CN104312414B - Uv‑镭射转移涂料组合物及其用途 - Google Patents

Uv‑镭射转移涂料组合物及其用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种UV‑镭射转移涂料组合物及其用途；所述组合物包括A、B组分；A组分包括以下重量份数的各组分：光固化树脂1～80，光聚合单体1～100，光引发剂1～20，助剂0～10；B组分包括以下重量份数的各组分：纤维素类树脂0～16，氯醋树脂0～6，丙烯酸树脂4～15，助剂0～3，溶剂60～90。本发明先在PET基材上涂布B组分烘干后，再在B组分涂层上涂布A组分，然后模压A组分涂层同时UV光照固化工艺制作全息镭射效果，采用UV镭射涂料做的涂层具有抗划伤、丰满度好、不变形、耐候好等优点；同时还具备剥离性能优异、全息镀铝层转移完整，以及节省能源且快速，提高生产效率等优点。

Description

UV-镭射转移涂料组合物及其用途
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及一种UV-镭射转移涂料组合物及其用途。
背景技术
近年来，随着环境保护和节约资源的要求，用于烟酒、食品、日用品等的纸类包装，大部分采用转移法的工艺制作，该工艺就是将具有镭射效果的镀铝涂层转移到纸基表面形成具有金属光泽的镀铝纸。
目前，做转移涂层的涂料几乎全部为热塑树脂溶剂体系，采用该涂料制作模压工艺采用热压热塑树脂涂层，做出的涂层信息层会随着热压的时间下降，严重时会有信息缺失。而采用UV涂层光固模压工艺可以避免这种情况，UV涂层在光固化模压前涂层是液态，模压时会完整地复制模板信息，光固化模压时UV涂层与模板分离干净，不会出现传统热塑涂层长时间模压信息缺失的情况，但UV涂层与所用基材聚酯薄膜不能很好剥离，在转移时容易出现掉点透光露白的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种UV-镭射转移涂料组合物及其用途；应用该UV-镭射转移涂料组合物，能制作出镭射图案立体感强的转移膜。具体来说，是在涂布UV涂层前先涂布一层转移热塑涂层，利用热塑涂层易转移的优点，模压时采用光固化模压UV涂层，因此，UV-镭射转移涂料模压时就有UV涂层模压的优势，转移时则具有传统转移热塑涂层剥离好的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明涉及一种UV-镭射转移涂料组合物，所述组合物包括A组分和B组分；
所述A组分包括如下重量份数的各组分：
所述B组分包括如下重量份数的各组分：
优选的，所述A组分包括如下重量份数的各组分：
优选的，A组分中，所述光固化树脂为分子中含有两个以上的乙烯型不饱和键的光固化树脂。
优选的，A组分中，所述光聚合性单体选自含有羟基的(甲基)丙烯酸酯、单官能(甲基)丙烯酸酯、双官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化多官能丙烯酸酯、丙氧基化多官能丙烯酸酯中的一种或几种。更进一步优选2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基-3苯氧基-丙基丙烯酸酯、2-(苯硫基)乙基丙烯酸酯、2-(对-异丙苯基-苯氧基)-己基丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、2-羟基-3-苯基苯乙氧基丙基丙烯酸酯、乙氧化(3)双酚A二丙烯酸酯、乙氧化(4)双酚A二丙烯酸酯、乙氧化(10)双酚A二丙烯酸酯、乙氧化(30)双酚A二丙烯酸酯、乙氧化(4)双酚S二丙烯酸酯、乙氧化(10)双酚A二丙烯酸酯、乙氧基二苯基芴二丙烯酸酯等折射率高于1.5以上的光聚合性单体。
优选的，所述光引发剂选自苯偶姻、苯偶姻烷基醚、苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂、噻吨酮类光引发剂、缩酮类光引发剂、有机过氧化物、硫醇化合物、有机卤化物、二苯酮类光引发剂、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基磷氧化物、双[2，6-二氟-3-(1H-吡咯基-1)苯基]钛茂(Irgacure784)、双(五氟苯基)钛茂、蒽醌/叔胺光引发体系、樟脑醌(又称莰菠酮CQ)/叔胺光引发体系、3-酮基香豆素/叔胺光引发体系、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉基丙酮-1、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮中的一种或几种的混合。
进一步优选的，所述苯偶姻烷基醚为苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚中的一种或几种；所述苯乙酮类光引发剂为苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1，1-二氯苯乙酮、N，N-二甲基胺基苯乙酮中的一种或几种；所述蒽醌类光引发剂为2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌中的一种或几种；所述噻吨酮类光引发剂为2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二异丙基噻吨酮中的一种或几种；所述缩酮类光引发剂为苯乙酮二甲基缩酮、苄基二甲基缩酮中的一种或两种；所述有机过氧化物为过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯基中的一种或两种；所述硫醇化合物为2，4，5-三芳香基咪唑二元体、核黄素四丁酯、2-硫基苯并咪唑、2-硫基苯并噁唑、2-硫基苯并噻唑中的一种或几种；所述有机卤化物为2，4，6-三-s-三嗪、2，2，2-三溴乙醇、三溴甲基苯基酮中的一种或几种；所述二苯酮类光引发剂为二苯酮、4，4’-双二乙基胺基二苯甲酮中的一种或两种。
优选的，A组分中，所述助剂包括流平剂、消泡剂、阻聚剂、光引发助剂中的一种或几种的混合。
优选的，B组分中，所述纤维素树脂选自醋酸纤维素树脂、醋酸丙酸纤维素树脂、醋酸丁酸纤维素树脂，硝酸纤维素树脂中的一种或多种；所述纤维素树脂重均分子量为2～8万。
优选的，B组分中，所述氯醋树脂包括二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂或三元羟基氯乙烯-醋酸乙烯树脂，所述氯醋树脂的分子量为1.82万～6.5万。
优选的，B组分中，所述丙烯酸树脂是由常规丙烯酸酯类单体或与功能单体如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种聚合而成的重均分子量为3～20万的均聚物或共聚物。
优选的，B组分中，所述助剂为润湿剂、流平剂、抗擦伤剂中的一种或几种。
优选的，B组分中，所述溶剂为丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、醋酸仲丁酯中的一种或几种。
本发明还涉及一种前述的UV-镭射转移涂料组合物在制备UV-镭射转移膜中的用途，所述制备包括如下步骤：
A、利用涂布机将所述B组分均匀地涂布在基膜上，涂布厚度在4～15μm，烘干，形成B组分涂层，涂层厚度为1～1μm；
B、利用涂布机将所述A组分均匀地涂布在所述B组分涂层上，UV模压，UV能量推荐在100～1000mj/cm2，形成UV-复合镭射涂料组合物模压涂层；
C、利用镀铝机在所述UV-复合镭射涂料组合物模压涂层上镀一层均匀的铝层，形成具有金属效果的全息表面效果，即得所述UV-镭射转移膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、UV-镭射转移涂料组合物A组分涂层更易与模板分离，有利于制作镭射图案立体感强的转移膜.；
2、A组分涂层成膜性好，耐老化性佳；
3、A组分涂膜成品率高，利于提高生产效率。
4、B组分印刷适应性好，可实现高速转移，且涂料配方由含有多种官能团改性树脂组成，可确保A组分在其涂层上有良好附着。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
对比例1～5
本对比例1～5提供了一种UV-镭射转移涂料组合物，包括A组分和B组分；
所述A组分的制备方法包括如下步骤：
(a)按照表1所示的组分及重量份数备料；
(b)将对应的原料组分混合，中速分散2小时，过滤，即得。
所述B组分的制备方法包括如下步骤：
(1)按照表2所示的组分及重量份含量准备原料：
(2)先将所述溶剂置于反应釜中，开启搅拌装置，混合均匀；
(3)将树脂组分投入反应釜，控制搅拌速率为100rpm，搅拌1h，使树脂组分溶解充分；其中，对比例3中氯醋树脂、丙烯酸树脂同实施例3，选用重均分子量为10万的纤维素树脂；对比例4中纤维素树脂、丙烯酸树脂同实施例5，选用重均分子量为8万的氯醋树脂；对比例5中，选用重均分子量为1万的氯醋树脂，重均分子量为10万的纤维素树脂，重均分子量为30万的丙烯酸树脂；
(4)当树脂组分完全溶解后，将助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为150rpm，搅拌30min至助剂充分分散均匀，过滤即可。
实施例1～5
实施例1～5分别提供了一种UV-镭射转移涂料组合物，包括A组分和B组分；
所述A组分的制备方法包括如下步骤：
(a)按照表1所示的组分及重量份数备料；
(b)分别将各实施例对应的原料组分按其重量份数混合，中速分散2小时，过滤，即得。
表1 UV-镭射转移涂料组合物中A组分及其重量份数
所述B组分的制备方法包括如下步骤：
(1)按照表2所示的组分及重量份含量准备原料：
(5)先将所述溶剂置于反应釜中，开启搅拌装置，混合均匀；
(6)将树脂组分(氯醋树脂、丙烯酸酯树脂和纤维素类树脂)投入反应釜，控制搅拌速率为100rpm，搅拌1h，使树脂组分溶解充分；其中，纤维素树脂重均分子量为2～8万；氯醋树脂的分子量为1.82万～6.5万；丙烯酸树脂的重均分子量为3～20万。
(7)当树脂组分完全溶解后，将助剂投入反应釜中，控制搅拌速率为150rpm，搅拌30min至助剂充分分散均匀，过滤，即可。
表2 UV-镭射转移涂料组合物中B组分及其重量份数
以上实施例中，所述氯醋树脂包括二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂或三元羟基氯乙烯-醋酸乙烯树脂，该氯醋树脂的分子量为1.82万～6.5万。所述丙烯酸树脂是由常规丙烯酸酯类单体或与功能单体如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种聚合而成的重均分子量为3～20万的均聚物或共聚物。所述纤维素树脂为醋酸纤维素树脂、醋酸丙酸纤维素树脂、醋酸丁酸纤维素树脂，硝酸纤维素树脂中的一种或多种，纤维素树脂重均分子量为2～8万。以上实施例中功能涂层因含有低分子量功能性丙烯酸树脂，使涂层在保证良好转移性能的同时获得了优异的切边性能，生产成本低，节能环保，印刷适应性好。
实施例6、应用
本实施例涉及实施例1～5的UV-镭射转移涂料组合物在制备UV-镭射转移膜中的用途。
所述制备包括如下步骤：
(1)第一道涂布工艺
将UV-镭射转移涂料组合物B组分根据涂布上机粘度、涂布量、涂布效果的要求，利用涂布机将UV-镭射转移涂料组合物B组分均匀地涂布在基膜上，通过调整工艺参数，保证UV-镭射转移涂料组合物B组分涂布均匀；
(2)烘干工艺
控制好烘道的温度、湿度、速度等工艺参数，保证UV-镭射转移涂料组合物B组分涂层烘干；
(3)第二道涂布工艺
将UV-镭射转移涂料组合物A组分根据涂布上机粘度、涂布量、涂布效果的要求，利用涂布机将UV-镭射转移涂料组合物A组分均匀地涂布在B组分涂层上，通过调整工艺参数，保证UV-镭射转移涂料组合物A组分涂布均匀；
(4)模压工艺
控制好模压辊的温度、压力、速度等工艺参数，调整UV固化光源的能量，确保UV模压工艺的速度与效果；
(5)镀铝工序
利用镀铝机在UV-复合镭射涂料组合物模压涂层上镀一层均匀的铝层，形成具有金属效果的全息表面效果；
(6)复合工序
用胶辊或网纹辊通过涂布粘合剂将全息镀铝膜与底纸进行湿式复合，压辊贴合，烘干；
(7)剥离工序
将聚酯薄膜与纸张进行分离，使纸张表面只留有粘合剂、铝层、UV-镭射转移涂料组合物A组分和B组分。
本发明先在PET基材上涂布B组分烘烤干燥后，再在B组分涂层上涂布A组分，然后模压A组分涂层同时UV光照固化工艺制作全息镭射效果，采用UV镭射涂料做的涂层具有抗划伤、丰满度好、不变形、耐候好等优点；同时还具备剥离性能优异、全息镀铝层转移完整，以及节省能源且快速，提高生产效率等优点。
实施例7、性能检测
为了对本发明与现有技术的涂料进行比较，用下面的方法进行涂布，测定涂料的平整度、附着力、镀铝牢度、样张外观、耐温。
一、平整度
用刮涂法将UV-镭射转移涂料组合物B组分涂布在PET薄膜上，烘烤干燥成膜后在其上涂布A组分，目视样张的涂层平整度。
测试方法：目视观察测试样张外观。
评估方法：样张表面光滑平整为优，表面不平发皱为差。
二、转移性
用刮涂法将UV-镭射转移涂料组合物B组分涂布在PET薄膜上，烘烤干燥成膜后在其上涂布A组分，把模压版的图案压制在A组分涂层上，之后UV固化。采用胶带法对样张转移性进行测试。
评估方法：完全脱落为优，有少量掉点为良，不脱落为差。
三、转移涂层牢度
用刮涂法将UV-镭射转移涂料组合物B组分涂布在PET薄膜上，烘烤干燥成膜后在其上涂布A组分，把模压版的图案压制在A组分涂层上，之后UV固化，采用蒸镀法将铝层镀在涂层上，之后用水性胶水将镀铝膜与卡纸复合，然后将PET薄膜揭掉，采用胶带法测试涂层镀铝层转移后的牢度。
评估方法：镀铝层完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。
四、样张外观
用刮涂法将涂料涂布在预处理好的PET薄膜上，固化时把模压版的图案压制在涂层，采用蒸镀法将铝层镀在涂层上。
测试方法：目视观察测试样张外观。
评估方法：样张表面图案完整饱满，镀铝层亮度高、色差小。
性能检测结果如表3所示：
表3性能检测情况
由表3可知，实施例1～5制得的一种UV-镭射转移涂料组合物与对比例1～5的UV-镭射转移涂料组合物相比：实施例制备的组合物平整度和样张外观均有改善，涂层转移性佳，转移后涂层牢度好。由对比例1、2可知，纤维素类树脂、氯醋树脂用量过大，将直接导致样张外观变差。此外，发明人意外发现B组分配方中纤维素类树脂、氯醋树脂、丙烯酸酯树脂重均分子量的选择，将直接影响A组分是否在其涂层上有良好附着；对比例3、4与实施例3、5的比较也充分验证了该发现。对比例5与实施例3的比较反映了本发明通过B组分中各限定重均分子量的官能团改性树脂搭配在一起，产生协同效果，进而起到优良的转移效果。
综上所述，本发明的UV-镭射转移涂料为双组份涂料，A组分具有普通UV涂料的优点，B组分具有良好转移性能；与现有技术相比，本发明的UV-镭射转移涂料还具有以下优点：采用UV固化，节省能源且快速，提高生产效率；UV固化时温度低，基材受热变形的影响减小；B组分优异的转移性能，生产成本低。因此，为了满足更高的包装要求，采用UV-镭射转移涂料替代传统溶剂型转移镭射镀铝涂料是一种趋势。
以上是对本发明的具体实施例和对比例进行的描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (4)

1.一种UV-镭射转移涂料组合物，其特征在于，所述组合物包括A组分和B组分；
所述A组分包括如下重量份数的各组分：
所述B组分包括如下重量份数的各组分：
所述纤维素类树脂选自醋酸纤维素树脂、醋酸丙酸纤维素树脂、醋酸丁酸纤维素树脂，硝酸纤维素树脂中的一种或多种；所述纤维素类树脂的重均分子量为2～8万；
所述氯醋树脂选自二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂或三元羟基氯乙烯-醋酸乙烯树脂；所述氯醋树脂的重均分子量为1.82万～6.5万；
所述丙烯酸树脂是由丙烯酸树脂单体与丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种聚合而成的重均分子量为3～20万的均聚物或共聚物；
所述光固化树脂为分子中含有两个以上的乙烯型不饱和键的光固化树脂；
所述光聚合单体选自含有羟基的(甲基)丙烯酸酯、单官能(甲基)丙烯酸酯、双官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化多官能丙烯酸酯、丙氧基化多官能丙烯酸酯中的一种或几种的混合；
所述UV-镭射转移涂料组合物在制备UV-镭射转移膜时包括如下步骤：
A、利用涂布机将所述B组分均匀地涂布在基膜上，涂布厚度在4～15μm，烘干，形成B组分涂层，涂层厚度在1～1μm；
B、利用涂布机将所述A组分均匀地涂布在所述B组分涂层上，UV模压，UV能量推荐在100～1000mj/cm2，形成UV-复合镭射涂料组合物模压涂层；
C、利用镀铝机在所述UV-复合镭射涂料组合物模压涂层上镀一层均匀的铝层，形成具有金属效果的全息表面效果，即得所述UV-镭射转移膜。
2.根据权利要求1所述的UV-镭射转移涂料组合物，其特征在于，所述A组分包括如下重量份数的各组分：
3.根据权利要求1或2所述的UV-镭射转移涂料组合物，其特征在于，A组分中，所述光引发剂选自苯偶姻、苯偶姻烷基醚、苯乙酮类光引发剂、蒽醌类光引发剂、噻吨酮类光引发剂、缩酮类光引发剂、有机过氧化物、硫醇化合物、有机卤化物、二苯酮类光引发剂、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基磷氧化物、双[2,6-二氟-3-(1H-吡咯基-1)苯基]钛茂、双(五氟苯基)钛茂、蒽醌/叔胺光引发体系、樟脑醌/叔胺光引发体系、3-酮基香豆素/叔胺光引发体系、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉基丙酮-1、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-吗啉基苯基)-丁烷-1-酮中的一种或几种的混合。
4.根据权利要求1或2所述的UV-镭射转移涂料组合物，其特征在于，B组分中，所述溶剂选自丙酮、丁酮、醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸正丁酯、醋酸仲丁酯中的一种或几种。
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