CN104592855A - 一种uv复合镭射用pet膜底涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种UV复合镭射用PET膜底涂料组合物及其制备方法，所述涂料组合物由以下重量百分比含量的各组分组成：丙烯酸树脂5～15％，氨基树脂10～30％，纤维素树脂1.5～5％，助剂0.01～0.5％，溶剂50～80％。本发明PET膜底涂料组合物具有配制和使用方便、储存稳定、涂布适应性佳、价格适中等优点。在实际应用时，作为复合镭射膜产品的中间层，具有对底层的PET膜和上层的UV复合镭射涂层均具有极好的附着力。

Description

一种UV复合镭射用PET膜底涂料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及PET膜底涂用涂料，具体涉及一种UV复合镭射用PET膜底涂料组合物及其制备方法。
背景技术
UV复合镭射用PET膜底涂用涂料组合物是PET薄膜和UV复合镭射涂料之间的一层涂料，其作用是促使UV涂料牢固地附着在PET薄膜上。随着包装行业发展的日新月异，在包装领域，一种既具有卓越防伪功能又有立体美观效果的新工艺--UV复合镭射技术应运而生，UV复合镭射印刷标签比普通镭射全息防伪标签更防伪，比传统印刷标签更绚丽。UV复合镭射涂料通常涂布在环保型PET材质上，采用UV无氧固化技术.然而UV复合镭射涂料与PET薄膜附着牢度小，因此需要在PET薄膜以及UV涂料间涂布一层打底涂料以提高UV涂料与PET薄膜的附着力。
UV复合镭射用PET膜底涂用涂料组合物是以聚酯(PET)电晕薄膜为基材，在电晕面涂布UV复合镭射用PET膜底涂用涂料组合物后，先经过烘箱进行烘干，在底涂涂层上直接涂布UV复合镭射涂料，在UV复合镭射涂层上再进行镀铝，然后在镀铝面上涂覆粘合剂与纸张直接复合，就可以形成比普通镭射全息防伪标签更防伪，比传统印刷标签更绚丽效果的镭射装饰效果，并能起到对产品的保护和识别的功能。
目前市售PET预处理膜相比普通PET膜售价高很多，因PET预处理膜是PET膜生产厂家在PET拉制生产过程直接将预处理液同时进行拉伸涂布，所以根据客户需求调整PET预处理膜的需求周期较长且不易达成，而使用客户如采用UV复合镭射用底涂用涂料组合物可根据需要对PET基膜进行处理，PET预处理效果调整灵活，且成本降低，是市售PET预处理膜的理想替代方案。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种UV复合镭射用PET膜底涂料组合物及其制备方法，解决目前PET预处理膜很贵、市场上又没有合适的PET膜用后期底涂料的现状，提供一种性能优良的PET电晕膜用打底涂料组合物。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
第一方面，本发明涉及一种UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，所述涂料组合物包括以下重量百分比含量的各组分：
所述丙烯酸树脂选自酸值为3～6/mgKOH/g、7～10/mgKOH/g、11～14/mgKOH/g的丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物。
优选地，所述丙烯酸树脂为重量比为1:(0～2):(0～1)的酸值为3～6/mgKOH/g、7～10/mgKOH/g、11～14/mgKOH/g的丙烯酸树脂的混合物。
优选地，所述氨基树脂为含脲醛树脂、三聚氰胺树脂中的一种或两种的混合物。
优选地，所述纤维素树脂为醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝化纤维素中的一种或几种的混合物；所述纤维素树脂的重均分子量为1.0～6.5万。
更优选地，所述纤维素树脂为重量比为(0～2):(0～6):1的醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝化纤维素的混合物。
优选地，所述助剂为流平剂、交联剂、增滑剂、催干剂中的一种或几种的混合物；所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷；所述交联剂包括二乙撑三胺；所述增滑剂包括硬脂酸酰胺；所述催干剂包括新葵酸。
优选地，所述溶剂选自丙酮、醋酸乙酯、异丙醇、醋酸正丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的两种或几种的混合物。
第二方面，本发明还涉及一种UV复合镭射用PET膜底涂用涂料组合物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
步骤A、将溶剂投入反应釜中，搅拌均匀；
步骤B、将纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌1.5～2.0小时，至充分溶解；
步骤C、将丙烯酸树脂以及氨基树脂加入反应釜中，高速搅拌1.0～3.0小时，至充分混合均匀；
步骤D、将助剂加入反应釜中，高速搅拌均匀即可。
优选地，步骤A、C、D中，所述高速指转速为1500rad/min。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)涂料配制和使用方便，使用常规反应釜以及涂布机就能够满足要求；
(2)涂料储存稳定，保质期能够达到一年；
(3)涂料涂布适应性佳，能够在不同厚度的PET膜上很好的涂布；
(4)涂料与PET以及UV涂料具有很好的附着牢度；
(5)涂料价格适中，成本低于市场上现有产品成本。
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。
实施例1
本实施例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将30公斤丙酮、20公斤醋酸正丙酯和20公斤醋酸正丁酯全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将1.5公斤醋酸丁酸纤维素树脂、2.5公斤硝化纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌1.5小时至充分溶解；
(3)将6公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)和19.5公斤脲醛树脂加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解；
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.2公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)、0.1公斤催干剂(新葵酸)依次缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为140～160℃，烘干时间为30s～60s,涂层与聚酯薄膜以及UV涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后的PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
实施例2
本实施例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将55公斤醋酸乙酯、20公斤丙二醇甲醚全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将2公斤醋酸丙酸纤维素树脂、2公斤硝化纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌1.5小时至充分溶解；
(3)将8公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、3公斤丙烯酸树脂(酸值7～10/mgKOH/g)、10公斤三聚氰胺树脂加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解；
(4)将0.01公斤流交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为140～160℃，烘干时间为30s～60s，涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
实施例3
本实施例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将33公斤异丙醇、20公斤正丁醇和20公斤的丙二醇甲醚醋酸酯全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将1公斤醋酸丁酸纤维素树脂、2公斤醋酸丙酸纤维素树脂、1公斤硝化棉纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌2.0小时至充分溶解；
(3)将7公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、2公斤丙烯酸树脂(酸值11～14/mgKOH/g)、13.7公斤的脲醛树脂加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解；
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.1公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)依次缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀；
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为150～170℃，烘干时间为15s～60s,涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
实施例4
本实施例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将10公斤丙酮、34公斤醋酸正丙酯和30公斤的正丁醇全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将1.5公斤醋酸丁酸纤维素树脂、2公斤醋酸丙酸纤维素树脂、1.5公斤硝化棉纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌2.0小时至充分溶解；
(3)将5.5公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、3公斤丙烯酸树脂(酸值11～14/mgKOH/g)、12.5公斤三聚氰胺树脂加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解；
(4)将0.01公斤催干剂(新葵酸)缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀；
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为150～170℃，烘干时间为15s～60s,涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
实施例5
本实施例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将40公斤醋酸乙酯、30公斤的丙二醇甲醚全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将1公斤醋酸丁酸纤维素树脂、1.7公斤醋酸丙酸纤维素树脂、1.3公斤硝化棉纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌2.0小时至充分溶解；
(3)将4.8公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、4.8公斤丙烯酸树脂(酸值7～10/mgKOH/g)、16.4公斤脲醛树脂加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解；
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀；
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为130～170℃，烘干时间为15s～60s,涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
实施例6
本实施例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将40公斤醋酸乙酯、40公斤的丙二醇甲醚全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将1.3公斤醋酸丁酸纤维素树脂、1.4公斤醋酸丙酸纤维素树脂、1.3公斤硝化棉纤维素树脂依次缓慢投入反应釜中，高速搅拌2.0小时至充分溶解；
(3)将2.2公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、2.4公斤丙烯酸树脂(酸值7～10/mgKOH/g)、11.4公斤三聚氰胺树脂依次加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解。
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为130～160℃，烘干时间为30s～60s,涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
实施例7
本实施例是实施例6的变化例，制备方法与实施例6相同，变化之处仅在于采用了如表1所示的组分和含量。
将涂料直接上涂布机涂布，流平较好，涂层表面平整度较高，烘干温度为130～160℃，烘干时间为30s～60s,涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度高，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射绚丽效果，防伪识别及保护功能较为突出。
对比例1
本对比例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将30公斤丙酮、20公斤醋酸正丙酯和20公斤醋酸正丁酯全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将0.5公斤醋酸丁酸纤维素树脂、0.5公斤硝化棉纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌2.0小时至充分溶解；
(3)将6公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、19.5公斤脲醛树脂加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解。
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.2公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)、0.1公斤催干剂(新葵酸)依次缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布，流平效果差，涂层表面平整度低，UV无氧固化时出现镍版被堵塞的问题，涂层与聚酯薄膜以及UV猫眼涂料的附着牢度低，在UV涂料上镀铝后PET膜具有镭射效果不完整，防伪识别功能模糊。
对比例2
本对比例的UV猫眼涂料(通过与镍板复合进行无氧固化能够得到猫眼凸透镜图像的涂料)用预涂膜打底涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制；具体制备包括如下工艺步骤：
(1)将55公斤醋酸乙酯、20公斤丙二醇甲醚全部投入反应釜中，搅拌均匀；
(2)将12公斤醋酸丙酸纤维素树脂、2公斤硝化纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌1.5小时至充分溶解；
(3)将8公斤丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、3公斤丙烯酸树脂(酸值7～10/mgKOH/g)、10公斤三聚氰胺树脂依次加入反应釜中，高速搅拌2.5小时，至充分溶解。
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中，充分搅拌至分散均匀。将涂料直接上涂布机涂布，流平效果差，涂层表面平整度低，烘干时间较长，涂层与聚酯薄膜的附着牢度不好，镭射彩虹效果暗淡，防伪识别功能模糊。
对比例3
对比例3是对比例2的变化例，制备方法与对比例2相同，变化之处仅在于，对比例所涉组分含量如表1所述。
对比例4
对比例4是对比例2的变化例，制备方法与对比例2相同，变化之处仅在于，对比例所涉组分含量如表1所述。
表1
使用工艺
使用以上实施例和对比例的UV猫眼涂料用预涂膜打底涂料的工艺，具体包括以下工序：
1、配料工序
按照订单需求用溶剂适当稀释所述涂料组合物，调配成具有一定黏度的涂布液。
2、涂布、烘干工序
利用涂布设备将涂布液均匀地涂布在一定厚度的聚酯电晕薄膜上后，以设定的机速进入烘道中烘干溶剂后，形成一层均匀致密的涂层。
3、UV无氧固化工序
镭射效果的出现，离不开UV无氧固化工序。UV无氧固化工序是利用化学涂层的UV固化性能，将镍版上的镭射图案印在涂层上的工艺过程。为了得到清晰、光亮的猫眼图案，需要控制好UV灯能量以及机速等工艺参数。
4、镀铝工序
利用镀铝设备，在镭射涂层表面蒸镀上一层均匀的铝层，形成具有耀眼金属光泽的表面效果。
5、卡纸复合工序
利用胶水将涂布好的聚酯薄膜与卡纸进行复合，胶水烘干后就能得到绚丽的猫眼效果纸张。
性能检测
分别对实施例1～6以及对比例1、2制得的涂料组合物进行制样,采用涂布机进行涂布，UV猫眼涂料100-150mj/cm2能量下固化，将猫眼图案复制在底涂料上。将得到的样张进行镀铝以及与卡纸复合。检测性能，测定底涂料与PET的牢度、脱模性能、附着力、水煮牢度性能。具体性能检测项目及对应的方法如下：
一、与PET的牢度
采用3M公司的610胶带，对样张涂料与PET的牢度进行测试。
评估方法：完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。
二、脱模性能
将上完UV猫眼料固化好的膜与镍板分离
评估方法：UV猫眼料完全脱落为优，有大量脱落为良，少量脱落为差。
三、附着力
采用3M公司的610胶带，对样张UV猫眼涂料附着力进行测试。
评估方法：完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。
四、水煮牢度
测试方法：将镀铝复合卡纸后样张放入开水中进行水煮，测试铝层掉落情况。
评估方法：铝层完全没有脱落为优，有少量脱落为良，大量脱落为差。
性能检测结果如表2所示：
表2性能检测情况
对比例1与实施例1的区别在于，组合物涂料体系中纤维素树脂的含量较低，为1.03％；丙烯酸及氨基树脂的含量较高，为27.37％；对比例1的平整度、附着牢度、防伪识别性能等较实施例1出现大幅度下降，甚至出现猫眼图案不完整现象；对比例3与实施例2的区别在于，组合物体系中纤维素树脂的含量较高，为14％，丙烯酸及氨基树脂的含量较低，为16％，对比例3的平整度、附着牢度、防伪识别性能等较实施例2也出现大幅度下降。因此，通过实施例1、2和对比例1、2、3的比较可知，本发明组合物体系中主要组分丙烯酸及氨基树脂、纤维素树脂在一定的配比关系下才能使得本发明的组合物具有好的平整度、附着牢度、防伪识别性能效果。进一步比较实施例5、6和实施例2可知，丙烯酸及氨基树脂选用重量比为1:(0～2):(0～1)的丙烯酸树脂(酸值3～6/mgKOH/g)、丙烯酸树脂(酸值7～10/mgKOH/g)、脲醛树脂/三聚氰胺树脂的混合物，以及纤维素树脂选用重量比为(0～2):(0～3)：1的醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝化纤维素的混合物的情况下，能够使得本发明的组合物体系具备最佳的综合性能，能够真正彻底的解决传统配方工艺下的各种问题。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。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变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，其特征在于，所述涂料组合物包括以下重量百分比含量的各组分：
所述丙烯酸树脂选自酸值为3～6/mgKOH/g、7～10/mgKOH/g、11～14/mgKOH/g的丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，其特征在于，所述丙烯酸树脂为重量比为1:(0～2):(0～1)的酸值为3～6/mgKOH/g、7～10/mgKOH/g、11～14/mgKOH/g的丙烯酸树脂的混合物。
3.根据权利要求1所述的UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，其特征在于，所述氨基树脂为含脲醛树脂、三聚氰胺树脂中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，其特征在于，所述纤维素树脂为醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝化纤维素中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求4所述的UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，其特征在于，所述纤维素树脂为重量比为(0～2):(0～6):1的醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、硝化纤维素的混合物。
6.如权利要求1所述的聚酯薄膜不干胶标签用镭射防伪复合涂料组合物，其特征在于，所述助剂为流平剂、交联剂、增滑剂、催干剂中的一种或几种的混合物；所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷；所述交联剂包括二乙撑三胺；所述增滑剂包括硬脂酸酰胺；所述催干剂包括新葵酸。
7.根据权利要求1所述的UV复合镭射用PET膜底涂料组合物，其特征在于，所述溶剂为丙酮、醋酸乙酯、异丙醇、醋酸正丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的两种或几种的混合物。
8.一种根据权利要求1所述的UV复合镭射用PET膜底涂用涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤A、将溶剂投入反应釜中，搅拌均匀；
步骤B、将纤维素树脂投入反应釜中，高速搅拌1.5～2.0小时，至充分溶解；
步骤C、将丙烯酸树脂以及氨基树脂加入反应釜中，高速搅拌1.0～3.0小时，至充分混合均匀，即可。
9.根据权利要求8所述的UV复合镭射用PET膜底涂用涂料组合物的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌具体指转速为1500rad/min。
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