CN106189425B - 一种光固化冷模压转移涂料、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光固化冷模压转移涂料、其制备方法及应用，属于涂料领域。先将PAG树脂、活性稀释剂和无水乙醇混合均匀后，再加入光引发剂，加热下搅拌溶解，溶解完全后停止加热，自然冷却，得到所述涂料。将所述涂料涂布在BOPP镭射膜上并干燥，再将涂布后的BOPP镭射膜与PET光膜贴合在一起；然后用UV灯光照射进行固化，剥离掉BOPP镭射膜，具有镭射信息的涂层附在PET膜上；将附有镭射信息涂层的PET膜进行表面真空镀铝；先将真空镀铝后的PET光膜与底纸/膜复合，再把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸/膜。采用本发明所述涂料制备具有镭射效果的转移纸/膜的工艺简单，成本低。

Description

一种光固化冷模压转移涂料、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种光固化冷模压转移涂料、其制备方法及应用，具体涉及一种利用冷模压转移的含有PAG树脂的光固化涂料、其制备方法及应用，属于涂料领域。
背景技术
镭射全息技术在包装、标签等行业得到了广泛的应用，它不仅具有绚丽的外观效果，从功能上又能起到防伪的作用的目的。
目前生产具有镭射效果的转移纸(膜)主要采用热模压工艺：(1)用涂布机在PET(耐高温聚酯薄膜)膜上涂布离型层；(2)在模压机上用激光雕刻的金属母版在高温高压条件下把全息镭射效果压制到PET膜上的离型层上；(3)将压制好的PET镭射转移膜放入高真空镀铝机上进行表面真空镀铝；(4)在复合机上用胶水将已完成真空镀铝的膜与底纸(膜)复合后剥离。但是热模压工艺需要在高温高压下进行，容易出现粘版、塞版等问题，复制出的信息层有瑕疵的几率比较高；另外，模压速度一般控制在30m/min～50m/min，且一般模压6000m左右就要停机擦洗金属版，这样一卷膜中就会出现几个接头，从而造成生产过程中的停顿和损耗，热模压工艺效率低、损耗高。
另外，市场上还有少部分使用膜贴膜工艺制备具有镭射效果的转移纸(膜)：(1)分别在PET光膜和BOPP(双向拉伸聚丙烯薄膜)镭射膜上涂布离型层；(2)用双组份干复胶把涂有离型层的PET光膜和BOPP镭射膜复合在一起(两层离型层贴在一起)；(3)干复胶固化后，把两层薄膜剥离开，因离型层与BOPP镭射膜之间的结合力比离型层与PET光膜之间的结合力小，两层膜剥开后BOPP镭射膜上的离型层就转移到PET膜这一面了，且携带着BOPP镭射膜上的镭射信息；(4)把附有镭射信息层的PET膜放入高真空镀铝机中进行表面真空镀铝；(5)将已完成真空镀铝的膜在复合机上用胶水与底纸(膜)复合后剥离。膜贴膜工艺比热模压工艺成品率高、效率高、综合成本低，但是该工艺相对复杂，需要三层涂层：PET光膜上离型层、BOPP镭射膜上离型层、双组分干复胶；且双组分干复胶需要在50℃烘房中熟化约24h才能进行下一工序。
发明内容
针对现有技术中制备具有镭射效果的转移纸(膜)的工艺复杂的问题，本发明的目的在于提供一种光固化冷模压转移涂料、其制备方法及应用，所述涂料只需经过一次涂布工艺，大大简化了工艺步骤；而且该涂料在UV光照下瞬间固化，无需在50℃下放置熟化，大大降低了综合成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种光固化冷模压转移涂料，以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：
所述PAG树脂为河北智生环保科技有限公司生产的水/醇溶光交联丙烯酸树脂；
所述活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)和二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(DiTMP4A)中的一种以上；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯和2,2',4,4′-四羟基二苯甲酮中的一种以上。
优选的，所述PAG树脂的Tg(玻璃化温度)为40℃，数均分子量为5000g/mol～10000g/mol，PAG树脂中-CH2OCOC(R1)＝CH3交联基团含量为0.3mol/kg。
一种本发明所述的固化冷模压转移涂料的制备方法，所述方法的具体步骤如下：
先将PAG树脂、活性稀释剂和无水乙醇加入到反应釜中，在30r/min～50r/min下搅拌均匀后，再加入光引发剂，继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制40℃～50℃；光引发剂完全溶解后，停止加热，自然冷却，得到所述固化冷模压转移涂料。
一种本发明所述的固化冷模压转移涂料的应用，采用所述涂料制备具有镭射效果的转移纸/膜的步骤如下：
步骤1.先在BOPP镭射膜上涂布所述涂料，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜通过70℃～80℃的烘道后，再将涂布后的BOPP镭射膜与PET光膜贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面进行固化，然后以80m/min～100m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，具有镭射信息的涂层附在PET膜上；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝；
步骤4.先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸/膜复合，然后再以80m/min～100m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸/膜。
步骤1中，BOPP镭射膜上涂料的涂布量优选4g/m2～5g/m2。
有益效果：
本发明所述的涂料可以一并代替膜贴膜工艺中的PET光膜上离型层、BOPP镭射膜上离型层以及双组分干复胶这三层涂层，也就是一层涂层能够起到原来三层涂层的作用，即采用本发明所述涂料制备具有镭射效果的转移纸/膜只需经过一次涂布工艺，大大简化了工艺步骤，同时只需UV光照便可瞬间固化，无需50℃放置熟化，从而大大降低了综合成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
以下实施例中：
PAG树脂：PAG-2154A，Tg为40℃，PAG树脂中-CH2OCOC(R1)＝CH3交联基团含量为0.3mol/kg，河北智生环保科技有限公司；
真空镀铝机：Leybold ARES欧瑞康莱宝真空设备(天津)有限公司；
复合机：MFTB-1000B多功能湿式复合机，广东依明机械科技有限公司；
实施例1
一种光固化冷模压转移涂料，以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：PAG树脂40％，三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)20％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)10％，无水乙醇28％，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)1％，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)1％；
本实施例所述涂料的制备步骤如下：
先将400g PAG树脂、200g TPGDA、100g TMPTA及280g无水乙醇加入到反应釜中，在30r/min下搅拌均匀后，再加入10g 1173和10g TPO，在30r/min下继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制在40℃～50℃；1173和TPO完全溶解后停止加热，在搅拌下自然冷却，得到所述涂料。
采用本实施所述涂料制备具有镭射效果的转移纸的步骤如下：
步骤1.在涂布机上将所制备的涂料涂布在BOPP镭射膜上，涂布量控制在4g/m2～5g/m2，涂布机的机速为60m/min，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜依次通过温度为70℃、80℃、75℃的三个烘道，除去易挥发物质；通过烘道后的BOPP镭射膜与PET光膜经过辊压贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面，固化1s后，以85m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，则具有镭射信息的涂层附在PET光膜上；其中，固化能量控制在20mJ/cm2；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET光膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝，铝层的厚度为
步骤4.在复合机上，先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸复合，然后再以85m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸。
采用本实施所制备的涂料制备具有镭射效果的转移膜过程中，涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离速度控制在80m/min～100m/min时，BOPP镭射膜和PET光膜上均无涂层残留，说明采用本实施所述涂料制备的涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离性能达到转移涂料的要求。用3M胶带拉三次本实施所制备的具有镭射效果的转移纸，所述转移纸上的涂层与铝层不分离，说明该涂层与铝层的结合牢度好。将本实施所制备的具有镭射效果的转移纸放在温度为150℃的铁板下并施加0.2MPa的压力，保压2s后，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层耐高温性能好。将酯类或酮类有机溶剂滴到本实施例所制备的具有镭射效果的转移纸的表面，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层能耐溶剂。另外，采用本实施例所述涂料制备的涂层的表面可直接进行胶印以及凹印。
实施例2
一种光固化冷模压转移涂料，以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：PAG树脂60％，二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)15％，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)5％，无水乙醇18％，2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(2959)2％；
本实施例所述涂料的制备步骤如下：
先将600g PAG树脂、150g DPGDA、50g TMP3EOTA及180g无水乙醇加入反应釜中，在50r/min下搅拌均匀后，再加入20g 2959，在50r/min下继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制在40℃～50℃；2959完全溶解后停止加热，在搅拌下自然冷却，得到所述涂料。
采用本实施所述涂料制备具有镭射效果的转移纸的步骤如下：
步骤1.在涂布机上将所制备的涂料涂布在BOPP镭射膜上，涂布量控制在4g/m2～5g/m2，涂布机的机速为60m/min，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜依次通过温度为70℃、80℃、75℃的三个烘道，除去易挥发物质；通过烘道后的BOPP镭射膜与PET光膜经过辊压贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面，固化1.5s后，以100m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，则具有镭射信息的涂层附在PET光膜上；其中，固化能量控制在30mJ/cm2；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET光膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝，铝层的厚度为
步骤4.在复合机上，先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸复合，然后再以100m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸。
采用本实施所制备的涂料制备具有镭射效果的转移膜过程中，涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离速度控制在80m/min～100m/min时，BOPP镭射膜和PET光膜上均无涂层残留，说明采用本实施所述涂料制备的涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离性能达到转移涂料的要求。用3M胶带拉三次本实施所制备的具有镭射效果的转移纸，所述转移纸上的涂层与铝层不分离，说明该涂层与铝层的结合牢度好。将本实施所制备的具有镭射效果的转移纸放在温度为150℃的铁板下并施加0.2MPa的压力，保压2s后，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层耐高温性能好。将酯类或酮类有机溶剂滴到本实施例所制备的具有镭射效果的转移纸的表面，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层能耐溶剂。另外，采用本实施例所述涂料制备的涂层的表面可直接进行胶印以及凹印。
实施例3
一种光固化冷模压转移涂料，以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：PAG树脂50％，1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)20％，二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(DiTMP4A)5％，无水乙醇24％，1-羟基-环己基-苯基甲酮(184)1％；
本实施例所述涂料的制备步骤如下：
先将500g PAG树脂、200g HDDA、50g DiTMP4A及240g无水乙醇加入反应釜中，在40r/min下搅拌均匀后，再加入10g 184，在40r/min下继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制在40℃～50℃；184完全溶解后停止加热，在搅拌下自然冷却，得到所述涂料。
采用本实施所述涂料制备具有镭射效果的转移纸的步骤如下：
步骤1.在涂布机上将所制备的涂料涂布在BOPP镭射膜上，涂布量控制在4g/m2～5g/m2，涂布机的机速为60m/min，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜依次通过温度为70℃、80℃、75℃的三个烘道，除去易挥发物质；通过烘道后的BOPP镭射膜与PET光膜经过辊压贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面，固化2s后，以80m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，则具有镭射信息的涂层附在PET光膜上；其中，固化能量控制在40mJ/cm2；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET光膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝，铝层的厚度为
步骤4.在复合机上，先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸复合，然后再以80m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸。
采用本实施所制备的涂料制备具有镭射效果的转移膜过程中，涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离速度控制在80m/min～100m/min时，BOPP镭射膜和PET光膜上均无涂层残留，说明采用本实施所述涂料制备的涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离性能达到转移涂料的要求。用3M胶带拉三次本实施所制备的具有镭射效果的转移纸，所述转移纸上的涂层与铝层不分离，说明该涂层与铝层的结合牢度好。将本实施所制备的具有镭射效果的转移纸放在温度为150℃的铁板下并施加0.2MPa的压力，保压2s后，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层耐高温性能好。将酯类或酮类有机溶剂滴到本实施例所制备的具有镭射效果的转移纸的表面，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层能耐溶剂。另外，采用本实施例所述涂料制备的涂层的表面可直接进行胶印以及凹印。
实施例4
一种光固化冷模压转移涂料，以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：PAG树脂45％，乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)23％，，无水乙醇30％，2,2',4,4′-四羟基二苯甲酮1.7％，4-二甲基氨基苯甲酸乙酯(EDB)0.3％；
本实施例所述涂料的制备步骤如下：
先将450g PAG树脂、230g TMP3EOTA及300g无水乙醇加入到反应釜中，在35r/min下搅拌均匀后，再加入17g 2,2',4,4′-四羟基二苯甲酮和3g EDB，在35r/min下继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制在40℃～50℃；2,2',4,4′-四羟基二苯甲酮和EDB完全溶解后停止加热，自然冷却，得到所述涂料。
采用本实施所述涂料制备具有镭射效果的转移纸的步骤如下：
步骤1.在涂布机上将所制备的涂料涂布在BOPP镭射膜上，涂布量控制在4g/m2～5g/m2，涂布机的机速为60m/min，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜依次通过温度为70℃、80℃、75℃的三个烘道，除去易挥发物质；通过烘道后的BOPP镭射膜与PET光膜经过辊压贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面，固化2.5s后，以90m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，则具有镭射信息的涂层附在PET光膜上；其中，固化能量控制在50mJ/cm2；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET光膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝，铝层的厚度为
步骤4.在复合机上，先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸复合，然后再以90m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸。
采用本实施所制备的涂料制备具有镭射效果的转移膜过程中，涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离速度控制在80m/min～100m/min时，BOPP镭射膜和PET光膜上均无涂层残留，说明采用本实施所述涂料制备的涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离性能达到转移涂料的要求。用3M胶带拉三次本实施所制备的具有镭射效果的转移纸，所述转移纸上的涂层与铝层不分离，说明该涂层与铝层的结合牢度好。将本实施所制备的具有镭射效果的转移纸放在温度为150℃的铁板下并施加0.2MPa的压力，保压2s后，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层耐高温性能好。将酯类或酮类有机溶剂滴到本实施例所制备的具有镭射效果的转移纸的表面，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层能耐溶剂。另外，采用本实施例所述涂料制备的涂层的表面可直接进行胶印以及凹印。
实施例5
一种光固化冷模压转移涂料，以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：PAG树脂54％，1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)5％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)5％，三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)16％，无水乙醇18.5％，1-羟基-环己基-苯基甲酮(184)1.5％；
本实施例所述涂料的制备步骤如下：
先将540g PAG树脂、50g HDDA、50g TMPTA、160g TPGDA及185g无水乙醇加入到反应釜中，在45r/min下搅拌均匀后，再加入15g 184，在45r/min下继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制在40℃～50℃；184完全溶解后停止加热，在搅拌下自然冷却，得到所述涂料。
采用本实施所述涂料制备具有镭射效果的转移纸的步骤如下：
步骤1.在涂布机上将所制备的涂料涂布在BOPP镭射膜上，涂布量控制在4g/m2～5g/m2，涂布机的机速为60m/min，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜依次通过温度为70℃、80℃、75℃的三个烘道，除去易挥发物质；通过烘道后的BOPP镭射膜与PET光膜经过辊压贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面，固化1.5s后，以85m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，则具有镭射信息的涂层附在PET光膜上；其中，固化能量控制在30mJ/cm2；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET光膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝，铝层的厚度为
步骤4.在复合机上，先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸复合，然后再以85m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸。
采用本实施所制备的涂料制备具有镭射效果的转移膜过程中，涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离速度控制在80m/min～100m/min时，BOPP镭射膜和PET光膜上均无涂层残留，说明采用本实施所述涂料制备的涂层与BOPP镭射膜以及PET光膜的剥离性能达到转移涂料的要求。用3M胶带拉三次本实施所制备的具有镭射效果的转移纸，所述转移纸上的涂层与铝层不分离，说明该涂层与铝层的结合牢度好。将本实施所制备的具有镭射效果的转移纸放在温度为150℃的铁板下并施加0.2MPa的压力，保压2s后，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层耐高温性能好。将酯类或酮类有机溶剂滴到本实施例所制备的具有镭射效果的转移纸的表面，所述转移纸上的涂层无变化，说明该涂层能耐溶剂。另外，采用本实施例所述涂料制备的涂层的表面可直接进行胶印以及凹印。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光固化冷模压转移涂料，其特征在于：以所述涂料的质量为100％计，其组成成分及各组分的质量分数如下：
所述PAG树脂为河北智生环保科技有限公司生产的水/醇溶光交联丙烯酸树脂；
所述活性稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种以上；
所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-羟基-4′-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯和2,2',4,4′-四羟基二苯甲酮中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的一种光固化冷模压转移涂料，其特征在于：所述PAG树脂的Tg为40℃，数均分子量为5000g/mol～10000g/mol，PAG树脂中-CH2OCOC(R1)＝CH3交联基团含量为0.3mol/kg。
3.一种如权利要求1或2所述的光固化冷模压转移涂料的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
先将PAG树脂、活性稀释剂和无水乙醇加入到反应釜中，在30r/min～50r/min下搅拌均匀后，再加入光引发剂，继续搅拌，同时将反应釜内部的温度控制40℃～50℃；光引发剂完全溶解后，停止加热，自然冷却，得到所述光固化冷模压转移涂料。
4.一种如权利要求1或2所述的光固化冷模压转移涂料的应用，其特征在于：采用所述涂料制备具有镭射效果的转移纸/膜的步骤如下：
步骤1.先在BOPP镭射膜上涂布所述涂料，在BOPP镭射膜上得到涂层；涂布后的BOPP镭射膜通过70℃～80℃的烘道后，再将涂布后的BOPP镭射膜与PET光膜贴合在一起；
步骤2.采用UV灯光照射贴合在一起的BOPP镭射膜表面进行固化，然后以80m/min～100m/min的剥离速度把BOPP镭射膜剥离掉，具有镭射信息的涂层附在PET膜上；
步骤3.将附有镭射信息涂层的PET膜放入真空镀铝机中进行表面真空镀铝；
步骤4.在复合机上，先用胶水将已完成真空镀铝的PET光膜与底纸/膜复合，然后再以80m/min～100m/min的剥离速度把PET光膜剥离，得到具有镭射效果的转移纸/膜。
5.根据权利要求4所述的一种光固化冷模压转移涂料的应用，其特征在于：步骤1中，BOPP镭射膜上涂料的涂布量为4g/m2～5g/m2。
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