CN107128096B - 一种亚光抗划伤功能预涂膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种亚光抗划伤功能型预涂膜，所述的预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层。本发明开公开制备方法，本发明的预涂膜的多层复合膜针孔极少；无需使用不锈钢板或其他金属板进行表面的机械加工，节省大量成本。

Description

一种亚光抗划伤功能预涂膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗划伤功能预涂膜领域，特别涉及亚光抗划伤功能预涂膜及其制备方法。
背景技术
在查询技术资料和专利文献后表明，尚未发现采用硝基盐酸（王水）与微细喷涂微米硅粉工艺的亚光制版方法，以及采用透明亮光UV树脂印涂亚光图案效果与特定光泽度的组合图案、并结合底涂工艺与多种复合工艺的专利文献、设计信息，没有查询到其发表相关的技术文件和申请专利的信息。
所以，这是功能型预涂膜产品中，首次采用特殊制版和使用普通透明亮光UV树脂、底涂层、与多种复合工艺结合，制作功能型预涂膜的综合性新产品的专利申报。
据了解，常规化学腐蚀制版的图案精度很差，已经被现在的电雕和激光雕刻制版工艺所取代，其无法实现亚光度要求，特别是不能达到指定位置和预设定光泽度的高精度防伪功能要求。
发明内容
本发明克服了现有技术的难题，提供亚光抗划伤功能预涂膜及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种亚光抗划伤功能型预涂膜，所述的预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层。
对应挤出复合工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，底涂树脂层，热熔胶层。
对应干式复合与无溶剂复合工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，干复或无溶剂复合用胶粘剂层，PE、EVA热熔胶薄膜层或预涂膜。
对应湿式复合的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，湿式复合用胶粘剂层，纸层，热敏胶层。
对应热敏胶涂布工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，彩墨保护树脂底涂层，热敏胶层。
优选的，所述的薄膜层的材料为聚酯（PET），或聚丙烯（BOPP），或尼龙（BOPA）。
所述的亚光抗划伤预涂膜制备方法，包括如下步骤：
（1）制作版辊，将硝基盐酸与精细微米硅粉分别放置在由激光处理成数个微孔喷孔的喷射气装置里，按设定的亚光处理程序对凹印版辊进行氧化与喷砂相结合的加工，制作具有亚光效果的凹印与浸式涂布版辊；
（2）彩印工序，在薄膜层的里层上印刷或涂布彩印油墨产生彩印图案，形成彩色油墨印刷层；
（3）将步骤（1）制得的版辊，安装在UV印刷涂布机上，使用普通透明亮光型UV树脂，在上述薄膜层外表面上涂布UV透明亮光树脂层，形成一具有外观亚光或透明效果的、有触感功能UV局部或者整版图案的UV抗划伤树脂图层；步骤（2）和(3)可以在同一台设备上合同一工序完成；
（4）后续复合工序。
所述的后续复合工序为挤出复合、或干式复合、或无溶剂复合、或湿式复合、或热敏胶复合。
优选的，所述的挤出复合工序为：
a、将步骤(3)制得的功能膜装在挤复机的放卷轴上，在彩色印刷油墨层上涂布底涂层，所述底涂层由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成，固含量为0.8%～5.0%；底涂层干重为0.075g/ m2，厚度为0.04～0.05μm；
b、将熔融指数MI=15g/10min (190℃，2.16kg)，熔点85℃的热熔胶粒料经过干燥处理后投入挤出机，在215-230℃的熔融温度下挤出和流延于底涂层上，经冷却辊与挤压辊作用，与PET薄膜复合在一起形成热熔胶层; PET薄膜与热熔胶层之间的剥离力值≥3N/15mm，分切修边后成为预涂膜;所述的热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯（EMA）共聚物，乙烯-丙烯酸（EAA）共聚物中的一种或几种混合物为主要成分的热熔胶树脂，厚度10-30μm。
所述的干式复合或无溶剂复合工艺为：在复合机上，与总厚度35μm热熔型膜或预涂膜进行复合，使用无溶剂型双组份聚氨酯粘合剂活干式粘接剂树脂，经28℃冷却辊与挤压辊的作用，将步骤(3)制得的功能膜与热熔型膜或预涂膜复合成为一体，热熔胶面朝里，熟化期35℃/24h，产品厚度范围是35-250μm，功能膜与热熔型膜或预涂膜之间的剥离力值大于10N/15mm,经分切修边后，制成亚光抗划伤功能型预涂膜。
所述的的纸塑复合的湿式复合工艺为：在湿式复合机上，与总厚度35μm热熔型膜或预涂膜进行复合，使用水性粘合剂，通过挤压辊相互作用，将PET薄膜与涂布热熔型纸张复合成为一体；产品厚度范围是35-250μm，PET薄膜与纸张之间的剥离力值剥离力值大于10N/15mm；经分切修边后，制成亚光抗划伤功能型预涂膜。
所述的热敏胶涂布工艺为：
a、在聚酯（PET）薄膜外表面上，使用涂布机或干式复合机浸涂布热敏胶，涂布原料是透明亮光UV树脂，涂布宽度是1260mm，单辊涂布3-5次，总干胶厚度为10-13μm，经过涂布机烘道加热烘干后固化后收卷；
b、将步骤(3)的涂步卷膜放入熟化室横向悬挂，熟化期10-20h，其剥离力值大于12N/15mm,经分切修边后，制成亚光抗划伤功能型预涂膜。
本发明产品采用其他卷材时，对UV印涂工艺的说明：
本发明产品采用的印刷与涂布制造工艺还包括采用各种耐高温布与纸张、化学纤维或金属丝编织物，与化学树脂形成的复合薄膜，经过多种涂布工艺制造的覆膜铁用预涂膜产品。
所述预涂膜的热熔胶层在加热加压状态下，与纸张、木板、塑板、铝塑板、钢板可以直接发生粘连后覆盖，以替代不锈钢板或其他金属包装物，溶剂残留总量≤5.0mg/m2，符合GB/T10004-2008（包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合）。
结合上述技术工艺制造的预涂膜，是一种综合新型制版与印涂工艺制作的亚光抗划伤功能预涂膜，应用于文具、服饰、家具装饰、汽车内饰、奢侈品包装和金属板覆膜等多种产品的覆膜。
采用新型凹版，在BOPP、PET、BOPA等塑料基材表面印刷或涂布亮光透明UV树脂，通过多种复合工艺实现亚光、高硬度、韧性效果的抗划伤功型薄膜的方法，也是家居、家电等装饰薄膜产品的一种新的技术工艺。
本发明的功能型预涂膜主要应用于书籍、板材、装饰包装盒、家电与家居装饰产品的覆膜，属于包装技术领域。
发明亮光UV树脂印涂成为不同预设定光泽度的亚光效果的工艺思路，要求发明人熟悉特种制版与UV树脂的固化工艺与防伪制版设计。
常规化学腐蚀制版的图案精度很差，已经被现在的电雕和激光雕刻制版工艺所取代，其无法实现本发明的亚光度要求，特别是不能达到指定位置和预设定光泽度的高精度防伪功能要求，这是本发明的创新处之一。因此本发明同样是一种防伪制版技术，这是本发明的创新处之二。本发明涉及电化学、制版、印刷与涂布、UV树脂、包装复合、预涂膜制作等数种制造企业之间的跨行业多种技术工艺，难度比较大。
通过特殊的制版技术工艺与图像设计，实现低于亚光UV树脂成本和质量稳定、具有较高硬度和良好韧性的不同光泽度亚光效果，解决UV亚光油墨表面硬度、韧性与光泽度的配合。尤其是在使用相同透明油墨树脂和不增加印刷版辊数量与工序前提下，实现了在特定位置产生指定光泽度效果的UV抗划图案。
采用硝基盐酸氧化与精细喷砂结合，制作具有特定亚光效果的凹印与浸式涂布版辊，使凹版在具有印刷图案主体功能的基础上，印涂普通亮光UV树脂，使之产生局部图案预定亚光效果或者整版亚光效果。然后使用多种复合工艺制成功能性预涂膜，使其具备抗划伤、装饰等功能。
本发明适合对诸多彩印工艺的纸塑、塑塑复合产品的表面进行亚光抗划处理。这是因为以凹版方式的UV树脂的涂布过程中，使用了同样是通用型号的亮光UV树脂，不添加亚光粉和其他消光物质，制作表面具有高硬度、韧性、亚光效果的涂层的UV工艺抗划伤薄膜。
本发明的产品应用范围广泛。
本发明的预涂膜的热熔胶层在加热加压状态下与纸张、家具木板、塑板和铝塑板以及钢板可以直接发生粘连后覆盖。本发明的预涂膜产品在生产加工过程中无苯类添加物，溶剂残留总量≤5.0mg/m2，符合GB/T10004-2008（包装用塑料复合膜、袋干法复合、挤出复合）国家标准，其中苯类溶剂不检出；多层复合膜针孔极少；无需使用不锈钢板或其他金属板进行表面的机械加工，节省大量成本。
本发明的产品多数采用PET印刷与涂布制造工艺，还包括采用各种耐高温布与纸张、化学纤维或金属丝编织物与化学树脂形成的复合薄膜，经过多种涂布工艺制造的预涂膜产品。
附图说明
图1：对应挤出复合工艺的亚光抗划伤预涂膜断面结构示意图；
图2：对应干式复合或无溶剂复合工艺的亚光抗划伤预涂膜断面结构示意图；
图3：对应湿式复合的新型亚光抗划伤预涂膜断面结构示意图；
图4.对应热敏胶涂布工艺的新型亚光抗划伤预涂膜断面结构示意图；
其中：1： UV抗划伤树脂涂层，2：薄膜层，3：彩色印刷油墨层，4：底涂树脂层，5：热熔胶层，6：干复或无溶剂复合用胶粘剂层，7：PE、EVA热熔胶薄膜层或预涂膜；8.湿式复合用胶粘剂层，9. 纸层，10.热敏胶层，11：彩墨保护树脂底涂层。
实施方式
以下所述，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1：对应挤出复合工艺，本发明制备方法包括如下步骤：
本发明的产品定义是UV+PET/ex.热熔胶层，以印刷或涂布UV树脂作为抗划伤层，其厚度范围是3-20μm；
步骤1、将硝基盐酸与精细微米硅粉分别放置在由激光处理成数个微孔喷孔的喷射气装置里，按制定的亚光处理程序对凹印版辊进行氧化与喷砂相结合的加工，制作具有特定亚光效果的凹印与浸式涂布版辊；
步骤2、若有彩印工序，在聚酯（PET）薄膜的里层上印刷或涂布彩印油墨产生彩印图案。在宽度1280mm、厚度20μm的聚酯（PET）薄膜的里层凹印聚氨酯双组份油墨图案层，油墨层平均厚度1.6μm；
步骤3、将上述工艺制作的凹版辊，安装在UV印刷涂布机上，使用普通透明亮光型UV树脂，在上述聚酯（PET）薄膜外表面上涂布宽度1260mm、厚度5±1μm的UV透明亮光树脂层，产生外观亚光或透明效果的、具有触感功能的UV局部或者整版图案。步骤2和3可以在同一台设备上合同一工序完成；
步骤4、由挤出复合机涂布底涂层和挤出复合热熔胶树脂制成预涂膜：
所述的热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯（EMA）共聚物，乙烯-丙烯酸（EAA）共聚物中的一种或几种混合物为主要成分的热熔胶树脂，对应挤出复合工艺的产品结构说明和结构示意图见附图1所示；
所述底涂层由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成，固含量为0.8%～5.0%；底涂层干重为0.075g/ m2，厚度为0.04～0.05μm；
预涂热熔胶树脂工艺：用挤出复合机流延热熔胶树脂，所述的热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）共聚物，厚度20μm；
将熔融指数MI=15g/10min (190℃，2.16kg)，熔点85℃的热熔胶粒料经过干燥处理后投入挤出机，在215-230℃的熔融温度下挤出和流延于底涂层上，经冷却辊与挤压辊作用，与PET薄膜复合在一起形成热熔胶层。其剥离力值≥3N/15mm，分切修边后成为预涂膜。
实施例2：对应其他复合工艺，本发明制备方法包括如下步骤：
对应其他复合工艺，涵盖干式复合、无溶剂复合、湿式复合三种复合工艺。本实施例采用的是无溶剂复合工艺，对应挤出复合工艺的产品结构说明和产品结构的示意图见附图2所示。
步骤1、将硝基盐酸与精细微米硅粉分别放置在由激光处理成数个微孔喷孔的喷射气装置里，按制定的亚光处理程序对凹印版辊进行氧化与喷砂相结合的加工，制作具有特定亚光效果的凹印与浸式涂布版辊；
步骤2、在宽度1280mm、厚度20μm的聚酯（PET）薄膜的里层上，凹印聚氨酯双组份油墨,产生预定效果的彩色图案；
步骤3、在聚酯（PET）薄膜外表面上，涂布宽度1260mm、厚度5±1μm的UV硬化树脂层功能层，经过UV固化机后硬化形成亚光的有触感的抗划伤层，然后收卷；
步骤4、在无溶剂复合机上，与总厚度35μm热熔型膜或预涂膜进行复合，使用无溶剂型双组份聚氨酯粘合剂树脂，经28℃冷却辊与挤压辊的作用，将PET薄膜与总厚度35μm热熔型膜或预涂膜复合成为一体，热熔胶面朝里，熟化期35℃/24h，常见的产品厚度范围是35-250μm，其剥离力值大于10N/15mm。经分切修边后，制成抗划伤功能型预涂膜。
实施例
步骤1、将硝基盐酸与精细微米硅粉分别放置在由激光处理成数个微孔喷孔的喷射气装置里，按制定的亚光处理程序对凹印版辊进行氧化与喷砂相结合的加工，制作具有特定亚光效果的凹印与浸式涂布版辊；
步骤2、在宽度1280mm、厚度20μm的聚酯（PET）薄膜的里层上，凹印聚氨酯双组份油墨,产生预定效果的彩色图案；
步骤3、在聚酯（PET）薄膜外表面上，涂布宽度1260mm、厚度5±1μm的UV硬化树脂层功能层，经过UV固化机后硬化形成亚光的有触感的抗划伤层，然后收卷；
步骤4，在湿式复合机上，与总厚度35μm热熔型膜或预涂膜进行复合，使用水性粘合剂，通过挤压辊相互作用，将PET薄膜与涂布热熔型纸张复合成为一体，常见的产品厚度范围是35-250μm，其剥离力值大于10N/15mm，经分切修边后，制成抗划伤功能型预涂膜。
实施例4：对应热敏胶浸涂工艺，本发明制备方法包括如下步骤
对应热敏胶浸涂工艺，本实施例采用的是涂布机浸涂工艺，单辊三次浸涂总厚度是12μm，热敏胶是由丁醇改性的三聚氰胺树脂、石蜡、松香、582树脂和溶剂配制而成，溶剂是丁酯和乙酸乙酯的混合物。对应热敏胶浸涂工艺的产品结构说明、以及产品结构示意图见附图4所示，
步骤1、将硝基盐酸与精细微米硅粉分别放置在由激光处理成数个微孔喷孔的喷射气装置里，按制定的亚光处理程序对凹印版辊进行氧化与喷砂相结合的加工，制作具有特定亚光效果的凹印与浸式涂布版辊；
步骤2、在宽度1280mm、厚度20μm的聚酯（PET）薄膜的里层上，凹印聚氨酯双组份油墨后，产生预定效果的图案层；
步骤3、在聚酯（PET）薄膜外表面上，使用涂布机或干式复合机浸涂布热敏胶，涂布原料是透明亮光UV树脂，涂布宽度是1260mm，单辊涂布三次，总干胶厚度≥12±1μm，经过涂布机烘道加热烘干后固化后收卷；
步骤4、将步骤3的涂步卷膜放入熟化室横向悬挂，熟化期12h，其剥离力值大于12N/15mm。经分切修边后，成为抗划伤功能型预涂膜；
对应挤出复合工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，底涂树脂层，热熔胶层。
对应干式复合与无溶剂复合工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层、干复或无溶剂复合用胶粘剂层、PE、EVA热熔胶薄膜层或预涂膜，所述的薄膜层的材料为聚酯（PET）。
对应湿式复合的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，湿式复合用胶粘剂层，纸层，热敏胶层，所述的薄膜层的材料为聚丙烯（BOPP）。
对应热敏胶涂布工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，彩墨保护树脂底涂层，热敏胶层，所述的薄膜层的材料为尼龙（BOPA）。
需要说明的是：在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。上述实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明只是对本发明说明性的，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落属于本发明的保护范围内。因此，本项发明也含盖采用透明亮光UV树脂制作亚光效果抗划伤预涂膜和装饰膜，以及能够做成卷材的表面能够制作成为亚光UV涂层的无纺布、纸塑复合等产品。

Claims (10)

1.一种亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：所述的预涂膜包括依次排列的UV 抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层；
所述的亚光抗划伤功能型预涂膜的制备方法，包括如下步骤：
（1）制作版辊，将硝基盐酸与精细微米硅粉分别放置在由激光处理成数个微孔喷孔的喷射气装置里，按设定的亚光处理程序对凹印版辊进行氧化与喷砂相结合的加工，制作具有亚光效果的凹印与浸式涂布版辊；
（2）彩印工序，在薄膜层的里层上印刷或涂布彩印油墨产生彩印图案，形成彩色油墨印刷层；
（3）将步骤（1）制得的版辊，安装在UV 印刷涂布机上，使用普通透明亮光型UV 树脂，在上述薄膜层外表面上涂布UV 透明亮光树脂层，形成一具有外观亚光或透明效果的、有触感功能UV 局部或者整版图案的UV 抗划伤树脂图层；
（4）后续复合工序；所述的后续复合工序为挤出复合、或干式复合、或无溶剂复合、或湿式复合、或热敏胶涂布。
2.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：对应挤出复合工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV 抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，底涂树脂层，热熔胶层。
3.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：对应干式复合或无溶剂复合工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层、干复或无溶剂复合用胶粘剂层、PE
或EVA 热熔胶薄膜层或预涂膜。
4.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：对应湿式复合的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV 抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，湿式复合用胶粘剂层，纸层，热敏胶层。
5.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：对应热敏胶涂布工艺的亚光抗划伤预涂膜包括依次排列的UV 抗划伤树脂涂层、薄膜层、彩色印刷油墨层，彩墨保护树脂底涂层，热敏胶层。
6.根据权利要求1 至5 任一所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：所述的薄膜层的材料为聚酯，或聚丙烯，或尼龙。
7.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：所述的挤出复合工序为：
a、将步骤(3)制得的功能膜装在挤出机的放卷轴上，在彩色印刷油墨层上涂布底涂层，所述底涂层由聚乙烯亚胺或乙烯-丙烯酸共聚物或高分子聚酯水溶液制成，固含量为0.8%～5.0%；底涂层干重为0.075g/ m2，厚度为0.04～0.05μm；
b、将熔融指数MI=15g/10min，熔点85℃的热熔胶粒料经过干燥处理后投入挤出机，在215-230℃的熔融温度下挤出和流延于底涂层上，经冷却辊与挤压辊作用，与PET 薄膜复合在一起形成热熔胶层; PET 薄膜与热熔胶层之间的剥离力值≥3N/15mm，分切修边后成为预涂膜;所述的热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物中的一种或几种混合物为主要成分的热熔胶树脂，厚度10-30μm。
8.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：所述的干式复合或无溶剂复合工艺为：在复合机上，与总厚度35μm 热熔型膜或预涂膜进行复合，使用无溶剂型双组份聚氨酯粘合剂树脂，经28℃冷却辊与挤压辊的作用，将步骤(3)制得的功能膜与热熔型膜或预涂膜复合成为一体，热熔胶面朝里，熟化期35℃/24h，产品厚度范围是35-250μm，功能膜与热熔型膜或预涂膜之间的剥离力值大于10N/15mm,经分切修边后，制成亚光抗划伤功能型预涂膜。
9.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：所述的湿式复合工艺为：在湿式复合机上，与总厚度35μm 热熔型纸或预涂膜进行复合，使用水性粘合剂，通过挤压辊相互作用，将PET 薄膜与涂布热熔型纸张复合成为一体；产品厚度范围是35-250μm，PET 薄膜与纸张之间的剥离力值大于10N/15mm；经分切修边后，制成亚光抗划伤功能型预涂膜。
10.根据权利要求1 所述的亚光抗划伤功能型预涂膜，其特征在于：所述的热敏胶涂布工艺为：
a、在聚酯薄膜外表面上，使用涂布机或干式复合机浸涂布热敏胶，涂布原料是透明亮光UV 树脂，单辊涂布3-5 次，总干胶厚度为10-13μm，经过涂布机烘道加热烘干后收卷；
b、将步骤(3)的功能膜放入熟化室横向悬挂，熟化期10-20h，其剥离力值大于12N/15mm,经分切修边后，制成亚光抗划伤功能型预涂膜。
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