CN109577077A - 电子束固化不干胶离型纸及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子束固化不干胶离型纸及其制作方法,特征在于:包括原纸、离型剂层,其中离型剂层采用五辊涂布工艺,电子束固化方式加工而成,无需使用淋膜,直接在纸张表面涂布一层由有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯、有机硅改性聚丙烯酸酯、活性稀释剂组成的电子束固化离型剂即可实现。本发明所提供的不干胶离型纸残余附着力可达到99%,硅转移率可以保持在1%以内,老化剥离力同常规剥离力差别在5 gf/25mm以内。并且离型剂涂层具有高耐温性、耐溶剂型、耐油性、无小分子迁移、可满足食品、皮肤的接触等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,属于不干胶离型纸制备领域。
背景技术
离型纸,又称防粘纸,隔离纸。是一种防止预浸料粘连、又可以保护预浸料不受污染的防粘纸。随着科学技术的发展,不干胶在各行各业的应用越来越广泛,常见的电子标签、电器标签、食品接触标签、皮肤接触标签、轮胎标签等等。这对其所需要的离型纸材料提出了更加严格的要求,例如高残余附着力、低硅迁移、高抗老化性、高耐温性、耐溶剂型、耐油性、无小分子迁移、可满足食品、皮肤的接触要求等等。
目前国内外离型纸所用涂层材料的固化方式主要是热固化和辐射固化两种。
传统的热固化涂层材料具有以下缺点:1、为了保证所需的剥离性能,势必要求其湿涂布量高,并且需要高温将其烘干固化,能耗较高。同时,对纸张基材过度烘烤造成纸基纤维变脆易断、卷曲等问题。2、离型剂在高温情况下会被纸张纤维吸收,对于越高克重的纸基,该现象越明显。为了保证离型纸剥离指标的稳定,一般需要在纸基表面进行一层淋膜,就是我们常规所说的淋膜纸。目前也有生产没有淋膜的离型纸,但其剥离力稳定性偏差,耐高温、抗老化性能偏差,残余附着力一般在80%左右传统的热固化方式。3、传统热固化加工工艺,由于需要一定的热量方能将溶剂完全挥发出来,确保涂层完全固化,车速不能很快,效率很低。4、会有大量的溶剂挥发排放,随着环保力度的加大,势必也将面临淘汰。
传统的紫外光固化涂层材料具有以下缺点:1、需使用光引发剂,小分子光引发剂存在迁移风险;2、紫外光固化需要一定时间照射涂层才能保证涂层完全固化,车速慢效率低。3、UV灯随着时间推移老化较快,固化功率逐渐降低,因此其质量稳定性偏差。4、紫外光固化涂层,其耐紫外照射性能及耐老化性能差。势必会影响其在不干胶行业的使用。
电子束辐射固化是一种无需加热、加压的新型固化工艺。电子束具有极强的穿透力,即使涂料底层也能同时进行固化,固化速度快,固化彻底的特点。固化涂料100%固化成膜,无溶剂挥发和残留。并且,随着世界的注意力集中在环境可持续发展问题上,离型纸废物的再利用和再循环以及生产过程的VOCs排放研究成为重点研究方向。同时因目前使用的淋膜离型纸无法进行回收再利用,后续势必将面临淘汰。并且,电子束固化方式加工不干胶离型纸可满足高残余附着力、低硅迁移、高抗老化性、高耐温性、耐溶剂型、耐油性、无小分子迁移、可满足食品、皮肤的接触的要求。
发明内容
为了克服现有包装材料的上述缺陷,本发明提供一种电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法。经由该方法制得的不干胶离型纸无需使用淋膜,不干胶离型纸残余附着力可达到99%,硅转移率可以保持在1%以内,老化剥离力同常规剥离力差别在5 gf/25mm以内。并且离型剂涂层具有高耐温性、耐溶剂型、耐油性、无小分子迁移、可满足食品、皮肤的接触等优点。离型纸保持其基材本身所固有的物理拉伸性能,并且剥离性能极为稳定的特点。
本发明是通过以下技术方案实现的:
电子束固化不干胶离型纸,特殊之处在于,包括原纸层和电子束固化离型剂层;其中电子束固化离型剂层由以下重量份原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 50-100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 0-50份,活性稀释剂10-20份;
所述活性稀释剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯中的至少一种。
电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特殊之处在于,采用电子束固化的方式将均匀涂布于纸基材上的电子束固化离型涂料完全固化;
所述电子束固化离型涂料由以下重量份的原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 50-100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 0-50份,活性稀释剂10-20份;
所述活性稀释剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯中的至少一种。
电子束固化不干胶离型纸的具体制作方法为:
(1)制备电子束固化离型涂料
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 50-100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 0-50份,活性稀释剂10-20份,混合并充分搅拌均匀;
(2)在纸基材上涂布电子束固化离型涂料
将电子束固化离型涂料预先加热至30-50℃,以保证一定的上机涂料粘度;采用五辊涂布工艺,设定辊间压痕和五辊转速,保证上述电子束固化离型涂料均匀涂布;
(3)电子束固化离型涂层固化
将电子束固化离型涂料以合适的涂布量和固化剂量,进行电子束固化,保证涂层完全固化,但不能过度固化。
(4)收卷
将固化好的电子束固化离型纸在适当张力条件下收卷即可。
所述电子束固化离型涂料为100%固含,无有机溶剂添加;不含有小分子光引发剂。
步骤(1)中,所述活性稀释剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯中的至少一种。
步骤(2)中,所述纸基材的参数为:定量30-300g/㎡,厚度25-500μm,幅宽600-1700mm。
步骤(3)中,所述电子束固化离型涂料的涂布量为0.5-2g/㎡。
步骤(3)中,所述固化剂量为1.2KGY*2组。
步骤(3)中,所述电子束固化方式制作不干胶离型纸的车速为300-1000m/min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:固化涂料100%固化成膜,无溶剂挥发和残留。残余附着力可达到99%,硅转移率可以保持在1%以内,老化剥离力同常规剥离力差别在5gf/25mm以内,耐温性可满足≥180℃要求。并且离型剂涂层具有耐溶剂型、耐油性,无小分子迁移、可满足食品、皮肤的接触等优点。
具体实施方式
以下给出几个本发明的具体实施例,以使本领域技术人员更好的理解本发明方法的过程。
实施例一
一种采用电子束固化方式制作的不干胶离型纸,其包括原纸层和电子束固化离型剂层,其中电子束固化离型剂层由以下重量份的原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 100份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 10份。
实施例二
一种采用电子束固化方式制作的不干胶离型纸,其包括原纸层和电子束固化离型剂层,其中电子束固化离型剂层由以下重量份的原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 70份,有机硅改性聚丙烯酸酯 30份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 5份,新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯5份。
实施例三
一种采用电子束固化方式制作的不干胶离型纸,其包括原纸层和电子束固化离型剂层,其中电子束固化离型剂层由以下重量份的原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 50份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯5份、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯5份。
实施例四
一种电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,包括以下步骤:
(1)制备电子束固化离型涂料
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯60份,有机硅改性聚丙烯酸酯40份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 10份、1,6-己二醇二丙烯酸酯5份、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯3份。混合均匀后使用搅拌机在500转/分钟搅拌条件下,搅拌30分钟充分搅拌均匀,并加热至45℃,即可得到一种中剥离力电子束固化离型涂料。
(2)设定参数
设定好五辊压痕及转速,将步骤(1)的中剥离力电子束固化离型涂料加入到上高速涂布机涂布头内,涂布头需要加温至47℃,涂料粘度(查恩2#杯)35s。
(3)在纸基材上涂布电子束固化离型涂料并固化、收卷
在步骤(2)所述的条件下,将中剥离力电子束固化离型涂料涂布于170g/㎡的铜版纸上,涂布量调整为2.0g/㎡,涂布后纸张经过2.3KGY*2组的电子束固化剂量进行固化,车速1000m/min。在一定张力下收卷即可。
上述条件下所做170g/㎡电子束固化铜版离型纸,检测常规剥离力为5.4gf/25mm,属于轻剥离;老化剥离力6.1gf/25mm;残余附着力99.9%;硅转移率为0.1%;耐温性180℃条件下未出现涂层发白发黄问题。
实施例五
一种电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,包括以下步骤:
(1)制备电子束固化离型涂料
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯80份,有机硅改性聚丙烯酸酯20份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 12份、1,6-己二醇二丙烯酸酯5份、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯3份。混合均匀后使用搅拌机在500转/分钟搅拌条件下,并加热至40℃,即可得到一种轻剥离力电子束固化离型涂料。
(2)设定参数
设定好五辊压痕及转速,将步骤(1)所述的轻剥离力电子束固化离型涂料加入到上高速涂布机涂布头内,涂布头需要加温至42℃,涂料粘度(查恩2#杯)35s,
(3)在纸基材上涂布电子束固化离型涂料并固化、收卷
在步骤(2)所述的条件下,将步骤(1)所述的电子束固化低剥离力离型涂料涂布于58g/㎡的格拉辛纸上,涂布量调整为1.0g/㎡涂布后纸张经过2.0KGY*2组的电子束固化剂量进行固化,车速1000m/min。在一定张力下收卷即可。
上述条件下所做58g/㎡电子束固化格拉辛离型纸,检测常规剥离力为13.2gf/25mm,属于中剥离;老化剥离力15.1gf/25mm;残余附着力99.7%;硅转移率为0.2%;耐温性180℃条件下未出现涂层发白发黄问题。
实施例六
一种电子束固化不干胶离型纸的制作方法,包括以下步骤:
(1)制备电子束固化离型涂料
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯50份,有机硅改性聚丙烯酸酯50份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 8份、1,6-己二醇二丙烯酸酯5份、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯6份。混合均匀后使用搅拌机充分搅拌均匀,并加热至48℃,即可得到一种轻剥离力电子束固化离型涂料。
(2)设定参数
设定好五辊压痕及转速,将步骤(1)所述的离型涂料加入到上高速涂布机涂布头内,涂布头需要加温至50℃,涂料粘度(查恩2#杯)35s,
(3)在纸基材上涂布电子束固化离型涂料并固化、收卷
在步骤(2)所述的条件下,将步骤(1)所述的电子束固化低剥离力离型涂料涂布于225g/㎡的牛皮纸上,涂布后纸张经过3.0KGY*2组的电子束固化剂量进行固化,车速1000m/min。在一定张力下收卷即可。
上述条件下所做225g/㎡电子束固化牛皮离型纸,检测常规剥离力为3.0gf/25mm,属于轻轻剥离;老化剥离力5.0gf/25mm;残余附着力99.75%;硅转移率为0.25%;耐温性180℃条件下未出现涂层发白发黄问题。
实施例七
一种电子束固化不干胶离型纸的制作方法,包括以下步骤:
(1)制备电子束固化离型涂料
机硅改性聚氨酯丙烯酸酯95份,有机硅改性聚丙烯酸酯5份,三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10份、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯2份。混合均匀后使用搅拌机充分搅拌均匀,并加热至45℃,即可得到一种重剥离力电子束固化离型涂料。
(2)设定参数
设定好五辊压痕及转速,将步骤(1)所述的重剥离力电子束固化离型涂料加入到上高速涂布机涂布头内,涂布头需要加温至47℃,涂料粘度(查恩2#杯)35s,
(3)在纸基材上涂布电子束固化离型涂料并固化、收卷
将步骤(1)所述的重剥离力电子束固化离型涂料涂布于80g/㎡CCK纸上,涂布后纸张经过1.2KGY*2组的电子束固化剂量进行固化,车速1000m/min。在一定张力下收卷即可。
上述条件下所做80g/㎡电子束固化CCK纸,检测常规剥离力为51.6gf/25mm,属于超重轻剥离;老化剥离力55/0gf/25mm;残余附着力99.7%;硅转移率为0.22%;耐温性180℃条件下未出现涂层发白发黄问题。
Claims (10)
1.电子束固化不干胶离型纸,特征在于,包括原纸层和电子束固化离型剂层;其中电子束固化离型剂层由以下重量份原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 50-100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 0-50份,活性稀释剂10-20份。
2.如权利要求1所述的电子束固化不干胶离型纸,特征在于
所述活性稀释剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯中的至少一种。
3.电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于,采用电子束固化的方式将均匀涂布于纸基材上的电子束固化离型涂料完全固化;
所述电子束固化离型涂料由以下重量份的原料组成:有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 50-100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 0-50份,活性稀释剂10-20份;
所述活性稀释剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯中的至少一种。
4.如权利要求3所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
具体制作方法为:
(1)制备电子束固化离型涂料
有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯 50-100份,有机硅改性聚丙烯酸酯 0-50份,活性稀释剂10-20份,混合并充分搅拌均匀;
(2)在纸基材上涂布电子束固化离型涂料
将电子束固化离型涂料预先加热至30-50℃,以保证一定的上机涂料粘度;采用五辊涂布工艺,设定辊间压痕和五辊转速,保证上述电子束固化离型涂料均匀涂布;
(3)电子束固化离型涂层固化
将电子束固化离型涂料以合适的涂布量和固化剂量,进行电子束固化,保证涂层完全固化,但不能过度固化;
(4)收卷
将固化好的电子束固化离型纸在适当张力条件下收卷即可。
5.如权利要求4所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
所述电子束固化离型涂料为100%固含,无有机溶剂添加;不含有小分子光引发剂。
6.如权利要求4所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
所述活性稀释剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯中的至少一种。
7.如权利要求4所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
所述纸基材的参数为:定量30-300g/㎡,厚度25-500μm,幅宽600-1700mm。
8.如权利要求4所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
所述电子束固化离型涂料的涂布量为0.5-2g/㎡。
9.如权利要求4所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
所述固化剂量为1.2KGY*2组。
10.如权利要求4所述的电子束固化方式制作不干胶离型纸的方法,特征在于
所述电子束固化方式制作不干胶离型纸的车速为300-1000m/min。
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