CN109722160B - 应用于烫金材料中的高耐磨uv光固化脱离层及其制备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层及其制备；该脱离层采用的UV涂料包括如下重量百分比含量的各组分：光引发剂3‑6％，活性稀释剂30‑50％，高官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物20～40％，有机硅丙烯酸酯低聚物10～20％，醛酮树脂5～10％。本发明首次将UV涂料引入到电化铝工艺中，作为其脱离层，采用高官能度的聚氨酯丙烯酸树脂，保证高耐磨性能；添加醛酮树脂，来提高整个UV光固化脱离层的脆性，以做到很好的切边性能；采用有机硅丙烯酸酯低聚物，利用其较低的表面张力，以起到较好的离型效果。

Description

应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层及其制备

技术领域

本发明涉及紫外光固化涂料领域，具体涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层及其制备。

背景技术

电化铝箔是一种在薄膜片基上经涂料和真空蒸镀复加一层金属箔而制成的烫印材料。电化铝的基膜的厚度一般有(12、16、18、20)um；宽度有500～1500mm。电化铝箔是在薄膜片上涂布脱离层、成像层、模压镭射图案，经真空镀铝再涂布胶层，最后通过成品复卷而制成的。国产电化铝箔一般为4～5层。基膜层主要作用是支撑依附在上面涂层和便于烫印加工时的连续动作。这样就说明基膜层在烫印过程中不能因温度上升而发生变形，应具有强度大、抗拉、耐高温等性能。

脱离层，一般主要是溶解在有机溶剂中的固体蜡、分散在水中的有机硅树脂等涂布而成。它主要的作用是在烫印后，不管是在加热或是加压前，它都会使色料、铝、胶层，能迅速脱离薄膜而被转移粘结在被烫印物体的表面上，达到印在上面的效果。

脱离层需具备以下几个较好的性能：首先在一定温度和压力具备较好脱离性能，其次具备较好的切边性能，否则有些精细图案无法显示出来，再者需要一定耐温性能，否则在一定温度压力下会发蒙变哑等异常现象。目前通常采用的固体蜡和水蜡能较好的兼顾以上性能，但随着烫金工艺的发展，目前许多烫金图案提出新的市场需求，高耐磨性能，尤其是一些烫印面积相对较大的图案，如化妆品盒外包装、3C产品外包装等应用。因为脱离层在烫金转移之后处在图案的表面层，而且很薄，耐磨性能很差，在烫印到被烫印物体表面之后，很快就磨花了，导致烫印图案美观效果大大的降低了。

目前几乎没有采用UV光固化涂料来作为电化铝脱离层。UV光固化技术作为一种新型高效、环保、经济、适应性广的绿色技术，正在逐渐取代传统溶剂型产品生产技术。如中国专利CN 104371543公布了一种光固化离型剂的制备方法，虽然在一定程度上填补了光固化离型剂的空白，但只能起到离型功能，很难做到电化铝烫金材料中要求的，兼顾转移效果和切边性能的高要求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层及其制备。本发明首次将UV光固化涂料引入到电化铝工艺中，作为其脱离层，采用高官能度的聚氨酯丙烯酸树脂，保证高耐磨性能；第二方面在UV光固化脱离层中添加一定比例的醛酮树脂，来提高整个UV光固化脱离层的脆性，以做到很好的切边性能；而且该功能树脂的加入，也能较好保证电化铝色层涂料涂布在UV光固化脱离层上有较好的层间牢度；第三方面UV光固化脱离层采用一定比例的有机硅丙烯酸酯低聚物，利用其较低的表面张力，以起到较好的离型效果。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层，所述脱离层是将UV涂料涂布在烫金材料的基膜上UV光固化而得的；所述UV涂料包括以下配方(重量百分比含量)：

优选的，所述光引发剂选自ɑ，ɑ′-二甲基苯偶酰缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、1-羟基环己基二苯甲酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4，4′-二氨基二苯甲酮、米蚩酮、二苯甲酮、苯偶姻丙醚、苯偶姻乙醚中的一种或多种。可商购的实例包括IRGACURE184、1173、651、819、907。

优选的，所述活性稀释剂选自1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。

优选的，所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物为3～6官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、3～6官能度的芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。

优选的，所述有机硅丙烯酸酯低聚物选自有机硅丙烯酸树脂、有机硅聚醚丙烯酸树脂、聚硅氧烷丙烯酸酯中的一种或者多种。可商购的实例包括沙多玛的CN990、氰特的EB350、EB1360、长兴的6225等等。

优选的，所述醛酮树脂包括聚醛树脂、聚酮树脂或醛酮聚合树脂。可商购的实例包括AK-120L、INT81、AK-120、A81、INT90、INT105等。

本发明还涉及一种应用于烫金材料中的耐磨UV光固化脱离层的制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1、将所述醛酮树脂加入到活性稀释剂中，搅拌均匀至充分溶解；

S2、将所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物加入步骤S1的溶液中，搅拌均匀至充分溶解；

S3、向步骤S2所得混合物中加入所述光引发剂，高速搅拌混合均匀；

S4、冷却，测粘度和固体含量，得到UV涂料；

S5、将所述UV涂料涂布于基膜上，UV光固化即形成所述UV光固化脱离层。

优选的，步骤S5中，所述UV涂料的涂布量为1-2g/m²。

优选的，所述UV光固化是在UV能量100-500mj/cm²条件下有氧固化。

所述有氧固化后还包括：采用GB/T25256-2010测试离型力、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1-2g/m²。采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果并检测，耐磨次数。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明首次把UV光固化引入到电化铝脱离层中，采用光固化技术，生产过程及产品中无有机溶剂释放、环保；节能，紫外线能量仅需100mj/cm²，高效，固化时间只需1-3s；

(2)本发明采用高官能度的聚氨酯丙烯酸树脂，保证高耐磨性能。

(3)在UV光固化脱离层中添加一定比例的醛酮树脂，来提高整个UV脱离层的脆性，以做到很好的切边性能；而且该功能树脂的加入，也能较好保证电化铝色层涂料涂布在UV涂料脱离层上有较好的层间牢度。

(4)UV光固化脱离层采用一定比例的有机硅丙烯酸酯低聚物，利用其较低的表面张力，以起到较好的离型效果。

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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备及其应用，该耐磨UV光固化脱离层配方如下：

具体包括以下工艺步骤：

(1)将AK-120加入到活性稀释剂1,6-己二醇二丙烯酸酯中，搅拌均匀至充分溶解；

(2)将5官聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物加入到(1)中，搅拌均匀至完全溶解；

(3)向步骤(2)所得混合物中加入引发剂184，高速搅拌混合均匀；

(4)冷却，测粘度和固体含量，过滤包装得到UV光固化脱离层；

(5)将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.5g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.167、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.051，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果较好，上烫完整，切边达到7分，耐磨次数达到2000次以上(采用固体蜡或者水蜡耐磨次数为20次)，相对固体蜡和水蜡耐磨次数提高非常明显。

实施例2

本实施例涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备及其应用，该耐磨UV光固化脱离层配方如下：

具体包括以下工艺步骤：

(1)将INT90加入到活性稀释剂1,6-己二醇二丙烯酸酯中，搅拌均匀至充分溶解；

(2)将5官聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物加入到(1)中，搅拌均匀至完全溶解；

(3)向步骤(2)所得混合物中加入引发剂，高速搅拌混合均匀；

(4)冷却，测粘度和固体含量，过滤包装得到UV涂料脱离层；

(5)将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.5g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.217、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.061，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果较好，上烫完整，切边达到7.5分，耐磨次数达到2000次以上(采用固体蜡或者水蜡耐磨次数为20次)，相对固体蜡和水蜡耐磨次数提高非常明显。

实施例3

本实施例涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备及其应用，该耐磨UV光固化脱离层配方如下：

具体包括以下工艺步骤：

(1)将A81加入到活性稀释剂1,6-己二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯中，搅拌均匀至充分溶解；

(2)将3官芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅聚醚丙烯酸树脂加入到(1)中，搅拌均匀至完全溶解；

(3)向步骤(2)所得混合物中加入引发剂184，高速搅拌混合均匀；

(4)冷却，测粘度和固体含量，过滤包装得到UV涂料脱离层；

(5)将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.8g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.187、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.065，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果较好，上烫完整，切边达到6.5分，耐磨次数达到2000次以上(采用固体蜡或者水蜡耐磨次数为20次)，相对固体蜡和水蜡耐磨次数提高非常明显。

实施例4

本实施例涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备及其应用，该耐磨UV光固化脱离层配方如下：

具体包括以下工艺步骤：

(1)将INT105加入到活性稀释剂三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中，搅拌均匀至充分溶解；

(2)将6官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚硅氧烷丙烯酸酯加入到(1)中，搅拌均匀至完全溶解；

(3)向步骤(2)所得混合物中加入引发剂819，高速搅拌混合均匀；

(4)冷却，测粘度和固体含量，过滤包装得到UV光固化脱离层；

(5)将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.8g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.182、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.045，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果好，上烫完整，切边达到7分，耐磨次数达到2000次以上(采用固体蜡或者水蜡耐磨次数为20次)，相对固体蜡和水蜡耐磨次数提高非常明显。

实施例5

本实施例涉及一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备及其应用，该耐磨UV光固化脱离层配方如下：

具体包括以下工艺步骤：

(1)将AK-120L加入到活性稀释剂丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中，搅拌均匀至充分溶解；

(2)将6官芳香族聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅聚醚丙烯酸酯低聚物加入到(1)中，搅拌均匀至完全溶解；

(3)向步骤(2)所得混合物中加入引发剂907，高速搅拌混合均匀；

(4)冷却，测粘度和固体含量，过滤包装得到UV涂料脱离层；

(5)将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.8g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.152、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.051，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果较好，上烫完整，切边达到7.5分，耐磨次数达到2000次以上(采用固体蜡或者水蜡耐磨次数为20次)，相对固体蜡和水蜡耐磨次数提高非常明显。

对比例1

本对比例涉及一种应用于烫金材料中的耐磨UV涂料脱离层的制备及其应用；基本同实施例1，所不同之处在于：配方中用2官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂替代5官脂肪族聚氨酯丙烯酸酯。

将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.8g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.178、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.061，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果尚可，上烫轻微残缺，切边达到7分，耐磨次数为300次。采用2官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂代替5官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂之后耐磨次数从2000多次降低到300次左右，耐磨性能大大下降了，另外边缘还有轻微残缺问题。

对比例2

本对比例涉及一种应用于烫金材料中的耐磨UV涂料脱离层的制备及其应用；基本同实施例1，所不同之处在于：配方中用聚偏氟乙烯替代有机硅聚醚丙烯酸树脂。

将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.8g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为1.853、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为1.652，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，太紧了，烫印不下来，上烫很差，切边达到0分，耐磨次数因烫印不下来无法测试。发现采用低表面张力的聚偏氟乙烯替代有机硅聚醚丙烯酸树脂之后，剥离很紧，基本剥离不动，烫印不下来了。

对比例3

本对比例涉及一种应用于烫金材料中的耐磨UV涂料脱离层的制备及其应用；基本同实施例1，所不同之处在于：配方中用酚醛树脂聚合物替代醛酮树脂。

将该涂料涂布于pet膜上，涂布量1.8g/m²，在UV能量200mj/cm²条件下有氧固化，固化后采用GB/T25256-2010测试离型力为0.162、同时再涂布电化铝色层1g/m²，镀铝之后，涂布电化铝胶层1g/m²，再测试离型力为0.068，采用烫金机烫印到白卡或者印刷油墨的纸张上，观察烫印效果完整但边缘糊版严重，上烫完整，耐磨次数为2000次以上，另外还发现替代之后，在涂布UV光固化脱离层之后再涂布色层，直接测试有层间牢度不好的现象出现。说明一定比例醛酮树脂加入，一方面能提高烫印图案的切边性能，同时还能提升UV光固化脱离层和色层之间的层间牢度。

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化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层，其特征在于，所述脱离层是将UV涂料涂布在烫金材料的基膜上UV光固化而得的；所述UV涂料包括如下重量百分比含量的各组分：

光引发剂 3～6%，

活性稀释剂 30～50%，

高官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物 20～40%，

有机硅丙烯酸酯低聚物 10～20%，

醛酮树脂 5～10%；

所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物为3～6官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、3～6官能度的芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层，其特征在于，所述光引发剂选自ɑ，ɑ′-二甲基苯偶酰缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、1-羟基环己基二苯甲酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、4，4′-二氨基二苯甲酮、米蚩酮、二苯甲酮、苯偶姻丙醚、苯偶姻乙醚中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层，其特征在于，所述活性稀释剂选自1，6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、丙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种。

4.一种如权利要求1所述的应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、将所述醛酮树脂加入到活性稀释剂中，搅拌均匀至充分溶解；

S2、将所述高官能度聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅丙烯酸酯低聚物加入步骤S1的溶液中，搅拌均匀至充分溶解；

S3、向步骤S2所得混合物中加入所述光引发剂，高速搅拌混合均匀；

S4、冷却，测粘度和固体含量，得到UV涂料；

S5、将所述UV涂料涂布于基膜上，UV光固化即形成所述UV光固化脱离层。

5.如权利要求4所述的应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述UV涂料的涂布量为1-2g/m²。

6.如权利要求4所述的应用于烫金材料中的高耐磨UV光固化脱离层的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述UV光固化是在UV能量100-500mj/cm²条件下有氧固化。