CN111270560A - 一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸及其制备方法 - Google Patents

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杨建青
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门俊岩
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Abstract

本发明公开了一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸及其制备方法，包括纸基材、粘结剂层、蒸镀层、磨砂层、薄膜层、面涂层，其中所述磨砂层是由添加有机磨砂粒子的磨砂涂料制备得到，所述磨砂涂料包括以下组分及重量份含量：预聚物20‑70份、活性稀释剂20‑70份、有机磨砂粒子1.0‑20.0份、光引发剂0‑5.0份、助剂1.0‑5.0份，具有璀璨的亮晶效果，视觉冲击效果强，不仅具有磨砂、砂砾的视觉观感，且纸张表面光滑，同时能源消耗低，工艺过程中挥发性有机化合物“零排放”，更为环保。

Description

一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸及其制备方法
技术领域
本发明属于包装印刷材料、装饰材料技术领域，具体涉及一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸的制备方法。
背景技术
磨砂纸以其高贵美观的亮晶砂感、稳定可靠的防伪性在各种高档包装上面得到广泛使用。现有材料的磨砂效果可通过不同处理方式在基材表面形成凹凸不平结构，当光线照射到表面后形成漫反射，呈现出雾状哑光视觉效果，常用的处理方式主要有印刷、拓印、压纹、涂布等。1)印刷方式是将磨砂油墨用丝网、凹版等方式印刷在承印物上，油墨固化过程中由于填料表面能变化吸附成膜物产生局部聚集，就像经过喷砂处理一样形成磨砂效果。2)拓印方式是采用模压、热转印等方式将母版上的磨砂或哑光类信息转移到基材。如专利CN102555134B一种仿铝箔喷铝纸用BOPP哑光镭射膜的生产工艺，其特征在于，首先采用哑光镭射母版在模压机上制备聚酯哑光镭射膜，然后以聚酯哑光镭射膜为母版在热转印模压机上制备聚丙烯哑光镭射膜，最后经镀铝、涂保护层后得到仿铝箔喷铝纸用BOPP哑光镭射膜。3)压纹方式是将辊筒上的磨砂或哑光效果在压力作用下转印到基材上。如专利CN107672282A磨砂卡纸的生产方法，其特征在于，首先采用转移镀铝工艺制备转移卡纸，然后用磨砂网辊压纹后得到磨砂卡纸，所述磨砂网辊为磨砂辊面钢辊。4)涂布方式是将涂料直接涂布到基材上制得。如专利201010298807.X、201010298836.6公布了一种真空镀铝磨砂卡纸及其生产方法，其特征在于，通过在涂料中添加无机磨砂粒子制备磨砂涂料，涂布成膜后无机磨砂粒子均匀分布在涂层中，通过粒子的漫反射作用实现哑光磨砂效果。
上述发明所得到的磨砂或哑光效果层虽然表观效果丰富多样，但由于磨砂或哑光效果层表面凹凸不平，均存在着视觉上暗淡无光、金属质感弱，视觉冲击效果不强，亮度和光泽度低，平滑度低平整性不良，再修饰性能差等问题。另外，在一些应用场景中，单纯的纸张由于强度和防护性能不足容易损坏被包装物，耐磨性、耐折性以及抗拉性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸及其制备方法，解决背景技术中现有的磨砂材料磨砂或哑光效果层表面凹凸不平，视觉上暗无光、金属质感弱、视觉冲击效果不强、亮度和光泽度低、耐磨性、耐折性以及抗拉性较差等问题。
具体技术方案如下：
一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸，从下至上依次为纸基材、粘结剂层、蒸镀层、磨砂层、薄膜层、面涂层，其中所述磨砂层是由添加有机磨砂粒子的磨砂涂料制备得到，所述磨砂涂料包括以下组分及重量份含量：
预聚物20-70份、活性稀释剂20-70份、有机磨砂粒子1.0-20.0份、光引发剂0-5.0份、助剂1.0-5.0份。
优选的，所述的有机磨砂粒子为透明聚合物微粉。
优选的，所述的有机磨砂粒子为有机硅微粉、聚乙烯微粉、聚丙烯微粉、聚氯乙烯微粉、聚甲基丙烯酸甲酯微粉、聚酰胺微粉中的一种或几种。
优选的，所述透明聚合物微粉粒径为5-20μm，比表面积1-100㎡/g。
优选的，所述的预聚物为聚酯类丙烯酸酯、聚醚类丙烯酸酯、环氧类丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯中的一种或几种，所述环氧类丙烯酸酯的官能度1-3，分子量500-2000，粘度10-50pa.s；所述聚酯类丙烯酸酯官能度1-4，分子量300-3000，粘度1-40pa.s；所述聚醚类丙烯酸酯预聚物官能度1-3，分子量500-2000，粘度0.05-1.0pa.s；所述聚氨酯类丙烯酸酯官能度1-4，分子量500-8000，粘度10-100pa.s。
优选的，所述的活性稀释剂为单官能和多官能稀释剂中的一种或几种，所述单官能稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊基氧乙酯、乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸己内酯中的一种或多种；所述多官能稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。
一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸的制备方法，所述工艺流程包括：配料、膜电晕、膜涂布、真空蒸镀、复合、涂布处理、成品，具体工艺步骤如下：
配料：将预聚物、活性稀释剂、有机磨砂粒子、光引发剂、助剂按重量百分比依次加入到容器内，搅拌分散并经过滤除杂得到磨砂涂料；
膜电晕：采用电晕装置对膜基材，进行双面电晕处理，所述膜基材为薄膜层；
膜涂布：将磨砂涂料涂布于薄膜层上，通过调整磨砂涂料粘度控制涂布效果，然后进入辐照室进行辐射固化，通过调整辐射固化功率控制磨砂层与薄膜层的结合力，制得带有磨砂层的涂布膜；
真空蒸镀：将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，形成蒸镀层，得到带有磨砂层的蒸镀膜；
复合：采用复合设备将带有磨砂层的蒸镀膜与纸基材用粘结剂复合，得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸，其中，所述粘结剂即为粘结剂层；
涂布处理：采用涂布设备对表面未处理的亮光磨砂纸进行面涂和背涂处理，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸其中，面涂处理得到面涂层。
优选的，所述膜电晕过程中，电晕功率1.0-20.0KW，电晕效果要求≥40达因。
优选的，所述膜涂布过程中，磨砂涂料涂布量1.0-10.0g/㎡，涂布速度600-1000m/min。
优选的，所述膜涂布过程中，磨砂涂料的粘度通过涂料温度控制，温度控制在30-50℃；辐射固化为电子束辐射固化或者UV辐射固化。
有益效果：
1.与现有技术相比，本发明采用在涂料中添加有机磨砂粒子替代现用无机磨砂粒子，通过有机磨砂粒子的粒径和配比调节磨砂效果，粒子在涂层中呈岛屿状分散状态，粒子间的空隙蒸镀后起到消光作用，透明粒子本身蒸镀后呈现亮晶效果，再通过辐射固化涂布工艺、真空蒸镀工艺和覆膜工艺制得辐射固化覆膜亮光磨砂纸。所得产品层间结合牢度强，表面平滑度、亮度和光泽度高，亮晶砂感强，视觉冲击力大。
2.本发明产品的磨砂层采用有机磨砂粒子制备，可通调整磨砂粒子的粒径和配比实现独特的砂感效果，再结合先进设计理念实现美观、独特效果，防伪性能高。
3.本发明产品表面光泽度和亮度高，采用GBT8941标准测试，光泽度75°可以达到100以上，采用GBT7975标准测试亮度L值能够达到90左右，采用GBT456标准测试，平滑度为3000S以上、高到6430S，透明的有机磨砂粒子在镀层的反衬下呈现璀璨的亮晶效果，视觉冲击效果强，本申请不仅具有磨砂、砂砾的视觉观感，还能够达到足够的平滑度、纸张表面光滑、手感细腻不粗糙，与常规的拓印工艺、涂布工艺有本质的区别。
4.本发明产品表面平滑度高，表面修饰性能好，解决了现有磨砂类产品由于表面凹凸不平造成的再修饰性能差技术难题。
5.本发明产品采用辐射固化工艺制备、生产效率高，能源消耗低，实现工艺过程中挥发性有机化合物“零排放”，更为环保。
6.本发明在薄膜涂布之前先进行电晕处理，增强薄膜表面与涂层之间的结合牢度，加强涂层和薄膜的牢度，在膜涂布时，将磨砂涂料涂布于膜基材上，通过调整磨砂涂料粘度控制涂布效果，然后进入辐照室进行辐射固化，通过调整辐射固化功率控制磨砂层与膜基材的剥离力，制得带有磨砂层的涂布膜，采用薄膜作为载体，避免了涂层不平整的问题，使得到的磨砂涂层更加平整；在真空蒸镀时，采用薄膜作为载体，在涂层上蒸镀，蒸镀材料的光泽效果可以增强磨砂质感，如镀铝可得到具有亮银效果的磨砂质感，镀铜可以得到具有亮金效果的磨砂质感；采用涂布设备对表面未处理的转移亮光磨砂纸进行面涂和背涂处理，最终得到辐射固化转移亮光磨砂纸，能够根据纸张的用途选择适合的涂料在磨砂纸的表面进行涂层处理，增强印刷适应性，耐磨性，耐温性。
附图说明：
图1：现有拓印工艺的磨砂纸表面微观结构图(500倍)；
图2：现有无机磨砂粒子涂布工艺的磨砂纸表面微观结构图(500倍)；
图3：本发明表面微观结构图(500倍)；
图4：本发明磨砂纸层级结构示意图，其中1-面涂层，2-薄膜层，3-磨砂层，4-蒸镀层，5-粘结剂层，6-纸基材。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例对本发明进行详细描述。
本发明提供一种辐射固化覆膜亮光磨砂纸，其特征在于：从下至上依次包括纸基材、粘结剂层、蒸镀层、磨砂层、薄膜层、面涂层，描述中的“上下”仅为方位词，不对本发明的保护范围进行限定。其中磨砂层是由添加有机磨砂粒子的磨砂涂料制备得到，所述磨砂涂料包括以下组分及重量份含量：
预聚物20-70％、
活性稀释剂20-70％、
有机磨砂粒子1.0-20.0％、
光引发剂0-5.0％、
助剂1.0-5.0％。
所述的有机磨砂粒子为透明聚合物微粉。
所述的有机磨砂粒子优选为有机硅微粉、聚乙烯微粉、聚丙烯微粉、聚氯乙烯微粉、聚甲基丙烯酸甲酯微粉、聚酰胺微粉中的一种或几种任意混合物。
所述透明聚合物微粉优选粒径5-20μm，比表面积1-100㎡/g的透明聚合物微粉。
所述的辐射固化覆膜亮光磨砂纸的纸基材，其种类对本领域技术人员是熟知的，优选定量范围在30-350g/㎡的各种纸和纸板。
所述的辐射固化覆膜亮光磨砂纸的粘结剂层，其种类对本领域技术人员是熟知的，包括聚氨酯胶黏剂、聚丙烯酸胶黏剂、丁苯胶乳胶黏剂、聚醋酸乙烯胶黏剂、环氧树脂胶黏剂等，优选的粘结剂为聚氨酯类和聚丙烯酸类胶黏剂。
所述的辐射固化覆膜亮光磨砂纸的蒸镀层，可真空蒸镀材料包括金、银、铜、锌、铬、铝、硫化锌等，优选铝和铜。
所述辐射固化覆膜亮光磨砂纸的面涂层，包括水性聚氨酯类涂层或水性丙烯酸类涂层，优选的面涂层为水性聚氨酯类涂层。
所述辐射固化覆膜亮光磨砂纸的薄膜层，包括聚酯薄膜PET、聚丙烯PP、聚氯乙烯PVC、聚乙烯PE或聚碳酸酯PC等，优选的薄膜层为聚酯薄膜PET和聚丙烯PP。
所述的预聚物为聚酯类丙烯酸酯、聚醚类丙烯酸酯、环氧类丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯中的一种或几种任意混合物，优选的环氧类丙烯酸酯官能度1-3，分子量500-2000，粘度10-50pa.s；聚酯类丙烯酸酯官能度1-4，分子量300-3000，粘度1-40pa.s；聚醚类丙烯酸酯预聚物官能度1-3，分子量500-2000，粘度0.05-1.0pa.s；聚氨酯类丙烯酸酯官能度1-4，分子量500-8000，粘度10-100pa.s。
所述的活性稀释剂为单官能和多官能稀释剂中的一种或几种任意混合物，优选的单官能稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊基氧乙酯、乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸己内酯。优选的多官能稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯。
所述的光引发剂包括自由基光引发剂和阳离子光引发剂，其种类对本领域技术人员是熟知的，优选的自由基光引发剂为苯偶酰类、烷基苯酮类、酰基磷氧化物、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类中的一种或几种任意混合物。优选的阳离子光引发剂为二芳基碘鎓盐、三芳基硫鎓盐、芳基茂铁盐中的一种或几种任意混合物。
所述助剂包括消泡剂、润湿剂、流平剂，优选的消泡剂为聚硅氧烷、矿物油及憎水颗粒消泡剂中的一种或几种。优选的润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、芳烷基改性聚甲基硅氧烷、聚酯改性聚二甲基硅氧烷及有机硅硅改性聚丙烯酸酯中的一种或几种。优选的流平剂为改性聚硅氧烷、有机硅改性聚丙烯酸酯及氟改性聚丙烯酸酯中的一种或几种。
本发明还提供上述辐射固化覆膜亮光磨砂纸制备方法，其特殊之处在于：首先配制上述含有有机磨砂粒子的磨砂涂料，然后对薄膜进行表面处理，再将磨砂涂料涂布到薄膜上并采用辐射方式固化，再对薄膜进行真空蒸镀，再通过覆膜工艺将带有磨砂层的薄膜与纸基材进行复合，最后通过涂布处理得到产品。具体工艺流程包括：配料—膜电晕—膜涂布—真空蒸镀—复合—涂布处理—成品。
更进一步的，可以优化工艺，具体工艺步骤如下：
配料：首先将预聚物和活性稀释剂按重量百分比加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；然后将有机磨砂粒子按重量百分比加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将光引发剂、助剂按重量百分比依次加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂得到磨砂涂料。
膜电晕：采用电晕装置对薄膜进行双面电晕处理，电晕功率根据薄膜的种类进行选择，设定范围在1.0-20.0KW，电晕效果通过测量表面张力评价，要求≥40达因。
膜涂布：将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于膜基材上，磨砂涂料涂布量1.0-10.0g/㎡，通过调整磨砂涂料粘度控制涂布效果，涂布速度600-1000m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，通过调整辐射固化功率控制磨砂层与膜基材的结合力，制得带有磨砂层的涂布膜。
所述的磨砂涂料粘度通过调整涂料温度控制，温度控制在30-50℃。
所述的辐射固化功率，采用电子束辐射固化工艺时光引发剂含量为0、功率控制在2.0-4.0KGY，采用UV辐射固化工艺时光引发剂含量>0、功率控制在80～120W/cm。
真空蒸镀：将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，真空度要求≤0.1Pa，蒸镀材料在高温下气化蒸发，沉积在薄膜磨砂层上，得到带有磨砂层的蒸镀膜。
复合：采用复合设备将带有磨砂层的蒸镀膜与纸基材用粘结剂粘合牢固，粘结剂上胶量3.0-10.0g/㎡，得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
涂布处理：采用涂布设备对表面未处理的亮光磨砂纸进行面涂和背涂处理，面涂用于改善亮光磨砂纸的表观效果或再修饰性能，面涂料涂布量1.0-8.0g/㎡，背涂用于调整亮光磨砂纸的水分改善平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实施例1：
本实施例采用电子束辐射固化工艺制备辐射固化覆膜亮光磨砂纸，选用纸基材-225g涂布复合白卡纸、薄膜层-15μPET转移基膜、磨砂层-电子束固化磨砂涂料、粘结剂层-聚丙烯酸类胶黏剂、面涂层-水性聚氨酯面涂层、蒸镀层-铝蒸镀层进行制备。
第一步：配料
首先将35份双官能聚酯类丙烯酸酯、35份双官能聚氨酯类丙烯酸酯、10份丙烯酸二环戊基氧乙酯、15份新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；然后将1.0份5-20μm粒径的聚乙烯微粉加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将0.5份消泡剂、2.0份润湿剂、1.5份流平剂加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂消除泡沫得到磨砂涂料。
第二步：膜电晕
采用电晕装置对15μPET转移基膜进行双面电晕处理，电晕功率设定为1.5KW，电晕后薄膜表面张力46达因。
第三步：膜涂布
将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于电晕膜上，磨砂涂料涂布量10.0g/㎡，涂料温度控制在50℃，涂布速度600m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，电子束辐射固化功率控制在4.0KGY，最终制得带有磨砂层的涂布膜。
第四步：真空蒸镀
将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，蒸镀材料选用铝，真空度≤0.1Pa，铝丝在1400-1500℃的加热元件上快速气化，沉积在磨砂涂层上形成镀铝层，最终得到带有磨砂层的镀铝膜。
第五步：复合
采用复合设备将带有磨砂层的镀铝膜与225g涂布复合白卡纸用聚丙烯酸类粘结剂粘合牢固得到复合纸，粘结剂用量10.0g/㎡。最终得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
第六步：涂布处理
在涂布设备上采用水性聚氨酯面涂料对表面未处理的覆膜亮光磨砂纸进行面涂处理，面涂料涂布量1.0g/㎡，背涂用水调整亮光磨砂纸的水分，改善纸张平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实施例2：
本实施例采用电子束辐射固化工艺制备辐射固化覆膜亮光磨砂纸，包括：纸基材-225g涂布复合白卡纸、薄膜层-22μBOPP薄膜、磨砂层-电子束固化磨砂涂料、粘结剂层-聚丙烯酸类胶黏剂、面涂层-水性聚氨酯面涂层、蒸镀层-铝蒸镀层进行制备。
第一步：配料
首先将25份双官能聚醚类丙烯酸酯、20份双官能环氧类丙烯酸酯、10份甲基丙烯酸甲酯、10份乙氧基乙基丙烯酸酯、10份三丙二醇二丙烯酸酯、10份三缩四乙二醇二丙烯酸酯加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；然后将10份5-20μm粒径的聚丙烯微粉加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将1.0份消泡剂、2.0份润湿剂、2.0份流平剂加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂消除泡沫得到磨砂涂料。
第二步：膜电晕
采用电晕装置对22μBOPP薄膜进行双面电晕处理，电晕功率设定为20.0KW，电晕后薄膜表面张力42达因。
第三步：膜涂布
将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于电晕膜上，磨砂涂料涂布量5.0g/㎡，涂料温度控制在40℃，涂布速度800m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，电子束辐射固化功率控制在3.0KGY，最终制得带有磨砂层的涂布膜。
第四步：真空蒸镀
将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，蒸镀材料选用铝，真空度≤0.1Pa，铝丝在1400-1500℃的加热元件上快速气化，沉积在磨砂涂层上形成镀铝层，最终得到带有磨砂层的镀铝膜。
第五步：复合
采用复合设备将带有磨砂层的镀铝膜与225g涂布复合白卡纸用聚丙烯酸类粘结剂粘合牢固得到复合纸，粘结剂用量5.0g/㎡。最终得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
第六步：涂布处理
在涂布设备上采用水性聚氨酯面涂料对表面未处理的覆膜亮光磨砂纸进行面涂处理，面涂料涂布量5.0g/㎡，背涂用水调整亮光磨砂纸的水分，改善纸张平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实施例3：
本实施例采用电子束辐射固化工艺制备辐射固化覆膜亮光磨砂纸，包括：纸基材-225g涂布复合白卡纸、薄膜层-18μ聚乙烯薄膜、磨砂层-电子束固化磨砂涂料、粘结剂层-聚丙烯酸类胶黏剂、面涂层-水性聚氨酯面涂层、蒸镀层-铝蒸镀层进行制备。
第一步：配料
首先将10份三官能环氧类丙烯酸酯、10份双官能聚氨酯类丙烯酸酯、15份丙烯酸丁酯、20份1,6-己二醇二丙烯酸酯、20份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；、然后将20份5-20μm粒径的聚氯乙烯微粉加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将1.0份消泡剂、2.0份润湿剂、2.0份流平剂加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂消除泡沫得到磨砂涂料。
第二步：膜电晕
采用电晕装置对18μ聚乙烯薄膜进行双面电晕处理，电晕功率设定为10.0KW，电晕后薄膜表面张力44达因。
第三步：膜涂布
将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于电晕膜上，磨砂涂料涂布量1.0g/㎡，涂料温度控制在30℃，涂布速度1000m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，电子束辐射固化功率控制在2.0KGY，最终制得带有磨砂层的涂布膜。
第四步：真空蒸镀
将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，蒸镀材料选用铝，真空度≤0.1Pa，铝丝在1400-1500℃的加热元件上快速气化，沉积在磨砂涂层上形成镀铝层，最终得到带有磨砂层的镀铝膜。
第五步：复合
采用复合设备将带有磨砂层的镀铝膜与225g涂布复合白卡纸用聚丙烯酸类粘结剂粘合牢固得到复合纸，粘结剂用量3.0g/㎡。最终得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
第六步：涂布处理
在涂布设备上采用水性聚氨酯面涂料对表面未处理的覆膜亮光磨砂纸进行面涂处理，面涂料涂布量8.0g/㎡，背涂用水调整亮光磨砂纸的水分，改善纸张平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实施例4：
本实施例采用UV辐射固化工艺制备辐射固化覆膜亮光磨砂纸，包括：纸基材-300g涂布复合白卡纸、薄膜层-22μBOPP薄膜、磨砂层-UV固化磨砂涂料、粘结剂层-聚丙烯酸类胶黏剂、面涂层-水性聚氨酯面涂层、蒸镀层-铝蒸镀层进行制备。
第一步：配料
首先将40份双官能聚醚类丙烯酸酯、30份双官能聚氨酯类丙烯酸酯、11份丙烯酸异冰片酯、11份丙烯酸己内酯加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；、然后将1.0份粒径5-20μm聚乙烯微粉的加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将3.0份光引发剂、0.5份消泡剂、2.0份润湿剂、1.5份流平剂加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂消除泡沫得到磨砂涂料。
第二步：膜电晕
采用电晕装置对22μBOPP薄膜进行双面电晕处理，电晕功率设定为20.0KW，电晕后薄膜表面张力42达因。
第三步：膜涂布
将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于22μBOPP电晕膜上，磨砂涂料涂布量10.0g/㎡，涂料温度控制在50℃，涂布速度600m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，UV辐射固化功率控制在120W/cm，最终制得带有磨砂层的涂布膜。
第四步：真空蒸镀
将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，蒸镀材料选用铝，真空度≤0.1Pa，铝丝在1400-1500℃的加热元件上快速气化，沉积在磨砂涂层上形成镀铝层，最终得到带有磨砂层的镀铝膜。
第五步：复合
采用复合设备将带有磨砂层的镀铝膜与225g涂布复合白卡纸用聚丙烯酸类粘结剂粘合牢固得到复合纸，粘结剂用量10.0g/㎡。最终得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
第六步：涂布处理
在涂布设备上采用水性聚氨酯面涂料对表面未处理的覆膜亮光磨砂纸进行面涂处理，面涂料涂布量1.0g/㎡，背涂用水调整亮光磨砂纸的水分，改善纸张平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实施例5：
本实施例采用UV辐射固化工艺制备辐射固化覆膜亮光磨砂纸，包括：纸基材-300g涂布复合白卡纸、薄膜层-18μ聚氯乙烯薄膜、磨砂层-UV固化磨砂涂料、粘结剂层-聚丙烯酸类胶黏剂、面涂层-水性聚氨酯面涂层、蒸镀层-铝蒸镀层进行制备。
第一步：配料
首先将25份双官能环氧类丙烯酸酯、25份双官能聚氨酯类丙烯酸酯、11份丙烯酸异冰片酯、10份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、10份季戊四醇三丙烯酸酯加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；、然后将10.0份粒径5-20μm聚丙烯微粉的加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将4.0份光引发剂、1.0份消泡剂、2.0份润湿剂、2.0份流平剂加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂消除泡沫得到磨砂涂料。
第二步：膜电晕
采用电晕装置对18μ聚氯乙烯薄膜进行双面电晕处理，电晕功率设定为5.0KW，电晕后薄膜表面张力46达因。
第三步：膜涂布
将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于18μ聚氯乙烯薄膜电晕膜上，磨砂涂料涂布量5.0g/㎡，涂料温度控制在40℃，涂布速度800m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，UV辐射固化功率控制在100W/cm，最终制得带有磨砂层的涂布膜。
第四步：真空蒸镀
将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，蒸镀材料选用铝，真空度≤0.1Pa，铝丝在1400-1500℃的加热元件上快速气化，沉积在磨砂涂层上形成镀铝层，最终得到带有磨砂层的镀铝膜。
第五步：复合
采用复合设备将带有磨砂层的镀铝膜与225g涂布复合白卡纸用聚丙烯酸类粘结剂粘合牢固得到复合纸，粘结剂用量5.0g/㎡。最终得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
第六步：涂布处理
在涂布设备上采用水性聚氨酯面涂料对表面未处理的覆膜亮光磨砂纸进行面涂处理，面涂料涂布量5.0g/㎡，背涂用水调整亮光磨砂纸的水分，改善纸张平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实施例6：
本实施例采用UV辐射固化工艺制备辐射固化覆膜亮光磨砂纸，包括：纸基材-300g涂布复合白卡纸、薄膜层-15μ聚碳酸酯薄膜、磨砂层-UV固化磨砂涂料、粘结剂层-聚丙烯酸类胶黏剂、面涂层-水性聚氨酯面涂层、蒸镀层-铝蒸镀层进行制备。
第一步：配料
首先将10份三官能聚酯类丙烯酸酯、10份三官能聚醚类丙烯酸酯、20份丙烯酸正己酯、20份乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、10份二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯加入到容器内，控制搅拌速度200-500rpm，搅拌5-10min；、然后将20份粒径5-20μm有机硅微粉的加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；再将5.0份光引发剂、1.0份消泡剂、2.0份润湿剂、2.0份流平剂加入到容器内，控制搅拌速度800-1000rpm，搅拌10-20min；最后经过滤除杂消除泡沫得到磨砂涂料。
第二步：膜电晕
采用电晕装置对15μ聚碳酸酯薄膜进行双面电晕处理，电晕功率设定为10.0KW，电晕后薄膜表面张力42达因。
第三步：膜涂布
将含有有机磨砂粒子的磨砂涂料涂布于18μ聚氯乙烯薄膜电晕膜上，磨砂涂料涂布量1.0g/㎡，涂料温度控制在30℃，涂布速度1000m/min，然后进入辐照室进行辐射固化，UV辐射固化功率控制在80W/cm，最终制得带有磨砂层的涂布膜。
第四步：真空蒸镀
将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，蒸镀材料选用铝，真空度≤0.1Pa，铝丝在1400-1500℃的加热元件上快速气化，沉积在磨砂涂层上形成镀铝层，最终得到带有磨砂层的镀铝膜。
第五步：复合
采用复合设备将带有磨砂层的镀铝膜与225g涂布复合白卡纸用聚丙烯酸类粘结剂粘合牢固得到复合纸，粘结剂用量3.0g/㎡。最终得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸。
第六步：涂布处理
在涂布设备上采用水性聚氨酯面涂料对表面未处理的覆膜亮光磨砂纸进行面涂处理，面涂料涂布量8.0g/㎡，背涂用水调整亮光磨砂纸的水分，改善纸张平整性及应用性能，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸。
实验数据：
以目前的拓印工艺及无机磨砂粒子涂布工艺所做的磨砂纸为对比例，通过理化性能检测及微观结构观察与上述实施例进行比较，结果见下表：
表1不同工艺材料的性能对比
Figure BDA0002375800590000201
Figure BDA0002375800590000211
由表1检测结果可知：实施例样品表面的平滑度及光泽度明显高于拓印工艺及无机磨砂粒子涂布工艺所做的磨砂纸，这表明本发明采用“在涂料中添加有机磨砂粒子替代现用无机磨砂粒子，通过有机磨砂粒子的粒径和配比调节磨砂效果，粒子在涂层中呈岛屿状分散状态，粒子间的空隙蒸镀后起到消光作用，透明粒子本身蒸镀后呈现亮晶效果，再通过辐射固化涂布工艺、真空蒸镀工艺和覆膜工艺制得辐射固化覆膜亮光磨砂纸”的技术方案，所得产品层间结合牢度强，表面平滑度、亮度和光泽度高，亮晶砂感强，视觉冲击力大；从耐折次数中可以看出，经过本发明制备得到的亮光磨砂纸，耐折次数高，这表明本发明的制备方法有效提升了材料的耐磨性、耐折性。同时样品表面平整性好，解决了现有磨砂类产品由于表面凹凸不平造成的再修饰性能差技术难题。
由图1拓印工艺的磨砂纸表面微观结构图可知：图中的亮暗区域为拓印载体的凹凸结构镜像，亮区为拓印后的凸出部分，暗区为拓印后的凹陷部分，亮暗区域呈不规则分布。
由图2无机磨砂粒子涂布工艺的磨砂纸表面微观结构图可知：图中白色亮区为无机磨砂粒子，暗区为涂料树脂，亮暗区域呈均匀分布。
由图3实施例1表面微观结构图可知：图中白色亮区为有机磨砂粒子，呈岛屿状分布，暗区为预聚物和活性稀释剂固化涂层。
因此从微观结构可知，本发明与传统材料在组成成分方面具有显著区别，在表观磨砂效果方面明显区别于同类型产品，具有独特的磨砂质感。
本发明的保护范围并不局限于以上实施例，凡是与发明技术方案相同或等同的新型磨砂效果包装材料的制备方法，均属于本发明的保护范围。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸，其特征在于：从下至上依次为纸基材、粘结剂层、蒸镀层、磨砂层、薄膜层、面涂层，其中所述磨砂层是由添加有机磨砂粒子的磨砂涂料制备得到，所述磨砂涂料包括以下组分及重量份含量：
预聚物20-70份、活性稀释剂 20-70份、有机磨砂粒子1.0-20.0份、光引发剂0-5.0份、助剂1.0-5.0份。
2.如权利要求1所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸，其特征在于：所述的有机磨砂粒子为透明聚合物微粉。
3.如权利要求2所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸，其特征在于：所述的有机磨砂粒子为有机硅微粉、聚乙烯微粉、聚丙烯微粉、聚氯乙烯微粉、聚甲基丙烯酸甲酯微粉、聚酰胺微粉中的一种或几种。
4.如权利要求2所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸，其特征在于：所述透明聚合物微粉粒径为5-20μm，比表面积1-100㎡/g。
5.如权利要求1所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸，其特征在于：所述的预聚物为聚酯类丙烯酸酯、聚醚类丙烯酸酯、环氧类丙烯酸酯、聚氨酯类丙烯酸酯中的一种或几种，所述环氧类丙烯酸酯的官能度1-3，分子量500-2000，粘度10-50pa.s；所述聚酯类丙烯酸酯官能度1-4，分子量300-3000，粘度1-40pa.s；所述聚醚类丙烯酸酯预聚物官能度1-3，分子量500-2000，粘度0.05-1.0pa.s；所述聚氨酯类丙烯酸酯官能度1-4，分子量500-8000，粘度10-100pa.s。
6.如权利要求1所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸，其特征在于：所述的活性稀释剂为单官能和多官能稀释剂中的一种或几种，所述单官能稀释剂为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊基氧乙酯、乙氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸己内酯中的一种或多种；所述多官能稀释剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基化二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三缩四乙二醇二丙烯酸酯、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、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。
7.一种覆膜辐射固化亮光磨砂纸的制备方法，其特征在于，所述工艺流程包括：配料、膜电晕、膜涂布、真空蒸镀、复合、涂布处理、成品，具体工艺步骤如下：
配料：将预聚物、活性稀释剂、有机磨砂粒子、光引发剂、助剂按重量百分比依次加入到容器内，搅拌分散并经过滤除杂得到磨砂涂料；
膜电晕：采用电晕装置对膜基材，进行双面电晕处理，所述膜基材为薄膜层；
膜涂布：将磨砂涂料涂布于薄膜层上，通过调整磨砂涂料粘度控制涂布效果，然后进入辐照室进行辐射固化，通过调整辐射固化功率控制磨砂层与薄膜层的结合力，制得带有磨砂层的涂布膜；
真空蒸镀：将带有磨砂层的涂布膜送入真空蒸镀系统进行蒸镀，形成蒸镀层，得到带有磨砂层的蒸镀膜；
复合：采用复合设备将带有磨砂层的蒸镀膜与纸基材用粘结剂复合，得到表面未处理的覆膜亮光磨砂纸，其中，所述粘结剂即为粘结剂层；
涂布处理：采用涂布设备对表面未处理的亮光磨砂纸进行面涂和背涂处理，最终得到辐射固化覆膜亮光磨砂纸其中，面涂处理得到面涂层。
8.如权利要求7所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸的制备方法，其特征在于：所述膜电晕过程中，电晕功率1.0-20.0KW，电晕效果要求≥40达因。
9.如权利要求7所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸的制备方法，其特征在于：所述膜涂布过程中，磨砂涂料涂布量1.0-10.0g/㎡，涂布速度600-1000m/min。
10.如权利要求7所述的覆膜辐射固化亮光磨砂纸的制备方法，其特征在于：所述膜涂布过程中，磨砂涂料的粘度通过涂料温度控制，温度控制在30-50℃；辐射固化为电子束辐射固化或者UV辐射固化。
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