一種抗劃傷預(yù)涂膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及印刷領(lǐng)域，特別是涉及一種能夠提高與印刷品粘附效果，且可在線涂 布的抗劃傷預(yù)涂膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在預(yù)涂膜行業(yè)中，對(duì)印刷品的涂布方式包括離線和在線兩種涂布方式。
[0003] 其中，離線涂布的基材在反復(fù)收卷、放卷、分切、搬運(yùn)等過(guò)程中，易造成擦傷、污染 等表面缺陷。同時(shí)，離線涂布產(chǎn)品的涂布不易掌握均勻，涂層較厚，無(wú)法達(dá)到某些特殊產(chǎn)品 的性能要求。
[0004] 在線涂布是在線完成的，其涂層厚度可調(diào)，且在線涂布不需要對(duì)基材進(jìn)行任何預(yù) 處理，不會(huì)傷及基材的本體性能，無(wú)退化效應(yīng)?，F(xiàn)以其工藝簡(jiǎn)單、操作方便而成為最為可行 的工業(yè)化技術(shù)。
[0005] 但是，在線涂布在一些需要特殊處理的印刷品時(shí)，易出現(xiàn)起層的現(xiàn)象。如數(shù)碼印刷 品表面使用的油墨中，常含有硅油或蠟，硅油與蠟的無(wú)機(jī)物成分含量大，覆膜時(shí)不易與預(yù)涂 膜中的熱熔膠結(jié)合，覆膜后印刷品與膜的結(jié)合度不夠，尤其在覆膜后的乳線、壓紋處易出現(xiàn) 起層現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種能夠提高粘附效果的抗劃傷預(yù)涂膜。
[0007] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠提高預(yù)涂膜基材層抗劃傷效果的設(shè)備方法。
[0008] 特別地，本發(fā)明提供了一種抗劃傷預(yù)涂膜，從外到內(nèi)依次包括抗劃傷基材層、彩色 層、熱熔膠層、處理層，所述的抗劃傷基材層是采用在線涂布的方式，將改性的水性抗劃傷 涂布液涂覆于一聚合物薄膜層的上表面而形成的，所述水性涂布液包括：
[0009] 30~60重量份的水性聚氨酯分散體；
[0010] 40~70重量份亞光助劑；
[0011] 0.01~10重量份的晶須；
[0012] 0.05~0.20重量份流平潤(rùn)濕劑；
[0013] 〇.1~0.5重量份消泡劑；
[0014] 3~15重量份交聯(lián)固化劑。
[0015]進(jìn)一步地，所述抗劃傷基材層是在厚度為15~30微米的雙向拉伸聚酯薄膜、雙向 拉伸尼龍薄膜或雙向拉伸聚丙烯薄膜的表面通過(guò)在線涂布制備的，所述處理層為增粘料或 數(shù)碼料的一種。
[0016] 進(jìn)一步地，所述水性涂布液還包括0~0.15重量份的增稠劑和0-20重量份的水，所 述增稠劑為締合型增稠劑，不揮發(fā)組分為48~52%，比重為1.02g/cm3。
[0017] 進(jìn)一步地，所述水性聚氨酯分散體為聚碳酸酯型聚氨酯分散體、脂肪酸型聚氨酯 分散體、聚醚型聚氨酯分散體中的一種或幾種的混合。
[0018] 進(jìn)一步地，所述亞光助劑為自消光的聚氨酯亞光樹(shù)脂，其固含量為25~35%，粘度 為600~800mPa·s，PH為7~9。
[0019] 進(jìn)一步地，所述晶須為堿式硫酸鎂、氧化鋅、碳酸鈣、鈦酸鉀中的一種或幾種的混 合，其中，所述晶須的長(zhǎng)度為1~30微米，長(zhǎng)徑比為5~100;
[0020] 所述流平潤(rùn)濕劑為離子型聚丙烯酸酯溶液中的一種或幾種的混合。
[0021] 進(jìn)一步地，所述交聯(lián)固化劑為多官能度氮丙啶、聚碳化二亞胺、HDI三聚體以及 HDI-IPDI復(fù)合三聚體中的一種或幾種的混合。
[0022]進(jìn)一步地，所述熱熔膠層由乙烯丙烯酸丁酯、乙烯丙烯酸乙酯、乙烯丙烯酸、乙烯_ 丙烯酸甲酯共聚物混合物、乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物或低密度 聚乙稀中的一種或幾種混合形成，厚度為5~30微米。
[0023] 進(jìn)一步地，所述彩色層采用彩色的或黑白色，全幅或局部圖案涂布印刷，且設(shè)于抗 劃傷基材層下表面。
[0024] 本發(fā)明提供一種前述抗劃傷預(yù)涂膜的制備方法，其中，抗劃傷預(yù)涂膜的制備方法 包括以下步驟：
[0025] 步驟10，將各組分按預(yù)定重量份混合后形成水性涂布液，再打入中間料罐；
[0026] 步驟20,將聚合物薄膜經(jīng)拉伸設(shè)備進(jìn)行縱向拉伸后，用電暈設(shè)備對(duì)所述聚合物薄 膜表面進(jìn)行電暈處理；
[0027]步驟30，通過(guò)中間栗將中間料罐中的水性涂布液栗入密閉的刮刀腔內(nèi)，凹輥將所 述刮刀腔內(nèi)的水性涂布液通過(guò)與聚合物薄膜的接觸包角，轉(zhuǎn)移到聚合物薄膜的表面，以形 成涂布層；
[0028]步驟40,將覆有水性涂布液的聚合物薄膜送入拉伸設(shè)備進(jìn)行橫向拉伸，在橫向拉 伸預(yù)熱段內(nèi)，涂布液經(jīng)干燥過(guò)程揮發(fā)水份，最終在薄膜表面形成均勻的化學(xué)處理層；
[0029]步驟50,牽引收卷，即得到抗劃傷基材層。
[0030] 本發(fā)明的有益效果是:通過(guò)在線涂布方式實(shí)現(xiàn)了水性抗劃傷涂層的涂布，簡(jiǎn)化了 聚合物薄膜功能化的處理工藝，節(jié)省能源并可提高產(chǎn)品成品率。本發(fā)明將晶須材料首次應(yīng) 用于聚合物薄膜表面處理涂料中，增強(qiáng)了表面處理層的耐磨抗劃痕能力。本發(fā)明利用彩色 層代替?zhèn)鹘y(tǒng)預(yù)涂膜的中間層，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，既賦予了預(yù)涂膜基材層與熱熔膠層之間較 好的層間力，又增加了預(yù)涂膜的色彩多樣性。此外，本發(fā)明還可以根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域選用不同的 處理層，以提供多樣性和多種功能合一的預(yù)涂膜產(chǎn)品。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中預(yù)涂膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明的抗劃傷預(yù)涂膜，以與印刷品接觸的順序來(lái)看依次包括熱熔膠 層20、彩色層30和基材層40。
[0033]在針對(duì)一些特殊印刷情況時(shí)，還可以在熱熔膠層20與印刷品之間涂布處理層10。 該處理層10為增粘劑或數(shù)碼料的一種，以提高對(duì)特定印刷品的粘附效果，其厚度可以在 0.15微米左右。處理層10在針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域時(shí)，可以自由選擇。通過(guò)在熱熔膠層20-側(cè) 涂布增粘劑，可以提高預(yù)涂膜與印刷品之間的粘接性，使得預(yù)涂膜的粘接力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通 預(yù)涂膜，特別是對(duì)一些有后處理工序要求、表面潤(rùn)濕張力低以及在高速度下較難覆膜的印 刷品有非常顯著的改進(jìn)。而添加數(shù)碼料的預(yù)涂膜，可以跟硅油、蠟含量高的數(shù)碼印刷品有很 好的粘結(jié)力，其可以深入紙張纖維，實(shí)現(xiàn)與紙張牢固結(jié)合，以適應(yīng)重硅油或重蠟油墨印刷品 的覆膜需求。
[0034]其中，熱熔膠層20能夠在不同的溫度下熔化，并體現(xiàn)出不同的粘附效果。該熱熔膠 層20可以由乙烯丙烯酸丁酯(EBA)、乙烯丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯丙烯酸(EAA)、乙烯-丙烯酸 甲酯共聚物混合物（EMA)、乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA)或低密度聚乙烯(LDPE)中的一種或幾種混合形成。
[0035]彩色層30可根據(jù)不同的需要由不同顏色構(gòu)成，具體的顏色可以是純色，也可以是 多種色彩的結(jié)合，此外，顏色可以組成不同的圖案。彩色層30采用彩色的或黑白色，全幅或 局部圖案涂布印刷，設(shè)于基材層40下表面，彩色層30針對(duì)聚酯薄膜(PET)、尼龍薄膜(NY)或 聚丙烯薄膜(Β0ΡΡ)選用成膜后能提高抗劃傷基材層40和熱熔膠層20的層間力的油墨，以取 代傳統(tǒng)預(yù)涂膜的中間層。
[0036]基材層40由水性涂布液涂覆于聚合物薄膜上形成，該水性涂布液一般可以包括下 述重量份的組分:30~60重量份的水性聚氨酯分散體，40~70重量份亞光助劑，0.01~10重 量份的晶須，〇 . 05~0.20重量份流平潤(rùn)濕劑，0.1~0.5重量份消泡劑，3~15重量份交聯(lián)固 化劑。在其它的實(shí)施例中，該水性涂布液還可以包括〇~〇. 15重量份的增稠劑和0-20重量份 的水，該增稠劑可以為締合型增稠劑，其不揮發(fā)組分為48~52%，比重為1.02g/cm 3,增稠劑 可以提高體系剪切粘度，保證體系的穩(wěn)定性，常規(guī)采用的有ACRYS0LTMTT-935、RM-8w或SC-04等型號(hào)。
[0037]基材層40選擇厚度為15~30微米的雙向拉伸聚酯薄膜(PET)、雙向拉伸尼龍薄膜 (NY)或雙向拉伸聚丙烯薄膜(Β0ΡΡ)中的一種。
[0038] 消泡劑為不含有機(jī)硅和礦物油的消泡劑，如BYK-011、BYK-016或HY-102等型號(hào)對(duì) 涂布性能沒(méi)有不良影響。
[0039] 該水性涂布液中的水性聚氨酯分散體可以為聚碳酸酯型聚氨酯分散體、脂肪酸型 聚氨酯分散體、聚醚型聚氨酯分散體中的一種或幾種的混合。其中，聚氨酯分散體的固含量 為20~40wt%，粘度為20~800mPa.s，PH為8~10.5，Konig硬度在120~150s。
[0040] 亞光助劑可以為自消光的聚氨酯亞光樹(shù)脂，其固含量為25~35%，粘度600~ 800mPa.s，PH為7~9。
[0041] 晶須可以為堿式硫酸鎂、氧化鋅、碳酸鈣、鈦酸鉀中的一種或幾種的混合，其中，晶 須的長(zhǎng)度為1~30微米，長(zhǎng)徑比為5~100。
[0042] 該流平潤(rùn)濕劑可以為離子型聚丙烯酸酯溶液中的一種或幾種的混合。如BYK-381， D-LEVEL PW1336或Sogo 3880等型號(hào)，流平潤(rùn)濕劑只增進(jìn)流平性而對(duì)表面張力無(wú)影響。 [0043] 該交聯(lián)固化劑可以為多官能度氮丙啶、聚碳化二亞胺、HDI三聚體以及HDI-IPDI復(fù) 合三聚體的一種或幾種的混合。
[0044] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，基材層40通過(guò)覆膜機(jī)進(jìn)行制備的步驟如下：
[0045] 步驟10，將各組分按預(yù)定重量份混合后形成水性涂布液，再打入中間料罐；
[0046] 這里的組分可以根據(jù)待印刷品的要求或性質(zhì)進(jìn)行選擇。
[0047]步驟20,將聚合物薄膜經(jīng)拉伸設(shè)備進(jìn)行縱向拉伸后，用電暈設(shè)備對(duì)所述聚合物薄 膜表面進(jìn)行電暈處理；
[0048]電暈處理可以提高聚合物薄膜的表面張力，增強(qiáng)潤(rùn)濕性能 [0049]步驟30,通過(guò)中間栗將中間料罐中的水性涂布液栗入密閉的刮刀腔內(nèi)，凹輥將所 述刮刀腔內(nèi)的水性涂布液通過(guò)與聚合物薄膜的接觸包角，轉(zhuǎn)移到聚合物薄膜的表面，以形 成涂布層；
[0050] 步驟40，將覆有水性涂布液的聚合物薄膜送入拉伸設(shè)備進(jìn)行橫向拉伸，在橫向拉 伸預(yù)熱段內(nèi)，涂布液經(jīng)干燥過(guò)程揮發(fā)水份，最終在薄膜表面形成均勻的化學(xué)處理層；
[0051] 步驟50,牽引收卷，即得到基材層。
[0052] 本實(shí)施例采用的覆膜機(jī)采用常規(guī)覆膜機(jī)即可。
[0053] 以下以具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的預(yù)涂膜的制作過(guò)程。
[0054]實(shí)施例一，制作黑色抗劃傷尼龍預(yù)涂膜：
[0055]采用30重量份的聚碳酸酯型聚氨酯分散體，0.01重量份的堿式硫酸鎂晶須，70重 量份的自消光聚氨酯樹(shù)脂，0.05重量份的離子型聚丙烯酸酯溶液，0.1重量份的不含有機(jī)硅 和礦物油的消泡劑，3重量份的氮丙啶交聯(lián)固化劑，不加增稠劑，使用5重量份的水和乙醇1: 1的混合溶劑調(diào)整體系粘度，高速攪拌混合均勻。
[0056]然后將水性涂布液通過(guò)供液栗打入中間料罐。
[0057]基材層選用22微米的尼龍薄膜，將尼龍薄膜通過(guò)拉伸設(shè)備進(jìn)行縱向拉伸后，通過(guò) 電暈設(shè)備對(duì)尼龍薄膜表面進(jìn)行電暈處理，電暈機(jī)功率選定為〇. 8KW。同時(shí)中間栗將中間料罐 中的水性涂布液栗入密閉的刮刀腔內(nèi)，凹輥將刮刀腔內(nèi)的水性涂布液，通過(guò)與尼龍