CN103865418A - 一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，包括双向拉伸聚酯薄膜层，所述双向拉伸聚酯薄膜层一面上依次均匀涂覆、复合中间层和热熔胶层，另一面上均匀涂覆、复合化学处理涂层；所述化学处理涂层为丙烯酸类物质。本发明提供的无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，肉眼不可见彩虹纹，与各种墨层具有较好的结合牢度，还具有优异的耐湿热性能。

Description

一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及印刷覆膜技术领域，特别涉及一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯（BOPET）预涂膜，是一种采用涂布、挤出复合工艺技术制造的预涂膜。

背景技术

预涂膜是一种用于印刷产品非常重要的软包装材料，这种产品在使用过程中具有安全环保、操作方便、高效节能、性能优异等特点，其市场占有率正在逐年提高。将预涂膜覆在纸质印刷物、包装物等印刷品表面能够起到很好的防水、防撕裂等保护作用。

为了增加印刷品的外观装饰效果，包装印刷企业在预涂膜覆膜后有时需要进行后续的上光，即在印刷品表面涂上（或喷、印）一层可紫外光（UV）固化的无色透明涂料，通过紫外光固化后起保护及增加印刷品光泽的作用。

而普通的亮光BOPET预涂膜即使出厂时经过表面电晕处理，如果没有在一定的时间内及时使用，随着时间的推移，电晕面的表面润湿张力也会越来越低，这时其与UV涂层的附着力就会变差。因此需要在上光面涂布一层特殊透明涂层，提高BOPET薄膜的表面极性，并且保持相当长的一段时间，使得原本难附着的UV油墨，粘接剂等达到理想的附着效果。

近年来在厚BOPET（指厚度大于50μm）表面做硬透明涂层在光学膜领域有很多研究。其中一个研究重点是怎样消除BOPET表面做涂层后产生的干涉彩虹纹。而在包装膜领域（所使用BOPET厚度通常小于50μm），在BOPET表面做涂层也存在干涉彩虹纹的现象。

目前，在预涂膜行业中，越来越多的高端客户对预涂膜的可上光性提出要求，为了应对这一市场需要，开发无彩虹纹化学处理涂层，改变BOPET薄膜的表面极性，使得原本难附着的UV油墨，粘接剂等达到理想的附着效果迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯（BOPET）预涂膜及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，包括双向拉伸聚酯薄膜层，所述双向拉伸聚酯薄膜层一面上依次均匀涂覆、复合中间层和热熔胶层，另一面上均匀涂覆、复合化学处理涂层；所述化学处理涂层为丙烯酸类物质。

进一步，所述中间层为聚乙烯亚胺，热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯和乙烯-丙烯酸甲酯中的一种、二种或多种共混而成；所述丙烯酸类物质为丙烯酸改性的聚氨酯分散体、聚酯改性的聚氨酯分散体、改性丙烯酸酯共聚物的水相分散体、聚碳酸酯改性的聚氨酯分散体或脂肪族的聚氨酯分散体中的一种、二种或多种复配，其固含量为20%-45%，羟基含量为1-4%。

进一步，所述双向拉伸聚酯薄膜层的厚度为12～100μm，所述化学处理涂层的厚度为0.04～2μm，涂覆量为0.009-0.011g/m²；中间层的厚度在0.01-0.03μm，涂覆量为0.009-0.011g/m²，热熔胶层的厚度为6-200μm。

进一步，所述化学处理涂层是将化学处理清漆通过辊涂或喷涂的方式涂覆在普通的双向拉伸聚酯薄膜表面，再经干燥形成的。

进一步，所述化学处理清漆为水性型，成分按重量份数为1-15份的丙烯酸类物质、20-80份的醇类溶剂、20-80份的去离子水、0.05-0.1份润湿剂、0.05-0.5份消泡剂、0.05-5份成膜助剂。

进一步，所述流平润湿剂为乙醇、异丙醇、改性或未改性的聚硅氧烷中的一种、二种或多种。

进一步，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、乙醇、聚氧丙烯甘油醚中的一种、二种或多种。

进一步，所述成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮、十二醇酯、乙二醇、二乙二醇单丁醚中的一种、二种或多种。

进一步，所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种、二种或多种。

本发明还提供一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将1-15份的丙烯酸类物质、20-80份的醇类溶剂、20-80份的去离子水、0.05-0.1份润湿剂、0.05-0.5份消泡剂、0.05-5份成膜助剂在混合罐中混合均匀，加入涂布生产线中的料槽中；

步骤2：采用辊涂涂布的方式在双向拉伸聚酯薄膜表面涂覆一层均匀无色差、无彩虹纹的化学处理涂层，得到化学处理双向拉伸聚酯基材，干燥后化学处理涂层的厚度在0.04～2μm之间。

步骤3：所述化学处理双向拉伸聚酯基材的非化学处理面上通过辊涂涂布的方式涂布0.01-0.03μm的聚乙烯亚胺中间层，经过烘箱干燥后采用挤出复合的方式淋膜乙烯-醋酸乙烯酯热熔胶层，最终形成无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜。

本发明的有益效果：

本发明提供的无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，肉眼不可见彩虹纹。其表面润湿张力能长久保持在56mN/m以上，与各种墨层具有较好的结合牢度。此外还具有优异的耐湿热性能，在高温高湿条件下不粘连，适应长途海运。采用本发明提供的化学处理预涂膜覆膜制备的印刷品克服了普通预涂膜表面电晕处理后表面润湿张力随时间的延长快速衰减的缺点，提供了优异的印后加工性能，可以方便地进行如UV印刷、烫金等进一步的处理。

附图说明

图1为本发明的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜断面结构示意图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。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。

本发明提供了如附图1所示的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，包括双向拉伸聚酯薄膜层1，双向拉伸聚酯薄膜层1一面上依次均匀涂覆、复合中间层2和热熔胶层3，另一面上均匀涂覆、复合化学处理涂层4；中间层2为聚乙烯亚胺，热熔胶层3为乙烯-醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯和乙烯-丙烯酸甲酯中的一种、二种或多种共混而成；化学处理涂层4为丙烯酸类物质。

丙烯酸类物质为丙烯酸改性的聚氨酯分散体、聚酯改性的聚氨酯分散体、改性丙烯酸酯共聚物的水相分散体、聚碳酸酯改性的聚氨酯分散体或脂肪族的聚氨酯分散体中的一种、二种或多种复配，其固含量为20%-45%，羟基含量为1-4%。

双向拉伸聚酯薄膜层的厚度为12～100μm，化学处理涂层的厚度为0.04～2μm，涂覆量为0.009-0.011g/m²；中间层的厚度在0.01-0.03μm，涂覆量为0.009-0.011g/m²，热熔胶层的厚度为6-200μm。

化学处理涂层是将化学处理清漆通过辊涂或喷涂的方式涂覆在普通的双向拉伸聚酯薄膜表面，再经干燥形成的。

化学处理清漆为水性型，成分按重量份数为1-15份的丙烯酸类物质、20-80份的醇类溶剂、20-80份的去离子水、0.05-0.1份润湿剂、0.05-0.5份消泡剂、0.05-5份成膜助剂。

流平润湿剂为乙醇、异丙醇、改性或未改性的聚硅氧烷中的一种、二种或多种。

消泡剂为聚二甲基硅氧烷、乙醇、聚氧丙烯甘油醚中的一种、二种或多种。

成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮、十二醇酯、乙二醇、二乙二醇单丁醚中的一种、二种或多种。

醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种、二种或多种。

这种流平润湿剂能够改善化学处理清漆在BOPET表面的润湿能力，提高涂层与BOPET之间的结合力，同时也能使涂层表面更加平整、致密。

本发明选用的消泡剂能消除因高速搅拌和交联反应等形成的小气泡，消除气泡对涂层外观的影响。

本发明所述的成膜助剂能够改善聚氨酯分散体或丙烯酸树脂分散体的成膜性能，帮助其成膜，成膜后成膜助剂挥发，不会影响涂层的性能。

本发明所述的醇类溶剂是水性丙烯酸树脂分散体的优良溶剂，同时提高了其成膜性能和基材的润湿性。

本发明还提供一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将1-15份的丙烯酸类物质、20-80份的醇类溶剂、20-80份的去离子水、0.05-0.1份润湿剂、0.05-0.5份消泡剂、0.05-5份成膜助剂在混合罐中混合均匀，加入涂布生产线中的料槽中；

步骤2：采用辊涂涂布的方式在双向拉伸聚酯薄膜表面涂覆一层均匀无色差、无彩虹纹的化学处理涂层，得到化学处理双向拉伸聚酯基材，干燥后化学处理涂层的厚度在0.04～2μm之间。

步骤3：所述化学处理双向拉伸聚酯基材的非化学处理面上通过辊涂涂布的方式涂布0.01-0.03μm的聚乙烯亚胺中间层，经过烘箱干燥后采用挤出复合的方式淋膜乙烯-醋酸乙烯酯热熔胶层，最终形成无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜。

实施例一：

以宽度为1300mm的化学处理双向拉伸聚酯（BOPET）预涂膜为例，进行详细说明。

先制备化学处理BOPET基材。将15份聚酯改性的聚氨酯分散体、0.5份N-甲基吡咯烷酮、0.05份异丙醇、0.05份聚二甲基硅氧烷和34.38份去离子水在高速混合机中使用低速混合均匀，然后再在搅拌的过程中加入50份乙醇溶液（乙醇与水的比例为1:1），充分搅拌均匀，过滤后，通过辊涂涂布的方式涂在市售亮光BOPET薄膜（规格为12μm*1340mm*12000m）的表面，涂覆量为0.009g/m²，烘干后形成化学处理BOPET基材，涂布工艺过程中基材两边需要各切边10mm，所以其规格变为12.3μm*1320mm*12000m。

制备化学处理BOPET预涂膜。该预涂膜是在上述的化学处理BOPET基材的非化学处理面通过辊涂涂布的方式涂布0.01μm的聚乙烯亚胺（PEI）中间层，涂覆量为0.009g/m²。经过烘箱干燥后采用挤出复合的方式淋膜8μm的乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）热熔胶层形成的。因为在复合热熔胶层的过程中需要切边，所以最终的化学处理BOPET预涂膜的规格变为20.3μm*1300mm*12000m。

实施例2

以宽度为1300mm的化学处理双向拉伸聚酯（BOPET）预涂膜为例，进行详细说明。

先制备化学处理BOPET基材。将3份水性丙烯酸树脂分散体（AC747）、5份乙二醇、二乙二醇单丁醚按质量比1：1组成的成膜助剂、0.02份乙醇和0.05份未改性的聚硅氧烷组成的流平润湿剂、0.25份聚氧丙烯甘油醚和46.38份去离子水在高速混合机中使用低速混合均匀，然后再在搅拌的过程中加入20份乙醇溶液（乙醇与水的比例为1:1），充分搅拌均匀，过滤后，通过辊涂涂布的方式涂在市售亮光BOPET薄膜（规格为12μm*1340mm*12000m）的表面，涂覆量为0.01g/m²。烘干后形成化学处理基材，涂布工艺过程中基材两边需要各切边10mm，所以其规格变为12.9μm*1320mm*12000m。

制备化学处理BOPET预涂膜。该预涂膜是在上述的化学处理BOPET基材的非化学处理面通过辊涂涂布的方式涂布0.02μm的PEI中间层，涂覆量为0.01g/m²经过烘箱干燥后采用挤出复合的方式淋膜8μm的热熔胶EVA层形成的。因为在复合热熔胶层的过程中需要切边，所以最终的化学处理BOPET预涂膜的规格变为20.9μm*1300mm*12000m。

实施例3

以宽度为1300mm的化学处理双向拉伸聚酯（BOPET）预涂膜为例，进行详细说明。

先制备化学处理BOPET基材。将1份水性丙烯酸树脂分散体（丙烯酸改性的聚氨酯分散体与聚碳酸酯改性的聚氨酯分散体按质量比1:1配制）、0.05份十二醇酯为成膜助剂、0.1份乙醇、异丙醇按质量比1:2配制而成的流平润湿剂、0.5份聚氧丙烯甘油醚和47.88份去离子水在高速混合机中使用低速混合均匀，然后再在搅拌的过程中加入80份乙醇溶液（乙醇与水的比例为1:1），充分搅拌均匀，过滤后，通过辊涂涂布的方式涂在市售亮光BOPET薄膜（规格为15μm*1340mm*12000m）的表面，涂覆量为0.011g/m²烘干后形成化学处理基材，涂布工艺过程中基材两边需要各切边10mm，所以其规格变为15.6μm*1320mm*12000m。

制备化学处理BOPET预涂膜。该预涂膜是在上述的化学处理BOPET基材的非化学处理面通过辊涂涂布的方式涂布0.03μm的PEI中间层，涂覆量为0.011g/m²经过烘箱干燥后采用挤出复合的方式淋膜8μm的热熔胶EVA层形成的。因为在复合热熔胶层的过程中需要切边，所以最终的化学处理BOPET预涂膜的规格变为23.6μm*1300mm*12000m。

实施例性能测试结果如下表所示：

化学处理涂层的厚度相对于双向拉伸聚酯薄膜层的厚度很薄。从上表可以看出，彩虹纹现象与化学处理层的干膜厚度，即与涂布液的固体含量有直接关系。通过调整涂布液的配方，干燥后的彩虹纹现象已经肉眼不可见。

采用本发明制备的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯（BOPET）预涂膜具有很高的表面润湿张力，并且能够长期保存。经过湿热循环老化后仍可保持较高的表面润湿张力，可以直接在表面进行UV印刷、烫金等进一步的处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，包括双向拉伸聚酯薄膜层，其特征在于：所述双向拉伸聚酯薄膜层一面上依次均匀涂覆、复合中间层和热熔胶层，另一面上均匀涂覆、复合化学处理涂层；所述化学处理涂层为丙烯酸类物质。

2.如权利要求1所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述中间层为聚乙烯亚胺，热熔胶层为乙烯-醋酸乙烯酯、低密度聚乙烯、乙烯-丙烯酸乙酯和乙烯-丙烯酸甲酯中的一种、二种或多种共混而成；所述丙烯酸类物质为丙烯酸改性的聚氨酯分散体、聚酯改性的聚氨酯分散体、改性丙烯酸酯共聚物的水相分散体、聚碳酸酯改性的聚氨酯分散体或脂肪族的聚氨酯分散体中的一种、二种或多种复配，其固含量为20%-45%，羟基含量为1-4%。

3.如权利要求2所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述双向拉伸聚酯薄膜层的厚度为12～100μm，所述化学处理涂层的厚度为0.04～2μm，涂覆量为0.009-0.011g/m²；中间层的厚度在0.01-0.03μm，涂覆量为0.009-0.011g/m²，热熔胶层的厚度为6-200μm。

4.如权利要求3所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述化学处理涂层是将化学处理清漆通过辊涂或喷涂的方式涂覆在普通的双向拉伸聚酯薄膜表面，再经干燥形成的。

5.如权利要求4所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述化学处理清漆为水性型，成分按重量份数为1-15份的丙烯酸类物质、20-80份的醇类溶剂、20-80份的去离子水、0.05-0.1份润湿剂、0.05-0.5份消泡剂、0.05-5份成膜助剂。

6.如权利要求5所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述流平润湿剂为乙醇、异丙醇、改性或未改性的聚硅氧烷中的一种、二种或多种。

7.如权利要求6所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷、乙醇、聚氧丙烯甘油醚中的一种、二种或多种。

8.如权利要求7所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述成膜助剂为N-甲基吡咯烷酮、十二醇酯、乙二醇、二乙二醇单丁醚中的一种、二种或多种。

9.如权利要求8所述的一种无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜，其特征在于：

所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种、二种或多种。

10.一种如权利要求1所述无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将1-15份的丙烯酸类物质、20-80份的醇类溶剂、20-80份的去离子水、0.05-0.1份润湿剂、0.05-0.5份消泡剂、0.05-5份成膜助剂在混合罐中混合均匀，加入涂布生产线中的料槽中；

步骤2：采用辊涂涂布的方式在双向拉伸聚酯薄膜表面涂覆一层均匀无色差、无彩虹纹的化学处理涂层，得到化学处理双向拉伸聚酯基材，干燥后化学处理涂层的厚度在0.04～2μm之间。

步骤3：所述化学处理双向拉伸聚酯基材的非化学处理面上通过辊涂涂布的方式涂布0.01-0.03μm的聚乙烯亚胺中间层，经过烘箱干燥后采用挤出复合的方式淋膜乙烯-醋酸乙烯酯热熔胶层，最终形成无彩虹纹化学处理双向拉伸聚酯预涂膜。

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