CN107323119B - 适用于低温烫印的电化铝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种适用于低温烫印的电化铝，胶层由胶液涂布而成，胶液包括以下重量份数的组分：低软化点树脂组合物1～40份；溶剂10～90份；助剂0.2～10份；其中，所述低软化点树脂组合物至少包括聚酰胺树脂1～20份、松香树脂1～10份。上述适用于低温烫印的电化铝，其中低软化点树脂组合物中包含一定比例的聚酰胺树脂和松香树脂，聚酰胺树脂和松香树脂相互作用，形成的胶液性质稳定，能够使胶液涂布形成的胶层的融化温度控制在50～110℃，从而能够使烫印在70～120℃的低温条件下进行，避免了消耗大量的能源，并且避免了烫印材料中的水分损失严重以及烫金版受热膨胀，减少了废品率，降低了产品的成本。

Description

适用于低温烫印的电化铝及其制备方法
技术领域
本发明涉及电化铝技术领域，特别是涉及一种适用于低温烫印的电化铝及其制备方法。
背景技术
电化铝，是一种在薄膜基层上涂布离型层、色层，经真空镀铝层后再涂布胶层，最后通过成品复卷而制成的烫印材料。将合适的电化铝通过烫金机烫印在烟用接装纸上，赋予烫印基材强烈的金属质感，提供色彩鲜艳、光彩夺目等效果，能够显著增强接装纸的外观装饰效果和防伪效果明显，提高接装纸的产品档次。
传统地，在接装纸上采用电化铝热烫印方式，即借助一定的压力和温度，按照烫印模版的图文样式，使胶层熔化并与纸张粘合，实现铝箔的转移。烫印通常在160-200℃的高温条件下进行，不仅消耗大量的能源，而且在高温条件下，烫印材料中的水分损失严重以及烫金版受热膨胀，尤其是在多色烫印时导致套印不准，产生大量的废品，从而影响生产效率，增加产品的成本。
发明内容
基于此，有必要针对传统地电化铝烫印温度高的问题，提供一种适用于低温烫印的电化铝及其制备方法。
本发明提供的一种适用于低温烫印的电化铝，所述电化铝包括依次层叠的基层、离型层、色层、铝层以及胶层，其中，
所述胶层由胶液涂布而成，所述胶液包括以下重量份数的组分：
低软化点树脂组合物 1～40份；
溶剂 10～90份；
助剂 0.2～10份；
其中，所述低软化点树脂组合物至少包括聚酰胺树脂1～20份、松香树脂1～10份。
在其中的一个实施例中，所述醇溶性色墨连接料包括聚乙烯醇缩丁醛以及松香树脂，所述聚乙烯醇缩丁醛与所述松香树脂的重量比为5：1～1：1。
在其中的一个实施例中，所述醇溶性色墨的固含量为20～65％。
在其中的一个实施例中，所述离型层由离型剂涂布而成，所述离型剂包括水溶性改性有机硅树脂以及水溶性改性丙烯酸树脂中的任意一种或两种，所述离型剂的固含量为1～5％。
在其中的一个实施例中，所述低软化点树脂组合物还包括酚醛树脂、改性石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂以及改性纤维素树脂中的任意一种或几种。
在其中的一个实施例中，所述低软化点树脂组合物的软化点为50～110℃。
在其中的一个实施例中，所述溶剂包括甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯以及乙酸正丙酯中的任意一种或几种。
在其中的一个实施例中，所述助剂包括增稠剂以及流平剂中的任意一种或几种。
在其中的一个实施例中，所述胶液的固含量为40～50％，粘度为1500～8000CPS/25℃。
本发明还提供一种如上所述的电化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供基层；
在所述基层的一侧涂布所述离型剂，所述离型剂的干涂量为0.05～0.3g/m2，烘干制得离型层；
在所述离型层远离所述基层的一侧涂布所述醇溶性色墨，所述醇溶性色墨的0.5～5.0g/m2，烘干制得色层；
在所述色层远离所述离型层的一侧镀铝制得铝层；
在所述铝层远离所述色层的一侧涂布胶液，所述胶液的干涂量为0.5～2.0g/m2，烘干制得胶层。
上述适用于低温烫印的电化铝，胶液中包含低软化点树脂组合物，其中低软化点树脂组合物中包含一定比例的聚酰胺树脂和松香树脂，聚酰胺树脂和松香树脂相互作用，形成的胶液性质稳定，能够使胶液涂布形成的胶层的融化温度控制在50～110℃，从而能够使烫印在70～120℃的低温条件下进行，避免了消耗大量的能源，并且避免了烫印材料中的水分损失严重以及烫金版受热膨胀，减少了废品率，降低了产品的成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，对本发明的适用于低温烫印的电化铝及其制备方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明一实施例的适用于低温烫印的电化铝包括依次层叠的基层、离型层、色层、铝层以及胶层，其中，胶层由胶液涂布而成，胶液包括以下重量份数的组分：
低软化点树脂组合物 1～40份；
溶剂 10～90份；
助剂 0.2～10份；
其中，低软化点树脂组合物至少包括聚酰胺树脂1～20份、松香树脂1～10份。
上述适用于低温烫印的电化铝，胶液中包含低软化点树脂组合物，其中低软化点树脂组合物中包含一定比例的聚酰胺树脂和松香树脂，聚酰胺树脂和松香树脂相互作用，形成的胶液性质稳定，能够使胶液涂布形成的胶层的融化温度控制在50～110℃，从而能够使烫印在70～120℃的低温条件下进行，避免了消耗大量的能源，并且避免了烫印材料中的水分损失严重以及烫金版受热膨胀，减少了废品率，降低了产品的成本。
传统的电化铝在高温烫印过程中，烫印速度一般能够达到50-80m/min，若进一步提高速度则会出现胶层不能与基材很好的粘合的现象，影响烫印的质量，因此无法进一步提高烫印速度。
本发明胶层中的聚酰胺树脂和松香树脂自身的极性基团的相互作用，并且提过控制聚酰胺树脂和松香树脂在上述比例范围内，在70～120℃的低温烫印温度下复溶的胶液对基材具有良好润湿性和强粘附力，能够满足高速烫印工艺的特点，使得电化铝的烫印速度达到100～120m/min，提高生产效率。
作为一种可选实施方式，色层由醇溶性色墨涂布而成，醇溶性色墨包括连接料，连接料包括聚乙烯醇缩丁醛、松香树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂以及聚氨酯树脂中的任意一种或几种。醇溶性油墨选用乙醇为溶剂制备的电化铝具有良好的环保性能，在作为包装材料、接装纸时更加安全。
可选地，连接料包括聚乙烯醇缩丁醛以及松香树脂，聚乙烯醇缩丁醛与松香树脂的重量比为5：1～1：1。当连接料为乙烯醇缩丁醛和松香树脂组成的混合物且聚乙烯醇缩丁醛与松香树脂的重量比为5：1～1：1时，能够使醇溶性色墨具有更佳的印刷适应性和涂层表现性，色层光泽度高，优化印刷产品的外观效果。
可选地，醇溶性色墨的固含量为20～65％，能够较好地涂布在离型层上。
可选地，醇溶性色墨的干涂量为0.5～5.0g/m2。
作为一种可选实施方式，离型层由离型剂涂布而成，离型剂包括水溶性改性有机硅树脂以及水溶性改性丙烯酸树脂中的任意一种或两种，离型剂的固含量为1～5％。可选地，离型剂的干涂量为0.05～0.3g/m2。
本发明通过采用包括水溶性有机硅树脂和/或水溶性改性丙烯酸树脂的离型剂，并通过控制离型剂的固含量为1～5％，从而能够使制备的电化铝膜材松紧度适宜，提供适宜的剥离力，满足较高的烫印速度要求。
电化铝的剥离力也不能无限制减小，过小的剥离力将影响电化铝的质量。进一步地，通过控制离型剂的干涂量为0.05～0.3g/m2，能够进一步控制剥离力的大小，使电化铝的剥离力能够与100～120m/min的烫印速度匹配。
作为一种可选实施方式，低软化点树脂组合物包括酚醛树脂、改性石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂以及改性纤维素树脂中的任意一种或几种。
可选地，酚醛树脂的重量份数可以是1～20份；改性石油树脂的重量份数可以是1～5份；乙烯-醋酸乙烯酯树脂的重量份数可以是1～20份；改性纤维素树脂的重量份数可以是1～10份。
需要说明的是，低软化点树脂组合物中包括酚醛树脂、改性石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂以及改性纤维素树脂中的任意一种或几种时，通过调配酚醛树脂、改性石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂以及改性纤维素树脂的添加量，使低软化点树脂组合物在胶液中的重量份数控制在1～40份，以控制胶液的固含量在适宜涂布的范围内。
作为一种可选实施方式，低软化点树脂组合物的软化点温度为50～100℃。
作为一种可选实施方式，溶剂为甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯以及乙酸正丙酯中的任意一种或几种。
作为一种可选实施方式，助剂包括增稠剂以及流平剂中的任意一种或几种。
可选地，增稠剂可以是气相二氧化硅、BYK-420或BYK-425。
可选地，流平剂可以是BYK-3455或BYK-333。通过加入流平剂，能够进一步提高胶液对基材的润湿性。
作为一种可选实施方式，胶液的固含量为40～50％，粘度为1500～8000CPS/25℃。
本发明提供的上述电化铝的制备方法，包括以下步骤：
提供基层。
在基层的一侧涂布离型剂，离型剂的干涂量为0.05～0.3g/m2，烘干制得离型层。
在离型层远离基层的一侧涂布醇溶性色墨，醇溶性色墨的0.5～5.0g/m2，烘干制得色层。
在色层远离离型层的一侧镀铝制得铝层。
在铝层远离色层的一侧涂布胶液，胶液的干涂量为0.5～2.0g/m2，烘干制得胶层。
可选地，基层为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(Poly(ethylene terephthalate)，PET)薄膜，基层的厚度为12～36μm。该厚度范围的PET薄膜可降低电化铝成品克重，减少成本，并且能够使电化铝具有更好的卷曲性能。
可选地，离型层的烘干温度可以是80～150℃。
可选地，色层的烘干温度可以是60～110℃。
可选地，胶层的烘干温度可以是80～120℃。
可选地，在色层远离离型层的一侧采用真空镀铝形成厚度为5～50nm的铝层。
通过上述方法制备的电化铝，所采用的材料均为环保型材料，通过调整胶液的组成，能够降低制得的电化铝需要的烫印温度，在70～120℃的低温条件下进行烫印，避免了消耗大量的能源，并且避免了烫印材料中的水分损失严重以及烫金版受热膨胀，减少了废品率，降低了产品的成本。
进一步地，通过调整胶液、离型剂等的组成，提高胶液的粘附力和润湿性，调整离型剂得到适宜的剥离力，能够提高烫印速率至100～120m/min，大大提高了生产效率。
对比例1
在厚度为12μm的PET薄膜的一侧涂布离型剂，干涂量为0.03g/m2，烘干，制得离型层。其中，离型剂为采购自德国ACMOS的5017型号的离型剂。
在离型层上涂布色墨，干涂量为1.7g/m2，烘干，制得色层。其中，色墨为采购自广东邦固化学的8098FL型号的色墨。
采用真空镀铝机在色层上进行真空镀铝，形成厚度为10nm的铝层。
在铝层上涂布胶液，干涂量为1.0g/m2，烘干，制得胶层，最终制得成品电化铝。其中，胶液为采购自聚能胶水的598-1型号的胶液。
上述电化铝进行烫印时，需要设定烫金版辊温度为150～180℃，烫印速度能够达到50～80m/min。
实施例1
在厚度为12μm的PET薄膜的一侧涂布离型剂，干涂量为0.05g/m2，烘干，制得离型层。其中，离型剂包括水溶性改性有机硅树脂，其固含量为1％。
在离型层上涂布醇溶性色墨，干涂量为1.7g/m2，烘干，制得色层。其中，醇溶性色墨的连接料为重量比为5:1的聚乙烯醇缩丁醛与松香树脂，醇溶性色墨的色粉、助剂、溶剂等按照需要选用环保型材料并调整比例。
采用真空镀铝机在色层上进行真空镀铝，形成厚度为10nm的铝层。
在铝层上涂布胶液，干涂量为1.0g/m2，烘干，制得胶层，最终制得成品电化铝A1。
其中，胶液包括以下重量份数的组分：
实施例1制得的电化铝A1进行烫印时，设定烫金版辊温度为80℃，烫印速度能够达到110m/min。
实施例2
在厚度为20μm的PET薄膜的一侧涂布离型剂，干涂量为0.1g/m2，烘干，制得离型层。其中，离型剂包括水溶性改性有机硅树脂，其固含量为5％。
在离型层上涂布醇溶性色墨，干涂量为3g/m2，烘干，制得色层。其中，醇溶性色墨的连接料为重量比为1:1的聚乙烯醇缩丁醛与松香树脂，醇溶性色墨的色粉、助剂、溶剂等按照需要选用环保型材料并调整比例。
采用真空镀铝机在色层上进行真空镀铝，形成厚度为12nm的铝层。
在铝层上涂布胶液，干涂量为2.0g/m2，烘干，制得胶层，最终制得成品电化铝A2。
其中，胶液包括以下重量份数的组分：
实施例2制得的电化铝A2进行烫印时，设定烫金版辊温度为120℃，烫印速度能够达到100m/min。
实施例3
在厚度为36μm的PET薄膜的一侧涂布离型剂，干涂量为0.3g/m2，烘干，制得离型层。其中，离型剂包括水溶性改性有机硅树脂，其固含量为3％。
在离型层上涂布醇溶性色墨，干涂量为5g/m2，烘干，制得色层。其中，醇溶性色墨的连接料为聚乙烯醇缩丁醛，醇溶性色墨的色粉、助剂、溶剂等按照需要选用环保型材料并调整比例。
采用真空镀铝机在色层上进行真空镀铝，形成厚度为8nm的铝层。
在铝层上涂布胶液，干涂量为0.5g/m2，烘干，制得胶层，最终制得成品电化铝A1。
其中，胶液包括以下重量份数的组分：
实施例3制得的电化铝A3进行烫印时，设定烫金版辊温度为100℃，烫印速度能够达到120m/min。
实施例4
在厚度为12μm的PET薄膜的一侧涂布离型剂，干涂量为0.05g/m2，烘干，制得离型层。其中，离型剂包括水溶性改性有机硅树脂，其固含量为2％。
在离型层上涂布醇溶性色墨，干涂量为0.5g/m2，烘干，制得色层。其中，醇溶性色墨的连接料为松香树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂按一定比例组成，醇溶性色墨的色粉、助剂、溶剂等按照需要选用环保型材料并调整比例。
采用真空镀铝机在色层上进行真空镀铝，形成厚度为10nm的铝层。
在铝层上涂布胶液，干涂量为1.5g/m2，烘干，制得胶层，最终制得成品电化铝A4。
其中，胶液包括以下重量份数的组分：
实施例4制得的电化铝A4进行烫印时，设定烫金版辊温度为90℃，烫印速度能够达到120m/min。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种适用于低温烫印的电化铝，所述电化铝包括依次层叠的基层、离型层、色层、铝层以及胶层，其特征在于，
所述胶层由胶液涂布而成，所述胶液包括以下重量份数的组分：
低软化点树脂组合物1～40份；
溶剂10～90份；
助剂0.2～10份；
其中，所述低软化点树脂组合物至少包括聚酰胺树脂1～20份、松香树脂1～10份；
所述低软化点树脂组合物还包括酚醛树脂、改性石油树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂以及改性纤维素树脂中的任意一种或几种；
所述低软化点树脂组合物的软化点为50～110℃；
所述色层由醇溶性色墨涂布而成；
所述离型层由离型剂涂布而成。
2.根据权利要求1所述的适用于低温烫印的电化铝，其特征在于，所述醇溶性色墨包括连接料，所述连接料包括聚乙烯醇缩丁醛以及松香树脂，所述聚乙烯醇缩丁醛与所述松香树脂的重量比为5∶1～1∶1。
3.根据权利要求2所述的适用于低温烫印的电化铝，其特征在于，所述醇溶性色墨的固含量为20～65％。
4.根据权利要求1所述的适用于低温烫印的电化铝，其特征在于，所述离型剂包括水溶性改性有机硅树脂以及水溶性改性丙烯酸树脂中的任意一种或两种，所述离型剂的固含量为1～5％。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的适用于低温烫印的电化铝，其特征在于，所述溶剂包括甲醇、乙醇、正丁醇、异丙醇、乙酸乙酯以及乙酸正丙酯中的任意一种或几种。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的适用于低温烫印的电化铝，其特征在于，所述助剂包括增稠剂以及流平剂中的任意一种或两种。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的适用于低温烫印的电化铝，其特征在于，所述胶液的固含量为40～50％，粘度为1500～8000CPS/25℃。
8.一种如权利要求1至7任意一项所述的电化铝的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供基层；
在所述基层的一侧涂布所述离型剂，所述离型剂的干涂量为0.05～0.3g/m2，烘干制得离型层；
在所述离型层远离所述基层的一侧涂布所述醇溶性色墨，所述醇溶性色墨的0.5～5.0g/m2，烘干制得色层；
在所述色层远离所述离型层的一侧镀铝制得铝层；
在所述铝层远离所述色层的一侧涂布胶液，所述胶液的干涂量为0.5～2.0g/m2，烘干制得胶层。
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