一種數碼熱燙金膜以及該膜的生產工藝的製作方法
2023-07-15 05:02:31 1
一種數碼熱燙金膜以及該膜的生產工藝的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種數碼熱燙金膜，其包括：薄膜載體，薄膜載體第一表面上的離型層，粘結到離型層上的面層，粘結到面層上的熱激活膠料層，薄膜載體第二表面上的壓敏膠層，粘結到壓敏膠層上的矽油層，和覆蓋在矽油層上的底紙。其特徵在於，所述的薄膜載體與底紙的剝離強度為F1，所述的薄膜載體與燙印基材表面的剝離強度為F2，兩者的關係為：F2<F1。其中，剝離強度F1表徵的是壓敏膠層與矽油層之間的結合力，剝離強度F2表徵的是離型層在薄膜載體上的附著力。本發明的優點是：採用了本發明所述結構的數碼熱燙金膜，僅需切割、撕離、熱壓、排廢四步後即可完成數碼燙印。設備投入低、工藝流程少、操作簡單，適合於快印店、數碼店、數碼中心、廣告公司、影樓等個性化服務機構的可變性、按需性、個性化的燙印加工。
【專利說明】一種數碼熱燙金膜以及該膜的生產工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數碼熱燙金膜以及該膜的生產工藝，應用包括:對書籍、照片、POP海報、個性化檯曆、個性化畫冊、個性化賀卡、個性化明信片、各類證件、標書、攝影、室內外大型噴繪等等的燙印，屬於數碼印後製作領域。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的提高、印刷包裝業的發展，人們對產品的外包裝要求高檔、精美、環保、富有個性化，在包裝產品的印後加工中，燙印工藝因其獨特的表面整飾效果一直被人們所喜愛。燙金主要有三種功能，一是表面裝飾，燙金的圖文呈現出強烈的金屬光澤，色彩鮮豔奪目、永不褪色。尤其是燙金銀，以其富麗堂皇、精緻高雅的裝潢點綴了印刷品表面，增強了印品的藝術性，起到了突出主題的宣傳效果，且其光亮程度大大超過了印金和印銀，使產品具有高檔的感覺和給人以美的享受，大大提高了產品的附加值。二是賦予產品較高防偽性能，採用全息定位燙印商標標識，防假冒、保名牌；三是保護印品，由於燙金層具有優良的物理、化學性能，對印品起到了很好的保護作用。
[0003]因此燙金應用範圍非常廣泛，在書籍封面、商標圖案、宣傳廣告、塑料製品、日用百貨等等產品上都有應用。
[0004]最常見的燙金工藝包括熱燙金和冷燙金。
[0005]傳統熱燙金
熱燙金的主要材料是電化鋁(也稱金銀箔或燙金膜)，它是以滌綸薄膜為片基，塗上醇溶性染色樹脂層，經真空噴鍍金屬鋁，再塗上膠粘層而製成，即由基膜層、醇溶性染色樹脂層(又可分為隔離層、染色層)、鋁層和膠粘層組成。基膜層是電化鋁箔其它各層的載體，起著支撐作用，基膜層所用的材料為12?16 Mffl厚的滌綸薄膜；隔離層可以使電化鋁箔的染色層與基膜層燙印時易分離；染色層用以顯示電化鋁箔的顏色，它是由三聚氰胺醛類樹脂、有機矽樹脂等和染料組成；鍍鋁層可使電化鋁箔呈現金屬般的光澤，鋁是很好的光反射材料，氣態鋁在真空下可均勻地附著在染色層表面；膠粘層主要由甲基丙烯酸酯或蟲膠組成，用以在燙印時使電化鋁箔塗層粘接到承印材料上，並起保護鍍鋁層的作用。
[0006]熱燙金的工藝流程包括:裝版一墊版一熱壓一剝離一排廢
其工藝主要是利用熱壓轉移的原理。在合壓作用下電化鋁與燙印版、承印物接觸，由於電熱板的升溫使燙印版具有一定的熱量，電化鋁受熱後使熱熔性的染色樹脂層和膠粘劑熔化，染色樹脂層粘力減小，而特種熱敏膠粘劑熔化後粘性增加，鋁層與基膜剝離的同時轉印至IJ 了承印物上，隨著壓力的卸除，膠粘劑迅速冷卻固化，燙印層牢固。
[0007]熱燙金的技術缺點:燙印版製版工藝複雜，耗時、耗能、高汙染，同時傳統熱燙操作靈活度差。
[0008]傳統冷燙金
冷燙金所使用的電化鋁是一種特種電化鋁，其背面不塗膠，粘合劑在印刷時直接塗在基材需要裝飾的位置上，轉移時電化鋁同粘合劑接觸，在粘合劑的作用下，電化鋁也附在印刷品表面上。
[0009]冷燙金工藝流程包括:裝版一施膠一冷壓一剝離一排廢
其工藝主要是利用冷壓剝離的原理。印刷UV油墨，在油墨表面需要燙金的部位印刷特種粘合劑——UV固化粘合劑；而後經過UV乾燥裝置將粘合劑的水分去除到一定程度，形成一層高粘度的，非常薄的壓敏膠；然後，開始冷燙金，在一對金屬滾筒的作用下，使鋁箔同粘合劑接觸並壓合為一體。由於粘合劑同鋁箔之間提粘結力大，所以排廢時，鋁箔與粘合劑接觸的部位留在印刷品表面，與印刷品成為一體，而鋁箔的其它部分則同傳統熱燙金一樣排廢。
[0010]冷燙金的技術缺點:在印刷品表面塗覆粘合劑時，如米用I父印則必須製備印版；如採用列印粘合劑則必須採用特殊的UV平板印表機，這種平板印表機價格超過百萬，UV固化設備有臭氧排放、紫外線對人體傷害大，操作危險性高，且壓合、收/放卷操作複雜。
[0011]隨著數碼印刷的飛速發展，可變性、按需性、個性化印刷的需求越來越迫切，傳統的熱燙金和冷燙金工藝，或是必須製版，或是操作複雜，都無法滿足日益增加地對小規模、個性化燙印產品的加工需要。基於以上需求，市場上也出現了能與傳統有版燙金形成互補的新型燙金技術。
[0012]數碼燙金工藝(美國的THERM-0-TYPE公司產品技術)
數碼燙金所使用的電化鋁跟冷燙金的電化鋁一樣，其背面都不塗熱熔膠。
[0013]數碼燙金工藝流程包括:顯影一定影一熱熔一覆燙金膜一壓合一剝離一排廢
其工藝主要是利用靜電成像和熱轉印的原理。直接選用墨粉或用主要成分為熱熔膠的特製墨粉代替常用墨粉灌入墨盒中；在硒鼓表面由充電極充電，使其獲得一定電位，之後經載有圖文影像信息的雷射束的曝光，便在硒鼓的表面形成靜電潛像，經過顯影器顯影，潛像即轉變成可見的墨粉像，在經過轉印區時，在轉印電極的電場作用下，墨粉便轉印到普通紙上(靜電複印技術)；通過上述過程轉移到紙張上的色粉圖像，並未與複印紙融合為一體，這時的色粉圖像極易被擦掉，因此須將紙張經預熱版及高溫熱輥，使墨粉高溫熔化，經流平作用形成膠層牢固附著在基片表面；將紙張表面壓覆燙金膜後再次經預熱板及高溫熱輥，圖文區膠層熔化產生粘性，經過輥筒壓合、剝離、排廢，完成燙金工藝。
[0014]技術缺點:該燙金膜必須是背面無熱熔膠的特製電化鋁材料，墨粉作為熱箔與紙張之間的粘合劑成本較高、且不環保；雷射燙印中硒鼓需跟承印物直接接觸，承印物局限於較薄的無塗層紙張，無法對有塗層的紙張、有硬度的卡紙、薄膜、塑料片材等等承印物燙金；無法實現列印/複印的圖文有選擇地局部燙印；無法實現大幅面燙印。
[0015]無版燙金(光學保密圖案列印系統，中國專利申請號:01822627.2)
該專利公開了一種用於將所選擇的形狀印刷到基片表面上的光學保密印刷系統，其中被印刷的所選擇的形狀用作光學保密圖樣。
[0016]無版燙金所使用的電化鋁是一種特製的電化鋁，包括耐熱的背面塗層，該背面塗層粘結在薄膜載體表面(PET薄膜)上；背面塗層還包括潤滑劑，該潤滑劑在印刷頭經過電化鋁時減小其拖拉阻力，背面塗層還包括使薄膜載體表面光滑的填充材料；背面塗層也可以包含抗靜電劑，其減小印刷頭和電化鋁之間的靜電放電；同時電化鋁結構中的釋放層(離型層)和熱激活膠料層(熱熔膠層)對於熱是特別敏感的，可使電化鋁中金屬鋁層和色層易於脫落或鬆弛。薄膜載體(PET薄膜)的規格小於0.5mil,例如,0.3mil規格的薄膜比更厚規格的薄膜相比較能提高印刷頭與電化鋁之間的熱傳遞，這樣就允許較快的靜止時間並增加列印的速度。
[0017]無版燙金的工藝流程包括:電腦輸出一熱壓一剝離一排廢。無版燙金機與針式燙印機類似，它的核心部件是熱敏印刷頭，其包括多個線性間隔開設置的加熱元件，這些加熱元件為正交於承印物和熱箔運行方向而設置的。工作時，微處理器經線路為印刷頭提供多個控制信號，接通或斷開某些單獨的加熱元件，對承印物上的熱箔特定區域產生加熱和加壓。從而使相應區域下的熱熔膠熔化緊緊附著在承印物上，待熱箔撕離後，熱熔膠熔化區域的金屬箔層脫離熱箔薄膜載體而固著在承印物上，以產生所需的印刷形狀。
[0018]技術缺點:由於經常工作在高溫、高壓的環境下，熱敏印刷頭使用壽命短，更換成本高，且必須使用價格昂貴的定製電化鋁，因此這種工藝不但設備價格高(原裝進口設備價格為12W)且維護、使用成本很高。
[0019]顯然，上述兩種數碼燙金工藝在設備成本、原材料價格、燙印材質和幅面上的局限性，都無法滿足現階段大多數個性化服務機構小型化、低投資的需求。
【發明內容】
[0020]本發明針對大多數快印店、數碼店、數碼中心、廣告公司、影樓等個性化服務機構規模小、投資低的特點，旨在提出一種新型結構的數碼熱燙金膜。使個性化服務機構能夠利用現有的設備或者僅需採購少量低價的設備就能實現數碼燙印，為客戶提供更多個性化服務，使燙印工藝擴展到照片、POP海報、個性化檯曆、個性化畫冊、個性化賀卡、個性化明信片、各類證件、標書、攝影、室內外大型噴繪等等領域。
[0021]本發明的技術方案是:一種數碼熱燙金膜，其包括:薄膜載體，薄膜載體第一表面上的離型層，粘結到離型層上的面層，粘結到面層上的熱激活膠料層，薄膜載體第二表面上的壓敏膠層，粘結到壓敏膠層上的矽油層，和覆蓋在矽油層上的底紙。
[0022]所述的數碼熱燙金膜，在面層和熱激活膠料層之間還包括鏡面反射層。
[0023]所述的數碼熱燙金膜，其底紙為淋膜紙或薄膜。
[0024]按照GB8808-88 (軟質複合塑料材料剝離試驗方法)國家標準對所述數碼熱燙金膜進行測試，獲得薄膜載體與底紙的剝離強度為F1，所述的薄膜載體與燙印基材的剝離強度為F2 ;F1、F2 二者之間的關係為，F2〈 Fl。
[0025]用於製造數碼熱燙金膜的方法，其包括如下步驟:
1)在薄膜載體的第一表面塗敷離型層；
2)在離型層上塗敷面層；
3)將熱激活膠料層塗敷到面層或鏡面反射層上；
4)在薄膜載體的第二表面上塗敷壓敏膠層，從而形成複合膜；
5)同時，在底紙上塗敷矽油層，形成離型紙；
6)將複合膜和離型紙冷壓合，其中複合膜的壓敏膠層與離型紙的矽油層接觸。
[0026]所述的製造數碼熱燙金膜的方法，其步驟I)之前還包括對薄膜載體的表面進行電暈處理或等離子體表面處理。
[0027]所述的製造數碼熱燙金膜的方法，其步驟2)與步驟3)之間還包括在面層上鍍敷鏡面反射層。[0028]所述的製造數碼熱燙金膜的方法，其步驟2)與步驟3)之間還包括在面層和/或鏡面反射層上重複壓印光學圖案。
[0029]本發明的優點是:採用了本發明所述結構的數碼熱燙金膜，僅需切割、撕離、熱壓、排廢四步後即可完成數碼燙印。設備投入低、工藝流程少、操作簡單，適合於快印店、數碼店、數碼中心、廣告公司、影樓等個性化服務機構的可變性、按需性、個性化的燙印加工。利用該工藝能夠很容易實現從小幅面書籍到大幅面噴繪的燙印，它的出現將是數碼快印、廣
告宣傳等等領域的一個重大革新。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
圖1是傳統熱燙膜的總體結構示意圖；
圖2是傳統冷燙膜的總體結構示意圖；
圖3是無版燙金膜的總體結構示意圖；
圖4是本發明燙金膜的總體結構示意圖；
圖5是本發明燙金膜使用工藝——切割的示意圖；
圖6是本發明燙金膜使用工藝——撕離的示意圖；
圖7是本發明燙金膜的手動撕離示意圖；
圖8是本發明燙金膜使用工藝——熱壓的示意圖；
圖9是本發明燙金膜與燙印基材熱壓合後結構的示意圖；
圖10是本發明燙金膜使用工藝——排廢的示意圖；
圖11是本發明完成燙金後燙印基材表面的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。
[0032]參見圖1，所示為傳統熱燙膜的總體結構示意圖，傳統的熱燙膜為五層結構，從上到下依次為薄膜載體131、離型層(隔離層)132、面層(染色層)133、鏡面反射層(鍍鋁層)134和熱激活膠料層135。
[0033]參見圖2，所示為是傳統冷燙膜的總體結構示意圖，傳統的冷燙膜為五層結構，從上到下依次為薄膜載體141、離型層142、面層143、鏡面反射層(鍍鋁層)144和保護塗層145。
[0034]參見圖3，所示為無版燙金膜的總體結構示意圖，該燙金膜為七層結構，從上到下依次為背面塗層151，薄膜載體152，離型層(釋放塗層)153，高溫面層154，鏡面反射層(金屬鋁層)155，預備塗層156，熱激活膠料層157。
[0035]參見圖4，所示為本發明的數碼熱燙金膜(含鏡面反射層)的總體結構示意圖，其包括:薄膜載體105，薄膜載體105第一表面上的離型層104，粘結到離型層104上的面層103，鍍敷到面層103上的鏡面反射層102，粘結到鏡面反射層102上的熱激活膠料層101，薄膜載體105第二表面上的壓敏膠層106，粘結到壓敏膠層106上的矽油層107，覆蓋在矽油層107上的底紙108。從上到下依次為熱激活膠料層101，鏡面反射層102，面層103，離型層104，薄膜載體105，壓敏膠層106，矽油層107，底紙108。
[0036]該數碼熱燙金膜(含鏡面反射層)的製作方法，其包括如下步驟:
對薄膜載體105進行雙面表面處理，採用電暈處理機(購自深圳和豐機械有限公司)，目的是為方便後續的塗敷工藝，以及改善塗敷層的附著力。
[0037]在薄膜載體105的第一表面上塗敷離型劑，紅外或熱風乾燥固化後形成離型層
104；
在離型層104上塗敷樹脂，紅外或熱風乾燥固化後形成面層103 ；
將完成上述工序的薄膜載體105放入真空室內，利用蒸鍍或磁控濺射工藝在薄膜載體105上的面層103表面鍍敷鏡面反射層102,此層一般為招層；
如需製作鐳射膜、彩虹膜、全息或其他光學圖案，則需在上述的面層103和/或鏡面反射層102上重複壓印光學圖案；
將熱激活膠料塗敷到鏡面反射層102上，冷卻或紅外、熱風乾燥後形成熱激活膠料層
101 ；
完成上述工序後，在薄膜載體105的第二表面上塗敷壓敏膠，紅外、熱風或UV乾燥固化後形成壓敏膠層106，完成這步即形成複合膜119 ；
同時，在底紙108上塗敷矽油，紅外或熱風乾燥固化後形成矽油層107，此兩層結構形成離型紙109 ；
將複合膜119和離型紙109複合，其中複合膜的壓敏膠層106與離型紙的矽油層107接觸；
使用該數碼熱燙金膜進行數碼燙印的方法如圖5-圖10所示。參見圖5-圖7，通過電腦將燙印圖案112描出輪廓和鏡像處理後，用刻字機或雷射切割機對數碼燙金膜表面進行半切透，形成切痕110，即切透複合膜119 (熱激活膠料層101至壓敏膠層106)，保留離型紙109 (矽油層107和底紙108)。
[0038]在外力113作用下撕離非燙印圖案區域的薄膜載體105，首先是撕離大片區120，然後用鑷子、刀片或其他工具挑去小片殘留區域121，剩餘燙印圖案112。因為薄膜載體105是複合膜119其他層(熱激活膠料層101，鏡面反射層102，面層103，離型層104，壓敏膠層106)的支撐體，所以撕離薄膜載體105的同時該薄膜載體上其他層都隨薄膜載體105 —同被剝離，而又離型紙109表面為低表面能的矽油層107，所以方便其上複合膜119的撕離。
[0039]參見圖8，所示為燙金膜使用工藝——熱壓的示意圖。將燙印基材114與數碼燙金膜複合後，通過熱輥115壓合，高溫以及壓合力116使數碼燙金膜上的熱激活膠料層101熔化並粘結到燙印基材114的表面。熱壓合設備可以選用塑封機或覆膜機，溫度為100-150。。。
[0040]參見圖9，所示為燙金膜與燙印基材熱壓合後結構的示意圖。採用濟南格瑞特BLD-200N電子剝離試驗機，按照GB8808-88 (軟質複合塑料材料剝離試驗方法)國家標準對數碼熱燙金膜進行測試，獲得薄膜載體105與底紙108的剝離強度為F1，薄膜載體105與燙印基材114的剝離強度為F2，兩者的關係為:F2〈 Fl0剝離強度Fl表徵的是壓敏膠層106與矽油層107之間的結合力，剝離強度F2表徵的是離型層104在薄膜載體105上的附著力。
[0041]參見圖10，所示為燙金膜使用工藝——排廢的示意圖。F2與Fl之間的設置是為了保證排廢順利進行。在外力117作用下將底紙108整張剝離，由於F2〈 F1，故離型層104釋放，薄膜載體105與面層103發生分離；同時壓敏膠層106與矽油層107不分離，薄膜載體105和壓敏膠層106附著在矽油層107上，隨底紙108 —起從燙印基材114表面剝離，實現排廢。
[0042]完成燙印後待燙物表面的結構如圖11所示，從上至下依次是燙印基材114，熱激活膠料層101，鏡面反射層102，面層103，實現了傳統熱燙、冷燙的燙印效果。
[0043]為達到上述操作的要求，在上述實施例中，為了使數碼燙金膜中的熱激活膠料層101能夠在上述設備熱壓後與燙印基材114有足夠的附著強度，該熱激活膠料層101選用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)熱熔膠，其中VA的含量為7-30%，熔融指數為ll-30g/10min ;也可選用液體熱熔膠，屬於熱塑型熱熔膠，乾燥後該膠的潤溼最佳溫度為90-120°C ;或其他熱熔膠。
[0044]為達到上述操作的要求，在上述實施例中，面層103採用耐高溫色層(聚氨酯及改性丙烯酸體系，購自中達新型材料工貿有限公司)，選用150目網紋輥進行塗敷；上述面層也可以用100-250目的其他目數網紋輥進行塗敷。
[0045]為達到上述操作的要求，在上述實施例中，離型層104選用的離型劑為溶劑型離型劑(纖維素體系，購自中達新型材料工貿有限公司)，選用200目的網紋輥塗敷；也可以選用100-250目的其他目數網紋輥進行塗敷。
[0046]為達到上述操作的要求，在上述實施例中，薄膜載體105選用厚度為12umPET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)(購自崑山梓瀾電子材料有限公司)；也可選用PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、PE (聚乙烯)、BOPP (雙向拉伸聚丙烯)、BOPET(雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、滌綸、聚四氟乙烯等材料的薄膜(厚度0-100 μ m)、片材或版材(厚度IOOym以上)；如薄膜載體105為PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、聚四氟乙烯等表面能較低的材料，需對薄膜載體106的單面或雙面進行表面處理從而提高表面能，方便後續的塗敷工藝，以及改善塗敷層的附著力，表面處理的設備可採用電暈處理機或等離子體表面處理機。
[0047]為達到上述操作的要求，在上述實施例中，壓敏膠層106選用水性壓敏膠(PS-98-02壓敏膠乳液，購自北京東方亞科力化工科技有限公司)，膠層厚度為5 μ m ;壓敏膠層也可以選用水性、油性或熱熔壓敏膠，膠層厚度為3-20 μ m。
[0048]為達到上述操作的要求，在上述實施例中，矽油層107選用二甲基矽油(購自天津開發區旭源紙業有限公司)和底紙108選用70g淋膜紙(購自崑山寶晶紙塑有限公司);也可直接選用離型紙或離型膜，離型力為O-1Og之間。
[0049]以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種數碼熱燙金膜，其包括: 薄膜載體； 薄膜載體第一表面上的離型層； 粘結到離型層上的面層； 粘結到面層上的熱激活膠料層； 薄膜載體第二表面上的壓敏膠層； 粘結到壓敏膠層上的矽油層；和 覆蓋在矽油層上的底紙。
2.根據權利要求1所述的數碼熱燙金膜，其特徵在於，所述的面層和熱激活膠料層之間還包括鏡面反射層。
3.根據權利要求1所述的數碼熱燙金膜，其特徵在於，所述的底紙為淋膜紙或薄膜。
4.根據權利要求1所述的數碼熱燙金膜，其特徵在於:按照GB8808-88(軟質複合塑料材料剝離試驗方法)國家標準對所述數碼熱燙金膜進行測試，獲得薄膜載體與底紙的剝離強度為F1，薄膜載體與燙印基材的剝離強度為F2 ;F1、F2 二者之間的關係為，F2〈 Fl0
5.用於製造數碼熱燙金膜的方法，其包括如下步驟: 1)在薄膜載體的第一表面塗敷離型層； 2)在離型層上塗敷面層； 3)將熱激活膠料層塗敷到面層或鏡面反射層上； 4)在薄膜載體的第二表面上塗敷壓敏膠層，從而形成複合膜； 5)同時，在底紙上塗敷矽油層，形成離型紙； 6)將複合膜和離型紙冷壓合，其中複合膜的壓敏膠層與離型紙的矽油層接觸。
6.根據權利要求5所述的製造數碼熱燙金膜的方法，其特徵在於，所述步驟I)之前還包括對薄膜載體的表面進行電暈處理或等離子體表面處理。
7.根據權利要求5所述的製造數碼熱燙金膜的方法，其特徵在於，所述步驟2)與步驟3)之間還包括在面層上鍍敷鏡面反射層。
8.根據權利要求5所述的製造數碼熱燙金膜的方法，其特徵在於，所述步驟2)與步驟3)之間還包括在面層和/或鏡面反射層上重複壓印光學圖案。
【文檔編號】B32B38/18GK103507460SQ201210207575
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月23日 優先權日:2012年6月23日
【發明者】不公告發明人 申請人:湯文波