塑料薄膜表面塗布組成物及其標籤製品的製作方法

2023-04-28 18:28:41 1

專利名稱：塑料薄膜表面塗布組成物及其標籤製品的製作方法
技術領域：
本發明屬於標籤印刷領域，具體涉及一種塑料薄膜的表面塗布組成物及使用其製成的標籤製品。
背景技術：
標籤類產品大部分是用於標識產品相關說明的印刷品，因此標籤面材的印刷品質屬於關鍵性質。標籤產品依面材類型區分為紙類標籤和膜類標籤，其中紙類標籤面材的印刷簡單，對於油墨的親和性較好，印刷後不容易脫墨。而膜類標籤面材的印刷性能與其材料的分子結構有關，許多膜類標籤面材的表面張力都不是很高，其表面印刷油墨較難附著牢固，印刷後容易有脫墨現象。為了能夠提高膜類標籤的油墨牢度，能在薄膜材料上得到良好的印刷圖案，就必須對薄膜材料進行表面處理。一般來說，許多標籤廠家對於這些薄膜材料進行電暈處理，使其表面張力提高(如PE膜到40達因/cm以上、PET膜達到50達因/cm以上)，改善油墨在材料上的附著牢度；另外，有一些廠家會在薄膜材料上塗上一層化學塗層，以其作為媒介，將油墨和塑料薄膜連接起來，但是由於普通的表面處理組成物僅靠範德瓦耳斯引力和物理吸附力 與薄膜連結，附著牢度通常不好。再者，隨著環保法規的不斷更新，對於有機揮發物的產業管理越來越嚴格，溶劑型的油墨使用受到諸多限制，越來越多的廠家在使用不具環境毒性的紫外光固化油墨。但是當紫外光固化油墨使用在塑料薄膜上時，依然會發生脫墨不良的情況，所以提供一種改良的塑料薄膜表面處理組成物及其所製成的標籤，來徹底解決紫外光固化油墨附著牢度的問題有其價值。

發明內容
本發明的主要目的在於解決紫外光固化油墨在塑料薄膜附著不牢的問題，提供一種塑料薄膜表面塗布組成物及其標籤製品。為克服紫外光固化印刷脫墨問題，本發明提供的塑料薄膜表面塗布組成物，包含如下組分:
(1)、高分子樹脂:70.0 98.0重量份；
(2)、多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯單體:2.0 30.0重量份；
(3)、架橋劑:以組分(I)和組分(2)的總量為100重量份計，架橋劑的添加量為0.1 4.0重量份；
(4)、稀釋溶劑，使所述塑料薄膜表面塗布組成物的固含量達到1.0 30.0wt%。本發明所述的高分子樹脂通常選自聚酯多元醇樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂和聚丙烯酸酯樹脂中的至少一種。本發明所述的多丙烯酸官能基寡聚物是指包含6至100個丙烯酸官能基的寡聚物，所述的多丙烯酸官能基寡聚物可選自:聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯丙烯酸酯和環氧丙烯酸酯中的至少一種。
所述多丙烯酸官能基寡聚物的分子量大約介於1000至50000之間。本發明所述的多官能基丙烯酸酯單體是指具有2至6個丙烯酸官能基的丙烯酸酯單體，例如:二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、雙環癸烷二丙烯酸酯(Dicyclopentanyl Diacrylate)、三輕甲基丙燒三丙烯酸酯、季戍四醇三丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種。
本發明所述的架橋劑是用於高分子體系間的架橋反應，選自於:(a)聚異氰酸酯，(b)具有3至8個胺官能基的芳香族胺，(c)具有3至8個氮丙啶官能基的氮雜環丙烷類化合物，(d)鈦螯合物或鋁螯合物，和(e)具有3至8個環氧官能基的環氧化合物中的至少一種。所述聚異氰酸酯優選異氰酸酯基含量l_40wt%的聚異氰酸酯。在本發明實施中，所述的稀釋溶劑是用於調節所述塑料薄膜表面塗布組成物的粘度，使其達到塗布所需要的粘度範圍50至5000釐泊。稀釋溶劑選自於低沸點或/及中沸點溶劑，包括有甲苯，二甲苯，甲酸乙酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸戊酯，丙酸乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，丙酮，丁酮，甲乙酮，3-戊酮，環己酮，乙醇，異丙醇，異丁醇，甲基叔丁醚，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，或它們的任意混合。所述塑料薄膜表面塗布組成物用於在塑料薄膜表面印刷紫外光固化油墨，以提高油墨與塑料薄膜的附著牢度。其次，本發明另一目的是提供一種塑料薄膜標籤，該標籤組成包含:(I) 一具有正面和反面的塑料薄膜；(2)具有一種塗在塑料薄膜正面的化學塗層；(3)具有一塗布在塑料薄膜反面的壓敏膠層；(4)以及具有一與壓敏膠相鄰接的離型底材層；其中所述化學塗層是由上述表面塗布組成物所塗布形成的。本發明所述塑料薄膜包括:雙軸延伸聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、硬質聚氯乙烯、半硬質聚氯乙烯、軟質聚氯乙烯等,除透明薄膜外，亦可依客戶需求調配顏色，厚度則依據使用需求各有不同範圍。本發明所述的壓敏膠，不局限於溶劑型或乳液型聚丙烯酸酯粘膠、橡膠系粘膠、矽系粘膠、聚氨酯系粘膠等，均可以客戶物性需求及成本的考量，廣泛的選擇。本發明所述離型底材層可為格拉辛離型紙、聚乙烯塗塑離型紙、高嶺土塗布牛皮離型紙等離型紙類，亦可為雙軸延伸聚丙烯離型膜、聚酯離型膜、聚丙烯合成離型紙等離型膜類。使用本發明所述表面塗布組成物製作塑料薄膜標籤的過程:首先選擇一離型底材層卷出，在離型底材表面塗布壓敏膠，經過乾燥、冷卻，再與塑料薄膜的背面貼合，然後復卷為第一半成品；其次，將第一半成品卷出，在塑料薄膜的正面塗布本發明所述的表面塗布組成物，經過乾燥、冷卻、復卷，然後熟成，即可。可依照客戶所需要的寬幅及長度通過分條機分切為標籤成品後，下遊的印刷廠客戶在表面塗布組成物的上面印刷紫外光固化油墨，再經紫外光固化後，完成可粘貼標示圖案文字的標籤成品。在上述製作過程中，可選擇同向凹版、反向凹版、三輥凹版、微凹版、逗號刮刀、線棒等塗布方式，塗布時所述塑料薄膜表面塗布組成物的固含量控制在1.0 30.0重量％範圍之內。
於塑料薄膜的正面上塗布所述表面塗布組成物後，依據配方中所添加不同的架橋劑種類，常溫下放置24小時一 120小時以後，待化學塗層與塑料薄膜表面產生化學鍵，在表面塗布組成物的上面印刷紫外光固化油墨時，才能有良好的附著牢度。當使用標籤進行印刷與紫外光固化時，紫外光固化油墨中的成分會與化學塗層中的多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯單體進行反應，形成牢固的化學鍵，從而使油墨通過表面處理塗層緊緊地附著在塑料薄膜表面，因此而使油墨圖案不再脫墨。


圖1為本發明標籤製品的結構示意圖，其中，21-塑料薄膜，22-壓敏膠層，23-離型底材層，24-化學塗層，25-紫外光固化油墨層。
具體實施例方式以下實施例僅對本發明進行了說明，但是本發明並不僅限於以下試驗配方例證，更不應構成對本發明的任何限制。相反地，已公開的範例應包含於權利要求書的精神及範圍的修改及均等設置均包括於本發明的範圍內。本發明表面塗布組成物的配置:
(a)取適量的高分子樹脂，添加多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯單體，再以溶劑將其稀釋成固含量達到I 30重量％的濃度；
(b)將架橋劑添加至上述溶液內，攪拌均勻備用。所得表面塗布組成物的理化測試方法如下:
粘度:以博勒飛LVT黏度計，選擇# 2轉子，轉速30轉/分鐘(使讀數在刻度盤的20% 80%範圍內)，室溫下(23±2°C )測其粘度值，其單位為釐泊。固含量:首先測試鋁箔盒重量(記錄為Wtl);用注射器吸取約2克的樣品，測試注射器和樣品重量(記錄為W1);往鋁箔盒內注射約I克的樣品，測試注射器和剩餘樣品重量(記錄為胃2);將有樣品的鋁箔盒放入150°C烘箱中，加熱15分鐘後取出放置在室溫冷卻；冷卻後測試有樣品的鋁箔盒重量(記錄為W3)，固含量為(W3-WtlV(W1-W2) X 100%,結果以百分比表示，無單位。表面塗布組成物的密著性試驗程序:
(1)表面塗布組成物的塗布:
(1-1)以#1繞線棒將上述配置的表面塗布組成物塗布於塑料薄膜標籤預先電暈處理過的正面上，以形成一化學塗布表層；
(1-2)將上述塗布樣張放入溫度為80°C烘箱，3分鐘後取出；
(1-3)塗布樣張於恆溫恆溼(溫度23°C，相對溼度50%)的環境下，放置適當時間完成熟成，再進行下一步驟。(2)紫外線固化油墨的塗布:
(2-1)使用IGT公司的Cl印刷適性儀將紫外線固化油墨塗於塑料薄膜樣張的化學塗布表層上，以形成油墨層；
(2-2)將具油墨層的樣張經紫外線乾燥機固化程序；
(2-3)將樣張放置於恆溫恆溼條件下至少一小時以上。
(3)密著性測試參考 ASTM D3359-09「Standard test methods for measuringadhesion by tape test J 內容實施:
(3-1)用鋒利刀片在測試樣本表面劃IOX 10個ImmX Imm小網格，每一條劃線應深及油墨的底層；用毛刷將測試區域的碎片刷乾淨；
(3-2)測試膠帶(3M # 600)拿於手中一端固定後，直接拉開貼合於待測試的樣張的油墨圖層表面上，並以橡皮擦來回施壓貼合處十次去除氣泡；
(3-3)將膠帶一端撕起一些，使足以用手指夾握，隨即以約90°的角度迅速拉除膠帶(從貼上到撕除膠帶的時間必須小於一分鐘)，同一位置進行2次相同測試；
(3-4)目視檢查膠帶是否乾淨透明，確認油墨層的脫落面積。要求附著力3 4B時(在劃線的交叉點處有小片的油墨脫落，且脫落總面積小於5%)判定為合格。

(4)塑料薄膜標籤的製備:
(4-1)設定塗膠器間隙，以刮塗的方式將壓敏膠塗布於選定的離型底材，放入100°C烘箱乾燥5分鐘，取出於冷卻至室溫備用。(4-2)取選定的塑料薄膜將其背面經電暈處理機處理，以表面張力液確認處理效
果O(4-3)將塗膠面與電暈處理面經輥輪貼合備用。在以下實施例中以處理劑表示表面塗布組成物。實施例一
處理劑試驗配方(一):
表一:
權利要求
1.一種塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於，所述塑料薄膜表面塗布組成物包含如下組分: (1)、高分子樹脂:70.0 98.0重量份； (2)、多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯單體:2.0 30.0重量份； (3)、架橋劑:以組分(I)和組分(2)的總量為100重量份計，架橋劑的添加量為0.1 4.0重量份； (4)、稀釋溶劑，使所述塑料薄膜表面塗布組成物的固含量達到1.0 30.0wt%。
2.根據權利要求1所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述的高分子樹脂為聚酯多元醇樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂和聚丙烯酸酯樹脂中的至少一種。
3.根據權利要求1所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述的多丙烯酸官能基寡聚物為聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯丙烯酸酯和環氧丙烯酸酯中的至少一種。
4.根據權利要求3所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述多丙烯酸官能基寡聚物的丙烯酸官能基介於6至100個之間。
5.根據權利要求1所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述的多官能基丙烯酸酯單體是指具有2至6個丙烯酸官能基的丙烯酸酯單體。
6.根據權利要求5所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述的多官能基丙烯酸酯單體為二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、雙環癸烷二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯、雙季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種。
7.根據權利要求1所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述的架橋劑為(a)聚異氰酸酯，(b)具有3至8個胺官能基的芳香族胺，(c)具有3至8個氮丙啶官能基的氮雜環丙烷類化合物，(d)鈦螯合物或鋁螯合物，和(e)具有3至8個環氧官能基的環氧化合物中的至少一種。
8.根據權利要求1所述塑料薄膜表面塗布組成物，其特徵在於:所述稀釋溶劑包括有甲苯，二甲苯，甲酸乙酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸戊酯，丙酸乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，丙酮，丁酮，甲乙酮，3-戊酮，環己酮，乙醇，異丙醇，異丁醇，甲基叔丁醚，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，或其任意的混合。
9.權利要求1所述塑料薄膜表面塗布組成物的應用，其特徵在於:所述組成物用於在塑料薄膜表面印刷紫外光固化油墨。
10.一種塑料薄膜標籤，其特徵在於，所述塑料薄膜標籤包括有:(I) 一具有正面和反面的塑料薄膜；(2)具有一塗在塑料薄膜正面的化學塗層；(3)具有一塗布在塑料薄膜反面的壓敏膠層；以及(4)具有一與壓敏膠層相鄰接的離型底材層；其中，所述的化學塗層是由權利要求1所述的塑料薄膜表面塗布 組成物塗布形成的。
全文摘要
本發明公開一種塑料薄膜表面塗布組成物及使用其之壓敏膠標籤製品，所述表面塗布組成物主要包含(1)高分子樹脂如聚酯多元醇樹脂、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、聚醯胺樹脂、聚丙烯酸酯樹脂等高分子體系，(2)多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯單體，(3)架橋劑以及(4)稀釋溶劑。所述表面塗布組合物可塗布在塑料薄膜上形成化學處理表層，能與塑料薄膜表面形成良好的化學鍵結，而多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯單體也能與紫外光固化油墨的成分發生化學反應，形成化學鍵。因此，尤其紫外光固化油墨印刷的圖案就能夠很好的附著在塑料薄膜表面，而不會發生脫落或粘背現象，提高壓敏膠標籤的印刷性能。
文檔編號C09D4/06GK103194104SQ20131009207
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月21日 優先權日2013年3月21日
發明者陳世嶽 申請人:中山金利寶膠粘製品有限公司, 溧陽金利寶膠粘製品有限公司