一种低溶剂残留UV转移纸及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种低溶剂残留UV转移纸及其制备方法，属于香烟包装材料技术领域。

背景技术

在前期烟包产品中主要以喷铝转移卡纸和镭射喷铝转移卡纸为主，并以运用多年，随着产品的不断升级各类企业希望自己产品的包装能具有新颖性并迅速吸引消费者眼球的外观，现有的防伪方式推陈出新，深纹路光学图案如菲涅尔透镜、金属立体浮雕、彩光透镜、白光透镜等因为出色的3d变幻、新颖的动态效果，正在被越来越多的应用在包装领域。因为深纹路光学的纹路深度可达5-15μm，无法用传统热压方式实现。UV转移产品应运而生，微纳结构UV转移纸在紫外线固化后，经常出现有机溶剂丙酮和苯的含量超标，以及后续UV印刷时再次经过紫外线固化，使得有机溶剂丙酮和苯的含量超标严重，严重不符合烟包溶剂残留标准要求。

因此，需要解决溶剂残留超标问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的不足，提供一种低溶剂残留微纳结构介质UV转移纸及其制备方法，UV涂料中光引发剂裂变产生的丙酮以及苯，故本专利需要在UV涂料固化后，再次经过紫外光时，阻止涂料中光引发剂的裂变。因UV涂料表面张力小，印刷前一般都需要上清漆，在清漆中加入水性紫外线吸收剂，再次紫外线光照或者UV印刷固化时，清漆层有效阻隔了紫外线到UV涂层，从而无法引发光引发剂裂变，使得产品具有较小的溶剂残留，符合烟包溶剂残留标准。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种低溶剂残留UV转移纸，包括背涂层，基纸层、水性环保胶粘层、介质层、水性结合涂层、UV转移涂层、含有水性紫外线吸收剂的水性漆层，

背涂层，基纸层、水性环保胶粘层、介质层、水性结合涂层、UV转移涂层、水性漆层依次复合成一体，所述UV转移涂层靠近水性结合涂层的表面具有微纳结构；

所述水性漆层采用水性丙烯酸清漆加入水性丙烯酸清漆总质量的5-10％水性紫外线吸收剂。

优选的，所述背涂层采用丙烯酸乳液，固含量为8～15％，软化点为105～120℃，酸值为7～10mg KOH/g，干涂布量为0.5～0.7g/m

优选的，所述水性环保胶粘层采用水性环保型丙烯酸聚合物转移胶；该转移胶颗粒直径为0.14微米，固含量为43±2％，pH值为5.0～7.0，在温度为25℃的条件下测得的粘度为40～50秒，涂布量为5～8g/m

优选的，所述介质层为透明介质层或金属介质层。

优选的，所述介质层为硫化锌介质层，硫化锌介质层采用块状硫化锌，经真空镀铝设备将块状硫化锌高温加热汽化后再冷却并沉积在水性结合涂层表面形成硫化锌高亮层，硫化锌厚度表征透过率为64～66％。

优选的，所述水性结合涂层采用水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂的一种或混合液，所述水性结合涂层的固含量为8～15％，干涂布量为0.3～0.6g/m

优选的，所述UV转移涂层采用UV光固化丙烯酸单体涂料，UV转移涂层表面的微纳结构的横截面为弧形、方形、三角形、梯形、台阶形中的一种或组合。

第二方面，本发明提供一种低溶剂残留UV转移纸的制备方法，其特征在于，所述方法如下：

步骤一，通过进行变换干涉条纹宽度及角度的方式和采用局部焦点弧行走位光刻的方式在同一块全息版上制作出的深纹立体浮雕镭射图文全息母版；

步骤二，在基膜层表面涂布UV转移涂层，同时与贴有深纹立体浮雕镭射图文全息母版的版辊进行模压，采用LED紫外灯无氧固化，烘箱加热，网纹辊目数为N；得到具有微纳结构镭射图案的UV转移涂层；

步骤三，在具有微纳结构镭射图案的UV转移涂层上涂布水性结合涂层，网纹辊目数为M，M大于N，烘箱设置温度先阶梯上升再阶梯下降；

步骤四，水性结合涂层表面进行电晕；

步骤五，在水性结合涂层表面涂布介质层；

步骤六，在精密定位复合机上，基纸层背面采用丙烯酸乳液进行背涂，形成背涂层，基纸层正面与镭射全息图案的介质层进行复合，复合后联机将基膜层剥离，同时通过网纹辊涂布具有水性紫外线吸收剂的水性清漆层，涂布网纹辊目数为M；

步骤七，在定位断张机上定位分切所需要的门幅和版距，形成低溶剂残留微纳结构介质UV转移纸。

具体的，所述方法如下：

步骤一，通过进行变换干涉条纹宽度及角度的方式和采用局部焦点弧行走位光刻的方式在同一块全息版上制作出的深纹立体浮雕镭射图文全息母版；

步骤二，在UV定位镭射机上以20～50m/min的涂布速度在基膜层表面涂布UV转移涂层，同时与贴有深纹立体浮雕镭射图文全息母版的版辊进行模压，采用LED紫外灯无氧固化，烘箱温度依次控制为70℃、80℃，网纹辊为120目电雕钢辊，涂量为7.0-10.0g/m

步骤三，在具有微纳结构镭射图案的UV转移涂层上涂布水性结合涂层，网纹辊为250目，车速100～120m/min，烘箱设置温度依次为80℃-130℃-150℃-140℃-120℃；

步骤四，在电晕机上以100～120m/min的速度在水性结合涂层表面进行电晕，电晕功率为4-7KW；

步骤五，在水性结合涂层表面涂布介质层，介质层透过率为64～66％；

步骤六，在精密定位复合机上，基纸层背面采用丙烯酸乳液进行背涂，形成背涂层，基纸层正面与镭射全息图案的介质层进行复合，复合后联机将基膜层剥离，同时通过网纹辊涂布具有水性紫外线吸收剂的水性清漆层，厚度为2-4um，涂布网纹辊为250目；

步骤七，在定位断张机上定位分切所需要的门幅和版距，形成低溶剂残留微纳结构介质UV转移纸。

优选的，步骤五中，具体的操作为：采用真空镀铝机将块状硫化锌在10

本发明具有以下有益效果：(1)本发明在印刷前涂上加入水性紫外线吸收剂的清漆，再次紫外线光照或者UV印刷固化时，清漆层有效阻隔了紫外线到UV涂层，从而无法引发光引发剂裂变，使得产品具有较小的溶剂残留，符合烟包溶剂残留标准。

(2)UV介质转移纸目前存在UV涂层结合力差的问题，特别是高温高湿条件下，UV涂层会很轻易与介质层脱落，本发明在解决溶剂残留的基础上，同时增加结合涂层，使UV转移涂层与硫化锌介质层能够有效牢度结合，高温高湿条件下也不会脱涂层。

(3)本发明UV转移纸的溶剂残留低，符合烟包产品要求，水性涂料和UV转移涂料100％固含，零排放，对环境友好；深纹立体结构，表观效果靓丽；克服现有介质UV转移涂层牢度问题。

附图说明

图1为一种低溶剂残留UV转移纸结构示意图；

图2为基膜层剥离的状态示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

一种低溶剂残留UV转移纸，包括背涂层1，基纸层2、水性环保胶粘层3、硫化锌介质层4、水性结合涂层5、具有微纳结构镭射图案的UV转移涂层6、含有水性紫外线吸收剂的水性漆层7，

背涂层1，基纸层2、水性环保胶粘层3、介质层4、水性结合涂层5、具有微纳结构镭射图案的UV转移涂层6、具有水性紫外线吸收剂的水性漆层7依次复合成一体；UV转移涂层6远离基膜层8的表面具有微纳结构，水性结合涂层5的表面形状与UV转移涂层6的微纳结构一致，介质层4表面形状也与UV转移涂层6的微纳结构一致。

其中，背涂层1采用丙烯酸乳液，固含量为8～15％，软化点为105～120℃，酸值为7～10mg KOH/g，干涂布量为0.5～0.7g/m

水性环保胶粘层3采用水性环保型丙烯酸聚合物转移胶；该转移胶颗粒直径为0.14微米，固含量为43±2％，pH值为5.0～7.0，在涂4号杯(涂4杯检测、涂4粘度计)、温度为25℃的条件下测得的粘度为40～50秒，涂布量为5～8g/m

介质层4为透明介质层或金属介质层，透明介质层可以采用硫化锌、氟化镁；具体采用块状硫化锌，经真空镀铝设备将块状硫化锌高温加热汽化后再冷却并沉积在水性结合涂层5表面形成硫化锌高亮层，硫化锌厚度表征透过率为64～66％。

水性结合涂层5该层采用水性聚氨酯、水性丙烯酸树脂的一种或混合液，水性结合涂层的固含量为8～15％，干涂布量为0.3～0.6g/m

具有微纳结构镭射图案的UV转移涂层6采用UV光固化丙烯酸单体涂料，涂布模压全息图案，可模压包括透镜、浮雕在内的镭射防伪信息，镭射信息条纹深度从0.5～5μm不等。UV转移涂层6表面的微纳结构的横截面为弧形、方形、三角形、梯形、台阶形中的一种或组合，水性结合涂层5与介质层4的表面形状均与UV转移涂层6的微纳结构一致，为共形设置。

具有水性紫外线吸收剂的水性漆层7采用水性丙烯酸清漆加入水性丙烯酸清漆总质量的5-10％水性紫外线吸收剂，能够有效的吸收紫外线，阻止紫外光与UV转移涂层中的光引发剂产生裂变。水性紫外线吸收剂可以选择UV-531、UV-5411。

基膜层8，采用转移级BOPET膜，厚度为12～18μm。

实施例1

一种低溶剂残留UV转移纸的制备方法，所述方法如下：

步骤一，通过进行变换干涉条纹宽度及角度的方式和采用局部焦点弧行走位光刻的方式在同一块全息版上制作出的深纹立体浮雕镭射图文全息母版；

步骤二，基膜层8采用13.8μm厚的BOPET薄膜，在UV定位镭射机上以20～50m/min的涂布速度在BOPET薄膜表面涂布UV转移涂层，同时与贴有深纹立体浮雕镭射图文全息工作版的版辊进行模压，采用LED紫外灯无氧固化，烘箱温度依次控制为70℃、80℃，网纹辊辊为120目电雕钢辊，涂量为7.0-10.0g/m

步骤三，在涂布机上将模压完成的带有深纹立体浮雕镭射图文全息母版的UV转移涂层上涂布水性结合涂层5，网纹辊250目，车速100～120m/min，烘箱温度依次为80℃-130℃-150℃-140℃-120℃；

步骤四，在电晕机上以100～120m/min的速度在水性结合涂层5表面进行电晕，电晕功率为4-7KW；

步骤五，采用真空镀铝机将块状硫化锌在10

步骤六，在精密定位复合机上，基纸层2背面采用丙烯酸乳液进行背涂，形成背涂层1，基纸层2正面与镭射全息图案的硫化锌介质层4进行复合，复合后联机将基膜层8剥离，同时通过网纹辊涂布具有水性紫外线吸收剂的水性清漆层7，厚度为2-4um，涂布网纹辊为250目；其中水性丙烯酸清漆加入5％水性紫外线吸收剂；

步骤七，在定位断张机上定位分切所需要的门幅和版距，形成低溶剂残留微纳结构介质UV转移纸。

实施例2

与实施例1相比，步骤六中，水性丙烯酸清漆加入8％水性紫外线吸收剂。

对比例1

与实施例1相比，步骤六中，水性丙烯酸清漆未加入水性紫外线吸收剂。

对比例2

与实施例1相比，步骤六中，水性丙烯酸清漆加入3％水性紫外线吸收剂。

通过以下检测方法：样张22cm*5cm，正面经过功率为150mJ/cm2的紫外灯照3次，每次15秒，再通过YC/T 207-2014烟用纸张中溶剂残留的测定，顶空-气相色谱/质谱联用法标准进行检测，实施例1和2与对比例1和2的检测结果如表1所示；

表1检测结果

由以上检测数据可知，在水性丙烯酸清漆中添加5-10％的水性紫外线吸收剂，可以降低有机溶剂丙酮和苯的含量。当水性紫外线吸收剂的添加量超过10％时uv转移纸在后续印刷时的适应性、选择性下降。

分别使用胶带贴合至实施例1和2与对比例1和2的表面，再撕去胶带，实施例1和2表面无变化，而对比例1和2表面有区域的图案会随着胶带一起除去。由上述试验可知，添加水性结合涂层后层间的结合牢度大幅提高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本发明的具体实施例，本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本发明的专利范围之中。