[發明專利]紙基材激光全息圖文成像涂料

無效

• 申請號: 01114493.9
• 申請日: 2001-05-28
• 公開（公告）號: CN1376747A
• 公開（公告）日: 2002-10-30
• 發明（設計）人: 謝勇;湯建新;池宏勛;楊維剛;彭濤
• 申請（專利權）人: 株洲工學院科技開發部
• 主分類號: C09D129/04
• 分類號: C09D129/04;C09D175/04;G03G5/026
• 代理公司: 株洲市長江專利事務所
• 代理人: 陳群

本發明涉及一種激光全息圖文成像及復制用涂料，特別是指用于印后紙基材上涂布用作承印全息圖文涂層的涂料。

通常，作為激光全息圖文成像復制是在具有熱塑性的塑料膜或具有熱塑性膜層的基材上進行的，然后再蒸鍍金屬層，并在金屬層上印刷圖案。而且全息成像與產品制造(印刷、成型)分別為兩個獨立過程，為了在印刷后顯示出在紙塑鋁復合制品上已獲得的全息效果，需在金屬層上采用透明油墨印刷(相當于金屬印刷)，這不但要改變原有的印刷工藝，也大大提高了生產成本。而且由于這種成像方法是在塑料基材上進行的，所以僅限應用于塑料包裝上，其應用范圍很小，而實際應用得更多的是紙質包裝制品。因而，在紙基材上進行激光全息圖文成像已成了當今防偽技術的一個熱門課題。特別是對于如何在印刷后的紙基材上進行激光全息圖文復制更是一世界性的難題。由于纖維組織的原因，紙張表面本身并不能直接承印全息圖文，而必須借助一層特殊的涂層；涂層的主要作用有兩個：平整光潔紙張表面和承印全息圖文。

涂層質量直接影響全息效果，涂料的選配是技術實施的關鍵技術之一。對涂層涂料的主要技術要求是：與紙張(油墨層)有足夠的粘結牢度，優良的塑性變形特性(包括可變形和變形后的穩定性)，以及優良的理化性能和后加工適性。而至今尚未有一種適合于印后紙基材全息圖文復制的涂料。因此極有待開發一種新的涂料。

現在，可供選擇的涂料基本類型包括氧化聚合型涂料、溶劑聚合型涂料、熱固化型涂料和光固化涂料等。上述各類涂料都有其自身的工藝優勢：氧化聚合型涂料主要依靠空氣中的氧發生聚合反應而干燥成膜，對干燥源要求不高，設備投資少；溶劑揮發型涂料依靠涂料中溶劑揮發干燥成膜，在涂布、干燥、成膜過程中具有較好的流平性，加工性能和適用范圍寬；熱固化型涂料依靠成膜樹脂高分子結構中含有的活性官能基團和涂料中的催化劑遇熱發生交聯反應干燥成膜，固化快、生產效率高；光固化型涂料，通過涂料吸收輻射光能量后，涂料分子內部結構發生聚合反應干燥結膜，涂層的光澤度高，膜層的耐磨性、耐折性、耐熱性能比較好。

本發明的目的是開發一種能適應于印后紙基材激光全息圖文復制的紙基材激光全息成像涂料。該涂料既能平整光潔紙張表面，又能承印全息圖文。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的，根據紙基材及激光全息圖文成像的一些特性，選用溶劑型的共聚單體物，經過合成形成一種共聚樹脂涂料作為紙基材激光全息圖文成像復制涂料，該溶劑型涂料又分為醇溶性全息涂料和水溶性全息涂料兩大類別。其涂料成分都由主劑、助劑和溶劑等三個部分組成，主劑(成膜樹脂)是涂料的成膜物質，膜層的品質及理化性能，如光澤度、耐折性、后加工適性等均與主劑的選擇有關。主劑可以以水性樹脂為主劑，具有折光率高，能很好的承印全息圖文，但涂膜較脆、抗水性較差。為此，又合成一種高固含量、較低黏度、柔韌性好、抗水性能十分優異水性乳液。將二者有機的結合起來、輔以助劑，制成一種高折光率、高光澤、耐磨、柔韌性、抗水性等綜合性能優異，適應于紙張防偽、環保型全息涂料。主劑也可以以單體共聚合成樹脂作為主劑，具有成膜性好、光澤度高、透明度高、耐磨、耐水、耐老化等一系列優良性能，而且適用性極強。

為改善涂料的理化性能及加工特性，還需加入一些助劑，例如：為改善主劑樹脂的成膜性，增加膜層內聚強度而加入固化劑；為降低涂料的表面張力，提高其流平性而加入的表面活性劑；為便于涂布操作及涂料的合成而加入的消泡劑；為提高膜層彈性、增強耐水、耐折性能而加入的增塑劑等。各類助劑用量一般不超過總量的4-9％，盡管助劑的用量比例小，但是，涂料的各項性能受其影響很大。

溶劑的主要作用是，分散、溶解主劑和助劑。本涂料以溶劑的溶解性、揮發性等項指標有較高的要求。涂料的毒性、氣味、干燥、流平性等一些理化性能同溶劑的選用直接有關。

可供選擇的溶劑主要有：芳香類(如甲苯、二甲苯)；醇類(如乙醇、丁醇、異丙醇、甲醇)；酯類(如乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯等)。

芳香類溶劑蒸發熱量比較低，揮發速度快，溶解性能高，涂布中機器干燥裝置不需要過高的溫度和過長的距離即可滿足工藝要求，但是該類溶劑毒性較大，長期使用會影響操作人員的健康，并且給環境帶來一定污染；

酯類溶劑溶解性能好，揮發速度快，成本低，但是氣味比較大；

醇類溶劑在溶解性能、揮發速度上都不及芳香類和酯類，但是在無毒、無味、無污染方面則有很大優勢。

本發明采用溶劑揮發型單體共聚物作為主劑，以水或醇類和醇醚類物質為溶劑，并加入適量助劑，經共聚反應和高速分散后過濾并形成水溶性或醇溶性全息涂料。