一种用于条码印刷的聚酯薄膜及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于条码印刷的聚酯薄膜，其包括一聚酯薄膜层，在聚酯薄膜层的至少一面覆盖有高油墨附着力树脂层，所述的高油墨附着力树脂层由高油墨附着力树脂配置的溶液涂覆形成，该高油墨附着力树脂由甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟丙酯、N-羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯混合溶剂与引发剂共聚反应得到，其含有大量的双键和亲油墨基团，提高了其油墨附着性和印刷性，油墨在聚酯薄膜上稳定性强不易脱落，光泽度高。同时本发明采用微凹辊涂布工艺，通过控制工艺中具体参数，高油墨附着力树脂溶液均匀涂布在聚酯薄膜表面一定厚度，使高油墨附着力树脂层与聚酯薄膜层紧密贴合，再通过烘道烘烤，二者固化复合，永不脱落。
【专利说明】一种用于条码印刷的聚酯薄膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种聚酯薄膜及其制备方法，特别涉及一种适用于条码印刷的聚酯薄膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]条形码是按照一定的编码规则排列用以表达一组信息的图形标识符，其操作简单、技术成熟，已在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域得到广泛的应用。在消费电子、日用消费品等流通领域，对条形码标签油墨的印刷活性和附着性及耐老化、耐高温和抗撕裂等性能方面提出了更高的要求，传统的条形码标签在耐老化、耐高温和抗撕裂等性能方面已经不能满足发展的需要。
[0003]传统的条形码标签属于纸类条形码标签，在耐老化、耐高温和抗撕裂等性能方面存在极大性能缺陷，同时也不耐水洗，所以在消费电子和日用消费品等商品流通领域受到了极大的限制。
[0004]目前，市面上存在一些用于条码印刷的聚酯薄膜，其为了提高薄膜表面的油墨附着性，多采用电晕处理薄膜表面来增强油墨附着性，但仍存在以下一些不足:(1)油墨附着力差，容易脱落且稳定性差；(2)油墨印刷性能差，影响油墨光泽度；(3)表面电晕值衰减快，不耐储藏。
[0005]上述不足仍有值得改进的地方。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种既具有高油墨附着性，其耐老化、耐高温、耐撕裂等性能也优良的印刷条形码用聚酯薄膜及其制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的:
一种用于条码印刷的聚酯薄膜，包括聚酯薄膜层，其特征在于:聚酯薄膜层的至少一面覆盖有高油墨附着力树脂层，所述的高油墨附着力树脂层由高油墨附着力树脂配置的溶液涂覆形成，所述的高油墨附着力树脂由包括下述质量份组成的原料聚合反应而得:
甲基丙烯酸缩水甘油酯55-70份，
甲基丙烯酸羟丙酯15-30份，
N-羟乙基丙烯酰胺3-15份，
甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯3-15份，
溶剂 100-150份，
引发剂0.5-2份；
上述溶剂选自乙二醇乙醚和乙二醇二乙醚；
上述引发剂选自过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。
[0008]同时本发明还提供了上述用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，它包括以下步骤: (1)制备高油墨附着力树脂:将上述质量份组成的原料混合均匀，于氮气保护下共聚反应4-6h，控制反应温度90-100°C，之后加入溶剂调节其固含量至28%-32%，得高油墨附着力树脂；
(2)配置闻油墨附着力树脂溶液:在100质量份的闻油墨附着力树脂中逐渐加入
0.1-0.6质量份的固化剂和5-15质量份的溶剂混合均匀即得高油墨附着力树脂溶液；
上述溶剂选自乙二醇乙醚和乙二醇二乙醚；
上述固化剂选自乙二胺和己二胺；
(3)在聚酯薄膜上涂覆高油墨附着力树脂溶液:采用微凹辊涂布法将高油墨附着力树脂溶液均匀涂布在聚酯薄膜上，控制涂布干量为0.3-0.5g/m2 ；
(4)固化复合闻油墨附着力树脂溶液和聚酷薄I旲:将涂布有闻油墨附着力树脂溶液的聚酯薄膜以5-15m/min的线速度通过烘道烘烤后得到本发明用于条码印刷的聚酯薄膜。
[0009]优选的是，步骤(3)中所述聚酯薄膜的厚度为0.025-0.1mm，保证了产品具有良好的适应性，同时增加了产品的挺度和柔韧性。
[0010]进一步的，上述聚酯薄膜的白度值为93.5，光泽度为35%，可进一步提升产品的适应性。
[0011]优选的是，步骤(3)微凹辊涂布法中控制网穴深度40-80 μ m，斜度30-45°，既确保了产品涂布干量达到0.3-0.5g/m2，又保证了产品外观质量；涂布辊选用80-160目陶瓷辊，辊直径为140-220_，防止涂布过程中陶瓷辊网穴堵塞而引起涂布不均和漏涂事件发生；控制聚酯薄膜与涂布辊接触面的横截面长度为2-5mm，既保证了聚酯薄膜和涂布辊的充分接触，又保证了产品不会出现彩虹纹和涂布纹路。
[0012]优选的是，为了使固化复合完全并节约能源消耗，步骤(4)中烘道总长度为30_35mo
[0013]进一步的，步骤(4)中烘道从入口至出口的温度控制依次为:
第I段温度为65?75°C、第II段温度为125?135°C、第III段温度为140?150°C、第IV段温度为140?150°C、第V段温度为140?150°C、第VI段温度为140?150°C、第VII段温度为125?135°C、第VDI段温度为75?85°C。
[0014]与现有技术相比，本发明通过在聚酯薄膜表面覆盖一层高油墨附着力树脂层来提高聚酯薄膜的油墨附着力，该高油墨附着力树脂层由高油墨附着力树脂配置的溶液涂布在聚酯薄膜表面形成。该高油墨附着力树脂由甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟丙酯、N-羟乙基丙烯酰胺、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯混合溶剂与引发剂发生共聚反应得到丙烯酸共聚物，其含有大量的-OH、-C00H、-COCH3> -CONH2等极性基团，提高了物质表面张力，从而满足油墨在聚酯薄膜上的附着要求，提高了其油墨附着性和印刷性，油墨在聚酯薄膜上稳定性强不易脱落，光泽度高，并且本发明高油墨附着力树脂耐高温能力强，最高温度为180°C，日常使用温度也可达120°C，因此在聚酯薄膜上覆盖高油墨附着力树脂层可进一步提升产品的耐老化和耐高温性能，延长产品使用寿命。因此本发明产品适用于电子产品、日用消费品等对条码印刷标签有耐高温、耐老化、抗撕裂、油墨抗刮脱等高要求的场合。
[0015]并且本发明采用微凹辊涂布工艺，通过控制工艺中的涂布干量、网穴深度、斜度以及涂布辊的选择和涂布辊与聚酯薄膜的接触面，高油墨附着力树脂溶液均匀涂布在聚酯薄膜表面一定厚度，再通过烘道烘烤固化，使高油墨附着力树脂层与聚酯薄膜层紧密结合，永不脱落。
[0016]综上，本发明产品及制备方法具有以下特点:
(1)本发明聚酯薄膜的油墨附着力强，光泽度高，耐老化、耐高温性能好，抗撕裂，使用寿命长；
(2)本发明聚酯薄膜层上的高油墨附着力树脂层不含卤素、无VOC产生，环境友好；
(3)本发明通过控制制得的高油墨附着力树脂的固含量为28%-32%，从而使其粘度在100-300MPa.s，该粘度范围既可以保证高油墨附着力树脂溶液与聚酯薄膜的紧密结合，又不会因粘度过高影响微凹辊涂布工艺，避免产品出现彩虹纹、涂布痕迹等外观缺陷；
(4)本发明制备方法简单易操作，产品性能优异，成本较低，实用性强。
【具体实施方式】
[0017]为了更加清楚的理解本发明的目的、技术方案及有益效果，下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明，但并不将本发明的保护范围限定在以下实施例中。
[0018]第一部分:制备闻油墨附着力树脂和配制闻油墨附着力树脂溶液(实施例1?5) 实施例1:
1、制备闻油墨附着力树脂
室温下将70kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、24kg甲基丙烯酸羟丙酯、3kgN-羟乙基丙烯酰胺、3kg甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、10kg溶剂(质量比为乙二醇乙醚:乙二醇二乙醚=20: I)、以及0.5kg过氧化苯甲酰加入带有冷凝回流装置的反应釜，以转数200rpm搅拌，混合均匀；搅拌转数升高至330rpm，在氮气保护下逐渐升温至95°C，进行溶液共聚反应4h，停止加热，反应结束。然后加入10kg乙二醇乙醚混合均匀，冷却至室温出料，制得高油墨附着力树脂，其固含量为28%。
[0019]2、配制高油墨附着力树脂溶液 (I)配方(单位:kg)
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配制过程:
按上述配方，将高油墨附着力树脂加入混合釜中，以转数200rpm开启搅拌，室温下逐渐加入固化剂和溶剂，再搅拌0.5h，出料，制得高油墨附着力树脂溶液。
[0020]实施例2:
1、制备闻油墨附着力树脂
室温下将60kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、20kg甲基丙烯酸羟丙酯、1kgN-羟乙基丙烯酰胺、1kg甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、10kg溶剂(质量比乙二醇乙醚:乙二醇二乙醚=1: 20)、以及0.5kg过氧化苯甲酰加入带有冷凝回流装置的反应釜，以转数200rpm搅拌，混合均匀；搅拌转数升高至330rpm，在氮气保护下逐渐升温至90°C，进行溶液共聚反应
4.5h，停止加热，反应结束。然后加入10kg乙二醇乙醚混合均匀，冷却至室温出料，制得高油墨附着力树脂，其固含量为29%。
[0021 ] 2、配制高油墨附着力树脂溶液 (I)配方(单位:kg)
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配制过程:
按上述配方，将高油墨附着力树脂加入混合釜中，以转数200rpm开启搅拌，室温下逐渐加入固化剂和溶剂，再搅拌0.5h，出料，制得高油墨附着力树脂溶液。
[0022]实施例3:
1、制备闻油墨附着力树脂
室温下将55kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、15kg甲基丙烯酸羟丙酯、15kgN-羟乙基丙烯酰胺、15kg甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、10kg溶剂(质量比乙二醇乙醚:乙二醇二乙醚=1: 20)、以及2kg偶氮二异丁氰加入带有冷凝回流装置的反应釜，以转数200rpm搅拌，混合均匀；搅拌转数升高至330rpm，在氮气保护下逐渐升温至10(TC，进行溶液共聚反应4h，停止加热，反应结束。然后加入10kg乙二醇乙醚混合均匀，冷却至室温出料，制得高油墨附着力树脂，其固含量为30%。
[0023]2、配制高油墨附着力树脂溶液 (I)配方(单位:kg)
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配制过程:
按上述配方，将高油墨附着力树脂加入混合釜中，以转数200rpm开启搅拌，室温下逐渐加入固化剂和溶剂，再搅拌0.5h，出料，制得高油墨附着力树脂溶液。
[0024]实施例4:
1、制备闻油墨附着力树脂
室温下将62kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、30kg甲基丙烯酸羟丙酯、4kgN-羟乙基丙烯酰胺、5kg甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、10kg溶剂(质量比乙二醇乙醚:乙二醇二乙醚=1: 20)、以及0.8kg过氧化苯甲酰加入带有冷凝回流装置的反应釜，以转数200rpm搅拌，混合均匀；搅拌转数升高至330rpm，在氮气保护下逐渐升温至90°C，进行溶液共聚反应5h，停止加热，反应结束。
[0025]然后加入10kg乙二醇乙醚混合均匀，冷却至室温出料，制得高油墨附着力树脂，其固含量为31%。
[0026]2、配制高油墨附着力树脂溶液 (I)配方(单位:kg)
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配制过程:
按上述配方，将高油墨附着力树脂加入混合釜中，以转数200rpm开启搅拌，室温下逐渐加入固化剂和溶剂，再搅拌0.5h，出料，制得高油墨附着力树脂溶液。
[0027]实施例5:
1、制备闻油墨附着力树脂
室温下将60kg甲基丙烯酸缩水甘油酯、22kg甲基丙烯酸羟丙酯、SkgN-羟乙基丙烯酰胺、1kg甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯、10kg溶剂(质量比乙二醇乙醚:乙二醇二乙醚=1: 20)、以及0.5kg过氧化苯甲酰加入带有冷凝回流装置的反应釜，以转数200rpm搅拌，混合均匀；搅拌转数升高至330rpm，在氮气保护下逐渐升温至95°C，进行溶液共聚反应6h，停止加热，反应结束。
[0028]然后加入10kg乙二醇乙醚混合均匀，冷却至室温出料，制得高油墨附着力树脂，其固含量为32%。
[0029]2、配制闻油墨附着力树脂溶液
(I)配方(单位:kg)
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配制过程:
按上述配方，将高油墨附着力树脂加入混合釜中，以转数200rpm开启搅拌，室温下逐渐加入固化剂和溶剂，再搅拌0.5h，出料，制得高油墨附着力树脂溶液。
[0030]第二部分:制备条码印刷聚酯薄膜(实施例6?25)
1、实施例6?25制备条码印刷聚酯薄膜的基本工艺
在涂布机上，将高油墨附着力树脂溶液采用微凹辊涂布法均匀地涂布在聚酯薄膜上，涂布辊选用80-160目陶瓷辊，辊直径为140-220mm;微凹辊涂布法中控制网穴深度40-80 μ m，斜度30-45°，涂布干量0.3?0.5g/m--，聚酯薄膜与涂布辊的接触面2_5mm。
[0031]上述聚酯薄膜厚度0.025?0.1mm、宽度1000mm，白度93.5，光泽度35%。
[0032]涂胶后的聚酯薄膜以5-15m/min的线速度，通过总长度30?35m的烘道、顺次通过的第I段温度为65-75°C、第II段温度为125-135°C、第III段温度为140_150°C、第IV段温度为140-150°C、第V段温度为140-150°C、第VI段温度为140_150°C、第VII段温度为125-135°C、第VDI段温度为75_85°C，进行进一步聚合并除去高油墨附着力树脂中溶剂；然后产品经收卷成卷，即制得条码印刷聚酯薄膜。
[0033]2、对比实施例
选用与实施例6?25相同的聚酯薄膜,对其表面进行电晕处理。
[0034]3、实施例6?25与对比实施例的主要性能结果比较。 实膽飼号配方号抗张gjfaiPa) 1?等级度油墨隱着力(M) ?水耐画轎
实施例 6 M1S5120OOK
实靈例? 1-2ISS120.0OK
实._ 8 1-3m120OOK
实_ 9 1--1177120OOK
实■例 10 2-11S5120OOK
雛調 II 2-2m120OOK
实_ 1.2 2-3ISO120IOK
实魔飼 13 2-41S2120OOK
实酬 14 3-1_IZOOOK
实靈飼 15 3-217112§OOK
实鐘例 16 3-3173120+OOK
麵綱 I? 3-4IH120IOK.实靈例 IS 4-1ISO120OOK
实酬 19 4-2190120IOK
|--PJ 20 4-3im120OOK
实塵例 21 4-4ISS120IOK
实酬 22 5Λ112120IOK
戀例 23 5-21S5120OOK
实酬 24 5-3!Sg120OOK
实施例 25 5-4ISS120IOK
对比实施例 ~16S1004NG
[0035]从以上结果可以看出，本发明制备得到的聚酯薄膜比现有进行表面电晕处理的聚酯薄膜油墨附着力强，光泽度高，耐热性好，抗撕裂，使用寿命长。
[0036]上述实施例中，聚酯薄膜的宽度可根据用户具体使用作出调整。
[0037]上述实施例中，所采用的各原料均为市售品。
[0038]上述实施例中，所述的百分比例未特别注明的，均为质量百分比例。
[0039]上述实施例中，各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。
[0040]本
【发明内容】
及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
[0041 ] 本发明不限于上述实施例，本
【发明内容】
所述均可实施并具有所述良好效果。
【权利要求】
1.一种用于条码印刷的聚酯薄膜，包括聚酯薄膜层，其特征在于:聚酯薄膜层的至少一面覆盖有高油墨附着力树脂层，所述的高油墨附着力树脂层由高油墨附着力树脂配置的溶液涂覆形成，所述的高油墨附着力树脂由包括下述质量份组成的原料聚合反应而得: 甲基丙烯酸缩水甘油酯55-70份， 甲基丙烯酸羟丙酯15-30份， N-羟乙基丙烯酰胺3-15份， 甲基丙烯酸乙酰乙酸乙二醇双酯3-15份， 溶剂100份， 引发剂0.5-2份； 上述溶剂选自乙二醇乙醚和乙二醇二乙醚； 上述引发剂选自过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈。
2.根据权利要求1所述的一种用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)制备高油墨附着力树脂:将权利要求1所述质量份组成的原料混合均匀，于氮气保护下共聚反应4-6h，控制反应温度90-100°C，之后加入溶剂调节其固含量至28%-32%，得高油墨附着力树脂； (2)配置闻油墨附着力树脂溶液:在100质量份的闻油墨附着力树脂中逐渐加入0.1-0.6质量份的固化剂和5-15质量份的溶剂混合均匀即得高油墨附着力树脂溶液； 上述溶剂选自乙二醇乙醚和乙二醇二乙醚； 上述固化剂选自乙二胺和己二胺； (3)在聚酯薄膜上涂覆高油墨附着力树脂溶液:采用微凹辊涂布法将高油墨附着力树脂溶液均匀涂布在聚酯薄膜上，控制涂布干量为0.3-0.5g/m2 ； (4)固化复合闻油墨附着力树脂溶液和聚酷薄I旲:将涂布有闻油墨附着力树脂溶液的聚酯薄膜以5-15m/min的线速度通过烘道烘烤后得到本发明用于条码印刷的聚酯薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于:步骤(3)中所述聚酯薄膜的厚度为0.025-0.1mm。
4.根据权利要求2或3所述的一种用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于:步骤(3)中所述聚酯薄膜的白度值为93.5，光泽度为35%。
5.根据权利要求2所述的一种用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于:步骤(3)微凹辊涂布法中控制网穴深度40-80 μ m，斜度30-45° ;涂布辊选用80-160目陶瓷辊，辊直径为140-220mm ;聚酯薄膜与涂布辊的接触面2_5mm。
6.根据权利要求2所述的一种用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于:步骤(4)中所述烘道总长度为30-35m。
7.根据权利要求2所述的一种用于条码印刷的聚酯薄膜的制备方法，其特征在于:步骤(4)中所述烘道从入口至出口的温度控制依次为: 第I段温度为65?75°C、第II段温度为125?135°C、第III段温度为140?150°C、第IV段温度为140?150°C、第V段温度为140?150°C、第VI段温度为140?150°C、第VII段温度为125?135°C、第VDI段温度为75?85°C。
【文档编号】C08F220/58GK104129185SQ201410348965
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】张建军, 程国虎, 张宏, 刘宝林, 许显成 申请人:隆昌羽玺新材料科技有限公司