復合工藝對激光全息轉移紙性能的影響

鄭成賦

(湖北華工圖像技術開發有限公司，湖北 武漢 430223)

激光全息轉移紙由于具有較高的防偽力度和絢麗的包裝效果，因而在煙酒、藥品和化妝品包裝等領域得到了廣泛的應用[1-2]。激光全息轉移紙的制作通常是先制得激光全息防偽轉移膜，然后通過復合工藝，使用轉移膠粘劑，實現激光全息防偽信息從轉移膜上轉移到紙張上。轉移過程中，復合工藝對轉移紙的關鍵性能指標如粘接牢度、耐折度等影響較大[3-4]。

轉移膠粘劑的種類主要有丙烯酸酯類、苯丙乳液和聚氨酯類膠粘劑[5]，其中以丙烯酸酯類膠粘劑綜合性能最好，本文將以丙烯酸酯類膠粘劑為對象，研究復合工藝對轉移紙關鍵性能指標的影響。

1 實驗部分

1.1 實驗材料、儀器與設備

1.1.1 實驗材料

轉移膠粘劑 (江蘇琛亞公司提供)，紙張(225g博旺高檔SBS涂布白卡紙)，激光全息轉移膜(自制)。

1.1.2 儀器與設備

3M600膠帶，印刷標準光源看樣臺(光源燈管D50、D65)，復合機。

1.2 實驗步驟

分別調整膠粘劑種類、固含量、涂布量、機速等工藝參數，制得激光全息轉移紙，并測試粘接牢度和耐折度。

1.2.1 分別選取丙烯酸酯類、苯丙類和聚氨酯類膠粘劑進行復合轉移，測試轉移紙粘接牢度和耐折度。

1.2.2 以丙烯酸酯類轉移膠為研究對象，調整膠粘劑上機固含量，測試轉移紙粘接牢度和耐折度。

1.2.3 以丙烯酸酯類轉移膠為研究對象，調整膠粘劑涂布量，測試轉移紙粘接牢度和耐折度。

1.2.4 調整復合機復合速度，測試轉移紙粘接牢度和耐折度。

1.3 性能測試

1.3.1 粘接牢度測試

采用3M600膠帶，規格19mm×30m，取樣粘接有效面積為19mm×20mm,與全息轉移紙鐳射面充分壓合后撕拉，通過看樣臺統計撕拉有效面積(10×10cm)內針孔數量。針孔越多，表示牢度越低。

1.4.1 耐折度測試

與紙紋成90°方向進行雙折疊一次，觀察鋁層斷裂和剝落情況。

2 結果與討論

2.1 膠粘劑種類對轉移紙性能的影響

分別選取丙烯酸酯類、苯丙類和聚氨酯類三種膠粘劑在相同復合工藝條件下進行復合轉移，測試轉移紙粘接牢度和耐折度。

表1 膠粘劑種類對轉移紙性能的影響

從表1可知，使用丙烯酸酯類膠粘劑的轉移紙的粘接牢度較好，但是耐折度不佳；使用聚氨酯類膠粘劑的轉移紙的耐折性能較好，但是粘接牢度不夠。而使用苯丙類膠粘劑制得的轉移紙在耐折性和粘接牢度上介于前兩者之間。使用丙烯酸酯類膠粘劑的轉移紙的耐折度不好，是因為丙烯酸酯類高分子樹脂較脆，通常可以通過選擇耐折性較好的紙張來予以克服。而聚氨酯類膠粘劑由于分子鏈段較為柔軟因而韌性較好，所以耐折度較好。而苯丙類膠粘劑優勢不明顯。

2.2 膠粘劑固含量對轉移紙性能的影響

以丙烯酸酯類轉移膠為研究對象，調整膠粘劑上機固含量，測試轉移紙粘接牢度和耐折度，結果見表2。

表2 膠粘劑固含量對轉移紙性能的影響

從表2可見，隨著膠粘劑上機固含量的增加，轉移紙耐折度逐漸提高，這可能是由于膠量提高后，膠層成膜性較好，因而轉移紙的耐折性能得到改進。而粘接牢度先提高后又降低，這是因為當膠量較少時，膠水對紙張浸潤程度不夠，因而粘接牢度較低；而膠量過大，會造成烘干困難，從而使粘接牢度降低。較合適的膠粘劑固含量為45%。

2.3 膠粘劑涂布量對轉移紙性能的影響

以固含量為45%的丙烯酸酯類轉移膠為研究對象，通過刮刀、涂布輥及壓輥等調整膠粘劑上機濕涂量，使濕涂量(g/m2)分別為4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，測試轉移紙粘接牢度和耐折度，其結果與調整膠粘劑上機固含量類似，其原因也是因為當膠量較少時，膠水對紙張浸潤程度不夠，因而粘接牢度較低；而膠量過大，會造成烘干困難，從而使粘接牢度降低。較合適的濕涂量為5.0 g/m2。

2.4 復合速度對轉移紙性能的影響

以固含量為45%的丙烯酸酯類轉移膠為研究對象，控制濕涂布量為5.0 g/m2，調整復合機運行速度，測試轉移紙粘接牢度和耐折度，結果見表3。

表3 復合速度對轉移紙性能的影響

從表3可知，當復合速度低于100 m/min時，轉移紙粘接牢度都較好，而達到120 m/min以上后，粘接牢度逐漸降低，這是由于機速太快，膠水沒有充分固化的緣故。而機速過低，則轉移紙的耐折度降低，這是由于機速過低而導致烘烤過度，樹脂脆化而使轉移紙耐折度降低。較適宜的復合速度為100 m/min。

3 結論

對丙烯酸酯類、苯丙乳液和聚氨酯類轉移膠粘劑進行粘接強度和耐折度測試分析，并以粘接牢度較好的丙烯酸酯類膠粘劑為對象，研究膠水固含量、濕涂量、復合速度等對轉移紙性能的影響，結果表明，當膠水固含量為45%、濕涂量為5.0 g/m2、復合速度為100 m/min時，轉移紙的綜合性能較好。