一种全息BOPP模压无缝版辊及其制备方法

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一种全息BOPP模压无缝版辊及其制备方法\n[技术领域]\n[0001] 本发明涉及无缝模压版辊及其制备方法技术领域，具体地说是一种全息BOPP模压无缝版辊及其制备方法。\n[背景技术]\n[0002] 全息BOPP模压俗称软压，通过软压机的预热辊将薄膜加热至一定温度，再与贴有全息图案镍版的版辊进行压合，同时进行冷却，镍版上的图案即转移到BOPP薄膜上，形成BOPP全息薄膜。将该类薄膜与纸张复合，即可制作各类包装材料，同时起到美观和防伪的功能。\n[0003] 目前，BOPP全息镭射膜的常规做法，是将裁切后的平张金属镍版，绕合贴于软压机版辊表面。该方式不可避免地在对接处形成一条直线型版缝，在工人技能水平相对较高的情况下，该版缝宽度约0.2～0.3mm。相对于肉眼的分辨率0.1mm而言，该版缝清晰易辨，对后续复纸工艺增加了跳缝要求，工艺难度高，不利于集约化、高效率生产。\n[0004] 中国实用新型专利“无版缝全息模压装置”（专利号：200520064521.x）提供了一种圆筒形无缝模压版的制作方法。将镍版朝内卷成桶装，作为母版进行翻版，电铸出无缝的圆筒形全息镍版。虽然该专利提供的圆筒形镍版是无缝的，但是仍然没有解决镍版上全息图案的拼缝问题。\n[0005] 中国发明专利“一种BOPP无版缝模压机”（专利号：201010197975.x）在其发明内容中提供了一种BOPP无版缝模压产品的制作，其方法为先生产一卷无版缝PET膜，用PET膜代替金属镍版，将图案复制到BOPP薄膜上。该方法中也存在一定的局限性，表现为：1）PET膜采用双压工艺制作，容易存在叠压暗区，这是PET全息无缝膜制作领域的难题，且PET膜上的瑕疵会全部复制到BOPP膜上。2）PET膜的长度必须和BOPP膜匹配，生产过程中如果长度不一或者发生断膜现象，则会因接膜而引入新的接头。3）PET膜模压料一般为热塑性树脂，在较大的压力下其光栅衍射效率会逐渐减弱，转移次数有限，容易造成批次BOPP全息膜衍射效率不一致。\n[0006] 中国发明专利“无缝镭射模压机”（专利号：200910102010.9）提供了一种无缝镭射模压技术，与PET无缝镭射膜原理类似，即进行两次预加热和两次模压，二次叠压的预热辊或版辊由加热和冷却两个区域组成，通过将一次模压形成的版缝在加热区域进行二次叠压的方式来消除版缝。该方式对设备精度要求特别高，光栅衍射效率的一致性也有待验证。\n[0007] 中国实用新型专利“无版缝版辊”（专利号：201120297659.X)中提到的无版缝版辊也是通过设置了一根同时具有加热和冷却两个区域的版辊，与200910102010.9有异曲同工之效。\n[发明内容]\n[0008] 本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种全息BOPP模压无缝版辊及其制备方法，通过特殊工艺制作人肉眼难以分辨版缝的无缝版辊，可直接用于普通软压机上生产BOPP无缝全息膜，降低了后续复纸工艺要求，有利于节能减耗，提升了生产效率。\n[0009] 为实现上述目的设计一种全息BOPP模压无缝版辊，包括辊芯，所述辊芯外自内而外依次涂覆有底涂层和UV油墨层。\n[0010] 所述辊芯为铁辊或镀铜铁辊，所述辊芯表面光洁度为5.0-7.0。\n[0011] 所述底涂层为环氧树脂涂层或异氰酸酯涂层，所述底涂层的厚度为0.1-50μm。\n[0012] 所述UV油墨层为光固化镭射模压层，所述UV油墨层的厚度为3-10μm，所述UV油墨层的表面铅笔硬度为3H-5H。\n[0013] 一种全息BOPP模压无缝版辊的制备方法，包括以下步骤：\n[0014] 1）采用常规模压方式制作出有版缝的BOPP薄膜；\n[0015] 2）制作一根BOPP模压无缝版辊的辊芯；\n[0016] 3）将辊芯安装在上墨固化装置上，通过上墨固化装置在辊芯上涂覆一层底涂，得底涂层，采用热风或红外加热固化；\n[0017] 4）通过上墨固化装置在底涂层上涂覆一层UV油墨，得UV油墨层，以UV油墨为载体，以有版缝的BOPP薄膜为母版，将BOPP薄膜上的全息镭射图案转移到UV油墨层表面，并使得BOPP薄膜上的版缝不会转移至UV油墨层表面，从而制得全息BOPP模压无缝版辊。\n[0018] 步骤2）中，所述辊芯的材质为铁辊或镀铜铁辊，所述辊芯表面光洁度为5.0-7.0，所述辊芯的辊径均匀。\n[0019] 步骤3）中，所述底涂层为环氧树脂涂层或异氰酸酯涂层，所述底涂层的厚度为\n0.1-50μm。\n[0020] 步骤4）中，所述UV油墨层的厚度为3-10μm，所述UV油墨层的表面铅笔硬度为3H-\n5H。\n[0021] 所述上墨固化装置包括上墨装置、固化装置、收卷装置和放卷装置，所述固化装置位于收卷装置与放卷装置之间，所述上墨装置与固化装置相连，所述上墨装置包括上墨辊和柔版辊，所述上墨辊、柔版辊、辊芯依次连接，所述上墨辊为可移动式上墨辊，所述辊芯与放卷装置之间安装有压辊，所述辊芯与压辊相连，所述放卷装置与压辊之间以及收卷装置与辊芯之间均设置有铝导辊。\n[0022] 步骤4）中，UV油墨从上墨装置的上墨辊传至柔版辊，再从柔版辊传至辊芯的底涂层上，当辊芯的底涂层上均匀涂覆UV油墨后，将上墨装置移开，继续转动辊芯，使UV油墨固化；同时将有版缝的BOPP薄膜自放卷装置经过铝导辊和压辊，在压辊压合下与涂覆有UV油墨的辊芯贴合，将BOPP薄膜上的全息镭射图案转移到UV油墨层表面，并保证BOPP薄膜上的版缝不会被转移，通过紫外光照固化后，BOPP薄膜与辊芯剥离，再经过铝导辊和收卷装置收卷；待全息镭射图案转移完全后，脱开BOPP薄膜，将辊芯在紫外光照下继续转动，使UV油墨充分固化，得全息BOPP模压无缝版辊。\n[0023] 本发明同现有技术相比，具有如下优点：采用本发明所述的方法制成的全息BOPP模压无缝版辊，其全息镭射图案对接处的版缝≤0.05mm，而且呈不规则的波浪形（如附图3所示），相比较于常规的BOPP全息镭射膜≥0.2mm的版缝（如附图4所示）而言，该不规则的波浪形版缝几乎肉眼难以识别；此外，采用本发明所述的全息BOPP模压无缝版辊制作BOPP全息镭射膜，不仅降低了后续复纸工艺要求，而且相比市场上的其他无缝BOPP薄膜的制作经过2次模压，本发明的无缝版辊只需要一次模压就能形成无缝产品，有利于节能减耗，提升了生产效率，值得推广应用。\n[附图说明]\n[0024] 图1本发明中无缝版辊的结构示意图；\n[0025] 图2是本发明中上墨固化装置的结构示意图；\n[0026] 图3是采用本发明无缝版辊制作的BOPP全息镭射膜外观示意图；\n[0027] 图4是常规版缝≥0.2mm的BOPP全息镭射膜外观示意图；\n[0028] 图中：1、收卷装置 2、紫外固化机 3、放卷装置 4、固化区墙板 5、铝导辊 6、辊芯 \n7、压辊 8、柔版辊 9、上墨区墙板 10、上墨辊 11、墨斗及升降装置 12、上墨区域进退装置 \n13、贴版版缝 14、图案 15、薄膜 16、放大镜下观察到的无缝版辊版缝 17、底涂层 18、UV油墨层。\n[具体实施方式]\n[0029] 下面结合附图对本发明作以下进一步说明：\n[0030] 如附图1所示，本发明中全息BOPP模压无缝版辊包括辊芯6，辊芯外自内而外依次涂覆有底涂层17和UV油墨层18；其中，辊芯为铁辊或镀铜铁辊，作为无缝版辊的支撑层，要求辊芯的辊径均匀，辊芯表面光洁度为5.0-7.0，辊芯周长根据镭射全息图案单个整版距离（简称版周）而定；底涂层为环氧树脂涂层或异氰酸酯涂层，用以增强辊芯与UV油墨层的结合力，本发明优选环氧树脂涂层，底涂层的厚度为0.1-50μm；UV油墨层为光固化镭射模压层，该光固化镭射模压层是指通过光固化工艺，以光固化油墨为载体，将全息镭射图案转移到光固化涂层表面，代替金属镍版作为模压全息工作版，所述UV油墨层的厚度为3-10μm，UV油墨层的表面铅笔硬度为3H-5H。\n[0031] 本发明所述的全息BOPP模压无缝版辊的制备方法，包括以下步骤：\n[0032] 1）采用常规模压方式制作出有版缝的BOPP薄膜，其版周比所需制作的BOPP模压无缝版辊的版周大20%-30%，该步骤中对版缝大小无严格要求；\n[0033] 2）制作一根BOPP模压无缝版辊的辊芯，辊芯的材质可选用铁辊或镀铜铁辊，辊芯表面光洁度为5.0-7.0，辊芯的辊径均匀，其版周与所需制作的BOPP无缝镭射薄膜版周相同；\n[0034] 3）将辊芯安装在上墨固化装置上，通过上墨固化装置在辊芯上涂覆[0035] 4）通过上墨固化装置在底涂层上涂覆一层UV油墨，得UV油墨层，UV油墨层的厚度为3-10μm，UV油墨层的表面铅笔硬度为3H-5H，以UV油墨为载体，以有版缝的BOPP薄膜为母版，将BOPP薄膜上的全息镭射图案转移到UV油墨层表面，并使得BOPP薄膜上的版缝不会转移至UV油墨层表面，从而制得全息BOPP模压无缝版辊。\n[0036] 如附图2所示，为步骤3）及步骤4）中所述上墨固化装置的示意图，该上墨固化装置包括上墨装置、固化装置、收卷装置1和放卷装置3，固化装置位于收卷装置与放卷装置之间，上墨装置与固化装置相连，固化装置主要由紫外固化机2和固化区墙板4组成，紫外固化机设置在辊芯处，上墨装置主要由上墨辊10和柔版辊8组成，还包括上墨区墙板9、墨斗及升降装置11以及上墨区域进退装置12，其中，上墨辊、柔版辊、辊芯6依次连接，上墨辊设置在墨斗及升降装置上，墨斗及升降装置位于上墨区域进退装置，从而上墨辊为可移动式上墨辊，辊芯与放卷装置之间安装有压辊7，辊芯与压辊相连，放卷装置与压辊之间以及收卷装置与辊芯之间均设置有铝导辊5；油墨从上墨辊传至柔版辊，再从柔版棍传至版辊，该上墨装置保证上墨均匀、墨量可控，当辊芯依次均匀涂覆底涂油墨和UV油墨后，将上墨装置移开进行辊芯油墨的固化。\n[0037] 步骤4）中，UV油墨从上墨装置的上墨辊传至柔版辊，再从柔版辊传至辊芯的底涂层上，当辊芯的底涂层上均匀涂覆UV油墨后，将上墨装置移开，继续转动辊芯，使UV油墨固化；同时将有版缝的BOPP薄膜自放卷装置经过铝导辊和压辊，在压辊压合下与涂覆有UV油墨的辊芯贴合，将BOPP薄膜上的全息镭射图案转移到UV油墨层表面，并保证BOPP薄膜上的版缝不会被转移，通过紫外光照固化后，BOPP薄膜与辊芯剥离，再经过铝导辊和收卷装置收卷；待全息镭射图案转移完全后，脱开BOPP薄膜，将辊芯在紫外光照下继续转动，使UV油墨充分固化，得全息BOPP模压无缝版辊。\n[0038] 该步骤4）是以有版缝的BOPP薄膜为母版，在无氧固化的条件下将全息镭射图案转移到辊芯上，从而得到无版缝的全息镭射图案。具体来说，是将BOPP薄膜自放卷装置经过铝导辊和压辊，在压辊作用下与涂覆有UV油墨的辊芯贴合，在一定车速下通过紫外光照固化后与辊芯剥离，再经过铝导辊和收卷装置收卷。待辊芯上均匀涂覆UV油墨后，退开上墨装置，辊芯持续转动，少量UV油墨在自重和膜张力的共同作用力下在辊芯上形成规则或不规则波浪形，从而在辊芯上形成波浪形的版缝，交界处线条宽度约0.05mm。继续转动距离至版周的120-130%，使UV油墨全部固化，但BOPP薄膜上的版缝不会被转移至辊芯上。待图案转移完全后，脱开BOPP薄膜，将辊芯在紫外灯下匀速转动3-4圈，使油墨充分固化，得到肉眼难以分辨版缝的全息BOPP模压无缝版辊。\n[0039] 如附图3所示，为采用本发明无缝版辊制作的BOPP全息镭射膜外观示意图，从图中可见图案14、薄膜15以及放大镜下观察到的无缝版辊版缝16，该版缝为宽度≤0.05mm的波浪形；\n[0040] 如附图4所示，为常规版缝≥0.2mm的BOPP全息镭射膜外观示意图，本发明制备方法中步骤1）所述有版缝的BOPP薄膜与此类似，从图中可见图案14、薄膜15以及贴版版缝13，该版缝宽度≥0.2mm。\n[0041] 下面结合具体实施例对本发明作以下进一步说明：\n[0042] 根据需要确定一个全息镭射图案，如附图3所示图案，制成该薄膜图案的镍版是以\n8个图案为一个循环周期的镍版，循环周期长度（即版周）为560mm。首先，通过组版制作版周为640mm的金属镍版，采用常规模压方式制作出有版缝的BOPP薄膜，如图4所示。然后，制作一根版周为560mm的铁辊芯，安装在上墨装置上，通过上墨装置上一层环氧底涂油墨，主剂与固化剂配比为4:1，匀速转动辊芯，通过手持式红外加热器对其加热烘干，采用精度为1μm的卡尺测量辊径，得到涂层厚度为30-35μm。将版周640mm的有版缝的BOPP薄膜按图2所示穿膜，并在BOPP薄膜的版缝处做好标记，将UV油墨依次通过上墨辊、柔版辊传到辊芯上，同时将压辊压合，使BOPP薄膜模压面与辊芯贴合，开启紫外灯进行固化，待辊芯上UV油墨均匀涂覆后，退开上墨装置，继续转动辊芯，在版缝记号即将进入压辊时脱开压辊，此时BOPP薄膜与辊芯分离，再持续转动辊芯3-4圈，关闭紫外灯，得到如图1所示的全息BOPP无缝版辊，其UV油墨表面铅笔硬度为4H。将该无缝版辊安装至常用的软压设备上，按照常规工艺进行模压，即可得到如图3所示的无缝BOPP全息镭射薄膜，该无缝版辊可连续模压BOPP薄膜长度约\n50000-60000米，与镍版寿命差别不大。\n[0043] 本发明并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。