一种数码热烫金膜以及该膜的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种数码热烫金膜，其包括：薄膜载体，薄膜载体第一表面上的离型层，粘结到离型层上的面层，粘结到面层上的热激活胶料层，薄膜载体第二表面上的压敏胶层，粘结到压敏胶层上的硅油层，和覆盖在硅油层上的底纸。其特征在于，所述的薄膜载体与底纸的剥离强度为F1，所述的薄膜载体与烫印基材表面的剥离强度为F2，两者的关系为：F2<F1。其中，剥离强度F1表征的是压敏胶层与硅油层之间的结合力，剥离强度F2表征的是离型层在薄膜载体上的附着力。本发明的优点是：采用了本发明所述结构的数码热烫金膜，仅需切割、撕离、热压、排废四步后即可完成数码烫印。设备投入低、工艺流程少、操作简单，适合于快印店、数码店、数码中心、广告公司、影楼等个性化服务机构的可变性、按需性、个性化的烫印加工。
【专利说明】一种数码热烫金膜以及该膜的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数码热烫金膜以及该膜的生产工艺，应用包括:对书籍、照片、POP海报、个性化台历、个性化画册、个性化贺卡、个性化明信片、各类证件、标书、摄影、室内外大型喷绘等等的烫印，属于数码印后制作领域。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的提高、印刷包装业的发展，人们对产品的外包装要求高档、精美、环保、富有个性化，在包装产品的印后加工中，烫印工艺因其独特的表面整饰效果一直被人们所喜爱。烫金主要有三种功能，一是表面装饰，烫金的图文呈现出强烈的金属光泽，色彩鲜艳夺目、永不褪色。尤其是烫金银，以其富丽堂皇、精致高雅的装潢点缀了印刷品表面，增强了印品的艺术性，起到了突出主题的宣传效果，且其光亮程度大大超过了印金和印银，使产品具有高档的感觉和给人以美的享受，大大提高了产品的附加值。二是赋予产品较高防伪性能，采用全息定位烫印商标标识，防假冒、保名牌；三是保护印品，由于烫金层具有优良的物理、化学性能，对印品起到了很好的保护作用。
[0003]因此烫金应用范围非常广泛，在书籍封面、商标图案、宣传广告、塑料制品、日用百货等等产品上都有应用。
[0004]最常见的烫金工艺包括热烫金和冷烫金。
[0005]传统热烫金
热烫金的主要材料是电化铝(也称金银箔或烫金膜)，它是以涤纶薄膜为片基，涂上醇溶性染色树脂层，经真空喷镀金属铝，再涂上胶粘层而制成，即由基膜层、醇溶性染色树脂层(又可分为隔离层、染色层)、铝层和胶粘层组成。基膜层是电化铝箔其它各层的载体，起着支撑作用，基膜层所用的材料为12?16 Mffl厚的涤纶薄膜；隔离层可以使电化铝箔的染色层与基膜层烫印时易分离；染色层用以显示电化铝箔的颜色，它是由三聚氰胺醛类树脂、有机硅树脂等和染料组成；镀铝层可使电化铝箔呈现金属般的光泽，铝是很好的光反射材料，气态铝在真空下可均匀地附着在染色层表面；胶粘层主要由甲基丙烯酸酯或虫胶组成，用以在烫印时使电化铝箔涂层粘接到承印材料上，并起保护镀铝层的作用。
[0006]热烫金的工艺流程包括:装版一垫版一热压一剥离一排废
其工艺主要是利用热压转移的原理。在合压作用下电化铝与烫印版、承印物接触，由于电热板的升温使烫印版具有一定的热量，电化铝受热后使热熔性的染色树脂层和胶粘剂熔化，染色树脂层粘力减小，而特种热敏胶粘剂熔化后粘性增加，铝层与基膜剥离的同时转印至IJ 了承印物上，随着压力的卸除，胶粘剂迅速冷却固化，烫印层牢固。
[0007]热烫金的技术缺点:烫印版制版工艺复杂，耗时、耗能、高污染，同时传统热烫操作灵活度差。
[0008]传统冷烫金
冷烫金所使用的电化铝是一种特种电化铝，其背面不涂胶，粘合剂在印刷时直接涂在基材需要装饰的位置上，转移时电化铝同粘合剂接触，在粘合剂的作用下，电化铝也附在印刷品表面上。
[0009]冷烫金工艺流程包括:装版一施胶一冷压一剥离一排废
其工艺主要是利用冷压剥离的原理。印刷UV油墨，在油墨表面需要烫金的部位印刷特种粘合剂——UV固化粘合剂；而后经过UV干燥装置将粘合剂的水分去除到一定程度，形成一层高粘度的，非常薄的压敏胶；然后，开始冷烫金，在一对金属滚筒的作用下，使铝箔同粘合剂接触并压合为一体。由于粘合剂同铝箔之间提粘结力大，所以排废时，铝箔与粘合剂接触的部位留在印刷品表面，与印刷品成为一体，而铝箔的其它部分则同传统热烫金一样排废。
[0010]冷烫金的技术缺点:在印刷品表面涂覆粘合剂时，如米用I父印则必须制备印版；如采用打印粘合剂则必须采用特殊的UV平板打印机，这种平板打印机价格超过百万，UV固化设备有臭氧排放、紫外线对人体伤害大，操作危险性高，且压合、收/放卷操作复杂。
[0011]随着数码印刷的飞速发展，可变性、按需性、个性化印刷的需求越来越迫切，传统的热烫金和冷烫金工艺，或是必须制版，或是操作复杂，都无法满足日益增加地对小规模、个性化烫印产品的加工需要。基于以上需求，市场上也出现了能与传统有版烫金形成互补的新型烫金技术。
[0012]数码烫金工艺(美国的THERM-0-TYPE公司产品技术)
数码烫金所使用的电化铝跟冷烫金的电化铝一样，其背面都不涂热熔胶。
[0013]数码烫金工艺流程包括:显影一定影一热熔一覆烫金膜一压合一剥离一排废
其工艺主要是利用静电成像和热转印的原理。直接选用墨粉或用主要成分为热熔胶的特制墨粉代替常用墨粉灌入墨盒中；在硒鼓表面由充电极充电，使其获得一定电位，之后经载有图文影像信息的激光束的曝光，便在硒鼓的表面形成静电潜像，经过显影器显影，潜像即转变成可见的墨粉像，在经过转印区时，在转印电极的电场作用下，墨粉便转印到普通纸上(静电复印技术)；通过上述过程转移到纸张上的色粉图像，并未与复印纸融合为一体，这时的色粉图像极易被擦掉，因此须将纸张经预热版及高温热辊，使墨粉高温熔化，经流平作用形成胶层牢固附着在基片表面；将纸张表面压覆烫金膜后再次经预热板及高温热辊，图文区胶层熔化产生粘性，经过辊筒压合、剥离、排废，完成烫金工艺。
[0014]技术缺点:该烫金膜必须是背面无热熔胶的特制电化铝材料，墨粉作为热箔与纸张之间的粘合剂成本较高、且不环保；激光烫印中硒鼓需跟承印物直接接触，承印物局限于较薄的无涂层纸张，无法对有涂层的纸张、有硬度的卡纸、薄膜、塑料片材等等承印物烫金；无法实现打印/复印的图文有选择地局部烫印；无法实现大幅面烫印。
[0015]无版烫金(光学保密图案打印系统，中国专利申请号:01822627.2)
该专利公开了一种用于将所选择的形状印刷到基片表面上的光学保密印刷系统，其中被印刷的所选择的形状用作光学保密图样。
[0016]无版烫金所使用的电化铝是一种特制的电化铝，包括耐热的背面涂层，该背面涂层粘结在薄膜载体表面(PET薄膜)上；背面涂层还包括润滑剂，该润滑剂在印刷头经过电化铝时减小其拖拉阻力，背面涂层还包括使薄膜载体表面光滑的填充材料；背面涂层也可以包含抗静电剂，其减小印刷头和电化铝之间的静电放电；同时电化铝结构中的释放层(离型层)和热激活胶料层(热熔胶层)对于热是特别敏感的，可使电化铝中金属铝层和色层易于脱落或松弛。薄膜载体(PET薄膜)的规格小于0.5mil,例如,0.3mil规格的薄膜比更厚规格的薄膜相比较能提高印刷头与电化铝之间的热传递，这样就允许较快的静止时间并增加打印的速度。
[0017]无版烫金的工艺流程包括:电脑输出一热压一剥离一排废。无版烫金机与针式烫印机类似，它的核心部件是热敏印刷头，其包括多个线性间隔开设置的加热元件，这些加热元件为正交于承印物和热箔运行方向而设置的。工作时，微处理器经线路为印刷头提供多个控制信号，接通或断开某些单独的加热元件，对承印物上的热箔特定区域产生加热和加压。从而使相应区域下的热熔胶熔化紧紧附着在承印物上，待热箔撕离后，热熔胶熔化区域的金属箔层脱离热箔薄膜载体而固着在承印物上，以产生所需的印刷形状。
[0018]技术缺点:由于经常工作在高温、高压的环境下，热敏印刷头使用寿命短，更换成本高，且必须使用价格昂贵的定制电化铝，因此这种工艺不但设备价格高(原装进口设备价格为12W)且维护、使用成本很高。
[0019]显然，上述两种数码烫金工艺在设备成本、原材料价格、烫印材质和幅面上的局限性，都无法满足现阶段大多数个性化服务机构小型化、低投资的需求。
【发明内容】
[0020]本发明针对大多数快印店、数码店、数码中心、广告公司、影楼等个性化服务机构规模小、投资低的特点，旨在提出一种新型结构的数码热烫金膜。使个性化服务机构能够利用现有的设备或者仅需采购少量低价的设备就能实现数码烫印，为客户提供更多个性化服务，使烫印工艺扩展到照片、POP海报、个性化台历、个性化画册、个性化贺卡、个性化明信片、各类证件、标书、摄影、室内外大型喷绘等等领域。
[0021]本发明的技术方案是:一种数码热烫金膜，其包括:薄膜载体，薄膜载体第一表面上的离型层，粘结到离型层上的面层，粘结到面层上的热激活胶料层，薄膜载体第二表面上的压敏胶层，粘结到压敏胶层上的硅油层，和覆盖在硅油层上的底纸。
[0022]所述的数码热烫金膜，在面层和热激活胶料层之间还包括镜面反射层。
[0023]所述的数码热烫金膜，其底纸为淋膜纸或薄膜。
[0024]按照GB8808-88 (软质复合塑料材料剥离试验方法)国家标准对所述数码热烫金膜进行测试，获得薄膜载体与底纸的剥离强度为F1，所述的薄膜载体与烫印基材的剥离强度为F2 ;F1、F2 二者之间的关系为，F2〈 Fl。
[0025]用于制造数码热烫金膜的方法，其包括如下步骤:
1)在薄膜载体的第一表面涂敷离型层；
2)在离型层上涂敷面层；
3)将热激活胶料层涂敷到面层或镜面反射层上；
4)在薄膜载体的第二表面上涂敷压敏胶层，从而形成复合膜；
5)同时，在底纸上涂敷硅油层，形成离型纸；
6)将复合膜和离型纸冷压合，其中复合膜的压敏胶层与离型纸的硅油层接触。
[0026]所述的制造数码热烫金膜的方法，其步骤I)之前还包括对薄膜载体的表面进行电晕处理或等离子体表面处理。
[0027]所述的制造数码热烫金膜的方法，其步骤2)与步骤3)之间还包括在面层上镀敷镜面反射层。[0028]所述的制造数码热烫金膜的方法，其步骤2)与步骤3)之间还包括在面层和/或镜面反射层上重复压印光学图案。
[0029]本发明的优点是:采用了本发明所述结构的数码热烫金膜，仅需切割、撕离、热压、排废四步后即可完成数码烫印。设备投入低、工艺流程少、操作简单，适合于快印店、数码店、数码中心、广告公司、影楼等个性化服务机构的可变性、按需性、个性化的烫印加工。利用该工艺能够很容易实现从小幅面书籍到大幅面喷绘的烫印，它的出现将是数码快印、广
告宣传等等领域的一个重大革新。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是传统热烫膜的总体结构示意图；
图2是传统冷烫膜的总体结构示意图；
图3是无版烫金膜的总体结构示意图；
图4是本发明烫金膜的总体结构示意图；
图5是本发明烫金膜使用工艺——切割的示意图；
图6是本发明烫金膜使用工艺——撕离的示意图；
图7是本发明烫金膜的手动撕离示意图；
图8是本发明烫金膜使用工艺——热压的示意图；
图9是本发明烫金膜与烫印基材热压合后结构的示意图；
图10是本发明烫金膜使用工艺——排废的示意图；
图11是本发明完成烫金后烫印基材表面的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
[0032]参见图1，所示为传统热烫膜的总体结构示意图，传统的热烫膜为五层结构，从上到下依次为薄膜载体131、离型层(隔离层)132、面层(染色层)133、镜面反射层(镀铝层)134和热激活胶料层135。
[0033]参见图2，所示为是传统冷烫膜的总体结构示意图，传统的冷烫膜为五层结构，从上到下依次为薄膜载体141、离型层142、面层143、镜面反射层(镀铝层)144和保护涂层145。
[0034]参见图3，所示为无版烫金膜的总体结构示意图，该烫金膜为七层结构，从上到下依次为背面涂层151，薄膜载体152，离型层(释放涂层)153，高温面层154，镜面反射层(金属铝层)155，预备涂层156，热激活胶料层157。
[0035]参见图4，所示为本发明的数码热烫金膜(含镜面反射层)的总体结构示意图，其包括:薄膜载体105，薄膜载体105第一表面上的离型层104，粘结到离型层104上的面层103，镀敷到面层103上的镜面反射层102，粘结到镜面反射层102上的热激活胶料层101，薄膜载体105第二表面上的压敏胶层106，粘结到压敏胶层106上的硅油层107，覆盖在硅油层107上的底纸108。从上到下依次为热激活胶料层101，镜面反射层102，面层103，离型层104，薄膜载体105，压敏胶层106，硅油层107，底纸108。
[0036]该数码热烫金膜(含镜面反射层)的制作方法，其包括如下步骤:
对薄膜载体105进行双面表面处理，采用电晕处理机(购自深圳和丰机械有限公司)，目的是为方便后续的涂敷工艺，以及改善涂敷层的附着力。
[0037]在薄膜载体105的第一表面上涂敷离型剂，红外或热风干燥固化后形成离型层
104；
在离型层104上涂敷树脂，红外或热风干燥固化后形成面层103 ；
将完成上述工序的薄膜载体105放入真空室内，利用蒸镀或磁控溅射工艺在薄膜载体105上的面层103表面镀敷镜面反射层102,此层一般为招层；
如需制作镭射膜、彩虹膜、全息或其他光学图案，则需在上述的面层103和/或镜面反射层102上重复压印光学图案；
将热激活胶料涂敷到镜面反射层102上，冷却或红外、热风干燥后形成热激活胶料层
101 ；
完成上述工序后，在薄膜载体105的第二表面上涂敷压敏胶，红外、热风或UV干燥固化后形成压敏胶层106，完成这步即形成复合膜119 ；
同时，在底纸108上涂敷硅油，红外或热风干燥固化后形成硅油层107，此两层结构形成离型纸109 ；
将复合膜119和离型纸109复合，其中复合膜的压敏胶层106与离型纸的硅油层107接触；
使用该数码热烫金膜进行数码烫印的方法如图5-图10所示。参见图5-图7，通过电脑将烫印图案112描出轮廓和镜像处理后，用刻字机或激光切割机对数码烫金膜表面进行半切透，形成切痕110，即切透复合膜119 (热激活胶料层101至压敏胶层106)，保留离型纸109 (硅油层107和底纸108)。
[0038]在外力113作用下撕离非烫印图案区域的薄膜载体105，首先是撕离大片区120，然后用镊子、刀片或其他工具挑去小片残留区域121，剩余烫印图案112。因为薄膜载体105是复合膜119其他层(热激活胶料层101，镜面反射层102，面层103，离型层104，压敏胶层106)的支撑体，所以撕离薄膜载体105的同时该薄膜载体上其他层都随薄膜载体105 —同被剥离，而又离型纸109表面为低表面能的硅油层107，所以方便其上复合膜119的撕离。
[0039]参见图8，所示为烫金膜使用工艺——热压的示意图。将烫印基材114与数码烫金膜复合后，通过热辊115压合，高温以及压合力116使数码烫金膜上的热激活胶料层101熔化并粘结到烫印基材114的表面。热压合设备可以选用塑封机或覆膜机，温度为100-150。。。
[0040]参见图9，所示为烫金膜与烫印基材热压合后结构的示意图。采用济南格瑞特BLD-200N电子剥离试验机，按照GB8808-88 (软质复合塑料材料剥离试验方法)国家标准对数码热烫金膜进行测试，获得薄膜载体105与底纸108的剥离强度为F1，薄膜载体105与烫印基材114的剥离强度为F2，两者的关系为:F2〈 Fl0剥离强度Fl表征的是压敏胶层106与硅油层107之间的结合力，剥离强度F2表征的是离型层104在薄膜载体105上的附着力。
[0041]参见图10，所示为烫金膜使用工艺——排废的示意图。F2与Fl之间的设置是为了保证排废顺利进行。在外力117作用下将底纸108整张剥离，由于F2〈 F1，故离型层104释放，薄膜载体105与面层103发生分离；同时压敏胶层106与硅油层107不分离，薄膜载体105和压敏胶层106附着在硅油层107上，随底纸108 —起从烫印基材114表面剥离，实现排废。
[0042]完成烫印后待烫物表面的结构如图11所示，从上至下依次是烫印基材114，热激活胶料层101，镜面反射层102，面层103，实现了传统热烫、冷烫的烫印效果。
[0043]为达到上述操作的要求，在上述实施例中，为了使数码烫金膜中的热激活胶料层101能够在上述设备热压后与烫印基材114有足够的附着强度，该热激活胶料层101选用乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)热熔胶，其中VA的含量为7-30%，熔融指数为ll-30g/10min ;也可选用液体热熔胶，属于热塑型热熔胶，干燥后该胶的润湿最佳温度为90-120°C ;或其他热熔胶。
[0044]为达到上述操作的要求，在上述实施例中，面层103采用耐高温色层(聚氨酯及改性丙烯酸体系，购自中达新型材料工贸有限公司)，选用150目网纹辊进行涂敷；上述面层也可以用100-250目的其他目数网纹辊进行涂敷。
[0045]为达到上述操作的要求，在上述实施例中，离型层104选用的离型剂为溶剂型离型剂(纤维素体系，购自中达新型材料工贸有限公司)，选用200目的网纹辊涂敷；也可以选用100-250目的其他目数网纹辊进行涂敷。
[0046]为达到上述操作的要求，在上述实施例中，薄膜载体105选用厚度为12umPET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)(购自昆山梓澜电子材料有限公司)；也可选用PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、PE (聚乙烯)、BOPP (双向拉伸聚丙烯)、BOPET(双向拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PC (聚碳酸酯)、涤纶、聚四氟乙烯等材料的薄膜(厚度0-100 μ m)、片材或版材(厚度IOOym以上)；如薄膜载体105为PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PP (聚丙烯)、PVC (聚氯乙烯)、聚四氟乙烯等表面能较低的材料，需对薄膜载体106的单面或双面进行表面处理从而提高表面能，方便后续的涂敷工艺，以及改善涂敷层的附着力，表面处理的设备可采用电晕处理机或等离子体表面处理机。
[0047]为达到上述操作的要求，在上述实施例中，压敏胶层106选用水性压敏胶(PS-98-02压敏胶乳液，购自北京东方亚科力化工科技有限公司)，胶层厚度为5 μ m ;压敏胶层也可以选用水性、油性或热熔压敏胶，胶层厚度为3-20 μ m。
[0048]为达到上述操作的要求，在上述实施例中，硅油层107选用二甲基硅油(购自天津开发区旭源纸业有限公司)和底纸108选用70g淋膜纸(购自昆山宝晶纸塑有限公司);也可直接选用离型纸或离型膜，离型力为O-1Og之间。
[0049]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种数码热烫金膜，其包括: 薄膜载体； 薄膜载体第一表面上的离型层； 粘结到离型层上的面层； 粘结到面层上的热激活胶料层； 薄膜载体第二表面上的压敏胶层； 粘结到压敏胶层上的硅油层；和 覆盖在硅油层上的底纸。
2.根据权利要求1所述的数码热烫金膜，其特征在于，所述的面层和热激活胶料层之间还包括镜面反射层。
3.根据权利要求1所述的数码热烫金膜，其特征在于，所述的底纸为淋膜纸或薄膜。
4.根据权利要求1所述的数码热烫金膜，其特征在于:按照GB8808-88(软质复合塑料材料剥离试验方法)国家标准对所述数码热烫金膜进行测试，获得薄膜载体与底纸的剥离强度为F1，薄膜载体与烫印基材的剥离强度为F2 ;F1、F2 二者之间的关系为，F2〈 Fl0
5.用于制造数码热烫金膜的方法，其包括如下步骤: 1)在薄膜载体的第一表面涂敷离型层； 2)在离型层上涂敷面层； 3)将热激活胶料层涂敷到面层或镜面反射层上； 4)在薄膜载体的第二表面上涂敷压敏胶层，从而形成复合膜； 5)同时，在底纸上涂敷硅油层，形成离型纸； 6)将复合膜和离型纸冷压合，其中复合膜的压敏胶层与离型纸的硅油层接触。
6.根据权利要求5所述的制造数码热烫金膜的方法，其特征在于，所述步骤I)之前还包括对薄膜载体的表面进行电晕处理或等离子体表面处理。
7.根据权利要求5所述的制造数码热烫金膜的方法，其特征在于，所述步骤2)与步骤3)之间还包括在面层上镀敷镜面反射层。
8.根据权利要求5所述的制造数码热烫金膜的方法，其特征在于，所述步骤2)与步骤3)之间还包括在面层和/或镜面反射层上重复压印光学图案。
【文档编号】B32B38/18GK103507460SQ201210207575
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月23日 优先权日:2012年6月23日
【发明者】不公告发明人 申请人:汤文波