专利名称：卷筒式全息图纹纸的制作工艺、全息图纹纸及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卷筒式全息图纹纸制作工艺、转移膜、全息图纹纸及系统。
背景技术：
现有技术中，在制作卷筒式全息图纹纸时，主要采用如下工艺先制作具有全息图纹的全息膜，该全息膜依次包括如下层结构基膜层、转移层、信息层、信息保护层，再在复合机中，将该全息膜涂覆胶粘层后与纸基进行复合，再将基膜剥离，将全息膜上的全息图纹印刷至纸基上，该纸基的层结构依次包括纸基、胶粘层、信息保护层、信息层及转移层。现有技术实现的是全息图纹的一次性转移，即将信息层表面的全息图纹整个的转移到纸基上，从而使纸基具有全息图纹，而具有全息图纹的效果。剥离后剩余的基膜，完成一卷筒的制作后，进行下一卷筒全息图纹纸的制作时，需要再重复上述工序，即重复涂布、压印、复合等等工序。利用某些树脂的特性，转移层与信息层也可以合一。上述的基膜层也可以替换为金属箔。但是很显然，上述工序需要的成本是巨大的，而且，每一卷筒的制作均需重复进行上述工序，特别是需要重复进行信息层表面全息图纹的模压工序，生产效率低下，据统计， 上按照述工序的制作工艺，以现有的生产能力，一台模压机一天只能生产30000米膜，模压工序的效率只有涂布工序的1/3。但是实际上，在进行全息图纹纸的制作时，是存在节约成本、提高效率的可能的。 理由是所谓全息图纹，是指采用模压工艺，将全息干涉条纹以浮雕结构的形式压印到基材 (塑料薄膜、纸或其他材料)上而获得的全息图。其从宏观视觉上，体现为各种各样的全息图案，但是从微观上，其体现为沟槽，即具有一定深度的干涉条纹沟槽；而上述干涉条纹沟槽，是可以复制的。申请人:对上述的沟槽结构进行研究分析后认为，上述沟槽结构从微观上是完全可以在各层之间被复制的。因此，只要能实现对全息图纹信息沟槽结构的精确复制，即可实现全息图纹的复制，从而大大的降低生产成本，并提高生产效率。
发明内容
本发明的目的如下1、提供一种卷筒式全息图纹纸制作工艺，该制作工艺的主要原理是利用全息图纹微观沟槽结构可复制的特性，实现对母膜表面全息图纹微观沟槽结构的多次复制，而不是母膜全息图纹一次性整体的转移。2、提供一种全息图纹纸，该全息图纹纸即为本工艺制作出的全息图纹纸，其利用涂布工艺制作，胶粘层具有复制的母膜表面全息图纹的沟槽结构，因此实现了对母膜上全息图纹的精确复制，复制精度高，效果好，生产效率高。4、提供一种全息图纹纸的制作系统，包括母膜、转移膜及全息图纹纸。一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，所述工艺如下
(1)在具有全息图纹的母膜表面涂覆胶粘层，再将其与纸基进行复合，所述胶粘层为UV树脂；(2)将母膜剥离，得到全息图纹纸；其特征在于所述母膜表面全息图纹的沟槽结构，被复制至胶粘层。进一步的，上述工艺中，所述母膜结构从上往下依次为箔膜层、信息层，其中信息层表面压印有全息图纹，所述箔膜层可以是PET膜、BOPP膜、PI膜、PC膜或金属箔或上述薄膜与金属箔的复合膜。本发明的母膜优选卷筒式薄膜或金属箔或薄膜与金属箔的复合膜， 相对于其他材料的母膜，具有上述箔膜层的母膜表面光栅饱满，沟槽结构稳定，更有利于实现沟槽结构的精确复制。而卷筒式母膜适用于大型模压机、涂布机、复合机的连续性生产应用，能极大的提高作业的效率。进一步的，上述工艺中，所述母膜结构从上往下依次为箔膜层、信息层，信息保护层，其中信息层表面压印有全息图纹，所述箔膜层可以是PET膜、BOPP膜、PI膜、PC膜或金属箔或上述薄膜与金属箔的复合膜。表面涂覆有信息保护层的母膜不仅是市场上通用的材料，易于获取成本也较低，而且可以避免在生产过程中，表面沟槽结构可能受到的破坏，不会对沟槽结构的复制产生影响。进一步的，上述工艺中，所述工艺可以进一步改进如下在母膜表面先涂覆一转移层，再涂覆胶粘层，所述转移层材料为纤维素树脂或其改性物、丙烯酸树脂或其改性物、 聚胺脂树脂或其改性物、环氧树脂或其改性物或前述物质共聚物/混合物、蜡类中的一种， 采用涂布机涂至湿量1-20克/m2，在80-200°C烘干，干燥时间为10-60秒，作业速度为 20-150m/min。增加一转移层可以使得母膜与信息转移层具有更好的分离效果。而上述选择的转移层材料均具有可转移性且都能适用于凹版涂布。上述范围内的工艺参数是转移层层厚及涂覆的优选参数，上述工艺参数制作的转移层既保证了母膜与信息转移层快速、彻底的分离，同时，又能保持母膜上全息图纹沟槽结构在信息保护层与信息转移层之间精确的复制。进一步的，上述工艺中，所述复合工艺如下在复合机中，UV树脂采用紫外光固化，干涂量至0. 5-50克，作业速度20-150米/分钟，UV灯功率视涂布量及固化程度可调整。 以UV树脂作为胶粘层，相对于其他类型的树脂，具有如下的优点(1)固化速度快，生产效率高；⑵能量利用率高，节约能源；⑶有机挥发分(VOC)少，环境友好；⑷可涂装各种基材，如纸张，塑料，皮革，金属，玻璃，陶瓷等。UV树脂干涂量至0. 5-50克为最佳实现方案，干涂量过低无法保证粘合的效果，干涂量过高增大生产成本且影响速率。采用UV复合工艺， 可以视涂布量及固化程度调整调节UV等功率，达到更好的效果。进一步的，上述工艺中，所述工艺还进一步包括如下步骤(3)在全息图纹纸表面蒸镀信息转移层；(4)在信息转移层上涂覆第二保护层，再将其与薄膜进行复合后，将薄膜剥离，得到新型全息图纹纸；所述胶粘层上复制的的母膜表面的沟槽结构被复制至信息转移层。上述全息图纹纸虽然表面具有复制了全息图纹沟槽结构的胶粘层，从视觉也可以体现为复制了母膜上全息图纹的效果，但是以UV树脂作为胶粘层并作为复制的母膜沟槽结构的承载，在效果上来说还存在一些缺陷，结构不够稳定，因此，本方法利用全息图纹的沟槽结构可以被精确复制的特性，在胶粘层上再次蒸镀信息转移层，将沟槽结构复制至信息转移层，则光栅才饱满， 沟槽结构稳定、层次分明。再进行复膜工艺，经过上述处理后改进的全息图纹该可以达到与传统工艺制得的全息图纹纸一样的转移后的膜面(镜面)效果。进一步的，上述工艺中，所述信息转移层材料为金属或金属氧化物或硫化锌或氧化硅或后两者的混合物中的一种，厚度为50-1000埃，具体蒸镀工艺如下在真空蒸镀机中，真空度低于10-2毫巴，速度60-1000m/min。上述材料蒸镀的信息转移层在全息图纹纸的胶粘层沟槽结构上形成稳定、均勻、致密的附着，因此可以精确的复制全息图纹纸表面的全息图纹沟槽结构，而且更适用于高速卷筒的蒸镀，因此能取得更好的蒸镀效果。而上述的蒸镀工艺参数及层厚取得了的如下的显著的技术效果蒸镀层厚度50-1000埃，相对于对于母膜表面的微观沟槽结构来说，该厚度形成的复制的全息图纹沟槽结构从微观上来说更为精确，从宏观上来说能取得更好的视觉效果，过薄则会造成在后续复制的全息图纹沟槽结构视觉上失真，过厚不但会增加成本，而且复制的沟槽结构也不够稳定，影响效果。因此，信息转移层作为母膜表面沟槽结构复制的载体，其复制的沟槽结构的稳定和层次是尤为关键的。硫化锌或氧化硅则是透明的材料，这两种材料使得本工艺的产品具有了更多的效果选择，可以根据实际应用的需要使箔膜具有透明或不透明的效果。进一步的，上述工艺中，所述第二保护层材料为丙烯酸树脂或其改性物、聚氨酯树脂或其改性物、环氧树脂或其改性物或前述物质共聚物/混合物中的一种，具体涂覆工艺如下采用涂布机涂至湿量1-20克/m2，在80-200°C烘干，干燥时间为10-60秒，作业速度为20-150m/min。上述选择的第二保护层材料可以在新型全息图纹纸表面形成致密的结构， 能够均勻的填平其表面的沟槽结构从而形成保护，且都能适用于凹版涂布。上述范围内的工艺参数是转移层层厚及涂覆的优选参数，上述工艺参数制作的第二保护层能取得如下的技术效果第二保护层涂覆的层厚均勻、致密，层厚过大浪费材料，而且会对新型全息图纹纸表面的全息图纹视觉效果产生影响；层厚过小则无法起到有效的保护作用，反而会影响复制的全息图纹的效果。进一步的，上述工艺中，所述步骤(4)中，可以根据需要在有选择的可转移信息镜像层上部分涂覆第二保护层实现不同的效果。一种全息图文纸，所述结构依次如下纸基；胶粘层，所述胶粘层为UV树脂；其特征在于所述胶粘层具有被复制的的母膜表面的沟槽结构。进一步的，所述全息图纹纸还包括信息转移层及第二保护层，位于胶粘层上。进一步的，所述信息转移层材料为金属或金属氧化物或硫化锌或氧化硅或后两者的混合物中的一种，厚度为50-1000埃。进一步的，所述第二保护层材料为丙烯酸树脂或其改性物、聚氨酯树脂或其改性物、环氧树脂或前述物质共聚物/混合物中的一种。一种卷筒式全息图纹纸制作系统，所述系统包括权利要求1中所述母膜、转移膜及全息图纹纸。本发明的有益效果如下本发明创造性的利用了母膜表面具有的全息图纹沟槽结构的可被精确复制性，将现有技术中制作卷筒式全息图纹纸时，需要重复进行的工序特别是全息图纹压印工序，改进为对母膜表面全息图纹沟槽结构的复制，利用涂布工序进行卷筒式全息图纹纸的制作，因而可以大大的降低生产成本，提高生产效率，特别是省去了重复模压这个最烦琐、最影响生产效率、最增加生产成本的环节。据统计，在实现了将压印改进为涂布的情况下，生产效率将比原来至少提高3倍以上。
图1是本发明全息图纹纸的微观结构示意图。图2是本发明全息图纹纸的另一优选实施例的微观结构示意图。图3是本发明工艺流程示意图。上述示意图中，1-母膜；2-母膜表面全息图纹的沟槽结构；4-胶粘层；5-信息转移层；6-第二保护层；7-纸基。
具体实施例方式本发明一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其原理是利用全息图纹微观沟槽结构可被精确复制的特性，利用胶粘层复制母膜表面的全息图纹沟槽结构，形成具有被复制的全息图纹的微观沟槽结构的转移膜，再利用该转移膜制作全息图纹纸。而母膜的全息图纹则被保留在母膜中。从工艺上来说，在制作全息图纹纸时，实现了用涂布工艺替代了现有技术中的压印工艺，大大的提高了生产效率，节省了成本。为了达到全息图纹沟槽结构的精确复制要求，本申请在制作工艺中，对各层材料的选择及各层材料的工艺参数都进行了优化，既提高了生产效率，更为重要的是在后续的工艺中，保证了全息图纹沟槽结构在各层之间复制的精确性，上述工艺参数下复制的沟槽结构层次分明、结构稳定，复制精度高，从而在视觉上体现为对母膜全息图纹的高精度复制。具体来说，如图5所示，母膜1的表面具有全息图纹沟槽结构2，在母膜表面涂覆胶粘层4，利用全息图纹微观沟槽结构的在结构层之间的可被精确复制的特性，上述沟槽结构 2被精确的复制至胶粘层4。具有该种层结构的产品可以称之为转移膜，是进行本发明后续工艺的基础。将上述转移膜与纸基进行复合，再将母膜剥离，即可得到全息图纹纸。剥离后，胶粘层4附着在纸基上，由于胶粘层4具有复制的母膜上的全息图纹沟槽结构2，因此，该全息图纹纸也即实现了对母膜上全息图纹的复制。而此时的母膜依然还保留有完整的全息图纹，可以继续使用进行后续的工艺。在制得上述全息图纹纸的基础上，本申请提出了进一步的改进方法。上述全息图纹纸虽然表面具有复制了全息图纹沟槽结构2的UV树脂胶粘层4，从视觉也可以体现为复制了母膜上全息图纹的效果，但是该全息图纹纸与传统的转移膜工艺制得的全息图纹纸相比，由于其没有经过复膜工艺，因此其表面不具有传统转移膜工艺所具有的镜面(膜面)效果，这是利用该工艺制得的全息图纹纸的不足之处。因此，作为对上述工艺的改进，本申请进一步改进方法如下在上述全息图纹纸表面蒸镀信息转移层；在信息转移层上涂覆第二保护层，再将其与膜进行复合后，将膜剥离，得到改进的全息图纹纸。如此，则胶粘层上复制的的母膜表面的沟槽结构被复制至信息转移层。信息转移层材料为金属或金属氧化物或硫化锌或氧化硅或后两者的混合物，厚度为50-1000埃。如此信息转移层不仅具有与母膜相同的全息图纹沟槽结构，而且光栅才饱满，沟槽结构稳定、层次分明，该新型全息图纹纸可以达到与传统的转移膜工艺制得的全息图纹纸一样的转移后的膜面(镜面)效果。作为一种改进，母膜1与胶粘层4之间可以涂覆一转移层，从而使得母膜表面全息图纹沟槽结构的复制和转移效果更为优越。本发明中的母膜采用市面上常用的母膜即可，优选表面具有全息图纹沟槽结构的卷筒式薄膜或金属箔或薄膜与金属箔的复合膜，因为其表面光栅饱满，沟槽结构更为稳定， 更有利于实现沟槽结构的精确复制。而卷筒式母膜适用于大型模压机、涂布机、复合机的连续性生产应用，能极大的提高作业的效率。市面上常用的母膜，主要有以下两种结构。一种是具有两层结构的母膜，即包括箔膜层、信息层，其中信息层表面压印有全息图纹。因此，从微观上来说，母膜表面即具有全息图纹的沟槽结构，从而能够实现对该沟槽结构的复制。而另一种具有三层结构，即箔膜层、信息层、信息保护层，其中信息层表面压印有全息图纹。上述的箔膜层，可以选自PET膜、BOPP膜、PI膜、PC膜或金属箔或上述薄膜与金属箔的复合膜，其中的金属箔，则可以是铝箔、铜箔等等各类常用金属箔，只要信息层附着牢固、适应后续耐温耐拉伸等加工要求均可。第一组实施例(1-3)胶粘层采用UV树脂；信息转移层以金属铜为介质进行真空蒸镀；第二保护层采用丙烯酸树脂；全息图纹纸结构纸基、UV树脂层、金属铜层、丙烯酸树脂层。实施例1UV树脂层复合工艺:UV树脂干涂量至0. 5克，作业速度20米/分钟；信息转移层蒸镀厚度50埃，蒸镀工艺真空度10_2毫巴，速度60m/min ；丙烯酸树脂采用涂布机涂至湿量1克/m2，80°C烘干，干燥时间10秒，作业速度20m/min。实施例2 UV树脂层复合工艺UV树脂干涂量至20克，作业速度100米/分钟信息转移层蒸镀厚度500埃，蒸镀工艺真空度10_3毫巴，速度500m/min ；；丙烯酸树脂采用涂布机涂至湿量10克/m2，150°C烘干，干燥时间30秒，作业速度lOOm/min。实施例3UV树脂层复合工艺UV树脂干涂量至50克，作业速度150米/分钟；信息转移层蒸镀厚度1000埃，蒸镀工艺真空度10_3毫巴，速度lOOOm/min ；丙烯酸树脂采用涂布机涂至湿量20克/m2，200°C烘干，干燥时间60秒，作业速度150m/min。第二组实施例0-6)与第一组实施例不同的是，信息转移层采用金属铝；第二保护层采用聚氨酯树脂； 全息图纹纸结构纸基、UV树脂层、铝层、聚氨酯树脂层。第三组实施例(7-9)与第一组实施例不同的是，信息转移层采用氧化硅；第二保护层采用环氧树脂； 全息图纹纸结构纸基、UV树脂层、氧化硅层、环氧树脂层。第四组实施例(10-12)与第一组实施例不同的是，信息转移层采用硫化锌；第二保护层采用改性丙烯酸树脂；全息图纹纸结构纸基、UV树脂层、硫化锌层、改性丙烯酸树脂层。第五组实施例(13-15)与第一组实施例不同的是，信息转移层采用金属锌；第二保护层采用改性聚氨酯树脂；全息图纹纸结构纸基、UV树脂层、金属锌层、改性聚氨酯树脂层。第六组实施例(16-18)与第一组实施例不同的是，信息转移层采用硫化锌；第二保护层采用改性环氧树脂；全息图纹纸结构纸基、UV树脂层、硫化锌层、改性环氧树脂层。在实施例1-18中，在母膜表面先涂覆一转移层，再蒸镀信息转移层。转移层依次采用纤维素树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、改性纤维素树脂、改性丙烯酸树脂、 改性聚氨酯树脂、改性环氧树脂、蜡类，工艺条件如1-18所述，循环使用上述转移层材料得实施例19-36。上述实施例产品经检测，全息图纹纸对母膜全息图纹沟槽结构的复制精确达90% 以上的精确度，从视觉上对比，全息图纹纸上的全息图纹与母膜上的全息图纹无差异。
权利要求
1. 一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，所述工艺如下1.1在具有全息图纹的母膜表面涂覆胶粘层，再将其与纸基进行复合，所述胶粘层为 UV树脂；1.2将母膜剥离，得到全息图纹纸；其特征在于所述母膜表面全息图纹的沟槽结构，被复制至胶粘层。
2.根据权利要求1所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于，所述母膜结构从上往下依次为箔膜层、信息层，其中信息层表面压印有全息图纹，所述箔膜层可以是PET膜、BOPP膜、PI膜、PC膜或金属箔或上述薄膜与金属箔的复合膜。
3.根据权利要求1所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于，所述母膜结构从上往下依次为箔膜层、信息层，信息保护层，其中信息层表面压印有全息图纹，所述箔膜层可以是PET膜、BOPP膜、PI膜、PC膜或金属箔或上述薄膜与金属箔的复合膜。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于，所述工艺可以进一步改进如下在母膜表面先涂覆一转移层，再涂覆胶粘层，所述转移层材料为纤维素树脂或其改性物、丙烯酸树脂或其改性物、聚胺脂树脂或其改性物、环氧树脂或其改性物或前述物质共聚物/混合物、蜡类中的一种，采用涂布机涂至湿量1-20克 /m2，在80-200°C烘干，干燥时间为10-60秒，作业速度为20_150m/min。
5.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于，所述复合工艺如下在复合机中，UV树脂采用紫外光固化，干涂量至0. 5-50克，作业速度20-150米/分钟，UV灯功率视涂布量及固化程度可调整。
6.根据权利要求1所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于，所述工艺还进一步包括如下步骤1. 3在全息图纹纸表面蒸镀信息转移层；1. 4在信息转移层上涂覆第二保护层，再将其与薄膜进行复合后，将薄膜剥离，得到新型全息图纹纸；其特征在于所述胶粘层上复制的的母膜表面的沟槽结构被复制至信息转移层。
7.根据权利要求6所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于所述信息转移层材料为金属或金属氧化物或硫化锌或氧化硅或后两者的混合物中的一种，厚度为 50-1000埃，具体蒸镀工艺如下在真空蒸镀机中，真空度低于10_2毫巴，速度60-1000m/mirio
8.根据权利要求6所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于所述第二保护层材料为丙烯酸树脂或其改性物、聚氨酯树脂或其改性物、环氧树脂或其改性物或前述物质共聚物/混合物中的一种，具体涂覆工艺如下采用涂布机涂至湿量1-20克/m2，在 80-200°C烘干，干燥时间为10-60秒，作业速度为20-150m/min。
9.根据权利要求6所述的一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，其特征在于所述步骤 1. 4中，可以根据需要在有选择的可转移信息镜像层上部分涂覆第二保护层实现不同的效^ ο
10.根据权利要求1所述的一种全息图文纸，所述结构依次如下纸基；胶粘层，所述胶粘层为UV树脂；其特征在于所述胶粘层具有被复制的母膜表面的沟槽结构。
11.根据权利要求10所述的一种全息图文纸，其特征在于所述全息图纹纸还包括信息转移层及第二保护层，位于胶粘层上。
12.根据权利要求11所述的一种全息图文纸，其特征在于所述信息转移层材料为金属或金属氧化物或硫化锌或氧化硅或后两者的混合物中的一种，厚度为50-1000埃。
13.根据权利要求11所述的一种全息图文纸，其特征在于所述第二保护层材料为丙烯酸树脂或其改性物、聚氨酯树脂或其改性物、环氧树脂或其改性物或前述物质共聚物/ 混合物中的一种。
14.一种卷筒式全息图纹纸制作系统，所述系统包括权利要求1中所述母膜、转移膜及权利要求10的全息图纹纸。
全文摘要
本发明涉及一种卷筒式全息图纹纸制作工艺、转移膜、全息图纹纸及系统。本发明一种卷筒式全息图纹纸的制作工艺，所述工艺如下1.1在具有全息图纹的母膜表面涂覆胶粘层，再将其与纸基进行复合，所述胶粘层为UV树脂；1.2将母膜剥离，得到全息图纹纸；其特征在于所述母膜表面全息图纹的沟槽结构，被复制至胶粘层。本发明创造性的利用了母膜表面具有的全息图纹沟槽结构的可被精确复制性，将现有技术改进为对母膜表面全息图纹沟槽结构的复制，利用涂布工序进行卷筒式全息图纹纸的制作，因而可以大大的降低生产成本，提高生产效率。
文档编号B32B27/10GK102285157SQ201110172
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者蔡旭楠, 陈松青 申请人:蔡旭楠