T_CAB 0110-2021 基于可复用紫外光固化材料的微纳结构转印技术要求.docx

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1、T/CAB01102021目次前言.引言.1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.13.1母版.13.2单张模版.13.3卷状模版.13.4微纳结构材料.23.5紫外光固化模压.24原辅材料要求.24.1紫外光固化信息层涂料.24.2化学处理聚酯（PET）薄膜.24.3单张模版版材.24.4镀膜材料.34.5镀层保护涂料.35工艺控制要求.35.1生产工艺.35.2卷状模版制作控制.35.3转印过程控制.36质量要求.47检验方法.57.1原辅材料检验.57.2工艺控制检验.67.3成品检验.8附录A（资料性）微纳结构材料的生产工艺流程图.9IT/CAB01102021前言本文件按照GB/

2、T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由上海顺灏新材料科技股份有限公司提出。本文件由中国产学研合作促进会归口。本文件起草单位：上海顺灏新材料科技股份有限公司、河北智生环保科技有限公司、湖北宜美特全息科技有限公司、上海天臣微纳米科技股份有限公司、珠海中丰田光电科技（珠海）有限公司、苏州印象镭射科技有限公司、深圳劲嘉集团股份有限公司、浙江美浓世纪集团有限公司、武汉华工图像技术开发有限公司、广东鑫瑞新材料科技有限公司、重庆市涪陵太极印务有限公司、厦门市为纳光电有限公司、绍兴虎彩激光

3、材料科技有限公司、北京化工大学、中柔凹印技术服务（北京）中心。本文件主要起草人：黄洋洋、袁晨、刘治生、朱先义、李春阳、庄孝磊、高芸、胡文喜、胡祖元、吕伟、李静、王可、鲁琴、钟雪春、陈玉、叶志成、李慧敏、丁雪佳、张云、张保平。IIT/CAB01102021引言微纳结构是指人为设计的、具有微米或纳米尺度特征尺寸、按照特定方式排布的功能结构。其中菲涅尔透镜结构就是一种微结构光学结构，是由像厚透镜弯曲或反射光的小平面所组成的微纳结构。它们可以被聚焦或散开光线。菲涅尔透镜有线状的，也有圆形的。前者镜面集中在一条轴上，看上去像一个圆柱；后者看上去则像一个圆球。而将菲涅尔透镜引入包装中，可以显示包装所在的区

4、域，如果您站在商店的某个区域，有人在您和包装之间走动，包装将看起来在均匀地运动，这将抓住您的视角，把您带到包装世界之中。但菲涅尔透镜具有特殊的深沟槽纹路，使得生产具有菲涅尔透镜包装纸产品的过程十分复杂，通常情况下使用紫外光（ultraviolet）固化技术来实现，它是指在高能量的紫外光的照射下，由体系中的光引发剂吸收紫外光产生自由基，引发光敏树脂（预聚物）和活性稀释剂分子发生连锁聚合反应，使得液相体系在瞬间进行聚合、交联和固化的过程。众所周知，光引发剂具有低迁移性，使用紫外光固化技术的产品随着时间的推移，残留的光引发剂会逐渐迁移至产品表面，形成安全隐患。出于国家环保的客观要求以及降低成本的市场

5、主观需要，生产可重复利用的、更加环保、无迁移性的菲涅尔透镜转移纸产品是目前包装印刷行业的主要目标和方向，但无迁移性菲涅尔透镜转移纸的制作还没有可行的技术标准。因此，用一种可重复转印的无迁移性微结构产品通用技术标准来提升和规范该产品的相关行业，实现绿色环保的目标是本团体标准制定的目的和初衷。本文的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及到本文件5工艺控制和6质量要求与一种局部菲涅尔透镜镭射转移纸，ZL201821675407.4；一种防伪环保转移纸，ZL201721519019.2；一种环保定位转移纸，ZL201721519290.6；一种定位镭射软模版用光固化涂料及制备方法，ZL20161

6、0259372.5等相关的专利的使用。（注：“一种防伪环保转移纸及其制作工艺”“一种环保定位转移纸及其制作工艺”也包含在本文所涉及并使用的专利中，在撰写本文时已进入实审期。）本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得：专利持有人：上海顺灏新材料科技股份有限公司/河北智生环保科技有限公司地址：上海市普陀区真陈路200号/河北省邯郸市冀南新区林坛工业园请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及

7、专利，本文件的发布机构不承担识别专利的责任。IIIT/CAB01102021基于可复用紫外光固化材料的微纳结构转印技术要求1范围本文件规定了一种可重复使用的含有微纳结构的卷状模版的制作技术要求及基于卷状模版的微纳结构材料的转印生产技术要求。本文件适用于环保型微纳结构材料的生产及应用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T451.12002纸和纸板尺寸及偏斜度的测定GB/T451.22002纸和纸板定量的测定GB/T451.32

8、002纸和纸板厚度的测定GB/T92861998色漆清漆漆膜的划格试验GB/T13217.42020液体油墨粘度检验方法GB/T169582008包装用双向拉伸聚酯薄膜GB/T20975.252008铝及铝合金化学分析方法第25部分3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1母版masterboard包含微纳结构图文信息并用于复制第二代版材的原始版材。3.2单张模版sheettemplate复制母版所得到的单张第二代版材。3.3卷状模版rolltemplate1项目要求外观卷筒端面平整，透明性好，无褶皱、爆筋、凹陷、明显彩虹印、油污、晶点等缺陷幅宽允差/mm标称值（0，+2）使用面表面张力/

9、（mN/m）48厚度允差/m标称值2.0纵向拉伸强度/MPa200热收缩率/（%）纵向3.0，横向1.0项目要求外观透明无杂质黏度（涂-4杯）/s452涂层与PET薄膜化学处理面之附着力/级1涂层表面张力/（mN/m）38T/CAB01102021周期性复制单张模板形成的卷状薄膜第三代版材。3.4微纳结构材料micronanostructurematerials转印了微纳结构图文信息的材料。3.5紫外光固化模压UVembossing聚酯薄膜化学处理面涂覆涂料后，与具有微纳结构信息的单张模版压合，经紫外光固化，形成完整微纳结构的涂层并保留在薄膜上的过程。4原辅材料要求4.1紫外光固化信息层涂料紫

10、外光固化信息层涂料应符合表1要求。表1紫外光固化信息层涂料技术要求4.2化学处理聚酯（PET）薄膜化学处理聚酯（PET）薄膜应符合表2要求。表2化学处理聚酯（PET）薄膜技术要求4.3单张模版版材单张模版应符合表3要求。2项目要求外观正反面不应有透孔点和明显毛刺，图文信息清晰完整，无划伤，无脏迹。黑点、亮点(每版面)应符合下述要求：1.0mm不应有；1.0mm0.8mm，不超过1个；0.8mm0.5mm，不超过3个；0.5mm0.2mm，不超过8个幅宽方向允差/（mm）（0，+5）版距方向允差/（mm）（0，+0.5）厚度及允差/（m）13030项目要求外观透明无杂质黏度（涂-4杯）/（s）（

11、141）成膜性/s流平时间10s外观均匀、无橘皮、波纹等缺陷T/CAB01102021表3单张模版技术要求4.4镀膜材料铝丝纯度应不小于99.8%。4.5镀层保护涂料镀层保护涂料应符合表4要求。表4镀层保护涂料技术要求5.2.3紫外光固化能量宜为（2050）mJ/cm。5工艺控制要求5.1生产工艺微纳结构材料的生产工艺应符合附录A要求。5.2卷状模版制作控制5.2.1紫外光固化涂料温度应为（3040）。5.2.2紫外光固化灯具与单张模版表面距离应为（605）mm。25.2.4紫外光固化灯具固化波长应与涂料中光引发剂吸收波长相匹配。5.2.5卷状模版的模压操作应在涂层紫外光固化之前完成。5.2.

12、6收放卷张力设置适中，以无褶皱、爆筋，收卷端面齐整为准。5.2.7紫外光模压固化后，卷状模版图文单元间的位置误差不大于0.5mm。5.2.8紫外光模压固化后，卷状模版版距误差不大于0.5mm。5.3转印过程控制5.3.1镀膜过程控制5.3.1.1镀膜的速度及收放卷张力应稳定。3项目质量要求表观1.黑点、亮点(每版面)应符合下述要求：直径大于0.5mm的点不允许有；直径不大于0.5mm的点，每个版距不应超过5个（不包括母版固有的点）2.不存在镀层脱落或色变现象3.表面光亮、平整，无褶皱、气泡、划痕等4.图文清晰完整，无明显黑点、油斑、亮斑等现象5.同批次产品的表面亮度无明显差异6.表面及端面无污

13、物、异物、飞虫等定量允差/(%)3宽度允差/mm0.5厚度允差/m15版距允差/mm0.5图文单元间距允差/mm0.255.3.1.4镀膜真空度不低于510kPa。5.3.2.6涂布干量允差应不大于0.1g/m。T/CAB011020215.3.1.2镀膜材料蒸汽生成的温度应均匀稳定。5.3.1.3镀层厚度允差应为10%。-35.3.2镀层保护涂料涂布控制5.3.2.1涂布区域环境温度应为（1035），相对湿度应为（4570）%。5.3.2.2涂料液温度应为（2226）。5.3.2.3涂布时干燥温度应为（7782）。5.3.2.4收放卷张力设置适中，以无褶皱、爆筋，收卷端面齐整为准。5.3.2

14、.5涂布速度允差应为5m/min。25.3.2.7涂层外观应均匀、平整、无缺失和瑕疵。5.3.3复合过程控制5.3.3.1生产区域环境相对湿度应为（5070）%。5.3.3.2胶黏剂应涂布均匀，复合压力应均匀。5.3.4剥离过程控制5.3.4.1生产区域环境相对湿度应为（5070）%。5.3.4.2剥离前，应对复合材料进行熟化处理，熟化环境温度宜为（405），熟化时间应不小于12h。5.3.4.3剥离后应立即涂布防止微纳结构材料镀膜层氧化的面涂层，表面张力应不小于38mN/m。5.3.4.4剥离后得到的微纳结构材料不应有暗杠、拉条、麻点等缺陷。6质量要求微纳结构材料质量应符合表5要求。表5微纳

15、结构材料的质量要求4项目质量要求表面张力/（mN/m）38平张偏斜度/mm0.5铝层结合牢度胶带贴牢20s后，沿45角轻缓拉掉，铝层不脱落T/CAB01102021表5微纳结构材料的质量要求(续)7检验方法7.1原辅材料检验7.1.1紫外光固化信息涂料7.1.1.1外观目测检测。7.1.1.2黏度按照GB/T13217.42020中第3章的规定进行检测。7.1.1.3涂层与化学处理PET薄膜的处理面之附着力按照GB/T92861998的规定进行检测。7.1.1.4涂层表面张力按照GB/T169582008中的6.5.6规定进行检测。7.1.2化学处理聚酯（PET）薄膜7.1.2.1外观目测检测

16、。7.1.2.2幅宽允差按照GB/T169582008中的6.4.2规定进行检测。7.1.2.3使用面表面张力按照GB/T169582008中的6.5.6规定进行检测。7.1.2.4厚度允差按照GB/T169582008中的6.4.1规定进行检测。7.1.2.5纵向拉伸强度按照GB/T169582008中的6.5.1规定进行检测。7.1.2.6热收缩率按照GB/T169582008中的6.5.2规定进行检测。7.1.3单张模版版材7.1.3.1外观545m/min，湿膜涂布量（68）g/m；T/CAB01102021目测检测。7.1.3.2幅宽方向允差按照GB/T169582008中的6.4.

17、2规定进行检测。7.1.3.3版距方向允差按照GB/T169582008中的6.4.2规定进行检测。7.1.3.4厚度允差按照GB/T169582008中的6.4.1规定进行检测。7.1.4镀膜材料按照GB/T20975.252008的规定进行检测。7.1.5镀层保护涂料7.1.5.1外观目测检测。7.1.5.2黏度按照GB/T13217.42020中第3章的规定进行检测。7.1.5.3成膜性步骤一：按照30cm20cm裁取镀膜材料；步骤二：使用凹印油墨打样机将镀膜保护涂料涂布到步骤一裁取的镀膜材料，机速2步骤三：在相对温度（2025），相对湿度（4055）%条件下，观察镀膜保护涂料在膜上的状

18、态，记录涂膜完全流平、无麻点、橘皮、波纹等缺陷所达到的时间，单位为秒（s）。7.2工艺控制检验7.2.1卷状模版制作7.2.1.1定性要求项目均采用目测方法进行检测。7.2.1.2涂料液温度使用校正后的温度计进行检测。7.2.1.3间距、规格及其允差使用校正后的卷尺进行检测。7.2.1.4紫外光固化能量6疵点存在。取一块试样，面积ST为10000mm，用分析天平称量（精确到0.0001g），记录质T/CAB01102021使用校正后的紫外线强度检测仪进行检测。7.2.2转印过程7.2.2.1定性要求项目均采用目测方法进行检测。7.2.2.2镀层厚度允差直接从镀膜设备中读取数据进行检测。7.2.

19、2.3镀膜真空度直接从镀膜设备中读取数据进行检测。7.2.2.4生产区域环境温、湿度使用校正后的温湿度计进行检测。7.2.2.5涂布干燥温度用测温纸贴于基材的涂布面进行检测。7.2.2.6涂布速度允差直接从涂布设备中读取数据进行检测。7.2.2.7涂布干量允差7.2.2.7.1涂布干量步骤一：试样应从距边100mm、距端200mm以上处裁剪。试样不应有影响试样结果的瑕2量AT。步骤二：将适量的分析纯丁酮倒入烧杯中，将试样放入烧杯，并完全浸没，在搅拌的情况下浸泡2min。用镊子取出试样，无尘布吸取试样上的溶剂，并用吹风机吹干，用分析天平称量，记录质量Bt，t为重复测量次数。重复测量Bt直至相邻两

20、次质量差小于0.001g，则判定转移涂层完全脱落。记录最后一次测量质量为BT。步骤三：转移涂料涂布干量MT按式（1）计算，结果修约至小数点后两位。MT=（AT-BT）106/ST（1）式中：MT转移涂料的涂布量，单位为克每平方米（g/m2）；AT涂层未溶解时的试样质量，单位为克（g）；BT涂层溶解后的试样质量，单位为克（g）；ST试样面积，单位为平方毫米（mm2）。7.2.2.7.2涂布干量允差7T/CAB01102021按照7.2.2.7.1中的取样方法，在涂布薄膜上沿横向左、中、右各取一个试样，并分别测量三个点的涂布干量，计算任意两个干量差的绝对值，即为任意两个试样的干量允差。7.3成品检

21、验7.3.1表观目测检测。7.3.2定量允差按照GB/T451.22002的规定进行检测。7.3.3宽度允差按照GB/T451.12002的规定进行检测。7.3.4厚度允差按照GB/T451.32002的规定进行检测。7.3.5版距允差按照GB/T169582008中的6.4.2规定进行检测。7.3.6表面张力按照GB/T169582008中的6.5.6规定进行检测。7.3.7平张偏斜度按照GB/T451.1的规定进行检测。7.3.8铝层结合牢度将胶粘带平贴于涂层表面，不能有暗气泡，胶带粘贴长度（200250）mm,然后用胶粘带压轮以300mm/min速度往复滚压一次并放置20s后，沿45角轻缓拉掉，检测铝层脱落情况。8T/CAB01102021附录A（资料性）微纳结构材料的生产工艺流程图图A.1为微纳结构材料的生产工艺流程图。紫外光固化信息层涂料化学处理聚酯（PET）薄膜待重复利用的卷紫外光固化模压镀膜材料卷状膜版真空镀膜镀层保护涂料卷状喷镀薄膜承印材料转移胶粘剂状膜版剥离含有微纳结构复合微纳结构材料涂布的复合材料面涂料转印材料涂布图A.1微纳结构材料的生产工艺流程图9