專利名稱：刻圖膜片及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型的刻圖膜片及其制法。
刻圖膜片是用于地圖及其它各類圖形制作的材料。它是在聚酯簿膜片基上涂布特殊的涂層制成的，用專用的刻圖工具如刻針、刻刀等在這種膜片的涂層上刻劃，在刻針或刻刀的運行軌跡處涂層被去除而得到邊緣光潔的透明線劃，從而形成作為出版原圖的陰像圖形底片。
原有的刻圖膜片，例如《專用涂料》(戰(zhàn)鳳昌、李悅良等編，化學(xué)工業(yè)出版社，1988年)所述的刻圖膜片、日本專利特開昭55-124696所述的刻圖膜片，都是由有機溶劑型涂料涂布于片基上制成的，涂料以醇酸樹脂、硝化纖維素、環(huán)氧樹脂這類高分子化合物為連結(jié)劑，以鈦白粉、鉻黃、鉬鉻紅、輕質(zhì)碳酸鈣、沉淀二氧化硅為顏料和體質(zhì)顏料。這種涂料所用的溶劑和稀釋劑是由甲苯、二甲苯、醋酸丁酯這類有毒性和有強烈刺激性氣味的有機溶劑組成的。因此，在刻圖膜片的涂布生產(chǎn)中溶劑的大量揮發(fā)會造成對環(huán)境的污染及對工作人員的毒害;涂制成的膜片中殘留的上述溶劑，還將對刻圖膜片的使用者造成一定的毒害。此外，使用有機溶劑生產(chǎn)成本也較高。
為此，我們發(fā)明了一種新型的刻圖膜片及其制法，目的在于減少刻圖膜片制作和使用中有機溶劑的揮發(fā)對環(huán)境的污染和對人體的毒害，并降低生產(chǎn)成本。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的，采取的辦法是以水性涂料涂制刻圖膜片。涂料以水溶性樹脂為連接劑，配合以在水中易于分散的顏料、體質(zhì)顏料和少量添加劑調(diào)節(jié)各種性能，涂料除以少量的醇類溶劑作為助溶劑和消泡劑外，其主溶劑和稀釋劑是無毒、無味的水。這樣就基本上克服了刻圖膜片的制作和使用中溶劑的揮發(fā)對環(huán)境的污染和對作業(yè)人員的毒害，并降低了生產(chǎn)成本。
刻圖膜片的涂層是有特殊要求的，為了滿足刻線光潔無毛刺的要求，涂層和片基之間必須有較好的附著力，涂層的強度和軟硬度必須適中。此外，為了滿足其它使用性能，還要求涂層有一定的阻光率，有較好的耐折性，涂層干燥后還必須有較強的抗水性，等等。所以，并不是任何水溶性樹脂都可以作為涂層中的連結(jié)劑的。實際上，只有為數(shù)極少的幾種水溶性樹脂可供選用。此外，顏料和體質(zhì)顏料品種的選擇及用量的控制也是十分嚴(yán)格和有特定要求的。
通過大量的研究實驗，確定的水性涂料配方及由此涂料涂制的刻圖膜片終于滿足了實用要求。
制作本發(fā)明的刻圖膜片，所用涂料由水、助溶劑、水溶性樹脂、顏料和體質(zhì)顏料以及表面活性劑組成。
涂料中的水溶性樹脂選自分子量為1×103～5×104的水溶性醇酸樹脂或水溶性丙烯酸樹脂。這類樹脂作為連結(jié)劑，便于顏料和體質(zhì)顏料的分散及涂布后的成膜，并用于調(diào)節(jié)涂層與片基間的附著力和保證涂層的強度。此外，樹脂本身的軟硬特性也是影響涂層的軟硬度及刻線質(zhì)量的重要因素。
涂料中的顏料選自漢沙黃、永固桔黃、永固紅、大紅粉這類有機顏料，以及無機顏料中的金紅石型鈦白粉;體質(zhì)顏料選自沉淀二氧化硅、輕質(zhì)碳酸鈣、硬脂酸鋇這類品種，其中，硬脂酸鋇是必用的。涂料中的顏料主要用于調(diào)節(jié)涂層的色別和阻光率，體質(zhì)顏料用于調(diào)節(jié)涂層強度、軟硬度以及刻線的質(zhì)量。
涂料中水溶性樹脂與顏料和體質(zhì)顏料的重量比為1.5～3.5∶6.5～8.5，硬脂酸鋇的含量占顏料和體質(zhì)顏料總重量的5～15%。
涂料中的表面活性劑為非離子表面活性劑，例如可以是對異辛基苯酚多聚縮水甘油醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、烷基或烷基酚的聚乙二醇醚，其含量占涂料總重量的0.01～1%。
涂料中的水和助溶劑占涂料總重量的65～85%，其中，助溶劑是乙醇、正丁醇這類可溶于水的醇類溶劑，它在涂料中還起著消泡劑的作用，其含量為水的重量的2-15%。
水是該涂料的主溶劑和稀釋劑，可以用普通的自來水或去離子水。
用球磨機、三輥機或砂磨機這類分散研磨設(shè)備，將上述涂料或上述涂料的濃縮液研磨分散，使其中顏料和體質(zhì)顏料的顆粒細度在10微米之內(nèi)。對未濃縮的涂料，研磨后用500目篩網(wǎng)過濾，即可用于涂制刻圖膜片;對濃縮研磨的涂料，則需先用水稀釋，然后用500目篩網(wǎng)過濾。
本發(fā)明的刻圖膜片的制法為在浸槽式膠片涂布機上，將上述研磨并過濾好的涂料涂布于聚酯片基上，在50℃～80℃的溫度條件下干燥，并通過調(diào)節(jié)涂布速度控制涂布量，使干燥后的涂層厚度在10～20微米之間，這樣即得到刻圖膜片成品。
根據(jù)需要也可制成雙層刻圖膜片，涂布工藝見實施例2。涂布過程中，涂料溫度宜保持在20℃～22℃之間，涂布車間的環(huán)境溫度可在5℃～40℃之間，相對濕度可在30%～85%之間。
制作刻圖膜片的聚酯片基，一般選用0.1～0.2mm的厚度。
用本發(fā)明的制法制作刻圖膜片，涂布生產(chǎn)中溶劑的揮發(fā)無強刺激性氣味，并基本上做到了無毒、無污染。生產(chǎn)中盛裝涂料的器具可以用水簡便的清洗。由于涂料以水為主溶劑和稀釋劑，還使生產(chǎn)成本得以降底。
本發(fā)明的刻圖膜片，涂層中殘留溶劑的揮發(fā)以及刻出的粉屑也無毒性，對刻圖作業(yè)人員的健康無損害。
本發(fā)明的刻圖膜片的涂層，經(jīng)干燥后便失去水溶性，可以保證涂層不會因遇水或受潮而損壞。這種刻圖膜片可以在溫度為0℃～40℃、相對濕度為30%-95%的環(huán)境條件下便用。此外，這種刻圖膜片的涂層與片基間的附著力強，涂層的軟硬度適宜，用刻針在上面刻劃時，所得線條邊緣光潔無毛刺，線底干凈透明，刻屑易于清除。該刻圖膜片的刻繪手感輕松，運針阻力小，并適于在自動刻圖機上進行刻圖作業(yè)?？傊?，本發(fā)明的刻圖膜片可以滿足地圖及其它各類圖形的刻圖要求。
實施例1單層黃色刻圖膜片及其制法稱取樹脂含量為30%(重量)的西安油漆總廠生產(chǎn)的8701水溶性丙烯酸清漆733克(內(nèi)含6克非離子表面活性劑，90克正丁醇)，在其中加入230克金紅石型鈦白粉、280克漢沙黃G、100克沉淀二氧化硅、100克輕質(zhì)碳酸鈣、70克硬脂酸鋇，并加水60克、乙醇200克，攪拌均勻后用三輥機輥軋至顏料及體質(zhì)顏料的顆粒細度在10微米之內(nèi)，然后加水2187克兌稀，用500目篩網(wǎng)過濾，得到黃色刻圖膜涂料。
在浸槽式膠片涂布機上將上述黃色涂料涂布于聚酯片基上，于溫度為75℃的烘干道內(nèi)烘干。涂布時調(diào)整機器速度(即控制涂布量)使干燥后的涂層厚度在12～15微米之間，這樣即得到單層黃色刻圖膜片。
實施例2桔紅層和白層復(fù)合的雙層刻圖膜片及其制法稱取樹脂含量為30%(重量)的天津油漆總廠生產(chǎn)的水溶性醇酸清漆830克(內(nèi)含4克非離子表面活性劑、80克正丁醇)，在其中加入250克金紅石型鈦白粉、157克輕質(zhì)碳酸鈣、90克硬脂酸鋇、200克漢沙黃G、50克永固桔紅G，并加水1000克、乙醇200克，攪拌均勻后放入球磨罐內(nèi)，在球磨機上研磨至顏料及體質(zhì)顏料的顆粒細度在10微米之內(nèi)，出料后加水2223克，用500目篩網(wǎng)過濾，即得到桔紅色刻圖膜涂料。
稱取樹脂含量為30%(重量)的天津油漆總廠生產(chǎn)的水溶性醇酸清漆830克(內(nèi)含4克非離子表面活性劑、80克正丁醇)，在其中加入金紅石型鈦白粉300克、沉淀二氧化硅170克、輕質(zhì)碳酸鈣167克、硬脂酸鋇110克，并加水1100克、乙醇50克，攪拌均勻后放入球磨罐內(nèi)，在球磨機上研磨至顏料及體質(zhì)顏料的顆粒細度在10微米之內(nèi)，出料后加水2273克兌稀，用500目篩網(wǎng)過濾，得到白色刻圖膜涂料。
在浸槽式膠片涂布機上，先將桔紅色涂料涂于聚酯片基上，于溫度為60℃的烘干道內(nèi)烘干。涂布時調(diào)整機器速度，使干燥后的涂層厚度在10-12微米之間，這樣即得到桔紅色單層刻圖膜片。在同樣的涂布機上，再將白色涂料涂布于桔紅色單層刻圖膜片的涂層上，于溫度為60℃的烘干道內(nèi)烘干，涂布時調(diào)整機器速度，使白色涂層厚度在3-5微米之間，這樣即到總厚度為13-17微米的桔紅和白色復(fù)合的雙層刻圖膜片，這種膜片表觀效果好，涂層上曬制藍色圖形時比較清晰，視覺反差大。
權(quán)利要求
1.一種刻圖膜片，由聚酯片基和涂層組成，其特征在于涂層是由如下的涂料涂布于聚酯片基上經(jīng)干燥而成水和占水的重量的2-15%的醇類助溶劑占涂料總重量的65～85%，表面活性劑占涂料的總重量的0.01～1%，其余為水溶性樹脂、顏料和體質(zhì)顏料，水溶性樹脂與顏料和體質(zhì)顏料的重量比為1.5～3.5∶6.5～8.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的刻圖膜片，其特征在于涂料中的水溶性樹脂選自分子量為1×103～5×104的水溶性醇酸樹脂或水溶性丙烯酸樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的刻圖膜片，其特征在于涂料中的顏料選自漢沙黃、永固桔黃、永固紅、大紅粉這類有機顏料，以及無機顏料中的金紅石型鈦白粉;體質(zhì)顏料選自沉淀二氧化硅、輕質(zhì)碳酸鈣、硬脂酸鋇這類品種，其中，硬脂酸鋇是必用的，其含量占顏料和體質(zhì)顏料重量的5～15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的刻圖膜片，其特征在于涂料中的助溶劑是乙醇、正丁醇這類可溶于水的醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的刻圖膜片，其特征在于涂料中的表面活性劑是對異辛基苯酚多聚縮水甘油醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、烷基或烷基酚的聚乙二醇醚這類非離子表面活性劑。
6.刻圖膜片的制法，其特征在于a.在聚酯片基上涂布經(jīng)研磨分散至顆粒細度在10微米以內(nèi)、由水、助溶劑、水溶性樹脂、顏料和體質(zhì)顏料以及表面活性劑組成的、水溶性樹脂與顏料和體質(zhì)顏料重量比為1.5～3.5∶6.5～8.5、表面活性劑占涂料總重量的0.01～1%、水和占水的重量的2-15%的醇類助溶劑的含量為涂料總重量的65～85%的涂料，b.于50℃～80℃的溫度下干燥，c.制成涂層厚度在10～20微米之間的刻圖膜片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6.所述的刻圖膜片的制法，其特征在于涂料中的水溶性樹脂選自分子量為1×103～5×104的水溶性醇酸樹脂或水溶性丙烯酸樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求6.所述的刻圖膜片的制法，其特征在于涂料中的顏料選自漢沙黃、永固桔黃、永固紅、大紅粉這類有機顏料，以及無機顏料中的金紅石型鈦白粉;體質(zhì)顏料選自沉淀二氧化硅、輕質(zhì)碳酸鈣、硬脂酸鋇這類品種，其中，硬脂酸鋇是必用的，其含量占顏料和體質(zhì)顏料重量的5～15%。
9.根據(jù)權(quán)利要求6.所述的刻圖膜片的制法，其特征在于涂料中的助溶劑是乙醇、正丁醇這類可溶于水的醇。
10.根據(jù)權(quán)利要求6.所述的刻圖膜片的制法，其特征在于涂料中的表面活性劑是對異辛基苯酚多聚縮水甘油醚、異辛基酚聚氧乙烯醚、烷基或烷基酚的聚乙二醇醚這類非離子表面活性劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的刻圖膜片及其制法。該刻圖膜片是由水性涂料涂布于聚酯片基上經(jīng)干燥后制成的。其中，水性涂料由水、助溶劑、水溶性樹脂、顏料和體質(zhì)顏料以及表面活性劑組成。由于該涂料的主溶劑和稀釋劑是無毒、無味的水，從而克服了有機溶劑型涂料制作刻圖膜片時可能造成的對人體的毒害及對環(huán)境的污染，并降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明的方法制作的刻圖膜片，各項性能指標(biāo)均達到了實用要求，適于地圖及其它各類圖形的制作。
文檔編號G03F1/00GK1084458SQ93106589
公開日1994年3月30日 申請日期1993年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月5日
發(fā)明者陳廣學(xué), 范攀龍, 楊春成, 張森 申請人:中國人民解放軍總參謀部測繪研究所