CN102490506A - Pva立式浸涂图纹印刷薄膜及制备方法和印刷工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷薄膜，包括载体层和印刷在载体层上的图纹层，其中图纹层设有三层结构，第一层为含有双组份聚氨酯油墨的聚氨酯油墨层；第二层为含有丙烯酸树脂和混合溶剂的图纹遮盖油墨层；第三层为含有双组份聚氨酯油墨和其他油墨连接料的油墨层。每层油墨特有的成分及其配比使本发明薄膜具有较大拉伸率且拉伸均匀、图纹层具有不溶于水，不断裂的特点。应用本发明薄膜浸涂物件的印刷工艺，能够实现对物件尤其是板材类产品的双面一次性印刷，大大提高了印刷效率。

Description

PVA立式浸涂图纹印刷薄膜及制备方法和印刷工艺

技术领域

本发明涉及一种印刷薄膜，特别是涉及一种在水中以立式浸涂方式完成板材双面一次性印刷的薄膜及其制备方法和应用此薄膜的印刷工艺。

背景技术

过去的浸涂技术统称为“水印刷”工艺，使用水印刷技术可以将图纹在水中转移印刷在各类材质的产品上，例如PVC材料，ABS材料，金属等。所用的水中印刷膜一般包括印刷载体PVA膜层和印刷在PVA上的图纹层。

水中印刷包括将印刷膜平铺于水面上，当水溶性PVA膜降解后，向图纹膜表面喷上还原剂，使图纹变为液态，将工件以20-30度的角度斜式压入水中，如果是印刷板材上的图纹，则将板材一面用塑料膜保护好，一面平行压入水中。印好水洗后，再保护好印刷面，用同样的方式印刷另一面，即，一张板材如果要求双面有图纹，则需要两次印刷。

现有的水印刷膜由于在制膜的工艺中都是采用把油墨直接印在PVA水溶性薄膜上，油墨层和PVA水溶性膜直接接触，当PVA膜吸水饱和时油墨层也因吸水破碎。这种水中印刷膜还由于油墨层选择的油墨的性质导致了膜层表面硬度高，坚韧易碎，耐揉搓性差，膜层易裂易碎，所以，当膜入水后PVA吸水，油墨层也易在水中很快分散从而导致水中印刷成功率低，而且印刷膜无张力，无拉伸率，只能将物体由上至下平行卧式压入水中，印刷膜消耗大于300％，加工成本高，由于破膜率高印刷成功率仅20％，而且需要两次对板材类产品的两面进行印刷，不能以立式浸涂方式完成板材两面一次性印刷，导致印刷效率极低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不易破裂，有较大拉伸率且拉伸均匀，图纹层不溶于水、不断裂的印刷薄膜，并提供了这种薄膜的制备方法及应用该薄膜的印刷工艺。

本发明一种PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，包括载体层和印刷在载体层上的图纹层，载体层为PVA薄膜(即聚乙烯醇薄膜)，所述图纹层设有三层，第一层紧贴载体层，第二层紧贴第一层，第三层紧贴第二层，其中，第一层为质量分数为42％-47％的NCO型固体含量48-52％的双组份聚氨酯油墨、5％-10％的聚酰胺类增塑剂、20％-25％的环己酮、10％-15％的醋酸丁酯、10％-15％的异丙醇制成的聚氨酯油墨层，第二层为质量分数为30％-35％的丙烯酸树脂、3％-5％的丁酸纤维树脂、15％-20％的醋酸丁酸纤维树脂、12％-14％的钛白粉、10％-12％的色料、20％-25％的混合溶剂制成的图纹遮盖油墨层，所述混合溶剂由质量分数为20％-25％的单组份聚氨酯油墨、35％-42％的乙酸正丁酯、10％-15％的醋酸丁酯、10％-15％的二甲苯、5％-10％的丁酮、5％-10％的聚酰胺类增塑剂组成，第三层为质量分数为47％-52％的NCO型固体含量48-52％双组份聚氨酯油墨、3-5％的防干剂、10％-15％的醋酸丁酯、5％-10％的二甲苯、15％-20％的环己酮、3％-5％的聚氨酯油墨连接料、4％-6％的聚酰胺类增塑剂制成的油墨层。

所述色料为金红石型永固红，所述防干剂为正己烷和异丙醇的混合物，所述醋酸丁酯为乙酸正丁酯和乙酸异丁酯的混合物，所述聚酰胺类增塑剂为PA610。

所述PVA薄膜为双向拉伸聚乙烯醇薄膜。

PA610即尼龙610，化学名称为聚癸二酰己二胺，本领域常用的高分子材料，市场有售。

所述载体层的厚度为40微米，图纹层的厚度为50-75微米，其中图纹层的第一层厚度为20-30微米，第二层厚度为20-30微米，第三层厚度为10-15微米。

本发明PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，所述图纹层的第一层为质量分数优选为45％的双组份聚氨酯油墨、5％的聚酰胺类增塑剂、20％的环己酮、15％的醋酸丁酯、15％的异丙醇制成的聚氨酯油墨层，第二层优选为质量分数为32％的丙烯酸树脂、3％的丁酸纤维树脂、17％的醋酸丁酸纤维树脂、12％的钛白粉、11％的色料、25％的混合溶剂制成的图纹遮盖油墨层，其中混合溶剂由质量分数为21％的单组份聚氨酯油墨、40％的乙酸正丁酯、12％的醋酸丁酯、12％的二甲苯、10％的丁酮、5％的聚酰胺类增塑剂组成，第三层优选为质量分数为50％的双组份聚氨酯油墨、4％的防干剂、15％的醋酸丁酯、6％的二甲苯、16％的环己酮、3％的聚氨酯油墨连接料、6％的聚酰胺类增塑剂制成的油墨层。

本发明一种制备上述PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的方法，包括以下步骤：

(1)将图纹层第一、二、三层所需的原料混合、搅拌、静止80分钟-120分钟，分别得到各层所需的油墨；

(2)用凹版印刷机按设计好的图案在载体层上印刷第一层，印刷速度为30-40m/min；

(3)当印刷有第一层图案的载体层彻底干燥后，按设计好的图案在第一层上印刷第二层，印刷速度为30-40m/s；

(4)当印刷有第一层、第二层图案的载体层彻底干燥后，按设计好的图案在第二层上印刷第三层，印刷速度为30-40m/s；

本发明所述制备PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的方法，所述(2)、(3)、(4)印刷步骤，印刷时室温为28-30℃，室内相对湿度为48％～52％。

本发明所述制备PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的方法，优选印刷速度为35m/min，室温为29℃，室内相对湿度为50％。

本发明一种应用上述PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的印刷工艺，包括以下步骤：

(1)将印刷薄膜图纹层朝上，载体层朝下，平铺于水面上，当载体层吸水变为饱和液态后，将活化还原剂均匀喷洒在图纹层上；

(2)根据图纹层上图案的位置，将印刷薄膜上的图案浸涂到物件的两面上；

(3)将步骤(2)得到的物件从水中取出，用水清洗干净物件表面聚乙烯醇的降解物，然后用热风干燥或自然干燥；

其中所述步骤(1)中活化还原剂由质量分数为50％-70％醋酸乙酯和30％-50％乙醇组成，优选由质量分数为60％醋酸乙酯和40％乙醇组成。

所述(2)步骤的浸涂方式为根据图案的位置用物件将印刷薄膜垂直向下压入水中或物件垂直放置，升高液面高度，将印刷薄膜浸涂到物件两面上。所述物件优选板材。

本发明的有益效果：本发明PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的图纹层设有三层油墨结构，每层油墨特有的成分及其配比使本发明薄膜具有较大拉伸率且拉伸均匀、图纹层不溶于水，不断裂的特点，应用本发明薄膜浸涂物件的印刷工艺，能实现对物件尤其是大型板材类产品的双面一次性印刷，大大提高了印刷效率。

具体实施方式

下面结合本发明印刷薄膜具体的制备方法和应用本发明薄膜的印刷工艺，进一步阐述本发明：

本发明印刷薄膜，包括聚乙烯醇薄膜载体层和印刷在载体层上的图纹层，图纹层设有三层，第一层紧贴载体层，第二层紧贴第一层，第三层紧贴第二层。

第一层所需原料为占第一层油墨总质量的45％的双组份聚氨酯油墨(PU-1750)、5％的PA610、20％的环己酮、15％的醋酸丁酯、15％的异丙醇。将上述原料混合、搅拌、静止120分钟，得到第一层所需油墨。

第二层所需原料为占第二层油墨总质量的32％的丙烯酸树脂、3％的丁酸纤维树脂、17％的醋酸丁酸纤维树脂、12％的钛白粉、11％的金红石型永固红、25％的混合溶剂，其中混合溶剂由占混合溶剂总质量的21％的单组份L-910聚氨酯油墨、40％的乙酸正丁酯、12％的醋酸丁酯、12％的二甲苯、10％的丁酮、5％的PA610组成。将上述原料混合、搅拌、静止120分钟，得到第二层所需油墨。

第三层所需原料为占第三层油墨总质量的50％的双组份PU-1750聚氨酯油墨、4％的防干剂、15％的醋酸丁酯、6％的二甲苯、16％的环己酮、3％的聚氨酯油墨连接料(采用购自中山市新辉化学制品有限公司的XH-PU302)、6％的PA610。其中防干剂为正己烷和异丙醇的混合物，将上述原料混合、搅拌、静止120分钟，得到第三层所需油墨。

将第一层油墨倒入凹版印刷机的储墨斗，利用凹版印刷机按设计好的木纹图案在聚乙烯醇载体膜上印刷第一层，当印刷有第一层图案的载体层彻底干燥后，将第二层油墨倒入凹版印刷机的储墨斗，按设计好的木纹图案在第一层上印刷第二层，当印刷有第一层、第二层图案的载体层彻底干燥后，将第三层油墨倒入凹版印刷机的储墨斗，按设计好的木纹图案在第二层上印刷第三层。整个印刷过程室温为29℃，室内相对湿度为50％，印刷速度为35m/s，等待印刷有第一层、第二层、第三层图案的聚乙烯醇膜彻底干燥后，得到本发明的印刷薄膜。其中，聚乙烯醇膜层的厚度为40微米，图纹层的厚度为50微米，图纹层的第一层厚度20微米，第二层厚度20微米，第三层厚度10微米。

应用上述得到的印刷薄膜的印刷工艺，印刷物件选用板材：将印刷薄膜图纹层朝上，载体层朝下，平铺于水面上，当载体层吸水变为饱和液态后，将活化还原剂均匀喷洒在图纹层上。根据图纹层上图案的位置，用板材将印刷薄膜垂直向下压入水中，此时印刷薄膜被均匀拉伸变形，浸涂到板材的两面上。将板材从水中取出，用水清洗板材表面，然后用热风干燥。所用活化还原剂为占总质量为60％醋酸乙酯和40％乙醇组成。

对本发明印刷薄膜的拉伸性能、耐水性能进行测试，见表1

表1本发明印刷薄膜的性能测试

以浸涂2500*900*40mm的板材为例，对浸涂成品率做了测试，结果显示一次性双面浸涂成品率为98％。

将得到的浸涂后的板材，进行耐高温、酸、碱、盐的性能进行测试，结果见表2.

表2本发明浸涂后的板材耐高温、酸、碱、盐的性能进行测试结果

本发明印刷薄膜，具有较高的拉伸率，喷涂上还原剂的液态下图纹延伸性能好，拉伸率为190％-200％；具有较好的耐水性能，长时间平铺在水面上能保持完整不破裂，图纹层同样具有良好的耐水性能，沾水处不易破损；由于本发明印刷膜具有良好的拉伸性能，使应用本发明薄膜印刷物件时，能显著减少印刷薄膜和还原剂的用量。

应用本发明印刷薄膜的印刷工艺，能实现一次性双面印刷的目的，膜的用量及还原剂用量较少，浸涂印刷成品率高，一般在98％以上，提高了印刷的效率，降低了生产成本。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (12)

1.一种PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，包括载体层和印刷在载体层上的图纹层，载体层为聚乙烯醇薄膜，其特征在于：所述图纹层设有三层，第一层紧贴载体层，第二层紧贴第一层，第三层紧贴第二层，其中，第一层为质量分数为42％-47％的双组份聚氨酯油墨、5％-10％的聚酰胺类增塑剂、20％-25％的环己酮、10％-15％的醋酸丁酯、10％-15％的异丙醇制成的聚氨酯油墨层，第二层为质量分数为30％-35％的丙烯酸树脂、3％-5％的丁酸纤维树脂、15％-20％的醋酸丁酸纤维树脂、12％-14％的钛白粉、10％-12％的色料、20％-25％的混合溶剂制成的图纹遮盖油墨层，所述混合溶剂由质量分数为20％-25％的单组份聚氨酯油墨、35％-42％的乙酸正丁酯、10％-15％的醋酸丁酯、10％-15％的二甲苯、5％-10％的丁酮、5％-10％的聚酰胺类增塑剂组成，第三层为质量分数为47％-52％的双组份聚氨酯油墨、3-5％的防干剂、10％-15％的醋酸丁酯、5％-10％的二甲苯、15％-20％的环己酮、3％-5％的聚氨酯油墨连接料、4％-6％的聚酰胺类增塑剂制成的油墨层。

2.根据权利要求1所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，其特征在于：所述色料为金红石型永固红，所述防干剂为正己烷和异丙醇的混合物，所述聚酰胺类增塑剂为PA610。

3.根据权利要求2所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，其特征在于：所述醋酸丁酯为乙酸正丁酯和乙酸异丁酯的混合物。

4.根据权利要求3所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，其特征在于：所述载体层的厚度为40微米，图纹层的厚度为50-75微米。

5.根据权利要求4所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，其特征在于：所述图纹层的第一层厚度为20-30微米，第二层厚度为20-30微米，第三层厚度为10-15微米。

6.根据权利要求5所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜，其特征在于：所述图纹层的第一层为质量分数为45％的双组份聚氨酯油墨、5％的聚酰胺类增塑剂、20％的环己酮、15％的醋酸丁酯、15％的异丙醇制成的聚氨酯油墨层，第二层为质量分数为32％的丙烯酸树脂、3％的丁酸纤维树脂、17％的醋酸丁酸纤维树脂、12％的钛白粉、11％的色料、25％的混合溶剂制成的图纹遮盖油墨层，其中混合溶剂由质量分数为21％的单组份聚氨酯油墨、40％的乙酸正丁酯、12％的醋酸丁酯、12％的二甲苯、10％的丁酮、5％的聚酰胺类增塑剂组成，第三层为质量分数为50％的双组份聚氨酯油墨、4％的防干剂、15％的醋酸丁酯、6％的二甲苯、16％的环己酮、3％的聚氨酯油墨连接料、6％的聚酰胺类增塑剂制成的油墨层。

7.一种制备权利要求1所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的方法，包括以下步骤： 

(1)将图纹层第一、二、三层所需的原料混合、搅拌、静止80分钟-120分钟，分别得到各层所需的油墨；

(2)用凹版印刷机按设计好的图案在载体层上印刷第一层，印刷速度为30-40m/min；

(3)当印刷有第一层图案的载体层彻底干燥后，按设计好的图案在第一层上印刷第二层，印刷速度为30-40m/s；

(4)当印刷有第一层、第二层图案的载体层彻底干燥后，按设计好的图案在第二层上印刷第三层，印刷速度为30-40m/s。

8.根据权利要求7所述的制备PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的方法，其特征在于：所述(2)、(3)、(4)印刷步骤，印刷时室温为28-30℃，室内相对湿度为48％～52％。

9.根据权利要求8所述的制备PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的方法，其特征在于：所述印刷速度为35m/min，室温为29℃，室内相对湿度为50％。

10.一种应用权利要求1-5任一项所述的PVA立式浸涂图纹印刷薄膜的浸涂刷工艺，包括以下步骤：

(1)将印刷薄膜图纹层朝上，载体层朝下，平铺于水面上，当载体层吸水变为饱和液态后，将活化还原剂均匀喷洒在图纹层上；

(2)根据图纹层上图案的位置，将印刷薄膜上的图案一次性浸涂到物件的两面上，被浸涂物件两面的最大尺寸：长×宽×宽8000×1000×100(mm)

(3)将步骤(2)得到的物件从水中取出，用水清洗干净物件表面的PVA降解物，然后用热风干燥或自然干燥；

其中所述步骤(1)中活化还原剂由质量分数为50％-70％醋酸乙酯和30％-50％乙醇组成。

11.根据权利要求10所述的图纹浸涂工艺，其特征在于：所述(2)步骤的浸涂方式为根据图案的位置把物件在印刷薄膜上方垂直90度向下压入水中，或将物件如板材类产品以厚度为立面垂直吊挂在印刷薄膜上方，升高浸槽的液面高度，将液态的印刷图纹浸涂到物件两面上。

12.根据权利要求11所述的浸涂工艺，其特征在于：所述活化还原剂由质量分数为60％醋酸乙酯和40％乙醇组成。