CN105647310A - 一种pvc基材底涂涂料组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC基材底涂涂料组合物及其制备方法,所述涂料组合物包括以下重量百分比含量的各组分:丙烯酸树脂5~15%,环氧树脂10~30%,氨基树脂1.5~5%,助剂0.01~0.5%,溶剂50~80%。本发明PVC基材底涂涂料组合物具有配制和使用方便、储存稳定、涂布适应性佳、价格适中等优点。在实际应用时,作为产品的中间层,具有对底层的PVC膜和上层的油墨层均具有极好的附着力。
Description
技术领域
本发明涉及PVC基材底涂用涂料领域,具体涉及一种PVC基材底涂涂料组合物及其制备方法。
背景技术
PVC膜是一种真空吸塑膜,用于各类面板的表层包装,所以又被称为装饰膜、附胶膜,应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,为60%,其次是包装行业,还有其他若干小范围应用的行业。货物的表面和形状会给人留下第一印象。从这层意义上说,PVC膜的市场前景十分看好。而事实上,随着时代的发展,PVC也正以其良好的性能、简单的工艺以及其他诸多优点渐渐赢得了人们的欢心,已被越来越多的人接受和认可,在欧美国家PVC是建筑行业的宠儿,PVC在人们的日常生活中随处可见。PVC不但可以表现自然界的颜色,还可以表现人们幻想中的颜色。在德国,40%的家具都是用PVC来作表面材料的,看到那些色泽自然、色彩华丽、丰富多样、图案美丽、式样典雅而高档的办公桌、书架、沙发、厨柜,谁也不会把它们和街头那些满目疮痍的“白色垃圾”联想到一起,更不会想到正是PVC吸塑膜赋予了它们如此美丽的外衣。
PVC印刷膜是一种可用于印刷的PVC热收缩膜,是一种透明光泽度高、收缩性好、环保节能、柔韧性极佳的包装材料,备受消费者的喜爱,广泛应用于食品、玩具、婴幼儿用品、文具、化妆品、日用品、医疗用品等外包装上。PVC印刷膜印刷效果极好,清晰有趣的图案,丰富鲜艳的色彩,起到很好的宣传效果,并且PVC印刷膜在热封时,不会产生有毒的气体,废弃之后可回收经处理循环使用,是一种环保节能、印刷效果极好、柔韧性极佳的包装材料。PVC印刷膜具有良好的拉伸能力,延伸率极大,透明度高等特点,因此应用范围广泛,备受消费者和包装厂家的喜爱。
然而由于印刷时普通油墨与PVC的附着牢度较差,印刷后一刮油墨就会掉落,专门印刷PVC材质的油墨价格又普遍偏高,因此需要中间层起到连接基材与油墨的作用,并且牢度要好。目前PVC产业在全世界发展迅速,前景广阔。因此PVC基材底涂涂料组合物产品也具有很大的经济价值。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种PVC基材底涂涂料组合物及其制备方法,解决目前PVC专用油墨很贵、市场上又没有性能合适的PVC膜用底涂料的现状,提供一种性能优良的PVC基材底涂涂料组合物。
本发明是通过以下技术方案实现的:
第一方面,本发明涉及一种PVC基材底涂涂料组合物,所述涂料组合物包括以下重量百分比含量的各组分:
所述丙烯酸树脂选自酸值为3~6/mgKOH/g、7~10/mgKOH/g、11~14/mgKOH/g的丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物。丙烯酸树脂酸值小于3/mgKOH/g,会导致牢度不好;酸值大于14/mgKOH/g,会导致涂料失效快。
优选地,所述丙烯酸树脂中,酸值分别为3~6/mgKOH/g、7~10/mgKOH/g、11~14/mgKOH/g的丙烯酸树脂的重量比为1:(0~2):(0~1)。
优选地,所述环氧树脂为环氧值176~184/g/eq的双酚A型环氧树脂、环氧值180~210/g/eq的双酚F型环氧树脂中的一种或两种的混合物。环氧值过高会导致涂层过硬且脆,环氧值过低会导致牢度不好。
优选地,所述氨基树脂为含脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷中的一种或几种的混合物。
更优选地,所述氨基树脂中,脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂的重量比为(0~2):(0~6):1。
优选地,所述助剂为流平剂、交联剂、增滑剂、催干剂中的一种或几种的混合物;所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷;所述交联剂包括二乙撑三胺;所述增滑剂包括硬脂酸酰胺;所述催干剂包括新葵酸。
优选地,所述溶剂选自丙酮、醋酸乙酯、异丙醇、醋酸正丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的两种或两种以上的混合物。
第二方面,本发明还涉及一种PVC基材底涂涂料组合物的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤A、将溶剂投入反应釜中,搅拌均匀;
步骤B、将氨基树脂投入反应釜中,高速搅拌,至充分溶解;
步骤C、将丙烯酸树脂及环氧树脂加入反应釜中,高速搅拌,至充分混合均匀;
步骤D、将助剂加入反应釜中,高速搅拌均匀即可。
优选地,步骤A、C、D中,所述高速指转速为1500rad/min。
优选地,步骤B中,所述的高速搅拌时间为1.5~2.0小时;步骤C中,所述的高速搅拌时间为1.0~3.0小时。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)涂料配制和使用方便,使用常规反应釜以及涂布机就能够满足要求;
(2)涂料储存稳定,保质期能够达到一年;
(3)涂料涂布适应性佳,能够在不同厚度的PVC膜上很好的涂布;
(4)涂料与PVC以及油墨具有很好的附着牢度;
(5)涂料价格适中,成本低于市场上现有产品成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将30公斤丙酮、20公斤醋酸正丙酯和20公斤醋酸正丁酯全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将1.5公斤脲醛树脂、2.5公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌1.5小时至充分溶解;
(3)将6公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)和19.5公斤双酚A型环氧树脂(环氧值180/g/eq)加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.2公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)、0.1公斤催干剂(新葵酸)依次缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为70~80℃,烘干时间为30s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
实施例2
本实施例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将55公斤醋酸乙酯、20公斤丙二醇甲醚全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将2公斤三聚氰胺树脂、2公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌1.5小时至充分溶解;
(3)将8公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、3公斤丙烯酸树脂(酸值8.5/mgKOH/g)、10公斤双酚F型环氧树脂(环氧值195/g/eq)加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解;
(4)将0.01公斤流交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为60~80℃,烘干时间为30s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
实施例3
本实施例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将33公斤异丙醇、20公斤正丁醇和20公斤的丙二醇甲醚醋酸酯全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将1公斤脲醛树脂脂、2公斤三聚氰胺树脂、1公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌2.0小时至充分溶解;
(3)将7公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、2公斤丙烯酸树脂(酸值12.5/mgKOH/g)、13.7公斤的双酚A型环氧树脂(环氧值180/g/eq)加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解;
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.1公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)依次缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀;
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为70~80℃,烘干时间为30s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
实施例4
本实施例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将10公斤丙酮、34公斤醋酸正丙酯和30公斤的正丁醇全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将1.5公斤脲醛树脂、2公斤三聚氰胺树脂、1.5公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌2.0小时至充分溶解;
(3)将5.5公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、3公斤丙烯酸树脂(酸值12.5/mgKOH/g)、12.5公斤双酚F型环氧树脂(环氧值195/g/eq)加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解;
(4)将0.01公斤催干剂(新葵酸)缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀;
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为70~80℃,烘干时间为30s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
实施例5
本实施例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将40公斤醋酸乙酯、30公斤的丙二醇甲醚全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将1公斤脲醛树脂、1.7公斤三聚氰胺树脂、1.3公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌2.0小时至充分溶解;
(3)将4.8公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、4.8公斤丙烯酸树脂(酸值8.5/mgKOH/g)、16.4公斤双酚A型环氧树脂(环氧值180/g/eq)加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解;
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀;
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为75~85℃,烘干时间为15s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
实施例6
本实施例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将40公斤醋酸乙酯、40公斤的丙二醇甲醚全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将1.3公斤脲醛树脂、1.4公斤三聚氰胺树脂、1.3公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂依次缓慢投入反应釜中,高速搅拌2.0小时至充分溶解;
(3)将2.2公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、2.4公斤丙烯酸树脂(酸值8.5/mgKOH/g)、11.4公斤双酚F型环氧树脂(环氧值195/g/eq)依次加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解。
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为60~80℃,烘干时间为30s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
实施例7
本实施例是实施例6的变化例,制备方法与实施例6相同,变化之处仅在于采用了如表1所示的组分和含量。
将涂料直接上涂布机涂布,流平较好,涂层表面平整度较高,烘干温度为0~80℃,烘干时间为30s~60s,涂层与PVC基膜以及油墨附着牢度高。
对比例1
本对比例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将30公斤丙酮、20公斤醋酸正丙酯和23公斤醋酸正丁酯全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将0.5公斤脲醛树脂、0.5公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌2.0小时至充分溶解;
(3)将6公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、19.5公斤双酚A型环氧树脂(环氧值180/g/eq)加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解。
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.2公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)、0.1公斤催干剂(新葵酸)依次缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平效果差,涂层表面平整度低,涂层与PVC基膜以及油墨的附着牢度低,涂层易被腐蚀。
对比例2
本对比例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将55公斤醋酸乙酯、14.99公斤丙二醇甲醚全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将12公斤三聚氰胺树脂、2公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌1.5小时至充分溶解;
(3)将3公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、3公斤丙烯酸树脂(酸值8.5/mgKOH/g)、10公斤双酚F型环氧树脂(环氧值195/g/eq)依次加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解。
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平效果差,涂层表面平整度低,烘干时间较长,涂层与PVC基膜的附着牢度不好。
对比例3
本对比例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将55公斤醋酸乙酯、14.99公斤丙二醇甲醚全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将2公斤三聚氰胺树脂、2公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌1.5小时至充分溶解;
(3)将3公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、9公斤丙烯酸树脂(酸值8.5/mgKOH/g)、14公斤双酚F型环氧树脂(环氧值195/g/eq)依次加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解。
(4)将0.01公斤交联剂(二乙撑三胺)缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平效果差,涂层表面平整度低,烘干时间较长,涂层与PVC基膜的附着牢度不好。
对比例4
本对比例的PVC基材底涂涂料组合物采用表1所示的组分及含量的原料进行配制;具体制备包括如下工艺步骤:
(1)将55公斤醋酸乙酯、14.99公斤丙二醇甲醚全部投入反应釜中,搅拌均匀;
(2)将2公斤脲醛树脂、0.5公斤聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂投入反应釜中,高速搅拌1.5小时至充分溶解;
(3)将6公斤丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、19公斤双酚A型环氧树脂(环氧值180/g/eq)依次加入反应釜中,高速搅拌2.5小时,至充分溶解。
(4)将0.2公斤流平剂(聚二甲基硅氧烷)、0.2公斤增滑剂(硬脂酸酰胺)、0.1公斤催干剂(新葵酸)依次缓慢加入到反应釜中,充分搅拌至分散均匀。
将涂料直接上涂布机涂布,流平效果差,涂层表面平整度低,烘干时间较长,涂层与PVC基膜的附着牢度不好。
表1
使用工艺
使用以上实施例和对比例的PVC基材底涂涂料的工艺,具体包括以下工序:
1、配料工序
按照订单需求用溶剂适当稀释所述涂料组合物,调配成具有一定黏度的涂布液。
2、涂布、烘干工序
利用涂布设备将涂布液均匀地涂布在一定厚度的PVC基膜上后,以设定的机速进入烘道中烘干溶剂后,形成一层均匀致密的涂层。
3、印刷工艺
在底涂层上印刷油墨,进一步做成成品。
性能检测
分别对实施例1~6以及对比例1、2制得的涂料组合物进行制样,采用涂布机进行涂布,涂布膜上面印刷油墨。检测性能,测定底涂料与PVC的牢度、对油墨的附着力。
具体性能检测项目及对应的方法如下:
一、与PVC的牢度
采用3M公司的610胶带,对样张涂料与PVC的牢度进行测试。
评估方法:完全没有脱落为优,有少量脱落为良,大量脱落为差。
二、附着力
采用3M公司的610胶带,对样张印刷油墨后的附着力进行测试。
评估方法:完全没有脱落为优,有少量脱落为良,大量脱落为差。
性能检测结果如表2所示:
表2性能检测情况
对比例1与实施例1的区别在于,组合物涂料体系中氨基树脂的含量较低,为1.03%;丙烯酸树脂及环氧树脂的含量较高,为27.37%;对比例1的平整度、附着牢度等较实施例1出现大幅度下降,甚至出现底涂层被腐蚀现象;对比例2与实施例2的区别在于,组合物体系中氨基树脂的含量较高,为14%,丙烯酸树脂及环氧树脂的含量较低,为16%,对比例2的平整度、附着牢度等较实施例2也出现大幅度下降。因此,通过实施例1、2和对比例1、2的比较可知,本发明组合物体系中主要组分丙烯酸树脂及环氧树脂、氨基树脂在一定的配比关系下才能使得本发明的组合物具有好的平整度、附着牢度效果。进一步比较实施例和对比例3、4可知,丙烯酸树脂选用重量比为1:(0~2):(0~1)的丙烯酸树脂(酸值4.5/mgKOH/g)、丙烯酸树脂(酸值8.5/mgKOH/g)、双酚A型环氧树脂(环氧值180/g/eq)/双酚F型环氧树脂(环氧值195/g/eq)的混合物,以及氨基树脂选用重量比为(0~2):(0~3):1的脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷的混合物的情况下,能够使得本发明的组合物体系具备最佳的综合性能,能够真正彻底的解决传统配方工艺下的各种问题。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述涂料组合物包括以下重量百分比含量的各组分:
所述丙烯酸树脂选自酸值为3~6/mgKOH/g、7~10/mgKOH/g、11~14/mgKOH/g的丙烯酸树脂中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述丙烯酸树脂中,酸值分别为3~6/mgKOH/g、7~10/mgKOH/g、11~14/mgKOH/g的丙烯酸树脂的重量比为1:(0~2):(0~1)。
3.根据权利要求1所述的PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述环氧树脂为环氧值176~184/g/eq的双酚A型环氧树脂、环氧值180~210/g/eq的双酚F型环氧树脂中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述氨基树脂为含脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求4所述的PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述氨基树脂中,脲醛树脂、三聚氰胺树脂、聚酰胺多胺环氧氯丙烷的重量比为(0~2):(0~6):1。
6.如权利要求1所述的PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述助剂为流平剂、交联剂、增滑剂、催干剂中的一种或几种的混合物;所述流平剂包括聚二甲基硅氧烷;所述交联剂包括二乙撑三胺;所述增滑剂包括硬脂酸酰胺;所述催干剂包括新葵酸。
7.根据权利要求1所述的PVC基材底涂涂料组合物,其特征在于,所述溶剂为丙酮、醋酸乙酯、异丙醇、醋酸正丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、醋酸正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯中的两种或两种以上的混合物。
8.一种根据权利要求1所述的PVC基材底涂涂料组合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
步骤A、将溶剂投入反应釜中,搅拌均匀;
步骤B、将氨基树脂投入反应釜中,高速搅拌,至充分溶解;
步骤C、将丙烯酸树脂及环氧树脂加入反应釜中,高速搅拌,至充分混合均匀;
步骤D、将助剂加入反应釜中,高速搅拌均匀即可。
9.根据权利要求8所述的PVC基材底涂涂料组合物的制备方法,其特征在于,步骤B、C、D中,所述的高速搅拌转速为1500rad/min。
10.根据权利要求8所述的PVC基材底涂涂料组合物的制备方法,其特征在于,步骤B中,所述的高速搅拌时间为1.5~2.0小时;步骤C中,所述的高速搅拌时间为1.0~3.0小时。
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