CN105966020A - 一种pvc复合膜及其制备方法 - Google Patents

一种pvc复合膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种PVC复合膜及其制备方法,具体地,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨。该PVC复合膜的制备方法包括热压复合步骤:将所述承印层和面层加热至Ta进行热压复合,所述Ta=150‑200℃,以及在热压复合步骤前的初步复合步骤:将所述承印层和面层先加热至Tb进行初步复合;所述Ta‑Tb=10‑20℃。该方法解决了因水性油墨本身性质而导致的PVC复合膜粘结性差等问题,使PVC复合膜在具有良好的外观的同时,兼具优良的剥离强度,具有良好的工业化应用前景和潜力。

Description

一种PVC复合膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合塑料膜,具体涉及一种PVC复合膜及其制备方法。
背景技术
PVC复合膜,尤其是仿木纹的PVC复合膜在装饰技术领域具有逐步替代传统的装饰材料的趋势。PVC复合膜可以木材、塑料板、金属板等各种基材复合,在达到具有各种色彩和纹路的高档、逼真的装饰效果,还在基板表面形成一种保护层。
现目前用于装饰的PVC复合膜通常采用的是油性油墨。油性油墨在附着力、流平性和光泽,使精细的图案和细小的文字的印刷成为可能。
水性油墨使用的溶剂为水或醇类,明显减少了VOC的排放,能防止大气污染,不影响人体健康。而水性油墨的附着力以及光泽精细度方面还有较大的局限,这可能使使用的水性油墨PVC复合膜的印刷纹路的完整性和色泽度的持久性差。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种能有效保护印刷纹路的完整性和色泽的PVC复合膜。
为解决上述问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨;
所述承印层和面层的材质均为PVC。
作为优选,所述水性油墨的溶媒为质量分数为2-10%的乙醇水溶液。
作为优选,包括热压复合步骤:将所述承印层和面层加热至Ta进行热压复合,所述Ta=150-200℃,得到PVC复合膜;
在所述热压复合步骤前,还包括一初步复合步骤:将所述承印层和面层先加热至Tb进行初步复合;所述Ta-Tb=10-20℃。
作为优选,所述热压复合步骤中,所述Ta=160-180℃。
作为优选,Tb至Ta的升温速率为2-20℃/s。
作为优选,通过电加热或红外加热使温度由Tb升至Ta。
作为优选,所述红外加热包括短波红外加热。
作为优选,所述红外加热采用中波红外加热和短波红外加热相结合的方式,使温度由Tb升至Ta。
作为优选,所述中波红外加热与所述短波红外加热的额定功率之比为2:1。
作为优选,上述方法包括以下步骤:
预热):将所述承印层和面层预热;
初步复合):将所述承印层和面层加热至Tb进行初步复合;
热压复合):将所述承印层和面层加热至Ta进行热压复合,得到PVC复合膜;
压纹):对所述PVC复合膜进行压纹处理,冷却。
额定功率2:1相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明通过使用PVC膜承载水性油墨的方式,减少了在PVC复合膜作为装饰材料对环境或人体的潜在危害;同时通过承印层上加覆面层的方式,有效地保护水性油墨,使其印刷纹路的保持完整性和良好的色泽。本发明公开了PVC复合膜的制备方法,解决了因水性油墨本身性质而导致的PVC复合膜粘结性差等问题,使PVC复合膜在具有良好的外观的同时,兼具优良的剥离强度,具有良好的工业化应用前景和潜力。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
本发明提供一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨。该PVC复合膜由印有水性油墨的承印层和面层组成,一方面减少了在PVC复合膜作为装饰材料对环境或人体的潜在危害,另一方面有效保护水性油墨,使其保持良好的印刷纹路和色泽。该面层为透明的PVC薄膜。
以下具体实施例中,所述水性油墨的溶媒为质量分数为2-10%的乙醇水溶液。即乙醇在乙醇水溶液中的质量分数为2-10%。该溶媒使该水性油墨具有良好的环境友好性,安全无毒无害不燃不爆,几乎无挥发性有机气体产生,对人体安全;该溶媒具有良好的分散性,使该水性油墨印刷成形后的花纹清晰、颜色鲜艳效果逼真。
以下具体实施例中,制备上述PVC复合膜的方法,包括热压复合步骤:承印层和面层于Ta热压复合,其中Ta=150-200℃;
在所述热压复合步骤前,还包括一初步复合步骤:将所述承印层和面层先加热至Tb进行初步复合;所述Ta-Tb=10-20℃。即初步复合与热压复合之间的温度差为10-20℃。
热压复合影响承印层和面层的贴合平整性和贴合牢度;温度过低,贴合不牢,温度过高,承印层和面层之间贴合不平整或起皱。采用初步复合和热压复合两阶段加热的方式,先使承印层和面层先均匀升温后进行初步复合,能有效减少承印层和面层的热膨胀产生的体积差对贴合平整性的影响。
作为优选的方案,Tb至Ta的升温速率为2-20℃/s。升温速率影响承印层和面层之间的贴合平整性。以下具体实施例中,可通过电加热或红外加热使承印层和面层完成Tb至Ta之间的升温过程。
以下具体实施例中,所述承印层的制备方式包括但不限于压延法;所述水性油墨印于承印层上的方式包括但不限于采用凹模印刷。以下具体实施例中水性油墨可通过市售的途径获得,如中山市台欣化工有限公司生产并销售的水性木纹印刷油墨。
以下具体实施例中,所述初步复合和热压复合步骤可通过但不限于市售的热压机或贴合机等常规的机构完成。
以下具体实施例中,所述电加热方式是指通过加热辊的方式进行电加热。
以下具体实施例中,所述红外加热包括短波加热,即所述加热过程中,至少使用一根短波红外灯管进行加热。
以下具体实施例中,所述中波红外为波长为3-5μm的红外波;所述短波红外为波长为1-2.5μm的红外波。所述中波红外及短波红外的发射源可通过市售途径获得,如扬州市捷能光电科技有限公司销售的中波红外线镀金灯管或短波红外线镀金灯管。
实施例1:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为2%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)初步复合:利用电加热的方式,将承印层和面层从室温预热至130℃;
3)热压复合:利用电加热的方式,以5℃/s的速率,将承印层和面层从130℃温加热至150℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M1。
实施例2:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为4%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)初步复合:利用电加热的方式,以3℃/s的速率,将承印层和面层从室温加热至140℃;
3)热压复合:利用电加热的方式,以6℃/s的速率,将承印层和面层从140加热至160℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M2。
实施例3:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为10%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)初步复合:利用电加热的方式,以3℃/s的速率,将承印层和面层从室温加热至160℃;
3)热压复合:利用电加热的方式,以5℃/s的速率,将承印层和面层从160℃加热至180℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M3。
实施例4:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为5%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)初步复合:利用电加热的方式,以3℃/s的速率,将承印层和面层从室温加热至170℃;
3)热压复合:利用短波红外灯加热的方式,以5℃/s的速率,将承印层和面层从170℃加热至190℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M4。
实施例5:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为3%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)预热:利用电加热的方式,以9℃/s的速率,将承印层和面层从室温预热至155℃;
3)初步复合:利用电加热的方式,以9℃/s的速率,将承印层和面层加热至180℃进行初步复合;
4)热压复合:利用中波红外灯加热的方式,以5℃/s的速率,将承印层和面层从180℃加热至200℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M5。
实施例6:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为8%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)预热:利用电加热的方式,以8℃/s的速率,将承印层和面层从室温预热至140℃;
3)初步复合:利用电加热的方式,以8℃/s的速率,将承印层和面层加热至180℃进行初步复合;
4)热压复合:利用中波红外和短波红外相结合的方式,以10℃/s的速率,将承印层和面层从180℃加热至200℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M6;
步骤4)中,所述中波红外灯和短波红外的额定功率之比为2:1,即在相同的距离和功率的前提下,中波红外线镀金灯管与短波红外线镀金灯管的数量之比为2:1。
实施例7:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为8%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)预热:利用电加热的方式,以8℃/s的速率,将承印层和面层从室温预热至140℃;
3)初步复合:利用电加热的方式,以8℃/s的速率,将承印层和面层加热至160℃进行初步复合;
4)热压复合:利用中波红外和短波红外相结合的方式,以10℃/s的速率,将承印层和面层从160℃加热至180℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为M7;
步骤4)中,所述中波红外灯和短波红外的额定功率之比为2:1,即在相同的距离和功率的前提下,中波红外线镀金灯管与短波红外线镀金灯管的数量之比为2:1。
对比例1:
与实施例6不同的是,对比例1的步骤4)中,所述承印层和面层从180℃加热至210℃,得到PVC复合膜,命名为D1。
对比例2:
与实施例6不同的是,对比例2的步骤4)中,所述承印层和面层从180℃加热至220℃,得到PVC复合膜,命名为D2。
对比例3:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为3%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)初步复合:利用电加热的方式,将承印层和面层从室温预热至130℃;
3)热压复合:利用电加热的方式,以5℃/s的速率,将承印层和面层从130℃加热至140℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为D3。
对比例4:
一种PVC复合膜,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨,所述面层透明;该水性油墨的溶媒为质量分数为3%的乙醇的水溶液。
制备该PVC复合膜的方法,包括以下步骤:
1)引入:使用贴合机,引入印有水性油墨的承印层以及面层;
2)初步复合:利用电加热的方式,将承印层和面层从室温预热至120℃;
3)热压复合:利用电加热的方式,以5℃/s的速率,将承印层和面层从120℃加热至130℃,进行热压复合,得到PVC复合膜,命名为D4。
对比例5:
与实施例6不同的是,对比例5的步骤4)中,所述承印层和面层于180℃直接热压复合后得到PVC复合膜,得到PVC复合膜,命名为D5。
对比例6:
与实施例6不同的是,对比例6的步骤4)中,以1℃/s的速率升温,得到PVC复合膜,命名为D6。
对比例7:
与实施例6不同的是,对比例7的步骤4)中,以20℃/s的速率升温,得到PVC复合膜,命名为D7。
对比例8:
与实施例6不同的是,对比例8的步骤4)中,以30℃/s的速率升温,得到PVC复合膜,命名为D8。
对比例9:
与实施例1不同的是,步骤3)中的采用短波红外加热,其余步骤、参数均与实施例1相同,得到的PVC复合膜,命名为D9。
对比例10:
与实施例2不同的是,步骤3)中的采用中波红外加热,其余步骤、参数均与实施例2相同,得到的PVC复合膜,命名为D10。
对比例11:
与实施例3不同的是,步骤3)中的采用短波红外加热,其余步骤、参数均与实施例3相同,得到的PVC复合膜,命名为D11。
对比例12:
与实施例4不同的是,步骤3)中采用中波红外加热,其余步骤、参数均与实施例4相同,得到的PVC复合膜,命名为D12。
对比例13:
与实施例5不同的是,步骤4)中采用短波红外加热,其余步骤、参数均与实施例5相同,得到的PVC复合膜,命名为D13。
性能测试
上述实施例和对比例制得的PVC复合膜,热压复合后马上进行压纹试验,冷却后通过肉眼观察上述实施例和对比例制得的PVC复合膜的外观,并根据国家标准《GB 8808-1988软质复合塑料材料剥离试验方法》进行试验,分别测试上述全部实施例和对比例制得的PVC复合膜的剥离强度,实验结果见下表1。
表1不同PVC复合膜的性能测试
由M1-M3与D3-D4的比较可知,热压复合的温度小于150℃,则剥离强度过低,压纹的清晰度不理想;由M6与D1、D2的比较可知,热压复合的温度大于200℃,虽然剥离强度较高但是在面层产生明显的褶皱,影响外观;
由M1-M3与D9-D11的比较可知,热压复合过程中采用红外加热,相对于采用电加热的方式,最终得到的PVC复合膜的剥离强度更大一些。
由M4、M5与D12、D13的相互比较可知,红外加热过程中,采用短波红外加热的方式,相对于中波红外加热的方式,得到的PVC复合膜剥离强度相对较大,且面层平滑;由M5与M6、D13的比较可知,采用中波红外与短波红外结合的方式,最终得到的PVC复合膜的抗剥离等性能更优越。
由M6与D6-D8的比较可知,红外加热过程中,升温速率也影响最终得到的PVC复合膜的剥离强度:升温速率过慢或过快可能导致面层产生褶皱。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种PVC复合膜,其特征在于,该PVC复合膜包括承印层和贴合于承印层上的面层;所述承印层上印有水性油墨;
所述承印层和面层的材质均为PVC。
2.如权利要求1所述的PVC复合膜,其特征在于,所述水性油墨的溶媒为质量分数为2-10%的乙醇水溶液。
3.制备如权利要求1或2所述的PVC复合膜的方法,其特征在于,包括热压复合步骤:将所述承印层和面层加热至Ta进行热压复合,所述Ta=150-200℃,得到PVC复合膜;
在所述热压复合步骤前,还包括一初步复合步骤:将所述承印层和面层先加热至Tb进行初步复合;所述Ta-Tb=10-20℃。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述热压复合步骤中,所述Ta=160-180℃。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,Tb至Ta的升温速率为2-20℃/s。
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,通过电加热或红外加热使温度由Tb升至Ta。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述红外加热包括短波红外加热。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述红外加热采用中波红外加热和短波红外加热相结合的方式,使温度由Tb升至Ta。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述中波红外加热与所述短波红外加热的额定功率之比为2:1。
10.如权利要求3所述的方法,其特征在于,包括以下步骤:
预热):将所述承印层和面层预热;
初步复合):将所述承印层和面层加热至Tb进行初步复合;
热压复合):将所述承印层和面层加热至Ta进行热压复合,得到PVC复合膜;
压纹):对所述PVC复合膜进行压纹处理,冷却。
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Assignor: GUANGDONG TIANAN NEW MATERIAL Co.,Ltd.

Contract record no.: X2020980005499

Denomination of invention: A PVC composite membrane and its preparation method

Granted publication date: 20180904

License type: Exclusive License

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Denomination of invention: A PVC composite membrane and its preparation method

Effective date of registration: 20200904

Granted publication date: 20180904

Pledgee: Guangdong Yaoda Financial Leasing Co., Ltd

Pledgor: GUANGDONG TIANAN NEW MATERIAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2020980005712