CN108728024A - 一种可收卷的pvc家具膜水性真空吸塑胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种PVC家具膜水性真空吸塑胶及其制备方法，所述PVC家具膜水性真空吸塑胶由如下重量配比的原料组成：粘结树脂52‑68份、蜡助剂10‑20份、润湿剂1.2‑1.4份、偶联剂2‑3.2份、增稠剂2.2‑4份、消泡剂0.2‑0.4份、助溶剂4‑6.5份、水8.6‑16.5份；该吸塑胶采用水性真空吸塑体系，利于实现PVC家具膜的全面水性化进程；采用普通凹版印刷工艺施胶，且可以实现收卷，无需现场施胶，为印刷、吸塑厂家创造了更为便利的加工模式，同时保证了吸塑胶对PVC膜与家具密度板的强粘结。

Description

一种可收卷的PVC家具膜水性真空吸塑胶及其制备方法
(一)技术领域
本发明涉及水性真空吸塑胶及其制备方法，具体涉及一种可收卷的PVC家具膜水性真空吸塑胶及其制备方法，所述吸塑胶可应用于PVC家具膜与家具板的真空吸塑贴合。
(二)背景技术
目前国内PVC家具膜印刷、吸塑仍以溶剂型油墨、溶剂型吸塑胶为主，溶剂型体系含大量(一般占配方组成的60％以上)挥发性有机溶剂(VOC)，如甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮等。在油墨印刷干燥时，释放出大量的有机溶剂，易燃易爆，且对印刷、贴合工人和环境都造成了极大的损害与污染。不仅如此，贴合PVC家具膜的家具进入家装市场后，仍会缓慢地释放出VOC，这无疑会对消费者的居家健康造成长期的伤害。因此，全面解决PVC家具膜的水性化问题，除了需要实现印刷水性化外，吸塑贴合也需要水性化。针对印刷问题，本公司已提供了一套完善的解决方案(专利名称：一种PVC家具膜水墨树脂及其制备方法，专利申请号：2017106122167；专利名称：一种PVC家具膜凹版印刷水性油墨及其制备方法，专利申请号：2017108106169；专利名称：一种PVC家具膜水性发泡油墨及其制备方法，专利申请号：2017108106188)。另一方面，目前大部分PVC家具膜吸塑胶均为溶剂型体系，且基本上都采用现场施胶，即时吸塑的工艺。针对此问题，本发明提供了一种PVC家具膜水性真空吸塑胶及其制备方法，该吸塑胶采用普通凹版印刷工艺施胶，且可以实现收卷，为印刷、吸塑厂家创造了更为便利的加工模式。
(三)发明内容
本发明提供了一种PVC家具膜水性真空吸塑胶及其制备方法，该吸塑胶采用普通凹版印刷工艺施胶，且可以实现收卷。
本发明的技术方案如下：
一种PVC家具膜水性真空吸塑胶，由如下重量配比的原料组成：
粘结树脂52-68份、蜡助剂10-20份、润湿剂1.2-1.4份、偶联剂2-3.2份、增稠剂2.2-4 份、消泡剂0.2-0.4份、助溶剂4-6.5份、水8.6-16.5份。
其中：
所述粘结树脂为自制的PVC家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂，其配方及制备方法见发明专利文件：一种PVC家具膜水墨树脂及其制备方法，申请号：201710612216.7，公开日：2017-10-20。
所述蜡助剂为聚丙烯蜡E-40GF(Keim公司)或E-668H(Keim公司)中的任意一种或两者以任意比例的混合物，特别优选为E-668H(Keim公司)。
所述润湿剂为聚醚硅氧烷类润湿剂(例如：LeAD154、LeAD155，利佳助剂公司)、氟化改性聚丙烯酸酯类润湿剂(例如：LeAD177，利佳助剂公司；Tech-137，上海泰格聚合物技术有限公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物，特别优选聚醚硅氧烷类润湿剂LeAD154 (利佳助剂公司)。
所述偶联剂特别优选为3-氨基丙基三乙氧基硅烷(曲阜晨光化工有限公司)。
所述增稠剂可以为聚丙烯酸类增稠剂(例如：DeuRheo WT-120，德谦公司)、聚氨酯类增稠剂(例如：216，德谦公司；DeuRheo WT-201，德谦公司；DeuRheo WT-202，德谦公司)、聚丙烯酸酯类增稠剂(Latekoll D，BASF公司)中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；特别优选聚丙烯酸类增稠剂DeuRheo WT-120(德谦公司)。
所述消泡剂可以为低级醇类消泡剂(例如：DF 3163，德谦公司)、有机硅类消泡剂(例如：G308，美国美利肯化工集团有限公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物，优选低级醇类消泡剂DF 3163(德谦公司)。
所述助溶剂可以为乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种或两种以上任意比例的混合物，优选乙醇。
所述水优选纯净水。
本发明还提供了所述PVC家具膜水性真空吸塑胶的制备方法，所述的制备方法为：
按照配方量，先将粘结树脂加入到分散砂磨机内，以1000-2000rpm的速度开始搅拌，接着将水、助溶剂混合后加入到分散砂磨机内，随后将蜡助剂、偶联剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂依次加入到分散砂磨机中，之后将搅拌速度调整至2000-2500rpm，搅拌0.5-1h，过滤出料，得到所述PVC家具膜水性真空吸塑胶。
本发明制得的水性真空吸塑胶可采用普通凹版印刷工艺施胶于PVC家具膜上，所述凹版印刷工艺的工作参数为：开机速度50-60m/min，烘干温度50-60℃，所述水性真空吸塑胶的施胶量由印刷版辊目数决定，优选100-180目。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、采用水性真空吸塑体系，利于实现PVC家具膜的全面水性化进程；采用普通凹版印刷工艺施胶，且可以实现收卷，无需现场施胶，为印刷、吸塑厂家创造了更为便利的加工模式。
2、采用自制的PVC家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂(见发明专利：一种PVC家具膜水墨树脂及其制备方法，专利申请号：201710612216.7)为粘结树脂，该树脂对PVC的粘结强度高(剥离强度高达47N/cm)，配合优选的硅烷偶联剂，保证了吸塑胶对PVC膜与家具密度板的强粘结。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
吸塑胶的贮存稳定性是指乳液在60℃条件下静置18天，以不沉淀、不分层代表乳液贮存稳定性>1年；胶黏剂的贮存稳定性是指乳液在60℃条件下静置9天，以不沉淀、不分层代表乳液贮存稳定性>6个月。
吸塑胶的可收卷性测试如下：用KPP凹版打样机将本发明吸塑胶涂覆于PVC家具膜背面，经50-60℃烘干后，将施胶面与非施胶面重叠，并置于1kg砝码下，80℃热压24小时，查看施胶面与非施胶面是否发生粘结，若不粘结则表明吸塑胶的收卷性能良好。
胶黏剂的剥离强度测试如下：用KPP凹版打样机将本发明吸塑胶涂覆于PVC家具膜背面，经50-60℃烘干后与家具密度板进行真空吸塑后按GB/T2792-1981进行测试剥离强度测试。
以下实施例中粘结树脂为自制的PVC家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂，按如下方法制得：
(1)单体滴加相的制备：室温下将23.012kg的甲基丙烯酸甲酯单体(广州市中业化工有限公司)、20.548kg的丙烯酸甲酯单体(上海迈瑞尔化学技术有限公司)、0.44kg的甲基丙烯酸缩水甘油酯单体(江西瑞祥化工有限公司)、0.00368量份的3-巯基丙酸异辛酯(国药集团化学试剂有限公司)链转移试剂以及2kg的ER-40(ADEKA公司)非离子乳化剂以500rpm的速度搅拌溶解40min；
(2)打底相的制备：将1.3kg的DowFaxTM 8390(DOW公司)阴离子乳化剂、0.7kg的ER-40(ADEKA公司)非离子乳化剂、0.11kg的AMP-95(Dow公司)pH缓冲剂、0.08kg的过硫酸钾(吴江市三源精细化工有限公司)引发剂加入到39kg的去离子水中，以400rpm的速度搅拌溶解，并开始升温；
(3)聚合阶段：当打底相的温度升至81℃时，将搅拌速度调整为200rpm，10min内滴加完5％的单体滴加相，体系出现蓝光后保持15min，再同时滴加剩余的单体滴加相和引发剂水溶液，引发剂水溶液由0.2kg的过硫酸钾(吴江市三源精细化工有限公司)引发剂溶解于11.83kg 的去离子水中制得，滴加时间为4h，单体与引发剂水溶液滴加完后，保温搅拌1.5h；
(4)后处理阶段：降温至75℃，加入叔丁基过氧化氢水溶液，所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.078kg的叔丁基过氧化氢(上海佰一化工有限公司)溶解于0.2kg的去离子水中得到，保温搅拌10min，加入雕白粉水溶液，所述雕白粉水溶液由0.078kg的雕白粉(上海沣瑞化工有限公司)溶解于0.2kg的去离子水中得到，保温搅拌10min，最后降至室温，加入防腐剂水溶液，所述防腐剂水溶液由0.02kg的DeuAdd MB-11(德谦公司)防腐剂加入到0.2kg的去离子水中得到，最后过滤出料，即得所述的聚(甲基)丙烯酸酯乳液。
表1 实施例1-4配方组成
实施例1：
按照表1实施例1配方量，先将粘结树脂加入到分散砂磨机(SDF400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)内，以1500rpm的速度开始搅拌；其次将纯净水、乙醇助溶剂混合后加入到分散砂磨机内；接着将E-668H蜡助剂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂、LeAD154润湿剂、DF 3163消泡剂、DeuRheo WT-120增稠剂依次加入其中，最后将搅拌速度调整至2000rpm，搅拌1h过滤出料，得到所述PVC家具膜水性真空吸塑胶。
实施例2：
按照表1实施例2配方量，先将粘结树脂加入到分散砂磨机(SDF400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)内，以2000rpm的速度开始搅拌；其次将纯净水、乙醇助溶剂混合后加入到分散砂磨机内；接着将E-668H蜡助剂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂、LeAD154润湿剂、DF 3163消泡剂、DeuRheo WT-120增稠剂依次加入其中，最后将搅拌速度调整至2500rpm，搅拌1h过滤出料，得到所述PVC家具膜水性真空吸塑胶。
实施例3：
按照表1实施例3配方量，先将粘结树脂加入到分散砂磨机(SDF400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)内，以1000rpm的速度开始搅拌；其次将纯净水、乙醇助溶剂混合后加入到分散砂磨机内；接着将E-668H蜡助剂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂、LeAD154润湿剂、DF 3163消泡剂、DeuRheo WT-120增稠剂依次加入其中，最后将搅拌速度调整至2500rpm，搅拌0.5h过滤出料，得到所述PVC家具膜水性真空吸塑胶。
实施例4：
按照表1实施例4配方量，先将粘结树脂加入到分散砂磨机(SDF400实验分散砂磨机，江阴市双丰化工机械有限公司)内，以2000rpm的速度开始搅拌；其次将纯净水、乙醇助溶剂混合后加入到分散砂磨机内；接着将E-668H蜡助剂、3-氨基丙基三乙氧基硅烷偶联剂、LeAD154润湿剂、DF 3163消泡剂、DeuRheo WT-120增稠剂依次加入其中，最后将搅拌速度调整至2500rpm，搅拌0.5h过滤出料，得到所述PVC家具膜水性真空吸塑胶。
表2 实施例1-4的性能指标
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比实施例1 对比实施例2
稳定性 通过 通过 通过 通过 通过 不通过
可收卷性 良好 良好 良好 良好 良好 差
剥离强度(N/cm) 41 41 40 45 46 40
注：对比实施例1所用样品采用市售PVC家具膜油性真空吸塑胶，对比实施例2所用样片采用市售PVC家具膜水性真空吸塑胶；对比实施例2剥离强度测试采用KPP凹版打样机将其涂覆于PVC家具膜背面后直接与家具密度板进行真空吸塑。
由表2可知，本发明产品在各方面的性能与市售油性产品接近，在稳定性与可收卷性方面明显优于市售水性产品。原因在于市售水性产品为聚氨酯乳液树脂体系，其活化温度在50-70℃之间，故无法满足升温加速的稳定性测试(测试温度为60℃)及印刷烘干(烘干温度在50-60℃之间)后收卷的要求，只能现场施胶，即时吸塑。因此，在实施工艺上，本发明产品比市售水性产品更具优势，且性能与市售油性产品相当，具有广阔的市场应用前景。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述PVC家具膜水性真空吸塑胶由如下重量配比的原料组成：
粘结树脂52-68份、蜡助剂10-20份、润湿剂1.2-1.4份、偶联剂2-3.2份、增稠剂2.2-4份、消泡剂0.2-0.4份、助溶剂4-6.5份、水8.6-16.5份。
2.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述粘结树脂为PVC家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂。
3.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述蜡助剂为聚丙烯蜡E-40GF或E-668H中的任意一种或两者以任意比例的混合物。
4.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述润湿剂为聚醚硅氧烷类润湿剂、氟化改性聚丙烯酸酯类润湿剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。
5.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
6.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述增稠剂为聚丙烯酸类增稠剂、聚氨酯类增稠剂、聚丙烯酸酯类增稠剂中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。
7.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述消泡剂为低级醇类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。
8.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述助溶剂为乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种或两种以上任意比例的混合物。
9.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶，其特征在于，所述水为纯净水。
10.如权利要求1所述的PVC家具膜水性真空吸塑胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：
按照配方量，先将粘结树脂加入到分散砂磨机内，以1000-2000rpm的速度开始搅拌，接着将水、助溶剂混合后加入到分散砂磨机内，随后将蜡助剂、偶联剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂依次加入到分散砂磨机中，之后将搅拌速度调整至2000-2500rpm，搅拌0.5-1h，过滤出料，得到所述PVC家具膜水性真空吸塑胶。
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