CN113103789A

CN113103789A - 一种pvc地板彩膜印刷工艺

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Publication number: CN113103789A
Application number: CN202110372528.1A
Authority: CN
Inventors: 陈春九; 钱浩; 曹启明
Original assignee: Hangzhou Dyson New Material Co ltd
Current assignee: Hangzhou Dyson New Material Co ltd
Priority date: 2021-04-07
Filing date: 2021-04-07
Publication date: 2021-07-13
Anticipated expiration: 2041-04-07
Also published as: CN113103789B

Abstract

本申请涉及彩膜的领域，尤其是涉及一种PVC地板彩膜印刷工艺，包括油墨配制、将油墨涂附于基底膜上、将基底膜烘干制得，油墨通过粘性体系掺入色母并搅拌均匀得到，粘性体系包括水性乳液粘合剂、表面活性剂、聚乙烯醇、交联剂、油剂、超细滑石粉、其他助剂和水组成，通过上述方案，可以减少挥发性有机溶剂的使用，提高生产过程的安全性。

Description

一种PVC地板彩膜印刷工艺

技术领域

本申请涉及彩膜的领域，尤其是涉及一种PVC地板彩膜印刷工艺。

背景技术

PVC地板彩膜是一种用于贴附于地板上的膜材料，其具有提高美观度、防潮、防霉菌、防止地板开裂等效果。

PVC彩膜通常通过在PVC基底膜上涂覆油墨，再烘干得到，包括单组分热固型、双组份热固型和光固型三种类型。其中，单组分热固型油墨涂覆加工工艺简单，在目前有着广泛的运用。

在现有技术中，单组分热固型油墨通常需要添加较大量的高挥发性有机溶剂，以提高固化速率，提高油墨中着色剂的分散均匀度，减少在固化过程中着色剂的沉降、飘逸现象。但是高挥发性的有机溶剂对操作工人的健康有着较大的不利影响。

发明内容

为了尽可能减少或排除挥发性溶剂的使用，本申请提供一种PVC地板彩膜印刷工艺。

本申请提供的一种PVC地板彩膜印刷工艺采用如下技术方案：

一种PVC地板彩膜印刷工艺，具体包括如下步骤：

A、油墨配制：配置粘性体系，粘性体系包括如下质量份组分：

上述粘性体系，混合均匀后，掺入占粘性体系比重10～50％比重的色母，并搅拌均匀，得到油墨；

B、将上述油墨涂覆于PVC基底膜上；

C、将涂覆油墨的PVC膜烘干，得到地板彩膜。

在上述技术方案中，采用水性色母和水性乳液粘合剂的组合，并添加表面活性剂，使整个体系可以获得更好的稳定性和相容性，形成均匀的乳液体系，且在储存过程中不易沉降和分离，在实际运用过程中具有较好的效果。

聚乙烯醇上有着较多的亲水基团，一方面能够增强油墨本身的粘附性能，同时也可以提高稳定性，使超细滑石粉可以较为均匀地悬浮于油墨体系中；超细滑石粉可以对色母起到吸附作用，在超细滑石粉较为稳定的情况下，可以使色母更加均匀和稳定，不易在加工过程中发生色泽漂移或色团聚集，提高整体色泽的均匀度。另外，超细滑石粉本身为白色，对整体色泽影响较小。

油剂在上述体系中的作用是润滑，尽管超细滑石粉本身棱角较少，但是依旧容易在涂覆过程中对辊或基底膜造成损伤，添加油剂后，可以进一步提高制得的PVC地板彩膜的图案完整性和色泽稳定性。

通过采用上述技术方案，可以在排除使用挥发性溶剂的基础上，色泽具有较好的均匀度，且在固化过程中不易发生颜色凝聚形成团块的现象。另外，滑石粉提供了较强的耐磨性，且具有较好的抗紫外性能，作为地板彩膜使用时，在长期使用后依旧可以保持较好的色泽，不易发黄。

可选的，所述水性乳液粘合剂通过阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液混合得到，所述阴离子水性聚氨酯乳液与乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的体积比为1:(0.1～0.3)。

阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的混合体系，具有较高的粘性，使油墨在PVC基底膜上的粘附能力更强。同时，上述乳液在水中具有较好的混合性能，混合后均匀度较高。阴离子水性聚氨酯在水体系下具有更好的粘性，乙烯醋酸乙烯酯共聚物乳液的分子链为柔性，可以较好地缠绕在超细滑石粉边缘，有助于提高整体的稳定性，因此二者混合可以得到更好的油墨加工性能，使着色更加均匀。

可选的，所述阴离子水性聚氨酯乳液中的聚氨酯高分子为脂肪族水性聚氨酯，所述阴离子水性聚氨酯乳液的含固量不低于50％。

采用较高含固量的水性聚氨酯乳液，粘性和稳定性均更高，且采用脂肪族聚氨酯时，整体稳定性相较于方向族聚氨酯更好，使得油墨在加工和使用过程中不易沉降。

可选的，所述油剂选用白油。

相较于其他油剂，白油尽管不溶于水，但是在上述体系，在表面活性剂的作用下可以较好地分散，同时也不易霉变。白油具有较好的润滑性能，同时也可以提高油墨的流动性，使油墨在涂覆过程中更均匀，不易在辊上或在墨槽中团聚沉降。

可选的，所述其他助剂包括如下组分：

添加流平剂、抗氧化剂、催干剂、消泡剂和抗静电剂，有助于进一步提高该油墨的加工性能，使制得的PVC地板彩膜更加均匀。

可选的，所述粘性体系中还包括质量份为3～8份的松香粉末。

松香粉末一方面具有较好的成膜效果，使油墨在涂覆有表面较为平整，具有较好的质感，同时，松香具有较好的粘性，可以作为助黏剂，进一步提高油墨在基底膜上的粘附效果和涂层强度。同时，松香与滑石粉共同作用，可以进一步提高着色均匀度，起到一定程度的均染效果。

可选的，所述粘性体系中还包括质量份为2～6份的氯化锂。

氯化锂主要目的在于提供一定的锂离子，锂离子具有较好的配位能力，且具有正电荷，其可以填充在水型乳液粘合剂形成的交联结构的空间中，强化并稳定其中的交联结构，使油墨层在长期使用后依旧具有较为完整的结构，墨层不易开裂。

可选的，所述交联剂为三聚氰胺甲醛树脂。

选用三聚氰胺甲醛树脂，与水性聚氨酯体系具有较好的交联效果，相较于其他交联剂，可以使该油墨的粘附效果更强，不易在基底膜表面流淌，进而提高涂覆的均匀程度。

可选的，在步骤B中，油墨保持在30～35℃。

上述油墨在加工过程中，保持较高的温度，有助于油墨整体保持稳定，并可以较好地粘附在基底膜的表面，形成均匀的涂层，提高基底膜上的色泽均匀度。

可选的，在步骤C中，具体包括如下两个分步骤：

C-1、控制温度为85～88℃、环境湿度60～70％，处理5～10min；

C-2、控制温度为70～75℃、环境湿度低于40％，烘干。

在加工过程中，现在较好的温度和较高的湿度下进行热处理，加速油墨的固化，并保持较高的湿度使油墨不易开裂，随后再在较低的温度和较低的湿度下进行烘干，如此操作墨层不容易开裂或产生瑕疵，有助于提高地板彩膜印刷的合格率。

综上所述，本申请至少包括以下一种有益效果：

1.在本申请中，通过设置水性乳液粘合剂和聚乙烯醇的体系，并在其中添加超细滑石粉，在排除有机溶剂使用的同时，可以实现均匀着色、长效保色。

2.在本申请进一步设置中，选用阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的混合体系，进一步提高了粘附强度和稳定性，并提高了着色的均匀程度。

3.在本申请进一步设置中，添加了氯化锂，起到稳定交联结构的效果，提高了墨层的强度，使墨层不易开裂。

4.在本申请进一步设置中，采用先在高湿度环境下热处理，再降低温度烘干的方式，使油墨可以充分固化，减少油墨开裂的现象发生，提高生产的合格率。

具体实施方式

以下对本申请作进一步详细说明。

在以下制备例、实施例和对比例中，部分物料的购买来源如表1所示。

对于以下制备例、实施例和对比例，通过如下方式，测定其各方面性质。

实验1，油墨粘附强度实验，采用HK-214油墨耐磨仪，以43r/min的擦墨速度反复摩擦300次，摩擦荷重为175N，观察墨层是否露底。

实验2，彩膜印刷品色彩均匀度检验，在彩膜加工过程中，将彩膜通过背面光照进行检测，观察是否有上色深浅不一、出现浓色团等现象。

实验3，彩膜耐候性检验，参照国标GBT 1865-2009，《色漆和清漆.人工气候老化和人工辐射曝露.滤过的氙弧辐射》，使用氙灯对加工完毕的彩膜进行辐照，采用连续运行的方式，控制氙灯距离和光照强度，使彩膜在300～400nm之间的平均辐照度为50W/m²，辐照3000h，观察油墨涂层的老化情况。

实验4，彩膜加工合格率，在彩膜加工过程中，每进行100m彩膜的加工，统计油墨涂层出现开裂现象的次数。

实验5，油墨的稳定性实验，油墨在室温下静置5h，随后观察油墨的沉降情况和分层情况。

制备例1～14：一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，按照表2中的重量份，将物料进行混合后得到粘性体系，再向粘性体系中掺入占粘性体系比重比重为20％的色母，充分搅拌均匀，得到油墨。

表2、制备例1～14中各成分的重量份

在制备例1～14中，水性乳液粘合剂为阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液以1:0.1的体积比混合得到的体系。阴离子水性聚氨酯乳液选用型号为PU-601，表面活性剂选用吐温60，交联剂选用三聚氰胺甲醛树脂，油剂选用白油，超细滑石粉的细度为10000目。

制备例15，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，水性乳液粘合剂为阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液以1:0.3的体积比混合得到的体系。

制备例16，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，水性乳液粘合剂为阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液以1:0.5的体积比混合得到的体系。

制备例17，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，油剂替换为等质量的微晶石蜡。

制备例18，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，水型乳液粘合剂全部为阴离子水性聚氨酯乳液。

制备例19，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，阴离子水性聚氨酯乳液所选用的型号为S-339A。

制备例20，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，阴离子水性聚氨酯乳液所选用的型号为PU-50。

制备例21，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，阴离子水性聚氨酯乳液所选用的型号为H-34。

制备例22，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例13的区别在于，油墨中还包括质量份为3份的松香粉末。

制备例23，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例22的区别在于，松香粉末的加入量为8份。

制备例24，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例13的区别在于，油墨中还包括质量份为2份的氯化锂。

制备例25，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例24的区别在于，氯化锂的加入量为6份。

制备例26，一种用于PVC地板彩膜印刷的油墨，与制备例22的区别在于，油墨中还包括质量份为2份的氯化锂。

制备例27，一种用于PVC底板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，油墨中不加入聚乙烯醇。

制备例28，一种用于PVC底板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，油墨中不加入油剂。

制备例29，一种用于PVC底板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，油墨中不加入超细滑石粉。

制备例30，一种用于PVC底板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，超细滑石粉的细度为5000目。

制备例31，一种用于PVC底板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，超细滑石粉换用1000目的滑石粉。

制备例32，一种用于PVC底板彩膜印刷的油墨，与制备例1的区别在于，超细滑石粉换用200目的滑石粉。

对上述制备例，进行实验5，测定所制得的油墨的稳定性，结果如表3所示。

表3、制备例1～32在实验5中的实验结果

通过上述实验结果可知，采用本申请中的配方制备得到的制备例1～15，油墨稳定性较好，长期储存并不会分层，但是当乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液使用过多，或不使用乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液，都会导致油墨的稳定性下降，加工性能也不佳。在制备例30～32中，相较于制备例1，对滑石粉的粒径进行调整，发现在使用低于5000目的细度的滑石粉，会导致整体加工性能大幅下滑，难以实现油墨的稳定储存，也容易造成当油墨被涂覆于PVC膜上时，涂覆不均匀。

进一步地，选取其中部分制备例，得到如下实施例。

实施例1～13，一种PVC地板彩膜印刷工艺，包括如下步骤：A、油墨配制：分别配制如制备例1～13中的油墨，备用。

B、通过墨辊将上述油墨涂覆于PVC基底膜上，PVC基底膜的牵引速率为150m/min，涂覆过程中油墨温度为20℃。

C、涂覆完毕后的PVC膜在温度75℃、环境湿度低于40％下烘干，得到地板彩膜。

针对上述实施例，设置对比例如下。

对比例1，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例1的区别在于，在步骤A中，配制得到的是制备例8中的油墨。

对比例2，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例1的区别在于，在步骤A中，配制得到的是制备例11中的油墨。

对比例3，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例1的区别在于，在步骤A中，配制得到的是制备例27中的油墨。

对比例4，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例1的区别在于，在步骤A中，配制得到的是制备例28中的油墨。

对比例5，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例1的区别在于，在步骤A中，配制得到的是制备例29中的油墨。

对实施例1～13及对比例1～5进行实验1～4，结果如表4所示。

表4、实施例1～13及对比例1～5的实验结果

通过上述实验数据可知，滑石粉、聚乙烯醇和油剂的加入可以较好地实现油墨的均染，且具有较好的附着力，可以较好地粘附在PVC彩膜的表面。通过对比例1和对比例2的实验数据，可见滑石粉的量掺入过少时，会导致整体染色均匀度不佳，而滑石粉较多则会出现滑石粉自身团聚的现象，同样导致均匀度不佳。

实施例14～22，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例1的区别在于，在步骤A中，配制得到的是制备例18～26中的油墨。

实施例23，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例22的区别在于，在步骤B中，油墨通过加热，保持温度为30℃。

实施例24，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例22的区别在于，在步骤B中，油墨通过加热，保持温度为35℃。

实施例25，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例22的区别在于，在步骤B中，油墨通过加热，保持温度为40℃。

实施例26，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例23的区别在于，步骤C具体包括如下两个分步骤：

C-1、控制温度为85℃，调节湿度为60％，处理5min；

C-2、控制温度为70℃，调节湿度至低于40％，完全烘干。

实施例27，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例23的区别在于，步骤C具体包括如下两个分步骤：

C-1、控制温度为88℃，调节湿度为70％，处理10min；

C-2、控制温度为75℃，调节湿度至低于40％，完全烘干。

实施例28，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例26的区别在于，在步骤C-1中，湿度控制在低于40％。

实施例29，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例26的区别在于，在步骤C-1中，温度控制于70℃。

对实施例14～31，进行实验1～4，其结果如表5所示。

表5、实施例14～29的实验结果

实施例14的实验数据证明了，乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的加入可以有效提高油墨的附着力和均匀度。实施例15～17中，在阴离子水性聚氨酯的选取中，选用脂肪族水性聚氨酯，相较于芳香族水性聚氨酯，其得到的彩膜均匀度较好。

实施例18～22中添加了氯化锂和松香粉末，松香粉末具有提高均匀度的效果，同时也有助于提高油墨的附着力。氯化锂则通过锂离子，提高了油墨的稳定性和耐候性。

在实施例23～29中，对印刷工艺进行了进一步调整，在步骤B中，通过控制步骤B中油墨的温度在30～35℃中，使油墨获得了更好的均匀度和附着力。而在步骤C中，通过先在高湿度高温的状态下进行热处理，再在低湿度下进行干燥，有助于进一步提高油墨的附着力，并降低加工过程中油墨开裂的现象，提高产品的合格率。

进一步，掺入不同量的色母，得到如下实施例。

实施例30，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例26的区别在于，色母的掺入量为粘性体系质量的10％。

实施例31，一种PVC地板彩膜印刷工艺，与实施例26的区别在于，色母的掺入量为粘性体系质量的50％。

对实施例30和实施例31，实际加工中与实施例26并无明显差异，只是由于色母的加入量不同，颜色有一定的变化，证明了上述加工工艺中，油墨可以采用不同的色母配方，均可以实现较好的效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：

水性乳液粘合剂 220～300份；

表面活性剂 30～40份；

聚乙烯醇 10～15份；

交联剂 20～30份；

油剂 10～20份；

超细滑石粉 35～55份；

其他助剂 0～35份；

水 40～100份；

上述粘性体系，混合均匀后，掺入占粘性体系比重10～50%比重的色母，并搅拌均匀，得到油墨；

B、将上述油墨涂覆于PVC基底膜上；

C、将涂覆油墨的PVC膜烘干，得到地板彩膜。

2.根据权利要求1所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述水性乳液粘合剂通过阴离子水性聚氨酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液混合得到，所述阴离子水性聚氨酯乳液与乙烯-醋酸乙烯酯共聚乳液的体积比为1:（0.1～0.3）。

3.根据权利要求1所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述阴离子水性聚氨酯乳液中的聚氨酯高分子为脂肪族水性聚氨酯，所述阴离子水性聚氨酯乳液的含固量不低于50%。

4.根据权利要求2所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述油剂选用白油。

5.根据权利要求1所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述其他助剂包括如下组分：

流平剂 7～15份；

抗氧化剂 1～3份；

催干剂 4～10份；

抗静电剂 2～7份。

6.根据权利要求5所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述粘性体系中还包括质量份为3～8份的松香粉末。

7.根据权利要求5所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述粘性体系中还包括质量份为2～6份的氯化锂。

8.根据权利要求1所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，所述交联剂为三聚氰胺甲醛树脂。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，在步骤B中，油墨保持在30～35℃。

10.根据权利要求1～8中任意一项所述的一种PVC地板彩膜印刷工艺，其特征在于，在步骤C中，具体包括如下两个分步骤：

C-1、控制温度为85～88℃、环境湿度60～70%，处理5～10min；

C-2、控制温度为70～75℃、环境湿度低于40%，烘干。