CN114015298B - 一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN114015298B
CN114015298B CN202111540874.2A CN202111540874A CN114015298B CN 114015298 B CN114015298 B CN 114015298B CN 202111540874 A CN202111540874 A CN 202111540874A CN 114015298 B CN114015298 B CN 114015298B
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
parts
coating material
water
ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111540874.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114015298A (zh
Inventor
薛梦娇
张宪锋
史小丫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huilan Material Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Huilan Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huilan Material Technology Co ltd filed Critical Shanghai Huilan Material Technology Co ltd
Priority to CN202111540874.2A priority Critical patent/CN114015298B/zh
Publication of CN114015298A publication Critical patent/CN114015298A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114015298B publication Critical patent/CN114015298B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D131/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid, or of a haloformic acid; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D131/02—Homopolymers or copolymers of esters of monocarboxylic acids
    • C09D131/04—Homopolymers or copolymers of vinyl acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F218/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an acyloxy radical of a saturated carboxylic acid, of carbonic acid or of a haloformic acid
    • C08F218/02—Esters of monocarboxylic acids
    • C08F218/04—Vinyl esters
    • C08F218/08—Vinyl acetate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/70—Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

本发明提供一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用，所述耐水吸墨涂层材料包括丙烯酸树脂胶黏剂、氨基硅烷偶联剂和二氧化硅的组合；且所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料包括醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂的组合；通过添加采用上述制备原料得到的丙烯酸树脂胶黏剂作为基体，搭配添加氨基硅烷偶联剂和二氧化硅，使得到的耐水吸墨涂层材料能够在镀铝膜上均匀铺展且与镀铝膜具有良好的附着力，同时对喷墨打印所用水墨具有优异的结合性能，还可以赋予镀铝膜表面一定的耐刮性、耐磨性和光亮性。

Description

一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，喷墨印刷作为无接触、无压力、无印版的特殊印刷方式，因其成本低、生产周期短、无污染等优点得到了越来越广泛的运用，涉及了木板、玻璃、水晶、金属板、地板砖、瓷片、光盘、亚克力、皮革、硅胶、塑胶、布料、不干胶以及石材等表面，在镀铝膜印刷包装装饰的领域也逐步运用起来。镀铝膜作为一种具有金属光泽的特殊底材，它靓丽炫目、富丽堂皇，在包装装饰领域具有不可取代的低位，它一般是由PET基材、着色层和镀铝层组成。
目前，镀铝膜表面对喷墨印刷图案的墨水难干燥、颜色不紧固的问题的成为了研究热点问题。CN111411544A公开了一种吸墨涂层涂料及其制备方法，所述方法包括：获取二氧化硅吸附剂；获取分散好的二氧化硅乳液；获取阳离子聚乙烯醇溶液；将所述分散好的二氧化硅乳液与所述阳离子聚乙烯醇溶液混合搅拌，并加入粘合剂、流变剂、润滑剂以及耐水剂；完成搅拌，得到吸墨涂层涂料，所提供的吸墨涂层涂料制备方法能够制备出具有高固含量、高吸墨性的涂料，并以此能进一步制备出适合高速喷墨打印的承印材料。CN106590223A公开了一种亚光泽防水吸墨涂层涂料，由下列组份按照重量份数组成：去离子水30～50份；增白剂0.3～0.6份；固色剂5～10份；微孔型二氧化硅13～18份；聚乙烯醇溶液(15％)20～30份；聚合物乳液7～11份。其制备方法如下：按配方比例，将固色剂，增白剂，加入到去离子水中，搅拌均匀，加入计量的微孔型二氧化硅，高速分散，加入聚乙烯醇溶液，搅拌均匀，在高速搅拌条件下缓慢滴加聚合物乳液，滴加完毕后继续高速搅拌30～90分钟，过滤，待用。该发明解决目前膨润型涂层和微孔型涂层的干燥速率慢、耐水问题以及显色色密度低等问题，该涂层适合膜类基材涂布生产各类喷墨打印材料产品。其均以聚乙烯醇为主要成膜物质，油墨粘接牢度好、色彩饱满艳丽。
但是，由于上述现有技术中提供的涂层均以聚乙烯醇作为主要的成膜物质，成膜后耐水性不好且聚乙烯醇成膜需经历溶解和干燥过程，存在工艺复杂、成本高、产量低等缺点。
因此，开发一种在镀铝膜表面具有更好的附着力，与油墨粘接牢度好且耐水性优异的耐水吸墨涂层材料，是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用，所述耐水吸墨涂层材料包括丙烯酸树脂胶黏剂、氨基硅烷偶联剂和二氧化硅的组合；所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料包括醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂的组合；采用特定制备原料制备得到的丙烯酸树脂胶黏剂为基体，并搭配氨基硅烷偶联剂和气相二氧化硅，使得涂层具有良好吸墨性和耐水性，同时与镀铝膜粘接牢度好，还可以使得油墨色彩饱满艳丽。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种耐水吸墨涂层材料，所述耐水吸墨涂层材料包括丙烯酸树脂胶黏剂、氨基硅烷偶联剂和二氧化硅的组合；
所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料包括醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂的组合。
本发明提供的耐水吸墨涂层材料包括丙烯酸树脂胶黏剂、氨基硅烷偶联剂和二氧化硅的组合，且所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料包括醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂的组合；首先，通过添加采用上述制备原料制备得到的丙烯酸树脂胶黏剂作为基体，利用所述丙烯酸树脂胶黏剂分子链中大量的酯基为涂料提供了良好的附着力、韧性以及耐水性，同时所述丙烯酸树脂胶黏剂对填料具有良好包容性，可以使得二氧化硅和氨基硅烷偶联剂在基体中均匀分散，利用上述特点使得所述耐水吸墨涂层材料能够在镀铝膜上均匀铺展并与镀铝膜具有良好的附着力，同时对水墨同样具有优异的结合性能；其次，采用氨基硅烷偶联剂搭配上述丙烯酸树脂胶黏剂，在涂布使用过程中，氨基硅烷偶联剂和丙烯酸树脂胶黏剂可以形成一定程度或数量较小的交联结构，进一步提高喷墨印刷图案固定效果，同时赋予镀铝膜表面一定的耐刮耐磨性和光亮性；最后，搭配二氧化硅，由于上述丙烯酸树脂胶黏剂对二氧化硅的相容性好，使得吸墨成分能够均匀松散的排列在涂层上，二氧化硅的微孔达到最佳的吸墨水平，并达到快干的效果，不会因为水墨喷墨印刷未干燥时出现涂层流挂、水墨晕染等不良现象。
综上，本发明提供的耐水吸墨涂层材料在镀铝膜表面具有良好的附着力，可以使喷墨色彩更紧固，对水墨的耐受性好，可以提高喷墨印刷图案的固定效果，同时还可以赋予镀铝膜表面一定的耐刮耐磨性和光亮性。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料按照重量份包括如下组分：
丙烯酸树脂胶黏剂 14～18重量份
氨基硅烷偶联剂 0.6～0.9重量份
二氧化硅 1～1.6重量份；
其中，丙烯酸树脂胶黏剂可以为14.5重量份、15重量份、15.5重量份、16重量份、16.5重量份、17重量份或17.5重量份等。
所述氨基硅烷偶联剂可以为0.63重量份、0.66重量份、0.69重量份、0.72重量份、0.75重量份、0.78重量份、0.81重量份、0.84重量份或0.87重量份等。
所述二氧化硅可以为1.15重量份、1.2重量份、1.25重量份、1.3重量份、1.35重量份、1.4重量份、1.45重量份、1.5重量份或1.55重量份等。
作为本发明的优选技术方案，本发明提供的耐水吸墨涂层材料中氨基硅烷偶联剂与丙烯酸树脂胶黏剂存在相互作用，并能够从丙烯酸树脂胶黏剂表面迁移到二氧化硅表面，与二氧化硅表面发生作用，进而在赋予涂层耐磨性和光亮性的同时够提高涂料对水墨的吸附能力和粘接强度；因此，如果本发明提供的耐水吸墨涂层材料中丙烯酸树脂胶黏、氨基硅烷偶联剂以及二氧化硅三者的用量需要在限定的范围内；第一方面，如果其中氨基硅烷偶联剂的用量相对较低，会导致交联密度低，涂料的光亮性、耐磨性有所下降，而氨基硅烷偶联剂的用量相对较高时，则会导致涂层脆性明显，涂层的吸墨性能降低；第二方面，如果其中二氧化硅的用量相对较大，则会使得涂层的粘度增大，干燥慢、流平效果变差，使得涂层各处的吸墨效果不均，产生洇墨现象，而如果二氧化硅的用量相对较小时，则会导致涂层吸墨能力不足。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料的固含量为9.5～10.5％，例如9.6％、9.7％、9.8％、9.9％、10％、10.1％、10.2％、10.3％或10.4％等。
优选地，所述二氧化硅为气相二氧化硅。
优选地，所述气相二氧化硅的比表面积为150～250m2/g，例如160m2/g、170m2/g、180m2/g、190m2/g、200m2/g、210m2/g、220m2/g、230m2/g或240m2/g等。
优选地，所述气相二氧化硅的粒径小于5μm，例如4.5μm、4μm、3.5μm、3μm、2.5μm、2μm、1.5μm或1μm等。
作为本发明的优选技术方案，选择比表面积为150～250m2/g，粒径小于5μm的气相二氧化硅，该种气相二氧化硅属于超细无机填料，其颗粒极小又可以形成三维链状结构，孔隙率大，在所述耐水吸墨涂层材料中能够发挥毛细管作用，提升涂层对水墨吸附性能。
优选地，所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷或双胺基硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述丙烯酸树脂胶黏剂的玻璃化转变温度为23～30℃，例如24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃或30℃等。
优选地，所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003414095690000051
其中，醋酸乙烯酯可以为30.5重量份、31重量份、31.5重量份、32重量份、32.5重量份、33重量份、33.5重量份、34重量份或34.5重量份等。
所述丙烯酸正丁酯可以为3.3重量份、3.6重量份、3.9重量份、4.2重量份、4.5重量份、4.8重量份、5.1重量份、5.4重量份或5.7重量份等。
所述甲基丙烯酸甲酯可以为4.5重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份或8.5重量份等。
所述甲基丙烯酸可以为5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、7.5重量份、8重量份、8.5重量份、9重量份或9.5重量份等。
所述引发剂可以为0.84重量份、0.88重量份、0.92重量份、0.96重量份、1重量份、1.04重量份、1.08重量份、1.12重量份或1.16重量份等。
优选地，所述引发剂包括偶氮二异丁腈。
优选地，所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料中还包括溶剂。
优选地，所述溶剂包括乙醇。
作为本发明的优选技术方案，选择乙醇作为溶剂，使得所述耐水吸墨涂层材料对水墨的耐受性好，即耐水性好，不会因为水墨喷墨印刷未干燥出现涂层流挂、水墨晕染等不良等问题。
优选地，所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料中乙醇的含量为45～65重量份，例如46重量份、47重量份、48重量份、49重量份、50重量份、51重量份、52重量份、53重量份或54重量份等。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料中还包括溶剂和/或助剂。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料中溶剂的含量为67～80重量份，例如67.3重量份、67.6重量份、67.9重量份、68.2重量份、68.5重量份、68.8重量份、69.1重量份、69.4重量份或69.7重量份等。
优选地，所述溶剂包括乙醇。
优选地，所述助剂包括固色剂、吸墨剂或润湿分散剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料的制备原料中固色剂的含量为0.5～0.8重量份，例如0.53重量份、0.56重量份、0.59重量份、0.62重量份、0.65重量份、0.68重量份、0.71重量份、0.74重量份或0.77重量份等。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料中吸墨剂的含量为0.5～0.8重量份，例如0.53重量份、0.56重量份、0.59重量份、0.62重量份、0.65重量份、0.68重量份、0.71重量份、0.74重量份或0.77重量份等。
优选地，所述耐水吸墨涂层材料中润湿分散剂的含量为0.3～0.6重量份，例如0.33重量份、0.36重量份、0.39重量份、0.42重量份、0.45重量份、0.48重量份、0.51重量份、0.54重量份或0.57重量份等。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述耐水吸墨涂层材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂在溶剂中进行反应，得到丙烯酸树脂胶黏剂；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、二氧化硅、氨基硅烷偶联剂和任选地溶剂混合，加入任选地助剂混合，得到所述耐水吸墨涂层材料。
优选地，步骤(1)所述反应具体包括：先将10～15重量份醋酸乙烯酯和20～30重量份溶剂混合，升温，加入20～25重量份醋酸乙烯酯、3～9重量份丙烯酸正丁酯、4～9重量份甲基丙烯酸甲酯、5～10重量份甲基丙烯酸、0.6～1重量份引发剂和10～12重量份溶剂进行初步反应，再加入0.2～0.4重量份引发剂和5～8重量份乙醇进行再次反应，最后加入20～25重量份乙醇，降温，得到所述丙烯酸树脂胶黏剂。
优选地，所述混合的时间为10～30min，例如12min、14min、16min、18min、20min、22min、24min、26min或28min等。
优选地，所述升温后体系的温度为70～80℃，例如71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃或79℃等。
优选地，所述加入的方式为滴加。
优选地，所述滴加的时间为2～3h，例如2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h或2.9h等。
优选地，所述初步反应的时间为2～4h，例如2.2h、2.4h、2.6h、2.8h、3h、3.2h、3.4h、3.6h或3.8h等。
优选地，所述再次反应的时间为2～3h，例如2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h或2.9h等。
优选地，步骤(2)所述二氧化硅在混合前还经过前处理，所述前处理包括：将二氧化硅和乙醇混合，研磨、熟化，完成所述前处理。
优选地，所述研磨的时间为30～60min，例如33min、36min、39min、42min、45min、48min、51min、54min或57min等。
优选地，所述熟化的时间为2～3h，例如2.1h、2.2h、2.3h、2.4h、2.5h、2.6h、2.7h、2.8h或2.9h等。
优选地，步骤(2)所述混合均在搅拌的条件下进行。
优选地，步骤(2)所述将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、二氧化硅、氨基硅烷偶联剂和任选地溶剂混合的时间为3～4h，例如3.1h、3.2h、3.3h、3.4h、3.5h、3.6h、3.7h、3.8h或3.9h等。
优选地，步骤(2)所述加入任选地助剂进行混合的时间为1～2h，例如1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h等。
作为本发明的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)先将10～15重量份醋酸乙烯酯和20～30重量份溶剂混合10～30min，升温至70～80℃，通过滴加的方式加入20～25重量份醋酸乙烯酯、3～9重量份丙烯酸正丁酯、4～9重量份甲基丙烯酸甲酯、5～10重量份甲基丙烯酸、0.6～1重量份引发剂和10～12重量份溶剂进行初步反应2～4h，再通过滴加的方式加入0.2～0.4重量份引发剂和5～8重量份乙醇进行再次反应2～3h，最后通过滴加的方式加入20～25重量份乙醇，降温，得到所述丙烯酸树脂胶黏剂；
(2)将二氧化硅和乙醇混合，研磨30～60min、熟化2～3h后与步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、氨基硅烷偶联剂和任选地溶剂混合3～4h，加入任选地助剂混合1～2h，得到所述耐水吸墨涂层材料。
第三方面，本发明提供一种如第一方面所述耐水吸墨涂层材料在镀铝膜喷墨印刷中的应用。
在本发明中，将所述耐水吸墨涂层材料在镀铝膜喷墨印刷中的应用时，具体应用方法包括：直接将所述耐水吸墨涂层材料涂覆于已制备好的电化铝镀铝箔的表面，涂布干量0.8～1g/m2，于130～140℃烘干后收卷即可。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明提供的耐水吸墨涂层材料包括丙烯酸树脂胶黏剂、氨基硅烷偶联剂和二氧化硅的组合，且所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料包括醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂的组合；通过选择上述制备原料制备得到的丙烯酸树脂胶黏剂作为基体，搭配加入二氧化硅和氨基硅烷偶联剂，利用所述丙烯酸树脂胶黏剂分子链中大量的酯基，为涂层材料提供了良好的附着力及韧性，且对气相二氧化硅还具有良好包容性，使得所述耐水吸墨涂层材料能够在镀铝膜上均匀铺展并具有良好的附着力，同时对水墨具有优异的结合性能。
(2)本发明提供的耐水吸墨涂层材料采用氨基硅烷偶联剂搭配上述丙烯酸树脂胶黏剂，在涂布使用过程中，可以形成一定程度或数量较小的交联结构，进一步提高耐水吸墨涂层材料对喷墨印刷图案的固定效果，同时赋予镀铝膜表面一定的耐刮耐磨性和光亮性。
(3)本发明提供的耐水吸墨涂层材料对水墨的耐受性好，不会因为水墨喷墨印刷未干燥时出现涂层流挂、水墨晕染等不良，且由于上述丙烯酸树脂胶黏剂对二氧化硅的相容性好，使得吸墨成分能够均匀松散的排列在涂层上，搭配二氧化硅的微孔结构达到最佳的吸墨水平，并达到快干的效果。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种耐水吸墨涂层材料，按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003414095690000101
本实施例提供的耐水吸墨涂层材料的制备方法包括如下步骤：
(1)先将12.5重量份醋酸乙烯酯和25重量份乙醇于反应釜中，升温至70℃，釜内出现回流现象时计时，同时继续升温至80℃并保持20min，将22.5重量份醋酸乙烯酯、6重量份丙烯酸正丁酯、5重量份甲基丙烯酸甲酯、8重量份甲基丙烯酸、0.7重量份偶氮二异丁腈和11重量份乙醇滴加到反应釜中，滴加时长为4h，滴加结束后初步反应2h，再滴加0.3重量份偶氮二异丁腈和7重量份乙醇，滴加时间为1h，再次反应2h，最后滴加20重量份乙醇，滴加时间为0.5h，降温，得到所述丙烯酸树脂胶黏剂；
(2)将二氧化硅在乙醇中研磨40min、熟化2.5h，得到比表面积为200m2/g，平均粒径为4μm的气相二氧化硅；
(3)将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、步骤(2)得到的气相二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(广州市中杰新材料有限公司、KH-550)和乙醇混合3.5h，加入固色剂(广州市杨松贸易有限公司、YS3100)、吸墨剂(广州市杨松贸易有限公司、YS3110)和润湿分散剂(上海羚睿化工有限公司、DISPER9017)进行搅拌1.5h，得到所述耐水吸墨涂层材料。
实施例2
一种耐水吸墨涂层材料，按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003414095690000111
本实施例提供的耐水吸墨涂层材料的制备方法包括如下步骤：
(1)先将10重量份醋酸乙烯酯和20重量份乙醇于反应釜中，升温至70℃，釜内出现回流现象时计时，同时继续升温至80℃并保持20min，将25重量份醋酸乙烯酯、3重量份丙烯酸正丁酯、4重量份甲基丙烯酸甲酯、5重量份甲基丙烯酸、0.6重量份偶氮二异丁腈和10重量份乙醇滴加到反应釜中，滴加时长为4h，滴加结束后初步反应2h，再滴加0.2重量份偶氮二异丁腈和5重量份乙醇，滴加时间为1h，再次反应2h，最后滴加20重量份乙醇，滴加时间为0.5h，降温，得到所述丙烯酸树脂胶黏剂；
(2)将气相二氧化硅在乙醇中研磨40min、熟化2.5h，得到比表面积为150m2/g，平均粒径为4μm的气相二氧化硅；
(3)将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、步骤(2)得到的气相二氧化硅、3-氨基丙基三甲氧基硅烷(江苏润丰合成科技有限公司、KH 540)和乙醇混合3.5h，加入固色剂(广州市杨松贸易有限公司、YS3100)、吸墨剂(广州市杨松贸易有限公司、YS3110)和润湿分散剂(上海羚睿化工有限公司、DISPER901)进行搅拌1.5h，得到所述耐水吸墨涂层材料。
实施例3
一种耐水吸墨涂层材料，按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0003414095690000121
本实施例提供的耐水吸墨涂层材料的制备方法包括如下步骤：
(1)先将15重量份醋酸乙烯酯和20重量份乙醇于反应釜中，升温至70℃，釜内出现回流现象时计时，同时继续升温至80℃并保持20min，将20重量份醋酸乙烯酯、9重量份丙烯酸正丁酯、9重量份甲基丙烯酸甲酯、10重量份甲基丙烯酸、0.8重量份偶氮二异丁腈和12重量份乙醇滴加到反应釜中，滴加时长为4h，滴加结束后初步反应2h，再滴加0.4重量份偶氮二异丁腈和8重量份乙醇，滴加时间为1h，再次反应2h，最后滴加20重量份乙醇，滴加时间为0.5h，降温，得到所述丙烯酸树脂胶黏剂；
(2)将气相二氧化硅在乙醇中研磨60min、熟化3h，得到比表面积为150m2/g，平均粒径为4μm的气相二氧化硅；
(3)将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、步骤(2)得到的气相二氧化硅、双氨基硅烷偶联剂(南京全希化工有限公司、KH 602)和乙醇混合3.5h，加入固色剂(广州市杨松贸易有限公司、YS3100)、吸墨剂(广州市杨松贸易有限公司、YS3110)和润湿分散剂(上海羚睿化工有限公司、DISPER 901)进行搅拌1.5h，得到所述耐水吸墨涂层材料。
实施例4
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂的添加量为0.9重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂的添加量为0.6重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂的添加量为1重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例7
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂的添加量为0.5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例8
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，气相二氧化硅的添加量为1重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例9
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，气相二氧化硅的添加量为1.6重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例10
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，气相二氧化硅的添加量为0.5重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例11
一种耐水吸墨涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，气相二氧化硅的添加量为2重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，采用市售的丙烯酸树脂胶黏剂(上海博立尔化工有限公司、MB-10)替换实施例1中的丙烯酸树脂胶黏剂，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，采用硅烷偶联硅69替换实施例1中的γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，不添加气相二氧化硅，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例4
一种涂层材料，其与实施例1的区别仅在于，不添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
性能测试：
直接将制备得到的耐水吸墨涂层材料涂覆于已制备好的电化铝镀铝膜(恒丰材料科技(浙江)股份有限公司)表面，涂布干量0.9g/m2，于135℃烘干后收卷，得到具有耐水吸墨涂层的镀铝膜；然后以此进行喷墨印刷，得到具有喷墨印刷图案的成品；
(1)吸墨性测试：测试具有耐水吸墨涂层的镀铝膜的吸墨性能，在25℃环境下，用注射器滴5～10滴水性油墨均匀分散在涂层表面，以RDS#9线棒匀速拖行运动10cm，观察尾端液滴形态，而后立即放入100℃恒温烘箱中，保持10s后取出，观察线条干燥状态(迎光观察光泽度，无光泽表示已经干燥)；如果仍不干燥，再立即放入烘箱，再保持10s取出，以最终干燥所需要的时间表征涂层吸墨性能；从烘箱中取出后立即当观察尾端液滴，无液滴状、无光泽，则表示涂层完全干燥；当线条干燥时间≤10秒，则优；当线条干燥时间≤20秒，则合格，否则不合格。
(2)耐水性测试：测试具有耐水吸墨涂层的镀铝膜的耐水性时，裁取100×100mm的样品称量，质量为M0；将样品置于烧杯，加入足量纯水使得样品完全浸没，在25℃环境中加以均匀搅拌，30min后取出，以热吹风机吹干后，再次测量样品质量M1，由该过程发生的质量变化计量吸墨涂层的耐水性能；质量变化B＝b×M1/M0，其中，b为经验系数，1.25；当目测脱落不明显，B≥0.9，则优；当目测铝层脱落面积≤50％，B≥0.7则合格，否则不合格。
(3)附着力测试：测试喷墨印刷图案的附着牢度时，以耐磨试验机(苏州江凯机械设备有限公司，JK-VB-339)测试印刷好的图案，以钢丝绒为摩擦介质、施加500克静压力来回摩擦，观察仍然留在吸墨涂层上的图案，分别记录图案开始磨损和磨损50％时的摩擦次数V1、V2，并以V1为主要参考值；当V1≥20、V2≥50，则优；当V1≥10、V2≥25，则合格，否则不合格。
按照上述测试方法对待测样品进行测试，得到测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003414095690000161
Figure BDA0003414095690000171
根据表1数据可看出：本发明的耐水吸墨涂层材料具有优异的综合性能；具体而言，实施例1～11得到的耐水吸墨涂层材料的吸墨性、耐水性以及附着力测试结果均为优或者合格。
比较实施例1和对比例1可以发现，采用市售的丙烯酸树脂替换本发明提供的特定组分的丙烯酸树脂得到的涂层材料的吸墨性测试不合格；比较实施例1和对比例2可以发现，采用硅烷偶联硅69替换γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂得到的涂层材料的耐水性和附着力测试均不合格；比较实施例1和对比例3可以发现，不添加气相二氧化硅得到的涂层材料的吸墨性测试不合格，反之则会对吸墨性能产生不利影响；比较实施例1和对比例4可以发现，不添加γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂得到的涂层材料的耐水性和附着力测试均不合格。
进一步比较实施例1和实施例6～7可以发现，氨基硅烷偶联剂的添加量过低会影响涂层的吸墨性，而氨基硅烷偶联剂的添加量过低，则会影响涂层的耐水性。
进一步比较实施例1实施例10～11可以发现，气相二氧化硅的添加量过低会影响涂层的吸墨性，而气相二氧化硅的添加量过高，则会影响涂层的耐水性和附着力。
综上，增加或者改变氨基硅烷偶联剂的种类会降低涂层的吸墨性能，减少则会影响印刷图案的附着力，增加气相二氧化硅的比例会降低涂层的耐水性以及印刷图案的附着力，除此之外，采用本发明自合成的丙烯酸树脂得到的吸墨涂层具有更完美的综合性能，与吸墨填料配合效果更好，使得涂层吸墨性能突出。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (31)

1.一种耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料包括丙烯酸树脂胶黏剂14～18重量份、氨基硅烷偶联剂0.6～0.9重量份和二氧化硅1～1.6重量份的组合；
所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料包括醋酸乙烯酯30～35重量份、丙烯酸正丁酯3～9重量份、甲基丙烯酸甲酯4～9重量份、甲基丙烯酸5～10重量份和引发剂0.8～1.2重量份的组合；
所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷或双胺基硅烷偶联剂中的任意一种或至少两种的组合；
所述二氧化硅为气相二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料的固含量为9.5～10.5％。
3.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述气相二氧化硅的比表面积为150～250m2/g。
4.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述气相二氧化硅的粒径小于5μm。
5.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂胶黏剂的玻璃化转变温度为23～30℃。
6.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述引发剂包括偶氮二异丁腈。
7.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料中还包括溶剂。
8.根据权利要求7所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述溶剂包括乙醇。
9.根据权利要求8所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述丙烯酸树脂胶黏剂的制备原料中乙醇的含量为45～65重量份。
10.根据权利要求1所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料中还包括溶剂和/或助剂。
11.根据权利要求10所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料中溶剂的含量为67～80重量份。
12.根据权利要求10所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述溶剂包括乙醇。
13.根据权利要求10所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述助剂包括固色剂、吸墨剂或润湿分散剂中的任意一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求13所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料中固色剂的含量为0.5～0.8重量份。
15.根据权利要求13所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料中吸墨剂的含量为0.5～0.8重量份。
16.根据权利要求13所述的耐水吸墨涂层材料，其特征在于，所述耐水吸墨涂层材料中润湿分散剂的含量为0.3～0.6重量份。
17.一种如权利要求1～16任一项所述耐水吸墨涂层材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将醋酸乙烯酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和引发剂在溶剂中进行反应，得到丙烯酸树脂胶黏剂；
(2)将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、二氧化硅、氨基硅烷偶联剂和任选地溶剂混合，加入任选地助剂进行混合，得到所述耐水吸墨涂层材料。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述反应具体包括：先将10～15重量份醋酸乙烯酯和20～30重量份溶剂混合，升温，加入20～25重量份醋酸乙烯酯、3～9重量份丙烯酸正丁酯、4～9重量份甲基丙烯酸甲酯、5～10重量份甲基丙烯酸、0.6～1重量份引发剂和10～12重量份溶剂进行初步反应，再加入0.2～0.4重量份引发剂和5～8重量份乙醇进行再次反应，最后加入20～25重量份乙醇，降温，得到所述丙烯酸树脂胶黏剂。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述混合的时间为10～30min。
20.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述升温后体系的温度为70～80℃。
21.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述加入的方式为滴加。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，所述滴加的时间为2～3h。
23.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述初步反应的时间为2～4h。
24.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述再次反应的时间为2～3h。
25.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二氧化硅在混合前还经过前处理，所述前处理包括：将二氧化硅和乙醇混合，研磨、熟化，完成所述前处理。
26.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述研磨的时间为30～60min。
27.根据权利要求25所述的制备方法，其特征在于，所述熟化的时间为2～3h。
28.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合均在搅拌的条件下进行。
29.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述将步骤(1)得到的丙烯酸树脂胶黏剂、二氧化硅、氨基硅烷偶联剂和任选地溶剂混合的时间为3～4h。
30.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加入任选地助剂进行混合的时间为1～2h。
31.一种如权利要求1～16任一项所述耐水吸墨涂层材料在镀铝膜喷墨印刷中的应用。
CN202111540874.2A 2021-12-16 2021-12-16 一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用 Active CN114015298B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111540874.2A CN114015298B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111540874.2A CN114015298B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114015298A CN114015298A (zh) 2022-02-08
CN114015298B true CN114015298B (zh) 2022-11-29

Family

ID=80068930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111540874.2A Active CN114015298B (zh) 2021-12-16 2021-12-16 一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114015298B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116875138A (zh) * 2023-07-21 2023-10-13 感聚(上海)环保科技有限公司 一种相纸用水性高光涂层和制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1145862B1 (de) * 2000-04-11 2004-03-17 Degussa AG Streichfarben für Inkjet-Medien
ATE488377T1 (de) * 2005-01-25 2010-12-15 Essilor Int Verfahren zur herstellung getönter optischen linsen
CN103342773B (zh) * 2013-06-21 2015-05-13 南通华润新材料有限公司 数码彩喷吸墨涂层用交联型醋丙乳液及制备方法
CN106590223A (zh) * 2016-11-28 2017-04-26 南通华润新材料有限公司 一种亚光泽防水吸墨涂层涂料及其制备方法
CN113321981A (zh) * 2021-05-28 2021-08-31 江苏万宝瑞达高新技术有限公司 一种哑光pp合成纸涂层用涂料、该涂料的制备及涂布方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114015298A (zh) 2022-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111574899B (zh) 一种有机-无机杂化防雾涂层及其制备方法
CN114015298B (zh) 一种耐水吸墨涂层材料及其制备方法和应用
CN113372815B (zh) 一种生物质基超疏水涂层的制备方法和用途
CN105367697A (zh) 一种核壳结构硅丙乳液及其制备方法
CN107936814A (zh) 一种poss 改性的高硬度聚氨酯净味木器漆
CN109251716A (zh) 紫外光固化防雾胶水及其制备方法
CN100999644A (zh) 银色聚酯面漆
CN109233431B (zh) 水性装饰纸油墨
CN111057448A (zh) 一种卷材铝板手感聚酯漆及其制备方法
CN113402674B (zh) 墙纸印刷用水性介质及其制备方法
CN115477878B (zh) 一种溶剂性型蒙皮罩光清漆及其制备方法和应用
CN109207053B (zh) 一种彩色涂料组合物及其使用方法
CN112521821B (zh) 一种冷烫印膜用保护层涂料及其制备方法和使用方法
CN109535992B (zh) 一种用于汽车内饰光学部件pc基材的高耐磨高光uv涂料及其制备方法
CN115537089A (zh) 反光膜uv印刷底涂剂及其制备方法、反光膜
CN112724803B (zh) 一种平面粉末涂料组合物及其涂层
CN109354944A (zh) 一种无机改性水性木器哑光清漆及其制备方法
CN111122516B (zh) 一种玻璃微珠逆反射性能检测方法
CN109939911A (zh) 一种防锈耐蚀型复合强化预涂板及其制备工艺
CN112143382A (zh) 用于高透pet防雾面罩的水性防雾涂层胶
CN113388141B (zh) 家装建材层压复合用pet膜及其制备方法
CN107177227B (zh) Uv腻子及其制备方法和在木材粉末涂料喷涂中的应用
CN111849343A (zh) 紫外光固化涂料组合物及其涂布工艺
CN113216637B (zh) 一种绿色环保外墙面装饰方法
CN113999587B (zh) 一种汽车水性闪光漆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant