CN117025135B - 一种可喷墨打印水性发泡压敏胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷墨打印压敏胶技术领域，公开了一种可喷墨打印水性发泡压敏胶及其制备方法，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液70％～85％、固化剂1％～2％、可发泡胶囊2％～5％、亲水性气相二氧化硅2％～4％和润湿分散剂0.05％～1％、去离子水10％～20％，本发明涂布在薄膜上后经120℃±5℃干燥形成平整的压敏胶层，压敏胶层在210℃±5下加热1min，可发泡胶囊发泡，压敏胶层含直径约10μm的气泡，加热阶段戊二醛与聚乙烯醇反应，形成具有弹性的气泡；乳液中的羧基与固化剂反应，形成具有弹性的压敏胶层。解决了传统压敏胶层无法获得清晰的喷墨打印效果的问题，且喷墨打印后和经多次粘贴后的压敏胶层的力学性能基本不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨打印压敏胶技术领域，具体为一种可喷墨打印水性发泡压敏胶及其制备方法。
背景技术
压敏胶，是指运用很小的压力就能很容易地将其粘到被粘物表面的胶粘剂。由于压敏胶在施加压力后就可以实现粘结的目的，与其它胶类相比，使用简单，并且初粘力高，持粘力大，周期短，成本低，在印刷、广告和教育等行业等领域得到越来越广泛的应用。
丙烯酸酯压敏胶是丙烯酸(酯)的共聚物，具有配方简单、粘接范围广泛、耐候性好、毒性低等特点。目前，在丙烯酸酯压敏胶中，乳液型、热熔型和溶剂型压敏胶粘剂占主要地位。喷墨打印技术具有设备及运行成本低、使用过程简单、打印图像色泽鲜艳等特性。由于喷墨印刷所特有的性质，大多选择乳液型丙烯酸酯压敏胶进行压敏胶喷墨墨水的制作。
但是，目前市面上的喷墨打印压敏胶，在打印时耐热性不好，在没有足够的外界张力支持时，80℃就会出现不同程度的收缩等变形，造成打印压敏胶层无法获得清晰的喷墨打印效果，且喷墨打印后的压敏胶层的粘结强度力学性能受到较大影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可喷墨打印水性发泡压敏胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的打印压敏胶层无法获得清晰的喷墨打印效果，且喷墨打印后的压敏胶层的粘结强度力学性能受到较大影响的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液70％～85％、固化剂1％～2％、可发泡胶囊2％～5％、亲水性气相二氧化硅2％～4％和润湿分散剂0.05％～1％、去离子水10％～20％。
优选的，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液75％、固化剂1％、可发泡胶囊2％、亲水性气相二氧化硅2％和润湿分散剂0.05％、去离子水19.95％。
优选的，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液77.5％、固化剂1.5％、可发泡胶囊3.5％、亲水性气相二氧化硅3％和润湿分散剂1％、去离子水13.5％。
优选的，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液80％、固化剂2％、可发泡胶囊5％、亲水性气相二氧化硅2％和润湿分散剂1％、去离子水10％。
优选的，所述丙烯酸(酯)乳液包括如下重量百分比的原料：丙烯酸异辛酯30％～33％、甲基丙烯酸5％～6％、丙烯酸丁酯16％～20％、丙烯酸乙酯18％～20％、苯乙烯2％～4％、甲基丙烯酸甲酯20％～25％、乳化剂0.5％、引发剂0.8％，去离子水46％±2％。
优选的，所述丙烯酸(酯)乳液的固含量为54％±2％，pH＝4～5，玻璃化温度为-25℃～-15℃。
优选的，所述固化剂为100％的三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，所述亲水性气相二氧化硅为平均粒径为30nm和比表面积为260m2/g的多孔二氧化硅，润湿分散剂为BYK-2010。
优选的，所述可发泡胶囊为聚乙烯醇(1799)和戊二醛包覆的偶氮二甲酰胺微胶囊，其平均粒径为6μm。
优选的，所述丙烯酸(酯)乳液的制备包括以下步骤：
步骤一：预乳化液的制备：在预乳化釜中按配方量取全部去离子水、乳化剂和引发剂，常温常压下搅拌20min；然后依次加入所有单体，高速搅拌30min，得到均匀的预乳化液；备用。
步骤二：乳液聚合：在反应釜中加入部分预乳化液，搅拌升温至80℃，反应15min后，开始滴加预乳化液，1h滴加完剩余的预乳化液，保温反应2h，然后升温至90℃再反应30min，降温至40℃，加入中和剂，过滤，得到丙烯酸(酯)乳液。
一种可喷墨打印水性发泡压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在分散釜中加入水和润湿分散剂，在常温常压下低速搅拌10min～15min；
步骤二：加入亲水性气相二氧化硅，高速搅拌分散至细度满足要求；
步骤三：加入可发泡胶囊，中速搅拌15min～20min；
步骤四：加入丙烯酸(酯)乳液和固化剂，在低速搅拌30min；最后过滤得产品压敏胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过上述配方和制备方法生产出的压敏胶，涂布在薄膜上后经120℃±5℃干燥形成平整的压敏胶层，压敏胶层在210℃±5下加热1min，可发泡胶囊发泡，压敏胶层含直径约10μ m的气泡。后期加热阶段戊二醛与聚乙烯醇反应，形成具有弹性的气泡；乳液中的羧基与固化剂反应，形成具有弹性的压敏胶层。解决了传统压敏胶层无法获得清晰的喷墨打印效果的问题，且喷墨打印后和经多次粘贴后的压敏胶层的力学性能基本不受影响。此外压敏胶可多次粘贴，具有易剥离易粘贴、且附着力好的特点。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：本发明提供一种技术方案：一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液70％～85％、固化剂1％～2％、可发泡胶囊2％～5％、亲水性气相二氧化硅2％～4％和润湿分散剂0.05％～1％、去离子水10％～20％。
所述丙烯酸(酯)乳液包括如下重量百分比的原料：丙烯酸异辛酯30％～33％、甲基丙烯酸5％～6％、丙烯酸丁酯16％～20％、丙烯酸乙酯18％～20％、苯乙烯2％～4％、甲基丙烯酸甲酯20％～25％、乳化剂0.5％、引发剂0.8％，去离子水46％±2％。乳化剂为烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵，引发剂为过硫酸铵；
所述丙烯酸(酯)乳液的固含量为54％±2％，pH＝4～5，玻璃化温度为-25℃～-15℃。
所述固化剂为100％的三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]，所述亲水性气相二氧化硅为平均粒径为30nm和比表面积为260m2/g的多孔二氧化硅，润湿分散剂为BYK-2010。
所述可发泡胶囊为聚乙烯醇(1799)和戊二醛包覆的偶氮二甲酰胺微胶囊，其平均粒径为6μm。
实施例二：所述丙烯酸(酯)乳液的制备包括以下步骤：
步骤一：预乳化液的制备：在预乳化釜中按配方：所述丙烯酸(酯)乳液包括如下重量百分比的原料：丙烯酸异辛酯30％、甲基丙烯酸5％、丙烯酸丁酯16％、丙烯酸乙酯18％、苯乙烯2％、甲基丙烯酸甲酯20％、乳化剂0.5％、引发剂0.8％，去离子水46％。乳化剂为烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯(10)醚硫酸铵，引发剂为过硫酸铵；
所述丙烯酸(酯)乳液的固含量为54％±2％，pH＝4～5，玻璃化温度为-25℃～-15℃。
量取全部去离子水、乳化剂和引发剂，常温常压下搅拌20min；然后依次加入所有单体，高速搅拌30min，得到均匀的预乳化液；备用。
步骤二：乳液聚合：在反应釜中加入部分预乳化液，搅拌升温至80℃，反应15min后，开始滴加预乳化液，1h滴加完剩余的预乳化液，保温反应2h，然后升温至90℃再反应30min，降温至40℃，加入中和剂，过滤，得到丙烯酸(酯)乳液。中和剂的作用是调节PH值，氢氧化钠或者醋酸钠按需要添加，直至调至需要的PH值。
实施例三：本发明提供一种可喷墨打印水性发泡压敏胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在分散釜中加入水和润湿分散剂，在常温常压下低速搅拌10min～15min；
步骤二：加入亲水性气相二氧化硅，高速搅拌分散至细度满足要求；
步骤三：加入可发泡胶囊，中速搅拌15min～20min；
步骤四：加入丙烯酸(酯)乳液和固化剂，在低速搅拌30min；最后过滤得产品压敏胶。
本发明通过上述配方和制备方法生产出的压敏胶，涂布在薄膜上后经120℃±5℃干燥形成平整的压敏胶层，压敏胶层在210℃±5下加热1min，可发泡胶囊发泡，压敏胶层含直径约10μ m的气泡。后期加热阶段戊二醛与聚乙烯醇反应，形成具有弹性的气泡；乳液中的羧基与固化剂反应，形成具有弹性的压敏胶层。耐热性好，打印清晰，打印前后性能不受影响。
实施例四：本发明提供一种技术方案：一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液75％、固化剂1％、可发泡胶囊2％、亲水性气相二氧化硅2％和润湿分散剂0.05％、去离子水19.95％。
实施例五：本发明提供一种技术方案：一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液77.5％、固化剂1.5％、可发泡胶囊3.5％、亲水性气相二氧化硅3％和润湿分散剂1％、去离子水13.5％。
实施例六：本发明提供一种技术方案：一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，包括如下重量百分比的原料：丙烯酸(酯)乳液80％、固化剂2％、可发泡胶囊5％、亲水性气相二氧化硅2％和润湿分散剂1％、去离子水10％。
实施例七：本实施例中，对实施例四、五、六的可喷墨打印水性发泡压敏胶的性能进行试验，其中，实施例四、五、六的制备方法按照实施例三制备，丙烯酸(酯)乳液按照实施例二制备，最后制备出的压敏胶进行以下测试：
环形初粘性按国家标准GB/T 31125-2014进行测试
90°剥离力按国家标准GB/T 2792-2014进行测试
打印采用HP Smart Tank 531彩色打印机
可喷墨打印水性发泡压敏胶打印前后性能比较表如下所示：
表一：可喷打印水性发泡压敏胶打印前后性能比较
由上表能够看出：实施例四、实施例五、实施例六三个样品进行打印前后环形初粘性和剥离力基本不受影响，打印效果清晰不洇色，解决了传统压敏胶层无法获得清晰的喷墨打印效果的问题，且喷墨打印后的压敏胶层的力学性能基本不受影响。
实施例八：本实施例中，对实施例四、五、六的可喷墨打印水性发泡压敏胶的性能进行试验，其中，实施例四、五、六的制备方法按照实施例三制备，丙烯酸(酯)乳液按照实施例二制备，最后制备出的压敏胶进行多次粘贴剥离测试：
环形初粘性按国家标准GB/T 31125-2014进行测试
90°剥离力按国家标准GB/T 2792-2014进行测试
测试结果如下表所示：
表二：可喷打印水性发泡压敏胶打印后反复粘贴力学性能比较
由上表数据能够看出：实施例四、实施例五、实施例六三个样品，在经过一百次的反复粘贴剥离后，环形初粘性基本保持不变，90°剥离力也基本保持不变，由此能够得出，经多次粘贴后的压敏胶层的力学性能基本不受影响，本申请压敏胶具有可多次粘贴、易剥离易粘贴、且附着力好的特点。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：丙烯酸酯乳液70％～85％、固化剂1％～2％、可发泡胶囊2％～5％、亲水性气相二氧化硅2％～4％和润湿分散剂0.05％～1％、去离子水10％～20％；所述丙烯酸酯乳液包括如下重量百分比的原料：丙烯酸异辛酯30％～33％、甲基丙烯酸5％～6％、丙烯酸丁酯16％～20％、丙烯酸乙酯18％～20％、苯乙烯2％～4％、甲基丙烯酸甲酯20％～25％、乳化剂0.5％、引发剂0.8％，去离子水46％±2％；所述固化剂为100％的三羟甲基丙烷-三[3-(2-甲基吖丙啶基)丙酸酯]；所述可发泡胶囊为聚乙烯醇和戊二醛包覆的偶氮二甲酰胺微胶囊。
2.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：丙烯酸酯乳液75％、固化剂1％、可发泡胶囊2％、亲水性气相二氧化硅2％和润湿分散剂0.05％、去离子水19.95％。
3.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：丙烯酸酯乳液77.5％、固化剂1.5％、可发泡胶囊3.5％、亲水性气相二氧化硅3％和润湿分散剂1％、去离子水13.5％。
4.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：包括如下重量百分比的原料：丙烯酸酯乳液80％、固化剂2％、可发泡胶囊5％、亲水性气相二氧化硅2％和润湿分散剂1％、去离子水10％。
5.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：所述丙烯酸酯乳液的固含量为54％±2％，pH＝4～5，玻璃化温度为-25℃～-15℃。
6.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：所述亲水性气相二氧化硅为平均粒径为30nm和比表面积为260m2/g的多孔二氧化硅，润湿分散剂为BYK-2010。
7.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：所述可发泡胶囊的平均粒径为6μm。
8.根据权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶，其特征在于：所述丙烯酸酯乳液的制备包括以下步骤：
步骤一：预乳化液的制备：在预乳化釜中按配方量取全部去离子水、乳化剂和引发剂，常温常压下搅拌20min；然后依次加入所有单体，高速搅拌30min，得到均匀的预乳化液；备用；
步骤二：乳液聚合：在反应釜中加入部分预乳化液，搅拌升温至80℃，反应15min后，开始滴加预乳化液，1h滴加完剩余的预乳化液，保温反应2h，然后升温至90℃再反应30min，降温至40℃，加入中和剂，过滤，得到丙烯酸酯乳液。
9.权利要求1所述的一种可喷墨打印水性发泡压敏胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：在分散釜中加入水和润湿分散剂，在常温常压下低速搅拌10min～15min；
步骤二：加入亲水性气相二氧化硅，高速搅拌分散至细度满足要求；
步骤三：加入可发泡胶囊，中速搅拌15min～20min；
步骤四：加入丙烯酸酯乳液和固化剂，在低速搅拌30min；最后过滤得产品压敏胶。
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