CN1659244A - 包含可膨胀聚苯乙烯的印制和涂覆组合物 - Google Patents

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Abstract

一种于基材上产生凸起纹理的方法，其中将一种包含有成膜聚合粘合剂，溶剂，热膨胀聚合物颗粒，和适当的其它常用添加剂的印花和涂覆组合物印刷或涂覆到所述基材上，印刷或涂覆过的基材进行热处理，在该方法中包括使用其未膨胀状态的直径为从0.1－5mm的有色或无色可膨胀聚苯乙烯微珠粒作为可膨胀聚合物颗粒。

Description

包含可膨胀聚苯乙烯的印制和涂覆组合物
本发明涉及一种包含可膨胀聚苯乙烯的印花和涂覆用组合物，并且涉及一种于基材上产生凸起纹理的方法。
众所周知，热膨胀聚合物颗粒可以被用于印花和涂覆组合物中，以使得在被印制和涂覆的基材上产生凸起纹理。
US 4,194,026公开了一种用于消声墙和消声天花板的有纹理的挠性泡沫涂层材料的制备方法，在该方法中，向聚氨酯泡沫组分中均匀施用可交联的、发泡的弹性乳液(其中含有按重量计算至多20重量％的热膨胀聚合物颗粒)，该乳液经加热，聚合物颗粒膨胀，弹性乳液干燥和交联，得到有纹理的弹性涂层。
JP 54137067涉及通过用包含发泡聚合物颗粒的墨进行印刷制备装饰材料的方法。所述聚合物颗粒与粘合剂混合用于印刷，在150℃左右发泡。其中所提到的被印刷的材料是墙纸。
JP 53115779涉及涂覆的聚氨酯泡沫体及其制备。其中，包含有可发泡聚合物颗粒的弹性乳液被分布于聚氨酯泡沫上，对该泡沫进行干燥和加热。颗粒发泡形成有纹理表面。
JP 11105399涉及用于制备发泡图形的，包含有光敏材料和热膨胀微胶囊的发泡墨。该墨被应用于丝网印刷，随后进行曝光。
US 4,006,273公开了一种在织物基材上生成耐洗的泡沫图形的方法，其中在基材上施用一种印花组合物，该组合物包含一种成膜、可交联的聚合粘合剂，溶剂，和按重量计算1-45重量％的热塑性、热膨胀的并具有直径为0.5-300μm的微胶囊，将被涂覆的基材干燥和加热，得到凸起的有纹理的表面。所述的用于热膨胀微胶囊的聚合材料是聚偏二氯乙烯，偏二氯乙烯与丙烯腈的共聚物，丙烯腈和丙烯酸甲酯的共聚物，和甲基丙烯腈与丙烯酸甲酯的共聚物。
本发明的目的是提供一种用于织物印花和织物涂层的印花和涂覆组合物。
上述目的可通过一种在基材表面上形成凸起纹理的方法达到，其中通过印刷或涂覆将一种包含成膜聚合粘合剂、热膨胀聚合物颗粒、以及，如果适当的话，其它常用添加剂的印花和涂覆组合物施用到基材上，对被印刷或涂覆过的基材进行热处理，该方法包括使用其未膨胀状态的直径为0.1-5mm的有色或无色的可膨胀聚苯乙烯珠粒作为可膨胀聚合物颗粒。
优选的可膨胀聚苯乙烯颗粒是那些其未膨胀状态的直径为0.4-2mm的聚苯乙烯颗粒。这些产品的一个制备实例在H.Gausepohl和R.Gellert(编辑)，Polystyrol[Polystyrene]，Becker/Braun  KunststoffHandbuch[Plastics Handbook]，Hanser Verlag中有描述。
聚苯乙烯易于得到，价廉，并且是易膨胀的材料。
上述印花或涂覆组合物可以通过传统的织物印花方法，涂覆方法，或泡沫-涂覆方法应用于基材上。
适宜的织物印花方法的例子是平板印花，旋转印花，和专业印花方法。
适宜的涂覆组合物可以膏状或泡沫状的形式使用，即已知的浆状化合物或泡沫化合物的形式。将其施用于基材上的方法的例子有气刀刮涂，刮刀-槽涂覆，刮刀上胶涂覆，圆网印花，转移印花，布面浸轧，和水平浸轧-轧印。也可以使用适合的液体形式的涂覆组合物并且将其喷涂于基材上。
适宜的基材可以是织物，也可以是非织物。
织物基材的例子是织品，针织品和任何类型的无纺物，例如由棉纱，粘胶纤维，亚麻布，羊毛，聚酯，聚酰胺，醋酸酯，三醋酸酯制造的织物，或由其它合成纤维制造。非织物的例子是纸，纸板，皮革，塑料和木材。
优选的基材是织物基材。
经印花和涂覆过的基材然后被热处理。在热处理过程中水分蒸发，涂层适度交联，可膨胀的聚苯乙烯微珠粒扩大得到泡沫珠粒，在织物基材上形成凸起纹理表面。热处理通常在70-140℃下进行20秒-20分钟的时间。如果热处理在相对较高的温度下进行，例如在120-200℃，泡沫聚苯乙烯颗粒可能熔化，在织物基材上形成熔融聚苯乙烯斑点。
本发明还提供了用于织物印花的印花组合物和用于泡沫涂覆的涂覆组合物，其包含：
a)1-99.9重量％，优选8-80重量％成膜聚合粘合剂的水分散体，
b)0.1-99重量％，优选5-25重量％白色或有色其未膨胀状态的直径为0.1-5mm的热膨胀聚苯乙烯颗粒，
c)0-98.9重量％，优选0-87重量％添加的水，和
d)0-98.9重量％，优选0-20重量％常用的添加剂，例如防沫剂，乳化剂，增稠剂，交联剂，着色剂，色素分散剂，填料，和增牢剂。
通常使用的成膜聚合粘合剂的水分散体的例子是丙烯酸酯，丁二烯，乙酸乙烯酯，或聚氨酯水分散体，和这些单体的共聚物水分散体。所述水分散体中的固体成分优选为35-60重量％。除已经在所使用的水分散体中存在的水之外，所述印花和涂覆组合物可以包含添加的水。
通常使用的交联剂的例子是脲-甲醛加成物和三聚氰胺-甲醛加成物。其它常用的交联剂是聚异氰酸酯。
常用的增牢剂的例子是硅氧烷油(聚硅氧烷)，例如LuprimolSIG和LuprimolSE。
通常使用的着色剂的例子(染料和颜料)是Helizarin颜料制剂。
适合的乳化剂是非离子或阴离子表面活性剂，例如LuprintolPENew.
本发明的印花和涂覆组合物可以在织物基材上形成三维结构。通过利用织物印花可以使此结构成为装饰性图案。在此可以使用无色或有色的可膨胀聚苯乙烯颗粒，也可以将涂覆浆或涂覆溶液染色。由此可得到不同的图案效果。根据所采用的热处理，固定到织物上的聚苯乙烯颗粒的形态可以是膨胀泡沫珠粒，也可以是熔融聚苯乙烯斑点。该印花和涂层的耐洗性能非常好。
本发明还提供了使用其未膨胀状态的直径为0.1-5mm的热膨胀聚苯乙烯颗粒作为织物基材的印花和涂覆组合物的添加剂。
优选的用于织物印花的印花组合物A-J以实施例如下所示。
优选的组合物A包括
1-99.9重量％，特别是4-90重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，其固含量为10-70重量％，例如HelizarinBinderTX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0-6重量％，特别是0.5-4.5重量％非离子表面活性剂，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作为乳化剂化合物，和
0-6重量％，特别是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物B包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径为0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0.1-2重量％，特别是0.3-1.5重量％非离子或阴离子表面活性剂，例如LuprintolPE New，作为乳化剂，
0-4重量％，特别是0-2.5重量％脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Helizarinfixer LF，作为交联剂，
0-3重量％，特别是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作为增牢剂，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物C包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0-6重量％，特别是0.5-4.5重量％非离子表面活性剂，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作为乳化剂混合物，和
0-3重量％，特别是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作为增牢剂，
0-10重量％，特别是0-8.5重量％聚异氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作为交联剂，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物D包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，优选StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0-2重量％，特别是0.3-1.5重量％非离子或阴离子表面活性剂，例如LuprintolPE New，作为乳化剂，
0-3重量％，特别是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作为增牢剂，
0-10重量％，特别是0-8.5重量％聚异氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作为交联剂，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％，聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物E包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，优选StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0-6重量％，特别是0.5-4.5重量％非离子表面活性剂，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作为乳化剂混合物，和
0-70重量％，特别是0-10重量％颜料制剂，例如Helizarin颜料，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％，聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物F包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0-2重量％，特别是0.3-1.5重量％非离子或阴离子表面活性剂，例如LuprintolPE New，作为乳化剂，
0-4重量％，特别是0-2.5重量％，脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Helizarinfixer LF，作为交联剂，
0-3重量％，特别是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作为增牢剂，
0-70重量％，特别是0-10重量％颜料制剂，例如Helizarin颜料，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物G包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0-6重量％，特别是0.5-4.5重量％非离子表面活性剂，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作为乳化剂化合物，
0-3重量％，特别是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作为增牢剂，
0-10重量％，特别是0-8.5重量％聚异氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作为交联剂，
0-70重量％，特别是0-10重量％颜料制剂，例如Helizarin颜料，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
更优选的组合物H包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的无硅氧烷或含硅氧烷的防沫剂，
0.1-2重量％，特别是0.3-1.5重量％非离子或阴离子表面活性剂，例如LuprintolPE New，作为乳化剂，
0-3重量％，特别是0.3-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作为增牢剂，
0-10重量％，特别是0-8.5重量％聚异氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作为交联剂，
0-70重量％，特别是0-10重量％颜料制剂，例如Helizarin颜料，
0-6重量％，特别是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作为增稠剂。
优选的用于泡沫涂覆的涂覆组合物I和J以实施例的方式如下所示。
优选的组合物I包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4624或4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％，特别是0-0.5重量％，强度为25重量％的氨水，
0-2重量％，特别是0-1重量％脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Saduren163，作为交联剂，
0-1重量％，特别是0-0.5重量％多磷酸盐，聚丙烯酸钠或聚丙烯酸铵，例如PigmentverteilerA，作为分散剂，
0-30重量％，特别是0-15重量％，硅酸镁或硅酸铝，例如TalkumIT Star 20，作为填料，
0-5重量％，特别是0-3重量％脂肪酸酯，硬脂酸钾，或硬脂酸铵，例如C&S-Stabsol，作为泡沫稳定剂，
0-30重量％聚丙烯酸酯，例如LatekollD或Lutexal HIT，作为增稠剂。
组合物I的pH值优选为9-9.5。其粘度优选为20-45 dPa x s(通过Haake VT02，spindle 1测得)。
优选的组合物J包括
1-99.9重量％，特别是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散体，例如HelizarinBinder TX4624或4574，作为成膜聚合粘合剂，
0.1-99重量％，特别是5-25重量％其颗粒直径从0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯颗粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特别是0-87重量％添加的水，
0-1重量％，特别是0-0.5重量％，强度为25重量％的氨水，
0-2重量％，特别是0-1重量％脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Saduren163，作为交联剂，
0-1重量％，特别是0-0.5重量％多磷酸盐，聚丙烯酸钠或聚丙烯酸铵，例如PigmentverteilerA，作为分散剂，
0-30重量％，特别是0-15重量％硅酸镁或硅酸铝，例如TalkumITStar 20，作为填料，
0-70重量％，特别是0-10重量％颜料制剂，例如Helizarin，
0-5重量％，特别是0-3重量％脂肪酸酯，硬脂酸钾，或硬脂酸铵，例如C&S-Stabsol，作为泡沫稳定剂，
0-30重量％聚丙烯酸酯，例如LatekollD，作为增稠剂。
组合物J的pH值优选为9-9.5。其粘度优选为20-45 dPa x s(通过Haake VT02，spindle 1测得)。其泡沫密度优选为200-600g/l。优选采用印花刮刀系统施用组合物J，并且例如在100℃下干燥，在130℃下膨胀大约1分钟。
本发明也提供一种所述印花和涂覆组合物在印刷和涂覆纺织品基材上的应用。

Claims (6)

1、一种于基材上产生凸起纹理的方法，其中通过印刷或涂覆将包含成膜聚合粘合剂，溶剂，热膨胀聚合物颗粒以及适当的其它常用添加剂的印花和涂覆组合物施用到基材上，将印花的或涂覆过的基材进行热处理，该方法包括使用其未膨胀状态的直径为0.1-5mm的有色或无色的可膨胀聚苯乙烯微珠粒为可膨胀聚合物颗粒。
2、如权利要求1所述方法，其中基材是织物基材。
3、一种织物印花组合物或泡沫涂层用的涂覆组合物，包括
a)1-99.9重量％成膜聚合粘合剂的水分散体，
b)0.1-99重量％其未膨胀状态的直径为0.1-5mm的热膨胀聚苯乙烯颗粒，
c)0-98.9重量％添加的水，和
d)0-98.9重量％常用添加剂，如防沫剂，乳化剂，增稠剂，交联剂，着色剂，颜料分散剂，分散剂，和填料。
4、如权利要求3所述的印花或涂覆组合物，其中成膜聚合粘合剂的水分散体是丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯水分散体，或上述单体的共聚物水分散体。
5、其未膨胀状态的直径为0.1-5mm的热膨胀聚苯乙烯颗粒作为添加剂用于织物基材的印花组合物或涂覆组合物的用途。
6、权利要求3或4所述的印花或涂覆组合物用于印刷或涂覆织物基材的用途。
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