一种环保型免喷漆防火水印刷薄膜及水印刷工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水印刷薄膜领域，尤其涉及一种环保型免喷漆防火水印刷薄膜及水印 刷工艺。
【背景技术】
[0002] 现有的贴皮制造的各类家具类产品及各种装饰类产品，表面喷漆是产品的主要关 键技术。所以，喷漆是家具制造业和装饰行业有害气体释放的根源。因为各类油漆大多数 都属于溶剂性油漆，含有大量的稀释剂挥发物。这些物质的排放不仅危害人的身体健康，而 且严重污染了大气和自然环境。
[0003] 进入二十一世纪，国家对各类污染环境的有害气体排放逐渐提出严格的控制标 准，严禁有害气体排放是保护环境的重要措施。2004年7月21日，国家知识产权局公开了 一种专利号为021044090，名为"披覆膜印刷工艺"，以及陆续公开的"醇溶性油墨印刷工艺 及其应用"等水中印刷技术，虽然解决了用水印刷代替贴皮的技术问题，可以在产品的表面 上直接印刷图纹，但是，水印刷后的产品表面仍然需要喷漆保护图纹表面，否则图纹装饰性 差。
[0004] 目前装饰行业及家具制造业，包括办公家具业、地板行业等均采用喷漆、淋漆、浸 漆和辊涂以及淋涂等工艺进行产品表面保护处理，此外，对贴皮类产品和木制品家具表面 图纹保护也都采用喷漆的工艺。喷漆过程中，使用的大量的溶剂经干燥后挥发释放于空气 中，不仅有大量的有害气体染污环境，对人的身体也十分有害，而且还增加了大量的人工成 本和原料成本。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环保型免喷漆防火水印刷薄膜及水印刷工 艺，本发明提供的水印刷薄膜水印刷后的产品无需喷漆保护图纹表面。
[0006] 本发明提供了一种水印刷薄膜，包括依次相接触的载体层、耐磨层、图纹层和定型 层；
[0007] 所述载体层为聚乙烯醇薄膜。
[0008] 优选的，所述载体层由聚乙烯醇涂布液涂布制得，以质量分数计，所述聚乙烯醇涂 布液包括以下组分：
[0009] 聚乙烯醇溶液40%~80% ;水10%~40% ;2, 4-二羟基苯甲酸0.4%~4% ;三 甲基三聚氰胺0.5%~5% ;聚乙二醇醚0. 1 %~0.5% ;二氧化硅0.5%~1.5% ;防霉剂 0· 5%~L 5%;流平剂0· 2%~0· 5%;磷酸三丁酯0· 1%~2. 0%;聚乙烯蜡0· 5%~3. 0%; 甲基磷酸二甲酯3%~12% ;糊精3%~12% ;棕榈蜡1. 2%~5%。
[0010] 优选的，所述耐磨层由耐磨层油墨印刷制得，以质量分数计，所述耐磨层油墨包括 以下组分：
[0011] 20%~45 %的第一单组份聚氨酯树脂液；3%~6%的硝化棉；15%~40%的丁 酮；8 %~18 %的醋酸乙酯；0.05%~2. 5%的2, 4-二羟基苯甲酸；10 %~15 %的氯乙 烯-醋酸乙烯共聚树脂液；3%~6%的氢氧化镁；1 %~2%的第一抗氧剂；8%~16%的甲 基磷酸二甲酯；2%~5%的胶质碳酸钙；0. 1 %~0.5%的3-庚醇；0.2%~0.6%的气相二 氧化硅。
[0012] 优选的，所述第一聚氨酯树脂液的在25°C时的黏度为400mpa · s~800mpa · s ;
[0013] 所述第一聚氨酯树脂液的固含量为28%~32%。
[0014] 优选的，所述氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂液包括以下质量分数的组分：
[0015] 28 %~55 %的氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂；25 %~45 %的环己酮和20 %~40 % 的二甲苯。
[0016] 优选的，所述图纹层由图纹层油墨印刷制得，以质量分数计，所述图纹层油墨包括 以下组分：
[0017] 18 %~40%的聚氨酯树脂液，所述聚氨酯树脂液包括第二单组份聚氨酯树脂液、 硝化棉、丁酮和醋酸乙酯；5%~10%的二氯戊烷树脂液；20%~50%的混合溶剂，所述混 合溶剂包括醋酸乙酯、丁酮、三氯戊烷和二甲基酰氯；10%~20%的颜料；5%~10%的甲 基磷酸二甲酯；5%~10%的氢氧化镁；4%~8%的胶质碳酸钙；2%~4%的气相二氧化 硅；0. 2%~1 %的第二抗氧剂。
[0018] 优选的，所述定型层由定型层油墨印刷制得，以质量分数计，所述定型层油墨包括 以下组分：
[0019] 33 %~50 %的第三单组份聚氨酯树脂液；10 %~20 %的醋酸乙酯；20 %~40% 的丁酮；0.3%~1.0%的第三抗氧剂；0.2%~1.0%的防结皮剂；10%~15 %的硝化棉； 3 %~6 %的氢氧化镁；3 %~6 %的有机硅膨润土。
[0020] 优选的，所述耐磨层油墨的黏度为30mpa · s~130mpa · s ;
[0021] 所述图纹层油墨的黏度为30mpa · s~130mpa · s ;
[0022] 所述定型层油墨的黏度为30mpa · s~130mpa · s。
[0023] 本发明提供了一种水印刷工艺，包括以下步骤：
[0024] 将水和2, 4-二羟基苯甲酸混合，得到水印刷溶液；
[0025] 将水印刷薄膜在所述水印刷溶液中用还原剂还原，得到液态图纹膜，所述水印刷 薄膜为上述技术方案所述的水印刷薄膜；
[0026] 将待印刷工件与所述液态图纹膜相接触，得到印刷工件产品。
[0027] 优选的，所述水和2, 4-二羟基苯甲酸的质量比为100:0. 05~2. 5。
[0028] 本发明提供了一种水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层和定型 层；所述载体层为聚乙烯醇薄膜。本发明提供的水印刷薄膜设置了耐磨层，使得水印刷薄膜 在水印刷后不需要喷漆保护图纹表面，对图纹起到耐磨保护的作用。另外本发明提供的水 印刷薄膜还具有优异的耐水性和抗拉强度。实验结果表明：本发明提供的水印刷薄膜的抗 拉强度为4. 2kg ·ι?πι 2~5. 0kg ·ι?πι 2 ;水印刷薄膜去除载体层后，剩余的油墨印刷的图纹墨 膜层继续在30°C水中浸泡500h，图纹墨膜层仍然完好无损，不破裂，不溶于水；图纹墨膜层 的拉伸率达到200 %~415%。
[0029] 本发明提供的水印刷工艺中采用上文所述的水印刷薄膜，使图纹印刷得更完整、 且保持持久，效果更好。此外，本发明提供的水印刷工艺中采用的水印刷溶液降低了水印刷 薄膜印刷过程中水的液态流动性，有助于降低水印刷薄膜的易分散和破裂，从而提高了水 印刷成品率和产品质量。
【具体实施方式】
[0030] 本发明提供了一种水印刷薄膜，包括依次接触的载体层、耐磨层、图纹层和定型 层；所述载体层为聚乙烯醇薄膜。
[0031] 本发明提供的水印刷薄膜包括载体层，所述载体层为聚乙烯醇薄膜。在本发明中， 所述载体层由聚乙烯醇涂布液涂布制得，所述聚乙烯醇涂布液优选包括以下质量分数的组 分：
[0032] 聚乙烯醇溶液40%~80% ;水10%~40% ;2, 4-二羟基苯甲酸0.4%~4% ;三 甲基三聚氰胺0.5%~5% ;聚乙二醇醚0. 1 %~0.5% ;二氧化硅0.5%~1.5% ;第一防 霉剂0· 5%~L 5% ;流平剂0· 2%~0· 5% ;磷酸三丁酯0· 1%~2. 0% ;聚乙烯蜡0· 5%~ 3. 0% ;甲基磷酸二甲酯3%~12% ;糊精3%~12% ;棕榈蜡1. 2%~5%。
[0033] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液包括40 %~80%的聚乙烯醇溶液，优选为 45 %~75%，更优选为50 %~70%。在本发明中，所述聚乙烯醇溶液的醇解度优选为 87%~89% ;所述聚乙烯醇溶液的固含量优选为30%~50%，所述聚乙烯醇溶液的黏度优 选为0. 02mPa · s~0. 04mPa · s，更优选为0. 03mPa · s ;所述聚乙烯醇溶液中聚乙烯醇的质 量分数优选为80 %~95%，更优选为85 %~90%。本发明对所述聚乙烯醇溶液的来源没 有特殊的限制，可以采用其市售商品，也可以采用本领域技术人员熟知的制备聚乙烯醇溶 液的技术方案自行制备，在本发明中，所述聚乙烯醇溶液的制备方法优选包括以下步骤： [0034] 将聚乙烯醇和溶剂进行混合，制得聚乙烯醇溶液，所述溶剂包括甘油或三乙醇胺 醋酸盐。
[0035] 本发明对所述聚乙烯醇和溶剂的混合顺序没有特殊的限制，优选将聚乙烯醇加入 溶剂中。本发明优选在搅拌的条件下进行聚乙烯醇和溶剂的混合。
[0036] 在本发明中，所述聚乙烯醇和溶剂的质量比优选为（80~95) : (5~20)，更优选为 (85 ~90) : (10 ~15) 〇
[0037] 在本发明中，所述聚乙烯醇和溶剂进行混合的温度优选为70°C~90°C，更优选为 75°C~85°C ;所述聚乙烯醇和溶剂进行混合的时间优选为0. 5h~lh，更优选为0. 6h~ 0. 9h〇
[0038] 本发明优选对聚乙烯醇和溶剂混合得到的混合物进行脱泡，制得聚乙烯醇溶液。 本发明对所述脱泡的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的脱泡技术方案即 可。在本发明中，所述脱泡优选采用抽真空进行脱泡；所述脱泡的压力优选为〇. IMPa~ 0. 5MPa ;所述脱泡的温度优选为30°C~40°C ;所述脱泡的时间优选为30min~60min。
[0039] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括10%~40 %的水，更优选为15%~ 35%，最优选为20%~30%。在本发明中，所述水优选为软水，所述软水的硬度优选为饮用 水的硬度，所述引用水的硬度优选为小于等于450mg/L。
[0040] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 4 %~4 %的2, 4-二羟基苯甲酸，更 优选为1. 〇%~3. 0%，最优选为1. 5%~2. 5%。
[0041] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 5 %~5 %的三甲基三聚氰胺，更优 选为1· 0%~4· 0%，最优选为L 5%~3· 5%。
[0042] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 1 %~0. 5%的聚乙二醇醚，更优选 为 0· 2%~0· 4%〇
[0043] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 5%~1. 5 %的二氧化硅，更优选为 0. 7%~1. 3%，最优选为0. 9%~1. 2% ;所述二氧化硅优选为亲水型二氧化硅。
[0044] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 5%~1. 5%的第一防霉剂，更优选 为0. 7%~1. 3%，最优选为0. 9%~1. 2% ;所述第一防霉剂包括多菌灵和福美双；所述多 菌灵和福美双的质量比优选为1:3~5,更优选为1:4 ;所述第一防霉剂使得聚乙烯醇薄膜 具有防霉菌性能。
[0045] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 2%~0. 5%的流平剂，更优选为 0. 25%~0. 45%，最优选为0. 3%~0. 4% ;所述流平剂优选包括聚丙烯酸酯类流平剂和二 苯基聚硅氧烷流平剂中的一种或多种。
[0046] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 1 %~2. 0 %的磷酸三丁酯，更优选 为0. 3%~1. 8%，最优选为0. 5%~1. 5%。
[0047] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括0. 5%~3. 0%的聚乙烯蜡，更优选为 1. 0%~2. 5%，最优选为1. 5%~2. 0%。
[0048] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括3 %~12 %的甲基磷酸二甲酯，更优 选为5%~10%，最优选为6%~9%;所述甲基磷酸二甲酯使得聚乙烯醇薄膜具有阻燃性， 提高了生产和使用过程中的安全性。
[0049] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括3%~12%的糊精，更优选为5%~ 10 %，最优选为6 %~9 %。在本发明中，所述糊精优选包括黄土豆糊精和低黏度氧化淀粉 中的一种或两种；所述低黏度氧化淀粉的黏度优选为〇. 〇13Pa · s~0. 015Pa · s。在本发 明的实施例中，所述糊精购买于广州神彩贸易有限公司。
[0050] 在本发明中，所述聚乙烯醇涂布液优选包括1. 2%~5. 0%的棕榈蜡，更优选为 1. 5 %~4. 5 %，最优选为2. 0 %~4. 0 %。在本发明中，所述棕榈蜡的固含量优选为10 %~ 30 %。在本发明的实施例中，所述棕榈蜡购买于广州神彩贸易有限公司。
[0051] 本发明得到的聚乙烯醇薄膜的厚度为40 μ