专利名称：一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂的制备方法。
背景技术：
数码彩色喷墨打印是ー种非撞击、点阵式打印技术，墨滴由微孔直接喷射到介质表面的特定位置以形成图像。与传统印刷技术相比，具有设备体积小，快捷方便，环保等特点；与激光、针打、热升华以及银盐画面输出方式相比，具有成本低，彩色化、数字化容易，打印幅面不受限制等特点。因此，随数字化技术的发展与普及，在诸如大幅面展览展示、室内外广告、高分辨率图像(照片)输出、印刷、打样、办公自动化等方面，得到了广泛应用。喷墨打印过程是墨水由喷墨打印机以微小的墨滴(纳米-微米尺寸)形式喷出，与打印介质材料表面接触，井向不同方向扩散，吸附，干燥，最終形成所需图像，成像质量与打印介质材料表面的吸墨涂层息息相关，吸墨涂层决定了打印图像的色彩鲜艳情况、耐水情况、分辨率情況，以及打印介质材料的应用领域等。打印介质材料按吸墨涂层的不同可以分为户内写真材料，户外喷绘材料及弱溶剂喷绘写真材料等，同时户内写真材料根据吸墨涂层的不同又可分为普通高光涂层写真材料，普通亚光涂层写真材料，亚光防水(耐水)涂层写真材料等。本技术主要应用于户内亚光防水(耐水)涂层写真材料，该类喷墨打印材料一般由吸墨涂层、架桥层和基材组成，其中基材起到支撑、外观表现及主导材料应用领域等作用；吸墨涂层起吸收、固定墨水形成高分辨率耐水图像作用，通过改变图层可以改善图像的色彩鲜艳度，图像分辨率及存放耐久性等；架桥层起到联接作用，将吸墨涂层与基材之间紧密联接在一起，提高吸墨涂层的干、湿牢固度。户内亚光防水(耐水)涂层为近几年来发展起来的新型吸墨涂层材料，其吸墨机理为“毛细管效应”机理——涂层中具有大量微孔型结构，遇喷墨墨水后将墨水迅速吸收至涂层的微孔内，形成图像。该类吸墨涂层使用的主粘合剂大部分为聚こ烯醇，通过添加耐水粘合剂或交联剂以及固色剂等成分，可以使涂层具有防水作用，即ー方面，涂层本身不会碰到水后，涂层发生溶解、流淌现象；另一方面，色彩不会因为水的存在，而发生掉色现象。涂层的优点是吸墨速率与干燥速率快，分辨率高，墨水适应性强等。通过添加交联剂成分虽然也可以使涂层起到耐水作用，但对交联温度或时间具有较高要求，或者交联剂时效性很短，无法满足该材料快速、高效、下机即熟的涂布生产要求。因而行业内纷纷寻找合适的耐水粘合剂来替代交联剂的使用，一方面起到粘结作用，另ー方面起到耐水的作用。虽然使用耐水粘合剂较容易使涂层和打印图像具有耐水作用，但往往对图像的色彩表现及涂层的耐候、耐光、耐老化等具有很大的影响——色彩容易泛白，颜色随着时间的变化变得不鲜艳，涂层发黄，发脆等，即持久性不够，因此，开发ー种数码喷墨打印吸墨涂层专用粘合剂成为数码喷墨打印材料生产行业的紧要课题。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种产品性能好，制造方便的数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂及其制备方法。本发明的技术解决方案是
一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是由下列重量百分比的成分制成 软单体O. 5 9. 5% ；
硬单体16. 5 33% ；
乳化剂O. 3 3% ；
保护胶O. 5 4% ；
引发剂O. I O. 9%;pH调节剂 O. I O. 4% ；
水56 75%。软单体为丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸辛酷、丙烯酸异辛酯中的ー种或几种混合单体。硬単体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酷、醋酸こ烯酷、苯こ烯中的ー种或几种混合単体。乳化剂为阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂的混合物；所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的ー种或几种；所述非离子型乳化剂为0P-10、TX-10、平平加 0-25、LAE-9、0P-20、SE-10 中的ー种或几种。保护胶为聚こ烯醇1788、聚こ烯醇2088、聚こ烯醇2488、羟こ基纤维素中的ー种或两种混合物。引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的ー种。pH调节剂为磷酸氢ニ钠、碳酸氢钠中的ー种。一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂的制备方法，其特征是包括下列步骤；
(1)将保护胶与水混合溶解，制备成保护胶体溶液，并降温到常温；
(2)在保护胶体溶液中加入乳化剤、pH调节剂，搅拌溶解均匀后，加入硬単体、软单体及水搅拌制成预乳液；
(3)取预乳液总重量的10 30%，通氮气，除去体系中的空气，搅拌，升温至60 70°C后，加入引发剂水溶液，升温至体系发生反应；
(4)待回流均匀后，开始加入剰余的预乳液和引发剂水溶液，反应时间控制在2 5小时之间，温度控制在70 78°C之间；
其中，步骤(I)中,水的重量为水总用量的15 90%;步骤(2)中加入水的重量为水总用量的0-70% ;步骤(3)和步骤(4)中引发剂水溶液中水的重量和为水总用量的5-30% ;步骤(3)中引发剂水溶液的用量为引发剂水溶液总重量的10-40%;
上述各组分的重量百分比为
软单体O. 5 9. 5% ；
硬单体16. 5 33% ；
乳化剂O. 3 3% ；
保护胶O. 5 4% ；
引发剂O. I O. 9%;
pH调节剂 O. I O. 4% ；水56 75%。步骤(4)中引发剂水溶液的加入方式为首先留取引发剂水溶液总重量10-25%的引发剂水溶液，然后将余量的引发剂水溶液与预乳液同步滴加或每隔20 30min向体系中平均加入余量的引发剂，待预乳液滴加完毕后，体系继续反应10 30min，然后一次性将留取的引发剂水溶液加入到反应体系中，反应10 30min后，升温至80 90°C，保温5 30min,降温至40 50°C，调节体系的pH值至5 9。本发明的有益效果采用本发明制备的数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂的胶乳粒子分布均匀，产品质量稳定，兼容性好，可以与阳离子体系相混合，不破乳；保证了后续制备的数码喷墨打印吸墨涂层耐水性，下机即熟，无需放置固化，打印色彩鲜艳。下面结合实施例对本发明作进ー步说明。
具体实施例方式实施例I :
一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂及其制备方法，采用以下エ艺步骤
配方(均为质量百分比)
丙烯酸こ酯3%
醋酸こ烯酯25. 7%
甲基丙烯酸甲酯 1.5%
甲基丙烯酸I. 7%
TX-10O. 3%
十_■烧基硫酸纳 O. 3%
过硫酸钾O. 3%
磷酸氢ニ钠O. 2%
聚こ烯醇1788 2.8%
水64. 2%
エ艺步骤
聚こ烯醇1788加入到水总量的20%的水中，在85 93°C温度条件溶解，制备成保护胶体溶液，降温到常温后，加入TX-10、十二烷基硫酸钠、磷酸氢ニ钠，搅拌溶解均匀后，加入丙烯酸こ酷、醋酸こ烯酷、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸及水总量的64%的水，高速搅拌制成预乳液。取预乳液的12%，通氮气，除去体系中的空气，搅拌，升温至65°C后，加入引发剂水溶液(过硫酸钾与剩余的水的混合溶液)总量的25%，升温至体系发生反应，待回流均匀后，开始滴加剩余的预乳液，时间控制在3. 5小时，温度控制在74 78°C之间，留取引发剂水溶液总量的14%，将剩余的引发剂水溶液与预乳液同步滴加。预乳液滴加完毕后，体系继续在原温度下反应15min后，一次性将留取的引发剂水溶液加入到反应体系中，反应IOmin后，升温至85°C，保温15min，降温至50°C，调节体系的pH值至6，得产品。实施例2:
一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂及其制备方法，采用以下エ艺步骤
配方(均为质量百分比)
丙烯酸丁酯3%醋酸こ烯酯25. 7%
甲基丙烯酸甲酯1.5%
甲基丙烯酸I. 7%
OP-IOO.6%
十_■烧基硫酸纳O. 3%
过硫酸钾O. 3%、 磷酸氢ニ钠O. 15%
羟こ基纤维素(2%水溶液粘度为30000cP) 1%
水65. 75%
エ艺步骤
将羟こ基纤维素加入到水总量的84%的水中，搅拌溶解制备成保护胶体溶液，加入0P-10、十二烷基硫酸钠、磷酸氢ニ钠，搅拌溶解均匀后，加入丙烯酸丁酷、醋酸こ烯酯、甲基丙烯酸甲酷、甲基丙烯酸，高速搅拌制成预乳液。取预乳液的11%，通氮气，除去体系中的空气，搅拌，升温至70°C后，加入引发剂水溶液(过硫酸钾与剩余的水的混合溶液)总量的25%，升温至体系发生反应，待回流均匀后，开始滴加剰余的预乳液，时间控制在4小时，温度控制在75 78°C之间，留取引发剂水溶液总量的14%，每隔半小时平均加入剰余的引发剂水溶液。预乳液滴加完毕后，体系继续在原温度下反应IOmin后，一次性将留取的引发剂水溶液加入到反应体系中，反应IOmin后,升温至90°C,保温IOmin,降温至50°C,调节体系的pH值至7，得产品。实施例3:
一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂及其制备方法，采用以下エ艺步骤
配方(均为质量百分比)
丙烯酸丁酯4. 5%
丙烯酸异辛酯 O. 9%
醋酸こ烯酯21. 5%
丙烯酸O. 27%
0P-100.6%
十_■烧基硫酸纳 O. 3%
过硫酸铵O. 1%
磷酸氢ニ钠O. 23%
聚こ烯醇2088 2.1%
水69. 5%
エ艺步骤
将聚こ烯醇2088加入到水总量的86%的水中，在85 93°C温度条件溶解，制备成保护胶体溶液，降温到常温后，加入0P-10、十二烷基硫酸钠、磷酸氢ニ钠，搅拌溶解均匀后，加入丙烯酸丁酷、丙烯酸异辛酷、醋酸こ烯酯、丙烯酸，高速搅拌制成预乳液。取预乳液的11%，通氮气，除去体系中的空气，搅拌，升温至70°C后，加入引发剂水溶液(过硫酸钾与剩余的水的混合溶液)总量的23%，升温至体系发生反应，待回流均匀后，开始滴加剰余的预乳液，时间控制在3. 5小时，温度控制在74 78°C之间，留取引发剂水溶液总量的14%，将剩余的引发剂水溶液与预乳液同步滴加 。预乳液滴加完毕后，体系继续在原温度下反应IOmin后，一次性将留取的引发剂水溶液加入到反应体系中，反应IOmin后，升温至90°C，保温lOmin，降温至50°C，调节体系的pH值至6，得产品。
权利要求
1.一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是由下列重量百分比的成分制成 软单体O. 5 9. 5% ； 硬单体16. 5 33% ； 乳化剂O. 3 3% ； 保护胶O. 5 4% ； 引发剂O. I O. 9%; pH调节剂 O. I O. 4% ； 水56 75%。
2.根据权利要求I所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是软单体为丙烯酸こ酷、丙烯酸丁酷、丙烯酸辛酷、丙烯酸异辛酯中的ー种或几种混合単体。
3.根据权利要求I或2所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是硬单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酷、醋酸こ烯酷、苯こ烯中的ー种或几种混合単体。
4.根据权利要求I或2所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剤，其特征是乳化剂为阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂的混合物；所述阴离子型乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的ー种或几种；所述非离子型乳化剂为ΟΡ-ΙΟ、TX-10、平平加0-25、LAE-9、0P-20、SE-10 中的ー种或几种。
5.根据权利要求I或2所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是保护胶为聚こ烯醇1788、聚こ烯醇2088、聚こ烯醇2488、羟こ基纤维素中的ー种或两种混合物。
6.根据权利要求I或2所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的ー种。
7.根据权利要求I或2所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，其特征是pH调节剂为磷酸氢ニ钠、碳酸氢钠中的ー种。
8.—种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂的制备方法，其特征是包括下列步骤； (1)将保护胶与水混合溶解，制备成保护胶体溶液，并降温到常温； (2)在保护胶体溶液中加入乳化剤、pH调节剂，搅拌溶解均匀后，加入硬単体、软单体及水搅拌制成预乳液； (3)取预乳液总重量的10 30%，通氮气，除去体系中的空气，搅拌，升温至60 70°C后，加入引发剂水溶液，升温至体系发生反应； (4)待回流均匀后，开始加入剰余的预乳液和引发剂水溶液，反应时间控制在2 5小时之间，温度控制在70 78°C之间； 其中，步骤(I)中,水的重量为水总用量的15 90%;步骤(2)中加入水的重量为水总用量的0-70% ;步骤(3)和步骤(4)中引发剂水溶液中水的重量和为水总用量的5-30% ;步骤(3)中引发剂水溶液的用量为引发剂水溶液总重量的10-40%; 上述各组分的重量百分比为 软单体O. 5 9. 5% ； 硬单体16. 5 33% ； 乳化剂O. 3 3% ； 保护胶O. 5 4% ； 引发剂O. I O. 9%;pH调节剂 0· I 0· 4% ； 水56 75%。
9.根据权利要求8所述的ー种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂的制备方法，其特征是步骤(4)中引发剂水溶液的加入方式为首先留取引发剂水溶液总重量10-25%的引发剂水溶液，然后将余量的引发剂水溶液与预乳液同步滴加或每隔20 30min向体系中平均加入余量的引发剂，待预乳液滴加完毕后，体系继续反应10 30min，然后一次性将留取的引发剂水溶液加入到反应体系中，反应10 30min后，升温至80 90°C，保温5 30min，降温至40 50°C，调节体系的pH值至5 9。
全文摘要
本发明公开了一种数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂，由软单体、硬单体、乳化剂、保护胶、引发剂、pH调节剂、水制成。采用本发明制备的数码喷墨打印吸墨涂层用粘合剂的胶乳粒子分布均匀，产品质量稳定，兼容性好，可以与阳离子体系相混合，不破乳；保证了后续制备的数码喷墨打印吸墨涂层耐水性，下机即熟，无需放置固化，打印色彩鲜艳。
文档编号C08F220/06GK102731728SQ201210233159
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者王玉丰, 陆建辉 申请人:江苏格美高科技发展有限公司