一种水性阻燃灰胶型背胶PVC的制备方法与流程

文档序号:13504523阅读:306来源:国知局

本发明涉及数字影像接受材料,尤其涉及一种水性阻燃灰胶型背胶pvc的制备方法。



背景技术:

近些年,绿色环保产品备受人们关注,政府也大力提倡环保事业。现今市场80%以上的背胶pvc产品都是使用油性胶水,含有苯等致癌化学成分或释放voc气体有害环境。

但是pvc材料虽然不产生明火,但是存在着容易燃烧的缺陷,且燃烧中还会产生大量的毒烟,也更容易有燃烧隐患,因此开发一种水性阻燃灰胶型背胶pvc是开发新产品的一个重要方向。特别是水性阻燃灰胶型背胶pvc,既加入了阻燃剂又加入了灰色膏,使胶水的性能更差,容易造成残胶较多的情况。



技术实现要素:

为了克服现有的技术不足,本发明提供了一种水性阻燃灰胶型背胶pvc及其制备方法,该水性阻燃灰胶型背胶pvc不仅阻燃效果好,可100%移除残胶,而且抗氧化性能好,不易老化,不褪色,曲面粘贴性好。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:

(1)制备阻燃涂层:按重量百分比,将10-30%阻燃剂和0.1-0.5%润湿剂溶于69.5-89.9%聚乙烯醇溶液后,混合均匀即可;

所述阻燃剂为氢氧化铝、聚磷酸铵和三聚氰胺的混合物,其重量比为1-2:1-3:0.3-1.5;所述聚乙烯醇溶液固含为8-15%,粘度为1000-8000cps/30℃;

(2)制备阻燃胶水层:按重量百分比,将丙烯酸丁酯40-54%;甲基丙烯酸甲酯4-8%;丙烯酸2-4%;丙烯醇2-4%;含磷丙烯酸单体10-17%;三聚氰胺3~8%;灰色膏4-10%;烷基硫酸盐0.1-0.3%;混合均匀,然后加入2-4%引发剂,70-90℃反应7-9h,然后加入1-5%乳胶粉、2-6%纳米凹凸棒土继续反应1-3小时;冷却至常温后加入0.5-5%固化剂,搅拌20-40分钟,过滤;

所述含磷丙烯酸单体为2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)膦酸酯、2-乙基(丙烯酰氧甲基)膦酸酯和2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯中的一种或几种;

将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、丙烯醇和含磷丙烯酸单体经引发剂引发共聚,制得一种新型的阻燃聚合物。制成的阻燃聚合物内部能通过羧基与羧基、羧基与羟基、羧基与酰胺基、羟基与酰胺基、羟基与羟基、酰胺与酰胺的氢键形成网状超分子结构,使得聚合物内部形成网状结构,并与三聚氰胺,形成了p-c-n的膨胀阻燃体系。这样在增加粘度的同时,达到了很好的阻燃效果。但是三聚氰胺与这个体系的相容性不太好,添加少量的烷基硫酸盐,既能增加s含量,增加阻燃性,又能调节整个体系的相容性。但是烷基硫酸盐的量过大会造成体系的起泡量大,使得聚合反应效果不佳,影响整个体系的反应效果。

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布阻燃胶水层15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

优选的,所述步骤(1)中润湿剂为聚丙烯酸钠盐。少量的聚丙烯酸钠盐就可以使本阻燃涂层在白色pvc膜上附着力不错。

优选的,所述步骤(1)中氢氧化铝、聚磷酸铵和三聚氰胺重量比为1:1.5-2.5:0.5。如果阻燃水性面涂的加入了阻燃剂的量过大不仅会有面涂体系的相容性的问题,而且与白色pvc层和油墨的相容性也会出现问题,既影响色彩鲜艳度又影响画面的持久性。因此加入氢氧化铝吸收型的阻燃剂与聚磷酸铵进行复配,能增加阻燃水性面涂与油墨的相容性。

优选的,所述步骤(1)中含磷丙烯酸单体、三聚氰胺的重量比为2-2.5:1。含磷丙烯酸单体、三聚氰胺形成的p-c-n阻燃体系,在本发明的体系下,当其重量比为2-2.5:1,在阻燃剂添加量很少的情况下,也能达到很好的阻燃效果。

优选的,所述步骤(1)中烷基硫酸盐的重量百份比为0.2-0.3%。由于本体系中加入了三聚氰胺,纳米凹凸棒土与整个体系的相容性不好,因此要加入润湿剂。但是在这个体系中,如果烷基硫酸盐的重量百份比如果超过为0.3%时,也会造成相容性不好的问题(可能是由于起泡,使聚合反应很难进行完全)。我们意外发现的在这个体系中,加入了0.2-0.3wt%的烷基硫酸盐就能大大提高整个体系的阻燃性和100%移除残胶。

优选的,所述步骤(1)中所述乳胶粉与纳米凹凸棒土的重量比为1:1-2。更进一步优选的,所述乳胶粉与纳米凹凸棒土的重量比为1:1,在特殊阻燃灰胶中加入了乳胶粉及凹凸棒土后,该水性阻燃灰胶型背胶pvc可100%移除不残胶,而且水性阻燃灰胶型背胶pvc的曲面粘贴性好,无气泡产生。

优选的,所述步骤(1)中含磷丙烯酸单体为2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯。磷酸酯能够分解形成正磷酸,催化成碳效果好,因此2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯的添加量更少的情况下,能达到同样的阻燃效果。

优选的,所述步骤(1)中固化剂为含nco基团的固化剂。例如可以为甲苯二异氰酸酯(tdi);二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。丙烯醇中的羟基(-oh)与nco基团反应后能形成交联网状结构。使得p更均匀的分布于阻燃型透明胶水内部,因此在p含量较少的情况下,也能有很好的阻燃效果。

优选的,所述步骤(1)中引发剂为过硫酸铵。

本发明的有益之处在于:

1.本发明提供的水性阻燃灰胶型背胶pvc阻燃性能可以达到vtm-2的防火等级;

2.产品涂层设计,保证精致细腻的打印输出画面,高色彩还原度。

3.特殊的胶水设计,在保证阻燃效果的同时,兼可100%移除残胶,而且抗氧化性能好,不易老化,不褪色,曲面粘贴性好。

4.可以适用在水性喷绘及写真打印设备上,如hp、roland、mutoh、mimaki、精工、武藤等。

具体实施方式

下面结合实施例,对本发明作进一步说明:

白色pvc层:市售阻燃型透明pvc膜

离型白硅纸层:市售离型白硅纸层

烷基硫酸盐:十二烷基硫酸钠

引发剂:过硫酸铵

固化剂:甲苯二异氰酸酯

聚乙烯醇溶液:市售固含为8-15%,粘度为1000-8000cps/30℃的聚乙烯醇溶液。

润湿剂:广州欧鹏化工有限公司的synthron的a11聚丙烯酸钠盐

实施例1

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在89.9%聚乙烯醇溶液,加入3.5%氢氧化铝、3%聚磷酸铵和3.5%三聚氰胺和0.1%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯54%,甲基丙烯酸甲酯8%,丙烯酸4%,丙烯醇4%,2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯14.9%,三聚氰胺3%,灰色膏4%;十二烷基硫酸钠0.1%,混合均匀,然后加入引发剂2%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉1%,纳米凹凸棒土2%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

实施例2

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在69.5%聚乙烯醇溶液加入10%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、10%三聚氰胺和0.5%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯40%,甲基丙烯酸甲酯4%,丙烯酸2%,丙烯醇2%,2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯13.7%,三聚氰胺8%,灰色膏10%;十二烷基硫酸钠0.3%,混合均匀,然后加入引发剂4%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉5%,纳米凹凸棒土6%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂5%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

实施例3

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在79.7%聚乙烯醇溶液加入7%氢氧化铝、6.5%聚磷酸铵、6.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯48%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯13.5%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,十二烷基硫酸钠0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3%,纳米凹凸棒土4%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

实施例4

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯11%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,十二烷基硫酸钠0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3%,纳米凹凸棒土4%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

实施例4

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)磷酸酯11%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,十二烷基硫酸钠0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3.5%,纳米凹凸棒土3.5%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

实施例5

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(甲基丙烯酸酰氧甲基)膦酸酯11%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,十二烷基硫酸钠0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3%,纳米凹凸棒土4%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

实施例6

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(丙烯酰氧甲基)膦酸酯11%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,十二烷基硫酸钠0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3%,纳米凹凸棒土4%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

对比例1

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(丙烯酰氧甲基)膦酸酯11%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,聚丙烯酸钠盐0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3%,纳米凹凸棒土4%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

对比例2

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,2-乙基(丙烯酰氧甲基)膦酸酯12%,三聚氰胺8%,灰色膏10%,聚丙烯酸钠盐0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

对比例3

按照重量百分数计,称量以下组分:

(1)阻燃涂层:在82.2%聚乙烯醇溶液加入5%氢氧化铝、10%聚磷酸铵、2.5%三聚氰胺和0.3%润湿剂混合均匀即可;

(2)特殊阻燃灰胶:将丙烯酸丁酯50.5%,甲基丙烯酸甲酯6%,丙烯酸3%,丙烯醇3%,含双键环三磷腈无卤阻燃单体-(2-烯丙基苯氧基)五苯氧基环三磷腈(appcp)11%,三聚氰胺5%,灰色膏7%,聚丙烯酸钠盐0.2%,混合均匀,然后加入引发剂3%,70-90℃反应7-9h,然后加入乳胶粉3%,纳米凹凸棒土4%继续反应1-3小时;冷却至常温后加入固化剂4.3%,搅拌20-40分钟,过滤,备用;

(3)在白色pvc层上涂布阻燃涂层15-30g/m2,经烘干后;在白色pvc层另一面涂布特殊阻燃灰胶15-30g/m2,涂布速度为20-40m/min,经烘干后,和离型白硅纸层进行贴合后,收卷即可。

测试方法:

1、剥离力:180°剥离力按gb/2792-1998进行测试;采用电子剥离机进行测定(剥离速率为250mm/min)。

2、初粘力:按gb/4852-2002(方法a斜面滚球法)进行测试;

3、阻燃性能:按照ul94-2006标准,采用水平-垂直燃烧试验机进行测定。

5、遗胶测试:将背胶pvc粘贴在pet板上,老化7d,通过肉眼对遗胶情况进行观察,并记录。

尤其是实施例5中制备的背胶pvc,吸墨快,打印效果好,而且曲面粘贴性好,无气泡、无折痕、无翘边产生。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明,应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例,并不用于限制本发明,凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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