一种PVC封边条凹版印刷水性油墨及其制备方法与流程

本发明涉及凹版印刷水性油墨及其制备方法，具体涉及一种pvc封边条凹版印刷水性油墨及其制备方法。(二)
背景技术：
：在板式家具生产过程中，封边是最为频繁的一道工序，其基本过程是用薄木(单板)条、木条、三聚氰胺、塑料条、pvc条、abs条等涂胶后压贴在零部件的边部，起到防水、保护、封闭有害气体和减少变形等用，同时能美化家具。由于pvc封边条产量大、价格低、性能良好、挤出性好、可以印刷和油漆，因此，其目前是板式家具应用最为广泛的一种塑料封边条。而随着人们生活质量的提高，对家具的款式和色彩需求多样化，这就要求与之匹配的封边条五颜六色，花纹多样。因此，必须要对封边条进行印刷才能满足家具实际使用的要求。虽然pvc作为一种极性高分子材料，但其与水性油墨之间粘接性能较差，需要对其进行表面处理，如等离子体处理，才能满足实际的印刷需求。秉承本公司全面推进pvc家具膜水性化的发展思路，本发明提出一种无需前处理，可直接进行凹版印刷的水性油墨，补充、完善了pvc家具膜系列产品的水性化进程。(三)技术实现要素：本发明提供了一种无需前处理，可直接进行凹版印刷的pvc封边条水性油墨及其制备方法。本发明的技术方案如下：一种pvc封边条凹版印刷水性油墨，由如下重量配比的原料组成：颜料10份，树脂32-36份，分散剂1-3份，润湿剂0.8-1.2份，助溶剂7-9份，纯净水42.2-45.8份。其中：所述颜料可以为蒽醌稠环酮类有机红、苯并咪唑酮类有机黄、酞菁类有机蓝、炭黑中的任意一种，优选颜料红166(p.r.166，浙江百合花集团股份有限公司)、颜料黄p-hg(p.y.180，浙江百合花集团股份有限公司)、4382酞菁蓝bgs(p.b.15：3，浙江百合花集团股份有限公司)、specialblack4(德国德固赛公司)、r-706钛白(杜邦公司)中的任意一种。所述树脂为自制的pvc家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂，其配方及制备方法见发明专利文件：一种pvc家具膜水墨树脂及其制备方法，申请号：201710612216.7，公开日：2017-10-20。优选的，所述树脂按如下方法制得：(1)单体滴加相的制备：室温(20～30℃)下，将23.012重量份的甲基丙烯酸甲酯单体、20.548重量份的丙烯酸甲酯单体、0.44重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯单体、0.00368重量份的链转移试剂、2重量份的非离子乳化剂混合并以500rpm的速度搅拌溶解40min，得到单体滴加相；(2)打底相的制备：将1.3重量份的阴离子乳化剂、0.7重量份的非离子乳化剂、0.11重量份的ph缓冲剂、0.08重量份的引发剂加入到39重量份的去离子水中，以400rpm的速度搅拌溶解，得到打底相；(3)聚合阶段：将步骤(2)打底相的温度升至81℃，调整搅拌速度为200rpm，10min内滴加完5％的步骤(1)所得单体滴加相，体系出现蓝光后保持15min，再同时滴加剩余95％的单体滴加相和引发剂水溶液，滴加时间为4h，所述引发剂水溶液由0.2重量份的引发剂溶解于11.83重量份的去离子水中制得，单体滴加相与引发剂水溶液同时滴加完后，保温搅拌1.5h，得到聚合反应液；(4)后处理阶段：将步骤(3)聚合反应液降温至75℃，加入叔丁基过氧化氢水溶液，所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.078重量份的叔丁基过氧化氢溶解于0.2重量份的去离子水中得到，保温搅拌10min，然后加入雕白粉水溶液，所述雕白粉水溶液由0.078重量份的雕白粉溶解于0.2重量份的去离子水中得到，保温搅拌10min，之后降至室温，加入防腐剂水溶液，所述防腐剂水溶液由0.02重量份的防腐剂加入到0.2重量份的去离子水中得到，最后过滤出料，即得所述树脂。所述分散剂可以为聚羧酸盐类分散剂(例如byk-p-104，产自byk公司)，低分子量多元羧酸聚合物的烷羟基铵盐溶液类分散剂(例如disperbyk，产自byk公司)，醋酸纤维素类分散剂(例如eastmancab553-0.4、eastmancab531-1，产自伊斯曼公司)，聚丙烯酸衍生物类分散剂(例如disponerw-519，产自德谦公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物；优选聚羧酸盐类分散剂。所述润湿剂为聚醚硅氧烷类润湿剂(例如byk-345、byk-346、byk-347、byk-349，产自byk公司)、氟化改性聚丙烯酸酯类润湿剂(例如lead177，产自利佳助剂公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物，优选聚醚硅氧烷类润湿剂。所述助溶剂可以为乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种或两种以上任意比例的混合物，优选乙醇。所述纯净水是指将自来水通过lropvc一级反渗透纯水装置(上海新浪轻工机械设备有限公司)纯化至电导率不大于100us/cm(25℃)。本发明还提供了所述pvc封边条凹版印刷水性油墨的制备方法，所述方法为：将5-15份树脂加到分散釜内，开启搅拌，转速保持在100-200rpm，然后依次加入10-20份纯净水、1-3份分散剂、0.8-1.2份润湿剂、3-5份助溶剂和10份颜料，并以200-500rpm的速率搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机中，研磨至色浆粒径达到250nm以下后过滤出料，得到水性色浆；然后依次将所得水性色浆、配方量中剩余的树脂、配方量中剩余的纯净水以及配方量中剩余的助溶剂加到分散缸内，以100-200rpm的速率搅拌1-1.5h后过滤出料，得到所述的pvc封边条凹版印刷水性油墨。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、通过特殊的配方设计，本发明水墨无需对pvc封边条进行前处理即可实现凹版印刷，印刷流平性好，色彩鲜艳，清晰度好，且附着力强，完善了pvc家具膜系列产品的全面水性化进程。2、采用自制的pvc家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂为粘结树脂，该树脂对pvc的粘结强度高(剥离强度高达47n/cm)，在良好的印刷流平性前提下保证了水墨层对pvc封边条的附着力。3、通过配方组分的优化筛选及特殊的工艺控制，本发明的pvc封边条凹版印刷水性油墨具有粒径细、储存稳定，耐增塑剂迁移等有益效果。(四)附图说明图1是指将本发明实施例1-5中的pvc封边条凹版印刷水性油墨通过凹版印刷的方式涂覆于pvc封边条后的外观图。(五)具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。pvc封边条凹版印刷水性油墨的贮存稳定性是指防伪墨在60℃条件下静置18天，以不沉淀、不分层代表防伪墨贮存稳定性>一年。pvc封边条凹版印刷水性色浆的粒径测试在在malvernzetasizer3000has粒度仪上进行，测试温度为25℃。pvc封边条凹版印刷水性油墨的附着力测试按gb/t13217.7-2009进行，油墨附着牢度≥95％即可认为油墨的附着牢度优异。pvc封边条凹版印刷水性油墨的耐增塑剂迁移性参照美国标准astmd2199-82增塑剂从乙烯基织物迁移至喷漆的测量方法进行。选择高密度聚乙烯作为接触介质，高密度聚乙烯压制成厚度1.7mm的片，用剪刀剪成与pvc封边条同等大小的长方形薄片，称量高密度聚乙烯薄片的重量。测试试样制成“三明治”状，两个高密度聚乙烯薄片之间放置一个同样大小的pvc试样片(pvc试样片由水性单色墨(红、黄、蓝、黑、白)用kpp凹版打样机，以40m/min的印刷速度，将其分别印刷于pvc封边条上经50℃烘干后所得)，加压0.125mpa，在70℃的烘箱中放置3d后取出，室温下干燥器中放置1h后，称量高密度聚乙烯片重量。增塑剂单位面积迁移损失量按下式计算：增塑剂的单位面积迁移量＝(w2–w1)/s式中，w1是指实验前高密度聚乙烯的质量，mg；w2是指实验后高密度聚乙烯的质量，mg；s是指试样面积，mm2。以下实施例中树脂为自制的pvc家具膜聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)的聚合物树脂乳液水墨树脂，按如下方法制得：(1)单体滴加相的制备：室温下将23.012kg的甲基丙烯酸甲酯单体(广州市中业化工有限公司)、20.548kg的丙烯酸甲酯单体(上海迈瑞尔化学技术有限公司)、0.44kg的甲基丙烯酸缩水甘油酯单体(江西瑞祥化工有限公司)、0.00368量份的3-巯基丙酸异辛酯(国药集团化学试剂有限公司)链转移试剂以及2kg的er-40(adeka公司)非离子乳化剂以500rpm的速度搅拌溶解40min；(2)打底相的制备：将1.3kg的dowfaxtm8390(dow公司)阴离子乳化剂、0.7kg的er-40(adeka公司)非离子乳化剂、0.11kg的amp-95(dow公司)ph缓冲剂、0.08kg的过硫酸钾(吴江市三源精细化工有限公司)引发剂加入到39kg的去离子水中，以400rpm的速度搅拌溶解，并开始升温；(3)聚合阶段：当打底相的温度升至81℃时，将搅拌速度调整为200rpm，10min内滴加完5％的单体滴加相，体系出现蓝光后保持15min，再同时滴加剩余的单体滴加相和引发剂水溶液，引发剂水溶液由0.2kg的过硫酸钾(吴江市三源精细化工有限公司)引发剂溶解于11.83kg的去离子水中制得，滴加时间为4h，单体与引发剂水溶液滴加完后，保温搅拌1.5h；(4)后处理阶段：降温至75℃，加入叔丁基过氧化氢水溶液，所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.078kg的叔丁基过氧化氢(上海佰一化工有限公司)溶解于0.2kg的去离子水中得到，保温搅拌10min，加入雕白粉水溶液，所述雕白粉水溶液由0.078kg的雕白粉(上海沣瑞化工有限公司)溶解于0.2kg的去离子水中得到，保温搅拌10min，最后降至室温，加入防腐剂水溶液，所述防腐剂水溶液由0.02kg的deuaddmb-11(德谦公司)防腐剂加入到0.2kg的去离子水中得到，最后过滤出料，即得所述的树脂。实施例1：将15kg的树脂加入到分散釜内，开启搅拌，转速保持在200rpm，依次加入14kg的纯净水、3kg的聚羧酸盐分散剂byk-p-104(byk公司)、1kg的聚醚硅氧烷类润湿剂byk-347(byk公司)、3kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)和10kg的颜料红166(p.r.166，浙江百合花集团股份有限公司)，并以500rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(tbm-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨7道，至色浆粒径达到250nm以下后过滤出料，得到水性红色浆；然后依次将上述46kg的水性色浆、20kg的树脂、30kg的纯净水以及4kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)加入到分散缸里，以200rpm的速度搅拌1h后过滤出料，得到所述的pvc封边条凹版印刷水性红墨。实施例2：将10kg的树脂加入到分散釜内，开启搅拌，转速保持在100rpm，依次加入10kg的纯净水、3kg的聚羧酸盐分散剂byk-p-104(byk公司)、1.2kg的聚醚硅氧烷类润湿剂byk-347(byk公司)、4kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)和10kg的颜料黄p-hg(p.y.180，浙江百合花集团股份有限公司)，并以400rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(tbm-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨7道，至色浆粒径达到250nm以下后过滤出料，得到水性黄色浆；然后依次将上述38.2kg的水性色浆、22kg的树脂、35.8kg的纯净水以及4kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)加入到分散缸里，以200rpm的速度搅拌1.5h后过滤出料，得到所述的pvc封边条凹版印刷水性黄墨。实施例3：将5kg的树脂加入到分散釜内，开启搅拌，转速保持在100rpm，依次加入14kg的纯净水、2kg的聚羧酸盐分散剂byk-p-104(byk公司)、0.8kg的聚醚硅氧烷类润湿剂byk-347(byk公司)、4kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)和10kg的4382酞菁蓝bgs(p.b.15：3，浙江百合花集团股份有限公司)，并以300rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(tbm-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨5道，至色浆粒径达到200nm以下后过滤出料，得到水性蓝色浆；然后依次将上述35.8kg的水性色浆、30kg的树脂、29.7kg的纯净水以及4.5kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)加入到分散缸里，以100rpm的速度搅拌1h后过滤出料，得到所述的pvc封边条凹版印刷水性蓝墨。实施例4：将6kg的树脂加入到分散釜内，开启搅拌，转速保持在100rpm，依次加入16kg的纯净水、2kg的聚羧酸盐分散剂byk-p-104(byk公司)、0.8kg的聚醚硅氧烷类润湿剂byk-347(byk公司)、5kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)和10kg的specialblack4(德国德固赛公司)，并以200rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(tbm-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨5道，至色浆粒径达到200nm以下后过滤出料，得到水性黑色浆；然后依次将上述39.8kg的水性色浆、30kg的树脂、26.2kg的纯净水以及4kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)加入到分散缸里，以100rpm的速度搅拌1h后过滤出料，得到所述的pvc封边条凹版印刷水性黑墨。实施例5：将5kg的树脂加入到分散釜内，开启搅拌，转速保持在100rpm，依次加入20kg的纯净水、1kg的聚羧酸盐分散剂byk-p-104(byk公司)、1kg的聚醚硅氧烷类润湿剂byk-347(byk公司)、4.5kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)和10kg的r-706钛白(杜邦公司)，并以200rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(tbm-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨3道，至色浆粒径达到250nm以下后过滤出料，得到水性白色浆；然后依次将上述41.5kg的水性色浆、30kg的树脂、24.5kg的纯净水以及4kg的乙醇(苏州欧特化工有限公司)加入到分散缸里，以200rpm的速度搅拌1.5h后过滤出料，得到所述的pvc封边条凹版印刷水性白墨。表1.实施例1-5的性能指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5稳定性通过通过通过通过通过粒径(nm)233249197158220附着力98％99％100％100％99％增塑剂迁移率(10-2mg/mm2)0.080.110.030.020.07由表1可知，本发明的pvc封边条凹版印刷水性油墨粒径非常细，均在250nm以下，且储存稳定性均超过了一年，可以满足正常的物流运输、仓管存储与印刷作业周期使用。由附图1可知，本发明的水墨印刷流平性好，色彩饱满，清晰度好，实现了无需对pvc封边条基材进行前处理即可印刷的目的。另外，油墨层对基材的附着力接近100％，且增塑剂迁移率极低(增塑剂迁移率与颜料粒径呈现一定的相关性)。综上所述，本发明产品具有广阔的市场应用前景，十分利于全面推进pvc家具膜系列产品水性化的进程。上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。当前第1页12