一種坡縷石改性水性轉印塗層及其製備方法

2023-05-27 22:00:46 1

專利名稱：一種坡縷石改性水性轉印塗層及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料，尤其涉及一種坡縷石改性的水性轉印塗層，以及所述塗層 的製備方法。
背景技術：
熱轉印就是將花紋圖案印刷到耐熱性膠紙上，通過加熱，加壓，將油墨層的花紋圖 案印到成品材料上的一種特殊印刷工藝，由於具有抗腐蝕、抗衝擊、耐老化、耐磨、防火、在 戶外使用保持15年不變色等性能，熱轉印技術廣泛應用於電器、日用品、建材的裝飾等領 域，而且幾乎所有商品都用這方式製作標籤。由於轉印作業只是一個流程，即使是多種顏色 的圖案，也能夠縮短印刷圖案作業時間，減少了由於印刷錯誤造成的材料(成品)損失。利 用熱轉印膜印刷可將多色圖案一次成圖，無需套色，簡單的設備也可印出逼真的圖案，而且 印刷的圖案層次豐富、色彩鮮豔，千變萬化，色差小，再現性好，非常適合大批量生產。熱轉印工藝主要材料是電化鋁箔、膠粘劑、轉移塗層等構成，其中轉印塗層是工藝 的核心之一，也是影響轉印質量的關鍵，因此也成為人們關注的焦點，目前人們對轉移膜和 轉印塗層的研究做了大量的工作，如中國專利CN1851121A公開的電化鋁燙金水貼花紙與 其生產工藝及其應用，能夠將電化鋁裝潢應用於硬質、曲面、不規則面及轉角等部位，大大 擴展了電化鋁燙金技術的應用範圍；中國專利CN101717605A公開的立體燙金電化鋁燙印 箔塗層的高分子材料配方及製備方法，採用聚氨酯、聚甲醛、聚環氧烷樹脂等多種高分子材 料與其他配料混合併熟化，改善了轉印效果和成膜韌性；CN101428745B公開的熱平衡型燙 金基膜的生產方法，通過多次定向拉伸製備各向同性的基膜。上述專利技術中，基本上都是針對基膜進行的改進，但是目前燙金等熱轉印工藝 所用轉印塗層均存在著一些不足，如玻璃效果不佳、與印刷表面鋁層附著性不好、龜裂或油 墨附著不良等，導致產品的性能有較大的缺憾；同時現有轉印塗層塗布工藝複雜，能耗高， 塗層用量大，而且有機溶液大量使用對環境造成汙染，成本高。坡縷石，(Palygorskite，又稱凹凸棒土)是一種層鏈狀結構的含水富鎂鋁矽酸鹽 粘土礦物，目前在石油化工、新材料、催化劑等領域已得到廣泛的應用，如吳鍵儒等人(塑 料工業，2010，38 (2) 15-18)公開的酚醛樹脂/凹凸棒土納米複合材料的製備與表徵，但是 在轉印塗層方面，尚未見有類似的報導。

發明內容
針對現有轉印塗層存在的問題，本發明提供了一種坡縷石(Palygorskite，凹凸棒土) 改性的水性轉印塗層，將坡縷石與水性樹脂混合之後製備得到，工藝簡單、成本低、並更好 的完善了轉移塗層的性能。本發明凹凸棒土改性水性轉印塗層，組分包括100重量份水性樹脂、0. Γιο重量 份坡縷石，。其中，所述水性樹脂優選為纖維素樹脂、水性聚氨酯、水性丙烯酸樹脂中的一種或 幾種混合。
其中，所述凹凸棒土優選為陽離子表面活性劑改性的坡縷石、或矽烷偶聯劑改性 的坡縷石。其中，所述陽離子表面活性劑優選為季銨鹽，其結構通式為[(R1) (R2) (R3)N+]X_，其 中，Ri、R2、R3可以是相同或不同的烷基，X可以是滷素原子(如氯、溴或碘)、或其他陰離子。其中，所述矽烷偶聯劑結構通式為Y (CH2) nSiX3，其中，η優選為0 3的自然數；X為 可水解基團；Y為有機官能團，如乙烯基、氨基、環氧基、甲基丙烯醯氧基、巰基或脲基等。其中，所述坡縷石直徑優選為2(T60nm，長度優選為30(Tl500nm。根據上述坡縷石改性水性轉印塗層的一種優選實施方式，其中，所述塗層組分如 下
纖維素樹脂20重量份； 水性聚氨酯40重量份； 水性丙烯酸樹脂40重量份； 坡縷石0.廣10重量份。本發明還提供了一種上述坡縷石改性水性轉印塗轉印塗層的製備方法，步驟如 下
步驟1，坡縷石的提純和/或改性； 步驟2，水性樹脂混合製備轉印塗層漿料；
步驟3，將提純和改性的坡縷石加入轉移塗層漿料中混合均勻；出料 步驟4，塗布製成塗層。本發明所述坡縷石改性水性轉印塗層在熱轉印工藝中的應用，其使用方法如下 所述塗層用塗布機均勻塗在未電暈基膜上，形成均勻塗層；然後模壓機壓膜，塗上全息
圖案；鍍鋁機在壓膜層表面均勻鍍鋁；膠輥和塗布粘合劑將轉印鍍鋁膜與底紙進行複合， 壓輥貼合烘乾；最好將基膜與底紙分離，得到需要的圖案。本發明坡縷石改性水性轉印塗層，其中，坡縷石具有獨特的分散、耐鹽鹼等膠體性 質、和較高的吸附脫色能力，同時具有一定的可塑性和粘結力，而且坡縷石在中國安徽、江 蘇等地有著巨大的儲量，因此原料易得，成本低；所述轉印塗層製備方法工藝簡便易行，設 備簡單；而且，與現有塗層相比，本發明製備的轉移塗層具有更高的強度，更好的耐高溫性 能和優異的剝離性。同時本發明為水性塗層，不需要有機溶劑，對環境友好，汙染小。
具體實施例方式首先，本發明提供了一種坡縷石改性水性轉印塗層，所述轉印塗層包括水性樹脂 和坡縷石。本發明所用坡縷石直徑優選為2(T60nm，長度優選為30(Tl500nm ；用量優選為水 性樹脂用量的0.廣10%(重量)。本發明還提供了用所述漿料製備的水性轉印塗層，通過所述漿料在基膜上塗布得 到。所述水性轉印塗層製備方法如下
步驟1，坡縷石的提純和/或改性；
其中，坡縷石的提純與改性方法已有諸多報導，如專利CN1248984C、專利CN100549108C、以及 Peng ZQ 等人(J. Polym. Sci B Polym. Phy.，2006，44 :534_540)、 Tian M 等人(J. Mater. Sci. 2003，38 :4917_4924)、吳鍵儒等人(化工新型材料，2009， 37(7) 56-59)報導的方法等，均可用於本發明。本發明優選為用陽離子表面活性劑(如季銨鹽類)或者矽烷偶聯劑改性。步驟2，水性樹脂混合製備轉印塗層漿料；
步驟3，將提純和改性的坡縷石加入轉移塗層漿料中混合均勻；出料 步驟4，塗布製成塗層。以纖維素樹脂、水性聚醯胺和水性丙烯酸樹脂為例，下面通過具體實施例對本發 明凹凸棒土水性轉印塗層及其製備方法進行詳細描述，以使更好的理解本發明，但下述實 施例並不限制本發明範圍。實施例1
步驟1，坡縷石的提純
將坡縷石粉體與去離子水按ι :20(重量比)的比例混合，機械攪拌30分鐘，靜置1小 時，傾出上層液體，重複操作5次。補加水後再次機械攪拌30分鐘，傾出上層懸浮液，懸浮液超聲40分鐘，倒入乾淨 託盤自然風乾，球磨30分鐘，110°C真空乾燥2小時。步驟2，配製轉印塗層漿料 纖維素樹脂20kg;
水性聚氨酯40 kg ； 水性丙烯酸樹酯40 kg ； 將上述水性樹脂混合。步驟3，加入坡縷石
將Ikg步驟1中提純的坡縷石加入到所述漿料中攪拌2h，出料。步驟4，塗布
將步驟3所得混合物在塗布機上塗布。同時我們以未經坡縷石改性的水性轉印塗層作為對比例，對比例按照上述方法在 相同條件下製備。表1列出了本發明坡縷石改性水性轉印塗層與對比例之間的組分配比和 性能對比。表1，本發明轉印塗層與對比例性能對比
權利要求
1.一種坡縷石改性水性轉印塗層，其特徵在於，所述塗層組分包括水性樹脂、坡縷石， 所述水性樹脂與坡縷石重量比為100 0.廣10。
2.根據權利要求1所述的轉印塗層，其特徵在於，所述坡縷石為陽離子表面活性劑改 性的坡縷石。
3.根據權利要求2所述的轉印塗層，其特徵在於，所述陽離子表面活性劑為季銨鹽，其 結構通式為[(R1) (R2) (R3)N+]X_，其中，禮、1 2、1 3為相同或不同的烷基，X為滷素原子、或其它 陰離子。
4.根據權利要求1所述的轉印塗層，其特徵在於，所述坡縷石為矽烷偶聯劑改性的坡縷石。
5.根據權利要求4所述轉印塗層，其特徵在於，所述矽烷偶聯劑結構通式為Y(CH2) nSiX3，其中，η為(Γ3的自然數；X為可水解基團；Y為乙烯基、氨基、環氧基、甲基丙烯醯氧 基、巰基或脲基。
6.根據權利要求1飛任意一項所述的轉印塗層，其特徵在於，所述坡縷石直徑為 20 60nm，長度為 30(Tl500nm。
7.根據權利要求1所述的轉印塗層，其特徵在於，所述水性樹脂為纖維素樹脂、水性聚 氨酯、水性丙烯酸樹脂中的一種或幾種混合。
8.根據權利要求1所述的轉印塗層，其特徵在於，所述漿料組分如下 纖維素樹脂20重量份；水性聚氨酯40重量份； 水性丙烯酸樹脂40重量份； 坡縷石0.廣10重量份。
9.一種如權利要求1所述坡縷石改性水性轉印塗層的製備方法，其特徵在於，步驟如下步驟1，坡縷石的提純和/或改性； 步驟2，水性樹脂混合製備轉印塗層漿料；步驟3，將提純和改性的坡縷石加入轉移塗層漿料中混合均勻；出料 步驟4，塗布製成塗層。
10.一種如權利要求1所述的坡縷石改性水性轉印塗層在熱轉印中的應用，其特徵在 於，使用方法如下所述塗層用塗布機均勻塗在未電暈基膜上，形成均勻塗層；然後模壓機壓膜，塗上全息 圖案；鍍鋁機在壓膜層表面均勻鍍鋁；膠輥和塗布粘合劑將轉印鍍鋁膜與底紙進行複合， 壓輥貼合烘乾；最好將基膜與底紙分離，得到需要的圖案。
全文摘要
本發明涉及一種水性轉印塗層，採用坡縷石對水性轉印塗層進行改性，製備的塗層具有良好的耐熱性、剝離性和機械強度。本發明所用坡縷石原料易得，成本低廉，且所述轉印塗層製備方法簡單，適於產業化生產。
文檔編號C09D7/12GK102146237SQ20111000447
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月11日 優先權日2011年1月11日
發明者吳建儒, 鄧德純 申請人:上海馳懷新材料科技有限公司