丙烯酸型水溶性图纹膜、其制备方法及应用与流程

本发明属于制膜印刷，尤其涉及一种丙烯酸型水溶性图纹膜、其制备方法及应用。

背景技术：

1、现有的板材制造业，建筑装饰材料行业，家具行业，建筑装饰装修行业，民用品，工业用品，军用车，军用器械等表面做装饰图纹，目前大多数仍然采用了表面覆膜，表面用pvc、pp、pe等热合贴皮，用升华油墨热转印，真空镀膜等技术制成，建筑装饰和家具行业几乎普遍采用了用胶黏剂贴纸皮，贴木皮，贴pvc皮技术。

2、贴皮技术制成的板材的家具以及贴在墙上的装饰板，由于含胶，所以怕潮湿，怕水泡，不耐久，遇水或受潮很快表皮脱落开裂，而且长期存在胶黏剂的有害气体释放的环境污染问题，制造过程和使用过程都存在污染问题，甚至存在甲醛胶对人身体的危害。

3、近年来，由孙琇芳和曹人天等人发明的表面装饰图纹新技术是环保水中印刷新技术，但是该技术仅仅是采用了环保性醇溶性类的溶剂代替了原有的，甲苯，二甲苯和酮类溶剂，改善了生产和使用过程中有机溶剂释放对环境的危害，以及对人身体的危害，也能广泛应用于建筑装饰行业代替贴皮技术及真空热转印技术，解决了胶黏剂中甲醛的危害。但是该水中图纹印刷技术存在最大的问题一是使用时需要把印刷载体层洗掉废弃，只用印刷层的图纹层和图纹保护层，因此造成了聚乙烯醇材料的浪费，还由于加工过程需要对水印刷后的工件进行水洗和水烘干，所以存在水资源的浪费，以及水烘干过程造成的电能浪费，最终结果产生能源消耗碳排放。

4、现有的环保水中印刷膜由于使用中必须把工件或产品浸入水中才能利用水的张力和压力把图纹转移印刷到产品上，所以，不能在大型工件上制做装饰图纹。并且，现有的水中印刷图纹膜采用的是乙醇等有机溶剂，成本远远高于水。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种丙烯酸型水溶性图纹膜、其制备方法及应用，本发明中的丙烯酸型水溶性图纹膜解决了现有的水中印刷技术及现有的“贴皮”技术，热转印技术等存在的问题，而且，本发明中的丙烯酸型水溶性图纹膜可以广泛地应用于军工业制备大型军工器械上的各种迷彩图用，且具有优异的耐水性和附着性。所采用的溶剂是水(去离子水)。而且是常温使用，自然干燥，应用过程无污染和碳排放。

2、本发明提供一种丙烯酸型水溶性图纹膜，依次包括印刷载体层、图纹层和图纹保护层；

3、所述的载体层为凝胶可逆型聚乙烯醇薄膜；

4、所述图纹层由图纹层浆料印刷得到，所述图纹层浆料包括以下质量分数的组分：

5、

6、所述图纹保护层由图纹保护层浆料印刷得到，所述图纹保护层浆料包括以下质量分数的组分：

7、

8、

9、优选的，所述印刷载体层的厚度为20～40μm，聚乙烯醇的醇解度为75～80％，分子量为17万～22万。

10、优选的，所述图纹层浆料中的水溶性丙烯酸树脂连接料为结膜型丙烯酸乳液和硬脂非结膜型丙烯酸的共混物，所述结膜型丙烯酸乳液与硬脂非结膜型丙烯酸的质量比为(65～75)：(35～25)；

11、所述图纹保护层浆料中的水溶性丙烯酸树脂连接料为结膜型丙烯酸乳液和硬脂非结膜型丙烯酸的共混物，所述结膜型丙烯酸乳液与硬脂非结膜型丙烯酸的质量比为(65～75)：(35～25)。

12、优选的，所述图纹层浆料中的水溶性丙烯酸树脂连接料的黏度为5500～7500mpa·s/(25℃)，固含量为36±1％，ph为7～7.3，所述图纹层浆料中的溶液稳定剂水溶液的固含量为15～25％，溶液稳定剂为聚乙二醇和/或乙二醇；所述图纹层浆料中的成膜剂包括乙二酸、苯二甲酸和苯甲酸丙二醇酯中的一种或几种。

13、优选的，所述图纹保护层浆料中的水溶性丙烯酸树脂连接料的黏度为5500～7500mpa·s/(25℃)，固含量为36±1％，ph为7～7.3，所述图纹保护层浆料中的溶液稳定剂水溶液的固含量为15～25％，溶液稳定剂为聚乙二醇和/或乙二醇；聚乙二醇分子量为15000-20000，乙二醇分子量为62.068，所述图纹保护层浆料中的成膜剂包括乙二酸、苯二甲酸和苯甲酸丙二醇酯中的一种或几种。

14、优选的，所述图纹层浆料的固含量为35～45％，黏度为13～18s/25℃(涂-4杯)；

15、所述图纹保护层浆料的固含量为20～40％，黏度为13～15s/25℃(涂-4杯)。

16、本发明提供如上文所述的丙烯酸型水溶性图纹膜的制备方法，包括以下步骤：

17、按照权利要求1中的比例将原料混合，分别得到图纹层浆料和图纹保护层浆料，采用凹版印刷工艺在印刷载体层上依次印刷图纹层和图纹保护层，得到丙烯酸型水溶性图纹膜。

18、本发明提供如上文所述的丙烯酸型水溶性图纹膜的使用方法，包括以下步骤：

19、a)在工件表面喷涂一层温度60℃～70℃的聚乙烯醇不溶化剂的水溶液；

20、b)将所述丙烯酸型水溶性图纹膜的印刷载体层朝向工件，迅速贴在工件表面，擀平，去除工件与膜层之间的气泡和皱纹；

21、c)冷却至常温后，在图纹保护层的表面喷涂温度为5～20℃的二乙胺水溶液或者温度为5～20℃的聚氧化乙烯水溶液，至所述丙烯酸型水溶性图纹膜全部吸水溶胀；

22、d)干燥至完全结膜，静置72～100小时，抛光即得。

23、优选的，聚乙烯醇不溶化剂为二甲基脲，二甲基乙基脲和三甲基三聚氰胺中的一种或几种。

24、优选的，所述二乙胺水溶液的固含量为0.5～3％；

25、所述聚氧化乙烯水溶液的固含量为20～30％，聚氧化乙烯的分子量为25000～100000。

26、本发明提供了一种丙烯酸型水溶性图纹膜，依次包括印刷载体层、图纹层和图纹保护层；所述的载体层为凝胶可逆型聚乙烯醇薄膜；所述图纹层由图纹层浆料印刷得到。本发明的丙烯酸型水溶性图纹膜，使用了冷水可溶型聚乙烯醇薄膜作为印刷载体层，用水性的丙烯酸为印刷墨的连接料，采用凹版印刷机将水性墨加热印刷在聚乙烯醇薄膜上。在印刷时，水性丙烯酸墨中不加中和剂。使印刷后的图纹层，仍具有水溶性，而载体层也具有水溶性，得到了丙烯酸型水溶性图纹膜。其有益效果在于：

27、1、创造性地把水性印刷墨印刷在水溶性聚乙烯醇薄膜上，以水为溶剂，不使用有机溶剂，生产过程无污染。

28、2、在使用过程中，不用任何其他有机溶剂，只用少量的，低浓度的二乙胺一中和剂(浓度0.5％-3％)，或者用聚氧化乙烯水溶液溶解中和(或者络合)图纹膜，大大降低了原有的水印刷图纹膜使用成本和环境污染。

29、3、在图纹膜应用过程中，载体层聚乙烯醇膜能接受图纹层渗透的冷水而水溶，并与图纹层有机地融合在一起，变成了图纹层的凝胶态的载体被共同使用，由于载体层底面贴膜的热水中含有不溶化剂，载体层水溶后，不溶化剂随着水加入进入载体层中，因此成膜干燥后牢固地附着在工件表面，不再溶于水，成为图纹层的连接层，图纹层在中和剂(和络合剂)的作用下，成为盐类丙烯酸(膜)(或丙烯酸与聚氧化乙烯的络合物膜)它们不再溶于水。得到了载体膜的有效利用。解决了原有的水洗工艺对聚乙烯醇原料的浪费问题。

30、4、生产和使用的全过程均以“水”为溶剂，即环保，又安全，又无污染。成本大大降低。

31、5、解决了过去水印刷技术对产品、尺寸、体积和重量的限制和要求，还有在操作过程对操作时间的限定，最先进的是只能在6min内完成水中印刷，而本发明的丙烯酸型水溶性图纹膜对产品工件的尺寸，形状和重量没有任何限定和要求，又因为该图纹膜属于常温固化，因此，可以广泛应用于大型机械，如大型军用车，大型军用器械，武器等迷彩图及各种图纹装饰制做，也适用于大型坦克、军舰等迷彩图纹制做。

32、本发明的丙烯酸型水溶性图纹膜应用领域十分广泛，可替代pvc、pe、pp等各种塑料贴皮，也可以广泛应用于家具和装饰板材表面的图纹制做，有利于环境保护，属于无胶，无有害气体释放，无危害的装饰图纹制做新技术，有利于推动新型环保装饰材料的发展，具有重大的经济和社会价值