专利名称：一种抗渗析高精度用喷绘材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及纺织品材料领域，具体涉及一种用作喷绘广告布的柔性复合材料。
背景技术：
随着社会的进步、各种商品极大的丰富，广告业发展迅速，这就势必对广告媒体提出更高的要求，以往在广告媒体中占主导地位的霓虹灯、塑胶胶片以及有机玻璃等硬质材料已不能满足广告业的需求。国内外近几年相继开发出了一种高新技术产品——柔性灯箱布(即柔性喷绘材料)，它的出现突破了只能利用硬质材料制做灯箱的禁区。柔性喷绘材料属于纤维增强型复合材料.骨架材料一般为机织物或双轴向经编织物基布，复合材料为聚氯乙烯(PVC)薄膜。其优点表现在画面色彩鲜艳夺目，使用寿命长，运输方便，使用安全； 直接采用数码喷绘作图，不仅能形成漂亮的文字，更可呈现复杂美丽的图案；可以制成大型或特大型广告灯箱，而且可以平面、曲面任意造型，在夜晚比其他材料所做灯箱更加醒目。 正是由于柔性喷绘材料广告具有诸多优点，使其虽是80年代末才进入中国，但短短几年已经在上海、北京、南京、广州、珠海、深圳、沈阳等地得到迅速发展.为建立商业不夜城发挥了重要作用。也因其具有强度高、质轻、耐候、耐水性好，价格适中等诸多优点，受到了广大广告用户的青睐，其生产制造业也得到了迅猛发展。如今，漫步在城市的大街小巷，，从空中到地面，随处可见各式各样、色彩斑澜的灯箱广告。也因IT业的迅猛发展，在打印领域中， 色彩与线条更加精细，幅面更加灵活，画面更加艳丽多彩，高精度彩色喷绘技术灵活应用， 使得广告图案向更加精细化发展，国内的户外广告业进入了阳光明媚的春天。目前，市场上的喷绘材料虽琳琅满目，但其一般采用“一布两膜”制成，即由两层 PVC膜(面膜和底膜)夹一层增强骨架材料层。其加工方式由刀刮法、压延法、贴合法三种，门幅最大可以达到5米，这对小型的广告宣传已经足够，但对于户外大型广告来说还需通过拼接处理，虽然目前的热熔等拼接技术在没有喷绘的情况下，可以做到肉眼无法分辨， 但是常规喷绘材料在喷绘后拼接处会出现渗开现象，且常规的喷绘材料对油墨的吸收性过小，往往会造成油墨停留在表面甚至吸收后再析出，引起印刷牢度和精度差，并会使得油墨干燥速度变慢，容易发生蹭脏现象。因此，在高精度的大型广告领域亟待抗渗析高精度用喷绘材料的出现。喷绘材料的拼接处由于采用的热熔等方式处理后，虽然表面PVC膜层能够相互融合，在没有喷绘的状态下，已能达到肉眼无法分辨的境界，但是其增强骨架材料层经过拼接处理后仍难得到有效的拼接，因此在喷绘后极易出现渗开现象，如果采用对骨架材料进行浸适宜的胶水后，再进行高温处理后，该现象将得以有效改善。另外喷绘材料的油墨吸收性能是判定其质量好坏的重要因素，其对油墨的吸附能力，直接决定其对油墨的吸收程度，关系到喷绘给墨量的大小，并决定油墨在灯箱布上的渗透和结膜情况，从而影响油墨的呈色效果、墨层密度以及网点扩大程度。常规的喷绘材料的吸收性相对较小，在高精度喷绘时会出现油墨停留在表面甚至吸收后再析出的现象。而柔性喷绘材料的吸墨性由广告布的PVC 膜、骨架材料及膜与骨架材料联接材料三者共同决定，因此，要制备抗渗析高精度用喷绘材料须从三者协同研究。目前，有关柔性喷绘材料的制作的相关文献报道有很多，代表性的有夏风林， 范雪荣从原料选用、整经要求、编织工艺直至后整理等对经编灯箱布产品的生产工艺流程进行了系统的论述；刘学友采用压延一三层热复合二步法生产了灯箱广告用PVC喷绘布；王林，雷淑英等采用将PVC压延膜与涤纶网布加热贴合生产喷绘广告布，选用钛白粉作着色剂；专利C拟^SlOSY报道了由树脂薄膜制造成的微棱镜反光晶格薄膜喷绘布，专利CN201036935Y报道了将透明PVC涂覆于化纤织物、玻纤织物或棉布层面上，制成具有高光亮度的喷绘布；专利CN201072641报道了将高分子膜层置于由棉质或高强度涤纶丝布制成的基布层上制成广告布，不需添加增塑剂；专利CN201070888报道了由棉质或涤纶的基布层和PVC高分子吸墨涂层制成可用于广告的双透布；专利CN2701897、CN2532100、 CN1270886等报道了以涤纶丝基布层合优丽胶或PVC膜制成广告布；专利CN 201102334Y 报道了一种防渗透喷绘网格布，它是一种层状结构，它包括一高强纺织材料的网格布基布层，该基布层一面复合一 PVC涂层，另一面复合一刚PVC衬布层。但上述文献未涉及抗渗析喷绘材料的制作。另外，关于灯箱布吸墨性的研究有刘学友、王学东等分析了影响灯箱广告用PVC 喷绘布着墨性的原因；浙江海宁华源发经编新材料有限公司等单位介绍了其生产的喷绘灯箱布具有吸墨性能较好的优点，有关吸墨性能优良的灯箱布己有相关文献报道。但对利用钙钡锌金属皂类固体稳定剂、有机锡液体稳定剂、环氧大豆油热稳定剂辅助剂的共同作用下添加较大量的碳酸钙实现PVC膜的高吸墨性，并且选用了高强低收缩涤纶丝织造后经水性环保聚氨酯胶水浸胶处理后，再经高温烘干预定型处理的骨架材料使产品在拼接处不会出现油墨渗开现象，且该处理进一步增强了喷绘材料的吸墨性，避免了喷绘油墨发生表面渗析现象。类似的处理以提高喷绘材料的吸墨性和抗渗析性在文献中未见述及。综上所述，通过优化PVC膜配方，选用高强低收缩涤纶丝织造骨架材料并采用环保聚氨酯胶水浸胶后再进行预定型处理所制得的抗渗析喷绘材料，该类材料兼具有强度高且环保的特点，将其应用于大型高精度喷绘广告布具有非常重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种抗渗析且具有高吸墨性复合材料，该材料主要用作大型高精度喷绘广告布。一种抗渗析高精度用喷绘材料，由下述方法制备而得
(1)由高强低收缩涤纶丝为原料，经整经、织造及分割卷取而得基布作为骨架材料；
(2)将步骤(1)的骨架材料经浸胶、烘干预定型处理后，采用双面热熔贴合PVC膜后再经压花、冷却、定型及切边制得抗渗析高精度用喷绘材料。优选地，所述的高强低收缩涤纶丝规格为500d或1000d，骨架材料织物密度规格是12X12根/英寸、18X12根/英寸、18X18根/英寸中的一种。优选地，所述热熔贴合中，将底膜和面膜预热后，先贴合底膜、再贴合面膜； 面膜、底膜的预热温度为60°c 士5°C，底膜贴合温度为210°C 士5°C，面膜贴合温度为 2250C 士5°C，贴合压力为500 550N，贴合速度为8 12M/min。优选地，所述步骤(2)骨架材料浸胶中胶水为水性聚氨酯胶水，所述步骤(2)骨架材料浸胶后烘干预定型温度为160°C 士5°C。优选地，所述的PVC膜由下述方法制得将PVC配料经高速搅拌、密炼、粗炼、精炼后挤出过滤，达到前期充分塑化，再经四辊压延、压纹、温炼、冷却定型、切边工序制成PVC膜。优选地，所述的PVC配料由下述重量份的组份组成
(1)面膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯观 38份、钙锌金属皂类固体稳定剂3 7份、有机锡液体稳定剂0. 2 0. 8份、环氧大豆油2 5份、色料 0. 2 1份、碳酸钙40 60份；
(2)底膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯28 38份、钙钡锌金属皂类固体稳定剂3 7份、有机锡液体稳定剂0. 2 0. 8份、环氧大豆油2 5份、色料 0. 2 1份、碳酸钙90 100份。优选地，所述的PVC糊树脂粉聚合度为1300 1500。优选地，所述的碳酸钙采用经铝酸酯偶联剂活化的活性碳酸钙。本发明对骨架材料进行浸胶定型预处理使得贴合工艺前消除织造拉伸过程中的应力，从而使布面自然硬挺且粘合牢度高，且所选用胶水主要成分是水性聚氨酯胶水，它具有不燃、气味小、不污染环境、操作加工方便、性能好等优点。本发明高温预定型处理主要控制骨架材料的胶水处于半干状态，它可使气体得到充分蒸发，否则会因加温后气体无法释放，而造成喷绘材料表面出现气泡。本发明选用了高聚合度的PVC树脂粉(HPVC)使制得的PVC膜具有较好的物理性能(如拉伸强度、压缩变形、低温脆性、耐磨性、耐溶剂性、耐热老化性)，并在较宽的温度范围内均能保持相对较好的性能。聚氯乙烯树脂在外界光、氧、热的作用下会发生降解。现已通过大量的事实表明，HPVC的热稳定性优于PVC，这是因为HPVC的分子质量增大，端基含量相对减少，因而脱HCl的速度减慢，热稳定性提高。本发明选用了环氧大豆油ESO为辅助稳定剂，它属于环氧类增塑剂，其分子结构中含有环氧基团，在工业聚氯乙烯(PVC)树脂加工中，它既能吸收PVC树脂分解时产生的 HC1，阻滞PVC的连续分解，又能捕获PVC树脂降解时游离出的自由基Cl，终止Cl的自由基反应，可使PVC链上的活泼氯原子稳定，减缓降解速度，起稳定作用，延长PVC制品的使用寿命。若与金属稳定剂协同作用，其稳定效果更为显著。同时，环氧大豆油与PVC的相容性极好，能快速均勻分散在PVC体系内，削弱PVC大分子间的作用力，增大分子间的活动性，使PVC的流动性得以改善，从而对PVC树脂有增塑作用。此外，在PVC加工成型过程中，只要添加少量的环氧大豆油，就会改善操作条件，提高加工速度，降低能耗，提高PVC制品的表面质量，并不同程度地提高制品的各项物理性能，如耐热老化性、耐折性等，对降低生产成本和提高经济效益起到积极作用。且环氧大豆油与钙钡锌金属皂类固体稳定剂及有机锡液体稳定剂并用时，环氧大豆油具有很好的增效作用。本发明在稳定剂选用方面，虽然铅盐热稳定剂是PVC传统的也是使用最早的热稳定剂，在PVC材料加工中有广泛的使用。其稳定性能优良，特别是长期稳定性良好，绝缘性优良，同时具有白色颜料的性能，覆盖力大，耐候性好，且价格低廉。但是其毒性大，相容性和分散性差，随着全世界的环保意识日趋强化，有关环保的规制也日趋严格，因此在该发明中并没有被采用。世界上公认可用于PVC无毒配方的热稳定剂主要是有机锡和复合Ca /ai类。在所有传统热稳定剂类型中，有机锡可谓最有效且低毒(无毒)的热稳定剂，有机锡热稳定剂对PVC的稳定化是多方面的。一般认为，它们兼备了 PVC热稳定剂的几乎所有必备功能一捕获、置换活泼氯原子、多烯加成和抗氧化作用，因此显示了优异的综合稳定效果。因此，本发明把有机锡液体稳定剂作为该产品的稳定剂选择之一，但是有机锡热稳定剂生产成本较高，市场价格昂贵，且在PVC加工过程中会产生异味，因此，本发明优选少量的液体有机锡稳定剂后，还优选了钙锌金属皂类固体稳定剂，这样它们混合加工时气味少。 另外钙锌金属皂类固体稳定剂具有价格低廉、无毒、高效等特点，但是该类稳定剂其作用机理是锌皂通过酯基取代PVC链上不稳定的氯原子生成SiCl2,而SiCl2促进脱HCl，随着受热过程的延长会发生急速变黑现象即所谓的“锌烧”。因此在合成过程中通常要添加一些辅助稳定剂来改善钙锌金属皂类固体稳定剂性能，本发明选择的环氧大豆油可作为螯合剂与 ZnCl2发生螯合作用，使其无害化。另外在PVC膜加工过程中还加入了由经铝酸酯偶联剂活化后的活性碳酸钙作为填充剂，本发明所添加的碳酸钙已不仅仅是一种填充剂，也是一种重要的改性剂。它可在降低成本的同时，还能改善制品的硬度、弹性模量、尺寸稳定性和热稳定性。它是在普通碳酸钙的基础上进行改性而得到的，从而达到在复合材料制品中的填充和改性的双重目的。近年来，经深入研究表明，用偶联剂对碳酸钙进行改性时，偶联剂分子的亲无机端和亲有机端分别能与碳酸钙的表面和有机树脂发生化学反应，同时与有机树脂产生缠结作用，在交联剂存在下，也能出现交联现象。这一作用不仅改变了碳酸钙的表面极性，也增大了碳酸钙与有机树脂的界面粘合力，所以用偶联剂改性，不仅可以改善碳酸钙填充制品加工性能，同时也可改善制品的物理机械性能。对碳酸钙进行表面改性较为有效的是钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂。但用钛酸酯偶联剂处理过的碳酸钙在某些聚合物中使用时会由于氧化而变色， 因此本发明选用经铝酸酯偶联剂处理后的碳酸钙。活性碳酸钙的加入也有利于喷绘材料对于墨水的吸附，因此在高效的稳定体系下，本发明能添加更多剂量的碳酸钙而不影响产品的本身的物理性能，因此，本发明的吸墨性能较常规的更加优越。本发明通过选用高聚合度的树脂粉，优化产品的稳定体系、添加活性碳酸钙、浸胶预定型骨架材料、先贴底膜后贴面膜等措施以提高喷绘材料抗渗析性能，所制得的材料适合高精度的大型数码喷绘，另外该产品还具有环保的特点，符合广告材料的发展方向。
图1是本发明抗渗析高精度用喷绘材料的制备工艺示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。实施例1
一种抗渗析高精度用喷绘材料，由下述方法制备而得
(1)由高强低收缩涤纶丝为原料，经整经、织造及分割卷取后的基布作为骨架材料； (2)将步骤(1)的骨架材料经浸胶、烘干预定型处理后，采用双面热熔贴合PVC膜后再经压花、冷却、定型及切边制得抗渗析高精度用喷绘材料。步骤(2)的制备工艺如图1所示，其中1为骨架材料，2为底膜，3为面膜，4为水性聚氨酯胶水。
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所述的高强低收缩涤纶丝规格为1000d，骨架材料织物密度为18 X 12根/英寸。所述热熔贴合中，将底膜和面膜预热后，先贴合底膜、再贴合面膜。面膜、底膜预热温度为，底膜贴合温度为210°C，面膜贴合温度为225°C，贴合压力为500 550N，贴合速度为10M/min。所述步骤(2)骨架材料浸胶中胶水采用水性环保聚氨酯胶水。所述步骤(2)骨架材料浸胶后烘干预定型温度为160°C。所述的PVC膜由下述方法制得将PVC配料经高速搅拌、密炼、粗炼、精炼后挤出过滤，达到前期充分塑化，再经四辊压延、压纹、温炼、冷却定型、切边等工序制成PVC膜。所述的PVC配料由下述重量份的组份组成(1)面膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯33份、钙锌金属皂类固体稳定剂5份、有机锡液体稳定剂0. 3份、 环氧大豆油3份、色料0. 5份、碳酸钙50份；(2)底膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯33份、钙钡锌金属皂类固体稳定剂5份、有机锡液体稳定剂0. 3份、环氧大豆油3份、色料0. 5份、碳酸钙100份。所述的PVC糊树脂粉聚合度为1400。所述的碳酸钙由经铝酸酯偶联剂活化，是一种活性碳酸钙。实施例2
一种抗渗析高精度用喷绘材料，由下述方法制备而得
(1)由高强低收缩涤纶丝为原料，经整经、织造及分割卷取后的基布作为骨架材料; (2)将步骤(1)的骨架材料经浸胶、烘干预定型处理后，采用双面热熔贴合PVC膜后再经压花、冷却、定型及切边制得抗渗析高精度用喷绘材料。步骤(2)的制备工艺如图1所示，其中1为骨架材料，2为底膜，3为面膜，4为水性聚氨酯胶水。所述的高强低收缩涤纶丝规格为500d，骨架材料织物密度为18 X 18根/英寸。所述热熔贴合中，将底膜和面膜预热后，先贴合底膜、再贴合面膜。面膜、底膜预热温度为58°C，底膜贴合温度为215°C，面膜贴合温度为2^°C，贴合压力为500 550N，贴合速度为10M/min。所述步骤(2)骨架材料浸胶中胶水采用水性环保聚氨酯胶水。所述步骤(2)骨架材料浸胶后烘干预定型温度为162°C。所述的PVC膜由下述方法制得将PVC配料经高速搅拌、密炼、粗炼、精炼后挤出过滤，达到前期充分塑化，再经四辊压延、压纹、温炼、冷却定型、切边等工序制成PVC膜。所述的PVC配料由下述重量份的组份组成(1)面膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯35份、钙锌金属皂类固体稳定剂5份、有机锡液体稳定剂0. 5份、 环氧大豆油3份、色料0. 5份、碳酸钙55份；(2)底膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯35份、钙钡锌金属皂类固体稳定剂5份、有机锡液体稳定剂0. 3份、环氧大豆油3份、色料0. 8份、碳酸钙100份。所述的PVC糊树脂粉聚合度为1450。所述的碳酸钙由经铝酸酯偶联剂活化，是一种活性碳酸钙。效果对比例
所制得的产品性能与常规喷绘材料性能对比如表1所示 表权利要求
1.一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于由下述方法制备而得(1)由高强低收缩涤纶丝为原料，经整经、织造及分割卷取而得基布作为骨架材料；(2)将步骤(1)的骨架材料经浸胶、烘干预定型处理后，采用双面热熔贴合PVC膜后再经压花、冷却、定型及切边制得抗渗析高精度用喷绘材料。
2.根据权利要求1所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述的高强低收缩涤纶丝规格为500d或1000d，骨架材料织物密度规格是12 X 12根/英寸、18 X 12根/ 英寸、18X 18根/英寸中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述热熔贴合中，将底膜和面膜预热后，先贴合底膜、再贴合面膜；面膜、底膜的预热温度为60°C 士5°C， 底膜贴合温度为210°C 士5°C，面膜贴合温度为225°C 士 5°C，贴合压力为500 550N，贴合速度为8 12M/min。
4.根据权利要求1所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述步骤(2) 骨架材料浸胶中胶水为水性聚氨酯胶水，所述步骤(2)骨架材料浸胶后烘干预定型温度为 1600C 士5°C。
5.根据权利要求1所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述的PVC膜由下述方法制得将PVC配料经高速搅拌、密炼、粗炼、精炼后挤出过滤，达到前期充分塑化，再经四辊压延、压纹、温炼、冷却定型、切边工序制成PVC膜。
6.根据权利要求5所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述的PVC配料由下述重量份的组份组成(1)面膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯观 38份、钙钡锌金属皂类固体稳定剂3 7份、有机锡液体稳定剂0. 2 0. 8份、环氧大豆油2 5份、色料 0. 2 1份、碳酸钙40 60份；(2)底膜组分PVC糊树脂粉100份、增塑剂邻苯二甲酸二异壬酯28 38份、钙锌金属皂类固体稳定剂3 7份、有机锡液体稳定剂0. 2 0. 8份、环氧大豆油2 5份、色料 0. 2 1份、碳酸钙90 100份。
7.根据权利要求6所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述的PVC糊树脂粉聚合度为1300 1500。
8.根据权利要求6所述的一种抗渗析高精度用喷绘材料，其特征在于所述的碳酸钙采用经铝酸酯偶联剂活化的活性碳酸钙。
全文摘要
本发明涉及一种抗渗析高精度用喷绘材料，由下述方法制备而得(1)由高强低收缩涤纶丝为原料，经整经、织造及分割卷取而得基布作为骨架材料；(2)将步骤(1)的骨架材料经浸胶、烘干预定型处理后，采用双面热熔贴合PVC膜后再经压花、冷却、定型及切边制得抗渗析高精度用喷绘材料。本发明通过优选高聚合度的PVC树脂粉、采用环保高效稳定体系、添加活性碳酸钙以及骨架材料浸胶预定型处理使产品具有抗渗析功能，即该类产品喷墨后，颜料不会析出和渗开，在大型广告拼接处也不会出现该现象，可适用高精度的数码喷绘，另外该产品还具有环保的特点，符合广告材料的发展方向。
文档编号C08L27/06GK102501672SQ201110339819
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者于华娟, 吴承农, 吴远平, 朱静江, 郝恩全, 黄强 申请人:浙江明士达新材料有限公司