CN110028809A - 一种pvc彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料及其制备方法，该颜料包括酞菁蓝和包覆在酞菁蓝表面的包覆材料，该包覆材料通过聚丙烯酰胺改性制得，其中聚丙烯酰胺为承载包覆与物理性能的载体，Q为功能基团的载体，通过一定的化学反应手段在丙烯酰胺的侧链上连接上Q分子的基团，由于Q分子的亲水分散和粘结功能，使颜料既可以在水中容易分散、又可以同时和PVC基材以及PVC覆膜具有很好结合力，从而使颜料分散均匀，在水性油墨中的分散稳定性好，最终使印刷的色彩精确性、粘合力抗撕拉性都达到了预期的效果。
Description
技术领域
本发明属于油墨领域，涉及一种用于PVC彩膜水性油墨所用的蓝色颜料制作方法，具体涉及如何将酞菁蓝颜料，经过特殊的处理，使其变成与PVC、PVC覆膜相容，并能在水性油墨中容易分散而具有精确调色的原色材料。
背景技术
PVC彩膜是重要的装饰材料，它广泛应用于壁纸、地板以及高档装修的领域。PVC彩膜一般是在基材之上，再压上一层油墨彩膜，最后压一层覆膜。在PVC彩膜的印刷过程，不仅要求彩膜印刷精确，颜色完美，而且要求印刷彩膜图案后，带有图案的彩膜可以与上层的覆膜具有良好的粘结性，因此，在油墨设计过程中，一方面，要考虑油墨与PVC基材结合，还要兼顾印刷油墨后的彩膜与上层覆膜具有良好的粘结力；另一方面，要求与其他颜色具有可调性，分散性好。
油墨分为水性和油性，油性油墨的与覆膜的结合的较好，调色的准确性也更高，但是它采用了有机溶剂，对环境污染很严重。随着环保要求的提高，PVC油墨也逐渐要求水性化，在水性化过程中，水性油墨中的颜料分布色点边缘变得的不规则，印刷出来的墨点边缘不规则，甚至出现了渗色现象，同时会影响调色精确性。这是因为水性油墨的连接料是有很多亲水性基团，导致与原料的颜料相容性变差，容易使颜料分散过程中，出现团聚，引述出来的油墨颜色色点混合不均匀，导致印刷产品鲜影性劣化，使水性油墨印刷出来的产品质量变差。如何使水性油墨，既能对环境友好，又能像油性油墨一样，具有良好的分散性，是需要克服与解决的问题。
在水性油墨的制备中，酞菁蓝是制备三原色中蓝色颜料的主要品种，有色泽鲜艳、着色力强、性能稳定、耐光耐热、耐溶剂性好等特点，被广泛应用于涂料、油墨等行业，但不溶于水，亲水性极差。本发明通过对水性油墨中的蓝色颜料酞菁蓝进行改性，使最终制得的水性油墨分散性好，调色准确，避免了粘结团聚现象。
发明内容
本发明为了解决现有技术蓝色颜料的分散差、调色不准确、粘结力差等问题，提供了一种PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料及其制备方法，采用聚丙酰胺改性技术，在特定的蓝色颜料上，包覆可以在水中容易分散，同时又可以在PVC基材以及上层覆膜有很好的结合力的包覆材料。
本发明采用以下技术方案：
一种PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，包括酞菁蓝和包覆在酞菁蓝表面的包覆材料，所述的酞菁蓝结构式如下：
所述的包覆材料结构式如下：
其中，m取值范围为50-100，n取值范围为50-100，m/n＝1/4，Q为功能分子，具有亲水功能、分散功能、改善与PVC粘结力的功能。
与现有技术直接将分散剂加入染料中相比，本发明在染料上包覆一层材料，可以使染料分散更均匀。
作为优选，Q作为功能分子，能够满足以上所述功能的分子片段，都是本发明的可选择范围。
作为优选，所述的包覆材料分子量为5000-20000。本发明选择高分子来包覆，但太大不容易包，因此选择分子量在5000-20000之间。
作为优选，所述包覆材料中的Q含有亲水基，亲水基为氨基、多氨基、羟基、多羟基、羧基、多羧基、醚基或多醚基中的一种或多种。
作为优选，所述包覆材料中的Q还含有氯基或多氯基。含氯基团具有吸电子诱导效应，特征吸光度向长波方向移动，染料的颜色就会发生变化，在PVC里，让颜色更加还原和逼真，且不影响原材料的颜色，使调色更精准。PVC中的氯和包覆材料中的氯之间相容，可以增强染料与PVC之间的结合力。
所述包覆材料的结构式可以如下：
所述包覆材料的结构式也可以是如下：
其中，m1取值0-3。
作为优选，所述包覆材料由聚丙烯酰胺聚合物与3,5-二氯苯甲酸反应得到，反应温度为100-110℃，反应时间为3-5小时。
上述PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料的制备方法，包括以下步骤：将包覆材料和酞菁蓝混合均匀，在120-140℃条件下，在双螺杆挤出机中挤出，研磨，得到改性酞菁蓝颜料。
作为优选，所述包覆材料和酞菁蓝的质量比15:1-25:1。
作为优选，所述改性酞菁蓝颜料的颗粒大小在0.5-5μm。
上述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料的应用，具体如下：先将改性酞菁蓝制成水性油墨，然后在PVC基材上印刷水性油墨，最后压上覆膜，即可制得PVC彩膜。
酞菁蓝表面极性很低，不易与普通的分散剂粘结，会使体系离子团聚沉淀，本发明通过对聚丙酰胺进行改性，在酞菁蓝颜料上包覆可以在水中容易分散、同时又可以在PVC基材以及上层膜有很好的结合力的改性材料，解决了酞菁蓝在PVC水性油墨中颜料分散，相容以及与PVC基材以及覆膜结合力的问题，在丙烯酰胺的侧链上连接上Q分子的基团，由于Q分子的亲水分散和粘结功能，使颜料分散均匀，在水性油墨中的分散稳定性好，最终使印刷的色彩精确性、粘合力抗撕拉性都达到了预期的效果。
具体实施方式
本发明的酞菁蓝颜料包覆颜料，是通过聚丙烯酰胺改性而制得，其中聚丙烯酰胺为承载包覆与物理性能的载体，Q为功能基团的载体，通过一定的化学反应手段在丙烯酰胺的侧链上连接上Q分子的基团。研究中发现，酰胺基含量对酞菁铜颜料相容性、耐温性有影响；而酰胺基的含量对亲水性有较大的影响，而Q基团，强烈的影响与PVC结合力，以及颜料颗粒的大小以及分散性能。下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
本发明所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，包括酞菁蓝和包覆在酞菁蓝表面的包覆材料，所述的酞菁蓝结构式如下：
所述的包覆材料结构式如下：
Q为功能分子，具有亲水功能、分散功能、改善与PVC粘结力的功能，能够满足以上所述功能的分子片段，都是本发明的可选择范围。所述包覆材料中的Q含有亲水基，也可以含有含有氯基或多氯基，亲水基为氨基、多氨基、羟基、多羟基、羧基、多羧基、醚基或多醚基中的一种或多种。
以下实施例中的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，是通过聚丙烯酰胺聚合物与3,5-二氯苯甲酸反应得到包覆材料，再将包覆材料包覆在酞菁蓝颜料表面得到的。
所述的聚丙烯酰胺聚合物结构式为：
所述的3,5-二氯苯甲酸结构式为：
上述结构式中，m取值范围为50-100，n取值范围为50-100，m/n＝1/4，所述的包覆材料分子量为5000-20000。
实施例1
称量100千克聚丙烯酰胺，20千克3,5-二氯苯甲酸，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到105℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为4小时，冷却获得聚丙烯酰胺改性树脂，将得到的聚丙烯酰胺改性树脂与酞菁蓝混合，混合比例是20：1，然后于130℃条件下在双螺杆机器上挤出，制备出PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料。
实施例2
称量1000千克聚丙烯酰胺，200千克3,5-二氯苯甲酸，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到100℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为3小时，冷却获得聚丙烯酰胺改性树脂，将得到的聚丙烯酰胺改性树脂与酞菁蓝混合，混合比例是25：1，然后于140℃条件下在双螺杆机器上挤出，制备出PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料。
实施例3
称量50千克聚丙烯酰胺，10千克3,5-二氯苯甲酸，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到110℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为5小时，冷却获得聚丙烯酰胺改性树脂，将得到的聚丙烯酰胺改性树脂与酞菁蓝混合，混合比例是15：1，然后于120℃条件下在双螺杆机器上挤出，制备出PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料。
实施例4
称量80千克聚丙烯酰胺，10千克3,5-二氯苯甲酸，混合均匀后，加入到带有搅拌装置的反应釜，然后加热到108℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为4小时，冷却获得聚丙烯酰胺改性树脂，将得到的聚丙烯酰胺改性树脂与酞菁蓝混合，混合比例是18：1，然后于125℃条件下在双螺杆机器上挤出，制备出PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料。
对比例1
市售蓝色水性油墨。
将实施例1-4中的改性酞菁蓝颜料制成水性油墨，进行性能测试。
墨稳定性：墨方式的打印机EM-930C(商品名、精工爱普生株式会社制)中填充由实施例1-4和对比例1所获得的各油墨，并从抽吸盖将喷出头卸下并放置一日。放置后实施一次清洁，并使整个连续印刷20页，从而基于以下的基准对印刷遗漏、飞行偏离的喷嘴数量进行判断。评价基准如下：
A：遗漏、飞行偏离为0喷嘴
B：遗漏、飞行偏离为1～5喷嘴
C：遗漏、飞行偏离为6喷嘴以上；
干燥后颜色均匀性：称取同样重量的实施例1-4及对比例1所得油墨，采用同样工艺于棉类、纸张、塑料等上进行喷墨打印，并于同一印刷温度下干燥，比较色彩均一性以及褶皱性；采用本申请的水性PVC油墨进行印刷时，通常干燥温度设置为60-90℃，优选为85℃。评价基准如下：
A1：颜色分布均匀、无褶皱；
B1：颜色分布不均匀、存在褶皱。
评价试验的结果示于下述表。
表1性能测试
结论：本发明的颜料用于水性油墨中，具有良好的相容性，分散性好，出墨稳定性高。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，包括酞菁蓝和包覆在酞菁蓝表面的包覆材料，所述的酞菁蓝结构式如下：
所述的包覆材料结构式如下：
其中，m取值范围为50-100，n取值范围为50-100，m/n＝1/4，Q为功能分子，具有亲水功能、分散功能、改善与PVC粘结力的功能。
2.根据权利要求1所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，所述的包覆材料分子量为5000-20000。
3.根据权利要求1所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，所述包覆材料中的Q含有亲水基，亲水基为氨基、多氨基、羟基、多羟基、羧基、多羧基、醚基或多醚基中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，所述包覆材料中的Q还含有氯基或多氯基。
5.根据权利要求4所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，所述包覆材料的结构式如下：
6.根据权利要求4所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，所述包覆材料的结构式如下：
其中，m1取值0-3。
7.根据权利要求5所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料，其特征在于，所述包覆材料由聚丙烯酰胺聚合物与3,5-二氯苯甲酸反应得到，反应温度为100-110℃，反应时间为3-5小时。
8.基于权利要求1-7任一项所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将包覆材料和酞菁蓝混合均匀，在120-140℃条件下，在双螺杆挤出机中挤出，研磨，得到PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料。
9.根据权利要求8所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料的制备方法，其特征在于，所述包覆材料和酞菁蓝的质量比15:1-25:1。
10.根据权利要求8所述的PVC彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料的制备方法，其特征在于，所述改性酞菁蓝颜料的颗粒大小在0.5-5μm。
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| CN201910283564.3A Pending CN110028809A (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 一种pvc彩膜的水性油墨易分散蓝色颜料以及制备方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN110028809A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111675938A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-09-18 | 常熟世名化工科技有限公司 | 一种酞菁颜料色浆及其制备方法和应用 |
| CN116215108A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-06-06 | 浙江晶顺建材科技有限公司 | 一种水性彩膜及板材的加工工艺 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1281166A (zh) * | 1999-06-18 | 2001-01-24 | 科莱恩有限公司 | 改进的青色颜料在电子照相调色剂和显影剂、粉末涂料和喷墨油墨中的应用 |
| CN101835850A (zh) * | 2007-10-25 | 2010-09-15 | 富士胶片株式会社 | 有机颜料微粒及其制备方法、颜料分散组合物、光固化性组合物及含有该组合物的喷墨墨水、以及使用了该喷墨墨水的滤色器及其制备方法 |
| CN105885519A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-08-24 | 江苏科技大学 | 一种环保、耐温、耐色变油墨组合物 |
-
2019
- 2019-04-10 CN CN201910283564.3A patent/CN110028809A/zh active Pending
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