一种疏水型装饰纸及其制备方法与流程

本发明涉及装饰纸技术领域，具体涉及一种疏水型装饰纸及其制备方法。

背景技术：

装饰纸在产品结构中是放在表层纸下面，主要起提供花纹图案的装饰作用和防止底层胶液渗现的覆盖作用，这层要求纸张具有良好的遮盖力，浸渍性和印刷性能。

印刷装饰纸是在基材表面覆贴一层印刷有木纹或图案的装饰纸，然而现有的装饰纸防潮抗水性能不够理想，使用时间长后容易受损。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种防潮抗水的疏水型装饰纸。

本发明的另一目的在于提供一种疏水型装饰纸的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种疏水型装饰纸，包括印刷装饰纸以及附着于印刷装饰纸的表面的疏水层，所述疏水层由疏水涂料涂覆于所述印刷装饰纸的表面后光固化而成，所述疏水涂料包括如下重量份的原料：

本发明的疏水型装饰纸，在印刷装饰纸的表面涂覆疏水涂料固化后形成致密的疏水层，其表面能低、接触角高、耐开裂性好、致密性好、且与印刷装饰纸的附着力强，避免了细菌在疏水型装饰纸上滋生而导致装饰纸受损，有效防止水渗入印刷装饰纸而影响其使用效果；加入的丙烯酸氢糠酯与三聚氰胺树脂共同作用，在疏水涂料固化过程中增大疏水层的附着力、且具有很好的耐黄变性、耐水性以及柔韧性，提高疏水型装饰纸的使用效果、延长使用寿命。

优选的，每份所述环氧丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：

(r1)、按重量份取20份环氧树脂、1-3份催化剂a、1-2份催化剂b、1-3份阻聚剂、15-20份丙烯酸、13-18份丙烯酸异辛酯和15-25份甲基异丁基甲酮，备用；

(r2)、将丙烯酸和丙烯酸异辛酯混合均匀，得到混合单体；

(r3)、将环氧树脂、催化剂a、阻聚剂和甲基异丁基甲酮混合均匀，升温至110-120℃，在持续搅拌条件下，加入步骤(r2)得到的混合单体且加入时间持续1h，再加入催化剂b保温1-3h，脱水后即得所述环氧丙烯酸树脂。

采用上述技术方案，制得的环氧丙烯酸树脂不仅具有硬度高、光泽度好、耐热性优异的优点，而且与本发明疏水涂料的其它原料共同作用，涂覆于印刷装饰纸后形成致密疏水膜并粘附于装饰纸的表面。其中，步骤(r3)中，先采用催化剂a预聚合再加入催化剂b协同作用，控制反应温度在110-120℃，避免发生爆聚而报废，以使丙烯酸和丙烯酸异辛酯共同与环氧树脂进行充分反应，降低单体残留导致影响疏水层的致密度，且利用丙烯酸异辛酯的高憎水性，与疏水填料共同提高了疏水层的疏水性能。

优选的，所述环氧树脂为e-51或e-44，所述催化剂a为三乙胺，所述催化剂b为十六烷基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、己烷二烯丙基氯化铵、十二烷基二烯丙基氯化铵、三甲基烯丙基氯化铵、三烷基氯化铵、丙烯酸二乙氨基乙酯氯化铵或n,n,n-三羟乙基氯化铵，所述阻聚剂为对苯二酚。

采用上述技术方案，提高反应速率和成品得率，促进丙烯酸和丙烯酸异辛酯共同与环氧树脂进行充分反应，提高其自身疏水能力以及光固化速率，得到的环氧丙烯酸酯树脂用于疏水涂料结合本发明特定原料和用量，固化后形成致密的疏水层的表面能低、接触角高、耐开裂性好、致密性好、且与印刷装饰纸的附着力强，避免了细菌在疏水型装饰纸上滋生而导致装饰纸受损，有效防止水渗入印刷装饰纸而影响其使用效果。

优选的，所述三聚氰胺树脂的密度为1.13-1.14g/cm³。

采用上述技术方案，与环氧丙烯酸酯树脂协同作用，提高疏水层的尺寸稳定性、耐开裂性、以及与印刷装饰纸的附着力。

优选的，所述疏水填料为轻质碳酸钙和纳米氧化锌按重量比5：1-2混合而成，所述轻质碳酸钙由微米级轻质碳酸钙和纳米级轻质碳酸钙按重量比3：1混合而成。

采用上述技术方案，对疏水层起到增强、增韧作用，且本身具有疏水性能，在分散剂作用下，疏水填料均匀分散与疏水层，部分疏水填料浮于疏水层的表面形成微纳结构，与环氧丙烯酸酯树脂协同作用，降低疏水层的表面能、增大水滴在疏水层的表面接触角，进一步提高了疏水层的疏水、防潮作用。进一步的，所述微米级轻质碳酸钙的粒径为1-5μm，所述纳米级轻质碳酸钙的粒径为50-80nm，所述纳米氧化锌的粒径为30-50nm。

优选的，所述分散剂是由硬脂酸钠、单甘酯和硬脂胺按重量比1：2：3-6混合而成。

采用上述技术方案，与单独使用硬脂酸钠、单甘酯或硬脂胺相比，极大限度地避免了疏水填料团聚，促进疏水填料快速分散均匀。

优选的，所述消泡剂为辛醇、磷酸三丁酯或硅酮，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、4-丙烯酰氧基二苯甲酮或α-胺烷基苯酮。

采用上述技术方案，加入上述消泡剂避免了疏水涂料产生气泡，涂覆后不利于控制疏水层的表面粗糙度，且降低其机械性能，进而对疏水效果造成不利影响。加入上述光引发剂促进疏水涂层固化成膜。

优选的，所述附着力促进剂为间苯二酚、碳酸氢钾或异氰酸酯。

采用上述技术方案，使疏水涂料获得高强的附着力与键结力，提高疏水涂料和印刷装饰纸之间的层间附着力，明显改善疏水层的抗潮湿性能、抗盐雾性能与耐热性能。

优选的，所述有机溶剂为甲醇和丙酮按重量比3：1混合而成。

采用上述技术方案，促进原料溶解分散均匀，疏水涂料固化后提高疏水层的力学稳定性。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现：上述的疏水型装饰纸的制备方法，包括如下步骤：

(s1)、按重量份称取环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、疏水填料、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、光引发剂和有机溶剂，备用；

(s2)、向有机溶剂中加入分散剂，在搅拌条件下依次加入疏水填料、环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、附着力促进剂、光引发剂和消泡剂，搅拌20-40min后，得到疏水涂料；

(s3)、向印刷装饰纸的表面涂覆步骤(s2)得到的疏水涂料，再在60℃条件下烘干10-20min后紫外光照10-20min，即得疏水型装饰纸。

本发明疏水型装饰纸的制备方法，操作简单，控制方便，适合大规模工业化生产。其中，步骤(s2)中，先向有机溶剂中加入分散剂再加入疏水填料，促进疏水填料分散；步骤(s3)中，先在60℃条件下烘干10-20min，使疏水涂料粘附于印刷装饰纸的表面并流平且初步固化，再采用紫外光照10-20min，使其完全固化成致密薄膜。进一步的，步骤(s3)中，所述疏水涂料的涂覆厚度为40-60μm。

本发明的有益效果在于：本发明的疏水型装饰纸，在印刷装饰纸的表面涂覆疏水涂料固化后形成致密的疏水层，其表面能低、接触角高、耐开裂性好、致密性好、且与印刷装饰纸的附着力强，避免了细菌在疏水型装饰纸上滋生而导致装饰纸受损，有效防止水渗入印刷装饰纸而影响其使用效果。

本发明疏水型装饰纸的制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种疏水型装饰纸，包括印刷装饰纸以及附着于印刷装饰纸的表面的疏水层，所述疏水层由疏水涂料涂覆于所述印刷装饰纸的表面后光固化而成，所述疏水涂料包括如下重量份的原料：

每份所述环氧丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：

(r1)、按重量份取20份环氧树脂、2份催化剂a、1.5份催化剂b、1.5份阻聚剂、18份丙烯酸、15份丙烯酸异辛酯和20份甲基异丁基甲酮，备用；

(r2)、将丙烯酸和丙烯酸异辛酯混合均匀，得到混合单体；

(r3)、将环氧树脂、催化剂a、阻聚剂和甲基异丁基甲酮混合均匀，升温至115℃，在持续搅拌条件下，加入步骤(r2)得到的混合单体且加入时间持续1h，再加入催化剂b保温2h，脱水后即得所述环氧丙烯酸树脂。

所述环氧树脂为e-51，所述催化剂a为三乙胺，所述催化剂b为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，所述阻聚剂为对苯二酚。

所述三聚氰胺树脂的密度为1.135g/cm³。

所述疏水填料为轻质碳酸钙和纳米氧化锌按重量比5：1.5混合而成，所述轻质碳酸钙由微米级轻质碳酸钙和纳米级轻质碳酸钙按重量比3：1混合而成。

所述微米级轻质碳酸钙的粒径为3μm，所述纳米级轻质碳酸钙的粒径为65nm，所述纳米氧化锌的粒径为40nm。

所述分散剂是由硬脂酸钠、单甘酯和硬脂胺按重量比1：2：4.5混合而成。

所述消泡剂为辛醇，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮。

所述附着力促进剂为间苯二酚。

所述有机溶剂为甲醇和丙酮按重量比3：1混合而成。

所述疏水型装饰纸的制备方法，包括如下步骤：

(s1)、按重量份称取环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、疏水填料、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、光引发剂和有机溶剂，备用；

(s2)、向有机溶剂中加入分散剂，在搅拌条件下依次加入疏水填料、环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、附着力促进剂、光引发剂和消泡剂，搅拌30min后，得到疏水涂料；

(s3)、向印刷装饰纸的表面涂覆步骤(s2)得到的疏水涂料，再在60℃条件下烘干15min后紫外光照15min，即得疏水型装饰纸。

所述疏水涂料的涂覆厚度为50μm。

实施例2

一种疏水型装饰纸，包括印刷装饰纸以及附着于印刷装饰纸的表面的疏水层，所述疏水层由疏水涂料涂覆于所述印刷装饰纸的表面后光固化而成，所述疏水涂料包括如下重量份的原料：

每份所述环氧丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：

(r1)、按重量份取20份环氧树脂、1份催化剂a、1份催化剂b、1份阻聚剂、15份丙烯酸、13份丙烯酸异辛酯和15份甲基异丁基甲酮，备用；

(r2)、将丙烯酸和丙烯酸异辛酯混合均匀，得到混合单体；

(r3)、将环氧树脂、催化剂a、阻聚剂和甲基异丁基甲酮混合均匀，升温至110℃，在持续搅拌条件下，加入步骤(r2)得到的混合单体且加入时间持续1h，再加入催化剂b保温1h，脱水后即得所述环氧丙烯酸树脂。

所述环氧树脂为e-44，所述催化剂a为三乙胺，所述催化剂b为十六烷基三甲基氯化铵，所述阻聚剂为对苯二酚。

所述三聚氰胺树脂的密度为1.13g/cm³。

所述疏水填料为轻质碳酸钙和纳米氧化锌按重量比5：1混合而成，所述轻质碳酸钙由微米级轻质碳酸钙和纳米级轻质碳酸钙按重量比3：1混合而成。

所述微米级轻质碳酸钙的粒径为1μm，所述纳米级轻质碳酸钙的粒径为50nm，所述纳米氧化锌的粒径为30nm。

所述分散剂是由硬脂酸钠、单甘酯和硬脂胺按重量比1：2：3混合而成。

所述消泡剂为硅酮，所述光引发剂为α-胺烷基苯酮。

所述附着力促进剂为碳酸氢钾。

所述有机溶剂为甲醇和丙酮按重量比3：1混合而成。

所述疏水型装饰纸的制备方法，包括如下步骤：

(s1)、按重量份称取环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、疏水填料、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、光引发剂和有机溶剂，备用；

(s2)、向有机溶剂中加入分散剂，在搅拌条件下依次加入疏水填料、环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、附着力促进剂、光引发剂和消泡剂，搅拌20min后，得到疏水涂料；

(s3)、向印刷装饰纸的表面涂覆步骤(s2)得到的疏水涂料，再在60℃条件下烘干10min后紫外光照10min，即得疏水型装饰纸。

所述疏水涂料的涂覆厚度为40μm。

实施例3

一种疏水型装饰纸，包括印刷装饰纸以及附着于印刷装饰纸的表面的疏水层，所述疏水层由疏水涂料涂覆于所述印刷装饰纸的表面后光固化而成，所述疏水涂料包括如下重量份的原料：

每份所述环氧丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：

(r1)、按重量份取20份环氧树脂、3份催化剂a、2份催化剂b、3份阻聚剂、20份丙烯酸、18份丙烯酸异辛酯和25份甲基异丁基甲酮，备用；

(r2)、将丙烯酸和丙烯酸异辛酯混合均匀，得到混合单体；

(r3)、将环氧树脂、催化剂a、阻聚剂和甲基异丁基甲酮混合均匀，升温至120℃，在持续搅拌条件下，加入步骤(r2)得到的混合单体且加入时间持续1h，再加入催化剂b保温3h，脱水后即得所述环氧丙烯酸树脂。

所述环氧树脂为e-51，所述催化剂a为三乙胺，所述催化剂b为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，所述阻聚剂为对苯二酚。

所述三聚氰胺树脂的密度为1.14g/cm³。

所述疏水填料为轻质碳酸钙和纳米氧化锌按重量比5：2混合而成，所述轻质碳酸钙由微米级轻质碳酸钙和纳米级轻质碳酸钙按重量比3：1混合而成。

所述微米级轻质碳酸钙的粒径为5μm，所述纳米级轻质碳酸钙的粒径为80nm，所述纳米氧化锌的粒径为50nm。

所述分散剂是由硬脂酸钠、单甘酯和硬脂胺按重量比1：2：6混合而成。

所述消泡剂为磷酸三丁酯，所述光引发剂为4-丙烯酰氧基二苯甲酮。

所述附着力促进剂为二环己基甲烷二异氰酸酯。

所述有机溶剂为甲醇和丙酮按重量比3：1混合而成。

所述疏水型装饰纸的制备方法，包括如下步骤：

(s1)、按重量份称取环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、疏水填料、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、光引发剂和有机溶剂，备用；

(s2)、向有机溶剂中加入分散剂，在搅拌条件下依次加入疏水填料、环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、附着力促进剂、光引发剂和消泡剂，搅拌40min后，得到疏水涂料；

(s3)、向印刷装饰纸的表面涂覆步骤(s2)得到的疏水涂料，再在60℃条件下烘干20min后紫外光照20min，即得疏水型装饰纸。

所述疏水涂料的涂覆厚度为60μm。

实施例4

一种疏水型装饰纸，包括印刷装饰纸以及附着于印刷装饰纸的表面的疏水层，所述疏水层由疏水涂料涂覆于所述印刷装饰纸的表面后光固化而成，所述疏水涂料包括如下重量份的原料：

每份所述环氧丙烯酸树脂的制备方法包括如下步骤：

(r1)、按重量份取20份环氧树脂、1.5份催化剂a、1.2份催化剂b、1.5份阻聚剂、16份丙烯酸、16份丙烯酸异辛酯和18份甲基异丁基甲酮，备用；

(r2)、将丙烯酸和丙烯酸异辛酯混合均匀，得到混合单体；

(r3)、将环氧树脂、催化剂a、阻聚剂和甲基异丁基甲酮混合均匀，升温至118℃，在持续搅拌条件下，加入步骤(r2)得到的混合单体且加入时间持续1h，再加入催化剂b保温2.6h，脱水后即得所述环氧丙烯酸树脂。

所述环氧树脂为e-44，所述催化剂a为三乙胺，所述催化剂b为二甲基二烯丙基氯化铵，所述阻聚剂为对苯二酚。

所述三聚氰胺树脂的密度为1.138g/cm³。

所述疏水填料为轻质碳酸钙和纳米氧化锌按重量比5：1.2混合而成，所述轻质碳酸钙由微米级轻质碳酸钙和纳米级轻质碳酸钙按重量比3：1混合而成。

所述微米级轻质碳酸钙的粒径为2μm，所述纳米级轻质碳酸钙的粒径为55nm，所述纳米氧化锌的粒径为35nm。

所述分散剂是由硬脂酸钠、单甘酯和硬脂胺按重量比1：2：4混合而成。

所述消泡剂为辛醇，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮。

所述附着力促进剂为间苯二酚。

所述有机溶剂为甲醇和丙酮按重量比3：1混合而成。

所述疏水型装饰纸的制备方法，包括如下步骤：

(s1)、按重量份称取环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、疏水填料、分散剂、消泡剂、附着力促进剂、光引发剂和有机溶剂，备用；

(s2)、向有机溶剂中加入分散剂，在搅拌条件下依次加入疏水填料、环氧丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸氢糠酯、附着力促进剂、光引发剂和消泡剂，搅拌25min后，得到疏水涂料；

(s3)、向印刷装饰纸的表面涂覆步骤(s2)得到的疏水涂料，再在60℃条件下烘干18min后紫外光照12min，即得疏水型装饰纸。

所述疏水涂料的涂覆厚度为45μm。

对比例1

本对比例与实施例1的区别在于：

所述丙烯酸氢糠酯替换为甲基丙烯酸甲酯。

对比例2

本对比例与实施例1的区别在于：

所述三聚氰胺树脂的重量份用量为0。

对比例3

本对比例与实施例1的区别在于：

所述疏水填料为轻质碳酸钙。

对比例4

本对比例与实施例1的区别在于：

所述环氧丙烯酸树脂替换为环氧树脂e-51。

对比例5

本对比例与实施例1的区别在于：

所述环氧丙烯酸树脂的制备方法的原料中不含有丙烯酸异辛酯。

实施例5

取实施例1-4和对比例1-5的疏水型装饰纸，分别观察其表面是否存在裂痕，且分别测试其平滑度、表面接触角、纵向湿抗张强度、纵向干抗张强度、耐干热性和附着力，测试方法如下：

平滑度：依据gb/t456-2002的规定进行测试，单位为s。

表面接触角：以膜层对水的静态接触角表示，用jc2000c1型接触角测量仪进行测定，水滴的大小为5μl，测定3次后取其平均值，单位为°。

纵向湿抗张强度：依据gb/t465.2-2008的规定进行测试，浸水时间为5s，单位为n/15mm。

纵向干抗张强度：依据gb/t-12914-2008的规定进行测试，单位为n/15mm。

耐干热性：依据gb/t17657-1999中4.42的规定进行测试并判断。

附着力：依据gb/t1720-79的规定进行测试并判断。

测试结果如下表1所示：

表1

由上表1可知，本发明的疏水型装饰纸，在印刷装饰纸的表面涂覆疏水涂料固化后形成致密的疏水层，其表面能低、接触角高、耐开裂性好、致密性好、且与印刷装饰纸的附着力强，避免了细菌在疏水型装饰纸上滋生而导致装饰纸受损，有效防止水渗入印刷装饰纸而影响其使用效果；加入的丙烯酸氢糠酯与三聚氰胺树脂共同作用，在疏水涂料固化过程中增大疏水层的附着力、且具有很好的耐黄变性、耐水性以及柔韧性，提高疏水型装饰纸的使用效果、延长使用寿命。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

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