專利名稱：包含可膨脹聚苯乙烯的印制和涂覆組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包含可膨脹聚苯乙烯的印花和涂覆用組合物，并且涉及一種于基材上產生凸起紋理的方法。
眾所周知，熱膨脹聚合物顆?？梢员挥糜谟』ê屯扛步M合物中，以使得在被印制和涂覆的基材上產生凸起紋理。
US 4,194,026公開了一種用于消聲墻和消聲天花板的有紋理的撓性泡沫涂層材料的制備方法，在該方法中，向聚氨酯泡沫組分中均勻施用可交聯(lián)的、發(fā)泡的彈性乳液(其中含有按重量計算至多20重量％的熱膨脹聚合物顆粒)，該乳液經加熱，聚合物顆粒膨脹，彈性乳液干燥和交聯(lián)，得到有紋理的彈性涂層。
JP 54137067涉及通過用包含發(fā)泡聚合物顆粒的墨進行印刷制備裝飾材料的方法。所述聚合物顆粒與粘合劑混合用于印刷，在150℃左右發(fā)泡。其中所提到的被印刷的材料是墻紙。
JP 53115779涉及涂覆的聚氨酯泡沫體及其制備。其中，包含有可發(fā)泡聚合物顆粒的彈性乳液被分布于聚氨酯泡沫上，對該泡沫進行干燥和加熱。顆粒發(fā)泡形成有紋理表面。
JP 11105399涉及用于制備發(fā)泡圖形的，包含有光敏材料和熱膨脹微膠囊的發(fā)泡墨。該墨被應用于絲網(wǎng)印刷，隨后進行曝光。
US 4,006,273公開了一種在織物基材上生成耐洗的泡沫圖形的方法，其中在基材上施用一種印花組合物，該組合物包含一種成膜、可交聯(lián)的聚合粘合劑，溶劑，和按重量計算1-45重量％的熱塑性、熱膨脹的并具有直徑為0.5-300μm的微膠囊，將被涂覆的基材干燥和加熱，得到凸起的有紋理的表面。所述的用于熱膨脹微膠囊的聚合材料是聚偏二氯乙烯，偏二氯乙烯與丙烯腈的共聚物，丙烯腈和丙烯酸甲酯的共聚物，和甲基丙烯腈與丙烯酸甲酯的共聚物。
本發(fā)明的目的是提供一種用于織物印花和織物涂層的印花和涂覆組合物。
上述目的可通過一種在基材表面上形成凸起紋理的方法達到，其中通過印刷或涂覆將一種包含成膜聚合粘合劑、熱膨脹聚合物顆粒、以及，如果適當?shù)脑?，其它常用添加劑的印花和涂覆組合物施用到基材上，對被印刷或涂覆過的基材進行熱處理，該方法包括使用其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.1-5mm的有色或無色的可膨脹聚苯乙烯珠粒作為可膨脹聚合物顆粒。
優(yōu)選的可膨脹聚苯乙烯顆粒是那些其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.4-2mm的聚苯乙烯顆粒。這些產品的一個制備實例在H.Gausepohl和R.Gellert(編輯)，Polystyrol[Polystyrene]，Becker/Braun KunststoffHandbuch[Plastics Handbook]，Hanser Verlag中有描述。
聚苯乙烯易于得到，價廉，并且是易膨脹的材料。
上述印花或涂覆組合物可以通過傳統(tǒng)的織物印花方法，涂覆方法，或泡沫-涂覆方法應用于基材上。
適宜的織物印花方法的例子是平板印花，旋轉印花，和專業(yè)印花方法。
適宜的涂覆組合物可以膏狀或泡沫狀的形式使用，即已知的漿狀化合物或泡沫化合物的形式。將其施用于基材上的方法的例子有氣刀刮涂，刮刀-槽涂覆，刮刀上膠涂覆，圓網(wǎng)印花，轉移印花，布面浸軋，和水平浸軋-軋印。也可以使用適合的液體形式的涂覆組合物并且將其噴涂于基材上。
適宜的基材可以是織物，也可以是非織物。
織物基材的例子是織品，針織品和任何類型的無紡物，例如由棉紗，粘膠纖維，亞麻布，羊毛，聚酯，聚酰胺，醋酸酯，三醋酸酯制造的織物，或由其它合成纖維制造。非織物的例子是紙，紙板，皮革，塑料和木材。
優(yōu)選的基材是織物基材。
經印花和涂覆過的基材然后被熱處理。在熱處理過程中水分蒸發(fā)，涂層適度交聯(lián)，可膨脹的聚苯乙烯微珠粒擴大得到泡沫珠粒，在織物基材上形成凸起紋理表面。熱處理通常在70-140℃下進行20秒-20分鐘的時間。如果熱處理在相對較高的溫度下進行，例如在120-200℃，泡沫聚苯乙烯顆粒可能熔化，在織物基材上形成熔融聚苯乙烯斑點。
本發(fā)明還提供了用于織物印花的印花組合物和用于泡沫涂覆的涂覆組合物，其包含a)1-99.9重量％，優(yōu)選8-80重量％成膜聚合粘合劑的水分散體，b)0.1-99重量％，優(yōu)選5-25重量％白色或有色其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.1-5mm的熱膨脹聚苯乙烯顆粒，c)0-98.9重量％，優(yōu)選0-87重量％添加的水，和d)0-98.9重量％，優(yōu)選0-20重量％常用的添加劑，例如防沫劑，乳化劑，增稠劑，交聯(lián)劑，著色劑，色素分散劑，填料，和增牢劑。
通常使用的成膜聚合粘合劑的水分散體的例子是丙烯酸酯，丁二烯，乙酸乙烯酯，或聚氨酯水分散體，和這些單體的共聚物水分散體。所述水分散體中的固體成分優(yōu)選為35-60重量％。除已經在所使用的水分散體中存在的水之外，所述印花和涂覆組合物可以包含添加的水。
通常使用的交聯(lián)劑的例子是脲-甲醛加成物和三聚氰胺-甲醛加成物。其它常用的交聯(lián)劑是聚異氰酸酯。
常用的增牢劑的例子是硅氧烷油(聚硅氧烷)，例如LuprimolSIG和LuprimolSE。
通常使用的著色劑的例子(染料和顏料)是Helizarin顏料制劑。
適合的乳化劑是非離子或陰離子表面活性劑，例如LuprintolPENew.
本發(fā)明的印花和涂覆組合物可以在織物基材上形成三維結構。通過利用織物印花可以使此結構成為裝飾性圖案。在此可以使用無色或有色的可膨脹聚苯乙烯顆粒，也可以將涂覆漿或涂覆溶液染色。由此可得到不同的圖案效果。根據(jù)所采用的熱處理，固定到織物上的聚苯乙烯顆粒的形態(tài)可以是膨脹泡沫珠粒，也可以是熔融聚苯乙烯斑點。該印花和涂層的耐洗性能非常好。
本發(fā)明還提供了使用其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.1-5mm的熱膨脹聚苯乙烯顆粒作為織物基材的印花和涂覆組合物的添加劑。
優(yōu)選的用于織物印花的印花組合物A-J以實施例如下所示。
優(yōu)選的組合物A包括1-99.9重量％，特別是4-90重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，其固含量為10-70重量％，例如HelizarinBinderTX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0-6重量％，特別是0.5-4.5重量％非離子表面活性劑，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作為乳化劑化合物，和0-6重量％，特別是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物B包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑為0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，
0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0.1-2重量％，特別是0.3-1.5重量％非離子或陰離子表面活性劑，例如LuprintolPE New，作為乳化劑，0-4重量％，特別是0-2.5重量％脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Helizarinfixer LF，作為交聯(lián)劑，0-3重量％，特別是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作為增牢劑，0-6重量％，特別是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物C包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0-6重量％，特別是0.5-4.5重量％非離子表面活性劑，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作為乳化劑混合物，和0-3重量％，特別是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作為增牢劑，0-10重量％，特別是0-8.5重量％聚異氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作為交聯(lián)劑，0-6重量％，特別是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物D包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，優(yōu)選StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0-2重量％，特別是0.3-1.5重量％非離子或陰離子表面活性劑，例如LuprintolPE New，作為乳化劑，0-3重量％，特別是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作為增牢劑，0-10重量％，特別是0-8.5重量％聚異氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作為交聯(lián)劑，0-6重量％，特別是0-4.5重量％，聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物E包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，優(yōu)選StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0-6重量％，特別是0.5-4.5重量％非離子表面活性劑，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作為乳化劑混合物，和
0-70重量％，特別是0-10重量％顏料制劑，例如Helizarin顏料，0-6重量％，特別是0-4.5重量％，聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物F包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0-2重量％，特別是0.3-1.5重量％非離子或陰離子表面活性劑，例如LuprintolPE New，作為乳化劑，0-4重量％，特別是0-2.5重量％，脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Helizarinfixer LF，作為交聯(lián)劑，0-3重量％，特別是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作為增牢劑，0-70重量％，特別是0-10重量％顏料制劑，例如Helizarin顏料，0-6重量％，特別是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物G包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，
0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0-6重量％，特別是0.5-4.5重量％非離子表面活性劑，甲氧基化三聚氰胺，和硅氧烷油的混合物，例如LuprintolMCL，作為乳化劑化合物，0-3重量％，特別是0-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作為增牢劑，0-10重量％，特別是0-8.5重量％聚異氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作為交聯(lián)劑，0-70重量％，特別是0-10重量％顏料制劑，例如Helizarin顏料，0-6重量％，特別是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
更優(yōu)選的組合物H包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％的無硅氧烷或含硅氧烷的防沫劑，0.1-2重量％，特別是0.3-1.5重量％非離子或陰離子表面活性劑，例如LuprintolPE New，作為乳化劑，0-3重量％，特別是0.3-1.5重量％聚硅氧烷，例如LuprimolSE，作為增牢劑，0-10重量％，特別是0-8.5重量％聚異氰酸酯，例如Astazinhardener CN，作為交聯(lián)劑，0-70重量％，特別是0-10重量％顏料制劑，例如Helizarin顏料，0-6重量％，特別是0-4.5重量％聚丙烯酸酯，例如LutexalHIT，作為增稠劑。
優(yōu)選的用于泡沫涂覆的涂覆組合物I和J以實施例的方式如下所示。
優(yōu)選的組合物I包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4624或4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％，特別是0-0.5重量％，強度為25重量％的氨水，0-2重量％，特別是0-1重量％脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Saduren163，作為交聯(lián)劑，0-1重量％，特別是0-0.5重量％多磷酸鹽，聚丙烯酸鈉或聚丙烯酸銨，例如PigmentverteilerA，作為分散劑，0-30重量％，特別是0-15重量％，硅酸鎂或硅酸鋁，例如TalkumIT Star 20，作為填料，0-5重量％，特別是0-3重量％脂肪酸酯，硬脂酸鉀，或硬脂酸銨，例如C&S-Stabsol，作為泡沫穩(wěn)定劑，0-30重量％聚丙烯酸酯，例如LatekollD或Lutexal HIT，作為增稠劑。
組合物I的pH值優(yōu)選為9-9.5。其粘度優(yōu)選為20-45 dPa x s(通過Haake VT02，spindle 1測得)。
優(yōu)選的組合物J包括1-99.9重量％，特別是8-80重量％丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯分散體，例如HelizarinBinder TX4624或4574，作為成膜聚合粘合劑，0.1-99重量％，特別是5-25重量％其顆粒直徑從0.1-5mm的白色或有色聚苯乙烯顆粒，例如StyroporP656，0-98.9重量％，特別是0-87重量％添加的水，0-1重量％，特別是0-0.5重量％，強度為25重量％的氨水，0-2重量％，特別是0-1重量％脲-甲醛加成物或三聚氰胺-甲醛加成物，例如Saduren163，作為交聯(lián)劑，0-1重量％，特別是0-0.5重量％多磷酸鹽，聚丙烯酸鈉或聚丙烯酸銨，例如PigmentverteilerA，作為分散劑，0-30重量％，特別是0-15重量％硅酸鎂或硅酸鋁，例如TalkumITStar 20，作為填料，0-70重量％，特別是0-10重量％顏料制劑，例如Helizarin，0-5重量％，特別是0-3重量％脂肪酸酯，硬脂酸鉀，或硬脂酸銨，例如C&S-Stabsol，作為泡沫穩(wěn)定劑，0-30重量％聚丙烯酸酯，例如LatekollD，作為增稠劑。
組合物J的pH值優(yōu)選為9-9.5。其粘度優(yōu)選為20-45 dPa x s(通過Haake VT02，spindle 1測得)。其泡沫密度優(yōu)選為200-600g/l。優(yōu)選采用印花刮刀系統(tǒng)施用組合物J，并且例如在100℃下干燥，在130℃下膨脹大約1分鐘。
本發(fā)明也提供一種所述印花和涂覆組合物在印刷和涂覆紡織品基材上的應用。
權利要求
1.一種于基材上產生凸起紋理的方法，其中通過印刷或涂覆將包含成膜聚合粘合劑，溶劑，熱膨脹聚合物顆粒以及適當?shù)钠渌Ｓ锰砑觿┑挠』ê屯扛步M合物施用到基材上，將印花的或涂覆過的基材進行熱處理，該方法包括使用其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.1-5mm的有色或無色的可膨脹聚苯乙烯微珠粒為可膨脹聚合物顆粒。
2.如權利要求1所述方法，其中基材是織物基材。
3.一種織物印花組合物或泡沫涂層用的涂覆組合物，包括a)1-99.9重量％成膜聚合粘合劑的水分散體，b)0.1-99重量％其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.1-5mm的熱膨脹聚苯乙烯顆粒，c)0-98.9重量％添加的水，和d)0-98.9重量％常用添加劑，如防沫劑，乳化劑，增稠劑，交聯(lián)劑，著色劑，顏料分散劑，分散劑，和填料。
4.如權利要求3所述的印花或涂覆組合物，其中成膜聚合粘合劑的水分散體是丙烯酸酯、丁二烯、乙酸乙烯酯、或聚氨酯水分散體，或上述單體的共聚物水分散體。
5.其未膨脹狀態(tài)的直徑為0.1-5mm的熱膨脹聚苯乙烯顆粒作為添加劑用于織物基材的印花組合物或涂覆組合物的用途。
6.權利要求3或4所述的印花或涂覆組合物用于印刷或涂覆織物基材的用途。
全文摘要
一種于基材上產生凸起紋理的方法，其中將一種包含有成膜聚合粘合劑，溶劑，熱膨脹聚合物顆粒，和適當?shù)钠渌Ｓ锰砑觿┑挠』ê屯扛步M合物印刷或涂覆到所述基材上，印刷或涂覆過的基材進行熱處理，在該方法中包括使用其未膨脹狀態(tài)的直徑為從0.1－5mm的有色或無色可膨脹聚苯乙烯微珠粒作為可膨脹聚合物顆粒。
文檔編號D06P1/44GK1659244SQ03812775
公開日2005年8月24日 申請日期2003年6月4日 優(yōu)先權日2002年6月5日
發(fā)明者T·迪里, R·莫斯巴赫, M·里圖斯, G·倫茨, D·雅各布 申請人:巴斯福股份公司