一種具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨及其制備方法

一種具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種復合油墨，尤其是涉及一種酯溶聚氨酯復合油墨及其制備方法，所述復合油墨由以下重量百分比的組分制備而成：改性聚氨酯樹脂27~32%，氯醋樹脂液6~15%，顏料8~33%，分散劑0.4~0.8%，蠟粉0.3~0.5%，抗靜電劑0.2~0.8%，防沉淀劑0.2~0.5%，附著力增強劑0.5~1.5%，醋酸丙酯10~25%，醋酸乙酯5~15%，醋酸丁酯10~20%。本發明制備的復合油墨著色力好、顏色鮮艷、透明度高；印刷適應性強，廣泛應用于PET、NY、BOPP等塑料軟包裝復合材料的高低速印刷；對多種塑料薄膜基材附著力好、牢固；耐酸堿等腐蝕能力強；無熱粘連現象；耐水性好；耐溫性能佳，能用于煮沸、高溫蒸煮、食品冷凍等后續工藝的加工需求，存放穩定性好。
【專利說明】一種具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種復合油墨，尤其是涉及一種酯溶聚氨酯復合油墨及其制備方法。【背景技術】
[0002]隨著中國經濟和文化事業的發展，印刷出版業、包裝業發展勢頭迅猛，國內對油墨的需求急劇增加。據統計我國軟包裝油墨用量逐年保持著25%的增長速率，這也意味著油墨用連接料的用量也在高速增長。連接料作為油墨的重要的組成部分，很大程度上決定了油墨的粘度、粘性、干燥性、流動性等性質。想要得到高品質的油墨，就必須采用高品質的油墨用樹脂。塑料凹版印刷油墨按連接料主要包括以下三個系列:氯化聚丙烯、聚酰胺和聚氨酯。聚酰胺油墨是在我國最早工業化的產品，由于存在著耐溫性差、耐油性差、耐水性差的缺點，且不具備復合性能，用量在逐年減少。氯化聚丙烯油墨對PE、PP底材有良好的附著力，但是對PET、NY等底材的附著力并不是很理想，同時該油墨采用苯類芳香烴做溶劑可能會對食品造成污染，不符合環保要求，在使用上存在一定的安全隱患。聚氨酯油墨由于其改性產品較多，應用范圍廣，耐溫性、耐水性佳，印刷光澤度高，毒性小，發展極為迅速，正逐漸加快取代氯化聚丙烯油墨的步伐。
[0003]隨著國內消費水平的提高，城鄉居民的生活節奏的加快，食品消費觀念和方式正在悄然改變，耐高溫蒸煮食品以其保質期長，即可冷食也可熱食、攜帶方便備受消費者的歡迎，俗稱為“軟罐頭”。“軟罐頭”是指用塑料與塑料或塑料與鋁箔復合制成的包裝袋，例如PET//CPP.NY//CPP 等透明袋，或 OPP// 鍍鋁 PET、OPP// 鍍鋁 CPP、PET//AL//PE 等含鋁箔的非透明袋。而這些包裝需要經過高溫水煮或蒸煮的工藝，這就不但要求多種基材能經受得起高溫考驗，更要求印刷復合后的包裝袋具有較高的復合強度。而現有的普通聚氨酯樹脂耐濕熱性差，在高溫、水汽作用下易分解從而降低了與底材的粘接力，在有金屬界面時這種降解速度更會加速。
[0004] 隨著社會的發展，人們的環保意識逐步增強，對食品包裝印刷安全性和環保性十分關注。由于酯醇類溶劑對傳統的塑料油墨連接料的相溶效果并不好，因此該類油墨中含有大量苯酮類溶劑，而這些溶劑帶有毒性，刺激性氣味較大，在使用時容易污染空氣，長期吸入會影響大腦中樞神經，對人體的健康造成極大的危害。隨著國內環保意識的加強及《新食品安全法》等一系列衛生安全法規的健全，我國軟包裝用油墨產品正朝著環保、衛生方向迅速發展，環保型聚氨酯油墨所占的比重一年比一年大。為了適應社會的發展要求，開發和應用無污染、無公害的“綠色包裝材料”已勢在必行。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是為了解決現有技術的不足而提供一種酯溶聚氨酯復合油墨，該復合油墨對多種塑料底材均具有很好的附著力，同時能有效的提高復合強度，使其在耐高溫蒸煮領域應用范圍更廣；本發明采用酯類溶劑代替苯類溶劑來制備復合油墨，從根本上減少了苯類溶劑對環境的污染，同時該復合油墨具有安全性好、印刷適性優良、顏色鮮艷度高、耐蒸煮性能優等特點。
[0006]本發明的另一個目的是提供一種酯溶聚氨酯復合油墨的制備方法。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]一種酯溶聚氨酯復合油墨，所述復合油墨由以下重量百分比的組分制備而成:改性聚氨酯樹脂27~32%，氯醋樹脂液6~15%，顏料8~33%，分散劑0.4~0.8%，蠟粉0.3~0.5%，抗靜電劑0.2~0.8%，防沉淀劑0.2~0.5%，附著力增強劑0.5~1.5%，醋酸丙酯10~25%，醋酸乙酯5~15%，醋酸丁酯10~20%。
[0009]作為優選，所述改性聚氨酯樹脂的平均分子量為20000~30000，固含量為29~34%，胺值< lmgKOH/g，粘度為 550_1200mPa ? S。
[0010]作為優選，所述氯醋樹脂液由醋酸丙酯、醋酸乙酯和氯醋樹脂固體制成，其中醋酸丙酯的重量百分比為40~60%，醋酸乙酯的重量百分比為15~40%，氯醋樹脂固體的重量百分為20~35%。
[0011]更優選，所述氯醋樹脂液中的氯醋樹脂固體為二元或三元羥基氯醋樹脂，平均分子量為15000-60000，玻璃化溫度為65-80°C。
[0012]作為優選，所述分散劑為聚酯型多鏈體高分子聚合物分散劑，所述蠟粉為聚乙烯蠟，所述抗靜電劑為碳酸酯型陰離子表面活性劑，所述防沉淀劑為硅酸鋁鈉或氣相二氧化硅，所述附著力增強劑為改性氯化聚丙烯樹脂液，該改性氯化聚丙烯樹脂液中改性氯化聚丙烯樹脂的質量分數為40%，所述醋酸丙酯、醋酸乙酯和醋酸丁酯的含量均為99%以上，且苯酮含量為0.01%以下。
[0013]作為優選，所述改性聚氨酯樹脂為酰胺改性聚氨酯樹脂，所述酰胺改性聚氨酯樹脂的制備包括如下步驟:`[0014](I)端羥基酰胺聚酯的合成:根據設定比例稱量各原料，并將稱量好的二元酸和二元醇投入反應釜中，緩慢升溫至釜溫達140-160°C進行脫水；當脫出水分達到理論值后，繼續升溫并開始抽真空進行真空縮聚，逐漸增加體系的真空度，2-4h內達到-0.098MPa，控制釜內溫度為230-240°C，待釜內樹脂液酸值< 8mgK0H/g后降溫至170°C ;撤掉真空，加入一定量的鄰苯二甲酸酐進行部分羧基化，逐步升溫反應至酸值為20-45mgK0H/g后降溫至IOO-1lO0C ;加入C2-C8直鏈或含有支鏈的脂肪族二元胺，于120-140°c條件下反應2-4h，再加入含羥基的一元胺反應2-4h，降溫后得到數均分子量為1700-2800的端羥基酰胺聚酯；
[0015](2)酰胺改性聚氨酯預聚體的合成:氮氣保護下，將計量好的二異氰酸酯勻速加入裝有端羥基酰胺聚酯的反應釜中，升溫至80-100°C，勻速攪拌反應6-8h，降溫至45°C以下后加入酯類溶劑稀釋至固含量為60%，靜置8h后測量-NCO的含量；
[0016](3)擴鏈、調粘:將一定當量的二元胺擴鏈劑投入反應釜中，并加入醇類和酯類溶劑稀釋，在快速攪拌下加入酰胺改性聚氨酯預聚體進行擴鏈反應，達到所需粘度和胺值后出料。
[0017]作為優選，所述改性聚氨酯樹脂合成中的二元酸為己二酸、葵二酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸中的一種或幾種；二元醇為1，2_丙二醇、一縮二乙二醇、乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4-丁二醇中的一種或幾種；C2-C8直鏈或含有支鏈的脂肪族二元胺為乙二胺、丙二胺、丁二胺和己二胺中的一種或幾種；含羥基的一元胺為乙醇胺、丙醇胺和2-氨基-2-甲基丙醇中的一種或幾種。[0018]作為優選，所述改性聚氨酯樹脂合成中的二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI);所述改性聚氨酯樹脂合成中的二元胺擴鏈劑為異佛爾酮二胺(IPDA)、己二胺和丁二胺中的一種或幾種；所述改性聚氨酯樹脂合成中的酯類和醇類稀釋劑分別為醋酸乙酯和異丙醇，醋酸乙酯和異丙醇的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
[0019]一種酯溶聚氨酯復合油墨的制備方法，所述制備方法采用如下的步驟:
[0020](I)分散:將改性聚氨酯樹脂的15-30%、氯醋樹脂液、醋酸丙酯的40-60%、分散劑分別加入分散缸中，啟動分散機將上述原料分散均勻，在300-500r/min的轉速下分批次加入顏料、蠟粉和防沉淀劑，調節分散盤的高度，使其分別位于分散缸油墨中的上、中和下部，在1000~1200r/min的轉速下分散10-15分鐘；
[0021](2)砂磨:將分散好后的色漿轉至砂磨機中進行反復研磨，利用砂磨珠與色漿進行摩擦使其顏色展出，至細度< 18 y m ;
[0022](3)調整:將余下的改性聚氨酯樹脂、醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、附著力增強劑和抗靜電劑加入到研磨后的色漿中，啟動高速分散機在1000~1200r/min的轉速下攪拌分散15-30分鐘，然后對油墨的色相、粘度制成成品油墨；
[0023](4)包裝:將制成的成品油墨濾去雜質和粗粒后進行包裝。
[0024]本發明的有益效果:
[0025](I)本發明采用的改性聚氨酯樹脂引入了酰胺聚酯的結構，由于酰胺鍵的存在，氫鍵作用使分子間作用力增強；聚酯型聚氨酯分子內含有較多的酯基、氨基等極性基團，內聚強度和附著力強，使得涂膜具有較高的強度和耐磨性，同時聚酯型樹脂具有較好的耐候性和光澤度；因此，本發明的聚氨酯樹脂結合了聚氨酯和聚酰胺兩者的優點，賦予了油墨對各種塑料基材的良好附著力和復·合包裝中的優異剝離強度；
[0026](2)本發明采用的氯醋樹脂具有較好的粘合力，耐酸堿和鹽的腐蝕性能強，耐久性好，羥基型三元氯醋樹脂中羥基的存在增強了其與聚氨酯樹脂的互溶性，使得在印刷過程中具有很好的流平性；分子中存在的羥基促進了反應體系中的需良好附著力、柔韌性、硬度和耐化學性“交聯反應”的發生，同時還能增加極性和潤濕分散性；
[0027](3)同時本發明的復合油墨配方中只采用了酯類溶劑如醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯作為溶劑，環保安全，從生產制作到印刷使用，再到消費者使用，均具有較好的安全性，是名符其實的綠色環保產品；
[0028](4)采用本發明技術方案制備的復合油墨著色力好、顏色鮮艷、透明度高；印刷適應性強，廣泛應用于PET、NY、BOPP等塑料軟包裝復合材料的高低速印刷；對多種塑料薄膜基材附著力好、牢固；耐酸堿等腐蝕能力強；無熱粘連現象；耐水性好；耐溫性能佳，能用于煮沸、高溫蒸煮、食品冷凍等后續工藝的加工需求；存放穩定性好，在冬季也不會產生凝膠粒子導致油墨質量下降；印品溶劑殘留量小、氣味輕、符合當前復合食品包裝要求。
【具體實施方式】
[0029]下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。
[0030]分散劑為BYK-192，德國畢克化學公司生產；
[0031]抗靜電劑為AE-02，日本三洋化成公司生產。
[0032]其它試劑及原料均系市購常規試劑及原料。[0033]實施例1:
[0034]一種酯溶聚氨酯復合油墨中酰胺改性聚氨酯樹脂的制備方法包括如下步驟:
[0035](I)端羥基酰胺聚酯的合成:根據設定比例稱取各原料，并將稱量好的己二酸500g和2-甲基-1，3-丙二醇376g投入反應釜中，緩慢升溫至釜溫達140°C進行脫水；當脫出水分達到120g后，繼續升溫并開始抽真空進行真空縮聚，逐漸增加體系的真空度，2h內達到-0.098MPa，控制釜內溫度為230°C，待釜內樹脂液酸值< 8mgK0H/g后降溫至170°C ；加入鄰苯二甲酸酐59.64g后，逐步升溫反應至酸值為35mgK0H/g后降溫至100°C ;加入乙二胺10.42g，于120°C條件反應4h ;再加入乙醇胺22.5g反應2h后降溫出料，制得的端羥基酰胺聚酯的分子量M為1700，羥值為67mgK0H/g，酸值為0.64mgK0H/g ； [0036](2)酰胺改性聚氨酯預聚體的合成:在氮氣保護下，將計量好的異佛爾酮二異氰酸酯99.Sg勻速加入裝有500g端羥基酰胺聚酯的反應釜中，升溫至80°C，反應8h，降溫至450C以下后加入醋酸乙酯400g稀釋至固含量為60%，靜置8h后測量-NCO的含量為1.22% ；
[0037](3)擴鏈、調粘:將異佛爾酮二胺8.24g投入反應釜中，并加入異丙醇和醋酸乙酯各225g攪拌均勻，在快速攪拌下勻速加入酰胺改性聚氨酯預聚體430g，進行擴鏈反應3h，達到所需粘度和分子量后出料，制得的改性聚氨酯樹脂的平均分子量為30000，粘度1200mpa ? s’ 固含量為 34%。
[0038]實施例2
[0039]一種酯溶聚氨酯復合油墨中酰胺改性聚氨酯樹脂的制備方法包括如下步驟:
[0040](I)端羥基酰胺聚酯的合成:根據設定比例稱量各原料，并將稱量好的己二酸976g和2-甲基-1，3-丙二醇144g以及1，4-丁二醇577g投入反應釜中，緩慢升溫至釜溫達160°C進行脫水；當脫出水分達到240g后，繼續升溫并開始抽真空進行真空縮聚，逐漸增加體系的真空度，3h內達到-0.098MPa，控制釜內溫度為240°C，待釜內樹脂液酸值< 8mgK0H/g后降溫至170°C ;加入鄰苯二甲酸酐146.17g后，逐步升溫反應至酸值為40mgK0H/g后降溫至110°C ;加入丁二胺50.28g，于140°C條件反應2h ;再加入乙醇胺52.26g反應4h后降溫出料，制得的端羥基酰胺聚酯的分子量M為2250，羥值為50mgK0H/g，酸值為1.22mgK0H/g ;
[0041](2)酰胺改性聚氨酯預聚體的合成:在氮氣保護下，將計量好的異佛爾酮二異氰酸酯74.29g勻速加入裝有端羥基酰胺聚酯500g的反應釜中，升溫至90°C，反應6_8h，降溫至450C以下后加入醋酸乙酯383g稀釋至固含量為60%，靜置8h后測量-NCO的含量為1% ；
[0042](3)擴鏈、調粘:將異佛爾酮二胺9.3g投入反應釜中，并加入異丙醇和醋酸乙酯各244g攪拌均勻，在快速攪拌下勻速加入聚氨酯預聚體465g，進行擴鏈反應3-4h，達到所需粘度和分子量后出料，制得的改性聚氨酯樹脂的平均分子量為20000，粘度550mpa *s，固含量為29%。
[0043]實施例3
[0044]本實施例提供的酯溶聚氨酯復合油墨中酰胺改性聚氨酯樹脂的制備方法，與實施例I基本相同，其不同之處在于:由間苯二甲酸665g, 2-甲基-1，3-丙二醇440g,鄰苯二甲酸酐76g，丙二胺13.7g，2-氨基-2-甲基丙醇46.1g合成分子量M為2800，羥值為40mgK0H/g，酸值為0.5mgK0H/g的端羥基酰胺聚酯；異佛爾酮二異氰酸酯66.87g,端羥基酰胺聚酯500g和醋酸乙酯378g合成酰胺改性聚氨酯預聚體，-NCO的含量為0.9% ；己二胺6.92g，醋酸乙酯258g，異丙醇258g，酰胺改性聚氨酯預聚體500g擴鏈得聚氨酯成品，所得改性聚氨酯樹脂的平均分子量M為28000，粘度960mpa ? s,固含量為30%。
[0045]實施例4
[0046]—種酯溶聚氨酯復合油墨(黑色)，由以下重量百分比的原料制備而成:改性聚氨酯樹脂31%、氯醋樹脂液15%、顏料11%、分散劑0.6%、蠟粉0.5%，抗靜電劑0.4%，防沉淀劑
0.5%，附著力增強劑1%，醋酸丙酯15%，醋酸乙酯8%，醋酸丁酯17%，所述改性聚氨酯樹脂為實施例1中制備的改性聚氨酯樹脂；所述氯醋樹脂液中氯醋樹脂固體為三元羥基氯醋樹脂(平均分子量為15000，玻璃化溫度為65°C)，所述氯醋樹脂液中氯醋樹脂固體的重量百分比為25%，醋酸丙酯的重量百分比為40%，醋酸乙酯的重量百分比為35% ;所述顏料選用碳黑；所述分散劑為BYK-192 ;所述蠟粉為聚乙烯蠟；所述抗靜電劑為AE-02 ;所述防沉淀劑為氣相二氧化硅；所述附著力增強劑為改性氯化聚丙烯樹脂液；所述醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
[0047]上述酯溶聚氨酯復合油墨(黑色)的制備方法，采用如下步驟:
[0048](I)分散:將改性聚氨酯樹脂的15%、氯醋樹脂液、醋酸丙酯的40%、分散劑分別加入分散缸中，啟動分散機將上述原料分散均勻，在300r/min的轉速下分批次加入顏料、蠟粉和防沉淀劑，調節分散盤的高度，使其分別位于分散缸油墨中的上、中和下部，在1000r/min的轉速下分散15分鐘，使樹脂對顏料進行有效的潤濕和包裹；
[0049](2)砂磨:將分散好后的色漿轉至砂磨機中進行反復研磨，利用砂磨珠與色漿進行摩擦使其顏色展出，至細度< 18 y m ;
[0050](3)調整:將余下的改性聚氨酯樹脂、醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、附著力增強劑和抗靜電劑加入到研磨后的色漿中，啟動高速分散機在1000r/min的轉速下攪拌分散30分鐘，然后對油墨的色相、粘度進行調整，從而達到預訂的質量要求，制成成品油墨；
[0051](4)包裝:將達標后的油墨濾去雜質和粗粒后進行包裝。
[0052]本實施例的酯溶聚氨酯復合油墨的相關性能參數見表1所示。
[0053]實施例5
[0054]一種酯溶聚氨酯復合油墨(白色)，由以下重量百分比的原料制備而成:實施例2中制備的改性聚氨酯樹脂27%，三元羥基氯醋樹脂液6%，金紅石型鈦白粉顏料33%，分散劑
0.8%，蠟粉0.3%，抗靜電劑0.2%，防沉淀劑0.4%，附著力增強劑1.5%，醋酸丙酯10%,醋酸乙酯5.8%，醋酸丁酯15%，所述氯醋樹脂液中三元羥基氯醋樹脂的平均分子量為60000，玻璃化溫度為80°C，所述氯醋樹脂液中氯醋樹脂固體的重量百分比為20%，醋酸丙酯的重量百分比為60%，醋酸乙酯的重量百分比為20% ;所述分散劑為BYK-192 ;所述蠟粉為聚乙烯蠟；所述抗靜電劑為AE-02 ;所述防沉淀劑為氣相二氧化硅；所述附著力增強劑為質量分數為40%的改性氯化聚丙烯樹脂液；所述醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
[0055]上述酯溶聚氨酯復合油墨(白色)的制備方法，采用如下步驟:
[0056](I)分散:將改性聚氨酯樹脂的30%、氯醋樹脂液、醋酸丙酯的60%、分散劑分別加入分散缸中，啟動分散機將上述原料分散均勻，在500r/min的轉速下分批次加入顏料、蠟粉和防沉淀劑，調節分散盤的高度，使其分別位于分散缸油墨中的上、中和下部，在1200r/min的轉速下分散10分鐘，使樹脂對顏料進行有效的潤濕和包裹；[0057](2)砂磨:將分散好后的色漿轉至砂磨機中進行反復研磨，利用砂磨珠與色漿進行摩擦使其顏色展出，至細度< 18 U m ;
[0058](3)調整:將余下的改性聚氨酯樹脂、醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、附著力增強劑和抗靜電劑加入到研磨后的色漿中，啟動高速分散機在1200r/min的轉速下攪拌分散15分鐘，然后對油墨的色相、粘度進行調整，從而達到預訂的質量要求，制成成品油墨；
[0059](4)包裝:將達標后的油墨濾去雜質和粗粒后進行包裝。
[0060]本實施例的酯溶聚氨酯復合油墨的相關性能參數見表1所示。
[0061]實施例6
[0062]一種酯溶聚氨酯復合油墨(黃色)，由以下重量百分比的原料制備而成:實施例1中制備的改性聚氨酯樹脂27%，二元氯醋樹脂液10%，永固黃顏料10.4%，分散劑0.5%，蠟粉
0.5%，抗靜電劑0.3%，防沉淀劑0.8%，附著力增強劑0.5%，醋酸丙酯25%，醋酸乙酯15%，醋酸丁酯10%，所述氯醋樹脂液中二元氯醋樹脂的平均分子量為60000，玻璃化溫度為80°C，所述氯醋樹脂液中氯醋樹脂固體的重量百分比為35%，醋酸丙酯的重量百分比為40%，醋酸乙酯的重量百分比為25% ;所述的分散劑為BYK-192 ;所述的蠟粉為聚乙烯蠟；所述的抗靜電劑為AE-02 ;所述的防沉淀劑為氣相二氧化硅；所述的附著力增強劑為質量分數為40%的改性氯化聚丙烯樹脂液；所述的醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
[0063]上述酯溶聚氨酯復合油墨的制備方法如下同實施例4。
[0064]本實施例的酯溶聚氨酯復合油墨的相關性能參數見表1所示。
[0065]實施例7`
[0066]一種酯溶聚氨酯復合油墨(紅色)，由以下重量百分比的原料制備而成:
[0067]實施例3中制備的改性聚氨酯樹脂32%，三元氯醋樹脂液10%，永固紅顏料9%，分散劑0.6%，蠟粉0.3%，抗靜電劑0.3%，防沉淀劑0.3%，附著力增強劑0.5%，醋酸丙酯22%，醋酸乙酯5%，醋酸丁酯20%，所述氯醋樹脂液中三元羥基氯醋樹脂的平均分子量為15000，玻璃化溫度為65°C，所述氯醋樹脂液中氯醋樹脂固體的重量百分比為20%，醋酸丙酯的重量百分比為40%，醋酸乙酯的重量百分比為40% ;所述分散劑為BYK-192 ;所述蠟粉為聚乙烯蠟；所述抗靜電劑為AE-02 ;所述防沉淀劑為氣相二氧化硅；所述附著力增強劑為質量分數為40%的改性氯化聚丙烯樹脂液；所述醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
[0068]上述酯溶聚氨酯復合油墨的制備方法如下同實施例5。
[0069]本實施例的酯溶聚氨酯復合油墨的相關性能參數見表1所示。
[0070]實施例8
[0071]本實施例提供的一種酯溶聚氨酯復合油墨(藍色)，由以下重量百分比的原料制備而成:實施例2中制備的改性聚氨酯樹脂30%，三元氯醋樹脂液15%，酞菁藍顏料8%，分散劑
0.5%，抗靜電劑0.8%，防沉淀劑0.5%，醋酸丙酯20%，醋酸乙酯15%，醋酸丁酯10.2%，所述氯醋樹脂液中二元氯醋樹脂的平均分子量為15000，玻璃化溫度為65°C，所述氯醋樹脂液中氯醋樹脂固體的重量百分比為25%，醋酸丙酯的重量百分比為60%，醋酸乙酯的重量百分比為15% ;所述的分散劑為BYK-192 ;所述的蠟粉為聚乙烯蠟；所述的抗靜電劑為AE-02 ;所述的防沉淀劑為氣相二氧化硅；所述的附著力增強劑為質量分數為40%的改性氯化聚丙烯樹脂液；所述的醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
[0072]上述酯溶聚氨酯復合油墨的制備方法如下同實施例5。
[0073]本實施例的酯溶聚氨酯復合油墨的相關性能參數見表1所示。
[0074]對實施例4至實施例8制得的酯溶聚氨酯復合油墨進行性能測試，如下:
[0075]1、復合強度測試:
[0076]分別將實施例4-8制備的油墨在運城打樣機用150線實地版打樣于PET(中山普基)、NY和OPP三種底材上，采用高盟2000S膠水與不同底材進行復合，50°C熟化36h，將熟化后的復合印刷樣在XLW(PC)智能電子拉力試驗機(濟南)上按GB8808-1988，測量T型(90° )剝離強度。
[0077]相關測試性能參數見表1所示。
[0078]2、耐蒸煮試驗:
[0079]分別將實施例4-8的油墨在PET和NY上印刷成樣品后與CPP底材復合，在沸水中煮沸30分鐘，樣品無掉色遷移現象；升壓升溫至121°C蒸煮40分鐘，樣品無掉色遷移現象。
[0080]3、穩定性試驗:
[0081]將實施例4-8的油墨密封后在50°C烘箱中放置7天，油墨無分層、增稠現象。
[0082]表1實施例4-8酯溶聚氨酯復合油墨的性能參數
[0083]
【權利要求】
1. 一種具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于:所述復合油墨由以下重量百分比的組分制備而成:改性聚氨酯樹脂27~32%，氯醋樹脂液6~15%，顏料8~33%，分散劑0.4~0.8%，蠟粉0.3、.5%，抗靜電劑0.2~0.8%，防沉淀劑0.2、.5%，附著力增強劑0.5~1.5%，醋酸丙酯10~25%，醋酸乙酯5~15%，醋酸丁酯10~20%。
2.根據權利要求1具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于:所述改性聚氨酯樹脂的平均分子量為20000-30000，固含量為29~34%，胺值< lmgKOH/g，粘度為550_1200mPa.S。
3.根據權利要求1具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于:所述氯醋樹脂液由醋酸丙酯、醋酸乙酯和氯醋樹脂固體制成，其中醋酸丙酯的重量百分比為40~60%，醋酸乙酯的重量百分比為15~40%，氯醋樹脂固體的重量百分比為20-35%。
4.根據權利要求3具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于:所述氯醋樹脂液中的氯醋樹脂固體為二元或三元羥基氯醋樹脂，平均分子量為15000-60000，玻璃化溫度為 65-80°C。
5.根據權利要求1或2或3或4具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于:所述分散劑為聚酯型多鏈體高分子聚合物分散劑，所述蠟粉為聚乙烯蠟，所述抗靜電劑為碳酸酯型陰離子表面活性劑，所述防沉淀劑為硅酸鋁鈉或氣相二氧化硅，所述附著力增強劑為改性氯化聚丙烯樹脂液，該改性氯化聚丙烯樹脂液中改性氯化聚丙烯樹脂的質量分數為40%，所述醋酸丙酯、醋酸乙酯和醋酸丁酯的含量均為99%以上，且苯酮含量為0.01%以下。
6.根據權利要求1或2或3或4具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于:所述改性聚氨酯樹脂為酰胺改性聚氨酯樹脂，所述酰胺改性聚氨酯樹脂的制備包括如下步驟: (1)端羥基酰胺聚酯的合成:根據設定比例稱量各原料，并將稱量好的二元酸和二元醇投入反應釜中，緩慢升溫至釜溫達140-160°C進行脫水；當脫出水分達到理論值后，繼續升溫并開始抽真空進行真空縮聚，逐漸增加體系的真空度，2-4h內達到-0.098MPa，控制釜內溫度為230-240°C，待釜內樹脂液酸值< 8mgK0H/g后降溫至170°C ;撤掉真空，加入一定量的鄰苯二甲酸酐進行部分羧基化，逐步升溫反應至酸值為20-45mgK0H/g后降溫至1OO-1lO0C ;加入C2-C8直鏈或含有支鏈的脂肪族二元胺，于120-140°c條件下反應2_4h，再加入含羥基的一元胺反應2-4h，降溫后得到數均分子量為1700-2800的端羥基酰胺聚酯； (2)酰胺改性聚氨酯預聚體的合成:氮氣保護下，將計量好的二異氰酸酯勻速加入裝有端羥基酰胺聚酯的反應釜中，升溫至80-100°C，勻速攪拌反應6-8h，降溫至45°C以下后加入酯類溶劑稀釋至固含量為60%，靜置8h后測量-NCO的含量； (3)擴鏈、調粘:將一定當量的二元胺擴鏈劑投入反應釜中，并加入醇類和酯類溶劑稀釋，在快速攪拌下加入酰胺改性聚氨酯預聚體進行擴鏈反應，達到所需粘度和胺值后出料。
7.根據權利要求6具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于，所述改性聚氨酯樹脂合成中的二元酸為己二酸、葵二酸、間苯二甲酸和對苯二甲酸中的一種或幾種；二元醇為1，2_丙二醇、一縮二乙二醇、乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4_ 丁二醇中的一種或幾種；C2-C8直鏈或含有支鏈的脂肪族二元胺為乙二胺、丙二胺、丁二胺和己二胺中的一種或幾種；含羥基的一元胺為乙醇胺、丙醇胺和2-氨基-2-甲基丙醇中的一種或幾種。
8.根據權利要求6具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨，其特征在于，所述改性聚氨酯樹脂合成中的二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯(iroi);所述改性聚氨酯樹脂合成中的二元胺擴鏈劑為異佛爾酮二胺(IPDA)、己二胺和丁二胺中的一種或幾種；所述改性聚氨酯樹脂合成中的酯類和醇類稀釋劑分別為醋酸乙酯和異丙醇，醋酸乙酯和異丙醇的含量均為99%以上，苯酮含量為0.01%以下。
9.一種權利要求1至8任意一項具有高復合強度的酯溶聚氨酯復合油墨的制備方法，其特征在于，所述制備方法采用如下的步驟: (O分散:將改性聚氨酯樹脂的15-30%、氯醋樹脂液、醋酸丙酯的40-60%、分散劑分別加入分散缸中，啟動分散機將上述原料分散均勻，在300-500r/min的轉速下分批次加入顏料、蠟粉和防沉淀劑，調節分散盤的高度，使其分別位于分散缸油墨中的上、中和下部，在100(Tl200r/min的轉速下分散10-15分鐘； (2)砂磨:將分散好后的色漿轉至砂磨機中進行反復研磨至細度<ISMffl ； (3)調整:將余下的改性聚氨酯樹脂、醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、附著力增強劑和抗靜電劑加入到研磨后的色漿中，啟動高速分散機在100(Tl200r/min的轉速下攪拌分散15-30分鐘，然后對油墨的色相、粘度進行調整制成成品油墨； (4)包裝:將制成的成品`油墨濾去雜質和粗粒后進行包裝。
【文檔編號】C09D11/106GK103627249SQ201310634552
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月29日 優先權日:2013年11月29日
【發明者】徐洋 申請人:洋紫荊油墨（浙江）有限公司