一种生物降解塑料印刷用双组份油墨及制备方法技术

本发明专利技术属于印刷油墨技术领域，具体涉及到一种生物降解塑料印刷用双组份油墨及制备方法。其制备原料，包括A组分和B组分，在印刷前一刻将A、B组分混合搅拌均匀使用，有一定的适用期限。所述A组分和B组分的重量比例为(65～95)：(5～35)；所述A组分，以重量份计，包括100份连结树脂、5～40份助成膜剂、5～40份色料、2～30份色料分散剂、168～1539份溶剂和3～268份功能助剂；所述连结树脂为PVA树脂；所述B组分为异氰酸酯低分子预聚物。本发明专利技术的油墨对可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料表面有较高的附着力，颜料/色料不容易剥离，并且在水中可以自行崩解碎裂，具有可生物降解性，为制造全物料生物降解的塑料制品提供了一种新途径。

A two component ink for biodegradable plastic printing and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种生物降解塑料印刷用双组份油墨及制备方法
本专利技术属于印刷油墨
，具体涉及到一种生物降解塑料印刷用双组份油墨及制备方法。
技术介绍
随着环保要求的日益严格，可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料优势凸显，相较于普通塑料，可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料具有良好的透明度、抗静电性、耐油性、耐有机溶剂性和印刷性，更重要的是可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料能够生物降解且对环境友好，因此，可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的印刷制品被广泛地应用在食品包装、建材、医药、化妆品等行业中。可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的主要材料或改性填充物是含有亲水基长链的高分子化合物，使得可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料整体具有较高的亲水性。该塑料的印刷制品表面极其容易吸收空气环境中的水分，导致材料表面致密度松弛，出现表面微膨胀现象，当该塑料的印刷制品在高湿度(90～98％RH)的环境中会吸收过多水分，将引起塑化剂在表面的微量析出。而常规印刷油墨的连结材料一般是由硝酸纤维素、乙基纤维素、松香酯、醇酸树脂、聚酰胺树脂、氯化聚丙烯和氯乙烯-乙酸乙烯共聚树脂等一种或多种疏水性树脂组成，对空气中的水分吸收极少，不会出现微膨胀现象。当可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的印刷制品中塑料和油墨两种材料的膨胀现象不同步时，会降低或破坏塑料与油墨的结合界面，特别是在高湿度(90～98％RH)的环境中，塑化剂在塑料表面的微量析出会进一步破坏塑料与油墨的结合界面。当常规印刷油墨在可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的表面印刷后，在常温高湿度(15～30℃，90～98％RH)的环境中放置4～24小时后油墨的附着力降低，导致该塑料印刷制品在受到外物或外力的摩擦和剥离时容易出现油墨脱落，严重影响塑料印刷制品的正常使用。此外，由于常规油墨连接料和色料之间的作用力较弱，印刷的油墨在外界摩擦力或者雨水的侵蚀下，印刷标记会剥离或者被浸溶，现有的油墨为了防止外力摩擦造成印刷标记的剥离，通常是使用较高粘结能够的连结料对油墨中的颜料进行固定，使得颜料不易剥离，但是现有的粘结料不仅粘结性能较低，同时通过机械作用对颜料进行分散，使得颜料分散不均匀，在外力的作用下油墨中的颜料不仅容易剥离，并且颜料本身的性质不能在油墨中完全实现。因此，提高油墨在可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料表面附着力，以及改善颜料/色料容易剥离问题的研究具有重要意义。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种生物降解塑料印刷用双组份油墨，其制备原料，包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比例为(65～95)：(5～35)；所述A组分，以重量份计，包括100份连结树脂、5～40份助成膜剂、5～40份色料、2～30份色料分散剂、168～1539份溶剂和3～268份功能助剂；所述连结树脂为PVA树脂；所述B组分为异氰酸酯低分子预聚物。作为一种优选的技术方案，所述异氰酸酯低分子预聚物中的异氰酸酯选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、聚亚丙基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述助成膜剂选自丙三醇、聚丙二醇、聚二氧化碳、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、丁氧基磷酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述溶剂为水和有机溶剂的混合物，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸异戊酯、丁二酸二乙酯、丙酮、丁酮、环己酮中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述连结树脂：水的质量比为1：(3～7.5)。作为一种优选的技术方案，所述色料分散剂为聚丙烯酸钠树脂和/或改性聚丙烯酸树脂。作为一种优选的技术方案，所述功能助剂选自消泡剂、防霉杀菌剂、哑光剂、填充料、表面活性剂中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂分子结构中含有乙醇胺基团。本专利技术的第二个方面提供了如上所述的生物降解塑料印刷用双组份油墨的制备方法，包括如下步骤：(1)助成膜剂和PVA树脂的混合溶解：在溶解釜中加入水，在搅拌状态下加入助成膜剂和PVA树脂后持续搅拌至所述助成膜剂和所述PVA树脂完全溶解，将所得混合溶液冷却后出料，过滤后所得的滤液经自然冷却后得到溶液A；(2)混合：在步骤(1)中的溶液A中加入色料分散剂、色料和功能助剂，将所得混合物用分散机进行预分散混合，得到混合液C；(3)砂磨：将所述混合液C置于砂磨机中，加入溶剂，砂磨，所得混合液过滤后得到的滤液为溶液D；(4)双组份混合：将所述溶液D和组份B投入分散机中，加入剩余溶剂，在循环冷却下进行高速分散并乳化，立即出料，得到双组份环保印刷油墨。双组份油墨需要在其适用期限内印刷使用。本专利技术的第三个方面提供了如上所述的生物降解塑料印刷用双组份油墨在生物降解塑料和生物基改性塑料的凹版印刷、丝网印刷、凸版印刷中的应用。本专利技术的有益效果：1、针对现有技术中常规印刷油墨对可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的在高湿度条件下附着力差(附着牢度为0～35％)和表面容易发粘的技术问题，本专利技术的一种双组份专用油墨包含有组份A和组份B，组份A中的PVA树脂与可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的主材料具有接近的相容性和近似的吸水性，也与塑料内部的塑化剂具有接近的相容性和近似的吸水性，可以降低或者消除因为塑料表面吸水引起的微膨胀或者塑化剂微量析出对塑料-油墨界面产生的影响，保证塑料与专用油墨之间结合牢固，即使在极端潮湿(90～98％RH)的环境中，专用油墨在可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料表面也可以维持良好的附着牢度；组份B的多异氰酸酯预聚物中的异氰酸基会分别与PVA树脂上的羟基和生物基塑料的淀粉或纤维素填料上的羟基发生化学反应，形成结合牢固的化学键，进一步提高油墨层在塑料表面的附着牢度和疏水性，当塑料印刷制品在高湿度的环境中时，减少油墨层的发粘现象。2、本专利技术的油墨为可生物降解的塑料和生物基改性塑料的专用印刷油墨，具有高温崩解性和高温部分水溶性，适用于可生物降解的塑料和生物基改性塑料的凹版印刷、丝网印刷和凸版印刷，当双组份油墨的含固量占油墨质量的百分比为15～40％且油墨的粘度为50～2200mPa·S时，该油墨可用于可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的凹版印刷；当油墨的含固量占油墨质量的百分比大于35％且油墨的粘度为2200～12000mPa·S时，该油墨可用于可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的丝网印刷；当油墨的含固量占油墨质量的百分比大于35％且油墨的粘度为2500～5500mPa·S时，该油墨可用于可生物降解PVA塑料和生物基改性塑料的凸版印刷；因此，本专利技术油墨的应用范围广，具有推广应用价值。3、针对现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物降解塑料印刷用双组份油墨，其特征在于，其制备原料，包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比例为(65～95)：(5～35)；/n所述A组分，以重量份计，包括100份连结树脂、5～40份助成膜剂、5～40份色料、2～30份色料分散剂、168～1539份溶剂和3～268份功能助剂；所述连结树脂为PVA树脂；所述B组分为异氰酸酯低分子预聚物。/n

【技术特征摘要】
20200306 CN 20201014973751.一种生物降解塑料印刷用双组份油墨，其特征在于，其制备原料，包括A组分和B组分，所述A组分和B组分的重量比例为(65～95)：(5～35)；
所述A组分，以重量份计，包括100份连结树脂、5～40份助成膜剂、5～40份色料、2～30份色料分散剂、168～1539份溶剂和3～268份功能助剂；所述连结树脂为PVA树脂；所述B组分为异氰酸酯低分子预聚物。


2.如权利要求1所述的生物降解塑料印刷用双组份油墨，其特征在于，所述异氰酸酯低分子预聚物中的异氰酸酯选自1,6-六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、聚亚丙基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、2,4-二氟苯基异氰酸酯、2,3-二氯苯基异氰酸酯中的一种或多种。


3.如权利要求1所述的生物降解塑料印刷用双组份油墨，其特征在于，所述助成膜剂选自丙三醇、聚丙二醇、聚二氧化碳、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、丁氧基磷酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的生物降解塑料印刷用双组份油墨，其特征在于，所述溶剂为水和有机溶剂的混合物，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、甲苯、二甲苯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙酸异戊酯、丁二酸二乙酯、丙酮、丁酮、环己酮中的一种或多种。


5.如权利要求4所述的生物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先笔，莫雄勋，
申请(专利权)人：广东宝德利新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44