可降解的自干型水性油墨及其制备方法技术

本发明专利技术涉及油墨技术领域，公开了一种可降解的自干型水性油墨及其制备方法。可降解的自干型水性油墨包括以下重量份的组分：所述水性聚氨酯为低聚物、二异氰酸酯、扩链剂的聚合物，其链段长度为200

【技术实现步骤摘要】
可降解的自干型水性油墨及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油墨
，具体涉及一种可降解的自干型水性油墨及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，凹印机烘箱的加热温度一般为60℃至80℃，在此干燥条件下用纯水型凹印油墨印刷，由于干燥速度慢，达不到用溶剂型油墨印刷的印刷速度，限制了水性油墨的应用。因此，需要针对性的研发一款能够快速干燥的水性油墨。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：现有的水性油墨在通过凹印机印刷于塑料包装上时干燥速度慢，无法满足凹印机的印刷速度。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种可降解的自干型水性油墨，包括以下重量份的组分：
[0005][0006]所述水性聚氨酯为低聚物、二异氰酸酯、扩链剂的聚合物；所述水性自交联丙烯酸为双丙酮丙烯酰胺或乙酰乙酰基甲基丙烯酸乙酯与己二酸二酰肼的共聚物；所述温控微胶囊为氧化钙和聚丙烯钠交联体混合物的外层包含一层温控聚合物壳体材料；所述水性聚氨酯的链段长度为200
‑
50000，以通过调节水性聚氨酯的链段长度来实现不同温度下的温控开裂释放氧化钙；所述聚丙烯钠交联体的链段长度为1000
‑
100000。当温控微胶囊与水性聚氨酯、水性交联剂、水性自交联丙烯酸、水性乙酸纤维素混合后，部分交联聚合物通过氢键或范德华力粘附于温控微胶囊表面，形成一定的空间位阻，以阻止温控微胶囊内的氧化钙与水反应；随着水性聚氨酯的链段长度的增加，温控微胶囊的破裂温度也逐渐升高。当凹印机的烘箱加热升温时，使温控微胶囊表面的交联聚合物和壳体材料温控聚合物破裂，释放
氧化钙与水性油墨中的水发生反应放热，以利于水性油墨快速干燥。同时，对于不能及时干燥的水分能够被聚丙烯钠交联体吸收，或者与交联聚合物分子中的氧、氮原子等形成氢键，以暂时吸附未及时干燥的水分，进一步使得水性油墨快速干燥。
[0007]水性聚氨酯、水性自交联丙烯酸、水性乙酸纤维素、水性交联剂均能够吸附部分水分子，水性乙酸纤维素用于使油墨具有一定的黏度，同时水性乙酸纤维素中的羧基能够与水性聚氨酯、水性自交联丙烯酸、水性交联剂等形成分之间氢键，以增强组分间的结合力，保证油墨的力学强度。
[0008]温控微胶囊的制备方法，包括
[0009]A、选择可溶于乙醇或其他有机溶剂的疏水型化合物作为壳体材料，将疏水型化合物溶于乙醇或者有机溶剂中，加入氧化钙和聚丙烯钠交联体混合物的粉末，通过高速搅拌使疏水化合物涂覆在氧化钙和聚丙烯钠交联体混合物的表面，形成疏水化合物将氧化钙和聚丙烯钠交联体混合物的粉末包裹在内的胶囊结构，得到胶囊悬液；所述疏水型化合物的一端含有亲水基，另一端为疏水基，所述疏水型化合物为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐或聚丙烯酰胺中的一种或几种的组合，所述有机溶剂为苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃中的一种或其组合；
[0010]B、然后向胶囊悬液中加入表面活性剂，使胶囊能够在水中均匀分散，然后对胶囊进行分离，得到氧化钙温控微胶囊干燥助剂。分离步骤包括过滤、提纯、干燥；所述表面活性剂为2
‑
萘磺酸、壬基酚甲醛缩合物聚氧乙烯醚磺酸盐、三聚磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或其组合物。
[0011]制备微胶囊壳体中使用的乙醇或其他有机溶剂可通过蒸馏或者减压蒸馏等分离技术进行回收，不向外部环境中排放，以循环利用达到环保要求。
[0012]在一实施方案中，可降解的自干型水性油墨，还包括
[0013][0014]在上述实施方案中，所述低聚物为聚醚二醇、聚酯二醇、聚氧化丙烯二醇中的一种或其组合，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯或/和异佛尔酮二异氰酸酯，所述扩链剂为1,4
‑
丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或几种的组合。
[0015]在一实施例中，所述水性交联剂为4
‑
(N
‑
马来酰亚胺甲基)环己烷
‑1‑
羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐、双氨基氧基PEG3、PEG改性聚碳化二亚胺、己二胺中的一种或者其组合。
[0016]在一实施例中，所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与烷基酚醚磺基或其钠盐的混合物，其配比为1
‑
3:1
‑
2。
[0017]在一实施例中，所述分散剂为茶皂素、聚氧乙烯烷基酚醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或其组合。
[0018]在一实施例中，所述颜料为胭脂树橙E160b、钛白、镉红、铬绿、群青、酞青蓝、酞青绿中的一种，可根据具体的色彩印刷需求选用。
[0019]在一实施例中，所述消泡剂为单烷基磷酸酯、双烷基磷酸酯、氟化烷基磷酸酯、聚丙二醇环氧乙烷、聚醚改性硅油中的一种或其组合。
[0020]在一实施例中，所述消光粉为磷酸三苯酯、磷酸二苯酯、磷酸氢二苯酯、气相二氧化硅、硅藻土、聚甲基脲缩聚物、PERGOPAK M3、PERGOPAK M4、PERGOPAK M5、PERGOPAK M6中的一种或其组合。
[0021]在一实施例中，所述改性聚乙烯蜡为聚四氟乙烯改性聚乙烯蜡、聚丙烯改性聚乙烯蜡中的一种或其组合。
[0022]本专利技术的第二目的在于提供一种可降解的自干型水性油墨，按照如下步骤进行：
[0023]S1、按配比将水性聚氨酯、水性自交联丙烯酸、水性交联剂、去离子水混合均匀，得到混合原料；
[0024]S2、然后向油墨混合原料中加入润湿剂和分散剂搅拌均匀，制得混合分散料；
[0025]S3、接着向混合分散料中加入温控微胶囊、水性乙酸纤维素并搅拌均匀，制得可降解的自干型水性油墨。
[0026]在一实施方案中，所述制备方法还包括：
[0027]S4、根据需求向步骤S3制得的混合液中加入所需打印颜色的颜料；
[0028]S5、向步骤S4制得的混合液中加入消泡剂、消光粉和改性聚乙烯蜡，搅拌均匀后制得可降解的自干型水性油墨。
[0029]相比现有技术，本专利技术具有以下优点：
[0030]1、本专利技术的可降解的自干型水性油墨，含有温控微胶囊，在印刷过程中，封存油墨于温控微胶囊中的干燥剂氧化钙随着凹印机干燥烘箱的加热释放出来，与水发生反应进一步放热，以加快水性油墨的干燥速度，解决了水性油墨干燥速度慢的缺点，加快了塑料凹印油墨的干燥速度，减少印刷时对环境的有害影响，降低能源消耗，减少溶剂残留对包装商品质量的影响；同时，对于不能及时干燥的水分能够被聚丙烯钠交联体吸收，或者与交联聚合物分子中的氧、氮原子等形成氢键，以暂时吸附未及时干燥的水分，进一步使得水性油墨快速干燥；氧化钙与水反应生长的氢氧化钙以及聚丙烯钠交联体能够加强水性油墨的强度，不易被磨损；本专利技术采用水性聚氨酯、水性自交联丙烯酸、水性乙酸纤维素、水性交联剂制成的水性油墨能够在自然条件下进行生物降解，避免印刷产品使用后无法降解导致的环境污染。
[0031]2、本专利技术的可降解的自干型水性油墨的制备方法，在制备过程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的自干型水性油墨，其特征在于，包括以下重量份的组分：所述水性聚氨酯为低聚物、二异氰酸酯、扩链剂的聚合物，其链段长度为200
‑
50000；所述水性自交联丙烯酸为双丙酮丙烯酰胺或乙酰乙酰基甲基丙烯酸乙酯与己二酸二酰肼的共聚物；所述温控微胶囊为氧化钙和聚丙烯钠交联体混合物的外层包含一层温控聚合物，所述聚丙烯钠交联体的链段长度为1000
‑
100000。2.根据权利要求1所述的可降解的自干型水性油墨，其特征在于，还包括：3.根据权利要求2所述的可降解的自干型水性油墨，其特征在于：所述低聚物为聚醚二醇、聚酯二醇、聚氧化丙烯二醇中的一种或其组合，所述二异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯或/和异佛尔酮二异氰酸酯，所述扩链剂为1,4
‑
丁二醇、乙二醇、己二醇、乙二胺、二乙烯三胺中的一种或几种的组合。4.根据权利要求3所述的可降解的自干型水性油墨，其特征在于：所述水性交联剂为4
‑
(N
‑
马来酰亚胺甲基)环己烷
‑1‑
羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐、双氨基氧基PEG3、PEG改性聚碳化二亚胺、己二胺中的一种或者其组合。5.根据权利要求4所述的可降解的自干型水性油墨，其特征在于：所述润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与烷基酚醚磺基或其钠盐的混合物，其配比为1
‑
3:...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂进，
申请(专利权)人：中山市华业油墨涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：