一种具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合油墨，尤其是涉及一种酯溶聚氨酯复合油墨及其制备方法，所述复合油墨由以下重量百分比的组分制备而成：改性聚氨酯树脂27~32%，氯醋树脂液6~15%，颜料8~33%，分散剂0.4~0.8%，蜡粉0.3~0.5%，抗静电剂0.2~0.8%，防沉淀剂0.2~0.5%，附着力增强剂0.5~1.5%，醋酸丙酯10~25%，醋酸乙酯5~15%，醋酸丁酯10~20%。本发明专利技术制备的复合油墨着色力好、颜色鲜艳、透明度高；印刷适应性强，广泛应用于PET、NY、BOPP等塑料软包装复合材料的高低速印刷；对多种塑料薄膜基材附着力好、牢固；耐酸碱等腐蚀能力强；无热粘连现象；耐水性好；耐温性能佳，能用于煮沸、高温蒸煮、食品冷冻等后续工艺的加工需求，存放稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合油墨，尤其是涉及一种酯溶聚氨酯复合油墨及其制备方法。
技术介绍
随着中国经济和文化事业的发展，印刷出版业、包装业发展势头迅猛，国内对油墨的需求急剧增加。据统计我国软包装油墨用量逐年保持着25%的增长速率，这也意味着油墨用连接料的用量也在高速增长。连接料作为油墨的重要的组成部分，很大程度上决定了油墨的粘度、粘性、干燥性、流动性等性质。想要得到高品质的油墨，就必须采用高品质的油墨用树脂。塑料凹版印刷油墨按连接料主要包括以下三个系列:氯化聚丙烯、聚酰胺和聚氨酯。聚酰胺油墨是在我国最早工业化的产品，由于存在着耐温性差、耐油性差、耐水性差的缺点，且不具备复合性能，用量在逐年减少。氯化聚丙烯油墨对PE、PP底材有良好的附着力，但是对PET、NY等底材的附着力并不是很理想，同时该油墨采用苯类芳香烃做溶剂可能会对食品造成污染，不符合环保要求，在使用上存在一定的安全隐患。聚氨酯油墨由于其改性产品较多，应用范围广，耐温性、耐水性佳，印刷光泽度高，毒性小，发展极为迅速，正逐渐加快取代氯化聚丙烯油墨的步伐。随着国内消费水平的提高，城乡居民的生活节奏的加快，食品消费观念和方式正在悄然改变，耐高温蒸煮食品以其保质期长，即可冷食也可热食、携带方便备受消费者的欢迎，俗称为“软罐头”。“软罐头”是指用塑料与塑料或塑料与铝箔复合制成的包装袋，例如PET//CPP.NY//CPP 等透明袋，或 OPP// 镀铝 PET、OPP// 镀铝 CPP、PET//AL//PE 等含铝箔的非透明袋。而这些包装需要经过高温水煮或蒸煮的工艺，这就不但要求多种基材能经受得起高温考验，更要求印刷复合后的包装袋具有较高的复合强度。而现有的普通聚氨酯树脂耐湿热性差，在高温、水汽作用下易分解从而降低了与底材的粘接力，在有金属界面时这种降解速度更会加速。 随着社会的发展，人们的环保意识逐步增强，对食品包装印刷安全性和环保性十分关注。由于酯醇类溶剂对传统的塑料油墨连接料的相溶效果并不好，因此该类油墨中含有大量苯酮类溶剂，而这些溶剂带有毒性，刺激性气味较大，在使用时容易污染空气，长期吸入会影响大脑中枢神经，对人体的健康造成极大的危害。随着国内环保意识的加强及《新食品安全法》等一系列卫生安全法规的健全，我国软包装用油墨产品正朝着环保、卫生方向迅速发展，环保型聚氨酯油墨所占的比重一年比一年大。为了适应社会的发展要求，开发和应用无污染、无公害的“绿色包装材料”已势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足而提供一种酯溶聚氨酯复合油墨，该复合油墨对多种塑料底材均具有很好的附着力，同时能有效的提高复合强度，使其在耐高温蒸煮领域应用范围更广；本专利技术采用酯类溶剂代替苯类溶剂来制备复合油墨，从根本上减少了苯类溶剂对环境的污染，同时该复合油墨具有安全性好、印刷适性优良、颜色鲜艳度高、耐蒸煮性能优等特点。本专利技术的另一个目的是提供一种酯溶聚氨酯复合油墨的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种酯溶聚氨酯复合油墨，所述复合油墨由以下重量百分比的组分制备而成:改性聚氨酯树脂27~32%，氯醋树脂液6~15%，颜料8~33%，分散剂0.4~0.8%，蜡粉0.3~0.5%，抗静电剂0.2~0.8%，防沉淀剂0.2~0.5%，附着力增强剂0.5~1.5%，醋酸丙酯10~25%，醋酸乙酯5~15%，醋酸丁酯10~20%。作为优选，所述改性聚氨酯树脂的平均分子量为20000~30000，固含量为29~34%，胺值< lmgKOH/g，粘度为 550_1200mPa ? S。作为优选，所述氯醋树脂液由醋酸丙酯、醋酸乙酯和氯醋树脂固体制成，其中醋酸丙酯的重量百分比为40~60%，醋酸乙酯的重量百分比为15~40%，氯醋树脂固体的重量百分为20~35%。更优选，所述氯醋树脂液中的氯醋树脂固体为二元或三元羟基氯醋树脂，平均分子量为15000-60000，玻璃化温度为65-80°C。作为优选，所述分散剂为聚酯型多链体高分子聚合物分散剂，所述蜡粉为聚乙烯蜡，所述抗静电剂为碳酸酯型阴离子表面活性剂，所述防沉淀剂为硅酸铝钠或气相二氧化硅，所述附着力增强剂为改性氯化聚丙烯树脂液，该改性氯化聚丙烯树脂液中改性氯化聚丙烯树脂的质量分数为40%，所述醋酸丙酯、醋酸乙酯和醋酸丁酯的含量均为99%以上，且苯酮含量为0.01%以下。作为优选，所述改性聚氨酯树脂为酰胺改性聚氨酯树脂，所述酰胺改性聚氨酯树脂的制备包括如下步骤:`(I)端羟基酰胺聚酯的合成:根据设定比例称量各原料，并将称量好的二元酸和二元醇投入反应釜中，缓慢升温至釜温达140-160°C进行脱水；当脱出水分达到理论值后，继续升温并开始抽真空进行真空缩聚，逐渐增加体系的真空度，2-4h内达到-0.098MPa，控制釜内温度为230-240°C，待釜内树脂液酸值< 8mgK0H/g后降温至170°C ;撤掉真空，加入一定量的邻苯二甲酸酐进行部分羧基化，逐步升温反应至酸值为20-45mgK0H/g后降温至IOO-1lO0C ;加入C2-C8直链或含有支链的脂肪族二元胺，于120-140°c条件下反应2-4h，再加入含羟基的一元胺反应2-4h，降温后得到数均分子量为1700-2800的端羟基酰胺聚酯；(2)酰胺改性聚氨酯预聚体的合成:氮气保护下，将计量好的二异氰酸酯匀速加入装有端羟基酰胺聚酯的反应釜中，升温至80-100°C，匀速搅拌反应6-8h，降温至45°C以下后加入酯类溶剂稀释至固含量为60%，静置8h后测量-NCO的含量；(3)扩链、调粘:将一定当量的二元胺扩链剂投入反应釜中，并加入醇类和酯类溶剂稀释，在快速搅拌下加入酰胺改性聚氨酯预聚体进行扩链反应，达到所需粘度和胺值后出料。作为优选，所述改性聚氨酯树脂合成中的二元酸为己二酸、葵二酸、间苯二甲酸和对苯二甲酸中的一种或几种；二元醇为1，2_丙二醇、一缩二乙二醇、乙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇和1，4-丁二醇中的一种或几种；C2-C8直链或含有支链的脂肪族二元胺为乙二胺、丙二胺、丁二胺和己二胺中的一种或几种；含羟基的一元胺为乙醇胺、丙醇胺和2-氨基-2-甲基丙醇中的一种或几种。作为优选，所述改性聚氨酯树脂合成中的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI);所述改性聚氨酯树脂合成中的二元胺扩链剂为异佛尔酮二胺(IPDA)、己二胺和丁二胺中的一种或几种；所述改性聚氨酯树脂合成中的酯类和醇类稀释剂分别为醋酸乙酯和异丙醇，醋酸乙酯和异丙醇的含量均为99%以上，苯酮含量为0.01%以下。一种酯溶聚氨酯复合油墨的制备方法，所述制备方法采用如下的步骤:(I)分散:将改性聚氨酯树脂的15-30%、氯醋树脂液、醋酸丙酯的40-60%、分散剂分别加入分散缸中，启动分散机将上述原料分散均匀，在300-500r/min的转速下分批次加入颜料、蜡粉和防沉淀剂，调节分散盘的高度，使其分别位于分散缸油墨中的上、中和下部，在1000~1200r/min的转速下分散10-15分钟；(2)砂磨:将分散好后的色浆转至砂磨机中进行反复研磨，利用砂磨珠与色浆进行摩擦使其颜色展出，至细度< 18 y m ;(3)调整:将余下的改性聚氨酯树脂、醋酸丙酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、附着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于：所述复合油墨由以下重量百分比的组分制备而成：改性聚氨酯树脂?27~32%，氯醋树脂液?6~15%，颜料?8~33%，分散剂?0.4~0.8%，蜡粉?0.3~0.5%，抗静电剂?0.2~0.8%，防沉淀剂?0.2~0.5%，附着力增强剂?0.5~1.5%，醋酸丙酯?10~25%，醋酸乙酯?5~15%，醋酸丁酯?10~20%。

【技术特征摘要】
1. 一种具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于:所述复合油墨由以下重量百分比的组分制备而成:改性聚氨酯树脂27~32%，氯醋树脂液6~15%，颜料8~33%，分散剂0.4~0.8%，蜡粉0.3、.5%，抗静电剂0.2~0.8%，防沉淀剂0.2、.5%，附着力增强剂0.5~1.5%，醋酸丙酯10~25%，醋酸乙酯5~15%，醋酸丁酯10~20%。2.根据权利要求1具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于:所述改性聚氨酯树脂的平均分子量为20000-30000，固含量为29~34%，胺值< lmgKOH/g，粘度为550_1200mPa.S。3.根据权利要求1具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于:所述氯醋树脂液由醋酸丙酯、醋酸乙酯和氯醋树脂固体制成，其中醋酸丙酯的重量百分比为40~60%，醋酸乙酯的重量百分比为15~40%，氯醋树脂固体的重量百分比为20-35%。4.根据权利要求3具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于:所述氯醋树脂液中的氯醋树脂固体为二元或三元羟基氯醋树脂，平均分子量为15000-60000，玻璃化温度为 65-80°C。5.根据权利要求1或2或3或4具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于:所述分散剂为聚酯型多链体高分子聚合物分散剂，所述蜡粉为聚乙烯蜡，所述抗静电剂为碳酸酯型阴离子表面活性剂，所述防沉淀剂为硅酸铝钠或气相二氧化硅，所述附着力增强剂为改性氯化聚丙烯树脂液，该改性氯化聚丙烯树脂液中改性氯化聚丙烯树脂的质量分数为40%，所述醋酸丙酯、醋酸乙酯和醋酸丁酯的含量均为99%以上，且苯酮含量为0.01%以下。6.根据权利要求1或2或3或4具有高复合强度的酯溶聚氨酯复合油墨，其特征在于:所述改性聚氨酯树脂为酰胺改性聚氨酯树脂，所述酰胺改性聚氨酯树脂的制备包括如下步骤: (1)端羟基酰胺聚酯的合成:根据设定比例称量各原料，并将称量好的二元酸和二元醇投入反应釜中，缓慢升温至釜温达140-160°C进行脱水；当脱出水分达到理论值后，继续升温并开始抽真空进行真空缩聚，逐渐增加体系的真空度，2-4h内达到-0.098MPa，控制釜内温度为230-240°C，待釜内树脂液酸值< 8mgK0H/g后降温至170°C ;撤掉真空，加入一定量的邻苯二甲酸酐进行部分羧基化，逐步升温反应至酸值为20-45mgK0H/g后降温至1OO-1lO0C ;加入C2-C8直链或含有支链的脂肪族二元胺，于120-140°c条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洋，
申请(专利权)人：洋紫荆油墨浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：