一种醇溶型聚氨酯油墨连接料及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及软包装印刷油墨连接料领域，尤其涉及一种醇溶型聚氨酯油墨连接料及其制备方法。


背景技术：

[0002]
塑料软包装印刷油墨是用于印刷在塑料薄膜(如pet、opp、pe等材料)上的油墨，广泛应用于食品、药品及卫生用品等包装领域。目前，软包装印刷油墨根据分散介质不同主要分为溶剂型油墨和水性油墨。水性油墨是以水为溶剂的印刷油墨，油墨中不含有机溶剂，具有气味小、安全性高等优点，是一种环保型油墨，受到了人们的广泛关注，但受制于技术、成本以及设备等因素的影响，水性油墨还未能在市场上广泛应用。
[0003]
溶剂型油墨具有附着力高、稳定性好、易干燥、耐高温以及印刷适性好等优点，已在软包装印刷领域得到广泛应用。目前，市场上常用的溶剂型油墨主要有酯溶型油墨和醇溶型油墨。国内软包装印刷方式主要以凹版印刷为主，需要油墨具有良好的干燥速度，因此酯溶型油墨占据我国软包装油墨的大部分市场。但近几年来，随着行业技术的进步以及行业包装意识的改变，印刷成本更低、生产效率更高的柔版印刷技术在我国得到快速发展。醇溶型油墨具有干燥速度适中、油墨着色力高、溶剂不会损坏柔印版辊等特点，能够完美应用于柔版印刷设备上。同时，醇类溶剂比酯类溶剂有着更低气味和刺激性，因此醇溶型油墨使用更加安全。
[0004]
由于柔版印刷油墨在我国起步较晚，相关油墨连接料技术的研究也比较少。聚氨酯树脂作为一种常用的油墨连接料树脂，广泛应用于软包装印刷油墨中。聚氨酯是一种由低聚物多元醇为软段且以异氰酸酯、小分子扩链剂为硬段组成的高分子树脂，通过调节多元醇种类和软硬段比例，可以使聚氨酯具有良好的柔韧性、附着牢度及醇溶性。公布号为cn102746735a的中国专利申请中公开了一种醇溶性聚氨酯油墨连接料，该油墨连接料不含未反应的异氰酸酯基团，毒性小，可用于醇溶型油墨中；但该油墨连接料分为甲组份和乙组分，需要调整两组分比例，使用起来比较麻烦。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术中的上述不足之处，本发明提供了一种醇溶型聚氨酯油墨连接料及其制备方法；该醇溶型聚氨酯油墨连接料为单一组分油墨连接料，可操作性强，制备工艺简单，使用方便，而且其中的溶剂成分以醇类溶剂为主，可用于制备柔版印刷油墨。
[0006]
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]
一种醇溶型聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]
步骤a、在一个反应釜中加入15～30重量份的聚四氢呋喃醚二醇、5～15重量份的异氰酸酯以及0.01～0.02重量份的辛酸亚锡，搅拌均匀，并升温至80～90℃反应2小时，降温至50℃以下，加入10～15重量份的酯类溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
[0009]
步骤b、在另一个反应釜中加入1～4重量份的小分子扩链剂、0.1～0.5重量份的胺
类封端剂、5～15重量份的酯类溶剂以及40～50重量份的异丙醇溶剂，搅拌均匀后，加入步骤a中所述的聚氨酯预聚体，并充分反应1小时，然后加入1～3重量份的异氰酸酯，继续反应1小时，从而制得醇溶型聚氨酯油墨连接料。
[0010]
优选地，所述的聚四氢呋喃醚二醇分子量为1000～4000。
[0011]
优选地，所述的异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯和4,4
′-
二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
[0012]
优选地，所述的酯类溶剂采用乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯中的至少一种。
[0013]
优选地，所述的小分子扩链剂采用羟乙基乙二胺、乙二胺、异佛尔酮二胺中的至少一种。
[0014]
优选地，所述的胺类封端剂为二正丁胺、乙醇胺、二乙醇胺中的至少一种。
[0015]
一种醇溶型聚氨酯油墨连接料，采用上述醇溶型聚氨酯油墨连接料的制备方法制备而成。
[0016]
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的醇溶型聚氨酯油墨连接料的制备方法通过调整聚醚多元醇、异氰酸酯的比例，得到一种高硬度聚氨酯预聚体，同时通过二次扩链的手段提高了树脂中脲基含量，而脲基等极性基团的增加有利于提高树脂醇溶性、对颜料的分散性以及对塑料薄膜的附着力。本发明所制得的醇溶型聚氨酯油墨连接料制备工艺简单，操作方便。使用该醇溶型聚氨酯油墨连接料制备的柔版印刷油墨，具有油墨着色力强、基材附着力高、油墨干燥性好等特点，可应用于高速印刷，提高了生产效率。
具体实施方式
[0017]
下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0018]
下面对本发明所提供的醇溶型聚氨酯油墨连接料及其制备方法进行详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
[0019]
一种醇溶型聚氨酯油墨连接料的制备方法，包括以下步骤：
[0020]
步骤a、在一个反应釜中加入15～30重量份的聚四氢呋喃醚二醇、5～15重量份的异氰酸酯以及0.01～0.02重量份的辛酸亚锡，搅拌均匀，并缓慢升温至80～90℃反应2小时，降温至50℃以下，加入10～15重量份的酯类溶剂稀释，得到聚氨酯预聚体；
[0021]
步骤b、在另一个反应釜中加入1～4重量份的小分子扩链剂、0.1～0.5重量份的胺类封端剂、5～15重量份的酯类溶剂以及40～50重量份的异丙醇溶剂，搅拌均匀后，缓慢加入步骤a中所述的聚氨酯预聚体，并充分反应1小时，然后加入1～3重量份的异氰酸酯，继续反应1小时，从而制得醇溶型聚氨酯油墨连接料。
[0022]
具体地，该醇溶型聚氨酯油墨连接料的制备方法包括以下实施方案：
[0023]
(1)所述的聚四氢呋喃醚二醇分子量为1000～4000。
[0024]
(2)所述的异氰酸酯采用异佛尔酮二异氰酸酯和4,4
′-
二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。
[0025]
(3)所述的酯类溶剂采用乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯中的至少一种。
[0026]
(4)所述小分子扩链剂采用羟乙基乙二胺、乙二胺、异佛尔酮二胺中的至少一种。
[0027]
(5)所述的胺类封端剂为二正丁胺、乙醇胺、二乙醇胺中的至少一种。
[0028]
进一步地，本发明所制备的醇溶型聚氨酯油墨连接料成膜性好、耐温性好、对塑料薄膜具有优异的附着牢度，同时具有良好的醇溶性和颜料分散性。该醇溶型聚氨酯油墨连接料用于制备的柔版印刷用聚氨酯油墨，可显著提高油墨的印刷适性。
[0029]
综上可见，本发明实施例为单一组分油墨连接料，可操作性强，制备工艺简单，使用方便，而且其中的溶剂成分以醇类溶剂为主，可用于制备柔版印刷油墨。
[0030]
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的醇溶型聚氨酯油墨连接料及其制备方法进行详细描述。
[0031]
实施例1
[0032]
一种醇溶型聚氨酯油墨连接料，其制备方法包括以下步骤：
[0033]
步骤a1、在1号反应釜中投入250kg摩尔分子量为2000的聚四氢呋喃醚二醇、50kg异佛尔酮二异氰酸酯以及0.12kg催化剂辛酸亚锡，搅拌均匀，并缓慢升温至90℃反应2小时，降温至50℃以下，加入150kg乙酸乙酯稀释，得到聚氨酯预聚体。
[0034]
步骤b1、在2号反应釜加入28kg的异佛尔酮二胺、3kg的二乙醇胺、76kg的乙酸乙酯以及410kg的异丙醇溶剂，搅拌均匀后，缓慢加入步骤a1中所述的聚氨酯预聚体，并充分反应1小时，然后加入12kg的异佛尔酮二异氰酸酯，继续反应1小时，从而制得醇溶型聚氨酯油墨连接料。
[0035]
实施例2
[0036]
一种醇溶型聚氨酯油墨连接料，其制备方法包括以下步骤：
[0037]
步骤a2、在1号反应釜中投入500kg摩尔分子量为2000的聚四氢呋喃醚二醇，118kg的4,4
′-
二环己基甲烷二异氰酸酯，以及0.24kg催化剂辛酸亚锡，搅拌均匀，并缓慢升温至80℃反应2小时，降温至50℃以下，加入300kg乙酸正丙酯稀释，得到聚氨酯预聚体。
[0038]
步骤b2、在2号反应釜加入30kg的异佛尔酮二胺、8kg的乙二胺、8kg的二乙醇胺、152kg的乙酸正丙酯以及820kg的异丙醇溶剂，搅拌均匀后，缓慢加入步骤a2中所述的聚氨酯预聚体，并充分反应1小时，然后加入25kg的异佛尔酮二异氰酸酯，继续反应1小时，从而制得醇溶型聚氨酯油墨连接料。
[0039]
实施例3
[0040]
一种醇溶型聚氨酯油墨连接料，其制备方法包括以下步骤：
[0041]
步骤a3、在1号反应釜中投入25kg摩尔分子量为1000的聚四氢呋喃醚二醇，5kg异佛尔酮二异氰酸酯，6kg的4,4
′-
二环己基甲烷二异氰酸酯以及0.12kg催化剂辛酸亚锡，搅拌均匀，并缓慢升温至90℃反应2小时，降温至50℃以下，加入15kg乙酸正丁酯稀释，得到聚氨酯预聚体。
[0042]
步骤b3、在2号反应釜加入2kg的羟乙基乙二胺、0.4kg的乙二胺、0.5kg的乙醇胺、9kg的乙酸乙酯以及48kg的异丙醇溶剂，搅拌均匀后，将步骤a3中的聚氨酯预聚体缓慢加入，并充分反应1小时，然后加入1.5kg的异佛尔酮二异氰酸酯，继续反应1小时，从而制得醇溶型聚氨酯油墨连接料。
[0043]
综上可见，本发明实施例为单一组分油墨连接料，可操作性强，制备工艺简单，使用方便，而且其中的溶剂成分以醇类溶剂为主，可用于制备柔版印刷油墨。
[0044]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

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