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    醇水溶环保聚氨酯油墨连接料的开发
    时间:2015-11-06   来源: 包装前沿   阅读:13719次

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    油墨用连接料性质显著影响印刷油墨各?#20013;阅堋?a href="http://www.pzywp.tw/othermsg/gongying/79.html" style="color:blue" target="_blank">聚氨酯油墨连接料具有使用简便、?#38405;?#31283;定、附着力强等优点,并且能溶于醇、酯、酮等溶剂或其混合溶剂,得到了快速发展。随着人们环保意识的加强,寻求低?#26800;恪⒌投?#25110;无毒溶剂成为油墨连接料的研究发展方向。虽然水性油墨已经商品化,但是它在?#38405;?#26041;面还达不到溶剂型油墨的标准。

    聚氨酯油墨连接料包括聚酯型和聚?#30740;?#20004;类,其中聚酯型聚氨酯对于非极性基材(如BOPP,PE, PET等)具有较好的附着力和粘结强度,且耐热性较好。但不足的是聚酯型聚氨酯更适合于酯类溶剂体系,而聚?#30740;?#32858;氨酯刚好能弥补这方面的不足。

    本文从配方设计出发,选择自制特种多元醇,合成了一种可以无限溶于醇类溶剂的聚氨酯油墨连接料WANCOL913,?#20113;?#24212;用?#38405;?#36827;行了测试,显示该油墨连接料具有附着力强、分散性好、颜料?#35270;?#24615;宽、浅网转移性和复溶性?#36873;?#25239;回粘性好等优异的应用?#38405;?#21644;环保安全的优点。

    一.实验部分

    1、主要原材料及设备

    主要原料:异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI):工业级,bayer公司;自制特种多元醇:自制;乙酸乙酯(EA):氨酯级,天津市金诚化工厂;异丙醇(IPA):工业级,济南恒润生物化工有限公司;扩?#37255;罧L01:自制。
    主要设备:电动搅拌、油浴锅、“快手”摇摆机、打样机、刮板细度计、电晕笔等。

    2、工艺

    在装有温度计、搅拌器、干燥的圆底三口烧瓶中?#26469;?#21152;入自制特种多元醇、IPDI,升温至100℃反应5h使-NCO含量达到预定值( 二正丁胺法滴定分析),?#39057;?#39044;聚体;降温用溶?#26009;?#37322;,高速搅拌下快速滴加扩?#37255;罧L01,粘度达到需要?#20302;?#27490;滴加,即?#39057;?#36866;当固含量和粘度的单组分溶剂型聚氨酯连接料。

    3、测试方法

    应用?#38405;?#27979;试?#33322;?#25152;制的聚氨酯油墨连接料制备成油墨,测试油墨的粘度、附着力、光泽、色浓度、醇溶性、抗回粘性等?#38405;?#25351;标。

    测试方法:

    (1)粘度: GB/T13217.4-1991(涂4号杯);

    (2)附着性?#33322;?#21360;刷涂膜?#20040;?#39118;吹干,然后在印刷膜上贴上专用3M胶带,均?#28909;?#25619;后迅速剥离,考查剥离后印刷膜的表面状态。目视测定标准为:良好--印刷膜残留90%以上;合格--印刷膜残留60~90%;较差--印刷膜残留60%以下;

    (3)光泽、色浓度、复溶性:目测;

    (4)抗回粘性:印刷涂膜吹干置于60℃烘箱10min,对折观察是否粘连。

    二、结果与讨论

    1、突出的颜料分散性

    连接料是具有一定黏度的、胶状的流体,它的作用首先是作为颜料的载体,将粉末状的颜料等固体颗粒混合连接起来,色料被均匀地分散在其中,依靠它的润湿作用,更容易在?#24515;?#26426;器上被研细。对颜料的润湿分散,除了选用合适的分散剂以外,高品质的连接料对分散也起到非常重要的作用。良好的分散效果造就出色的印刷?#35270;?#24615;,因为分散好不仅能提供低细度,高光泽,高色浓度和遮盖力,更能延长油墨的储存稳定性,?#29615;?#31264;,始?#31449;?#26377;足够的流动性。

    万华化学(?#26412;?#20174;2011年开始开发聚氨酯油墨连接料,醇酯溶产品WANCOL903系列?#20113;?#20248;异的应用?#38405;?#21644;广泛的?#35270;?#24615;,目前已获得多家著名油墨厂家的认可和采用。而醇溶产品具有更为环保和更高性价比的特性,也逐渐获得广大油墨制造商的好评和青睐。

    WANCOL913以特殊的自制多元醇为主要原料,采用独特而稳定的生产工艺?#39057;謾?#19981;仅提高连接料本身的稳定性,而且提高了对颜料的?#35270;?#24615;和展色性,更?#34892;?#22320;保证了油墨的存放稳定性。其稳定?#26434;?#22269;内某厂?#24050;?#21697;和进口某同类主流产品在同油墨配方条件下的?#21592;?#35265;表1。

    QQ截图20150901155832.jpg

    表1 稳定性和分散性?#21592;?/span>

    油墨稳定?#26434;?#21155;级别(50℃储存1周涂四杯粘度变化):A.≤5S,B.5~10mPa.S,C.≥10mPa.S。

    由表1可以看出,WANCOL913制备的油墨稳定性均佳,且具有良好的颜料分散性。树脂超过某进口产品。

    2、优秀的附着?#38405;?/strong>

    不同树脂体系油墨?#35270;?#20110;不同的印刷基材。一体化油墨要求对不同极性的基材(BOPP及PET薄膜)均有较强的附着?#38405;埽?#26681;据"相似相容" 原理, 只有基体树脂相似或相近, 印刷基材与油墨才会有良好的附着性。而在油墨体系中, 对附着?#20113;?#20851;键作用的是连接料树脂。聚氨酯树脂?#20113;?#26497;好的耐磨性、耐擦伤性、耐溶剂性、粘结?#38405;?#20197;及良好的低温?#38405;? 高光泽、保光性, 且应用?#38405;?#20855;有较广泛的可调性, 可以满足各种不同的要求而在油墨中的应用日趋广泛, 成为最重要的树脂材料之一, 在网版印刷、塑料包装和复合薄膜的印刷方面都占有举足轻重的地位。

    WANCOL913采用独特的自制多元醇,显著提高了聚氨酯的强度?#25237;訠OPP及PET薄膜的附着力,?#38405;?#29978;至超过国外进口同类产品。其附着力?#38405;?#19982;国内某厂?#24050;?#21697;和进口某同类主流产品在同油墨配方条件下的?#21592;?#22914;表2所示。

    QQ截图20150901155845.jpg

    表2 OPP膜和PET膜附着力?#38405;芏员?/span>

    出色的附着?#38405;?#20351;得使用WANCOL913的油墨可以少加或不加促进剂。

    3、优异的复溶性

    油墨的复溶?#26434;帕邮?#20915;定印刷质量和效?#25163;?#20851;重要的因素。特别是人脸和水果等图案的印刷,对复溶性要求更高。在彩色墨印刷中,良好的复溶性,不但能使色彩展现充分,而且能很好地解决印版浅网堵版的问题。

    复溶性不足的油墨用于浅网印刷的时候,在印版浅网部分由于滚筒在墨槽中的高速旋转,残留的油墨不易被墨槽中的油墨重新溶解,而导致网穴?#25509;?#36234;?#24120;?#26368;终造成“失点?#34180;?#34920;3是不同色墨的复溶性测试结果。

    QQ截图20150901155906.jpg

    表3 色墨的复溶性?#38405;?/span>

    复溶?#26434;?#21155;级别:A代表干净,B代表较干净,C代表部分溶解,D代表不溶解。溶剂为乙醇:乙酸乙酯=1:1。

    测试显示:WANCOL913在红?#35780;?#40657;白墨上复溶性均佳,配合合适的分散剂,更能满足绝大多数应用需求。

    良好的复溶性既可满足现代的高速印刷机,提高生产效率,又可以?#26723;?#24223;品率,进而?#26723;?#29983;产成本。WANCOL913用于醇溶油墨,既环保,又低成本。

    4、良好的抗回粘性

    抗反粘性是印刷油墨的一项重要物性指标。凹版印刷?#19988;?#31181;供墨量高、阶调再?#20013;?#22909;、印刷速度快的印刷方式。油墨经过印版转?#39057;?#25215;印基材上后,通过烘道,待有机溶剂快速挥发干燥后即收卷。通过高温烘道后收卷?#20445;?#21360;膜表面温度一般在40℃~60℃之间,同时由于收卷压力的存在,如果油墨本身的抗反黏性不好,则会导致严重的收卷粘连。

    WANCOL913采用自制特种多元醇,既保证了醇溶性,又提高了油墨的抗回粘性,同?#20445;?#20108;次扩链工艺显著提高连接料干膜的强度?#28034;?#22238;粘性,可以满足高速印刷的要求。

    QQ截图20150901155921.jpg

    表4 红墨的抗回粘性?#21592;?/span>

    抗回粘性的优劣级别:A、B、C、D ?#26469;?#34920;示不粘、微粘、粘、很粘。

    5、 WANCOL913质量指标

    醇水溶聚氨酯油墨连接料WANCOL913质量指标见表5。

    QQ截图20150901155933.jpg

    表5 WANCOL913质量指标

    三、结论

    WANCOL913具有突出的颜料分散性和?#35270;?#24615;,油墨的光泽和色浓度高,储存稳定性?#36873;?#23545;OPP膜附着性好,可以少用或不?#20040;?#36827;剂,?#26723;?#27833;墨成本。优异的复溶性可满足高速印刷,提高生产效率,?#26723;?#24223;品率和生产成本。具有良好的抗回粘性,可快速印刷收卷。完全醇溶,环保安全。

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