[發明專利]一種塑料復合油墨用酯醇溶聚氨酯樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 201110269521.3
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102432993A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 馬國章;毛祖秋;石紅翠;侯彩英;賈金蘭;郭曉勇;張博
• 申請（專利權）人: 山西省應用化學研究所
• 主分類號: C08L75/08
• 分類號: C08L75/08;C08G18/66;C08G18/60;C08G18/42;C08G18/48;C08G69/26;C09D11/10
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 李毅

技術領域

本發明屬于聚氨酯技術領域，涉及一種聚氨酯樹脂的制備方法，特別是涉及一種塑料復合油墨用聚氨酯樹脂的制備方法。?

技術背景

隨著人們生活水平的提高，對食品包裝的環保、安全性要求也越來越高。塑料薄膜作為一種包裝材料，目前幾乎占領了整個食品包裝市場。塑料復合油墨由于其色彩鮮艷、美觀經濟等優點，在油墨行業、印刷行業具有不可替代的地位。?

塑料包裝行業所用的薄膜主要有聚丙烯膜(PP)、聚乙烯膜(PE)、聚酯膜(PET)、尼龍膜(NYLON)等。其中聚烯烴類薄膜由于極性弱，結晶度高、表面自由能低，為國內外公認的難粘材料，選擇油墨的關鍵在于其應同時對以上幾種薄膜均具有良好的附著力，從而對油墨用樹脂也提出了更高的要求。?

目前使用較多的塑料復合油墨用樹脂是一種如JP?55145775、JP?86031670公開的氯化聚丙烯樹脂，雖然其對PP/PE有良好的附著力，但對PET、NYLON的附著力不理想，特別是該樹脂以甲苯、二甲苯、丁酮為主溶劑，不符合環保安全的要求。?

聚氨酯樹脂因具有較好的耐磨性、耐低溫性、保光性能，在油墨行業有著廣泛的應用，但單一結構的聚氨酯樹脂對食品行業廣泛應用的聚烯烴(如PP、PE等)薄膜附著牢度不佳,不能符合凹版印刷要求。近年來，國內外對氯化聚烯烴改性聚氨酯樹脂進行了大量的研究，如JP?04143145、EP?1743911、US?6245695等，可以很好地解決對聚烯烴的附著力。但由于聚氨酯與氯化聚烯烴的極性相差較大，導致二者相溶性差，特別是在較高溫度下不穩定，難以應用到需要煮沸和蒸煮的食品用塑料包裝上。?

因此，開發對塑料包裝行業常用薄膜均具有良好附著力、滿足食品安全環保要求的聚氨酯樹脂，仍是該領域當前亟待解決的難題之一。?

發明內容

本發明的目的是提供一種塑料復合油墨用酯醇溶聚氨酯樹脂的制備方法，以解決現有聚氨酯油墨樹脂對極性塑料薄膜PET、NYLON附著力好，而對非極性塑料薄膜PP、PE附著力不佳的問題。?

本發明通過在聚氨酯分子主鏈引入低分子二聚酸脂肪基聚酰胺結構，從而使其對各類塑料薄膜均具有良好的附著牢度，同時通過引入脂肪醇聚氧乙烯醚，以降低聚氨酯樹脂的表面張力，使得本發明的聚氨酯樹脂具有對顏料潤濕分散佳、光澤度高等優點。?

本發明塑料復合油墨用酯醇溶聚氨酯樹脂的制備方法包括如下步驟：?

1）在氮氣氛圍中，將20-30重量份二聚脂肪酸升溫至80-100℃，滴入0-4重量份二元胺，于130-150℃反應2-4h，再加入3-10重量份含羥基的一元胺反應1-5h，降溫得到端基為羥基、數均分子量400-2000的聚酰胺；

2）在步驟1）得到的聚酰胺中加入20-50重量份聚酯多元醇、0-2重量份小分子二元醇、0.5-2重量份脂肪醇聚氧乙烯醚、10-25重量份二異氰酸酯，在催化劑二月桂基二丁基錫存在下，于70-90℃反應至NCO基重量百分含量3-5%，制得端基為異氰酸酯基的聚氨酯/聚酰胺嵌段聚合物；

3）將步驟2）的聚氨酯/聚酰胺嵌段聚合物降溫至40℃，加入5-10重量份二元胺擴鏈劑和0.5-3重量份分子量調節劑反應2-4h，加入稀釋劑調節至固體物的重量百分含量為28-35%，制得塑料復合油墨用酯醇溶聚氨酯樹脂。

本發明制備得到的塑料復合油墨用酯醇溶聚氨酯樹脂的外觀為無色或淺黃色透明溶液，數均分子量25000-60000，固含量28-35%，粘度500-1500mPa·s/25℃。?

上述制備方法中，所述的二元胺主要包括C₂-C₁₂的直鏈或含有支鏈的脂肪族或脂環族二元胺，優選乙二胺、丙二胺、丁二胺、己二胺中的一種或幾種。?

所述含羥基的一元胺為C₂-C₁₀的脂肪族醇胺，可以是乙醇胺、丙醇胺、2-氨基-2-甲基丙醇中的一種或幾種。?

所述的聚酯多元醇可以是聚已二酸乙二醇酯，聚已二酸丁二醇酯，聚已二酸一縮二乙二醇酯，聚己二酸新戊二醇酯，聚已二酸已二醇酯，聚ε-己內酯二醇，聚碳酸酯二醇，聚已二酸二丙二醇酯中的一種或幾種。?

一般地，當聚酯多元醇的數均分子量小于1000時，使得聚氨酯樹脂的軟段鏈節過短，斷裂伸長率小，墨膜的柔韌性差；數均分子量大于5000時，氨基甲酸酯鍵濃度小，樹脂的耐熱性，PET、NY的附著力，對顏料潤濕分散性等達不到塑料復合用聚氨酯樹脂的要求。因此，所述聚酯多元醇的數均分子量應為1000-5000，優選1500-3000。?