[發明專利]一種耐蒸煮水性聚氨酯油墨及其制備方法

在審

• 申請號: 202011601821.2
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112500737A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 蔡棟宇;蔡炳照;顧嘉衛;周錦君;項尚林
• 申請（專利權）人: 江蘇力合粘合劑有限公司
• 主分類號: C09D11/102
• 分類號: C09D11/102;C08G18/67;C08G18/66;C08G18/10;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/34
• 代理公司: 常州金之壇知識產權代理事務所(普通合伙) 32317
• 代理人: 周祥生

本發明涉及一種耐蒸煮水性聚氨酯油墨及其制備方法。本發明的耐蒸煮水性聚氨酯油墨是由水性聚氨酯分散體、水溶性光引發劑、顏料、流平劑和消泡劑復配而成。該油墨具有無毒、不燃、使用安全、耐黃變、無毒、不燃、耐蒸煮等優點，可用于食品、藥品等軟包裝場合。

技術領域

本發明涉及一種耐蒸煮水性聚氨酯油墨及其制備方法，尤其涉及一種耐蒸煮水性聚氨酯油墨及其制備方法。

背景技術

近年來，保護地球環境輿論壓力與日俱增。有機溶劑易燃易爆、易揮發、氣味大、使用時造成空氣污染，溶劑型聚氨酯油墨具有或多或少的毒性隱患。水性聚氨酯材料以水為基本介質，具有不燃、氣味小、不污染環境、節能、操作加工方便等優點，已受到人們的重視。雖然我國現階段油墨行業還是以使用溶劑型聚氨酯材料為主，但水性聚氨酯材料代替溶劑型聚氨酯材料已經是大勢所趨，越來越得到國內外的重視。

食品或藥品包裝用耐蒸煮水性聚氨酯油墨，除了需保持聚氨酯對基材的粘接強度高以外，針對食品或藥品包裝用水性聚氨酯以水為分散介質的特點，還需提出一些特殊的要求，如要求食品或藥品包裝用水性聚氨酯高固含量、低粘度、耐過熱水性、流平性、耐黃變性等。

申請號為201710790639.8的發明專利報導了一種聚氨酯耐蒸煮油墨，該油墨由以下組分復配而成：水性聚氨酯樹脂60～65份、顏料20～25份、支鏈淀粉5～10份、納米二氧化硅1～3份、潤濕分散劑0.1～0.5份、硅酸鈉0.5～1份、消泡劑0.1～0.5份、抗靜電劑0.1～0.5份、去離子水20～25份。但未通過交聯改性，很難達到溶劑型耐蒸煮聚氨酯油墨耐過熱水性能的要求。

水性紫外光固化(UV)油墨繼承和發展了傳統UV油墨和水性油墨的特點，具有安全環保、節能高效、黏度可調、可薄涂層涂布，固化膜收縮率低和施工方便等優點，已成為油墨發展的一個主要方向。具有固化速率快，可自動化流水線涂裝，生產效率高，耐過熱水性能好，因此具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了解決油性油墨毒性較大、易燃、使用安全性差、污染環境等問題及水性聚氨酯油墨固含量低、干燥速度慢、粘度高、力學性能差、耐候性差、耐過熱水性差、流平性差、耐黃變性差等問題，而提出一種耐蒸煮水性聚氨酯油墨，本發明的另一目的是提供了這種耐蒸煮水性聚氨酯油墨的制備方法。

本發明的具體技術方案為：

一種耐蒸煮水性聚氨酯油墨，其特征在于：由水性聚氨酯分散體、水溶性光引發劑、顏料、流平劑和消泡劑復配而成。

其中，所述的水性聚氨酯分散體的主要性能指標為：質量固含量為48-52％，粘度為20-100mPa.s，

本發明中加入水溶性光引發劑，使得耐蒸煮水性聚氨酯油墨在水分揮發后在紫外光作用下實現固化；所述的顏料為市場所售常規水分散性顏料；

本發明中加入流平劑主要作用是降低耐蒸煮水性聚氨酯油墨的表面張力，使其在基材上有好的流平性；所述的流平劑為市售的聚有機硅氧烷、聚醚改性的聚有機硅氧烷或含氟表面活性劑；所用的消泡劑為水性有機硅消泡劑。

本發明還提供了上述耐蒸煮水性聚氨酯油墨的制備方法，其具體步驟如下：

(1)水性聚氨酯分散體的制備；

在容器中首先加入聚醚多元醇，100-110℃下抽真空脫水1-2h，降至室溫加入芳香族二異氰酸酯，在70-80℃下反應1-2h，然后加入含有親水基團的化合物、低分子多元醇擴鏈劑，以上原料按官能團物質的量之比-NCO/-OH＝1.6-2.0，且在占預聚物質量0.05-0.3％催化劑存在下進行反應，反應溫度70-80℃，反應時間2-4h，加入過量-NCO物質的量的50-80％含羥基多功能團丙烯酸酯單體，繼續反應1-2h，制得羧基質量含量為0.7-2.0％的聚氨酯預聚物；