一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺的制作方法

文档序号:31720510发布日期:2022-10-04 23:08阅读:52来源:国知局

1.本发明涉及油墨印刷技术领域,具体为一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺。


背景技术:

2.包装印刷是以各种包装材料为载体的印刷,在包装上印上装饰性花纹,图案或者文字,以此来使产品更有吸引力或更具说明性,从而起到传递信息,增加销量的作用,聚氨酯印刷油墨是现有较为常用的油墨选择。
3.现有技术中,在瓦楞纸板表面进行油墨印刷前,为提高瓦楞纸板的防水性能,一般会对其表面进行防水处理,但该防水处理后的瓦楞纸板表面油墨附着力较差,而若为了保证油墨附着效果减少防水处理工艺,则最后加工形成的瓦楞纸板的防水性较差,产品易吸潮,给实际应用带来不便。
4.基于该情况,本技术公开了一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,以解决该技术问题。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
7.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
8.(1)取硬脂酸、kh-570改性二氧化硅和无水乙醇,搅拌20~30min,加入聚二甲基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷,50~60℃下搅拌2~3h,得到涂覆液a;
9.取基材,两侧表面涂布涂覆液a,60~70℃下真空干燥,再升温至110~120℃下固化30~40min,得到预处理基材;
10.(2)取巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液混合,加入光引发剂,搅拌均匀,得到涂覆液b;
11.取预处理基材,分别在预处理基材两侧表面涂布涂覆液b,紫外光固化5~10min,得到待印刷基材;
12.(3)取有机硅改性聚氨酯乳液、色浆、异丙醇、光引发剂和去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
13.取待印刷基材,表面印刷聚氨酯油墨,紫外光固化5~10min,再置于60℃下烘干,得到成品。
14.较优化的方案,步骤(3)中,聚氨酯油墨各组分含量包括:以质量计,有机硅改性聚氨酯乳液60~70份、色浆10~12份、异丙醇10~12份、去离子水30~40份、光引发剂2~3份。
15.较优化的方案,所述巯基聚氨酯乳液的制备步骤为:取聚醚多元醇n210和异佛尔酮二异氰酸酯,混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡,升温至70~75℃,搅拌反应4~5h,再加
入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,继续保温反应4~5h,加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),降温至40~50℃,保温2~3h,得到聚氨酯预聚体,在聚氨酯预聚体中加入三乙胺中和,去离子水分散,得到巯基聚氨酯乳液。
16.较优化的方案,所述有机硅改性聚氨酯乳液的制备步骤为:取聚醚多元醇、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75~80℃下搅拌20~30min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应2~3h,降温至45~50℃,三乙胺中和10~15min,加入去离子水,乳化分散20~30min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
17.较优化的方案,步骤(1)中,涂覆液b中,所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2,所述光引发剂用量为体系总质量的2~3wt%。
18.较优化的方案,涂覆液a的单面涂覆量为20~30g/m2;所述涂覆液a、涂覆液b的单面涂覆用量摩尔比为(5~6):1。
19.较优化的方案,所述乙烯基聚硅氧烷的制备步骤为:取苯基聚硅氧烷和八甲基环四硅氧烷混合,加入催化剂,115~120℃下加入四甲基二乙烯基二硅氧烷,反应2~3h,升温至170~180℃,继续反应4~5h,反应结束后真空干燥,得到乙烯基聚硅氧烷。
20.较优化的方案,所述催化剂为四甲基氢氧化铵硅醇盐,所述苯基聚硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:200:2,所述催化剂用量为体系总质量的0.2~0.3wt%。
21.较优化的方案,巯基聚氨酯乳液制备时,所述聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)的质量比为1.1:1:1.5,所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.4~0.5wt%,所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的28~30wt%。
22.方案中,kh-570改性二氧化硅的制备步骤为:取纳米二氧化硅和无水乙醇,混合后超声分散40~50min,得到二氧化硅溶液,加入kh-570溶液,60~65℃下搅拌4~5h,110~120℃下干燥,得到kh-570改性二氧化硅;所述二氧化硅溶液的浓度为18~20mg/ml,所述kh-570溶液由kh-570、无水乙醇、去离子水混合制得,所述kh-570溶液的浓度为2~3mg/ml,其中溶剂无水乙醇、去离子水的体积比为9:1;所述纳米二氧化硅和kh-570的质量比为20:1。
23.苯基聚硅氧烷的制备步骤为:取甲苯和去离子水混合,加入二苯基二氯硅烷,40~45℃下反应4~5h,分层洗涤,真空干燥,得到苯基聚硅氧烷;所述二苯基二氯硅烷和去离子水的摩尔比为1:10,所述去离子水和甲苯的体积比为5:2。
24.乙烯基聚硅氧烷的制备步骤为:取苯基聚硅氧烷和八甲基环四硅氧烷混合,加入催化剂,115~120℃下加入四甲基二乙烯基二硅氧烷,反应2~3h,升温至170~180℃,继续反应4~5h,反应结束后真空干燥,得到乙烯基聚硅氧烷。催化剂为四甲基氢氧化铵硅醇盐,所述苯基聚硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:200:2,所述催化剂用量为体系总质量的0.2~0.3wt%。
25.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
26.本发明公开了一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,其主要应用于瓦楞纸板、纸箱表面处理及后续油墨印刷,印刷时先通过硬脂酸、kh-570改性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷混合后形成涂覆液a,将涂覆液a涂布至瓦楞纸板表面,能够有效
提高瓦楞制备的防水防潮性能,以提高产品的使用寿命;但与之相对的,在后续进行油墨印刷时,油墨附着力较差,其大大影响了印刷效果;因此,方案在涂覆液a中引入了乙烯基聚硅氧烷,同时引入了涂覆液b,利用涂覆液b作为过渡层衔接聚氨酯油墨层,在保证瓦楞纸板防潮防水的同时,保证聚氨酯油墨的附着性。
27.方案以聚醚多元醇、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷和异佛尔酮二异氰酸酯等组分聚合反应,以形成有机硅改性聚氨酯乳液,有机硅的引入能够有效提高聚氨酯油墨的耐水性能,因此,在该方案基础上,本技术利用巯基聚氨酯乳液、有机硅改性聚氨酯乳液混合形成涂覆液b,此时将涂覆液b涂布至涂覆液a表面作为过渡层,在光引发剂作用下进行紫外光固化,涂覆液a中的乙烯基、涂覆液b中的巯基、乙烯基能够相互交联,从而实现涂覆液b的附着。
28.同时,方案利用有机硅改性聚氨酯乳液制备聚氨酯油墨,而涂覆液b中掺杂了有机硅改性聚氨酯乳液,且利用涂覆液中巯基、油墨中乙烯基光反应,能够有效油墨的附着力,聚氨酯油墨与过渡层(涂覆液b)的润湿性更优异,附着牢度更高。
29.此处需强调:涂覆液b中限定了“所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2”,同时限定了涂覆液a、b的用量“所述涂覆液a、涂覆液b的单面涂覆用量摩尔比为(5~6):1”,之所以会限定该参数,其原因在于:方案中需利用涂覆液b作为过渡层,以提高油墨附着力,因此涂覆液b涂覆紫外光固化后,其依旧需要保留大量的巯基,以保证其与聚氨酯油墨之间的交联;同时,为提高油墨与过渡层之间的相容性,在涂覆液b中掺杂了少量的有机硅改性聚氨酯乳液,以保证印刷效果。
30.本方案公开了一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,工艺设计合理,组分配比适宜,一方面,在基材(瓦楞纸板或纸箱)表面涂覆防水层(涂覆液a),以此来提高产品的防水防潮性,另一方面,利用过渡层(涂覆液b)的设置来保证聚氨酯油墨的印刷效果,聚氨酯油墨中还引入了有机硅改性聚氨酯乳液,以此来提高聚氨酯油墨的耐水性;利用该印刷工艺加工,制得的产品的防潮耐水性能优异,油墨印刷清晰,且油墨附着性好,具有较高的实用性。
具体实施方式
31.下面将对本发明实施例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。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
32.本实施例中,kh-570改性二氧化硅的制备步骤为:取纳米二氧化硅和无水乙醇,混合后超声分散40min,得到二氧化硅溶液,加入kh-570溶液,60℃下搅拌5h,115℃下干燥,得到kh-570改性二氧化硅;所述二氧化硅溶液的浓度为20mg/ml,所述kh-570溶液由kh-570、无水乙醇、去离子水混合制得,所述kh-570溶液的浓度为3mg/ml,其中溶剂无水乙醇、去离子水的体积比为9:1;所述纳米二氧化硅和kh-570的质量比为20:1。
33.苯基聚硅氧烷的制备步骤为:取甲苯和去离子水混合,加入二苯基二氯硅烷,45℃下反应5h,分层洗涤,真空干燥,得到苯基聚硅氧烷;所述二苯基二氯硅烷和去离子水的摩尔比为1:10,所述去离子水和甲苯的体积比为5:2。
34.乙烯基聚硅氧烷的制备步骤为:取苯基聚硅氧烷和八甲基环四硅氧烷混合,加入催化剂,115℃下加入四甲基二乙烯基二硅氧烷,反应3h,升温至175℃,继续反应4.5h,反应结束后真空干燥,得到乙烯基聚硅氧烷。催化剂为四甲基氢氧化铵硅醇盐,所述苯基聚硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷的质量比为1:200:2,所述催化剂用量为体系总质量的0.3wt%。
35.基材为瓦楞纸板。
36.实施例1:
37.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
38.(1)取硬脂酸、kh-570改性二氧化硅和无水乙醇,搅拌20min,加入聚二甲基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷,50℃下搅拌3h,得到涂覆液a;所述硬脂酸、kh-570改性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷的重量比为1:2:3:1;所述硬脂酸和无水乙醇的用量为0.1g:30ml。
39.取基材,两侧表面涂布涂覆液a,60℃下真空干燥,再升温至110℃下固化40min,得到预处理基材;涂覆液a的单面涂覆量为25g/m2。
40.(2)取聚醚多元醇n210和异佛尔酮二异氰酸酯,混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡,升温至70℃,搅拌反应5h,再加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,继续保温反应4h,加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),降温至40℃,保温3h,得到聚氨酯预聚体,在聚氨酯预聚体中加入三乙胺中和,去离子水分散,得到巯基聚氨酯乳液。
41.所述聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)的质量比为1.1:1:1.5,所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%,所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的28wt%。所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1;所述聚氨酯预聚体、去离子水的重量比为1:2,所述三乙胺用量为聚氨酯预聚体的5wt%。
42.(3)取聚醚多元醇n210、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75℃下搅拌30min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应2h,降温至45℃,三乙胺中和10min,加入去离子水,乳化分散20min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
43.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述聚二甲基硅氧烷用量为体系总质量的5wt%;所述乙烯基聚硅氧烷用量为体系总质量的4wt%;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
44.(4)取巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液混合,加入光引发剂,搅拌均匀,得到涂覆液b;所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2,所述光引发剂用量为体系总质量的3wt%。
45.取预处理基材,分别在预处理基材两侧表面涂布涂覆液b,紫外光(400w,365nm)固化10min,得到待印刷基材;所述涂覆液a、涂覆液b的单面涂覆用量摩尔比为5:1。
46.(5)以质量计,取60份有机硅改性聚氨酯乳液、10份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、10份异丙醇、3份光引发剂和30份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
47.取待印刷基材,表面印刷聚氨酯油墨,紫外光(400w,365nm)固化10min,再置于60℃下烘干,得到成品。
48.实施例2:
49.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
50.(1)取硬脂酸、kh-570改性二氧化硅和无水乙醇,搅拌25min,加入聚二甲基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷,55℃下搅拌2-3h,得到涂覆液a;所述硬脂酸、kh-570改性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷的重量比为1:2:3:1;所述硬脂酸和无水乙醇的用量为0.1g:30ml。
51.取基材,两侧表面涂布涂覆液a,65℃下真空干燥,再升温至115℃下固化35min,得到预处理基材;涂覆液a的单面涂覆量为25g/m2。
52.(2)取聚醚多元醇n210和异佛尔酮二异氰酸酯,混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡,升温至75℃,搅拌反应4.5h,再加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,继续保温反应4.5h,加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),降温至45℃,保温2.5h,得到聚氨酯预聚体,在聚氨酯预聚体中加入三乙胺中和,去离子水分散,得到巯基聚氨酯乳液。
53.所述聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)的质量比为1.1:1:1.5,所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%,所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的28wt%。所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1;所述聚氨酯预聚体、去离子水的重量比为1:2,所述三乙胺用量为聚氨酯预聚体的5wt%。
54.(3)取聚醚多元醇n210、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75℃下搅拌25min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应2.5h,降温至50℃,三乙胺中和15min,加入去离子水,乳化分散25min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
55.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述聚二甲基硅氧烷用量为体系总质量的5wt%;所述乙烯基聚硅氧烷用量为体系总质量的4wt%;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
56.(4)取巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液混合,加入光引发剂,搅拌均匀,得到涂覆液b;所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2,所述光引发剂用量为体系总质量的3wt%。
57.取预处理基材,分别在预处理基材两侧表面涂布涂覆液b,紫外光(400w,365nm)固化10min,得到待印刷基材;所述涂覆液a、涂覆液b的单面涂覆用量摩尔比为5:1。
58.(5)以质量计,取65份有机硅改性聚氨酯乳液、11份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、11份异丙醇、3份光引发剂和35份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
59.取待印刷基材,表面印刷聚氨酯油墨,紫外光(400w,365nm)固化5-10min,再置于60℃下烘干,得到成品。
60.实施例3:
61.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
62.(1)取硬脂酸、kh-570改性二氧化硅和无水乙醇,搅拌30min,加入聚二甲基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷,60℃下搅拌2h,得到涂覆液a;所述硬脂酸、kh-570改性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷的重量比为1:2:3:1;所述硬脂酸和无水乙醇的用量为0.1g:30ml。
63.取基材,两侧表面涂布涂覆液a,70℃下真空干燥,再升温至120℃下固化30min,得到预处理基材;涂覆液a的单面涂覆量为25g/m2。
64.(2)取聚醚多元醇n210和异佛尔酮二异氰酸酯,混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡,升温至75℃,搅拌反应5h,再加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,继续保温反应5h,加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),降温至50℃,保温2h,得到聚氨酯预聚体,在聚氨酯预聚体中加入三乙胺中和,去离子水分散,得到巯基聚氨酯乳液。
65.所述聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)的质量比为1.1:1:1.5,所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%,所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的28wt%。所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1;所述聚氨酯预聚体、去离子水的重量比为1:2,所述三乙胺用量为聚氨酯预聚体的5wt%。
66.(3)取聚醚多元醇n210、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,80℃下搅拌20min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应3h,降温至45℃,三乙胺中和15min,加入去离子水,乳化分散30min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
67.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述聚二甲基硅氧烷用量为体系总质量的5wt%;所述乙烯基聚硅氧烷用量为体系总质量的4wt%;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
68.(4)取巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液混合,加入光引发剂,搅拌均匀,得到涂覆液b;所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2,所述光引发剂用量为体系总质量的3wt%。
69.取预处理基材,分别在预处理基材两侧表面涂布涂覆液b,紫外光(400w,365nm)固化5-10min,得到待印刷基材;所述涂覆液a、涂覆液b的单面涂覆用量摩尔比为5:1。
70.(5)以质量计,取70份有机硅改性聚氨酯乳液、12份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、12份异丙醇、3份光引发剂和40份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
71.取待印刷基材,表面印刷聚氨酯油墨,紫外光(400w,365nm)固化10min,再置于60℃下烘干,得到成品。
72.对比例1:以实施例2为对照组,对比例1中并未引入涂覆液a,其余步骤不变。
73.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
74.(1)取聚醚多元醇n210和异佛尔酮二异氰酸酯,混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡,升温至75℃,搅拌反应4.5h,再加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,继续保温反应4.5h,加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),降温至45℃,保温2.5h,得到聚氨酯预聚体,在聚氨酯预聚体中加入三乙胺中和,去离子水分散,得到巯基聚氨酯乳液。
75.所述聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)的质量比为1.1:1:1.5,所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%,所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的28wt%。所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1;所述聚氨酯预聚体、去离子水的重量比为1:2,所述三乙胺用量为聚氨酯预聚体的5wt%。
76.(2)取聚醚多元醇n210、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75℃下搅拌25min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁
基锡,反应2.5h,降温至50℃,三乙胺中和15min,加入去离子水,乳化分散25min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
77.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述聚二甲基硅氧烷用量为体系总质量的5wt%;所述乙烯基聚硅氧烷用量为体系总质量的4wt%;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
78.(3)取巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液混合,加入光引发剂,搅拌均匀,得到涂覆液b;所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2,所述光引发剂用量为体系总质量的3wt%。
79.取基材,分别在基材两侧表面涂布涂覆液b,紫外光(400w,365nm)固化10min,得到待印刷基材;涂覆液b的单面涂覆量为35g/m2。
80.(4)以质量计,取65份有机硅改性聚氨酯乳液、11份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、11份异丙醇、3份光引发剂和35份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
81.取待印刷基材,表面印刷聚氨酯油墨,紫外光(400w,365nm)固化5-10min,再置于60℃下烘干,得到成品。
82.对比例2:以实施例2为对照组,对比例2中并未在聚氨酯油墨中进行有机硅改性,其余步骤不变。
83.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
84.(1)取硬脂酸、kh-570改性二氧化硅和无水乙醇,搅拌25min,加入聚二甲基硅氧烷和乙烯基聚硅氧烷,55℃下搅拌2-3h,得到涂覆液a;所述硬脂酸、kh-570改性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、乙烯基聚硅氧烷的重量比为1:2:3:1;所述硬脂酸和无水乙醇的用量为0.1g:30ml。
85.取基材,两侧表面涂布涂覆液a,65℃下真空干燥,再升温至115℃下固化35min,得到预处理基材;涂覆液a的单面涂覆量为25g/m2。
86.(2)取聚醚多元醇n210和异佛尔酮二异氰酸酯,混合均匀后加入二月桂酸二丁基锡,升温至75℃,搅拌反应4.5h,再加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,继续保温反应4.5h,加入三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯),降温至45℃,保温2.5h,得到聚氨酯预聚体,在聚氨酯预聚体中加入三乙胺中和,去离子水分散,得到巯基聚氨酯乳液。
87.所述聚醚多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷三(2-巯基乙酸酯)的质量比为1.1:1:1.5,所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%,所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的28wt%。所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1;所述聚氨酯预聚体、去离子水的重量比为1:2,所述三乙胺用量为聚氨酯预聚体的5wt%。
88.(3)取聚醚多元醇n210,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75℃下搅拌25min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应2.5h,降温至50℃,三乙胺中和15min,加入去离子水,乳化分散25min,得到固含量为35%的聚氨酯乳液。
89.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
90.(4)取巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液混合,加入光引发剂,搅拌均匀,
得到涂覆液b;所述巯基聚氨酯乳液和有机硅改性聚氨酯乳液的质量比为5:2,所述光引发剂用量为体系总质量的3wt%。有机硅改性聚氨酯乳液步骤如实施例2一致。
91.取预处理基材,分别在预处理基材两侧表面涂布涂覆液b,紫外光(400w,365nm)固化10min,得到待印刷基材;所述涂覆液a、涂覆液b的单面涂覆用量摩尔比为5:1。
92.(5)以质量计,取65份聚氨酯乳液、11份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、11份异丙醇、3份光引发剂和35份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
93.取待印刷基材,表面印刷聚氨酯油墨,紫外光(400w,365nm)固化5-10min,再置于60℃下烘干,得到成品。
94.对比例3:以实施例2为对照组,对比例3中并未引入巯基、乙烯基体系,其余步骤不变。
95.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
96.(1)取硬脂酸、kh-570改性二氧化硅和无水乙醇,搅拌25min,加入聚二甲基硅氧烷,55℃下搅拌2-3h,得到涂覆液a;所述硬脂酸、kh-570改性二氧化硅、聚二甲基硅氧烷的重量比为1:2:3;所述硬脂酸和无水乙醇的用量为0.1g:30ml。
97.取基材,两侧表面涂布涂覆液a,65℃下真空干燥,再升温至115℃下固化35min,得到预处理基材;涂覆液a的单面涂覆量为25g/m2。
98.(2)取聚醚多元醇n210、聚二甲基硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75℃下搅拌25min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应2.5h,降温至50℃,三乙胺中和15min,加入去离子水,乳化分散25min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
99.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述聚二甲基硅氧烷用量为体系总质量的5wt%;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
100.(3)以质量计,取65份有机硅改性聚氨酯乳液、11份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、11份异丙醇、3份光引发剂和35份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
101.取预处理基材,表面印刷聚氨酯油墨,置于60℃下烘干,得到成品。
102.对比例4:以对比例3为对照组,对比例4中并未涂布涂覆液a,其余步骤不变。
103.一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,包括以下步骤:
104.(1)取聚醚多元醇n210、聚二甲基硅氧烷混合,加入n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸混合液,75℃下搅拌25min,加入异佛尔酮二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡,反应2.5h,降温至50℃,三乙胺中和15min,加入去离子水,乳化分散25min,得到固含量为35%的有机硅改性聚氨酯乳液。
105.所述异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚多元醇的摩尔比为1.2;所述聚二甲基硅氧烷用量为体系总质量的5wt%;所述二月桂酸二丁基锡用量为聚醚多元醇的0.5wt%;所述二羟甲基丙酸的用量为聚醚多元醇的24wt%;所述n-甲基吡咯烷酮、二羟甲基丙酸的重量比为2:1。
106.(2)以质量计,取65份有机硅改性聚氨酯乳液、11份色浆131-cn(购自科莱恩化工有限公司)、11份异丙醇、3份光引发剂和35份去离子水,搅拌均匀,得到聚氨酯油墨;
107.取基材,表面印刷聚氨酯油墨,置于60℃下烘干,得到成品。
108.检测实验:
109.取实施例1-3、对比例1-4制备的印刷瓦楞纸板,对其表面进行性能检测:
110.1、将印刷后的瓦楞纸板裁剪成5cm
×
10cm的样品,将一半样品置于去离子水中,25℃下浸泡24h,浸泡后取出,自然晾干,对比浸水前后的油墨变化情况,并且观察水的染色程度。
111.2、根据gb/t13217.7-2009检测聚氨酯油墨的附着牢度,测试时采用胶带法,将胶带粘贴在瓦楞纸板表面,压滚机往返滚压3次,放置5min,按照gb/t7707-2008公开的方法,以0.8m/s速度旋转揭开胶带,观察并计算附着牢度。
112.3、将印刷后的瓦楞纸板裁剪成5cm
×
10cm的样品,置于去离子水中浸泡24h,取出擦干其表面水分,称量浸泡前后的样品质量,并计算样品吸水率。
113.项目浸水后变化情况附着牢度吸水率实施例1油墨无变色、水无染色96%5.46%实施例2油墨无变色、水无染色97%4.93%实施例3油墨无变色、水无染色97%5.17%对比例1油墨无变色、水无染色94%11.14%对比例2油墨轻微变色、水轻微染色89%6.48%对比例3油墨明显变色、水明显染色84%7.14%对比例4油墨轻微变色、水轻微染色90%13.17%
114.结论:本方案公开了一种基于水性聚氨酯油墨的防水印刷工艺,工艺设计合理,组分配比适宜,一方面,在基材(瓦楞纸板或纸箱)表面涂覆防水层(涂覆液a),以此来提高产品的防水防潮性,另一方面,利用过渡层(涂覆液b)的设置来保证聚氨酯油墨的印刷效果,聚氨酯油墨中还引入了有机硅改性聚氨酯乳液,以此来提高聚氨酯油墨的耐水性;利用该印刷工艺加工,制得的产品的防潮耐水性能优异,油墨印刷清晰,且油墨附着性好,具有较高的实用性。
115.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1