CN110724447A - 一种水性数码印刷底胶及其制备方法 - Google Patents

一种水性数码印刷底胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性数码印刷底胶及其制备方法，固含量为10％‑15％；按照以下原材料重量比组成：1‑5份改性淀粉、5‑10份乳化剂、5‑10份聚氨酯树脂、5‑10份交联化合物、0.1‑0.5份消泡剂、65‑85份软水；储存时低温、避光、密封。本发明的水性数码印刷底胶，可以在基材表面形成一层致密涂层，具有良好基材附着力的同时可提供优秀的印刷性能，油墨不脱落且色彩鲜艳。本发明为纯水性材料，环保无污染；粘度较低，使用时可直接喷涂或泼洒，VOCs低于1ppm。

Description

一种水性数码印刷底胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种水性底胶及其制备方法，特别涉及一种水性数码印刷底胶及其制备方法。
背景技术
数码印刷底胶或聚氨酯水性数码印刷底胶是目前应用较为广泛的水性涂料，在印刷、印染等领域正在逐步替代传统的溶剂型底胶和胶黏剂，相对于传统溶剂型底胶来说，其具有优异的环境友好性，因此市场前景不可估量。
然而，目前的水性聚氨酯类底胶相对于传统溶剂型底胶在基材附着力方面急需提高。同时印刷层的色彩鲜艳度上也存在短板，需要相关技术改进。另外，由于水性聚氨酯类底胶在生产过程中会使用到一些有毒有害的化工原材料，涉及到环保问题，再加上工艺复杂，限制了水性聚氨酯类底胶的推广和应用。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种水性数码印刷底胶，具有良好的基材附着性和印刷性，印刷层的油墨不脱落且色彩鲜艳。纯水性材料，环保无污染。
一种水性数码印刷底胶，固含量为10％-15％；采用以下原料的重量比组成：1-5份改性淀粉、5-10份乳化剂、5-10份聚氨酯树脂、5-10份交联化合物、0.1-0.5份消泡剂、65-85份软水。储存时低温、避光、密封。
进一步的，所述改性淀粉为改性玉米淀粉和/或氧化改性淀粉。通过加入改性淀粉可以提高底胶对基材的附着力和吸墨能力，且改性淀粉具有的羟基也可以起到交联和增容的作用。
进一步的，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、油胺聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。通过加入乳化剂可以提高聚氨酯树脂和改性淀粉的相容性，对二者进行增容改性。
进一步的，所述聚氨酯树脂通过有机多异氰酸酯与低聚多元醇作为主要成分制备得到。
进一步的，所述有机多异氰酸酯为TDI、MDI、PAPI中的一种或多种。
进一步的，所述低聚多元醇为低分子量的聚乙烯醇、乙二醇、己二醇、甘油中的一种或多种。低聚多元醇的反应活性高，且环保无毒、成本低。
进一步的，所述交联化合物为过氧二异苯丙类、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物中的一种或多种。通过加入交联化合物可以提高底胶对基材的附着力和吸墨能力，且其高效的交联作用可以替代一些用量较大的传统化工原料。
进一步的，所述消泡剂为氨基硅烷和/或有机高碳醇脂肪酸酯复合物。
本发明还提供一种水性数码印刷底胶的制备方法，包括以下步骤：
a)在高温反应釜中依次加入65-85份软水、5-10份聚氨酯树脂、1-5份改性淀粉，搅拌速率为100r/min，温度为110-115℃，待淀粉完全糊化交联为止；
b)将温度降至80℃，开始滴加5-10份乳化剂，滴加时间控制在1h，搅拌速率为120r/min；
c)滴加乳化剂完毕后继续反应2h，温度保持为80℃，搅拌速率为120r/min；
d)反应结束后，加入0.1-0.5份消泡剂，同时让高温反应釜快速降温至室温，再加入5-10份交联化合物，搅拌速率为100r/min，混合均匀后出料，得到水性数码印刷底胶。
本发明采用高温非高压的生产工艺，通过对配方进行调控，简化了制备工艺，使水性数码印刷底胶易于生产且功能优良，拓宽了其应用领域和范围。在聚氨酯乳液降温至室温之后才加入交联化合物，是因为在高温时加入会使得反应变得剧烈，从而影响底胶的稳定性，缩短产品的保质期。该交联化合物主要是在底胶涂覆到基材薄膜上之后进行烘干的过程中，以及在应用过程中缓慢反应并起作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的水性数码印刷底胶，可以在基材表面形成一层致密涂层，具有良好基材附着力的同时可提供优秀的印刷性能，油墨不脱落且色彩鲜艳。完全水性的配方几乎不会有任何残留，符合环保、易用、稳定的市场要求。本发明可以涂布在BOPP、PET、PE等薄膜基材上，具有良好的产品适应性。本发明粘度较低，使用时可直接喷涂或泼洒，VOCs低于1ppm。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种水性数码印刷底胶，固含量为10％；采用以下原料的重量比组成：1份改性淀粉、5份乳化剂、5份聚氨酯树脂、5份交联化合物、0.1份消泡剂、65份软水。改性淀粉为改性玉米淀粉和氧化改性淀粉的混配。乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、油胺聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠的混配。聚氨酯树脂通过有机多异氰酸酯与低聚多元醇作为主要成分制备得到。有机多异氰酸酯为TDI、MDI、PAPI的混配。低聚多元醇为低分子量的聚乙烯醇、乙二醇、己二醇、甘油的混配。交联化合物为过氧二异苯丙类、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物的混配。消泡剂为氨基硅烷和有机高碳醇脂肪酸酯复合物的混配。储存时低温、避光、密封。
一种水性数码印刷底胶的制备方法，包括以下步骤：
a)在高温反应釜中依次加入65份软水、5份聚氨酯树脂、1份改性淀粉，搅拌速率为100r/min，温度为110-115℃，待淀粉完全糊化交联为止；
b)将温度降至80℃，开始滴加5份乳化剂，滴加时间控制在1h，搅拌速率为120r/min；
c)滴加乳化剂完毕后继续反应2h，温度保持为80℃，搅拌速率为120r/min；
d)反应结束后，加入0.1份消泡剂，同时让高温反应釜快速降温至室温，再加入5份交联化合物，搅拌速率为100r/min，混合均匀后出料，得到水性数码印刷底胶。
实施例2
一种水性数码印刷底胶，固含量为15％；采用以下原料的重量比组成：5份改性淀粉、10份乳化剂、10份聚氨酯树脂、10份交联化合物、0.5份消泡剂、85份软水。改性淀粉为改性玉米淀粉。乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。聚氨酯树脂通过有机多异氰酸酯与低聚多元醇作为主要成分制备得到。有机多异氰酸酯为PAPI。低聚多元醇为低分子量的聚乙烯醇。交联化合物为二叔丁基过氧化物。消泡剂为有机高碳醇脂肪酸酯复合物。储存时低温、避光、密封。
一种水性数码印刷底胶的制备方法，包括以下步骤：
a)在高温反应釜中依次加入85份软水、10份聚氨酯树脂、5份改性淀粉，搅拌速率为100r/min，温度为110-115℃，待淀粉完全糊化交联为止；
b)将温度降至80℃，开始滴加10份乳化剂，滴加时间控制在1h，搅拌速率为120r/min；
c)滴加乳化剂完毕后继续反应2h，温度保持为80℃，搅拌速率为120r/min；
d)反应结束后，加入0.5份消泡剂，同时让高温反应釜快速降温至室温，再加入10份交联化合物，搅拌速率为100r/min，混合均匀后出料，得到水性数码印刷底胶。
实施例3
一种水性数码印刷底胶，固含量为13％；采用以下原料的重量比组成：2份改性淀粉、8份乳化剂、8份聚氨酯树脂、6份交联化合物、0.3份消泡剂、75份软水；改性淀粉为氧化改性淀粉。乳化剂为十二烷基硫酸钠。聚氨酯树脂通过有机多异氰酸酯与低聚多元醇作为主要成分制备得到。有机多异氰酸酯为TDI。低聚多元醇为甘油。交联化合物为过氧化苯甲酰。消泡剂为氨基硅烷。储存时低温、避光、密封。
一种水性数码印刷底胶的制备方法，包括以下步骤：
a)在高温反应釜中依次加入75份软水、8份聚氨酯树脂、2份改性淀粉，搅拌速率为100r/min，温度为110-115℃，待淀粉完全糊化交联为止；
b)将温度降至80℃，开始滴加8份乳化剂，滴加时间控制在1h，搅拌速率为120r/min；
c)滴加乳化剂完毕后继续反应2h，温度保持为80℃，搅拌速率为120r/min；
d)反应结束后，加入0.3份消泡剂，同时让高温反应釜快速降温至室温，再加入6份交联化合物，搅拌速率为100r/min，混合均匀后出料，得到水性数码印刷底胶。
本发明的一种水性数码印刷底胶，采用高温非高压的生产工艺，通过对配方进行调控，简化了制备工艺，使水性数码印刷底胶易于生产且功能优良，拓宽了其应用领域和范围。加入的改性淀粉和交联化合物可以提高底胶对基材的附着力和吸墨能力，且改性淀粉具有的羟基也可以与聚氨酯树脂进行交联反应，起到交联和增容的作用，而交联化合物高效的交联作用也可以替代一些用量较大的传统化工原料。加入的乳化剂可以提高聚氨酯树脂和改性淀粉的相容性，对二者进行增容改性。本发明可以在基材表面形成一层致密涂层，具有良好基材附着力的同时可提供优秀的印刷性能，油墨不脱落且色彩鲜艳。完全水性的配方几乎不会有任何残留，符合环保、易用、稳定的市场要求。本发明可以涂布在BOPP、PET、PE等薄膜基材上，具有良好的产品适应性。本发明粘度较低，使用时可直接喷涂或泼洒，VOCs低于1ppm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (9)

1.一种水性数码印刷底胶，其特征在于，固含量为10％-15％；采用以下原料的重量比组成：1-5份改性淀粉、5-10份乳化剂、5-10份聚氨酯树脂、5-10份交联化合物、0.1-0.5份消泡剂、65-85份软水。
2.根据权利要求1所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述改性淀粉为改性玉米淀粉和/或氧化改性淀粉。
3.根据权利要求2所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、油胺聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述聚氨酯树脂通过有机多异氰酸酯与低聚多元醇作为主要成分制备得到。
5.根据权利要求4所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述有机多异氰酸酯为TDI、MDI、PAPI中的一种或多种。
6.根据权利要求4所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述低聚多元醇为低分子量的聚乙烯醇、乙二醇、己二醇、甘油中的一种或多种。
7.根据权利要求1、5或6所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述交联化合物为过氧二异苯丙类、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种水性数码印刷底胶，其特征在于，所述消泡剂为氨基硅烷和/或有机高碳醇脂肪酸酯复合物。
9.根据权利要求1所述的一种水性数码印刷底胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)在高温反应釜中依次加入65-85份软水、5-10份聚氨酯树脂、1-5份改性淀粉，搅拌速率为100r/min，温度为110-115℃，待淀粉完全糊化交联为止；
b)将温度降至80℃，开始滴加5-10份乳化剂，滴加时间控制在1h，搅拌速率为120r/min；
c)滴加乳化剂完毕后继续反应2h，温度保持为80℃，搅拌速率为120r/min；
d)反应结束后，加入0.1-0.5份消泡剂，同时让高温反应釜快速降温至室温，再加入5-10份交联化合物，搅拌速率为100r/min，混合均匀后出料，得到水性数码印刷底胶。
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