一种适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨及其制备方法，使用较小分子量的特殊改性聚酯树脂作为主体树脂搭配可以与之完美相融的聚氨脂树脂，结合溶剂选择以及分散剂，增加了树脂对炭黑的润湿性，提高了油墨的展色性，固化成膜后对PET以及PI基材的附着力及其优异，而搭配的聚氨脂树脂作为研磨炭黑的主体树脂，搭配分散剂在研磨炭黑效果上显得效果非常好，对于附着力的提升有一定的促进作用；树脂与异氰酸酯固化剂反应完成后形成的墨层致密且牢固，具有优异的耐醇性能，同时还具有一定的耐乙酯、丁酮擦拭的效果；油墨具有较快的反应速度，同时对溶剂释放性佳，因此能够在较低温度下(80

【技术实现步骤摘要】
一种适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨及其制备方法


[0001]本专利技术属于油墨技术，具体涉及一种适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨及其制备方法。

技术介绍

[0002]用于电池包装、电子胶带、电子铭牌、电子标签、特殊包装等场合的膜材通常为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料和PI(聚酰亚胺)材料，还有一些使用BOPP(聚丙烯薄膜)、PVC(聚氯乙烯薄膜)、TPU(聚氨脂)薄膜，其中PET材料因其较高的性价比及PI材料及其优异的性能，使得这两种薄膜材料的使用量较多，并且随着产品的日益更新，薄膜使用的厚度会越来越薄，同时由于竞争力的原因，节能降本也是必然趋势，因此在PET、PI材料上涂覆的油墨也在往低温固化的方向发展，对于涂布企业来说，目前还没有一款油墨能够同时在PET和PI材料上同时具有附着力的情况下还兼容的其他优异性能(如抗刮、耐酒精、耐乙酯、抗指纹、色差优异等)。
[0003]现有的用于凹版涂布的黑色油墨中属聚氨酯体系在PET/PI素材上附着力最好，但是市面上的聚氨酯体系油墨通常是作为底涂剂使用，特别的，聚氨酯体系油墨耐醇、抗刮、抗指纹等效果都相对较差，因此作为面涂，此种体系不太合适；环氧体系油墨市面上用于黑色油墨的较少，此种体系油墨通常在PET/PI素材上的附着力较差，同时固化温度较高，使用条件较为苛刻；丙烯酸体系低温固化效果非常好，但是附着力通常较差，目前市面上存在一些特殊改性丙烯酸树脂能在PET素材上实现优异的附着力，但是用于黑色油墨时，随着炭黑的添加，油墨的附着力会急剧下降，无法实现遮盖与附着兼顾；普通的聚酯体系凹版涂布油墨市面上种类很多，但大多数都是在PET材料上附着力较好，PI材料上的附着力很差，且对于黑色来说，通常遮盖性都比较差，凹版黑色油墨想要实现优异的遮盖性能，除分散剂的选择以及树脂的配合外，影响最大的就是炭黑的选择以及添加量，通常炭黑添加量要占整体的15％左右才能够达到优异的遮盖效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术使用较小分子量的特殊改性聚酯树脂(作为主体树脂)搭配聚氨脂树脂、炭黑、助剂，各组分之间完美相融，其中特殊改性聚酯树脂主要为超支化改性聚酯，增加了树脂对炭黑的润湿性，提高了油墨的展色性，同时由于超支化改性的因素以及环氧该聚氨酯与固化剂的配合，油墨固化成膜后对PET以及PI基材的附着力及其优异，搭配的聚氨脂树脂作为研磨炭黑的主体树脂，搭配路博润20000分散剂在研磨炭黑效果上显得效果非常好，同时聚氨脂树脂的存在对于附着力的提升有一定的促进作用；小分子量的超支化改性聚酯树脂因羟基含量较高，与异氰酸酯固化剂反应完成后形成的墨层致密且牢固，搭配聚氨脂树脂与助剂，具有优异的耐醇性能，同时还具有一定的耐乙酯、丁酮擦拭的效果；油墨体系具有较快的反应速度，同时对溶剂释放性佳，因此能够在较低温度下(80
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100℃)实现快速表干不返粘的效果。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨，包括超支化改性聚酯树脂、环氧改性聚氨脂树脂、溶剂、分散剂、炭黑、消光填料、防沉降添加剂、助剂、固化剂。
[0007]优选的，上述适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨由以下重量份的原料组成：
[0008][0009][0010]本专利技术使用的超支化聚酯树脂为瀚海树脂的CL250、CL150、CL151、长兴化学的5064
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R中的一种或几种，树脂分子量通常不超过6000，具有较高的羟基含量，羟值一般为50至100，分子量较小的情况下油墨能较为容易的制作成高固低黏产品，一般选择50％固含为标准；树脂Tg点通常较高，能达到50℃以上，经过大量的羟基与异氰酸酯反应后形成了致密且较硬的膜层，结合环氧改性聚氨脂树脂，具有较为优异的耐酒精、耐溶剂性能，同时由于聚酯树脂分子链段的柔韧性，使得涂膜即使在很薄的PET(4μm)素材上也具有优异的耐揉搓性能；
[0011]本专利技术使用的环氧改性聚氨脂树脂为立骅树脂的B
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8556
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30、AG
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1、荒川化学的PU40、PU205中的一种或几种，由于聚氨脂树脂分子结构的特性，通常这类树脂固含为30％左右，由于聚氨脂树脂本身对于炭黑颗粒的润湿性较好，当与分散剂以及几种溶剂搭配后用来研磨炭黑时，展现了优异的研磨效果、炭黑分散效果；聚氨脂树脂对于PET/PI材料的附着力优异，与超支化改性聚酯树脂在几种溶剂的共同作用下形成相容性很好的透明澄清液体，该液体作为油墨的主要连接料，提供了油墨成膜后的优异理化性能，比如优异的附着力及层间附着力、耐化性能；
[0012]本专利技术使用的分散剂为BYK
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163、路博润20000、路博润27000中的一种或几种，分散剂的主要作用为分散炭黑颗粒，使得炭黑颗粒能够极为均匀的分散在树脂体系中，形成稳定的黑色流体，由于分散剂的分子间界面效应，炭黑在树脂体系中不容易发生团聚现象，因此油墨不容易发生返粗、析出等不良现象，另外分散剂使得炭黑分散均匀，油墨的流动性大大增加，对于油墨的高固低黏效果非常好，分散剂高效的分散性结合溶剂的选择，使得炭黑能够实现优异的展色性以及遮盖性；使用的炭黑为哥伦比亚1200、三菱MA11、卡博特S90B、志华新材料的ZG600T中的一种或几种，易分散、遮盖高的炭黑配合合适的分散剂能够给油墨提供优异的遮盖效果，使得干膜涂层黑色大大提升，另外合适的分散剂与炭黑组合
能够使得研磨分散工艺较为容易，简化生产工艺、降低生产成本方面也能够具有卓越贡献；使用的消光填料主要为粒径在2
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3μm的气相二氧化硅粉末，颗粒太大的粉体消光能力强，但是涂膜表面粗糙，细腻度低，颗粒太小的粉体消光能力差，需要添加量较多才能达到合适的消光效果，但是由于气相二氧化硅非常高的吸油值，过量的添加会使得油墨整体附着力下降，因此选择合适粒径的消光填料也特别重要，消光填料的加入使得油墨涂层变得哑光，除外观效果外，还能促进油墨层表干效果；使用的溶剂为乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁基酮中的一种或几种，溶剂的配合使用，使得溶剂对于树脂的溶解性达到最佳，结合树脂配方以及分散剂，能够提升油墨稳定性，延长油墨存储时间，并且油墨低温固化过程中的溶剂挥发阶段较为轻松，对于油墨表干效果有着极其重要的促进作用；优选的，溶剂为乙酸乙酯、丁酮与甲基异丁基酮；使用的防沉降添加剂为白炭黑、聚乙烯蜡浆、BYK
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410防沉助剂中的一种或几种，防沉降助剂主要是为了防止炭黑跟消光填料发生沉降现象，尤其是对于粘度较低的黑色油墨来说，发生颗粒沉降后会使得油墨涂层遮盖性能变差，防沉降添加剂、分散剂以及溶剂调和炭黑与树脂的相容性，使得低粘度油墨具有好的遮盖效果。
[0013]本专利技术使用的助剂为附着力促进剂，主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、有机硅氧烷中的一种或几种，附着力促进剂的主要作用为保证由于炭黑及消光填料的大量加入而导致的附着力下降问题，在树脂固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨，其特征在于，包括超支化改性聚酯树脂、环氧改性聚氨脂树脂、溶剂、分散剂、炭黑、消光填料、防沉降添加剂、助剂、固化剂。2.根据权利要求1所述适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨，其特征在于，由以下重量份的原料组成：3.根据权利要求1所述适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨，其特征在于，超支化聚酯树脂的重均分子量不超过6000；羟值为50至100；树脂的玻璃化转变温度在50℃以上。4.根据权利要求1所述适用于PET和PI基材的低温固化凹版油墨，其特征在于，分散剂为BYK
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163、路博润20000、路博润27000中的一种或几种；炭黑为哥伦比亚1200、三菱MA11、卡博特S90B、志华新材料的ZG600T中的一种或几种；消光填料包括气相二氧化硅粉末；溶剂为乙酸乙酯、丁酮、丙酮、甲基异丁基酮中的一种或几种；防沉降添加剂为白炭黑、聚乙烯蜡浆、B...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪云飞，鲁斌，汪小峰，徐宏，花魁昌，欧阳旭频，
申请(专利权)人：苏州市贝特利高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：