[发明专利]一种零排放水性聚氨酯复合油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油墨技术领域，具体涉及一种零排放水性聚氨酯复合油墨及其制备方法。

背景技术

目前国产油墨的品种已相当齐全，中、高档产品所占的市场份额在不断扩大，有些产品的质量已接近或达到国际同类产品的先进水平。但是，我国印刷品人均消费水平还不到发达国家的1/20，与世界先进水平相比差距太大，因此，油墨在我国的发展还有很大的潜力。

但是传统油墨含酯类溶剂等有毒易挥发的物质，不仅影响印刷作业，而且应用时污染环境，不符合世界卫生组织对VOC的排放要求，已经对其生产、应用进行了限制。与溶剂型油墨相比，水性油墨不污染环境，不影响人体健康，此外，水性油墨具有不易燃、墨性稳定、色彩鲜艳、不腐蚀板材、操作简单、价格便宜等优点。水性油墨中的聚氨酯油墨，在耐磨性、耐水性、耐化学性、抗冲击性以及与其它聚酯相容性等方面，比水性丙烯酸酯、环氧聚酯等，更具优势，正不断地得到完善，应用领域也越来越广泛。

国内水性聚氨酯的研究始于20世纪70年代，并且发展较慢，特别是近年来，由于环境保护及食品、药品包装安全的要求，对塑料软包装用印刷油墨及粘结剂提出了更高的要求并逐步向无溶剂型方向转变，水性聚氨酯油墨正是为适应这一要求和转变而成为研究的热点。

在现有技术中，水性聚氨酯复合油墨的印刷挥发干燥主要以水的挥发为主，故全面的印刷应用评估需要根据客户实际的印刷机台的烘箱和排风状态来具体测评，而且在印刷过程中要特别关注高收缩性薄膜的印刷适性。

现有的这种体系的油墨存在如下问题：1.该体系油墨对印刷机台烘箱和排风的要求稍高。水性聚氨酯复合油墨主体含有35％左右的水，加之印刷过程中冲稀溶剂中水的添加，油墨在印刷机的干燥速度完全取决于水的挥发速度，然而水的自然挥发速度远远慢于有机溶剂，所以需要将印刷机的烘箱温度调高10-15℃方可达到理想的印刷效果；另外大量的印刷测试说明适当将印刷机的通风开大，可以有效地将油墨中的挥发水带离机台，从而保证油墨的彻底干燥成膜。所以从这方面考虑，需要适当的提高烘箱温度和通风量来配合水性油墨的印刷来达到理想的印刷效果。2.该体系油墨印刷高收缩薄膜的印刷适性评估。水性聚氨酯复合油墨印刷过程需要依据现场的印刷机条件和印刷速度要求来适当提高烘箱温度，但是有些高收缩性薄膜(如PVDC)在高于40℃的情况下可能会出现拉伸，从而导致套印不准；BOPP薄膜在大于85℃的情况下也会出现薄膜的拉伸导致套印偏差。所以该体系油墨在现场印刷过程中，对于容易高温拉伸的薄膜要依据印刷薄膜设定现场烘箱温度，以免出现薄膜的拉伸导致套印偏差。

本发明基于以上几点，针对目前的水性油墨的应用问题，提出了以水性聚氨酯为主体的零排放水性聚氨酯复合油墨，可以完全克服上述应用缺陷且达到市场或客户的实际应用要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种零排放水性聚氨酯复合油墨及其制备方法。

零排放水性聚氨酯复合油墨的研发旨在改变传统油墨高有机溶剂排放的现状，首先是促使印刷企业走绿色印刷环保路线，进一步有机溶剂对印刷工作者的危害，让印刷操作员工有一个更好的身体保障；其次使用环保型水性油墨产品应用于食品安全环保性包装是对食品消费者应有的责任；再次，水性油墨的发展对物流和仓存的安全提供了有力保障；最后从根本上减少甚至杜绝有机溶剂的使用更是对社会生态持续发展的担当。

一种零排放水性聚氨酯复合油墨，按重量份计，包括以下A组分和B组分，

其中所述A组分包括：

其中所述B组分包括：

优选地，其中所述A组分包括：水性丙烯酸树脂5份，三元共聚氯醋树脂3份，金红石钛白粉40份，pH调节剂0.5份，高岭土0.5份，乙醇4份，水10份；其中所述B组分包括：水性聚氨酯树脂30份，纳米粒子0.3份，乙醇2份，水8份。

其中所述水性丙烯酸树脂为阴离子型水性丙烯酸树脂。

所述水性丙烯酸树脂和所述水性聚氨酯树脂为液体或乳液。