聚氨酯樹(shù)脂的柔韌性、粘接性、對(duì)顏料的分散性都很優(yōu)異,因而可用作塑料或金屬材質(zhì)表面的照相凹版及網(wǎng)版印刷油墨的膠粘劑。
與其它領(lǐng)域所有的PU樹(shù)脂有本質(zhì)的不同,對(duì)油墨用的PU樹(shù)脂應(yīng)滿(mǎn)足以下幾方面的要求:
①最基本的可溶性,考慮到與顏料、其它樹(shù)脂的相容性及適應(yīng)油墨對(duì)溶劑揮發(fā)性等方面的要求,PU樹(shù)脂應(yīng)能溶于醇(異丙醇)或含醇的混合溶劑,這就要求聚氨酯樹(shù)脂的分子量不能太高,而通常的非油墨用的PU樹(shù)脂是不能溶于異丙醇及含醇的混合溶劑的;
②干燥的樹(shù)脂表面無(wú)粘性;
③PU樹(shù)脂溶于混合溶劑而成的PU粘合劑的粘度應(yīng)較低,而成膜后其強(qiáng)度應(yīng)較高;
④粘合劑對(duì)光滑表面的基材要有良好的粘接性,因而一般不能采用結(jié)晶性PU樹(shù)脂。
油墨粘合劑所用的PU樹(shù)脂一般由聚酯或聚醚多元醇、脂環(huán)族二異氰酸酯及二元胺/二元醇擴(kuò)鏈劑制備,分子量約數(shù)萬(wàn)。為了能溶于醇,并提高膜強(qiáng)度、與塑料或其它基材的粘接性及顏料的分散性,一般在PU樹(shù)脂中引入脲鍵,即形成聚氨酯-脲樹(shù)脂(PUU)。油墨用的聚氨酯粘合劑以單組分居多。
實(shí)例一:大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社的一則專(zhuān)利:由聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯二醇與HDI在甲乙酮中反應(yīng)制得固含量為80%的預(yù)聚體溶液,該預(yù)聚體溶液1350份與68份異佛爾酮二胺(IPDA)及12.9份二異丁胺在1470份甲乙酮中于40℃反應(yīng)1H,得一固含量約40%的PUU溶液,PUU的分子量為19200。此溶液再用77份75%的HDI/TMP加成物(NCO含量12%)于80℃處理3H,并加甲乙酮和異丙醇若干繼續(xù)攪拌,制得的30%濃度樹(shù)脂溶液粘合劑25℃時(shí)粘度為1050mPa·s。一種油墨組合物含上述PU粘合劑30份、二氧化鈦顏料30份、異丙醇10份及甲乙酮30份,在PE、PP及PET薄膜上印刷,并做膠粘帶剝離試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)該油墨的印刷層具有≥90%的保留值。此油墨當(dāng)與多異氰酸酯交聯(lián)劑混合后,具有較長(zhǎng)的適用期。例如,加入3%的交聯(lián)劑,40℃貯放24H后粘度增加率小于10%。
實(shí)例二:日本三洋化成株式會(huì)社開(kāi)發(fā)的一種油墨粘合劑(展色劑)用PU樹(shù)脂,是由PBA聚酯(Mw1500)、IPDI、IPDA及二乙醇胺制得,其軟化點(diǎn)為120℃、Mw27600、100%模量為3MPa。由于引入脲鍵和胺基,使分子間氫鍵作用力大大增加,提高了樹(shù)脂的內(nèi)聚強(qiáng)度及對(duì)薄膜的粘接力。由該樹(shù)脂30份、二氧化鈦50份及混合溶劑若干份制得的塑料薄膜印刷油墨對(duì)PP、PET及尼龍薄膜具有良好的印刷效果,印刷層耐熱油脂、抗粘連。
案例三:由聚己二酸-(3-甲基-1,5-戊二醇)酯二醇0.5mol、聚四氫呋喃醚二醇(Mw2000)0.5mol,H12MDI 12.5mol和IPDI 1.5mol制備的PUU樹(shù)脂,用于油墨粘合劑,能使顏料在油墨中的分散更均勻,對(duì)基材有更良好的粘附力。
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