CN101084756A - 抗菌油墨及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗菌油墨及其制作方法。所述的抗菌油墨，在油墨基料中含有重量百分比为5－20％的复合抗菌剂。所述复合抗菌剂，为无机－有机复合抗菌剂与松香改性酚醛树脂的混合物；所说的无机－有机复合抗菌剂含有无机抗菌剂与有机抗菌剂；所说的无机抗菌剂为负载了银离子、锌离子或银锌复合离子的磷酸盐或玻璃微粉。本发明的抗菌油墨，采用复合抗菌剂，赋予油墨广谱、持久、高效的抗菌性能，产品不容易变色，在油墨制作过程中对三辊机等加工设备无磨损，适合油墨制作。所获得的油墨，不产生令人不适的气味，经小鼠急性经口毒性试验和急性家兔皮肤刺激试验证明无毒、无刺激性。

Description

抗菌油墨及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种油墨，尤其涉及一种抗菌油墨及其制备方法。

背景技术

随着人们环保意识的提高，环保印刷的兴起，人们接触的印刷品无毒了，但是，这类印刷品更易滋生细菌、保存易霉变。印刷品沾染了微生物，包括许多致病菌，很容易成为病菌的传播媒介，给人体健康带来潜在的威胁。因而除了要对印刷基材(纸张与塑料等)做一定的抗菌处理外，对印刷在表面的油墨也需要做一定的抗菌处理。

日本专利JP9291243、JP9263725、JP8337078、中国专利CN1195120C涉及抗菌油墨，以上四个专利一般都采用无机载银抗菌剂。单一的载金属离子无机抗菌剂在油墨中添加使用时要么抗菌效果不显著，要么使产品变色，如采用载银离子的沸石或氧化硅类抗菌剂添加在油墨中得到的样品抗菌效果重现性不好或不显著，并且在油墨制作过程中对三辊机等设备的磨损较严重，不适合油墨制作。

日本专利JP10204353和JP9039369采用了无机-有机复合抗菌剂，但专利所存在的缺陷是，未能有效控制复合抗菌剂的细度，这会明显影响油墨的印刷适性和储存稳定性，进而影响实际印刷效果和油墨的保质期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌油墨，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的抗菌油墨，在油墨基料中含有重量百分比为5-20％的复合抗菌剂；

所说的油墨基料是常规的油墨基料，包括连结料、填充料、色粉、蜡、溶剂和其他助剂；

所说的复合抗菌剂为无机-有机复合抗菌剂与松香改性酚醛树脂的混合物，优选的重量比为：无机-有机复合抗菌剂∶松香改性酚醛树脂＝1∶1-1∶4；

所说的松香改性酚醛树脂可采用市售产品，如劳特(天津)化工有限公司的产品；

所说的无机-有机复合抗菌剂含有无机抗菌剂与有机抗菌剂；

所说的无机抗菌剂为负载了银离子、锌离子或银锌复合离子的磷酸盐或玻璃微粉；基于无机抗菌剂的总重量，银离子、锌离子或银锌复合离子的重量为2～6％；

所说的磷酸盐选自立方晶型磷酸锆、层状磷酸锆或磷酸钠；

所说的有机抗菌剂为尼泊金酯类；

重量比为：无机抗菌剂∶有机抗菌剂＝1∶0.5～2。

所说的无机抗菌剂，为市售产品，如上海维来新材料科技有限公司的产品；

所说的无机-有机复合抗菌剂可采用如下方法进行制备：

将所说的有机抗菌剂配制成浓度为重量浓度为30-50％的乙醇溶液，将所说的无机抗菌剂搅拌分散于上述溶液中，获得复合悬浮液，干燥，粉碎，获得平均粒径为2-5μm的复合抗菌剂，优选采用喷雾干燥；

所说的抗菌油墨其组分和重量百分比含量包括：

复合抗菌剂       5-20％

连结料           30-55％

填充料           10-36％

色粉             5-18％

蜡               2-8％

溶剂             5-12％

其他助剂         1-10％

以上各个组分的百分比之和为100％；

所说的色粉为有机颜料和无机颜料，如结构为喹吖啶酮、苯并咪唑酮、酞菁、偶氮、二噁嗪的有机颜料；无机颜料如炭黑、二氧化钛、氧化铁等；

所说的连结料为酚醛树脂和醇酸树脂的混合物，优选的重量比为：酚醛树脂∶醇酸树脂＝1∶1-1∶4。

所说的填充料为碱土金属的碳酸盐或硫酸盐、氧化物、二氧化硅中的一种或多种，优选粒径分布为1-10μm的重质碳酸钙；

所说的蜡为微晶化蜡，包括氧化聚乙烯蜡、卡那巴蜡中的一种或两种，其平均粒径为5-15μm；

所说的溶剂包括石油溶剂、醇醚类、直链烃或环烷烃的一种或其混合物；

所说的其他助剂包括辛酸锆或硼酸锰或烷基苯磺酸盐或聚氧乙烯醚中的一种或多种的混合物。

更优选的组分和重量百分比含量包括：

复合抗菌剂          10-18％

连结料              35-45％

填充料              15-30％

色粉                8-15％

蜡                  3-6％

溶剂                6-10％

其他助剂            3-8％

以上各个组分的百分比之和为100％；

本发明将无机-有机复合抗菌剂制备成为复合抗菌剂，再用复合抗菌剂轧制油墨，其优选含量为10-18％，油墨中复合抗菌剂的量太少，抗菌性能差；油墨中复合抗菌剂用量太多，则油墨的墨性差，贮存期短。

本发明中的油墨制备方法包括如下步骤：

a)复合抗菌剂的制备：将无机-有机复合抗菌剂、松香改性酚醛树脂按照比例混合搅拌10-30分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

b)抗菌油墨的制备：将a)制备的复合抗菌剂、连结料、填充料、色粉、蜡、溶剂、其他助剂按比例混合搅拌20-60分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

抗菌性能检测方法如下：

将制备的油墨均匀的印刷到面积不小于50×50mm的纸张或PE薄膜上，墨膜厚5-120μm，采用日本工业标准JIS Z 2801：2000检测纸张或PE膜上油墨的抗大肠埃希氏菌与金黄色葡萄球菌的抗菌活性值。

本发明的抗菌油墨，采用复合抗菌剂，赋予油墨广谱、持久、高效的抗菌性能，产品耐候性、耐光性好，在油墨制作过程中对三辊机等设备无磨损，适合油墨制作。所获得的油墨，不产生令人不适的气味，经小鼠急性经口毒性试验和急性家兔皮肤刺激试验证明无毒、无刺激性。

具体实施方式

实施例1

无机抗菌剂，采用市售产品，上海润河纳米材料科技有限公司的层状载银磷酸锆；

将20Kg无机-有机复合抗菌剂(层状载银磷酸锆∶尼泊金乙酯＝1∶1，重量)、20Kg松香改性酚醛树脂混合搅拌20分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

取上述制备的复合抗菌剂15Kg、连结料40Kg、填充料重质碳酸钙30Kg、有机颜料永固红10.5Kg、微晶化卡那巴蜡3.5Kg、10Kg沸点为190-230℃的石油溶剂、3Kg硼酸锰、2Kg十二烷基苯磺酸钾混合搅拌50分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

采用上述的抗菌检测方法检测，其抗大肠埃希氏菌活性值为4.2，抗金黄色葡萄球菌的活性值为4.7。

连结料为酚醛树脂和醇酸树脂的混合物，重量比为：酚醛树脂∶醇酸树脂＝1∶1；

重质碳酸钙的平均粒径为5μm；

蜡平均粒径为10μm。

实施例2

无机抗菌剂，采用市售产品，上海维来新材料科技有限公司的立方体结构载银磷酸锆；

将20Kg无机-有机复合抗菌剂(立方体结构载银磷酸锆∶尼泊金甲酯＝1.5∶1，重量)、45Kg松香改性酚醛树脂混合搅拌20分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

取上述制备的复合抗菌剂17Kg、连结料41Kg、重质碳酸钙30Kg、有机颜料永固橙9.3Kg、微晶化卡那巴蜡3.5Kg、10Kg沸点为190-250℃的石油溶剂、3Kg硼酸锰、2Kg十二烷基苯磺酸钾混合搅拌40分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。采用上述的抗菌检测方法检测，其抗大肠埃希氏菌活性值为3.8，抗金黄色葡萄球菌的活性值为4.0。

连结料为酚醛树脂和醇酸树脂的混合物，重量比为：酚醛树脂∶醇酸树脂＝1∶4；

重质碳酸钙的平均粒径为10μm；

蜡平均粒径为12μm。

实施例3

将20Kg无机-有机复合抗菌剂(平均粒径为3μm的载银玻璃微粉∶尼泊金乙酯＝1∶1)、68Kg松香改性酚醛树脂混合搅拌20分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

取上述制备的复合抗菌剂18Kg、松香改性酚醛树脂40Kg、重质碳酸钙18Kg、有机颜料永固橙8Kg、无机颜料二氧化钛5Kg、微晶化卡那巴蜡5Kg、8Kg沸点为190-250℃的石油溶剂、2Kg硼酸锰、1Kg辛酸锆、2Kg十二烷基苯磺酸钠混合搅拌45分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。采用上述的抗菌检测方法检测，其抗大肠埃希氏菌活性值为3.6，抗金黄色葡萄球菌的活性值为4.1。

重质碳酸钙的平均粒径为8μm；

蜡平均粒径为8μm。

实施例4

将20Kg无机-有机复合抗菌剂(平均粒径为3μm的载银玻璃微粉∶尼泊金乙酯＝2∶1)、50Kg松香改性酚醛树脂混合搅拌20分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。

取上述制备的复合抗菌剂11Kg、醇酸树脂41Kg、重质碳酸钙28Kg、有机颜料永固橙7Kg、无机颜料炭黑4Kg、微晶化氧化聚乙烯蜡5Kg、8Kg二乙二醇独甲醚、2Kg硼酸锰、1Kg辛酸锆、2Kg十二烷基苯磺酸钠混合搅拌30分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。采用上述的抗菌检测方法检测，其抗大肠埃希氏菌活性值为4.0，抗金黄色葡萄球菌的活性值为3.2。

重质碳酸钙的平均粒径为2μm；

蜡平均粒径为5μm。

实施例5

使用小型印刷机将实施例1～4制备的油墨样及未作抗菌处理的对比样均匀的印刷到纸张或PE薄膜上，墨膜厚5-120μm，参照GB730-1998中的方法在耐光色牢度仪中曝晒，观测样品与空白样品的颜色情况，样品与空白样品无色光差异。

Claims (8)

1.一种用于油墨的复合抗菌剂，其特征在于，为无机-有机复合抗菌剂与松香改性酚醛树脂的混合物；

所说的无机-有机复合抗菌剂含有无机抗菌剂与有机抗菌剂；

所说的无机抗菌剂为负载了银离子、锌离子或银锌复合离子的磷酸盐或玻璃微粉；

所说的磷酸盐选自立方晶型磷酸锆、层状磷酸锆或磷酸钠；

所说的有机抗菌剂为尼泊金酯类。

2.根据权利要求1所述的用于油墨的复合抗菌剂，其特征在于，无机-有机复合抗菌剂∶松香改性酚醛树脂＝1∶1-1∶4。

3.根据权利要求1所述的用于油墨的复合抗菌剂，其特征在于，基于无机抗菌剂的总重量，银离子、锌离子或银锌复合离子的重量为2～6％。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于油墨的复合抗菌剂，其特征在于，重量比为：无机抗菌剂∶有机抗菌剂＝1∶0.5～2。

5.一种抗菌油墨，在油墨基料中含有重量百分比为5-20％的权利要求1～4任一项所述的复合抗菌剂。

6.根据权利要求5所述的抗菌油墨，其特征在于所说的抗菌油墨其组分和重量百分比含量包括：

复合抗菌剂    5-20％

连结料        30-55％

填充料        10-36％

色粉          5-18％

蜡          2-8％

溶剂        5-12％

其他助剂    1-10％

以上各个组分的百分比之和为100％；

所说的连结料为酚醛树脂和醇酸树脂的混合物；

所说的填充料为碱土金属的碳酸盐或硫酸盐、氧化物、二氧化硅中的一种或多种；

所说的蜡为微晶化蜡，包括氧化聚乙烯蜡、卡那巴蜡中的一种或两种；

所说的溶剂包括石油溶剂、醇醚类、直链烃或环烷烃的一种或其混合物；

所说的其他助剂包括辛酸锆或硼酸锰或烷基苯磺酸盐或聚氧乙烯醚中的一种或多种的混合物。

7.根据权利要求6所述的抗菌油墨，其特征在于，组分和重量百分比含量包括：

复合抗菌剂    10-18％

连结料        35-45％

填充料        15-30％

色粉          8-15％

蜡            3-6％

溶剂          6-10％

其他助剂      3-8％

以上各个组分的百分比之和为100％。

8.制备权利要求5、6或7所述的抗菌油墨的方法，包括如下步骤：

a)复合抗菌剂的制备：将无机-有机复合抗菌剂、松香改性酚醛树脂按照比例混合搅拌10-30分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm；

b)抗菌油墨的制备：将a)制备的复合抗菌剂、连结料、填充料、色粉、蜡、溶剂、其他助剂按比例混合搅拌20-60分钟，采用三辊研磨机轧制，使其细度≤15μm。