CN101250352A - 大豆油基凹印油墨及其连接料 - Google Patents

Abstract

一种大豆油基凹印油墨及其连接料，由具有高清洗性能的连接料A和具有高耐物化性能的连接料B，本发明用大豆油取代传统石油基油墨的部分石油系溶剂，属于环保型油墨连接料，本发明解决了现有普通大豆油基凹印油墨及其连接料中含有大量石油溶剂所造成的空气和印刷品表面的有害污染进而危害制造者和使用者的健康的问题，具有环保、安全、可满足钞券、增值税发票等特种印刷、印刷适性好、机上稳定性好的优点。

Description

大豆油基凹印油墨及其连接料

技术领域

本发明涉及一种凹印油墨及其连接料，尤其涉及一种大豆油基凹印油墨及其连接料。

背景技术

印刷行业普遍使用溶剂型油墨进行印刷生产，虽然近年来水性油墨、UV油墨等低VOC油墨在一些印刷厂使用，但相对于溶剂型油墨来说，所占的比例很低。溶剂型油墨一般均含有15％-50％的石油溶剂，有些塑料凹印油墨甚至含有大量甲苯等芳香溶剂。溶剂型油墨主要有以下缺点：1、烃类在自然环境中降解速度缓慢，挥发的烃类气体引发温室效应的能力大大超过相同浓度二氧化碳；2、石油溶剂是不可再生资源，大量使用最终将使自然资源枯竭；3、含有芳香溶剂的油墨对操作人员造成严重的健康威胁。近年来，国家在环境保护及资源利用方面出台了许多政策及法律法规，以限制石油产品等不可再生资源的使用规模，鼓励企业使用环保及可再生的材料。我国政府在2006年4月下发文件，开始对工业使用的石油溶剂、石脑油等征收消费税。印制行业在十一五科技规划中提倡科技人员研发环保型印刷材料。传统的雕刻凹印不蹭脏油墨属于溶剂型油墨，同样存在一些环境及人体健康危害。

发明内容

本发明的目的是提出一种大豆油基凹印油墨及其连接料，其解决了现有普通大豆油基凹印油墨及其连接料中含有大量石油溶剂所造成的空气和印刷品表面的有害污染进而危害制造者和使用者的健康的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种大豆油基凹印油墨连接料，其特殊之处是，所述连接料包括具有高清洗性能的连接料A和具有高耐物化性能的连接料B，其重量百分比为：

连接料A：1～99％，连接料B：99～1％；

所述连接料A包括以下重量份的原料：

大豆油                                40～60份；

干性植物油                            15～40份；

高酸价松香改性酚醛树脂                20～50份；

豆油醇酸树脂                          20～50份；

不饱和聚合物                          0.1～5份；

成胶剂                                0.1～5份；

所述连接料B包括以下重量份的原料：

大豆油                                40～60份；

干性植物油                            10～40份；

酚醛树脂                              20～50份；

豆油醇酸树脂                          10～50份；

不饱和聚合物                          0.1～5份；

成胶剂                                0.1～5份；

所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、苯酚+甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、二酚基丙烷、对一特辛基酚，对一壬基酚或对一十二烷基酚中的一个或多个混合；所述高酸价松香改性酚醛树脂的酸值范围为130-150mgKOH/g；

所述豆油醇酸树脂是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂、短油度的豆油醇酸树脂，其中的酸是酐、邻苯二甲酸(酐)、苯二甲酸、二烯酸、丙烯酸或苯乙烯，其中的多元醇是丙三醇、顺丁二烯、乙二醇或季戊四醇；

所述酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、苯酚+甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、二酚基丙烷、对一特辛基酚，对一壬基酚、对一十二烷基酚中的一个或混合；

所述不饱和聚合物是聚异丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚己烯、聚庚烯中的一种或者其中两种的共聚物；

所述成胶剂包括硬脂酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异辛酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、C_7～9酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异丙醇铝及其衍生物的固态或液态铝皂、酸铝化合物及其衍生物、乙二醇一硅烷共聚物、聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇或邻乙氧基苯酚。

上述连接料A包括0～20份的环氧树脂；所述环氧树脂为双酚A液体环氧树脂或双酚F液体环氧树脂。

上述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为双酚A；所述酚醛树脂所用酚为对一壬基酚；所述豆油醇酸树脂为油度为50～60％的间苯二甲酸+季戊四醇中油度豆油醇酸树脂或者豆油改性间苯二甲酸三羟甲基丙烷醇酸树脂或者豆油改性间苯二甲酸季戊四醇醇酸树脂；所述成胶剂为异辛酸铝；所述不饱和聚合物为聚丁二烯。

一种大豆油基凹印油墨，其特殊之处是，所述油墨包括以下重量份的原料：

颜料                      12-20份；

大豆油基凹印油墨连结料    35-50份；

填充料                    15-30份；

油墨助剂                  10-20份；

所述颜料为普通有机颜料；

所述大豆油基凹印油墨连结料为1～99％连接料A和1～99％连接料B的混合；

所述填充料包括重质碳酸钙和/或轻质碳酸钙和/或沉淀硫酸钡和/或沉淀白碳黑和/或气相白碳黑；

所述油墨助剂包括表面活性剂、催干剂和干性促进剂；所述表面活性剂包括蓖麻油磺酸钠、低粘度聚醚或硬脂酸钠；所述催干剂包括异辛酸镐或钴锰干燥剂；所述干性促进剂包括低分子聚丁二烯或低分子聚异戊二烯。

上述连接料A和连接料B的重量百分比为：

连接料A：60～70％，连接料B：40～30％。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明凹印油墨连接料用大豆油取代传统石油基油墨的部分石油系溶剂，属于环保型油墨连接料，制成之油墨也相应具有环保性能，不含有明显的石油成分，确定不包含芳香烃溶剂、石油树脂等，其挥发性有机化合物≤2％；重金属含量符合相关标准，制成油墨亦符合美国大豆油协会关于大豆油油墨的认证标准。

2、本发明凹印油墨连接料是一种高耐物化性能、高清洗性能的雕刻凹印油墨连接料，耐物化性能可满足钞券、增值税发票等特种印刷的需要。高清洗性能可保证擦版清洁，印品清晰不沾脏。

3、本发明的油墨中为了增加油墨的触变性，采用了超细氧化物填料如气相白碳黑。本发明油墨中使用了双键预聚体干性促进剂如聚异丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚己烯、聚庚烯用于增加碘值，从而促进干性。

4、大豆油基凹印油墨连结料为1～99％连接料A和1～99％连接料B根据需要配合使用。

5、本发明的油墨采用触变恢复、蜡膜冷却硬化(聚乙烯蜡粉)的固化技术；增加干燥速度的化学干燥方式，克服了大豆油油墨干燥速度慢、印刷机转速低、产品背面容易蹭脏等印刷适性问题，适合雕刻凹印机印刷。该油墨机上稳定性好，产品干燥时间48小时以内，墨耗比传统雕刻凹印油墨降低10％-20％。印刷机在7000～10000张/小时的印刷速度下，产品干燥完全，背面无蹭脏。本发明的油墨可以在各种纸品和/或薄膜上印刷，可以印刷在吸收性承印物和/或非吸收性承印物上。

附图说明

图1是大豆油基凹印油墨连接料的制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明连接料A所包含的高酸价松香改性酚醛树脂在大豆油与桐油混合油中炼制，提供所制油墨良好的清洗适性，并具良好的干燥性能；

材料名称	连接料A
		大豆油	40～60
桐油	15～40
		高酸价松香改性酚醛树脂	20～50
豆油醇酸树脂	20～50
		环氧树脂	0～20
不饱和聚合物	0.1～5
		成胶剂	0.1～5
聚乙烯蜡粉	2

连接料A配方实例1(以重量份计)：

材料名称

连接料A

大豆油	40
		桐油	15
高酸价松香改性酚醛树脂	30
		豆油醇酸树脂	30
环氧树脂	10
		不饱和聚合物	5
成胶剂	2
		聚乙烯蜡粉	2

连接料A配方实例2(以重量份计)：

材料名称	连接料A
		大豆油	45
桐油	17
		高酸价松香改性酚醛树脂	35
豆油醇酸树脂	10
		环氧树脂	20
不饱和聚合物	2
		成胶剂	2
聚乙烯蜡粉	2

连接料A的技术指标如下：粘度6-12PaS/40℃；酸值45-55mgKOH/g。

本发明连接料B所包含的酚醛树脂在大豆油与桐油混合油中炼制，提供所制油墨高耐物化性能，并自具良好的干燥性能，连接料B配方(以重量份计)：：

材料名称	连接料B
		大豆油	40～60
桐油	10～40
		酚醛树脂	20～50
豆油醇酸树脂	10～50
		不饱和聚合物	0.1～5
成胶剂	0.1～5

连接料B配方实例1(以重量份计)：

材料名称	连接料B
		大豆油	40
桐油	15
		酚醛树脂	30
豆油醇酸树脂	30
		不饱和聚合物	5
成胶剂	2

连接料B配方实例2(以重量份计)：

材料名称	连接料B
		大豆油	45
桐油	17
		酚醛树脂	35
豆油醇酸树脂	10
		不饱和聚合物	2
成胶剂	2

连接料B配方实例3(以重量份计)：

材料名称	连接料B
		大豆油	45
桐油	12
		酚醛树脂	40
豆油醇酸树脂	20
		不饱和聚合物	2
成胶剂	1

连接料B的技术指标如下：粘度10-14PaS/40℃。

不饱和聚合物可能为聚异丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚己烯、聚庚烯等低分子聚合物，或者是其中两种的共聚物。推荐使用聚丁二烯。

酚醛树脂所用酚可选择苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、苯酚+甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、二酚基丙烷、对一特辛基酚，对一壬基酚、对一十二烷基酚等中的一个或混合使用，推荐使用对一壬基酚甲醛酚醛树脂。

高酸价松香改性酚醛树脂所用酚可选择苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、苯酚+甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、二酚基丙烷、对一特辛基酚，对一壬基酚、对一十二烷基酚等中的一个或混合使用。推荐使用松香改性双酚A甲醛酚醛树脂。

豆油醇酸树脂可选择长、中、短油度的豆油醇酸树脂。酸可选择(酐)、邻苯二甲酸(酐)、苯二甲酸、二烯酸、丙烯酸、苯乙烯等；多元醇可选择丙三醇、顺丁二烯、乙二醇、季戊四醇等，例如豆油改性间苯二甲酸甘油醇酸树脂、豆油改性邻苯二甲酸酐甘油醇酸树脂、豆油改性间苯二甲酸季戊四醇醇酸树脂、豆油改性邻苯二甲酸酐季戊四醇醇酸树脂、豆油改性间苯二甲酸三羟甲基丙烷醇酸树脂或豆油改性邻苯二甲酸酐三羟甲基丙烷醇酸树脂；也可选择豆油醇酸的其它改性醇酸，如TDI改性豆油醇酸等。推荐使用油度为50～60％的间苯二甲酸+季戊四醇中油度豆油醇酸树脂。

成胶剂可选择硬脂酸铝、异辛酸铝、C_7～9酸铝、异丙醇铝及其衍生物的固态或液态铝皂；酸铝化合物及其衍生物；乙二醇一硅烷共聚物，聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇、邻乙氧基苯酚等。推荐使用异辛酸铝。

本发明连接料的制备工艺：将炉温设定为270℃-320℃，按照配方和投量计算材料重量，并准确称量备用。依次向反应釜加入大豆油、干性植物油，通入氮气或二氧化碳等惰性气体，升温过程中加入酚醛树脂或高酸价松香改性酚醛树脂，待树脂溶解后，加入平均官能度2～4，粘度8000～15000mPa.s/25℃的环氧树脂和/或不饱和聚合物，继续升温至230℃-300℃，取样测粘度，保温5-120分钟。降温，当物料温度降到160℃-180℃时，取样测粘度，加入成胶剂，保温30-180分钟。降温，取样测粘度，加入豆油醇酸树脂。降温至125℃-135℃，取样测粘度，关惰性气体，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤装入贮存容器中。

本发明油墨中组成中包括颜料、连结料、填充料和油墨助剂。配方结构：

原材料	份数
		颜料	12～20
连接料	35～60

填充料	15～30
		油墨助剂	10～20

1、颜料：本发明中使用的颜料为普通有机颜料。

2、连结料：本发明连接料包括连接料A和连接料B。

3、填充料包括重质碳酸钙和/或轻质碳酸钙和/或沉淀硫酸钡和/或沉淀白碳黑和/或气相白碳黑。

4、油墨助剂有表面活性剂、催干剂和干性促进剂；表面活性剂可以使用蓖麻油磺酸钠、或低粘度聚醚、或硬脂酸钠；催干剂可以使用异辛酸镐、或钴锰干燥剂；干性促进剂可以使用低分子聚丁二烯、或低分子聚异戊二烯。

油墨配方1(以重量份计)：

油墨配方2(以重量份计)：

油墨配方3(以重量份计)：

印刷：以上油墨利用三辊机轧制，高速雕刻凹印机印刷，速率为4000～9000张/小时，线条光滑，网点饱满，没有飞墨、擦脏、糊版和堆墨现象，印迹附着良好，印刷工房放置48小时完全干燥。

本发明原理：

本发明大豆油基凹印油墨及其连接料用大豆油取代传统石油基油墨的部分石油系溶剂，使造成大气污染因素的挥发性有机化合物(voc)含量降低，其挥发性有机化合物≤2％，属于环保型油墨连接料，制成之油墨也相应具有环保性能。本发明采用触变固化、干性补偿干燥体系，有力的解决了油墨干燥速度慢的问题，经过印刷实验，油墨的印刷适应性优良，干燥速度快，能够满足正常生产的需要。

其连接料A在油墨中为油墨提供高清洗性能。该连接料A原材料使用高粘度高溶解性能的高酸价松香改性酚醛树脂为主，以豆油醇酸树脂为辅，并用醇酸树脂调节酸值、改善其适当的亲水性，使用成胶剂改善树脂油的流变性和提高弹性，以及可提供连接料额外干燥性能的环氧树脂或者可与植物油能够相溶的不饱和聚合物，然后在豆油与干性植物油中炼制。

其连接料B在油墨中为油墨提供高耐物化性能。该连接料B原材料使用酚醛树脂为主，以豆油醇酸树脂为辅，以及可提供连接料额外干燥性能的环氧树脂或者可与植物油能够相溶的不饱和聚合物，然后在豆油与干性植物油中炼制。

Claims (5)

1、一种大豆油基凹印油墨连接料，其特征在于：所述连接料包括具有高清洗性能的连接料A和具有高耐物化性能的连接料B，其重量百分比为：

连接料A：1～99％，连接料B：99～1％；

所述连接料A包括以下重量份的原料：

大豆油                                40～60份；

干性植物油                            15～40份；

高酸价松香改性酚醛树脂                20～50份；

豆油醇酸树脂                          20～50份；

不饱和聚合物                          0.1～5份；

成胶剂                                0.1～5份；

所述连接料B包括以下重量份的原料：

大豆油                                40～60份；

干性植物油                            10～40份；

酚醛树脂                              20～50份；

豆油醇酸树脂                          10～50份；

不饱和聚合物                          0.1～5份；

成胶剂                                0.1～5份；

所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、苯酚+甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、二酚基丙烷、对一特辛基酚，对一壬基酚或对一十二烷基酚中的一个或多个混合；所述高酸价松香改性酚醛树脂的酸值范围为130-150mgKOH/g；

所述豆油醇酸树脂是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂、短油度的豆油醇酸树脂，其中的酸是酐、邻苯二甲酸(酐)、苯二甲酸、二烯酸、丙烯酸或苯乙烯，其中的多元醇是丙三醇、顺丁二烯、乙二醇或季戊四醇；

所述酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、苯酚+甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、二酚基丙烷、对一特辛基酚，对一壬基酚、对一十二烷基酚中的一个或混合；

所述不饱和聚合物是聚异丁烯、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚己烯、聚庚烯中的一种或者其中两种的共聚物；

所述成胶剂包括硬脂酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异辛酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、C_7～9酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异丙醇铝及其衍生物的固态或液态铝皂、酸铝化合物及其衍生物、乙二醇一硅烷共聚物、聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇或邻乙氧基苯酚。

2、根据权利要求1所述的大豆油基凹印油墨连接料，其特征在于：所述连接料A包括0～20份的环氧树脂；所述环氧树脂为双酚A液体环氧树脂或双酚F液体环氧树脂。

3、根据权利要求1或2所述的大豆油基凹印油墨连接料，其特征在于：所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为双酚A；所述酚醛树脂所用酚为对一壬基酚；所述豆油醇酸树脂为油度为50～60％的间苯二甲酸+季戊四醇中油度豆油醇酸树脂或者豆油改性间苯二甲酸三羟甲基丙烷醇酸树脂或者豆油改性间苯二甲酸季戊四醇醇酸树脂；所述成胶剂为异辛酸铝；所述不饱和聚合物为聚丁二烯。

4、一种大豆油基凹印油墨，其特征在于：所述油墨包括以下重量份的原料：

颜料                      12-20份；

大豆油基凹印油墨连结料    35-50份；

填充料                    15-30份；

油墨助剂                  10-20份；

所述颜料为普通有机颜料；

所述大豆油基凹印油墨连结料为1～99％连接料A和1～99％连接料B的混合；

所述填充料包括重质碳酸钙和/或轻质碳酸钙和/或沉淀硫酸钡和/或沉淀白碳黑和/或气相白碳黑；

所述油墨助剂包括表面活性剂、催干剂和干性促进剂；所述表面活性剂包括蓖麻油磺酸钠、低粘度聚醚或硬脂酸钠；所述催干剂包括异辛酸镐或钴锰干燥剂；所述干性促进剂包括低分子聚丁二烯或低分子聚异戊二烯。

5、根据权利要求4所述的大豆油基凹印油墨，其特征在于：所述连接料A和连接料B的重量百分比为：

连接料A：60～70％，连接料B：40～30％。

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