CN101328331B - 高抗水耐磨性塑料油墨及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：组份A：65～75份，组份B为固化剂5～10份；所述组份A包括颜料，连接料，溶剂；其中所述连接料为含羟基氯醋三元树脂和含羟基氟硅树脂；所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲。其使用方法是分别储存的组份A和组份B；在使用前，用溶剂稀释组分B后，倒入配制好的A组份中混合并分散均匀；塑料薄膜在印刷前需进行电晕处理，提高其表面张力，达到38×10-5牛以上；印刷后需在40℃～70℃烘箱中熟化12～24小时。本发明主要用于制造油墨。
Description
技术领域
本发明涉及油墨，尤其涉及一种高抗水耐磨性塑料油墨
背景技术
软包装最常用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料薄膜属于非极性材料，表面紧密，光洁，表面能相对偏低，是一种惰性表面，不易浸润和附着，因此对塑料油墨提出了较高的技术要求。尤其是应用在液体奶制品等冷藏产品外包装的塑料油墨，更需要满足耐水性和耐磨性等要求，这是因为这类产品一般都需放入冷藏室冷藏，而从冷藏室拿出来后，薄膜表面由于冷热交替，会产生结露现象，整个储存、运输和使用过程中，都不可避免要与水接触。如果耐水耐磨性差，很容易发生油墨掉色现象，导致印刷图案残缺不全，不仅影响产品的外观和质量还对消费者健康不利。以聚酰胺类或其树脂为连接料的油墨与聚乙烯、聚丙烯薄膜附着牢度好，有良好的光泽，是我国软包装印刷油墨中最早发展起来的，生产工艺也较为成熟、完善。但聚酰胺类的油墨普遍存在抗水性差，不耐油脂，不耐冷冻等性能缺陷。目前，部分彩印厂家选用聚酯或其改性树脂作为连接料的油墨代替聚酰胺类油墨，但仍难以完全满足抗水耐磨性要求。为了彻底解决墨层在水环境中磨擦易掉色的问题，印刷厂家通常采用覆膜或上光的后处理工艺。覆膜是在原奶膜印刷完成后再增加一道工序，在印刷面流延一层透明的较薄的薄膜，起到保护墨膜的作用。上光是在印刷品表面涂(或喷、印)上一层无色透明涂料，经流平、干燥(压光)后在印刷品表面形成薄而匀的透明光亮层的加工，也可起到保护印刷品的功能。这两种方法无疑都需要购置相应的仪器设备，不仅工艺繁琐而且增加了生产成本。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足提出了一种具有抗水耐磨性的塑料油墨，它不需进行覆膜和上光处理即可满足印刷品耐水耐磨的要求，解决油墨掉色问题，降低生产成本。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：组份A：65～75份，组份B为固化剂5～10份；所述组份A包括颜料，连接料，溶剂；其中所述连接料为含羟基氯醋三元树脂和含羟基氟硅树脂；所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲。
在所述组分A中还有辅料。所述辅料为蜡。所述蜡为聚乙烯蜡。
所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丙酯或其混合溶液。
一种高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：
组份A：65～75份；其中A组份以重量份计包括颜料5～10份，含羟基氯醋三元树脂10～20份，含羟基氟硅树脂2～5份，溶剂65～75份，溶剂为乙酸乙酯、乙酸丙酯或其混合溶液。
组份B为固化剂5～10份，所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲；
在所述组分A中还有辅料0.5～1份。所述辅料为蜡。所述蜡为聚乙烯蜡。
所述高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：70份A组份，7份B组份和23份乙酸乙酯；其中A组份按重量份计包括8份颜料，15份含羟基氯醋三元树脂，4份含羟基氟硅树脂，30份乙酸乙酯和42份乙酸丙酯。
所述高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：75份A组份，8份B组份和25份乙酸乙酯；其中A组份按重量份计包括10份颜料，20份含羟基氯醋三元树脂，5份含羟基氟硅树脂，30份乙酸乙酯和44份乙酸丙酯。
一种高抗水耐磨性塑料油墨使用方法，其特征在于，分别储存的组份A和组份B；在使用前，用溶剂稀释组分B后，倒入配制好的A组份中混合并分散均匀；塑料薄膜在印刷前需进行电晕处理，提高其表面张力，达到38×10-5牛(38达因)以上；印刷后需在40℃～70℃烘箱中熟化12～24小时。
所述溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，本发明中塑料薄膜在印刷前需进行电晕处理，提高其表面张力，达到38×10-5牛以上。通过电晕处理，塑料薄膜表面会起毛，粗糙，表面积增大，并在臭氧作用下形成羟基、羧基等极性官能团。本发明采用含羟基氯醋三元树脂，与处理后的塑料薄膜的附着力强，结构中的羟基具有一定反应性。本发明采用的含羟基氟硅树脂，与通常塑料油墨采用的连接料树脂不同，其表面能低，本身即具有良好的抗化学品性质，突出的耐水耐碱性，早期抗粘连性和耐磨性好。本发明采用的固化剂六亚甲基二异氰酸酯缩二脲是一种含活泼异氰酸根的小分子化合物，其优点有以下几点：一是与通常的大分子量树脂连接料相比，对塑料薄膜的浸润效果更好，更易渗透到被拉毛的薄膜内层，增加粘接牢度；二是固化剂结构中的异氰酸根可以与含羟基氯醋三元树脂，含羟基氟硅树脂中的羟基，以及薄膜表面的羟基或羧基发生交联反应，在墨膜和薄膜之间生成化学键，大大提高了油墨在薄膜上 的附着性。
-NCO+-OH→-NHCOO-
在多方面共同作用下，本发明的塑料油墨可以耐水摩擦数千次而不会发生墨层脱落。可用于PE、PP等低表面能塑料薄膜的印刷，尤其是奶制品等冷藏产品的外包装印刷，具有优异的抗水耐磨性，因此本发明与现有技术相比，实现了技术目的。
本发明中组份A的制备采用典型的塑料油墨的生产工艺。首先按组份A配比分别称取各原料，将溶剂、含羟基氯醋三元树脂，含羟基氟硅树脂在高速分散机上搅拌至含羟基氯醋三元树脂和含羟基氟硅树脂溶解。然后在相同速度下加入颜料和聚乙烯蜡，继续分散，后经研磨、分散和过滤得到组份A，密封包装保存。在印刷前，将组份B用适量乙酸乙酯稀释，再按一定比例与组份A混合分散均匀待用。含羟基氯醋三元树脂可选用市售进口或国产羟基改性氯醋三元树脂(VAH，VAGH)；含羟基氟硅树脂为哈尔滨雪佳氟硅化学有限公司福归B605氟硅树脂；固化剂六亚甲基二异氰酸酯缩二脲为德国Bayer公司牌号为Desmodur N-75产品。
本发明的优点是：
1本发明除满足一般塑料油墨指标要求外，在进行塑料薄膜印刷后，墨膜附着力强，具有高的抗水耐磨性，不掉色，尤其适用于一些经常在潮湿环境中存放和使用的产品(如液体奶制品等冷藏食品)的外包装印刷。
2本发明与以往为保护墨膜而进行的覆膜和上光等工艺相比，工艺简便，设备投资减少，节约了生产成本。
3本发明印刷适应性优异，墨层光泽度高，印品色彩饱满。
4本发明采用含羟基氯醋三元树脂，含羟基氟硅树脂，印刷后抗粘连性好，具有优良的耐污性，耐磨性和墨膜丰满度。
5本发明不使用苯、甲苯等高毒性溶剂，有利于环保和用户身体健康。
具体实施方式
下面结合实例和对比实验对本发明做进一步详细说明：
实施例1：
组份A按以下重量份包括：
永固红 8
含羟基氯醋三元树脂 15
含羟基氟硅树脂 4
乙酸乙酯 30
乙酸丙酯 42
聚乙烯蜡 1
分别称取80克永固红、150克含羟基氯醋三元树脂、40克含羟基氟硅树脂和10克聚乙烯蜡。将含羟基氯醋三元树脂和含羟基氟硅树脂常温下用高速分散机以800转/分钟的速度分散溶解于300克乙酸乙酯和420克乙酸丙酯组成的混合溶剂中制成树脂溶液。在相同的分散速度下，向树脂溶液中依次加入永固红和聚乙烯蜡，继续分散均匀。将分散好的溶液在密闭式砂磨机中研磨至细度达到20微米以下，最后经过滤后密封包装备用。
高抗水耐磨性塑料油墨按以下重量份包括：
组份A 70
组份B(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲) 7
乙酸乙酯 23
在印刷前，称取组份B70克，用230克乙酸乙酯稀释，加入700克配制好的组份A中，将混合溶液分散均匀即可使用。用于稀释B组份的溶剂优选乙酸乙酯，也可选择乙酸丁酯。
实施例2
组份A按以下重量份包括：
酞菁蓝 10
含羟基氯醋三元树脂 20
含羟基氟硅树脂 5
乙酸乙酯 30
乙酸丙酯 44
聚乙烯蜡 1
高抗水耐磨性塑料油墨按以下重量份包括：
组份A 75
组份B(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲) 8
乙酸乙酯 25
组份A和高抗水耐磨性塑料油墨的配制过程同实施例1。
实施例3
组份A按以下重量份包括：
联苯胺黄 5
含羟基氯醋三元树脂 13
含羟基氟硅树脂 3
乙酸乙酯 25
乙酸丙酯 42
聚乙烯蜡 0.5
高抗水耐磨性塑料油墨按以下重量份包括：
A组份 65
B组份(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲) 5
乙酸乙酯 20
A组份和高抗水耐磨性塑料油墨的配制过程同实施例1。
实施例4
组份A按以下重量份包括：
永固红 10
含羟基氯醋三元树脂 15
含羟基氟硅树脂 3
乙酸乙酯 71
聚乙烯蜡 1
高抗水耐磨性塑料油墨按以下重量份包括：
组份A 75
组份B(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲) 10
乙酸乙酯 20
组份A和高抗水耐磨性塑料油墨的配制过程同实施例1。
实施例5
组份A按以下重量份组成：
永固红 8
含羟基氯醋三元树脂 15
含羟基氟硅树脂 5
乙酸丙酯 71
聚乙烯蜡 1
高抗水耐磨性塑料油墨按以下重量份组成：
组份A 65
组份B(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲) 6
乙酸乙酯 17
组份A和高抗水耐磨性塑料油墨的配制过程同实施例1。
实施例7
组份A按以下重量份组成：
酞菁蓝 9
含羟基氯醋三元树脂 15
含羟基氟硅树脂 5
乙酸丙酯 70
聚乙烯蜡 1
高抗水耐磨性塑料油墨按以下重量份组成：
组份A 65
组份B(六亚甲基二异氰酸酯缩二脲) 7
乙酸丁酯 20
组份A和高抗水耐磨性塑料油墨的配制过程同实施例1。
对比实验1：
油墨配比中，不添加含羟基氯醋三元树脂，含羟基氟硅树脂和组份B。组份A按以下重量份配比组成：
永固红 8
含羟基氯醋三元树脂 15
乙酸乙酯 30
乙酸丙酯 45
聚乙烯蜡 1
A组份和乙酸乙酯的重量份比为80∶20。
将实施例1和对比实验1配制的油墨分别印于电晕处理过的塑料薄膜表面，并在50℃烘箱中熟化24小时后进行抗水耐磨性实验，实验结果见表1。
从表中数据可看出，含羟基氟硅树脂和固化剂六亚甲基二异氰酸酯缩二脲在提高塑料油墨抗水耐磨性方面起到重要作用。
表1抗水耐磨性实验结果
| 磨擦次数 油墨 | 200次 | 500次 | 1000次 | 2000次 | 5000次 |
| 实施例1配制 油墨 | 未见墨 层脱落 | 未见墨层 脱落 | 未见墨层 脱落 | 未见墨层 脱落 | 未见墨层 脱落 |
| 对比实验1配 制油墨 | 约5％墨 层脱落 | 约20％墨 层脱落 | 约70％墨 层脱落 | 约90％墨 层脱落 | - |
Claims (10)
1.一种高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：组份A：65～75份，组份B为固化剂5～10份；所述组份A包括颜料，连接料，溶剂；其中所述连接料为含羟基氯醋三元树脂和含羟基氟硅树脂；所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲。
2.根据权利要求1所述的高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于在所述组分A中还有辅料蜡，所述蜡为聚乙烯蜡。
3.根据权利要求1所述的高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸丙酯或其混合溶液。
4.一种高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：
组份A：65～75份；其中A组份以重量份计包括颜料5～10份，含羟基氯醋三元树脂10～20份，含羟基氟硅树脂2～5份，溶剂65～75份，溶剂为乙酸乙酯、乙酸丙酯或其混合溶液；
组份B为固化剂5～10份，所述固化剂为六亚甲基二异氰酸酯缩二脲。
5.根据权利要求4所述的高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：70份A组份，7份B组份和23份乙酸乙酯；其中A组份按重量份计包括8份颜料，15份含羟基氯醋三元树脂，4份含羟基氟硅树脂，30份乙酸乙酯和42份乙酸丙酯。
6.根据权利要求4所述的高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于它按重量份计包括以下配比的原料：75份A组份，8份B组份和25份乙酸乙酯；其中A组份按重量份计包括10份颜料，20份含羟基氯醋三元树脂，5份含羟基氟硅树脂，30份乙酸乙酯和44份乙酸丙酯。
7.根据权利要求5或6所述的高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于在所述组分A中还有辅料0.5～1份，所述辅料为蜡。
8.根据权利要求7所述的高抗水耐磨性塑料油墨，其特征在于所述蜡为聚乙烯蜡。
9.一种如权利要求1所述的高抗水耐磨性塑料油墨的使用方法，其特征分别储存的组份A和组份B；在使用前，用溶剂稀释组分B后，倒入配制好的A组份中混合并分散均匀；塑料薄膜在印刷前需进行电晕处理，提高其表面张力，达到38×10-5牛以上；印刷后需在40℃～70℃烘箱中熟化12～24小时。
10.根据权利要求9所述高抗水耐磨性塑料油墨的使用方法，其特征是所述溶剂为乙酸乙酯或乙酸丁酯。
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