CN101701116A - 无苯环保挤复油墨 - Google Patents

Abstract

本发明属于新材料环保技术领域，公开的一种无苯环保挤复油墨，采用SBS树脂、改性EVA树脂、HR型分散剂、碳酸二甲酯和颜料为主要原料，其配料的质量百分比为：SBS树脂5～25％，改性EVA树脂5～25％，HR型分散剂1～2％，碳酸二甲酯50～75％，颜料5～8％。本发明提出的无苯环保挤复油墨具有粘度低、流平性好、固含量大、颜色鲜艳、色浓度高、网点重现性佳，适用于层次版的套色印刷的特点；同时墨膜具有很高的剥离强度、挤复性能，剥离强度可达5N/15mm-10N/15mm；挤复强度可达0.9N以上。

Description

无苯环保挤复油墨

技术领域

本发明属于新材料环保技术领域，主要公开一种无苯环保挤复油墨。

背景技术

近年来，人们在注重食用商品外包装的美观性的同时，对其绿色、环保、卫生安全性能要求更高，尤其是2008年三鹿奶粉三聚氰胺事件在全球引起轰动后，食用品的无毒无害成为消费者、食品生产厂家以及相关行业关注点。对于食品行业，国家也相继出台QS强制性认证制度、《食品安全法》、GB/T10004-2008，这些制度、法律、标准对食品行业的卫生性能都提出了强制性要求。该产品国内市场年需求20万吨以上，其优点：卫生安全、绿色环保、节约能源、应用范围广、挤复强度高、适应高速印刷。

现有我国的塑料复合油墨制造技术是80年代中后期从日本引进的东洋油墨生产技术，该技术历经20余年的数次改革、变迁，目前以卫生安全、环保、节能型产品具有代表性。原有同类产品有：苯溶复合油墨、醇溶复合油墨、水性油墨。但这几种产品均存在不足：苯溶复合油墨的主要溶剂是甲苯、丁酮，树脂类原料是氯化聚丙烯类产品，这些原料及其形成的油墨印刷品用于食品、医药包装都是对人体有毒有害的，不符合人们的消费需求及国家政策的要求。醇溶复合油墨是以乙醇和水为主要溶剂加上醇溶树脂制成，其卫生性能符合人们的消费需求及国家政策的要求。但是由于其受溶剂的限制，印刷时速度慢(最高可达140米/分钟)并且仅能用于干式复合的印刷，使用成本明显高于苯溶复合油墨。水性油墨不仅印刷速度、对设备的适应性、包装物对食品的保护性方面满足不了市场需求，而且使用成本比醇溶复合油墨还要高，因此在市场上得不到应用。

随着我国油墨与印刷工业持续稳定地发展，我国的软包装技术也发展迅速，水平不断地提高，制作的软包装材料款式多样、层出不穷，其中复合软包装材料现已成为国内较成熟的主要包装材料之一。在我国现行的软包装印刷工业中，应用于软包装塑料袋的薄膜基材就有NY、PET、BOPP、CPP、RCPP、PE和AL等，我国未来软包装印刷用的薄膜材料的发展趋势就有绿色、环保、卫生安全性的方向发展！特别是食品、药品等的外用软包装材料，由于内装物品的特殊要求，更要求有环保、卫生安全性等高性能。既然市场上有如此之多品种繁多、性能各异的软包装材料，就必不可少的要求有符合如此高性能条件的适用于无苯环保挤复油墨印刷的油墨与之相配套。于是，溶剂型凹版印刷用的无苯环保挤复油墨应运而生。

发明内容

本发明的目的即是提出一种无苯环保挤复油墨。

本发明提出的一种无苯环保挤复油墨，采用SBS树脂、改性EVA树脂、HR型分散剂、碳酸二甲酯和颜料为主要原料，其配料的质量百分比为：SBS树脂5～25％，改性EVA树脂5～25％，HR型分散剂1～2％，碳酸二甲酯50～75％，颜料5～8％。

环保挤复油墨连接料的选择：溶剂型油墨连接料俗称树脂，在凹版油墨中是分散介质，使油墨色粉或颜料和其它配伍性物质均匀地分散于油墨体系中，在它们的周围形成一层保护外壳，不至于发生聚集结块沉淀析出的现象，使油墨具有良好的上机印刷适性；当油墨通过印刷机作用被转移到塑料薄膜承印物表面后，油墨中的有机溶剂就迅速挥发，而连接料树脂就马上固着于薄膜表面并形成牢固的耐高温蒸煮的墨层，均匀地铺展色粉与颜料颗粒，使印刷成品颜色鲜艳，光彩夺目；其中凹版油墨的粘度、流动性、干燥性、转移性、墨膜光泽度和固着性等性能主要由主体连接料所决定；凹版油墨墨膜的环保、卫生安全性、良好的挤复能力等特性也与主体连接料的性能密不可分。因而，凹版塑料环保挤复油墨的开发重点就在于有关环保、卫生安全性、良好的挤复能力连接料的试验选择和生产研究。

本发明选择SBS树脂和改性EVA树脂作为主体连接料；可提高油墨环保，改善油墨的挤复能力适合凹版上机印刷；SBS树脂黏度低，易涂布，能得到较厚涂层、还具有优良的拉伸强度，表面摩擦系数大，低温性能好成膜后油墨表面兼有较好的弹性、硬度、耐磨性和抗冲击性；改性EVA树脂具有附着强度高，弹性好，光泽好，附着力佳，伸张性好的特点；因此同时加入SBS树脂和改性EVA树脂可以使油墨涂层具有较好的弹性，拉伸能力和耐摩擦性，在挤复时使油墨涂层牢牢的附着在印刷薄膜上，这样印品不仅美观，而且不因摩擦、拉伸而变形。

环保挤复油墨有机溶剂的选择：塑料凹版油墨主要是靠溶剂挥发干燥成膜，当油墨被印刷在承印物表面上时，由于溶剂挥发，墨膜厚度降低并收缩。油墨溶剂挥发成膜主要分为两个阶段：第一个是“湿阶段”，受表面层控制；第二个是“干阶段”，溶剂挥发速率受溶剂在整体墨膜里面扩散所控制。有真溶剂时，保证树脂和其它聚合物的充分伸展并相互作用，流平性好。若真溶剂挥发过快，残留溶剂中只为助溶剂时，聚合物分子就倾向于形成紧密的卷曲，甚至析出。尤其重要的是溶剂挥发引起吸热冷却和聚合物浓度上升，使墨膜的表面张力提高，产生溶液自低表面张力区向高表面张力区流动，这就是峰窝流，易产生“桔皮”和浮色现象，所以保持必需量的真溶剂是保证墨膜流平性的重要条件，对无苯环保挤复油墨碳酸二甲酯(Dimethyl Cabonate)简称DMC，常温时是一种无色透明、略有气味、微甜的液体，熔点4℃，沸点90.1℃，密度1.069g/cm³，难溶于水，但可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC毒性很低，在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代″清洁工艺″要求的环保型化工原料。

环保挤复油墨分散剂的选择：环保安全的颜料的润湿分散是环保挤复油墨制造技术的重要环节，把油墨连接料与颜料粉碎成细小的颗粒，使其均匀地分布在油墨的混合连接料中，以期待得到一个稳定的悬浮混合中等粘度的体系。油墨中的颜料分散相当复杂，一般认为有润湿、粉碎、稳定三个相关过程。润湿是指用树脂液、有机溶剂或添加剂，取代颜料表面上的吸附物如空气、水分等，即由固/气界面转变为固/液界面的过程；粉碎是指用机械力把凝聚的2次团粒分散成接近一次粒子的细小粒子，构成悬浮分散体；稳定是指形成的悬浮分散体在无外力的作用下，仍能处于分散悬浮状态。润湿分散剂实质是一种特殊的表面活性剂，对颜料兼备润湿和分散两大功能。它的润湿分散作用就是降低物质的表面张力，使表面活性剂的分子吸附在颜料的表面上，从而产生电荷斥力或空间位阻，防止颜料产生有害的絮凝，使分散体系处于稳定的悬浮状态。HR型分散剂可降低颜料和基料间的表面张力，通过极性基团的作用，吸附在颜料表面，提高基料与颜料的润湿能力，能强化研磨效果，减少分散时间，特别对于难分散的碳黑、酞青蓝能显示出与众不同的效果，能减缓色浆的返粗和絮凝，改进分散程度和稳定作用，能保持色浆低体系粘度和好的流动性。

环保挤复油墨颜料选择：作为油墨着色物质的色粉与颜料，第一特性就是要色彩鲜艳、明亮、饱和，这是制造油墨时选择颜料的首要条件；凹版印刷用的环保挤复油墨对其色粉与颜料有一系列的特殊要求：颜色要鲜艳，光泽度要好，五彩缤纷的世界要有光彩夺目的颜色来装饰；着色力要高，这是衡量颜料使用意义和经济价值的条件；透明性和遮盖力要好，根据油墨用途的不同，对颜料的透明性与遮盖力有不同的要求；吸油量要小，这样才能使油墨浓度易于提高，墨性容易调节；润湿分散性要好，颜料在油墨连接料中的分散能力直接影响到做墨的成败，其它物化性能，如耐光、耐热、耐溶剂、耐酸碱、耐迁移等各项性质兼而有之的颜料很少，只有根据应用方面的特殊要求，选择合适的品种。

本发明采用上述原料及配比，具有如下有益效果：

1、粘度低、流平性好、固含量大、颜色鲜艳、色浓度高、网点重现性佳，适用于层次版的套色印刷。

2、附着牢度高，适用于多种印刷薄膜。

3、印刷适性优良，油墨转移性佳，适用于不同的机速和版深。

4、溶剂残留极低——小于2mg/m²，可印刷出符合环保要求的产品，尤其适合食品包装的印刷。

5、用于作为复合基材的BOPP、PET、尼龙等薄膜的印刷时，具有稳定的附着及复合牢度；挤复性能好，墨膜有很高的剥离强度、挤复性能，剥离强度可达5N/15mm-10N/15mm；挤复强度可达0.9N以上。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

一种无苯环保挤复油墨，采用SBS树脂、改性EVA树脂、HR型分散剂、碳酸二甲酯和颜料为主要原料，其配料的质量百分比为：SBS树脂5～25％，改性EVA树脂5～25％，HR型分散剂1～2％，碳酸二甲酯50～75％，颜料5～8％。

其原料和配比的具体实施例如下：

实施例一                    单位：％

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						碳酸二甲酯	50	50	50	50	50
SBS树脂	22	21	22	25	22
						改性EVA树脂	18	20	18	15	18

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						HR型分散剂	2	2	2	2	2
炭黑	8
						钛白粉		7
品红			8
						天兰				8
联苯胺黄G					8
						合计	100	100	100	100	100

实施例二                    单位：％

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						碳酸二甲酯	65	65	69	65	58
SBS树脂	9.5	9.5	7	10	16.5
						改性EVA树脂	18	19	17	18	17
HR型分散剂	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
						炭黑	6
钛白粉		5
						品红			5
天兰				5.5
						联苯胺黄G					6
合计	100	100	100	100	100

实施例三                            单位：％

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						碳酸二甲酯	67	59	69	73.5	65
SBS树脂	8	15	10	8	10
						改性EVA树脂	18	20	15	12	17
HR型分散剂	1	1	1	1	1
						炭黑	6
钛白粉		5
						品红			5
天兰				5.5
						联苯胺黄G					6
合计	100	100	100	100	100

实施例四                    单位：％

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						碳酸二甲酯	70	68	72	56	58
SBS树脂	6.5	13	12	15.5	12
						改性EVA树脂	17	12.5	10	20	23
HR型分散剂	1	1	1	1	1
						炭黑	5.5
钛白粉		5.5
						品红			5
天兰				7.5
						联苯胺黄G					6

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						合计	100	100	100	100	100

实施例五                单位：％

原料颜色	黑	白	品红	天兰	中黄
						碳酸二甲酯	75	75	75	75	75
SBS树脂	10	8	10	8	12
						改性EVA树脂	6	8	7	9.5	6
HR型分散剂	1	1	1	1	1
						炭黑	8
钛白粉		8
						品红			7
天兰				6.5
						联苯胺黄G					6
合计	100	100	100	100	100

一种无苯环保挤复油墨，其制备工艺如下：

1、准备工作把  工厂所进的原材料按照制造油墨的要求进行预加工；

2、配料方面  将油墨的各种组分按照配比混合是决定印刷油墨各种性能的最关键一环，所谓按照配比指的是油墨的配方。油墨的配方是个很复杂的问题，主要是原材料的选择范围很广，要求被选择的原材料能很好地混合在一起；所制成的油墨还需适应不同印刷过程的印刷工艺和印刷机机型的需要；墨膜在承印物上有很强的附着力；油墨印到承印物表面，还要保证墨膜具有一定的耐抗性能(如耐摩擦、耐热、耐皂、耐晒等)等等；

3、搅拌  配方决定之后是进行搅拌工作，将颜料、连接料以及助剂按配比称好，放入特制的桶中，用搅拌机进行搅拌；搅拌机是装有旋转叶片设备的机械，使颜料和连接料在叶片剪切力和挤压力的作用下初步混合，形成糊状物，以使固体颗粒尽可能地与液体连接料混合；

4、研磨  搅拌后的物料要进行研磨，根据油墨的稀稠不同，分别采用砂磨机进行研磨；使颜料充分分散到连接料中，并且使颜料的颗粒达到一定的细度。轧磨机的种类很多，该项目主要采用砂磨机，其原理都是靠剪切和挤压的作用来完成研磨油墨的。

5、检验  通常在大批量生产前必须进行小样配料与中试试验，经测定各项指标合格后才可正式投入生产。

6、墨研磨完毕后要检查其色相、细度、流动性、粘性、干燥性等性质是否符合设计的要求，经调整和成品检查后就可装桶。

Claims (1)

1.一种无苯环保挤复油墨，其特征在于：所述的无苯环保挤复油墨采用SBS树脂、改性EVA树脂、HR型分散剂、碳酸二甲酯和颜料为主要原料，其配料的质量百分比为：SBS树脂5～25％，改性EVA树脂5～25％，HR型分散剂1～2％，碳酸二甲酯50～75％，颜料5～8％。

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