CN102061113B - 醇溶聚氨酯凹版塑料油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，是由以下重量份的原料混合而成：PU-1010聚氨酯28-32份，醇溶聚醛树脂（醛树脂）2.5-4份，分散剂0.3-0.5份，抗静电剂0.5-4份，附着力增强剂0.5-3份，蜡粉0.3-0.5份，防沉淀剂0.3-0.5份，颜料9-32份，乙醇31.6-53.9份。本发明醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，采用乙醇为溶剂不需要采用苯类溶剂辅助溶解，而且各种原料当中都不含有苯，完全解决了苯类溶剂对人体和环境造成的污染，使油墨的制造、运输、使用更加安全环保，而且得到的油墨质地均一，着色力，附着牢固度，粘度、初干性及其他性能与普通的氯化聚丙烯油墨相当，达到了QB/T2024-94标准的要求。

Description

醇溶聚氨酯凹版塑料油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及多功能防冻醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，同时涉及一种该油墨的制备方法。

背景技术

在我国各大超市摆放的各种食品、药品塑料包装，基本上采用氯化聚丙烯油墨印刷。这种油墨在我国已延用40多年，产品用苯类溶剂溶解树脂用于生产油墨，使用时用苯类溶剂稀释。苯类溶剂是由石油加热分馏出来的产品，是不可再生资源，每年我国在油墨领域需要耗费约42万吨以上的苯类溶剂，而且苯类溶剂本身是一种有毒物质，具有致癌作用，可通过皮肤、呼吸道吸收，易引发白血病、溶血性贫血，更为严重的是有害溶剂中的可溶性砷元素的迁移，会造成肺癌及消化系统的癌症。在氯化聚丙烯油墨的生产过程中，会挥发出大量的苯类溶剂蒸汽，对生产环境造成严重的污染，而且这些挥发的苯类溶剂蒸汽排放到大气当中，对人类的生态环境造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种醇溶无苯类溶剂的凹版塑料油墨，以乙醇替代苯类溶剂为油墨溶剂，从根本上解决苯类溶剂对人类及环境的影响，同时提高油墨的耐蒸煮性、耐冻性，适应OPP、PE、PA、PVDC等多种印刷薄膜的需要。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，是由以下重量份的原料混合而成：PU-1010聚氨酯28-32份，醇溶聚醛树脂（醛树脂）2.5-4份，分散剂0.3-0.5份，抗静电剂0.5-4份，附着力增强剂0.5-3份，蜡粉0.3-0.5份，防沉淀剂0.3-0.5份，颜料9-32份，乙醇31.6-53.9份。

所述醇溶聚醛树脂为CF101聚醛树脂（醛树脂）。

所述分散剂为XC-01分散剂。

所述防沉淀剂为气相二氧化硅或陶土。

所述蜡粉为聚乙烯蜡。

所述抗静电剂为AC-2抗静电剂或AE-2抗静电剂。

本发明的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，其一采用乙醇替代苯类溶剂作为油墨的溶剂，乙醇来源于农作物发酵，是一种来源广泛的可再生资源，而且乙醇无毒不会对环境造成污染，符合国家提出的可持续发展的要求。其二采用醇溶性的PU-1010聚氨酯为主树脂和醇溶醛树脂为辅助树脂，PU-1010是一种醇溶性聚氨酯，能提大油墨的耐蒸煮性和耐冻性，并且在附着力增强剂配合作用下能够适应OPP、PE、PA、PVDC等多种印刷薄膜的需要；醇溶聚醛树脂是一种醇溶性聚合物，完全溶于乙醇，且与PU-1010聚氨酯具有较好的相容性，作为油墨中的辅助树脂成分。印刷时随着油墨中的溶剂逐渐挥发PU-1010聚氨酯和醇溶聚醛树脂包裹住颜料颗粒，并粘附在印刷的目标基材上。

本发明醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，醇溶聚醛树脂是优选出的与PU-1010聚氨酯树脂互溶性最好的树脂，醇溶醛树脂为CF101聚醛树脂（醛树脂）软化点120℃，耐温性能好，印刷时能提高色彩的均匀度，各颜色的相互叠加效果好；能提高颜料的亮度，而且对OPP、PE、PA、PVDC等多种印刷基材具有很好的附着力，印刷后的光泽度好。

作为进一步的改进，本发明对油墨中的分散剂、抗静电剂、蜡粉、防沉淀剂进行了优选。分散剂优选XC-01分散剂，在油墨中能提大颜料的润湿性、分散性、展色性，降低油墨粘度，提大油墨的流平性；抗静电剂起到消除印刷过程中产生的静电作用，优选AC-2抗静电剂、AE-2抗静电剂，优选的这些抗静电剂能防止浮色、发花，而且与PU-1010聚氨酯和醇溶聚醛树脂有较好的相容性；蜡粉优选3620聚乙烯蜡粉、9815聚乙烯蜡粉或178z聚乙烯蜡粉，能提大油墨的分散性，改善印刷产品的光泽度和耐划痕效果；防沉淀剂选择气相二氧化硅或陶土，可提大油墨的分散性，防止油墨出现沉淀。

本发明醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的其制备方法步骤如下：

1）取2.5-4份醇溶聚醛树脂用部分乙醇完全溶解，得到聚醛树脂溶液； 

2）取步骤1）的聚醛树脂溶液及醇溶聚氨酯25-32份，分散剂0.3-0.5，抗静电剂0.5-4份，附着力增强剂0.5-3份，蜡粉0.3-0.5份，防沉淀剂0.3-0.5份，混合并搅拌分散60-120分钟，在搅拌过程中加入颜料9-30份；

3）将搅拌分散后得到混合物进行研磨分散至混合物细度不大于15μm。

4）将余量的乙醇加入混合物中高速分散20-60分钟得到油墨，所述乙醇总量31.6-53.9份。

步骤3所述研磨分散时间为3-5遍，每遍60-120分钟。

本发明醇溶油墨的制备方法中，采用乙醇为溶剂不需要采用苯类溶剂辅助溶解，而且各种原料当中都不含有苯类溶剂，完全解决了苯类溶剂对人体和环境造成的污染，使油墨的制造、运输、使用更加安全环保，而且得到的油墨质地均一，着色牢固，其性能与普通的氯化聚丙烯油墨相当，达到了QB/T2024-94标准的要求。

具体实施方式

实施例1

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨是由以下重量份的原料混合而成：PU-1010聚氨酯30份，醇溶聚醛树脂2.5份，分散剂0.3份，抗静电剂0.5份，附着力增强剂2.2份，蜡粉0.5份，防沉淀剂0.4份，颜料32份，乙醇31.6份。上述原料均为市售产品，其中醇溶醛树脂选用CF101聚醛树脂，分散剂选用XC-01分散剂，抗静电剂选用AC-2抗静电剂，附着力增强剂选用OPP附着力增强剂，蜡粉选用3620聚乙烯蜡粉，防沉淀剂选用气相二氧化硅，颜料选用钛白粉。

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的制备方法步骤如下：

1）取2.5份醇溶聚醛树脂溶解于2.5份乙醇，得到醛树脂溶液，乙醇用量可变化只要使醇溶聚醛树脂完全溶解即可；

2）取步骤1）的聚醛树脂溶液5份以及醇溶聚氨酯30份，分散剂0.5，抗静电剂0.5份，附着力增强剂2份，蜡粉0.5份，防沉淀剂0.4份，混合并搅拌分散60分钟，在搅拌过程中加入颜料32份；

3）将搅拌分散后得到混合物进行研磨分散3-5遍，每遍60-120分钟，混合物研磨至细度不大于15μm. 

4）将余量的29.1份乙醇加入混合物中，用分散机对成品搅拌分散20分钟后得到醇溶聚氨酯凹版塑料油墨。 

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的性能参数如表1所示。

实施例2

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨是由以下重量份的原料混合而成：PU-1010聚氨酯28份，醇溶聚醛树脂4份，分散剂0.4，抗静电剂1.5份，附着力增强剂0.5份，蜡粉0.4份，防沉淀剂0.3份，颜料11份，乙醇53.9份。上述原料均为市售产品，其中醇溶聚醛树脂选用CF101聚醛树脂，分散剂选用XC-01分散剂，抗静电剂选用AE-2抗静电剂，附着力增强剂选用OPP附着力增强剂，蜡粉选用9815聚乙烯蜡，防沉淀剂选用气相二氧化硅，颜料选用炭黑。

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的制备方法步骤如下：

1）取4份醇溶聚醛树脂溶解于4份乙醇，得到聚醛树脂溶液，乙醇用量可变化只要使醇溶聚醛树脂完全溶解即可；

2）取步骤1）的聚醛树脂溶液以及醇溶聚氨酯28份，分散剂0.4，抗静电剂1.5份，附着力增强剂2份，蜡粉0.4份，防沉淀剂0.3份，混合并搅拌分散90分钟，在搅拌过程中加入颜料11份；

3）将搅拌分散后得到混合物进行研磨分散3-6遍，每遍60-120分钟，混合物研磨至细度不大于15μm。

4）将余量的乙醇49.9份加入混合物中，用分散机对成品搅拌20分钟后得到醇溶聚氨酯凹版塑料油墨。

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的性能参数如表1所示。

实施例3

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨是由以下重量份的原料混合而成：PU-1010聚氨酯32份，醇溶聚醛树脂2.5份，分散剂0.5，抗静电剂4份，附着力增强剂3份，蜡粉0.5份，防沉淀剂0.5份，颜料9份，乙醇42.5份。上述原料均为市售产品，其中醇溶聚醛树脂选用CF101聚醛树脂，分散剂选用XC-01分散剂，抗静电剂选用AC-2抗静电剂，附着力增强剂选用OPP附着力增强剂，蜡粉选用178z聚乙烯蜡，防沉淀剂选用气相二氧化硅，颜料选用酞菁蓝。

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的制备方法步骤如下：

1）取2.5份醇溶聚醛树脂溶解于2.5份乙醇，得到聚醛树脂溶液，乙醇用量可变化只要使醇溶聚醛树脂完全溶解即可；

2）取步骤1）的聚醛树脂乙醇溶液以及醇溶聚氨酯32份，分散剂0.5，抗静电剂4份，附着力增强剂3份，蜡粉0.5份，防沉淀剂0.5份，混合并搅拌分散120分钟，在搅拌过程中加入颜料9份；

3）将搅拌分散后得到混合物进行研磨分散3-6遍，每遍60-120分钟，混合物研磨至细度不大于15μm。

4）将余量的乙醇40份加入混合物中，用分散机对成品搅拌20分钟后得到醇溶聚氨酯凹版塑料油墨。

本实施例的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的性能参数如表1所示。

表1  实施例1醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的性能参数

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实验例

1、稳定性试验：将实施例1-3的油墨静置2周，油墨均澄清透明，没有树脂析出，无分层现象。

2、抗冻试验：将实施例1-3的油墨在-24℃的环境中放置过夜，观察所有油墨只是粘度增大，但检测油墨细度正常，而且没有返粗及树脂、助剂析出迹象。

3、耐蒸煮试验：分别采用实施例1-3的油墨印刷成样品，在沸水中煮沸30分钟，所有样品墨不脱色，耐搓不掉墨；升压升温至125℃蒸煮30分钟，所有样品墨不脱色、耐搓不掉墨。

Claims (7)

1.醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，其特征在于：是由以下重量份的原料混合而成：PU-1010聚氨酯28-32份，CF101醇溶聚醛树脂2.5-4份，分散剂0.3-0.5份，抗静电剂0.5-4份，附着力增强剂0.5-3份，蜡粉0.3-0.5份，防沉淀剂0.3-0.5份，颜料9-32份，乙醇31.6-53.9份。

2.根据权利要求1所述的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，其特征在于：所述分散剂为XC-01分散剂。

3.根据权利要求1所述的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，其特征在于：所述防沉淀剂为气相二氧化硅或陶土。

4.根据权利要求1所述的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，其特征在于：所述蜡粉为聚乙烯蜡。

5.根据权利要求1所述的醇溶聚氨酯凹版塑料油墨，其特征在于：所述抗静电剂为AC-2抗静电剂或AE-2抗静电剂。

6.醇溶聚氨酯凹版塑料油墨的制备方法，其特征在于：其步骤如下：

1）取2.5-4份醇溶聚醛树脂用部分乙醇完全溶解，得到聚醛树脂溶液；

2）取步骤1）的聚醛树脂溶液及醇溶聚氨酯25-32份，分散剂0.3-0.5，抗静电剂0.5-4份，附着力增强剂0.5-3份，蜡粉0.3-0.5份，防沉淀剂0.3-0.5份，混合并搅拌分散60-120分钟，在搅拌过程中加入颜料9-30份；

3）将搅拌分散后得到混合物进行研磨分散至混合物细度不大于15μm；

4）将余量的乙醇加入混合物中高速分散20-60分钟得到油墨，所述乙醇总量31.6-53.9份。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：步骤3所述研磨分散时间为3-5遍，每遍60-120分钟。