CN103254687B

CN103254687B - 耐高温型酯溶印刷油墨

Info

Publication number: CN103254687B
Application number: CN201310200102.3A
Authority: CN
Inventors: 杨林学
Original assignee: DONGGUAN RUIDA COATINGS Co Ltd
Current assignee: DONGGUAN RUIDA COATINGS Co Ltd
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2033-05-24
Also published as: CN103254687A

Abstract

本发明提供了一种耐高温型酯溶印刷油墨，属于油墨印刷领域。该油墨以重量百分比计由以下组分构成，酯溶型丙烯酸树脂：5%-20%；硝化棉：5%-15%；有机或无机颜料：5%-35%；助剂：2.2%-11%；混合溶剂：35%-80%。其主要用于凹版食品纸类包装，并具有以下优点：光泽高、流平好、印刷展色性能优；粘性小，印刷不易引起纸张掉毛、挂脏；干燥速度快，不含苯和酮等溶剂，溶剂残留少，复合人体安全性和环保方面的要求，适用于食品包装印刷；耐高温，最高可耐受180℃，封热不掉色。

Description

耐高温型酯溶印刷油墨

技术领域

本发明涉及化工领域中的油墨印刷领域，特别是涉及一种耐高温型酯溶印刷油墨，其可采用凹版印刷方式印刷在食品包装底材上。

背景技术

目前，使用最多的食品包装用的凹版印刷油墨有两种：一种是聚酰胺（PA）树脂为连接料的软包装用油墨，此种油墨是以苯类作为主要溶剂；另一种是以聚氨酯树脂为连接料的复合油墨，例如目前应用比较多的双组份聚氨酯复合油墨，主剂A组分为含羟基的聚氨酯油墨，固化剂B是含异氰酸酯基团的聚氨酯齐聚物，由于A组分需要通过其聚氨酯分子链所带羟基与B组分反应，所以如果体系中含有带羟基的溶剂（醇类或水），则会明显影响固化效果，所以A组分油墨通常使用毒性较高的苯类或酮类溶剂，而且组分B中的异氰酸酯基团使其具有很大的毒性。上述两种油墨所用溶剂都具有较大的刺激性与毒性，不仅对于环境造成极大的影响，而且还对于人体的健康和安全产生巨大的威胁，并容易产生溶剂残留；另外，两种油墨在经热封或其他高温工艺处理时耐高温性能不佳，达不到市场上相应的技术要求。因此，需要提供一种耐高温型的、安全环保的印刷油墨。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种耐高温型酯溶印刷油墨。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供的耐高温型酯溶印刷油墨，按重量百分比计由如下组分构成：

酯溶型丙烯酸树脂5%-20%；

硝化棉5%-15%；

有机或无机颜料5%-35%；

助剂2.2%-11%；

混合溶剂35%-80%。

在上述耐高温型酯溶印刷油墨中，优选地，所述酯溶型丙烯酸树脂的平均分子量为50000-80000，玻璃化温度为50℃以上。

在上述耐高温型酯溶印刷油墨中，优选地，所述硝化棉的聚合度为504，含氮量为5%-15%。

在上述耐高温型酯溶印刷油墨中，优选地，所述助剂为附着力增强剂、环保增塑剂和防沉剂。更优选地，所述助剂中的各组分占（相当于）所述油墨总重量的百分比为：附着力增强剂1%-5%；环保增塑强剂1%-5%；防沉剂0.2%-1%。其中所述附着力增强剂优选为酯溶型附着力增强剂。所述环保增塑剂优选为柠檬酸酯类增塑剂或环氧类增塑剂。所述防沉剂优选为气相二氧化硅或聚乙烯微粉腊。

在上述耐高温型酯溶印刷油墨中，优选地，所述混合溶剂由如下组分构成：异丙醇、醋酸正丙酯和醋酸丁酯。更优选地，所述混合溶剂中的各组分占（相当于）所述油墨总重量的百分比为：异丙醇15%-25%；醋酸正丙酯15%-30%；醋酸丁酯5%-25%。

在上述耐高温型酯溶印刷油墨中，优选地，所述油墨以重量百分比计由以下组分构成：酯溶型丙烯酸树脂10%-15%，硝化棉6%-10%，有机或无机颜料10%-30%，助剂3%-5%，混合溶剂45%-60%。更优选地，所述油墨以重量百分比计由以下组分构成：酯溶型丙烯酸树脂10%，硝化棉8%，有机或无机颜料30%，助剂4.5%，混合溶剂47.5%。

本发明的耐高温型酯溶印刷油墨主要用于凹版食品纸类包装，也可运用于铜版纸、普通纸、CPP膜、PE膜等多种包装制品上的印刷。

本发明耐高温型酯溶印刷油墨具有以下优点：

（1）光泽高、流平好、印刷展色性能优；

（2）粘性小，印刷不易引起纸张掉毛、挂脏；

（3）干燥速度快，不含苯和酮等溶剂，溶剂残留少，复合人体安全性和环保方面的要求，适用于食品包装印刷；

（4）耐高温，最高可耐受180℃，封热不掉色。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明提供的耐高温型酯溶印刷油墨由如下组分构成：酯溶型丙烯酸树脂、硝化棉、有机或无机颜料、助剂和混合溶剂，各组分的重量百分比为：

酯溶型丙烯酸树脂5%-20%，

硝化棉5%-15%，

有机或无机颜料5%-35%，

助剂2.2%-11%，

混合溶剂35%-80%。

所述印刷油墨各组分之和为100%。

本发明提供的耐高温型酯溶印刷油墨以重量百分比计优选由以下组分构成：

酯溶型丙烯酸树脂10%-15%；

硝化棉6%-10%；

有机或无机颜料10%-30%；

助剂3%-5%；

混合溶剂45%-60%。

本发明提供的耐高温型酯溶印刷油墨按重量百分比更优选由以下组分构成：

酯溶型丙烯酸树脂10%；

硝化棉8%；

有机或无机颜料30%；

助剂4.5%；

混合溶剂47.5%。

所述酯溶型丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类及其他烯属单体共聚制成的树脂，优选地，本发明油墨中的酯溶型丙烯酸树脂的平均分子量（Mw）为50000-80000，玻璃化温度（Tg）为50℃以上。比如，可选用美国罗门哈斯单位生产的B-66型号的丙烯酸树脂（Mw：70000，Tg：50℃）、荷兰利康单位生产的725型号的丙烯酸树脂（Mw：55000，Tg：63℃）。控该树脂制分子量可以更好地控制溶剂对酯溶型丙烯酸树脂的溶解性，以此控制溶解后的光泽、流动度。控制该树脂玻璃化温度可以更好地控制酯溶型丙烯酸树脂的耐温性能、硬度以及溶解性。

优选地，所述硝化棉的聚合度（n）为：504，含氮量为5%-15%。比如，可选用北方化工单位生产的1/8型号的硝化棉、台销化工单位生产的1/8型号的硝化棉。控制硝化棉的聚合度可以更好地控制同样粘度下的固含量，这样能提供饱满的色彩。控制硝化棉的含氮量可以更好地控制酸值，以控制稳定性、保质期以及耐化学性能。

优选地，所述有机或无机颜料是指各种颜色的有机或无机颜料，有机颜料如酞青蓝、立索尔红；酞青绿；无机颜料如炭黑、钛白粉。

优选地，所述助剂为附着力增强剂、环保增增塑剂和防沉剂。更优选：所述助剂中的各组分占油墨总重量的百分比为：附着力增强剂1%-5%，环保增塑剂1%-5%，防沉剂0.2%-1%。其中：

所述附着力增强剂可以使用本领域常用增强剂，优选使用酯溶型附着力增强剂，如日本制纸814HS氯化聚丙烯。

所述环保增塑剂可以使用本领域常用增塑剂，优选使用柠檬酸酯类增塑剂或环氧类增塑剂；所述柠檬酸酯类增塑剂可选用柠檬酸三丁酯（TBC）、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)等；所述环氧类增塑剂可选用环氧油酸丁酯、环氧油酸辛酯、环氧油酸葵脂。

所述防沉剂可以使用本领域常用防沉剂，优选使用气相二氧化硅或聚乙烯微粉蜡，所述聚乙烯微粉蜡的粒径优选为5μm-20μm，可选用科莱恩单位生产的3620型号的聚乙烯微粉蜡。

所述混合溶剂优选由异丙醇、醋酸正丙酯和醋酸丁酯三种组分构成。更优选地，所述混合溶剂中的各组分占油墨总重量的百分比为：异丙醇15%-25%，醋酸正丙酯15%-30%，醋酸丁酯5%-25%。

下面列举几个实例。

实施例1

本发明的耐高温型酯溶印刷油墨，按重量百分比由以下组分构成：

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂10%

（北方化工，1/8）硝化棉8%

（宁波新福，R-606）金红石型钛白粉30%

（日本制纸814）酯溶型附着力增强剂2%

（茂名石化）柠檬酸三丁酯增塑剂2%

气相二氧化硅0.5%

异丙醇20%

醋酸正丙酯20%

醋酸丁酯7.5%

将各组分混合并搅拌均匀即可获得本发明的耐高温型酯溶印刷油墨。

实施例2

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂12%

（北方化工，1/8）硝化棉8%

酞青蓝10%

（日本制纸，814）酯溶型附着力增强剂2%

（茂名石化）柠檬酸三丁酯增塑剂2%

（科莱恩，3620）聚乙烯微粉蜡0.5%

异丙醇20%

醋酸正丁酯25.5%

醋酸丁酯20%

实施例3

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂16%

（北方化工，1/8）硝化棉10%

（宁波新福，R-606）金红石型钛白粉26%

（日本制纸，814）酯溶型附着力增强剂2%

（美国壳牌，828）环氧类增塑剂2%

气相二氧化硅0.5%

异丙醇16%

醋酸正丙酯18.5%

醋酸丁酯9%

实施例4

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂15%

（北方化工，1/8）硝化棉6%

酞青绿10%

（日本制纸，814）酯溶型附着力增强剂2%

（茂名石化）柠檬酸三丁酯增塑剂2%

气相二氧化硅0.5%

异丙醇17%

醋酸正丙酯25.5%

醋酸丁酯22%

实施例5

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂7%

（北方化工，1/8）硝化棉13%

酞青绿15%

（日本制纸，814）酯溶型附着力增强剂4%

（茂名石化）柠檬酸三丁酯增塑剂4%

气相二氧化硅1%

异丙醇22%

醋酸正丙酯29%

醋酸丁酯5%

实施例6

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂10%

（北方化工，1/8）硝化棉14%

酞青绿14%

（日本制纸，814）酯溶型附着力增强剂6%

（茂名石化）柠檬酸三丁酯增塑剂0.9%

气相二氧化硅0.1%

异丙醇28%

醋酸正丙酯14%

醋酸丁酯13%

实施例7

（罗门哈斯，B-66）酯溶型丙烯酸树脂10%

（北方化工，1/8）硝化棉8%

金红石型钛白粉30%

（日本制纸，814）酯溶型附着力增强剂1%

（茂名石化）柠檬酸三丁酯增塑剂3%

气相二氧化硅0.5%

异丙醇23%

醋酸正丙酯15%

醋酸丁酯9.5%

实施案例1-7制备出的耐高温型酯溶印刷油墨的主要技术指示如下表所示：

检测项目	国家标准	检测值	结果
				细度（μm，刮板仪）	≦25	≦10	合格
着色力（%）	95-110	98-105	合格
				粘度（S）（4#杯/25℃）	25-70	40-70	合格
初干（mm）（30S/25℃）	25-50	30-50	合格
				附着牢度（%）（胶带法）	≧90	≧95	合格
溶剂残留量mg/㎡	≦3	≦1	合格
				苯、酮类溶剂	/	无	合格

上述技术指示的测试结果根据QB/T1046-2003的标准测试。

本发明的油墨溶剂残留量最小、没有气味、耐温好。

将实施例1-7制备的油墨分别印在包装纸上，然后在油墨面上进行压纹及烫金（160℃以上）工艺，墨层均没有被破坏。

将实施例1-7制备的油墨分别印在CPP膜上，然后在180℃左右进行高温热封，油墨均不掉色。

以上所述实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种印刷油墨，其特征在于，以重量百分比计由以下组分构成；

其中，

所述酯溶型丙烯酸树脂的平均分子量为50000-80000，玻璃化温度为50℃以上；所述硝化棉的聚合度为504，含氮量为5％-15％；

所述助剂中的各组分相当于油墨总重量的百分比：

附着力增强剂 1％-5％；

环保增塑剂 1％-5％；

防沉剂 0.2％-1％；

所述混合溶剂中的各组分相当于油墨总重量的百分比：

异丙醇 15％-25％；

醋酸正丙酯 15％-30％；

醋酸丁酯 5％-25％。

2.根据权利要求1所述的印刷油墨，其特征在于，所述附着力增强剂为酯溶型附着力增强剂。

3.根据权利要求1所述的一刷油墨，其特征在于，所述环保增塑剂是柠檬酸酯类增塑剂或环氧类增塑剂。

4.根据权利要求1所述的印刷油墨，其特征在于，所述防沉剂是气相二氧化硅或聚乙烯微粉腊。

5.根据权利要求1所述的印刷油墨，其特征在于，以重量百分比计由以下组分构成：

酯溶型丙烯酸树脂10％-15％，

硝化棉6％-10％，

有机或无机颜料10％-30％，

助剂3％-5％，

混合溶剂45％-60％。

6.根据权利要求1所述的印刷油墨，其特征在于，以重量百分比计由以下组分构成：

酯溶型丙烯酸树脂 10％，

硝化棉 8％，

有机或无机颜料 30％，

助剂 4.5％，

混合溶剂 47.5％。