CN103265846B - 一种酯溶型凹版复合油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凹版复合油墨，特别涉及一种酯溶性型聚氨酯油墨及其制备方法，属于印刷油墨领域。为了克服现有技术中油墨的气味大溶剂残留高，树脂牢度差的技术不足，本发明提供一种酯溶性凹版复合油墨及其制备方法，所述酯溶性凹版复合油墨初干性能和着色力优异，摩擦系数在0.6-0.7之间，非常适合自动包装的需要，具有很好的行业推广价值。

Description

一种酯溶型凹版复合油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种凹版复合油墨，特别涉及一种酯溶型凹版复合油墨及其制备方法，属于印刷油墨领域。

背景技术

随着人们对生活质量以及生存发展环境的要求不断提高，包装市场“绿色包装材料”的呼声越来越高，即提高环保性能，选择节能、低耗、无毒、无污染、易降解的无公害包装材料。“绿色包装材料”是未来包装印刷材料的发展趋势，日益受到人们的重视，而印刷油墨是包装材料中污染较为严重的原料之一，“绿色包装材料”呼吁环保型油墨产品，以满足高档产品的包装要求。

国内的凹版复合油墨以氯化聚丙烯、氯醚树脂以及乙烯—醋酸乙烯树脂等作为主体连结料，该体系油墨经过三十多年的发展，已经相当成熟，是目前国内复合油墨的主流产品，但氯化聚丙烯树脂体系的复合油墨，由于其所用树脂的原因，只能适合于BOPP（双向拉伸聚丙烯）薄膜的印刷，对于其它的印刷底材如PET（聚酯薄膜）、NY（尼龙薄膜）等没有附着力，不能附着在底材上面，因此限制了该类体系油墨的使用范围。另外该类体系油墨只适合于普通干燥食品、日化用品的包装产品，不能应用于含水、含油脂类等食品包装，更不能应用于食品包装的一些后加工工艺，如抽真空、水煮、高温蒸煮等。但随着人们生活水平的不断提高，环保意识的不断加强，各行各业对印刷包装的环保要求也是日趋重视，特别是近几年来，国内出台了一系列的环保法规标准，该体系复合油墨已逐渐不适应当前印刷包装行业的高速发展。

而在国外，欧美日等发达国家的凹版复合油墨品种早已淘汰了以氯化聚丙烯等树脂作为主体连结料的复合油墨，而改用以聚氨酯树脂为主体连结料的复合油墨，该类体系的油墨由于其适用范围广泛，通用性强，基本可以满足当前印刷包装行业发展的要求。聚氨酯类油墨与氯化聚丙烯相比，具有以下优点：①聚氨酯油墨采用醇、酯类溶剂，无需依赖苯类溶剂；②聚氨酯油墨与基材的剥离强度远高于氯化聚丙烯类，如一般氯化聚丙烯在NY 上的剥离强度只有1-2N/15mm，而聚氨酯油墨可以达到2-5/15mm ；③聚氨酯油墨可以通过调节原料组合、组成比例来调节油墨性能如干燥性、附着力、粘度等，来达到良好的平衡，实现优异的印刷适性；④相对于氯化聚合物，聚氨酯应用基材广泛，前者一般只能用于BOPP 的凹印，而后者可以通用于PET、NY、BOPP、PE 等基材。目前国内的聚氨酯复合油墨尚处于起步阶段，但国内在生产聚氨酯复合油墨过程中基于溶解性的考虑常添加大量的甲苯等苯类溶剂，否则油墨在使用过程中会产生溶解困难，印刷适应性差等问题。该类溶剂毒性大，严重危害着环境安全。在2008年出台GB/T10004-2008《包装用塑料复合膜、袋 干法复合、挤出复合》中提到复合袋的溶剂残留量，其中规定苯类溶剂不检出（小于0.01mg/m2视为不检出），从而间接要求到复合油墨中不能使用苯类溶剂。

国内专利申请201110269521.3 公开了一种塑料复合油墨用酯醇溶聚氨酯树脂的制备方法，以二聚脂肪酸与二元胺和含羟基的一元胺反应合成数均分子量400-2000 的端羟基聚酰胺，加入聚酯多元醇、小分子二元醇和脂肪醇聚氧乙烯醚，与二异氰酸酯反应制得端基为异氰酸酯基的聚氨酯/ 聚酰胺嵌段聚合物，再以二元胺扩链剂扩链，最后以分子量调节剂控制分子量，并加入稀释剂制成塑料复合油墨用酯醇溶聚氨酯树脂。国内专利申请201210593787.8公开了一种塑料油墨用醇溶聚氨酯树脂，特征在于，包括以下采用的原料及其重量份数：2.5-8 份聚酯多元醇，20-30 份聚醚多元醇，5-10 份二异氰酸酯，1-5 份二元胺，60-66 份醇类稀释剂，0.01-0.15 份稳定剂。制备得到的塑料油墨用醇溶聚氨酯树脂平均分子量20000-30000，固含量34-36％，并可以作为连接料配成油墨，完全是醇类做为溶剂，以水为代替溶剂或部分溶剂，环保安全，但利用其制备得到的水溶性的塑料油墨在附着性能和摩擦系数方面不佳，长期储藏容易变质。

本发明致力开发一种以聚氨酯树脂作为主体连结料的复合油墨，其对于提高食品安全水平和技术革新具有十分重要的现实意义和经济效益。

发明内容

为了克服现有的以聚氨酯树脂为主体连结料的复合油墨气味大溶剂残留高的技术缺陷，同时显著改善该类油墨的印刷适应性和溶解性等技术指标，本发明提供一种安全环保、牢度高、摩擦系数优异的酯溶性聚氨酯油墨。该酯溶性聚氨酯油墨安全无毒，初干性能和着色力优异，非常适合自动包装的要求。

本发明技术问题是通过下述技术方案实现的：

成剂脂本发明提供一种酯溶性聚氨酯油墨，其由20-35份A料、10-35份B料和45-55份C料组成，其中A料由20-30份的醋酸正丙酯、0.5-1份防静电剂、2-2.5份氯醋树脂和0-1份分散剂组成；B料由0.5份防粘剂和10-30份色粉组成；C料由20-30份聚氨酯树脂，0.5-1份附着力促进剂，0-5份丙二醇甲醚醋酸酯，10-15份醋酸正丙酯、0-5份丙二醇甲醚和0-2份流平剂组成。油墨防静电剂是一种高效型非离子型的表面活性剂，可用于软质PE、PP、PET、PS、PVC等薄膜表面的印刷油墨中起抗静电作用，可改善油墨产品抗磨擦、浮色、发花性能，并可防止高速印刷时油墨飞溅及印刷产品积尘现象产生;在油墨体系里能平衡正负离子，从而达到油墨体系的相对稳定不易发生油墨沉降的现象。上述所述油墨防静电剂优选为阳离子表面活性剂。流平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，优选为二甲基硅油。色粉为含有颜料的组合物，优选为金红石钛白粉、颜料黄83色粉、R400炭黑色粉、颜料红170色粉或酞箐蓝色粉。

作为本发明所优选的一种实施方式，上述酯溶性聚氨酯油墨为白色油墨，其22.5份A料、30.5份B料和47份C料组成，其中A料由20份的醋酸正丙酯、0.5份防静电剂和2份氯醋树脂组成；B料由0.5份防粘剂和30份金红石钛白粉组成；C料由30份聚氨酯树脂，1份附着力促进剂,5份醋酸正丙酯，11份丙二醇甲醚醋酸酯组成。

作为本发明另一种所优选的实施方式，上述酯溶性聚氨酯油墨由34份A料、10.5份B料和55.5份C料组成，其中A料由30份的醋酸正丙酯、0.5份防静电剂、2.5份氯醋树脂和1份分散剂组成；B料由0.5份防粘剂和10份色粉组成；C料由30份聚氨酯树脂，1份附着力促进剂，5份丙二醇甲醚醋酸酯，12.5份醋酸正丙酯， 5份丙二醇甲醚和2份流平剂组成。

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

采用本发明油墨处方和制备方法生产的油墨在多个方面均优于现有技术中的油墨，其中：

1）本发明油墨处方和制备工艺中采用对人体无毒的无水酒精，大大减少了生产过程中的苯或其他有毒溶剂的使用，印刷品无刺激性气味，与现有的油墨相比安全环保性能大大提高。本发明所述聚氨酯油墨安全环保，溶剂以正丙酯、乙酯、异丙醇为主，不含其它苯类、酮类有机溶剂等有害物质；印刷产品气味小，溶剂残留低于5mg/m²符合食品包装要求，完全符合国家关于溶剂残留标准及行业标准。

2）采用本发明油墨处方和制备工艺制备得到的油墨的颗粒度均一，细度小，初干性能优异，着色力和摩擦系数稳定优异，适合自动包装机适用，完全符合油墨技术要求。本发明油墨在上述性能指标优于现有油墨。

3）本发明所述聚氨酯油墨性能稳定，使用正丙酯、异丙醇混合溶剂溶解后固形物低，且在连续使用过程中主要性能指标无明显变化；所制得的聚氨酯油墨贮存稳定性高，在保质期内产品的品质参数无明显变化。

4）本发明所述聚氨酯油墨使用方便，应用范围广。本发明油墨再溶性好，停机易洗版，不会出现塞版现象，可广泛用于水煮、蒸煮、抽真空、冷冻、冷藏等复合袋的后加工工艺。

具体实施方式

下面将结合具体实施例中，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1 本发明酯溶性聚氨酯油墨

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂，、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

实施例2 本发明酯溶性聚氨酯油墨

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂，、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

实施例3 本发明酯溶性聚氨酯油墨

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂，、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

实施例4 本发明酯溶性聚氨酯油墨

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

实施例5 本发明酯溶性聚氨酯油墨

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂，、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

实施例6 本发明酯溶性聚氨酯油墨

上述所述酯溶性聚氨酯油墨的制备方法为：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂，、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂后分散10min即可得到本发明所述酯溶性聚氨酯油墨。

参比实施例1 CN 102040882 B实施例4

一种蓝色醇溶性复合油墨配方，它按以下重量组分配比制作，醇溶性聚氨酯树脂29 公斤，醇溶性缩丁醛树脂2 公斤，静电剂0.5 公斤，分散剂0.5 公斤，哑光粉0.5公斤，蓝色颜料10 公斤，正丙酯10 公斤，乙酯20 公斤，异丙醇10 公斤，乙醇14 公斤，甲丁醚2 公斤，聚酮树脂1.5 公斤。制作工艺为：置于高速分散机中以1600 转/ 分速度高速分散40 分钟，再置于砂磨机中研磨6 小时，然后置于高速搅拌机中以800 转/ 分速度搅拌20 分钟，检测合格后包装。

参比实施例2 CN 103031021 A中实施例1

一种大豆蛋白树脂类水性凹版油墨，其包括以质量百分数计的如下的成分：30% 的源自大豆蛋白的植物树脂，15% 的水性碳黑（颜料），1.5% 的有机硅改性水性羟基丙烯酸以及53.5% 的水。其通过以下步骤来制备的：（a）根据上述配方中的比例，将源自大豆蛋白的植物树脂、水性碳黑、有机硅改性水性羟基丙烯酸及水放在搅拌装置中均匀地混合成浆状混合料；（b）利用压辊机将混合后的浆状混合料挤压成片状的半成品；（c）将片状的半成品粉碎成碎片；（d）将碎片与质量百分比占总成分15% 的上述植物树脂和质量百分比占总成分为20%的水进行高速搅拌混合，得到终产品油墨。

实施例 7本发明凹版表印油墨性能测定

测定本发明实施例1-6和参比实施例1、参比实施例2的相关参数指标，具体为通过刮板细度计对油墨的细度和初干性进行检测，通过旋转粘度计对油墨的粘度进行检测，通过pH 计对油墨的pH 值进行检测，通过GB/T14624.2-93 的方法对油墨的着色力进行检测。

表1 本发明凹版表印油墨性能指标测定结果

由表1可以看出，采用本发明油墨处方和制备方法生产的油墨在多个方面均优于参比实施例1和参比实施例2，其中：

1）本发明油墨处方和制备工艺中采用对人体无毒的无水酒精，大大减少了生产过程中的苯或其他有毒溶剂的使用，无刺激性气味，与现有的油墨相比安全环保性能大大提高。

2）采用本发明油墨处方和制备工艺制备得到的油墨的颗粒度均一，细度小，初干性能优异，着色力和摩擦系数稳定优异，适合自动包装机适用，完全符合油墨技术要求。本发明油墨在上述性能指标优于参比实施例1和参比实施例2。

表2本发明油墨印刷性能测试及长期稳定性测定结果

由表2可以看出，采用本发明油墨印制的印刷品的剥离强度较高，附着力强，且印刷制品溶剂残留度低，更符合安全环保的印刷理念。本发明油墨储存3个月后，细度、初干性、着色力以及摩擦系数等性能指标基本保持稳定，表明本发明所制得的油墨的长期储藏稳定性高。

Claims (2)

1.一种酯溶性聚氨酯油墨，其特征在于，所述酯溶性聚氨酯油墨由34份A料、10.5份B料和55.5份C料组成，其中A料由30份醋酸正丙酯、0.5份防静电剂阳离子表面活性剂、2.5份氯醋树脂和1份分散剂组成；B料由0.5份防粘剂和10份颜料黄83色粉组成；C料由30份聚氨酯树脂、1份附着力促进剂、5份丙二醇甲醚醋酸酯、12.5份醋酸正丙酯、5份丙二醇甲醚和2份流平剂二甲基硅油组成。

2.一种制备权利要求1所述的酯溶性聚氨酯油墨的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：称取处方重量份的醋酸正丙酯、防静电剂阳离子表面活性剂、氯醋树脂和分散剂混合均匀，向混合物中加入防粘剂和颜料黄83色粉后分散30min后转入沙磨至细度合格，向其中投入处方量的聚氨酯树脂、附着力促进剂、丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸正丙酯、丙二醇甲醚和流平剂二甲基硅油后分散10min即可得到所述酯溶性聚氨酯油墨。