CN104017433B

CN104017433B - 一种热发泡水性油墨涂层及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN104017433B
Application number: CN201410243334.1A
Authority: CN
Inventors: 金秀春; 陈胜政; 赖升全
Original assignee: Tianjin Jin Sheng Packaging Paper Product Co Ltd
Current assignee: Tianjin Jin Sheng Packaging Paper Product Co Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2016-05-18
Anticipated expiration: 2034-05-30
Also published as: CN104017433A

Abstract

本发明创造提供一种热发泡水性油墨涂层，由如下质量配比的原料制备而成：水性聚氨酯丙烯酸乳液80-85％；发泡剂8-20％；消泡剂0.1-0.2％；增稠剂0.1-0.5％；润湿剂0.1-0.3％。以上各组分之和为100％。本发明的热发泡水性油墨涂层涂布食品用的纸包装上能够有效的隔热，避免烫手，同时无毒环保，保证了食品安全。另外，本热发泡水性油墨涂层发泡后的效果比原始厚度高3-10倍，能够呈现出立体的印刷效果，美观大方。

Description

一种热发泡水性油墨涂层及其制备方法和应用

技术领域

本发明创造涉及一种热发泡水性油墨涂层及其制备方法和应用

背景技术

公共场所、饭店、餐厅为了方便需要使用纸碗、纸杯、纸盘、纸盒等一次性的纸质容器。与其他容器相比，纸容器具有成本低、较经济、重量轻、有利于物流、无金属溶出和罐臭发生的优点。然而不具备保温隔热性能是纸质容器的最大缺点，当人们在盛放温度过高的开水或者一些热饮时会烫手，不方便握持，或者时间稍长容器内的热饮就容易降温，影响口感。而目前市场上的一些方便食品采用的非纸质容器的隔热材料，都直接接触内部食品，具有毒性，存在安全隐患。

这些纸质容器为了美观，在外层常常需要印刷美观的图文，但平面的印刷效果较为普遍，观赏性不高。

因此，亟待研发一种既有隔热效果，还能产生立体印刷效果的油墨涂层

发明内容

本发明创造要解决的问题是提供一种环保隔热的热发泡水性油墨涂层。

为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：一种热发泡水性油墨涂层，其特征在于，所述水性油墨涂层由如下质量配比的原料制备而成：

以上各组分之和为100％。

本发明热发泡水性油墨涂层，在使用凹版印刷时，还包括无水乙醇，所述无水乙醇占总原料质量的2-4％。其功能在于调整水性聚氨酯丙烯酸乳液的初始结膜速度以及成品粘度。

进一步，本发明还可以根据颜色的要求，添加各种色彩的色浆，所述色浆占总原料质量的0.1％-0.5％。

其中，水性聚氨酯丙烯酸乳液成膜后，在受热时可有限延展，延展长度可达到原始长度的2一3倍。优选的，所述发泡剂为微球发泡颗粒；所述消泡剂为有机硅消泡剂；能有效脱去固相，液相混合后的空气帶入。所述增稠剂为聚氨酯增稠剂；能有效增加水性聚氨酯丙烯酸乳液的位阻空间，使水性聚氨酯丙烯酸乳液的流动性能适合柔版印刷，凹版印刷，丝网印刷，圆网印刷。所述润湿剂为二辛基琥珀磺酸钠；能有效降低水性聚氨酯丙烯酸乳液的动态或静态张力，有效包裹微球发泡颗粒。

本发明的另一目的在于提供水性油墨涂层的制备方法。

当选择丝网印刷或圆网印刷或柔版印刷时，采用的制备方法如下：(1)取配方量50％的水性聚氨酯丙烯酸乳液和消泡剂搅拌混合；(2)加入发泡剂，搅拌，再投入润湿剂，搅拌均匀后，用纱网过滤后静置小时备用；(3)取步骤二所得的混合物，在加入剩余配方量的水性聚氨酯丙烯酸乳液混合搅拌；(4)加入增稠剂，缓慢搅拌均匀。

当选择凹版印刷时，采用的制备方法入下：(1)取配方量50％的水性聚氨酯丙烯酸乳液和消泡剂搅拌混合；(2)加入发泡剂，搅拌，再投入润湿剂，搅拌均匀后，用纱网过滤后静置小时备用；(3)取步骤二所得的混合物，在加入剩余配方量的水性聚氨酯丙烯酸乳液混合搅拌；(4)加入增稠剂，缓慢搅拌均匀；(5)最后加入无水乙醇，缓慢搅拌均匀。

进一步，所述步骤(2)中的纱网为120目。

本发明还提供一种涂布有所述热发泡水性油墨涂层的食品用纸包装。

该食品用纸包装的制备方法，包括如下步骤：(1)采用丝网印刷或圆网印刷或柔版印刷或凹版印刷，将水性油墨涂层印刷在食品用纸包装上，产生图文；(2)在水性油墨涂层外涂布一层表面涂层；(3)将纸包装定型；(4)在100-150℃下发泡10-15秒，即可。

优选的，所述表面涂层为食品级硅油或淋膜。

本发明创造具有的优点和积极效果是：本发明的热发泡水性油墨涂层涂布食品用的纸包装上能够有效的隔热，避免烫手，同时无毒环保，保证了食品安全。另外，本热发泡水性油墨涂层发泡后的效果比原始厚度高3-10倍，能够呈现出立体的印刷效果，美观大方。

具体实施方式

实施例1热发泡水性油墨涂层

1.原料配方：

加入色浆占以上原料质量和的0.1％。

其中，水性聚氨酯丙烯酸乳液可在市场上公开获得，例如，巴斯夫股份公司的JON-35008产品。

发泡剂为微球发泡颗粒；例如，松本油脂制药株式会社的松本微球发泡颗粒。

所述消泡剂为有机硅消泡剂；例如，美国空气化工产品公司的气体化学104产品。

所述增稠剂为聚氨酯增稠剂；例如，阿克苏诺贝尔公司的pur2102产品。

所述润湿剂为二辛基琥珀磺酸钠；例如，亨斯迈集团的OT-75产品。

2.制备方法

(1)取配方量50％的水性聚氨酯丙烯酸乳液和消泡剂搅拌混合，搅拌机的线速度为3-5m/s，搅拌10-15分钟；(2)加入发泡剂，边搅拌边加入，搅拌机的线速度为3-12m/s，搅拌50-60分钟；再投入润湿剂，搅拌机的线速度为1-3m/s，搅拌20分钟，搅拌均匀后，用120目纱网过滤后静置24小时备用；(3)取步骤二所得的混合物，在加入剩余配方量的水性聚氨酯丙烯酸乳液混合搅拌，搅拌10-30分钟，搅拌机的线速度为1-2m/s；(4)加入增稠剂，缓慢搅拌10-15分钟，直至搅拌均匀，即得热发泡水性油墨涂层。

实施例2涂布有热发泡水性油墨涂层的食品用纸包装

该食品用纸包装的制备方法为：(1)采用丝网印刷或圆网印刷或柔版印刷，将实施例1所得的水性油墨涂层印刷在食品用纸包装上，产生图文；(2)在水性油墨涂层外涂布一层食品级硅油；(3)将纸包装定型；(4)在115℃下发泡10-15秒，即可。印刷图文部分将比原始图文部分高出3-10倍，形成立体的印刷效果，并有效隔热。

实施例3热发泡水性油墨涂层

1.原料配方：

加入无水乙醇占以上原料质量和的4％。加入色浆占以上原料质量和的0.1％。

所述无水乙醇为食品级，例如，济南天佑化工有限公司的产品。

2.制备方法

(1)取配方量50％的水性聚氨酯丙烯酸乳液和消泡剂搅拌混合，搅拌机的线速度为3-5m/s，搅拌10-15分钟；(2)加入发泡剂，边搅拌边加入，搅拌机的线速度为3-12m/s，搅拌50-60分钟；再投入润湿剂，搅拌机的线速度为1-3m/s，搅拌20分钟，搅拌均匀后，用120目纱网过滤后静置24小时备用；(3)取步骤二所得的混合物，在加入剩余配方量的水性聚氨酯丙烯酸乳液混合搅拌，搅拌10-30分钟，搅拌机的线速度为1-2m/s；(4)加入增稠剂，缓慢搅拌10-15分钟，直至搅拌均匀；(5)最后加入无水乙醇，缓慢搅拌均匀10-15分钟，即得热发泡水性油墨涂层。

实施例4涂布有热发泡水性油墨涂层的食品用纸包装

该食品用纸包装的制备方法为：(1)采用凹版印刷，将实施例3所得的水性油墨涂层印刷在食品用纸包装上，产生图文；(2)在水性油墨涂层外涂布一层食品级硅油；(3)将纸包装定型；(4)在115℃下发泡10-15秒，即可。印刷图文部分将比原始图文部分高出3-10倍，形成立体的印刷效果，并有效隔热。

检测试验1

将本发明实施例3所得热发泡水性油墨涂层按照No.10/2011欧盟与食品接触材料安全法规所得结果如下：

1.食品接触材料及容器全面迁移测试

依据标准：82/711/EEC，85/572/EEC，93/8/EEC，97/48/EC。

A.检测环境：

Temperature:100℃Time:4Hours

B.检测结果：

2.金属和类金属的定性检测

Test element	Test Result(％)	Limit(％)
			Antimony(Sb)	<0.0005	0.05
Arsenic(As)	<0.00025	0.01
			Barium(Ba)	<0.0005	0.01
Cadmium(Cd)	<0.0005	0.01
			Chromium(Cr)	<0.0005	0.1
Lead(Pb)	<0.0005	0.01
			Mercury(Hg)	<0.0005	0.005
Selenium(Se)	<0.0005	0.01

上述监测数据表明，其检测结果均合格。

效果试验1

取实施例4制得的涂布有热发泡水性油墨涂层的食品用纸包装对其进行隔热性能测试，选取无发泡涂层及4组具有不同厚度涂层的纸包装进行测试，结果如下表所示：

由上表可知，本热发泡水性油墨涂层涂布在食品外包装后，能显著降低外温，且热发泡水性油墨涂层的厚度越厚，隔热的效果越好，一般选择1mm左右的厚度时为最佳，使用者基本感觉不出烫手。

以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims

1.一种涂布有热发泡水性油墨涂层的食品用纸包装，其特征在于，所述水性油墨涂层由如下质量配比的原料制备而成：

以上各组分之和为100％；所述发泡剂为松本油脂制药株式会社的松本微球发泡颗粒。

2.根据权利要求1所述的食品用纸包装，其特征在于：还包括无水乙醇，所述无水乙醇占总原料质量的2-4％。

3.根据权利要求1所述的食品用纸包装，其特征在于：还包括色浆，所述色浆占总原料质量的0.1％-0.5％。

4.根据权利要求1所述的食品用纸包装，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述增稠剂为聚氨酯增稠剂；所述润湿剂为二辛基琥珀磺酸钠。

5.一种制备如权利要求1所述的食品用纸包装的方法，其特征在于，在食品用纸包装上涂布所述水性油墨涂层，所述水性油墨涂层的制备包括如下步骤：(1)取配方量50％的水性聚氨酯丙烯酸乳液和消泡剂搅拌混合；(2)加入发泡剂，搅拌，再投入润湿剂，搅拌均匀后，用纱网过滤后静置24小时备用；(3)取步骤二所得的混合物，再加入剩余配方量的水性聚氨酯丙烯酸乳液混合搅拌；(4)加入增稠剂，缓慢搅拌均匀。

6.一种制备如权利要求2所述的食品用纸包装的方法，其特征在于，在食品用纸包装上涂布所述水性油墨涂层，所述水性油墨涂层的制备包括如下步骤：(1)取配方量50％的水性聚氨酯丙烯酸乳液和消泡剂搅拌混合；(2)加入发泡剂，搅拌，再投入润湿剂，搅拌均匀后，用纱网过滤后静置24小时备用；(3)取步骤二所得的混合物，再加入剩余配方量的水性聚氨酯丙烯酸乳液混合搅拌；(4)加入增稠剂，缓慢搅拌均匀；(5)最后加入无水乙醇，缓慢搅拌均匀。

7.根据权利要求5或6任一项所述的制备食品用纸包装的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的纱网为120目。

8.根据权利要求7所述的制备食品用纸包装的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用丝网印刷或柔版印刷或凹版印刷，将水性油墨涂层印刷在食品用纸包装上，产生图文；(2)在水性油墨涂层外涂布一层表面涂层；(3)将纸包装定型；(4)在100-150℃下发泡10-15秒，即可。

9.根据权利要求8所述的制备食品用纸包装的方法，其特征在于：所述表面涂层为食品级硅油或淋膜。