CN105315772A - 醇溶pet扭结膜塑料透明表印油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨，是由以下质量百分比原料组成：聚酰胺树脂14～16份，改性马来酸树脂3～4份，改性达玛树脂1.6～2.4份，芥酸酰胺1～2份，丙二醇甲醚2～3份，柠檬酸三丁酯2～3份，染料6～9份，无水乙醇余量。本发明突破了醇溶聚酰胺树脂，只适用于聚乙烯、聚丙烯塑料凹版印刷，成功应用到PET扭结膜印刷使用。用无水乙醇替代甲苯生产PET扭结膜塑料表印油墨，节省资源，排除污染，绿色环保，保护人身安全保护环境。本发明用醇溶聚酰胺工艺路线替代国内外丙烯酸树脂的工艺路线，提高了油墨附着力，简化工艺流程，降低生产成本，走出一条符合国情的创新路线。

Description

醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料凹版印刷油墨技术领域，主要涉及醇溶PET扭结膜透明表印油墨及其制备方法。

背景技术

PET扭结膜塑料透明表印油墨，在我国上世纪90年代才在我国生产，当时是苯溶产品，主要为香港客商包装糖果使用。进入21世纪，随着人们生活水平显著提高，各种包装鲜艳夺目的糖果摆上食品柜台，令人眼花缭乱，其中很大一部分就是采用PET镀铝膜包装，既PET扭结膜包装。

目前，国内外企业主要是采用改性丙烯酸工艺路线制备PET扭结膜塑料表印油墨。由于附着力不够理想，只好采用先打底涂，后印透明油墨，然后再上罩光油来解决。工艺复杂，原材料成本高。

另外，一些油墨企业是采用醇酯溶聚氨酯工艺路线，但更多企业依然是采用苯溶改性聚酰胺工艺路线。该路线污染环境，损坏人身健康，不符合国家食品安全有关政策。

国家GB/T10004-2008标准中，苯类溶剂不检出之规定，已于2009年8月1日正式实施。党的十八大报告提出，着力推进绿色发展，循环发展，尊重自然，建设美丽中国。这给我国塑料油墨行业，食品药品包装行业指明了发展方向。

我们从2011年开始用醇溶聚酰胺研发PET扭结膜塑料表印油墨，直到2014年才取得技术突破。

发明内容

为解决现有技术中诸多问题，本发明提供了一种醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨，该油墨组成如下：

优选方式下，所述芥酸酰胺含量为1.5wt％。

优选方式下，所述染料为金属络合染料。

本发明还提供了上述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨的制备方法，该方法具体步骤如下：

S1、配制醇溶树脂溶液：所述醇溶树脂溶液为无水乙醇溶液；其中，醇溶聚酰胺树脂液浓度为40wt％，醇溶改性马来酸树脂液浓度为50wt％，醇溶改性达玛树脂液浓度为40wt％；

S2、向染料加入一定量乙醇，搅拌溶解后，按如下比例混合各组分：

S3、搅拌至混溶，当检测细度小于12μm，即得醇溶PET扭结膜透明表印油墨。

优选方式下，还包括步骤S4，检斤、补入溶剂无水乙醇。由于生产过程中要损失一部分溶剂，补入无水乙醇恢复原有的百分数。

优选方式下，所述醇溶聚酰胺树脂液含量为40wt％；芥酸酰胺含量为1.5wt％。

优选方式下，所述染料为金属络合染料。

本发明中的醇溶聚酰胺树脂为主树脂，其化学结构中含有氨基和羧基，这两个化学基团与无水乙醇中的羟基都是亲水基团；醇溶改性达玛树脂含有羧基；三者在无水乙醇介质条件下，相互兼容形成具有鲜明特征的油墨体系。

聚酰胺树脂对PET扭结膜有明显的附着力，但冻点低，气温较低时容易粘稠；而醇溶改性马来酸树脂，软化点高，抗冻效果好，同时可以提高油墨对PET扭结膜的附着力；另一方面，醇溶改性达玛树脂也能提高对PET扭结膜的附着力，而且其释放性好于前两者，可以有效提高油墨的快干性，减少溶剂残留，同时，醇溶改性达玛树脂还可以提高成膜硬度和光泽。三者之间各尽所长，补其所短，共同实现PET扭结膜塑料透明表印墨的各项技术指标。

在糖果等食品的包装中，首先要考虑的是透明墨表面的爽滑度，太爽滑会影响糖果的包装；表面爽滑度不够，透明膜容易反粘。爽滑度最佳情况在于摩擦因数≤0.2，当加入所述芥酸酰胺，不仅印刷表面爽滑度和光洁度提高，而且印迹清晰，光泽更艳丽。

上述PM可以改善油墨的流平性，同时由于PM结构中有亲水基团，能吸纳油墨中微量水分，提高油墨耐水性。

上述柠檬酸三丁酯可以明显提高油墨的耐水、耐油、抗挤压、抗霉性能。

甲基异丁基酮：是增加染料的溶解能力。

醋酸乙酯：主要是调节油墨的挥发速度，保持油墨梯度挥发。

异丙醇：主要是提高油墨在印刷过程中的抗静电能力，保持油墨在印刷过程中的稳定性。

本发明目的是实现从根本上废除含苯溶剂的使用，以无水乙醇替代甲苯生产PET扭结膜塑料表印油墨，本发明所述油墨在印刷过程中，同样可以采用无水乙醇印刷使用，满足市场迫切需要的绿色环保油墨的竞争需要。

另一方面，本发明所述油墨解决了印刷时油墨在PET扭结膜上附着力差的问题，大幅度降低原材料生产成本，实现用醇溶聚酰胺生产PET扭结膜塑料透明表印油墨。

创新点

1、突破了醇溶聚酰胺树脂，只适用于聚乙烯、聚丙烯塑料薄膜印刷使用的技术规范，成功应用到聚酯(PET)扭结膜印刷使用。

2、以无水乙醇替代甲苯生产PET扭结膜塑料表印油墨，节省资源，排除污染，绿色环保。我国是石油短缺国家，甲苯是石油分馏出来的产品，是不可再生资源；无水乙醇可由生物法制得，来源广泛，是可再生资源。用醇溶聚酰胺工艺路线替代苯溶改性聚酰胺工艺路线，从根本上废除甲苯，保护环境及人身安全，实现绿色环保。

3、以醇溶聚酰胺工艺路线替代国内外丙烯酸树脂的工艺路线，提高了油墨附着力，简化工艺流程，生产成本降低，走出一条符合国情的创新路线。

4、原材料成本大幅度降低。

具体实施方式

实施例1

本实施的醇溶PET扭结膜塑料表印透明黄油墨，由以下质量百分比含量的组分混合而成：

首先称取溶剂，混合后加入透明染料。待染料全部溶解后，再分别加入三种树脂液，上搅拌机搅拌40分钟。用玻璃杯取样观察染料是否完全溶解，有无挂壁现象。测细度要小于12μm，最后检斤，补入溶剂。依据QB1046-2012产品标准全项分析检验。符合标准为合格产品，制得醇溶PET扭结膜透明表印油墨。

实施例2

本实施例是醇溶PET扭结膜表印透明蓝油墨，由以下质量百分比含量的组分混合而成：

首先称取溶剂，混合后加入透明染料。待染料全部溶解后，再分别加入三种树脂液，上搅拌机搅拌40分钟。用玻璃杯取样观察染料是否完全溶解，有无挂壁现象。测细度要小于12μm，最后检斤，补入溶剂。依据QB1046-2012产品标准全项分析检验。符合标准为合格产品，制得醇溶PET扭结膜透明表印油墨。

实施例3

本实施例是醇溶PET扭结膜表印透明油墨透明桃红，由以下质量百分比含量的组分混合而成：

首先称取溶剂，混合后加入透明染料。待染料全部溶解后，再分别加入三种树脂液，上搅拌机搅拌40分钟。用玻璃杯取样观察染料是否完全溶解，有无挂壁现象。测细度要小于12μm，最后检斤，补入溶剂。依据QB1046-2012产品标准全项分析检验。符合标准为合格产品，制得醇溶PET扭结膜透明表印油墨。

表1是实施例1～3所制得的醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨的检测结果。

表1

应用试验

2014年12月20日，在沈阳万达塑料彩印厂，试验使用醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨，试验透明黄、透明桃红两种产品。先配制8份无水乙醇、2份醋酸乙酯稀释剂，搅拌均匀后加入到透明黄、透明桃红中，其中透明黄加入100％稀释剂，透明桃红加入50％稀释剂。烘箱温度55°，把油墨倒入墨槽中，启动塑料凹版印刷机，车速开到115米/分，开始印刷使用，印刷效果透明黄、透明桃红色相好，光泽好，浅网转移性好，附着力良好，用户基本满意，验证醇溶PET扭结膜塑料透明油墨印刷性能良好。

综上，用醇溶聚酰胺生产的PET扭结膜塑料透明表印油墨技术工艺可行，属国内外先进水平。

在本发明研发过程中，我们对各项试剂进行了认真的筛选。

一、树脂的筛选

树脂是塑料油墨的灵魂。是解决在塑料薄膜附着力的唯一途径。2007年，我们采用进口改性聚酰胺树脂生产PET扭结膜油墨，由于含苯不符合绿色环保要求而停止生产。

随着市场需求不断扩大，我们开始研发酯溶聚氨酯技术路线，但由于原材料成本高，树脂粘度高易反粘等缺陷，只好停止使用。试验用改性丙烯酸工艺路线，虽然环保能达到要求，但对PET扭结膜附着力差，同样遇到原材料成本高，不利于市场竞争，也只好停止试验。从此下决心试验醇溶聚酰胺树脂的工艺路线。

醇溶聚酰胺树脂的筛选，我们选择6个生产商，7个品种的醇溶聚酰胺树脂。其中有安庆虹宇化工有限公司的588树脂，江苏三木集团有限公司SMC树脂，天津立龙化工有限公司的5330、230树脂，浙江永在化工有限公司醇溶聚酰胺树脂，山东汇金化工有限公司醇溶聚酰胺树脂，福建中德科技股份有限公司的ZD2084醇溶聚酰胺树脂。经试验只有山东汇金，安庆虹宇，福建中德产品能完全溶于无水乙醇，对PET扭结膜有附着力。最后选择福建中德ZD2084树脂。

醇溶改性马来酸树脂的选择

醇溶聚酰胺树脂对聚乙烯、聚丙烯塑料薄膜有明显的附着力，对PET扭结膜的附着力要差一些，这就要试验选择出另一种至两种相容好的树脂，来增强对PET扭结膜的附着力，首选就是醇溶改性马来酸树脂。本项目先后选择5个生产商5个品种，其中有广东德庆迪爱生合成树脂有限公司的J896，广西悟州金原树脂有限公司的PL202，上海南大化工厂的438，江苏沛县化工有限公司的FDS-1，广东嘉田树脂有限公司的K86。经试验选择完全溶于无水乙醇，对PET扭结膜附着力好，同2084相容性好，冻点低的FDS-1树脂。

醇溶改性达玛树脂的选择

醇溶PET扭结膜塑料表印透明油墨，不仅要求附着力好，而且要求光泽好，保色性好，还要对PET扭结膜附着力有增强作用。本项目选择2个生产商2中醇溶改性达玛树脂。一是深圳誉满天的PA-030，二是上海颖坤化工科技有限公司的YZ-815，最后选择YZ-815。YZ-815树脂含有α氧化树脂，含达玛酸和达玛烯酸，不仅能增进附着力，提高光泽，更重要的是有优异的保色性。这是PET扭结膜透明油墨必须达到的技术要求。

二、染料的筛选

选择能溶于无水乙醇，溶于树脂的金属络合染料是PET扭结膜塑料透明表印油墨最关键的环节。也是最难的课题。

透明黄的选择

3个生产商4种产品：一是公耀国际贸易(上海)有限公司的120K，二是广州京泽化工有限公司的J57C，三是佛山市顺德区化工有限公司的华辰121、华辰108，筛选出无水乙醇溶解性能好光泽好附着力好的121透明黄。

透明蓝的选择

3个生产商5种产品。一是广州京泽化工有限公司的73C，二是公耀国际贸易(上海)有限公司的603K/623k，三是选择佛山市顺德区化工有限公司的华辰613、615宝石蓝。然后筛选出溶于无水乙醇、色泽好附着力明显好的华辰615宝石蓝。

透明桃红的选择。

选择3个生产商4个品种。一是广州京泽化工有限公司的J403、J418,二是公耀国际贸易(上海)有限公司的32K，三是广州中山迪彩油墨颜料有限公司的荧光桃红。筛选出溶于无水乙醇色泽艳丽、附着力明显好的J418。

应该说明的是，在试验过程中发现透明染料有些品种适合醇溶体系。透明桃红都是选择能溶于无水乙醇的品种，但不同厂家用同一配方试验，却得出不同的试验结果。例如32K与J418同时同样处理，同时测附着力，32K染料明显脱落，J418没有掉墨。经多次试验，确认是不同生产商在生产工艺中，加入的助剂不同，如果是同醇溶聚酰胺树脂亲和性好的助剂，附着力就好，相反就差得多。这个试验花费了2个月的时间，才得出这样的结论。

三、助剂的选择

助剂的选择，第一位是透明墨表面的爽滑度。太爽滑会影响糖果的包装，表面爽滑度不够，透明膜又容易反粘。要达到摩擦因数≤0.2，油酸酰胺与芥酸酰胺之间，我们选择中山龙达化工贸易有限公司的禾大牌芥酸酰胺。经实验证实，加入1.5％芥酸酰胺，不仅印刷表面爽滑度和光洁度提高，而且印迹清晰，光泽更艳丽。

PM的选择，能改善油墨的流平性，同时由于PM结构中有亲水基团，能吸纳油墨中微量水分，提高油墨耐水性。

柠檬酸三丁酯的选择，能明显提高油墨的耐水、耐油、抗挤压、抗霉性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨，其特征在于，组成包括：

2.根据权利要求1所述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨，其特征在于，所述芥酸酰胺含量为1.5wt％。

3.根据权利要求1所述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨，其特征在于，所述染料为金属络合染料。

4.一种权利要求1所述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、配制醇溶树脂溶液：所述醇溶树脂溶液为无水乙醇溶液；其中，醇溶聚酰胺树脂液浓度为40wt％，醇溶改性马来酸树脂液浓度为50wt％，醇溶改性达玛树脂液浓度为40wt％；

S2、向染料加入一定量乙醇，搅拌溶解后，按如下比例混合各组分：

S3、搅拌至混溶，当检测细度小于12μm，即得醇溶PET扭结膜透明表印油墨。

5.根据权利要求4所述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨的制备方法，其特征在于，步骤S2所述醇溶聚酰胺树脂液含量为40wt％；步骤S2芥酸酰胺含量为1.5wt％。

6.根据权利要求4所述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨的制备方法，其特征在于，步骤S2所述染料为金属络合染料。

7.根据权利要求4所述醇溶PET扭结膜塑料透明表印油墨的制备方法，其特征在于，还包括步骤S4：检斤、补入溶剂无水乙醇。