CN105885519B - 一种环保、耐温、耐色变油墨组合物 - Google Patents

一种环保、耐温、耐色变油墨组合物 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环保、耐温、耐色变的油墨组合物，其包含如下重量份数的组分：树脂粉末40～60份、环保溶剂混合物10～25份、颜料和/或染料1～10份、耐磨助剂2～5份、润湿分散剂1～5份、流平剂0.1～2份、功能填料5～15份，其中，所述的功能填料为改性钛酸酯修饰的填料。本发明解决了PVC印刷油墨的味道和印刷过程中，褪色问题，同时有效提高了颜料耐温性能，消除了色差，提高了产品发合格率，本发明制备油墨为环保油墨，对人体不构成危害，减轻环境的压力，无味道。

Description

一种环保、耐温、耐色变油墨组合物
技术领域
本发明属于印刷领域，具体涉及薄膜凹版印刷油墨领域，更具体地涉及一种环保、耐温、耐色变油墨组合物。
背景技术
PVC是一种重要的印刷基材，因为阻燃，价廉，容易加工，可以作为薄膜通过压膜技术覆层在各种塑料表面形成各种材料。经过印刷的PVC薄膜，在表面上印刷各种图案，应用在壁纸，地板方面，也可以加工成各种容器的形状，作为家用电器、器件等。因而广泛的应用在诸多领域。
无论是薄膜，还是容器，为了达到装饰效果，都需要印刷上各种美丽的图案，以提升产品的竞争力，美化生活，增加对客户的吸引力。
在PVC印刷过程中所使用的油墨是这些产品和材料重要的装饰材料。它直接影响产品的美观度和竞争力，尤其是油墨品质的好坏，直接影响了产品的美誉度。
目前，在PVC凹版印刷过程中，所使用的油墨，大部分为溶剂型，含有大量溶剂，尤其是在凹版油墨，80～90％为溶剂。这些溶剂作为印刷工艺中基本材料，主要的功能是溶解油墨组分中的树脂，调节油墨的粘度，改善印刷质量，控制印刷速度，即控制印刷图案干燥速度。进而，影响产品的生产效率。在印刷过程中，油墨中的溶剂，随着印刷工序中进行，在印刷、干燥过程中，挥发到车间的空气里、进而进入大气中，影响了大气质量，造成了雾霾，造成工作车间味道极大，损害了生产工人的健康。目前，用于PVC薄膜印刷的有效溶剂为环己酮，醋酸乙酯，苯类溶剂，这些溶剂不仅对人体有害，同时，味道极大，刺激人的感觉器官，尤其是在高温的夏季，给生产车间人员与环境带来极大的危害，因此，开发环保溶剂是目前急需解决的问题。
在印刷过程中，因为对印刷的图案需要加热，在加热的过程，会导致一些颜色变化和色差，影响了产品的印刷品质。同时，PVC基材在塑料中，与一般的薄膜不同，是极性不是很强的材料，这意味着，所选择的印刷材料的树脂受到了一定限制，采用其它的树脂，容易在印刷界面上，造成印刷材料与基材粘结性能的劣化。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一是：发明一种环保，可满足凹版印刷高速印刷，120米/分要求的油墨；另外一个目的，就是解决印刷过程中，因覆膜加热颜料或染料变色，褪色而出现的色差问题。
在本发明中，惊奇地发现通过钛酸酯功能分子处理滑石粉表面，不但可以解决耐热、褪色问题，同时，还降低了成本，防止了印刷过程中产生热应力使得PVC变形的问题，但是，单纯的钛酸乙酯与滑石粉这样作用效果不理想，尤其是与硫酸钡效果更差，因此，本发明以此发现钛酸乙酯作用为基础，对钛酸酯进行改性，通过增加有机部分的功能，解决了耐热、褪色以及与滑石粉、硫酸钡与环保油墨的相容性。
为实现上述技术目的，本发明的环保、耐温、耐色变的油墨组合物包含如下重量份数的组分：
其中，所述的功能填料为改性钛酸酯修饰的填料。
其中，所述的改性钛酸酯具有如下结构：
其中，R为烷基，为1～18碳原子；所述的填料为二氧化硅、粘土、碳酸钙、
硫酸钡、滑石粉、硅藻土中的任意一种或几种的混合物。
优选地，所述功能填料的粒径为0.5～2.5微米。
更优选地，所述的填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比8～10∶1的混合物。
所述的树脂粉末为聚酯粉末、有机硅树脂粉末、环氧树脂粉末、酚醛环氧树脂粉末、氨基树脂粉末、酚醛树脂粉末、PVC粉末和乙烯醇缩丁醛粉末中的任意一种或几种的混合物。
优选地，所述的树脂粉末的玻璃化温度在45-75℃之间，重均分子量为1000-20000。在满足性能的同时，分量选择上，应尽可能小一些，以减少溶剂的使用量。
在一种优选的实施例中，所述的树脂粉末为聚酯粉末和酚醛树脂粉末按照质量比为8～10∶1混合的混合物。
进一步优选地，所述的酚醛树脂为交联型酚醛树脂，其中交联剂为六甲基四胺，即在酚醛树脂中加入潜伏型六甲基四胺固化剂，在加热到120℃开始较量固化。
上述树脂粉末用于PVC印刷基材，但不限于PVC其它基材。
所述的环保溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、己二酸甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸甲酯、丁二酸酸二甲酯、戊二酸甲酯、戊二酸二甲酯、羟基丙酸甲酯、油酸甲酯、柠檬酸甲酯、柠檬酸二甲酯和酸二甲酯中的任意一种或几种的混合物。
优选地，所述的环保溶剂为丁二酸酸二甲酯、羟基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照质量比为10∶2.5∶0.5∶3的混合物，所述环保溶剂得特征是味道小，或无味，对人体和环境不构成破坏。
所述的耐磨助剂为巴西棕榈蜡与RH的组合物，其中R为7～15碳原子的烃，其中的棕榈蜡与RH质量比为15～20∶1。
所述的润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为H或甲基，R为1～18碳原子的烷基，n为10～50的正整数，Y为10～30的正整数，Z为0～20的整数，其制备方法为采用本体聚合物，在引发剂过氧化环己酮的作用下反应16h。
所述的流平剂其分子结构为
其中，R为H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CHCH2CH3，X为1～10的整数，n为10～30的整数，m为20～30的整数，其制备方法采用本体聚合物，在引发剂过氧化环己酮的作用下反应16h得到。
所述的油墨组合物还包括消泡剂。消泡剂的类型可以根据工况需求进行选择，用量也根据本领域的公知常识适量添加。
其中，本发明油墨组合物中的颜料和/或染料可以为有机颜料、无机颜料、有机染料。
本发明进一步提出了上述油墨组合物的制备方法：
(1)按照提供的物质含量，进行称重，按照比例向反应釜中依次加入的功能填料、环保溶剂混合物、润湿分散剂、耐磨助剂，同时，不断搅拌，混合均匀；
(2)将反应釜的温度控制在45℃～60℃，向其中加入颜料和/或染料，加完毕之后保温5～15分钟，在加入流平剂。
本发明相对现有技术的优势和有益效果：
(1)本发明有效提高了颜料耐温性能，消除了色差，提高了产品发合格率；
(2)本发明制备油墨为环保油墨，对人体不构成危害，减轻环境的压力，无味道。
具体实施方式
下面通过具体的实施例详细说明本发明。其中，下述实施例中采用的润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为H或甲基，R为1～18碳原子的烷基，n为10～50的正整数，Y
为10～30的正整数，Z为0～20的整数，其制备方法为采用本体聚合物，在引发剂过氧化环己酮的作用下反应16h。
采用的流平剂具有如下结构：
其中，R为H、-CH3、-CH2CH3、-CH2CHCH2CH3，X为1～10的整数，n为10～30的整数，m为20～30的整数，其制备方法采用本体聚合物，在引发剂过氧化环己酮的作用下反应16h得到。
实施例1
本实施例组合物中各物质及其质量百分比为：
其中，树脂粉末混合物为聚酯粉末和酚醛树脂粉末按照质量比为10∶1混合的混合物；环保溶剂混合物为丁二酸酸二甲酯、羟基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照质量比为10∶2.5∶0.5∶3的混合物；耐磨助剂为巴西棕榈蜡与葵烷按照质量比20∶1的混合物；润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为甲基，R为8碳原子的烷基，n为30，Y为10，Z为0；流平剂其分子结构为
其中，R为-CH2CH3，X为1的整数，n为10的整数，m为20；功能化填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比10∶1的混合物，功能填料的粒径为0.5～2.5微米，所述的功能填料是按照上述比例称重后，加入功能助剂混合，搅拌2h记可获得功能填料。
制备方法：
(1)按照提供的物质含量，进行称重，按照比例向反应釜中依次加入的功能填料、环保溶剂混合物、润湿分散剂、耐磨助剂，同时，不断搅拌，混合均匀；
(2)将反应釜的温度控制在60℃，向其中加入颜料，加完毕之后保温5～15分钟，再加入流平剂。
测试效果：无味道，190耐热时间7分钟不变色，附着力1级，无色差，干燥速度110米/分。
实施例2
本实施例的油墨组合物由如下质量百分比的组分制备而成：
其中，树脂粉末混合物为聚酯粉末和酚醛树脂粉末按照质量比为10∶1混合的混合物；环保溶剂混合物为丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚按照质量比为8∶3∶1∶2∶3的混合物；耐磨助剂为巴西棕榈蜡与十一烷按照质量比18∶1的混合物；润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为H，R为10碳原子的烷基，n为30，Y为30，Z为10；其制备方法采用本体聚合物，引发剂为过氧化环己酮，反应时间为16h。
流平剂其分子结构为
其中，R为-CH3，X为10的整数，n为20的整数，m为30；功能化填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比8∶1的混合物，功能填料的粒径为0.5～2.5微米，所述的功能填料是按照上述比例称重后，加入功能助剂混合，搅拌2h记可获得功能填料。
制备方法同实施例1。
产品测试效果：无味道，190耐热时间8分钟不变色，附着力1级，无色差，干燥速度115米/分。
实施例3
本实施例的油墨组合物由如下质量百分比的组分制备而成：
其中，树脂粉末混合物为有机硅树脂粉末、酚醛环氧树脂粉末、聚酯粉末按照质量比为2∶3∶8混合的混合物；环保溶剂混合物为己二酸甲酯、羟基丙酸甲酯、丙二醇乙醚、乙醇按照质量比为8∶2∶1∶2的混合物；耐磨助剂为巴西棕榈蜡与十二烷按照质量比18∶1的混合物；润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为H，R为10碳原子的烷基，n为30，Y为30，Z为10；流平剂其分子结构为
其中，R为-CH3，X为10的整数，n为20的整数，m为30；功能化填料为碳酸钙与硫酸钡按照质量比10∶1的混合物，功能填料的粒径为0.5～2.5微米。
制备方法同实施例1。
效果：无味道，190耐热时间7分钟不变色，附着力1级，无色差，干燥速度120米/分
实施例4
本实施例的油墨组合物由如下质量百分比的组分制备而成：
其中，树脂粉末混合物为聚酯粉末和酚醛树脂粉末按照质量比为10∶1混合的混合物；环保溶剂混合物为乙烯醇缩丁醛粉末、羟基丙酸甲酯、丙二醇甲醚、油酸甲酯按照质量比为10∶2.5∶2∶3的混合物；耐磨助剂为巴西棕榈蜡与葵烷按照质量比20∶1的混合物；润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为甲基，R为10碳原子的烷基，n为20，Y为30，Z为10；流平剂其分子结构为
其中，R为-CH2CHCH2CH3，X为1的整数，n为20的整数，m为30；功能化填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比10∶1的混合物，功能填料的粒径为0.5～2.5微米。
制备方法同实施例1。
测试效果：无味道，190耐热时间9分钟不变色，附着力1级，无色差，干燥速度118米/分。
实施例5
本实施例的油墨组合物由如下质量百分比的组分制备而成：
其中，树脂粉末混合物为聚酯粉末和酚醛树脂粉末按照质量比为8∶1混合的混合物；环保溶剂混合物为丁二酸酸二甲酯、羟基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照质量比为8∶2∶1∶4的混合物；耐磨助剂为巴西棕榈蜡与十五烷按照质量比18∶1的混合物；润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为H，R为15碳原子的烷基，n为30，Y为15，Z为15；流平剂其分子结构为
其中，R为H，X为5的整数，n为15的整数，m为25；功能化填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比10∶1的混合物，功能填料的粒径为0.5～2.5微米。
制备方法同实施例1。
效果：无味道，190耐热时间13分钟不变色，附着力1级，无色差，干燥速度117米/分。
实施例6
本实施例的油墨组合物由如下质量百分比的组分制备而成：
其中，树脂粉末混合物为酚醛环氧树脂粉末和氨基树脂粉末按照质量比为10∶1混合的混合物；环保溶剂混合物为丁二酸酸二甲酯、羟基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照质量比为8∶2∶1∶4的混合物；耐磨助剂为巴西棕榈蜡与十五烷按照质量比18∶1的混合物；润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为甲基，R为16碳原子的烷基，n为25，Y为20，Z为10；流平剂其分子结构为
其中，R为-CH2CH3，X为8的整数，n为20的整数，m为26；功能化填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比8∶1的混合物，功能填料的粒径为0.5～2.5微米。
制备方法同实施例1。
效果：无味道，190耐热时间12分钟不变色，附着力1级，无色差，干燥速度108米/分。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环保、耐温、耐色变的油墨组合物，其特征在于，其包含如下重量份数的组分：
其中，所述的功能填料为改性钛酸酯修饰的填料，其中，所述的改性钛酸酯具有如下结构：
其中，R为1～18碳原子的烷基；所述的填料为二氧化硅、粘土、碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、硅藻土中的任意一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述的油墨组合物，其特征在于，所述的功能填料为滑石粉与硫酸钡按照质量比8～10:1的混合物。
3.根据权利要求1所述的油墨组合物，其特征在于，所述的树脂粉末为聚酯粉末、有机硅树脂粉末、酚醛环氧树脂粉末、氨基树脂粉末、酚醛树脂粉末、PVC粉末和乙烯醇缩丁醛粉末中的任意一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的油墨组合物，其特征在于，所述的树脂粉末的玻璃化温度在45-75℃之间，重均分子量为1000-20000。
5.根据权利要求1所述的油墨组合物，其特征在于，所述的环保溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、己二酸甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸甲酯、戊二酸二甲酯、羟基丙酸甲酯、油酸甲酯、柠檬酸甲酯、柠檬酸二甲酯中的任意几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的油墨组合物，其特征在于，所述的耐磨助剂为巴西棕榈蜡与RH的组合物，其中R为7～15碳原子的烃，其中的巴西棕榈蜡与RH质量比为15～20:1。
7.根据权利要求1所述的油墨组合物，其特征在于，所述的润湿分散剂具有如下结构：
其中，R1为H或甲基，R为1～18碳原子的烷基，n为10～50的正整数，Y为10～30的正整数，Z为0～20的整数。
8.根据权利要求1所述的油墨组合物，其特征在于，所述的流平剂其分子结构为
其中，R为H、-CH3、-CH2CH3，X为1～10的整数，n为10～30的整数，m为20～30的整数。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的油墨组合物，其特征在于，所述的油墨组合物还包括消泡剂。
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