CN105885519B - 一种环保、耐温、耐色变油墨组合物 - Google Patents
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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
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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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190516 Address after: 201600 Two Blocks, 766 Xianghua Road, Chedun Town, Songjiang District, Shanghai Patentee after: Shanghai super color Ink Co., Ltd. Address before: No. 2, Mengxi Road, Zhenjiang, Jiangsu Province, Jiangsu Patentee before: Jiangsu University of Science and Technology |
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