CN108250835B - 一种水性pet热收缩膜塑料印刷油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液15‑25％,水性聚酯树脂23‑30％,95％乙醇8‑20％，纯化水15‑25％，颜料10‑30％，分散剂0.5‑3％，有机硅0.1‑0.8％，氧化聚乙烯蜡0.1‑3％。本发明还提供该印刷油墨的制备方法。本发明的水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，专用于PET热收缩薄膜、环保、VOC含量低、印品安全无毒、稳定性好、耐水能力强。

Description

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料印刷油墨技术领域，具体涉及一种以热收缩贴体包装材料PET热收缩薄膜为印材的水性PET热收缩膜塑料印刷油墨及其制备方法。

背景技术

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)热收缩薄膜是一种新型热收缩包装材料，它具有易于回收、无毒、无味、机械性能好、符合环保要求等特点，共聚改性后的PET薄膜其最高热收缩率可高达80％，按热收缩贴体包装材料的发展趋势看，PET环保材料在将逐步代替目前市场用量最大的PVC(聚氯乙烯)热收缩膜，成为环保包装的主流，是PVC热收缩薄膜的理想替代品。

PET热收缩薄膜包装的优点包括：极限收缩率高，自然收缩率低，隔性好，具有防雨、防潮、防霉特性，环保，PET热收缩薄膜不含镉(Cd)、铅(Pb)、汞(Hg)、六价铬(Cr⁶⁺)、多溴联苯(PBBs)、多溴联苯醚(PBDES)等一级国际环境管理禁用成份。热收缩聚酯薄膜常用于方便食品、饮料市场、电子电器、金属制品，特别是收缩标签是其最主要的应用领域。因为随着PET饮料瓶的快速发展，如可乐、雪碧、各种果汁等饮料瓶都需要PET热收缩膜与之配套做热封标签，两者同属于聚酯类，是环境友好材料，易于回收再生利用。

在配套的印刷油墨方面，目前市场上热收缩薄膜专用的印刷油墨基本都是醇酯溶型油墨，其本身和使用过程均会产生大量VOC排放，醇酯溶型油墨使用时总VOC含量可达到80％左右，一方面会影响工人的身体健康，另一方面也不适用于新的环保法规和政策。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种专用于PET热收缩薄膜、环保、VOC含量低、印品安全无毒、稳定性好、耐水能力强的水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，本发明的另一目的还提供该印刷油墨的制备方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：

优选地，所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料，所述的钛白粉的重量百分比为28-33％，所述的炭黑的重量百分比为12-14％，所述的有机颜料的重量百分比为10-15％。

优选地，所述的乙醇为纯度95％的食用酒精。

优选地，所述的分散剂为聚二甲基硅氧烷类分散剂。

上述一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)步骤一：按照配方的重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为300～350r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌15～20分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将颜料、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1000～1200r/min，高速分散25～35分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨至质量标准细度后得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1000～1200r/min，高速搅拌15-20分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷油墨。

优选地，所述步骤三的研磨细度小于15μm以下。

本发明的配方中，改性聚氨酯水性聚合乳液和水性聚酯树脂为树脂；水和食用酒精为溶剂；有机硅和氧化聚乙烯蜡为爽滑剂，聚二甲基硅氧烷类作为分散剂。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明树脂采用改性聚氨酯水性聚合乳液和水性聚酯树脂，它的特点是：改性聚氨酯水性聚合乳液具有良好的颜料分散性及润湿性，对无机颜料和有机颜料如偶氮染料有优良的分散性，水性聚酯树脂对PET热收缩膜基材有良好的附着力，并且具有极佳的耐水性和良好的韧性，满足PET热收缩时油墨同步收缩性能。本发明的颜料采用钛白粉、炭黑及有机颜料颜料，其特点是：材料具有良好的亲水性，在水性体系稳定性好，并且符合国家行业的环保要求。本发明的有机硅及氧化聚乙烯蜡作为爽滑剂，使油墨印刷成膜后墨膜较为爽滑，起到抗黏连及抗刮耐磨作用；聚二甲基硅氧烷类作为分散剂，使颜料更均匀的分散在水性体系中，防止颜料再次絮凝结团，增加水性油墨的储存稳定性，同时使颜料展色性更佳，颜色更透亮鲜艳。

(2)本发明的油墨产品为水溶性产品，不含苯类、酮类、酯类、醚类溶剂，为PET热收缩薄膜专用印刷油墨，也适用于PVC(聚氯乙烯)热收缩膜的印刷。油墨在使用过程，符合目前国家VOC排放要求，总VOC含量低于30％，远低于醇酯溶油墨使用时总VOC 80％左右的含量。油墨在PET热收缩膜上印刷后，其印品安全无毒，符合环保要求，印品具有很强的耐水能力，能完全取代醇酯溶PET热收缩膜油墨应用在饮料瓶包装。

具体实施方式：

为加深本发明的理解，下面将结合实施案例对本发明作进一步详述。本发明可通过如下方式实施：

实施例1

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液18％,水性聚酯树脂25％,95％乙醇9.5％，纯化水15％，钛白粉30％，分散剂0.5％，有机硅0.5％，氧化聚乙烯蜡1.5％。此配方为白色油墨配方，制备方法包括以下步骤：

(1)步骤一：按照上述配方重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为325r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌18分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将钛白粉、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1100r/min，高速分散30分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨细度小于15μm，得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1100r/min，高速搅拌18分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷白色油墨。

实施例2

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液20％,水性聚酯树脂28％,95％乙醇16.5％，纯化水22％，酞青蓝(15:3)10％，分散剂2％，有机硅0.3％，氧化聚乙烯蜡1.2％。此配方为蓝色油墨配方，制备方法包括以下步骤：

(1)步骤一：按照上述配方重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为300r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌20分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将酞青蓝(15:3)、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1000r/min，高速分散35分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨细度小于15μm，得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1200r/min，高速搅拌15分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷蓝色油墨。

实施例3

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液22％,水性聚酯树脂27.6％,95％乙醇10.6％，纯化水24％，P.R.254红11.5％，分散剂2.8％，有机硅0.3％，氧化聚乙烯蜡1.2％。此配方为红色油墨配方，制备方法包括以下步骤：

(1)步骤一：按照上述配方重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为350r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌15分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将P.R.254红、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1200r/min，高速分散25分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨细度小于15μm，得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1000r/min，高速搅拌20分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷红色油墨。

实施例4

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液15％,水性聚酯树脂30％,95％乙醇18％，纯化水18％，炭黑12.3％，分散剂1％，有机硅0.7％，氧化聚乙烯蜡3％。此配方为黑色油墨配方，制备方法包括以下步骤：

(1)步骤一：按照上述配方重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为310r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌19分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将炭黑、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1050r/min，高速分散33分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨细度小于15μm，得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1150r/min，高速搅拌17分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷黑色油墨。

实施例5

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液22％,水性聚酯树脂23％,95％乙醇8％，纯化水16％，钛白粉28％，分散剂2.6％，有机硅0.2％，氧化聚乙烯蜡0.2％。此配方为白色油墨配方，制备方法包括以下步骤：

(1)步骤一：按照上述配方重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为340r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌16分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将钛白粉、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1150r/min，高速分散28分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨细度小于15μm，得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1050r/min，高速搅拌19分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷白色油墨。

实施例6

一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，包括以下按重量百分比计的组分：改性聚氨酯水性聚合乳液25％,水性聚酯树脂26％,95％乙醇12.2％，纯化水17％，联苯胺黄G 14％，分散剂3％，有机硅0.8％，氧化聚乙烯蜡2％。此配方为黄色油墨配方，制备方法包括以下步骤：

(1)步骤一：按照上述配方重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为320r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌17分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将联苯胺黄G、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1100r/min，高速分散30分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨细度小于15μm，得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1100r/min，高速搅拌18分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷黄色油墨。

性能测试：

将上述实施例1-6中的印刷油墨的性能测试如下表1(基材为PET热收缩膜)：

表1

由上表可以看出，本发明的油墨综合性能较好，附着力、着色力、稳定性等方面均能满足需求。

将实施例1-3的水性印刷油墨与市场上的醇酯溶型油墨对比，以PET热收缩膜为基材，测试结果如表2所示：

表2

由表2可见，本发明的水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，各方面性能与市面上的醇酯溶油墨相近，且稳定性更好，可满足PET热收缩膜塑料印刷，而醇酯溶型油墨的生产过程中及其产品充满有毒气体，严重影响员工健康及环境安全。

本发明的水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，总VOC含量低，使用过程符合目前国家VOC排放要求，油墨在PET热收缩膜上印刷后，其印品安全无毒，符合环保要求，印品具有很强的耐水能力，能完全取代醇酯溶PET热收缩膜油墨应用在饮料瓶包装，适合广泛推广和应用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，其特征在于，由以下按重量百分比计的组分组成：

2.根据权利要求1所述的一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，其特征在于，由以下按重量百分比计的组分组成：

3.根据权利要求1或2所述的一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，其特征在于，所述颜料采用钛白粉或炭黑或有机颜料，所述的钛白粉的重量百分比为28-30％，所述的炭黑的重量百分比为12-14％，所述的有机颜料的重量百分比为10-15％。

4.根据权利要求1或2所述的一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，其特征在于，所述的95％乙醇为纯度95％的食用酒精。

5.根据权利要求1或2所述的一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨，其特征在于，所述的分散剂为聚二甲基硅氧烷类分散剂。

6.一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)步骤一：按照权利要求1或2所述的一种水性PET热收缩膜塑料印刷油墨的配方的重量百分比称取原料，先将纯化水和95％乙醇投入混合釜中，设置搅拌机转速为300～350r/min，搅拌3分钟后，将分散剂及改性聚氨酯水性聚合乳液投入到混合釜中，继续搅拌15～20分钟至物料混合均匀得到树脂混合液；

(2)步骤二：将颜料、有机硅及氧化聚乙烯蜡投入到混合釜的树脂混合液中，设置搅拌机转速为1000～1200r/min，高速分散25～35分钟，制成待磨色浆；

(3)步骤三：将待磨色浆投入砂磨机中进行研磨；研磨至研磨细度小于15μm后得到色浆；

(4)步骤四：加入水性聚酯树脂，设置搅拌机转速为1000～1200r/min，高速搅拌15-20分钟，再根据颜色要求进行调色得到水性PET热收缩膜塑料印刷油墨。