CN110760215A

CN110760215A - 用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨及其制备方法

Info

Publication number: CN110760215A
Application number: CN201911118582.2A
Authority: CN
Inventors: 史险峰; 何静; 曾玲俊
Original assignee: CHENGDU PRESSTER NEW MATERIALS Co Ltd
Current assignee: CHENGDU PRESSTER NEW MATERIALS Co Ltd
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2019-11-15
Publication date: 2020-02-07

Abstract

本发明公开了一种用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨及其制备方法，属于油墨技术领域，由下述重量百分比组分组成：组合树脂液55%‑65%、组合溶剂5%‑15%、颜料20%‑30%、助剂5%‑10%，其中组合树脂为聚酰胺树脂、硝酸纤维素、EVA树脂、松香改性马来酸树脂和聚酮树脂组成，组合溶剂为无水乙醇、醋酸乙酯和醋酸丁酯；助剂为防沉剂、抗粘连剂与爽滑剂、分散剂和耐温助剂的一种或几种；本发明安全环保；耐高温，在180℃/0.5秒4kg热封不脱色、不迁移；95℃以上沸水煮后附着力达99%以上；印品表面滑爽，摩擦系数小（0.18～0.30）；油墨塑性好，印刷品不卷曲；该油墨印刷适性优良，印刷机速可达200米/分钟以上，印品不反粘、不迁移；印刷品无异味、色彩鲜艳、色饱和度高。

Description

用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料表印印刷油墨技术领域，尤其涉及一种水煮型环保表印聚酰胺白色油墨及其制备方法。

背景技术

随着食品卫生与环境保护被越来越重视，食品安全意识提上了前所未有的高度，“绿色食品”和“绿色产品”成为人们生产时必须达到的目标。各大印刷企业为减少对环境的污染和破坏，特别是提高食品安全等级，要求使用绿色环保印刷材料来生产包装用品已是必然。然而，目前国内塑料印刷油墨的研发生产现状仍不容乐观，一般苯溶型油墨依然在大量的推广和普遍的使用，无苯无酮的环保油墨仍处在初步开发的尴尬局面。另外，市场上一般的塑料表印油墨由于树脂选型的原因，其印品在湿热高温的条件下由于部分树脂氧化而产生黄变，印品易返粘，附着力差，在高温水煮后附着力更是会大大降低。

随着生产厂家对产品包装的要求越来越高，主要有以下几点要求：1、质量好；2、安全，无有毒、无有害物质；3、成本低；4、图案清晰、颜色鲜艳；5、印品耐温性能良好，在高温水煮及湿热条件下不返粘，不掉墨等。然而，目前印刷厂家使用的表印油墨大多是含苯、含酮油墨；部分使用的无苯无酮油墨，但是只能在常温时使用，在高温及湿热条件下易返粘和掉墨，同时也不能满足部分用户需要对产品水煮的要求。含苯、含酮油墨在制造、印刷及使用完毕废弃后都会污染环境、对人体造成危害，同时包装产品后会对产品造成污染，危害人体健康。复合包装袋虽然安全可靠，但是包装成本会增加很多，降低产品的市场竞争力。市场上迫切需要一种无苯、无酮，能适应高温湿热及水煮的环保表印油墨来取代传统油墨。

目前市场上的表印油墨主要有以下几个缺陷：使用含苯、酮类溶剂油墨，不环保，对人体有害；附着力差，一般为85％左右，要求为≥95％；印刷适应性不好，容易拉线和雾版；印刷油墨表面的摩擦系数大，无法进行自动包装；印刷机速慢(小于150米/分钟)；印刷品易卷曲、有异味；在高温湿热及水煮时油墨会返粘、脱色、迁移掉墨等。

发明内容

本发明的目的之一，在于提供一种水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，以解决上述含苯含酮、附着力差、印刷机速慢、摩擦系数大、以及不耐温不耐水煮的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，由下述重量百分比的原料组成：

所述组合树脂液由聚酰胺树脂液、硝酸纤维素树脂液、松香改性马来酸树脂液、聚酮树脂液和EVA树脂液组成，其质量比为(25-35)：(15-25)：(3-5)：(3-5)：(4-6)；

所述组合溶剂由醋酸乙酯、无水乙醇和醋酸丁酯组成，其质量比为：(2-5)：(2-5)：(3-8)；

所述助剂由防沉剂、抗粘连剂与爽滑剂、分散剂和耐温助剂组成，其质量比为：(0.5-1.0)：(0.5-1.0)：(0.5-1.0)：(1.0-2.0)。

本发明的油墨完全符合《食品安全法》的卫生环保要求，其印品在高温以及水煮条件下不掉墨，不黄变的环保型表印油墨及其制备方法。

本发明复配了五种树脂：其中，聚酰胺树脂作为主树脂，其光泽好，附着力优良；硝酸纤维素本身就是一种成膜剂，亮度高，且溶剂释放性好，能促使油墨印刷后快干，防止发生粘连；EVA树脂增强墨膜的塑形，使薄膜不卷曲；改性松香马来酸软化点高，粘度低，成膜硬度高；聚酮树脂耐温性能好，且能明显改善油墨的印刷适用性；以上五种树脂按照本发明提供的比例混合使用，相互协同，形成优良的油墨体系。颜料优选金红石钛白粉，型号优选为科慕R706，具有优良的耐候性。另加入适当的助剂和组合溶剂，这些组分间相互协调，使制得的油墨性能优越，从而解决上述问题。

本发明的油墨，可以在上机时通过选择慢、中、快三种稀释剂调整干燥性和粘度。这是本领域公知的技术。

本发明制备的油墨，适用于以下基材：

PE、NY、CPP、BOPP、PET：处理在38达因以上；

作为优选的技术方案，所述防沉剂为气相二氧化硅，优选型号德国瓦克N20。

作为优选的技术方案，所述抗粘连剂与爽滑剂为芥酸酰胺，优选型号韩国EPOWDER。

芥酸酰胺作为抗粘连剂与爽滑剂，与本发明的其他组分结合，可以发挥更优异的性能。

作为优选的技术方案，所述分散剂为阴离子表面活性剂，优选德国毕克BYK110。

作为优选的技术方案，所述耐温助剂为交联剂,优选合肥安邦化工JN 851。

作为优选的技术方案，由下述重量百分比的原料组成：

聚酰胺树脂液30％、硝酸纤维素树脂液20％、松香改性马来酸树脂液3％、聚酮树脂液3％、EVA树脂液4％，金红石钛白粉25％、芥酸酰胺0.8％、气相二氧化硅1.0％、阴离子表面活性剂0.6％、交联剂1.8％、无水乙醇2％、醋酸乙酯3.8％、醋酸丁酯5％。

上述比例的组分，可以使性能达到最佳。

本发明的目的之二，在于提供一种上述水煮型环保表印聚酰胺油墨的制备方法，采用的技术方案为，首先配制聚酰胺树脂液、硝酸纤维素树脂液、松香改性马来酸树脂液、聚酮树脂液和EVA树脂液，配制过程如下

(1)聚酰胺树脂液：称取35-45重量份聚酰胺，溶于25-35份无水乙醇和25-35份醋酸乙酯组成的混合溶剂中乳化分散，制得质量百分比浓度为35-45％的聚酰胺树脂液；

(2)硝酸纤维素树脂液：称取30-40重量份硝化棉，溶于30-35份无水乙醇和30-35份醋酸乙酯组成的混合溶剂中搅拌分散，制得质量百分比浓度为30-40％的硝酸纤维素树脂液；

(3)松香改性马来酸树脂液：称取45-55重量份松香改性马来酸树脂，溶于45-55份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为45-55％的松香改性马来酸树脂液；

(4)聚酮树脂液，称取45-55重量份聚酮树脂，溶于45-55份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为45-55％的聚酮树脂液；

(5)EVA树脂液：称取45-55重量份EVA树脂，溶于45-55份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为45-55％的EVA树脂液；

然后，将上述原料除交联剂外，预留10-20％的混合溶剂调整粘度，其余部分按所述比例混合后，搅拌分散均匀，然后用砂磨机研磨至细度小于20μm，最后加入所述比例的耐温助剂，并加入预留的混合溶剂调整粘度达到涂4#杯30-35秒，过滤包装即得。

作为优选的技术方案，配制聚酰胺树脂液、硝酸纤维素树脂液、松香改性马来酸树脂液、聚酮树脂液和EVA树脂液的过程如下：

(1)聚酰胺树脂液：称取40重量份聚酰胺，溶于30份无水乙醇和30份醋酸乙酯组成的混合溶剂中乳化分散，制得质量百分比浓度为40％的聚酰胺树脂液；

(2)硝酸纤维素树脂液：称取35重量份硝化棉，溶于32.5份无水乙醇和32.5份醋酸乙酯组成的混合溶剂中搅拌分散，制得质量百分比浓度为35％的硝酸纤维素树脂液；

(3)松香改性马来酸树脂液：称取50重量份松香改性马来酸树脂，溶于50份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为50％的松香改性马来酸树脂液；

(4)聚酮树脂液，称取50重量份聚酮树脂，溶于50份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为50％的聚酮树脂液；

(5)EVA树脂液：称取50重量份EVA树脂，溶于50份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为50％的EVA树脂液。

采用上述制备方法，工艺简单易行，制备成本低。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明油墨不含苯、酮类溶剂，重金属含量达标，安全环保；耐高温，在180℃/0.5秒4kg热封不脱色、不迁移；95℃以上沸水煮后附着力达99％以上；印品表面滑爽，摩擦系数小(0.18～0.30)；油墨塑性好，印刷品不卷曲；该油墨印刷适性优良，印刷机速可达200米/分钟以上，印品不反粘、不迁移；在较低粘度印刷时也能获得满意的效果；印刷品无异味、色彩鲜艳、色饱和度高

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步说明。

下述实施例中，气相二氧化硅型号为德国瓦克N20；芥酸酰胺型号为韩国EPOWDER；阴离子表面活性剂型号为德国毕克BYK 110；金红石钛白粉型号为科慕R706；交联剂的型号为合肥安邦化工JN 851。

实施例1：

一种用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，由下述重量份的原料组成:

聚酰胺树脂液30份、硝酸纤维素树脂液20份、松香改性马来酸树脂液3份、聚酮树脂液3份、EVA树脂液4份，金红石钛白粉25份、芥酸酰胺0.8份、气相二氧化硅1.0份、阴离子表面活性剂0.6份、交联剂1.8份、无水乙醇2份、醋酸乙酯3.8份、醋酸丁酯5份；

制备方法为：

(2)将上述原料，除交联剂外，留下10-20％的组合溶剂调整粘度，其余成分全部按所述比例混合后，搅拌分散均匀，然后用砂磨机研磨至细度小于20μm，最后加入所述比例的交联剂，并加入溶剂调整粘度达到涂4#杯30-35秒，过滤包装即得“产品A”。

实施例2：

一种用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，由下述重量百分比的原料组成:

聚酰胺树脂液25份、硝酸纤维素树脂液25份、松香改性马来酸树脂液3份、聚酮树脂液3.8份、EVA树脂液4份，金红石钛白粉25份、芥酸酰胺0.8份、气相二氧化硅1.0份、阴离子表面活性剂0.6份、交联剂1.0份、乙醇2份、醋酸乙酯3.8份、醋酸丁酯5.0份；

其树脂液和产品的制备方法与实施例1相同，所得的产品为“产品B”。

实施例3：

聚酰胺树脂液25份、硝酸纤维素树脂液25份、松香改性马来酸树脂液5份、聚酮树脂液4份、EVA树脂液4份，金红石钛白粉22份、芥酸酰胺1.0份、气相二氧化硅1.0份、阴离子表面活性剂0.9份、交联剂1.3份、乙醇2份、醋酸乙酯3.8份、醋酸丁酯5份；

其树脂液和产品制备方法与实施例1相同，所得的产品为“产品C”。

对比例1

为了验证交联剂在本申请中对于耐水煮的技术贡献，本对比例以实施例1为基础，去除实施例1中的交联剂1.8份，其余与实施例1相同，即聚酰胺树脂液30份、硝酸纤维素树脂液20份、松香改性马来酸树脂液3份、聚酮树脂液3份、EVA树脂液4份，金红石钛白粉25份、芥酸酰胺0.8份、气相二氧化硅1.0份、阴离子表面活性剂0.6份、无水乙醇2份、醋酸乙酯3.8份、醋酸丁酯5份；

得到“对比A”。

对比例2

为了验证芥酸酰胺在本申请中对于耐水煮和摩擦系数的技术贡献，本对比例以实施例1为基础，去除实施例1中的芥酸酰胺0.8份，其余与实施例1相同，即聚酰胺树脂液30份、硝酸纤维素树脂液20份、松香改性马来酸树脂液3份、聚酮树脂液3份、EVA树脂液4份，金红石钛白粉25份、气相二氧化硅1.0份、阴离子表面活性剂0.6份、交联剂1.8份、无水乙醇2份、醋酸乙酯3.8份、醋酸丁酯5份；

得到“对比B”。

对比例3

为了验证本申请的五种树脂液的合适配比对于附着力、耐水煮和摩擦系数等性能的重要性，本对比例以实施例1为基础，五种树脂液的重量份分别为“28、24、2、3、3”，其余与实施例1相同，即聚酰胺树脂液28份、硝酸纤维素树脂液24份、松香改性马来酸树脂液2份、聚酮树脂液3份、EVA树脂液3份，金红石钛白粉25份、芥酸酰胺0.8份、气相二氧化硅1.0份、阴离子表面活性剂0.6份、交联剂1.8份、无水乙醇2份、醋酸乙酯3.8份、醋酸丁酯5份；

得到“对比C”。

实施例4：性能测试

将实施例1-3所制得的油墨“产品A”、“产品B”、“产品C”和对比例1-3的“对比A”、“对比B”和“对比C”进行性能测试，其结果如下表1所示：

表1产品性能检测结果表

由上表可以得出结论：产品A优于产品B和产品C。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，由下述重量百分比的原料组成：

组合树脂液 55%-65%

组合溶剂 5%-15%

颜料 20%-30%

助剂 5%-10%

所述组合树脂液由聚酰胺树脂液、硝酸纤维素树脂液、松香改性马来酸树脂液、聚酮树脂液和EVA树脂液组成，其质量比为（25-35）：（15-25）：（3-5）：（3-5）：（4-6）；

所述组合溶剂由醋酸乙酯、无水乙醇和醋酸丁酯组成，其质量比为：（2-5）：（2-5）：（3-8）；

所述助剂由防沉剂、抗粘连剂与爽滑剂、分散剂和耐温助剂组成，其质量比为：(0.5-1.0)：(0.5-1.0)：(0.5-1.0)：（1.0-2.0）。

2.根据权利要求1所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，所述防沉剂为气相二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，所述抗粘连剂与爽滑剂为芥酸酰胺。

4.根据权利要求1所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，所述分散剂为阴离子表面活性剂。

5.根据权利要求1所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，所述耐温助剂为交联剂。

6.根据权利要求1所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其特征在于，所述颜料为金红石钛白粉。

7.根据权利要求1所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨，其组成百分含量为：

聚酰胺树脂液30%、硝酸纤维素树脂液20%、松香改性马来酸树脂液3%、聚酮树脂液3%、EVA树脂液4%，金红石钛白粉25%、芥酸酰胺0.8%、气相二氧化硅 1.0%、阴离子表面活性剂0.6%、交联剂 1.8%、无水乙醇 2%、醋酸乙酯 3.8%、醋酸丁酯 5%。

8.权利要求1-7任一项所述的用于水煮型环保表印聚酰胺白色油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先配制聚酰胺树脂液、硝酸纤维素树脂液、松香改性马来酸树脂液、聚酮树脂液和EVA树脂液，配制过程如下

（1）聚酰胺树脂液：称取35-45重量份聚酰胺，溶于25-35份无水乙醇和25-35份醋酸乙酯组成的混合溶剂中乳化分散，制得质量百分比浓度为35-45%的聚酰胺树脂液；

（2）硝酸纤维素树脂液：称取30-40重量份硝化棉，溶于30-35份无水乙醇和30-35份醋酸乙酯组成的混合溶剂中搅拌分散，制得质量百分比浓度为30-40%的硝酸纤维素树脂液；

（3）松香改性马来酸树脂液：称取45-55重量份松香改性马来酸树脂，溶于45-55份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为45-55%的松香改性马来酸树脂液；

（4）聚酮树脂液，称取45-55重量份聚酮树脂，溶于45-55份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为45-55%的聚酮树脂液；

（5）EVA树脂液：称取45-55重量份EVA树脂，溶于45-55份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为45-55%的EVA树脂液；

然后，将上述原料除交联剂外，预留10-20%的混合溶剂调整粘度，其余部分按所述比例混合后，搅拌分散均匀，然后用砂磨机研磨至细度小于20μm，最后加入所述比例的耐温助剂，并加入预留的混合溶剂调整粘度达到涂4#杯30-35秒，过滤包装即得。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：配制聚酰胺树脂液、硝酸纤维素树脂液、松香改性马来酸树脂液、聚酮树脂液和EVA树脂液的过程如下：

（1）聚酰胺树脂液：称取40重量份聚酰胺，溶于30份无水乙醇和30份醋酸乙酯组成的混合溶剂中乳化分散，制得质量百分比浓度为40%的聚酰胺树脂液；

（2）硝酸纤维素树脂液：称取35重量份硝化棉，溶于32.5份无水乙醇和32.5份醋酸乙酯组成的混合溶剂中搅拌分散，制得质量百分比浓度为35%的硝酸纤维素树脂液；

（3）松香改性马来酸树脂液：称取50重量份松香改性马来酸树脂，溶于50份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为50%的松香改性马来酸树脂液；

（4）聚酮树脂液，称取50重量份聚酮树脂，溶于50份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为50%的聚酮树脂液；

（5）EVA树脂液：称取50重量份EVA树脂，溶于50份无水乙醇溶液，乳化分散制得质量百分比为50%的EVA树脂液。