CN111171298A - 一种两片罐白墨用树脂、两片罐白墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种羟基短油度醇酸树脂，由饱和脂肪酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、新戊二醇、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂、催化剂、二甲苯制备而成。本发明还提供了上述羟基短油度醇酸树脂的制备方法。本发明还提供了一种两片罐白墨，由羟基短油度醇酸树脂、氨基树脂、有机溶剂、催化剂、钛白粉、填料、助剂制备而成。本发明还提供了上述白墨的制备方法。本发明提高了现有两片罐油墨白墨遮盖与转移性、网点还原性等印刷适应性，改善油墨内聚力不高导致的糊版现象等问题。同时，本发明对颜料粉的润湿性好，固化后表面硬度高，附着力强，耐黄变性好。

Description

一种两片罐白墨用树脂、两片罐白墨及其制备方法

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种凸版胶印印刷的两片罐油墨，具体来说是一种两片罐白墨用树脂、两片罐白墨及其制备方法。

背景技术

一直以来玻璃瓶是瓶酒行业的传统包装容器，但如今，罐装啤酒以其销售、携带的便利性，和比玻璃瓶更易回收，运输保存更加安全与节约成本这些优势迅速占据上风，市场规模不断扩大。最近几年随着国人消费水平的不断提高，啤酒的销量也不断提高，从而带动了两片罐包装市场普及率的提升。

根据我国现有消费水平和两片罐生产产能情况，两片罐产能明显过剩，这便导致在两片罐的生产中由于同行业之间的竞争，要求两片罐外部涂装更吸引消费者眼球。以此推出许多新版面设计方案。再加上部分传统饮料罐转为两片罐灌装，要保持原有高清晰渐变网点图案涂装风格。从而对于印刷用油墨的性能要求更高。两片罐白墨在两片罐油墨的使用量上一直占有30％-40％的比重。一直以来国内油墨厂商所做两片罐白墨在生产渐变网点图案时，总是容易出现网点还原不好，导致糊版的问题发生，影响生产。而使用外资公司油墨成本又会增加，导致竞争优势下降。

本发明认为在油墨性能中起决定作用的是树脂，通过合成性能更优异的树脂来解决油墨性能的不足，是从根源上解决了问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两片罐白墨用树脂、两片罐白墨及其制备方法，所述的这种两片罐白墨用树脂、两片罐白墨及其制备方法要解决现有技术中的两片罐白墨在生产渐变网点图案时，总是容易出现网点还原不好，导致糊版而影响生产的技术问题。

本发明的目的在于提供一种羟基短油度醇酸树脂，由如下重量份的原料制备而成：

进一步的，所述的树脂规格为：粘度：49000-53000mPa˙s/25℃，酸值：≤25mgKOH/g，软化点-20-0℃，分子量：1800-3000。

进一步的，所述饱和脂肪酸为辛酸、癸酸、月桂酸、软脂酸、椰子油脂肪酸或者脱水蓖麻油脂肪酸的中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。

进一步的，所述二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、1,7庚二醇、1,9-壬二醇、羟基新戊酸羟基新戊酯、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇，1,4-环己烷二甲醇或者1,3-环己烷二醇1,2-环己烷二醇中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。

进一步的，所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基氧化锡氯化物、二丁基二月桂酸锡、二丁基乙二酸锡或者单丁基三氯化锡中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。

进一步的，所述抗氧剂为二丁基羟基甲苯、季戊四醇四(双-叔丁基羟基氢化肉桂酸)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(壬苯基)亚磷酸盐或者亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。

本发明还提供了上述的一种羟基短油度醇酸树脂的制备方法，包括以下步骤：

1)按照重量份数称取饱和脂肪酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、新戊二醇、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂、催化剂、二甲苯、

2)在反应釜中通氮气，然后将二甲苯、新戊二醇、三羟甲基丙烷、饱和脂加入反应釜中，加热到75～85℃；

3)再在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂，然后加入催化剂；

4)升温至148～152℃，保温1H；

5)升温至158～162℃，回流带水2H；

6)升温至168～172℃，保温0.5H；

7)升温至178～182℃，保温2H；

8)升温至198～202℃，保温1H；

9)当体系无水带出时，取样测酸值≤25mgKOH/g，停止反应；

10)体系抽真空去溶剂；

11)降温至60～75℃，过滤得到羟基短油度醇酸树脂。

本发明还提供了一种两片罐白墨，由如下重量份数的原料制备而成：

进一步的，所述羟基短油度醇酸树脂的分子量为1800-3000，羟值为20-100mgKOH/g。

进一步的，所述氨基树脂为脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂或者聚酰胺多胺环氧氯丙烷中的任意一种或两种以上任意比例的混合。

进一步的，所述有机溶剂为三乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三丙二醇丁醚、二丙二醇单丁醚或者三丙二醇中的任意一种或两种以上任意比例的混合。

进一步的，所述催化剂为对甲苯磺酸、离子交换树脂、硫酸铝或者杂多酸中的任意一种或两种以上任意比例的混合。

进一步的，所述填料为滑石粉、气相二氧化硅或者聚四氟乙烯蜡中的任意一种或两种以上任意比例的混合。

进一步的，所述助剂为润湿剂或者分散剂的一种或两种。

本发明还提供了上述的一种两片罐白墨的制备方法，包括以下步骤：

1)先按照重量份数称取各原料；

2)将羟基短油度醇酸树脂、氨基树脂、有机溶剂、助剂加入搅拌锅中，搅拌均匀15～25分钟；

3)再边搅拌边加入钛白粉、填料，加完后再搅拌25～35分钟，之后用三辊机研磨，反复研磨，检测细度，当细度小于3μm，停止研磨，再向油墨中加催化剂并用搅拌器搅拌均匀，然后抽样检测，合格后得两片罐用白墨。

羟基短油度醇酸树脂在油墨中主要为颜料粉钛白粉的载体，以便在印刷及固化后颜料粉能够均匀附着在承印物上，达到显色的目的。

油墨固化的原理为：油墨中羟基短油度醇酸树脂的羟基和氨基树脂上烷氧基甲基加热条件下(温度在：120～150℃)发生交联反应生成固体薄膜。从而使颜料粉附着在承印物上。羟基短油度醇酸树脂和氨基树脂之间的反应产物提供油墨层与罐身的良好附着力,同时对于涂层提供缩颈加工所需的柔韧性能,具有较好的加工性。

有机溶剂与助剂的加入，是为调整油墨更合适的粘性、粘度，有利于油墨的印刷性能。

本发明先通过先合成羟基短油度醇酸树脂，再用此树脂制备两片罐用白墨。合成制备的树脂对各种颜料、填料具有良好的润湿分散性，用该连接树脂制成的油墨，稳定性良好，附着力优异，又具有良好的耐酸、耐碱、耐光性。醇酸树脂国内技术纯熟且原材料易得，对于成本的控制有极大的优势。

在印刷渐变网点图案时，提高遮盖与转移性、网点还原性等印刷适应性，改善油墨内聚力不高导致的糊版现象等。

本发明和已有技术相比，其技术效果是积极和明显的。本发明的有益效果是：

一、提高现有两片罐油墨白墨遮盖与转移性、网点还原性等印刷适应性，改善油墨内聚力不高导致的糊版现象等问题。

二、对颜料粉的润湿性好，固化后表面硬度高，附着力强，耐黄变性好。本发明还公开了上述羟基短油度醇酸树脂制备两片罐白墨的方法。

三、所述两片罐油墨具有较好的粘弹触变性、颜料润湿性和抗飞墨等优点。

具体实施方式

本发明提供了一种两片罐白墨用树脂的制备方法，具体包括下述步骤：

按照重量份数称取饱和脂肪酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、新戊二醇、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂、催化剂、二甲苯、

在反应釜中通氮气，然后将二甲苯、新戊二醇、三羟甲基丙烷、饱和脂加入反应釜中，加热到75～85℃；

再在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂，然后加入催化剂；

升温至148～152℃，保温1H；

升温至158～162℃，回流带水2H；

升温至168～172℃，保温0.5H；

升温至178～182℃，保温2H；

升温至198～202℃，保温1H；

当体系无水带出时，取样测酸值≤25mgKOH/g，停止反应；

体系抽真空去溶剂；

降温至60～75℃，过滤得到羟基短油度醇酸树脂。

所述专用羟基短油度醇酸树脂分子量为1800-3000，羟值为20-100mg KOH/g本发明实施方式制备得到的羟基短油度醇酸树脂为制备两片罐印刷白墨的关键组分之一，是油墨中的流体组成部分，它的作用首先是作为色料的载体，使粉末状的色料、填料等固体物质混合连接起来，其次是使油墨能在承印物表面上干燥、固着并成膜。制备的羟基短油度醇酸树脂在很大程度上决定了油墨的粘度、粘性、干燥性、流动性和转移性。

实施例1

羟基短油度醇酸树脂制备方法如下：

制备羟基短油度醇酸树脂，各组分重量百分比含量如下：

通氮气，然后将二甲苯、新戊二醇、三羟甲基丙烷、椰子油脂肪酸加入反应釜中，加热到75～85℃；

再在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、二乙二醇、间苯二甲酸、二丁基羟基甲苯，然后加入二丁基氧化锡；

升温至148～152℃，保温1H；

升温至158～162℃，回流带水2H；

升温至168～172℃，保温0.5H；

升温至178～182℃，保温2H；

升温至198～202℃，保温1H；

当体系无水带出时，取样测酸值≤25mgKOH/g，停止反应；

体系抽真空去溶剂；

降温至60～75℃，过滤得到羟基短油度醇酸树脂。

所述专用羟基短油度醇酸树脂分子量为1800-3000，羟值为20-100mg KOH/g。

实施例2

本发明提供了一种基于实施例1的专用羟基短油度醇酸树脂制备两片罐白墨的方法，各组分重量百分比含量如下：

制备方法如下：

将羟基短油度醇酸树脂(实施例1制得)、氨基树脂、有机溶剂、助剂加入搅拌锅里，搅拌均匀，搅拌均匀后再边搅拌边加入钛白粉、填料。固体料加完后再搅拌30分钟，之后用三辊机研磨。先反复研磨四遍，检测细度，当细度小于3μm，停止研磨；大于3μm继续研磨直到检测小于3μm。细度合格，再向油墨中加催化剂并用搅拌器搅拌均匀。之后再测试粘性、飞墨、色相、干燥性，合格后包装。

油墨的性能测试

采用上述实施例2制备得到的两片罐白墨、以及现有市售的其它国产两片罐白墨，进行油墨基础性能测试，测试结果见表一。取适量油墨用多段展色仪展色，油墨干膜重为0.5-2g/m2，涂布在钝化处理好的铝罐上，用线棒涂布器直接涂布普通光油(1平方米板材上光油干膜重为3～4g)，在200℃烘箱里烘烤2min，固化温度为190-195℃。测试涂膜的物化性能，再经过85℃*30min蒸煮后，测试油墨普通蒸煮性能，测试的结果见表二。

取适量油墨用多段展色仪展色，1平方米板材上油墨干膜重为0.5～2g，涂布在钝化处理好的铝罐上，用线棒涂布器直接涂布高温光油(光油干膜重为3-4g/m2)，在200℃烘箱里烘烤2min，固化温度为190-195℃。测试涂膜的物化性能，再经过121℃*30min蒸煮后，测试油墨高温蒸煮性能，测试的结果见表二。

表一：白墨基础性能数据对比表

表二：白墨展色性能数据对比表

表一、二中：

(1)粘性采用粘性仪检测，在工作温度32℃，转速为400转下1分钟后的读数。

(2)流动度是在25℃的温度下，0.1g油墨受到100g压力10min后的墨膜展开直径。

(3)飞墨性能采用粘性仪测试，在工作温度32℃，转速为1200转速下1分钟后承接物承接墨克数。5级代表飞墨少，0级代表飞墨多。

(4)细度是用细度板直接测试读数的结果。

(5)转印性是使用多段展色仪检测，油墨从橡皮辊到钢辊的转印效果，OK代表良好。

(6)耐溶剂性是用丁酮沾在无尘布上，用1KG的力来回擦拭指定的涂层区域，来回算一次。

(7)柔韧性是将基板冲制成直径为45mm，高度为10mm的杯状，观察涂层外观是否有起皮掉漆现象。OK代表柔韧性佳。

(8)耐蒸煮性是将成品在85℃水浴中恒温煮30min后，观察涂层外观和附着力。0级代表附着力良好，涂层无发白，无褪色的现象。

(9)耐高温蒸煮性是将成品在121℃水浴中恒温蒸煮30min后，观察涂层外观和附着力。0级代表附着力良好，涂层无发白，无褪色的现象。

(10)耐热性是将成品放置在200℃的烘箱中30min，观察涂层颜色变化的情况。OK代表涂层无明显黄变褪色的现象。

(11)保光率是水煮前与水煮后的成品光泽比，用％数表示。保光率越高，性能越优异。

(12)附着力用百格刀在成品涂层上划出十字格子的形状，横纵各划一刀，型成一百个细小方格，格子为1mm X 1mm。百格刀的切口应至油层底层。用3M胶带贴在切口上并拉开，胶带的粘附力为350-400g/平米。最后用放大镜观察格子区域的情况通过在油墨1mm十字交叉法或胶带法验证产品表面涂层或油墨的附着性能。0级代表油墨膜没有脱落，5级代表油墨膜脱落40％。

从表一、二对比数据可以看出在飞墨和流动性上提高较多，其它性能也没有下降且树脂成本比原有聚酯成本下降30％-40％，更提高了市场的竞争优势。

Claims (10)

1.一种羟基短油度醇酸树脂，其特征在于由如下重量份的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的羟基短油度醇酸树脂，其特征在于：所述的羟基短油度醇酸树脂规格为：粘度：49000-53000mPa˙s/25℃，酸值：≤25mgKOH/g，软化点-20-0℃，分子量：1800-3000。

3.根据权利要求1所述的一种羟基短油度醇酸树脂，其特征在于：所述饱和脂肪酸为辛酸、癸酸、月桂酸、软脂酸、椰子油脂肪酸或者脱水蓖麻油脂肪酸的中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；所述二元醇为乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、1,7庚二醇、1,9-壬二醇、羟基新戊酸羟基新戊酯、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃二醇，1,4-环己烷二甲醇或者1,3-环己烷二醇1,2-环己烷二醇中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；所述催化剂为单丁基氧化锡、二丁基氧化锡、二丁基氧化锡氯化物、二丁基二月桂酸锡、二丁基乙二酸锡或者单丁基三氯化锡中的任意一种或两种以上任意比例的混合物；所述抗氧剂为二丁基羟基甲苯、季戊四醇四(双-叔丁基羟基氢化肉桂酸)酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、三(壬苯基)亚磷酸盐或者亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的任意一种或两种以上任意比例的混合物。

4.权利要求1所述的一种羟基短油度醇酸树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)按照重量份数称取饱和脂肪酸、三羟甲基丙烷、邻苯二甲酸酐、新戊二醇、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂、催化剂、二甲苯；

2)在反应釜中通氮气，然后将二甲苯、新戊二醇、三羟甲基丙烷、饱和脂加入反应釜中，加热到75～85℃；

3)再在搅拌下依次加入邻苯二甲酸酐、二元醇、间苯二甲酸、抗氧化剂，然后加入催化剂；

4)升温至148～152℃，保温1H；

5)升温至158～162℃，回流带水2H；

6)升温至168～172℃，保温0.5H；

7)升温至178～182℃，保温2H；

8)升温至198～202℃，保温1H；

9)当体系无水带出时，取样测酸值≤25mgKOH/g，停止反应；

10)体系抽真空去溶剂；

11)降温至60～75℃，过滤得到羟基短油度醇酸树脂。

5.一种两片罐白墨，其特征在于由如下重量份数的原料制备而成：

6.根据权利要求5所述的一种两片罐白墨，其特征在于：所述羟基短油度醇酸树脂的分子量为1800-3000，羟值为20-100mg KOH/g。

7.根据权利要求5所述的一种两片罐白墨，其特征在于：所述氨基树脂为脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂或者聚酰胺多胺环氧氯丙烷中的任意一种或两种以上任意比例的混合；所述有机溶剂为三乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、三丙二醇丁醚、二丙二醇单丁醚或者三丙二醇中的任意一种或两种以上任意比例的混合；所述催化剂为对甲苯磺酸、离子交换树脂、硫酸铝或者杂多酸中的任意一种或两种以上任意比例的混合。

8.根据权利要求5所述的一种两片罐白墨，其特征在于：所述填料为滑石粉、气相二氧化硅或者聚四氟乙烯蜡中的任意一种或两种以上任意比例的混合。

9.根据权利要求5所述的一种两片罐白墨，其特征在于：所述助剂为润湿剂或者分散剂的一种或两种。

10.权利要求5所述的一种两片罐白墨的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)先按照重量份数称取各原料；

2)将羟基短油度醇酸树脂、氨基树脂、有机溶剂、助剂加入搅拌锅中，搅拌均匀15～25分钟；

3)再边搅拌边加入钛白粉、填料，加完后再搅拌25～35分钟，之后用三辊机研磨，反复研磨，检测细度，当细度小于3μm，停止研磨，再向油墨中加催化剂并用搅拌器搅拌均匀，然后抽样检测，合格后得两片罐用白墨。