CN111440479A - 一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨及其制备方法 - Google Patents

一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨及其制备方法，所述纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其由以下质量份数的组分组成：颜料12～42份、氨基树脂改性水性聚氨酯分散体43～64.8份、水性聚酮树脂2～4份、纯净水3～20份、有机硅流平剂0.5～1份、湿润分散剂0.5～3份、非硅酮类消泡剂0.1～1份、聚乙烯蜡1.5～3份。本发明采用纯净水做溶剂，浅版印刷过程也不使用任何有机溶剂，具有存储稳定性极佳，5％以内浅网挂网效果优于溶剂型油墨，印刷适应性强，可适用于PET、PVC、OPS、PE等热收缩膜类标签印刷等特点，且制备方法简单，综合印刷成本低，不燃，符合安全绿色、减排环保。

Description

一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及用于PET、PVC、OPS、PE等热收缩膜的里印或表印凹版印刷油墨，可用于各类标签印刷用途，特别是指一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨及其制备方法。
背景技术
就热收缩膜标签印刷使用的溶剂型凹版油墨而言，国内主要选用热塑性丙烯酸树脂、三元氯醋树脂、聚乙烯醇缩丁醛、CAB、乙烯醋酸乙烯共聚物等树脂中的一种或多种树脂的组合路线，油墨中的有机溶剂(包括正丙酯、醋酸乙酯、异丙醇、丙二醇甲醚等)含量在30％～70％之间，印刷使用过程有机溶剂添加量在50％～150％之间，存在印刷环境的废气收集处理费用昂贵的问题。
近几年，国内也陆续发展了热缩膜水性油墨的技术，如：CN201510095508.9《一种PVC收缩膜瓶标用水基白色油墨及其制备方法》、CN201810345047.X《一种水性PE热收缩膜用印刷油墨及其制备方法》、CN201810498315.1《一种热收缩膜用水性凹版印刷油墨及其制备方法》、CN201811601945.3《一种通用型热收缩膜水性油墨及其制备方法》等，这些技术以环氧改性丙烯酸酯乳液、聚氨酯-丙烯酸酯乳液、铝溶胶改性丙烯酸酯乳液、水性自交联丙烯酸乳液、水性聚酯树脂、水性乙酸纤维素液等树脂中的一种或多种组合树脂，这些技术制造的油墨中的乙醇成分含量在2.5％～20％范围，尚属于含醇型水性油墨，仍然存在废气处理问题，而且只适用于PET、PVC、OPS、PE热收缩膜其中的某些收缩膜。因此急需一种不含乙醇、附着牢度好、不粘瓶、能广泛适用于多种热收缩膜标签印刷的纯水型水性油墨。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨及其制备方法，该纯水型热收缩膜标签用凹印油墨采用纯净水做溶剂，浅版印刷过程也不使用任何有机溶剂，具有存储稳定性极佳，5％以内浅网挂网效果优于溶剂型油墨，印刷适应性强，可适用于PET、PVC、OPS、PE等热收缩膜等标签印刷的特点，且制备方法简单，综合印刷成本低，不燃，符合国家安全环保、节能减排。
为了达到以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其由以下质量份数的组分组成：颜料12～42份、氨基树脂改性水性聚氨酯分散体43～64.8份、水性聚酮树脂2～4份、纯净水3～20份、有机硅流平剂0.5～1份、湿润分散剂0.5～3份、非硅酮类消泡剂0.1～1份、聚乙烯蜡1.5～3份。
优选的，所述氨基树脂改性水性聚氨酯分散体为NeoRez R-2180、NeoRez R-974、NeoRez R-9603中的一种或两种以上：NeoRez R-2180对多种底材附着力好、透明性好、硬度高、耐化学性好，NeoRez R-974对多种底材附着力好、柔韧性好、延伸率大，NeoRez R-9603具有非常好的抗粘污性、不黄变、可重涂性。
优选的，所述的水性聚酮树脂选长沙紫东化工生产的KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂，具有很好的颜料润湿性能，对无机和有机颜料都有良好的润湿、分散作用，能提高水性油墨的光泽度、硬度和丰满度。
优选的，所述的颜料选自RDI-S钛白粉、德固赛HIBLACK 21LB炭黑中的一种。
优选的，所述有机硅流平剂选德国赢创迪高450、德国BYK333、赛唯雷邦SR-373A中的一种。
优选的，所述湿润分散剂选德国赢创迪高760W、德国BYK190中的一种。
优选的，所述的非硅酮类消泡剂为美国空气化学公司的非离子型炔二醇化学品Surfynol MD-20，它符合FDA标准，不含APE，可以控制泡沫，减少微泡，而且不产生使用硅酮类或矿物油类消泡剂带来的不兼容或者其他相关问题，兼具泡沫控制和动态润湿的双重作用。
上述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨的制备方法，包括如下步骤：
S1、将所述颜料、氨基树脂改性水性聚氨酯分散体、水性聚酮树脂、纯净水、有机硅流平剂、湿润分散剂、有机硅消泡剂及聚乙烯蜡按照所述质量份数的比例称量混合，置于分散机内高速搅拌混合后，泵入砂磨机研磨一遍或多遍；
S2、送检，检测油墨各项指标和性能，检验合格后经过滤器过滤，即得。
优选的，所述S1中，所述分散机内的混合物的高速搅拌速率为1200～2000r/min，搅拌时间为60～90min，砂磨机内Φ1.2～1.4mm锆珠填充率为80％、泵入流量为150～200kg/h、研磨转速为1800～2000r/min。
优选的，所述S2中，所述过滤器的过滤网为250目。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明采用的树脂为水溶性树脂，而且本发明采用纯净水做溶剂，不含醇类有机溶剂，印刷过程也仅使用纯净水稀释即可，油墨不燃，符合安全绿色环保要求；
(2)本发明的油墨阴凉通风可存储一年，5％以内浅网挂网效果优，印刷适应性强；
(3)本发明的油墨可使用于PET、PVC、OPS、PE等多种热收缩膜印刷，与收缩膜同步收缩不爆墨，印刷过程不污版，印品合掌分条不粘连、不脱墨，贴标顺畅。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限制。下列实施例中所述份数均以重量计。在以下实施例中，油墨的高速搅拌速率控制在1200～2000r/min之间，搅拌时间为60～90min，砂磨机内Φ1.2～1.4mm锆珠填充率为80％、泵入流量为150～200kg/h、研磨转速为1800～2000r/min。
实施例1
用天平称取36份RDI-S钛白粉、54份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(NeoRez R-2180)、2份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、5份纯净水、0.8份聚醚改性聚有机硅氧烷(德国赢创迪高450)、0.5份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国赢创迪高760W)、0.2份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、1.5份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例2
用天平称取38份RDI-S钛白粉、46份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(37份NeoRezR-974、9份NeoRez R-9603)、3.5份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、8份纯净水、1份聚醚改性聚有机硅氧烷(赛唯雷邦SR-373A)、0.6份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国BYK190)、0.8份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、2.1份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例3
用天平称取40份RDI-S钛白粉、47.2份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(32份NeoRez R-2180、15.2份NeoRez R-974)、2.5份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、6.5份纯净水、0.5份聚醚改性聚有机硅氧烷(BYK333)、0.8份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国赢创迪高760W)、1份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、1.5份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例4
用天平称取41份RDI-S钛白粉、46.8份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(30份NeoRez R-974、16.8份NeoRez R-9603)、3份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、4份纯净水、0.8份聚醚改性聚有机硅氧烷(赛唯雷邦SR-373A)、1份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国BYK190)、0.4份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、3份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例5
用天平称取39份RDI-S钛白粉、48.1份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(24份NeoRez R-2180、16份NeoRez R-974、8.1份NeoRez R-9603)、2份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、7份纯净水、0.5份聚醚改性聚有机硅氧烷(德国赢创迪高450)、0.6份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国赢创迪高760W)、0.3份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、2.5份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例6
用天平称取37份RDI-S钛白粉、46份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(38份NeoRezR-2180、11.8份NeoRez R-974、2份NeoRez R-9603)、3份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、5份纯净水、0.6份聚醚改性聚有机硅氧烷(BYK333)、0.5份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国BYK190)、0.1份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、2份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例7
用天平称取12份德固赛HIBLACK 21LB炭黑、61.5份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(NeoRez R-2180)、2份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、20份纯净水、0.8份聚醚改性聚有机硅氧烷(德国赢创迪高450)、1.9份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国赢创迪高755W)、0.3份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、1.5份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例8
用天平称取13份德固赛HIBLACK 21LB炭黑、60.1份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(48.1份NeoRez R-974、12份NeoRez R-9603)、3.5份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、18份纯净水、1份聚醚改性聚有机硅氧烷(赛唯雷邦SR-373A)、1.5份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国BYK190)、0.8份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、2.1份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例9
用天平称取14份德固赛HIBLACK 21LB炭黑、60.5份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(42.5份NeoRez R-2180、18份NeoRez R-974)、2.5份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、17.5份纯净水、0.5份聚醚改性聚有机硅氧烷(BYK333)、2.5份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国赢创迪高755W)、1份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、1.5份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例10
用天平称取15份德固赛HIBLACK 21LB炭黑、58.8份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(40份NeoRez R-974、18.8份NeoRez R-9603)、3份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、16份纯净水、0.8份聚醚改性聚有机硅氧烷(赛唯雷邦SR-373A)、3份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国BYK190)、0.4份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、3份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例11
用天平称取14份德固赛HIBLACK 21LB炭黑、61.9份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(34.5份NeoRez R-2180、18份NeoRez R-974、9.4份NeoRez R-9603)、2份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、17份纯净水、0.5份聚醚改性聚有机硅氧烷(德国赢创迪高450)、1.8份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国赢创迪高755W)、0.3份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、2.5份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
实施例12
用天平称取13.5份德固赛HIBLACK 21LB炭黑、64.8份氨基树脂改性水性聚氨酯分散体(48份NeoRez R-2180、13.8份NeoRez R-974、3份NeoRez R-9603)、3份KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂(长沙紫东化工公司)、13.5份纯净水、0.6份聚醚改性聚有机硅氧烷(BYK333)、2.1份含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液(德国BYK190)、0.3份Surfynol MD-20消泡剂(美国空气化学公司)、2.2份聚乙烯蜡。将上述各组分倒入搅拌装置内，用分散机高速搅拌混合后，控制流量，泵入砂磨机研磨一遍或多遍，检测油墨各项指标和性能，合格后经过滤器过滤，得到该油墨。
取实施例1～12所生产的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨进行印刷性能测试，并用生产的黑色油墨在热收缩膜上印刷，印版版深22～25μ、热风风速在13～15米/秒、烘箱工作温度在58～60℃测试其印刷质量。
以上实施例所得纯水型热收缩膜标签用凹印油墨的印刷性能和印刷质量指标见表1、表2。
表1
Figure BDA0002494010120000061
表2
Figure BDA0002494010120000062
Figure BDA0002494010120000071
由表1和表2可见，本发明油墨的制备方法简单，流平性好，适用于PET、PVC、OPS、PE等多种热收缩膜在80～180m/min之间印刷，5％以内浅网挂网效果优、印刷适性好，综合印刷成本低，油墨不燃，安全环保，VOC检测明显低于QB/T4103-2010及GB38507-2020规定的小于等于30％水平，大大减少了对大气的污染。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：其由以下质量份数的组分组成：颜料12～42份、氨基树脂改性水性聚氨酯分散体43～64.8份、水性聚酮树脂2～4份、纯净水3～20份、有机硅流平剂0.5～1份、湿润分散剂0.5～3份、非硅酮类消泡剂0.1～1份、聚乙烯蜡1.5～3份。
2.根据权利要求1所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：所述氨基树脂改性水性聚氨酯分散体为NeoRez R-2180、NeoRez R-974、NeoRez R-9603中的一种或两种以上。
3.根据权利要求1所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：所述水性聚酮树脂为KR-S100水可稀释型环己酮-甲醛改性树脂。
4.根据权利要求1所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：所述颜料选自RDI-S钛白粉及德固赛HIBLACK 21LB炭黑中的一种。
5.根据权利要求1所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：所述有机硅流平剂为聚醚改性聚有机硅氧烷。
6.根据权利要求1所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：所述润湿分散剂为含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液。
7.根据权利要求1所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨，其特征在于：所述非硅酮类消泡剂为一种非离子型炔二醇化学品Surfynol MD-20。
8.权利要求1～7任一项所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨的制备方法，包括如下步骤：
S1、将所述颜料、氨基树脂改性水性聚氨酯分散体、水性聚酮树脂、纯净水、有机硅流平剂、湿润分散剂、有机硅消泡剂及聚乙烯蜡按照所述质量份数的比例称量混合，置于分散机内高速搅拌混合后，泵入砂磨机研磨一遍或多遍；
S2、送检，检测油墨各项指标和性能，检验合格后经过滤器过滤，即得。
9.根据权利要求8所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨的制备方法，其特征在于：所述S1中，所述分散机的高速搅拌速率为1200～2000r/min、搅拌时间为60～90min，砂磨机内Φ1.2～1.4mm锆珠填充率为80％、泵入流量为150～200kg/h、研磨转速为1800～2000r/min。
10.根据权利要求8或9所述的纯水型热收缩膜标签用凹印油墨的制备方法，其特征在于：所述S2中，所述过滤器的过滤网为250目。
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汪多仁: "《绿色降解化学品》", 31 January 2008, 科学技术文献出版社 *

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