CN114773903A - 一种低气味胶印油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及胶印油墨领域，具体公开了一种低气味胶印油墨及其制备方法，所述低气味胶印油墨包括如下重量份的原料：连接料40‑70份、颜料10‑20份、植物油脂肪酸酯10‑20份、干燥剂0.4‑1份、耐磨剂0.5‑2份、分散剂1‑3份、填料5‑15份；所述连接料包括环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂；本申请制得的胶印油墨具有超低气味、VOC含量低、耐磨性好的优点。
Description
技术领域
本申请涉及胶印油墨领域，更具体地说，它涉及一种低气味胶印油墨及其制备方法。
背景技术
传统纸张用胶版印刷油墨由颜料、连接料和助剂等组成，一般为渗透干燥和氧化结皮干燥结合得干燥方式，为了制备得到高亮快固着油墨，常常会选用颜色鲜艳的有机颜料和矿物油对树脂进行溶解和稀释。由于油墨的可迁移性，有机颜料会迁移到印刷基材表面，有机污染物和重金属会对消费者产生潜在危害。且矿物油的使用不但在印刷过程中会对大气造成污染，对印刷操作人员的健康有不良影响，更会对包装制品造成污染。特别对于食品包装、儿童玩具、药品包装、化妆品包装，对于油墨安全性的要求更高。
近年来为了应对环境问题，印刷行业越来越多地采用环保型大豆油油墨，在欧美和日本已经占到胶印油墨总量的80％，这种油墨可以减少VOC的排放，有利于保护环境。由于胶印油墨中存在的有机成分，会使制得的油墨具有一定的气味性，油墨印刷在书籍之类的成品后，会影响使用者的感官感受。
针对上述中的相关技术，发明人认为目前现有的环保型大豆油胶印油墨中仍会添加遮味剂来降低油墨的气味，并未从源头解决胶印油墨的气味问题。
发明内容
为了降低胶印油墨的气味性，本申请提供一种低气味胶印油墨及其制备方法。
本申请提供的一种低气味胶印油墨采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种低气味胶印油墨，采用如下的技术方案：
一种低气味胶印油墨，其包括如下重量份的原料：连接料40-70份、颜料10-20份、植物油脂肪酸酯10-20份、干燥剂0.4-1份、耐磨剂0.5-2份、分散剂1-3份、填料5-15份；所述连接料包括环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂。
通过采用上述技术方案，本申请采用连接料、颜料、植物油脂肪酸酯、干燥剂、耐磨剂、分散剂、填料进行共混复配制得低气味胶印油墨。其中，本申请的原料中不包含矿物油成分，且本申请的胶印油墨中未添加香精等遮味剂，连接料由环氧大豆油、大豆油衍生物和松香改性酚醛树脂共混制得，有效降低了胶印油墨的气味性，并且能够减少胶印油墨中VOC含量，并且本申请的连接料均为易分解的植物性原料，对环境危害性小、环保性好；同时，在胶印油墨的原料中加入耐磨剂，可有效提高胶印油墨的稳定性与耐磨性。
作为优选，所述低气味胶印油墨包括如下重量份的原料：连接料50-60份、颜料14-16份、植物油脂肪酸酯14-18份、干燥剂0.6-0.8份、耐磨剂0.8-1.5份、流平剂1.5-2.5份、填料8-12份。
通过采用上述技术方案，本申请通过优化低气味胶印油墨各原料的用量，使胶印油墨的原料用量在此范围内时，所制得的胶印油墨具有超低气味，且VOC含量小，油墨耐磨性与稳定性更好。
作为优选，所述连接料包括如下重量份的原料：环氧大豆油30-50份、大豆油衍生物30-50份、松香改性酚醛树脂20-40份。
通过采用上述技术方案，本申请连接料通过将环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂按一定比例进行配比，制得的连接料中不含有矿物油成分，与其他原料进行共混后，制得的胶印油墨具有超低气味，且VOC含量低，光泽度高，耐磨性较好。
作为优选，所述大豆油衍生物为环氧大豆油季戊四醇酯、环氧大豆油丙二醇酯、环氧大豆油乙二醇酯中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，本申请中的大豆油衍生物采用环氧大豆油季戊四醇酯、环氧大豆油丙二醇酯、环氧大豆油乙二醇酯中的一种或几种，可代替传统油墨中的矿物油，使本申请制得的胶印油墨更容易分解，也更环保。
作为优选，所述耐磨剂包括如下重量份的原料：聚乙烯蜡5-10份、聚丙烯蜡4-8份、聚酰胺蜡4-6份。
通过采用上述技术方案，本申请的耐磨剂是将聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡按一定比例进行共混制得，聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡可改善胶印油墨的滑动性、表面光滑性、光泽、并使印刷的产品耐摩擦，还可以有效地避免纸张黏结。
作为优选，所述干燥剂为异辛酸钴或环烷酸钴。
通过采用上述技术方案，本申请中的干燥剂采用异辛酸钴或环烷酸钴，检测发现采用异辛酸钴比采用传统的环烷酸盐类干燥剂相比，其制得的油墨具有光泽度好、气味轻、固着速度快等优点。
作为优选，所述分散剂采用丙烯酸嵌段聚合物。
通过采用上述技术方案，分散剂可使胶印油墨的流动性、流变性、展色性、覆盖性、光泽度都大幅度提高，并且在油墨使用过程或储存过程中，其稳定性也会相对提高，沉淀和分层现象减少。
作为优选，所述填料为超细滑石粉。
通过采用上述技术方案，本申请中的填料可提高胶印油墨的耐磨性，使胶印油墨的稳定性更好。
第二方面，本申请提供一种低气味胶印油墨的制备方法，采用如下的技术方案：一种低气味胶印油墨的制备方法，其包括如下步骤：
1)将环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂进行混合，升温至220-250℃，搅拌均匀，保温0.5-2h，得到连接料；
2)在连接料中加入颜料、填料和分散剂，进行剪切、研磨，直到其细度达到10μm以下，得到基料；
3)向基料中加入植物油脂肪酸酯、干燥剂、耐磨剂，混合均匀，搅拌30-50min，得到低气味胶印油墨。
通过采用上述技术方案，本申请将连接料、颜料、植物油脂肪酸酯、干燥剂、耐磨剂、分散剂、填料按一定顺序进行共混复配，最终制得的低气味胶印油墨具有超低气味，油墨中VOC含量低，且油墨的光泽度高，耐磨性好；以上步骤中的时间、温度在上述取值范围内取值时，所制得的低气味胶印油墨在VOC含量和耐磨性上均无明显影响。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请采用连接料、颜料、植物油脂肪酸酯、干燥剂、耐磨剂、分散剂、填料进行共混复配制得低气味胶印油墨。其中，本申请的原料中不包含矿物油成分，且本申请的胶印油墨中未添加香精等遮味剂，连接料由环氧大豆油、大豆油衍生物和松香改性酚醛树脂共混制得，有效降低了胶印油墨的气味性，并且能够减少胶印油墨中VOC含量，并且本申请的连接料均为易分解的植物性原料，对环境危害性小、环保性好；同时，在胶印油墨的原料中加入耐磨剂，可有效提高胶印油墨的稳定性与耐磨性。
2、本申请连接料通过将环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂按一定比例进行配比，制得的连接料中不含有矿物油成分，与其他原料进行共混后，制得的胶印油墨具有超低气味，且VOC含量低，光泽度高，耐磨性较好。
3、本申请制得的低气味胶印油墨经测试，油墨的VOC含量均较低，为3％以下；采用聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡复配的耐磨剂，耐磨性能能达到4.8级，耐磨性能较好；同时，胶印油墨的固着速度达到8min，光泽度可达到86％，光泽度较好。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料
本申请中所用的环氧大豆油的型号为E-10；松香改性酚醛树脂的型号为803L；炭黑颜料的型号为MA100；其余原料均为普通市售产品。
制备例
制备例1-3
制备例1-3一种连接料，其各原料及各原料用量如表1所示，其制备步骤如下：
按照表1中用量称量各原料，然后将原料进行混合，升温至240℃，搅拌均匀，保温1.5h，得到连接料。
其中，大豆油衍生物为环氧大豆油季戊四醇酯、环氧大豆油丙二醇酯、环氧大豆油乙二醇酯的混合物。
表1制备例1-3的连接料各原料及各原料用量(kg)
| 制备例1 | 制备例2 | 制备例3 | |
| 环氧大豆油 | 30 | 40 | 50 |
| 大豆油衍生物 | 50 | 40 | 30 |
| 松香改性酚醛树脂 | 20 | 30 | 40 |
制备例4-6
制备例4-6的一种耐磨剂，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：
按照表2中用量称量各原料，然后将各原料搅拌均匀，即得耐磨剂。
表2制备例4-6的耐磨剂各原料及各原料用量(kg)
| 制备例4 | 制备例5 | 制备例6 | |
| 聚乙烯蜡 | 5 | 8 | 10 |
| 聚丙烯蜡 | 8 | 6 | 4 |
| 聚酰胺蜡 | 4 | 5 | 6 |
实施例
实施例1-4的一种环保胶印油墨，其各原料及各原料用量如表3所示，其制备步骤如下：
1)将环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂进行混合，升温至240℃，搅拌均匀，保温1.5h，得到连接料；
2)在连接料中加入颜料、填料和分散剂，然后将物料移至三辊机进行研磨3-4遍，测细度达到10μm以下即可，否则再继续研磨，直至细度达到要求，得到基料；
3)向基料中加入植物油脂肪酸酯、干燥剂、耐磨剂，混合均匀，搅拌40min，得到低气味胶印油墨。
其中，连接料来自制备例1，耐磨剂来自制备例4，干燥剂采用环烷酸钴，颜料采用炭黑颜料。
表3实施例1-4的原料及各原料用量(kg)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | |
| 连接料 | 40 | 40 | 40 | 40 |
| 颜料 | 20 | 16 | 14 | 10 |
| 植物油脂肪酸酯 | 20 | 18 | 14 | 10 |
| 干燥剂 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1 |
| 耐磨剂 | 2 | 1.5 | 0.8 | 0.5 |
| 流平剂 | 1 | 1.5 | 2.5 | 3 |
| 填料 | 15 | 12 | 8 | 5 |
实施例5
一种低气味胶印油墨，与实施例3的不同之处在于，连接料来自制备例2，其余步骤与实施例3均相同。
实施例6
一种低气味胶印油墨，与实施例3的不同之处在于，连接料来自制备例3，其余步骤与实施例3均相同。
实施例7
一种低气味胶印油墨，与实施例5的不同之处在于，连接料的添加量为50kg，其余步骤与实施例5均相同。
实施例8
一种低气味胶印油墨，与实施例5的不同之处在于，连接料的添加量为60kg，其余步骤与实施例5均相同。
实施例9
一种低气味胶印油墨，与实施例5的不同之处在于，连接料的添加量为70kg，其余步骤与实施例5均相同。
实施例10
一种低气味胶印油墨，与实施例8的不同之处在于，耐磨剂来自制备例5，其余步骤与实施例8均相同。
实施例11
一种低气味胶印油墨，与实施例8的不同之处在于，耐磨剂来自制备例6，其余步骤与实施例8均相同。
实施例12
一种低气味胶印油墨，与实施例10的不同之处在于，干燥剂采用异辛酸钴，其余步骤与实施例10均相同。
对比例
对比例1
一种低气味胶印油墨，与实施例1的不同之处在于，采用等量的矿物油代替植物油脂肪酸酯，其余步骤与实施例1均相同。
对比例2
一种低气味胶印油墨，与实施例1的不同之处在于，耐磨剂中的聚乙烯蜡添加量为0，其余步骤与实施例1均相同。
对比例3
一种低气味胶印油墨，与实施例1的不同之处在于，耐磨剂中的聚丙烯蜡添加量为0，其余步骤与实施例1均相同。
对比例4
一种低气味胶印油墨，与实施例1的不同之处在于，耐磨剂中的聚酰胺蜡添加量为0，其余步骤与实施例1均相同。
性能检测试验
检测方法/试验方法
按照实施例1-12和对比例1-4制备胶印油墨的制备方法制备出低气味胶印油墨，然后按照如下检测方法对其进行检测，其检测结果如表4所示。
粘性值：在室温25℃，湿度60-70％条件下，采用粘性仪在400rpm，32℃，60s时，对油墨的粘性值进行测定。
光泽度：采用光泽测定仪对油墨进行测定。
流动度：采用流动度测定仪进行测定。
固着速度：在温度25℃、湿度60-70％的条件下，印刷适应仪展色后，固着速度测定机测定。
VOC含量：按照GB 38507-2020《油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的限值》中的测试标准，对胶印油墨的VOC含量进行测定。
耐磨性能测定：采用弧形耐磨擦拭试验仪进行测定，评分由1到5，分数越高，耐磨性能越好。
表4实施例1-12和对比例1-4的检测结果
从表3的检测数据可以看出，本申请制得的低气味胶印油墨VOC含量低，光泽度和耐磨性能均较好，固着速度较快。
结合实施例1-4的检测数据可以看出，实施例3的各原料配比比较优，由实施例3的原料用量配比制得的低气味胶印油墨，其VOC含量低，耐磨性较好，固着速度较短，流动度和光泽度均较好。
结合实施例3和实施例5-6的检测数据可以看出，制备例2的连接料配比较优，由制备例2的连接料制备的低气味胶印油墨，其VOC含量低，耐磨性较好，固着速度较短，流动度和光泽度均较好。
结合实施例5和实施例7-9的检测数据可以看出，当连接料的添加量为60kg时，制得的低气味胶印油墨的性能较优，其中，油墨的流动度为32mm，固着速度为9min，光泽度为84％，VOC含量小于3％，耐磨等级达到4.6级。
结合实施例8和实施例10-11的检测数据可以看出，制备例5的耐磨剂配比较优，由制备例2的耐磨剂制备的低气味胶印油墨性能较优，其中，油墨的流动度为32mm，固着速度为9min，光泽度为86％，VOC含量小于3％，耐磨等级达到4.8级；再结合实施例12的检测数据可以看出，当干燥剂采用异辛酸钴时，制得的低气味胶印油墨的固着速度较快，说明异辛酸钴与环烷酸钴相比，能更好的提高胶印油墨的固着速度。
结合实施例1和对比例1的检测数据可以看出，当采用等量的矿物油代替植物油脂肪酸酯制得的胶印油墨，其VOC含量较高，光泽度和耐磨性均较差；再结合对比例2-4的检测数据可以看出，耐磨剂中聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡其中一个添加量为0时，制得的低气味胶印油墨的耐磨性均不同同时添加这三者时好，说明聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和聚酰胺蜡在提高胶印油墨耐磨性上具有协同作用。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种低气味胶印油墨，其特征在于，其包括如下重量份的原料：连接料40-70份、颜料10-20份、植物油脂肪酸酯10-20份、干燥剂0.4-1份、耐磨剂0.5-2份、分散剂1-3份、填料5-15份；所述连接料包括环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述低气味胶印油墨包括如下重量份的原料：连接料50-60份、颜料14-16份、植物油脂肪酸酯14-18份、干燥剂0.6-0.8份、耐磨剂0.8-1.5份、流平剂1.5-2.5份、填料8-12份。
3.根据权利要求1所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述连接料包括如下重量份的原料：环氧大豆油30-50份、大豆油衍生物30-50份、松香改性酚醛树脂20-40份。
4.根据权利要求3所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述大豆油衍生物为环氧大豆油季戊四醇酯、环氧大豆油丙二醇酯、环氧大豆油乙二醇酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述耐磨剂包括如下重量份的原料：聚乙烯蜡5-10份、聚丙烯蜡4-8份、聚酰胺蜡4-6份。
6.根据权利要求1所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述干燥剂为异辛酸钴或环烷酸钴。
7.根据权利要求1所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述分散剂采用丙烯酸嵌段聚合物。
8.根据权利要求1所述的一种低气味胶印油墨，其特征在于：所述填料为超细滑石粉。
9.一种权利要求1-8任一所述的一种低气味胶印油墨的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
1）将环氧大豆油、大豆油衍生物、松香改性酚醛树脂进行混合，升温至220-250℃，搅拌均匀，保温0.5-2h，得到连接料；
2）在连接料中加入颜料、填料和分散剂，进行剪切、研磨，直到其细度达到10μm以下，得到基料；
3）向基料中加入植物油脂肪酸酯、干燥剂、耐磨剂，混合均匀，搅拌30-50min，得到低气味胶印油墨。
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