醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料及其製備方法
2023-06-24 05:05:11 1
專利名稱：醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及油墨連接料製備領域，尤其涉及一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料及其製備方法。
背景技術：
塑料軟包裝用的凹版油墨，目前主要以氯化聚丙烯型的OPP複合油墨、聚醯胺型表印油墨，以及聚氨酯類油墨為主。而油墨連結料主要是氯化聚丙烯樹脂，它對印刷0ΡΡ、 PET、NY等薄膜粘附力高。經複合後，黑油墨夾在裡層，是印刷高檔塑料軟包袋的油墨。氯化聚丙烯稀釋用的主要溶劑有甲苯、乙酮、丁酮和醋酸乙脂等。既有毒又易燃，是環境的主要汙染源。在油墨生產和印刷過程中，芳香族溶劑(甲苯)的使用會對工人的健康和安全 (火險)產生危害。除此之外，在包裝製品中油墨溶劑殘留是個需要關注的問題。雖然凹印醇酯油墨是油墨的佼佼者，儘管無苯無酮但仍有溶劑殘留，仍會汙染環境。目前的醇水溶性丙烯酸油墨連接料，用於丙烯酸白墨的丙烯酸樹脂(即油墨連接料樹脂)發展較快，而對於色墨的丙烯酸樹脂(即油墨連接料樹脂)發展較慢。如在申請號為200610022517. 6，名稱為「一種醇水溶性樹脂及其製備方法」的專利申請中記載了醋丙體系的醇水溶性丙烯酸樹脂的製備方法，其聚合工藝是將引發劑與單體混合滴加，滴加是在超過室溫的高溫下長時間進行，而這樣單體在引發劑下很容易發生自由基聚合，而單體通常需要在滴加釜裡保存3小時以上，從而容易造成單體在滴加釜或管道裡聚合，造成原料浪費或管道堵塞。
發明內容
本發明實施方式提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料及其製備方法， 可以解決目前製備油墨連接料易造成原料浪費或管道堵塞的問題。該方法工藝穩定安全， 成本低，製備的連接料對顏料的潤溼分散性好，高光澤，複合強度高，屬於無苯無酮體系對環境汙染大大降低。為解決上述問題本發明提供的技術方案如下本發明實施方式提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，該連接料由以下重量百分比的原料組成醋酸乙烯30% 80%;丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯15^-40%;帶氨基官能團不飽和單體 0.5% 20%;活性官能團不飽和單體 0.5% 10%;乙醇或去離子水，用量為上述全部單體總重量的15% 60% ；引發劑，用量為上述全部單體總重量的0. 05% 5% ；乙醇和水的混合物，或乙酸乙酯，用量為引發劑質量的5 25倍。本發明實施方式提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料的製備方法，該方法包括按以下配比取各原料組分一，組分一各原料用量按質量百分比計醋酸乙烯30% 80%;丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯 15% 40%;帶氨基官能團不飽和單體 0.5% 20%;活性官能團不飽和單體0.5% 10%;組分二乙醇或去離子水，用量為組分一的全部單體總重量的15% 60% ；組分三引發劑，用量為組分一的單體總重量的0. 05% 5% ；乙醇和水的混合物或乙酸乙酯，用量為引發劑質量的5 25倍；製備步驟如下將組分二加入反應釜中攪拌加熱至回流溫度，作為打底溶劑；將組分一的全部單體在滴加釜內混合均勻形成混合單體，將佔混合單體總重量 15% 40%的混合單體加入所述反應釜作為打底單體，然後將佔組分三各原料混合液 15% 40%的混合液加入所述反應釜，使所述反應釜在70 80°C反應20 50分鐘；滴加聚合待所述反應釜回流穩定後，在回流溫度下同時滴加剩餘的組分一的混合單體和剩餘的組分三的混合液，滴加時間為2. 5 7小時，滴加完畢後在75°C 85°C保溫反應1 2小時，直到反應回流平穩；向所述反應釜內加入引發劑進行後消除，之後在80°C 90°C使所述反應釜保溫 1 4小時；向所述反應釜中加入含有5% (按重量百分比計)去離子水的乙醇將產物的固含量調至45% 55%，再加入氨水或有機胺調節產物的pH值為7 9 ；在攪拌下將所述反應釜釜溫降至50 55°C，過濾出料，即得到醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料。由上述提供的技術方案可以看出，本發明實施方式提供的油墨連接料，是醇水可容性氨基改性醋丙體系樹脂，對顏料潤溼性好，可大大降低其成本，減少對環境的汙染。是一種無苯無酮、環保節能油墨連接料，是用於凹版印刷油墨的主體樹脂，製成的油墨特別適合於食品、藥品的塑料軟包裝複合材料的高低速印刷，可替代氯化聚丙烯油墨。該油墨連接料的製備過程中，將引發劑與混合單體分開滴加，保證了在生產過程中的安全穩定性。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明的保護範圍。下面對本發明實施例作進一步地詳細描述。本發明實施例提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料樹脂，該樹脂適用於丙烯酸酯膠黏劑，特別是涉及醇水凹版印刷複合油墨連接料，尤其是在油墨連接料色墨應用方面。該油墨連接料由以下重量百分比的原料組成醋酸乙烯30% 80%;丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯15% 40%帶氨基官能團不飽和單體 0.5% 20%活性官能團不飽和單體 0.5% 10%乙醇或去離子水，用量為上述全部單體總重量的15% 60% ；引發劑，用量為上述全部單體總重量的0. 05% 5% ；乙醇和水，或乙酸乙酯，用量為引發劑質量的5 25倍。上述油墨連接料中，丙烯酸酯採用丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。上述油墨連接料中，帶氨基官能團不飽和單體採用丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、 甲基丙烯酸N，N- 二甲氨基甲酯、丙烯酸N，N- 二乙氨基甲酯、甲基丙烯酸N，N- 二乙氨基甲酯、N，N-二甲氨基乙基丙烯醯胺、N，N-二甲氨基乙基甲基丙烯醯胺、N，N-二乙氨基乙基丙烯醯胺、N，N- 二乙氨基乙基甲基丙烯醯胺、N，N- 二甲氨丙基丙烯醯胺、N，N- 二甲氨丙基甲基丙烯醯胺中的任一種或幾種。上述油墨連接料中，活性官能團不飽和單體採用丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸，丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。上述油墨連接料中，引發劑採用偶氮二異丁酯、偶氮二異戊腈、過氧化苯甲醯、偶氮二異丁酸二甲酯、4，4』 -偶氮二(4-氰基戊酸)中的一種或兩種。上述油墨連接料的製備方法如下按以下配比取各原料組分一，組分一各原料用量按質量百分比計醋酸乙烯30% 80% ；
丙烯酸酯和/或甲基丙烯酉I 酯 15%· 40%
帶氨基官能團不飽和單體0. 5%--20%
活性官能團不飽和單體0. 5%--10%組分二乙醇或去離子水，用量為組分一的全部單體總重量的15% 60% ；組分三引發劑，引發劑的用量為組分一的單體總重量的0.05% 5% ；乙醇和水(即乙醇和水的混合物)，或乙酸乙酯，用量為引發劑質量的5 25倍；製備步驟如下將組分二加入反應釜中攪拌加熱至回流溫度，作為打底溶劑；將組分一的全部單體在滴加釜內混合均勻形成混合單體，將佔混合單體總重量 15 % 40%的混合單體加入所述反應釜作為打底單體，然後將佔組分三各原料(包括乙醇和水的混合物或乙酸乙酯中的任一種，以及引發劑)混合液15% 40%的混合液加入所述反應釜，使所述反應釜在70 80°C反應20 50分鐘；
滴加聚合待所述反應釜回流穩定後，在回流溫度下同時滴加剩餘的組分一的混合單體和剩餘的組分三的混合液，滴加時間為2. 5 7小時，滴加完畢後在75°C 85°C保溫反應1 2小時，直到反應回流平穩；向所述反應釜內加入引發劑進行後消除，之後在80°C 90°C使所述反應釜保溫 1 4小時；向所述反應釜中加入5% (按重量百分比計)去離子水的乙醇將產物的固含量調至45% 55%，再加入氨水或有機胺調節產物的pH值為7 9 ；在攪拌下將所述反應釜釜溫降至50 55°C，過濾出料，即得到醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料。上述方法中製得油墨連接料的玻璃化溫度為0°C 50°C，優選製得油墨連接料的玻璃化溫度為10°C 40°C。為便於理解，下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。實施例一本實施例提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，該油墨連接料的製備方法如下按下述配方取各原料組分一醋酸乙烯丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酉丙烯酸組分二乙醇60kg ；組分三偶氮二異丁腈2kg ；乙酸乙酯20kg;製備步驟如下a、將組分二加入反應釜中攪拌加熱至回流溫度；b、將組分一在滴加釜裡混合均勻後形成混合單體，將60kg混合單體加入到上述反應釜，然後加入4kg由組分三各原料混合形成的混合液加入上述反應釜，在攪拌下使所述反應釜在70 78°C反應20 30分鐘；C、待回流穩定後，在回流溫度下同時向所述反應釜內滴加剩餘的組分一的混合單體和剩餘的組分三的混合液，在3 4小時內滴加完，滴加完畢後在使所述反應釜在75°C 80°C保溫反應1小時；d、取0. 6kg的偶氮二異丁腈與IOkg酸乙酯混勻溶解後，加入所述反應釜進行單體後消除，然後在82V 90°C保溫2小時；e、然後加入含有5%去離子水的乙醇將所述反應釜的固含量調至48% 52% ；f、加入有機氨(如AMP-95)中和產物調節其pH值為7 8 ；g、在攪拌下將所述反應釜釜溫降到50 55°C，過濾出料，即得到醇水溶性氨基改
150kg ； 4. 5kg ； 97. 5kg ； 旨 30kg ； 18kg ；性醋丙體系油墨連接料。本實施例製備的的醇水溶性丙烯酸油墨連接料，對各種有機顏潤溼性較好，光澤好，對基材附著力好。實施例二本實施例提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，該油墨連接料的製備方法如下組分一醋酸乙烯1:35kg ；甲基丙烯酸羥乙酯30kg;丙烯酸甲酯48.9kg;甲基丙烯酸甲酯32.1kg;丙烯酸N，N- 二甲氨基乙酯36kg ；順丁烯二酸18kg ；組分二無水乙醇60kg;組分三偶氮二異丁腈3kg;乙酸乙酯20kg;製備步驟與實施例一相同，可參見實施例一。本實施例製得的油墨連接料對無機顏料(如鈦白粉，炭黑，有機顏料等)有很好的潤溼性，遮蓋力好，光澤好。實施例三本實施例提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，該油墨連接料的製備方法如下組分一醋酸乙烯165kg;丙烯酸甲酯甲基丙烯酸丁酯33.7kg;N，N-二甲氨丙基(甲基)丙烯醯胺20kg;丙烯酸羥乙酯30kg;甲基丙烯酸22kg;組分二無水乙醇50kg;去離子水IOkg;組分三4，4 『_ 偶氮二(4-氰基戊酸)1.0kg;去離子水20kg;乙醇20kg ；製備步驟如下
a、將組分ニ加入反應爸中攪拌加熱至回流溫度；b、將組分一各単體在滴加爸裡混合均勻後形成混合単體，將90kg的混合単體加 入上述反應爸，然後加入IOkg由組分三各原料形成的混合液加入所述反應爸，使所述反應 爸在70 76°C反應20 30分鐘；C、待回流穩定後，在回流溫度下向上述反應爸中，同時滴加剰餘的組分一的混合 単體和組分三的混合液，在4 5小時內滴加完，待滴加完後在75で 80で之間保溫反應 2小吋，待反應回流平穩；d、取4，4』-偶氮二(4-氰基戊酸)引發劑0.3kg與5kg的乙醇溶解後加入反應爸 進行後消除，然後使反應爸在80で 85°C保溫1. 5小時；e、然後向所述反應爸中加入含有5%去離子水的乙醇將產物的固含量48% 52% ；f、向所述反應爸中加入氨水中和調節產物的pH值為7 8 ；g、在攪拌下將所述反應爸爸溫降到50 55で，過濾出料，即得到醇水溶性氨基改 性醋丙體系油墨連接料。本實施例製得的油墨連接料用醇水溶性引發劑，可以加入部分水，在不影響其原 料聚合性的情況下，減少有機溶劑的用量。實施例四本實施例提供一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，該油墨連接料的製備 方法如下組分一醋酸乙烯I^kg ；丙烯酸輕丙酯9kg;甲基丙烯酸甲酯48kg;丙烯酸乙酯16.5kg;甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯19.5kg;甲基丙烯酸12kg ；組分ニ無水乙醇50kg ；去離子水IOkg ；組分三4，4，-偶氮二(4-氰基戊酸)0.9kg;去離子水20kg無水乙醇20kg ；製備步驟如下a、將組分ニ加入反應爸中攪拌加熱至回流溫度；b、將組分一各単體在滴加爸裡混合均勻後形成混合単體，將50kg的混合単體加 入上述反應爸，然後加入3kg由組分三各原料混合的混合液加入上述反應爸，使反應爸在 70 78°C反應20 30分鐘；C、待回流穩定後，在回流溫度下同時滴加剰餘的組分一的混合単體和組分三的混合液，在4 5小時滴加完，待滴加完畢後在75°C 80°C使所述反應釜保溫反應2小時，待反應回流平穩；d、取0.3kg的引發劑(即4，4』 -偶氮二(4-氰基戊酸))在5kg的無水乙醇溶解後加入所述反應釜進行後消除，然後使反應釜在80°C 85°C保溫2小時；e、然後向反應釜中加入含有5%去離子水的乙醇將產物的固含量48% 52% ；f、向所述反應釜中加入氨水或有機胺調節產物的pH值為7 8 ；g、在攪拌下將所述反應釜釜溫降到50 55°C，過濾出料，即得到醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料。將本實施例4製得的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料的原材料成本與申請專利Q00810157940.6)醇酯溶氨基改性苯丙樹脂油墨連接料的原材料成本對比如下
表
權利要求
1. 一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，其特徵在於該連接料由以下重量百分比的原料組成乙醇或去離子水，用量為上述全部單體總重量的15% 60% ； 引發劑，用量為上述全部單體總重量的0. 05% 5% ； 乙醇和水，或乙酸乙酯，用量為引發劑質量的5 25倍。
2.根據權利要求1所述的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，其特徵在於，所述丙烯酸酯採用丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，其特徵在於，所述帶氨基官能團不飽和單體採用丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二甲氨基甲酯、丙烯酸N，N-二乙氨基甲酯、甲基丙烯酸N，N-二乙氨基甲酯、N，N-二甲氨基乙基丙烯醯胺、N，N- 二甲氨基乙基甲基丙烯醯胺、N，N- 二乙氨基乙基丙烯醯胺、N，N- 二乙氨基乙基甲基丙烯醯胺、N，N-二甲氨丙基丙烯醯胺、N，N-二甲氨丙基甲基丙烯醯胺中的任一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，其特徵在於，所述活性官能團不飽和單體採用丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種。
5.根據權利要求1所述的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料，其特徵在於，所述引發劑採用偶氮二異丁酯、偶氮二異戊腈、過氧化苯甲醯、偶氮二異丁酸二甲酯、4，4』 -偶氮二(4-氰基戊酸)中的一種或兩種。
6.一種醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料的製備方法，其特徵在於，該方法包括按以下配比取各原料組分一，組分一各原料用量按質量百分比計 醋酸乙烯30% 80%;丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯15^-40%; 帶氨基官能團不飽和單體 0. 5% 20% ； 活性官能團不飽和單體 0. 5% 10% ； 組分二 乙醇或去離子水，用量為組分一的全部單體總重量的15% 60% ； 組分三引發劑，引發劑的用量為組分一的單體總重量的0. 05% 5% ； 乙醇和水，或乙酸乙酯，用量為引發劑質量的5 25倍； 製備步驟如下醋酸乙烯丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酉丨帶氨基官能團不飽和單體活性官能團不飽和單體30% 80% ； 15% 40% 0. 5% 20% 0. 5% 10%將組分二加入反應釜中攪拌加熱至回流溫度，作為打底溶劑；將組分一的全部單體在滴加釜內混合均勻形成混合單體，將佔混合單體總重量15% 40%的混合單體加入所述反應釜作為打底單體，然後將佔組分三各原料混合液15% 40%的混合液加入所述反應釜，使所述反應釜在70 80°C反應20 50分鐘；滴加聚合待所述反應釜回流穩定後，在回流溫度下同時滴加剩餘的組分一和剩餘的組分三，滴加時間為2. 5 7小時，滴加完畢後在75°C 85°C保溫反應1 2小時，直到反應回流平穩；向所述反應釜內加入引發劑進行後消除，之後在80°C 90°C使所述反應釜保溫1 4 小時；向所述反應釜中加入含有按重量百分比計5%的去離子水的乙醇將產物的固含量調至 45% 55%，再加入氨水或有機胺調節產物的pH值為7 9 ；在攪拌下將所述反應釜釜溫降至50 55°C，過濾出料，即得到醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料。
7.根據權利要求6所述的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料的製備方法，特徵在於，所述製得油墨連接料的玻璃化溫度為0°C 50°C。
8.根據權利要求6或7所述的醇水溶性氨基改性醋丙體系油墨連接料的製備方法，特徵在於，所述製得油墨連接料的玻璃化溫度為10°C 40°C。
全文摘要
本發明公開了一種醇水溶性氨基改性醋丙體系樹脂及其製備方法，屬油墨連接料技術領域。該方法包括製備原料中包括醋酸乙烯、丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯單體、帶氨基官能團單體，以及活性官能團單體在一定條件下進行合成反應得到醇水溶丙烯酸油墨連接料；由於活性官能團單體和帶氨基化合物的引入，使得該樹脂對無機和有機顏料都有很好的潤溼性，該樹脂拓展了醇水溶丙烯酸樹脂在油墨連接料中色墨與白墨的通用性。
文檔編號C09D11/10GK102443319SQ20111032617
公開日2012年5月9日 申請日期2011年10月24日 優先權日2011年10月24日
發明者張繼德, 鄧煜東, 龍登蓮 申請人:北京高盟新材料股份有限公司