一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨的製作方法

2023-09-20 15:36:45

專利名稱：一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨的製作方法
技術領域：
本發明涉及印刷油墨技術領域，具體涉及一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨。
背景技術：
苯溶聚醯胺塑料表印油墨在國內外已有四十多年的歷史，它是採用以苯溶聚醯胺為樹脂生產的凹版塑料表印油墨。苯溶聚醯胺塑料表印油墨主要適用於聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜，應用於食品、藥品包裝等領域。據有關資料顯示，由於苯溶聚醯胺塑料表印油墨存在汙染，目前世界發達國家已停止苯溶聚醯胺塑料表印油墨的使用，開始使用水性油墨表面印刷。但在我國仍然沿用含苯的表印塑料油墨，每年不僅要消耗20多萬噸甲苯，更為嚴重的是大量苯類溶劑幾乎全部排放到大氣層，破壞了臭氧層，嚴重危害人類賴以生存的空間，汙染環境，損害人們的身體健康。根據國家GB/T10004-2008新標準中苯類溶劑不檢出之規定，以及國家大力發展綠色環保油墨，發展可再生能源的緊迫要求，最近胡錦濤總書記在亞太經會組織綠色增長合作演講中再次強調要大力發展綠色經濟，大力發展清潔能源和可再生能源。這給我國塑料油墨行業、食品藥品包裝行業指明了發展方向，加快用綠色油墨取代含苯油墨，用可再生能源取代不可再生能源，以滿足國內外市場使用綠色油墨以及環保印刷包裝使用的競爭需要，實現不含苯的目標，這是目前表印油墨研究的重要課題和發展的正確方向。

發明內容
本發明的目的在於提供一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨。為了實現以上目的，本發明所採用的技術方案是一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，由以下重量百分含量的組分混合製成
醇溶聚醯胺樹脂液15 25%
醇溶松香改性馬來酸樹脂液6 15%
醇溶聚酮樹脂液2 4%
醇酯溶硝化棉樹脂液5 10%
蠟粉0.5 1%
顏料9 30%
無水乙醇30 40%
防沉劑0.5 1%。所述醇溶聚醯胺樹脂液為重量百分比濃度為40%的醇溶聚醯胺樹脂的乙醇溶液。所述醇溶松香改性馬來酸樹脂液為重量百分比濃度為50%的醇溶松香改性馬來酸樹脂的乙醇溶液。
所述醇溶聚酮樹脂液為重量百分比濃度為50%的醇溶聚酮樹脂的乙醇溶液。所述醇酯溶硝化棉樹脂液為硝化棉的乙酸乙酯-無水乙醇溶液，硝化棉的重量百分比濃度為30%，乙酸乙酯和無水乙醇的重量配比為乙酸乙酯無水乙醇=4 3。所述蠟粉為3620蠟粉。所述防沉劑為氣相二氧化矽。本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨是採用醇溶聚醯胺樹脂為主樹脂，醇溶松香改性馬來酸樹脂、醇溶聚酮樹脂為輔助樹脂，這三種樹脂全部採用乙醇為溶劑進行溶解，在製備本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨時也採用乙醇作為溶劑體系，從根本上廢除了苯類溶劑，解決了目前苯類溶劑體系表印油墨對環境汙染和人體傷害等問題。本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨中使用的原料醇溶聚醯胺樹脂是由分子量較低的十八碳不飽和脂肪酸或其酯的二聚體與二元胺縮聚而成的，其化學結構式如下
O O /Il Il \
h4h N—R-N H—C—R'—C+OH
n ，其化學結構中含有氨基和羧基，這兩個基團與乙醇中含有的羥基都是親水基團， 具有很強的親和性，可相互兼容形成共同體；醇溶聚醯胺樹脂還具有耐凍性能良好的優點。 輔助樹脂醇溶松香改性馬來酸樹脂含有兩個羥基，與醇類羥基化合物也具有很強的親和性，此外，醇溶松香改性馬來酸樹脂本身還具有低溫下不絮凝的顯著特徵。醇溶聚酮樹脂同樣也溶於乙醇,也具有低溫下流動性好的性質。通過對醇溶聚醯胺樹脂、醇溶松香改性馬來酸樹脂、醇溶聚酮樹脂三者的化學結構組合分析及大量實驗證實，這三種樹脂在以乙醇為溶劑體系條件下相互兼容，各發揮其所長，形成了醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨的油墨骨架。原料硝化棉樹脂能溶解於醇酯類溶劑，是一種良好的成膜劑，與醇溶聚醯胺樹脂、醇溶松香改性馬來酸樹脂、醇溶聚酮樹脂相容性好，能提高印刷品亮度。優選出的3620蠟粉能提高顏料的分散性、潤溼性，改善印刷品光澤及耐劃痕效果。醇溶聚醯胺樹脂是本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨體系的主要連接料，其對聚乙烯、聚丙烯塑料薄膜具有很好的附著牢固度，且光澤度好；醇溶松香改性馬來酸樹脂軟化點高，低粘度，成膜硬度高，對聚乙烯、聚丙烯具有良好的附著牢固度，與醇溶聚醯胺樹脂兼容性好；醇溶聚酮樹脂的軟化點為105度，介於醇溶聚醯胺樹脂和醇溶松香改性馬來酸樹脂中間，成膜硬度適中，耐低溫性能好，更重要的是，醇溶聚酮樹脂能明顯改善油墨印刷的適應性；醇酯溶硝化棉樹脂本身就是一種成膜劑，亮度高，更重要的是其溶劑釋放性好，能促使油墨印刷後快幹，防止發生粘連。以上四種樹脂按照本發明提供的配比混合使用，可取之其長，補之其短，發揮各自優勢，形成優秀的油墨體系。例如醇溶聚醯胺樹脂附著牢固度好，但耐低溫效果差，醇溶松香改性馬來酸樹脂耐低溫效果好，這對北方印刷環境起到至關重要的作用。醇溶聚醯胺樹脂、醇溶松香改性馬來酸樹脂、醇溶聚酮樹脂的溶劑釋放性較差，成膜性也較差，但醇酯溶硝化棉樹脂的突出特點是成膜性好，溶劑釋放性好，這就產生了之前三種樹脂所不具有的效果，突出了本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨的特質。通過各組成成分的協同作用，本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨具有
4高固含、低粘度、高光澤、耐低溫、附著力好、印刷適應性強等顯著特徵。本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨使用的溶劑乙醇由農作物發酵法製得，來源廣泛，是可再生能源。乙醇無毒，符合綠色油墨環保要求，對人體無害。依據QB1046-91標準，通過試驗證明，本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨具有以下優點顏料的展色性、潤溼性、分散性良好；油墨體系的相容性良好，經放置一個月後觀察，沒有樹脂析出及分層現象發生。用本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨代替目前使用的苯類溶劑體系表印油墨符合國家發展綠色油墨的要求，有利於國民經濟的持續發展。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。首先配製醇溶聚醯胺樹脂液、醇溶松香改性馬來酸樹脂液、醇溶聚酮樹脂液和醇酯溶硝化棉樹脂液。配製過程如下醇溶聚醯胺樹脂液配製稱取40重量份的浙江永在化工有限公司生產的醇溶聚醯胺樹脂010，溶於60重量份的無水乙醇中，製得重量百分比濃度為40%的醇溶聚醯胺樹脂液；醇溶松香改性馬來酸樹脂液配製稱取50重量份的廣東德慶迪愛生樹脂有限公司生產的J896醇溶松香改性馬來酸樹脂，溶於50重量份的無水乙醇中，製得重量百分比濃度為50%的醇溶松香改性馬來酸樹脂液；醇溶聚酮樹脂液配製稱取50重量份的深圳市科立孚實業有限公司生產的軟化點為105°的醇溶聚酮樹脂CF-105聚酮樹脂，溶於50重量份的無水乙醇中，製得重量百分比濃度為50%的醇溶聚酮樹脂液；醇酯溶硝化棉樹脂液配製稱取30重量份硝化棉，溶於由40重量份的乙酸乙酯和30重量份的無水乙醇組成的混合溶劑中，製得重量百分比濃度為30%的醇酯溶硝化棉樹脂液。實施例I本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印白墨，由以下重量百分含量的組分混合製成
醇溶聚醯胺樹脂液15%醇溶松香改性馬來酸樹脂液15%醇溶聚酮樹脂液4%醇酯溶硝化棉樹脂液5%3620蠟粉0.5%鈦白粉30%無水乙醇30%氣相二氧化矽0.5%
本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印白墨製備過程為將醇溶聚醯胺樹脂液、醇溶松香改性馬來酸樹脂液、醇溶聚酮樹脂液、醇酯溶硝化棉樹脂液、3620蠟粉、鈦白粉、氣相二氧化矽放入分散機攪拌40分鐘，將攪拌得到的混合物放入砂磨機研磨分散4遍， 每遍60分鐘，研磨物料細度不大於15um，最好加入無水乙醇，再用分散機攪拌分散30分鐘， 製得本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印白墨。實施例2本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印紅墨，由以下重量百分含量的組分混合製成
醇溶聚醯胺樹脂液25%醇溶松香改性馬來酸樹脂液6%醇溶聚酮樹脂液2%醇酯溶硝化棉樹脂液10%3620蠟粉1%紅色有機顏料15%無水乙醇40%氣相二氧化矽1%本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印紅墨製備過程為將醇溶聚醯胺樹脂液、醇溶松香改性馬來酸樹脂液、醇溶聚酮樹脂液、醇酯溶硝化棉樹脂液、3620蠟粉、紅色有機顏料、氣相二氧化矽放入分散機攪拌40分鐘，將攪拌得到的混合物放入砂磨機研磨分散
6遍，每遍80分鐘，研磨物料細度不大於15um，最好加入無水乙醇，再用分散機攪拌分散30 分鐘，製得本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印紅墨。實施例3本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印黑墨，由以下重量百分含量的組分混合製成
醇溶聚醯胺樹脂液24%
醇溶松香改性馬來酸樹脂液 14%
醇溶聚酮樹脂液3%
醇酯溶硝化棉樹脂液8%
3620蠟粉1%
炭黑9%
無水乙醇40%
氣相二氧化矽1%。
本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印黑墨製備過程為將醇溶聚醯胺樹脂液、醇溶松香改性馬來酸樹脂液、醇溶聚酮樹脂液、醇酯溶硝化棉樹脂液、3620蠟粉、紅色有機顏料、氣相二氧化矽放入分散機攪拌60分鐘，將攪拌得到的混合物放入砂磨機研磨分散
7遍，每遍80分鐘，研磨物料細度不大於12um，最好加入無水乙醇，再用分散機攪拌分散40 分鐘，製得本實施例提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印黑墨。依據QB1046-91標準對實施例1_實施例3提供的表印油墨進行全項檢驗，檢測結果見表I所示。表I實施例1-3提供的表印油墨綜合檢測結果
檢測項目質量指標實施例I實施例2實施例3著色力(％)95-110110100105細度(um)彡25151512粘度(S/25°C )25-70402628初乾性(mm)20-50422521附著牢度(％ )> 90100100100溶劑殘留量(mg/m2)52. I62. 3苯類溶劑殘留量(mg/m2)未檢出未檢出未檢出未檢出對實施例I-實施例3提供的表印油墨進行了耐低溫實驗，將實施例1-3提供的三種油墨在-15°C環境下放置12小時，觀察油墨，發現油墨只是粘度增大，將實施例I-實施例3提供的油墨放入室溫下(12°C )，實施例2和實施例3提供的油墨在室溫(12°C )僅20 分鐘就基本恢復原流動性，實施例I提供的油墨在室溫(12°C )下25分鐘左右基本恢復原流動性。經檢測實施例I-實施例3提供的油墨細度及各項指標沒有變化，沒有樹脂析出現象。對實施例I-實施例3提供的表印油墨進行了穩定性試驗，將實施例1-3提供的三種油墨在正常保管條件下放置一個月，觀察油墨狀態正常，並重新全項檢測，均符合 QB1046-91 標準。
權利要求
1. 一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，由以下重量百分含量的組分混合製成醇溶聚醯胺樹脂液15 25%醇溶松香改性馬來酸樹脂液6 15%醇溶聚酮樹脂液2 4%醇酯溶硝化棉樹脂液5 10%蠟粉0.5 1%顏料9 30%無水乙醇30 40%防沉劑0.5 1%
2.根據權利要求I所述的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，所述醇溶聚醯胺樹脂液為重量百分比濃度為40%的醇溶聚醯胺樹脂的乙醇溶液。
3.根據權利要求I所述的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，所述醇溶松香改性馬來酸樹脂液為重量百分比濃度為50%的醇溶松香改性馬來酸樹脂的乙醇溶液。
4.根據權利要求I所述的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，所述醇溶聚酮樹脂液為重量百分比濃度為50%的醇溶聚酮樹脂的乙醇溶液。
5.根據權利要求I所述的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，所述醇酯溶硝化棉樹脂液為硝化棉的乙酸乙酯-無水乙醇溶液，硝化棉的重量百分比濃度為30%，乙酸乙酯和無水乙醇的重量配比為乙酸乙酯無水乙醇=4 3。
6.根據權利要求I所述的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，所述蠟粉為 3620蠟粉。
7.根據權利要求I所述的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨，其特徵在於，所述防沉劑為氣相二氧化矽。
全文摘要
本發明涉及印刷油墨技術領域，具體公開了一種醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨。醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨由以下重量百分含量的組分混合製成醇溶聚醯胺樹脂液15～25％、醇溶松香改性馬來酸樹脂液6～15％、醇溶聚酮樹脂液2～4％、醇酯溶硝化棉樹脂液5～10％、蠟粉0.5～1％、顏料9～30％、無水乙醇30～40％、防沉劑0.5～1％。本發明表印油墨採用醇溶聚醯胺樹脂為主樹脂，醇溶松香改性馬來酸樹脂、醇溶聚酮樹脂為輔助樹脂，這三種樹脂均採用乙醇為溶劑溶解，在製備本發明提供的醇溶聚醯胺凹版塑料表印油墨時也採用乙醇作為溶劑體系，從根本上廢除了苯類溶劑，解決了目前苯類溶劑體系表印油墨對環境汙染和人體傷害等問題。
文檔編號C09D11/10GK102585601SQ20121001977
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月30日 優先權日2012年1月30日
發明者崔新瑞, 徐小貴, 楊德成, 楊青 申請人:鄭州峰源油墨有限公司