一種環(huán)保、耐溫、耐色變油墨組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保、耐溫、耐色變的油墨組合物，其包含如下重量份數(shù)的組分：樹脂粉末40～60份、環(huán)保溶劑混合物10～25份、顏料和/或染料1～10份、耐磨助劑2～5份、潤濕分散劑1～5份、流平劑0.1～2份、功能填料5～15份，其中，所述的功能填料為改性鈦酸酯修飾的填料。本發(fā)明解決了PVC印刷油墨的味道和印刷過程中，褪色問題，同時有效提高了顏料耐溫性能，消除了色差，提高了產(chǎn)品發(fā)合格率，本發(fā)明制備油墨為環(huán)保油墨，對人體不構成危害，減輕環(huán)境的壓力，無味道。
【專利說明】
_種環(huán)保、耐溫、耐色變油墨組合物
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于印刷領域，具體涉及薄膜凹版印刷油墨領域，更具體地涉及一種環(huán)保、 耐溫、耐色變油墨組合物。
【背景技術】
[0002] PVC是一種重要的印刷基材，因為阻燃，價廉，容易加工，可以作為薄膜通過壓膜技 術覆層在各種塑料表面形成各種材料。經(jīng)過印刷的PVC薄膜，在表面上印刷各種圖案，應用 在壁紙，地板方面，也可以加工成各種容器的形狀，作為家用電器、器件等。因而廣泛的應用 在諸多領域。
[0003] 無論是薄膜，還是容器，為了達到裝飾效果，都需要印刷上各種美麗的圖案，以提 升產(chǎn)品的競爭力，美化生活，增加對客戶的吸引力。
[0004] 在PVC印刷過程中所使用的油墨是這些產(chǎn)品和材料重要的裝飾材料。它直接影響 產(chǎn)品的美觀度和競爭力，尤其是油墨品質(zhì)的好壞，直接影響了產(chǎn)品的美譽度。
[0005] 目前，在PVC凹版印刷過程中，所使用的油墨，大部分為溶劑型，含有大量溶劑，尤 其是在凹版油墨，80~90%為溶劑。這些溶劑作為印刷工藝中基本材料，主要的功能是溶解 油墨組分中的樹脂，調(diào)節(jié)油墨的粘度，改善印刷質(zhì)量，控制印刷速度，即控制印刷圖案干燥 速度。進而，影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在印刷過程中，油墨中的溶劑，隨著印刷工序中進行，在 印刷、干燥過程中，揮發(fā)到車間的空氣里、進而進入大氣中，影響了大氣質(zhì)量，造成了霧霾， 造成工作車間味道極大，損害了生產(chǎn)工人的健康。目前，用于PVC薄膜印刷的有效溶劑為環(huán) 己酮，醋酸乙酯，苯類溶劑，這些溶劑不僅對人體有害，同時，味道極大，刺激人的感覺器官， 尤其是在高溫的夏季，給生產(chǎn)車間人員與環(huán)境帶來極大的危害，因此，開發(fā)環(huán)保溶劑是目前 急需解決的問題。
[0006] 在印刷過程中，因為對印刷的圖案需要加熱，在加熱的過程，會導致一些顏色變化 和色差，影響了產(chǎn)品的印刷品質(zhì)。同時，PVC基材在塑料中，與一般的薄膜不同，是極性不是 很強的材料，這意味著，所選擇的印刷材料的樹脂受到了一定限制，采用其它的樹脂，容易 在印刷界面上，造成印刷材料與基材粘結性能的劣化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的之一是:發(fā)明一種環(huán)保，可滿足 凹版印刷高速印刷，120米/分要求的油墨；另外一個目的，就是解決印刷過程中，因覆膜加 熱顏料或染料變色，褪色而出現(xiàn)的色差問題。
[0008] 在本發(fā)明中，驚奇地發(fā)現(xiàn)通過鈦酸酯功能分子處理滑石粉表面，不但可以解決耐 熱、褪色問題，同時，還降低了成本，防止了印刷過程中產(chǎn)生熱應力使得PVC變形的問題，但 是，單純的鈦酸乙酯與滑石粉這樣作用效果不理想，尤其是與硫酸鋇效果更差，因此，本發(fā) 明以此發(fā)現(xiàn)鈦酸乙酯作用為基礎，對鈦酸酯進行改性，通過增加有機部分的功能，解決了耐 熱、褪色以及與滑石粉、硫酸鋇與環(huán)保油墨的相容性。
[0009] 為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明的環(huán)保、耐溫、耐色變的油墨組合物包含如下重量份 數(shù)的組分： 樹脂粉末 40-60份 環(huán)保溶劑混合物 10~25份 顏料和/或染料 1~10份
[0010] 耐磨助劑 2~5份 潤濕分散劑 1~5份 流平劑 0.H2份 功能填料 5~15份，
[0011] 其中，所述的功能填料為改性鈦酸酯修飾的填料。
[0012]其中，所述的改性鈦酸酯具有如下結構：
[0014]其中，R為烷基，為1~18碳原子;所述的填料為二氧化硅、粘土、碳酸鈣、
[0015]硫酸鋇、滑石粉、硅藻土中的任意一種或幾種的混合物。
[0016] 優(yōu)選地，所述功能填料的粒徑為0.5~2.5微米。
[0017] 更優(yōu)選地，所述的填料為滑石粉與硫酸鋇按照質(zhì)量比8~10:1的混合物。
[0018] 所述的樹脂粉末為聚酯粉末、有機硅樹脂粉末、環(huán)氧樹脂粉末、酚醛環(huán)氧樹脂粉 末、氨基樹脂粉末、酚醛樹脂粉末、PVC粉末和乙烯醇縮丁醛粉末中的任意一種或幾種的混 合物。
[0019] 優(yōu)選地，所述的樹脂粉末的玻璃化溫度在45-75°C之間，重均分子量為1000-20000。在滿足性能的同時，分量選擇上，應盡可能小一些，以減少溶劑的使用量。
[0020] 在一種優(yōu)選的實施例中，所述的樹脂粉末為聚酯粉末和酚醛樹脂粉末按照質(zhì)量比 為8~10:1混合的混合物。
[0021] 進一步優(yōu)選地，所述的酚醛樹脂為交聯(lián)型酚醛樹脂，其中交聯(lián)劑為六甲基四胺，即 在酚醛樹脂中加入潛伏型六甲基四胺固化劑，在加熱到120°C開始較量固化。
[0022] 上述樹脂粉末用于PVC印刷基材，但不限于PVC其它基材。
[0023] 所述的環(huán)保溶劑為乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、己二 酸甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸甲酯、丁二酸酸二甲酯、戊二酸甲酯、戊二酸二甲酯、羥基丙 酸甲酯、油酸甲酯、檸檬酸甲酯、檸檬酸二甲酯和酸二甲酯中的任意一種或幾種的混合物。 [0024]優(yōu)選地，所述的環(huán)保溶劑為丁二酸酸二甲酯、羥基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照質(zhì)量 比為10:2.5:0.5:3的混合物，所述環(huán)保溶劑得特征是味道小，或無味，對人體和環(huán)境不構成 破壞。
[0025] 所述的耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與RH的組合物，其中R為7~15碳原子的烴，其中的 棕櫚蠟與RH質(zhì)量比為15~20:1。
[0026] 所述的潤濕分散劑具有如下結構：
[0028] 其中，R1為Η或甲基，R為1~18碳原子的烷基，η為10~50的正整數(shù)，Y為10~30的正 整數(shù)，Ζ為0~20的整數(shù)，其制備方法為采用本體聚合物，在引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮的作用下反 應 16h。
[0029]所述的流平劑其分子結構為
[0031]其中，R為Η、-CH3、-CH2CH3、-Ch2CHCH 2CH3，X為 1 ~10 的整數(shù)，η為 10 ~30 的整數(shù)，m為 20~30的整數(shù)，其制備方法采用本體聚合物，在引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮的作用下反應16h得 到。
[0032] 所述的油墨組合物還包括消泡劑。消泡劑的類型可以根據(jù)工況需求進行選擇，用 量也根據(jù)本領域的公知常識適量添加。
[0033] 其中，本發(fā)明油墨組合物中的顏料和/或染料可以為有機顏料、無機顏料、有機染 料。
[0034] 本發(fā)明進一步提出了上述油墨組合物的制備方法：
[0035] (1)按照提供的物質(zhì)含量，進行稱重，按照比例向反應釜中依次加入的功能填料、 環(huán)保溶劑混合物、潤濕分散劑、耐磨助劑，同時，不斷攪拌，混合均勻；
[0036] (2)將反應釜的溫度控制在45°C~60°C，向其中加入顏料和/或染料，加完畢之后 保溫5~15分鐘，在加入流平劑。
[0037] 本發(fā)明相對現(xiàn)有技術的優(yōu)勢和有益效果：
[0038] (1)本發(fā)明有效提高了顏料耐溫性能，消除了色差，提高了產(chǎn)品發(fā)合格率；
[0039] (2)本發(fā)明制備油墨為環(huán)保油墨，對人體不構成危害，減輕環(huán)境的壓力，無味道。
【具體實施方式】
[0040] 下面通過具體的實施例詳細說明本發(fā)明。其中，下述實施例中采用的潤濕分散劑 具有如下結構：
[0042] 其中，R1為Η或甲基，R為1~18碳原子的烷基，η為10~50的正整數(shù)，Y
[0043]為10~30的正整數(shù)，Ζ為0~20的整數(shù)，其制備方法為采用本體聚合物，在引發(fā)劑過 氧化環(huán)己酮的作用下反應16h。
[0044]采用的流平劑具有如下結構：
[0046]其中，R為Η、-CH3、-CH2CH3、-Ch2CHCH 2CH3，X為 1 ~10 的整數(shù)，η為 10 ~30 的整數(shù)，m為 20~30的整數(shù)，其制備方法采用本體聚合物，在引發(fā)劑過氧化環(huán)己酮的作用下反應16h得 到。
[0047] 實施例1
[0048] 本實施例組合物中各物質(zhì)及其質(zhì)量百分比為： 樹脂粉末混合物 58% 環(huán)保溶劑混合物 20%
[0049] 顏料 3% 耐磨助劑 3% 潤濕分散劑 2%
[0050] 流平劑 0.1% 功能填料 13.9%
[0051] 其中，樹脂粉末混合物為聚酯粉末和酚醛樹脂粉末按照質(zhì)量比為10:1混合的混合 物；環(huán)保溶劑混合物為丁二酸酸二甲酯、羥基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照質(zhì)量比為10: 2.5: 0.5:3的混合物;耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與葵烷按照質(zhì)量比20:1的混合物;潤濕分散劑具有 如下結構：
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[0053]其中，R1為甲基，R為8碳原子的烷基，η為30，Y為10，Z為0;流平劑其分子結構為
[0055]其中，R為_CH2CH3，X為1的整數(shù)，η為10的整數(shù)，m為20;功能化填料為滑石粉與硫酸 鋇按照質(zhì)量比10:1的混合物，功能填料的粒徑為0.5~2.5微米，所述的功能填料是按照上 述比例稱重后，加入功能助劑混合，攪拌2h記可獲得功能填料。
[0056] 制備方法：
[0057] (1)按照提供的物質(zhì)含量，進行稱重，按照比例向反應釜中依次加入的功能填料、 環(huán)保溶劑混合物、潤濕分散劑、耐磨助劑，同時，不斷攪拌，混合均勻；
[0058] (2)將反應釜的溫度控制在60°C，向其中加入顏料，加完畢之后保溫5~15分鐘，再 加入流平劑。
[0059] 測試效果:無味道，190耐熱時間7分鐘不變色，附著力1級，無色差，干燥速度110 米/分。
[0060] 實施例2
[0061] 本實施例的油墨組合物由如下質(zhì)量百分比的組分制備而成： 樹脂粉末混合物 40% 環(huán)保溶劑混合物 23% 顏料 10%
[0062] 耐磨助劑 5% 潤濕分散劑 5% 流平劑 2% 功能填料 15%
[0063] 其中，樹脂粉末混合物為聚酯粉末和酚醛樹脂粉末按照質(zhì)量比為10:1混合的混合 物;環(huán)保溶劑混合物為丙醇、丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚按照質(zhì)量比為8:3: 1:2:3的混合物;耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與十一烷按照質(zhì)量比18:1的混合物;潤濕分散劑具 有如下結構：
[0064]
其中，R1為H，R為10碳原子的烷基，η為 .， 30，Υ為30，Ζ為10;其制備方法采用本體聚合物，引發(fā)劑為過氧化環(huán)己酮，反應時間為16h。
[0065] 流平劑其分子結構為
[0067]其中，R為_CH3，X為10的整數(shù)，η為20的整數(shù)，m為30;功能化填料為滑石粉與硫酸鋇 按照質(zhì)量比8:1的混合物，功能填料的粒徑為0.5~2.5微米，所述的功能填料是按照上述比 例稱重后，加入功能助劑混合，攪拌2h記可獲得功能填料。
[0068]制備方法同實施例1。
[0069]產(chǎn)品測試效果:無味道，190耐熱時間8分鐘不變色，附著力1級，無色差，干燥速度 115米/分。
[0070] 實施例3
[0071] 本實施例的油墨組合物由如下質(zhì)量百分比的組分制備而成： 樹脂粉末混合物 51% 環(huán)保溶劑混合物 2:5% 顏料 10%
[0072] 耐磨助劑 2% 潤濕分散劑 5% 流平劑 2% 功能填料 5%:
[0073] 其中，樹脂粉末混合物為有機硅樹脂粉末、酚醛環(huán)氧樹脂粉末、聚酯粉末按照質(zhì)量 比為2:3:8混合的混合物;環(huán)保溶劑混合物為己二酸甲酯、羥基丙酸甲酯、丙二醇乙醚、乙醇 按照質(zhì)量比為8: 2:1:2的混合物;耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與十二烷按照質(zhì)量比18:1的混合 物;潤濕分散劑具有如下結構：
[0074] 其中，R1為H，R為10碳原子的烷基，η為 .， 30，Υ為30，Ζ為10;流平劑其分子結構為
[0076]其中，R為_CH3，X為10的整數(shù)，η為20的整數(shù)，m為30;功能化填料為碳酸鈣與硫酸鋇 按照質(zhì)量比10:1的混合物，功能填料的粒徑為〇. 5~2.5微米。
[0077]制備方法同實施例1。
[0078] 效果:無味道，190耐熱時間7分鐘不變色，附著力1級，無色差，干燥速度120米/分
[0079] 實施例4
[0080] 本實施例的油墨組合物由如下質(zhì)量百分比的組分制備而成： 樹脂粉末混合物 60% 環(huán)保溶劑混合物 10% 顏料 10%
[0081] 耐磨助劑 5% 潤濕分散劑 3% 流平劑 1%
[0082] 功能填料 11%
[0083]其中，樹脂粉末混合物為聚酯粉末和酚醛樹脂粉末按照質(zhì)量比為10:1混合的混合 物;環(huán)保溶劑混合物為乙烯醇縮丁醛粉末、羥基丙酸甲酯、丙二醇甲醚、油酸甲酯按照質(zhì)量 比為10:2.5:2:3的混合物;耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與葵烷按照質(zhì)量比20:1的混合物；潤濕 分散劑具有如下結構：
為20，Υ為30，Ζ為10;流平劑其分子結構為
[0084] 其中，R1為甲基，R為10碳原子的烷基，η .，
[0086]其中，R為-Ch2CHCH2CH3，X為1的整數(shù)，η為20的整數(shù)，m為30;功能化填料為滑石粉與 硫酸鋇按照質(zhì)量比10:1的混合物，功能填料的粒徑為〇. 5~2.5微米。
[0087]制備方法同實施例1。
[0088] 測試效果:無味道，190耐熱時間9分鐘不變色，附著力1級，無色差，干燥速度118 米/分。
[0089] 實施例5
[0090] 本實施例的油墨組合物由如下質(zhì)量百分比的組分制備而成： 樹脂粉末混合物 58%: 環(huán)保溶劑混合物 257- 顏料 4,9%
[0091] 耐磨助劑 4% 潤濕分散劑 3% 流平劑 0.1%. 功能填料 5%
[0092] 其中，樹脂粉末混合物為聚酯粉末和酚醛樹脂粉末按照質(zhì)量比為8:1混合的混合 物;環(huán)保溶劑混合物為丁二酸酸二甲酯、羥基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照質(zhì)量比為8:2:1:4的 混合物;耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與十五烷按照質(zhì)量比18:1的混合物;潤濕分散劑具有如下 結構：
[0093] 其中，R1為H，R為15碳原子的烷基，η為 ? 30，Υ為15，Ζ為15;流平劑其分子結構為
[0095]其中，R為Η，Χ為5的整數(shù)，η為15的整數(shù)，m為25;功能化填料為滑石粉與硫酸鋇按照 質(zhì)量比10:1的混合物，功能填料的粒徑為0.5~2.5微米。
[0096] 制備方法同實施例1。
[0097] 效果:無味道，190耐熱時間13分鐘不變色，附著力1級，無色差，干燥速度117米/ 分。
[0098] 實施例6
[0099] 本實施例的油墨組合物由如下質(zhì)量百分比的組分制備而成： 樹脂粉末混合物 60% 環(huán)保溶劑裩合物 20% 顏料 1%
[0100] 耐磨助劑 2% 潤濕分散劑 1% 流平剤： 1% 功能填料 15%
[0101] 其中，樹脂粉末混合物為酚醛環(huán)氧樹脂粉末和氨基樹脂粉末按照質(zhì)量比為10:1混 合的混合物;環(huán)保溶劑混合物為丁二酸酸二甲酯、羥基丙酸甲酯、丁醇、乙醇按照質(zhì)量比為8 :2:1:4的混合物;耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與十五烷按照質(zhì)量比18:1的混合物；潤濕分散劑 具有如下結構：
[0102]
其中，R1為甲基，R為16碳原子的烷基，η 為25，Υ為20，Ζ為10;流平劑其分子結構為
[0104]其中，R為_CH2CH3，X為8的整數(shù)，η為20的整數(shù)，m為26;功能化填料為滑石粉與硫酸 鋇按照質(zhì)量比8:1的混合物，功能填料的粒徑為0.5~2.5微米。
[0105] 制備方法同實施例1。
[0106] 效果:無味道，190耐熱時間12分鐘不變色，附著力1級，無色差，干燥速度108米/ 分。
[0107] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的技術人員來 說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為 本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種環(huán)保、耐溫、耐色變的油墨組合物，其特征在于，其包含如下重量份數(shù)的組分： 樹脂粉末 40-60份 環(huán)保溶劑混合物 10~25份 顏料和/或染料 1~10份 耐磨助劑 2~5份 潤濕分散劑 1~5份 流平劑 0.1~2份 功能填料 5~15份， 其中，所述的功能填料為改性鈦酸酯修飾的填料。2. 根據(jù)權利要求1所述的油墨組合物，其特征在于，所述的改性鈦酸酯具有如下結構：其中，R為為1~18碳原子的烷基;所述的填料為二氧化硅、粘土、碳酸鈣、硫酸鋇、滑石 粉、硅藻土中的任意一種或幾種的混合物。3. 根據(jù)權利要求2所述的油墨組合物，其特征在于，所述的功能填料為滑石粉與硫酸鋇 按照質(zhì)量比8~10:1的混合物。4. 根據(jù)權利要求1所述的油墨組合物，其特征在于，所述的樹脂粉末為聚酯粉末、有機 硅樹脂粉末、環(huán)氧樹脂粉末、酚醛環(huán)氧樹脂粉末、氨基樹脂粉末、酚醛樹脂粉末、PVC粉末和 乙烯醇縮丁醛粉末中的任意一種或幾種的混合物。5. 根據(jù)權利要求4所述的油墨組合物，其特征在于，所述的樹脂粉末的玻璃化溫度在 45-75 °C之間，重均分子量為1000-20000。6. 根據(jù)權利要求1所述的油墨組合物，其特征在于，所述的環(huán)保溶劑為乙醇、丙醇、丁 醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、己二酸甲酯、己二酸二甲酯、丁二酸甲酯、丁二酸 酸二甲酯、戊二酸甲酯、戊二酸二甲酯、羥基丙酸甲酯、油酸甲酯、檸檬酸甲酯、檸檬酸二甲 酯和酸二甲酯中的任意一種或幾種的混合物。7. 根據(jù)權利要求1所述的油墨組合物，其特征在于，所述的耐磨助劑為巴西棕櫚蠟與RH 的組合物，其中R為7~15碳原子的烴，其中的棕櫚蠟與RH質(zhì)量比為15~20:1。8. 根據(jù)權利要求1所述的油墨組合物，其特征在于，所述的潤濕分散劑具有如下結構：其中，Rl為H或中S，K731~18候原f的炕S，n艿IU~b(J的止整數(shù)，Y為10~30的正整 數(shù)，Z為0~20的整數(shù)。9. 根據(jù)權利要求1所述的油墨組合物，其特征在于，所述的流平劑其分子結構為其中，R為11、-〇13、-〇12〇13、-&2〇1〇1 2〇13，乂為1~10的整數(shù)，11為10~30的整數(shù)，111為20~30 的整數(shù)。10. 根據(jù)權利要求1~9所述的油墨組合物，其特征在于，所述的油墨組合物還包括消泡 劑。
【文檔編號】C09D11/102GK105885519SQ201610310799
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】高延敏, 陸介平, 徐靜杰
【申請人】江蘇科技大學