專利名稱：醇水復合塑料油墨及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種印刷包裝業(yè)用的凹版塑料復合油墨，特別是一種醇水復合塑料油
墨及其制備方法。
背景技術：
近年來，隨著包裝工業(yè)飛速發(fā)展，塑料凹印油墨市場也不斷增長，當前我國在塑料
薄膜的印刷上，凹印具有其它印刷所無法比擬的獨到之處，特別是應有于食品和醫(yī)藥包裝
上，在各大商場、超市的食品貨架擺放著的顏色艷麗、包裝新穎、琳瑯滿目的各種食品均采
用的是塑料凹版印刷包裝，這些塑料的包裝印刷已與人們的生活密不可分。同時，由于消
費者的環(huán)保意識的提高，他們對包裝印刷的安全性、環(huán)保性十分關注，傳統(tǒng)的塑料印刷用油
墨是油性和醇溶性的，盡管對溶劑殘留作了嚴格要求，但也存在對人體健康所產(chǎn)生的傷害
和印后溶劑殘留異味的影響和食品的安全等問題，受到國家的關注，國家出臺了一部GB/
T10004-2008標準及食品安全法對類似甲苯的芳香族溶劑已被禁用于食品包裝印刷，其他
發(fā)達國家也有相關環(huán)保法律來控制揮發(fā)性有機化合物的釋放；目前，國外對我國出口的農(nóng)
副產(chǎn)品、食品包裝袋油墨有著明確的規(guī)定，直接要求所使用的油墨必須是水溶油墨，因此，
提高包裝印刷質量已成為商品提高市場競爭力和提高附加值的重要途徑，隨著社會對食
品、農(nóng)產(chǎn)品及生活用品包裝的安全性越來越關注，對包裝的要求也將越來越高。為適應社會
發(fā)展需求，以設法減少對環(huán)境的污染和破壞，必然會要求使用"綠色包裝和綠色印刷油墨"。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術的不足而提供一種能減少環(huán)境污染、安全性 好、印刷適性優(yōu)良，綠色環(huán)保的醇水復合塑料油墨及其制備方法。 為了達到上述目的，本發(fā)明提供的一種醇水復合塑料油墨，它包括改性丙烯酸共 聚樹脂、改性醛酮樹脂、分散劑、顏料、改性聚酯樹脂、附著力促進劑和乙醇，其特征是各組 分的重量份含量分別是改性丙烯酸共聚樹脂15份 45份，改性醛酮樹脂2份 10份，分 散劑2份 5份，顏料8份 35份，改性聚酯樹脂6份 10份，附著力促進劑1份 4份， 乙醇20份 40份。所述的改性丙烯酸共聚樹脂的平均分子量為8000 100000，所述改性 丙烯酸共聚樹脂為聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂。所述的改性聚酯樹脂為丙烯酸酯改性聚酯 樹脂。所述的乙醇為含量95%的乙醇；所述的分散劑為BYK-220S ;所述的附著力促進劑為 鈦酸酯高聯(lián)劑冊-801。 本發(fā)明所述的顏料的選擇以印刷用的五原為例，白色顏料可選用金紅石型的 鈦白粉，如C. I. Pigment White 6，黑色顏料可選用碳黑，如C. I. Pigment Black 7，黃 色顏料可選用聯(lián)苯胺黃，如C.I. Pigment Yellow 14，紅色顏料可選用偶氮色淀紅，如 C. I. PigmentRed 57: 1，藍色顏料可選用酞青藍，如C. I. Pigment Blue 15:4。
本發(fā)明提供的一種根據(jù)上述所述的醇水復合塑料油墨的制備方法，其特征在于采 用如下的步驟
a)、預分散，將改性丙烯酸共聚樹脂、改性醛酮樹脂、改性聚酯樹脂、分散劑、乙醇 按配方比例的1/3-2/3分別加入到預混合分散缸中，開動分散機將其攪拌均勻，然后在攪 拌過程中逐漸加入配方量的顏料、附著力促進劑，加料完畢后開啟分散機攪拌均勻，高速分 散以對顏料進行充分的潤濕，制得待研磨的預分散色漿； b)、研磨分散，將預分散色漿通過研磨設備進行細分散，用外力分離顏料的聚集體 使之成為符合油墨工藝要求的細度《15ym，從而得到顏料色漿； c)、調配，將余下的改性丙烯酸共聚樹脂液、改性醛酮樹脂液、改性聚酯樹脂液、分
散劑、乙醇加入到顏料色漿中，開動高速分散機攪拌以充分分散混合均勻，然后再對油墨的
粘度、色相作調整，從而達到預定的質量要求，制成成品油墨； d)、凈化包裝，通過過濾設備除去機械雜質及粗粒，然后包裝。 在此，所述的改性丙烯酸共聚樹脂可以是聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂，所述聚氨 酯改性丙烯酸共聚樹脂的生產(chǎn)方法是首先利用聚醚二元醇和二異氰酸酯合成帶有-NCO基 團的聚氨酯預聚體，其反應過程如式(1)所示 (n+l)0CN-R-NC0+nH0-R，朞H — OCN-(RNHC00R， 0C0NH)nR脬C0 利用減壓對聚醚二元醇進行蒸餾，得到的聚氨酯預聚體再與羥基丙烯酸進一步反
應生成兩端均有丙烯酸封端的聚氨酯丙烯酸預聚體，其反應過程如式(2)所示0CN NC0+2CH2 = CHC00CH2CH (CH3) OH — CH2 =CHC00H2CH (CH3) 0C0NH NH0C0CH (CH3) CH2C00CH = CH2 由上述反應式(2)可知，加入丙烯酸羥丙酯不僅起到封閉活潑的-NCO基團的作 用，而且還在聚氨酯丙烯酸大分子鏈兩端引入了不飽和雙鏈鍵，因而在引發(fā)劑作用下，在 50 IO(TC的范圍內，得到的聚氨酯丙烯酸預聚體再與單體丙烯酸聚合，在水介質中聚合 制得的聚合溶液即為聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂。 本發(fā)明得到的聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂作為選擇的改性丙烯酸共聚樹脂，可以 直接作為油墨的連接料，用于上述醇水復合塑料油墨的生產(chǎn)。此聚氨酯改性丙烯酸共聚樹 脂具有良好的增稠性能，分散懸浮性能、絮凝性能、粘結性能及成膜性能，與顏料結合形成 醇水性油墨，印刷轉移效果良好，印刷速度快，色澤鮮艷。 本發(fā)明所述的改性聚酯樹脂可以是丙烯酸酯改性聚酯樹脂，所述丙烯酸酯改性聚 酯樹脂的生產(chǎn)方法是以丙烯酸、甲基丙烯酸酯類單體、丙烯酸酯類單體和苯乙烯為原料，在 引發(fā)劑偶氮二異丁晴和鏈轉移劑雙硫酯的作用下合成丙烯酸酯預聚體；然后，選用丙烯酸 酯預聚體、多元醇和多元酸在催化劑單丁基氧化錫的作用下合成丙烯酸酯改性聚酯樹脂； 然后，選用丙烯酸酯預聚體、多元醇和多元酸在80 10(TC的范圍內加入催化劑單丁基氧 化錫進行攪拌2-5小時，在催化劑單丁基氧化錫的作用下合成丙烯酸酯改性聚酯樹脂；由 此制備的丙烯酸酯改性聚酯樹脂兼具丙烯酸樹脂和聚酯樹脂兩者的優(yōu)點，由此得到的丙烯 酸酯改性聚酯樹脂與改性丙烯酸共聚樹脂有良好的相容性。 本發(fā)明由于采用了以上的技術方案，所生產(chǎn)的產(chǎn)品解決了傳統(tǒng)塑料印刷油墨的 弊病，其產(chǎn)品質量達到國外同類產(chǎn)品質量先進水平，產(chǎn)品除具有無毒、無剌激性氣味，無腐 蝕性、不燃、不爆、使用安全性好、濃度高、粘度低、印刷適應性好等特點外，尤其具有如下特 點 著色力好、印品色澤鮮艷、光澤度高；
附著力強、墨層不脫落、耐磨性能優(yōu)良；
無熱粘連現(xiàn)象、圖案清晰、飽滿；
抗化學性強、遇酸、油脂不變；
抗水性能好，耐熱水、耐冰水； 無毒、無味，符合當前食品、農(nóng)副產(chǎn)品過渡包裝的要求。 本發(fā)明應用范圍廣，熱穩(wěn)性好，對B0PP、 PET、 B0PA及K涂層(PVDC)薄膜等具有優(yōu) 良的附著力，對各種復合包裝結構均能提供良好的剝離強度，適應各類食品包裝的后加工 要求，如冷凍、沸煮以及高溫蒸煮等。另外還可以適用于各種復合方式，如干式復合，擠出復 合和無溶劑復合等，應用范圍十分廣泛。 本發(fā)明的油墨不僅安全性好，而且印刷適性優(yōu)良，適合不同的高速或低速印刷。油 墨在使用過程中可直接用水或乙醇稀釋，對環(huán)境和人身體都不存在危害，絕對為綠色環(huán)保 產(chǎn)品，本發(fā)明提供的油墨用95%的乙醇或食用乙醇作為溶劑或稀釋劑，該乙醇是可以用經(jīng) 農(nóng)作物發(fā)酵的可再生資源；在此，用可再生資源替代不可再生資源的醇水性凹版塑料油墨； 其市場潛力十分可觀。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
實施例1 : 本實施例提供的一種醇水復合塑料油墨，它包括改性丙烯酸共聚樹脂、改性醛酮 樹脂、分散劑、顏料、改性聚酯樹脂、附著力促進劑和乙醇，各組分的重量份含量分別是改性 丙烯酸共聚樹脂15份，改性醛酮樹脂2份，分散劑2份，顏料8份，改性聚酯樹脂6份，附著 力促進劑1份，乙醇20份。所述的改性丙烯酸共聚樹脂的平均分子量為8000，所述改性丙 烯酸共聚樹脂為聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂；所述的改性聚酯樹脂為丙烯酸酯改性聚酯樹 脂。所述的乙醇為含量95%的乙醇；所述的分散劑為BYK-220S ;所述的附著力促進劑為鈦 酸酯高聯(lián)劑冊-801 ;所述的顏料選用碳黑。 本實施例提供的醇水復合塑料油墨的制備方法，采用如下的步驟 a)、預分散，將改性丙烯酸共聚樹脂、改性醛酮樹脂、改性聚酯樹脂、分散劑、乙醇
按配方比例的1/3-2/3分別加入到預混合分散缸中，開動分散機將其攪拌均勻，然后在攪
拌過程中逐漸加入配方量的顏料、附著力促進劑，加料完畢后開啟分散機攪拌均勻，分散以
對顏料進行充分的潤濕，制得待研磨的預分散色漿； b)、研磨分散，將預分散色漿通過研磨設備進行細分散，用外力分離顏料的聚集體 使之成為符合油墨工藝要求的細度《15ym，從而得到顏料色漿； c)、調配，將余下的改性丙烯酸共聚樹脂液、改性醛酮樹脂液、改性聚酯樹脂液、分
散劑、乙醇加入到顏料色漿中，開動高速分散機攪拌以充分分散混合均勻，然后再對油墨的
粘度、色相作調整，從而達到預定的質量要求，制成成品油墨； d)、凈化包裝，通過過濾設備除去機械雜質及粗粒，然后包裝。 實施例2 : 本實施例提供的一種醇水復合塑料油墨，其各組分的重量份含量分別是改性丙烯 酸共聚樹脂45份，改性醛酮樹脂10份，分散劑5份，顏料35份，改性聚酯樹脂10份，附著
6力促進劑4份，乙醇40份；所述的顏料選用聯(lián)苯胺黃；所述的改性丙烯酸共聚樹脂的平均 分子量為100000。
實施例3 : 本實施例提供的醇水復合塑料油墨(紅色)，包括以下重量份的配比的組分 改性丙烯酸共聚樹脂30份；改性醛酮樹脂3份；分散劑2份；選用偶氮色淀紅的
紅色顏料20份；改性聚酯樹脂7份；附著力促進劑1份；乙醇35份。
上述醇水復合塑料油墨的制備工藝如下 (1)、將配方中的乙醇和水按8 : 4的比例制成混合溶劑； (2)、改性丙烯酸共聚樹脂配成樹脂液，把改性醛酮樹脂、改性聚酯樹脂，按重量份 加入上述(1)混合溶劑，用高速分散機攪拌至全部溶解； (3)、按配方準確稱量顏料、分散劑、樹脂液、乙醇、附著力促進劑，并依次分別倒入 分散缸中，用高速分散機混合分散30分鐘； (4)、把混合后的拉缸物料，用砂磨機研磨3 6遍，細度達到15 ii m時停止研磨；
(5)、對研磨好的物料，依據(jù)國家及行業(yè)標準各項質量技術指標進行全面檢驗；
(6)、檢驗合格后過濾包裝，成品入庫。
實施例4 : 本實施例提供的醇水復合塑料油墨(白色)，包括以下重量份的配比的組分 改性丙烯酸共聚樹脂30份；改性醛酮樹脂4份；分散劑2份；選用金紅石型的鈦
白粉為白色顏料26份；改性聚酯樹脂6. 5份；附著力促進劑1. 5份；乙醇30份 上述醇水復合塑料油墨的制備工藝如下 (1)、將配方中的乙醇和水按3 : 5的比例制成混合溶劑； (2)、改性丙烯酸共聚樹脂配成樹脂液，把改性醛酮樹脂、改性聚酯樹脂，按重量百 分比加入上述(1)混合溶劑，用高速分散機攪拌至全部溶解； (3)、按配方準確稱量顏料、分散齊U、樹脂液、乙醇、附著力促進劑，并依次分別倒入 拉缸中，用高速分散機混合分散30分鐘； (4)、把混合后的拉缸物料，用砂磨機研磨3 6遍，細度達到15 ii m時停止研磨；
(5)、對研磨好的物料，依據(jù)國家及行業(yè)標準各項質量技術指標進行全面檢驗；
(6)、檢驗合格后過濾包裝，成品入庫。
實施例5 : 本實施例描述的是所述的改性丙烯酸共聚樹脂是聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂，
所述聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂的生產(chǎn)方法是首先利用聚醚二元醇和二異氰酸酯合成帶
有-NCO基團的聚氨酯預聚體，其反應過程如式(1)所示 (n+l)0CN-R-NC0+nH0-R，朞H — OCN-(RNHC00R， 0C0NH)nR脬C0 利用減壓對聚醚二元醇進行蒸餾，得到的聚氨酯預聚體再與羥基丙烯酸進一步反
應生成兩端均有丙烯酸封端的聚氨酯丙烯酸預聚體，其反應過程如式(2)所示0CN NC0+2CH2 = CHC00CH2CH (CH3) OH — CH2 =CHC00H2CH (CH3) 0C0NH NH0C0CH (CH3) CH2C00CH = CH2 在引發(fā)劑偶氮二異丁晴作用下，在50 IO(TC的范圍內，得到的聚氨酯丙烯酸預 聚體再與單體丙烯酸聚合，在水介質中聚合制得的聚合溶液即為聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂。
實施例6 : 本實施例描述的是所述的改性聚酯樹脂是丙烯酸酯改性聚酯樹脂，所述丙烯酸酯改性聚酯樹脂的生產(chǎn)方法是以丙烯酸、甲基丙烯酸酯類單體、丙烯酸酯類單體和苯乙烯為原料，在引發(fā)劑偶氮二異丁晴和鏈轉移劑雙硫酯的作用下合成丙烯酸酯預聚體；然后，選用丙烯酸酯預聚體、多元醇和多元酸在80 IO(TC的范圍內加入催化劑單丁基氧化錫進行攪拌2-5小時，在催化劑單丁基氧化錫的作用下合成丙烯酸酯改性聚酯樹脂。
權利要求
一種醇水復合塑料油墨，它包括改性丙烯酸共聚樹脂、改性醛酮樹脂、分散劑、顏料、改性聚酯樹脂、附著力促進劑和乙醇，其特征是各組分的重量份含量分別是改性丙烯酸共聚樹脂15份～45份，改性醛酮樹脂2份～10份，分散劑2份～5份，顏料8份～35份，改性聚酯樹脂6份～10份，附著力促進劑1份～4份，乙醇20份～40份。
2. 根據(jù)權利要求1所述的醇水復合塑料油墨，其特征在于所述的改性丙烯酸共聚樹脂 的平均分子量為8000 100000，改性丙烯酸共聚樹脂為聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的醇水復合塑料油墨，其特征在于所述的改性聚酯樹脂為 丙烯酸酯改性聚酯樹脂。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的醇水復合塑料油墨，其特征在于所述的乙醇為含量95% 的乙醇；所述的分散劑為BYK-220S ;所述的附著力促進劑為鈦酸酯高聯(lián)劑HW_801。
5. 根據(jù)權利要求3所述的醇水復合塑料油墨，其特征在于所述的乙醇為含量95%的乙 醇；所述的分散劑為BYK-220S ;所述的附著力促進劑為鈦酸酯高聯(lián)劑HW_801。
6. —種根據(jù)上述權利要求所述的醇水復合塑料油墨的制備方法，其特征在于采用如下 的步驟a) 、預分散，將改性丙烯酸共聚樹脂、改性醛酮樹脂、改性聚酯樹脂、分散劑、乙醇按配 方比例的1/3-2/3分別加入到預混合分散缸中，開動分散機將其攪拌均勻，然后在攪拌過 程中逐漸加入配方量的顏料、附著力促進劑，加料完畢后開啟分散機攪拌均勻，分散以對顏 料進行充分的潤濕，制得待研磨的預分散色漿；b) 、研磨分散，將預分散色漿通過研磨設備進行細分散，用外力分離顏料的聚集體使之 成為符合油墨工藝要求的細度《15ym，從而得到顏料色漿；c) 、調配，將余下的改性丙烯酸共聚樹脂液、改性醛酮樹脂液、改性聚酯樹脂液、分散 劑、乙醇加入到顏料色漿中，開動高速分散機攪拌以充分分散混合均勻，然后再對油墨的粘 度、色相作調整，從而達到預定的質量要求，制成成品油墨；d) 、凈化包裝，通過過濾設備除去機械雜質及粗粒，然后包裝。
7. 根據(jù)權利要求6所述的醇水復合塑料油墨的制備方法，其特征是所述的改性丙烯酸 共聚樹脂是聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂，所述聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂的生產(chǎn)方法是首 先利用聚醚二元醇和二異氰酸酯合成帶有-NCO基團的聚氨酯預聚體，其反應過程如式(1) 所示(n+l) 0CN-R-NC0+nH0-R，朞H — 0CN- (RNHC00R， 0C0NH) nR脬C0利用減壓對聚醚二元醇進行蒸餾，得到的聚氨酯預聚體再與羥基丙烯酸進一步反應生 成兩端均有丙烯酸封端的聚氨酯丙烯酸預聚體，其反應過程如式(2)所示 0CN-(RNHC00R， 0C0NH)nR脬C0+2CH2 = CHC00CH2CH (CH3) 0H — CH2 = CHC00H2CH(CH3)0C0NH-(RNHC00R， 0C0NH)nR脬H0C0CH(CH3)CH2C00CH = CH2 在引發(fā)劑偶氮二異丁晴作用下，在50 10(TC的范圍內，得到的聚氨酯丙烯酸預聚體 再與單體丙烯酸聚合，在水介質中聚合制得的聚合溶液即為聚氨酯改性丙烯酸共聚樹脂。
8. 根據(jù)權利要求6或7所述的醇水復合塑料油墨的制備方法，其特征是所述的丙烯酸 酯改性聚酯樹脂，所述的生產(chǎn)方法是以丙烯酸、甲基丙烯酸酯類單體、丙烯酸酯類單體和苯 乙烯為原料，在引發(fā)劑偶氮二異丁晴和鏈轉移劑雙硫酯的作用下合成丙烯酸酯預聚體；然 后，選用丙烯酸酯預聚體、多元醇和多元酸在催化劑單丁基氧化錫的作用下合成丙烯酸酯改性聚酯樹脂,
全文摘要
本發(fā)明公開了一種醇水復合塑料油墨，它包括改性丙烯酸共聚樹脂、改性醛酮樹脂、分散劑、顏料、改性聚酯樹脂、附著力促進劑和乙醇，其特征是各組分的重量份含量分別是改性丙烯酸共聚樹脂15份～45份，改性醛酮樹脂2份～10份，分散劑2份～5份，顏料8份～35份，改性聚酯樹脂6份～10份，附著力促進劑1份～4份，乙醇20份～40份。本發(fā)明提供的醇水復合塑料油墨，不僅安全性好，而且印刷適性優(yōu)良，適合不同的高速或低速印刷。油墨在使用過程中可直接用水或乙醇稀釋，對環(huán)境和人身體都不存在危害，絕對為綠色環(huán)保產(chǎn)品，其市場潛力十分可觀。
文檔編號C09D11/10GK101747685SQ20091031235
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月27日 優(yōu)先權日2009年12月27日
發(fā)明者任詩旻, 盧文輝 申請人:浙江桐鄉(xiāng)新東方油墨有限公司