热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨.pdf

摘要
申请专利号：	CN200710054562.4	申请日：	2007.06.07
公开号：	CN101319106A	公开日：	2008.12.10
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C09D 11/10公开日:20081210\|\|\|实质审查的生效\|\|\|公开
IPC分类号：	C09D11/10; C09D11/06	主分类号：	C09D11/10
申请人：	鹤壁百运佳大豆油墨科技有限公司
发明人：	梁克平; 金慧
地址：	458030河南省鹤壁市淇滨区泰山路与卫河路交叉口
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内容摘要

本发明公开了一种热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨，其油墨的原料组分中包括松香/烷基酚酚醛树脂为主、用大豆油配合桐油或亚麻油或梓油制成树脂油的主要连结料(A)；以豆油/间苯二甲酸醇树脂(B)和以大豆油代替全部的或大部分的石油溶剂的浅色石油树脂油(C)的辅助连结料：以及可与石油溶剂或植物油能够相溶的链烯烃类低分子聚合物(D)；其油墨按原料组分重量百分比可分别制成品红油墨、中黄油墨、天蓝油墨、黑色油墨及其它色泽的油墨。由于本发明采用了符合环保要求的大豆油制成大豆油树脂油墨连结料，引用了国际先进的“挤水颜料浆”法和对碳黑的“挤捏法”工艺，不仅消除了石油溶剂所造成的环境污染，而且可使热固化平版胶印轮转印刷机印品质量大幅提高。且宜操作，大大降低了生产成本。

权利要求书

1.  一种热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨，其特征在于其油墨的原料组分中包括松香/烷基酚酚醛树脂为主、用大豆油配合桐油或亚麻油或梓油制成树脂油的主要连结料(A)；以豆油/间苯二甲酸醇树脂(B)和以大豆油代替全部的或大部分的石油溶剂的浅色石油树脂油(C)的辅助连结料：以及可与石油溶剂或植物油能够相溶的链烯烃类低分子聚合物(D)；其油墨按原料组分重量百分比可分别制成品红油墨、中黄油墨、天蓝油墨、黑色油墨及其它色泽的油墨，它们各自的组合原料按重量百分比计数分别是：
原料              品红油墨  中黄油墨  天蓝油墨  黑色油墨
树脂              33.2      34.8      34.9      35.5
颜料及填充料      21.0      17.0      18.4      20.3
异戊二烯聚合物    2.0       3.0       2.0       2.0
桐油              6.2       6.2       6.2       4.5
大豆油            28.5      29.5      29.0      27.0
石油溶剂          6.6       7.0       7.0       9.0。

2.  根据权利要求1所述的热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨，其特征是主要连结料(A)，其组合原料按重量百分比计数分别是：
松香/对一壬基酚酚醛树脂       27.5
浅色石油树脂(颜色≤#8)        12.5
豆油/间苯二甲酸醇酸树脂(B)    10.0
精制大豆油(一)                29.0
精制桐油                      10.0
260-280℃石油溶剂     5.5
精制大豆油(二)        4.5
有机铝凝胶剂K-4F      1.0。

3.  根据权利要求1所述的热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨，其特征是辅助连结料豆油/间苯二甲酸醇酸树脂(B)，其组合原料按重量百分比计数分别是：
精制大豆油(一)        52.500
工业甘油(含量96％)    11.000
氢氧化锂(试剂)        0.023
间苯二甲酸            22.000
氧化锌(工业品特级)    0.029
260-280℃石油溶剂     10.000
精制大豆油(二)        4.500。

4.  根据权利要求1所述的热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨，其特征是辅助连结料浅色石油树脂油(C)，其组合原料按重量百分比计数分别是：
浅色石油树脂(颜色≤#8)    54
醇酸树脂(B)               10
精制大豆油                26
260-280℃石油溶剂         10。

说明书

热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨
技术领域：
本发明涉及一种IPC分类C09D、C09F领域的适用于应用在树脂油墨连结料中的大豆油树脂油墨，尤其是一种热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨。
背景技术：
近几年我国引进的热固化平版胶印轮转印刷机所用的油墨含有高达35-42％的石油溶剂，这些溶剂主要由烷烃和10-30％的芳烃组成，会造成印刷场所的有害溶剂浓度超过允许标准，印刷品表面有害溶剂残留量也将大大超标。传统观念认为，大豆油虽然符合环保要求，但其属于半干性植物油范畴，难以解决高速印刷中要求的快干、背面不沾脏和印品的高质量问题。在有关此类的公开文献中，如CN1415673A，CN1410495A，CN0310748A，CN1239123A，CN1079488A及CN14720282A都从不同的侧面披露了发明人就上述问题提供了自己的技术方案并借鉴了现时油墨市场上在利用大豆油制造既符合环保要求又能达到印刷技术要求的油墨的既定事实的研发优势。但是，高品质的需要永远是第一位的，即便是突出了符合环保的要求，其油墨的配方、制备的工艺要求反映在诸如连结料、辅助连结料、大豆油不易干燥的问题上以及如何适当适量使用流平剂、耐摩擦剂、干燥剂等技术问题上还存在着继续改进、不断完善的空间。
发明内容：
为了解决热固化平版胶印轮转油墨由于含有大量石油溶剂而造成空气和印刷品表面的有害污染问题，本发明采用了符合环保要求的大豆油制成大豆油树脂油墨连结料，引用了国际先进的“挤水颜料浆”法和对碳黑的“挤捏法”工艺，消除了石油溶剂所造成的环境污染，而且可使热固化平版胶印轮转印刷机印品质量大幅提高。且宜操作，大大降低了生产成本。为此，本发明解决上述问题所采取的技术方案是：其热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨的原料组分中包括以松香/烷基酚酚醛树脂为主、用大豆油配合桐油或亚麻油或梓油制成树脂油的主要连结料A；以豆油/间苯二甲酸醇酸树脂B和以大豆油代替全部的或大部分的石油溶剂的浅色石油树脂油C的辅助连结料；以及可与石油溶剂或植物油能够相溶的链烯烃类低分子聚合物D；其油墨按原料组分重量百分比可分别制成品红油墨、中黄油墨、天蓝油墨、黑色油墨及其它色泽的油墨，它们各自的组合原料按重量百分比计数分别是：
原料            品红油墨    中黄油墨   天蓝油墨    黑色油墨
树脂            33.2        34.8       34.9        35.5
颜料及填充料    21.0        17.0       18.4        20.3
异戊二烯聚合物  2.0         3.0        2.0         2.0
桐油            6.2         6.2        6.2         4.5
大豆油          28.5        29.5       29.0        27.0
石油溶剂        6.6         7.0        7.0         9.0
比较现有技术及其产品，本发明所具有突出的实质性特点和显著的技术进步是十分明显的：
(一)本发明选用了一种高粘度高溶解性能的松香/烷基酚酚醛树脂，用大豆油配合其他干性植物油(桐油，亚麻油或梓油)制成树脂油，并用一种有机铝凝胶剂使该树脂油改善流变性和提高粘弹性。以此作为油墨的主要连结料(A).
(二)本发明所制备的一种豆油/间苯二甲酸醇酸树脂B和以大豆油代替全部或大部分石油溶剂的浅色石油树脂油C，作为油墨的辅助连结料，对改善油墨的墨性有较好的作用。
(三)本发明选择了一种链烯烃类低分子聚合物D，该聚合物与石油溶剂、植物油能够相溶。利用这种常温呈液态的聚合物在加热时的化学活性来提高油墨连结料的固化速度，解决大豆油不易干燥的问题。
(四)本发明借助了生产彩色油墨着色剂的“挤水颜料浆”的工艺方法或生产黑色油墨碳黑的“挤捏法”的工艺方法，与上述树脂油A，B，C和链烯烃聚合物D配合，加入了对油墨性能有特定作用的助剂(流平剂，耐摩擦剂，干燥剂等)，制成适合热固化平版胶印轮转印刷机的各色油墨。
附图说明：
图1是本发明涉及的热固化大豆油树平版胶印轮转油墨的制备流程图。
具体实施方式：
如图1所示，其热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨的原料组分中包括以松香/烷基酚酚醛树脂为主、用大豆油配合桐油或亚麻油或梓油制成树脂油的主要连结料A；以豆油/间苯二甲酸醇酸树脂B和以大豆油代替全部的或大部分的石油溶剂的浅色石油树脂油C的辅助连结料；以及可与石油溶剂或植物油能够相溶的链烯烃类低分子聚合物D；其油墨按原料组分重量百分比可分别制成品红油墨、中黄油墨、天蓝油墨、黑色油墨及其它色泽的油墨，它们各自的组合原料按重量百分比计数分别是：
原料               品红油墨    中黄油墨   天蓝油墨    黑色油墨
树脂               33.2        34.8       34.9        35.5
颜料及填充料       21.0        17.0       18.4        20.3
异戊二烯聚合物     2.0         3.0        2.0         2.0
桐油               6.2         6.2        6.2         4.5
大豆油             28.5        29.5       29.0        27.0
石油溶剂           6.6         7.0        7.0         9.0
在本例中，主连结料(A)中的松香/烷基酚酚醛树脂油其制备方法是：松香/烷基酚酚醛树脂中的酚类物质可以是对一叔丁酚，对一辛基酚(POP)，对一壬基酚(PNP)或对一十二烷基酚(PDDP)，树脂软化点160-170℃，酸值≤26mgKOH/g，粘度(1∶2亚麻油，25℃)10000-15000mPa.S。该树脂油(A)中添加了浅色石油树脂和醇酸树脂B，使用了大豆油和桐油及260-280℃石油溶剂，有机铝凝胶剂。石油溶剂馏程260-280℃，苯胺点≤82℃，芳烃含量≤1％。
配方实例：以重量份计，见表(1)
表(1)

原料名称投料比例松香/对一壬基酚酚醛树脂 27.5 浅色石油树脂(颜色≤#8) 12.5 豆油/间苯二甲酸醇酸树脂(B) 10.0 精制大豆油(一) 29.0 精制桐油 10.0 260-280℃石油溶剂 5.5 精制大豆油(二) 4.5 有机铝凝胶剂K-4F 1.0

操作方法：
将精制大豆油(一)、精制桐油按配方量投入不锈钢反应釜中，开动搅拌，加入松香/对-壬基酚酚醛树脂、浅色石油树脂，加热升温至全部溶化；继续升温至250-255℃保温1小时，加入B，保温220-225℃30分钟；加入260-280℃石油溶剂，搅拌20分钟；将有机铝凝胶剂K-4F用精制大豆油(二)稀释均匀，于物料温度160℃时加入，并将物料温度调升至180℃保温搅拌30分钟。取样测粘度，合格后立即出料，过滤装入贮存容器中。
上述树脂油(A)技术指标如下：
粘度12000-16000mPa.S/35℃
酸值≤14mgKOH/g
色泽≤#12加氏色
辅助连结料B中豆油/间苯二甲酸醇酸树脂其制备方法是：
配方实例：以重量份计，见表(2)
表2
原料名称投料比例％精制大豆油(一) 52.500 工业甘油(含量≥96％) 11.000 氢氧化锂(试剂) 0.023 间苯二甲酸 22.000 氧化锌(工业品特级) 0.029 260-280℃石油溶剂 10.000 精制大豆油(二) 4.500

操作方法：
将精制大豆油(一)、工业甘油按配方量称好投入反应釜内，开动搅拌，加热升温。当物料温度至180℃时，加入氢氧化锂，继续升温至238-242℃保温醇解，液面通CO₂或N₂保护。保温30分钟取样测甲醇容忍度，以后每隔15分钟取样检测一次，直至1∶2甲醇(25℃)透明即为醇解终点。停止通CO₂或N₂，缓缓分次加入间苯二甲酸，约1小时加完。加入氧化锌，然后用1-1.5小时升温至268-272℃，液面通CO₂或N₂保护，保温2小时后取样测酸值和粘度。当酸值达到10mg KOH/g以下，粘度达到3000-4000mPa·S/35℃时，立即将石油溶剂和精制大豆油(二)加入，调节粘度至规定指标，即为合格。出料，过滤至贮存容器内。
上述醇酸树脂B技术指标如下：
粘度4000-6000mPa·S/35℃
酸值≤10mg KOH/g
色泽≤#10加氏色；
辅助连结料(C)中的浅色石油树脂油制备方法是：
配方实例：以重量份计，见表3
表3
原料名称投料比例％浅色石油树脂(颜色≤#8) 54 醇酸树脂(B) 10 精制大豆油 26 260-280℃石油溶剂 10

操作方法：
将精制大豆油、260-280℃石油溶剂按配方量投入反应釜中，开动搅拌，加入浅色石油树脂和醇酸树脂B，加热升温至160-180℃，保温至树脂溶化均匀。取样测指标，合格后出料。过滤，装入贮存容器中。上述树脂油C技术指标如下：
粘度18000-24000mPa·S/35℃
酸值≤5mgKOH/g.
1.之后，选择异戊二烯低分子量聚合物D作为促凝剂添加在下述热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨中(见表4)。该聚合物D常温下呈液态，与石油溶剂和大豆油、树脂油能够相溶，溶解度参数16-18×10³(J/m³)^1/2.添加量为油墨总量的1.0_5.0％.
2.采用“挤水颜料浆”和碳黑“挤捏法”工艺制备热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨。
彩色油墨(红、黄、蓝色)采用颜料湿滤并(水份含量约65-75％)在Z型捏合机中，加入斥水性强的树脂油A和少量表面活性剂，利用颜料亲油的特性，将颜料由水相转为油相，排出水分，直至残留水分合格制得挤水颜料浆(通常称为挤水基墨)，这种颜料浆的颜料含量一般在35-45％.黑色油墨则采用炭黑“挤捏法”工艺，就是将色素炭黑与树脂油A、B、C中的一种或数种在Z型捏合机中充分搅拌，也可加入少量润湿剂，分散剂等助剂，使炭黑得到充分予分散和润湿而制成炭黑色浆。将上述颜料浆用三辊机或珠磨机等研磨分散设备，配合油墨组成中的聚合物D和一种或数种助剂，研磨到细度和其它指标合格，或者进行必要的调整，制成本发明设计的热固化大豆油树脂平版胶印轮转油墨。
配方实例：以重量份计，见表4.
表4
原料名称规格品红油墨中黄油墨天蓝油墨黑色油墨树脂油(A) 见实施方式1 30.5 36.5 29.0 3.0 树脂油(C) 见实施方式3 5.0 7.5 7.5 22.0 异戊二烯聚合物溶解度参数16-18 2.0 3.0 2.0 2.0 大豆油精制 6.0 6.5 6.0 6.0 260-280℃石油溶剂见实施方式1 2.0 洋红6B色浆(C.I.PR57:1) 颜料含量40％ 52.5 联苯胺黄GR色浆 (C.I.PY13) 颜料含量40％ 25.0 联苯胺黄G色浆 (C.I.PY12) 颜料含量40％ 10.0 酞菁蓝BGS色浆 (C.I.PB15:3) 颜料含量35％ 43.0 #6色素炭黑色浆炭黑含量32％ 56.3 酞菁蓝B 色浆 (C.I.PB15) 颜料含量40％ 5.7 透明苛化碳酸钙浆碳酸钙含量40％ 7.5 8.5 聚乙烯蜡膏含蜡量30％ 3.0 3.0 3.0 2.5 异辛酸钴干燥剂 Co含量6％ 1.0 1.0 1.0 0.5 合计 100.0 100.0 100.0 100.0

表中各种颜色浆中连结使用树脂油A
操作方法：
按配方量在配料容器中称好各料，置低速搅拌机中拌和均匀，将混合均匀的浆料在三辊机或珠磨机上充分研磨分散，取样在刮板细度仪上检测细度，达到10μm以下，再检测其他指标，必要时进行适当调整，至完全合格后，即可定量包装。
上述油墨的技术指标是：
细度(刮板细度仪)≤10μm
流动值(平行板粘度计)彩色38-42mm，黑色46-50mm
粘度(旋转粘度计。NDJ-79)20-60Pa.S/25℃
粘性(油墨粘性仪，400r.p.m)彩色4.0-6.0/32℃，黑色3.0-5.0/32℃
光泽(光电光泽仪)60-80％
颜色(刮样对比)符合标准样
着色力(冲淡后刮样对比)为标准样的95-110％
上述油墨可适用于印刷时速60000-100000印张，烘烤温度110-130℃的热固化平版胶印轮转印刷机。油墨组成物见表5.
表5 重量％
原料名称品红油墨中黄油墨天蓝油墨黑色油墨树脂 33.2 34.8 34.9 35.5 颜料及填充料 21.0 17.0 18.4 20.3 异戊二烯聚合物 2.0 3.0 2.0 2.0 桐油 6.2 6.2 6.2 4.5 大豆油 28.5 29.5 29.0 27.0 石油溶剂 6.6 7.0 7.0 9.0 其他助剂 2.5 2.5 2.5 1.7

显而易见，本发明涉及的油墨可以避免或明显降低由含有大量石油溶剂的同类油墨所造成的环境污染，并且使印刷品表面残留的有害溶剂达到安全卫生标准。同时，采用“挤水颜料浆法”和炭黑“挤捏法”工艺，能够显著改善生产环境不受粉尘污染，节省能源消耗，有利于提高此类油墨的整体工艺及质量水平。大豆油基油墨还为油脂化工产业拓展了大豆油产品市场。