一种适用于非吸收性承印物的雕刻凹印油墨及其连结料.pdf

本发明涉及一种适用于非吸收性承印物的雕刻凹印油墨及其连结料，它按照重量百分比包括如下组分，连结料A：1～66％，连结料B：1～33％，醇酸树脂C：1～98％；连结料A按照重量份数包括如下组分：大豆油40～60份；干性植物油15～40份；高酸价松香改性酚醛树脂20～50份；连结料B按照重量份数包括如下组分：大豆油40～60份；干性植物油10～40份；纯酚醛树脂20～50份；不饱和聚合物0.1～5份；成胶剂0.1～5份；醇酸树脂C是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂或短油度的豆油醇酸树脂，本发明解决了现有普通雕刻凹印油墨及其连结料不适应非吸收性承印物的问题，本发明具有在非吸收性承印物上高附着的优点。

1.一种高附着牢度的雕刻凹印油墨连结料，其特征在于：它按照重量百分比包括如下组分，连结料A：1～66％，连结料B：1～33％，醇酸树脂C：1～98％；所述连结料A按照重量份数包括如下组分：大豆油                            40～60份；干性植物油                        15～40份；高酸价松香改性酚醛树脂            20～50份；所述连结料B按照重量份数包括如下组分：所述醇酸树脂C是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂或短油度的豆油醇酸树脂，其中的酸或酸酐是邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐或间苯二甲酸，其中的多元醇是丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇或季戊四醇；所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合；所述高酸价松香改性酚醛树脂的酸值范围为100～150mgKOH/g，软化点为120～150℃，重均分子量为500～1200；所述纯酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合；所述纯酚醛树脂的软化点为50～150℃，重均分子量为1000～2000；所述不饱和聚合物是聚丁二烯、聚异戊二烯、聚1，3己二烯中的一种或者其中两种的共聚物；所述成胶剂包括硬脂酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异辛酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、C7～9酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异丙醇铝及其衍生物的固态或液态铝皂、酸铝化合物及其衍生物、乙二醇一硅烷共聚物、聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇或邻乙氧基苯酚。 2.一种雕刻凹印油墨，其特征在于：所述油墨包括以下重量份的原料：颜料                    12～20份；油墨连结料              35～50份；填充料                  15～30份；油墨助剂                10～20份；所述颜料为普通有机颜料；所述印油墨连结料为连结料A：1～66％、连结料B：1～33％、醇酸树脂C：98～1％的混合；所述连结料A包括的原料按重量份为：大豆油                  40～60份；干性植物油              15～40份；高酸价松香改性酚醛树脂  20～50份；所述连结料B包括的原料按重量份为：所述醇酸树脂C是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂或短油度的豆油醇酸树脂，其中的酸或酸酐是邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐或间苯二甲酸，其中的多元醇是丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇或季戊四醇；所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合；所述高酸价松香改性酚醛树脂的酸值范围为100～150mgKOH/g，软化点为120～150℃，重均分子量为500～1200；所述纯酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合；所述纯酚醛树脂的软化点为50～150℃，重均分子量为1000～2000；所述不饱和聚合物是聚丁二烯、聚异戊二烯、聚1，3己二烯中的一种或者其中两种的共聚物；所述成胶剂包括硬脂酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异辛酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、C7～9酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异丙醇铝及其衍生物的固态或液态铝皂、酸铝化合物及其衍生物、乙二醇一硅烷共聚物、聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇或邻乙氧基苯酚；所述填充料包括重质碳酸钙和/或轻质碳酸钙和/或沉淀硫酸钡和/或沉淀白碳黑和/或气相白碳黑；所述油墨助剂包括表面活性剂、催干剂和干性促进剂；所述表面活性剂包括蓖麻油磺酸钠、低粘度聚醚或硬脂酸钠；所述催干剂包括异辛酸锆或钴锰干燥剂；所述干性促进剂包括低分子聚丁二烯或低分子聚异戊二烯。

技术领域

本发明涉及一种适用于非吸收性承印物的雕刻凹印油墨及其连结料。

背景技术

雕刻凹印油墨是钞券印刷中重要的防伪油墨，该油墨一般是印刷在吸收性 承印物上。因此，雕刻凹印油墨及其连结料的设计考虑其印刷适性，其干燥方 式主要为挥发与渗透。挥发主要依靠雕刻凹印油墨及其连接料中低沸点溶剂； 渗透主要依靠雕刻凹印油墨及其连接料中高沸点溶剂和油墨中未挥发的其它 溶剂。挥发和渗透可使雕刻凹印油墨迅速固着在承印物表面，且渗透可使雕刻 凹印油墨锚固在承印物表面，其附着牢度增强。非吸收承印物由于其承印面光 滑致密，溶剂不能渗透，导致传统的雕刻凹印油墨在其表面附着牢度较差，印 刷时出现“背粘”，产品在外力作用下出现“崩口”现象。

发明内容

本发明的目的是提出一种雕刻凹印油墨及其连结料，其解决了现有普通雕 刻凹印油墨及其连结料不适应非吸收性承印物的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种高附着牢度的雕刻凹印油墨连结料，其特殊之处在于：它按照重量百 分比包括如下组分，

连结料A：1～66％，连结料B：1～33％，醇酸树脂C：1～98％；

所述连结料A按照重量份数包括如下组分：

大豆油                                40～60份；

干性植物油                            15～40份；

高酸价松香改性酚醛树脂                20～50份；

所述连结料B按照重量份数包括如下组分：

所述醇酸树脂C是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂或短油 度的豆油醇酸树脂，其中的酸或酸酐是邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐或间苯二甲 酸，其中的多元醇是丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇或季戊四醇；

所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对 叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或 多个混合；所述高酸价松香改性酚醛树脂的酸值范围为100～150mgKOH/g， 软化点为120～150℃，重均分子量为500～1200；

所述纯酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、 对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合；所 述纯酚醛树脂的软化点为50～150℃，重均分子量为1000～2000；

所述不饱和聚合物是聚丁二烯、聚异戊二烯、聚1，3己二烯中的一种或者 其中两种的共聚物；

所述成胶剂包括硬脂酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异辛酸铝及其衍 生物的固态或液态铝皂、C7～9酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异丙醇铝 及其衍生物的固态或液态铝皂、酸铝化合物及其衍生物、乙二醇一硅烷共聚物、 聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇或邻乙氧基苯酚。

一种雕刻凹印油墨，其特殊之处在于：所述油墨包括以下重量份的原料：

颜料                        12～20份；

油墨连结料                  35～50份；

填充料                      15～30份；

油墨助剂                    10～20份；

所述颜料为普通有机颜料；

所述印油墨连结料为连结料A：1～66％、连结料B：1～33％、醇酸树脂 C：98～1％的混合；

所述连结料A包括的原料按重量份为：

大豆油                      40～60份；

干性植物油                  15～40份；

高酸价松香改性酚醛树脂      20～50份；

所述连结料B包括的原料按重量份为：

所述醇酸树脂C是长油度的豆油醇酸树脂、中油度的豆油醇酸树脂或短油 度的豆油醇酸树脂，其中的酸或酸酐是邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐或间苯二甲 酸，其中的多元醇是丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇或季戊四醇；

所述高酸价松香改性酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对 叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或 多个混合；所述高酸价松香改性酚醛树脂的酸值范围为100～150mgKOH/g， 软化点为120～150℃，重均分子量为500～1200；

所述纯酚醛树脂所用酚为苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、 对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合；所 述纯酚醛树脂的软化点为50～150℃，重均分子量为1000～2000；

所述不饱和聚合物是聚丁二烯、聚异戊二烯、聚1，3己二烯中的一种或 者其中两种的共聚物；

所述成胶剂包括硬脂酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异辛酸铝及其衍 生物的固态或液态铝皂、C7～9酸铝及其衍生物的固态或液态铝皂、异丙醇铝 及其衍生物的固态或液态铝皂、酸铝化合物及其衍生物、乙二醇一硅烷共聚物、 聚环氧乙烷、充分水解的聚乙烯醇或邻乙氧基苯酚；

所述填充料包括重质碳酸钙和/或轻质碳酸钙和/或沉淀硫酸钡和/或沉淀 白碳黑和/或气相白碳黑；

所述油墨助剂包括表面活性剂、催干剂和干性促进剂；所述表面活性剂包 括蓖麻油磺酸钠、低粘度聚醚或硬脂酸钠；所述催干剂包括异辛酸锆或钴锰干 燥剂；所述干性促进剂包括低分子聚丁二烯或低分子聚异戊二烯。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明雕刻凹印油墨具有在非吸收性承印物上高附着的优点。非吸收 性承印物包括玻璃纸、塑料、覆PET膜纸、安全线、纸塑结合—包括纸塑、 纸塑纸、塑纸塑等。油墨干燥后，墨膜坚韧，与承印物结合牢固，不出现“崩 边”现象。

2、本发明雕刻凹印油墨具有在非吸收性承印物上线条清晰、图文饱满的 优点。避免出现由于溶剂不能渗透而出现的线条“铺展”、“变粗”现象。

3、本发明雕刻凹印油墨及其连接料具有环保特点，其连结料中不引入低 沸点溶剂，理论为0；油墨中VOC含量不超过8％。

4、本发明雕刻凹印油墨及其连接料与普通雕刻凹印油墨及其连接料在印 刷性能、物化性能、清洗性能等近似，在印刷机型、印刷工艺等匹配，不额外 增加设备或工艺。

附图说明

图1是高酸价松香改性酚醛树脂凹印油墨连结料的制备工艺流程图。

图2是纯酚醛树脂凹印油墨连结料的制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明连结料A所包含的高酸价松香改性酚醛树脂在大豆油与桐油混合 油中炼制，提供所制油墨良好的清洗适性，并具良好的干燥性能；

  材料名称   份数   大豆油   40～60   桐油   15～40   高酸价松香改性酚醛树脂   20～50   不饱和聚合物   0.1～5

连结料A配方实例1(以重量份计)：

  材料名称   份数   大豆油   40   桐油   15   高酸价松香改性酚醛树脂   30   不饱和聚合物   5

连结料A配方实例2(以重量份计)：

  材料名称   份数   大豆油   45   桐油   17   高酸价松香改性酚醛树脂   35   不饱和聚合物   2

连结料A的技术指标如下：粘度6～12PaS/40℃；酸值45～55mgKOH/g。

本发明连结料B所包含的纯酚醛树脂在大豆油与桐油混合油中炼制，提供 所制油墨高附着性和高耐物化性能，并自具良好的干燥性能，连结料B配方(以 重量份计)：：

  材料名称   份数

  大豆油   40～60   桐油   10～40   纯酚醛树脂   20～50   不饱和聚合物   0.1～5   成胶剂   0.1～5

连结料B配方实例1(以重量份计)：

  材料名称   份数   大豆油   40   桐油   15   纯酚醛树脂   30   聚1，3己二烯   5   成胶剂   2

连结料B配方实例2(以重量份计)：

  材料名称   份数   大豆油   45   桐油   17   纯酚醛树脂   35   聚丁二烯   2   成胶剂   2

连结料B配方实例3(以重量份计)：

  材料名称   份数   大豆油   45   桐油   12   纯酚醛树脂   40

  聚丁二烯   2   成胶剂   1

连结料B的技术指标如下：粘度10～14PaS/40℃。

不饱和聚合物可能为聚丁二烯、聚异戊二烯、聚1，3己二烯等低分子聚合 物，或者是其中两种的共聚物。推荐使用聚丁二烯。

酚醛树脂所用酚可选择苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对叔丁基苯酚、对 辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或多个混合使用， 推荐使用对一壬基酚甲醛酚醛树脂。

高酸价松香改性酚醛树脂所用酚可选择苯酚、双酚A、丁醇醚化甲酚、对 叔丁基苯酚、对辛基苯酚、对特辛基酚、对壬基酚或对十二烷基酚中的一个或 多个混合使用。推荐使用松香改性双酚A甲醛酚醛树脂。

醇酸树脂可选择长、中、短油度的豆油醇酸树脂。酸或酸酐是邻苯二甲酸、 邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸等；其中的多元醇是丙三醇、三羟甲基丙烷、乙二 醇或季戊四醇等，例如豆油改性间苯二甲酸甘油醇酸树脂、豆油改性邻苯二甲 酸酐甘油醇酸树脂、豆油改性间苯二甲酸季戊四醇醇酸树脂、豆油改性邻苯二 甲酸酐季戊四醇醇酸树脂、豆油改性间苯二甲酸三羟甲基丙烷醇酸树脂或豆油 改性邻苯二甲酸酐三羟甲基丙烷醇酸树脂；也可选择豆油醇酸的其它改性醇 酸，如TDI改性豆油醇酸等。推荐使用油度为50～60％的间苯二甲酸+季戊四 醇中油度豆油醇酸树脂。

成胶剂可选择硬脂酸铝、异辛酸铝、C7～9酸铝、异丙醇铝及其衍生物的 固态或液态铝皂；酸铝化合物及其衍生物；乙二醇一硅烷共聚物，聚环氧乙烷、 充分水解的聚乙烯醇、邻乙氧基苯酚等。推荐使用异辛酸铝。

本发明连结料的制备工艺：

连结料A：将炉温设定为270℃～320℃，按照配方和投量计算材料重量， 并准确称量备用。向反应釜加入干性植物油，通入氮气或二氧化碳等惰性气体， 升温过程中160℃加入高酸价松香改性酚醛树脂，待树脂溶解后，继续升温至 230℃～300℃，取样测粘度，保温5～120分钟。降温，加入大豆油。降温， 取样测粘度。降温至125℃～135℃，取样测粘度，关惰性气体，出料，过滤装 入贮存容器中。

连结料B：将炉温设定为270℃～320℃，按照配方和投量计算材料重量， 并准确称量备用。向反应釜加入干性植物油，通入氮气或二氧化碳等惰性气体， 升温过程中加入纯酚醛树脂，待树脂溶解后，加入平均官能度2～4，粘度8000～ 15000mPa.s/25℃的环氧树脂和/或不饱和聚合物，继续升温至230℃～300℃， 取样测粘度，保温5～120分钟。降温，冲入大豆油，当物料温度降到160℃～ 180℃时，取样测粘度，加入成胶剂，保温30～180分钟。降温至125℃～135℃， 取样测粘度，关惰性气体，用大豆油调节粘度至合格，出料，过滤装入贮存容 器中。

醇酸树脂C：与普通醇酸树脂制作工艺相同。

本发明油墨中组成中包括颜料、连结料、填充料和油墨助剂。配方结构：

  原材料   份数   颜料   12～20   连结料   35～60   填充料   15～30   油墨助剂   10～20   溶剂   0～5

1、颜料：本发明中使用的颜料为普通有机颜料。

2、连结料：本发明连结料包括连结料A、连结料B和醇酸树脂C。

3、填充料包括重质碳酸钙和/或轻质碳酸钙和/或沉淀硫酸钡和/或沉淀白 碳黑和/或气相白碳黑。

4、油墨助剂有表面活性剂、催干剂和干性促进剂；表面活性剂可以使用 蓖麻油磺酸钠、或低粘度聚醚、或硬脂酸钠；催干剂可以使用异辛酸锆、或钴 锰干燥剂；干性促进剂可以使用低分子聚丁二烯、或低分子聚异戊二烯。

5、溶剂包括不含有芳烃的沸点在210左右的低沸点石油溶剂、植物油甲 酯如豆油甲酯、亚麻油甲酯等。

油墨配方1(以重量份计)：

油墨配方2(以重量份计)：

油墨配方3(以重量份计)：

印刷：以上油墨利用三辊机轧制，高速雕刻凹印机印刷，速率为4000～9000 张/小时，线条光滑，网点饱满，没有飞墨、擦脏、糊版和堆墨现象，印迹附 着良好，500张堆放无板结现象，印刷工房放置48小时可进行下工序。

本发明原理：

普通雕刻凹印油墨及其连结料的设计考虑其印刷适性，其干燥方式主要为 挥发与渗透。挥发主要依靠雕刻凹印油墨及其连接料中低沸点溶剂；渗透主要 依靠雕刻凹印油墨及其连接料中高沸点溶剂和油墨中未挥发的其它溶剂。挥发 和渗透可使雕刻凹印油墨迅速固着在承印物表面，且渗透可使雕刻凹印油墨锚 固在承印物表面，其附着牢度增强。

普通雕刻凹印油墨由于含有较大量的溶剂，在非吸收性承印物表面不能吸 收，溶剂释放不完全，溶剂包裹在油墨中，在墨膜中形成“空洞”，墨膜不坚韧； 或使油墨不能快速固着而出现线条铺展、滋墨现象。

本发明设计了针对非吸收性承印物的雕刻凹印油墨及其连结料体系。该油 墨具有环保特征，其低分子挥发物(VOC)含量不超过8％，使用了大豆油替 代了油墨中的溶剂部分，使油墨体系中溶剂含量降到最低；并根据非吸收性承 印物不吸收、锚固油墨的特点选取特别的油墨树脂。

本发明特别选用具有高附着性能的纯酚醛树脂制作纯酚醛树脂连结料应 用于油墨，增强油墨的附着性。所述纯酚醛树脂的主要技术指标：软化点为50～ 150℃，重均分子量(Mw)为1000～2000。

本发明特别选用具有高清洗性能的高酸价松香改性酚醛树脂制作高酸价 松香改性酚醛树脂应用于油墨。所述高酸价松香改性酚醛树脂的主要技术指标： 酸值范围为100～150mgKOH/g，软化点为120～150℃，重均分子量(Mw) 为500～1200。

因为高附着性能纯酚醛树脂连结料必然导致油墨的清洗性能下降，使印品 容易出现擦脏、拉脏、浮脏、糊版等印刷故障，油墨中采用的高清洗性树脂连 接料能够中和高附着性纯酚醛树脂连结料带来的负面影响。

普通雕刻凹印油墨印刷在非吸收性承印物上，油墨干燥后墨膜“脆”，韧性 较差。本发明选用柔韧性更好的醇酸树脂，油墨韧性好，适合非吸收性承印物 表面印刷。在油墨配方中不选用或选用很少量低沸点溶剂，油墨干燥后不会出 现墨膜“脆”、滋墨等缺点。