温变油墨 技术领域 本发明属于油墨化工技术领域， 涉及一种能耐受高温高压水蒸汽的、 一种能用于 传统杀菌工艺食品饮料行业的温变油墨。
背景技术 温变油墨是一种在某温度范围内显现为一种颜色， 通过升温到另一温度范围显现 为无色的油墨。目前， 普通温变油墨主要分为有机热敏油墨、 无机热敏油墨或液晶热敏油 墨。 可以通过丝印工艺将现有的普通温变油墨印制在玻璃表面， 也可以用在包装、 装饰等其 他领域。在包装领域应用的普通温变油墨主要印制在各种包装容器外壁面上， 但对于食品 包装领域， 特别是要通过传统杀菌工艺的食品包装， 要求在包装容器外的温变油墨能耐受 高温杀菌处理。传统杀菌工艺是在 121℃、 0.1MPa 高温高压水蒸汽条件下杀菌， 现有的普通 温变油墨因其载体光油的性质， 均不能耐受传统杀菌工艺的高温高压水蒸汽， 在高温高压 水蒸汽下处理时油墨印刷层溶化， 凝固后会出现凹凸不平、 颜色分布不均匀的问题， 严重影 响包装容器的外观效果。但目前食品饮料行业仍有很大一部分产品采用传统杀菌工艺， 致 使温变油墨不能用于食品饮料行业产品的外包装。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有温变油墨不耐受传统杀菌工艺高温高压 水蒸汽的缺陷， 提供一种既能耐受 121℃、 0.1MPa 以上高温水蒸汽， 又具有随温度升高或降 低显示不同颜色效果、 附着力强、 耐摩擦、 能快速固化的温变油墨。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 一种温变油墨， 以双组份包覆剂、 温 变颜料、 普通颜料、 消泡剂为原料制成， 其中双组份包覆剂包括石油树脂和将石油树脂固化 的固化剂， 所述原料重量份数分别为石油树脂 40-70、 固化剂 10-30、 温变颜料 10-40、 普通 颜料 0-20、 消泡剂 2-8。
所述原料的重量份数优选为 ： 石油树脂 45-70、 温变颜料 15-35、 普通颜料 0-20、 固 化剂 10-25、 消泡剂 2-5。
所述的石油树脂为聚酰氨树脂、 环氧树脂或聚氨脂树脂。
所述固化剂为间苯二甲胺、 苯二甲胺三聚体、 双苄胺基醚 〔H2NCH2C6H4)2O〕 、 间苯 二胺和二氨基二苯基甲烷的混合物、 二氨基环己烷、 二氨基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的 混合物或者亚甲基双苯二胺。其中混合物中， 间苯二胺和二氨基二苯基甲烷的体积比为 60 ∶ 40， 二氨基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的体积比为 40-30 ∶ 60-70。
所述的消泡剂为天然油脂。
所述温变颜料选择温变值为 5℃ -65℃中的一个数值的温变颜料， 温变颜料低于 温变值时为一种颜色， 从温变值开始随温度升高而逐渐转变为无色。
温变油墨中， 所述温变颜料为有机热敏温变颜料。
温变油墨中， 所述普通颜料为有机合成颜料。所述原料中普通颜料的重量份数不为 0 时， 温变油墨在温度低于温变值时呈现温 变颜料颜色与普通颜料颜色的混合色， 从温变值开始随温度升高而逐渐转变呈现普通颜料 的颜色 ； 所述普通颜料的重量份数为 0 时， 温变油墨在温度低于温变值时， 呈现温变颜料的 颜色， 从温变值开始随温度升高而逐渐转变为无色。
本发明制成的温变油墨具有优异的温变效果， 在某温度范围内显现为一种颜色， 通过升温另一温度范围显现为另一种颜色或无色， 其中普通颜料的重量份数不为 0 时， 温 变油墨在温度低于温变值时呈现温变颜料颜色与普通颜料颜色的混合色， 从温变值开始随 温度升高而逐渐转变呈现普通颜料的颜色 ； 所述普通颜料的重量份数为 0 时， 温变油墨在 温度低于温变值时， 呈现温变颜料的颜色， 从温变值开始随温度升高而逐渐转变为无色。 本 发明的温变油墨可能耐受传统杀菌工艺， 即耐受 121℃、 0.1MPa 高温高压水蒸汽杀菌条件， 使得温变油墨印制的图案能运用于食品饮料等要经高温高压水蒸汽灭菌的商品中。 温变油 墨在外包装中主要功能和用途是便于指导消费者在某温度下使用该商品， 以取得更好使用 效果， 从提升商品的价值。
本发明在原料中采用双组分包覆剂， 双组份包覆剂为石油树脂和将石油树脂固化 的固化剂， 其中固化剂起到催化作用， 催化石油树脂发生聚合链式反应， 形成良好附着力和 耐水耐高温的材料， 并且双组份包覆剂将温变颜料包埋， 使得整体制成的温变油墨能耐受 传统杀菌工艺中的高温高压水蒸汽。 普通颜料能让温变油墨从单一的一种颜色逐渐转变为 无色， 增加一种颜色逐渐转变成另一种颜色， 让温变油墨呈现更丰富的颜色变化。 添加消泡 剂是防止温变油墨在丝印过程中起泡。 具体实施方式 一、 温变油墨原料的选择 ：
1、 石油树脂优选为聚酰氨树脂、 环氧树脂、 聚氨脂树脂。
2、 固化剂是与上述优选的石油树脂相对应的固化剂。所述固化剂为间苯二甲胺、 苯二甲胺的三聚体、 双苄胺基醚、 间苯二胺和二氨基二苯基甲烷的混合物、 二氨基环己烷、 二氨基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的混合物、 亚甲基双苯二胺。其中混合物中， 间苯二胺 和二氨基二苯基甲烷的体积比为 60 ∶ 40， 二氨基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的体积比为 40-30 ∶ 60-70。
其中与聚酰氨树脂对应的固化剂优选是间苯二甲胺、 苯二甲胺的三聚体或双苄胺 基醚。
与环氧树脂对应的固化剂优选是间苯二胺和二氨基二苯基甲烷的混合物， 或者二 氨基环己烷。
与聚氨脂树脂对应的固化剂优选是二氨基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的混合物， 或者亚甲基双苯二胺。
3、 温变颜料选用有机热敏温变颜料。 有机热敏温变颜料为现有商品， 可直接购买。
1)、 温变颜料优选的颜色 ： 本发明适用所有颜色的有机热敏温变颜料， 特别优选宝 蓝、 海蓝、 深蓝、 大红、 朱红、 玫瑰红、 草绿、 孔雀绿、 墨绿、 中绿、 橙红、 金黄、 黑等。
2)、 温变颜料的温变值优选 ： 5 ℃、 10 ℃、 16 ℃、 21 ℃、 31 ℃、 33 ℃、 38 ℃、 42 ℃、 45 ℃、 50℃、 65℃， 温变的范围是以上述温变值为基准， ±10℃的范围内随温度升高而逐步变色至
无色。
3)、 温变颜料可随温度的上升、 下降而反复地变颜色。 4、 消泡剂优选 ： 豆油、 玉米油、 花生油、 棕榈油、 葵花仔油等， 只要是天然油脂， 均可使用。 5、 普通颜料选用有机合成颜料。有机合成颜料为现有商品， 可直接购买。
上述原料均可相应替换以下实施例中的同种原料。
二、 以下以多个实施例来详细说明本发明。
实施例 1 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
聚酰氨树脂 57、 温变颜料 25、 间苯二甲胺 16、 棕榈油 2。 其中温变颜料选用 10℃红 有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 )。
本实施例的温变油墨制备 1 公斤， 按以上配方比例进行混合并采用研磨机进行充 分研磨后， 即可得到具有温变及耐受传统杀菌工艺的油墨。制成的温变油墨的温变值为 10℃， 在 10℃以下为红色， 10℃以上红色逐步变浅直至无色。
实施例 2 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
环氧树脂 57、 温变颜料 15、 普通颜料 10、 间苯二甲胺 16、 棕榈油 2。 其中温变颜料选 用 10℃红有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 ) ； 普通颜料选用酞菁蓝 ( 呈现蓝色 )。
本实施例的温变油墨制备 1 公斤， 按以上配方比例进行混合并采用研磨机进行充 分研磨后， 即可得到具有温变及耐受传统杀菌工艺的油墨。制成的温变油墨的温变值为 10℃， 在 10℃以下为紫色， 即温变颜料的红色和普通颜料的蓝色的混合色， 10℃以上紫色逐 步变成蓝色， 其中温变油墨红色变为无色， 温变油墨就仅显示出普通颜料的蓝色。
实施例 3 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
环氧树脂 54、 温变颜料 23、 间苯二胺和二氨基二苯基甲烷的混合物 20、 玉米油 3。 其中温变颜料选用 16℃红有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 )。其中间苯二胺和二 氨基二苯基甲烷的混合物中两种成分的体积比为 60 ∶ 40。
制备方法同实施例 1， 在此不再详述。制成的温变油墨的温变值为 16℃。
实施例 4 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
环氧树脂 54、 温变颜料 15、 普通颜料 8、 间苯二胺和二氨基二苯基甲烷的混合物 20、 玉米油 3。其中温变颜料选用 16℃蓝有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现蓝色 ) ； 普通 颜料选用喹吖啶酮 ( 呈现红色 )。
制备方法同实施例 2， 在此不再详述。制成的温变油墨的温变值为 16℃。在 16℃ 以下为紫色 ( 是温变颜料的蓝色和普通颜料的红色的混合色 )， 16℃以上紫色逐步变成红 色 ( 其中温变油墨由蓝色变为无色， 仅显示普通颜料的红色 )。
实施例 5 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
环氧树脂 49、 温变颜料 28、 二氨基环己烷 18、 玉米油 5。 其中温变颜料选用 21℃红 有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 )。
制备方法同实施例 1， 在此不再详述。制成的温变油墨的温变值为 21℃。
实施例 6 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
聚氨脂树脂 60、 温变颜料 35、 二氨基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的混合物 18、 棕 榈油 2。其中温变颜料选用 33℃红有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 )。其中二氨
基二苯基甲烷和异佛尔酮二胺的混合物的体积比为 40 ∶ 65， 除了该体积比外， 混合物的体 积比还可以是 40-30 ∶ 60-70 中的任意数值， 在上述范围内的混合物都能达到基本一致的 固化效果。
制备方法同实施例 1， 在此不再详述。制成的温变油墨的温变值为 33℃。
实施例 7 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
聚氨脂树脂 40、 温变颜料 10、 亚甲基双苯二胺 10、 葵花籽油 2。其中温变颜料选用 42℃红有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 )。
制备方法同实施例 1， 在此不再详述。制成的温变油墨的温变值为 42℃。
实施例 8 ： 一种温变油墨主要由以下重量份数原料制成 ：
聚酰氨树脂 70、 温变颜料 40、 双苄胺基醚 25、 玉米油 2。 其中温变颜料选用 50℃红 有机热敏温变颜料 ( 温变值以下呈现红色 )。
制备方法同实施例 1， 在此不再详述。制成的温变油墨的温变值为 50℃。
本发明的温变油墨与现有普通温变油墨的对比试验 ：
耐传统灭菌工艺 ： 选用本发明实施例 7 制成的 42℃红温变油墨和现有的 42℃红普 通温变油墨进行对比实验 ： (注： 42℃红指该温变油墨在 42℃温度以下呈红色， 42℃以上红 色逐渐消失至无色 ) 其中本发明温变油墨中的温变颜料与普通温变油墨中的温变颜料相同， 都采用 42℃红温变颜料。本发明温变油墨和现有温变油墨都采用丝印工艺， 用同一的 250 目网板， 将两种油墨分别印刷在两个洁净的玻璃瓶上， 经 165℃烘烤干燥 30 分钟， 制成带有温变图 案的玻璃瓶。
将带有温变图案的两个玻璃瓶同时放入手提式灭菌锅， 加热至 100℃至生产水蒸 汽， 在此条件下持续 30 分钟后冷却观察， 二者温变效果一样， 印刷图案层都平整光滑 ； 然后 加热到 121℃， 在 0.1MPa 下 ( 传统杀菌条件 ) 产生高温高压水蒸汽， 在此条件下持续 30 分 钟后， 对玻璃瓶进行冷却， 进行温变测试。
1、 图案温变测试效果 ： 室温下， 本发明温变油墨在玻璃瓶上的印制图案呈现红色， 对玻璃瓶进行加热， 在 42℃以下图案一直为红色， 在 42℃～ 48℃范围内， 图案颜色逐渐由 红变无， 在超过 48℃， 图案一直是无色的。本发明温变油墨的温变值为 42℃。现有的普通 温变油墨印制图案室温下， 玻璃瓶上印制的图案呈现红色， 对玻璃瓶进行加热， 在 42℃以下 范围内， 玻璃瓶上印制的图案呈现红色， 在 42℃～ 48℃范围内， 图案逐渐由红变无， 温变值 为 42℃。故， 二者温变效果一样。
2、 外观 ： 现有的普通温变油墨印刷层有溶化现象， 印刷表面凹凸不平、 颜色分布不 均匀， 本发明温变油墨印刷层平整光滑、 颜色分布均匀。
同理， 本发明还与其他颜色的普通温变油墨的对比结果如下 ：
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