CN1958684A - 大豆油树脂胶印轮转书刊油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其原料的组份包括沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)、桐油/大豆油低分子聚合物(B)、深色石油树脂(C)，并由它们分别组合制造油墨主连结料(D)和辅助连结料(E)，进一步与色素炭黑、整色颜料、大豆油及少量(或不加)低芳烃高沸点石油溶剂配合最终制成具有环保和安全特征、干燥速度快、黑度高，耐水和耐摩擦性能好的新型胶印轮转书刊油墨。可用于胶印轮转双面印刷机，印制教科书、期刊、杂志等。
Description
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大豆油树脂连结料中的胶印轮转油墨，尤其是一种在胶印轮转印刷机上使用的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨。
背景技术
胶印轮转书刊油墨主要在胶印轮转印刷机上印刷教科书、期刊、杂志等产品，在印刷油墨中是一类消耗量较大的品种。这类油墨的组成物中含有约45～55％重量份的石油溶剂，所用的石油溶剂是复杂的混合物，其中含有较多的多环芳烃类物质，包括一些强烈的致癌成份，如：3，4-苯并吡，3-硝基苯并酮等。使用这种传统的书刊油墨，会使有害物质在印刷品上残留量大，存续时间长，对读者身体健康将造成慢性危害，也是油墨生产和使用过程的环境污染源，已引起人们极大关注。
用大豆油这种既环保又可以再生的资源代替不可再生的石油溶剂，在当前石油价格迅速攀升的形势下，激发了世界各国油墨业人士研发大豆油基印刷油墨的热情和信心。这是一件推动人类环境友好和节约能源的举措，具有很大的现实和长远意义。但是如何使属于半干性油的大豆油达到干燥固着速度快、印刷适性好，成为问题的关键。在可供参考的公开文献中，如：CN1415673A、CN1410495A、CN0310748A、CN1239123A、CN1079488A、CN14720282A等都从不同侧面披露了发明人就上述问题提供的自主创新方案，并借鉴了当前油墨市场上在利用大豆油制造既符合绿色环保要求又能达到印刷技术要求的油墨既定事实和研发优势。即便是突出了符合环保要求及印刷技术要求，但在油墨配方、制造工艺方面反映在诸如主连结料、辅助连结料、大豆油干燥慢等一系列技术措施上还存在着不断改进和完善的空间。
发明内容
为了使所发明的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨既具有环保特点又具备优良的印刷性能和印品的高质量水平，发明人提出了以沥青改性松香/马来酸季戊四酸树脂和深色石油树脂(烃树脂)为油墨连结料中的主要成膜物质，并以大豆油和桐油/大豆油低分子聚合物代替全部或大部分有毒有害的石油溶剂，所制成的油墨干燥是以渗凝干燥为主，氧化结膜干燥为辅的混合干燥形式，具有快干性能。本发明解决上述问题所采取的技术方案是：一种大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其油墨组份中包括沥青改性松香/马来酸季戊四酸树脂(A)，用一定比例的桐油与大豆油共聚而成的桐油/大豆油低分子聚合物(B)，深色石油树脂(C)，色素炭黑，整色颜料和少量(或不加)低芳烃高沸点石油溶剂等。由(A)与(B)经加热炼制成油墨的主连结料(D)，由(B)和(C)经加热炼制成油墨的辅助连结料(E)，他们与色素炭黑、整色颜料(钾盐铁蓝、酞菁蓝等)、大豆油及少量(或不加)低芳烃高沸点石油溶剂经研磨分散制成油墨成品。所述油墨按原料组份重量百分比计数是：
见表1
表1
| 原料名称 | 油墨组成 |
| 主连结料(D) | 29～31 |
| 辅助连结料(E) | 23～25 |
| 桐油/大豆油低分子聚合物(B) | 5～7 |
| 色素炭黑 | 19～21 |
| 钾盐铁蓝 | 3～4 |
| 酞菁蓝B(C.I.PB15) | 1～2 |
| 精制大豆油 | 8～12 |
| 低芳烃高沸点石油溶剂 | 0～5 |
| 合计 | 100 |
与现有技术及同类产品相比，本发明所具有的实质性特点和显著的技术进步是十分明显的，主要在于：
(一)本发明在连结料和油墨制造中利用安全环保和可再生的大豆油，替代了传统产品中约90～100％的有毒有害的石油溶剂，其生产环节和油墨印刷后的产品都具有显著的安全性、环保性。
(二)本发明所制备的油墨连结料(D)、(E)采用桐油/大豆油低分子聚合物(B)与沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)和石油树脂制成，既能使油墨具有沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂的光泽大、固着速度快的特点，而且不须使用亚麻油、梓油等干性植物油。油墨的性能和印刷品的质量都有很大的提高。
(三)本发明所述油墨的干燥形式是以渗透干燥为主、氧化结膜干燥为辅的混合干燥形式，这是由于半干性油的大豆油与桐油经过共聚改性具有了近似干性油的亚麻油的干燥特征。因而使油墨的干燥固着速度比单一干燥形式有所提高，而且使墨膜的耐摩擦性能也有了明显提高。
●附图说明
图1.是本发明涉及的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨的制备工艺流程示意图。
●具体实施方式
本发明涉及一种大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其油墨的原料组份中包括沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)、桐油/大豆油低分子聚合物(B)、深色石油树脂(C)，由(A)与(B)、(B)与(C)分别制成油墨主连结料(D)及辅助连结料(C)，上述连结料与色素炭黑、整色颜料、精制大豆油和少量(或不加)低芳烃高沸点石油溶剂共同组成了本发明所述油墨。其组合原料按重量百分比计数是：
原料名称 油墨组成
主连结料(D) 29～31
辅助连结料(E) 23～25
桐油/大豆油低分子聚合物(B) 5～7
色素炭黑 19～21
钾盐铁蓝 3～4
酞菁蓝B 1～2
精制大豆油 8～10
低芳烃高沸点石油溶剂 0～5
在本例中，油墨连结料的制法是：
(一)沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)的制备：
所选择的沥青为#3专用石油沥青，其软化点(环球法)125～140℃，闪点(开口)260℃，在植物油中(1∶1)完全溶解。由于沥青的粘弹性、温度稳定性较高，并有一定的流动性和塑性，用它来改性松香/马来酸季戊四醇树脂，对提高油墨干燥固着速度和附着牢度，改善油墨流变性，以及提高油墨的黑度都是有益的。
松香与马来酸酐(1，4-顺丁烯二酸酐)加成反应后，用多元醇进行酯化反应，多元醇可以是甘油(丙三醇)或季戊四醇等，酯化催化剂可以选用氧化锌或无水三氯化铝等。本例中选用无水三氯化铝作为酯化反应催化剂。
配方实例：以重量份计，见表2.
表2.
| 原料名称 | 投料比例 |
| 松香，一级品 | 65.0 |
| #3专用石油沥青 | 10.0 |
| 马来酸酐含量≥99％ | 18.0 |
| 无水三氯化铝 | 0.2 |
| 季戊四醇含量≥99％ | 7.0 |
| 合计 | 100.2 |
操作方法：
首先将松香和#3专用石油沥青加至反应釜中，加热升温到180℃熔化约3小时至松香和沥青完全熔化。开启搅拌，慢慢加入马来酸酐，在220～230℃保温反应2小时，加入无水三氯化铝，然后加入季戊四醇。升温至270℃，保持265～275℃酯化反应3～4小时，2小时后即可每隔30分钟取样一次检验软化点和酸值，合格后立即将树脂通过压力出料，冷却成型。
技术指标：
软化点(环球法)140～160℃
酸值≤20mg KOH/g
(二)桐油/大豆油低分子聚合物(B)的制备
将精制桐油和精制大豆油以重量百分比25∶75的比例，投入反应釜，用N2或CO2气体保护，升温并搅拌，在250～260℃保温聚合，反应至共聚物粘度达到70～100mpa·s/25℃时，立即过滤出料。
(三)用沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)制备油墨主连结料(D)，其制备方法是：
将沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)在桐油/大豆油低分子聚合物(B)中加热溶解，炼制至粘度达到合格。上述原料混合炼制而成油墨主连结料(D)，其技术指标为：
粘度(1∶2亚麻油，25℃)3800～4400mpa·s
配方实例：以重量份计，见表3.
表3.
| 原料名称 | 投料比例 |
| 桐油/大豆油低分子聚合物(B) | 68 |
| 沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A) | 32 |
| 合计 | 100 |
操作方法：
将桐油/大豆油低分子聚合物(B)投入反应釜中，开动搅拌并加热升温，至180℃时慢慢加入沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)，继续升温至220～230℃，保温炼制3～4小时，取样测粘度，达到技术要求后趁热过滤至贮存容器中。
(四)用深色石油树脂(C)制备油墨辅助连结料(E)，其制备方法是：
所选#702深色石油树脂，其色泽＞#18(1倍苯溶解，加氏比色)，软化点(环球法)120～140℃，酸值＜0.1mg KOH/g，在植物油和烃类溶剂中易溶解。该石油树脂(C)在桐油/大豆油低分子聚合物(B)中加热溶解，炼制至粘度达到合格。上述原料混合炼制而成油墨辅助连结料，其技术指标为：
粘度(1∶2亚麻油，25℃)3300～3500mpa·s
配方实例：以重量份计，见表4.
表4.
| 原料名称 | 投料比例 |
| 桐油/大豆油低分子聚合物(B) | 68 |
| #702深色石油树脂(C) | 32 |
| 合计 | 100 |
操作方法：
将桐油/大豆油低分子聚合物(B)投入反应釜中，开动搅拌并加热升温，至160℃时慢慢加入#702深色石油树脂(C)，继续升温至190～200℃，保温炼制3～4小时，取样测粘度，达到技术要求后趁热过滤至贮存容器中。
油墨连结料制备完成后，在主连结料(D)、辅助连结料(E)中加入色素炭黑、整色颜料、桐油/大豆油低分子聚合物(B)、精制大豆油和少量(或不加)低芳烃高沸点石油溶剂，混合均匀并予分散，经三辊机、球磨机、珠磨机这类高剪切力研磨分散设备充分研磨分散到规定细度，并调整好墨性，就制成了本发明所述大豆油树脂胶印轮转书刊油墨。
配方实例：以重量份计，见表5.
表5.
| 原料名称 | 实例1 | 实例2 | 实例3 |
| 主连结料(D) | 31.0 | 30.0 | 31.0 |
| 辅助连结料(E) | 25.0 | 24.0 | 25.0 |
| 桐油/大豆油低分子聚合物(B) | 7.0 | 6.0 | 6.0 |
| 色素炭黑，#6 | 19.0 | 20.0 | 20. |
| 钾盐铁蓝 | 3.0 | 4.0 | 3.0 |
| 酞菁蓝B(C.I.PB15) | 1.0 | 1.5 | 2.0 |
| 精制大豆油 | 9.0 | 11.5 | 12.0 |
| 低芳烃高沸点石油溶剂(#270) | 5.0 | 3.0 | 1.0 |
| 合计 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
操作方法：
按配方量在配料容器中称好各料，置低速搅拌机中拌合均匀，并予分散1小时。将予分散好的浆料在三辊机或珠磨机中充分研磨分散数遍，取样在刮板细度仪检测细度，当细度达到15μm以下，再检测其他指标，必要时进行适当调整，至各项指标完全合格时，即可定量包装。
上述油墨的技术指标(参照QB/T1865-1993标准)，见表6.
表6.
| 指标名称 | 指标 |
| 颜色，与标准样比 | 近似 |
| 着色力，与标准样比 ％ | 95～110 |
| 细度 μm | ≤15 |
| 流动度，25℃ mm | 30～40 |
| 粘性，rpm，25℃ | 2.5～5.0 |
| 流动值，60s，25℃ | 36～50 |
上述油墨可适用于印刷速度30000～60000转/小时的胶印轮转单面或双面印刷机，在书刊纸、胶版纸等非涂料纸张上印刷教科书、期刊、杂志正文等。油墨组成物见表7，以重量百分比表示。
表7.
| 原料名称 | 组成比例 |
| 沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A) | 9.6～10.2 |
| 深色石油树脂(C) | 7.4～8.0 |
| 精制大豆油 | 38.8～44.6 |
| 精制桐油 | 10.2～11.3 |
| 色素炭黑 | 19.0～21.0 |
| 整色颜料 | 4.0～6.0 |
| 低芳烃高沸点石油溶剂 | 0.0～5.5 |
| 合计 | 100.0 |
本发明所制成的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，充分利用了可再生的农产品资源，减少了环境污染和对人体健康带来的危害，其本身的环保特征及印刷品表面残留的有害物能达到安全卫生标准，已被印刷及油墨业内所公认。该油墨除了可适应高速双面印刷的特点外，还具有黑度高、墨膜耐摩擦、耐水性及耐酸耐碱性都比传统的同类产品优越的特点。
Claims (4)
1.一种大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其特征在于，所述油墨的原料组份中包括沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)、桐油/大豆油低分子聚合物(B)、深色石油树脂(C)，并由(A)与(B)、(B)与(C)分别组合制造油墨主连结料(D)和辅助连结料(E)，进一步与色素炭黑、整色颜料、精制大豆油和低芳烃高沸点石油溶剂所制成的油墨按原料重量百分比计数是：
原料名称
组成比例
沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)
9.6～10.2
深色石油树脂(C)
7.4～8.0
精制大豆油
38.8～44.6
精制桐油
10.2～11.3
色素炭黑
19.0～21.0
整色颜料
4.0～6.0
低芳烃高沸点石油溶剂
0.0～5.5
合计
100.0
2.根据权利要求1所述的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其特征是所述的沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)使用#3专用石油沥青改性，并且在酯化反应中使用无水三氯化铝作为催化剂。其组合原料按重量百分比计数是：
松香，一级品 65.0
#3专用石油沥青 10.0
马来酸酐 含量≥99％ 18.0
无水三氯化铝 0.2
季戊四醇 含量≥99％ 7.0
3.根据权利要求1所述的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其特征是所述的桐油/大豆油低分子聚合物(B)，是由精制桐油25％(重量份)与精制大豆油75％(重量份)在250～260℃聚合反应制成。
4.根据权利要求1所述的大豆油树脂胶印轮转书刊油墨，其特征是所述的油墨主连结料(D)和辅助连结料(E)，其组合原料按重量百分比计数分别是：
原料名称
主连结料(D)
辅助连结料(E)
桐油/大豆油低分子聚合物(B)
68.0
68.0
沥青改性松香/马来酸季戊四醇树脂(A)
32.0
深色石油树脂(C)
32.0
合计
100.0
100.0
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| CN 200610111705 CN1958684A (zh) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | 大豆油树脂胶印轮转书刊油墨 |
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| CN (1) | CN1958684A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101250350B (zh) * | 2008-03-26 | 2011-07-06 | 中国印钞造币总公司 | 大豆油基凸印油墨 |
| CN101250351B (zh) * | 2008-03-26 | 2011-08-10 | 中国印钞造币总公司 | 大豆油基丝网油墨 |
| CN103254680A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 苏州凹凸彩印厂 | 石油树脂轮转胶印新闻油墨及其制备方法 |
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2006
- 2006-08-24 CN CN 200610111705 patent/CN1958684A/zh active Pending
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| CN103254680A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-21 | 苏州凹凸彩印厂 | 石油树脂轮转胶印新闻油墨及其制备方法 |
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