本發(fā)明涉及油墨技術領域，尤其是涉及一種印刷油墨組合物。

背景技術：

隨著對安全問題的日益關注，現有法律規(guī)定在食品、醫(yī)藥、化妝品等產品的標簽上必須標有生產日期、批號、保質期等保護消費者權益的說明。由于噴碼油墨具有字跡清晰、性能穩(wěn)定、耐擦洗等一系列優(yōu)異性能而被廣泛應用于標簽說明中。但是，現有的噴碼油墨存在如下幾個問題：1、現有噴碼油墨的耐酒精性仍較差，尤其是在需經常清洗的產品表面上，油墨耐擦性較差則會影響產品外部標示的清晰度。2、在PVC、PE等底材上的附著力仍較差，在使用時需另行對底材進行預處理，例如電暈、極化等處理措施，通過提高底材的表面能方能實現良好的附著。3、在食品、醫(yī)藥、化妝品等領域的包裝上，現有噴碼油墨還不足以滿足環(huán)保性能的需求。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種印刷油墨組合物，具有黏度低、附著力強、耐酒精性好、快干性適宜、穩(wěn)定性高的優(yōu)點。

本發(fā)明的目的主要通過以下技術方案實現：

一種印刷油墨組合物，由以下質量分數的原料制得：由以下質量分數的原料制得：氯醋樹脂4~8%，氯化聚丙烯1~5%，松香樹脂1~5%，丁酮58~70%，甲苯8~15%，乙酸丁酯8~15%，溶劑型染料5~10%，鄰苯二甲酸二丁酯1~2%，附著力促進劑1~2%，石蠟0.2~0.5%。

本發(fā)明中，對油墨附著力的考量是以聚乙烯底材為承載對象，而用于塑料表面油墨首先應具備兩個基本性質：一是油墨對塑料必須具有良好的附著力。要在PE底材上有良好的附著，應通過改變溶劑的成分來使PE表面適當的溶蝕以使其產生良好的潤濕。二是油墨中樹脂的結構應盡量與PE相似。PE是一種由碳氫鍵交聯(lián)而成的非極性高聚物，根據相似相容原離，應選擇極性相對較小，分子結構相似的聚烯化合物。油墨具有一定的耐溶劑擦洗性能主要是指耐乙醇擦洗性能，也即要求所選原料在乙醇中的溶解度低或者不溶。綜合考慮，本發(fā)明選用氯醋樹脂、氯化聚丙烯作為主體樹脂，氯醋樹脂是由氯乙烯單體與醋酸乙烯在引發(fā)劑的作用下共聚而得，在氯醋樹脂的分子結構中，由于非極性分子醋酸乙烯嵌入氯乙烯鏈中，所以降低了原來分子的極性，從而增強了其耐極性溶劑溶解的能力。因而氯醋樹脂具有優(yōu)良的耐醇性，在乙醇中的溶解程度較小，較適合作為耐酒精擦洗油墨的主體樹脂。氯化聚丙烯在PE底材上的潤濕性較好，且由氯化聚丙烯制得的油墨黏度較低。但氯化聚丙烯所配油墨在PE上的附著終究不是很強，因而還選用了松香樹脂進行復配，這樣便可得到附著力好黏度又符合要求的高附著力油墨。由于樹脂作為油墨固體成分的主要部分，對油墨底材附著力的影響起著絕對作用，因而油墨附著力隨樹脂質量分數的增大而增大。但基于對油墨黏度的考量，混合樹脂的質量分數為：氯醋樹脂4~8%，氯化聚丙烯1~5%，松香樹脂1~5%。

溶劑占油墨的絕大部分，雖然溶劑在油墨涂膜后會揮發(fā)，但溶劑的揮發(fā)性、黏度、溶解性、對底材的腐蝕性以及溶劑的混合作用等性能都對油墨的附著力有著較大的影響。而對溶劑的選擇應考慮：一是溶劑能很好地溶解所選用的樹脂，能使樹脂中的高分子鏈完整地展開。二是溶劑的溶解度參數與底材較為接近，通過增大對底材的腐蝕性能，從而使底材表面產生較小的溶脹，這樣有助于樹脂等組分滲入到底材表面的分子結構中。三是溶劑對油墨揮發(fā)速度的影響。四是所選用的溶劑還應當盡量體現環(huán)保性能，低刺激性氣味，且揮發(fā)快以保證快干性。本發(fā)明選用丁酮作為主體溶劑，氯醋樹脂和氯化聚丙烯均可較好地溶解于丁酮中。同時，丁酮不僅涂膜較亮，油墨顏色更鮮艷，而且揮發(fā)性好，符合產品所需的快干性要求。為取得較好的附著力，同時能實現印刷油墨成膜時的揮發(fā)速度平衡及保持油墨的穩(wěn)定，還需增加輔助溶劑。考慮與主溶劑丁酮和松香樹脂相容性的基礎上，本發(fā)明選用甲苯和乙酸丁酯作為輔助溶劑，混合樹脂在甲苯中的溶解度均較好，高分子鏈能充分均勻地展開，溶劑揮發(fā)干燥后能形成較致密的樹脂膜，膜內聚力佳。另外，甲苯對PE底材的腐蝕性好，當油墨噴涂于PE底材時，甲苯能使其產生一定的溶脹作用，產生一定的活性基團，從而使樹脂高分子能嵌入PE表面進行錨固，增加油墨對底材的附著力。乙酸丁酯與丁酮能較好地互溶，并形成一定離子對，能增加高分子鏈間的斥力，從而使油墨中的高分子更好地分散，當溶劑揮發(fā)干燥后，能形成均勻致密的墨膜，因而可增加油墨的耐酒精性能。隨著溶劑在油墨中比例的增加，油墨的附著力則降低，因此本發(fā)明中丁酮的質量分數控制在58~70%，甲苯的質量分數控制在8~15%，乙酸丁酯的質量分數控制在8~15%。

油墨用著色劑分為顏料和染料兩大類，與溶劑型染料相比，由顏料所組成的油墨的耐酒精性較好，基本不溶于酒精，但使用顏料所制的油墨的黏度太大，且分散性不如溶劑型染料，因而本發(fā)明選用溶劑型染料作為著色劑。由于溶劑型染料微溶于酒精，尤其是當它在油墨中的含量超過10%時，耐酒精性逐漸變差；而低于5%時，油墨的色度又較弱，達不到要求，故溶劑型染料的質量分數為5~10%。

增塑劑是一種高沸點、低揮發(fā)的固定或者液體化合物，主要用來增加高分子物質的塑性。增塑劑由于分子量小，與樹脂等大分子化合物混合時，可以滲入到大分子長鏈之間，起到類似潤滑的作用，使樹脂分子長鏈勢運動較自由，從而使聚合物變得柔軟而富有彈性，增加油墨的柔韌性。另外由于分子量小，體積不大，可充實于大分子的鏈環(huán)之間，增大其間距，使鏈間的吸引力減少，減少脆裂斷折的趨勢，一定程度上有效地增加了附著力。本發(fā)明選用鄰苯二甲酸二丁酯作為增塑劑，它可對混合樹脂分子中的主要支鏈起到阻隔作用，減少聚合物分子間的作用力，從而增強附著力。當用量在2%以下時，附著力隨用量的增加而增大；超過2%時，油墨的附著力增長較少甚至無增長，且快干性能降低，黏度增大，涂膜性能降低。因此，本發(fā)明鄰苯二甲酸二丁酯的質量分數控制在1~2%。由于無法預見噴碼油墨使用的材質，而油墨的附著力又與底材有密切關系，為防止原本附著優(yōu)異的油墨發(fā)生脫落，可增加一些附著力促進劑以保持墨膜優(yōu)異的附著力性能。由于加入量超過2%時，油墨會出現絮狀液，因此本發(fā)明附著力促進劑的質量分數保持在1~2%。

噴碼油墨的耐溶劑型與油墨的表面狀況息息相關，表面耐酒精的膜越厚，耐酒精性越強，如在樹脂膜上覆一層起這個阻隔作用的蠟粉，則油墨的耐酒精性將增強。本文選用石蠟作為耐溶劑助劑。通過實驗發(fā)現，隨著石蠟含量的增加，油墨的耐酒精性有所增加，但當超過0.5%時，油墨中則有不溶物出現。因此，本發(fā)明中石蠟的質量分數控制在0.2~0.5%。

進一步地，所述丁酮、所述甲苯與所述乙酸丁酯的質量比為7:1:1。在混合溶劑中，雖然丁酮的加入會降低油墨的附著力，但該減值較單一甲苯溶劑而言并不多。此時，兩者的比例更應該考量的是對油墨黏度的影響。對于氯化聚丙烯而言，丁酮是良溶劑，在甲苯中的溶解性則稍差；而對于松香樹脂而言，甲苯是良溶劑，在丁酮中的溶解性則稍差。經實驗發(fā)現，當丁酮、甲苯與乙酸丁酯的質量比為7:1:1時，混合樹脂中的氯化聚丙烯和松香樹脂都能較好地溶解與混合溶劑內，從而使得黏度降低，同時，對油墨的耐酒精性也能起到較大的增強作用。

為實現較好的綜合性能，進一步地，由以下質量分數的原料制得：氯醋樹脂5%，氯化聚丙烯2.5%，松香樹脂2.5%，溶劑型染料8%，鄰苯二甲酸二丁酯2%，附著力促進劑1.5%，石蠟0.5%，余量為丁酮、甲苯和乙酸丁酯，余量為丁酮和甲苯。本發(fā)明制得的油墨耐酒精可達到6s，黏度2.6cP，快干性E值為5.5，附著力可達0.26N/mm²。

進一步地，所述氯化聚丙烯與所述松香樹脂的質量比為1:1。通過實驗發(fā)現，隨著松香樹脂的增加，油墨附著力和黏度均呈增加趨勢，且在加入少量松香樹脂時，油墨附著增加值并不明顯，說明松香樹脂需達到一定量方可對油墨附著力達到增強作用。當油墨中兩類樹脂的比例為1:1時，油墨的附著力達到新高，且油墨黏度適宜。

為與混合溶劑更好地相容，進一步地，所述氯醋樹脂包括聚合物V1和聚合物V2，聚合物V1由質量分數為96%的氯乙烯和質量分數為4%的醋酸乙烯共聚而得，聚合物V2由質量分數為85%的氯乙烯和質量分數為15%的醋酸乙烯共聚而得。氯醋樹脂的制備中，可通過逐步加入氯乙烯單體控制共聚物中醋酸乙烯的百分含量以達到不同的性能要求。通過實現發(fā)現，在溶劑中的溶解性，改性過的氯醋樹脂不如未改性的氯醋樹脂，因而本發(fā)明選用聚合物V1和聚合物V2。雖然含羥基的氯醋樹脂在溶劑中的溶解性要比喊羧基的氯醋樹脂好，原因是由于羥基和溶劑中的丁酮能形成一定的氫鍵，而羧基能與酒精中的羥基發(fā)生反應，所以其耐酒精性略差，但是聚合物V2的加入能提高油墨在PE等塑料材料上的附著力，綜合考慮，選擇聚合物V1和聚合物V2作為主樹脂。

進一步地，所述聚合物V1與所述聚合物V2的質量比為1:2。

進一步地，所述附著力促進劑為6018。6018與油墨中的混合樹脂及混合溶劑均相匹配。

進一步地，所述溶劑型染料為SLB-34。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明中，選用氯醋樹脂、氯化聚丙烯、松香樹脂作為混合樹脂，既能形成均勻致密的墨膜以增加油墨的耐酒精性能；又能實現在PE底材上的良好潤濕以提高油墨的附著力。選用丁酮、甲苯和乙酸丁酯作為混合溶劑，可將混合樹脂均較好地溶解于其中，從而降低油墨的黏度。選用石蠟作為耐溶劑助劑，可在樹脂膜上覆蓋起阻隔作用的蠟粉，以增強油墨的耐酒精性能。選用鄰苯二甲酸二丁酯作為增塑劑，它可對混合樹脂分子中的主要支鏈起到阻隔作用，減少聚合物分子間的作用力，從而增強附著力；加入附著力促進劑可進一步保持墨膜優(yōu)異的附著力性能。本發(fā)明在滿足環(huán)保性能的要求下，具有黏度低、附著力強、耐酒精性好、快干性適宜、穩(wěn)定性高的優(yōu)點。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

一種印刷油墨組合物，由以下質量分數的原料制得：由以下質量分數的原料制得：氯醋樹脂4~8%，氯化聚丙烯1~5%，松香樹脂1~5%，丁酮58~70%，甲苯8~15%，乙酸丁酯8~15%，溶劑型染料5~10%，鄰苯二甲酸二丁酯1~2%，附著力促進劑1~2%，石蠟0.2~0.5%。

本實施例中，對油墨附著力的考量是以聚乙烯底材為承載對象，而用于塑料表面油墨首先應具備兩個基本性質：一是油墨對塑料必須具有良好的附著力。要在PE底材上有良好的附著，應通過改變溶劑的成分來使PE表面適當的溶蝕以使其產生良好的潤濕。二是油墨中樹脂的結構應盡量與PE相似。PE是一種由碳氫鍵交聯(lián)而成的非極性高聚物，根據相似相容原離，應選擇極性相對較小，分子結構相似的聚烯化合物。油墨具有一定的耐溶劑擦洗性能主要是指耐乙醇擦洗性能，也即要求所選原料在乙醇中的溶解度低或者不溶。綜合考慮，本發(fā)明選用氯醋樹脂、氯化聚丙烯作為主體樹脂，氯醋樹脂是由氯乙烯單體與醋酸乙烯在引發(fā)劑的作用下共聚而得，在氯醋樹脂的分子結構中，由于非極性分子醋酸乙烯嵌入氯乙烯鏈中，所以降低了原來分子的極性，從而增強了其耐極性溶劑溶解的能力。因而氯醋樹脂具有優(yōu)良的耐醇性，在乙醇中的溶解程度較小，較適合作為耐酒精擦洗油墨的主體樹脂。氯化聚丙烯在PE底材上的潤濕性較好，且由氯化聚丙烯制得的油墨黏度較低。但氯化聚丙烯所配油墨在PE上的附著終究不是很強，因而還選用了松香樹脂進行復配，這樣便可得到附著力好黏度又符合要求的高附著力油墨。由于樹脂作為油墨固體成分的主要部分，對油墨底材附著力的影響起著絕對作用，因而油墨附著力隨樹脂質量分數的增大而增大。但基于對油墨黏度的考量，混合樹脂的質量分數為：氯醋樹脂4~8%，氯化聚丙烯1~5%，松香樹脂1~5%。

溶劑占油墨的絕大部分，雖然溶劑在油墨涂膜后會揮發(fā)，但溶劑的揮發(fā)性、黏度、溶解性、對底材的腐蝕性以及溶劑的混合作用等性能都對油墨的附著力有著較大的影響。而對溶劑的選擇應考慮：一是溶劑能很好地溶解所選用的樹脂，能使樹脂中的高分子鏈完整地展開。二是溶劑的溶解度參數與底材較為接近，通過增大對底材的腐蝕性能，從而使底材表面產生較小的溶脹，這樣有助于樹脂等組分滲入到底材表面的分子結構中。三是溶劑對油墨揮發(fā)速度的影響。四是所選用的溶劑還應當盡量體現環(huán)保性能，低刺激性氣味，且揮發(fā)快以保證快干性。本發(fā)明選用丁酮作為主體溶劑，氯醋樹脂和氯化聚丙烯均可較好地溶解于丁酮中。同時，丁酮不僅涂膜較亮，油墨顏色更鮮艷，而且揮發(fā)性好，符合產品所需的快干性要求。為取得較好的附著力，同時能實現印刷油墨成膜時的揮發(fā)速度平衡及保持油墨的穩(wěn)定，還需增加輔助溶劑?？紤]與主溶劑丁酮和松香樹脂相容性的基礎上，本發(fā)明選用甲苯和乙酸丁酯作為輔助溶劑，混合樹脂在甲苯中的溶解度均較好，高分子鏈能充分均勻地展開，溶劑揮發(fā)干燥后能形成較致密的樹脂膜，膜內聚力佳。另外，甲苯對PE底材的腐蝕性好，當油墨噴涂于PE底材時，甲苯能使其產生一定的溶脹作用，產生一定的活性基團，從而使樹脂高分子能嵌入PE表面進行錨固，增加油墨對底材的附著力。乙酸丁酯與丁酮能較好地互溶，并形成一定離子對，能增加高分子鏈間的斥力，從而使油墨中的高分子更好地分散，當溶劑揮發(fā)干燥后，能形成均勻致密的墨膜，因而可增加油墨的耐酒精性能。隨著溶劑在油墨中比例的增加，油墨的附著力則降低，因此本發(fā)明中丁酮的質量分數控制在58~70%，甲苯的質量分數控制在8~15%，乙酸丁酯的質量分數控制在8~15%。

油墨用著色劑分為顏料和染料兩大類，與溶劑型染料相比，由顏料所組成的油墨的耐酒精性較好，基本不溶于酒精，但使用顏料所制的油墨的黏度太大，且分散性不如溶劑型染料，因而本發(fā)明選用溶劑型染料作為著色劑。由于溶劑型染料微溶于酒精，尤其是當它在油墨中的含量超過10%時，耐酒精性逐漸變差；而低于5%時，油墨的色度又較弱，達不到要求，故溶劑型染料的質量分數為5~10%。

增塑劑是一種高沸點、低揮發(fā)的固定或者液體化合物，主要用來增加高分子物質的塑性。增塑劑由于分子量小，與樹脂等大分子化合物混合時，可以滲入到大分子長鏈之間，起到類似潤滑的作用，使樹脂分子長鏈勢運動較自由，從而使聚合物變得柔軟而富有彈性，增加油墨的柔韌性。另外由于分子量小，體積不大，可充實于大分子的鏈環(huán)之間，增大其間距，使鏈間的吸引力減少，減少脆裂斷折的趨勢，一定程度上有效地增加了附著力。本發(fā)明選用鄰苯二甲酸二丁酯作為增塑劑，它可對混合樹脂分子中的主要支鏈起到阻隔作用，減少聚合物分子間的作用力，從而增強附著力。當用量在2%以下時，附著力隨用量的增加而增大；超過2%時，油墨的附著力增長較少甚至無增長，且快干性能降低，黏度增大，涂膜性能降低。因此，本發(fā)明鄰苯二甲酸二丁酯的質量分數控制在1~2%。由于無法預見噴碼油墨使用的材質，而油墨的附著力又與底材有密切關系，為防止原本附著優(yōu)異的油墨發(fā)生脫落，可增加一些附著力促進劑以保持墨膜優(yōu)異的附著力性能。由于加入量超過2%時，油墨會出現絮狀液，因此本發(fā)明附著力促進劑的質量分數保持在1~2%。

噴碼油墨的耐溶劑型與油墨的表面狀況息息相關，表面耐酒精的膜越厚，耐酒精性越強，如在樹脂膜上覆一層起這個阻隔作用的蠟粉，則油墨的耐酒精性將增強。本文選用石蠟作為耐溶劑助劑。通過實驗發(fā)現，隨著石蠟含量的增加，油墨的耐酒精性有所增加，但當超過0.5%時，油墨中則有不溶物出現。因此，本發(fā)明中石蠟的質量分數控制在0.2~0.5%。

優(yōu)選地，所述丁酮、所述甲苯與所述乙酸丁酯的質量比為7:1:1。在混合溶劑中，雖然丁酮的加入會降低油墨的附著力，但該減值較單一甲苯溶劑而言并不多。此時，兩者的比例更應該考量的是對油墨黏度的影響。對于氯化聚丙烯而言，丁酮是良溶劑，在甲苯中的溶解性則稍差；而對于松香樹脂而言，甲苯是良溶劑，在丁酮中的溶解性則稍差。經實驗發(fā)現，當丁酮、甲苯與乙酸丁酯的質量比為7:1:1時，混合樹脂中的氯化聚丙烯和松香樹脂都能較好地溶解與混合溶劑內，從而使得黏度降低，同時，對油墨的耐酒精性也能起到較大的增強作用。

為實現較好的綜合性能，優(yōu)選地，由以下質量分數的原料制得：氯醋樹脂5%，氯化聚丙烯2.5%，松香樹脂2.5%，溶劑型染料8%，鄰苯二甲酸二丁酯2%，附著力促進劑1.5%，石蠟0.5%，余量為丁酮、甲苯和乙酸丁酯，余量為丁酮和甲苯。本發(fā)明制得的油墨耐酒精可達到6s，黏度2.6cP，快干性E值為5.5，附著力可達0.26N/mm²。

優(yōu)選地，所述氯化聚丙烯與所述松香樹脂的質量比為1:1。通過實驗發(fā)現，隨著松香樹脂的增加，油墨附著力和黏度均呈增加趨勢，且在加入少量松香樹脂時，油墨附著增加值并不明顯，說明松香樹脂需達到一定量方可對油墨附著力達到增強作用。當油墨中兩類樹脂的比例為1:1時，油墨的附著力達到新高，且油墨黏度適宜。

為與混合溶劑更好地相容，優(yōu)選地，所述氯醋樹脂包括聚合物V1和聚合物V2，聚合物V1由質量分數為96%的氯乙烯和質量分數為4%的醋酸乙烯共聚而得，聚合物V2由質量分數為85%的氯乙烯和質量分數為15%的醋酸乙烯共聚而得。氯醋樹脂的制備中，可通過逐步加入氯乙烯單體控制共聚物中醋酸乙烯的百分含量以達到不同的性能要求。通過實現發(fā)現，在溶劑中的溶解性，改性過的氯醋樹脂不如未改性的氯醋樹脂，因而本發(fā)明選用聚合物V1和聚合物V2。雖然含羥基的氯醋樹脂在溶劑中的溶解性要比喊羧基的氯醋樹脂好，原因是由于羥基和溶劑中的丁酮能形成一定的氫鍵，而羧基能與酒精中的羥基發(fā)生反應，所以其耐酒精性略差，但是聚合物V2的加入能提高油墨在PE等塑料材料上的附著力，綜合考慮，選擇聚合物V1和聚合物V2作為主樹脂。

優(yōu)選地，所述聚合物V1與所述聚合物V2的質量比為1:2。

優(yōu)選地，所述溶劑型染料為SLB-34。

以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。