[发明专利]一种烟包专用纳米级氧化铁色浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于氧化铁色浆领域，尤其涉及到一种烟包专用的氧化铁色浆。

背景技术

烟包材料主要是由纸张和油墨构成，这两方面环保性能的好坏对烟包的综合环保性能有着重要的影响，目前烟包印刷的油墨主要有以下几种：普通胶印油墨、凹印溶剂型油墨、凹印水性油墨、网印溶剂型油墨和UV油墨几种，其中应用最为广泛的是凹印溶剂型油墨，但是在凹印溶剂型油墨的配方中含有大量的甲苯，会对人体和环境产生不良的影响。

目前烟包用油墨大都使用络合染料，但是络合染料含有重金属离子，随着我国烟草行业国际化进程的加速推进，我国不但对卷烟的各种有害物质进行严格的限量，对烟包的环保化也提出了更高的要求，绿色环保是烟包发展的必然趋势。2012年2月国家提出了《烟用材料许可使用物质名单》，含有重金属离子的络合染料被逐渐淘汰已成定局。

透明氧化铁颜料由于本身无毒，不渗色，成本低，且又可形成各种不同色调的特点，已经被制备成各种色浆，广泛地应用于涂料行业当中。公开号为CN 1530412A的中国专利公开了一种低剪切高粘度的高触变性氧化铁黄水性色浆，由按重量百分比计算的4-8％的分散剂、0.5-1.5％的消泡剂、5-15％的助溶剂、50-70％的铁黄颜料、0.1-0.5％的防腐剂和0.1-0.5％的pH调节剂组成。该色浆具有着色力强，静置时无流动性，与各基础漆的相容性好，不易发生浮色发花现象、不易返粗的特点，但是该色浆为水溶性色浆，干燥时间慢，光泽度不够鲜亮，不适用于烟包行业。

公告号为CN 101760088B的中国专利公开了一种纳米改性环保氧化铁机用色浆，由氧化铁颜料、水性纳米浓缩浆、水性研磨树脂、润湿分散剂、pH值调节剂、保湿助溶剂、消泡剂和水组成，该色浆具有良好的储存稳定性和使用方便的特点，但是本发明使用的水溶性的树脂成本较高，同时水溶性色浆不适用烟包行业。

公告号为CN 101747689B的中国专利公开了一种木器涂料用氧化铁红水性色浆的制备，按重量百分组成为：氧化铁红颜料50-70、表面改性剂0.5-2.0、润湿分散剂2.0-8.0、消泡剂0.5-2.0、增稠剂0.05-0.2、触变剂0.5-2.0、防腐剂0.1-0.5、水20-40，该色浆具有高触变性、静置时粘度大、受剪切时粘度变小、储存稳定和对环境友好的特点，但是该色浆使用了苯并咪唑类的防腐剂，同时作为水性色浆并不适用于烟包行业。

发明内容

本发明提供了一种烟包专用纳米级氧化铁色浆及其制备方法，该氧化铁色浆具有干燥时间快以及储存稳定性好的特点，适用于烟包行业。

一种烟包专用纳米级氧化铁色浆，以重量百分比计，包括以下原料：

所述的氧化铁颜料为纳米级氧化铁黄或氧化铁红；

所述的分散剂为含氟丙烯酸酯嵌段共聚物，所述的含氟丙烯酸酯嵌段共聚物的结构如式(I)所示：

式(I)中，m选自5～40之间的任意整数；

n选自20～200之间的任意整数；

A为丙烯酸单体、丙烯酸酯单体、甲基丙烯酸酯单体中一种或几种的聚合链段；

B为一种或几种含氟丙烯酸酯单体的聚合链段；

所述的溶剂选自乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙酮和C_1～4一元醇中的至少一种。

颜料的分散是色浆生产的关键，每种颜料都有相应的HLB值(亲水亲油平衡值)，选择分散剂的关键是选择与颜料HLB值相匹配的分散剂，本发明中使用含氟丙烯酸酯嵌段共聚物作为分散剂，含有多个锚固基团，与氧化铁颜料结合牢固，亲油基团具有足够的碳链长度，能产生足够的空间位阻，而且含氟基团与所选用的溶剂相互作用，使颜料能够分散在所述的溶剂中稳定存在。同时，本发明使用的溶剂沸点低且无毒，得到的色浆制成的油墨干燥时间快，具有较好的透明度和色泽度。

所述的含氟丙烯酸酯单体优选为甲基丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸六氟丁酯中的至少一种，结果表明，使用优选的含氟丙烯酸酯单体的时候，得到的色浆的稳定性更高，颜料粒子不容易聚集，保存时间更长。

随着分散剂用量的增加，分散剂的分散效率和空间位阻效应使得色浆的相容性变好，但当分散剂超过一定用量后，多余的分散剂聚集在颜料颗粒表面，反而使空间位阻效应下降，使得部分颜料粒子聚集，导致相容性变差，所述的分散剂的用量优选为2-6％。

本发明中的添加的树脂能使色浆有更好的储存稳定性，本发明中的树脂优选为丙烯酸酯树脂、分子量范围为30,000～100,000。