CN100572467C - 一种胶印连线水性上光油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学涂料技术领域，具体涉及到一种胶版连线水性上光油及其制备方法。所述连线水性上光油含三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液40～75%；丙稀酸树脂溶液5～30%；成膜丙稀酸乳液5～20%；蜡乳液1～10%；水性流平剂0.5～3%；水性消泡剂0.2～5%；其余为水。本发明所提供的胶版连线水性上光油制作工艺简单，产品透明度强，被印物光亮，耐磨性强，结膜速度快，且卫生环保其性能已达到或超过进口同类指标的连线水性上光油，填补了国内印刷业的一项空白。

Description

一种胶印连线水性上光油及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学涂料技术领域，具体涉及到一种用于胶版印刷的连线水性上光油。

背景技术

印刷上光，就是在已经全部完成图文印刷过程的复制品表面，用印刷机印一次或两次上光油，使印刷物表面获得光亮的薄膜层的方法。印刷上光可以增强油墨的耐光性能，增加油墨层防热和防潮能力，起到保护印迹、美化产品的作用。随着社会的发展，人类对生存环境的保护意识也不断提高。对于印刷行业来说，已逐渐增加了许多卫生、环保、劳动保护等方面的要求和制约条件，特别是对食品包装印刷的要求更为严格，只有这样才能符合国际卫生标准的要求。因此，开发和应用无污染、无公害的“绿色”材料已势在必行。水性上光油所具有的无毒、无味、无有机挥发物(VOC)、光泽度高、使用方便等特点。发达国家早在九十年代初期就开始禁用油溶性上光油，而代之的水性上光油成为市场的主流。并把水性上光工艺溶入胶版印刷机中，出现了现在的″5+1″、″6+1″胶版印刷机，同时连线水性上光油在美国和欧盟国家也已面市。

随着外资及其技术要求的引进，对水性光油的要求也在不断提高。随着各种不同功能的水性光油的不断涌现，水性上光油将成为我国印刷包装业发展的必然趋势。

目前，我国连线上光油的用量在5万吨/年左右，还主要依靠从美国和德国等进口。水性上光涂料及其共聚乳液树脂已见有研究及文献报道，大部分文献涉及了以多种丙烯酸酯单体共聚树脂为原料、水和乙醇作为溶剂的共聚乳液合成技术或其水性上光油的研制技术。如中国CN02135083号专利《胶印联线水性滚涂上光油及其制备方法》所公开的联线水性滚涂上光油，其中使用了含有羟基和酰胺基的多官能团丙烯酸树脂作为配制成分。但是国内现有的连线水性上光油，在光泽度、干燥性、耐磨性能上存在着一定的差距。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种光泽度好、耐磨性能强的胶版印刷连线水性上光油及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的连线水性上光油的组份含量如下：

三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液40～75％；丙稀酸树脂溶液5～30％；成膜丙稀酸乳液5～20％；蜡乳液1～10％；水性流平剂0.5～3％；水性消泡剂0.2～5％；其余为水。

本发明的胶印连线水性上光油的制造方法，包括以下工序：

(1)制得苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液：

具体合成路线如下：

在搅拌器中加入在去离子水中以苯乙烯、丙烯酸丁酯和功能性单体为原料，使用阴离子和非离子表面活性剂做混合乳化剂，以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为催化剂，以磷酸氢二钠调PH值至8-9.并加入聚乙烯醇，在温度为50-120℃，搅拌器转速为500～2500rps/m下聚合反应制得含三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的丙烯酸酯树脂乳液。

(2)以酸值≥150mg KOH/g的固体丙稀酸树脂通过碱性水溶解制得丙稀酸树脂溶液。

(3)向在搅拌器器依次加入含三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的丙烯酸酯树脂乳液、丙稀酸树脂溶液、成膜丙稀酸乳液、蜡乳液、水性流平剂、水性消泡剂后以600转/分的速度搅拌120分钟，过滤即得产品。

本发明相比现有技术具有以下显著效果：

本发明中所提供的胶版印刷连线水性上光油，在丙烯酸酯树脂分子设计时引入了三官能度丙烯酸酯单体，可以提高连线上光油所成膜的硬度和耐磨性，还可以改善其耐水性能和化学抗性；同时在树脂分子中加入自制的N-羟乙基丙烯酰胺作为自交联剂，通过羟基交联和酰胺基交联，可以加快连线水性上光油印后的干燥速度，提高印刷效率。

本发明所提供的胶版连线水性上光油制作工艺简单，产品透明度强，被印物光亮，耐磨性强，结膜速度快，且卫生环保其性能已达到或超过进口同类指标的连线水性上光油，填补了国内印刷业的一项空白。

具体实施方式

以下是本发明的非限定性实施例，具体配比可根据实际应用工况进行调节，在制备方法一致的前提下，在以给出的配比区间内作变化调整对本发明的产品性质无实质性影响。

实施例1

1、含三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的丙烯酸酯树脂乳液的制备：

在三颈烧瓶中投入去离子水250g，苯乙烯95g，丙烯酸丁酯50g，功能性单体三官能度丙烯酸酯、N-羟乙基丙烯酰胺10g，单体比例选取1.5∶1，混合乳化剂10g，过硫酸钾1g，亚硫酸氢钠1g，磷酸氢二钠1g，聚乙烯醇0.5g。然后用种子乳液聚合法合成乳液，调节温度80℃、转速1500rps/m，制得稳定的乳液。

2、制备连线水性上光油：

分别取所制的苯乙烯-丙稀酸酯树脂乳液50g，固体丙稀酸树脂水溶液5g，成膜丙稀酸乳液20g，聚乙稀蜡乳液10g，水性有机硅流平剂2g，有机硅消泡剂1g，去离子水12g。依次加入搅拌缸中，开动搅拌机，以600转/分的速度搅拌120分钟，过滤即得产品。

所得的连线水性上光油的各组分为：

含有三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液50％、丙稀酸树脂溶液5％、成膜丙稀酸乳液20％、聚乙稀蜡乳液10％、水性有机硅流平剂2％、有机硅消泡剂1％，水12％。

实施例2

1、含三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的丙烯酸酯树脂乳液的制备：

在三颈烧瓶中投入去离子水250g，苯乙烯125g，丙烯酸丁酯80g，功能性单体三官能度丙烯酸酯、N-羟乙基丙烯酰胺20g，单体比例选取1∶1，混合乳化剂15g，过硫酸钾3g，亚硫酸氢钠3g，磷酸氢二钠3g，聚乙烯醇1.5g。然后用种子乳液聚合法合成乳液，调节温度120℃、转速2500rps/m，制得稳定的乳液。

2、制备连线水性上光油：

分别取所制的苯乙烯-丙稀酸酯树脂乳液55g，固体丙稀酸树脂水溶液15g，成膜丙稀酸乳液15g，聚乙稀蜡乳液5g，水性有机硅流平剂2g，有机硅消泡剂1g，去离子水7g，依次加入搅拌缸中，开动搅拌机，以600转/分的速度搅拌120分钟，过滤即得产品。

所得的连线水性上光油的各组分为：

含有三官能度单体和N-羟乙基丙烯酰胺的苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液55％、丙稀酸树脂溶液15％、成膜丙稀酸乳液15％、聚乙稀蜡乳液5％、水性有机硅流平剂2％、有机硅消泡剂1％，水为7％。

Claims (10)

1、一种胶印连线水性上光油，其特征是：以重量百分比计含有三官能度单体TMPTA和N-羟乙基丙烯酰胺的苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液40～75％、丙烯酸树脂溶液5～30％、成膜丙烯酸乳液5～20％、蜡乳液1～10％、水性流平剂0.5～3％、水性消泡剂0.2～5％，其余为水。

2、根据权利要求1所述的胶印连线水性上光油，其特征是：所述苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液中含有三官能度单体TMPTA和N-羟乙基丙烯酰胺的丙烯酸酯树脂，其结构为：

3、根据权利要求2所述的胶印连线水性上光油，其特征是：所述的丙烯酸树脂溶液是以酸值≥150mg KOH/g的固体丙烯酸树脂通过碱性水溶解制得丙烯酸树脂溶液。

4、根据权利要求3所述的胶印连线水性上光油，其特征是：所述成膜丙烯酸乳液是指玻璃化温度在-20至20℃的丙烯酸乳液。

5、根据权利要求4所述的胶印连线水性上光油，其特征是：蜡乳液是指聚乙烯蜡或聚醋酸乙烯蜡乳液。

6、根据权利要求5所述的胶印连线水性上光油，其特征是：水性流平剂是指水性有机硅流平剂。

7、根据权利要求6所述的胶印连线水性上光油，其特征是：水性消泡剂是指水性有机硅消泡剂或水性植物油消泡剂。

8、根据权利要求7所述的胶印连线水性上光油，其特征是：所述的水为去离子水。

9、一种根据权利要求1～8任一项所述的胶印连线水性上光油的制造方法，其特征在于：包括以下工序：

(1)制得苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液：在搅拌器中加入去离子水，以苯乙烯、丙烯酸丁酯和功能性单体三官能度丙烯酸酯TMPTA、N-羟乙基丙烯酰胺2-10％为原料，使用阴离子和非离子表面活性剂的混合物做乳化剂，以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为催化剂，以磷酸氢二钠调PH值至8-9，并加入保护胶体聚乙烯醇，在温度为50-120℃，搅拌器转速为500～2500rps/m下聚合反应制得含三官能度单体TMPTA和N-羟乙基丙烯酰胺的苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液；

(2)以酸值≥150mg KOH/g的固体丙烯酸树脂通过碱性水溶解制得丙烯酸树脂溶液；

(3)向在搅拌器依次加入含三官能度单体TMPTA和N-羟乙基丙烯酰胺的丙烯酸酯树脂乳液、丙烯酸树脂溶液、成膜丙烯酸乳液、蜡乳液、水性流平剂、水性消泡剂后以600转/分的速度搅拌120分钟，过滤即得产品。

10、根据权利要求9所述的胶印连线水性上光油的制造方法，其特征是：制得苯乙烯-丙烯酸酯树脂乳液的原料的重量配比为：去离子水50-60％，苯乙烯10-35％，丙烯酸丁酯10-25％，三官能度单体TMPTA 2-10％，N-羟乙基丙烯酰胺2-10％，混合乳化剂1-10％，过硫酸钾0-5％，亚硫酸氢钠0-5％，磷酸氢二钠0-5％，聚乙烯醇0-3％。