CN102382506B - 一种水溶性环保凹版油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种水溶性环保凹版油墨，其特征在于，它是由以下重量配比的原料制成：液态水溶性树脂5-50；水溶性颜料5-70；水5-40；助溶剂1-5；助剂0.1-25。本发明还公开了上述水溶性环保凹版油墨的一种制备方法。本发明水溶性环保凹版油墨可采用自来水作稀释剂，为印刷企业节约成本；油墨印刷适性好，耐摩擦性能优良，抗水性好，油墨对墨辊无腐蚀，可以直接用水清洗，附着力好。本发明水溶性环保凹版油墨在印刷使用时可以直接用自来水稀释，产品通用性较强，主要应用于纸张、塑料薄膜、铝箔等印刷工艺。

Description

一种水溶性环保凹版油墨及其制备方法

技术领域

 本发明涉及一种油墨，特别是一种水溶性环保凹版油墨；本发明还涉及及该水溶性环保凹版油墨的制备方法。

背景技术

现阶段我国凹版印刷用的油墨，一半左右仍然为氯化聚丙烯类，氯化聚丙烯类含有大量甲苯、丁酮、甲基异丁酮等VOC，但由于价格低廉，所以市场占有率仍然很高。传统的软包装凹版印刷，主要还是采用氯化聚丙烯为主要树脂的有苯有酮溶剂型油墨。醇水型凹版油墨与氯化聚丙烯类油墨相比，是比较环保的油墨，但是油墨中同样含有较多的乙酸乙酯等VOC，主要应用于纸张印刷包装，此种油墨不含甲苯、丁酮，稀释剂只能采用食用酒精，加水量很有限，而且目前只有白墨较为成熟，没有可用于市场的色墨。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种产品配方简单合理、可用自来水作稀释剂、印刷适性好的水溶性环保凹版油墨。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述水溶性环保凹版油墨的一种制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种水溶性环保凹版油墨，其特点是，它是由以下重量配比的原料制成：

液态水溶性树脂    5-50；      水溶性颜料      5-70；

水           5-40；        助溶剂        1-5；       

助剂        0.1-25；

所述的液态水溶性树脂是通过以下方法制得：

（1）向单体混合物内加入其重量的0.5-2.5%的引发剂，搅拌溶解，得预混单体混合物；所述的单体混合物由（甲基）丙烯酸或其酯类，以及乙烯基单体和烯丙基单体中的至少一种，或者再加入马来酸酐或其衍生物组成，各单体占单体混合物的重量百分比不低于20%；

（2）向聚合釜内加入单体混合物重量的10-50%的聚合溶剂、0.1-0.5%的引发剂，加热至稳定回流，将预混单体混合物缓慢滴加入聚合釜内，控制反应温度为稳定回流温度，滴毕后，保温1-3小时后，向聚合釜内追加单体混合物重量的0.2-0.6%的引发剂，继续保温1-2小时；

（3）将聚合釜内物料降温至停止回流，再向聚合釜内加入单体混合物重量的10-30%的中和剂与40-60%食用酒精，过滤，即得。

以上技术方案所述的单体混合物中，各单体占单体混合物的重量百分比只要不低于20%即可，在此基础上可以按需要选择混合比例。

以上所述的水溶性环保凹版油墨技术方案中：在所述的液态水溶性树脂制法的步骤（1）中，向单体混合物内加入引发剂之前，还可以先对单体混合物进行以下处理：将适量质量浓度为3-10%的碱性溶液与单体混合物投入净化槽中混合搅拌，静置分层，将下层碱水层放出后，向净化槽内加入适量的水，搅拌水洗，静置分层，将下层水层放出，得纯化后的单体混合物。这样，可有效地去除杂质，制出的液态水溶性树脂是无色的。所述的碱性溶液优选氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂溶液。

本发明所述的液态水溶性树脂的制备方法中，优选的技术特征是：

1、所述的乙烯基单体优选自乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯、氯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯、丁酸乙烯、水杨酸乙烯、乙烯基正丁基醚、乙烯基异丁基醚、乙二醇乙烯醚、羟丁基乙烯醚；所述的烯丙基单体优选自烯丙基甘油醚、烯丙基正丁醚；所述的（甲基）丙烯酸酯类优选自（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸叔丁酯、（甲基）丙烯酸正己酯、（甲基）丙烯酸十八酯、（甲基）丙烯酸乙氧基乙酯；所述的马来酸酐衍生物优选自马来酸二丁酯、马来酸甲酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、依康酸。

2、所述的引发剂为过氧化物类引发剂或者偶氮类引发剂。所述的过氧化物引发剂优选过氧化苯甲酰BPO、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢或者过氧化碳酸酯；所述的偶氮类引发剂优选偶氮二异丁腈AIBN、偶氮二异戊腈或者偶氮二异庚腈。

3、所述的聚合溶剂优选乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或多种组成的混合溶剂。

4、所述的中和剂优选氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺或者三乙胺。

本发明所述的水溶性环保凹版油墨技术方案中，进一步优选的技术和方案是：

1、原料中还可以含有重量配比为1-50的填料。所述的填料可以是现有技术中公开的任何一种可适用于油墨制造的填料，优选轻钙、滑石粉、钛白粉、硫酸钡或者高岭土。

2、所述的助溶剂可以是现有技术中公开的任何一种可适用于油墨制造的助溶剂，优选食用酒精。

3、所述的助剂可以是现有技术中公开的任何一种可适用于油墨制造的助剂，优选消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂、偶联剂或者抗菌剂中一种或多种组成的混合助剂。当使用混合助剂时，混合比例可以按需要进行选定。

4、所述的水溶性颜料可以是现有技术中公开的任何一种可适用于油墨制造的水溶性的颜料，包括无机颜料、有机颜料、染料等。颜色可以有红、黄、蓝、紫、黑、绿、橙或其它颜色。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还公开了一种如以上任何一项技术方案所述的水溶性环保凹版油墨的制备方法，其特点是，其步骤如下：

（1）   按所述重量配比称取原料，先将50-80%的液态水溶性树脂、50-80%的水、全部的助溶剂和助剂置于料缸内分散均匀，边分散边加入颜料，或者再加入填料，形成粘稠状墨料；

（2）   将粘稠状墨料置于三辊机中进行轧墨，使各种原料完全并均匀地分散，直至全部原料的细度小于15um为止；

将轧墨后的物料置于料缸内，将余下的液态水溶性树脂和水一并加入其中，分散均匀，过滤即得成品。

与现有技术相比，本发明水溶性环保凹版油墨是以液态水溶性树脂、颜填料、水、助溶剂、助剂为原料制得。所述的液态水溶性树脂具备以下优点：产品为淡黄色、透明、澄清；其固含量可达到40-60%。该液态水溶性树脂具有水溶性，可直接加自来水，并可用自来水稀释；该液态水溶性树脂具有良好的机械强度，耐水擦拭性及抗返粘性。

本发明水溶性环保凹版油墨在印刷使用时可以直接用自来水稀释。产品通用性较强，主要应用于纸张、塑料薄膜、铝箔等印刷工艺，包括BOPP（里印、里印复合）、PET（里印、里印复合）、尼龙（里印、里印复合）、接装纸、铜版纸、卡纸、各种复合纸、铝箔纸（里印、里印复合）等，如烟包、药包、食品包装、香烟过滤嘴、高档礼品包装等。

本发明水溶性环保凹版油墨其突出优点是该油墨可采用自来水作稀释剂，为印刷企业节约成本；油墨印刷适性好，耐摩擦性能优良，抗水性好，油墨对墨辊无腐蚀，可以直接用水清洗，附着力好。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，一种水溶性环保凹版油墨，它是由以下重量配比的原料制成：

液态水溶性树脂    5；      水溶性颜料      5；

水           5；        助溶剂        1；       

助剂        0.1；

所述的液态水溶性树脂是通过以下方法制得：

（1）向单体混合物内加入其重量的0.5%的引发剂，搅拌溶解，得预混单体混合物；所述的单体混合物由（甲基）丙烯酸或其酯类，以及乙烯基单体和烯丙基单体，再加入马来酸酐或其衍生物组成，各单体占单体混合物的重量百分比为25%；

（2）向聚合釜内加入单体混合物重量的10%的聚合溶剂、0.1%的引发剂，加热至稳定回流，将预混单体混合物缓慢滴加入聚合釜内，控制反应温度为稳定回流温度，滴毕，保温1小时后，向聚合釜内追加单体混合物重量的0.2%的引发剂，继续保温1小时；

（3）将聚合釜内物料降温至停止回流，再向聚合釜内加入单体混合物重量的10%的中和剂与40%食用酒精，过滤，即得成品。

实施例2，一种水溶性环保凹版油墨，它是由以下重量配比的原料制成：

液态水溶性树脂    50；      水溶性颜料      70；

水           40；        助溶剂        5；       

助剂        25；

所述的液态水溶性树脂是通过以下方法制得：

（1）向单体混合物内加入其重量的2.5%的引发剂，搅拌溶解，得预混单体混合物；所述的单体混合物由（甲基）丙烯酸或其酯类，以及乙烯基单体或者烯丙基单体，再加入马来酸酐或其衍生物组成，各单体各占单体混合物的重量的1/3；

（2）向聚合釜内加入单体混合物重量的50%的聚合溶剂、0.5%的引发剂，加热至稳定回流，将预混单体混合物缓慢滴加入聚合釜内，控制反应温度为稳定回流温度，滴毕，保温3小时后，向聚合釜内追加单体混合物重量的0.6%的引发剂，继续保温2小时；

（3）将聚合釜内物料降温至停止回流，再向聚合釜内加入单体混合物重量的30%的中和剂与60%食用酒精，过滤，即得成品。

实施例3，一种水溶性环保凹版油墨，它是由以下重量配比的原料制成：

液态水溶性树脂    20；      水溶性颜料      30；

水           25；        助溶剂        3；       

助剂         10；

所述的液态水溶性树脂是通过以下方法制得：

（1）将适量质量浓度为10%的碱性溶液与单体混合物投入净化槽中混合搅拌，静置分层，将下层碱水层放出后，向净化槽内加入适量的水，搅拌水洗，静置分层，将下层水层放出，得纯化后的单体混合物；向纯化单体混合物内加入其重量的1.5%的引发剂，搅拌溶解，得预混单体混合物；所述的单体混合物由（甲基）丙烯酸或其酯类，以及乙烯基单体或者烯丙基单体组成，（甲基）丙烯酸或其酯类占单体混合物的重量百分比的60%，乙烯基单体或者烯丙基单体占单体混合物的重量百分比的40%；

（2）向聚合釜内加入单体混合物重量的30%的聚合溶剂、0.25%的引发剂，加热至稳定回流，将预混单体混合物缓慢滴加入聚合釜内，控制反应温度为稳定回流温度，滴毕后，保温2小时后，向聚合釜内追加单体混合物重量的0.4%的引发剂，继续保温1.5小时；

（3）将聚合釜内物料降温至停止回流，再向聚合釜内加入单体混合物重量的20%的中和剂与50%食用酒精，过滤，即得成品。

实施例1、2、3中：

所述的乙烯基单体选自乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯、氯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯、丁酸乙烯、水杨酸乙烯、乙烯基正丁基醚、乙烯基异丁基醚、乙二醇乙烯醚、羟丁基乙烯醚；所述的烯丙基单体选自烯丙基甘油醚、烯丙基正丁醚；所述的（甲基）丙烯酸酯类选自（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸叔丁酯、（甲基）丙烯酸正己酯、（甲基）丙烯酸十八酯、（甲基）丙烯酸乙氧基乙酯；所述的马来酸酐衍生物选自马来酸二丁酯、马来酸甲酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、依康酸。

所述的引发剂为过氧化物类引发剂或者偶氮类引发剂。所述的过氧化物引发剂选自过氧化苯甲酰BPO、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢或者过氧化碳酸酯；所述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈AIBN、偶氮二异戊腈或者偶氮二异庚腈。

所述的聚合溶剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或多种组成的混合溶剂。当使用多种组成的混合溶剂时，混合比例可以按任意比例进行混合。

所述的中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺或者三乙胺。

实施例4。实施例1或2所述的水溶性环保凹版油墨所述的液态水溶性树脂制法的步骤（1）中，向单体混合物内加入引发剂之前，先对单体混合物进行以下处理：将适量质量浓度为3%的碱性溶液与单体混合物投入净化槽中混合搅拌，静置分层，将下层碱水层放出后，向净化槽内加入适量的水，搅拌水洗，静置分层，将下层水层放出，得纯化后的单体混合物。

实施例3或4中，所述的碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂溶液。

实施例5。实施例1-4中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨中，原料中还含有重量配比为1的填料。

实施例6。实施例1-4中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨中，原料中还含有重量配比为50的填料。

实施例5或6中，所述的填料选自轻钙、滑石粉、钛白粉、硫酸钡或者高岭土。

实施例7。实施例1-6中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨中，所述的助溶剂为食用酒精。

实施例8。实施例1-7中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨中，所述的助剂选自消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂、偶联剂或者抗菌剂中一种或多种组成的混合助剂。

实施例9。一种如实施例1-8中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨的制备方法，其步骤如下：

（1）   按所述重量配比称取原料，先将50%的液态水溶性树脂、80%的水、全部的助溶剂和助剂置于料缸内分散均匀，边分散边加入颜料，或者再加入填料，形成粘稠状墨料；

（2）   将粘稠状墨料置于三辊机中进行轧墨，使各种原料完全并均匀地分散，直至全部原料的细度小于15um为止；

（3）   将轧墨后的物料置于料缸内，将余下的液态水溶性树脂和水一并加入其中，分散均匀，过滤即得成品。

实施例10。一种如实施例1-8中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨的制备方法，其步骤如下：

（1）   按所述重量配比称取原料，先将80%的液态水溶性树脂、50%的水、全部的助溶剂和助剂置于料缸内分散均匀，边分散边加入颜料，或者再加入填料，形成粘稠状墨料；

（2）   将粘稠状墨料置于三辊机中进行轧墨，使各种原料完全并均匀地分散，直至全部原料的细度小于15um为止；

将轧墨后的物料置于料缸内，将余下的液态水溶性树脂和水一并加入其中，分散均匀，过滤即得成品。

取实施例3所述的水溶性环保凹版油墨进行检测，结果如下：该液态水溶性树脂经GB/T13217检测粘度，经GB/T1725检测固含量，相关检测指标如下：

细度，μm	粘度，s（25℃）	固含量，%	着色力，%	初干性mm	附着牢度%
						≤20	≥25	≥20	95～100	25～50	>90

Claims (8)

1.一种水溶性环保凹版油墨，其特征在于，它是由以下重量配比的原料制成：

液态水溶性树脂    20；      水溶性颜料      30；

水           25；        助溶剂        3；       

助剂         10；

所述的液态水溶性树脂是通过以下方法制得：

（1）将适量质量浓度为10%的碱性溶液与单体混合物投入净化槽中混合搅拌，静置分层，将下层碱水层放出后，向净化槽内加入适量的水，搅拌水洗，静置分层，将下层水层放出，得纯化后的单体混合物；向纯化单体混合物内加入其重量的1.5%的引发剂，搅拌溶解，得预混单体混合物；所述的单体混合物由（甲基）丙烯酸或其酯类，以及乙烯基单体或者烯丙基单体组成，（甲基）丙烯酸或其酯类占单体混合物的重量百分比的60%，乙烯基单体或者烯丙基单体占单体混合物的重量百分比的40%；

（2）向聚合釜内加入单体混合物重量的30%的聚合溶剂、0.25%的引发剂，加热至稳定回流，将预混单体混合物缓慢滴加入聚合釜内，控制反应温度为稳定回流温度，滴毕后，保温2小时后，向聚合釜内追加单体混合物重量的0.4%的引发剂，继续保温1.5小时；

（3）将聚合釜内物料降温至停止回流，再向聚合釜内加入单体混合物重量的20%的中和剂与50%食用酒精，过滤，即得成品；

所述的乙烯基单体选自乙烯、甲基苯乙烯、苯乙烯、氯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯、丁酸乙烯、水杨酸乙烯、乙烯基正丁基醚、乙烯基异丁基醚、乙二醇乙烯醚、羟丁基乙烯醚；所述的烯丙基单体选自烯丙基甘油醚、烯丙基正丁醚；所述的（甲基）丙烯酸酯类选自（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（甲基）丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸叔丁酯、（甲基）丙烯酸正己酯、（甲基）丙烯酸十八酯、（甲基）丙烯酸乙氧基乙酯；

所述的引发剂为过氧化物类引发剂或者偶氮类引发剂；

所述的过氧化物引发剂选自过氧化苯甲酰BPO、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化氢或者过氧化碳酸酯；

所述的偶氮类引发剂选自偶氮二异丁腈AIBN、偶氮二异戊腈或者偶氮二异庚腈；

所述的聚合溶剂选自乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚中的一种或多种组成的混合溶剂；

所述的中和剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺或者三乙胺。

2.根据权利要求1所述的水溶性环保凹版油墨，其特征在于：所述的液态水溶性树脂制法的步骤（1）中，向单体混合物内加入引发剂之前，先对单体混合物进行以下处理：将适量质量浓度为3-10%的碱性溶液与单体混合物投入净化槽中混合搅拌，静置分层，将下层碱水层放出后，向净化槽内加入适量的水，搅拌水洗，静置分层，将下层水层放出，得纯化后的单体混合物。

3.根据权利要求2所述的水溶性环保凹版油墨，其特征在于：所述的碱性溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂溶液。

4.根据权利要求1所述的水溶性环保凹版油墨，其特征在于：原料中还含有重量配比为1-50的填料。

5.根据权利要求4所述的水溶性环保凹版油墨，其特征在于：所述的填料选自轻钙、滑石粉、钛白粉、硫酸钡或者高岭土。

6.根据权利要求1所述的水溶性环保凹版油墨，其特征在于：所述的助溶剂为食用酒精。

7.根据权利要求1所述的水溶性环保凹版油墨，其特征在于：所述的助剂选自消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂、偶联剂或者抗菌剂中一种或多种组成的混合助剂。

8.一种如权利要求1-7中任何一项所述的水溶性环保凹版油墨的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

按所述重量配比称取原料，先将50-80%的液态水溶性树脂、50-80%的水、全部的助溶剂和助剂置于料缸内分散均匀，边分散边加入颜料，或者再加入填料，形成粘稠状墨料；

将粘稠状墨料置于三辊机中进行轧墨，使各种原料完全并均匀地分散，直至全部原料的细度小于15μm为止；

将轧墨后的物料置于料缸内，将余下的液态水溶性树脂和水一并加入其中，分散均匀，过滤即得成品。