CN103911040B - 含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨及其制备方法，该水性油墨具有防变色、防退色效果，不仅能够使刚印刷出来的图案鲜艳，而且印刷品长时间放置后其鲜艳的图案依然是那样的清新，给人一种图案的颜色没有发生变化的感觉。

Description

含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及印刷油墨领域，具体涉及一种含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨及其制备方法。

背景技术

水性油墨简称为水墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨以柔印、凹印为主，特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。水性油墨其主要是以水为溶剂。水性油墨不含挥发性有毒有机溶剂，在印刷过程中对印刷机操作人员的健康无不良影响，对大气环境无污染，对印刷品本身也无污染。由于水墨具有不易燃的特点，还可消除印刷车间内易燃易爆的隐患，有利于安全生产。水性油墨中的色相主要取决于颜料，颜料是以微粒状态均匀地分布在连接料中，颜料颗粒能够对光线产生吸收、反射、折射和透射作用，因此能够呈现一定颜色。一般要求颜料具有鲜艳的色泽、适当的着色力和遮盖力。但实际上颜料和连结料在太阳光的照射下均会发生颜色变化，例如：以有机颜料制成的彩色油墨，易变成灰白色；而以无机颜料制成的彩色油墨，则易变暗。印刷品产生的退色或变色，都会使印品失去艺术价值和使用价值。因此，解决水性油墨不因为较长时间的存放而导致变色就显得更有意义，和更有价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨及其制备方法，该水性油墨具有防变色、防退色效果，不仅能够使刚印刷出来的图案鲜艳，而且印刷品长时间放置后其鲜艳的图案依然是那样的清新，给人一种图案的颜色没有发生变化的感觉。

为实现上述目的，本发明提供一种含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨，由以下重量百分比的组分组成：

水溶性色粉：10%-20%；（水溶性色粉为着色剂，其具体的添加量可根据所需颜色来决定）

水溶性丙烯酸树脂：25%-35%；

聚醚类表面活性剂：2%-8%；

异丙醇：3%-7%；

纯净水：35%-45%；

黄蜀葵花提取物：0.5%-18%；

助剂：2%-10%。

所述黄蜀葵花（总黄酮）提取物可以有多种制备方法，优选的，所述黄蜀葵花（总黄酮）提取物的制备方法为：取黄蜀葵花粗粉,加30倍重量60%乙醇浸泡24h,每隔0.5h搅拌1次，过滤后，将滤液干燥，便得黄蜀葵花提取物，所述黄蜀葵花提取物属于植物提取物。

优选的，所述水溶性丙烯酸树脂为水溶性丙烯酸改性树脂、环氧改性水性丙烯酸树脂、QCAS-202水溶性丙烯酸树脂、WRS-1水溶性丙烯酸树脂、APA系列水溶性丙烯酸树脂中的一种或者多种。

优选的，所述聚醚类表面活性剂为硅聚醚、高级脂肪酸聚醚脂、烷基聚醚（PO-EO共聚物）、脂肪醇聚氧乙烯（3）醚（AEO-3）、疏水性改性聚醚中的一种或者多种。

所述助剂是针对特定的用途而添加的，优选的，所述助剂包括（或选自）润湿剂、分散剂、填料、黏度调节剂、抗氧剂、稀释剂、防腐剂中的一种或多种。

优选的，所述润湿剂为醇类、醇醚类、酯类、酮类润湿剂中的一种或多种；所述分散剂为高分子分散剂、水油通用分散剂、阴离子松香分散剂、阴离子表面活性剂中的一种或多种；所述填料为碳酸钙、二氧化硅中的一种或两种；所述黏度调节剂为APAO、EVA、StearalkoniumHectorite中的一种或多种；所述抗氧剂为抗氧剂1010、168、264中的一种或多种；所述稀释剂为稀释剂783、719、788中的一种或多种；所述防腐剂为WS-910高效防腐剂、TLR-721油墨防腐剂、苯氧基乙醇(Phenoxyethanol)中的一种或多种。

优选的，所述润湿剂为乙醇、丙醇、异丙醇（可充当溶剂也可充当润湿剂）、丁醇、水性润湿剂中的一种或多种；所述分散剂为高效超分散剂AD-3200、油墨分散剂SP-724、油墨分散剂LD-403、高效分散润湿剂HT-116、高分子润湿分散剂HT-5083、高分子分散剂HT-5168、水油通用分散剂HT-5082、高效分散剂HT-5020、高效分散剂HT-5040、阴离子松香分散剂、通用型润湿剂HT-100中的一种或多种。

优选的，所述助剂中包括重量百分比含量为0.001%-4%的润湿剂。更优选的，所述助剂中包括重量百分比含量为2%-3%的润湿剂。

优选的，所述异丙醇在油墨中的重量百分比含量为5%-6%。

本发明还提供上述不变色水性油墨的制备方法，包括如下步骤：

1）配料：按重量百分比配取水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、纯净水、黄蜀葵花提取物和助剂；

2）搅拌预分散：将上述配取的水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇及50-80%的纯净水投入打浆锅中，进行高速预分散；

3）研磨细分散：再将分散好的物料送入砂磨机中进行砂磨分散，当物料的细度低于15μm时，将物料送入调墨锅中；

4）调整油墨：再投入上述配取的黄蜀葵花提取物、助剂及余下的纯净水，混合均匀（调整油墨到指标合格），制得产品。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨及其制备方法，该水性油墨具有防变色、防退色效果，不仅能够使刚印刷出来的图案鲜艳，而且印刷品长时间放置后其鲜艳的图案依然是那样的清新，给人一种图案的颜色没有发生变化的感觉。

油墨的耐光性是指油墨在日光灯照射下，颜色不发生变化的能力。油墨的耐光性主要取决于颜料的耐光性。油墨的变色主要是由于油墨中的发色成分——颜料，在日光的照射下，其分子结构变化（分解）成发色较少、甚至无色的结构，油墨的颜色由此变淡，甚至无色。要使油墨在日光照射的情况下不变色或者少变色，从分子结构上选择不发生变化或者变化较少的颜料，是保证油墨不变色的一个有效措施。但是具有这样功能的颜料不是很容易找到，就是找到了，其成本也不是一般油墨的成本所能够承担的。

造成颜料分子结构发生变化，是由于太阳光线中含有大量对有色物质有害的紫外光，紫外光通过化学上的氧化还原作用，使颜料分子分解褪色，最终使油墨无色。太阳光中紫外光的波长约290-460纳米。根据波长的不同，紫外线还可以细分成三种波段：（1）UVA（320～400nm）：这是波长最长的一种紫外线，它不被大气层顶端的臭氧层所吸收；（2）UVB（275～320nm）：大部分UVB都被臭氧层所吸收；（3）UVC（200～275nm）：UVC几乎都会被大气层完全吸收。因此，只要把波长最长的那种UVA紫外线和少量没有被臭氧层吸收掉的UVB紫外线吸收掉，就可以保护颜料不被紫外线破坏。

如果能够找到一种透光物质，而且该物质比颜料具有更容易被紫外线中的UVA及UVB能量所影响，它吸收紫外线中的UVA及UVB能量，并使其转化为热量再释放出来。将这种物质加入水性油墨中后，这种物质对油墨的影响结果就会出现：（1）照射到油墨上的紫外线中的UVA及UVB的能量被该物质消耗掉；（2）颜料尽管被日光照射，但没有受紫外线中的UVA及UVB的影响而安然无恙。颜料的分子结构没有发生变化，颜料的颜色就不会发生变化，从而达到油墨不变色的效果。

黄蜀葵，又名：秋葵、豹子眼睛花、霸天伞、棉花蒿，是锦葵科秋葵属的一年生或多年生粗壮直立草本植物。黄蜀葵花，又名：小棉花、溪麻花、野芙蓉花、野甲花、豹子眼睛花、霸天伞、黄葵花、侧金盏花、秋葵花、棉花葵花。黄蜀葵花提取物为棕色结晶性粉末，味微苦，溶于水。

黄蜀葵花提取物是透光物质，可吸收紫外光。黄蜀葵花提取物主要有黄酮类化合物（50%-90%），其对紫外线的防护主要是基于光物理作用，即其可将入射的紫外线吸收后转化成分子的振动能和热能，从而阻断或减缓紫外线对有色颜料的“破坏”，起到间接使油墨不变色的作用。

通过对黄蜀葵花提取物的紫外吸收光谱测试，根据其吸收紫外线波长及吸光度的数值，便可预知其防晒（防变色、防退色）效果。实验证明（见表1），通过紫外分光光度计在250nm-400nm的紫外吸收光谱的测定，黄蜀葵花提取物在该紫外区域的吸收具有如下特点：在250nm～400nm都有较好吸收，在364nm最强。实验说明黄蜀葵花提取物在UVA和UVB区域吸收较好，既可以吸收UVB，又可以吸收UVA，可作为紫外线UVA及UVB的吸收剂。

表1黄蜀葵花提取物在不同波长下的吸光度值

注：括号内的数值为黄蜀葵花提取物的最大吸收波长nm

为了促使黄蜀葵花提取物与油墨组成中的水性体系具有良好的相容性，本发明所述的水性油墨中，还含有非离子表面活性剂，以改善少量的黄蜀葵花提取物在大量的水性体系中的溶解、相容性，及水性油墨在生产和储存时期，整个体系的稳定性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。如无特别指明，实施例中的原料均为市购。

油墨的制备过程可以分为配料、搅拌预分散、研磨细分散和调整油墨四个阶段。

1）配料：按重量百分比配取水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、纯净水、黄蜀葵花提取物和助剂；

2）搅拌预分散：将上述配取的水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇及50-80%的纯净水投入打浆锅中，进行高速预分散；

3）研磨细分散：再将分散好的物料送入砂磨机中进行砂磨分散，当物料的细度低于15μm时，将物料送入调墨锅中；

4）调整油墨：再投入上述配取的黄蜀葵花提取物、助剂及余下的纯净水，混合均匀，制得产品。

所述黄蜀葵花（总黄酮）提取物可以有多种制备方法，优选的制备方法为：取黄蜀葵花粗粉,加30倍重量60%乙醇浸泡24h,每隔0.5h搅拌1次，过滤后，将滤液干燥，便得黄蜀葵花提取物，所述黄蜀葵花提取物属于植物提取物。

所述备料的部分实施例见表2所示。

表2水性油墨的组成示例

所述润湿剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、水性润湿剂中的一种或多种；

所述分散剂为高效超分散剂AD-3200、油墨分散剂SP-724、油墨分散剂LD-403、高效分散润湿剂HT-116、高分子润湿分散剂HT-5083、高分子分散剂HT-5168、水油通用分散剂HT-5082、高效分散剂HT-5020、高效分散剂HT-5040、阴离子松香分散剂、通用型润湿剂HT-100中的一种或多种；

所述填料为碳酸钙、二氧化硅中的一种或两种；

所述黏度调节剂为APAO、EVA、StearalkoniumHectorite中的一种或多种；

所述抗氧剂为抗氧剂1010、168、264中的一种或多种；

所述稀释剂为稀释剂783、719、788中的一种或多种；

所述防腐剂为WS-910高效防腐剂、TLR-721油墨防腐剂、苯氧基乙醇中的一种或多种。

更具体的优选实施例如下：

实施例1

备料：具体组分的重量百分比见表3所示。

表3实施例1的水性油墨的组成

制备过程：按上述配方比例配取的水溶性红色色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、三乙胺、硅油消泡剂及三分之二的纯净水投入打浆锅中，在45℃以下，高速打浆30-60分钟，进行预分散，然后将分散好的物料通过输送泵送入砂磨机中进行砂磨分散，砂磨时，物料的温度保持在45℃以下，当物料的细度低于15μm时，再将物料流入调墨锅中，加入黄蜀葵花提取物、NSF067润湿剂（水性/油性）、余下的三分之一的纯净水，进行进一步的混合至均匀、调整油墨到检验指标合格，最后通过罐装而得到产品。

实施例2以表4中所示的各组分的重量百分数配料：

表4实施例2的水性油墨的组成

制备过程参考实施例1的制备过程。

油墨的耐光性（不脱色）采用的是印刷品与印刷油墨的专业测定方法进行测定。其原理为：在规定条件下，将测试样品和蓝色羊毛标准样品同时放在氙弧灯下暴晒，通过在蓝色羊毛标准样品的等级中找到和测试样品变化相似的级别来评价耐光性。在其他配方不变的情况下，添加黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨要比没有添加黄蜀葵花提取物的水性油墨的耐光性提高1-3级。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.含有黄蜀葵花提取物的不变色水性油墨，其特征在于，由以下重量百分比的组分组成：

水溶性色粉：10%-20%；

水溶性丙烯酸树脂：25%-35%；

聚醚类表面活性剂：2%-8%；

异丙醇：5%-6%；

纯净水：35%-45%；

黄蜀葵花提取物：0.5%-18%；

助剂：2%-10%；

所述黄蜀葵花提取物的制备方法为：取黄蜀葵花粗粉，加30倍量60%乙醇浸泡24h，每隔0.5h搅拌1次，过滤后，将滤液干燥，便得黄蜀葵花提取物；

所述水溶性丙烯酸树脂为QCAS-202水溶性丙烯酸树脂、WRS-1水溶性丙烯酸树脂、APA系列水溶性丙烯酸树脂中的一种或者多种；

所述聚醚类表面活性剂为硅聚醚、PO-EO共聚物、AEO-3中的一种或者多种；

所述助剂包括润湿剂、分散剂、填料、黏度调节剂、抗氧剂、稀释剂、防腐剂中的一种或多种；

所述润湿剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇中的一种或多种；

所述分散剂为高效超分散剂AD-3200、油墨分散剂SP-724、油墨分散剂LD-403、高分子润湿分散剂HT-5083、高分子分散剂HT-5168、水油通用分散剂HT-5082、高效分散剂HT-5020、高效分散剂HT-5040、阴离子松香分散剂中的一种或多种；

所述填料为碳酸钙、二氧化硅中的一种或两种；

所述黏度调节剂为APAO、EVA中的一种或多种；

所述抗氧剂为抗氧剂1010、168、264中的一种或多种；

所述稀释剂为稀释剂783、719、788中的一种或多种；

所述防腐剂为WS-910高效防腐剂、TLR-721油墨防腐剂、苯氧基乙醇中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的不变色水性油墨，其特征在于，所述助剂中包括重量百分比含量为0.001%-4%的润湿剂。

3.权利要求1或2所述不变色水性油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）配料：按重量百分比配取水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇、纯净水、黄蜀葵花提取物和助剂；

2）搅拌预分散：将上述配取的水溶性色粉、水溶性丙烯酸树脂、聚醚类表面活性剂、异丙醇及50-80%的纯净水投入打浆锅中，进行高速预分散；

3）研磨细分散：再将分散好的物料送入砂磨机中进行砂磨分散，当物料的细度低于15μm时，将物料送入调墨锅中；

4）调整油墨：再投入上述配取的黄蜀葵花提取物、助剂及余下的纯净水，混合均匀，制得产品。