CN104193887A - 一种用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂及其制备方法，由丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、N-羟甲基丙烯酰胺、过氧化苯甲酰、异丙醇和氨水制备而成。本发明的有益效果在于：1、该水性油墨粘结剂的生产和使用过程对环境无污染，产品无色、无毒、无刺激性气味，对人体无害。2、该产品具有嵌段式的硬软链结构，使其具有高玻璃化温度硬链段，可使油墨具有良好的硬度、光泽度、耐热性；低玻璃化温度
Description
【技术领域】本发明涉及印刷材料，具体涉及一种用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂及其制备方法。
【背景技术】高品质印刷用油墨通常应该具有以下特点：一是较好的成膜性、柔韧性、耐水性和粘附能力；二是良好的墨膜硬度、光泽度、耐热性和较快干燥速度；目前，常用的油墨粘结剂丙烯酸酯聚合物很难同时兼具上述性能，因此，人们普遍采用两种或两种以上不同玻璃化温度的丙烯酸酯聚合物作为油墨粘结剂取长补短，用以解决油墨的粘结性、光泽度、耐热性和耐摩擦性等问题。在干燥过程中，由于采用多种聚合物共混，极易出现表干里不干的发蒙现象；且多种聚合物共混存在成本高、工艺流程长、溶剂用量大、助剂种类多等问题，成为高品质油墨发展的软肋，不利于落实国家的包装印刷业“十二五”发展规划之“构建环保体系，促进绿色发展”的主题。
【发明内容】本发明针对上述问题，提供一种具有高玻璃化温度与低玻璃化温度嵌段式、对环境无污染、对人体无毒无害的用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂及其制备方法。
这种用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂，其特征在于，原料由以下各组份组成，其组份的重量份数如下：丙烯酸15-30份、丙烯酸丁酯25-45份、丙烯酸-2-乙基己酯15-20份、甲基丙烯酸甲酯30-60份、苯乙烯20-30份、N-羟甲基丙烯酰胺15-20份、过氧化苯甲酰1.5-2.5份、异丙醇80-150份、氨水30-80份。
所述的丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、N-羟甲基丙烯酰胺为反应单体，通过上述反应单体的嵌段聚合，使得生产的嵌段式硬软链结构的聚合物具有高玻璃化温度 和低玻璃化温度，所具有的高玻璃化温度硬链段使得油墨具有良好的硬度、光泽度、耐热性，所具有低玻璃化温度的软链段增加了油墨与胶粘剂的吻合性，使得保护好的油墨具有优异的成膜性、柔韧性、耐水性和粘附能力。
所述N-羟甲基丙烯酰胺为功能性单体，由于具有缩合性能的羟甲基引入，使得其在干燥过程中能快速交联，达到表里同时干燥的效果，解决了现有油墨干燥时容易出现的表干里不干的发蒙问题。
所述的过氧化苯甲酰作为引发剂，所述的异丙醇作为溶剂，所述的乙醇胺作为pH调节剂。
用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而成：
（1）将40-70份异丙醇加入反应釜中，然后升温，待反应釜中温度达到80-82℃时，开始匀速滴加混有13-25份丙烯酸，22-40份丙烯酸丁酯，12-15份丙烯酸-2-乙基己酯，25-50份甲基丙烯酸甲酯，20-30份苯乙烯，N-羟甲基丙烯酰胺15-20份和1.2-2.0份过氧化苯甲酰的混合物溶液，以每小时20-25份的速度滴加混合物溶液，并将混合物溶液的滴加时间控制在3-4小时内，滴加过程中反应釜的温度稳定在80-82℃；
（2）继续控制反应釜中的温度在80-82℃，保温2小时，然后将2-5份丙烯酸，3-5份丙烯酸丁酯，3-5份丙烯酸-2-乙基己酯，5-10份甲基丙烯酸甲酯和0.3-0.5份过氧化苯甲酰加入反应釜其中，继续保温1.5小时；
（3）然后将反应釜降温至40℃，并向其中加入剩余的40-80份异丙醇、30-80份氨水溶液，加完后搅拌30分钟出料,即为水性油墨粘结剂；
（4）在TAQ200仪器上对该粘结剂的玻璃化温度测定，使用氮气氛围，以10℃/min的升温，从-50℃加热到180℃，用胶带法测定其附着强度。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：1、该水性油墨粘结剂的生产和使用过程对环境无污染，产品无色、无毒、无刺激性气味，对人体无害；2、由于该产品具有嵌段式的硬软链结构，使其具有高玻璃化温度硬链段，可使油墨具有良好的硬度、光泽度、耐热性；低玻璃化温度的软链段增加了油墨与胶粘剂的吻合性，使油墨具有优异的成膜性、柔韧性、耐水性和粘附能力，并可应用于铝箔纸等印刷产品。3、经测试水性油墨粘结剂存在的低玻璃化温度为0-30℃，高玻璃化温度为65-85℃，胶带法测定其附着强度≥97%，且在干燥过程中不需要加入高沸点的水性溶剂，解决涂层干燥过程中的发蒙问题。
【具体实施方式】下面结合具体实例对本发明进行详细说明。
实施例1：
（1）将45份异丙醇加入反应釜中，然后升温，待反应釜中温度达到80℃时，开始匀速滴加混有13份丙烯酸，22份丙烯酸丁酯，10份丙烯酸-2-乙基己酯，28份甲基丙烯酸甲酯，25份苯乙烯，N-羟甲基丙烯酰胺15和1.2份过氧化苯甲酰的混合物溶液，以每小时20-25份的速度滴加混合物溶液，并将混合物溶液的滴加时间控制在3-4小时内，滴加过程中反应釜的温度稳定在80℃；
（2）继续控制反应釜中的温度在80℃，保温2小时，然后将2份丙烯酸，3份丙烯酸丁酯，5份丙烯酸-2-乙基己酯，5份甲基丙烯酸甲酯和0.3份过氧化苯甲酰加入其中，继续保温1.5小时；
（3）然后将反应釜降温至40℃，并向其中加入剩余的50份异丙醇、40份氨水溶液，加完后搅拌30分钟出料，即为水性油墨粘结剂；
（4）在TAQ200仪器上对该粘结剂的玻璃化温度测定，其低玻璃化温度为16℃和高玻璃化温度84℃；胶带法测定其附着强度为99%。
实施例2：
（1）将55份异丙醇加入反应釜中，然后升温，待反应釜中温度达到82℃时，开始匀速滴加混有20份丙烯酸，33份丙烯酸丁酯，13份丙烯酸-2-乙基己酯，40份甲基丙烯酸甲酯，25份苯乙烯，N-羟甲基丙烯酰胺17份和1.7份过氧化苯甲酰的混合物溶液，以每小时20-25份的速度滴加混合物溶液，并将混合物溶液的滴加时间控制在3-4小时内，滴加过程中反应釜的温度稳定在82℃；
（2）继续控制反应釜中的温度在82℃，保温2小时，然后将3份丙烯酸，4份丙烯酸丁酯，4份丙烯酸-2-乙基己酯，7份甲基丙烯酸甲酯和0.4份过氧化苯甲酰加入其中，继续保温1.5小时；
（3）然后将反应釜降温至40℃，并向其中加入剩余的60份异丙醇、55份氨水溶液，加完后搅拌30分钟出料，即为水性油墨粘结剂；
（4）在TAQ200仪器上对该粘结剂的玻璃化温度测定，其低玻璃化温度为28℃和高玻璃化温度77℃；胶带法测定其附着强度为100%。
实施例3：
（1）将65份异丙醇加入反应釜中，然后升温，待反应釜中温度达到82℃时，开始匀速滴加混有22份丙烯酸，40份丙烯酸丁酯，14份丙烯酸-2-乙基己酯，45份甲基丙烯酸甲酯，30份苯乙烯，N-羟甲基丙烯酰胺20份和2.0份过氧化苯甲酰的混合物溶液，以每小时20-25份的速度滴加混合物溶液，并将混合物溶液的滴加时间控制在3-4小时内，滴加过程中反应釜的温度稳定在82℃；
（2）继续控制反应釜中的温度在82℃，保温2小时，然后将5份丙烯酸，4份丙烯酸丁酯，5份丙烯酸-2-乙基己酯，9份甲基丙烯酸甲酯和0.5份过氧化苯甲酰加入其中，继续保温1.5小时；
（3）然后将反应釜降温至40℃，并向其中加入75份异丙醇和70份氨水溶液，加完后搅拌30分钟出料，即为水性油墨粘结剂；
（4）在TAQ200仪器上对该粘结剂的玻璃化温度测定，其低玻璃化温度为27℃和高玻璃化温度70℃；胶带法测定其附着强度为100%。
经检测，本发明金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂技术指标如下表所示：
| 项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 有无刺激性气味 | 无 | 无 | 无 |
| 固含量 | 44.5% | 44% | 45% |
| 粘度（涂-4，25℃） | 14±2 s | 16±2 s | 16±2 s |
| 干燥速度（3s，触指法） | 不发粘 | 不发粘 | 不发粘 |
| 附着力（胶带法） | 99% | 100% | 100% |
| 光泽 | 好 | 较好 | 好 |
| 耐折次数 | 25 | 32 | 27 |
| 耐磨性 | 无 | 轻微磨损 | 无 |
Claims (2)
1.一种用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂，其特征在于，原料由以下各组份组成，其组份的重量份数如下：丙烯酸15-30份、丙烯酸丁酯25-45份、丙烯酸-2-乙基己酯15-20份、甲基丙烯酸甲酯30-60份、苯乙烯20-30份、N-羟甲基丙烯酰胺15-20份、过氧化苯甲酰1.5-2.5份、异丙醇80-150份、氨水30-80份。
2.如权利要求1所述的用于金银卡纸印刷的水性油墨粘结剂的制备方法，其特征在于，由以下步骤制备而成：
（1）将40-70份异丙醇加入反应釜中，然后升温，待反应釜中温度达到80-82℃时，开始匀速滴加混有13-25份丙烯酸，22-40份丙烯酸丁酯，12-15份丙烯酸-2-乙基己酯，25-50份甲基丙烯酸甲酯，20-30份苯乙烯，N-羟甲基丙烯酰胺15-20份和1.2-2.0份过氧化苯甲酰的混合物溶液，以每小时20-25份的速度滴加混合物溶液，并将混合物溶液的滴加时间控制在3-4小时内，滴加过程中反应釜的温度稳定在80-82℃；
（2）继续控制反应釜中的温度在80-82℃，保温2小时，然后将2-5份丙烯酸，3-5份丙烯酸丁酯，3-5份丙烯酸-2-乙基己酯，5-10份甲基丙烯酸甲酯和0.3-0.5份过氧化苯甲酰加入反应釜其中，继续保温1.5小时；
（3）然后将反应釜降温至40℃，并向其中加入剩余的40-80份异丙醇、30-80份氨水溶液，加完后搅拌30分钟出料,即为水性油墨粘结剂；
（4）在TAQ200仪器上对该粘结剂的玻璃化温度测定，使用氮气氛围，以10℃/min的升温，从-50℃加热到180℃，用胶带法测定其附着强度。
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