CN104672987A - 一种水性环保多用途油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性环保多用途油墨，由以下重量份数的原料制成：改性丙烯酸树脂25～40份，pH值调节剂15～25份，水性颜料15～30份，助溶剂8～15份，磷酸酯1～3份，硅油0.1～0.4份，去离子水10～25份。本发明采用纳米二氧化硅改性的水性丙烯酸树脂，同时对水性环保多用途油墨的黏度和pH进行控制，使其能够同时实现柔印和凹印多用途印刷，减少库存和残墨，提高印刷色彩度、光泽度、耐磨性、耐候性。此外本发明的制备方法，工艺简单，成本低廉，VOC排放进一步减少，同时在印刷过程中不会产生有毒、有害物质，健康环保。

Description

一种水性环保多用途油墨
技术领域
本发明涉及水性油墨技术领域，尤其涉及一种柔印和凹印通用的水性环保多用途油墨。
背景技术
水性油墨简称水墨，主要由着色剂、连结料、辅助剂等成分组成。连结料由水、树脂、胺类化合物及其他有机溶剂组成。水性油墨VOC含量极低，几乎不污染环境，特别适用于儿童玩具、药品、食品、饮料等包装要求严格的制品。目前市场上的水性油墨存在成本较高、光泽度低、抗水性差、耐磨性差等缺点，而且柔印和凹印所用水墨通常分开使用，通用性较差，会产生较多残墨，同时需要大量库存，存在容易弄混、交货期麻烦等问题。现有的水性油墨为了提高干燥速度通常采用异丙醇等挥发性较好的醇类作为助溶剂，氨水作为稳定剂，这些材料在印刷过程中会产生较大的刺激气味，产生职业病。
油墨的黏度对印品质量有着很大的影响，如果凹印水性油墨黏度控制不好，在印刷中油墨易造成堵版、光泽度低以及纸张适应性差等问题。黏度也是柔印水性油墨应用中最主要的控制指标，影响油墨黏度的因素主要包括三个方面：温度、触变性及油墨的pH值。另外树脂是水性油墨中的最主要成分，其性能好坏和成本直接决定着油墨的性能。目前水性油墨主要用丙烯酸树脂，采用单一的丙烯酸树脂很难满足印刷要求，通常需要对丙烯酸树脂进行改性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性环保多用途油墨。
本发明的另一目的在于提供一种水性环保多用途油墨的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种水性环保多用途油墨，由以下重量份数的原料制成：改性丙烯酸树脂25～40份，pH值调节剂15～25份，水性颜料15～30份，助溶剂8～15份，磷酸酯1～3份，硅油0.1～0.4份，去离子水10～25份。
进一步的，一种水性环保多用途油墨，由以下重量份数的原料制成：改性丙烯酸树脂25～35份，pH值调节剂16～20份，水性颜料15～22份，助溶剂8～10份，磷酸酯1.5～2.5份，硅油0.2～0.4份，去离子水20～25份。
进一步的，改性丙烯酸树脂是水性丙烯酸树脂与纳米二氧化硅的共混改性树脂。
进一步的，pH值调节剂为三乙醇胺。
进一步的，助溶剂为乙醇。
一种水性环保多用途油墨的制备方法，包括下列步骤：
1)   先将去离子水和助溶剂混合，再按配比加入改性丙烯酸树脂，搅拌均匀，加入pH调节剂，在175℃～180℃下保持温度搅拌1小时～3小时；
2)   降温至95℃～105℃，加入水性颜料、磷酸酯和硅油，保温搅拌0.5～1小时，冷却后研磨过滤制得水性环保多用途油墨；
其中，水性环保多用途油墨的组成如上所述。
进一步的，一种水性环保多用途油墨的制备方法，包括下列步骤：先将去离子水20份～25份和乙醇8～10份混合，再按配比加入改性丙烯酸树脂25～35份，搅拌均匀，加入三乙醇胺16～20份，在175℃～180℃下保持温度搅拌1小时～3小时；之后降温至95℃～105℃，加入水性颜料15～22份、磷酸酯1.5～2.5份和硅油0.2～0.4份，保持温度搅拌0.5～1小时，冷却后研磨过滤制得水性环保多用途油墨。 
本发明的有益效果是：
本发明方法以水作为溶剂，不燃不爆，安全性好。
本发明利用纳米二氧化硅对丙烯酸树脂进行了共混改性，制备得到改性丙烯酸树脂；改性后的丙烯酸树脂能够有效提高墨膜的光泽度、耐磨性和耐候性。
本发明采用纳米二氧化硅改性的水性丙烯酸树脂，同时对水性环保多用途油墨的黏度和pH进行控制，使其能够同时实现柔印和凹印多用途印刷，减少库存和残墨，提高印刷色彩度、光泽度、耐磨性、耐候性。
目前，水性油墨的pH值调节剂（中和剂）通常采用氨水，这些物质在印刷作业过程中会产生难闻的气味，本发明pH值调节剂采用三乙醇胺，生产和使用过程中避免了有毒有害气体排放，更加健康环保。
本发明采用乙醇为助溶剂，在制备过程中不会产生危害性气体。乙醇有助于提高油墨的稳定性，加快干燥速度，降低油墨表面张力。助剂的应用决定了水性油墨的转移性、流平性、调整粘度及干燥性、滑爽性，改善光泽及印刷适应性，保证印刷过程的顺利进行。
本发明制备方法，工艺简单，成本低廉，VOC排放进一步减少，同时在印刷过程中不会产生有毒、有害物质，健康环保。
具体实施方式
本发明所用丙烯酸树脂为水溶性树脂，其中合成水性丙烯酸树脂的单体由两部分组成：第一部分由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为反应的主单体，第二部分由丙烯酸羟丙酯作为功能性官能团单体；水性丙烯酸树脂单体利用安全无毒的过氧化苯甲酰为引发剂，采用共混改性的方法，将粒径20nm左右的二氧化硅加入丙烯酸树脂溶液后放入球磨机球磨30min，制备得丙烯酸树脂/二氧化硅混合物，形成了有机-无机复合系统，提高了油墨干燥后的耐刮性和耐候性。
本发明所采用的改性丙烯酸树脂能够有效提高墨膜的光泽度、耐磨性和耐候性。
本发明采用三乙醇胺为pH调节剂（中和剂），生产中不产生刺鼻性气味。
本发明采用乙醇为助溶剂，在制备过程中不会产生危害性气体，并有助于提高油墨的稳定性，加快干燥速度，降低油墨表面张力。
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。
实施例1：
一种水性油墨，由以下重量份数的原料制成：
改性丙烯酸树脂34份，
三乙醇胺20份，
水性颜料16份，
乙醇10份
磷酸酯1.8份，
硅油0.2份，
去离子水20份。
实施例2：
一种水性油墨，由以下重量份数的原料制成：
改性丙烯酸树脂30份，
三乙醇胺18份，
水性颜料19份，
乙醇10份
磷酸酯2.1份，
硅油0.3份，
去离子水20.6份。
实施例3：
一种水性油墨，由以下重量份数的原料制成：
改性丙烯酸树脂27份，
三乙醇胺16份，
水性颜料22份，
乙醇9份
磷酸酯2.5份，
硅油0.4份，
去离子水23.1份。
按照以上3个实施例中的原料配比，先在反应釜中加入去离子水和乙醇混合，再按配比加入改性丙烯酸树脂，搅拌均匀，加入三乙醇胺，在175℃～180℃下保持温度搅拌1小时～3小时；之后降温至95℃～105℃，加入水性颜料、磷酸酯和硅油，搅拌0.5～1小时，冷却后研磨过滤制得水性环保多用途油墨。
对上述实施例制备得到的水性环保多用途油墨根据QB/T2024-94质量标准进行检测，结果如下：
由表1结果可以看出，本发明制备的水性环保多用途油墨，着色力好，细度、黏度以及附着力均符合柔印和凹印油墨的要求，可以同时适用于柔印和凹印的印刷；另外采用了优选的水性丙烯酸树脂，并进行了改性，干燥后墨膜的耐水性有了很大提高；同时，溶剂残留量少，各项指标均符合标准。

Claims (7)

1.一种水性环保多用途油墨，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：改性丙烯酸树脂25～40份，pH值调节剂15～25份，水性颜料15～30份，助溶剂8～15份，磷酸酯1～3份，硅油0.1～0.4份，去离子水10～25份。
2.根据权利要求1所述的一种水性环保多用途油墨，其特征在于：由以下重量份数的原料制成：改性丙烯酸树脂25～35份，pH值调节剂16～20份，水性颜料15～22份，助溶剂8～10份，磷酸酯1.5～2.5份，硅油0.2～0.4份，去离子水20～25份。
3.根据权利要求1或2所述的一种水性环保多用途油墨，其特征在于：所述改性丙烯酸树脂是水性丙烯酸树脂与纳米二氧化硅的共混改性树脂。
4.根据权利要求1或2所述的一种水性环保多用途油墨，其特征在于：所述pH值调节剂为三乙醇胺。
5.根据权利要求1或2所述的一种水性环保多用途油墨，其特征在于：所述助溶剂为乙醇。
6.一种水性环保多用途油墨的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
1）先将去离子水和助溶剂混合，再按配比加入改性丙烯酸树脂，搅拌均匀，加入pH调节剂，在175℃～180℃下保持温度搅拌1小时～3小时；
2）降温至95℃～105℃，加入水性颜料、磷酸酯和硅油，保温搅拌0.5～1小时，冷却后研磨过滤制得水性环保多用途油墨；
其中，水性环保多用途油墨的组成如权利要求1～5任意一项所述。
7.根据权利要求6所述的一种水性环保多用途油墨的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：先将去离子水20份～25份和乙醇8～10份混合，再按配比加入改性丙烯酸树脂25～35份，搅拌均匀，加入三乙醇胺16～20份，在175℃～180℃下保持温度搅拌1小时～3小时；之后降温至95℃～105℃，加入水性颜料15～22份、磷酸酯1.5～2.5份和硅油0.2～0.4份，保持温度搅拌0.5～1小时，冷却后研磨过滤制得水性环保多用途油墨。
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