CN104845447A - 一种环保型水性金属油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种环保型水性金属油墨及其制备方法。环保型水性金属油墨包括水性连结料40-60份、分散剂5-10份、消泡剂0.1-1.5份、金属颜料5-20份、表面活性剂0.5-5份、附着力促进剂1-5份、溶剂5-20份。本发明的环保型水性金属油墨，不含挥发性有毒溶剂，在塑料薄膜上印刷效果好，不会损害印刷工人的健康，对大气也无环境污染，成本较低，产品质量佳；本发明的制备方法生产效率高，可规模化生产。

Description

一种环保型水性金属油墨及其制备方法

技术领域

    本发明涉及油墨技术领域，尤其涉及一种环保型水性金属油墨及其制备方法。

背景技术

 金属油墨指用金属颜料配制的油墨，有金属的光泽，一般说的金墨、银墨即是这类油墨。金属油墨的颜料主要是金粉和银粉(铜粉和铝粉)，也可加人其他颜料以产生具有特殊色彩的油墨，称之为着色金属油墨。铜粉在连结料呈酸性时和其中含有微量的硫反应容易发黑；印刷后与大气中的硫作用也会慢慢失去光泽，因此，金墨也可采用铝粉加染料来做颜料，只是光泽略差。

近年来，随着国家对印刷行业低碳环保要求的不断深入，对低碳环保的水性金属油墨的需求越来越迫切，油墨市场的低碳竞争日趋激烈、环保低碳的呼声愈来愈高，传统的溶剂型（苯或脂）类油墨已不能适应和满足现代印刷业的发展需求，具有环保性、低碳性、无毒无污染、适应国家环保发展需要的水性金属油墨亟待推出。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，而提供一种环保型水性金属油墨及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种环保型水性金属油墨，它包括以下重量份的原料：

水性连结料               40-60份

分散剂                     5-10份

消泡剂                     0.1-1.5份

金属颜料                   5-20份

表面活性剂                0.5-5份

附着力促进剂              1-5份

溶剂                     5-20份。

优选的，它包括以下重量份的原料：

水性连结料               45-55份

分散剂                     6-8份

消泡剂                     0.5-1份

金属颜料                   10-15份

表面活性剂                2-4份

附着力促进剂              2-4份

溶剂                     10-15份。

优选的，它还包括以下重量份的原料：大豆油1-3份。大豆油的添加，使得本发明耐擦不黑手，无刺激异味，耐光耐热，更易于回收等。

优选的，壳聚糖-石墨烯复合材料2-8份。聚糖-石墨烯复合材料具有较大的比表面积，壳聚糖和石墨烯之间具有增强的协同作用，使油墨具有较好的耐候性和表面张力。

优选的，它还包括以下重量份的原料：空心玻璃微珠1-5份。空心玻璃微珠内含有气体具有较好的抗冷热收缩性，从而增强涂层的弹性，使得金属油墨具有较好的着色力和附着力。空心玻璃微珠在高填充量的前提下，金属油墨的黏度增加不明显，因此溶剂的使用量可减少，就能降低金属油墨在使用过程中有毒气体的排放量，有效减小VOC 指标，提高本发明的环保性能。

其中，所述水性连结料是由改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯以1：1-2的比例混合而成的混合物。

改性水性丙烯酸树脂具有较好的光泽度、耐候性、耐化学品性和稳定性高，且无污染、无毒性、无刺激性和生产安全、价格便宜等优点，是一种低VOC的绿色环保型产品，使用安全、节省资源和能源，减少环境污染和公害。

改性水性聚氨酯光泽高，手感好，对金属具有良好的附着力，提供良好的柔韧性和耐低温性，耐热变黄性为三级，机械性能优良，无污染、安全可靠、相容性好。

其中，所述分散剂为德国silcona的型号为HLD-8/T的分散剂；所述消泡剂为美国道康宁的型号为DC62的消泡剂。其中，所述分散剂为德国silcona的型号为HLD-8/T的分散剂。HLD-8/T分散剂的外观状态为淡黄色液体，活性原料为具有颜料亲和力的聚酯，活性成分为49-51％，总固体份为44-46％，离子特性为阴性，PH值为7-9。HLD-8/T分散剂对于所有适用的有机颜料具有润湿及分散力，可提高颜料色彩强度，提高颜料储存稳定性，具有良好的防水性，且在碱性介质中增强水性树脂和乳液相容性，HLD-8/T分散剂是适用于水性油墨的高性能分散剂，不含烷基酚乙氧基化物，不含溶剂，是绿色环保的油墨分散剂。

其中，所述消泡剂为美国道康宁的型号为DC62的消泡剂。DC62消泡剂为水基有机硅消泡剂，用于油墨和涂料消泡，抗泡效果高效、持久，在水性油墨中分散稳定，相容性好，基本不会引起表面缺陷，对涂层光泽基本无影响，增强流平性，湿润性，耐磨性和滑性。

其中，所述表面活性剂为德国迪高公司的型号为tego wet 50的表面活性剂；所述附着力促进剂为美国道康宁Z-6121的附着力促进剂。

德国迪高公司的tego wet 500表面活性剂为非离子有机表面活性剂，其具优异动态性能的基材润湿剂，流动性佳，良好的再涂性及重印性，可改进各种基材和颜料表面的润湿作用，且无不良影响。

其中，所述附着力促进剂为美国道康宁Z-6121的附着力促进剂，可提高金属油墨的附着力、柔韧性和耐水性。

其中，所述溶剂为去离子水和工业乙醇按10-15：2-5的比例混合而成的混合物。溶剂为由去离子水和工业乙醇按10-15：2-5的比例混合而成的混合物。由于用去离子水和工业乙醇作为溶剂，在印刷过程中挥发物的气味很小，所以对环境和印刷操作人员的身体均污染及损害很小，且由于水性油墨产品自身不会燃烧，更不会由于静电及电线短路等原因引起火灾，所以采用本水性油墨进行印刷时，印品无任何溶剂残留，符合各国对食品包装及其它包装的环保要求。

金属颜料为金粉、银粉、铜粉、铜金粉、铝银粉中任意一种。

上述环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将水性连结料和溶剂按重量份加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料按重量份加入分散剂、消泡剂和金属颜料搅拌均匀，搅拌时间为20~30min；

c、将剩余原料和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动20~30min，制得环保型水性金属油墨。

本发明的有益效果为：本发明的环保型水性金属油墨，不含挥发性有毒溶剂，印刷效果好，附着牢度强，且不燃、不爆、无毒、不会损害印刷工人的健康，对大气也无环境污染，成本较低，且墨层附着牢度即附着力强，耐揉搓，抗划性，光泽度高，耐磨性好，干燥速度快，产品质量佳。

本发明的制备方法生产效率高，可规模化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1。

本实施例的环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将20份改性水性丙烯酸树脂、40份改性水性聚氨酯、14份去离子水、2份工业乙醇加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料加入10份分散剂、0.5份消泡剂和20份银粉搅拌均匀，搅拌时间为20min；

c、将0.5份表面活性剂、1份附着力促进剂和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动30min，制得环保型水性金属油墨。

实施例2。

本实施例的环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将15份改性水性丙烯酸树脂、30份改性水性聚氨酯、12份去离子水、3份工业乙醇加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料加入9份分散剂、0.8份消泡剂和16份铜粉搅拌均匀，搅拌时间为22min；

c、将1.2份表面活性剂、5份附着力促进剂和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动28min，制得环保型水性金属油墨。

实施例3。

本实施例的环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将20份改性水性丙烯酸树脂、20份改性水性聚氨酯、11份去离子水、4份工业乙醇加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料加入8份分散剂、1份消泡剂和10份金粉搅拌均匀，搅拌时间为24min；

c、将5份表面活性剂、4份附着力促进剂和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动26min，制得环保型水性金属油墨。

实施例4。

本实施例的环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将20份改性水性丙烯酸树脂、35份改性水性聚氨酯、13份去离子水、2.2份工业乙醇加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料加入7份分散剂、1份消泡剂和11份铜金粉搅拌均匀，搅拌时间为25min；

c、将3份表面活性剂、2份附着力促进剂、大豆油2份和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动25min，制得环保型水性金属油墨。

实施例5。

本实施例的环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将25份改性水性丙烯酸树脂、25份改性水性聚氨酯、12份去离子水、4份工业乙醇加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料加入6份分散剂、1.2份消泡剂和8份铜金粉搅拌均匀，搅拌时间为28min；

c、将1.8份表面活性剂、3份附着力促进剂、壳聚糖-石墨烯复合材料3份和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动24min，制得环保型水性金属油墨。

实施例6。

本实施例的环保型水性金属油墨的制备方法，它包括以下制备步骤：

a、将20份改性水性丙烯酸树脂、30份改性水性聚氨酯、4份去离子水、1份工业乙醇加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料加入5份分散剂、1.5份消泡剂和5份铝银粉搅拌均匀，搅拌时间为27min；

c、将1.5份表面活性剂、2份附着力促进剂、壳聚糖-石墨烯复合材料8份、空心玻璃微珠5份和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动25min，制得环保型水性金属油墨。

实施例1~实施例6制成的环保型水性金属油墨的各项性能测试指标如表1。

表1。

检验项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							黏度（s）	400	450	400	450	350	300
黏性（P）	2.4	2.2	2.4	2.3	2.3	2.4
							pH值	8.2	8.3	8.2	8.3	8.2	8.1
表面张力(mN/m)	42	41	43	42	45	46
							光泽度	75%	77%	77%	76%	77%	78%
着色力%	100	101	102	103	105	108
							附着牢度/%	95	92	94	93	96	97
乙醇、异丙醇、正丙醇含量/%	≤25	≤25	≤25	≤25	≤25	≤25

从实施例1~实施例6的各项性能测试指标可以看出，本发明制得的环保型水性金属油墨的着色力好、印品色泽鲜艳、光泽度高，附着力强、墨层不脱落，无毒无味，安全环保，其各项指标均达国内外同类产品先进水平，产品质量好。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种环保型水性金属油墨，其特征在于：它包括以下重量份的原料：

水性连结料               40-60份

分散剂                  5-10份

消泡剂                  0.1-1.5份

金属颜料                 5-20份

表面活性剂               0.5-5份

附着力促进剂             1-5份

溶剂                     5-20份。

2.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：它包括以下重量份的原料：

水性连结料               45-55份

分散剂                  6-8份

消泡剂                  0.5-1份

金属颜料                 10-15份

表面活性剂               2-4份

附着力促进剂             2-4份

溶剂                     10-15份。

3.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：它还包括以下重量份的原料：大豆油1-3份。

4.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：它还包括以下重量份的原料：壳聚糖-石墨烯复合材料2-8份。

5.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：它还包括以下重量份的原料：空心玻璃微珠1-5份。

6.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：所述水性连结料是由改性水性丙烯酸树脂和改性水性聚氨酯以1：1-2的比例混合而成的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：所述分散剂为德国silcona的型号为HLD-8/T的分散剂；所述消泡剂为美国道康宁的型号为DC62的消泡剂。

8.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：所述表面活性剂为德国迪高公司的型号为tego wet 50的表面活性剂；所述附着力促进剂为美国道康宁Z-6121的附着力促进剂。

9.根据权利要求1所述的一种环保型水性金属油墨，其特征在于：所述溶剂为去离子水和工业乙醇按10-15：2-5的比例混合而成的混合物。

10.权利要求1至9任意一项所述的一种环保型水性金属油墨的制备方法，其特征在于：它包括以下制备步骤：

a、将水性连结料和溶剂按重量份加入配料缸中搅拌均匀；

b、往步骤a中混匀的物料按重量份加入分散剂、消泡剂和金属颜料搅拌均匀，搅拌时间为20~30min；

c、将剩余原料和步骤b中混匀的物料搅拌均匀，超声波振动20~30min，制得环保型水性金属油墨。