CN104946115A - 一种快干耐磨型水性光油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快干耐磨型水性光油及其制备方法，属于包装印刷领域。该水性光油由以下原料制备而成：水性高硬度耐磨树脂、水性耐磨防滑路面粘合树脂、水性涂料耐磨促进剂、乙醇、去离子水、水性聚氨酯树脂、超微细耐磨助剂、乳化硅油、消泡剂和流平剂。其制备方法为：将水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂和超微细耐磨助剂投入到分散釜内，搅拌均匀，形成混合物；将其研磨至细度≤5μm；将研磨后的物料移至分散釜内，再加入水性聚氨酯树脂、水性耐磨防滑路面粘合树脂、消泡剂、乳化硅油、流平剂和去离子水，搅拌均匀，即得快干耐磨型水性光油。其优点是：耐磨擦性能好；具有较好的干燥性能和较好的印刷适性；环保无毒；附着牢度强。
Description
技术领域
本发明涉及一种快干耐磨型水性光油及其制备方法，属于包装印刷领域。
背景技术
近年来，食品、农副产品行业市场化、产业化的迅速形成和发展，使得印刷精美的硬质纸张包装需求量强劲增长。上光工艺是提高包装产品印刷图案精美程度及耐磨程度的一个重要工艺。上光油的耐磨性是评价包装质量的重要指标，但一般的高耐磨光油是溶剂型的，溶剂类包装印刷有害残留超标已经成为食品二次污染的主要原因之一。因此，寻找溶剂型高耐磨光油的替代品是本领域的研究难点和方向。
尽管水性印刷光油作为溶剂类光油的替代体系已引起关注，但印刷品耐磨性能和质量仍达不到溶剂性光油的标准。这主要是由于水的表面张力较高，导致光油难以润湿油墨，干燥极慢，印刷效果不理想。因此，为了使水性光油快速干燥，能在高速联机上使用，须改进现有的印刷设备和印版等，而且还需要更有效的干燥通风设备和用耐腐强材料制造的零部件，所以目前水性光油在高速印刷中的普及还是一个难点。因此，研发具有高耐磨性能、快速干燥特点的水性上光油具有重要的应用价值。
发明内容
本发明提供了一种快干耐磨型水性光油及其制备方法，该光油采用先进的制备技术，专为食品、饮料、药品、保健品、日化用品等硬质纸张包装领域而研制的。本发明的产品的主要特点是高耐磨并且可以在高速印刷机上联机使用。产品完全达到了高速联机印刷光油的要求，其质量稳定，印刷机及印刷网版不需改变，可以替代溶剂性光油。该产品在使用过程中可用自来水或乙醇稀释，印刷设备可直接用自来水清洗，对环境和人体都不存在危害；光油的浓度高、粘度低、印刷适应性好；印刷品干后无有害残留物，耐磨可达到600次以上、光泽超过60；附着牢度强，印品不易掉色、脱落、抗水性好，联机印刷速度可达到8000张/小时，可以为食品和农副产品行业的发展提供有力的保证。
本发明的产品是加入了新型的耐磨材料辅以硅油类降磨耗材料，搭配获得多重协同效果，使产品的干燥速度和抗耐磨性能更好，满足了新材料的最终抗磨指标。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种快干耐磨型水性光油，由以下重量百分比的原料制备而成：
一种制备上述快干耐磨型水性光油的方法，包括如下步骤：
(1)按配方将水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂和超微细耐磨助剂投入到分散釜内，常温下，搅拌均匀，形成混合物；
(2)将步骤(1)制备的混合物研磨至细度≤5μm；
(3)将经步骤(2)研磨后的物料移至分散釜内，再加入水性聚氨酯树脂、水性耐磨防滑路面粘合树脂、消泡剂、乳化硅油、流平剂和去离子水，搅拌均匀，即得快干耐磨型水性光油。
所述步骤(1)中的搅拌条件为：转速1000-2000转/分钟，搅拌时间1-2小时。
所述步骤(3)中的搅拌条件为：转速500-800转/分钟，搅拌时间0.5-1小时。
其中，水性高硬度耐磨树脂为矽酸醇类树脂；水性耐磨防滑路面粘合树脂为改性聚氨酯类树脂；水性涂料耐磨促进剂为氧化铝类促进剂；消泡剂为聚醚改性硅氧烷。
本发明引入大量乙醇作为挥发性的引发物，利用溶剂共沸原理提高水的挥发速度，使得光油的干燥速度有了大幅度的提高；配方中引入了耐磨材料并采用高耐磨树脂作为成膜物质，印刷品上光后具有高耐磨性能，特别适用于食品、饮料、药品等硬质纸张包装领域；该产品在使用过程中可用自来水或乙醇稀释，印刷设备可直接用自来水清洗，对环境和人体都不存在危害。光油印刷适应性好、印刷品无有害残留物，光油成膜透明、光泽好、附着牢度强，耐摩擦性能优良。
与现有技术相比，本发明中加入超微细耐磨助剂经过机械分散后成为优良的均质耐磨剂使光油的抗刮擦性能优良，可用于各种硬质纸张的上光，其优点和有益效果为：
一、耐磨擦性能好，耐磨次数可达到600次以上，特别适用于食品、饮料、药品等自动包装线要求严格的包装领域。
二、具有较好的干燥性能和较好的印刷适性，适合印刷速度为8000张/小时以上的联机印刷。
三、光油干后即变成水不溶性物质，能够满足包装产品环保、不危害健康的要求。
四、附着牢度强，印品不易掉色、脱落，抗水性好，耐摩擦而表面不滑爽，包装后堆积不滑倒。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明作进一步说明。
实施例一：
按以下步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按1000转/分钟搅拌2小时，形成混合物；
(2)将步骤(1)制备的混合物转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散达到要求(细度≤5μm)后备用；
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A 140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油DC1785、流平剂及去离子水投入分散釜内，按500/分钟搅拌0.5小时均匀后即可。
本实施例制备得到的快干型高耐摩水性光油，其各项性能指标如表1所示：
表1实施例1制备的快干型高耐摩水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 乳白色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 40 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 8000 |
| 抗水性 | 5级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 900次 |
| 光泽 | 60 |
检测结果符合要求。
实施例二：
按以下步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按2000转/分钟搅拌1小时，形成混合物；
(2)将步骤(1)制备的混合物转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散达到要求(细度≤5μm)后备用。
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油DC1785、流平剂及去离子水投入分散釜内，按800转/分钟搅拌0.5小时均匀后即可。本实施例制备得到的快干型高耐摩水性光油，其各项性能指标如表2所示：
表2实施例2制备的快干型高耐摩水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 微黄色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 45 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 9000 |
| 抗水性 | 5.5级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 990次 |
| 光泽 | 62 |
检测结果符合要求。
实施例三：
按以下步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按1500转/分钟搅拌1.5小时，形成混合物；
(2)将步骤(1)制备的混合物转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散达到要求(细度≤5μm)后备用；
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油DC1785、流平剂及去离子水投入分散釜内，按700转/分钟搅拌1小时均匀后即可。本实施例制备得到的快干耐磨型水性光油，其各项性能指标如表3所示：
表3实施例3制备的快干耐磨型水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 乳白色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 41 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 10000 |
| 抗水性 | 5.2级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 910次 |
| 光泽 | 61 |
检测结果符合要求。
实施例四：该光油采用以下配方(重量百分比)制成：
一种快干型高耐摩水性光油是按以下工艺步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按1000转/分钟搅拌1小时。
(2)将上述(1)完成后再转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散使其达到要求(细度≤5μm)。
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油DC1785、流平剂及去离子水投入分散釜内，按500转/分钟搅拌0.5小时均匀后即可。本实施例制备得到的快干型高耐摩水性光油，其各项性能指标如表4所示：
表4实施例4制备的快干型高耐摩水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 微黄色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 45 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 9000 |
| 抗水性 | 5.5级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 990次 |
| 光泽 | 62 |
检测结果符合要求。
实施例五：该光油采用以下配方(重量百分比)制成：
一种快干型高耐摩水性光油是按以下工艺步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按2000转/分钟搅拌2小时。
(2)将上述(1)完成后再转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散使其达到要求(细度≤5μm)。
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油DC1785、流平剂及去离子水投入分散釜内，按800转/分钟搅拌1小时均匀后即可。
本实施例制备得到的快干型高耐摩水性光油，其各项性能指标如表5所示：
表5实施例5制备的快干型高耐摩水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 微黄色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 45 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 9000 |
| 抗水性 | 5.5级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 990次 |
| 光泽 | 62 |
检测结果符合要求。
实施例六：该光油采用以下配方(重量百分比)制成：
一种快干型高耐摩水性光油是按以下工艺步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按2000转/分钟搅拌2小时。
(2)将上述(1)完成后再转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散使其达到要求(细度≤5μm)。
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油DC1785、流平剂及去离子水投入分散釜内，按800转/分钟搅拌0.5小时均匀后即可。
本实施例制备得到的快干型高耐摩水性光油，其各项性能指标如表6所示：
表6实施例6制备的快干型高耐摩水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 微黄色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 45 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 9000 |
| 抗水性 | 5.5级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 990次 |
| 光泽 | 62 |
检测结果符合要求。
实施例七：该光油采用以下配方(重量百分比)制成：
一种快干型高耐摩水性光油是按以下工艺步骤制成：
(1)按配方所需称准水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂S02、超微细耐磨助剂A-0400T投入到分散釜内，常温下按2000转/分钟搅拌2小时。
(2)将上述(1)完成后再转移至砂磨机内进行研磨一次，均匀分散使其达到要求(细度≤5μm)。
(3)将上述(2)所述研磨好的物料移至分散釜内，再按配方所需依次称准水性PU树脂A140D、水性耐磨防滑路面粘合树脂M6051H、消泡剂、乳化硅油、流平剂及去离子水投入分散釜内，按800转/分钟搅拌1小时均匀后即可。
本实施例制备得到的快干型高耐摩水性光油，其各项性能指标如表7所示：
表7实施例7制备的快干型高耐摩水性光油的性能指标
| 项目 | 技术指标 |
| 外观 | 微黄色 |
| 粘度(涂料4号杯、秒/25℃) | 45 |
| 印刷速度(张/小时*25℃) | 9000 |
| 抗水性 | 5.5级 |
| 细度(μm) | ≤5 |
| 抗磨擦性(干磨) | 990次 |
| 光泽 | 62 |
检测结果符合要求。
注：
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换或变形，均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种快干耐磨型水性光油，其特征在于由以下重量百分比的原料制备而成：
水性高硬度耐磨树脂 25～35
水性耐磨防滑路面粘合树脂 20～30
水性涂料耐磨促进剂 10～15
乙醇 9～14
去离子水 10～16
水性聚氨酯树脂 8～12
超微细耐磨助剂 1.2～1.6
乳化硅油 2～5
消泡剂 0.3～0.6
流平剂 0.3～0.6。
2.一种制备权利要求1所述一种快干耐磨型水性光油的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）按配方将水性高硬度耐磨树脂、乙醇、水性涂料耐磨促进剂和超微细耐磨助剂投入到分散釜内，常温下，搅拌均匀，形成混合物；
（2）将步骤（1）制备的混合物研磨至细度≤5μm；
（3）将经步骤（2）研磨后的物料移至分散釜内，再加入水性聚氨酯树脂、水性耐磨防滑路面粘合树脂、消泡剂、乳化硅油、流平剂和去离子水，搅拌均匀，即得快干耐磨型水性光油。
3.根据权利要求2所述一种快干耐磨型水性光油的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的搅拌条件为：转速1000-2000转/分钟，搅拌时间1-2小时。
4.根据权利要求2或3所述一种快干耐磨型水性光油的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的搅拌条件为：转速500-800转/分钟，搅拌时间0.5-1小时。
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