CN105542559A - 环保油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种环保油墨。所述环保油墨按重量百分比计,所述环保油墨包括以下组分:水性聚氨酯树脂63-70%;异丙醇12-15%;水性颜料5-10%;丙烯酸异辛酯2-4%;环氧树脂4-5%;甲基萘磺酸钠1-3%。本发明提供的所述环保油墨,受环境温度影响小,且性能优。同时,本发明还提供一种所述环保油墨的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及油墨技术领域,具体涉及一种环保油墨及其制备方法。
背景技术
水性油墨主要由连结料、颜料、助剂等成分组成,因其VOC含量低,污染小,被广泛应用于儿童玩具、药品、食品、饮料等包装要求严格的制品中。油墨配方中,连结料、助剂的选择,以及加工工艺中的具体参数对于油墨的性能影响较大。
相关技术中,因油墨配方的不合理,在使用过程中,环境温度对油墨性能的影响较大,如在环境温度较低时,易产生不上墨或油墨脱落等现象,从而影响制品的产品品质。
因此,有必要提供一种新的环保油墨及其制备方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术问题,提供一种受环境温度影响小,且性能优的环保油墨及其制备方法。
本发明提供一种环保油墨,按重量百分比计,所述环保油墨包括以下组分:水性聚氨酯树脂63-70%;异丙醇12-15%;水性颜料5-10%;丙烯酸异辛酯2-4%;环氧树脂4-5%;甲基萘磺酸钠1-3%。
优选的,所述水性聚氨酯树脂的分子量为80000-100000。
优选的,所述水性聚氨酯树脂的制备原料包括异氰酸酯、聚酯多元醇和异氟尔酮二胺。
优选的,所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为(1.2-1.5):1。
优选的,所述异氟尔酮二胺的重量为所述聚酯多元醇重量的1-3%。
优选的,按重量百分比计,所述环保油墨包括以下组分:水性聚氨酯树脂67%;异丙醇15%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠2%。
优选的,所述水性聚氨酯树脂的固含量为55-58%。
本发明还提供一种环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
提供环保油墨原料,所述环保油墨原料按重量百分比计,包括以下组分:水性聚氨酯树脂63-70%;异丙醇12-15%;水性颜料5-10%;丙烯酸异辛酯2-4%;环氧树脂4-5%;甲基萘磺酸钠1-3%;
将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,搅拌并升温至75-80℃,得到中间混合物;
将所述中间产物降温至45-55℃,加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨。
与相关技术相比,本发明提供的环保油墨及其制备方法,具有如下有益效果:
一、本发明提供的环保油墨采用水性聚氨酯树脂作为连结料,并通过优化所述环保油墨的助剂组分及各组分的配比,提高分子间的内聚力,从而使所述环保油墨具有黏度高、附着力高的优点。
二、本发明提供的环保油墨通过优化配方及制备工艺,使得到的环保油墨具有稳定性好的效果,在使用过程中,受环境温度影响小。
具体实施方式
下面将结合实施方式对本发明作进一步说明。
本发明的环保油墨,按重量百分比计,包括如下组分:水性聚氨酯树脂63-70%;异丙醇12-15%;水性颜料5-10%;丙烯酸异辛酯2-4%;环氧树脂4-5%;甲基萘磺酸钠1-3%。
其中,水性聚氨酯树脂为环保油墨的连结料,异丙醇作为溶剂,丙烯酸异辛酯作为增塑剂,环氧树脂作为固化剂,甲基萘磺酸钠作为减水剂。以制备1000g环保油墨为例,具体实施方式参照实施例1-8。
实施例1
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂63%;异丙醇15%;水性颜料10%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂5%;甲基萘磺酸钠3%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.2:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的1%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为55%,分子量为81000。
所述环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按照上述比例,提供所述环保油墨原料;
步骤S2:将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,以500-600r/min的速率进行搅拌,并升温至75℃,得到中间混合物;
步骤S3:将所述中间产物降温至45℃,按比例加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨;其中,过滤所述环保油墨采用320-500目筛网。
实施例2
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂70%;异丙醇15%;水性颜料5%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠2%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.3:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的3%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为57%,分子量为87000。
所述环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按照上述比例,提供所述环保油墨原料;
步骤S2:将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,以500-600r/min的速率进行搅拌,并升温至78℃,得到中间混合物;
步骤S3:将所述中间产物降温至55℃,按比例加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨;其中,过滤所述环保油墨采用320-500目筛网。
实施例3
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂70%;异丙醇14%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯3%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠1%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.5:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的2%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为56%,分子量为92000。
所述环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按照上述比例,提供所述环保油墨原料;
步骤S2:将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,以500-600r/min的速率进行搅拌,并升温至80℃,得到中间混合物;
步骤S3:将所述中间产物降温至50℃,按比例加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨;其中,过滤所述环保油墨采用320-500目筛网。
实施例4
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂69%;异丙醇15%;水性颜料7%;丙烯酸异辛酯2%;环氧树脂5%;甲基萘磺酸钠2%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.4:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的1%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为58%,分子量为92000。
所述环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按照上述比例,提供所述环保油墨原料;
步骤S2:将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,以500-600r/min的速率进行搅拌,并升温至77℃,得到中间混合物;
步骤S3:将所述中间产物降温至52℃,按比例加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨;其中,过滤所述环保油墨采用320-500目筛网。
实施例5
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂68%;异丙醇12%;水性颜料10%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠2%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.2:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的1.5%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为56%,分子量为96000。
所述环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按照上述比例,提供所述环保油墨原料;
步骤S2:将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,以500-600r/min的速率进行搅拌,并升温至76℃,得到中间混合物;
步骤S3:将所述中间产物降温至47℃,按比例加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨;其中,过滤所述环保油墨采用320-500目筛网。
实施例6
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂67%;异丙醇15%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠2%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.3:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的1.5%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为58%,分子量为84000。
所述环保油墨的制备方法,包括如下步骤:
步骤S1:按照上述比例,提供所述环保油墨原料;
步骤S2:将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,以500-600r/min的速率进行搅拌,并升温至78℃,得到中间混合物;
步骤S3:将所述中间产物降温至48℃,按比例加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨;其中,过滤所述环保油墨采用320-500目筛网。
实施例7
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂65%;异丙醇15%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂5%;甲基萘磺酸钠3%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.2:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的2.3%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为58%,分子量为93000。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
实施例8
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂66%;异丙醇13%;水性颜料10%;丙烯酸异辛酯3%;环氧树脂5%;甲基萘磺酸钠3%。
其中,所述水性聚氨酯树脂的制备采用异氰酸酯、聚酯多元醇作为主要原料,异氟尔酮二胺作为扩链剂反应得到;所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为1.3:1,所述异氟尔酮二胺的重量为所述异氰酸酯重量的2%。所述水性聚氨酯树脂的固含量为56%,分子量为87000。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
参照实施例6的环保油墨的制备方法,进行对比试验。以制备1000g环保油墨为例,制备环保油墨,得到对比实施例9-13。
实施例9
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂60%;异丙醇15%;水性颜料15%;丙烯酸异辛酯2%;环氧树脂5%;甲基萘磺酸钠3%。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
实施例10
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂73%;异丙醇12%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯2%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠1%。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
实施例11
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂65%;异丙醇14%;水性颜料10%;丙烯酸异辛酯6%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠1%。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
实施例12
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂64%;异丙醇15%;水性颜料5%;丙烯酸异辛酯7%;环氧树脂6%;甲基萘磺酸钠3%。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
实施例13
所述环保油墨,各组分按重量百分比计分别为:
水性聚氨酯树脂67%;异丙醇13%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠4%。
所述环保油墨的制备方法参照实施例6。
将实施例1-13制备得到的环保油墨在不同的环境温度下进行性能测试,测试结果如表1-4:
表1:-10℃条件下性能测试表
表2:0℃条件下性能测试表
表3:25℃条件下性能测试表
表4:38℃条件下性能测试表
上述实验数据中,附着力的测试方法如下:用3M胶带拉扯基材上的墨层,根据基材上墨层残余量的多少确定油墨附着力的好坏,其中基材选用聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethyleneterephthalate,PET)基材。
剥离强度强度测试方法,同样采用将油墨附着在PET基材上,采用聚乙烯(Polyethylene,PE)基材进行剥离实验,油墨部分转移到PE基材上需要的力的大小。
通过上述分析可以得知,本发明提供的环保油墨溶剂残留量小,具有环保无污染的效果;且附着力高、墨层不易脱落;同时,油墨性能受环境温度的影响较小,在-10℃-38℃的范围内,油墨的附着力、剥离强度、耐水性、粘度等几乎无变化或变化非常小,说明本发明提供的环保油墨具有较好的稳定性。
其中,作为连结料的水性聚氨酯树脂对环保油墨的性能具有重要作用,当其含量大于70%时,将会降低环保油墨的附着力、剥离强度的性能;同时,丙烯酸异辛酯和环氧树脂作为环保油墨中的助剂,其含量对环保油墨的性能具有重要的影响,随着其含量的增加,均会减弱环保油墨的附着力和剥离强度。
与相关技术相比,本发明提供的环保油墨采用水性聚氨酯树脂作为连结料,并通过优化所述环保油墨的助剂组分及各组分的配比,提高分子间的内聚力,从而使所述环保油墨具有黏度高、附着力高的优点;且通过优化配方及制备工艺,使得到的环保油墨具有稳定性好的效果,在使用过程中,受环境温度影响小。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种环保油墨,其特征在于,按重量百分比计,所述环保油墨包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的环保油墨,其特征在于,所述水性聚氨酯树脂的分子量为80000-100000。
3.根据权利要求2所述的环保油墨,其特征在于,所述水性聚氨酯树脂的制备原料包括异氰酸酯、聚酯多元醇和异氟尔酮二胺。
4.根据权利要求3所述的环保油墨,其特征在于,所述异氰酸酯与所述聚酯多元醇的重量比为(1.2-1.5):1。
5.根据权利要求4所述的环保油墨,其特征在于,所述异氟尔酮二胺的重量为所述聚酯多元醇重量的1-3%。
6.根据权利要求2所述的环保油墨,其特征在于,按重量百分比计,所述环保油墨包括以下组分:水性聚氨酯树脂67%;异丙醇15%;水性颜料8%;丙烯酸异辛酯4%;环氧树脂4%;甲基萘磺酸钠2%。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的环保油墨,其特征在于,所述水性聚氨酯树脂的固含量为55-58%。
8.一种环保油墨的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供环保油墨原料,所述环保油墨原料按重量百分比计,包括以下组分:水性聚氨酯树脂63-70%;异丙醇12-15%;水性颜料5-10%;丙烯酸异辛酯2-4%;环氧树脂4-5%;甲基萘磺酸钠1-3%;
将所述异丙醇、所述水性聚氨酯树脂按比例混合,搅拌并升温至75-80℃,得到中间混合物;
将所述中间产物降温至45-55℃,加入所述水性颜料、所述丙烯酸异辛酯、所述环氧树脂及所述甲基萘磺酸钠,搅拌并保温1-2小时,冷却后过滤得到所述环保油墨。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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