CN105969028A - 一种耐高温水性光油及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温水性光油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温水性光油及其制备方法，水性光油包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂70‑90份，溶剂1‑10份及助剂5‑10份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，助剂包括有机硅或聚乙烯蜡乳液的一种或两种；制备时，按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即可。与现有技术相比，本发明水性光油具有较好流平性和膜面平滑性，在各种纸张的表面均有良好的印刷适应性，保护印刷品的完整性及美观，制备工艺简单，所得成品稳定性好，节约生产成本，适合于工业规模、高效率大生产。

Description

一种耐高温水性光油及其制备方法
技术领域
本发明属于水性光油技术领域，涉及一种耐高温水性光油及其制备方法。
背景技术
光油是一种印刷表面处理用料，广泛应用于印刷行业，采用不同的印刷工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态层，成膜后油光发亮，能很好的起到保护印品图文的作用，因此广泛应用于食品饮料纸杯、烟包、电子，鞋服等的外包装箱上，而其中很大一部分外包装箱为柔版预印纸箱。
水性光油是随着包装印刷业的快速发展以及人们环保意识的增强而兴起的一种产品。其主要由水性树脂、溶剂、辅助剂三大类组成，具有无色，无味、透明感强且无毒、无有机挥发物，成本低，来源广等特点，是其它溶剂性上光油所无法相比的，具有广泛的应用前景。水性光油采用不同的印刷工艺涂覆在物件表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态层，成膜后使之呈现出更强的光泽，增加其平滑度和耐磨等性能，而且能够对印刷品图文起到保护作用。水性光油凭借其环保、价廉等优点逐渐在电子产品、日用品、化妆品、医药、卷烟等产品包装领域得到应用，尤其是在烟草包装盒上。
当前形势下，由于金融危机的持续影响以及互联网对传统印刷业的冲击，我国印刷业仍处于缓增长态势，近期国家又出台治理大气污染法律法规及对VOCs收费管理办法，使很多印刷企业面临转型升级的压力。随着我国消费者对商品档次要求的逐步提高，原有的软包装已经无法继续得到消费者的青睐。因此，软包硬化包装改造已经成为我国几乎所有包装行业迫在眉睫的关键点。
除此之外，烟包和纸杯等精美包装往往需要烫金工艺，而烫金工艺需要耐高温。为了保护印刷品表面效果在高温环境下不被破坏，需在印刷品表面上印刷耐高温的水性光油，这对于光油的耐高温性提出了更高的要求。
申请号为201410720678.7的中国发明专利公布了一种高光耐高温水性光油的制备方法，其组成为：SMA8～15％、苯丙乳液或丙烯酸乳液45～60份、醇类溶剂1～5％、PE蜡乳液4～8％、助剂0.2～1.0％、去离子水40～70份；所述的SMA为Mr1000、SM/MA＝1-2/1的苯乙烯-马来酸酐共聚物的碱溶物或SMA部分酯化物。上述专利的光油在高速的凹版印刷过程中，易产生气泡，会引起印刷品有针孔，导致印刷品的合格率降低。
申请号为201510211845.X的中国发明专利公布了一种耐高温的水性光油及其制备方法，由以下质量百分比的原料组成：水性苯丙硬树脂乳液26％、水性苯丙软树脂乳液22％、水性苯丙耐高温树脂34％、有机硅氧烷助剂1.8％、有机硅消泡剂0.2％、聚乙烯蜡乳液10％、去离子水6％。其中，所述水性苯丙硬树脂乳液由以下质量百分比的原料组成：丙烯酸固体树脂10％-35％，苯乙烯10％-35％，甲基苯烯酸甲酯10％-30％，去离子水5％-25％。所述水性苯丙软树脂乳液由以下质量百分比的原料组成：丙烯酸固体树脂10％-35％，苯乙烯10％-35％，苯烯酸丁酯10％-30％，去离子水5％-25％。所述水性苯丙耐高温树脂由以下质量百分比的原料组成：丙烯酸固体树脂25％-50％，苯乙烯10％-30％，甲基苯烯酸甲酯10％-25％，去离子水5％-20％。该专利公布的光油主要应用在柔版预印工艺之中，具有一定的局限性；不同于上述专利，本发明光油不仅可用在软版中，还适用于高速的凹版印刷和凹凸模切一体化，具有良好的印刷适应性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种绿色环保，能有效解决软包硬化防伪过程中不耐高温而导致烫金工艺受限难题的耐高温水性光油及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种耐高温水性光油，该水性光油包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂70-90份，溶剂1-10份及助剂5-10份；
其中，所述的成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，所述的溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，所述的助剂包括有机硅或聚乙烯蜡乳液的一种或两种。
作为优选的技术方案，水性光油包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂75-90份，溶剂5-10份及助剂6-8份。
所述的水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂20-40份、苯乙烯20-40份、丙烯酸苯酯类树脂10-20份及去离子水5-10份混合后，控制温度为130-180℃，反应2-5h。
所述的去离子水与乙醇的质量比为1:1-4。
所述的助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，所述的有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:2-10。
一种耐高温水性光油的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂70-90份，溶剂1-10份及助剂5-10份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)所述的搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为20-30℃，搅拌时间为10-15分钟。
所述的水性苯丙烯酸树脂由丙烯酸酯类树脂与苯乙烯或丙烯酸苯酯类树脂共聚而成，通过选用不同的树脂结构、不同的配方、生产工艺及溶剂组成，可合成不同类型、不同性能和不同应用场合的苯丙烯酸树脂，具有优异的耐高温性、耐水性、耐溶剂性，耐磨耐划性。
本发明中，所述的苯丙烯酸树脂为油墨的成膜物质，所述的溶剂在油墨中主要用于分散苯丙烯酸树脂，所述的助剂在油墨中主要是改善光油的印刷性能。本发明制备所得水性光油的包装量可按需要进行调整，储存于塑料桶内，并用铝箔封口垫片高频热封，使产品保持密闭状态。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本产品属于水性光油，具有较好流平性和膜面平滑性，在各种纸张的表面均有良好的印刷适应性，保护印刷品的完整性及美观；
2)具有优良的耐高温性能且性能稳定、光泽度好、耐磨性好；
3)印品干后残留溶剂气味小，可应用于烟草和食品包装；
4)制备工艺简单，所得成品稳定性好，节约生产成本，适合于工业规模、高效率大生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例一种耐高温水性光油，包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂82份，溶剂10份及助剂8份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，去离子水与乙醇的质量比为1:3；助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:6。
水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂32份、苯乙烯25份、丙烯酸苯酯类树脂15份及去离子水8份混合后，控制温度为145℃，反应3h。
本实施例耐高温水性光油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂82份，溶剂10份及助剂8份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)中搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为25℃，搅拌时间为15分钟。
本实施例制得的耐高温水性光油的检测结果，如表1所示。
表1
实施例2
本实施例一种耐高温水性光油，包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂75份，溶剂5份及助剂6份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，去离子水与乙醇的质量比为1:1；助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:2。
水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂20份、苯乙烯20份、丙烯酸苯酯类树脂10份及去离子水5份混合后，控制温度为130℃，反应5h。
本实施例耐高温水性光油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂75份，溶剂5份及助剂6份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)中搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为20℃，搅拌时间为15分钟。
实施例3
本实施例一种耐高温水性光油，包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂90份，溶剂10份及助剂8份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，去离子水与乙醇的质量比为1:4；助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:10。
水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂40份、苯乙烯40份、丙烯酸苯酯类树脂20份及去离子水10份混合后，控制温度为180℃，反应2h。
本实施例耐高温水性光油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂90份，溶剂10份及助剂8份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)中搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为30℃，搅拌时间为10分钟。
实施例4
本实施例一种耐高温水性光油，包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂70份，溶剂1份及助剂5份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，去离子水与乙醇的质量比为1:2；助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:8。
水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂28份、苯乙烯32份、丙烯酸苯酯类树脂12份及去离子水5份混合后，控制温度为165℃，反应4h。
本实施例耐高温水性光油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂70份，溶剂1份及助剂5份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)中搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为28℃，搅拌时间为12分钟。
实施例5
本实施例一种耐高温水性光油，包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂72份，溶剂4份及助剂7份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，去离子水与乙醇的质量比为1:4；助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:4。
水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂35份、苯乙烯22份、丙烯酸苯酯类树脂16份及去离子水7份混合后，控制温度为145℃，反应3h。
本实施例耐高温水性光油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂72份，溶剂4份及助剂7份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)中搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为24℃，搅拌时间为15分钟。
实施例6
本实施例一种耐高温水性光油，包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂82份，溶剂9份及助剂7份；其中，成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，去离子水与乙醇的质量比为1:3；助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:7。
水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂27份、苯乙烯21份、丙烯酸苯酯类树脂15份及去离子水6份混合后，控制温度为155℃，反应2h。
本实施例耐高温水性光油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂82份，溶剂9份及助剂7份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
步骤(2)中搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为24℃，搅拌时间为15分钟。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种耐高温水性光油，其特征在于，该水性光油包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂70-90份，溶剂1-10份及助剂5-10份；
其中，所述的成膜树脂为水性苯丙烯酸树脂，所述的溶剂为去离子水与乙醇的混合溶剂，所述的助剂包括有机硅或聚乙烯蜡乳液的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温水性光油，其特征在于，该水性光油包括以下组分及重量份的含量：成膜树脂75-90份，溶剂5-10份及助剂6-8份。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温水性光油，其特征在于，所述的水性苯丙烯酸树脂由以下方法制备而成：按重量份将丙烯酸酯类树脂20-40份、苯乙烯20-40份、丙烯酸苯酯类树脂10-20份及去离子水5-10份混合后，控制温度为130-180℃，反应2-5h。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温水性光油，其特征在于，所述的去离子水与乙醇的质量比为1:1-4。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温水性光油，其特征在于，所述的助剂由有机硅及聚乙烯蜡乳液混合而成，所述的有机硅与聚乙烯蜡乳液的质量比为1:2-10。
6.如权利要求1至5任一项所述的一种耐高温水性光油的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)按以下各组分及重量份含量进行备料：
成膜树脂70-90份，溶剂1-10份及助剂5-10份；
(2)按重量份将成膜树脂置于搅拌桶中，在搅拌状态下，按重量份加入助剂，继续搅拌，再加入溶剂，搅拌均匀，调整粘度至柴氏4#杯15±2秒，pH值8.0±0.5，即制得所述的耐高温水性光油。
7.根据权利要求6所述的一种耐高温水性光油的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的搅拌的处理条件为：控制剪切力搅拌机的转速为1000转/分钟，温度为20-30℃，搅拌时间为10-15分钟。
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