CN107502052A - 一种水性油墨组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水性油墨组合物及其制备方法，其中水性油墨组合物主要包括以下以重量份数表示的组分：聚氨酯丙烯酸树脂10‑18份；蓖麻油醇酸树脂10‑15份；颜填料8‑12份；松油醇3‑5份；增稠剂5‑8份；有机硅流平剂3‑5份；消泡剂1‑3份；附着力促进剂3‑5份；水10‑12；乙醇5‑8份；光引发剂1‑3份。采用以上配比和组分制得的水性油墨组合物具有抗弯折、附着力强、柔韧性较佳的优点。

Description

一种水性油墨组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及水性油墨领域，更具体的说，它涉及一种水性油墨组合物及其制备方法。
背景技术
食品、饮料、药品以及儿童玩具等包装印刷品，具有较高的卫生条件要求。在这些产品的外包装印刷时，通常使用安全环保的水性油墨。
申请公布号为CN104356750A的中国专利公开了一种含檀香粉的低烟环保水性油墨，该水性油墨的原料主要包括：固含量为50-60％的水性氨基树脂乳液、固含量为40-50％的水性丙烯酸树脂乳液、月桂醇硫酸钠、聚磷酸铵、环丙基硼酸。以上文件中均采用水性氨基树脂乳液、水性丙烯酸树脂乳液结合作为树脂主体，但是，水性氨基树脂乳液干燥后，表面较硬，抗弯折性能较弱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水性油墨组合物，其具有抗弯折、附着力强、柔韧性较佳的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水性油墨组合物，包括以下以重量份数表示的组分：聚氨酯丙烯酸树脂10-18份；蓖麻油醇酸树脂10-15份；颜填料8-12份；松油醇5-10份；增稠剂5-8份；有机硅流平剂3-5份；消泡剂1-3份；附着力促进剂3-5份；水10-12；乙醇3-5份。
优选地，一种水性油墨组合物，包括以下以重量份数表示的组分：聚氨酯丙烯酸树脂15-18份；蓖麻油醇酸树脂12-15份；颜填料8-12份；松油醇8-10份；增稠剂5-8份；有机硅流平剂3-5份；消泡剂1-3份；附着力促进剂3-5份；水10-12；乙醇3-5份。
采用以上技术方案，聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂作为主体树脂，聚氨酯丙烯酸树脂具有较好的弹性和耐候性，柔韧性较佳；蓖麻油醇酸树脂流平性较佳，并且具有较好的耐候性和附着力，其与聚氨酯丙烯酸树脂结合提高水性油墨与承印物的粘结性能和粘结持久性。松油醇作为聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂的溶剂，提高聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂的分散性能。此外，松油醇具有一定香气，具有一定的提神作用。
聚氨酯丙烯酸树脂、蓖麻油醇酸树脂与增稠剂、附着力促进剂混合，提高水性油墨组合物的柔韧性和粘结性，进而提高水性油墨组合物的抗弯折性能。
进一步地，增稠剂为聚氨酯增稠剂。
采用聚氨酯增稠剂，提高其与聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂的相容性，提高水性油墨组合物的交联性，并且提高各组分之间的分散性。
进一步地，消泡剂为聚醚消泡剂。
水性油墨在制备过程中，由于搅拌或者组分本身的影响，不可避免会产生气泡。在水性油墨中添加聚醚消泡剂，其具有降低表面张力，提高水性油墨的铺展性和润湿性的特点。
进一步地，附着力促进剂为硅烷偶联剂。
采用以上技术方案，硅烷偶联剂进一步提高水性油墨的界面润湿性能，提高水性油墨与承印物之间的粘结作用。
本发明的另一目的在于提供一种水性油墨组合物的制备方法，其具有混合均匀，降低水性油墨组合物气泡的优点。
本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：一种水性油墨组合物的制备方法，包括如下步骤：
松油醇与乙醇搅拌混合制得松油醇溶液；
增稠剂与1/2水搅拌混合制得增稠剂溶液；
聚氨酯丙烯酸树脂、蓖麻油醇酸树脂与松油醇溶液和增稠剂溶液搅拌20-30min，转速为500-800r/min制得初混物；
初混物、颜填料、有机硅流平剂、消泡剂、附着力促进剂和剩余的水搅拌混合15-20min，转速为300-500r/min制得水性油墨组合物。
优选地，初混物的搅拌速度为600-800r/min。
优选地，水性油墨组合物的转速为300-400r/min。
采用以上技术方案，松油醇和增稠剂预先分散在相应的溶剂中，以便与聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂混合。聚氨酯丙烯酸树脂、蓖麻油醇酸树脂与松油醇溶液和增稠剂溶液混合，提高水性油墨的交联度和粘结性能，并且在该搅拌速度下，各组分之间混合更加均匀。此外，再在初混物中加入颜填料、有机硅流平剂、消泡剂和附着力促进剂，进一步提高水性油墨的柔性和粘结性能，提高水性油墨的抗弯折性。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明制得的水性油墨组合物具有一定的抗弯折性能，聚氨酯丙烯酸树脂与蓖麻油醇酸树脂结合，二者与松油醇结合，提高水性油墨的柔韧性和弹性，水性油墨组合物具有较佳的柔性和抗弯折性能；
2、本发明制得的水性油墨组合物具有较佳的粘结性能，水性油墨组合物中加入增稠剂、附着力促进剂，这些添加剂与聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂结合，提高水性油墨组合物的交联性，增加水性油墨组合物与承印物之间的粘结性能；
3、本发明制得的水性油墨具有一定香味，水性油墨组合物中加入松香醇，除提高水性油墨组合物的柔韧性，还可起到香精的作用，起到驱除异味、提神醒脑的作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
本发明所涉及的原料均为市售，具体规格如表1所示。
表1本发明所涉及的原料规格
实施例：
一种水性油墨组合物的制备方法，包括如下步骤：
松油醇与乙醇搅拌混合制得松油醇溶液；
增稠剂与1/2体积的水搅拌混合制得增稠剂溶液；
聚氨酯丙烯酸树脂、蓖麻油醇酸树脂、松油醇溶液和增稠剂溶液混合搅拌时间为t1，t1＝20min，转速为r1，r1＝500r/min制得初混物；
初混物、颜填料、有机硅流平剂、消泡剂、附着力促进剂和剩余的水搅拌混合，混合时间为t2，t2＝15min，转速为r2，r2＝300r/min制得水性油墨组合物。
实施例一至实施例六按照上述方法制备水性油墨组合物，具体的配比和工艺如表2所示。
表2实施例一至实施例六中水性油墨组合物的配比及工艺
按照实施例一至实施例六的配比和工艺制得的水性油墨组合物进行性能测试，具体测试如下所示：
附着力按照GB/T9286-88的标准测试；
粘度测试：以涂4号粘度杯量取水性油墨，计算水性油墨流出的时间；
耐水性测试：水性油墨印刷在纸张上，在印刷部分滴水，观察纸张表面的水性油墨情况；
耐乙醇测试：水性油墨印刷在纸张上，在印刷部分滴乙醇，观察纸张表面的水性油墨情况；
抗弯折性能测试：水性油墨印刷在纸张上，待完全干燥后，对印刷部分反复弯折10次，观察印刷部分是否起脏；弯折30次，观察印刷部分是否脱落；
耐磨性能测试：水性油墨印刷在纸张上，待干燥后，在印刷部分表面摩擦50次，观察是否有明显划痕；在印刷部分表面摩擦200次，观察是否有油墨转移。
实施例一至实施例六制得水性油墨组合物的测试结果如表3所示。
表3实施例一至实施例六制得的水性油墨组合物的测试结果
由以上数据可知，各实施例制得的水性油墨组合物颜色鲜亮，与标样近似。粘度在50-55s之间，制得的水性油墨组合物粘度适中，水性油墨印刷在纸张上，不容易起脏，也不会透印。水性油墨的耐水性和耐乙醇性能较佳。水性油墨印刷在纸张上，多次弯折印刷部分，水性油墨不会起脏、脱落，说明水性油墨具有较好的柔韧性和弹性。多次打磨印刷部分，无油墨转移，水性油墨具有较佳的耐磨性。此外，各实施例制得的水性油墨组合物具有香气，起到类似香精的作用。
对比例：
对比例一与实施例一的区别在于：未添加松油醇。
对比例二与实施例一的区别在于：聚氨酯丙烯酸树脂的质量为5kg，蓖麻油醇酸树脂的质量为15kg。
对比例三与实施例一的区别在于：聚氨酯丙烯酸树脂的质量为15kg，蓖麻油醇酸树脂的质量为5kg。
对比例四与实施例一的区别在于：未添加附着力促进剂。
对比例一至对比例四制得的水性油墨组合物进行性能测试，具体测试结果如表4所示。
表4对比例一至对比例四制得的水性油墨组合物
由以上数据可知，若水性油墨组合物中不添加松油醇，水性油墨组合物的附着力下降，分散不均匀，并且耐水、耐乙醇性能较差。经多次弯折后，水性油墨容易脱色，柔韧性有所降低，并且其与承印物之间的粘结性能较差。
调整聚氨酯丙烯酸树脂和蓖麻油醇酸树脂的比例，二者的比例对水性油墨的粘度有较大影响，影响水性油墨的柔韧性和弹性。
附着力促进剂对水性油墨的附着力起到辅助作用，若未添加附着力促进剂，水性油墨的附着力、抗弯折性能和耐磨性能均有所下降，影响水性油墨的使用。

Claims (8)

1.一种水性油墨组合物，其特征在于，包括以下以重量份数表示的组分：聚氨酯丙烯酸树脂10-18份；蓖麻油醇酸树脂10-15份；颜填料8-12份；松油醇3-5份；增稠剂5-8份；有机硅流平剂3-5份；消泡剂1-3份；附着力促进剂3-5份；水10-12；乙醇5-8份；光引发剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的水性油墨组合物，其特征在于：包括以下以重量份数表示的组分：聚氨酯丙烯酸树脂15-18份；蓖麻油醇酸树脂12-15份；颜填料8-12份；松油醇3-5份；增稠剂5-8份；有机硅流平剂3-5份；消泡剂1-3份；附着力促进剂3-5份；水10-12；乙醇5-8份；光引发剂1-3份。
3.根据权利要求1或2任一项所述的水性油墨组合物，其特征在于：增稠剂为聚氨酯增稠剂。
4.根据权利要求1或2任一项所述的水性油墨组合物，其特征在于：消泡剂为聚醚消泡剂。
5.根据权利要求1或2任一项所述的水性油墨组合物，其特征在于：附着力促进剂为硅烷偶联剂。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的水性油墨组合物的制备方法，其特征在于：
松油醇与乙醇搅拌混合制得松油醇溶液；
增稠剂与1/2水搅拌混合制得增稠剂溶液；
聚氨酯丙烯酸树脂、蓖麻油醇酸树脂与松油醇溶液和增稠剂溶液搅拌20-30min，转速为500-800r/min制得初混物；
初混物、颜填料、有机硅流平剂、消泡剂、附着力促进剂和剩余的水搅拌混合15-20min，转速为300-500r/min制得水性油墨组合物。
7.根据权利要求6所述的水性油墨组合物的制备方法，其特征在于：初混物的搅拌速度为600-800r/min。
8.根据权利要求6所述的水性油墨组合物的制备方法，其特征在于：水性油墨组合物的转速为300-400r/min。
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