CN107573758A - 一种pe薄膜凹版印刷用水性油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PE薄膜凹版印刷用水性油墨及其制备方法，由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液20‑50份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液30‑60份、聚醚改性有机硅流平剂0.5‑3份、氟硅改性丙烯酸酯10‑50份、有机硅氧烷附着力促进剂0.5‑5份、有机硅消泡剂0.1‑5份、聚乙烯蜡乳液1‑5份、水性凹版色浆10‑20份、无水乙醇1‑5份、水1‑5份。本发明通过在水性油墨中加入氟硅改性丙烯酸酯，有效提高水性油墨耐腐蚀性能，延长水性油墨的使用寿命。

Description

一种PE薄膜凹版印刷用水性油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性油墨及其制备方法，特别是涉及一种PE薄膜凹版印刷用水性油墨及其制备方法。

背景技术

油墨作为一种用于印刷的重要材料，通过不同的工艺将图案、文字印刷在承印物表面，形成粘附牢固、具有一定强度、连续的固态涂层，能很好的起到装饰物件表面的作用，因此广泛应用于印刷行业，PE薄膜是一种常包装薄膜，具有防潮性、透湿性小等特点，可广泛应用于高档纸杯、药袋、婴儿尿不湿等生活用品中。但应用于PE薄膜的水性油墨不耐腐蚀，在长期使用过程中会因腐蚀等影响而产生脱落，导致PE薄膜的标识不清。

发明内容

本发明提供了一种PE薄膜凹版印刷用水性油墨及其制备方法，以至少解决现有技术中水性油墨不耐使用，常因腐蚀等原因而脱落的问题。

本发明提供了一种PE薄膜凹版印刷用水性油墨，由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液20-50份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液30-60份、聚醚改性有机硅流平剂0.5-3份、氟硅改性丙烯酸酯10-50份、有机硅氧烷附着力促进剂0.5-5份、有机硅消泡剂0.1-5份、聚乙烯蜡乳液1-5份、水性凹版色浆10-20份、无水乙醇1-5份、水1-5份。

进一步地，所述氟硅改性丙烯酸酯是由全氟烷基醇、芳香族二异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷和丙烯酸酯按照摩尔比1：(1-1.5)：(1-1.5)：(3-6)反应而成。

更进一步地，全氟烷基醇选自全氟烷基乙基醇、全氟烷基二乙基醇、全氟烷基丙基醇中的一种或多种。

更进一步地，芳香族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或多种。

更进一步地，丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丙酯中的一种或多种。

进一步地，所述水性凹版色浆重量份的原料组成：色粉15-35份、丙烯酸研磨树脂45-70份、水5-25份、具羟基紫外吸收剂1-10份。

本发明另一目的在于提供一种上述PE薄膜凹版印刷用水性油墨的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

取水性苯丙凹印硬树脂乳液和氟硅改性丙烯酸酯在500-3000转/分钟的条件下搅拌分散20-35分钟；以20-40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印PE软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂、水性凹版色浆；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散5-20分钟，所得液体即为PE薄膜凹版印刷用水性油墨。

进一步地，所述氟硅改性丙烯酸酯的制备方法如下：

步骤1：取全氟烷基醇与芳香族二异氰酸酯按照摩尔比1：(1-1.5)混合，加入占反应液总重0.5～2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应1-24小时，反应温度20-70℃；

步骤2：取步骤1反应后的液体，按照液体中全氟烷基醇含量与聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1：(1-1.5)加入聚二甲基硅氧烷，在无水条件下反应10小时，反应温度30-100℃；

步骤3：取步骤2反应后的液体，按照液体中全氟烷基醇含量与丙烯酸酯的摩尔比为1：(3-6)加入丙烯酸酯，并加入占反应液总重0.5～2％的二月桂酸二丁基锡，在40-60℃的无水条件下反应5-24小时，得到氟硅改性丙烯酸酯。

本发明相对于现有技术，通过采用全氟烷基醇与聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯进行化学反应，使丙烯酸酯固定携带卤素和硅元素结构，进而形成结构稳定的氟硅改性丙烯酸酯，利用氟硅耐腐蚀、防污染的特性，使生产出的水性油墨能够长期结合在PE薄膜表面而不受腐蚀影响，提高水性油墨在PE表面的防腐耐用度，延长水性油墨的使用寿命。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。

实施例1-3所用氟硅改性丙烯酸酯的制备方法如下：

步骤1：取全氟烷基二乙基醇与芳香族二异氰酸酯按照摩尔比1：1.5混合，加入占反应液总重0.5％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应15小时，反应温度70℃；

步骤2：取步骤1反应后的液体，按照液体中全氟烷基醇含量与聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1：1.5加入聚二甲基硅氧烷，在无水条件下反应10小时，反应温度100℃；

步骤3：取步骤2反应后的液体，按照液体中全氟烷基醇含量与丙烯酸酯的摩尔比为1：3加入丙烯酸酯，并加入占反应液总重0.5％的二月桂酸二丁基锡，在60℃的无水条件下反应15小时，得到氟硅改性丙烯酸酯。

实施例1

本实施例水性油墨由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液20份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液30份、聚醚改性有机硅流平剂0.5份、氟硅改性丙烯酸酯10份、有机硅氧烷附着力促进剂0.5份、有机硅消泡剂0.1份、聚乙烯蜡乳液1份、水性凹版色浆10份、无水乙醇1份、水1份。

本实施例水性油墨的制备方法，如下：

取水性苯丙凹印硬树脂乳液和氟硅改性丙烯酸酯在500转/分钟的条件下搅拌分散20分钟；以20分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印PE软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂、水性凹版色浆；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为PE薄膜凹版印刷用水性油墨。

实施例2

本实施例水性油墨由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液20份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液60份、聚醚改性有机硅流平剂3份、氟硅改性丙烯酸酯10份、有机硅氧烷附着力促进剂5份、有机硅消泡剂0.1份、聚乙烯蜡乳液1份、水性凹版色浆10份、无水乙醇1份、水1份。

本实施例水性油墨的制备方法，如下：

取水性苯丙凹印硬树脂乳液和氟硅改性丙烯酸酯在1000转/分钟的条件下搅拌分散25分钟；以35分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印PE软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂、水性凹版色浆；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为PE薄膜凹版印刷用水性油墨。

实施例3

本实施例水性油墨由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液50份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液60份、聚醚改性有机硅流平剂3份、氟硅改性丙烯酸酯50份、有机硅氧烷附着力促进剂5份、有机硅消泡剂5份、聚乙烯蜡乳液5份、水性凹版色浆20份、无水乙醇5份、水5份。其中，所述水性凹版色浆包括重量份原料如下：色粉20份、丙烯酸研磨树脂45份、水15份、具羟基紫外吸收剂5份。特别的具羟基紫外吸收剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

本实施例水性油墨的制备方法，如下：

取水性苯丙凹印硬树脂乳液和氟硅改性丙烯酸酯在2000转/分钟的条件下搅拌分散35分钟；以40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印PE软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂、水性凹版色浆；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为PE薄膜凹版印刷用水性油墨。

对照例

本对照例水性油墨由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液20份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液30份、聚醚改性有机硅流平剂0.5份、有机硅氧烷附着力促进剂0.5份、有机硅消泡剂0.1份、聚乙烯蜡乳液1份、水性凹版色浆10份、无水乙醇1份、水18份。

本对照例水性油墨的制备方法，如下：

取水性苯丙凹印硬树脂乳液在500转/分钟的条件下搅拌分散20分钟；以20分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印PE软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂、水性凹版色浆；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散20分钟，所得液体即为PE薄膜凹版印刷用水性油墨。

上述实施例1-3及对照例制得水性油墨的性能检测如下表所示：

如上表所示，本发明实施例1-3相比于对照例，通过在水性油墨中加入氟硅改性丙烯酸酯，利用氟硅元素的耐腐蚀性能，有效提高水性油墨的耐腐蚀能力，在耐湿热性检测过后，水性油墨的绘体仍能完好保存，无明显脱落。

此外，本发明实施例3通过加入具羟基紫外吸收剂，使水性油墨具有较好的耐紫外辐射的性能，实施例3水性油墨的绘体在长时间照射后仍能完好保存，而实施例1-2及对照例中的水性油墨绘体则受损老化明显，产生变色及脱落。

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其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PE薄膜凹版印刷用水性油墨，其特征在于，所述水性油墨由以下重量比的原料组成：水性苯丙凹印硬树脂乳液20-50份、水性苯丙凹印PE软树脂乳液30-60份、聚醚改性有机硅流平剂0.5-3份、氟硅改性丙烯酸酯10-50份、有机硅氧烷附着力促进剂0.5-5份、有机硅消泡剂0.1-5份、聚乙烯蜡乳液1-5份、水性凹版色浆10-20份、无水乙醇1-5份、水1-5份。

2.根据权利要求1所述PE薄膜凹版印刷用水性油墨，其特征在于，所述氟硅改性丙烯酸酯是由全氟烷基醇、芳香族二异氰酸酯、聚二甲基硅氧烷和丙烯酸酯按照摩尔比1：(1-1.5)：(1-1.5)：(3-6)反应而成。

3.根据权利要求2所述PE薄膜凹版印刷用水性油墨，其特征在于，全氟烷基醇选自全氟烷基乙基醇、全氟烷基二乙基醇、全氟烷基丙基醇中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述PE薄膜凹版印刷用水性油墨，其特征在于，芳香族二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述PE薄膜凹版印刷用水性油墨，其特征在于，丙烯酸酯选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异丙酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述PE薄膜凹版印刷用水性油墨，其特征在于，所述水性凹版色浆重量份的原料组成：色粉15-35份、丙烯酸研磨树脂45-70份、水5-25份、具羟基紫外吸收剂1-10份。

7.一种如权利要求1所述PE薄膜凹版印刷用水性油墨的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

取水性苯丙凹印硬树脂乳液和氟硅改性丙烯酸酯在500-3000转/分钟的条件下搅拌分散20-35分钟；以20-40分钟为每次添加原料的间隔，依次添加水性苯丙凹印PE软树脂乳液、聚乙烯蜡乳液聚醚、改性有机硅流平剂、有机硅氧烷附着力促进剂、有机硅消泡剂、水性凹版色浆；添加完毕后，加入质量比为1:1的水与无水乙醇，搅拌分散5-20分钟，所得液体即为PE薄膜凹版印刷用水性油墨。

8.根据权利要求7的制备方法，其特征在于，所述氟硅改性丙烯酸酯的制备方法如下：

步骤1：取全氟烷基醇与芳香族二异氰酸酯按照摩尔比1：(1-1.5)混合，加入占反应液总重0.5～2％的二月桂酸二丁基锡，在无水条件下反应1-24小时，反应温度20-70℃；

步骤2：取步骤1反应后的液体，按照液体中全氟烷基醇含量与聚二甲基硅氧烷的摩尔比为1：(1-1.5)加入聚二甲基硅氧烷，在无水条件下反应10小时，反应温度30-100℃；

步骤3：取步骤2反应后的液体，按照液体中全氟烷基乙基醇含量与丙烯酸酯的摩尔比为1：(3-6)加入丙烯酸酯，并加入占反应液总重0.5～2％的二月桂酸二丁基锡，在40-60℃的无水条件下反应5-24小时，得到氟硅改性丙烯酸酯。