CN107987606A - 一种应用在纸质印刷上的水性油墨 - Google Patents

一种应用在纸质印刷上的水性油墨 Download PDF

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Abstract

本发明涉及油墨印刷技术领域，公开了一种应用在纸质印刷上的水性油墨，通过对丙烯酸树脂进行合成改性，来提高水性油墨的干燥速度、光泽度和抗酸碱及耐水性，制备得到的水性油墨干燥速度提高位为50‑60毫米/分钟，光泽度达到89%以上，耐酸碱性和抗水性能达到4级，着色力达到98%以上，附着力达到0级，细度低于10微米，粘度低至45‑50mPa·s，性能稳定，解决了水性油墨中存在的不足，提高了水性油墨的综合性能，适用于环保型纸张的印刷。

Description

一种应用在纸质印刷上的水性油墨
技术领域
本发明属于油墨印刷技术领域，具体涉及一种应用在纸质印刷上的水性油墨。
背景技术
水性油墨简称为炎黄水墨，柔性版水性墨也称液体油墨，它主要由水溶性树脂、有机颜料、溶剂及相关助剂经复合研磨加工而成。水性油墨特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。水性油墨是由连结料、颜料、助剂等物质组成的均匀浆状物质。连结料提供油墨必要的转移性能，颜料赋予油墨以色彩。水性油墨的连结料主要分为两种类型:水稀释型和水分散型。前者可以使用的树脂类型有很多种，比如顺丁烯二酸树脂、紫胶、马来酸树脂改性虫胶、乌拉坦、水溶性丙烯酸树脂和水性氨基树脂等。水分散型的连结料是在水中通过乳化的单体聚合所得，它是两相体系，其中油相以颗粒状在水相中分散，虽不能够被水溶解，但能够被水稀释，所以也可以认为是水包油乳液型。
连接料是油墨中最重要的部分，是影响油墨印刷性能的关键因素，水性连接料品质的好换直接影响水性油墨的各项性能，而水性树脂是决定连接料性能的关键因素。它对油墨的黏度、附着力、光泽、干燥及印刷适应性都有很大的影响，丙烯酸树脂作为最常用的水性树脂，为获得良好的着色力，就需要通过提高墨膜的厚度，这间接降低了油墨的干燥速度，二是通过提高颜料的含量，但是颜料含量的提高又会增大油墨的粘度，导致干燥速度、光泽度、抗水性、着色力和附着力均下降。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种应用在纸质印刷上的水性油墨，制备得到物理化学性能极好的碱可溶性改性丙烯酸树脂，从而获得综合性能良好的水性油墨。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：改性丙烯酸树脂40-50份、颜料15-25份、填料1.5-1.8份、分散剂1.2-1.4份、中和剂1.0-1.2份、防沉淀剂0.6-0.8份、消泡剂0.3-0.5份、增稠剂0.2-0.4份、溶剂30-40份；
所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份计准备以下原料：甲基丙烯酸甲酯45-55份、丙烯酸丁酯35-45份、丙烯酸30-35份、聚乙烯丁缩醛15-20份、丙烯酸羟丙酯10-15份、过硫酸铵7-10份、十二烷基硫酸钠3-5份、OP-10 1.0-1.2份、氯化铁0.5-0.8份、硼酸2.5-3.0份、碳酸氢钠1.5-2.0份、氨水2.0-3.0份、去离子水80-90份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯与水混合，加入十二烷基硫酸钠、OP-10，置于恒温水浴锅加热至75-85℃，搅拌20-30分钟，加入过硫酸铵，升温至80-85℃，分3次将聚乙烯丁缩醛加入到反应体系中进行反应，每次间隔时间分别为50-60分钟、30-40分钟；
（3）反应2-3小时后，将氯化铁加入到氨水中，配制成溶液，开始滴加混合溶液，控制匀速滴加，滴加速度为50-60滴/分钟，滴加完毕后升温至90-95℃并保温1-2小时，然后加入剩余成分进行搅拌反应，3-4小时后结束反应，降温后过滤、洗涤、干燥即得。
作为对上述方案的进一步描述，所述分散剂是由木质素磺酸钠、烷基硫酸酯钠、聚氧乙烯环基醚、钛酸酯偶联剂按照质量比为10-12:7-9:6-7:3-4的比例混合制备的。
作为对上述方案的进一步描述，所述中和剂为一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照质量百分比计由以下成分制成：高岭土占30-40%、二氧化钛占15-20%、锌粉占10-15%、剩余为滑石粉。
本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有丙烯酸树脂型水性油墨存在诸多不足的问题，本发明提供了一种应用在纸质印刷上的水性油墨，通过对丙烯酸树脂进行合成改性，来提高水性油墨的干燥速度、光泽度和抗酸碱及耐水性，制备得到的水性油墨干燥速度提高位为50-60毫米/分钟，光泽度达到89%以上，耐酸碱性和抗水性能达到4级，着色力达到98%以上，附着力达到0级，细度低于10微米，粘度低至45-50mPa·s，性能稳定，解决了水性油墨中存在的不足，提高了水性油墨的综合性能，适用于环保型纸张的印刷。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：改性丙烯酸树脂40份、颜料15份、填料1.5份、分散剂1.2份、中和剂1.0份、防沉淀剂0.6份、消泡剂0.3份、增稠剂0.2份、溶剂30份；
所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份计准备以下原料：甲基丙烯酸甲酯45份、丙烯酸丁酯35份、丙烯酸30份、聚乙烯丁缩醛15份、丙烯酸羟丙酯10份、过硫酸铵7份、十二烷基硫酸钠3份、OP-10 1.0份、氯化铁0.5份、硼酸2.5份、碳酸氢钠1.5份、氨水2.0份、去离子水80份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯与水混合，加入十二烷基硫酸钠、OP-10，置于恒温水浴锅加热至75℃，搅拌20分钟，加入过硫酸铵，升温至80℃，分3次将聚乙烯丁缩醛加入到反应体系中进行反应，每次间隔时间分别为50分钟、30分钟；
（3）反应2小时后，将氯化铁加入到氨水中，配制成溶液，开始滴加混合溶液，控制匀速滴加，滴加速度为50滴/分钟，滴加完毕后升温至90℃并保温1小时，然后加入剩余成分进行搅拌反应，3小时后结束反应，降温后过滤、洗涤、干燥即得。
作为对上述方案的进一步描述，所述分散剂是由木质素磺酸钠、烷基硫酸酯钠、聚氧乙烯环基醚、钛酸酯偶联剂按照质量比为10:7:6:3的比例混合制备的。
作为对上述方案的进一步描述，所述中和剂为一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照质量百分比计由以下成分制成：高岭土占30%、二氧化钛占15%、锌粉占10%、剩余为滑石粉。
实施例2
一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：改性丙烯酸树脂45份、颜料20份、填料1.6份、分散剂1.3份、中和剂1.1份、防沉淀剂0.7份、消泡剂0.4份、增稠剂0.3份、溶剂35份；
所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份计准备以下原料：甲基丙烯酸甲酯50份、丙烯酸丁酯40份、丙烯酸32份、聚乙烯丁缩醛18份、丙烯酸羟丙酯12份、过硫酸铵8份、十二烷基硫酸钠4份、OP-10 1.1份、氯化铁0.6份、硼酸2.8份、碳酸氢钠1.8份、氨水2.5份、去离子水85份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯与水混合，加入十二烷基硫酸钠、OP-10，置于恒温水浴锅加热至80℃，搅拌25分钟，加入过硫酸铵，升温至82℃，分3次将聚乙烯丁缩醛加入到反应体系中进行反应，每次间隔时间分别为55分钟、35分钟；
（3）反应2.5小时后，将氯化铁加入到氨水中，配制成溶液，开始滴加混合溶液，控制匀速滴加，滴加速度为55滴/分钟，滴加完毕后升温至93℃并保温1.5小时，然后加入剩余成分进行搅拌反应，3.5小时后结束反应，降温后过滤、洗涤、干燥即得。
作为对上述方案的进一步描述，所述分散剂是由木质素磺酸钠、烷基硫酸酯钠、聚氧乙烯环基醚、钛酸酯偶联剂按照质量比为11:8:6.5:3.5的比例混合制备的。
作为对上述方案的进一步描述，所述中和剂为一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照质量百分比计由以下成分制成：高岭土占35%、二氧化钛占18%、锌粉占12%、剩余为滑石粉。
实施例3
一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：改性丙烯酸树脂50份、颜料25份、填料1.8份、分散剂1.4份、中和剂1.2份、防沉淀剂0.8份、消泡剂0.5份、增稠剂0.4份、溶剂40份；
所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份计准备以下原料：甲基丙烯酸甲酯55份、丙烯酸丁酯45份、丙烯酸35份、聚乙烯丁缩醛20份、丙烯酸羟丙酯15份、过硫酸铵10份、十二烷基硫酸钠5份、OP-10 1.2份、氯化铁0.8份、硼酸3.0份、碳酸氢钠2.0份、氨水3.0份、去离子水90份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯与水混合，加入十二烷基硫酸钠、OP-10，置于恒温水浴锅加热至85℃，搅拌30分钟，加入过硫酸铵，升温至85℃，分3次将聚乙烯丁缩醛加入到反应体系中进行反应，每次间隔时间分别为60分钟、40分钟；
（3）反应2-3小时后，将氯化铁加入到氨水中，配制成溶液，开始滴加混合溶液，控制匀速滴加，滴加速度为60滴/分钟，滴加完毕后升温至95℃并保温2小时，然后加入剩余成分进行搅拌反应，4小时后结束反应，降温后过滤、洗涤、干燥即得。
作为对上述方案的进一步描述，所述分散剂是由木质素磺酸钠、烷基硫酸酯钠、聚氧乙烯环基醚、钛酸酯偶联剂按照质量比为12:9:7:4的比例混合制备的。
作为对上述方案的进一步描述，所述中和剂为一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
作为对上述方案的进一步描述，所述填料按照质量百分比计由以下成分制成：高岭土占40%、二氧化钛占20%、锌粉占15%、剩余为滑石粉。

Claims (4)

1.一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，按照重量份计由以下成分制成：改性丙烯酸树脂40-50份、颜料15-25份、填料1.5-1.8份、分散剂1.2-1.4份、中和剂1.0-1.2份、防沉淀剂0.6-0.8份、消泡剂0.3-0.5份、增稠剂0.2-0.4份、溶剂30-40份；
所述改性丙烯酸树脂的制备方法包括以下步骤：
（1）按照重量份计准备以下原料：甲基丙烯酸甲酯45-55份、丙烯酸丁酯35-45份、丙烯酸30-35份、聚乙烯丁缩醛15-20份、丙烯酸羟丙酯10-15份、过硫酸铵7-10份、十二烷基硫酸钠3-5份、OP-10 1.0-1.2份、氯化铁0.5-0.8份、硼酸2.5-3.0份、碳酸氢钠1.5-2.0份、氨水2.0-3.0份、去离子水80-90份；
（2）将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯与水混合，加入十二烷基硫酸钠、OP-10，置于恒温水浴锅加热至75-85℃，搅拌20-30分钟，加入过硫酸铵，升温至80-85℃，分3次将聚乙烯丁缩醛加入到反应体系中进行反应，每次间隔时间分别为50-60分钟、30-40分钟；
（3）反应2-3小时后，将氯化铁加入到氨水中，配制成溶液，开始滴加混合溶液，控制匀速滴加，滴加速度为50-60滴/分钟，滴加完毕后升温至90-95℃并保温1-2小时，然后加入剩余成分进行搅拌反应，3-4小时后结束反应，降温后过滤、洗涤、干燥即得。
2.如权利要求1所述一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，所述分散剂是由木质素磺酸钠、烷基硫酸酯钠、聚氧乙烯环基醚、钛酸酯偶联剂按照质量比为10-12:7-9:6-7:3-4的比例混合制备的。
3.如权利要求1所述一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，所述中和剂为一乙醇胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种。
4.如权利要求1所述一种应用在纸质印刷上的水性油墨，其特征在于，所述填料按照质量百分比计由以下成分制成：高岭土占30-40%、二氧化钛占15-20%、锌粉占10-15%、剩余为滑石粉。
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