CN109868007A

CN109868007A - 一种热转印发泡油墨及其制备方法和在塑胶制品上的用途

Info

Publication number: CN109868007A
Application number: CN201910154132.2A
Authority: CN
Inventors: 璧靛缓; 赵建
Original assignee: LUZHOU TUOLIYUAN PLASTIC PRODUCTS Co Ltd
Current assignee: LUZHOU TUOLIYUAN PLASTIC PRODUCTS Co Ltd
Priority date: 2019-02-28
Filing date: 2019-02-28
Publication date: 2019-06-11

Abstract

本发明公开了一种热转印发泡油墨及其制备方法和在塑胶制品上的用途，原料包括如下重量份的物质：低分子醇10～20份、有机硅微球5～10份、丙烯酸树脂10～20份、XL‑70 2～4份、增稠剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜料8～10份和水30～50份。本发明有机硅微球发泡油墨，通过自制的有机硅微球，有效的提升了最终产品的性能，附着牢度佳、色彩鲜艳、纹路清晰、发泡倍数范围宽，使用水做溶剂，绿色环保，制备工艺简单，成本低，并且特别适合用于塑料制品表面的印刷。

Description

一种热转印发泡油墨及其制备方法和在塑胶制品上的用途

技术领域

本发明涉及微球发泡油墨领域，特别是涉及有机硅微球发泡油墨。

背景技术

发泡油墨，是指印刷后的墨迹经加热、固化处理后会发起点阵状的泡体，使图纹、印迹产生凸起，且具有一定高度的油墨。发泡油墨有两种：一种是微球发泡油墨，另一种是沟底发泡油墨。

微球发泡油墨是利用微球的特有性能，将它分散到专用聚合物的连接料中，并加入一些其它原料而制成的。这种油墨通过丝网印刷方法印在纸张、纺织品等承印物上，经过低温干燥、烘道加热到120～140℃，几秒钟后油墨中的微球便会膨胀形成无数微小气孔，从而使图文呈现出立体效果。

微球发泡油墨被广泛应用于新的点字印刷系统。用发泡油墨印刷点字，不但可以进行快速、大量的印刷，而且可以充分利用纸的两面进行印刷。新的点字印刷系统具有下列优点：①由于使用计算机，可大大缩短制版的工艺过程，并且可大量、快速印刷点字盲文书籍；②点字印刷不仅可以印刷盲文的凸字，而且还可以印刷图案；③纸张两面都可以印刷。一册书的厚薄只是原来用锌版进行点字印刷的2/3，可以大量节约成本；④点字耐用，不易破损。

现在的微球发泡油墨，仍然存在着附着力不够好，发泡倍数低，韧性差，污染环境等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种有机硅微球发泡油墨，能够具有宽范围的发泡倍数，附着牢度佳，环境友好。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种有机硅微球发泡油墨，其原料包括如下重量份的物质：低分子醇10～20份、有机硅微球5～10份、丙烯酸树脂10～20份、XL-70 2～4份、增稠剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜料8～10份和水30～50份。

所述XL-70为巴斯夫的异构醇醚类产品。

进一步地，所述有机硅微球的原料包括如下重量份的物质：K12 0.02～0.05份、聚乙烯醇0.5～1份、正己烷2～8份、有机硅单体6～8份、甲基丙烯酸甲酯3～5份、丙烯酸丁酯2～4份、KH570 0.2～1份、过硫酸铵0.2～0.5份、pH调节剂和水15～25份。

所述K12为十二烷基硫酸钠。

所述KH570为硅烷偶联剂：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

进一步地，所述有机硅单体选自甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷、氟硅单体中的一种或几种；所述pH调节剂为质量浓度为1％的氨水。

进一步地，所述增稠剂增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂有效含量50～60％，粘度2000～3000mPa.s；所述丙烯酸树脂选自拜耳丙烯酸树脂A760、A870、AXP中的一种或多种。

进一步地，所述消泡剂选自乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；所述低分子醇选自甲醇、乙醇、异丙醇的一种或多种。

进一步地，所述颜料选自炭黑、铁黑、钛白粉、锌钡白、氧化铁红、镉红、铬黄、氧化铁黄、氧化铬绿、酞菁铬绿、铁蓝、群青、酞菁蓝中的一种或多种。

进一步地，所述有机硅微球粒径为10～20μm，壳体厚度为5～10μm，发泡倍数为30～60倍。

本发明还提供上述发泡油墨的制备方法，包括下列内容：

(1)制备有机硅微球：

①向反应器皿中加入K12、聚乙烯醇、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、有机硅单体、KH570和水，搅拌均匀得预乳液。

②取步骤①所得预乳液总质量30～50％的预乳液，加入配方中过硫酸铵总量1/3的过硫酸铵，在40～50℃反应0.5～1h；

③40～50℃向步骤②中的预乳液中先后滴加余下的预乳液和按照配方量剩余的过硫酸铵的水溶液，滴加完后在50～55℃下保温1.5～2.5h；其中，滴加预乳液和过硫酸铵水溶液的时间一共为1.0～1.5h；

④降温至室温，加入pH调节剂至体系pH值为6.5～7.5，经过滤、干燥后即得有机硅微球；

(2)将低分子醇、有机硅微球、丙烯酸树脂、XL-70、增稠剂、消泡剂、颜料和水混合均匀即得。

在本发明的具体实施方式中，上述反应均在密闭的容器中进行。

本发明还提供了上述发泡油墨在热转印工艺中的应用。

进一步地，是将所述发泡油墨用于塑料制品表面的热转印工艺。

所述塑料制品是指通过塑料或塑胶制成的物品，包括但不限于塑料酒盒、塑料包装袋、塑料礼品盒等。

本发明的有益效果是：

(1)本发明有机硅微球发泡油墨，通过自制的有机硅微球，有效的提升了最终产品的性能，能够使图纹、印迹有效凸起，且附着牢度佳、色彩鲜艳、纹路清晰、发泡倍数范围宽、立体效果好，极具观赏性。

(2)本发明有机硅微球发泡油墨，采用水做溶剂，避免了使用过程中挥发出大量的有机溶剂，绿色环保，也有利于工作人员的身体健康。

(3)本发明有机硅微球发泡油墨特别适合用于塑料制品的表面的印刷，在非平面有转角的地方如酒盒的转角处等都能很好的转印和立体效果，解决了现有的发泡油墨在塑料制品的表面附着力不够好、转角处立体效果不能保证的问题，制品收缩率小，撕裂强度大，韧性好，且与印刷在纸质品上的产品相比，更方便回收。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在实施例中：

XL-70为巴斯夫的异构醇醚类产品；

K12为十二烷基硫酸钠；

KH570为硅烷偶联剂：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

实施例1

(1)向反应器皿中加入K12 0.02kg、聚乙烯醇0.5kg、正己烷2kg、γ-氯丙基三氯硅烷6kg、甲基丙烯酸甲酯3kg、丙烯酸丁酯2kg、KH570 0.2kg和水15kg，搅拌均匀得预乳液。

(2)取步骤(1)所得预乳液总质量30％的预乳液，一次性快速加入0.07kg过硫酸铵，搅拌，在40℃密闭反应1h。

(3)将步骤(2)的混合体系保持在40℃，向其中先后滴加余下的预乳液，然后再滴加过硫酸铵的水溶液(将0.14kg过硫酸铵与1kg去离子水混合而成)，两步滴加一共需1.0h，滴加完后在50℃下密闭保温2.5h。

(4)将步骤(3)的混合体系降温至室温，加入质量浓度为1％的氨水调节体系的pH值为6.5～7.5，经抽滤干燥后制得有机硅微球，制得的有机硅微球粒径为10～20μm，壳体厚度为5～10μm。

(5)甲醇10kg、有机硅微球5kg、拜耳丙烯酸树脂A760 10kg、XL-70 2kg、缔合型聚氨酯增稠剂0.2kg、乳化硅油0.1kg、钛白粉8kg和水30kg充分混合，再用120目纱网过滤，即得本发明有机硅微球发泡油墨。

实施例2

(1)向反应器皿中加入K12 0.05kg、聚乙烯醇1kg、正己烷8kg、甲基氯硅烷8kg、甲基丙烯酸甲酯5kg、丙烯酸丁酯4kg、KH570 1kg和水25kg，搅拌均匀得预乳液。

(2)取步骤(1)所得预乳液总质量30％的预乳液，一次性快速加入0.16kg过硫酸铵，搅拌，在50℃密闭反应0.5h。

(3)将步骤(2)的混合体系保持在50℃，向其中先后滴加余下的预乳液，然后再滴加过硫酸铵的水溶液(将0.32kg过硫酸铵与0.5kg去离子水混合而成)，两步滴加一共需1.5h，滴加完后在55℃下密闭保温1.5h。

(5)异丙醇20kg、有机硅微球10kg、拜耳丙烯酸树脂A870 20kg、XL-70 4kg、缔合型聚氨酯增稠剂0.5kg、聚氧丙烯甘油醚0.2kg、锌钡白10kg和水50kg充分混合，再用120目纱网过滤，即得本发明有机硅微球发泡油墨。

实施例3

(1)向反应器皿中加入K12 0.04kg、聚乙烯醇0.6kg、正己烷6kg、乙烯基三氯硅烷7kg、甲基丙烯酸甲酯4kg、丙烯酸丁酯3kg、KH570 0.5kg和水20kg，搅拌均匀得预乳液。

(2)取步骤(1)所得预乳液总质量30％的预乳液，一次性快速加入0.1kg过硫酸铵，搅拌，在45℃密闭反应0.7h。

(3)将步骤(2)的混合体系保持在45℃，向其中先后滴加余下的预乳液，然后再滴加过硫酸铵的水溶液(将0.3kg过硫酸铵与1kg去离子水混合而成)，两步滴加一共需1.0h，滴加完后在50℃下密闭保温2.0h。

(5)乙醇15kg、有机硅微球8kg、拜耳丙烯酸树脂A760 15kg、XL-70 3kg、缔合型聚氨酯增稠剂0.3kg、聚二甲基硅氧烷0.1kg、氧化铁红9kg和水40kg充分混合，再用120目纱网过滤，即得本发明有机硅微球发泡油墨。

实施例4

(1)向反应器皿中加入K12 0.03kg、聚乙烯醇0.5kg、正己烷5kg、甲基乙烯基氯硅烷7kg、甲基丙烯酸甲酯4kg、丙烯酸丁酯2kg、KH570 0.3kg和水25kg，搅拌均匀得预乳液。

(2)取步骤(1)所得预乳液总质量30％的预乳液，一次性快速加入0.12kg过硫酸铵，搅拌，在45℃密闭反应0.6h。

(3)将步骤(2)的混合体系保持在45℃，向其中先后滴加余下的预乳液，然后再滴加过硫酸铵的水溶液(将0.24kg过硫酸铵与0.8kg去离子水混合而成)，两步滴加一共需1.0h，滴加完后在55℃下密闭保温1.5h。

(5)乙醇17kg、有机硅微球8kg、拜耳丙烯酸树脂AXP 18kg、XL-70 4kg、缔合型聚氨酯增稠剂0.2kg、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚0.2kg、铬黄8kg和水50kg充分混合，再用120目纱网过滤，即得本发明有机硅微球发泡油墨。

实施例5

对实施例1～4所制备的有机硅微球发泡油墨在塑料酒盒上进行热转印，从而进行性能检测。

将热转印薄膜上印刷好本发明的有机硅微球发泡油墨后，包裹贴合在塑料酒盒四周的表面上，加热上述热转印薄膜至200℃，塑料酒盒就的油墨形成凸起的立体状，得到相应凸起的图案，如立体的字体、花色等，最后再剥离该热转印薄膜即得热转印印刷好的塑料酒盒产品。

热转印印刷结果见表1：

表1

从结果可以看出，本发明有机硅微球发泡油墨的发泡倍数高，最高可达到60倍，印刷效果好，能够呈现出非常好的立体效果，观赏效果好，即使在塑料酒盒的转角处也能保持良好的发泡效果，保证印刷的立体感，且与塑料制品贴合性好，特别适合在塑料制品表面使用。

综上所述，发明有机硅微球发泡油墨，通过自制的有机硅微球，有效的提升了最终产品的性能，附着牢度佳、色彩鲜艳、纹路清晰、发泡倍数范围宽、生动立体。且本发明有机硅微球发泡油墨采用水做溶剂，避免了使用过程中挥发出大量的有机溶剂，绿色环保，也有利于工作人员的身体健康。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种有机硅微球发泡油墨，其特征在于，其原料包括如下重量份的物质：低分子醇10～20份、有机硅微球5～10份、丙烯酸树脂10～20份、XL-702～4份、增稠剂0.2～0.5份、消泡剂0.1～0.2份、颜料8～10份和水30～50份。

2.根据权利要求1所述的发泡油墨，其特征在于，所述有机硅微球的原料包括如下重量份的物质：K120.02～0.05份、聚乙烯醇0.5～1份、正己烷2～8份、有机硅单体6～8份、甲基丙烯酸甲酯3～5份、丙烯酸丁酯2～4份、KH5700.2～1份、过硫酸铵0.2～0.5份、pH调节剂和水15～25份。

3.根据权利要求2所述的发泡油墨，其特征在于，所述有机硅单体选自甲基氯硅烷、苯基氯硅烷、甲基乙烯基氯硅烷、乙基三氯硅烷、丙基三氯硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷、氟硅单体中的一种或几种；所述pH调节剂为质量浓度为1％的氨水。

4.根据权利要求1所述的发泡油墨，其特征在于，所述增稠剂增稠剂为缔合型聚氨酯增稠剂，所述缔合型聚氨酯增稠剂有效含量50～60％，粘度2000～3000mPa.s；所述丙烯酸树脂选自拜耳丙烯酸树脂A760、A870、AXP中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的发泡油墨，其特征在于，所述消泡剂选自乳化硅油、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种；所述低分子醇选自甲醇、乙醇、异丙醇的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的发泡油墨，其特征在于，所述颜料选自炭黑、铁黑、钛白粉、锌钡白、氧化铁红、镉红、铬黄、氧化铁黄、氧化铬绿、酞菁铬绿、铁蓝、群青、酞菁蓝中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的发泡油墨，其特征在于，所述有机硅微球粒径为10～20μm，壳体厚度为5～10μm，发泡倍数为30～60倍。

8.一种权利要求1～7任意一项所述的发泡油墨的制备方法，其特征在于，包括下列内容：

(1)制备有机硅微球：

9.权利要求1～7任意一项所述发泡油墨在热转印工艺中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述发泡油墨用于塑料制品表面的热转印工艺。