CN110294963B - 水性uv免处理表印油墨及其加工方法、加工设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种水性UV免处理表印油墨及其加工方法、加工设备，按质量份数计，该水性UV免处理表印油墨包括以下组份：水性丙烯酸树脂25~40份、水性分散剂2~4份、氨中和剂1~2份、水性色浆30~50份、光引发剂0.5~1.0份、流平剂0.5~1.0份和水10~20份，具有绿色环保的优点。

Description

水性UV免处理表印油墨及其加工方法、加工设备
技术领域
本发明涉及水性UV免处理表印油墨及其加工方法、加工设备。
背景技术
油墨是用于包装材料印刷的重要材料，它通过印刷将图案、文字表现在承印物上油墨中包括主要成分和辅助成分，它们均匀地混合并经反复轧制而成一种粘性胶状流体。
研发出一款绿色环保的油墨具有一定的生产应用价值。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种水性UV免处理表印油墨，具有绿色环保的优点。
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UV免处理表印油墨，按质量份数计，包括以下组份：水性丙烯酸树脂25~40份、水性分散剂2~4份、氨中和剂1~2份、水性色浆30~50份、光引发剂0.5~1.0份、流平剂0.5~1.0份和水10~20份。
采用上述技术方案，不含溶剂，从而大大消除了有机挥发分(VOC) 对环境的污染，绿色环保。本申请的油墨的干燥方式包括前段的预挥发干燥和后端的光固化干燥：（1）预挥发干燥：通过本申请中的氨中和剂来与水性丙烯酸树脂反应使其具有良好的亲水性，上述反应为可逆反应，在预挥发干燥阶段（将油墨喷涂后）上述反应逆向进行则水、胺类等挥发干燥；（2）光固化干燥：配方中的光引发剂吸收辐射能分裂产生相应的自由基和阳离子，开始链引发，引发水性UV光固化树脂的预聚物发生聚合及交联反应，发生聚合后的大分子继续进行三维交联反应，当自由基反应完全失去活性后，链终止，形成三维的网状高分子聚合物，得到硬化膜。通过这种干燥方式得到的油墨附着力增加。
优选的，所述水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为0.8~1.2:1:2.4~2.8，所述水性分散剂包括摩尔比为0.9~1.1:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，所述水性色浆选偶氮结构的染料或偶氮结构的颜料，所述光引发剂包括质量比为0.45~0.55:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，所述流平剂包括质量比为2.8~3.2:1:0.45~0.55的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
优选的，按质量份数计，包括以下组份：水性丙烯酸树脂35份、水性分散剂3份、氨中和剂1.5份、水性色浆40份、光引发剂0.8份、流平剂0.6份和水15份；所述水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.0:1:2.5，所述水性分散剂包括摩尔比为1.0:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，所述水性色浆选自C.I.酸性黑191，所述光引发剂包括质量比为0.50:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，所述流平剂包括质量比为3.0:1:0.50的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
优选的，按质量份数计，所述水性UV免处理表印油墨还包括聚丙烯胺盐酸盐0.40~0.50份、油酸二乙醇酰胺0.25~0.35份、碳酸钾0.10~0.20份和环烷油0.10~0.20份。
采用上述技术方案，得到的体系中固体形态为无定形态且在常规干燥（常规干燥条件一般为20~50℃）下析出非晶态，其比面积较大，接触面增大，有利于渗透基质，提升附着牢度，同时有利于加快干燥速度。
优选的，按质量份数计，所述水性UV免处理表印油墨还包括聚丙烯胺盐酸盐0.45份、油酸二乙醇酰胺0.30份、碳酸钾0.15份和环烷油0.15份。
本发明的第二目的是提供一种水性UV免处理表印油墨的加工方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
水性UV免处理表印油墨的加工方法，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂、水性分散剂和水混合，搅拌至分散均匀，向其中加入氨中和剂并搅拌至分散均匀，向其中加入水性色浆、光引发剂和流平剂，搅拌至分散均匀。
优选的，包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂、水性分散剂、水、聚丙烯胺盐酸盐、油酸二乙醇酰胺、碳酸钾和环烷油混合，搅拌至分散均匀，向其中加入氨中和剂并搅拌至分散均匀，向其中加入水性色浆、光引发剂和流平剂，搅拌至分散均匀。
本发明的第三目的是提供一种水性UV免处理表印油墨的加工设备。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
水性UV免处理表印油墨的加工设备，包括带有温控装置的反应釜和用于混合反应釜内反应物质的高速搅拌装置。
本发明技术效果主要体现在以下方面：不含溶剂，从而大大消除了有机挥发分(VOC) 对环境的污染，绿色环保；具有较好的抗水性，干燥速度快、光泽度高且附着牢度高。
附图说明
图1为实施例1的加工设备。
附图标记：1、反应釜；2、高速搅拌装置。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例1：一种水性UV免处理表印油墨，其加工设备包括带有温控装置的反应釜1和用于混合反应釜1内反应物质的高速搅拌装置2。该水性UV免处理表印油墨的加工方法包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂、水性分散剂和水混合，搅拌至分散均匀，向其中加入氨中和剂并搅拌至分散均匀，向其中加入水性色浆、光引发剂和流平剂，搅拌至分散均匀。
该水性UV免处理表印油墨的配方为：按质量份数计，包括水性丙烯酸树脂35份、水性分散剂3份、氨中和剂1.5份、水性色浆40份、光引发剂0.8份、流平剂0.6份和水15份。水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.0:1:2.5，水性分散剂包括摩尔比为1.0:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，水性色浆选自C.I.酸性黑191，光引发剂包括质量比为0.50:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，流平剂包括质量比为3.0:1:0.50的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
实施例2：一种水性UV免处理表印油墨，与实施例1的区别在于，该水性UV免处理表印油墨的配方为：按质量份数计，包括水性丙烯酸树脂25份、水性分散剂2份、氨中和剂1份、水性色浆30份、光引发剂0.5份、流平剂0.5份和水10份。水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为0.8:1:2.4，水性分散剂包括摩尔比为0.9:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，水性色浆选自C.I.酸性黑191，光引发剂包括质量比为0.45:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，流平剂包括质量比为2.8:1:0.45的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
实施例3：一种水性UV免处理表印油墨，与实施例1的区别在于，该水性UV免处理表印油墨的配方为：按质量份数计，包括水性丙烯酸树脂40份、水性分散剂4份、氨中和剂2份、水性色浆50份、光引发剂1.0份、流平剂1.0份和水20份。水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.2:1:2.8，水性分散剂包括摩尔比为1.1:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，水性色浆选自C.I.酸性黑191，光引发剂包括质量比为0.55:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，流平剂包括质量比为3.2:1: 0.55的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
实施例4：一种水性UV免处理表印油墨，其加工设备包括带有温控装置的反应釜1和用于混合反应釜1内反应物质的高速搅拌装置2。该水性UV免处理表印油墨的加工方法包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂、水性分散剂、水、聚丙烯胺盐酸盐、油酸二乙醇酰胺、碳酸钾和环烷油混合，搅拌至分散均匀，向其中加入氨中和剂并搅拌至分散均匀，向其中加入水性色浆、光引发剂和流平剂，搅拌至分散均匀。
该水性UV免处理表印油墨的配方为：按质量份数计，包括水性丙烯酸树脂35份、水性分散剂3份、氨中和剂1.5份、水性色浆40份、光引发剂0.8份、流平剂0.6份、水15份、聚丙烯胺盐酸盐0.45份、油酸二乙醇酰胺0.30份、碳酸钾0.15份和环烷油0.15份。水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.0:1:2.5，水性分散剂包括摩尔比为1.0:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，水性色浆选自C.I.酸性黑191，光引发剂包括质量比为0.50:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，流平剂包括质量比为3.0:1:0.50的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
实施例5：一种水性UV免处理表印油墨，与实施例4的区别在于，该水性UV免处理表印油墨的配方为：按质量份数计，包括水性丙烯酸树脂35份、水性分散剂3份、氨中和剂1.5份、水性色浆40份、光引发剂0.8份、流平剂0.6份、水15份、聚丙烯胺盐酸盐0.40份、油酸二乙醇酰胺0.25份、碳酸钾0.10份和环烷油0.10份。水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.0:1:2.5，水性分散剂包括摩尔比为1.0:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，水性色浆选自C.I.酸性黑191，光引发剂包括质量比为0.50:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，流平剂包括质量比为3.0:1:0.50的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
实施例6：一种水性UV免处理表印油墨，与实施例4的区别在于，该水性UV免处理表印油墨的配方为：按质量份数计，包括水性丙烯酸树脂35份、水性分散剂3份、氨中和剂1.5份、水性色浆40份、光引发剂0.8份、流平剂0.6份、水15份、聚丙烯胺盐酸盐0.50份、油酸二乙醇酰胺0.35份、碳酸钾0.20份和环烷油0.20份。水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.0:1:2.5，水性分散剂包括摩尔比为1.0:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，水性色浆选自C.I.酸性黑191，光引发剂包括质量比为0.50:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，流平剂包括质量比为3.0:1:0.50的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素。
性能测试
对实施例1-6的油墨进行性能测试，测试结果如表2所示。
抗水性测试：采用浸泡法，即将干燥的油墨刮样，分别浸泡于水中，经5min后取出刮样，根据刮样的变化情况评级（见表1，并以此表征油墨抗水性。油墨抗水性级别越高，性能越好。
油墨干燥性测试：参照《GB/T13217.5-2008液体油墨初干性检验方法》进行测试。
油墨光泽度测试：参照《GB/T13217.2-2009液体油墨颜色光泽检验方法》进行测试。
附着牢度测试：参照kgB/T13217.7-2009进行测试。
表1 油墨抗水性的级别
Figure 632488DEST_PATH_IMAGE002
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE003
表2显示，实施例1-6的抗水性级别均为5级，具有较好的抗水性；实施例1-6的干燥速度为19~35mm/30s、光泽度为79~96%且附着牢度为87~100%，干燥速度快、光泽度高且附着牢度高，其中实施例4-6的干燥速度更快、光泽度更高和附着牢度更高，实施例4为最佳。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种水性UV免处理表印油墨，其特征是，按质量份数计，包括以下组份：水性丙烯酸树脂35份、水性分散剂3份、氨中和剂1.5份、水性色浆40份、光引发剂0.8份、流平剂0.6份、水15份、聚丙烯胺盐酸盐0.40～0.50份、油酸二乙醇酰胺0.25～0.35份、碳酸钾0.10～0.20份和环烷油0.10～0.20份；
所述水性丙烯酸树脂选用聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物且聚苯乙烯-丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物中聚苯乙烯、丙烯酸和甲基丙烯酸甲酯共聚物的重量比为1.0:1:2.5，所述水性分散剂包括摩尔比为1.0:1的甜菜碱和多元双酚聚氧乙烯醚类，所述水性色浆选自C.I.酸性黑191，所述光引发剂包括质量比为0.50:1的2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯，所述流平剂包括质量比为3.0:1:0.50的聚二甲基硅氧烷、羧甲基纤维素钠和微晶纤维素；
所述水性UV免处理表印油墨通过以下加工方法制备获得：包括以下步骤：将水性丙烯酸树脂、水性分散剂、水、聚丙烯胺盐酸盐、油酸二乙醇酰胺、碳酸钾和环烷油混合，搅拌至分散均匀，向其中加入氨中和剂并搅拌至分散均匀，向其中加入水性色浆、光引发剂和流平剂，搅拌至分散均匀。
2.根据权利要求1所述的水性UV免处理表印油墨，其特征是，按质量份数计，所述水性UV免处理表印油墨还包括聚丙烯胺盐酸盐0.45份、油酸二乙醇酰胺0.30份、碳酸钾0.15份和环烷油0.15份。
3.如权利要求1或2所述的水性UV免处理表印油墨的加工设备，其特征是，包括带有温控装置的反应釜和用于混合反应釜内反应物质的高速搅拌装置。
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