CN110760221A - 一种水性塑料凹印油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性塑料凹印油墨及其制备方法，水性塑料凹印油墨的将10～15重量份的丙烯酸树脂液、10～15重量份的丙烯酸乳液和10～15重量份的聚氨酯分散体通过反应釜在100～200℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料，在第一混合物料中加入20～30重量份的水、5～10重量份的酒精、1～2重量份的碳酸钙和0.5～1重量份的聚乙烯蜡通过反应釜在30～50℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料，在第二混合物料中加入10～12重量份的颜料、1～3重量份的分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品，本产品无VOC的排放，使用时对人体无危害，本发明的油墨在制备和使用的过程中不会容易易燃易爆，减少了消防安全隐患和存储，本产品适应更广泛，效果佳。

Description

一种水性塑料凹印油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种水性塑料凹印油墨及其制备方法。

背景技术

随后着社会文化、科技、经济的发展，印刷工业正在以前所未有的速度发展，而油墨是印刷工业的最大污染源，世界油墨产量已达350万世吨，每年由油墨造成的有机挥发物(VOC)污染排放量达50万吨以上，严重污染大气环境，直接危害人类健康。随着人们的环保意识的不断提高，绿色环保成为21世纪的发展主题。因此研究、开发和应用危害小、污染少，以至无公害的绿色包装印刷材料成为绿色包装发展的必然要求。由此，水性油墨的研究与开发已成为印刷行业的主流。

为此，人们研究出了诸多水性油墨的技术方案，中国专利CN101029194公开了塑料薄膜水性凹版印刷油墨，该油墨的原料组成中包括碱溶性丙烯酸共聚树脂、低Tg值丙烯酸酯共聚物乳液、高Tg值丙烯酸酯共聚物乳液、硅改性丙烯酸酯共聚物乳液，作为研磨分散介质和成膜物质。所用的颜料具有色泽鲜艳，饱和度高，耐喊性好和易分散特性。在油墨中添加了附着力改性剂，界面改性剂和其他多种助剂，显著改善了油墨性能。所述油墨按原料组份百分比可分别制成品红油墨，中黄油墨，天蓝油墨，黑色油墨及其他色泽的油墨。中国专利CN101613472公开了一种水性油墨用聚酰胺树脂的制备方法，步骤为：第一步，在氮气氛围中，90℃～140℃，在叔铵或季铵盐的催化下，1mol分子量2000～4000的聚酰胺、含有5～36个碳原子的二元酸、酸酐与1～1.3mol环氧化合物进行开环加成反应后，得羟基聚酰胺；第二步，50℃～80℃，在占羟基聚酰胺与聚酯多元醇总质量1～3％的质子酸或路易斯酸的催化下，第一步所得羟基聚酰胺与聚酯多元醇在惰性有机溶剂中开环加成反应后，得羟基聚酰胺酯；第三步，80℃～130℃，对甲苯磺酸或硫酸催化下，第二步所得羟基聚酰胺酯与酸酐在惰性有机溶剂中酯化反应后，得聚酰胺，然后减压蒸出惰性有机溶剂，再与碱性物质中和，加去离子水得水性油墨用聚酰胺树脂。低VOC、制备工艺简单。中国专利CN101613545公开了一种用于凹版印刷的水性油墨，所述水性油墨包括重量比为：25～35％的水性丙烯酸成膜乳液、20～25％的水性丙烯酸不成膜乳液、30～35％的水性树脂液，其中所述水性树脂液由15～25％的水、15～25％的乙醇、10～15％的氨水或乙醇胺、30～40％的固体高分子丙烯酸树脂所组成。但现有的技术方案都还不同程度存在干燥慢、附着力差和印刷性不好等问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明公开了一种干燥速度快、附着力哈和印刷性好的水性塑料凹印油墨及其制备方法，本发明的的具体内容如下：

本发明的目的在于提供一种水性塑料凹印油墨，其技术点在于：所述的水性塑料凹印油墨按重量份数计，包括以下组份：

在本发明的有的实施例中，所述的丙烯酸树脂液的固含为30～40wt％，所述的丙烯酸树脂液的粘度在25℃下为700～900mPa·s。

在本发明的有的实施例中，所述的丙烯酸乳液的固含量为51～53wt％，所述的丙烯酸乳液密度为1～1.5g/cm³，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为-30～-20℃，所述的丙烯酸乳液的粘度在25℃下为1500～2000mPa·s。

在本发明的有的实施例中，所述的聚氨酯分散体由聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体，再用二元醇或者二元胺扩链生成聚氨酯乳液。

在本发明的有的实施例中，所述的聚氨酯分散体的固含量为30～40wt％，所述的聚氨酯分散体的的粘度在25℃下为70～80mPa·s。

在本发明的有的实施例中，所述的分散剂的活性成分为氨基酸酯共聚物溶液，所述的分散剂的沸点为200～300℃。

本发明的另外一个目的在于提供一种水性塑料凹印油墨的制备方法，其技术点在于：所述的水性塑料凹印油墨的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照配比将丙烯酸树脂液、丙烯酸乳液和聚氨酯分散体通过反应釜在100～200℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料；

步骤2：在步骤1中的第一混合物料中加入水、酒精、碳酸钙和聚乙烯蜡通过反应釜在30～50℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料；

步骤3：在步骤2制备得到的第二混合物料中加入颜料、分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1.本发明的一种水性塑料凹印油墨对比溶剂型凹印油墨，本发明的配方体系中含有5～10重量份的酒精，酒精在制备的过程会逐渐挥发掉，所以制备得到的水性塑料凹印油墨基本无VOC的排放，使用时对人体无危害。

2.本发明的一种水性塑料凹印油墨对比溶剂型凹印油墨的配方体系中含有20～30重量份的水增加，本发明的油墨在制备和使用的过程中不会容易易燃易爆，减少了消防安全隐患和存储。

3.本发明的一种水性塑料凹印油墨对比溶剂型凹印油墨对比其他水性凹印油墨的优势，目前市场的水性凹印油墨印刷效果不好，干燥速度不好，需要更改印刷设备，而且复合牢度和效果都不理想，本品在正常应用，适应更广泛，效果更佳。

具体实施方式

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，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅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的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。

实施例1

一种水性塑料凹印油墨按重量份数计，包括以下组份：

其中，丙烯酸树脂液的固含为30wt％，所述的丙烯酸树脂液的粘度在25℃下为700mPa·s。

其中，丙烯酸乳液的固含量为51wt％，所述的丙烯酸乳液密度为1g/cm³，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为-30℃，所述的丙烯酸乳液的粘度在25℃下为1500mPa·s。

其中，聚氨酯分散体由聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体，再用二元醇或者二元胺扩链生成聚氨酯乳液。

其中，聚氨酯分散体的固含量为30wt％，所述的聚氨酯分散体的的粘度在25℃下为70mPa·s。

其中，分散剂的活性成分为氨基酸酯共聚物溶液，所述的分散剂的沸点为200℃。

按照上述配方，一种水性塑料凹印油墨的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照配比将丙烯酸树脂液、丙烯酸乳液和聚氨酯分散体通过反应釜在100℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料；

步骤2：在步骤1中的第一混合物料中加入水、酒精、碳酸钙和聚乙烯蜡通过反应釜在30℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料；

步骤3：在步骤2制备得到的第二混合物料中加入颜料、分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品。

实施例2

一种水性塑料凹印油墨按重量份数计，包括以下组份：

其中，丙烯酸树脂液的固含为40wt％，所述的丙烯酸树脂液的粘度在25℃下为900mPa·s。

其中，丙烯酸乳液的固含量为53wt％，所述的丙烯酸乳液密度为1.5g/cm³，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为-20℃，所述的丙烯酸乳液的粘度在25℃下为2000mPa·s。

其中，聚氨酯分散体由聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体，再用二元醇或者二元胺扩链生成聚氨酯乳液。

其中，聚氨酯分散体的固含量为40wt％，所述的聚氨酯分散体的的粘度在25℃下为80mPa·s。

其中，分散剂的活性成分为氨基酸酯共聚物溶液，所述的分散剂的沸点为300℃。

按照上述配方，一种水性塑料凹印油墨的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照配比将丙烯酸树脂液、丙烯酸乳液和聚氨酯分散体通过反应釜在200℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料；

步骤2：在步骤1中的第一混合物料中加入水、酒精、碳酸钙和聚乙烯蜡通过反应釜在30～50℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料；

步骤3：在步骤2制备得到的第二混合物料中加入颜料、分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品。

实施例3

一种水性塑料凹印油墨按重量份数计，包括以下组份：

其中，丙烯酸树脂液的固含为35wt％，所述的丙烯酸树脂液的粘度在25℃下为800mPa·s。

其中，丙烯酸乳液的固含量为52wt％，所述的丙烯酸乳液密度为1.25g/cm³，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为-25℃，所述的丙烯酸乳液的粘度在25℃下为1750mPa·s。

其中，聚氨酯分散体由聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体，再用二元醇或者二元胺扩链生成聚氨酯乳液。

其中，聚氨酯分散体的固含量为35wt％，所述的聚氨酯分散体的的粘度在25℃下为75mPa·s。

其中，分散剂的活性成分为氨基酸酯共聚物溶液，所述的分散剂的沸点为250℃。

按照上述配方，一种水性塑料凹印油墨的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照配比将丙烯酸树脂液、丙烯酸乳液和聚氨酯分散体通过反应釜在150℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料；

步骤2：在步骤1中的第一混合物料中加入水、酒精、碳酸钙和聚乙烯蜡通过反应釜在40℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料；

步骤3：在步骤2制备得到的第二混合物料中加入颜料、分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品。

实施例4

一种水性塑料凹印油墨按重量份数计，包括以下组份：

其中，丙烯酸树脂液的固含为38wt％，所述的丙烯酸树脂液的粘度在25℃下为750mPa·s。

其中，丙烯酸乳液的固含量为52wt％，所述的丙烯酸乳液密度为1.3g/cm³，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为-26℃，所述的丙烯酸乳液的粘度在25℃下为1800mPa·s。

其中，聚氨酯分散体由聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体，再用二元醇或者二元胺扩链生成聚氨酯乳液。

其中，聚氨酯分散体的固含量为32wt％，所述的聚氨酯分散体的的粘度在25℃下为78mPa·s。

其中，分散剂的活性成分为氨基酸酯共聚物溶液，所述的分散剂的沸点为280℃。

按照上述配方，一种水性塑料凹印油墨的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照配比将丙烯酸树脂液、丙烯酸乳液和聚氨酯分散体通过反应釜在160℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料；

步骤2：在步骤1中的第一混合物料中加入水、酒精、碳酸钙和聚乙烯蜡通过反应釜在36℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料；

步骤3：在步骤2制备得到的第二混合物料中加入颜料、分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品。

本发明仅仅提供了一种水性塑料凹印油墨及其制备方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种水性塑料凹印油墨，其特征在于：所述的水性塑料凹印油墨按重量份数计，包括以下组份：

2.根据权利要求1所述的一种水性塑料凹印油墨，其特征在于：所述的丙烯酸树脂液的固含为30～40wt％，所述的丙烯酸树脂液的粘度在25℃下为700～900mPa·s。

3.根据权利要求1所述的一种水性塑料凹印油墨，其特征在于：所述的丙烯酸乳液的固含量为51～53wt％，所述的丙烯酸乳液密度为1～1.5g/cm³，所述的丙烯酸乳液的玻璃化转变温度为-30～-20℃，所述的丙烯酸乳液的粘度在25℃下为1500～2000mPa·s。

4.根据权利要求1所述的一种水性塑料凹印油墨，其特征在于：所述的聚氨酯分散体由聚醚二醇和有机异氰酸酯合成PU预聚体，再用二元醇或者二元胺扩链生成聚氨酯乳液。

5.根据权利要求1所述的一种水性塑料凹印油墨，其特征在于：所述的聚氨酯分散体的固含量为30～40wt％，所述的聚氨酯分散体的的粘度在25℃下为70～80mPa·s。

6.根据权利要求1所述的一种水性塑料凹印油墨，其特征在于：所述的分散剂的活性成分为氨基酸酯共聚物溶液，所述的分散剂的沸点为200～300℃。

7.一种水性塑料凹印油墨的制备方法，其特征在于：所述的水性塑料凹印油墨的制备方法包括以下步骤：

步骤1：按照配比将丙烯酸树脂液、丙烯酸乳液和聚氨酯分散体通过反应釜在100～200℃的温度下进行搅拌均匀制得第一混合物料；

步骤2：在步骤1中的第一混合物料中加入水、酒精、碳酸钙和聚乙烯蜡通过反应釜在30～50℃的温度下搅拌均匀得第二混合物料；

步骤3：在步骤2制备得到的第二混合物料中加入颜料、分散剂经分散、研磨、过滤，最终制成所述的水性塑料凹印油墨产品。