CN111087557A - 一种耐醇冲稀、可研磨凹版乳液在水墨中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于丙烯酸乳液聚合及凹版印刷领域，具体为一种耐醇冲稀、可研磨凹版乳液在水墨中的应用，尤其为一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，按重量份计，包括去离子水50‑70份、碱溶性树脂5‑35份、乳化剂0‑4份、氨水或者其他有机胺类中和剂1‑8份、引发剂0.04‑2份、其他助剂0‑2份、苯乙烯15‑40份、(甲基)丙烯酸酯类15‑40份和功能性单体15‑40份；本发明所制备的乳液除常规乳液具有的成膜性能，可作为连接料使用外，主要解决了耐醇类冲稀和可研磨两个缺陷，简化生产工艺，降低原材料及生产成本，而且适用性更广泛。

Description

一种耐醇冲稀、可研磨凹版乳液在水墨中的应用

技术领域

本发明属于丙烯酸乳液聚合及凹版印刷领域，具体涉及一种耐醇冲稀、可研磨凹版乳液在水墨中的应用。

背景技术

凹版印刷是软包装行业最主要的印刷方式，目前以溶剂型油墨为主，导致大量的VOC排放。为了改善环境，节能减排，国家和政府，以及相关从业人员一起携手，大力推广水性凹印油墨的研发和应用。目前，凹版墨的水性化比例才5％左右，发展空间非常大。

水性凹印墨普及程度不高，主要是存在如下一些问题，印刷速率慢，复溶性差，对非吸收性基材附着不牢，色彩饱和度不足，版辊使用寿命较短等等。在水墨制备过程中，使用相对环保的醇类作为助溶剂，常见的如酒精，异丙醇等，可大幅提高干燥速度，提升印刷效率，而且对复溶性，流平效果，泡沫问题都有很大的改善。

目前市售的很多水墨用乳液耐醇类冲稀效果差，醇的比例稍大就会出现增稠甚至破乳的现象，而且这类乳液一般都不能作为研磨介质用，需额外使用研磨树脂单独研磨好色浆。这会导致配方结构和生产工艺都更复杂，需使用更多的助剂，产品成本增加，而且适用性降低。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种耐醇冲稀、可研磨凹版乳液在水墨中的应用。

本发明提供如下技术方案：一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，按重量份计，包括去离子水50-70份、碱溶性树脂5-35份、乳化剂0-4份、氨水或者其他有机胺类中和剂1-8份、引发剂0.04-2份、其他助剂0-2份、苯乙烯15-40份、(甲基)丙烯酸酯类15-40份和功能性单体15-40份。

作为本发明的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液优选技术方案，所述碱溶性树脂的重均分子量为5000-25000；酸值为40-240；玻璃化转变温度Tg为40-120℃，使用时可能是不同参数树脂的混合物。

作为本发明的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液优选技术方案，所述(甲基)丙烯酸酯类包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯等、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯。

作为本发明的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液优选技术方案，所述功能性单体是含一种或多种包括羧基、羟基、胺基、环氧功能基团的不饱和乙烯基单体。

作为本发明的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液优选技术方案，所述乳化剂包括阴离子型、非离子型以及兼具阴离子和非离子功能的乳化剂。

作为本发明的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液优选技术方案，所述引发剂包括热引发剂、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠以及氧化还原类引发剂。

作为本发明的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液优选技术方案，所述其他助剂包括缓冲剂、分子量调节剂、助溶剂和消泡剂。

一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液的制备方法，包括如下步骤：

S1、在反应器中投入50-70份水，在合适的搅拌速率下，投入5-35份碱溶性树脂，1-8份氨水或其他有机胺，升温至70-90℃进行溶解，确保彻底溶解至透明后，调节pH至8-9，该步骤所得混合液称之为组分A；

S2、将苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯类、功能性单体等单体组合，总量15-40份，链转移剂0-1份，根据所需比例配好，混合后投入高位槽待用，有时该单体混合物需要预先乳化，这时需要用0-4份乳化剂，5-20份水，和单体混合物制成乳化液后投入高位槽待用，该步骤所得混合液称之为组分B；

S3、将S1所得的组分A升温至80-90℃，合适的搅拌速率下，向反应器中加入0-2份乳化剂，0-1份缓冲剂，0.01-1份引发剂，0-10％的组分B一次性投入反应器开始反应；

S4、其余90-100％的组分B以及剩余的引发剂采用连续滴加的方式，同步滴加进入反应器反应，滴加时间在1-4小时；

S5、全部物料滴加完毕后，将反应器升温至85-95℃，开始保温，时间0.5-2小时，保温完毕后，即可降温出料，制得本发明的乳液。有时为了降低残留单体的含量或气味，在降温前会加入适量的氧化还原体系的引发剂，得耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液；

S6、用本发明合成的乳液制备水性凹版墨配比如下：去离子水10-30份；乳液30-60份；醇类溶剂15-30份，颜料5-15份；助剂1-8份。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所制备的乳液除常规乳液具有的成膜性能，可作为连接料使用外，主要解决了耐醇类冲稀和可研磨两个缺陷，这样，水墨配方中仅需用一种乳液即可，简化生产工艺，降低原材料及生产成本，而且适用性更广泛。本发明制得的乳液测试时要求耐酒精冲稀均可以达到1:1甚至更高比例不破乳，研磨后不返粗，不破乳。

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，显然，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

S1、在反应器中投入47.8份水，在合适的搅拌速率下，投入25份碱溶性树脂(树脂参数：分子量7500，酸值150，Tg85℃)，4.5份氨水，升温至85℃进行溶解，溶解完全后加入0.5份乳化剂CO-436(索尔维公司产品)，保持温度在85℃；

S2、将10份甲基丙烯酸甲酯，10份丙烯酸2-乙基己酯混合好制得单体混合液，混合液取19份投入高位槽待滴加，另外1份待用；

S3、称取0.1份过硫酸铵，用1份去离子水溶解后加入反应器；然后加入备好的1份单体混合液开始反应，反应20分钟后开始下一步骤；

S4、称取0.1份过硫酸铵，用1份去离子水溶解后投入引发剂滴加罐，连同高位槽的19份单体混合液同步连续滴加，滴加时间2.5小时；

S5、滴加完毕后，将反应器升温至90℃，开始保温，时间1.5小时，保温完毕后，降温至40℃出料，用200目滤网过滤。

实施例2

S1、在反应器中投入53.8份水，在合适的搅拌速率下，投入21份碱溶性树脂(树脂参数：分子量9000，酸值105，Tg65℃)，3份氨水，升温至85℃进行溶解，溶解完全后保持温度在85℃；

S2、将12份甲基丙烯酸甲酯，7份丙烯酸丁酯混合好制得单体混合液。混合液取18份投入高位槽待滴加，另外1份待用；

S3、称取0.15份过硫酸铵，用2份去离子水溶解后加入反应器；然后加入备好的1份单体混合液开始反应，反应20分钟后开始下一步骤；

S4、称取0.05份过硫酸铵，用1份去离子水溶解后投入引发剂滴加罐，连同高位槽的18份单体混合液同步连续滴加，滴加时间2小时；

S5、滴加完毕后，将反应器升温至90℃，开始保温，时间1.5小时，保温完毕后，降温至40℃出料，用200目滤网过滤。

实施例3

S1、在反应器中投入54.4份水，在合适的搅拌速率下，投入17份碱溶性树脂(树脂参数：分子量6500，酸值75，Tg110℃)，1.8份氨水，升温至88℃进行溶解，溶解完全后保持温度在88℃；

S2、将13份苯乙烯，5份丙烯酸丁酯,7份丙烯酸2-乙基己酯，0.3份甲基丙烯酸缩水甘油酯混合好制得单体混合液；

S3、称取0.2份过硫酸钠，用2份去离子水溶解后加入反应器；

S4、称取0.1份过硫酸钠，用1份去离子水溶解后投入引发剂滴加罐，连同高位槽的单体混合液同步连续滴加，滴加时间3小时；

S5、滴加完毕后，将反应器升温至92℃，开始保温，时间1.5小时，保温完毕后，降温至40℃出料，用200目滤网过滤。

实施例4

S1、在反应器中投入45.3份水，在合适的搅拌速率下，投入26份碱溶性树脂(树脂参数：分子量12500，酸值200，Tg85℃)，6份氨水，升温至85℃进行溶解，溶解完全后加入1.5份乳化剂CO-436(索尔维公司产品)，保持温度在85℃；

S2、将10份甲基丙烯酸甲酯，9份丙烯酸2-乙基己酯混合好制得单体混合液；

S3、称取0.2份过硫酸铵，用2份去离子水溶解后加入反应器；

S4、滴加高位槽的单体混合液，时间1.5小时；

S5、滴加完毕后，将反应器升温至90℃，开始保温，时间1.5小时，保温完毕后，降温至40℃出料，用200目滤网过滤。

实施例5

本实施例配比如下：实施例2所得的乳液45份，颜料11份，酒精26份，分散剂4份，去离子水13份，消泡剂0.5份，蜡粉0.5份。按上述比例配好后进行预分散，分散均匀后进入砂磨机研磨，细度达到10μm以下即为合格。上机使用时根据需要，可适当加入去离子水或酒精，或二者的混合物来稀释。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于，按重量份计，包括去离子水50-70份、碱溶性树脂5-35份、乳化剂0-4份、氨水或者其他有机胺类中和剂1-8份、引发剂0.04-2份、其他助剂0-2份、苯乙烯15-40份、(甲基)丙烯酸酯类15-40份和功能性单体15-40份。

2.根据权利要求1所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于：所述碱溶性树脂的重均分子量为5000-25000；酸值为40-240；玻璃化转变温度Tg为40-120℃，使用时可能是不同参数树脂的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于：所述(甲基)丙烯酸酯类包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸月桂酯等、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯。

4.根据权利要求1所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于：所述功能性单体是含一种或多种包括羧基、羟基、胺基、环氧功能基团的不饱和乙烯基单体。

5.根据权利要求1所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于：所述乳化剂包括阴离子型、非离子型以及兼具阴离子和非离子功能的乳化剂。

6.根据权利要求1所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于：所述引发剂包括热引发剂、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠以及氧化还原类引发剂。

7.根据权利要求1所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液，其特征在于：所述其他助剂包括缓冲剂、分子量调节剂、助溶剂和消泡剂。

8.如权利要求1-7任意一项所述的一种耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在反应器中投入50-70份水，在合适的搅拌速率下，投入5-35份碱溶性树脂，1-8份氨水或其他有机胺，升温至70-90℃进行溶解，确保彻底溶解至透明后，调节pH至8-9，该步骤所得混合液称之为组分A；

S2、将苯乙烯、(甲基)丙烯酸酯类、功能性单体等单体组合，总量15-40份，链转移剂0-1份，根据所需比例配好，混合后投入高位槽待用，有时该单体混合物需要预先乳化，这时需要用0-4份乳化剂，5-20份水，和单体混合物制成乳化液后投入高位槽待用，该步骤所得混合液称之为组分B；

S3、将S1所得的组分A升温至80-90℃，合适的搅拌速率下，向反应器中加入0-2份乳化剂，0-1份缓冲剂，0.01-1份引发剂，0-10％的组分B一次性投入反应器开始反应；

S4、其余90-100％的组分B以及剩余的引发剂采用连续滴加的方式，同步滴加进入反应器反应，滴加时间在1-4小时；

S5、全部物料滴加完毕后，将反应器升温至85-95℃，开始保温，时间0.5-2小时，保温完毕后，即可降温出料，制得本发明的乳液。有时为了降低残留单体的含量或气味，在降温前会加入适量的氧化还原体系的引发剂，得耐醇冲稀、可研磨凹版的乳液；

S6、用本发明合成的乳液制备水性凹版墨配比如下：去离子水10-30份；乳液30-60份；醇类溶剂15-30份，颜料5-15份；助剂1-8份。