CN111484763A - 一种高速印刷用水性油墨 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高速印刷用水性油墨，涉及水性油墨技术领域，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯30‑40份、碳酸钙2‑6份、颜料20‑30份，分散剂0.3‑0.6份、流平剂1‑3份、消泡剂1‑2份、增稠剂2‑4份，其制备方法包括以下步骤：1)按比例称取各原料，将水性聚氨酯与碳酸钙、颜料，分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂一同放入立式球磨机中混合研磨15‑30min，得到混合料；2)将混合料放入高速分散机中分散5‑10min，经过滤流入装墨机中出料，得到水性油墨。本发明制备的水性油墨具有优良的干燥性、耐磨性光泽度和流平性能，且工艺简单，适合大规模推广应用。

Description

一种高速印刷用水性油墨
技术领域
本发明涉及水性油墨技术领域，具体涉及一种高速印刷用水性油墨。
背景技术
随着人类文明的发展，人们逐渐认识到传统溶剂型油墨对人体的伤害，特别是应用在人体可直接接触的视频、药品、化妆品等家用品包装上的油墨。据报道，欧美国家印刷油墨在包装印刷、标签印刷、商业印刷机报纸印刷上所占比重逐年增加，特别是印刷用水性油墨在食品、药品、化妆品包装上的应用有逐步替代胶印的趋势。
在我国的包装印刷市场，柔板印刷用水性油墨用量很少，可选择的品种也很少，且主要依靠进口，目前也仅仅是用于个人卫生用品的塑料材料之类的包装。高档油墨、板材、双面胶、垫衬等配套材料尚依赖进口，国内价格远高于国外市场，使印刷成本居高不下。
近年来，随着国家各种环保政策的出台，水性油墨作为一种新型油墨，以水为溶剂，避免了有机挥发物的大气污染，改善了印刷工作人员的生产环境，还降低了残留在印刷包装品种的有机溶剂，广泛应用于烟、酒、食品、药品等要求严格的产品中。
虽水性油墨随着研究人员的努力已得到逐步发展，但仍然存在稳定性、耐水性、光泽度、附着牢度等性能不足以及无法适应400-600米/分钟的高速印刷等问题，因此，提供一种能克服上述缺陷的水性油墨是本领域目前亟待解决的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高速印刷用水性油墨，该水性油墨具有优良的干燥性、耐磨性光泽度和流平性能，且工艺简单，适合大规模推广应用。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高速印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯30-40份、碳酸钙2-6份、颜料20-30份，分散剂0.3-0.6份、流平剂1-3份、消泡剂1-2份、增稠剂2-4份，水性聚氨酯的制备方法为：向聚多元醇中边搅拌边加入乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，缓慢升温至65-75℃，恒温反应2h，2h后将三羟甲基丙烷加入到反应体系中，继续在65-75℃条件下反应3h，降温至50℃，加入三乙醇胺搅拌30min，继续降温至30℃，高速剧烈搅拌下缓慢加入蒸馏水进行分散，并加入乙二胺进行扩链，分散搅拌30min，静置消泡，得到水性聚氨酯，其中，聚多元醇、乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、蒸馏水质量比为5-9：0.5：0.08-0.12：0.3：2。
进一步的，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯33-36份、碳酸钙3-5份、颜料22-26份，分散剂0.4-0.5份、流平剂1-2份、消泡剂1-1.6份、增稠剂3-3.6份。
进一步的，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯35份、碳酸钙4份、颜料25份，分散剂0.5份、流平剂1.5份、消泡剂1.2份、增稠剂3.5份。
进一步的，颜料为炉黑、气黑、锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉、酞菁蓝、联苯胺中的一种。
进一步的，分散剂为磺基琥珀酸二辛酯钠、聚丙烯酸钠、马来酸钠和烯烃的共聚物、聚氧乙烯醚中的一种。
进一步的，增稠剂为水性膨润土、羟甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、钛酸酯偶联剂中的一种或以任意比例的混合。
上述高速印刷用水性油墨的制备方法包括以下步骤：
1)按比例称取各原料，将水性聚氨酯与碳酸钙、颜料，分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂一同放入立式球磨机中混合研磨15-30min，得到混合料；
2)将混合料放入高速分散机中分散5-10min，经过滤流入装墨机中出料，得到水性油墨。
(三)有益效果
本发明提供了一种高速印刷用水性油墨，其中，本发明采用的水性聚氨酯在制备时，引入交联剂三羟甲基丙烷，将聚氨酯线性结构转化为空间网状结构，可使得水性油墨在高速印刷时满足对耐水性、抗粘性、耐磨性等性能要求。
本发明所选用的颜料，价格低廉，遮盖力好，着色力强，有很高的耐光、耐热耐潮湿性能和良好的化学稳定性。
本发明水性油墨在制备使，将水性连结料和颜料、分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂一同放入立式球磨机，可以同时进行搅拌和研磨，既简化了水性油墨的制备工艺，节省了时间，提高了工作效率，同时又可使水性油墨的粒径变小，粒径更均匀，分散效果更好。
本发明制备的水性油墨具有优良的干燥性、耐磨性光泽度和流平性能，且工艺简单，适合大规模推广应用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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作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：
一种高速印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯35份、碳酸钙4份、颜料25份，分散剂0.5份、流平剂1.5份、消泡剂1.2份、增稠剂3.5份。
水性聚氨酯的制备方法为：向聚多元醇中边搅拌边加入乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，缓慢升温至70℃，恒温反应2h，2h后将三羟甲基丙烷加入到反应体系中，继续在70℃条件下反应3h，降温至50℃，加入三乙醇胺搅拌30min，继续降温至30℃，高速剧烈搅拌下缓慢加入蒸馏水进行分散，并加入乙二胺进行扩链，分散搅拌30min，静置消泡，得到水性聚氨酯，其中，聚多元醇、乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、蒸馏水质量比为8：0.5：0.1：0.3：2。
其中，颜料为金红石型钛白粉；分散剂为马来酸钠和烯烃的共聚物；增稠剂为羟甲基纤维素。
上述高速印刷用水性油墨的制备方法包括以下步骤：
1)按比例称取各原料，将水性聚氨酯与碳酸钙、颜料，分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂一同放入立式球磨机中混合研磨15-30min，得到混合料；
2)将混合料放入高速分散机中分散5-10min，经过滤流入装墨机中出料，得到水性油墨。
实施例2：
一种高速印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯30份、碳酸钙5份、颜料20份，分散剂0.5份、流平剂1份、消泡剂1.6份、增稠剂2份
水性聚氨酯的制备方法为：向聚多元醇中边搅拌边加入乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，缓慢升温至75℃，恒温反应2h，2h后将三羟甲基丙烷加入到反应体系中，继续在75℃条件下反应3h，降温至50℃，加入三乙醇胺搅拌30min，继续降温至30℃，高速剧烈搅拌下缓慢加入蒸馏水进行分散，并加入乙二胺进行扩链，分散搅拌30min，静置消泡，得到水性聚氨酯，其中，聚多元醇、乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、蒸馏水质量比为9：0.5：0.12：0.3：2。
其中，颜料为炉黑；分散剂为磺基琥珀酸二辛酯钠；增稠剂为水性膨润土。
上述高速印刷用水性油墨的制备方法包括以下步骤：
1)按比例称取各原料，将水性聚氨酯与碳酸钙、颜料，分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂一同放入立式球磨机中混合研磨15-30min，得到混合料；
2)将混合料放入高速分散机中分散5-10min，经过滤流入装墨机中出料，得到水性油墨。
实施例3：
一种高速印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯40份、碳酸钙3份、颜料30份，分散剂0.4份、流平剂3份、消泡剂1份、增稠剂4份
水性聚氨酯的制备方法、颜料、分散剂、增稠剂的选择，水性油墨的制备方法同实施例1。
实施例4：
一种高速印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯33份、碳酸钙6份、颜料22份，分散剂0.6份、流平剂1份、消泡剂2份、增稠剂3份。
水性聚氨酯的制备方法、颜料、分散剂、增稠剂的选择，水性油墨的制备方法同实施例1。
实施例5：
一种高速印刷用水性油墨，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯36份、碳酸钙2份、颜料26份，分散剂0.3份、流平剂2份、消泡剂1份、增稠剂3.6份。
水性聚氨酯的制备方法、颜料、分散剂、增稠剂的选择，水性油墨的制备方法同实施例1。
对比例1：与实施例1不同的是，配方中不添加碳酸钙。
对比例2：与实施例1不同的是，配方中水性连结料为市售普通聚氨酯树脂。
对本发明实施例1-5和对比例1-2制备的水性油墨进行性能测试，通过上凹版印刷机试验，其中，印刷速度为400m/min，干燥温度为100℃，相对湿度为65±5％，测试油墨的干燥性能及印刷品的光泽度、耐磨性和流平性能，其结果如表1所示。
干燥性 光泽度(45°) 流平性 耐磨性
实施例1 优 优 优 优
实施例2 优 优 优 优
实施例3 优 优 优 优
实施例4 优 优 优 优
实施例5 优 优 优 优
对比例1 良 优 良 差
对比例2 良 良 差 差
综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例1-5制备的水性油墨具有优良的干燥性、耐磨性、耐磨性和光泽度。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种高速印刷用水性油墨，其特征在于，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯30-40份、碳酸钙2-6份、颜料20-30份，分散剂0.3-0.6份、流平剂1-3份、消泡剂1-2份、增稠剂2-4份，所述水性聚氨酯的制备方法为：向聚多元醇中边搅拌边加入乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡，缓慢升温至65-75℃，恒温反应2h，2h后将三羟甲基丙烷加入到反应体系中，继续在65-75℃条件下反应3h，降温至50℃，加入三乙醇胺搅拌30min，继续降温至30℃，高速剧烈搅拌下缓慢加入蒸馏水进行分散，并加入乙二胺进行扩链，分散搅拌30min，静置消泡，得到水性聚氨酯，其中，聚多元醇、乙二氨基磺酸钠、异佛尔酮二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、蒸馏水质量比为5-9：0.5：0.08-0.12：0.3：2。
2.如权利要求1所述的高速印刷用水性油墨，其特征在于，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯33-36份、碳酸钙3-5份、颜料22-26份，分散剂0.4-0.5份、流平剂1-2份、消泡剂1-1.6份、增稠剂3-3.6份。
3.如权利要求1所述的高速印刷用水性油墨，其特征在于，包括如下重量份的组分：水性聚氨酯35份、碳酸钙4份、颜料25份，分散剂0.5份、流平剂1.5份、消泡剂1.2份、增稠剂3.5份。
4.如权利要求1所述的高速印刷用水性油墨，其特征在于，所述颜料为炉黑、气黑、锐钛型钛白粉、金红石型钛白粉、酞菁蓝、联苯胺中的一种。
5.如权利要求1所述的高速印刷用水性油墨，其特征在于，所述分散剂为磺基琥珀酸二辛酯钠、聚丙烯酸钠、马来酸钠和烯烃的共聚物、聚氧乙烯醚中的一种。
6.如权利要求1所述的高速印刷用水性油墨，其特征在于，所述增稠剂为水性膨润土、羟甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、钛酸酯偶联剂中的一种或以任意比例的混合。
7.如权利要求1所述的高速印刷用水性油墨，其特征在于，所述水性油墨的制备方法包括以下步骤：
1)按比例称取各原料，将水性聚氨酯与碳酸钙、颜料，分散剂、流平剂、消泡剂、增稠剂一同放入立式球磨机中混合研磨15-30min，得到混合料；
2)将混合料放入高速分散机中分散5-10min，经过滤流入装墨机中出料，得到水性油墨。
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