CN112409842B - 一种油墨用自分散铝颜料颗粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油墨用自分散铝颜料颗粒及其制备方法，所述的油墨用自分散铝颜料颗粒由下列重量百分比含量的组分配制而成：铝颜料75‑85%、载体树脂12‑20%、抗氧剂0.5‑1%、自分散助剂1‑5%。本发明铝颜料颗粒的VOC含量低、不扬尘、易分散、高遮盖力、高金属光泽，运输和使用都十分方便。

Description

一种油墨用自分散铝颜料颗粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属颜料表面处理的技术领域，尤其涉及一种油墨用的自分散铝颜料颗粒及其制备方法。

背景技术

在现有颜料技术中，涂料和油墨用铝颜料产品一共有三种形式，大部分是60-75%固体含量的浆状的铝颜料，也有固体含量大于98%的粉状或固体含量大于98%条状的铝颜料。

浆状铝颜料含有大量的高沸点矿物油溶剂，在油墨印刷过程中不易挥发，最后有部分溶剂油残留在印刷制品上，在某些对气味有要求以及对VOC含量有要求的领域使用受限。而且溶剂还影响油墨对基材的附着力。粉状铝颜料，在使用的过程中易扬尘，会影响车间的整体生产环境，同时也存在安全隐患。条状铝颜料可以解决前两种形式存在的问题，目前已经有专利CN108676419 A采用的技术方案为组分包括铝85份、载体15份、助剂0.5-3份，成型工艺主要通过双螺杆挤出机来实现，挤出成型后通过真空干燥静态烘烤方式来提高最终成品的固含量。但此技术方案的条状铝颜料，在使用的时候需要用溶剂预分散，对基材的附着力也一般，而且成型工艺使用了双螺杆剪切，会使得铝颜料被弯折和破碎，影响铝颜料的金属质感。

因此，如何克服现有铝颜料不易分散、具有VOC含量和金属质感不佳的缺陷是业界亟待解决的问题。

发明内容

本发明为了解决现有铝颜料不易分散、含有VOC和金属质感不佳的问题，提出一种VOC含量低、不扬尘、易分散、高遮盖力、高金属光泽的油墨用自分散铝颜料颗粒及其制备方法。

本发明提出的一种油墨用自分散铝颜料颗粒，其由下列重量百分比含量的组分配制而成：

铝颜料 75-85%、载体树脂12-20%、抗氧剂0.5-1%、自分散助剂1-5% 。

优选的，所述的铝颜料为银元型或者玉米片型片状铝颜料，其中固体含量65-75%。

优选的，所述的载体树脂为丙烯酸树脂和/或醛酮树脂。

优选的，所述的抗氧剂为邻苯二酚、对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚或2-巯基苯丙咪唑中的一种或多种的混合物。

优选的，所述的自分散助剂为改性处理过的纳米二氧化硅、纳米氧化铝或者有机硅微球粉中的一种或者多种的混合物。

优选的，所述的改性处理为将所述纳米二氧化硅、纳米氧化铝或者有机硅微球粉中的一种或者多种的混合物密闭搅拌，在高速搅拌的状态下，以喷雾的形式加入5-8%硅烷溶液，搅拌4-5小时。

优选的，所述的硅烷溶液包含硅烷20-25%、乙醇50-60%、水20-25%。

优选的，所述的硅烷为丙基二甲基氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三乙氧基辛基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷或二氯甲基乙烯基硅烷中的一种或者多种的混合物。

本发明还提出一种油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，步骤如下：

步骤1：混料

根据所述油墨用自分散铝颜料颗粒的组份用量配比，称量各组份；

先将所述铝颜料投入捏合机中进行搅拌，后加入所述抗氧剂继续搅拌，再加入所述载体树脂，捏合机升温至80-90℃，使载体树脂融化，继续搅拌使熔融的树脂均匀的包覆在所述铝颜料的表面，最后加入所述的自分散助剂，搅拌均匀得混合料；

步骤2：挤出成型

将所述混合料趁热转移至气出挤压机中，挤压成型，得到长条状的物料。

步骤3：干燥

将挤出的所述物料放入循环烘箱中烘烤10-12小时，烘干溶剂，当所述的物料会失去韧性变得松散，断裂，制得所述固含大于98%的铝颜料颗粒。

本发明采用自分散技术，即将自分散助剂填充在铝颜料表面的包覆树脂中，使得片状颜料之间存在微小的孔隙。当本发明铝颜料颗粒遇到溶剂时，能瞬间吸收溶剂膨胀，裂解开来，使得铝颜料颗粒可直接加入油墨中分散，省掉了预分散步骤，使用更加方便；改性的自分散助剂能帮助提高对基材的附着力；选用的载体树脂，在油墨中有良好的分散性和相容性，还能帮助铝颜料提高分散性，从而增强遮盖力；该成型工艺对颜料没有剪切破坏，使铝颜料能保持优异的金属光泽；固体含量大于98%的颗粒状，VOC含量低、气味低、不扬尘，运输和使用都十分方便。

具体实施方式

本发明提出的一种油墨用自分散铝颜料颗粒，其由下列重量百分比含量的组分配制而成：

铝颜料 75-85%、载体树脂12-20%、抗氧剂0.5-1%、自分散助剂1-5% 。

根据需要，可以选择不同组份的配比来制备油墨用自分散铝颜料颗粒。比如下表1所示不同实施例的组份配比：

其中，铝颜料为银元型或者玉米片型片状铝颜料，固体含量65-75%，径厚比大，遮盖力好。载体树脂可选为丙烯酸树脂和/或醛酮树脂。抗氧剂可选为邻苯二酚、对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚或2-巯基苯丙咪唑中的一种或多种的混合物。自分散助剂为改性处理过的纳米二氧化硅、纳米氧化铝或者有机硅微球粉中的一种或者多种的混合物。

该改性处理方法为：把纳米二氧化硅、纳米氧化铝或者有机硅微球粉中的一种或者多种的混合物加入密闭搅拌机中，在高速搅拌的状态下，以喷雾的形式加入5-8%硅烷溶液，继续搅拌4-5小时。硅烷溶液包含硅烷20-25%、乙醇50-60%、水20-25%。

根据需要，可以选择不同组份的配比来配制硅烷溶液。比如下表2所示不同实施例的组份配比：

所述的硅烷为丙基二甲基氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三乙氧基辛基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷或二氯甲基乙烯基硅烷中的一种或者多种的混合物。

下面开始制备油墨用自分散铝颜料颗，制备方法步骤如下：

步骤1：混料

首先根据表1、表2 所示的油墨用自分散铝颜料颗粒的组份用量配比，称量各组份。也可以根据实际需要选取不同的组份用量配比。

将铝颜料投入捏合机中进行搅拌，搅拌速度为30-40r/min,加入抗氧剂继续搅拌半小时，然后加入载体树脂，捏合机升温至80-90℃，使载体树脂融化，继续搅拌3小时使熔融的树脂均匀的包覆在铝颜料的表面，最后加入自分散助剂，搅拌半小时，制得混合物。

第二步：挤出成型

将制得的混合物料趁热转移至气出挤压机中，挤压成型，得到长条状的物料。

第三步：干燥

将挤出的长条状的物料放入循环烘箱中烘烤10-12小时，得到本发明的固含大于98%的铝颜料颗粒。

将自分散助剂填充在铝颜料表面的包覆树脂中，使得片状颜料之间存在微小的孔隙。当本发明铝颜料颗粒遇到溶剂时，能瞬间吸收溶剂膨胀，裂解开来，使得铝颜料颗粒可直接加入油墨中分散，省掉了预分散步骤，使用更加方便；改性的自分散助剂能帮助提高对基材的附着力；选用的载体树脂，在油墨中有良好的分散性和相容性，还能帮助铝颜料提高分散性，从而增强遮盖力；该成型工艺对颜料没有剪切破坏，使铝颜料能保持优异的金属光泽；固体含量大于98%的颗粒状，VOC含量低、气味低、不扬尘，运输和使用都十分方便。

下面结合表1中的实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一

油墨用自分散铝颜料颗粒由下列重量百分比的组成配制：

铝颜料75%、载体树脂 20%、抗氧剂1%、自分散助剂4%。

其中，铝颜料为固体含量为75%的银元型，载体树脂为丙烯酸树脂，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚，自分散助剂为改性纳米二氧化硅。自分散助剂在改性处理中使用的硅烷溶液组份配比为硅烷20%、乙醇60%、水20%。

由上述组份及用量，再根据本发明提出的制备方法，制备的油墨用自分散铝颜料颗粒的固体含量大于98%，不扬尘、气味低，与大多数油墨体系兼容性好，附着力好，亮度高。

实施例二

油墨用自分散铝颜料颗粒由下列重量百分比的组成配制：

铝颜料80%、载体树脂16%、抗氧剂1%、自分散助剂3%。

其中，铝颜料为固体含量为75%的银元型，载体树脂为丙烯酸树脂，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚，自分散助剂为改性纳米二氧化硅。自分散助剂在改性处理中使用的硅烷溶液组份配比为硅烷23%、乙醇55%、水22%。

由上述组份及用量，再根据本发明提出的制备方法，制备的油墨用自分散铝颜料颗粒的固体含量大于98%，气味低，不扬尘、可以直接在大多数油墨体系中分散，附着力好，遮盖力强。

实施例三

油墨用自分散铝颜料颗粒由下列重量百分比的组成配制：

铝颜料85%、载体树脂12%、抗氧剂0.5%、自分散助剂2.5%。

其中，铝颜料为固体含量为75%的银元型，载体树脂为醛酮树脂，抗氧剂为对苯二酚，自分散助剂为改性有机硅微球粉。自分散助剂在改性处理中使用的硅烷溶液组份配比为硅烷25%、乙醇50%、水25%。

由上述组份及用量，再根据本发明提出的制备方法，制备的油墨用自分散铝颜料颗粒的固体含量大于98%，气味低，不扬尘、可以直接在大多数油墨体系中分散，附着力好，遮盖力强，亮度高。

实施例四

油墨用自分散铝颜料颗粒由下列重量百分比的组成配制：

铝颜料80%、载体树脂14.25%、抗氧剂0.75%、自分散助剂5%。

其中、铝颜料为固体含量为75%的银元型，载体树脂为醛酮树脂，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚，自分散助剂为改性有机硅微球粉。自分散助剂在改性处理中使用的硅烷溶液组份配比为硅烷21%、乙醇57%、水22%。

由上述组份及用量，再根据本发明提出的制备方法，制备的油墨用自分散铝颜料颗粒的固体含量大于98%，气味低，不扬尘、可以直接在大多数油墨体系中分散，附着力好，遮盖力强，亮度高。

实施例五

油墨用自分散铝颜料颗粒由下列重量百分比的组成配制：

铝颜料85%、载体树脂13%、抗氧剂1%、自分散助剂1%。

其中，铝颜料为固体含量为75%的银元型，载体树脂为丙烯酸树脂，抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚，自分散助剂为改性有机硅微球粉。自分散助剂在改性处理中使用的硅烷溶液组份配比为硅烷24%、乙醇53%、水23%。

由上述组份及用量，再根据本发明提出的制备方法，制备的油墨用自分散铝颜料颗粒的固体含量大于98%，气味低，不扬尘、可以直接在大多数油墨体系中分散，附着力好，遮盖力强，亮度高。

对根据所述五种实施例的配方制得的自分散铝颜料颗粒进行固体含量测试和粒子尺寸测试，测试结果如下：

所述五种实施例按8%的添加量配制成墨，用50微米的线棒，涂布在PVC膜，用爱色丽色差仪MA-96对其进行颜色测试，测试结果如下：

以上结合实施方式对本发明进行了具体描述，但是本技术领域内的技术人员可以对这些实施方式作出多种变更或变化，这些变更和变化应落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，步骤如下：

步骤1：混料

根据所述油墨用自分散铝颜料颗粒的组份用量配比，称量各组份；

先将铝颜料投入捏合机中进行搅拌，后加入抗氧剂继续搅拌，再加入载体树脂，捏合机升温至80-90℃，使载体树脂融化，继续搅拌使熔融的树脂均匀的包覆在所述铝颜料的表面，最后加入自分散助剂，搅拌均匀得混合料；

步骤2：挤出成型

将所述混合料趁热转移至气出挤压机中，挤压成型，得到长条状的物料；

步骤3：干燥

将挤出的所述长条状的物料放入循环烘箱中烘烤10-12小时，烘干溶剂，当所述长条状的物料会失去韧性变得松散，断裂，制得固含大于98%的铝颜料颗粒；

其中，所述油墨用自分散铝颜料颗粒，其由下列重量百分比含量的组分配制而成：

铝颜料 75-85%、载体树脂12-20%、抗氧剂0.5-1%、自分散助剂1-5% ；

所述的自分散助剂为改性处理过的纳米二氧化硅、纳米氧化铝或有机硅微球粉中的一种或者多种的混合物；

所述的改性处理为将所述纳米二氧化硅、纳米氧化铝或有机硅微球粉中的一种或者多种的混合物密闭搅拌，在高速搅拌的状态下，以喷雾的形式加入5-8%硅烷溶液，搅拌4-5小时。

2.如权利要求1所述的油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，其特征在于，所述的铝颜料为银元型或者玉米片型片状铝颜料，其中固体含量65-75%。

3.如权利要求1所述的油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，其特征在于，所述的载体树脂为丙烯酸树脂和/或醛酮树脂。

4.如权利要求1所述的油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，其特征在于，所述的抗氧剂为邻苯二酚、对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚或2-巯基苯丙咪唑中的一种或多种的混合物。

5.如权利要求1所述的油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，其特征在于，所述的硅烷溶液包含硅烷20-25%、乙醇50-60%、水20-25%。

6.如权利要求5所述的油墨用自分散铝颜料颗粒的制备方法，其特征在于，所述的硅烷为丙基二甲基氯硅烷、辛基二甲基氯硅烷、癸基二甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三乙氧基辛基硅烷、全氟辛基三乙氧基硅烷或二氯甲基乙烯基硅烷中的一种或者多种的混合物。