CN113563755A - 一种用于软质pvc之快干型印刷水墨和制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，以质量百分比计，所述用于软质PVC之快干型印刷水墨包括，改性水性聚氨酯树脂30～50％、水性丙烯酸树脂2～5％、水10～20％、润湿剂0.3～2％、色料5～10％、分散剂1～3％、消泡剂0.1～2％、PH调整剂0～1％、蜡乳液1～5％、防沉降粉1～3％和乙醇20～29％，各组分含量之和为100％，同时本发明公开了一种用于软质PVC之快干型印刷水墨的制备方法，水墨印刷干燥速度快，可大批量快速生产，有效提高产能。

Description

一种用于软质PVC之快干型印刷水墨和制备方法
技术领域
本发明涉及印刷石墨技术领域，特别是涉及一种用于软质PVC之快干型印刷水墨和制备方法。
背景技术
软质PVC材料在我们生活中较为常见，比如用于桌巾、浴帘、吹气玩具等，软质PVC材料的印刷，通常是以溶剂型产品为最大类，印刷水墨使用的溶剂包括酮类和酯类，酮类比如丙酮、环已酮等；酯类包括醋酸乙酯、醋酸丁酯等。
上述溶剂型印刷水墨的好处是干燥的速度相对较快，生产工时短，但是存在使用的溶剂会挥发到大气中，造成环境污染的弊端。为了解决这一弊端，现有技术开发了纯水性的印刷水墨，即以纯水作为溶剂，污染性的问题得到解决，但是却存在干燥速度太慢，产能过低，导致印刷厂商都不愿意使用。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种用于软质PVC之快干型印刷水墨和制备方法，水墨印刷干燥速度快，可大批量快速生产，有效提高产能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，以质量百分比计，所述用于软质PVC之快干型印刷水墨包括，改性水性聚氨酯树脂30～50％、水性丙烯酸树脂2～5％、水10～20％、润湿剂0.3～2％、色料5～10％、分散剂1～3％、消泡剂0.1～2％、PH调整剂0～1％、蜡乳液1～5％、防沉降粉1～3％和乙醇20～29％，各组分含量之和为100％。
优选的，所述水选用软水。
优选的，所述润湿剂选用硅醇类非离子表面活性剂。
优选的，所述消泡剂选用以二氧化硅、硅酮为主的水性消泡剂。
优选的，所述PH调整剂选用水性聚合物的多功能助剂AMP-95。
优选的，所述蜡乳液选用水性高密度聚乙烯蜡乳液。
优选的，所述防沉降粉选用气相二氧化硅，比表面积为130m2/g。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种用于软质PVC之快干型印刷水墨的制备方法，包括如下制备步骤，
第一步，消泡剂、水性丙烯酸树脂、分散剂、色料、PH调整剂和一部分水添加至高效研磨机内进行研磨分散至少120min；
第二步，将第一步获得的混合物料转移至搅拌机中；
第三步，继续将改性水性聚氨酯树脂、润湿剂、蜡乳液、防沉降粉、乙醇和剩余的水加入至搅拌机中，高速搅拌至少60min。
优选的，上述第一步中的研磨功率优选为9～12KW，研磨转速设定在600～900rpm，上述第三步中的搅拌速度优选设置为600-1000rpm。
优选的，上述第三步中搅拌过程体系温度不超过60℃，通过冷却循环水做夹层降温的温控方式实现。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨和制备方法，针对现有市场上溶剂型印刷水墨产品溶剂挥发污染环境和纯水性印刷水墨干燥太慢的技术避免，提出了一种新的快干型印刷水墨，有效提升干燥速度，配方中的改性水性聚氨酯树脂具有耐醇性极佳的性能，且密着性和光泽性俱佳，水性丙烯酸酯协助色粉研磨，润湿剂帮助漆膜在材质流平润湿，形成平整光滑的漆面，消泡剂与可稀释型体系具有良好的兼容性，蜡乳液提高抗刮擦和耐磨性，气相二氧化硅提升水墨的防沉降效果，改善印刷的网点三维效果，同时提高颜料的稳定性，最后结合干燥速度远大于水的乙醇，大大提高水墨的干燥速度，通过本发明配方和方法获得的产品水性化，符合中华人民共和国环境保护行业标准HJ/T371-2007挥发性有机物质化合物(VOC)管制标准，产品附着力优异，贴合强度佳，墨膜柔韧性强，不会发生龟裂，产品可以直接以纯水稀释，也可以用乙醇稀释，易于施工操作，可大批量生产，且产能较高。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，以质量百分比计，包括：改性水性聚氨酯树脂40％、水性丙烯酸树脂2％、水16.5％、润湿剂0.3％、色料7％、分散剂2％、消泡剂0.1％、PH调整剂0.1％、蜡乳液3％、防沉降粉1％和乙醇28％，各组分含量之和为100％。
一种用于软质PVC之快干型印刷水墨的制备方法，包括如下制备步骤：
第一步，将0.1％的消泡剂、2％的水性丙烯酸树脂、2％的分散剂、7％的色料、0.1％的PH调整剂和9％的水添加至高效研磨机内进行研磨分散至少120min；其中研磨功率优选为10KW，研磨转速设定在800rpm。
第二步，将第一步获得的混合物料转移至搅拌机中；
第三步，继续将40％的改性水性聚氨酯树脂、0.3％的润湿剂、3％的蜡乳液、1％的防沉降粉、28％的乙醇和7.5％的水加入至搅拌机中，高速搅拌至少60min，搅拌速度优选设置为600-1000rpm/min，同时，考虑到高温研磨会导致水墨体系崩解，造成树脂析出等不良现象，因此该步骤中的搅拌过程体系温度不超过60℃，通过冷却循环水做夹层降温的温控方式实现。
本实施例中所涉及的各组分来源分别为：
改性水性聚氨酯树脂，购于江西安德力高新科技有限公司，商品名ADL-2000，该物质根据本发明的配方需求定制获得；
水性丙烯酸树脂，购于骏骅国际贸易有限公司，商品名HED 6734；
润湿剂，购于MUNZING，商品名METOLAT 780；
分散剂，购于TEGO，商品名Tego Dispers；
消泡剂，购于圣诺普科有限公司，商品名SN-DEFOAMER 1370；
PH调整剂，购于中厚，商品名AMP-95；
蜡乳液，购于Keim-additec，商品名MD-2000；
气相二氧化硅，购于Degussa，商品名Aerosil R-972。
实施例2：
一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，以质量百分比计，包括：改性水性聚氨酯树脂30％、水性丙烯酸树脂2％、水26.5％、润湿剂0.3％、色料7％、分散剂2％、消泡剂0.1％、PH调整剂0.1％、蜡乳液3％、防沉降粉1％和乙醇28％，各组分含量之和为100％。
本实施例中所涉及的各组分来源和实施例1中的相同。
一种用于软质PVC之快干型印刷水墨的制备方法，包括如下制备步骤：
第一步，将0.1％的消泡剂、2％的水性丙烯酸树脂、2％的分散剂、7％的色料、0.1％的PH调整剂和9％的水添加至高效研磨机内进行研磨分散至少120min；研磨功率优选为11KW，研磨转速设定在700rpm。
第二步，将第一步获得的混合物料转移至搅拌机中；
第三步，继续将30％的改性水性聚氨酯树脂、0.3％的润湿剂、3％的蜡乳液、1％的防沉降粉、28％的乙醇和17.5％的水加入至搅拌机中，高速搅拌至少60min，搅拌速度优选设置为600-1000rpm/min，同时，考虑到高温研磨会导致水墨体系崩解，造成树脂析出等不良现象，因此该步骤中的搅拌过程体系温度不超过60℃，通过冷却循环水做夹层降温的温控方式实现。
实施例3：
一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，以质量百分比计，包括：改性水性聚氨酯树脂50％、水性丙烯酸树脂2％、水9％、润湿剂0.3％、色料8％、分散剂2.3％、消泡剂0.1％、PH调整剂0.2％、蜡乳液3.5％、防沉降粉1.1％和乙醇23.5％，各组分含量之和为100％。
本实施例中所涉及的各组分来源和实施例1中的相同。
一种用于软质PVC之快干型印刷水墨的制备方法，包括如下制备步骤：
第一步，将0.1％的消泡剂、2％的水性丙烯酸树脂、2.3％的分散剂、8％的色料、0.2％的PH调整剂和9％的水添加至高效研磨机内进行研磨分散至少120min；研磨功率优选为12KW，研磨转速设定在600rpm。
第二步，将第一步获得的混合物料转移至搅拌机中；
第三步，继续将50％的改性水性聚氨酯树脂、0.3％的润湿剂、3.5％的蜡乳液、1.1％的防沉降粉和23.5％的乙醇加入至搅拌机中，高速搅拌至少60min，搅拌速度优选设置为600-1000rpm/min，同时，考虑到高温研磨会导致水墨体系崩解，造成树脂析出等不良现象，因此该步骤中的搅拌过程体系温度不超过60℃，通过冷却循环水做夹层降温的温控方式实现。
对比例：
对比例产品的制备配方包括：水性丙烯酸树脂2％、消泡剂0.1％、分散剂2％、色料7％、PH调整剂0.1％、水性聚氨酯树脂40％、润湿剂0.3％、蜡乳液3％、气相二氧化硅1％和水44.5％，各组分含量之和为100％。
制备过程如下：
第一步，将0.1％的消泡剂、2％的水性丙烯酸树脂、2％的分散剂、7％的色料、0.1％的PH调整剂和9％的水添加至高效研磨机内进行研磨分散至少120min；研磨功率优选为10KW，研磨转速设定在800rpm。
第二步，将第一步获得的混合物料转移至搅拌机中；
第三步，继续将40％的水性聚氨酯树脂、0.3％的润湿剂、3％的蜡乳液、1％的防沉降粉和35.5％的水加入至搅拌机中，高速搅拌至少60min，搅拌过程体系温度不超过60℃。
对上述三个实施例和一个对比例获得的水墨产品进行性能测试，测试项目包括如下几个方面：
(1)粘度：Zahn 4号黏度杯量测，25℃恒温条件；
(2)PH值：PH值指示剂；
(3)光泽度：通过光泽计量测；
(4)指触干燥：将水墨样品同步用RDS8号棒刮样于PVC膜上，再用手指触摸刮样，确认达到表干时所需的时间。
相应的测试结果如下：
Figure BDA0003224622550000061
Figure BDA0003224622550000071
通过对比可以得出：
(1)本发明和对比例中的水墨粘度基本一致，控制在15～25秒；
(2)本发明和对比例中的水墨PH值基本一致，在8.0～10.0之间；
(3)本发明和对比例中的水墨光泽也基本一致，均呈亮光状态；
(4)但是本发明和对比例中的水墨指触干燥时间相差很大，按照本发明配方获得的水墨干燥基本在15秒～17秒之间，而对比例中水墨产品需要到150秒才能达到同样的干燥程度。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：以质量百分比计，所述用于软质PVC之快干型印刷水墨包括，改性水性聚氨酯树脂30～50％、水性丙烯酸树脂2～5％、水10～20％、润湿剂0.3～2％、色料5～10％、分散剂1～3％、消泡剂0.1～2％、PH调整剂0～1％、蜡乳液1～5％、防沉降粉1～3％和乙醇20～29％，各组分含量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：所述水选用软水。
3.根据权利要求1所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：所述润湿剂选用硅醇类非离子表面活性剂。
4.根据权利要求1所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：所述消泡剂选用以二氧化硅、硅酮为主的水性消泡剂。
5.根据权利要求1所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：所述PH调整剂选用水性聚合物的多功能助剂AMP-95。
6.根据权利要求1所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：所述蜡乳液选用水性高密度聚乙烯蜡乳液。
7.根据权利要求1所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：所述防沉降粉选用气相二氧化硅，比表面积为130m2/g。
8.一种用于软质PVC之快干型印刷水墨的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤，
第一步，消泡剂、水性丙烯酸树脂、分散剂、色料、PH调整剂和一部分水添加至高效研磨机内进行研磨分散至少120min；
第二步，将第一步获得的混合物料转移至搅拌机中；
第三步，继续将改性水性聚氨酯树脂、润湿剂、蜡乳液、防沉降粉、乙醇和剩余的水加入至搅拌机中，高速搅拌至少60min。
9.根据权利要求8所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：上述第一步中的研磨功率优选为9～12KW，研磨转速设定在600～900rpm，上述第三步中的搅拌速度优选设置为600-1000rpm。
10.根据权利要求8所述的一种用于软质PVC之快干型印刷水墨，其特征在于：上述第三步中搅拌过程体系温度不超过60℃，通过冷却循环水做夹层降温的温控方式实现。
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