CN113583510A - 一种预浸纸凹版印刷水性油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预浸纸凹版印刷水性油墨及其制备方法，所述预浸纸凹版印刷水性油墨由如下重量配比的原料组成：树脂20‑80份，颜料10‑60份，填料0‑20份，助溶剂1‑5份，消泡剂0.1‑0.6份，去离子水6.4‑35.9份；其中树脂为聚(甲基丙烯酸甲酯‑共聚‑丙烯酸正丁酯)乳液树脂；本发明采用水性体系，绿色环保；水墨体系贮存期长达一年以上；本发明水墨粒径较细，相比于市售水墨产品，本发明产品对预浸纸的转印清晰完全、润湿流平性好，解决了行业瓶颈问题。
Description
技术领域
本发明涉及水性油墨及其制备方法，具体涉及一种可通过凹版印刷承印于预浸纸上的水性油墨及其制备方法。
背景技术
近年来欧洲的预浸式含浸纸(预浸纸)、后浸式含浸纸及三聚氰胺纸越来越受重视，其中传统式含浸纸的后浸式含浸纸及三聚氰胺纸在欧洲许多应用场合已被预浸纸所取代。就贴覆材质而言，预浸纸的应用范围极广，适合于木质板，如实木、刨花板、中密度纤维板、高密度纤维格板、合板等；以及非木质板，如水泥板、矿纤板、石膏板、金属、塑料、泡棉等。预浸纸不存在甲醛残留的问题，因此相比于三聚氰胺纸，其更加适用于家装装饰。
从印刷完的贴合作业工序来看，由于无需大型高能耗的贴合机投入，因此在成本上，预浸纸也比三聚氰胺纸具有明显的优势。然而，目前市面上常见的水墨在预浸渍上容易出现转印不清晰、无法润湿流平等缺陷，这极大地限制了预浸纸的推广应用。
发明内容
为了解决上述行业瓶颈难题，本发明提供了一种预浸纸凹版印刷水性油墨及其制备方法，该水墨对预浸纸的转印清晰完全、润湿流平性好。
本发明的技术方案如下：
一种预浸纸凹版印刷水性油墨，由如下重量配比的原料组成：
树脂20-80份，颜料10-60份，填料0-20份，助溶剂1-5份，消泡剂0.1-0.6份，去离子水6.4-35.9份。
优选所述预浸纸凹版印刷水性油墨由如下重量配比的原料组成：
树脂25-65份，颜料12-54份，填料0-15份，助溶剂2-5份，消泡剂0.2-0.53份，去离子水10.47-31.8份。
特别优选所述预浸纸凹版印刷水性油墨由如下重量配比的原料组成：
树脂30-60份，颜料15-40份，填料0-10份，助溶剂2-4份，消泡剂0.3-0.5份，去离子水15.5-27.7份。
进一步，所述树脂为自制的聚(甲基丙烯酸甲酯-共聚-丙烯酸正丁酯)乳液树脂，制备方法如下(其中份数均为重量份)：
室温(20～30℃)下，将5份月桂酸、0.4份过氧化二苯甲酰、30份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸正丁酯混合并以150rpm的速度搅拌溶解60min，得到分散油相；
将1.4份有机碱(AMP-95，Dow公司)加入到58份纯净水中，以400rpm的速度搅拌至完全溶解后，将搅拌速度调整至800rpm，滴加上述分散油相，滴加时间为5.5h，滴加完毕后继续搅拌2.5h，接着升温至85℃反应6h，得到聚合反应液；
将上述聚合反应液降温至72℃，搅拌速度降至250rpm，加入叔丁基过氧化氢水溶液，保温搅拌20min，然后加入雕白粉水溶液，保温搅拌20min，之后降至室温，依次经过300目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜、0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤，得到所述聚(甲基丙烯酸甲酯-共聚-丙烯酸正丁酯)乳液树脂；
所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.06份叔丁基过氧化氢溶解于2份纯净水中得到；
所述雕白粉水溶液由0.06份雕白粉溶解于2份纯净水中得到。
进一步，所述颜料优选为偶氮缩合型有机红、苯并咪唑酮类有机黄、酞菁类有机蓝、炭黑、无机钛白中的任意一种，特别优选Clariant PV Fast Red D3G(Clariant公司)、颜料黄P-HG(P.Y.180，浙江百合花集团股份有限公司)、BF435(P.B.15：3，浙江百合花集团股份有限公司)、SPECIAL BLACK 4(ORION公司)、R900(杜邦公司)中的任意一种。
进一步，所述填料优选硅酸铝钠，特别优选Sipernat 820A(EVONIK公司)。
进一步，所述助溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或者两种以上任意比例的混合物，优选乙醇。
进一步，所述的消泡剂可以为低级醇类消泡剂(例如
DF 1760，德谦公司；
DF1492，德谦公司)、有机硅类消泡剂(例如Pulcra 1920，科凯精细化工(上海)有限公司；Drewplus T-4201，ASHLAND-AQUALON公司；Drewplus TS-4400，ASHLAND-AQUALON公司；Drewplus TS-4481，ASHLAND-AQUALON公司)中的一种或两种以上任意比例的混合物；优选低级醇类消泡剂，特别优选
DF 1492(德谦公司)。
本发明所述预浸纸凹版印刷水性油墨的制备方法为：
按照配方，室温下将去离子水、助溶剂、树脂、消泡剂依次加入到分散釜里，以200-300rpm的速度搅拌混合均匀后，再加入颜料、填料，以250-400rpm的速度搅拌混合均匀后，转移至卧式砂磨机中进行研磨4-6道，之后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜、0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤，得到所述预浸纸凹版印刷水性油墨；
其中，所述卧式砂磨机进行研磨4-6道后，至红、黄、蓝、黑墨粒径达到150nm以下，白墨粒径达到250nm以下。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、采用水性体系，绿色环保；
2、水墨体系贮存期长达一年以上；
3、本发明水墨粒径较细，相比于市售水墨产品，本发明产品对预浸纸的转印清晰完全、润湿流平性好，解决了行业瓶颈问题。
附图说明
图1为本发明自制聚(甲基丙烯酸甲酯-共聚-丙烯酸正丁酯)乳液树脂的粒径分布图。
图2为本发明实施例1红墨的粒径分布图。
图3为本发明实施例1红墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图4为市售红墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图5为本发明实施例2黄墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图6为市售黄墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图7为本发明实施例3蓝墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸膜上的印刷效果图。
图8为市售蓝墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸膜上的印刷效果图。
图9为本发明实施例4黑墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图10为市售黑墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图11为本发明实施例5白墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
图12为市售白墨通过KPP凹版打样机印刷于预浸纸上的印刷效果图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步描述本发明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
乳液树脂及水墨的粒径及粒径分布测试在Malvern ZETASIZER 3000HAS粒度仪上进行，测试温度为25℃。
乳液、水性油墨的贮存稳定性是指乳液、水性油墨在60℃条件下静置18天，以不沉淀、不分层代表乳液、水性油墨贮存稳定性>12个月。
水性油墨的印刷效果评价如下：将本发明水性单色墨(红、黄、蓝、黑、白)及市售单色墨用KPP凹版打样机，以40m/min的印刷速度，将其印刷于预浸纸上后经50℃烘干，肉眼观察印刷色块的流平效果。其中，白墨印刷前先印刷黑墨作为对比底色。
以下实施例中使用的树脂按如下方法制备：
室温下，将5kg的月桂酸(南京嘉冠化工有限公司)，0.4kg的过氧化二苯甲酰(上海华之润化工有限公司)，30kg的甲基丙烯酸甲酯，10kg的丙烯酸正丁酯混合并以150rpm的速度搅拌溶解60min，得到分散油相；将1.4kg的AMP-95(Dow公司)加入到58kg的纯净水中，以400rpm的速度搅拌至完全溶解后，将转速调整至800rpm，同时开始滴加上述分散油相，滴加时间为5.5h，滴加完毕后，保持800rpm转速继续搅拌2.5h，并升温至85℃，保持此条件下反应6h；然后将聚合反应液降温至72℃，搅拌速度降至250rpm，加入叔丁基过氧化氢水溶液，所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.06kg的叔丁基过氧化氢溶解于2kg的纯净水中得到，保温搅拌20min，然后加入雕白粉水溶液，所述雕白粉水溶液由0.06kg的雕白粉溶解于2kg的纯净水中得到，保温搅拌20min，之后降至室温；反应结束的乳液依次经过300目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜以及0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤得到所述的聚(甲基丙烯酸甲酯-共聚-丙烯酸正丁酯)乳液树脂。
实施例1：
室温下将27.7kg的去离子水、2kg的乙醇(杭州化工原料有限公司)、55kg的树脂、0.3kg的
DF 1492(德谦公司)依次加入到分散釜里，以300rpm的速度搅拌混合均匀后再加入15kg的Clariant PV Fast Red D3G(Clariant公司)，以400rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(TBM-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨6道，至颗粒粒径达到150nm以下后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜以及0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤得到所述的预浸纸凹版印刷水性红墨。
实施例2：
室温下将27.7kg的去离子水、2kg的乙醇(杭州化工原料有限公司)、55kg的树脂、0.3kg的
DF 1492(德谦公司)依次加入到分散釜里，以250rpm的速度搅拌混合均匀后再加入15kg的颜料黄P-HG(P.Y.180，浙江百合花集团股份有限公司)，以300rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(TBM-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨6道，至颗粒粒径达到150nm以下后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜以及0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤得到所述的预浸纸凹版印刷水性黄墨。
实施例3：
室温下将26.7kg的去离子水、3kg的乙醇(杭州化工原料有限公司)、55kg的树脂、0.3kg的
DF 1492(德谦公司)依次加入到分散釜里，以300rpm的速度搅拌混合均匀后再加入15kg的BF435(P.B.15：3，浙江百合花集团股份有限公司)，以400rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(TBM-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨5道，至颗粒粒径达到150nm以下后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜以及0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤得到所述的预浸纸凹版印刷水性蓝墨。
实施例4：
室温下将18.6kg的去离子水、3kg的乙醇(杭州化工原料有限公司)、60kg的树脂、0.4kg的
DF 1492(德谦公司)依次加入到分散釜里，以300rpm的速度搅拌混合均匀后再加入15kg的SPECIAL BLACK 4(ORION公司)，以400rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(TBM-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨6道，至颗粒粒径达到150nm以下后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜以及0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤得到所述的预浸纸凹版印刷水性黑墨。
实施例5：
室温下将15.5kg的去离子水、4kg的乙醇(杭州化工原料有限公司)、30kg的树脂、0.5kg的
DF 1492(德谦公司)依次加入到分散釜里，以200rpm的速度搅拌混合均匀后再加入40kg的R900(杜邦公司)以及10kg的Sipernat 820A(EVONIK公司)，以250rpm的速度搅拌混合均匀后转移至卧式砂磨机(TBM-50，太亦(上海)实业有限公司)中进行研磨4道，至颗粒粒径达到250nm以下后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜以及0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤得到所述的预浸纸凹版印刷水性白墨。
表1实施例实验结果
由表1数据可知，本发明自制的乳液树脂粒径在50nm以下；各色水墨粒径在150nm以下，白墨粒径在250nm以下，这有助于促进印刷墨层的流平。乳液与水墨的储存稳定期均超过1年。由说明书附图3-12可知，市售水墨在预浸纸上存在着转印不全、有明显漏印、漏点、针孔等缺陷，而本发明的水墨转印完全，印刷流平性明显好于市售水墨。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，由如下重量配比的原料组成：
树脂20-80份，颜料10-60份，填料0-20份，助溶剂1-5份，消泡剂0.1-0.6份，去离子水6.4-35.9份；
所述树脂为聚(甲基丙烯酸甲酯-共聚-丙烯酸正丁酯)乳液树脂，按如下方法制备得到：
室温下，将5份月桂酸、0.4份过氧化二苯甲酰、30份甲基丙烯酸甲酯、10份丙烯酸正丁酯混合并以150rpm的速度搅拌溶解60min，得到分散油相；
将1.4份有机碱加入到58份纯净水中，以400rpm的速度搅拌至完全溶解后，将搅拌速度调整至800rpm，滴加上述分散油相，滴加时间为5.5h，滴加完毕后继续搅拌2.5h，接着升温至85℃反应6h，得到聚合反应液；
将上述聚合反应液降温至72℃，搅拌速度降至250rpm，加入叔丁基过氧化氢水溶液，保温搅拌20min，然后加入雕白粉水溶液，保温搅拌20min，之后降至室温，依次经过300目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜、0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤，得到所述聚(甲基丙烯酸甲酯-共聚-丙烯酸正丁酯)乳液树脂；
所述叔丁基过氧化氢水溶液由0.06份叔丁基过氧化氢溶解于2份纯净水中得到；
所述雕白粉水溶液由0.06份雕白粉溶解于2份纯净水中得到。
2.如权利要求1所述预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，所述预浸纸凹版印刷水性油墨由如下重量配比的原料组成：
树脂25-65份，颜料12-54份，填料0-15份，助溶剂2-5份，消泡剂0.2-0.53份，去离子水10.47-31.8份。
3.如权利要求1所述预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，所述预浸纸凹版印刷水性油墨由如下重量配比的原料组成：
树脂30-60份，颜料15-40份，填料0-10份，助溶剂2-4份，消泡剂0.3-0.5份，去离子水15.5-27.7份。
4.如权利要求1～3任一项所述预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，所述颜料为偶氮缩合型有机红、苯并咪唑酮类有机黄、酞菁类有机蓝、炭黑、无机钛白中的任意一种。
5.如权利要求1～3任一项所述预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，所述填料为硅酸铝钠。
6.如权利要求1～3任一项所述预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，所述助溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或者两种以上任意比例的混合物。
7.如权利要求1～3任一项所述预浸纸凹版印刷水性油墨，其特征在于，所述的消泡剂为低级醇类消泡剂、有机硅类消泡剂中的一种或两种以上任意比例的混合物。
8.如权利要求1所述预浸纸凹版印刷水性油墨的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：
按照配方，室温下将去离子水、助溶剂、树脂、消泡剂依次加入到分散釜里，以200-300rpm的速度搅拌混合均匀后，再加入颜料、填料，以250-400rpm的速度搅拌混合均匀后，转移至卧式砂磨机中进行研磨4-6道，之后依次经过100目尼龙袋、2um孔径PP滤膜、1um孔径PP滤膜、0.45um孔径玻纤滤膜四级过滤，得到所述预浸纸凹版印刷水性油墨。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述卧式砂磨机进行研磨4-6道后，至红、黄、蓝、黑墨粒径达到150nm以下，白墨粒径达到250nm以下。
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