CN116769352A - 一种水性凹印卷筒纸油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性凹印卷筒纸油墨及其制备方法，属于水性油墨技术领域。本发明水性凹印卷筒纸油墨制备原料包括：环氧改性聚氨酯、水性聚酰胺油墨树脂、沥青复合乳液、颜料、填料、去离子水、乙醇、三乙胺、助剂；针对卷筒纸胶印机、印刷机生产效率高而对所用油墨干燥速率要求较高的特点，本发明以阴离子水性聚酰胺油墨树脂为连接料、辅以特殊环氧改性聚氨酯及沥青复合乳液制备得到一种干燥速率快的水性油墨，本发明扩大了水性油墨的应用领域，环保无污染，具有良好的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于水性油墨技术领域，具体涉及一种水性凹印卷筒纸油墨及其制备方法。
背景技术
油墨是由有色料(颜料、染料等)、连接料、填充料、附加料等物质组成的均匀混合物；其主要用于印刷，并在承印物上干燥，是有颜色及一定流动度的浆状胶粘体。水性油墨简称水墨，其主要由水溶性树脂、水溶性颜料、水和助剂加工制成。不同于传统油墨，水墨是以水为溶剂经科学加工制成，由于不含挥发性有毒有机溶剂，故在印刷过程中对相关操作人员健康无不良影响，对大气环境、印刷品本身也均无污染，因而应用领域愈加广泛。
卷筒纸油墨是一种渗透干燥型油墨，其主要应用于胶印机、印刷机，卷筒纸胶印机、印刷机特点之一便是生产效率特别高，如卷筒纸胶印机转速一般在35000-40000转/小时，在此工作条件下，卷筒纸油墨必须满足较高的干燥速度。然而，水性油墨本身就有着干燥速度比较慢的缺陷，除非给印刷机搭配足够的干燥设备，否则必然会影响印刷速度，此外，水性油墨印刷的产品光泽度同样不如溶剂型油墨，其同样限制了水墨在部分特殊领域的应用。基于此，想要将水性油墨代替传统溶剂型油墨应用于卷筒纸胶印机中颇具挑战性，仍需对水墨的配方及加工工艺作更深入的研究和改进。
发明内容
针对背景技术所提问题，本发明的目的是提供一种水性凹印卷筒纸油墨及其制备方法。本发明制备的水性油墨干燥速度显著提高，能够满足卷筒纸胶印机、印刷机用油墨的性能要求。
本发明具体是通过如下技术方案实现的：
本发明提供了一种水性凹印卷筒纸油墨，按重量份数计包括如下制备原料：
环氧改性聚氨酯20-30份、
水性聚酰胺油墨树脂35-60份、
沥青复合乳液22-28份、
颜料10-18份、
填料8-20份、
去离子水15-35份、
乙醇5-10份、
三乙胺4-8份、
助剂3-12份。
作为优选，所述水性凹印卷筒纸油墨按重量份数计制备原料为：
环氧改性聚氨酯24份、
水性聚酰胺油墨树脂50份、
沥青复合乳液26份、
颜料15份、
填料12份、
去离子水25份、
乙醇8份、
三乙胺6份、
助剂8份。
作为优选，所述环氧改性聚氨酯的制备方法为：将环氧树脂与二异氰酸酯、聚醚二醇、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸升温反应，然后扩链、中和即得环氧改性聚氨酯。
作为优选，所述水性聚酰胺油墨树脂为阴离子型，固含量为38％-42％，25℃粘度不超过500cps。
作为优选，所述沥青复合乳液的制备方法为：将烷基硫酸钠与水混合加热至90℃，另将煤焦沥青加热至170℃，二者混合乳化得到混合乳液，再加入混合乳液1/4质量的羧基丁苯胶乳混合即得沥青复合乳液。
作为优选，所述颜料为有机颜料、无机颜料、染料中的至少一种。
作为优选，所述填料为高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛中的至少一种。
作为优选，所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、光亮剂。
基于卷筒纸胶印机、印刷机生产效率高而对所用油墨干燥速率要求较高的特点，本发明以阴离子水性聚酰胺油墨树脂为连接料，辅以特殊环氧改性聚氨酯及沥青复合乳液，不仅加强了水性聚酰胺油墨树脂的印刷效果，提高所印产品印制图像阶调、色彩质量等，还能够大幅度加快所得水墨的干燥速度，有效解决了印制产品背面粘脏和抗水性差等问题。
本发明还提供了上述水性凹印卷筒纸油墨的制备方法，包括如下步骤：
按配方用量称取各制备原料备用，取水性聚酰胺油墨树脂与环氧改性聚氨酯、沥青复合乳液充分共混得到混合物，然后向所得混合物中加入剩余颜料、填料、去离子水、乙醇、三乙胺与助剂进行高速分散，即得水性凹印卷筒纸油墨。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以阴离子水性聚酰胺油墨树脂为连接料、辅以特殊环氧改性聚氨酯及沥青复合乳液制备得到一种水性油墨，其克服了传统水性油墨干燥速率慢而带来的诸多局限性，满足卷筒纸胶印机、印刷机用油墨的性能要求，扩大了水性油墨的应用领域，环保无污染。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，并非用于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
一种水性凹印卷筒纸油墨，包括：
1、向容器中加入等质量比的环氧树脂E51(环氧值0.52)、异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二醇N210、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡，混匀升温至90℃反应100min，再加入适量二羟甲基丙酸继续反应50min，最后加入一缩二乙二醇和丙酮，60℃反应120min扩链后降温，加入三乙胺中和，再加水高速剪切、除去丙酮得到环氧改性聚氨酯(固含量42％)。
2、取1重量份的烷基硫酸钠(C14)与14重量份的水混合加热至90℃，另取20重量份煤焦沥青加热至170℃，二者混合乳化得到混合乳液，再加入混合乳液1/4质量的羧基丁苯胶乳(固含量50％)混合即得沥青复合乳液。
3、按重量份数取上述环氧改性聚氨酯24份、水性聚酰胺油墨树脂(阴离子型，固含量40％)50份、上述沥青复合乳液26份、颜料15份、填料12份、去离子水25份、乙醇8份、三乙胺6份、助剂(硅油、乙二醇苯醚、芥酸酰胺等质量比)8份；取水性聚酰胺油墨树脂与环氧改性聚氨酯、沥青复合乳液充分共混得到混合物，然后向所得混合物中加入剩余颜料、填料、去离子水、乙醇、三乙胺与助剂进行高速分散，即得水性凹印卷筒纸油墨。
实施例2
一种水性凹印卷筒纸油墨，包括：
1、向容器中加入等质量比的环氧树脂E51、异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二醇N210、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡，混匀升温至90℃反应100min，再加入适量二羟甲基丙酸继续反应50min，最后加入一缩二乙二醇和丙酮，60℃反应120min扩链后降温，加入三乙胺中和，再加水高速剪切、除去丙酮得到环氧改性聚氨酯(固含量42％)。
2、取1重量份的烷基硫酸钠与14重量份的水混合加热至90℃，另取20重量份煤焦沥青加热至170℃，二者混合乳化得到混合乳液，再加入混合乳液1/4质量的羧基丁苯胶乳(固含量50％)混合即得沥青复合乳液。
3、按重量份数取上述环氧改性聚氨酯20份、水性聚酰胺油墨树脂60份、上述沥青复合乳液22份、颜料15份、填料12份、去离子水30份、乙醇10份、三乙胺4份、助剂3份；取水性聚酰胺油墨树脂与环氧改性聚氨酯、沥青复合乳液充分共混得到混合物，然后向所得混合物中加入剩余颜料、填料、去离子水、乙醇、三乙胺与助剂进行高速分散，即得水性凹印卷筒纸油墨。
实施例3
一种水性凹印卷筒纸油墨，包括：
1、向容器中加入等质量比的环氧树脂E51、异佛尔酮二异氰酸酯、聚醚二醇N210、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡，混匀升温至90℃反应100min，再加入适量二羟甲基丙酸继续反应50min，最后加入一缩二乙二醇和丙酮，60℃反应120min扩链后降温，加入三乙胺中和，再加水高速剪切、除去丙酮得到环氧改性聚氨酯(固含量42％)。
2、取1重量份的烷基硫酸钠与14重量份的水混合加热至90℃，另取20重量份煤焦沥青加热至170℃，二者混合乳化得到混合乳液，再加入混合乳液1/4质量的羧基丁苯胶乳(固含量50％)混合即得沥青复合乳液。
3、按重量份数取上述环氧改性聚氨酯30份、水性聚酰胺油墨树脂35份、上述沥青复合乳液28份、颜料15份、填料12份、去离子水35份、乙醇5份、三乙胺8份、助剂12份；取水性聚酰胺油墨树脂与环氧改性聚氨酯、沥青复合乳液充分共混得到混合物，然后向所得混合物中加入剩余颜料、填料、去离子水、乙醇、三乙胺与助剂进行高速分散，即得水性凹印卷筒纸油墨。
对比例1
本对比例参照实施例1的步骤参数，不同之处在于将水性聚酰胺油墨树脂替换为水溶性丙烯酸树脂，即原料为环氧改性聚氨酯24份、水溶性丙烯酸树脂50份、沥青复合乳液26份、颜料15份、填料12份、去离子水25份、乙醇8份、三乙胺6份、助剂8份。
对比例2
本对比例参照实施例1的步骤参数，不同之处在于不添加沥青复合乳液，即原料为环氧改性聚氨酯33份、水性聚酰胺油墨树脂67份、颜料15份、填料12份、去离子水25份、乙醇8份、三乙胺6份、助剂8份。
对上述实施例1-3及对比例1、2制备的水性凹印卷筒纸油墨样品进行性能检测，检测标准参考GB/T 13217.2-2009，结果见下表。
表1
以上所描述的实施例仅表达了本发明的几种优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不用于限制本发明。应当指出，对于本领域的技术人员来说，本发明还可以有各种变化和更改，凡在本发明的构思和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，按重量份数计包括如下制备原料：
环氧改性聚氨酯20-30份、
水性聚酰胺油墨树脂35-60份、
沥青复合乳液22-28份、
颜料10-18份、
填料8-20份、
去离子水15-35份、
乙醇5-10份、
三乙胺4-8份、
助剂3-12份。
2.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述水性凹印卷筒纸油墨按重量份数计制备原料为：
环氧改性聚氨酯24份、
水性聚酰胺油墨树脂50份、
沥青复合乳液26份、
颜料15份、
填料12份、
去离子水25份、
乙醇8份、
三乙胺6份、
助剂8份。
3.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述环氧改性聚氨酯的制备方法为：将环氧树脂与二异氰酸酯、聚醚二醇、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二羟甲基丙酸升温反应，然后扩链、中和即得环氧改性聚氨酯。
4.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述水性聚酰胺油墨树脂为阴离子型，固含量为38％-42％，25℃粘度不超过500cps。
5.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述沥青复合乳液的制备方法为：将烷基硫酸钠与水混合加热至90℃，另将煤焦沥青加热至170℃，二者混合乳化得到混合乳液，再加入混合乳液1/4质量的羧基丁苯胶乳混合即得沥青复合乳液。
6.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述颜料为有机颜料、无机颜料、染料中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述填料为高岭土、碳酸钙、二氧化硅、二氧化钛中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的水性凹印卷筒纸油墨，其特征在于，所述助剂包括消泡剂、成膜助剂、光亮剂。
9.如权利要求1-8任一项所述水性凹印卷筒纸油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按配方用量称取各制备原料备用，取水性聚酰胺油墨树脂与环氧改性聚氨酯、沥青复合乳液充分共混得到混合物，然后向所得混合物中加入剩余颜料、填料、去离子水、乙醇、三乙胺与助剂进行高速分散，即得水性凹印卷筒纸油墨。
10.如权利要求1-8任一项所述水性凹印卷筒纸油墨在各种塑料薄膜、纸张卷筒材料凹版多色印刷中的应用。
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