WO2023108831A1 - 水性底油及其制造方法和印刷品 - Google Patents
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Abstract
一种水性底油，按照重量百分比计包含如下组分：第一丙烯酸乳液，50.0％～70.0％；第二丙烯酸乳液，20.0％～40.0％；助剂，0.7％～3.0％；溶剂，2.6％～20.0％。通过合理选择组分及其含量，该水性底油不仅使印刷品表面能够形成具有优异的附着力、耐磨性和光亮度的涂层，而且还能够使印刷品的表面不易爆色。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2021年12月17日提交的名称为“水性底油及其制造方法和印刷品”的中国专利申请202111556775.3的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文中。
本申请涉及水性底油技术领域，具体涉及一种水性底油及其制造方法和印刷品。
印刷品的表面处理工艺主要包括覆膜工艺和上光工艺，覆膜工艺能够使印刷品表面具有防水、耐磨和抗划伤等优点，但也存在一些缺陷，例如纸塑分离困难、不易降解、易造成环境污染等。与覆膜工艺相比，上光工艺不存在纸塑分离困难的问题，因而使其得到了广泛的应用。
上光工艺主要包括溶剂型上光和环保的水性上光及UV上光，其中，溶剂型上光采用苯类、酯类和醇类溶剂，对人体和环境有害，故逐渐被环保的水性上光和UV上光取代。然而，目前的水性上光在附着力、耐磨、光亮度和爆色程度等方面不如覆膜工艺，从而限制其在印刷品中的应用。
发明内容
本申请提供了一种水性底油及其制造方法和印刷品，该水性底油不仅使印刷品具有优异的附着力、耐磨性和光亮度，而且还使印刷品的表面不易爆色。
第一方面，本申请提供了一种水性底油，按照重量百分比计，包含如下组分：
第一丙烯酸乳液，50.0％～70.0％；
第二丙烯酸乳液，20.0％～40.0％；
助剂，0.7％～3.0％；
溶剂，2.6％～20.0％。
本申请的实施例中，通过合理选择组分及其含量，不仅使印刷品表面能够形成具有优异的附着力、耐磨性和光亮度的涂层，而且还能够使印刷品的表面不易爆色。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计，包含如下组分：
第一丙烯酸乳液，60.0％～70.0％；
第二丙烯酸乳液，30.0％～40.0％；
助剂，1.4％～2.6％；
溶剂，2.6％～8.4％。
在本申请的一些实施例中，所述第一丙烯酸乳液的玻璃化转变温度小于所述第二丙烯酸乳液的玻璃化转变温度。
在本申请的一些实施例中，所述助剂包含如下组分：
润湿剂，0.5％～2.0％；
消泡剂，0.1％～0.5％；
杀菌剂，0.1％～0.5％。
在本申请的一些实施例中，所述润湿剂选自二辛基磺化琥珀酸钠、磺基琥珀酸二异辛酯钠和炔醇中的一种或多种。
在本申请的一些实施例中，所述消泡剂选自有机硅消泡剂、矿物油消泡剂和聚醚消泡剂中的一种或多种；
在本申请的一些实施例中，所述杀菌剂选自异噻唑啉酮或异噻唑啉酮的衍生物。
第二方面，本申请还提供了一种水性底油的制造方法，包括如下步骤：
将上述任一项实施例中所述的水性底油的各组分按照重量百分比在溶剂中混合搅拌后，得到所述水性底油。
本申请的实施例中，水性底油的原料组分易得，成本可控，而且制造方法简单，操作方便。
在本申请的一些实施例中，所述将上述任一项实施例中所述的水性底油的各组分按照重量百分比在溶剂中混合搅拌后，得到所述水性底油，包括：
将所述水性底油的各组分在800.0rpm/min～1000.0rpm/min的搅拌速率下按照重量百分比分别添加到溶剂中，在添加完后，在1500.0rpm/min～2000.0rpm/min的搅拌速率下维持搅拌2.5h～3.0h，得到所述水性底油。
第三方面，本申请还提供了一种印刷品，包括：
基材；
涂层，设置在所述基材的表面，所述涂层由上述任一项实施例中所述的水性底油涂覆得到。
本申请的实施例中，由于上述印刷品中的涂层由上述任一项实施例中的水性底油涂覆得到，因此，该印刷品表面不仅具有优异的耐磨性和光亮度，而且还不易爆色。
本说明书中各实施例或实施方案采用递进的方案描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
除非另有规定，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例性的”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中， 对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方案结合。
本申请提供了一种水性底油，按照重量百分比计，包含如下组分：
第一丙烯酸乳液，50.0％～70.0％；
第二丙烯酸乳液，20.0％～40.0％；
助剂，0.7％～3.0％；
溶剂，2.6％～20.0％。
本申请的实施例中，通过合理选择组分及其含量组成水性底油，在上光工艺中，使用该水性底油所形成的涂层不仅使印刷品表面能够形成具有优异的附着力、耐磨性和光亮度的涂层，而且还能够使印刷品的表面不易爆色。
具体的，发明人将第一丙烯酸乳液和第二丙烯酸乳液进行匹配组合后发现，能够使形成的涂层具有一定的附着力、耐磨性和光亮度，并且还不易爆色，再通过对上述组分的含量进行调整，可使应用于上光工艺中的水性底油所形成的涂层具有优异的附着力、耐磨性和光亮度。
在本申请的一些实施例中，按照重量百分比计，包含如下组分：
第一丙烯酸乳液，60.0％～70.0％；
第二丙烯酸乳液，30.0％～40.0％；
助剂，1.4％～2.6％；
溶剂，2.6％～8.4％。
在上述实施例中，通过进一步优化各组分的含量，使水性底油形成的涂层具有更优异的附着力、耐磨性和光亮度，且不易爆色。
在本申请的一些实施例中，第一丙烯酸乳液的玻璃化转变温度小于第二丙烯酸乳液的玻璃化转变温度，也就是说，第一丙烯酸乳液作为软乳液，第二丙烯酸乳液作为硬乳液，软乳液和硬乳液的配合使水性底油形成的涂层具有优异的附着力，而且还能够确保涂层具有一定的硬度。
示例性的，第一丙烯酸乳液可通过商业渠道获得或者可根据本领域公知的方法合成。在一些实施例中，第一丙烯酸乳液的主要成分为丙烯酸酯，即基本为丙烯酸酯聚合物。在具体实施例中，第一丙烯酸乳液的主要成分为丙 烯酸酯，其固含量为45.0％～46.0％，玻璃化转变温度为15.0℃-30.0℃，例如约25.0℃。
第二丙烯酸乳液可通过商业渠道获得或者可根据本领域公知的方法合成。在一些实施例中，第二丙烯酸乳液的主要成分为包含苯乙烯的共聚物，即基本为丙烯酸酯与苯乙烯的共聚合物。在具体实施例中，第二丙烯酸乳液的主要成分为苯乙烯共聚物，其固含量为45.0％～46.0％，玻璃化转变温度为88.0℃-98.0℃，例如约98.0℃。
在本申请的一些实施例中，助剂包含如下组分：
润湿剂，0.5％～2.0％；
消泡剂，0.1％～0.5％；
杀菌剂，0.1％～0.5％。
在上述实施例中，润湿剂可有效降低水性底油的表面张力，并改善光油对基材附着力。在本申请的一些实施例中，润湿剂选自二辛基磺化琥珀酸钠、磺基琥珀酸二异辛酯钠和炔醇中的一种或多种，并且这些润湿剂均均可通过商业渠道获得。示例性的，润湿剂可包括但不限于东莞市翔峰环保材料有限公司的OT75、ABO或炔醇。
在上述实施例中，消泡剂可消除水性底油中气泡。在本申请的一些实施例中，消泡剂选自有机硅消泡剂、矿物油消泡剂和聚醚消泡剂中的一种或多种，这些消泡剂均可通过商业渠道获得。示例性的，消泡剂可包括但不限于道康宁化工有限公司的DC-65。
在上述实施例中，杀菌剂具有良好的抑菌效果，可有效地抑制各种霉菌和酵母菌等微生物的生长与繁殖，以防止因微生物污染引起的发霉、变臭、变黑、变酸和粘度下降等现象发生。在本申请的一些实施例中，杀菌剂选自异噻唑啉酮或异噻唑啉酮的衍生物，这些杀菌剂均可通过商业渠道获得。示例性的，杀菌剂可包括但不限于陕西华润实业公司的HR-F8。
基于同一技术构思，本申请还提供了一种水性底油的制造方法，包括如下步骤：
将上述任一项实施例中的水性底油的各组分按照重量百分比在溶剂中混合搅拌后，得到水性底油。
本申请的实施例中，水性底油的原料组分易得，成本可控，而且制造方法简单，操作方便。
具体地，上述制造方法包括如下步骤：
将水性底油的各组分在800.0rpm/min～1000.0rpm/min的搅拌速率下按照重量百分比分别添加到溶剂中，在添加完后，在1500.0rpm/min～2000.0rpm/min的搅拌速率下维持搅拌2.5h～3.0h，得到水性底油。
基于同一技术构思，本申请还提供了一种印刷品，包括：
基材；
涂层，设置在上述基材的表面，该涂层由上述任一项实施例中的水性底油涂覆得到。
本申请的实施例中，由于上述印刷品中的涂层由上述任一项实施例中的水性底油涂覆得到，因此，该印刷品表面不仅具有优异的耐磨性和光亮度，而且还不易爆色。
以下，通过具体实施例对本申请的水性底油及其制备方法进行详细介绍。
实施例1
本实施例提供的水性底油，包括如下组分：
第一丙烯酸乳液(主要成分为丙烯酸酯，固含量45.0％～46.0％，玻璃化转变温度为25.0℃)，50.0％；
第二丙烯酸乳液(主要成分为苯乙烯共聚物，固含量45.0％～46.0％，玻璃化转变温度为98.0℃)，40.0％；
润湿剂(东莞市翔峰环保材料有限公司的OT75)，2.0％；
消泡剂(道康宁化工有限公司的DC-65)，0.2％；
杀菌剂(陕西华润实业公司的HR-F8)，0.2％；
水，7.6％。
本实施例的水性底油按照如下方法制造：
1)按相应的重量百分比备好第一丙烯酸乳液、第二丙烯酸乳液、润湿剂、消泡剂、杀菌剂和水；
2)将分散机的搅拌速率设置为900.0rpm/min，待上述组分全部添加至分散机中后，搅拌速率提高至1800.0rpm/min，维持搅拌3.0h，即可获得本实施例的水性底油。
实施例2
本实施例提供的水性底油，包括如下组分：
第一丙烯酸乳液，70.0％；
第二丙烯酸乳液，20.0％；
润湿剂，1.0％；
消泡剂，0.3％；
杀菌剂，0.3％；
水，8.4％。
本实施例的水性底油中的上述组分型号以及制造方法与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供的水性底油，包括如下组分：
第一丙烯酸乳液，70.0％；
第二丙烯酸乳液，25.0％；
润湿剂，2.0％；
消泡剂，0.2％；
杀菌剂，0.2％；
水，2.6％。
本实施例的水性底油中的上述组分型号以及制造方法与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供的水性底油，包括如下组分：
第一丙烯酸乳液，60.0％；
第二丙烯酸乳液，30.0％；
润湿剂，2.0％；
消泡剂，0.2％；
杀菌剂，0.2％；
水，7.6％。
本实施例的水性底油中的上述组分型号以及制造方法与实施例1相同。
对比例1
本对比例与实施例4的区别地方在于：第一丙烯酸乳液，90.0％；第二丙烯酸乳液，0.0％。
本对比例的水性底油中的上述组分型号以及制造方法与实施例4相同。
对比例2
本对比例与实施例4的区别地方在于：第一丙烯酸乳液，0.0％；第二丙烯酸乳液，90.0％。
本对比例的水性底油中的上述组分型号以及制造方法与实施例4相同。
对比例3
本对比例与实施例4的区别地方在于：第一丙烯酸乳液，0.0％；第二丙烯酸乳液，0.0％；其他乳液，90.0％。
本对比例的水性底油中的上述组分型号以及制造方法与实施例4相同。
测试例
分别采用实施例1-4及对比例1-3的水性底油对纸张类印刷品进行上光处理，经高温烘道烘干，其中，烘道长度为3.0m～8.0m，烘道温度为70.0℃～90.0℃。待印刷品干燥后，再对底油形成的涂层表面进行UV上光处理。其中，UV上光采用UV上光机进行。
为了说明本申请的水性底油的性能，将上述各印刷品裁切成A4纸大小的测试样品，并对各测试样品的光亮度、耐磨性、附着力和耐折性进行测试，测试结果如表1所示。
以下，对具体测试条件进行介绍。
光亮度：使用60°光亮度测试仪进行测试，将光亮度测试仪放置在印刷品表面，自动显示光亮度数值。
耐磨性：使用耐磨测试仪进行测试，磅块重4磅，将印刷品与A4纸裁切成宽5.0cm，长26.0cm～28.0cm的长条状。印刷品固定在测试仪的测试部位，A4纸固定在磅块上，用A4纸面与印刷面对磨。根据印刷面油墨破坏的情况，判断底油的保护性能。印刷油墨破坏程度越小，说明底油的保护性能越强。
附着力：用胶带提拉UV光油表面，考察UV层脱落情况。首先，胶带与UV油面紧密贴合，快速将胶带与UV光油面剥离，根据胶带剥离UV面油的面积，判断底油与UV面油的附着力情况。底油与UV油的附着力越强，UV面油脱落的面积越小。
耐折性：将纸面正反折叠10次，看折痕处是否有纸纤维破坏的情况。如果纸面爆裂，露出纸纤维，说明有爆色；如果只出现折痕，而无爆开的情况，说明不爆色。
表1
| 光亮度 | 耐磨性(次) | 附着力 | 耐折性 | |
| 实施例1 | 75 | 500 | 少量脱落 | 有爆色 |
| 实施例2 | 75 | 300 | 无脱落 | 不爆色 |
| 实施例3 | 85 | 300 | 无脱落 | 不爆色 |
| 实施例4 | 85 | 600 | 无脱落 | 不爆色 |
| 对比例1 | 75 | 400 | 无脱落 | 不爆色 |
| 对比例2 | 85 | 100 | 80％面积脱落 | 明显爆色 |
| 对比例3 | 70 | 300 | 50％面积脱落 | 轻微爆色 |
根据表1可知，本申请的水性底油所形成的涂层具有优异的光亮度、耐磨性和附着力，且不易爆色。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的实施例，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应方案的本质脱离本申请各实施例方案的范围。
Claims (10)
- 一种水性底油，按照重量百分比计，包含如下组分：第一丙烯酸乳液，50.0％～70.0％；第二丙烯酸乳液，20.0％～40.0％；助剂，0.7％～3.0％；溶剂，2.6％～20.0％。
- 根据权利要求1所述的水性底油，按照重量百分比计，包含如下组分：第一丙烯酸乳液，60.0％～70.0％；第二丙烯酸乳液，30.0％～40.0％；助剂，1.4％～2.6％；溶剂，2.6％～8.4％。
- 根据权利要求1或2所述的水性底油，其中，所述第一丙烯酸乳液的玻璃化转变温度小于所述第二丙烯酸乳液的玻璃化转变温度。
- 根据权利要求1或2所述的水性底油，其中，所述助剂包含如下组分：润湿剂，0.5％～2.0％；消泡剂，0.1％～0.5％；杀菌剂，0.1％～0.5％。
- 根据权利要求4所述的水性底油，其中，所述润湿剂选自二辛基磺化琥珀酸钠、磺基琥珀酸二异辛酯钠和炔醇中的一种或多种。
- 根据权利要求4所述的水性底油，其中，所述消泡剂选自有机硅消泡剂、矿物油消泡剂和聚醚消泡剂中的一种或多种；
- 根据权利要求4所述的水性底油，其中，所述杀菌剂选自异噻唑啉酮或异噻唑啉酮的衍生物。
- 一种水性底油的制造方法，包括如下步骤：将权利要求1-7中任一项所述的水性底油的各组分按照重量百分比在溶剂中混合搅拌后，得到所述水性底油。
- 根据权利要求8所述的制造方法，其中，所述将权利要求1-7中任一项所述的水性底油的各组分按照重量百分比在溶剂中混合搅拌后，得到所述水性底油，包括：将所述水性底油的各组分在800.0rpm/min～1000.0rpm/min的搅拌速率下按照所述重量百分比分别添加到溶剂中，在添加完后，在1500.0rpm/min～2000.0rpm/min的搅拌速率下维持搅拌2.5h～3.0h，得到所述水性底油。
- 一种印刷品，包括：基材；涂层，设置在所述基材的表面，所述涂层由权利要求1-7中任一项所述的水性底油涂覆得到。
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