CN107502055A - 一种水性油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水性油墨及其制备方法，其中水性油墨包括以下以重量份数表示的组分：醇酸树脂20‑33份；水溶性聚氨酯丙烯酸酯10‑15份；羧甲基纤维素10‑15份；乙醇胺6‑12份；有机硅消泡剂2‑5份；颜料16‑20份；分散剂5‑8份；流平剂3‑5份；去离子水5‑10份。通过调整醇酸树脂、水溶性聚氨酯丙烯酸酯的比例，按照该配比制得的水性油墨具有减少气泡、增加附着力的优点。

Description

一种水性油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种水性油墨及其制备方法。

背景技术

油墨通过印刷或者喷绘将图案、文字等印刷在承印物上，随着人们环保意识的加强，水性油墨逐渐成为研究热点。水性油墨所用溶剂主要为水，可明显减少VOC排放量，减少大气污染。

常用的水性油墨由连结料、颜料、助剂等物质搅拌形成均匀浆料。申请公布号为CN106479266A的中国专利公开了一种快干水性UV油墨，该水性UV油墨中的原料主要包括：水性聚氨酯丙烯酸酯、颜填料、无水乙醇、表面活性剂、助剂、光引发剂和去离子水。该专利加入表面活性剂，降低表面张力，可加快油墨的干燥速度。在水性油墨中加入表面活性剂搅拌时，容易产生气泡，影响印刷效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水性油墨，其具有减少气泡、增加附着力的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种水性油墨，包括以下以重量份数表示的组分：醇酸树脂20-33份；水溶性聚氨酯丙烯酸酯10-15份；羧甲基纤维素10-15份；乙醇胺6-12份；有机硅消泡剂2-5份；颜料16-20份；分散剂5-8份；流平剂3-5份；去离子水5-10份。

本方案中醇酸树脂和水溶性聚氨酯丙烯酸酯作为基本的连结料，并且可促进各组分互相粘结成膜，提高油墨的亮度。羧甲基纤维素提高油墨粘度，同时可以增加各组分之间的溶解性能，各组分混合更加均匀。乙醇胺可用于调节油墨的pH，并且还可以调整醇酸树脂或者水溶性聚氨酯丙烯酸酯的酸度。醇酸树脂或者水溶性聚氨酯丙烯酸酯中有一定的固含量，制备油墨时会产生气泡，在水性油墨中添加有机硅消泡剂，降低水性油墨的表面张力，减少气泡的产生。为了使水性油墨印刷更加均匀平整，在原料中加入分散剂和流平剂。

进一步地，醇酸树脂的固含量为40-50％，粘度为0.3-0.4Pas。

优选地，醇酸树脂采用豆油改性醇酸树脂、亚麻油改性醇酸树脂或者梓油改性醇酸树脂中的一种。

采用豆油改性醇酸树脂、亚麻油改性醇酸树脂或者梓油改性醇酸树脂，提高水性油墨的附着力，并且加快干燥时间。此外，醇酸树脂的固含量调节为40-50％，以免产生较多气泡。

进一步地，流平剂为改性聚丙烯酸酯化合物。

改性聚丙烯酸酯化合物具有较好的成膜性，并且具有较佳的耐水保色性能，提高油墨的耐水性。

进一步地，水溶性聚氨酯丙烯酸酯的粘度为20000-25000mPas。

水溶性聚氨酯丙烯酸酯与醇酸树脂配合，提高水性油墨的粘附性能和分散性能，还可以提高水性油墨的附着力。

进一步地，分散剂为不饱和羧酸共聚物的钠盐水溶液。

采用以上分散剂，提高各组分之间的分散性能，减少气泡，提高水性油墨的耐擦拭性和粘结性能。

本发明的另一目的在于提供一种水性油墨的制备方法，其具有降低气泡含量、搅拌均匀的特点。

本发明的上述目的通过以下技术方案得以实现：一种水性油墨的制备方法，按照如下方法制得：

羧甲基纤维素与去离子水混合形成羧甲基纤维素溶液；

醇酸树脂、水溶性聚氨酯丙烯酸酯和颜料真空下搅拌混合形成预混物，搅拌速度为100-120r/min；

预混物与羧甲基纤维素溶液、乙醇胺、有机硅消泡剂、分散剂和流平剂混合，制得水性油墨。

优选地，水性油墨的搅拌速度为85-100r/min。

采用以上技术方案，预先制备羧甲基纤维素溶液，醇酸树脂、水溶性聚氨酯丙烯酸酯和颜料在真空下搅拌，进行脱气，并且在100-120r/min的速度下搅拌，水性油墨既能够分散均匀，还可以减少水性油墨中的溶解气体。预先加颜料混合，水性油墨的色彩调整均匀。预混物与其他组分进行混合时，转速降低至85-100r/min，促进各组分之间的分散。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明制得的水性油墨中可溶性气泡含量较少，采用醇酸树脂和水溶性聚氨酯丙烯酸酯混合，作为水性油墨的基本组分，对水性油墨的交联度进行调整；醇酸树脂和水溶性聚氨酯丙烯酸酯在乙酸胺的存在下，调整水性油墨的固含量和pH值，减少水性油墨的气泡；

2、本发明制得的水性油墨具有较佳的粘附性能，醇酸树脂、水溶性聚氨酯丙烯酸酯在乙酸胺存在下提高水性油墨粘度，此外，水性油墨中还添加羧甲基纤维素，进一步增加醇酸树脂和水溶性聚氨酯丙烯酸酯的交联度，还可以提高水性油墨中各组分的分散性能，提高水性油墨的均匀性；

3、本发明制得的水性油墨具有较好的耐水性能，调整醇酸树脂和水溶性聚氨酯丙烯酸酯的比例，调整其固含量，并降低水性油墨的吸水性；此外，水性油墨的组分中还加入羧甲基纤维素、乙酸胺和分散剂，进一步提高水性油墨的耐水性能。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。应该理解的是，本发明实施例所述制备方法仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

本实施例所涉及原料均为市售，具体如表1所示。

表1本实施例所涉及的原料

一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)羧甲基纤维素缓慢加入去离子水中，搅拌混合形成羧甲基纤维素溶液；

(2)醇酸树脂、水溶性聚氨酯丙烯酸酯和颜料在真空搅拌机中搅拌，搅拌速度为100r/min，混合形成预混物；

(3)预混物与羧甲基纤维素溶液、乙醇胺、有机硅消泡剂、颜料、分散剂和流平剂搅拌混合，制得水性油墨；搅拌速度为85r/min。

实施例一至实施例六按照以上方法制得水性油墨，制备水性油墨所用原料的配比和工艺如表2所示。

表2实施例一至实施例六所涉及原料的配比

对以上各实施例制得的水性油墨进行性能测试，附着力按照GB/T9286-88测试；粘度测试，在室温下，以涂4号粘度杯量取油墨，计算油墨流出的时间；光泽度测试：油墨打印在纸张制成样条，60度角测量样条的光泽；耐水性测试：油墨印刷在纸张之后，在油墨上滴水，观察纸张表面的油墨情况；表面气泡测试：肉眼观察印刷之后油墨的表面情况。以上各实施例制得油墨的性能测试结果如表3所示。

表3各实施例制得的油墨性能测试

由以上数据可知，由实施例一至实施例六制得的水性油墨具有较好的附着力和光泽度，并且无VOC排放，耐水性较佳，油墨表面无肉眼可见气泡。

对比例：

对比例一与实施例三的区别在于：梓油改性醇酸树脂15kg，水溶性聚氨酯丙烯酸酯22kg。

对比例二与实施例三的区别在于：乙酸胺的添加量为1kg。

对比例三与实施例三的区别在于：梓油改性醇酸树脂的固含量为80％。

对比例四与实施例三的区别在于：分散剂的添加量为1kg。

对比例五与实施例三的区别在于：预混物的搅拌速度为80r/min。

对比例六与实施例三的区别在于：预混物的搅拌速度为200r/min。

各对比例制得的水性油墨进行性能测试，具体结果如表4所示。

表4各对比例制得水性油墨的性能测试

由以上数据可知，降低梓油改性醇酸树脂含量，并相应提高水溶性聚氨酯丙烯酸酯的含量，制得水性油墨的粘度有所降低。降低乙酸胺的添加量，水性油墨的交联度和pH均受到一定影响，导致水性油墨的粘度降低。若梓油改性醇酸树脂的固含量提高至80％时，水性油墨中具有肉眼可见气泡，梓油改性醇酸树脂对水性油墨的气泡含量有较大影响。而减少分散剂的添加量，各组分之间混合不均，影响水性油墨的气泡含量。同时，调整预混物的搅拌速度，降低搅拌速度，会导致各组分之间混合不均，影响水性油墨的粘度。若搅拌速度太快，水性油墨中的混入较多空气，容易产生气泡，影响水性油墨的印刷性能。

Claims (8)

1.一种水性油墨，其特征在于，包括以下以重量份数表示的组分：醇酸树脂20-33份；水溶性聚氨酯丙烯酸酯10-15份；羧甲基纤维素10-15份；乙醇胺6-12份；有机硅消泡剂2-5份；颜料16-20份；分散剂5-8份；流平剂3-5份；去离子水5-10份。

2.根据权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，醇酸树脂的固含量为40-50%，粘度为0.3-0.4Pas。

3.根据权利要求2所述的水性油墨，其特征在于，醇酸树脂采用豆油改性醇酸树脂、亚麻油改性醇酸树脂或者梓油改性醇酸树脂中的一种。

4.根据权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，流平剂为改性聚丙烯酸酯化合物。

5.根据权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，水溶性聚氨酯丙烯酸酯的粘度为20000-25000mPas。

6.根据权利要求1所述的水性油墨，其特征在于，分散剂为不饱和羧酸共聚物的钠盐水溶液。

7.一种权利要求1-6任一项所述的水性油墨，其特征在于，按照如下方法制得：

羧甲基纤维素与去离子水混合形成羧甲基纤维素溶液；

醇酸树脂、水溶性聚氨酯丙烯酸酯和颜料真空下搅拌混合形成预混物，搅拌速度为100-120r/min；

预混物与羧甲基纤维素溶液、乙醇胺、有机硅消泡剂、分散剂和流平剂混合，制得水性油墨。

8.根据权利要求7所述的水性油墨，其特征在于，水性油墨的搅拌速度为85-100r/min。