CN108912811A - 高遮盖性高耐磨性水性油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及高遮盖性高耐磨性水性油墨及其制备方法，包括以下重量份的原料：水溶性松香改性树脂油2‑60份、有机氟改性固体水性丙烯酸树脂2‑36份、成膜乳液3‑38份、高遮盖性苯丙乳液9‑50份、水溶性聚乙烯蜡乳液0.1‑1份、颜料粉8‑25份，本发明采用的水溶性松香改性树脂油对颜料具有良好的润湿能力，只需添加很少的助剂，主要以溶剂来调节油墨的黏度即可，使油墨具有高黏度、低粘性的特点，提高了油墨的固着速度和干燥速度，还大大降低了生产成本；且松香改性树脂油可赋予油墨适当的流动性能，使油墨更具有塑性流体的流变性能，墨层光泽度好。

Description

高遮盖性高耐磨性水性油墨及其制备方法

技术领域：

本发明涉及高分子聚合物技术领域，尤其涉及高遮盖性高耐磨性水性油墨及其制备方法。

背景技术：

随着现代印刷工业的不断发展，人类赖以生存的环境也遭到了严重的污染和破坏。因此，目前发达国家和地区都在努力开发和使用水性油墨以逐步取代溶剂性油墨。至上世纪末,美国95％窄幅柔性版印刷、80％凹版印刷、20％塑料印刷使用了水性油墨。有的发达国家和地方政府甚至提出:凡是人的手直接接触的印刷物品都必须使用无公害的印刷油墨。据报道:上世纪末水性油墨耗量占油墨总耗量的37％。目前发达国家水性油墨生产年增长率已达7.6％,是当今精细化工产品中发展速度较快的产品之一。我国印刷领域也不例外,据专家预测:随着数字印刷技术在我国的推广和应用,本世纪今后几年内水性油墨消耗量将占油墨总耗量的30％,水性油墨将在纸张、铝箔、真空镀铝膜、金银卡纸、复合塑料、金属等基材印刷中全面发展。

众所周知，大多数的纸张成品表面并不是平整光滑的，在显微镜的观察下，纸张的表面是凹凸不平的。所以当一般的油墨单独印刷上去时，油墨中的成膜树脂的平整性会被纸张表面的凹、凸结构破坏掉，从而影响纸张的图文印刷质量。应用核壳乳液作为油墨的载体，则能起到良好的改善作用。但是现有技术中的核壳苯丙乳液的制备工艺复杂，原料多，成本也高，而且操作不是很稳定，所以现有技术中的苯丙乳液遮盖性较差，使得制得的水性油墨不能很好地满足油墨印刷中高网线、高精度、高速印刷的要求；另外，现有技术的核壳苯丙乳液耐水性和耐候性还是差一些，配与水性油墨用时，油墨容易结皮，容易堵塞印刷板材。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种高遮盖性高耐磨性水性油墨，其更优异的耐水性、耐候性、耐磨性，具有更好的遮盖性，同时还提供这种高遮盖性高耐磨性水性油墨的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

高遮盖性高耐磨性水性油墨，包括以下重量份的原料：

所述成膜乳液为丙烯酸或丙烯酸酯类乳液，Tg为-7℃～65℃。

所述有机氟改性固体水性丙烯酸树脂采用丙烯酸单体、a-甲基苯乙烯、可聚合含氟单体、引发剂加入溶剂中混合成溶液并进行聚合反应而成，溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚的混合物。

所述溶剂各组分以重量份数计为：

丙二醇甲醚40～50份

乙二醇单丁醚40～50份。

上述高遮盖性高耐磨性水性油墨的制备方法，包括有以下步骤：

A、将水性松香改性树脂油和水按重量份加入配料缸中搅拌均匀；

B、将步骤A中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入颜料粉，继续搅拌混匀，搅拌时间为25～35min；

C、将步骤B中混匀的物料在恒温60～65℃下研磨至细度在7.5微米以下；

D、将上述重量份的有机氟改性固体水性丙烯酸树脂、成膜乳液、高遮盖性苯丙乳液、水溶性聚乙烯蜡乳液、水和步骤C中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为25～35min，制得高遮盖性高耐磨性水性油墨。

本发明有益效果在于：本发明包括以下重量份的原料：水溶性松香改性树脂油2-60份、有机氟改性固体水性丙烯酸树脂2-36份、成膜乳液3-38份、高遮盖性苯丙乳液9-50份、水溶性聚乙烯蜡乳液0.1-1份、颜料粉8-25份，本发明采用的水溶性松香改性树脂油对颜料具有良好的润湿能力，只需添加很少的助剂，主要以溶剂来调节油墨的黏度即可，使油墨具有高黏度、低粘性的特点，提高了油墨的固着速度和干燥速度，还大大降低了生产成本；且松香改性树脂油可赋予油墨适当的流动性能，根据需要使改性松香树脂含有一定量的极性基团，极性基团与颜料粒子表面结合，形成较为均匀的分散相结构，使油墨更具有塑性流体的流变性能，墨层光泽度好。

具体实施方式：

下面结合优选实施例对本发明作进一步说明。

高遮盖性高耐磨性水性油墨，包括以下重量份的原料：

成膜乳液为丙烯酸或丙烯酸酯类乳液，Tg为-7℃～65℃。

有机氟改性固体水性丙烯酸树脂采用丙烯酸单体、a-甲基苯乙烯、可聚合含氟单体、引发剂加入溶剂中混合成溶液并进行聚合反应而成，溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚的混合物。

溶剂各组分以重量份数计为：

丙二醇甲醚40～50份

乙二醇单丁醚40～50份。

上述高遮盖性高耐磨性水性油墨的制备方法，包括有以下步骤：

A、将水性松香改性树脂油和水按重量份加入配料缸中搅拌均匀；

B、将步骤A中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入颜料粉，继续搅拌混匀，搅拌时间为25～35min；

C、将步骤B中混匀的物料在恒温60～65℃下研磨至细度在7.5微米以下；

D、将上述重量份的有机氟改性固体水性丙烯酸树脂、成膜乳液、高遮盖性苯丙乳液、水溶性聚乙烯蜡乳液、水和步骤C中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为25～35min，制得高遮盖性高耐磨性水性油墨。

高遮盖性苯丙乳液通过以下制备方法制得：以乙烯基单体为主料，包括以下步骤和工艺条件：

外壳乳液合成：

(1)将去离子水、引发剂、保护胶、复合乳化剂混合升温溶解，成为溶液A；

(2)将溶液A升温到80℃～85℃后加入pH调节剂，调节溶液pH值在7.5～8.8之间；

(3)然后通入氮气除氧；

(4)将丙烯酸及丙烯酸酯混合单体和分子量调节剂搅拌混合均匀，成为溶液B；

(5)在设定温度80℃～85℃下，滴加溶液B到第(3)步骤的溶液中进行化学反应，滴加时间为30分钟～40分钟，待滴加完毕，于80℃～85℃继续反应25分钟～35分钟，生成外壳乳液；

(6)然后加入pH调节剂调节外壳乳液pH值在7.1～8.0，升温至88℃～92℃，制得外壳乳液；

核壳乳液合成：

(1)将复合乳化剂、引发剂加入到合成的外壳乳液当中；

(2)在设定温度88℃～92℃内，滴加入苯乙烯进行核壳乳液合成，滴加用时100分钟～120分钟，滴加完毕后，在88℃～92℃内继续反应60分钟～90分钟；

(3)冷却、调节pH值在8.0～8.5，过滤，得到苯丙乳液。

本发明采用的苯丙乳液具有更加优异的耐水性和耐候性，合成的苯丙乳液具有理想尺寸的乳胶颗粒，可以在纸张上形成最佳的遮盖性，制得的水性油墨满足在油墨印刷当中高网线、高精度、高速印刷的要求，水性油墨复溶性好，不容易结皮，不堵塞印刷板材，印刷适应性优异。采用低成本的配料和简单的工艺就可以制得比现有技术中昂贵的苯丙乳液性能还好的产品，可以大幅降低水性油墨的成本

本发明采用的水溶性松香改性树脂油对颜料具有良好的润湿能力，只需添加很少的助剂，主要以溶剂来调节油墨的黏度即可，使油墨具有高黏度、低粘性的特点，提高了油墨的固着速度和干燥速度，还大大降低了生产成本；且松香改性树脂油可赋予油墨适当的流动性能，根据需要使改性松香树脂含有一定量的极性基团，极性基团与颜料粒子表面结合，形成较为均匀的分散相结构，使油墨更具有塑性流体的流变性能，墨层光泽度好。

当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.高遮盖性高耐磨性水性油墨，其特征在于，包括以下重量份的原料：

2.根据权利要求1所述的高遮盖性高耐磨性水性油墨，其特征在于：所述成膜乳液为丙烯酸或丙烯酸酯类乳液，Tg为-7℃～65℃。

3.根据权利要求1所述的高遮盖性高耐磨性水性油墨，其特征在于：所述有机氟改性固体水性丙烯酸树脂采用丙烯酸单体、a-甲基苯乙烯、可聚合含氟单体、引发剂加入溶剂中混合成溶液并进行聚合反应而成，溶剂为丙二醇甲醚、乙二醇单丁醚的混合物。

4.根据权利要求3所述的高遮盖性高耐磨性水性油墨，其特征在于，所述溶剂各组分以重量份数计为：

丙二醇甲醚40～50份

乙二醇单丁醚40～50份。

5.权利要求1-4中任意一项所述高遮盖性高耐磨性水性油墨的制备方法，其特征在于，它包括有以下步骤：

A、将水性松香改性树脂油和水按重量份加入配料缸中搅拌均匀；

B、将步骤A中混匀的物料在低速搅拌的状态下按重量份加入颜料粉，继续搅拌混匀，搅拌时间为25～35min；

C、将步骤B中混匀的物料在恒温60～65℃下研磨至细度在7.5微米以下；

D、将上述重量份的有机氟改性固体水性丙烯酸树脂、成膜乳液、高遮盖性苯丙乳液、水溶性聚乙烯蜡乳液、水和步骤C中研磨后的物料搅拌均匀，搅拌时间为25～35min，制得高遮盖性高耐磨性水性油墨。