CN112457705A - 瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨及其制备方法，由如下组分组成：色浆20‑35重量份；连接料30‑55重量份；耐磨剂3‑5重量份；防水剂2‑5重量份；溶剂40‑55重量份；功能性助剂2‑4重量份。制备方法包括如下步骤：S1原料准备；S2原料混合；S3成品制作。本发明具有成本低廉、耐水性能良好、耐摩擦性能良好和附着牢度高的优点。

Description

瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及印刷油墨制备技术领域，具体涉及一种瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨及其制备方法。

背景技术

油墨是由有色体(如颜料、染料等)、连结料、填(充)料、附加料等物质组成的均匀混合物；能进行印刷，并在被印刷体上干燥；是有颜色、具有一定流动度的浆状胶粘体。因此，颜色(色相)、身骨(稀稠、流动度等流变性能)和干燥性能是油墨的三个最重要的性能。它们的种类很多，物理性质亦不一样，有的很稠、很粘；而有的却相当稀。有的以植物油作连结料；有的用树脂和溶剂或水等作连结料。这些都是根据印刷的对象即承印物、印刷方法、印刷版材的类型和干燥方法等来决定。

油墨是印刷过程中用于形成图文信息的物质，因此油墨在印刷中作用非同小可，它直接决定印刷品上图像的阶调、色彩、清晰度等。在印刷中我们需要了解油墨的组成和油墨的分类。油墨应具有鲜艳的颜色、良好的印刷适应性，合适的干燥速度。此外，还应具有一定的耐溶剂、酸、碱、水、光、热等方面的应用指标。随着印刷、纸张以及其它要求等越来越高，对油墨要求的技术条件也有所提高。如近代的高速多色印刷机和各色轮转印刷机，要求油墨以几秒钟甚至更快的速度干燥。玻璃咭和金、银咭、铜版纸要求有亮光的油墨。印塑料薄膜，要求与塑料膜结合良好；或最大限度地与塑料膜粘合附着在一起的油墨。印特种印刷品，要求使用光敏油墨等。

在现有技术中，普通印刷油墨的粘附能力差，且瓦楞纸箱在运输的过程中容易摩擦大致图案受损，为了增强印品的牢固性，在印刷过程中常采用电晕处理，这种工艺不仅消耗电能，而且也会增加溶剂挥发量，不利于现行节能环保的趋势。在现有技术中，水性印刷油墨的耐磨性能和防水性能较差，印刷至瓦楞纸箱上容易出现花印、糊化等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨及其制备方法，解决了防水油墨耐磨性能差、防水性能差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种瓦楞纸箱印刷用防水油墨，由如下组分组成：

在瓦楞纸箱印刷用防水油墨，色浆、连接料和溶剂的比例较多，添加耐磨剂和防水剂使得防水油墨的耐磨性能和防水性能增强，印刷在瓦楞纸箱上的文字和图案不易脱落，印品的牢固性增强。

进一步地，所述色浆为氧化铁、炭黑、色素或/和色淀中的一种或多种混合物；所述氧化铁为黑氧化铁、红氧化铁、黄氧化铁、棕氧化铁或紫氧化铁中的一种。

氧化铁，别名三氧化二铁、烧褐铁矿、烧赭土、铁丹、铁红、红粉、威尼斯红(主要成分为氧化铁)等。化学式Fe2O3，溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。

碳黑(carbon black)，又名炭黑，是一种无定形碳。轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10～3000m2/g，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。比重1.8-2.1。由天然气制成的称"气黑"，由油类制成的称"灯黑"，由乙炔制成的称"乙炔黑"。此外还有"槽黑"、"炉黑"。按炭黑性能区分有"补强炭黑"、"导电炭黑"、"耐磨炭黑"等。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。

色素也可以称为色阶，它是表示显示屏幕亮度强弱的指数标准，也就是我们说的色彩指数。显示屏的色彩丰满度和精细度是由色阶决定的。业界的标准有256色、4096色、65536色。彩屏手机的色阶是以16倍为基数增长的。

色淀是指可溶性染料在无机碱中沉淀而生的颜料，它不溶于水。有机颜料大致可分类为色淀颜料和颜料色素两种。色淀颜料：由金属盐或其他的沉淀剂，将水溶性色素制成不溶于水的微粒。相对地，色素本身即为水不溶性者称为颜料色素。

进一步地，所述连接料为虫胶、***树胶、丙烯酸树脂、氯醋树脂或/和松香树脂中的一种或多种混合物；所述虫胶为漂白紫胶、紫胶片或脱色紫胶片中的一种。

紫胶虫吸取寄主树树液后分泌出的紫色天然树脂。又称虫胶、赤胶、紫草茸等。主要含有紫胶树脂、紫胶蜡和紫胶色素。紫胶树脂粘着力强，光泽好，对紫外线稳定，电绝缘性能良好，兼有热塑性和热固性，能溶于醇和碱，耐油、耐酸，对人无毒、无刺激，可用作清漆、抛光剂、胶粘剂、绝缘材料和模铸材料等，广泛用于国防、电气、涂料、橡胶、塑料、医药、制革、造纸、印刷、食品等工业部门。紫胶蜡又称虫胶蜡，是一种黄色硬质天然蜡，硬度大，光泽好，对溶剂保持力强，可作为巴西棕榈蜡的代用品，用于电器工业、抛光剂和鞋油等。紫胶色素是一种鲜红无毒粉末，可作为良好的食用红色素。

进一步地，所述防水剂为棕榈酸、硬脂酸、花生酸或木质素酸中的一种。

棕榈酸、硬脂酸、花生酸或木质素酸都是高级脂肪酸，与印刷油墨中的色浆和连接料的相容性良好，且高级脂肪酸在水中几乎不溶解，使得防水油墨的墨迹干之后具有良好的防水性能，一般的水雾侵蚀不会影响印刷图案和文字。

棕榈酸，又称软脂酸，学名十六烷酸。分子式：C16H32O2，结构式：CH3(CH2)14COOH。为白色带有珠光的鳞片，在许多油和脂肪中以甘油酯的形式存在。不溶于水，微溶于冷醇及石油醚，溶于热乙醇、***和氯仿等。用于制取蜡烛、肥皂、润滑剂、合成洗涤剂、软化剂等。可由棕榈油水解制得。

硬脂酸，即十八烷酸，分子式C18H36O2，由油脂水解生产，主要用于生产硬脂酸盐。主要用于生产硬脂酸盐:硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸铅、硬脂酸铝、硬脂酸镉、硬脂酸铁、硬脂酸钾。广泛用于制化妆品、塑料耐寒增塑剂、脱模剂、稳定剂、表面活性剂、橡胶硫化促进剂、防水剂、抛光剂、金属皂、金属矿物浮选剂、软化剂、医药品及其他有机化学品。另外，还可用作油溶性颜料的溶剂、蜡笔调滑剂、蜡纸打光剂、硬脂酸甘油脂的乳化剂等。

花生酸存在于某些油脂中，含量约1％或更低，花生油含有2.4％的花生酸。有光泽的白色片状晶体。

进一步地，所述溶剂为异丙醇、乙酸乙酯、***或二氯甲烷中的一种。

一种有机化合物，正丙醇的同分异构体，别名二甲基甲醇、2-丙醇，行业中也作IPA。它是。无色透明液体，有似乙醇和丙酮混合物的气味。溶于水，也溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。异丙醇是重要的化工产品和原料。主要用于制药、化妆品、塑料、香料、涂料等。

乙酸乙酯是无色透明液体，低毒性，有甜味，浓度较高时有刺激性气味，易挥发，对空气敏感，能吸水分，使其缓慢水解而呈酸性反应。能与氯仿、乙醇、丙酮和***混溶，溶于水(10％ml/ml)。能溶解某些金属盐类(如氯化锂、氯化钴、氯化锌、氯化铁等)反应。相对密度0.902。熔点-83℃。沸点77℃。折光率1.3719。闪点7.2℃(开杯)。易燃。蒸气能与空气形成***性混合物。半数致死量(大鼠，经口)11.3ml/kg。

***是一种用途非常广泛的有机溶剂，与空气隔绝时相当稳定。贮于低温通风处，远离火种、热源。与氧化剂、卤素、酸类分储。无色透明液体，有特殊刺激气味、带甜味、极易挥发、其蒸汽重于空气，在空气的作用下能氧化成过氧化物、醛和乙酸，暴露于光线下能促进其氧化。

二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点，大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。二氯甲烷为无色液体，在制药工业中做反应介质，用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等；还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。二氯甲烷在中国主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50％，医药方面占总消费量的20％，清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20％，其他方面占10％。二氯甲烷也用在工业制冷***中用作载冷剂使用，但危害很大，与明火或灼热的物体接触时能产生剧毒的光气。遇潮湿空气能水解生成微量的氯化氢，光照亦能促进水解而对金属的腐蚀性增强。用于谷物熏蒸和低压冷冻机及空调装置的制冷。在聚醚型尿烷泡沫塑料生产中用作辅助发泡剂,以及用作挤压聚砜型泡沫塑料的发泡剂。

进一步地，所述功能性助剂为快干剂或慢干剂。

进一步地，所述耐磨剂为深圳市杜道联合化工有限公司的水性耐磨剂抗划伤剂，增硬DC51产品。

进一步地，所述快干剂为三苯基钠、乙基钠或三甲基铝中的一种。

进一步地，所述慢干剂为丙三醇、乙二醇或二甲基硅油中的一种。

水性油墨的溶剂选择极性较大的有机溶剂，对色浆、连接料、防水剂以及功能性助剂的溶解度高于极性较弱的有机溶剂，且上述溶剂的成本较低，几乎无毒，对环境和人体的危害小；快干剂为有机金属化合物中的三苯基钠、乙基钠或三甲基铝，能明显加快油墨的成型干燥进程；慢干剂的成本低廉，对油墨的的主体性能无不利影响。

一种瓦楞纸箱印刷用防水油墨的制备方法，包括如下步骤：

S1原料准备：将20-40重量份的色浆、30-55重量份的连接料、3-5重量份的耐磨剂、2-5重量份的防水剂、40-60重量份的溶剂和2-5重量份的功能性助剂按照重量份分别称取于不同的不锈钢桶中，待用；

S2原料混合：将S1步骤中的连接料加入溶剂中，混合搅拌10-20min使得连接料完全溶解，再次加入耐磨剂和功能性助剂混合搅拌10-15min使得耐磨剂和功能性助剂完全溶解，最后加入防水剂和色浆混合搅拌30-45min使得原料完全混合均匀，得到分散均匀的混合物待用；

S3成品制作：将S2步骤中混合物加入砂磨机中砂磨，制成粒度≥500目的印刷油墨，灌封密闭保存。

进一步地，所述搅拌速度为500rpm。

在瓦楞纸箱印刷用防水油墨的制备过程中，首先将连接料进行混合均匀使得整体溶液均有较高的粘稠性，避免最后混合连接料导致功能成分混合不均匀的问题；防水剂和色浆的加入顺序为最后加入，混合时间最长；制备细末印刷油墨时粒度控制≥500目，粒度小使得油墨印刷的颗粒感较小，印刷面更为光滑，不易被外力刮落。

本发明的有益效果是：

1.在瓦楞纸箱印刷用防水油墨，色浆、连接料和溶剂的比例较多，添加耐磨剂和防水剂使得防水油墨的耐磨性能和防水性能增强，印刷在瓦楞纸箱上的文字和图案不易脱落，印品的牢固性增强；

2.棕榈酸、硬脂酸、花生酸或木质素酸都是高级脂肪酸，与印刷油墨中的色浆和连接料的相容性良好，且高级脂肪酸在水中几乎不溶解，使得防水油墨的墨迹干之后具有良好的防水性能，一般的水雾侵蚀不会影响印刷图案和文字；

3.水性油墨的溶剂选择极性较大的有机溶剂，对色浆、连接料、防水剂以及功能性助剂的溶解度高于极性较弱的有机溶剂，且上述溶剂的成本较低，几乎无毒，对环境和人体的危害小；快干剂为有机金属化合物中的三苯基钠、乙基钠或三甲基铝，能明显加快油墨的成型干燥进程；慢干剂的成本低廉，对油墨的的主体性能无不利影响；

4.在瓦楞纸箱印刷用防水油墨的制备过程中，首先将连接料进行混合均匀使得整体溶液均有较高的粘稠性，避免最后混合连接料导致功能成分混合不均匀的问题；防水剂和色浆的加入顺序为最后加入，混合时间最长；制备细末印刷油墨时粒度控制≥500目，粒度小使得油墨印刷的颗粒感较小，印刷面更为光滑，不易被外力刮落。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

一种瓦楞纸箱印刷用防水油墨，由如下组分组成：

具体地，所述色浆为氧化铁、炭黑、色素或/和色淀中的一种或多种混合物；所述氧化铁为黑氧化铁、红氧化铁、黄氧化铁、棕氧化铁或紫氧化铁中的一种。

具体地，所述连接料为虫胶、***树胶、丙烯酸树脂、氯醋树脂或/和松香树脂中的一种或多种混合物；所述虫胶为漂白紫胶、紫胶片或脱色紫胶片中的一种。

具体地，所述防水剂为棕榈酸、硬脂酸、花生酸或木质素酸中的一种。

具体地，所述溶剂为异丙醇、乙酸乙酯、***或二氯甲烷中的一种。

具体地，所述功能性助剂为快干剂或慢干剂。

具体地，所述快干剂为三苯基钠、乙基钠或三甲基铝中的一种。

具体地，所述慢干剂为丙三醇、乙二醇或二甲基硅油中的一种。

实施例1-实施例8制备得到的水性油墨的组成参数如表1所示，实施例1-实施例5的的组成参数与本发明中限定的组成参数相同，实施例6中不含有功能性助剂，实施例7中不含有防水剂，实施例8中不含有耐磨剂。

表1实施例1-实施例8制备得到的水性油墨的组成参数

实施例1-实施例8制备得到的水性油墨的制备参数如下，实施例1-实施例5的的组成参数与本发明中限定的组成参数相同，实施例6中不含有功能性助剂，实施例7中不含有防水剂，实施例8中不含有耐磨剂。制备方法包括如下步骤：

S1原料准备：将20-40重量份的色浆、30-55重量份的连接料、3-5重量份的耐磨剂、2-5重量份的防水剂、40-60重量份的溶剂和2-5重量份的功能性助剂按照重量份分别称取于不同的不锈钢桶中，待用；

S2原料混合：将S1步骤中的连接料加入溶剂中，混合搅拌10-20min使得连接料完全溶解，再次加入耐磨剂和功能性助剂混合搅拌10-15min使得耐磨剂和功能性助剂完全溶解，最后加入防水剂和色浆混合搅拌30-45min使得原料完全混合均匀，得到分散均匀的混合物待用；

S3成品制作：将S2步骤中混合物加入砂磨机中砂磨，制成粒度≥500目的印刷油墨，灌封密闭保存。

具体地，所述搅拌速度为500rpm。

实施例1-实施例8制备得到的水性油墨的性能参数如表2所示，实施例1-实施例5的的组成参数与本发明中限定的组成参数相同，实施例6中不含有功能性助剂，实施例7中不含有防水剂，实施例8中不含有耐磨剂。

表2实施例1-实施例8制备得到的水性油墨的性能参数

实施例	1	2	3	4	5	6	7	8
									附着牢度/％	99	99	99	99	99	98	99	95
稳定性	无粘连	无粘连	无粘连	无粘连	无粘连	一定粘连	无粘连	无粘连
									耐水性	不发白	不发白	不发白	不发白	不发白	不发白	发白	发白

从表2的数据可以得到，实施例1-实施例5的附着牢度高，稳定性好，耐水性能好，在运输过程中耐磨擦性能好。实施例6中不添加功能性助剂，对稳定性有一定影响，实施例7中不添加防水剂耐水性能较差，实施例8中不添加耐磨剂耐水性能和耐摩擦性能较差。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨，其特征在于，由如下组分组成：

色浆 20-35重量份；

连接料 30-55重量份；

耐磨剂 3-5重量份；

防水剂 2-5重量份；

溶剂 40-55重量份；

功能性助剂 2-4重量份；

其中：所述色浆为氧化铁或炭黑，所述防水剂为棕榈酸、硬脂酸、花生酸或木质素酸，功能性助剂为三苯基钠、乙基钠、三甲基铝或乙二醇，所述溶剂为异丙醇、***或二氯甲烷。

2.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨，其特征在于，所述氧化铁为黑氧化铁、红氧化铁、黄氧化铁、棕氧化铁或紫氧化铁。

3.根据权利要求1所述的瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨，其特征在于，所述连接料为虫胶、***树胶、丙烯酸树脂、氯醋树脂和松香树脂中的一种或多种混合物；所述虫胶为漂白紫胶、紫胶片或脱色紫胶片。

4.权利要求1-3任一项所述的瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1原料准备：将20-35重量份的色浆、30-55重量份的连接料、3-5重量份的耐磨剂、2-5重量份的防水剂、40-55重量份的溶剂和2-4重量份的功能性助剂按照重量份分别称取于不同的不锈钢桶中，待用；

S2原料混合：将S1步骤中的连接料加入溶剂中，混合搅拌10-20min使得连接料完全溶解，再次加入耐磨剂和功能性助剂混合搅拌10-15min使得耐磨剂和功能性助剂完全溶解，最后加入防水剂和色浆混合搅拌30-45min使得原料完全混合均匀，得到分散均匀的混合物待用；

S3成品制作：将S2步骤中混合物加入砂磨机中砂磨，制成粒度≥500目的印刷油墨，灌封密闭保存。

5.根据权利要求4所述的瓦楞纸箱印刷用防水耐磨油墨的制备方法，其特征在于，所述搅拌速度为500rpm。