一种油墨树脂及其制备方法与流程

文档序号:16367036发布日期:2018-12-22 08:29阅读:435来源:国知局

本发明涉及油墨技术领域,尤其涉及一种油墨树脂及其制备方法。

背景技术

油墨树脂是生产油墨的主要原料。但现有的油墨树脂只能以乙醇、醋酸乙酯等有机溶剂作为制备油墨的稀释剂,使得制备得到的油墨容易残留有机溶剂,不利于环保和可持续发展。



技术实现要素:

本发明提供了一种油墨树脂及其制备方法,解决了现有的油墨树脂只能以乙醇、醋酸乙酯等有机溶剂作为制备油墨的稀释剂,使得制备得到的油墨容易残留有机溶剂,不利于环保和可持续发展的技术问题。

其具体技术方案如下:

本发明提供了一种油墨树脂的制备方法,包括以下步骤:

依次将第一催化剂、第一单体加入醇溶液中,进行聚合反应,滴加第二单体,继续进行所述聚合反应后,进行中和反应和乳化反应,加入第一稀释剂,得到油墨树脂;

所述第一单体和所述第二单体均包括:醋酸乙烯酯、丙烯酸酯类、羟基丙烯酸酯、丙烯酸和反应型乳化剂;

所述第一稀释剂为水。

优选地,羟基丙烯酸酯提供了亲水的羟基,丙烯酸提供了自乳化亲水基团。

优选地,醇溶液为乙醇溶液或异丙醇溶液。

优选地,丙稀酸脂类包括甲基丙稀酸甲脂和/或丙稀酸乙脂。

需要说明的是,本发明中,第一单体和第二单体相同,第一单体和第二单体分先后加入醇溶液中。

单体的分步加入,使得不同竞聚率的单体能有效将醋酸乙烯酯和反应型乳化剂接枝到丙烯酸酯上,可以有效地提高油墨树脂。

优选地,所述第一单体与所述第二单体的质量比为10-20:80-90。

优选地,按重量份计,所述醋酸乙烯酯10-20份、所述羟基丙烯酸酯10-20份、所述丙烯酸酯类5-10份、所述丙烯酸1-5份、所述反应型乳化剂1-2份。

优选地,所述进行聚合反应之后,所述进行中和反应和乳化反应之前,还包括:滴加第二催化剂;

所述第二催化剂包括过氧化二苯甲酰和/或偶氮二异丁腈。

优选地,所述第一催化剂包括过氧化二苯甲酰和/或偶氮二异丁腈。

需要说明的是,醋酸乙烯酯和反应型乳化剂通过双键加成和第一催化剂与第二催化剂的分步滴加,反应充分,有效地将醋酸乙烯酯和反应型乳化剂接枝到丙烯酸脂上。

优选地,所述中和反应的反应溶液为胺类溶液;

所述乳化反应的溶剂为水或乙醇。

需要说明的是,现有的油墨树脂中多以乙醇等有机溶剂作为乳化反应的溶剂,而本发明使用经济环保、可持续的水作为溶剂。

优选地,胺类溶液选自三乙胺溶液,三乙醇胺溶液、氨水或甲基乙醇胺溶液。

其中,胺类溶液中的胺类化合物的含量为胺类溶液的30%-80%。

优选地,按重量份计,所述第一催化剂0.05-0.3份、所述第二催化剂0.05-0.4份、所述胺类溶液5-10份、所述溶剂水10-20份。

油墨树脂的制备方法具体为:

1)将第一催化剂、反应型乳化剂加入醇溶液中,再加入第一单体进行聚合反应,再以12.5l/min-6.5l/min匀速滴加第二单体2h-4h,温度控制在75℃-85℃,保温一小时,得到油溶性丙烯酸树脂;

2)向步骤1)中的油溶性丙烯酸树脂中加入第二催化剂,消除残余单体,使反应进行彻底,回流2h-3h,温度降至60℃以下,用胺类溶液进行中和反应,加入水进行反向自乳化反应,得到水溶性油墨树脂。

需要说明的是,中和反应后,还可以加入附着力促进剂,附着力促进剂可以加,也可以不加,具体根据油墨树脂的实际用途决定是否添加,例如:利用油墨树脂制备尼龙,可以加入附着力促进剂。

附着力促进剂为水溶性松香树脂或硅烷偶联剂,其中,若附着力促进剂为硅烷偶联剂,可以添加微量,但不利于后期塑塑复合。

上述反应中,醋酸乙烯酯、反应型乳化剂和丙烯酸酯为主反应物,丙烯酸中后提供亲水基团,羟基丙烯酸酯增加水溶性和调节水溶性树脂的软硬程度。

步骤1)中以转子流量控制第二单体的滴加速度。

步骤2)消除残余单体中的残余单体主要为醋酸乙烯,其目的是消除异味,以及作为油墨印刷后,进一步消除对被包装物的污染。

本发明还提供了上述制备方法制得的油墨树脂。

本发明还提供了一种油墨,包括上述油墨树脂。

本发明还提供了上述油墨的制备方法,包括以下步骤:

将所述油墨树脂、第二稀释剂、白色颜料、干燥剂和润湿剂混合,得到油墨;

所述油墨树脂与所述第二稀释剂的质量比为1:1;

所述第二稀释剂为水。

优选地,干燥剂为乙醇,可以加快干燥油墨。

优选地,上述应用还包括附着力促进剂,附着力促进剂选自水溶性松香树脂或硅烷偶联剂,优选为水溶性松香树脂。

优选地,白色颜料为钛白粉,干燥剂为乙醇。

优选地,按重量份计,油墨树脂18-30份、稀释剂13-25份、白色颜料30-33份、干燥剂5-20份、润湿剂0.5-1份、附着力促进剂2-5份。

本发明依次将第一催化剂、第一单体和第二单体加入醇溶液中,进行聚合反应后,进行中和反应和乳化反应,通过将醋酸乙烯酯和反应型乳化剂接枝到丙烯酸酯上,得到油墨树脂,该油墨树脂为水溶性凹印覆合通用油墨树脂。

本发明提供了一种油墨树脂的制备方法,包括以下步骤:依次将第一催化剂、第一单体和第二单体加入醇溶液中,进行聚合反应后,进行中和反应和乳化反应,加入第一稀释剂,得到油墨树脂;第一单体和第二单体均包括:醋酸乙烯酯、丙烯酸酯类、羟基丙烯酸酯丙烯酸和反应型乳化剂,其中,第一稀释剂为水。本发明制备方法得到的油墨树脂为水溶性凹印覆合通用油墨树脂,该水溶性凹印覆合通用油墨树脂的制备中和制备油墨时采用的稀释剂均为水,能耗低,绿色环保,有利于可持续发展,避免了有机溶剂作为稀释剂的残留,提高了上机速率,本发明的制备方法采用反应型乳化剂,使得反应后无乳化剂残留,对环境更加友好,并提高了油墨树脂的自乳化能力,同时,反应型乳化剂还提高了本发明油墨中油墨层的耐水性以及对油墨中的颜料的分散性,羟基丙烯酸酯的使用,提高了油墨树脂对水的容忍度,采用单体分步分时滴加的工艺,使得不同竞聚率的单体能有效将醋酸乙烯酯和反应型乳化剂接枝到丙烯酸酯上,可以有效地提高油墨树脂收率。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种油墨树脂及其制备方法,用于解决现有的油墨树脂只能以乙醇、醋酸乙酯等有机溶剂作为制备油墨的稀释剂,使得制备得到的油墨容易残留有机溶剂,不利于环保和可持续发展的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

按以下配比称取原料:

甲组分:醇类溶液700kg

第一催化剂:过氧化二苯甲酰(bpo)1.5kg

反应型乳化剂30kg

乙组分:醋酸乙烯酯300kg

丙烯酸羟丙酯300kg

甲基丙烯酸甲脂30kg

丙烯酸乙酯120kg

丙烯酸100kg

第一催化剂:偶氮二异丁腈(aibn)4kg

丙组分:水溶性松香树脂20kg

三乙胺5kg

水20kg

在3t反应釜中,投入甲组分,温度升至75℃,把乙组分单体均匀混合,先加入90kg第一单体进行种子聚合,第二单体匀速滴加3h,温度控制在75-85℃,保温一小时,再滴加1kgbpo(用5kg醋酸乙酯溶好)10min,再回流2-3小时;温度降至60℃以下,用136kg的胺类溶液进行中和,再加入丙组分,而后加入500kg的水进行反向自乳化,加入15kg硅烷偶联剂得到树脂产品。取样测试结果如下:

外观:水白微蓝半透明

固体含量:42%

粘度:2500cps(25℃)

水溶性测试:取1ml油墨树脂样置入20毫升试管中,加10毫升水震荡摇匀,能快速形成透明水溶液。

实施例2

按以下配比称取原料:

甲组分:醇溶液600kg

去离子水100kg

aibn1.5kg

乙组分:醋酸乙烯酯500kg

丙烯酸羟丙酯300kg

甲基丙烯酸甲脂30kg

丙烯酸乙酯120kg

丙烯酸100kg

反应型乳化剂30kg

在3t反应釜中,投入甲组分,温度升至75℃,把乙组分单体均匀混合,先加入第一单体110kg进行聚合反应,第二单体匀速滴加3h,温度控制在75-85℃,保温一小时,再滴加1kgaibn(用5kg醋酸乙酯溶好)10min,再回流2-3小时;温度降至60℃以下,用136kg的胺类溶液进行中和,而后加入500kg的水进行反向自乳化,得到油墨树脂。

取样测试结果如下:

外观:半透明粘液;

粘度:3000cps(25℃)

实施例3

按以下配比称取原料:

甲组分:醇类溶液700kg

bpo1.5kg

反应型乳化剂30kg

乙组分:醋酸乙烯酯500kg

丙烯酸羟丙酯500kg

甲基丙烯酸甲脂90kg

丙烯酸乙酯120kg

丙烯酸100kg

丙组分:水溶性松香树脂20kg

三乙胺5kg

水20kg

在3t反应釜中,投入甲组分,温度升至75℃,把乙组分单体均匀混合,先入150kg进行聚合反应,剩余单体匀速滴加3h,温度控制在75-85℃。分两步加入2kg的bpo在75-85℃反应2-4小时;温度降至60℃以下,用270kg的胺类溶液进行中和,然后加入500kg的水进行反向自乳化,得到油墨树脂。

取样测试结果如下:

外观:透明粘液

粘度:粘度3100cps(25℃)

实施例4

用实施例1-3制备得到的油墨树脂生产水溶性bopp、pet、pe、尼龙基材油墨的配方如下(重量比):

将上述材料按比例混合,按油墨工艺研磨至合格,用水以1:1的比例稀释,上机实验,机速能达到150-180m/min。

以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,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技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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