一种高固低粘度的印刷油墨及其制备方法与流程

文档序号:16266820发布日期:2018-12-14 21:58阅读:836来源:国知局

本发明涉及一种印刷油墨,具体涉及一种高固低粘度的印刷油墨及其制备方法。

背景技术

油墨是用于包装材料印刷的重要材料,它通过印刷将图案、文字表现在承印物上。在我国现阶段,印刷包装中使用量最大的是氯化聚丙烯油墨、聚氨酯油墨、聚丙烯酸酯油墨,这类溶剂型油墨中含有大量的苯、甲苯、丁酮、乙酸乙酯等有机溶剂,在溶剂型油墨的使用过程中,挥发的溶剂污染空气,危害操作人员的身体健康,在包装制品中的残留溶剂会严重污染包装内的食品,因此开展环保型油墨的研发势在必行。

目前我国现阶段公认较为环保的油墨是水性油墨,其其低挥发、高环保、低危害、高品质的优势越来越受到人们青睐,但是国内目前的水性油墨发展并不完备,几乎没有真正的复合凹版印刷的水性油墨,现有的水性油墨存在诸多问题,例如固含量低、粘度高、固化速度慢等缺点。



技术实现要素:

为了克服背景技术的部分不足,本发明提供一种高固低粘度的印刷油墨及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是:一种高固低粘度的印刷油墨,以重量百分比计,该高固低粘度的印刷油墨包括以下组分:

水性丙烯酸树脂:40-50%,

颜料:10-20%,

塑化剂:2-5%,

流平剂:0.5%,

抗静电剂:1-5%,

三官能团聚氨酯丙烯酸酯:20-30%,

偶联剂:1%,

消泡剂:0.5%,

交联剂:1%。

进一步的,所述的颜料经过改性处理,其改性的方法为:首先在颜料中加入水进行搅拌,然后再加入二硫化钼粉末和乙醇,一起倒入搅拌容器中充分搅拌30-40分钟,再加入间羧基苯磺酸钠,继续搅拌15-20分钟,得到混合乳液;最后把乳液倒入真空球磨罐置于球磨机进行行星真空球磨;最后、泄压,取出物料烘干得到改性之后的颜料。

进一步的,其中颜料、水、二硫化钼粉末和乙醇的比例为100:5~20:5:60~70。

通过以上颜料改性处理,改善了油墨的粘度,加快油墨的干燥,保证印刷时候的均匀致密,提高了油墨的油墨的综合性能,相对与普通油墨而言具有更高的固含量、更低的浓度,其中固含量相对于普通的水性油墨而言高出20-30%,同时粘度更低。其中二硫化钼粉末、水和乙醇,提高颜料的混合的均匀性,降低油墨的粘度,而其中的二硫化钼粉末能够加速颜料的研磨,从而细化颜料粒径,增大油墨与基材的接触面积,提高油墨附着力。

进一步的,所述的三官能团聚氨酯丙烯酸酯是由以下方法制成:首先将将六亚甲基二异氰酸酯三聚体、丙烯酸羟丙酯、二月桂酸二丁基锡、对苯二酚均匀混合得到混合物,然后将混合物放入反应釜中并保持加热至60℃,持续2小时即可。

聚氨酯丙烯酸酯是光固领域重要的基本树脂,其含有的氨酯键能形成多种氢键,能够提高固化物的耐磨性能、柔韧性、耐温性和对基材的附着能力,本发明通过加入三官能团聚氨酯丙烯酸酯能够对油墨进行改性,提高油墨综合性能,特别是附着能力和固化速率。

现有技术制备聚氨酯丙烯酸酯的通常做法是利用多异氰酸酯中异氰酸酯基与多元醇中羟基翻译,并利用含羟基的丙烯酸酯引入光活性集团,所制备的油墨具有工艺复杂、光聚合反应活性低且聚合速率较慢等缺点,并且在固化过程中常出现固化不完全现象。本发明制备三官能团聚氨酯丙烯酸酯的方法工艺简单,而且有助于提高聚合速率。

进一步的,所述的偶联剂包括甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中任意一种或至少两种的组合。

进一步的,所述的交联剂为碳酸铵锌和/或碳酸铵镐。碳酸铵锌和碳酸铵镐属于无机交联剂,能够与树脂和羧基反应,会产生锌离子键或镐离子键,这些离子键具有很强的耐热性和耐醇性,能够大大提高油墨的化学稳定性,提高油墨的附着力,不易被氧化。

进一步的,所述的消泡剂为有机硅类消泡剂,所述消泡剂包括德谦6800和/或德谦6500。

一种制备高固低粘度的印刷油墨的方法,包括以下步骤:

步骤1:按配比将水性丙烯酸树脂、颜料混合和三官能团聚氨酯丙烯酸酯均匀混合得到混合溶液a。

步骤2:在步骤1得到的混合溶液a中按配比加入偶联剂、交联剂、流平剂、抗静电剂和塑化剂得到混合溶液b,将混合溶液b倒入具有加热功能的搅拌器中充分搅拌混合2-4小时。

步骤3:在步骤2完成之后,再将消泡剂加入到搅拌器中搅拌1-2小时得到溶液c。

步骤4:将步骤三中的溶液c倒入球磨机中研磨5-8小时,直至最后的粒度达到0.5~2微米得到最终的高固低粘度的印刷油墨。

进一步的,所述步骤2中搅拌机的温度控制50-70℃,搅拌器的转速控制在2500~4000转/分钟。

进一步的,所述步骤3中搅拌器温度控制在25-40℃,搅拌器的转速控制在1000-1500转/分钟。

本发明的有益效果是:

1、本发明的对普通的颜料进行改性处理,改善了油墨的粘度,加快油墨的干燥,保证印刷时候的均匀致密,提高了油墨的油墨的综合性能,相对与普通油墨而言具有更高的固含量、更低的浓度,其中固含量相对于普通的水性油墨而言高出20-30%,同时粘度更低。

2、本发明在改性的时候加入了二硫化钼粉末、水和乙醇,提高颜料的混合的均匀性,降低油墨的粘度,而其中的二硫化钼粉末能够加速颜料的研磨,从而细化颜料粒径,增大油墨与基材的接触面积,提高油墨附着力。

3、本发明通过加入三官能团聚氨酯丙烯酸酯,能够提供更多的光反应集团双键,从而增强光反应活性,交联密度增大,所以大大缩短了油墨的固化时间。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1:

一种高固低粘度的印刷油墨,以重量百分比计,该高固低粘度的印刷油墨包括以下组分:

水性丙烯酸树脂:50%,

颜料:20%,

塑化剂:2%,

流平剂:0.5%,

抗静电剂:5%,

三官能团聚氨酯丙烯酸酯:20%,

偶联剂:1%,

消泡剂:0.5%,

交联剂:1%。

实施例2:

一种高固低粘度的印刷油墨,以重量百分比计,该高固低粘度的印刷油墨包括以下组分:

水性丙烯酸树脂:40%,

颜料:17%,

塑化剂:5%,

流平剂:0.5%,

抗静电剂:5%,

三官能团聚氨酯丙烯酸酯:30%,

偶联剂:1%,

消泡剂:0.5%,

交联剂:1%。

实施例3:

一种高固低粘度的印刷油墨,以重量百分比计,该高固低粘度的印刷油墨包括以下组分:

水性丙烯酸树脂:47%,

颜料:10%,

塑化剂:5%,

流平剂:0.5%,

抗静电剂:5%,

三官能团聚氨酯丙烯酸酯:30%,

偶联剂:1%,

消泡剂:0.5%,

交联剂:1%。

实施例4

一种高固低粘度的印刷油墨,以重量百分比计,该高固低粘度的印刷油墨包括以下组分:

水性丙烯酸树脂:50%,

颜料:16%,

塑化剂:5%,

流平剂:0.5%,

抗静电剂:1%,

三官能团聚氨酯丙烯酸酯:25%,

偶联剂:1%,

消泡剂:0.5%,

交联剂:1%,

其中对比例是普通油墨的各项指标。

读取表1数据并结合实际生产经验,实施例1-4的油墨具有明显的高固含量的特点,而且粘度相对较低,能够实现凹版印刷的高速连续印刷,其良好的速干性能、高附着能力,确保了印刷质量,不易出现印刷质量,印刷效果好,而且不含挥发性有机物,满足环保需求,能够改善油墨制造和印刷环境,保证工人的身体健康。

各位技术人员须知:虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述,但是本发明的发明思想并不仅限于此发明,任何运用本发明思想的改装,都将纳入本专利专利权保护范围内。

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