本發(fā)明涉及印刷油墨
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種抗氧化乳液及應(yīng)用其制得的抗氧化水性黑色油墨。
背景技術(shù)：
：燙金紙（也叫燙金箔）有金色、銀色、彩色之分，燙印金色叫燙金，燙印銀色叫燙銀，一般俗稱燙金。燙金紙具有特殊的金屬光澤，給燙印帶來了亮麗的色彩，提升了產(chǎn)品的檔次，具有時(shí)尚的感觀，因而被廣泛的應(yīng)用在包裝領(lǐng)域，比如化妝品包裝盒、禮品首飾盒、高檔鞋盒等等。燙金是通過合適的溫度和壓力以熱轉(zhuǎn)印的方式將燙金紙上的圖案轉(zhuǎn)印在底材上的工藝。一般地，先將水性油墨通過涂布的方式印刷在紙材上，再根據(jù)需求燙印不同的圖案，最后通過熱熔膠粘成包裝盒。但在現(xiàn)實(shí)中，燙印的圖案在后序加工過程中或之后經(jīng)常出現(xiàn)局部變黑、失去金屬光澤的現(xiàn)象，尤其是黑色涂布紙出現(xiàn)燙金氧化的現(xiàn)象頻率最高。燙金紙俗稱電化鋁，化學(xué)性質(zhì)非?；钴S，遇酸堿性物質(zhì)易氧化。目前水性油墨的體系基本是堿性體系，印刷在紙張上后若遇上高溫高濕的環(huán)境，墨里可能殘留的堿性物質(zhì)若游離到燙金層里就會(huì)導(dǎo)致電化鋁被氧化，出現(xiàn)斑點(diǎn)，且放置時(shí)間越長(zhǎng)，斑點(diǎn)現(xiàn)象越嚴(yán)重。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種抗氧化乳液，該抗氧化乳液能減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低電化鋁被氧化的機(jī)率，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能，可長(zhǎng)期放置且不易氧化。本發(fā)明的另一目的在于提供一種抗氧化乳液的制備方法，該制備方法操作簡(jiǎn)便、環(huán)保無污染，通過嚴(yán)格控制各原料的加入量、添加時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，能保持制備過程前后期的反應(yīng)速率均衡，并能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性，使制得的抗氧化乳液減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低了電化鋁被氧化的機(jī)率。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供一種應(yīng)用抗氧化乳液制得的抗氧化水性黑色油墨，該抗氧化水性黑色油墨屬于中性pH值體系，不含有機(jī)溶劑，低/無VOCs、環(huán)保、無毒、抗氧化，適用于高檔紙張的表面涂布印刷，提高涂布后的紙張后續(xù)燙金的飽滿度和穩(wěn)定性，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種抗氧化乳液，由如下重量百分比的原料制得：中性pH丙烯酸樹脂溶液30-50%混合單體29-41%乳化劑0.5-1%引發(fā)劑0.3-0.8%氧化劑0.01-0.05%還原劑0.01-0.05%去離子水10-25%；以上原料的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明通過采用上述原料制備抗氧化乳液，并嚴(yán)格控制各原料的重量百分比，能減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低電化鋁被氧化的機(jī)率，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能，可長(zhǎng)期放置且不易氧化。優(yōu)選的，所述混合單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯以重量比6-10：3-5：20-25：0.5-1組成的混合物。本發(fā)明通過采用苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯的混合物作為混合單體，并嚴(yán)格控制其重量比為6-10：3-5：20-25：0.5-1，能有效地提高了抗氧化乳液的穩(wěn)定性、附著力和濕摩擦性能，以使油墨具有較優(yōu)化的綜合性能。優(yōu)選的，所述乳化劑為烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，所述引發(fā)劑為過硫酸銨，所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，所述還原劑為叼白塊。本發(fā)明通過采用烷基聚氧乙烯醚磷酸酯作為乳化劑，具有優(yōu)良的乳化性、潤(rùn)濕性、分散性和滲透性，并能提高抗氧化乳液的附著力、耐候性和耐水性；通過采用過硫酸銨作為引發(fā)劑，引發(fā)速率快，且不引入雜質(zhì)離子導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，并能提高抗氧化乳液的穩(wěn)定性和耐水性；通過采用叔丁基過氧化氫作為氧化劑，具有氧化性好、選擇性高和可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，使用安全，易于控制，能提高乳液聚合效果以及抗氧化乳液的熱穩(wěn)定性；通過采用叼白塊作為還原劑，與氧化劑叔丁基過氧化氫反應(yīng)，能使其產(chǎn)生自由基，促使殘留單體反應(yīng)更為充分，達(dá)到原料充分利用、反應(yīng)的目的。本發(fā)明的另一目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種上述的抗氧化乳液的制備方法，包括如下步驟：（1）將中性pH丙烯酸樹脂溶液加入至反應(yīng)裝置中，升溫至75-85℃；（2）將引發(fā)劑加入去離子水混合，制得質(zhì)量濃度為5-15%的引發(fā)劑溶液；將混合單體、乳化劑和去離子水混合，高速分散，制得預(yù)乳化液；（3）在80-85℃條件下，將步驟（2）制得的引發(fā)劑溶液按體積總量的35-45%滴加至反應(yīng)裝置中，再將步驟（2）制得的預(yù)乳化液按體積總量的3-7%滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80-85℃條件下保溫15-25min；（4）將步驟（3）滴加后剩余的引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液同時(shí)滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80-85℃條件下保溫0.8-1.2h，得到第一反應(yīng)液；（5）將步驟（4）得到的第一反應(yīng)液降溫至72-78℃，加入氧化劑，然后加入還原劑，保持72-78℃反應(yīng)10-20min，得到第二反應(yīng)液；（6）將步驟（5）得到的第二反應(yīng)液降溫，制得抗氧化乳液。本發(fā)明通過采用上述制備抗氧化乳液的步驟，并嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，能有效地減少了制得的抗氧化乳液可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低了電化鋁被氧化的機(jī)率，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能；另外，通過對(duì)引發(fā)劑和預(yù)乳化劑進(jìn)行分批加入和剩余量的同時(shí)加入，能減少反應(yīng)過程的變化，保持反應(yīng)前后期的反應(yīng)速率均衡，并能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高抗氧化乳液的質(zhì)量。優(yōu)選的，所述步驟（2）中，去離子水的加入量為混合單體加入量的25-35%，混合后高速分散的時(shí)間為8-12min,分散轉(zhuǎn)速為800-1000r/min。本發(fā)明通過嚴(yán)格控制制備預(yù)乳化液的去離子水的加入量以及混合后的高速分散時(shí)間和分散速度，能提高預(yù)乳化液的分散性、穩(wěn)定性等性能，有利于均衡后續(xù)制備抗氧化乳液的反應(yīng)進(jìn)程和反應(yīng)速率。優(yōu)選的，所述步驟（3）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為2-8min，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為8-12min；所述步驟（4）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為4-4.5h，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為3.5-4.5h；所述步驟（5）中，氧化劑的添加時(shí)間為8-12min，還原劑的添加時(shí)間為12-18min。本發(fā)明通過嚴(yán)格控制引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液的分批加入的滴加時(shí)間，以及控制氧化劑和還原劑的滴加時(shí)間，能保持反應(yīng)前后期的反應(yīng)速率均衡，使反應(yīng)充分、完全，減少反應(yīng)過程的變化，并能提高反應(yīng)的穩(wěn)定性和抗氧化乳液的質(zhì)量。本發(fā)明的還有一個(gè)目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種應(yīng)用上述的抗氧化乳液制得的抗氧化水性黑色油墨，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液50-70%水性中性黑漿25-40%蠟助劑1-2%消泡劑0.2-0.6%去離子水1-5%；以上原料的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明通過采用上述原料制備水性黑色油墨，并嚴(yán)格控制各原料的重量百分比，能提高涂布后的紙張后續(xù)燙金的飽滿度和穩(wěn)定性，具有低/無VOCs、環(huán)保和無毒等特點(diǎn)，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能，適用于高檔紙張的表面涂布印刷。優(yōu)選的，所述蠟助劑為HDPE蠟分散體，所述消泡劑由有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑以重量比1:1-2組成的混合物。本發(fā)明通過采用HDPE蠟分散體作為蠟助劑，能明顯改善并提高油墨的抗結(jié)塊性能、耐磨擦性能、耐刮擦性能和耐磨損性能。本發(fā)明還通過采用有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑的混合物作為消泡劑，并嚴(yán)格控制其重量比為1:1-2，具有強(qiáng)消泡能力和強(qiáng)抑泡能力，并具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、耐酸堿性、擴(kuò)散性、滲透性和化學(xué)穩(wěn)定性。優(yōu)選的，所述水性中性黑漿由以下重量百分比的原料經(jīng)研磨裝置研磨制成：中性pH丙烯酸樹脂溶液20-40%色素炭黑20-40%分散劑0.5-1.5%消泡劑0.05-0.15%去離子水35-40%；以上原料的質(zhì)量百分比之和為100%。本發(fā)明通過采用上述原料制備水性中性黑漿，并嚴(yán)格控制各原料的重量百分比，能使制得的黑漿處于中性pH值體系，環(huán)保、無毒、分散性高，使后續(xù)制得的黑色油墨的顏料分散性高、穩(wěn)定性好。優(yōu)選的，所述中性pH丙烯酸樹脂溶液的pH值為7.0-8.0，固含量為30-35%，酸值為200-250mg·KOH/g，Tg值為90-120℃，相對(duì)分子量為8000-15000。本發(fā)明通過采用上述特性的中性pH丙烯酸樹脂溶液，無毒、無污染，穩(wěn)定性高，既可以作為制備抗氧化乳液的保護(hù)膠體，又可以用于中性pH值體系油墨的顏料分散。本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的抗氧化乳液能減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低電化鋁被氧化的機(jī)率，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能，可長(zhǎng)期放置且不易氧化。本發(fā)明的抗氧化乳液的制備方法操作簡(jiǎn)便、環(huán)保無污染，通過嚴(yán)格控制各原料的加入量、添加時(shí)間、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，能保持制備過程前后期的反應(yīng)速率均衡，并能提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和穩(wěn)定性，使制得的抗氧化乳液減少可能存在的酸堿性物質(zhì)，降低了電化鋁被氧化的機(jī)率。本發(fā)明的抗氧化水性黑色油墨屬于中性pH值體系，不含有機(jī)溶劑，低/無VOCs、環(huán)保、無毒、抗氧化，適用于高檔紙張的表面涂布印刷，提高涂布后的紙張后續(xù)燙金的飽滿度和穩(wěn)定性，使?fàn)C金后的紙張具有優(yōu)異的抗氧化性能。具體實(shí)施方式為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1一種抗氧化乳液，以中性pH丙烯酸樹脂溶液JoncrylLMV7025為保護(hù)膠體，以混合單體、乳化劑、引發(fā)劑和去離子水為原料，經(jīng)預(yù)乳化、種子反應(yīng)、聚合反應(yīng)制備而成，具體由如下重量百分比的原料制得：中性pH丙烯酸樹脂溶液（JoncrylLMV7025）400混合單體346乳化劑8引發(fā)劑6.6氧化劑0.2還原劑0.2去離子水239。所述混合單體由苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸羥乙酯以重量比8：4：23：0.7組成的混合物。所述乳化劑為烷基聚氧乙烯醚磷酸酯，所述引發(fā)劑為過硫酸銨，所述氧化劑為叔丁基過氧化氫，所述還原劑為叼白塊。一種上述的抗氧化乳液的制備方法，包括如下步驟：（1）將400kg中性pH丙烯酸樹脂溶液（JoncrylLMV7025）和46.6kg去離子水加入至反應(yīng)裝置中，升溫至80℃；（2）將6.6kg過硫酸銨和59.4kg去離子水混合，制得質(zhì)量濃度為5%的引發(fā)劑溶液；將混合單體（80kg苯乙烯、40kg丙烯酸丁酯、220kg丙烯酸異辛酯、6kg甲基丙烯酸羥乙酯）、8kg乳化劑和103kg去離子水混合，高速分散，分散轉(zhuǎn)速為900r/min，制得預(yù)乳化液；（3）在80℃條件下，將26.4kg步驟（2）制得的引發(fā)劑溶液滴加至反應(yīng)裝置中，再將23kg步驟（2）制得的預(yù)乳化液滴加至反應(yīng)裝置中，然后在80℃條件下保溫15min；（4）將步驟（3）滴加后剩余的引發(fā)劑溶液和預(yù)乳化液同時(shí)滴加至反應(yīng)裝置中，滴加完引發(fā)劑溶液后用5kg去離子水沖洗高位槽，滴加完預(yù)乳化液用10kg去離子水沖洗高位槽，然后在80℃條件下保溫0.8h，得到第一反應(yīng)液；（5）將步驟（4）得到的第一反應(yīng)液降溫至75℃，加入0.2kg氧化劑和5kg去離子水的混合液，然后加入0.2kg還原劑和10kg去離子水的混合液，保持75℃反應(yīng)16min，得到第二反應(yīng)液；（6）將步驟（5）得到的第二反應(yīng)液降溫，制得固含量約47%、pH值7.0-7.5、粘度130s/（30℃，涂4#杯）的抗氧化乳液。所述步驟（2）中，去離子水的加入量為混合單體加入量的25%，混合后高速分散的時(shí)間為10min，分散轉(zhuǎn)速為900r/min。所述步驟（3）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為5min，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為10min；所述步驟（4）中，引發(fā)劑溶液的滴加時(shí)間為4.3h，預(yù)乳化液的滴加時(shí)間為4h；所述步驟（5）中，氧化劑的添加時(shí)間為10min，還原劑的添加時(shí)間為15min。一種應(yīng)用上述的抗氧化乳液制得的抗氧化水性黑色油墨，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液64kg水性中性黑漿30kg蠟助劑1kg消泡劑0.3kg去離子水4.7kg。所述蠟助劑為HDPE蠟分散體，所述消泡劑由有機(jī)硅消泡劑和礦物油消泡劑以重量比1:2組成的混合物。所述抗氧化水性黑色油墨由如下步驟制得：將抗氧化乳液加入至分散裝置中，分散轉(zhuǎn)速為700r/min，再依次加入水性中性黑漿、蠟助劑和消泡劑，攪拌15min，用去離子水調(diào)整粘度，即得粘度為42s/（涂4#杯，30℃）的抗氧化水性黑色油墨。所述水性中性黑漿以中性pH丙烯酸樹脂溶液JoncrylLMV7085-E作為研磨樹脂，由以下重量百分比的原料經(jīng)研磨裝置研磨制成：中性pH丙烯酸樹脂溶液（JoncrylLMV7085-E）150kg色素炭黑1800R（德欣化學(xué)）150kg分散劑（迪高760W）5kg消泡劑（迪高3062）0.5kg去離子水194.5kg。所述水性中性黑漿由如下步驟制得：（1）將中性pH丙烯酸樹脂溶液（JoncrylLMV7085-E）和去離子水加入至分散裝置中進(jìn)行分散，分散轉(zhuǎn)速為550r/min，分散時(shí)間為5min，然后在加入消泡劑和分散劑進(jìn)行分散，分散轉(zhuǎn)速為550r/min，分散時(shí)間為10min；（2）在分散速度為550r/min的條件下，緩慢加入色素炭黑；（3）提高分散速度至1100r/min，繼續(xù)分散30min，得到預(yù)分散好的黑漿；（4）將步驟（3）得到的預(yù)分散好的黑漿在研磨裝置中研磨三遍，然后檢測(cè)細(xì)度，細(xì)度達(dá)到10μm時(shí)停止研磨，調(diào)整粘度即得粘度50~80s/（30℃，涂4#杯），pH=7.0~7.5的水性中性黑漿。所述中性pH丙烯酸樹脂溶液的pH值為7.0-8.0，固含量為30-35%，酸值為200-250mg·KOH/g，Tg值為90-120℃，相對(duì)分子量為8000-15000。實(shí)施例2本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的區(qū)別在于：一種抗氧化水性黑色油墨，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液55kg水性中性黑漿40kg蠟助劑1kg消泡劑0.3kg去離子水3.7kg。對(duì)比例1一種水性黑色油墨，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：抗氧化乳液55kg普通水性黑漿40kg蠟助劑1kg消泡劑0.3kg去離子水3.7kg。所述普通水性黑漿為英科的普通水性黑漿H1#。對(duì)比例2一種水性黑色油墨，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：普通乳液55kg中性水性黑漿40kg蠟助劑1kg消泡劑0.3kg去離子水3.7kg。所述普通乳液為英科的普通乳液YK805。對(duì)比例3一種水性黑色油墨，由如下重量百分比的原料經(jīng)混合分散制得：普通乳液55kg普通水性黑漿40kg蠟助劑1kg消泡劑0.3kg去離子水3.7kg。所述普通乳液為英科的普通乳液YK805。所述普通水性黑漿為英科的普通水性黑漿H1#。按照上述實(shí)施例1-2以及對(duì)比例1-3制得的以上水性黑色油墨，用RDS12號(hào)線棒分別在涂布紙上刮一層水性黑色油墨，放在60℃烘箱中干燥30分鐘，再室溫放置2小時(shí)后對(duì)其進(jìn)行燙金，然后放在恒溫恒濕箱里進(jìn)行氧化等級(jí)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表所示：樣品實(shí)施例1實(shí)施例2對(duì)比例1對(duì)比例2對(duì)比例3抗氧化等級(jí)98762耐久性優(yōu)異優(yōu)異優(yōu)異優(yōu)異優(yōu)異測(cè)試條件：（1）抗氧化等級(jí)：將燙印紙張放置于透氣塑料盒中，并將塑料盒放于恒溫恒濕箱中，設(shè)置參數(shù)為50℃，濕度為90%，指定時(shí)間內(nèi)未出現(xiàn)氧化斑點(diǎn)即為當(dāng)前抗氧化等級(jí)，測(cè)試結(jié)果如下表所示：等級(jí)123456789時(shí)間＜8h＜16h＜24h＜32h＜40h＜48h＜56h＜64h＜72h（2）耐久性：將燙印紙張放于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)（溫度25℃，濕度50%），15天后觀察是否出現(xiàn)氧化斑點(diǎn)，若不出現(xiàn)氧化黑斑即說明耐久性好。由測(cè)試結(jié)果可知，與對(duì)比例1-3制得的水性黑色油墨對(duì)比，本發(fā)明制得的抗氧化水性黑色油墨經(jīng)印刷及燙金后圖案抗氧化性能優(yōu)異，耐高溫燙印，經(jīng)長(zhǎng)期放置未見氧化，大大提高包裝印品燙金圖案使用周期，具有顯著的性能改善和突出的抗氧化效果。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)現(xiàn)方案，除此之外，本發(fā)明還可以其它方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3