專利名稱：一種塑料表印用水性油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷油墨領(lǐng)域，具體地涉及一種塑料表印用環(huán)保水性油墨。
背景技術(shù)：
一直以來，油墨的污染是印刷工業(yè)中最嚴(yán)重的問題。世界油墨年產(chǎn)量已超過300 萬(wàn)噸。溶劑型油墨平均占30% 40%，全球每年因油墨帶來的有機(jī)溶劑的用量高達(dá)100萬(wàn)噸以上，造成巨大的資源浪費(fèi)。其中經(jīng)常使用的乙醇、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑。 干燥后絕大部分都會(huì)消除，但是殘留部分仍會(huì)對(duì)人體造成危害，長(zhǎng)期接觸會(huì)令皮膚干裂、粗糙，如果滲入皮膚或血管，會(huì)隨血液危機(jī)人的血球及造血機(jī)能，甚至可能引起肌體慢性中毒。此外，有些無機(jī)顏料含鉛、鉻、銅、汞等重金屬元素，具一定毒性；部分有機(jī)顏料含有聯(lián)苯膠，有致癌成分，應(yīng)嚴(yán)禁使用。溶劑的揮發(fā)造成大氣污染，對(duì)各種植物的生長(zhǎng)影響較大，破壞生態(tài)平衡，應(yīng)引起全社會(huì)的重視。而重金屬有時(shí)會(huì)被植物吸收，如果被人體吸收將會(huì)造成相當(dāng)大的危害?？傊瑐鹘y(tǒng)溶劑型油墨存在以下缺點(diǎn)1)易燃易爆，生產(chǎn)存在很大的安全隱患；2) 大量VOC有毒有機(jī)物排放到空氣中，污染空氣；；3)溶劑是一種毒性的東西，影響到員工的身體健康；4)溶劑殘留，污染食品，影響到消費(fèi)者健康力)大量溶劑揮發(fā)、浪費(fèi)，造成成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種塑料表印用水性油墨，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。本發(fā)明中的塑料表印用水性油墨不含有機(jī)溶劑，為環(huán)保型。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下
一種塑料表印用水性油i!，按重量比，包括
tg值為_40°C 25°C的水性丙烯酸乳液 55-65份；
水性色漿 25-35份；和
水性助劑 3-6份
其中，該水性助劑包括
水性潤(rùn)濕劑0. 2-0. 5 份；
水性PH值中和分散劑0. 5-0. 8 份；
水性流平劑0. 5-0. 8 份；
水性快干劑0. 5-2 份；
水性耐磨劑0. 5-2 份；
水性架橋劑0. 5-2 份。
較佳地，所述的水性丙烯 f乳液包括成分A和成分B 此部分乳液是由兩種不同
據(jù)特性的水性丙烯酸乳液互配而成的，這兩種乳液的互配比例可根據(jù)印刷條件的變化而變化，印刷速度快，互配比例就將Tg值高的乳液A占有比例大一點(diǎn)。這樣有助于快干；印刷速度慢，互配比例就將Tg值低的乳液B占有比例大一點(diǎn)，這樣有助于印刷流平性佳及不易堵版。

水性丙烯酸乳液A :25 35份，該類型乳液特性Tg值為15°C 18°C，屬快干型， 分子量》200000，分子量大，粒徑小，粒子分布緊密，具有優(yōu)秀的粘接力。固含量45% 48%， 酸值50 60，抗水性佳，粘度800，良好的油墨傳墨性及適應(yīng)性，PH值8. 5 8. 9，密度1.05。水性丙烯酸乳液B 30 35份，該類型乳液特性Tg值為_35°C _45°C，成膜溫度低，較強(qiáng)的附著力及較佳的印刷流平性。分子量》200000，酸值20 30，高光澤和透明度， 優(yōu)異的抗水性，粘度300 400，流動(dòng)性好，有助于印刷適應(yīng)性，PH值8. 5 8. 9，密度1. 05。預(yù)分散的色漿細(xì)度平均粒徑為0. 5 0. 8微米。此部分是決定水墨顏色的重要組成部分，可根據(jù)不同的顏色要求而進(jìn)行調(diào)整色漿的成分及比例，讓它配出不同顏色的水墨及不同的色含量，預(yù)分散的色漿細(xì)度平均粒徑為0. 5 0. 8微米，粒徑超細(xì)有助于成膜乳液的完整包覆，讓色墨之分子完整無缺，因此有助于提高水墨的光澤度及流動(dòng)性。較佳地，所述水性潤(rùn)濕劑為低分子量聚醚(polyether)改性乙氧基(EO)化二甲基聚矽烷氧化合物，具有極佳的潤(rùn)濕及擴(kuò)散效果。能將水的表面張力由72達(dá)因/cm降到 20. 0 21. 0達(dá)因/cm，從而與印刷基材的表面張力相近，提高水墨印刷的附著力及傳墨性。較佳地，所述水性PH值中和分散劑為水溶性氨基醇或其混合物，較佳地，其為活性含量大于85%的水溶性氨基醇混合物。在水性油墨中可中和羧酸基( C00H)，幫助PH 值穩(wěn)定性，提高光澤度，好的抗水性及抗蝕性等優(yōu)點(diǎn)。較佳地，所述水性流平劑為高分子聚二甲基硅氧烷乳液，起著優(yōu)異的印刷流平效果，優(yōu)異的增滑效果，改善耐刮擦性及良好的防粘連效果較佳地，所述水性快干劑為高分子量氧化鋅乳液，起著讓水性油墨轉(zhuǎn)印到印刷基材時(shí)快速固化，干燥效果，同時(shí)起著防粘連及提高耐磨性效果較佳地，所述水性耐磨劑為白色乳化蠟，具有良好的分散性及優(yōu)異的耐磨性。較佳地，所述水性水性架橋劑為不含任何溶劑，固含量大于99%的三官能團(tuán)氮丙啶(Aziridine)架橋劑，屬于環(huán)保型交聯(lián)劑，能提高耐水性，耐酒精，抗粘性，降低遷移性。一種制備塑料表印用水性油墨的方法，包括以下步驟第一步將固體丙烯酸樹脂根據(jù)不同的需求配方在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行合成化學(xué)反應(yīng)， 共聚成膜。第二步將有機(jī)顏料及10%的丙烯酸樹脂液和潤(rùn)濕分散助劑一起經(jīng)過砂磨機(jī)進(jìn)行研磨分散、潤(rùn)濕，最終研磨成約30% 40%的色含量及具有25秒/3#杯/250C流動(dòng)性的預(yù)分散水性色漿。第三步將成膜水性丙烯酸乳液、預(yù)分散水性色漿及相應(yīng)助劑按照不同的配方比例要求放入分散攪拌缸進(jìn)行分散攪拌。分散攪拌時(shí)間為30 45分鐘，攪拌速度為600 1000轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間不宜過長(zhǎng)，攪拌速度不宜過快，否則會(huì)出現(xiàn)破乳現(xiàn)象。第四步將分散攪拌完畢的水性油墨沖填，包裝成為成品。本發(fā)明的有益效果如下1)零VOC有毒有機(jī)物的排放，對(duì)空氣無污染；2)無有毒有機(jī)溶劑揮發(fā)，對(duì)印刷工人的健康無不良影響；3)消除工作場(chǎng)所易燃易爆的隱患，提高了安全性。4)印刷綜合成本比溶劑傳統(tǒng)油墨約省35%;5)減少使用有機(jī)溶劑如甲苯、天那水等，為戰(zhàn)略儲(chǔ)備提供保障。6)無溶劑殘留，對(duì)食品包裝無污染，健康、綠色；7)水墨的印品具有高光澤，耐摩擦，防反粘，高附著力，耐高溫，流平性佳，色彩飽和鮮艷、展色力佳等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1配制國(guó)際ΡΑΝΤ0ΝΕ 186紅水性丙烯酸乳液60份，其中水性丙烯酸乳液A(阿根廷diransa，型號(hào)PH702) 30份，水性丙烯酸乳液B (阿根廷diransa,型號(hào)=SF) 30份預(yù)分散水性色漿35份，其中包括A. 57:1紅色漿20份，細(xì)度為0. 5 0. 8微米，超細(xì)粒徑有助于提高水墨的光澤度， 色含量33% 38%，色含量高，色彩鮮艷，飽和。B. Y 13黃色漿10份，細(xì)度為0. 5 0. 8微米，超細(xì)粒徑有助于提高水墨的光澤度，色含量33% 38%，色含量高，色彩鮮艷，飽和。相關(guān)水性助劑5份，其中包括A.水性潤(rùn)濕劑0. 2份淡黃色液體，斯洛柯Silok，型號(hào)8000，為低分子量聚醚 (polyether)改性乙氧基(EO)化二甲基聚矽烷氧化合物。B.水性PH值中和分散劑0. 5份無色液體，荷蘭艾德化學(xué)，型號(hào)Codis95。是一種活性含量90%的水溶性氨基醇的混合物，在水性油墨中可中和羧酸基( C00H)，幫助PH 值穩(wěn)定性，提高光澤度，好的抗水性及抗蝕性等優(yōu)點(diǎn)。C.水性流平劑0. 5份白色乳液。德國(guó)迪高，型號(hào)=GlidelOO是一種高分子聚二甲基硅氧烷乳液，起著優(yōu)異的印刷流平效果，優(yōu)異的增滑效果，改善耐刮擦性及良好的防粘連效果。D.水性快干劑2份白色乳狀，廈門格林春天(中國(guó))，型號(hào)GS_A006是一種高分子量氧化鋅乳液，起著讓水性油墨轉(zhuǎn)印到印刷基材時(shí)快速固化，干燥效果，同時(shí)起著防粘連及提高耐磨性效果。制取方法第一步制取15%含量的氧化鋅溶解液由于氧化鋅不溶于水，因此，先用154g水溶解112g碳酸銨3 5分鐘后，碳酸銨溶解于水中。然后再添加75g氧化鋅，2 3分鐘后變成不透明溶解液，再往溶解液內(nèi)添加159g的濃度的氨水，3 5分鐘后得到500g的 15%含量的氧化鋅溶液。第二步此制作過程務(wù)必注意整個(gè)添加過程順序，否則，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)結(jié)塊增稠現(xiàn)象。步驟1.取出15份體積的氧化鋅溶解液(15%氧化鋅含量)2.往氧化鋅溶液中加入2份體積的氨水( %濃度)3.加入15體積的去離子水4.加入68體積的水性丙烯酸乳液(阿根廷diransa，型號(hào)SF)，獲得水性丙烯酸型快干劑。E.水性耐磨劑1份產(chǎn)地中國(guó)，白色乳化蠟，上海新諾，型號(hào)WE_518B5具有良好的分散性及優(yōu)異的耐磨性。F.水性架橋劑0. 8份是一種不含任何溶劑，固含量大于99%的三官能團(tuán)氮丙啶 (Aziridine)架橋劑，臺(tái)灣安鋒，型號(hào)WH_5213屬于環(huán)保型交聯(lián)劑，能提高耐水性，耐酒精，抗粘性，降低遷移性。制備方法第一步將固體丙烯酸樹脂A和B在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行合成化學(xué)反應(yīng)，共聚成膜；反應(yīng)成具有大于20萬(wàn)分子量，20 60酸值，8 8. 9PH值以及在_40°C 25°C的玻璃化溫度 (Tg值)。固含量約為45% 48%，粘度為300 2000的成膜改性丙烯酸乳液，以便生產(chǎn)成品水性油墨使用。第二步將有機(jī)顏料及10%的丙烯酸樹脂液和潤(rùn)濕分散助劑一起經(jīng)過砂磨機(jī)進(jìn)行研磨分散、潤(rùn)濕，最終研磨成約30% 40%的色含量及具有25秒/3#杯/25°C流動(dòng)性的預(yù)分散水性色漿；第三步將成膜水性丙烯酸乳液、預(yù)分散水性色漿及相應(yīng)助劑按照不同的配方比例要求放入分散攪拌缸進(jìn)行分散攪拌。分散攪拌時(shí)間為40分鐘，攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘；第四步將分散攪拌完畢的水性油墨沖填，包裝成為成品。實(shí)施例2配制國(guó)際ΡΑΝΤ0ΝΕ Yellow水性丙烯酸乳液65份，其中水性丙烯酸乳液A(阿根廷diransa，型號(hào)PH702) 35份，水性丙烯酸乳液B (阿根廷diransa,型號(hào)=SF) 30份預(yù)分散水性色漿30份，其為Y 14色漿，細(xì)度為0. 5 0. 8微米。相關(guān)水性助劑5份，其中包括A.水性潤(rùn)濕劑0. 5份淡黃色液體，斯洛柯Silok，型號(hào)8000為低分子量聚醚 (polyether)改性乙氧基(EO)化二甲基聚矽烷氧化合物。B.水性PH值中和分散劑0. 5份無色液體，荷蘭艾德化學(xué)，型號(hào)Codis95。是一種活性含量90%的水溶性氨基醇的混合物，主要成分Blend of AlKanol-amines in water。 在水性油墨中可中和羧酸基( C00H)，幫助PH值穩(wěn)定性，提高光澤度，好的抗水性及抗蝕性等優(yōu)點(diǎn)。C.水性流平劑0. 5份白色乳液。德國(guó)迪高，型號(hào)=GlidelOO是一種高分子聚二甲基硅氧烷乳液，起著優(yōu)異的印刷流平效果，優(yōu)異的增滑效果，改善耐刮擦性及良好的防粘連效果。D.水性快干劑1份白色乳狀，廈門格林春天(中國(guó))，型號(hào)GS_A006是一種高分子量氧化鋅乳液，起著讓水性油墨轉(zhuǎn)印到印刷基材時(shí)快速固化，干燥效果，同時(shí)起著防粘連及提高耐磨性效果，其制備方法參照實(shí)施例1。E.水性耐磨劑2份白色乳化賭，上海新諾，型號(hào)WE_518B5，具有良好的分散性及優(yōu)異的耐磨性。F.水性架橋劑0. 5份是一種不含任何溶劑，固含量大于99%的三官能團(tuán)氮丙啶 (Aziridine)架橋劑，臺(tái)灣安鋒，型號(hào)WH_5213屬于環(huán)保型交聯(lián)劑，能提高耐水性，耐酒精， 抗粘性，降低遷移性，添加比例為0. 5% 2%。制備方法第一步將固體丙烯酸樹脂根據(jù)不同的需求配方在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行合成化學(xué)反應(yīng)， 共聚成膜；反應(yīng)成具有大于20萬(wàn)分子量，20 60酸值，8 8. 9PH值以及在_40°C 25°C 的玻璃化溫度(Tg值)。固含量約為45% 48%，粘度為300 2000的成膜改性丙烯酸乳
7液，以便生產(chǎn)成品水性油墨使用。 第二步將有機(jī)顏料及10%的丙烯酸樹脂液和潤(rùn)濕分散助劑一起經(jīng)過砂磨機(jī)進(jìn)行研磨分散、潤(rùn)濕，最終研磨成約30% 40%的色含量及具有25秒/3#杯/25°C流動(dòng)性的預(yù)分散水性色漿；第三步將成膜水性丙烯酸乳液、預(yù)分散水性色漿及相應(yīng)助劑按照不同的配方比例要求放入分散攪拌缸進(jìn)行分散攪拌。分散攪拌時(shí)間為40分鐘，攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分鐘；第四步將分散攪拌完畢的水性油墨沖填，包裝成為成品。上述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種塑料表印用水性油墨，其特征在于，按重量比，包括 tg值為_40°C 25°C的水性丙烯酸乳液 55-65份；水性色漿 25-35份；和水性助劑 3-6份其中，該水性助劑包括 水性潤(rùn)濕劑0. 2-0. 5份；水性PH值中和分散劑0. 5-0. 8份； 水性流平劑0. 5-0. 8份；水性快干劑0. 5-2份；水性耐磨劑0. 5-2份；和水性架橋劑0. 5-2份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述的水性丙烯酸乳液包括水性丙烯酸乳液A :25 35份，該乳液Tg值為15°C 18°C，分子量》200000 ；固含量 45% 48%，酸值50 60，粘度800，PH值8. 5 8. 9，密度1. 05 ；水性丙烯酸乳液B 30 35份，該乳液Tg值為-35°C ( -45°C，分子量》200000,酸值20 30，粘度300 400，PH值8. 5 8. 9，密度1. 05。
3.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于預(yù)分散的色漿細(xì)度平均粒徑為0. 5 0. 8微米。
4.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述水性潤(rùn)濕劑為低分子量聚醚改性乙氧基化二甲基聚矽烷氧化合物。
5.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述水性PH值中和分散劑為水溶性氨基醇或其混合物。
6.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述水性流平劑為聚二甲基硅氧烷乳液。
7.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述水性快干劑為氧化鋅乳液。
8.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述水性耐磨劑為白色乳化蠟。
9.如權(quán)利要求1所述的一種塑料表印用水性油墨，其特征在于所述水性架橋劑為固含量大于99%的三官能團(tuán)氮丙啶架橋劑。
10.一種制備權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的塑料表印用水性油墨的方法，包括以下步驟第一步將固體丙烯酸樹脂根據(jù)不同的需求配方在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行合成化學(xué)反應(yīng)，共聚成膜；第二步將有機(jī)顏料及10%的丙烯酸樹脂液和潤(rùn)濕分散助劑一起經(jīng)過砂磨機(jī)進(jìn)行研磨分散、潤(rùn)濕，最終研磨成約30% 40%的色含量及具有25秒/3#杯/25°C流動(dòng)性的預(yù)分散水性色漿；第三步將成膜水性丙烯酸乳液、預(yù)分散水性色漿及相應(yīng)助劑按照不同的配方比例要求放入分散攪拌缸進(jìn)行分散攪拌；分散攪拌時(shí)間為30 45分鐘，攪拌速度為600 1000轉(zhuǎn)/分鐘；第四步將分散攪拌完畢的水性油墨沖填，包裝成為成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塑料表印用水性油墨，按重量比，包括tg值為-40℃～25℃的水性丙烯酸乳液55-65份；水性色漿25-35份；和水性助劑3-6份，其中，該水性助劑包括水性潤(rùn)濕劑0.2-0.5份；水性PH值中和分散劑0.5-0.8份；水性流平劑0.5-0.8份；水性快干劑0.5-2份；水性耐磨劑0.5-2份；水性架橋劑0.5-2份。本發(fā)明油墨無溶劑殘留，對(duì)食品包裝無污染，健康、綠色；水墨的印品具有高光澤，耐摩擦，防反粘，高附著力，耐高溫，流平性佳，色彩飽和鮮艷、展色力佳等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D11/10GK102153909SQ20111002212
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月19日
發(fā)明者林國(guó)良 申請(qǐng)人:廈門格林春天環(huán)?？萍疾牧嫌邢薰?br>