本發(fā)明涉及印刷油墨，特別涉及一種水性罩光金油及其制備工藝。

背景技術(shù)：

隨著印刷產(chǎn)品的發(fā)展，以及人們對產(chǎn)品環(huán)保型的重視，水性罩光金油的開發(fā)越來越被人們所重視，相較于溶劑型罩光金油，水性罩光金油揮發(fā)性有機(jī)物含量低，對人體的傷害小，正在逐漸取代溶劑型罩光金油。

如公開號為CN102618158A的一種軟質(zhì)PVC涂裝用水性金油，由A組分和B組分組成，A組分和B組分的重量份之比為8-10∶1，其中A組分包括如下重量份的各物質(zhì)：高分子量水性聚氨酯分散體67～90％，去離子水3.5～30％，流平劑0.5～1％，分散劑0.5～1％，助劑0.5～1％，B組分包括如下重量份的各物質(zhì)：水分散型聚異氰酸酯固化劑70～80％，二乙二醇單甲醚20～30％。該水性金油形成具有優(yōu)異的光澤、硬度、耐化學(xué)性和耐久性。

但是人們對印刷品性能的要求也越來越高，為了提升罩光金油的光澤感，會加入大量的水性樹脂，但是部分水性樹脂之間相容性較差，導(dǎo)致交聯(lián)密度減小，降低罩光金油的耐磨性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一個目的是提供一種耐磨性好的水性罩光金油水性罩光金油。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種水性罩光金油，所述罩光金油由以下組分組成，各組分以及各組分的質(zhì)量份數(shù)為：改性水性丙烯酸樹脂乳液30～40份、改性水性聚氨酯樹脂乳液30～40份、甲醚化氨基樹脂乳液10～15份、去離子水1～10份、中和劑1～5份、耐磨助劑1～5份、增硬助劑1～5份、消泡劑0.1～0.5份、抗菌劑0.1～0.5份。

通過采用上述技術(shù)方案，水性丙烯酸樹脂乳液是一種常見的罩光金油的連接料，現(xiàn)有的改性水性丙烯酸樹脂乳液具有較好的光澤感、粘接性好、成膜性能優(yōu)良、耐水性和耐候性強(qiáng)，具有較好的耐摩擦性；改性水性聚氨酯樹脂乳液以水性聚氨酯樹脂為連接料制備而得的水性油墨具有優(yōu)良的耐磨性、附著力和耐化學(xué)性，耐水性好，是水性油墨中應(yīng)用較為廣泛的一種連接料樹脂；甲醚化氨基樹脂乳液作為主要的交聯(lián)劑，聚合度低、粘度小，相較于其他交聯(lián)劑在固含量相同時，用較少的量，可制得低粘度、高固體分的涂料，且涂膜光澤高、豐滿度好、還具有較好的耐化學(xué)性；中和劑可以用于維持體系的pH值，使其在混合過程中更為平穩(wěn)，乳液外觀較好，不易產(chǎn)生黃變，且乳液涂膜的耐水性較佳；耐磨助劑的添加可以減少體系在混合過程中提高潤滑性、減少摩擦、降低界面黏附性能，從而降低摩擦表面的摩擦損傷；增硬助劑的添加能夠提高涂料表面的抗磨損性，提高涂料流動性，減少“橘皮”現(xiàn)象，并提高光亮度，抗縮孔，防止氣泡、魚眼產(chǎn)生，提高樹脂的交聯(lián)性和附著力，使涂料具有優(yōu)異的附著力，耐化學(xué)性能好，對要求高耐水煮、耐酒精、耐鹽霧、耐高溫體系尤其適用；消泡劑的添加可以能使泡沫局部表面張力降低、膜彈性遭到破壞從而導(dǎo)致泡沫破滅；抗菌劑的添加可以使該油墨具有抑制微生物的生長的效果，從而抑制涂料表面出現(xiàn)霉斑，提高涂料對被覆物的保護(hù)效果。

作為優(yōu)選，所述耐磨助劑為聚乙烯蠟乳液、聚丙烯蠟乳液、硅酮樹脂蠟乳液、碳氟樹脂蠟乳液的其中一種。

通過采用上述技術(shù)方案，上述蠟乳液用于水性油墨，具有抗酸、抗堿、耐硬水、水溶性強(qiáng)、乳液穩(wěn)定的特點(diǎn)，任意比例水稀釋不分層、不破乳、不結(jié)塊、保質(zhì)期長、固含量高、分散性好，有很好的抗劃傷、防水、抗粘防污、耐磨、柔軟、表面潤滑。

作為優(yōu)選，所述增硬助劑為氨丙基三甲氧基硅烷、氨基苯基三烷氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷的其中一種。

通過采用上述技術(shù)方案，上述增硬助劑具有優(yōu)異的流平性，可在增加硬度的同時提升手感，提升涂料的抗回粘和抗水性能，使涂料具有優(yōu)異的打磨性能以及抗刮傷性能，同時，可以減少橡膠粉的含量。

作為優(yōu)選，所述消泡劑為乳化硅油、季戊四醇硬脂酸酯、硅醚共聚物、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚的其中一種。

通過采用上述技術(shù)方案，乳化硅油、為硅類消泡劑，表面張力小，表面活性高，消泡力強(qiáng)，用量少，成本低，熱穩(wěn)定性好且與水及多數(shù)有機(jī)物不相混溶，對大多數(shù)氣泡介質(zhì)均能消泡；硅醚共聚物結(jié)合了聚醚跟有機(jī)硅消泡劑二者的優(yōu)點(diǎn)，具有無毒無害，對菌種無害，添加量極少，具有消泡迅速，抑泡時間長和安全無毒等特點(diǎn)；季戊四醇硬脂酸酯、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚均在水體系里是具凸出的消泡效果。

作為優(yōu)選，所述中和劑為丁基乙醇胺、丁基二乙醇胺、氨丙基甲基乙醇胺、2-氨基-2甲基-1-丙醇的其中一種。

通過采用上述技術(shù)方案，丁基乙醇胺、丁基二乙醇胺、氨丙基甲基乙醇胺、2-氨基-2甲基-1-丙醇能夠使體系pH保持在微堿性，使?jié){料保持穩(wěn)定，從而減少了組分的再聚集，提升了分散性。

作為優(yōu)選，所述抗菌劑為甲基異噻唑啉酮、氯甲基異噻唑啉酮、吡啶硫酮鈉的其中一種。

通過采用上述技術(shù)方案，甲基異噻唑啉酮是一種水性高效殺菌劑，對于抑制微生物的生長有很好的作用，可以抑制細(xì)菌、真菌、霉菌及霉菌的生長；氯甲基異噻唑啉酮的殺菌率遠(yuǎn)超出甲基異噻唑啉酮，還能作為成膜助劑使用；吡啶硫酮鈉是目前效果最強(qiáng)的水溶性工業(yè)防霉防腐劑，具有高效、廣譜、低毒、穩(wěn)定的特點(diǎn)。

作為優(yōu)選，所述改性水性聚氨酯樹脂乳液為環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯乳液，其環(huán)氧值在0.6～1.0mol/g。

通過采用上述技術(shù)方案，環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯乳液形成有交聯(lián)結(jié)構(gòu)，增加體系的交聯(lián)密度，提升了耐水性，環(huán)氧值在0.6～1.0mol/g的時候，其在提高乳液膜的機(jī)械性能的同時，所得的分散體的外觀和儲存性較好。

作為優(yōu)選，所述改性水性丙烯酸樹脂乳液為有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹脂，其固含量為36～38％，20℃下的粘度為600～1000mpa.s。

通過采用上述技術(shù)方案，有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹脂既具有聚氨酯樹脂極佳的附著力和耐磨性，又具有丙烯酸樹脂超常的耐冷熱水性、優(yōu)異的耐候性、耐化學(xué)性和較好的顏料潤濕性和機(jī)器穩(wěn)定性，同時避免了聚氨酯樹脂容易變黃的缺點(diǎn)，還具有改善丙烯酸和聚氨酯混合乳液的相容性的效果，使混合乳液的化學(xué)穩(wěn)定性較好，還解決了當(dāng)前水性聚氨酯工藝上的支鏈網(wǎng)狀化不均現(xiàn)而導(dǎo)致產(chǎn)生部份凝膠塊狀物的問題。

本發(fā)明的第二個目的是提供一種水性聚氨酯油墨的制備方法，有助于提升油墨內(nèi)連接料的交聯(lián)度。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

一種水性罩光金油的制備工藝，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將改性水性丙烯酸樹脂乳液、改性水性聚氨酯樹脂乳液、中和劑和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，600～1000r/min攪拌10～15min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液、耐磨助劑、增硬助劑、消泡劑加入到步驟(1)中，800r～1500/min攪拌15～25min；

(3)加入殺菌劑到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌2～3min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

通過采用上述技術(shù)方案，首先將改性水性丙烯酸樹脂乳液、改性水性聚氨酯樹脂乳液提高，使攪拌混合體系均勻，逐步添加組分內(nèi)的其余助劑，使體系內(nèi)的交聯(lián)度提升，從而提升涂料的耐水性和耐磨性。

作為優(yōu)選，所述高速攪拌機(jī)攪拌時的溫度控制在70～80℃。

通過采用上述技術(shù)方案，溫度過高的狀態(tài)下，體系內(nèi)部分低熔點(diǎn)有機(jī)物容易揮發(fā)，形成小分子揮發(fā)性有機(jī)物，影響油墨的使用，同時使人危害健康，將溫度控制在80℃以下，可以減少有機(jī)物揮發(fā)，將溫度控制在70℃以上，則可以提升攪拌的效果，提升攪拌的效率。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、該水性罩光金油可用于各類玻璃和金屬，在剝離和金屬上面的附著力強(qiáng)，硬度高，耐磨性好，可以起到較好的防護(hù)作用，同時，具有較好的光澤度和豐滿度，耐溶劑性和耐鹽霧性好，進(jìn)一步提升了其防護(hù)效果；

2、通過上述制備工藝制備該水性罩光金油，通過分次攪拌以及加料順序的控制，可以進(jìn)一步提升該水性罩光金油的交聯(lián)度，使其具有較好的耐磨性和耐溶劑性。

具體實(shí)施方式

改性水性丙烯酸樹脂乳液為有機(jī)硅改性水性丙烯酸樹脂購于德國拜耳公司，改性水性聚氨酯樹脂乳液為環(huán)氧樹脂改性水性聚氨酯樹脂，購于臺灣南亞塑膠工業(yè)股份有限公司。

將聚乙烯蠟乳液作為耐磨助劑A；將聚丙烯蠟乳液作為耐磨助劑B；將硅酮樹脂蠟乳液作為耐磨助劑C；將碳氟樹脂蠟乳液作為耐磨助劑D。

將氨丙基三甲氧基硅烷作為增硬助劑A；將氨基苯基三烷氧基硅烷作為增硬助劑B；將甲基三氯硅烷作為增硬助劑C；將二甲基二氯硅烷作為增硬助劑D；將甲基苯基二氯硅烷作為增硬助劑E。

將乳化硅油作為消泡劑A；將季戊四醇硬脂酸酯作為消泡劑B；將硅醚共聚物作為消泡劑C；將聚氧丙烯甘油醚作為消泡劑D；將聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚作為消泡劑E。

將甲基異噻唑啉酮作為抗菌劑A；將氯甲基異噻唑啉酮作為抗菌劑B；將吡啶硫酮鈉作為抗菌劑C。

將丁基乙醇胺作為中和劑A；將丁基二乙醇胺作為中和劑B；將氨丙基甲基乙醇胺作為中和劑C；將2-氨基-2甲基-1-丙醇作為中和劑D。

實(shí)施例一

(1)將下列組分按質(zhì)量份數(shù)添加，改性水性丙烯酸樹脂乳液30份、改性水性聚氨酯樹脂乳液30份、中和劑A1份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，1000r/min攪拌10min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液10份、耐磨助劑A1份、增硬助劑A1份、消泡劑A0.5份加入到步驟(1)中，800r/min攪拌15min；

(3)加入殺菌劑A0.5份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌2min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

實(shí)施例二

(1)將下列組分按質(zhì)量份數(shù)添加，將改性水性丙烯酸樹脂乳液35份、改性水性聚氨酯樹脂乳液35份、中和劑B2份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，900r/min攪拌12min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液12份、耐磨助劑B3份、增硬助劑B2份、消泡劑B0.3份加入到步驟(1)中，1400r/min攪拌20min；

(3)加入殺菌劑B0.2份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌3min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

實(shí)施例三

(1)將下列組分按質(zhì)量份數(shù)添加，將改性水性丙烯酸樹脂乳液40份、改性水性聚氨酯樹脂乳液40份、中和劑C5份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，800r/min攪拌15min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液15份、耐磨助劑C5份、增硬助劑C4份、消泡劑C3份加入到步驟(1)中，1250r/min攪拌13min；

(3)加入殺菌劑C0.3份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌2.5min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

實(shí)施例四

(1)將下列組分按質(zhì)量份數(shù)添加，將改性水性丙烯酸樹脂乳液32份、改性水性聚氨酯樹脂乳液36份、中和劑D4份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，850r/min攪拌12min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液15份、耐磨助劑D3份、增硬助劑D5份、消泡劑D0.4份加入到步驟(1)中，1450r/min攪拌14min；

(3)加入殺菌劑B0.5份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌2.5min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

實(shí)施例五

(1)將下列組分按質(zhì)量份數(shù)添加，將改性水性丙烯酸樹脂乳液36份、改性水性聚氨酯樹脂乳液36份、中和劑D5份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，1000r/min攪拌12min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液12份、耐磨助劑D5份、增硬助劑E2份、消泡劑E0.4份加入到步驟(1)中，1200r/min攪拌13min；

(3)加入殺菌劑B0.3份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌2.4min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

實(shí)施例六

(1)將改性水性丙烯酸樹脂乳液34份、改性水性聚氨酯樹脂乳液35份、中和劑A3份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，950r/min攪拌11min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液12份、耐磨助劑B3份、增硬助劑C4份、消泡劑E0.3份加入到步驟(1)中，1500r/min攪拌11min；

(3)加入殺菌劑A0.4份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌2.1min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

實(shí)施例七

(1)將改性水性丙烯酸樹脂乳液35份、改性水性聚氨酯樹脂乳液35份、中和劑D4份和去離子水加入高速攪拌機(jī)中，750r/min攪拌13min；

(2)將甲醚化氨基樹脂乳液15份、耐磨助劑D4份、增硬助劑D3份、消泡劑E0.2份加入到步驟(1)中，1050r/min攪拌12min；

(3)加入殺菌劑C0.3份到步驟(2)中，繼續(xù)攪拌3min；

(4)攪拌完成后，經(jīng)砂磨機(jī)研磨至細(xì)度為15μm以下，即得該水性罩光金油。

選取一樣的金屬片，將金屬片分為八組，其中七組分別涂覆按上述七組實(shí)施例所示方法制得七組罩光金油，未涂覆的一組作為對照金屬片，并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

細(xì)度(μm)：采用刮板細(xì)度儀按照GB/T13217.3-19測定油墨細(xì)度；

耐沖擊性能(kg.cm)：按照GB/T1732-93進(jìn)行測試；

耐摩擦性能(來回)，根據(jù)GB/T7706-2008，使用配重摩擦檢測法進(jìn)行檢測；

耐鹽霧性(h)：根據(jù)GB6458-86，在鹽霧箱內(nèi)/進(jìn)行中性煙霧試驗(yàn)，觀測出現(xiàn)腐蝕時間；

抗菌性：制備八組瓊脂培養(yǎng)基，每組30個，在其中七組瓊脂培養(yǎng)基中添加0.1％所制得的罩光金油，每組其中15個接種0.2mL大腸桿菌，剩余15個接種0.2mL金黃色葡萄球菌，置于37℃培養(yǎng)箱中，培養(yǎng)48h，計(jì)算每組培養(yǎng)基中每個培養(yǎng)皿內(nèi)的平均菌落數(shù)。

測試結(jié)果見下表：

綜上，選擇實(shí)施例四作為最優(yōu)實(shí)施例。

對比例一

為實(shí)施例四不添加甲醚化氨基樹脂乳液制得的罩光金油。

對比例二

為實(shí)施例四不添加中和劑制得的罩光金油。

對比例三

為實(shí)施例四不添加耐磨助劑制得的罩光金油。

對比例四

為實(shí)施例四不添加增硬助劑制得的罩光金油。

對比例五

為實(shí)施例四不添加消泡劑制得的罩光金油。

對比例六

為實(shí)施例四不控制攪拌溫度制得的罩光金油。

將上述對比例制得罩光金油，進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，并于實(shí)施例四進(jìn)行比較。

測試結(jié)果如下表：

綜上，該水性罩光金油可用于各類玻璃和金屬，在剝離和金屬上面的附著力強(qiáng)，硬度高，耐磨性好，可以起到較好的防護(hù)作用，同時，具有較好的光澤度和豐滿度，耐溶劑性和耐鹽霧性好，該水性罩光金油還具有較好的抑菌效果，進(jìn)一步提升了其防護(hù)效果。

本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。