一种塑料薄膜油墨专用水性乳液及其制备方法技术

本发明专利技术属于油墨乳液技术领域，具体涉及一种塑料薄膜油墨专用水性乳液及其制备方法，该水性乳液包括以下重量份原料：A相：固体树脂300‑400份，去离子水200‑250份；B相：反应乳化剂1‑10份，去离子水5‑15份；C相：引发剂0.5‑1.5份，去离子水15‑25份；D相：交联剂6‑17份，水10‑20份；E相：交联剂3‑10份，水25‑35份；M相：混合反应剂310‑370份。本发明专利技术的水性乳液对非吸收底材PE、BOPP、PET有极好的附着力；该制备方法操作简便，通过严格控制各原料的添加时间和反应温度，使制得的水性乳液对薄膜有优异的附着力、抗化学性和耐物理性。

Water emulsion specially used for plastic film ink and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of ink emulsion, in particular relates to a plastic film for ink water emulsion and its preparation method, the aqueous emulsion comprises the following raw materials by weight: A resin 300 solid phase: 400 copies, 250 copies of 200 deionized water; B phase: 1 reactive emulsifier 10, deionized water 5 15; C: 0.5 initiator 1.5 copies, 25 copies of 15 deionized water; D phase: 6 crosslinking agent 17, water 10 20; E: 3 crosslinking agent 10, water 25 35; M: 310 370 mixed reaction agent. The aqueous emulsion of the invention has excellent adhesion to substrate PE, BOPP absorption and PET; the preparation method has the advantages of simple operation, through strict control of the raw material feeding time and reaction temperature, aqueous emulsion prepared with chemical resistance and physical resistance of thin film excellent adhesion.

【技术实现步骤摘要】
一种塑料薄膜油墨专用水性乳液及其制备方法
本专利技术涉及油墨乳液
，具体涉及一种塑料薄膜油墨专用水性乳液及其制备方法。
技术介绍
水性油墨由于不含挥发性有机化合物，大大减少了有机挥发物（VOC）的排放，从而减轻了大气污染，改善了印刷操作人员的环境和总体环境质量，有利于职工健康。此外，它不仅可以降低由于静电和易燃溶剂引起的失火危险和隐患，还可以减少印刷表面残留的毒性，方便清洗印刷设备。因此，水性油墨是为解决溶剂型油墨造成的挥发性有机化合物排放等问题应运而生的，具有突出的环保优势，被业界认为是极具市场潜力的环保油墨之一。在欧美等发达国家和地区，水性油墨已经得到稳步发展，更有国家还专门针对薄膜印刷成功研制出了水性油墨。近年来，我国软包装行业也对薄膜水性柔版凹印油墨投入了更多的关注，研发新品不断涌现，相关标准陆续出台，部分软包装企业也开始尝试应用。然而，薄膜水性柔版凹印油墨虽备受关注，却也争议颇多，挥发性有机化合物排放、印刷适性和附着力问题仍未得到较好的解决。由于水的表面张力较大，导致水性油墨难以在塑料薄膜上润湿铺展，降低了水性油墨附着力，而水性油墨乳液在制备油墨过程中起粘结剂的作用，水性乳液与塑料薄膜的附着力是水性油墨是否可用的关键。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，该水性乳液属于自交联型，对挥发性有机化合物具有突出的环保优势，对非吸收底材PE、BOPP、PET有极好的附着力，对薄膜有优异的附着力、抗化学性和耐物理性，主要用于水性油墨及光油，可用于聚酯、聚乙烯和PVC基材的水性油墨。本专利技术的另一目的在于提供一种塑料薄膜油墨专用水性乳液的制备方法，该制备方法操作简便，通过严格控制各原料的添加时间、反应时间和反应温度，能保持制备乳液过程前后期的反应速率均衡，并能提高反应的转化率和稳定性，使制得的水性乳液对薄膜有优异的附着力、抗化学性和耐物理性，对非吸收底材PE、BOPP、PET有极好的附着力。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，包括以下重量份原料：A相：固体树脂300-400份去离子水200-250份B相：反应型乳化剂1-10份去离子水5-15份C相：引发剂0.5-1.5份去离子水15-25份D相：交联剂6-17份水10-20份E相：交联剂3-10份水25-35份M相：混合反应剂310-370份。本专利技术采用的固体树脂光泽高，分散性好，透明度好，干燥速度快，具有优异的耐水耐磨擦性和抗粘连性；采用的反应型乳化剂与传统的乳化剂相比，具有优异的成膜性和耐水性，并能提高乳液体系的粘附力、流平性、水解稳定性和机械稳定性；采用引发剂能促进制备水性乳液的反应进程，提高反应的稳定性，并通过控制引发剂的重量份，能控制反应的进度，并提高反应的转化率，当引发剂用量过低，反应的转化率低，当引发剂的用量增加，反应初期的转化率增大，但当转化率增大到一定程度，随着引发剂用量继续增加，反应转化率的变化不大，而当引发剂的用量过大，会因为过量的引发剂和乳化剂起电解质作用而导致乳液体系稳定性降低；采用的交联剂无毒害、无刺激性、不污染环境，并能提高乳液体系的粘合强度和表面附着力；通过采用上述原料制备水性乳液，并严格控制各原料的重量份，能使制得的水性乳液对薄膜有优异的附着力、抗化学性和耐物理性。优选的，所述C相中，引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠中的至少一种。本专利技术采用的过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠属于受热分解产生自由基的引发剂，溶解度高，半衰期短，引发效果好，通过采用上述的引发剂并严格控制其重量份，能提高反应进程的转化率和稳定性，并提高乳液的产量和质量。更为优选的，所述C相中，引发剂由过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠以重量比为1：1.4-2.2：0.8-1.2组成的混合物。优选的，所述D相和E相中，交联剂是由己二酸二酰肼和双丙酮丙烯酰胺组成的混合物或乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和乙二胺组成的混合物或己二酸二酰肼、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和乙二胺组成的混合物。本专利技术通过采用己二酸二酰肼、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和乙二胺作为交联剂，能提高乳液的粘合强度和表面附着力。更为优选的，所述D相和E相中，交联剂由己二酸二酰肼、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和乙二胺以重量比为2.4-3.2：0.8-1.6：1.4-2.2:1组成的混合物。优选的，所述M相中，混合反应剂包括以下重量份原料：甲基丙烯酸甲酯50-55份甲基丙烯酸异丁酯105-115份甲基丙烯酸丁酯55-60份甲基丙烯酸羟乙酯6-7份甲基丙烯酸甘油酯3-7份丙烯酰胺25-35份三丁基酚聚氧乙烯醚硫酸钠3-8份新葵酸乙烯酯65-75份。优选的，所述M相中，混合反应剂包括以下重量份原料：苯乙烯40-45份异辛酯105-115份丙烯酸丁酯35-50份有机硅偶联剂6-7份丙烯酰胺3-7份甲基丙烯酸异冷片酯60-75份阴离子乳化剂3-8份非离子乳化剂5-10份甲基丙烯酸月桂酯60-75份。本专利技术采用上述成分作为M相的原料，能有效地提高M相的交联性，并能提高制得的水性乳液的附着力和耐物理性。本专利技术的另一目的通过下述技术方案实现：一种上述的塑料薄膜油墨专用水性乳液的制备方法，包括如下步骤：（1）将A相加入至反应装置中，升温至75-85℃，保温10-20min，然后将3-7%的M相加入至反应装置中，再将B相加入至反应装置中；（2）在80-83℃条件下，将C相和步骤（1）添加后剩余的M相同时加入至反应装置中，然后升温至83-87℃，保温50-70min，得到反应液；（3）将步骤（2）得到的反应液降温至80-83℃，然后加入D相，保温50-70min，再降温至70-73℃，加入E相，反应后降温，得到塑料薄膜油墨专用水性乳液。本专利技术通过采用上述制备水性乳液的步骤，操作简便，绿色环保，并严格控制各原料的反应温度和反应时间，能保持反应前后期的反应速率均衡，提高反应的稳定性；另外，通过将M相进行分批加入，并将C相和剩余的M相同时加入，能减少反应过程的变化，提高反应的转化率和稳定性。另一优选的，本专利技术的制备方法中，D相也可以与C相和剩余的M相一起在步骤（2）加入，具体步骤为：（2）在80-83℃条件下，将C相、D相和步骤（1）添加后剩余的M相同时加入至反应装置中，然后升温至83-87℃，保温50-70min，得到反应液；（3）将步骤（2）得到的反应液降温至70-73℃，加入E相，反应后降温，得到塑料薄膜油墨专用水性乳液。本专利技术采用的加料方式还可以其它方式实现，在不脱离本专利技术构思的前提下任何显而易见的替换均在本专利技术的保护范围之内。优选的，所述步骤（1）中，M相的添加时间为8-12min，B相的添加时间为13-17min。优选的，所述步骤（2）中，C相的添加时间为4-4.3h，剩余的M相的添加时间为3.8-4.2h。优选的，所述步骤（2）中，添加M相结束后，用水冲洗M相的装载容器，并将冲洗液加入反应装置中。优选的，所述步骤（3）中，D相的添加时间为13-17min，E相的添加时间为13-17min。本专利技术通过严格控制M相分批加入的添加时间以及C相、D相的添加时间，能保持反应前后期的反应速率均衡，使反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，其特征在于：包括以下重量份原料：A相：固体树脂        300‑400份    去离子水        200‑250份B相：反应型乳化剂    1‑10份    去离子水        5‑15份C相：引发剂          0.5‑1.5份    去离子水        15‑25份D相：交联剂          6‑17份    水              10‑20份E相：交联剂          3‑10份    水              25‑35份M相：混合反应剂      310‑370份。

【技术特征摘要】
1.一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，其特征在于：包括以下重量份原料：A相：固体树脂300-400份去离子水200-250份B相：反应型乳化剂1-10份去离子水5-15份C相：引发剂0.5-1.5份去离子水15-25份D相：交联剂6-17份水10-20份E相：交联剂3-10份水25-35份M相：混合反应剂310-370份。2.根据权利要求1所述的一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，其特征在于：所述C相中，引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵和过硫酸钠中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，其特征在于：所述D相和E相中，交联剂是由己二酸二酰肼和双丙酮丙烯酰胺组成的混合物或乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和乙二胺组成的混合物或己二酸二酰肼、双丙酮丙烯酰胺、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯和乙二胺组成的混合物。4.根据权利要求1所述的一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，其特征在于：所述M相中，混合反应剂包括以下重量份原料：甲基丙烯酸甲酯50-55份甲基丙烯酸异丁酯105-115份甲基丙烯酸丁酯55-60份甲基丙烯酸羟乙酯6-7份甲基丙烯酸甘油酯3-7份丙烯酰胺25-35份三丁基酚聚氧乙烯醚硫酸钠3-8份新葵酸乙烯酯65-75份。5.根据权利要求1所述的一种塑料薄膜油墨专用水性乳液，其特征在于：所述M相中，混合反应剂包括以下重量份原料：苯乙烯40-45份异辛酯105-115份丙烯酸丁酯35-50份有机硅偶联剂6-7份丙烯酰胺3-7份甲基丙烯酸异冷片酯60-75...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨康营，毕妙玲，
申请(专利权)人：杨康营，
类型：发明
国别省市：广东,44