一种水性油墨及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种水性油墨，所述水性油墨包括连接基料、改性无机颜料、助溶剂、抑泡剂、稳定剂、乳化剂、润湿剂、抗氧剂、渗透剂、聚乙烯蜡和去离子水，还涉及所述油墨的制备方法和用途。所述水性油墨通过独特的组份选择和相互协同，以及独特的制备步骤而具有优异的多个性能，从而可应用到印刷技术领域中，例如可应用到广告印刷、PVC膜印刷、纸张印刷等多个具体应用中，具有良好的应用前景和推广潜力。

A water-based ink and its preparation method and Application

The invention relates to a water-based ink, which comprises a connecting base material, a modified inorganic pigment, a cosolvent, a foam inhibitor, a stabilizer, an emulsifier, a wetting agent, an antioxidant, a penetrating agent, a polyethylene wax and deionized water, and also relates to the preparation method and use of the ink. The water-based ink has excellent multi-properties through unique component selection and mutual coordination, as well as unique preparation steps, so it can be applied to the printing technology field, such as advertising printing, PVC film printing, paper printing and other specific applications, and has good application prospects and promotion potential.

【技术实现步骤摘要】
一种水性油墨及其制备方法和用途
本专利技术涉及一种油墨及其制备方法与用途，更具体地涉及一种水性油墨及其制备方法与用途，属于精细化工尤其是印刷

技术介绍
随着科技的进步和印刷要求的日益提高，对于油墨的质量、性能、环保等多个方面都提出了越来越高的要求。对于印刷所用油墨而言，早期间主要为溶剂型油墨，但该油墨存在非常严重的缺陷，例如存在重金属(对环境造成严重污染)、大量有机挥发物(尤其是苯、甲苯、二甲苯等芳香化合物以及酯、酮类等易挥发物质)等诸多缺点，这对于环境、印刷操作者等都造成了严重危害，目前已经在多个国家或地区被禁止使用。为了克服这些缺陷，科研工作者又逐步开发了水性油墨(又称为水基油墨)，水性油墨通常以水性树脂(或高分子聚合物)作为连接料，以染料或颜料作为色基料，主要的溶剂是去离子水(有时还包含少量的有机助溶剂)，由于其溶剂主要是去离子水，而不包含溶剂型油墨中的大量有机溶剂，从而具有安全、环保、有机等诸多优点，目前已经在柔性印刷、凹版印刷、丝网印刷等中大量使用，尤其是在儿童玩具制品、烟酒包装、服装包装、食品包装、瓦楞纸包装、卫生纸(卫生巾)包装、标签纸印刷、壁纸印刷等诸多领域中得到了广泛推广和应用，已经日益体现出完全代替溶剂型油墨的应用潜力。但水性油墨也存在一些缺点，例如储存稳定性、附着力等较差，因此为了克服这些缺点，以及开发新型的水性油墨，人们针对水性油墨的整体组份选择或其中某个具体组份的改进等进行了大量的深入研究，并取得了诸多成果，例如：CN101353499A公开了一种水性油墨用苯丙核壳乳液连接剂的制备方法，由占单体重量3.0-8.0％的可聚合不饱和酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸)和占单体重量42.0-77.0％的丙烯酸酯(如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯)和占单体重量20.0-50.0％的苯乙烯组成单体，由为单体重量10.0-20.0％的通过特定方法制备的可聚合聚氨酯表面活性剂组成乳化剂，1-2倍单体重量的水，为单体重量0.2-0.8％的过硫酸盐引发剂，通过采用预乳化工艺、种子乳液聚合以及连续滴加工艺的特定乳液聚合方法而得水性油墨用苯丙核壳乳液连接剂。该乳液连接剂是以聚氨酯为外壳，苯丙树脂为内核的核壳乳液，用于制备高光泽度、高耐磨性和高抗水性的水性油墨。CN101519557A公开了一种多功能水性油墨，包括以下重量组分：水溶性丙烯酸树脂25-35％、颜料10-20％、氧化硅3-10％、水15-25％、助溶剂5-15％、中和剂5-10％、乳化剂1-3％、消泡剂0.2-1％、分散剂5-9％、抗静电剂0.2-1％、防霉剂0.1-1％。所述水性油墨是一种无毒、无味，具有防水、防霉、防静电等特殊功能，而且要求工艺简单，综合价格低的新型印刷水性油墨。CN101591410A公开了一种用水性油墨核壳型聚氨酯/叔醋乳液连接剂的制备方法，是由占单体重量45.0-82.0％的醋酸乙烯酯和占单体重量20.0-50.0％的叔碳酸乙烯酯组成单体，由为单体重量5.0-20.0％的通过特定方法制备的可聚合聚氨酯表面活性剂组成乳化剂，1-2倍单体重量的水，为单体重量0.2-0.8％的过硫酸盐引发剂，通过采用预乳化工艺、种子乳液聚合以及连续滴加工艺的特定乳液聚合方法而得水性油墨用核壳型聚氨酯/叔醋乳液连接剂。该水性油墨用乳液连接剂是以聚氨酯为外壳，叔醋树脂为内核的核壳乳液，可以用于水性油墨的制备，获得高光泽度、高耐磨性和高抗水性的水性油墨。CN101705030A公开了一种凹版水性油墨的制备方法：首先将丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯、水、乳化剂、引发剂混合搅拌均匀，获得丙烯酸-苯乙烯-醋酸乙烯三元共聚乳液互穿网络型水溶性树脂；然后将丙烯酸-苯乙烯-醋酸乙烯三元共聚乳液互穿网络型水溶性树脂与颜料、水、异丙醇、乙醇、消泡剂、润湿剂、流平剂、分散剂、偶联剂、抗菌剂置于调墨桶内搅拌处理，形成糊状墨料；把糊状墨料置于三辊压墨机里进行轧墨，使颜料的颗粒粉碎完全并均匀地分散到液体连结料中，制备出凹版水性油墨。所述方法工艺简单，制备的油墨印刷适性好，耐湿摩擦性、高光泽性、附着力好，可用于不同品种的纸张。CN10224345A公开了一种水性油墨用环保型乳液及其制备方法。所述乳液由下述方法得到：以丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸为共聚单体，过硫酸盐为引发剂，叔十二烷基硫醇为链转移剂，水相聚合获得水溶性树脂；然后选用苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、丙烯酸及功能性单体为共聚单体，以前一步水溶性树脂为保护胶体，加入少量的乳化剂，过硫酸盐为引发剂，采用乳液聚合制备工艺。该制备得到的乳液的主要特点是综合了水溶性树脂和丙烯酸乳液的各自优点。利用所述产品作水性油墨的连接料具有流平性好、粘度低、光泽高、干燥快、高附着力、抗污染、抗粘性、抗盐性、耐水性、耐碱性、耐醇稀释性、耐磨性好。CN103613999A共开了一种水性油墨，按照质量份数计，其组成为：水溶性丙烯酸树脂25-30份；马来松香改性丙烯酸树脂6-9份；水20-22份；乙醇10-12份；三乙胺6-8份；颜料20-25份；助剂2-2.5份；本所述水性油墨环境友好、生产成本低、生产效率高、能够实现瞬时干燥、不用喷粉、产品稳定、分散均匀、使用效果好，可广泛应用食品包装的印刷用油墨。CN104558377A公开了一种水性油墨用树脂及其制备方法和应用，所述水性油墨由如下重量百分比的组分组成：颜料着色剂0.5-30％，水性油墨用树脂0.5-10％，润湿剂5-20％，浸透剂0.5-20％，溶解安定稳定剂5-15％，去离子水余量。所述水性油墨用树脂是以碱可溶性高分子聚合物为乳化剂，在水溶性过氧化物类引发剂的存在下，将自由基聚合单体以半连续乳液共聚的方式，制备得到的粒径为50-180nm、酸价为30-100mgKOH/g、玻璃化转变温度Tg为-50～50℃的聚合物微粒子乳液。其粘度随温度变化小，喷嘴不堵头，适合在光泽纸和普通印刷纸上印刷，且印刷制品图像清晰，光泽度好，具有优异的储存稳定和耐擦伤性。CN104629531A公开了一种纳米三氧化二铝改性的复合型水性油墨，成分为纳米三氧化二铝改性水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水、乙醇、颜料、消泡剂、分散剂、流平剂和缓冲剂，其制备过程包括:先由纳米三氧化二铝、乙醇、水和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷制备硅烷偶联剂改性无机纳米粒子。再由烷烃基丙烯酸酯单体、羟烷基丙烯酸酯单体、硅烷偶联剂改性无机纳米粒子、聚乙二醇、水溶性引发剂、乳化剂和水制备纳米三氧化二铝改性水性丙烯酸树脂。最后由纳米三氧化二铝改性水性丙烯酸树脂、水性聚酯树脂、水、乙醇、颜料、消泡剂、分散剂、流平剂和缓冲剂制备纳米三氧化二铝改性的复合型水性油墨。该水性油墨具有优良的耐磨性和耐化学性。CN104672982A公开了一种环保水性油墨的制备方法。一种环保水性油墨的制备方法，其特征是将有机颜料、树脂、去离子水、二甲基乙醇胺、润湿剂、乳化剂、慢干剂、消泡剂、分散剂按照一定的比例加入，在不锈钢锅内先进行分散；色浆配方：树脂液占33.5％，去离子水占30％，二甲基乙醇胺占0.3％，分散剂：0.1％，润湿剂占0.2％，乳化剂占0.5％，慢干剂0.2％，消泡剂0.2％，有机颜料占35％；将上述材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水性油墨，所述水性油墨包括连接基料、改性无机颜料、助溶剂、抑泡剂、稳定剂、乳化剂、润湿剂、抗氧剂、渗透剂、聚乙烯蜡和去离子水。

【技术特征摘要】
1.一种水性油墨，所述水性油墨包括连接基料、改性无机颜料、助溶剂、抑泡剂、稳定剂、乳化剂、润湿剂、抗氧剂、渗透剂、聚乙烯蜡和去离子水。2.如权利要求1所述的水性油墨，其特征在于：以质量份计，所述水性油墨包括如下组份：3.如权利要求1或2所述的水性油墨，其特征在于：以质量份计，所述水性油墨包括如下组份：4.如权利要求1-3任一项所述的水性油墨，其特征在于：所述连接基料是按照如下步骤制得的：A1：制备预聚乳液，具体为：室温下，按质量份计，将1份甲基丙烯酸缩水甘油酯和1.5份丙酸乙烯酯的混合物加入到10份去离子水中，再加入0.1份非离子表面活性剂，充分搅拌完全，得到预聚乳液；A2：制备引发溶液，具体为：按质量份计，将0.04-0.06份引发剂和0.4份十二烷基苯磺酸钠加入到5份无水乙醇中，充分搅拌，得到均匀的引发溶液；A3：制备聚合液，具体为：按质量份计，分别称取100份所述预聚乳液和3份所述引发溶液，然后搅拌下，先向50℃的100份所述预聚乳液中滴加加入为总用量2/3的所述引发溶液后，停止滴加，得到混合液，以1-5℃/分钟的升温速率，最优选3℃/分钟的升温速率将所述混合液升温至75℃，然后在该温度下同时向所述混合液中滴加加入5份聚四氢呋喃二醇、0.06-0.12份增链剂和剩余的1/3所述引发溶液，这三种物质均滴加完毕后，升温至85℃并继续反应50-60分钟，再以1000rpm的速度高速剪切，直至乳化均匀，即得所述连接基料。5.如权利要求4所述的水性油墨，其特征在于：在所述步骤A1中，所述非离子表面活性剂为HLB值为8.0±0.5的非离子表面活性剂，具体选自聚氧丙烯甘露醇三油酸酯、四乙二醇单硬脂酸酯、四乙二醇单油酸酯或聚氧丙烯硬脂酸酯中的任意一种，最优选为四乙二醇单硬脂酸酯。6.如权利要求1-5任一项所述的水性油墨，其特征在于：所述改性无机颜料...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨平旭，洪辉坤，林信郑，
申请(专利权)人：浙江华旭实业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33