一種快干型水性金墨及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種油墨及其制備方法，尤其是涉及一種快干型水性金墨及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著油墨技術不斷向高科技化發(fā)展，人們環(huán)保意識的不斷提高，開發(fā)環(huán)保型油墨 是今后油墨發(fā)展必須首先考慮的問題。
[0003] 發(fā)達國家已紛紛出臺政策，限制溶劑性油墨在食品和醫(yī)療包裝等領域的應用。在 美國和一些歐洲國家已禁止使用含苯的溶劑型油墨，取而代之的是綠色環(huán)保型油墨。其他 發(fā)達國家，如日本、德國、法國等，在塑料薄膜印刷中也越來越多的使用水性油墨，英國已立 法禁止使用溶劑型油墨印刷包裝食品用的薄膜。目前，國內(nèi)塑料凹版油墨以溶劑型油墨為 主，占到凹印油墨總量的50%以上。高揮發(fā)性溶劑含有芳香經(jīng)，既有毒又易燃，但由于凹印 速度快，必須使用揮發(fā)性強的油墨才能滿足印刷要求，這就使得凹印的環(huán)保問題在所有印 刷工藝中尤為突出。
[0004] 水性油墨是一種在人們對低碳環(huán)保越來越關注的環(huán)境下應運而生的新型油墨，具 有其它油墨無可比擬的安全環(huán)保特點。水性油墨，簡稱水墨，以水為主要溶劑，由水性高分 子化合物作為連接料與顏料、表面活性劑等助劑經(jīng)設計、調(diào)配、研磨加工而成的一種新型印 刷油墨。它與傳統(tǒng)溶劑型油墨相比，所用的溶劑是以水代替?zhèn)鹘y(tǒng)以苯類為主的溶劑；在樹脂 方面使用的是水性樹脂，即能在水中溶解或穩(wěn)定分散。水性油墨由于其低黏，綠色無污染等 特點，目前最主要的應用是包裝裝潢印刷，特別是對安全、環(huán)保、健康要求高的用于包裝的 印刷品，如食品包裝、煙酒包裝、兒童玩具包裝等領域。
[0005] 我國水性油墨的研究與開發(fā)起步較晚，水性油墨雖然有著十分明顯的優(yōu)勢，但是 國內(nèi)生產(chǎn)的大部分水性油墨具有干燥速度慢、抗水性差、光澤度低等缺點，這些缺點也抑制 了它的快速發(fā)展和運用。由于水性油墨干燥速度慢，需要提高印刷機的烘箱溫度來加快油 墨的干燥速度，而部分國產(chǎn)印刷機烘箱沒有冷卻系統(tǒng)，不能使受熱承印材料的溫度恢復到 常溫，而高溫的承印材料經(jīng)過導紙輥后就會造成油墨的反粘從而導致印刷品報廢。這些缺 點主要與油墨所用樹脂的性能和油墨的助劑相關。
[0006] 中國專利CN 103421386 A公布了一種水松紙專用水性金墨，其原料按重量份計， 包括如下組分：水性色漿60-65份；水溶性丙烯酸樹脂10-16份；分散劑10-15份；水10-30 份；助劑〇. 5-1份。通過特殊的配方與工藝處理流程，解決了水性金墨遇水發(fā)生氧化反應從 而變成銅綠色的問題，所得水性金墨的印刷牢度亦有所改善，其印刷效果可達到或超過目 前使用的溶劑型金墨的效果，有很大的實際應用價值。該專利中選用的連接料為水溶性丙 烯酸樹脂，其快干性能較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種安全環(huán)保、性質 穩(wěn)定的快干型水性金墨及其制備方法，本發(fā)明的快干型水性金墨適合應用于凹版印刷，解 決了國內(nèi)部分凹版印刷設備因烘箱溫度高缺乏冷卻設備造成的油墨反粘問題。
[0008] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：
[0009] -種快干型水性金墨，由以下組分按照重量百分含量配制而成：
[0010] 色料 30 ~60%;
[0011] 連接料 10~40%;
[0012] 溶劑 20 ~50%。
[0013] 作為優(yōu)選，快干型水性金墨由以下組分按照重量百分含量配制而成：
[0014] 色料 42 ~54%;
[0015] 連接料 18~30%;
[0016] 溶劑 28 ~40%。
[0017] 所述的色料選自一種水性金漿或多種水性金漿的混合物。
[0018] 所述的連接料為水溶性改性纖維素酯、聚乙烯醇、丙烯酸共聚物或者聚氨酯中的 一種或多種的混合物。
[0019] 作為優(yōu)選，所述的連接料為聚乙烯醇與丙烯酸共聚物重量比為1:4~4:1的復配 物。其中，聚乙烯醇是一種優(yōu)良的水溶性樹脂，具有良好的分散穩(wěn)定性和成膜性能；丙烯酸 共聚物中的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯為硬單體為油墨成膜提供了高硬度、較好的干燥性能 和抗水性，丙烯酸丁酯為軟單體為油墨成膜提供了優(yōu)異柔韌性和拉伸率。
[0020] 所述的水溶性改性纖維素酯具體為羥丙基甲基纖維素酯。
[0021] 所述的丙烯酸共聚物為丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物、丙烯 酸-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物。
[0022] 所述的溶劑為水與工業(yè)級無水乙醇或95v/v%乙醇的混合物。
[0023] -種快干型水性金墨的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)配料：根據(jù)各組分的重量百分含量范圍分別準確稱取定量的色料、連接料和 溶劑置于不同的不銹鋼桶內(nèi)，備用；
[0025] (2)分散：將定量的溶劑置于攪拌桶內(nèi)，在攪拌的狀態(tài)下將定量的色料加入溶劑 中，直至色料完全溶解，得到色料溶液；繼續(xù)在攪拌的狀態(tài)下將定量的連接料加入上述色料 溶液中，攪拌均勻得到分散均勻的水性金墨；
[0026] (3)灌封包裝：按包裝重量準確稱取定量的水性金墨至油墨桶中，蓋上桶蓋并密 封，貼上標簽即得到水性金墨成品。
[0027] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明中的水性金墨采用水性金漿，質量穩(wěn)定且光澤度高，與溶 劑型金漿相比更加環(huán)保；連接料是油墨的成膜物質，提高了油墨的耐溫性能以及干燥速度， 得到的水性金墨適用于各種不同類型的凹版印刷機；溶劑是色料的分散介質，對于色料有 很好的分散穩(wěn)定性，使得水性金墨可以長期穩(wěn)定保存。本發(fā)明得到的快干型水性金墨不含 有毒有害溶劑，印刷效果好，質量穩(wěn)定，可應用于對安全、環(huán)保、健康要求高的印刷品，如食 品包裝、煙酒包裝等。具體而言，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：
[0028] (1)本發(fā)明的水性金墨具有優(yōu)良的耐溫性和快干性，連接料中加入了耐溫快干型 的丙烯酸共聚物，其引入甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯快干型硬單體，提高了樹脂的干燥性能 和耐溫性能，得到的油墨能很好地適應國內(nèi)各種類型的凹印印刷機，解決的部分凹印機缺 少冷卻輯導致的油墨反粘問題。
[0029] (2)本發(fā)明的水性金墨性能穩(wěn)定，印刷圖文清晰、顏色飽滿、附著力強、耐磨性能優(yōu) 良，印刷效果好。
[0030] (3)本發(fā)明的水性金墨生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)成本低，可用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0032] 實施例1
[0033] 配方i水性金漿 13kg 聚氨酯 4.5kg 丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物 4.5kg 無水乙醇 9kg 水 陶 總重量為40kg
[0034] 制備方法：
[0035] 1. 1稱量配料：按上述配方分別稱取各原料至不同的不銹鋼桶內(nèi)，備用；
[0036] 1. 2分散：將18kg無水乙醇與水的混合溶劑置于攪拌桶內(nèi)，在攪拌狀態(tài)下將13kg 水性金漿緩慢加入到無水乙醇與水的混合溶劑中，直至金漿完全溶解，繼續(xù)攪拌，在攪拌的 狀態(tài)下將9kg的聚氨酯和丙烯酸共聚物連接料逐步加入上述水性金溶液中，攪拌分散均 勻，完成后用過濾網(wǎng)過濾；
[0037] 1. 3灌封包裝：按包裝重量準確稱取定量的水性金墨至油墨桶中，蓋上桶蓋并密 封，貼上標簽即得到水性金墨成品。
[0038] 以上得到的水性金墨在120m/min、烘箱溫度100°C條件下印刷，能快速干燥無反 粘現(xiàn)象發(fā)生。
[0039] 實施例2
[0040] 配方;水性金漿 ：21kg 聚乙烯醇 8kg 丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物 2fcg 9 W 酉_ 7kg
[0041 ] 水 2kg 總重量為4:0kg [0042] 制備方法：
[0043] 2. 1稱量配料：按上述配方分別稱取各原料至不同的不銹鋼桶內(nèi)，備用；
[0044] 2. 2分散：將9kg95 %乙醇與水的混合溶劑置于攪拌桶內(nèi)，在攪拌狀態(tài)下將21kg 水性金漿緩慢加入到95 %乙醇與水的混合溶劑中，直至金漿完全溶解，繼續(xù)攪拌，在攪拌的 狀態(tài)下將10kg的聚乙烯醇和丙烯酸共聚物的混合連接料逐步加入上述水性金溶液中，攪 拌分散均勻，完成后用過濾網(wǎng)過濾；
[0045] 2. 3灌封包裝：按包裝重量準確稱取定量的水性金墨至油墨桶中，蓋上桶蓋并密 封，貼上標簽即得到水性金墨成品。
[0046] 以上得到的水性金墨在120m/min、烘箱溫度100°C條件下印刷，能快速干燥無反 粘現(xiàn)象發(fā)生。
[0047] 實施例3
[0048] 配方：水性金漿 16kg 羥丙基甲基纖維素酯 2kg 丙烯酸-苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物 10kg 無水乙醇 8kg 水 4kg 總重量為40kg。
[0049] 制備方法：
[0050] 3. 1稱量配料：按上述配方分別稱取各原料至不同的不銹鋼桶內(nèi)，備用；
[0051] 3. 2分散：將12kg無水乙醇與水的混合溶劑置于攪拌桶內(nèi)，在攪拌狀態(tài)下將16kg 水性金漿緩慢加入到無水乙醇與水的混合溶劑中，直至金漿完全溶解，繼續(xù)攪拌，在攪拌的 狀態(tài)下將12kg的改性纖維素酯和丙烯酸共聚物的混合連接料逐步加入上述水性金溶液 中，攪拌分散均勻，完成后用過濾網(wǎng)過濾；
[0052] 3. 3灌封包裝：按包裝重量準確稱取定量的水性金墨至油墨桶中，蓋上桶蓋并密 封，貼上標簽即得到水性金墨成品。
[0053] 以上得到的水性金墨在120m/min、烘箱溫度100°C條件下印刷，能快速干燥無反 粘現(xiàn)象發(fā)生。
[0054] 實施例4
[0055] -種快干型水性金墨，由以下組分按照重量百分含量配制而成：
[0056] 水性金漿 30kg; 連接料（羥丙基甲基纖維素酯） 20kg； 工業(yè)級的無水乙醇 20kg； 水 30kg。
[0057] -種快干型水性金墨的制備方法，包括以下步驟：
[0058] (1)配料：根據(jù)各組分的重量百分含量范圍分別準確稱取定量的色料、連接料和 溶劑置于不同的不銹鋼桶內(nèi)，備用；
[0059] (2)分散：將定量的溶劑置于攪拌桶內(nèi)，在攪拌的狀態(tài)下將定量的色料加入溶劑 中，直至色料完全溶解，得到色料溶液；繼續(xù)在攪拌的狀態(tài)下將定量的連接料加入上述色料 溶液中，攪拌均勻得到分散均勻的水性金墨；
[0060] (3)灌封包裝：按包裝重量準確稱取定量的水性金墨至油墨桶中，蓋上桶蓋并密 封，貼上標簽即得到水性金墨成品。
[0061] 以上得到的水性金墨在120m/min、烘箱溫度100°C條件下印刷，能快速干燥無反 粘現(xiàn)象發(fā)生。
[0062] 實施例5