一种印刷油墨及其制备方法

摘要

本发明提供了一种印刷油墨，该油墨含有丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂和颜料，其中，该油墨还含有纳米二氧化硅和刚玉粉末。本发明还提供了所述印刷油墨的制备方法。本发明通过在油墨中加入纳米二氧化硅和刚玉粉末改善了油墨的光泽度，并且大幅度的提高了油墨印刷后的耐磨性能和耐火性能。

权利要求

1.一种印刷油墨，该油墨含有丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂和颜料，其特征在于，该油墨还含有纳米二氧化硅和刚玉粉末，以油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的含量为20-50重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的含量为2-10重量％，所述溶剂的含量为20-60重量％，所述填充料的含量为3-10重量％，所述增塑剂的含量为2-15重量％，所述分散剂的含量为0.2-1重量％，所述颜料的含量为5-15重量％，所述纳米二氧化硅的含量为1-5重量％，所述刚玉粉末的含量为0.5-2重量％。

2.根据权利要求1所述的油墨，其中，以油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的含量为25-45重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的含量为4-8重量％，所述溶剂的含量为

25-50重量％，所述填充料的含量为4-8重量％，所述增塑剂的含量为5-10重量％，所述分散剂的含量为0.5-0.8重量％，所述颜料的含量为8-12重量％，所述纳米二氧化硅的含量为2-4重量％，所述刚玉粉末的含量为0.8-1.5重量％。

3.根据权利要求1或2中所述的油墨，其中，所述纳米二氧化硅的平均粒子直径为

1-100纳米；所述刚玉粉末的平均粒子直径为0.1-10微米。

4.根据权利要求1或2中所述的油墨，其中，所述溶剂为醇溶剂、酯溶剂、酮溶剂和醚溶剂中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的油墨，其中，所述溶剂为醇溶剂、酯溶剂和酮溶剂，相对于100重量份的醇溶剂，所述酯溶剂的含量为100-200重量份，所述酮溶剂的含量为100-250重量份。

6.根据权利要求1或2中所述的油墨，其中，所述填充料为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉和云母粉中的一种或几种；所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸丁苄酯和磷酸二苯基辛酯中的一种或几种；所述颜料为炭黑、钛白粉、偶氮颜料和酞青颜料中的一种或几种。

7.权利要求1所述的油墨的制备方法，其特征在于，该方法包括将丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶加入到溶剂中并搅拌均匀；之后加入填充料、增塑剂、颜料、纳米二氧化硅和刚玉粉末并搅拌均匀，然后加入分散剂进行研磨，得到油墨，以得到油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的用量为20-50重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的用量为

2-10重量％，所述溶剂的用量为20-50重量％，所述填充料的用量为3-10重量％，所述增塑剂的用量为2-15重量％，所述分散剂的用量为0.2-1重量％，所述颜料的用量为5-15重量％，所述纳米二氧化硅的用量为1-5重量％，所述刚玉粉末的用量为0.5-2重量％。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述纳米二氧化硅的平均粒子直径为1-100纳米；所述刚玉粉末的平均粒子直径为0.1-10微米。

说明书

一种印刷油墨及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明是关于一种印刷油墨及其制备方法。

背景技术

[0002] 印刷的承印物非常广泛，可为金属、塑料、陶瓷、玻璃、纸张、皮革、橡胶、搪瓷、木材、纺织品和无纺布等。根据承印物的不同性质以及应用的不同领域，在印刷时需要使用与之相匹配的油墨。

[0003] 在塑料、陶瓷和金属上进行印刷时，需要油墨具有较高的附着力，例如，CN1063705A公开了一种聚丙烯塑料用丝印油墨，该油墨的组成包括4-5重量％的氯化聚丙烯、20-30重量％的丙烯酸树脂、4-8重量％的松香改性酚醛树脂、20-30重量％的填料、4-20重量％的颜料、4-5重量％的助剂和18-20重量％的溶剂。该油墨附着力虽然能够达到要求，但其缺点是该油墨印刷后光泽度较差，并且耐磨性能和耐火性能较差，限制了该油墨在耐磨和耐火材料上的应用。

发明内容

[0004] 本发明的目的是克服现有的印刷油墨存在印刷后光泽度差，以及耐磨性能和耐火性能差的缺点，提供一种印刷后光泽度好，并且耐磨性能和耐火性能也能够达到要求的印刷油墨。

[0005] 本发明的发明人对现有的印刷油墨进行了细致的研究，意外发现在油墨中加入纳米二氧化硅能够显著提高油墨印刷后的光泽度，并且在油墨中加入刚玉粉末能够大幅度的提高油墨的耐磨性能和耐火性能。

[0006] 本发明提供了一种印刷油墨，该油墨含有丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶利、填充料、增塑剂、分散剂和颜料，其中，该油墨还含有纳米二氧化硅和刚玉粉末。

[0007] 本发明还提供了所述油墨的制备方法，其中，该方法包括将丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶加入到溶剂中并搅拌均匀；之后加入填充料、增塑剂、颜料、纳米二氧化硅和刚玉粉末并搅拌均匀，然后加入分散剂进行研磨，得到油墨。

[0008] 本发明通过在油墨中加入纳米二氧化硅和刚玉粉末，大幅度的提高了油墨印刷后的光泽度以及油墨的耐磨性能和耐火性能。

具体实施方式

[0009] 本发明提供了一种印刷油墨，该油墨含有丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂和颜料，其中，该油墨还含有纳米二氧化硅和刚玉粉末。

[0010] 根据本发明，所述纳米二氧化硅和刚玉粉末的平均粒子直径可以在很大范围内改变；优选情况下，所述纳米二氧化硅的平均粒子直径为1-100纳米；所述刚玉粉末的平均粒子直径为0.1-10微米；进一步优选为，所述纳米二氧化硅的平均粒子直径为20-60纳米；所述刚玉粉末的平均粒子直径为0.5-3微米，使用上述范围内的平均粒子直径的纳米二氧化硅和刚玉粉末能够使油墨印刷后光泽度更好，同时还能够进一步提高油墨的耐磨性能和耐火性能；符合上述条件的刚玉粉末可以通过商购得到，例如郑州德利第二微粉耐材有限公司生产的刚玉粉末，符合上述条件的纳米二氧化硅可以通过商购得到，例如淄博海纳高科材料有限公司生产的HN系列纳米二氧化硅。

[0011] 本发明中，所述丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂、颜料、纳米二氧化硅和刚玉粉末的含量可以在很大范围内改变，优选情况下，以油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的含量为20-50重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的含量为2-10重量％，所述溶剂的含量为20-60重量％，所述填充料的含量为3-10重量％，所述增塑剂的含量为2-15重量％，所述分散剂的含量为0.2-1重量％，所述颜料的含量为5-15重量％，所述纳米二氧化硅的含量为1-5重量％，所述刚玉粉末的含量为0.5-2重量％；进一步优选为，以油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的含量为25-45重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的含量为4-8重量％，所述溶剂的含量为25-50重量％，所述填充料的含量为4-8重量％，所述增塑剂的含量为5-10重量％，所述分散剂的含量为0.5-0.8重量％，所述颜料的含量为8-12重量％，所述纳米二氧化硅的含量为2-4重量％，所述刚玉粉末的含量为0.8-1.5重量％。

[0012] 本发明中，所述丙烯酸树脂可以为各种常规的用于印刷油墨的丙烯酸树脂，可以通过商购得到，例如，金陵帝斯曼树脂有限公司生产的丙烯酸树脂(B838)。

[0013] 根据本发明，所述聚酰胺树脂可以为各种常规的用于印刷油墨的聚酰胺树脂，可以通过商购得到，例如，无锡光明化工厂有限公司生产的聚酰胺树脂(650)。

[0014] 本发明中，所述环化橡胶可以为各种常规的用于印刷油墨的环化橡胶，可以通过商购得到，例如，上海棕中科贸有限公司提供的环化橡胶(CK514)。

[0015] 本发明中，所述溶剂可以为用于油墨的各种常规的溶剂，例如，所述溶剂可以为醇溶剂、酯溶剂、酮溶剂和醚溶剂中的一种或几种；所述醇溶剂可以为乙醇、异丙醇和丁醇中的一种或几种；所述酯溶剂可以为乙酸乙酯、乙酸丁酯和乳酸丁酯中的一种或几种；所述酮溶剂可以为环己酮、丙酮和丁酮中的一种或几种；所述醚溶剂可以为乙二醇乙醚、乙二醇丁醚中的一种或几种。

[0016] 优选情况下，所述溶剂为醇溶剂、酯溶剂和酮溶剂的混合溶剂，所述混合溶剂中，醇溶剂、酯溶剂和酮溶剂的含量可以在很大范围内改变，进一步优选为，相对于100重量份的醇溶剂，所述酯溶剂的含量为100-200重量份，所述酮溶剂的含量为100-250重量份。使用符合上述条件的溶剂可以提高油墨的印刷效果并且具有快干的特性。

[0017] 根据本发明，所述填充料可以为用于油墨的各种常规的填充料，例如，所述填充料可以为碳酸钙、硫酸钡、滑石粉和云母粉中的一种或几种。

[0018] 所述增塑剂可以为用于油墨的各种常规的增塑剂，例如，所述增塑剂可以为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸丁苄酯和磷酸二苯基辛酯中的一种或几种，符合上述要求的增塑剂可以通过商购得到，例如，FERRO公司生产的邻苯二甲酸丁苄酯(Santicizer 160)和磷酸二苯基辛酯(Santicizer 141)。

[0019] 所述分散剂的种类为本领域技术人员所公知，例如，BYK公司生产的BYK2000分散剂、BYK110分散剂、BYK180分散剂和BYK104分散剂。

[0020] 所述颜料为本领域技术人员所公知，例如，所述颜料可以为炭黑、钛白粉、偶氮颜料和酞青颜料中的一种或几种。

[0021] 本发明还提供了所述油墨的制备方法，其中，该方法包括将丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶加入到溶剂中并搅拌均匀；之后加入填充料、增塑剂、颜料纳米二氧化硅和刚玉粉末并搅拌均匀，然后加入分散剂进行研磨，得到油墨。

[0022] 本发明中，所述纳米二氧化硅和刚玉粉末的平均粒子直径可以在很大范围内改变；优选情况下，所述纳米二氧化硅的平均粒子直径为1-100纳米；所述刚玉粉末的平均粒子直径为0.1-10微米；进一步优选为，所述纳米二氧化硅的平均粒子直径为20-60纳米；所述刚玉粉末的平均粒子直径为0.5-3微米，使用上述范围内的平均粒子直径的纳米二氧化硅和刚玉粉末能够使油墨印刷后光泽度更好，同时还能够进一步提高油墨的耐磨性能和耐火性能。

[0023] 本发明中，所述丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂、颜料、纳米二氧化硅和刚玉粉末的用量可以在很大范围内改变；优选情况下，以得到油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的用量为20-50重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的用量为2-10重量％，所述溶剂的用量为20-50重量％，所述填充料的用量为3-10重量％，所述增塑剂的用量为2-15重量％，所述分散剂的用量为0.2-1重量％，所述颜料的用量为5-15重量％，所述纳米二氧化硅的用量为1-5重量％，所述刚玉粉末的用量为0.5-2重量％；进一步优选为，以得到油墨的总重量为基准，所述丙烯酸树脂的用量为25-45重量％，所述聚酰胺树脂和/或环化橡胶的用量为4-8重量％，所述溶剂的用量为25-50重量％，所述填充料的用量为4-8重量％，所述增塑剂的用量为5-10重量％，所述分散剂的用量为0.5-0.8重量％，所述颜料的用量为8-12重量％，所述纳米二氧化硅的用量为2-4重量％，所述刚玉粉末的用量为0.8-1.5重量％。

[0024] 所述丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂和颜料的种类在上文中已经进行了详细的描述，在此不再敷述。

[0025] 根据本发明，所述搅拌的设备和条件为本领域技术人员所公知，例如，可以使用江阴市勤业化工机械有限公司公司生产的JSF-400型搅拌机进行搅拌，所述搅拌的温度为40-70℃，所述搅拌的转速为300-800转/分钟，所述搅拌的时间为0.5-1.5小时；所述研磨的设备和条件为本领域技术人员所公知，例如，可以在砂磨机中进行研磨，所用的研磨介质为锆玻璃珠，直径为0.4-0.8毫米，所述研磨的时间为1-2小时。

[0026] 下面通过具体的实施例对本发明进行更加详细的说明。

[0027] 实施例1

[0028] 本实施例用于说明本发明提供的印刷油墨及其制备方法。

[0029] 将20重量份的丙烯酸树脂(金陵帝斯曼树脂有限公司，B838)、10重量份的聚酰胺树脂(无锡光明化工厂有限公司，650)、30重量份的环己酮、10重量份的乙醇、10重量份的碳酸钙、2重量份的邻苯二甲酸二甲酯、1重量份的BYK110分散剂(BYK公司)、14重量份的炭黑(德固赛中国投资有限公司，FW200)、1重量份的纳米二氧化硅(淄博海纳高科材料有限公司，HN，平均粒子直径为80纳米)和2重量份的刚玉粉末(郑州德利第二微粉耐材有限公司，平均粒子直径为10微米)放入搅拌机(江阴市勤业化工机械有限公司，JSF-400)中进行搅拌，搅拌的温度为50℃，搅拌的转速为500转/分钟，搅拌的时间为1小时，得到搅拌混合物；之后将得到的搅拌混合物放到砂磨机(重庆宏达化工机电有限公司，SWM20)中研磨，所用的研磨介质为直径为0.5毫米的锆玻璃珠，研磨的时间为1小时，得到印刷油墨A1。

[0030] 对比例1

[0031] 将20重量份的丙烯酸树脂(金陵帝斯曼树脂有限公司，B838)、10重量份的聚酰胺树脂(无锡光明化工厂有限公司，650)、30重量份的环己酮、10重量份的乙醇、10重量份的碳酸钙、2重量份的邻苯二甲酸二甲酯、1重量份的BYK110分散剂(BYK公司)和14重量份的炭黑(德固赛中国投资有限公司，FW200)放入搅拌机(江阴市勤业化工机械有限公司，JSF-400)中进行搅拌，搅拌的温度为50℃，搅拌的转速为500转/分钟，搅拌的时间为1小时，得到搅拌混合物；之后将得到的搅拌混合物放到砂磨机(重庆宏达化工机电有限公司，SWM20)中研磨，研磨介质为直径为0.5毫米的锆玻璃珠，研磨的时间为1小时，得到参比印刷油墨CA1。

[0032] 实施例2

[0033] 本实施例用于说明本发明提供的印刷油墨及其制备方法。

[0034] 将50重量份的丙烯酸树脂(金陵帝斯曼树脂有限公司，B838)、2重量份的环化橡胶(上海棕中科贸有限公司，CK514)、10重量份的乙醇、12.3重量份的乙酸丁酯、15重量份的邻苯二甲酸丁苄酯(FERRO公司，Santicizer160)、0.2重量份的BYK180分散剂(BYK公司)、5重量份的钛白粉(科美基公司，CR826)、5重量份的纳米二氧化硅(淄博海纳高科材料有限公司，HN，平均粒子直径为10纳米)和0.5重量份的刚玉粉末(郑州德利第二微粉耐材有限公司，平均粒子直径为0.2微米)放入搅拌机(江阴市勤业化工机械有限公司，JSF-400)中进行搅拌，搅拌的温度为60℃，搅拌的转速为800转/分钟，搅拌的时间为1小时，得到搅拌混合物；之后将得到的搅拌混合物放到砂磨机(重庆宏达化工机电有限公司，SWM20)中研磨，研磨介质为直径为0.5毫米的锆玻璃珠，研磨的时间为1小时，得到印刷油墨A2。

[0035] 实施例3

[0036] 本实施例用于说明本发明提供的印刷油墨及其制备方法。

[0037] 将30重量份的丙烯酸树脂(金陵帝斯曼树脂有限公司，B735)、7重量份的聚酰胺树脂(无锡光明化工厂有限公司，650)、10重量份的异丙醇、10重量份的乙酸丁酯、20重量份的丁酮、4重量份的碳酸钙、5重量份的邻苯二甲酸二甲酯、0.5重量份的BYK180分散剂、8重量份的炭黑(德固赛中国投资有限公司，FW200)、4重量份的纳米二氧化硅(淄博海纳高科材料有限公司，HN，平均粒子直径为20纳米)和1.5重量份的刚玉粉末(郑州德利第二微粉耐材有限公司，平均粒子直径为0.5微米)放入搅拌机(江阴市勤业化工机械有限公司，JSF-400)中进行搅拌，搅拌的温度为50℃，搅拌的转速为700转/分钟，搅拌的时间为1小时，得到搅拌混合物；之后将得到的搅拌混合物放到砂磨机(重庆宏达化工机电有限公司，SWM20)中研磨，研磨介质为直径为0.5毫米的锆玻璃珠，研磨的时间为1小时，得到印刷油墨A3。

[0038] 实施例4

[0039] 本实施例用于说明本发明提供的印刷油墨及其制备方法。

[0040] 将40重量份的丙烯酸树脂(金陵帝斯曼树脂有限公司，B838)、2重量份的聚酰胺树脂(无锡光明化工厂有限公司，650)、2重量份的环化橡胶(上海棕中科贸有限公司，CK514)、8重量份的滑石粉、6重量份的丁醇、6重量份的乳酸丁酯、10.2重量份的丙酮、10重量份的磷酸二苯基辛酯(FERRO公司，Santicizer 141)、0.8重量份的BYK110分散剂(BYK公司)、12重量份的炭黑(德固赛中国投资有限公司，Nerox505)、2重量份的纳米二氧化硅(淄博海纳高科材料有限公司，HN，平均粒子直径为60纳米)和0.8重量份的刚玉粉末(郑州德利第二微粉耐材有限公司，平均粒子直径为3微米)放入搅拌机(江阴市勤业化工机械有限公司，JSF-400)中进行搅拌，搅拌的温度为50℃，搅拌的转速为700转/分钟，搅拌的时间为1小时，得到搅拌混合物；之后将得到的搅拌混合物放到砂磨机(重庆宏达化工机电有限公司，SWM20)中研磨，研磨介质为直径为0.5毫米的锆玻璃珠，研磨的时间为1小时，得到印刷油墨A4。

[0041] 实施例5-8

[0042] 将实施例1-4制得的印刷油墨A1-A4分别印刷在长度为145毫米、宽度为45毫米、厚度为2毫米的ABS塑料板(丙烯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)(比亚迪股份有限公司，757)上，在室温下干燥24小时，然后按照以下方法分别检测油墨A1-A4印刷后的光泽度、耐磨性能和附着力：

[0043] 光泽度检测

[0044] 使用多角度光泽度测量仪(BYK公司，A-4430型)分别检测印刷了油墨A1-A4的ABS塑料板的反射光量，结果如表1所示。

[0045] 耐磨性能检测

[0046] 使用320目砂纸分别摩擦印刷了油墨A1-A4的ABS塑料板的表面10次，计算表面油墨层脱落面积与油墨层面积的比值，结果如表1所示。

[0047] 附着力测试

[0048] 将100个印刷后的ABS塑料板样品放置在测试台上，使用切刀在样品表面的同一方向上划长度为20毫米、间距为1毫米的11条线，然后在90度方向相交叉划长度为20毫米、间距为1毫米的11条线；将75毫米长的胶带(Permacell-99)中心部位小心放在划好的格子上与格线水平方向，使胶带完全覆盖格子，然后用橡皮擦擦拭，使胶带与格子完全良好接触；30-90秒钟后，从胶带单边以180°水平方向迅速拖起胶带，观察是否有脱落，如无脱落说明产品合格。

[0049] 对比例2

[0050] 根据实施例5-8所述的方法分别检测对比例1得到的参比印刷油墨CA1印刷后的光泽度、耐磨性能和附着力，结果如表1所示。

[0051] 实施例9-12

[0052] 分别对实施例1-4得到的印刷油墨A1-A4进行耐火性能检测，具体步骤为：将油墨平铺在长150毫米、宽100毫米的刮样纸上，形成厚度为2毫米的薄层，然后在室温下干燥12小时；刮下一部分薄层，之后对刮下的薄层进行点火燃烧实验，结果如表2所示。

[0053] 对比例3

[0054] 根据实施例9-12所述的方法检测对比例1得到的参比印刷油墨的耐火性能检测，结果如表2所示。

[0055] 表1

[0056]