一种多功能水性油墨

摘要

本发明可提供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％。本发明是一种无毒、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。

权利要求

1.一种多功能水性油墨，其特征在于，所述的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％、抗静电剂0.2％～1％、分散剂5％～9％、防霉剂0.1～1％；所述的氧化硅为纳米级，化学式为SiOx，x＝1.2～

1.6。

2.根据权利要求1所述的多功能水性油墨，其特征在于，所述的助溶剂为乙醇、丙醇或甲氧基三甘醇；所述的中和剂为苏打、乙醇胺，三甲胺基丙醇或二乙胺基乙醇；所述的乳化剂为聚乙烯醇或烷基磺酸钠；所述的消泡剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求1所述的多功能水性油墨，其特征在于，所述的分散剂为聚丙烯酸钠，聚氧乙烯乙二醇烷基酯或硅酸盐。

4.根据权利要求1所述的多功能水性油墨，其特征在于，所述的抗静电剂为聚氧乙烯或甘油。

5.根据权利要求1所述的多功能水性油墨，其特征在于，所述的防霉剂为植物精油或聚六亚甲基胍。

6.根据权利要求5所述的多功能水性油墨，其特征在于，所述的植物精油为樟脑精油、菊酯或鱼藤酮。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的多功能水性油墨，其特征在于，所述的水性油墨包括以下重量组分：水溶性丙烯酸树脂28％～30％、颜料15％～17％、氧化硅4％～8％、水15％～18％、乙醇11％～14％、苏打8％～10％、烷基磺酸钠1％～3％、烷基酚聚氧乙烯醚0.2％～0.8％、聚氧乙烯0.2％～0.8％、聚氧乙烯乙二醇烷基酯7％～9％、樟脑精油

0.5～1％。

说明书

一种多功能水性油墨

技术领域

[0001] 本发明涉及一种多功能水溶性油墨。是一种环保印刷用油墨，同时兼具印刷适应性和良好力学性能，属于精细化工或涂料学科领域技术。

背景技术

[0002] 随着油墨技术不断向高科技化发展，人们环保意识的不断提高，开发环保型油墨是今后油墨发展必须首先考虑的问题。环保油墨，主要改变油墨成分，即采用环保型原材料配制新型油墨。目前，环保性油墨主要有水性墨，UV墨、水性UV墨和一些醇溶性墨。其中水性油墨就是一种正在推广使用“绿色”印刷材料。水性油墨与溶剂油墨的最大区别，在于前者使用的溶剂是水，最大特点就是明显地减少了有机挥发物(Volatile organiccompounds，简称VOC)的排放量，防止大气污染，是世界公认的环保型印刷材料，防止大气污染，是世界公认的环保型印刷材料，也是目前所有印刷油墨中唯一经美国食品协会认可的无毒油墨。

[0003] 发达国家从二十世纪到七十年代开始逐步用水墨替代传统的溶剂型油墨，取而代之的是绿色环保型油墨。仅以美国为例，目前，在美国市场上，塑料印刷中有40％采用水性油墨，水墨销售额已是溶剂型油墨销售额的两倍以上，也就是说水墨已经成为印刷的主要油墨。其他发达国家，如日本，德国，法国等，在塑料薄膜印刷中也越来越多的使用水性油墨，英国已经立法禁止使用溶剂型油墨印刷包装食品用的薄膜。

[0004] 目前在我国的整个印刷行业中，使用的油墨几乎全部是油溶性油墨，其溶剂是苯或苯一类的化合物，易燃、易挥发、散逸到空气中污染空气，严重危害劳动者和周围人们的身体健康，有的甚至造成职业病。尽管目前市场上已开发出水性油墨，但往往功能单一，印刷适应性不佳。例如：瓦楞纸箱用水性油墨容易吸潮，吸潮后容易脱色等问题。很多水性油墨印制的包装制品容易发霉，严重影响包装制品的外观，甚至对被包装物无法形成有效的保护。附着力差，墨膜不耐磨，也是当今水性油墨的一个严重缺陷，某些对卫生要求高的印刷用水墨对重金属例如：铅、砷等限制严格，也使得目前市场上很多水墨不能达标。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种无毒、无味，具有防水、防霉、防静电等特殊功能，而且工艺简单，综合价格低的新型印刷水性油墨。

[0006] 本发明的技术方案是通过以下途径实现的。

[0007] 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％、抗静电剂0.2％～1％、分散剂5％～9％、防霉剂
0.1～1％；所述的氧化硅为纳米级，化学式为SiOx，x＝1.2～1.6。

[0008] 所述的水溶性丙稀酸树脂，包括两种树脂：丙烯酸-苯乙烯共聚物，平均分子量分子20000的占70～80％；聚丙烯酸平均分子量3000～4000的占20～30％。

[0009] 所述的助溶剂为乙醇、丙醇或甲氧基三甘醇。

[0010] 所述的中和剂为苏打、乙醇胺，三甲胺基丙醇或二乙胺基乙醇。

[0011] 所述的乳化剂为聚乙烯醇或烷基磺酸钠。

[0012] 所述的分散剂为聚丙烯酸钠，聚氧乙烯乙二醇烷基酯或硅酸盐。

[0013] 所述的消泡剂为烷基酚聚氧乙烯醚。

[0014] 所述的抗静电剂为聚氧乙烯或甘油。

[0015] 所述的防霉剂为植物精油或聚六亚甲基胍。

[0016] 所述的水性油墨包括以下优选重量组分：水溶性丙烯酸树脂28％～30％、颜料15％～17％、氧化硅4％～8％、水15％～18％、乙醇11％～14％、苏打8％～10％、烷基磺酸钠1％～3％、烷基酚聚氧乙烯醚0.2％～0.8％、聚氧乙烯0.2％～0.8％、聚氧乙烯乙二醇烷基酯7％～9％、樟脑精油0.5～1％。

[0017] 所述的颜料为有机颜料，种类根据调色要求而定，必须稍微偏碱性，亦不能过强，否则会皂化，粒径小于10微米。

[0018] 所述的水为纯净水。

[0019] 以上原料要求有毒杂质不能超出食品卫生标准，不能受重金属污染。

[0020] 本发明具体的生产工艺条件如下：

[0021] 〔一〕预热

[0022] ①向反应釜内加少量水；

[0023] ②打开搅拌器电机开关开始搅拌；

[0024] ③打开夹套底部出水阀，排尽夹套内冷却水后关掉所有进水阀；

[0025] 〔二〕反应及配制

[0026] ①取一定量树脂和氧化硅加入反应釜内搅拌均匀，然后加入滴加乳化剂；

[0027] ②升温至85℃～90℃之间，保温一个小时；

[0028] ③待反映完毕后降温至40℃，先加入分散剂，然后加入颜料，搅拌均匀后输入研磨设备中(如砂磨机、球磨机等)进行研磨制备出色浆，过滤；

[0029] ④在色浆重加入剩余的树脂，水，中和剂，助溶剂，消泡剂，40℃下搅拌一个小时。

[0030] 〔三〕包装

[0031] ①过滤，灌装；

[0032] 本发明有益效果：

[0033] 本发明选择水溶性丙烯酸树脂、有机颜料、氧化硅、助溶剂、中和剂、乳化剂、消泡剂、分散剂、植物精油等无毒、无味原材料组合配制，提供了一个综合性能较佳、成分较低的配方范围，使得各组分充分发挥作用，如：本发明配比中采用纳米级的氧化硅，使产品易于分散，流动性好，耐水，附着牢固，因为纳米级氧化硅比表面积庞大，使得表面配位严重不足，产生了大量活性中心，与水溶性丙烯酸树脂中羧酸基及纸张，布料等的羟基配位络合，大大增强了附着力，同时还有一部分纳米级氧化硅分布在高分子链间，大大增强了流动性。而-Si，-CH3是强的疏水基，形成非连续低能表面，达到理想疏水效果。发明人更是首次加入无毒的防霉成分，有效解决了印刷制品由于霉变而影响贮存时间的问题。另外，本发明中特别优选了丙烯酸树脂这种材料，使本发明产品具有良好的耐腐蚀能力，使墨膜耐酸耐碱；
在丙烯酸树脂的组合中，硬单体苯乙烯能给墨膜提供良好的光泽；低分子量聚丙烯酸树脂的加入适当降低了成膜物的玻璃化温度，使墨膜韧性好。用分散剂对颜料用分散剂进行包覆处理，不仅使得颜料表面张力大大降低、溶解性好，而且解决了墨膜易脱色的现象。本发明组分中采用的高分子抗静电剂，干燥后成为成膜物的一部分，相对于小分子抗静电剂，不易迁移，能起到长久抗静电的效果。

[0034] 通过以上各成分的有效选择和配比组合的综合效果，使得本发明水溶性油墨具有无毒、无味、防水、防霉、防静电、成本低、工艺简单、环保等特点，适合于各行业的需要；检测后，更发现本发明水性油墨还具有弹性好、耐腐蚀、附着力强、流动性好、光泽性好、不变色、不脱色等优点。

具体实施方式

[0035] 下面结合实施例旨在进一步说明本发明，而不是对本发明的限定。本发明水性油墨分别用下列实施例中的比例配制。

[0036] 实施例1

[0037] 水溶性丙烯酸树脂 28％

[0038] 颜料 15％

[0039] 氧化硅 7％

[0040] 水 17％

[0041] 乙醇 11％

[0042] 苏打 8％

[0043] 聚氧乙烯 0.6％

[0044] 烷基磺酸钠 3％

[0045] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.4％

[0046] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 9％

[0047] 樟脑精油 1％

[0048] 实施例2

[0049] 水溶性丙烯酸树脂 30％

[0050] 颜料 16％

[0051] 氧化硅 5％

[0052] 水 16％

[0053] 丙醇 12％

[0054] 苏打 8％

[0055] 聚氧乙烯 0.7％

[0056] 烷基磺酸钠 3％

[0057] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.3％

[0058] 聚丙烯酸钠 8％

[0059] 樟脑精油 1％

[0060] 实施例3

[0061] 水溶性丙烯酸树脂 29％

[0062] 颜料 15％

[0063] 氧化硅 5％

[0064] 水 17％

[0065] 乙醇 13％

[0066] 乙醇胺 9％

[0067] 聚氧乙烯 0.8％

[0068] 烷基磺酸钠 3％

[0069] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.2％

[0070] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 7％

[0071] 樟脑精油 1％

[0072] 实施例4

[0073] 水溶性丙烯酸树脂 30％

[0074] 颜料 17％

[0075] 氧化硅 6％

[0076] 水 17％

[0077] 乙醇 13％

[0078] 苏打 8％

[0079] 聚氧乙烯 0.2％

[0080] 聚乙烯醇 1％

[0081] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.3％

[0082] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 7％

[0083] 菊酯 0.5％

[0084] 实施例5

[0085] 水溶性丙烯酸树脂 29％

[0086] 颜料 15％

[0087] 氧化硅 6.5％

[0088] 水 18％

[0089] 甲氧基三甘醇 14％

[0090] 苏打 8％

[0091] 甘油 0.5％

[0092] 烷基磺酸钠 1％

[0093] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.5％

[0094] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 7％

[0095] 鱼藤酮 0.5％

[0096] 实施例6

[0097] 水溶性丙烯酸树脂 25％

[0098] 颜料 10％

[0099] 氧化硅 3％

[0100] 水 22％

[0101] 乙醇 15％

[0102] 苏打 10％

[0103] 聚氧乙烯 1％

[0104] 烷基磺酸钠 3％

[0105] 烷基酚聚氧乙烯醚 1％

[0106] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 9％

[0107] 聚六亚甲基胍 1％

[0108] 实施例7

[0109] 水溶性丙烯酸树脂 33％

[0110] 颜料 18％

[0111] 氧化硅 8％

[0112] 水 22％

[0113] 乙醇 7％

[0114] 苏打 5％

[0115] 聚氧乙烯 0.2％

[0116] 烷基磺酸钠 1％

[0117] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.2％

[0118] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 5.4％

[0119] 樟脑精油 0.2％

[0120] 实施例8

[0121] 水溶性丙烯酸树脂 29％

[0122] 颜料 16％

[0123] 氧化硅 5％

[0124] 水 16％

[0125] 乙醇 13％

[0126] 苏打 9％

[0127] 聚氧乙烯 0.7％

[0128] 烷基磺酸钠 2％

[0129] 烷基酚聚氧乙烯醚 0.5％

[0130] 聚氧乙烯乙二醇烷基酯 8％

[0131] 樟脑精油 0.8％

[0132] 实施例8的检测结果如下：

[0133]