一种牢度好的水性油墨及其制备方法与流程

1.本发明属于印刷油墨技术领域，尤其涉及一种牢度好的水性油墨及其制备方法。


背景技术：

2.水性油墨(水墨)属于印刷油墨的一种，由于其所含溶剂主要为水，因此具有环保安全的特点，越来越受到人们的青睐，特别适用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。其中以水性丙烯酸酯乳液为连接料的水性油墨具备良好的透明性、光泽性和耐候性，已得到了广泛的应用，但此类水性油墨在塑料膜材、尤其是在pvc(聚氯乙烯)薄膜上的印刷效果不佳，主要原因在于该类水性油墨在塑料薄膜上的附着力有所不足。针对这一问题，行业内人士设计和采用了多种解决措施，已发现有机硅、有机氟对丙烯酸酯乳液的改性能一定程度改善附着性能，但改善效果较为有限，且还可能带来相容性变差或固化速度变慢等多种问题。
3.因此，希望对此继续展开研究，以得到一种附着牢度更好的水性油墨产品。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种牢度好的水性油墨及其制备方法，所述水性油墨在塑料膜材上也体现出很好的附着牢度，能够实现良好的印刷效果，具备广阔的应用前景。
5.本发明提供一种水性油墨，包括以下组分：水性丙烯酸酯乳液、水性聚酮树脂、石墨烯、亚氨基二琥珀酸四钠、颜料和溶剂。
6.聚酮树脂(醛酮树脂)与涂料用的树脂通常具有良好的相容性，且能够在一定程度上提高涂料的附着力、光泽及硬度等性能。然而经试验发现，水性聚酮树脂对于以水性丙烯酸酯乳液为连接料的水性油墨的附着力提高率较为有限，无法满足实际需求。石墨烯通常在油墨中所起到的作用是提高油墨涂层的导电、导热和机械强度等性能，并未发现有增强油墨附着力的功效；而亚氨基二琥珀酸四钠通常作为络合剂(螯合剂)而被应用在碱土金属及重金属离子清洗剂中。本技术创造性的发现，在加入水性聚酮树脂的基础上，还加入石墨烯和亚氨基二琥珀酸四钠与之配合，能够有效发挥和提高水性聚酮树脂对于油墨附着力的改善作用，从而显著提高水性油墨在塑料膜材上的附着牢度。这一效果的实现可能是由于石墨烯和亚氨基二琥珀酸四钠的加入，能够使涂膜固化过程中产生的收缩应力降低，并提高了水性聚酮树脂在水性油墨中的分散性，从而使水性聚酮树脂对于油墨附着力的改善作用得到提高。
7.优选的，所述水性聚酮树脂占水性油墨总质量的6
‑
10％。
8.优选的，所述石墨烯占水性油墨总质量的2
‑
4％。
9.优选的，所述亚氨基二琥珀酸四钠占水性油墨总质量的1.5
‑
3％。
10.优选的，所述水性丙烯酸酯乳液包括纯丙乳液和/或苯丙乳液。
11.优选的，所述溶剂包括水和醇类。为了提高水性聚酮树脂在水性油墨中的溶解性
和分散性，可在水性油墨中进一步加入少量醇类。
12.更优选的，所述醇类包括乙醇、甲醇、异丙醇或丁醇中的至少一种。
13.优选的，所述水性油墨还包括增稠剂、ph调节剂、交联剂、分散剂、消泡剂、流平剂中的至少一种。
14.本发明还提供了上述水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
15.将水性丙烯酸酯乳液、水性聚酮树脂、石墨烯、亚氨基二琥珀酸四钠、颜料与溶剂混合，调ph，研磨，制得水性油墨。
16.优选的，经所述研磨后的水性油墨细度为4
‑
8μm。
17.相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
18.本发明针对以水性丙烯酸酯乳液为连接料的水性油墨附着性能不佳的缺点，通过加入水性聚酮树脂、石墨烯和亚氨基二琥珀酸四钠进行配合，能够进一步提高水性聚酮树脂对于水性油墨附着牢度的提升效果，使其在塑料膜材(如pva薄膜)上也能实现良好的印刷效果，且不会导致相容性和固化效率变慢的缺陷。
具体实施方式
19.为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例仅为本发明的优选实施例，对本发明要求的保护范围不构成限制作用，任何未违背本发明的精神实质和原理下所做出的修改、替代、组合，均包含在本发明的保护范围内。
20.以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
21.实施例1
22.本实施例提供一种水性油墨，包括以下重量百分数的组分：
[0023][0024]
本实施例中水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0025]
将水性聚酮树脂wk
‑
50用乙醇和部分去离子水进行分散，然后加入苯丙乳液、石墨烯、亚氨基二琥珀酸四钠、羧甲基纤维素钠、聚氧丙烯甘油醚、颜料和剩余的去离子水，调ph
至9.0，采用三辊研磨机研磨至水性油墨细度为4
‑
8μm，制得水性油墨。
[0026]
实施例2
[0027]
本实施例提供一种水性油墨，包括以下重量百分数的组分：
[0028][0029][0030]
本实施例中水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0031]
将水性聚酮树脂wk
‑
50用乙醇和部分去离子水进行分散，然后加入纯丙乳液、氧化石墨烯、亚氨基二琥珀酸四钠、羧甲基纤维素钠、聚氧丙烯甘油醚、颜料和剩余的去离子水，调ph至9.0，采用三辊研磨机研磨至水性油墨细度为4
‑
8μm，制得水性油墨。
[0032]
对比例1
[0033]
本对比例提供一种水性油墨，包括以下重量百分数的组分：
[0034][0035]
本对比例中水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0036]
将苯丙乳液、石墨烯、亚氨基二琥珀酸四钠、羧甲基纤维素钠、聚氧丙烯甘油醚、颜料、乙醇和去离子水混合，调ph至9.0，采用三辊研磨机研磨至水性油墨细度为4
‑
8μm，制得水性油墨。
[0037]
与实施例1相比，对比例1中水性油墨不含水性聚酮树脂。
[0038]
对比例2
[0039]
本对比例提供一种水性油墨，包括以下重量百分数的组分：
[0040][0041][0042]
本对比例中水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0043]
将水性聚酮树脂wk
‑
50用乙醇和部分去离子水进行分散，然后加入苯丙乳液、石墨烯、羧甲基纤维素钠、聚氧丙烯甘油醚、颜料和剩余的去离子水，调ph至9.0，采用三辊研磨机研磨至水性油墨细度为4
‑
8μm，制得水性油墨。
[0044]
与实施例1相比，对比例2中水性油墨不含亚氨基二琥珀酸四钠。
[0045]
对比例3
[0046]
本实施例提供一种水性油墨，包括以下重量百分数的组分：
[0047][0048]
本对比例中水性油墨的制备方法，包括以下步骤：
[0049]
将水性聚酮树脂wk
‑
50用乙醇和部分去离子水进行分散，然后加入苯丙乳液、亚氨基二琥珀酸四钠、羧甲基纤维素钠、聚氧丙烯甘油醚、颜料和剩余的去离子水，调ph至9.0，采用三辊研磨机研磨至水性油墨细度为4
‑
8μm，制得水性油墨。
[0050]
与实施例1相比，对比例3中水性油墨不含石墨烯。
[0051]
产品效果测试
[0052]
将实施例1
‑
2，对比例1
‑
3中水性油墨采用喷墨印刷的方式印刷至pvc(聚氯乙烯)薄膜上，待水性油墨所形成的涂层在室温下干燥完全后，进行观察和测试。结果表明，上述
水性油墨均具备较好的相容性、固化速度和涂层光泽度，然而在油墨附着力方面却存在较明显差异，油墨附着力的测试方法为：用透明胶带粘附在涂层上，用力挤压后均匀撕下，将宽为20mm的半透明格子纸固定在被透明胶带粘附的涂层上，分别数出被油墨层覆盖的格子数目a以及被揭去的油墨层所占格子数目b，附着牢度计算公式为：
[0053]
附着牢度(％)＝a/(a b)
[0054]
表1水性油墨的附着牢度结果
[0055] 实施例1实施例2对比例1对比例2对比例3附着牢度(％)99％97％66％75％77％
[0056]
由表1可知，相比于实施例1
‑
2，对比例1
‑
3所制得水性油墨在pvc(聚氯乙烯)薄膜上的附着力不足，不能满足实际印刷的需求。其中对比例1中的附着牢度最差，表明石墨烯和亚氨基二琥珀酸四钠本身并不具备明显提高水性油墨附着力的效果。与对比例1相比，对比例2
‑
3的水性油墨中由于含有水性聚酮树脂wk
‑
50，因此其附着牢度有所提升，但其效果与实施例1
‑
2相比仍明显不足。以上结果表明，只有石墨烯和亚氨基二琥珀酸四钠进行合理配合，才能使水性聚酮树脂对于油墨附着力的改善作用得到显著提高。
[0057]
上面对本技术实施例作了详细说明，但是本技术不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。