一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯對水性聚氨酯進行改性處理，得到的聚氨酯乳液耐水性更好，水性顏料經羥乙基纖維素/聚乙烯亞胺混合溶液處理后在樹脂中的結合力更佳，加入的聚苯乙烯微球可賦予油墨凹凸的手感；本發明的油墨環保安全，承印效果佳，色彩牢固持久，具有立體表現感，極大的改善了傳統水性聚氨酯油墨的使用性能。
【專利說明】
一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨及其 制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及水性油墨技術領域，尤其涉及一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性 水性聚氨酯油墨及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 水性油墨是由水溶性樹脂、有機顏料、溶劑以及相關助劑構成，其具有優良的環保 性，可以緩解當前包裝與印刷行業存在污染問題，成為目前及今后油墨行業的重點發展方 向。
[0003] 水性聚氨酯油墨具有色彩表現力好、附著力佳、耐油等優點，對各種承印物材料具 有廣泛的適用性。由于水性聚氨酯中存在親水基團，其所形成的涂層耐水性、耐熱性以及粘 彈性欠佳，尤其是耐水性的差異，直接影響印刷產品的使用體驗，因此有必要對水性聚氨酯 的性能做進一步改進，以完善其性能。《納米二氧化硅改性水性聚氨酯分散液的制備與表 征》一文利用硅烷偶聯劑在聚氧化丙烯二醇溶液中水解分散制得納米二氧化硅聚氧化丙烯 二醇分散體，參與水性聚氨酯合成過程，得到了納米二氧化硅改性的水性聚氨酯乳液，這種 方法得到的聚氨酯涂層其疏水性及表面硬度得到了一定的改善，然而其拉伸強度及斷裂伸 長率隨之降低，綜合力學性能欠佳，由此可見，在提高水性聚氨酯疏水性的同時獲得具備優 良力學性能的乳液才是具有實際應用價值的研究重點，也是本發明的目的所在。
【發明內容】
[0004] 本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種具有凹凸感高固色印刷效果 的改性水性聚氨酯油墨及其制備方法。
[0005] 本發明是通過以下技術方案實現的： 一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨由以下重量份的 原料制成：固含量為30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯8-10、水性顏料 10-20、聚苯乙烯微球5-10、鈦酸酯偶聯劑0.1-0.2、羥乙基纖維素2-5、聚乙烯亞胺5-8、甲基 丙烯酸縮水甘油酯1-2、消泡劑0.01-0.02、聚羧酸鹽減水劑0.1-0.2、去離子水20-25、濃度 為10-15%的過硫酸銨水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸鈉0.5-1。
[0006] 所述的一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨的制備方法，該制 備方法分為以下幾個步驟： (1) 先將羥乙基纖維素加入去離子水中，待其完全溶解后加入聚乙烯亞胺，攪拌混合 30-40min，混合均勾后加入水性顏料，混合研磨分散40-50min，所得物料備用； (2) 將十二烷基磺酸鈉與去離子水配制成混合溶液，隨后取1/2重量份的混合溶液，加 入聚苯乙稀微球，超聲分散2-3h; (3) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入余量份的十二烷基磺酸鈉/去離子水溶 液，同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合1- 2h，隨后將反應體系加熱至55-60°C，加入1/3重量份的余量過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應 1.5-2h后升溫至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完 畢后反應1-2h，反應結束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (4)將步驟(1)、步驟(2)以及步驟(3)所制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂 磨機內研磨分散2-3h，調節體系pH值為7-8,并使用去離子水調節體系粘度，出料即得。
[0007] 本發明的油墨利用甲基丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯對水性聚氨酯進 行改性處理，得到的聚氨酯乳液耐水性更好，水性顏料經羥乙基纖維素/聚乙烯亞胺混合溶 液處理后在樹脂中的結合力更佳，加入的聚苯乙烯微球可賦予油墨凹凸的手感;本發明的 油墨環保安全，承印效果佳，色彩牢固持久，具有立體表現感，極大的改善了傳統水性聚氨 酯油墨的使用性能。
【具體實施方式】
[0008] -種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨，該印刷油墨由以下重量 份的原料制成：固含量為30%的水性聚氨酯乳液40、甲基丙烯酸六氟丁酯8、水性顏料10、聚 苯乙烯微球5、鈦酸酯偶聯劑0.1、羥乙基纖維素2、聚乙烯亞胺5、甲基丙烯酸縮水甘油酯1、 消泡劑〇. 01、聚羧酸鹽減水劑〇. 1、去離子水20、濃度為10%的過硫酸銨水溶液0.2、十二烷基 磺酸鈉0.5。
[0009] 該油墨的制備方法分為以下幾個步驟： (1) 先將羥乙基纖維素加入去離子水中，待其完全溶解后加入聚乙烯亞胺，攪拌混合 30min，混合均勾后加入水性顏料，混合研磨分散40min，所得物料備用； (2) 將十二烷基磺酸鈉與去離子水配制成混合溶液，隨后取1/2重量份的混合溶液，加 入聚苯乙稀微球，超聲分散2h; (3) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入余量份的十二烷基磺酸鈉/去離子水溶 液，同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合 Ih，隨后將反應體系加熱至55 °C，加入1/3重量份的余量過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應 1.5h后升溫至75°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完畢后 反應Ih，反應結束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (4) 將步驟(1)、步驟(2)以及步驟(3)所制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂 磨機內研磨分散2h，調節體系pH值為7,并使用去離子水調節體系粘度，出料即得。
[0010] 將制得的油墨印刷在塑膠基材上，待其完全干燥后，根據相應的國家檢測標準，該 油墨及其涂層的性能測試結果為：
【主權項】
1. 一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨，其特征在于，該印刷油墨 由以下重量份的原料制成：固含量為30-40%的水性聚氨酯乳液40-50、甲基丙烯酸六氟丁酯 8-10、水性顏料10-20、聚苯乙烯微球5-10、鈦酸酯偶聯劑0.1-0.2、羥乙基纖維素2-5、聚乙 烯亞胺5-8、甲基丙烯酸縮水甘油酯1-2、消泡劑0.01-0.02、聚羧酸鹽減水劑0.1-0.2、去離 子水20-25、濃度為10-15%的過硫酸銨水溶液0.2-0.5、十二烷基磺酸鈉0.5-1。2. 如權利要求1所述的一種具有凹凸感高固色印刷效果的改性水性聚氨酯油墨的制備 方法，其特征在于，該制備方法分為以下幾個步驟： (1) 先將羥乙基纖維素加入去離子水中，待其完全溶解后加入聚乙烯亞胺，攪拌混合 30-40min，混合均勾后加入水性顏料，混合研磨分散40-50min，所得物料備用； (2) 將十二烷基磺酸鈉與去離子水配制成混合溶液，隨后取1/2重量份的混合溶液，加 入聚苯乙稀微球，超聲分散2-3h; (3) 將水性聚氨酯乳液投入四口燒瓶中，加入余量份的十二烷基磺酸鈉/去離子水溶 液，同時滴加1/4重量份的甲基丙烯酸六氟丁酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，高速攪拌混合1-2h，隨后將反應體系加熱至55-60°C，加入1/3重量份的余量過硫酸銨水溶液，攪拌混合反應 1.5-2h后升溫至75-80°C，再滴加剩余量的甲基丙烯酸六氟丁酯及過硫酸銨水溶液，滴加完 畢后反應1-2h，反應結束后溶液冷卻至室溫，過濾出料； (4) 將步驟（1)、步驟(2)以及步驟(3)所制備的物料與其它剩余物料混合，一并投入砂 磨機內研磨分散2-3h，調節體系pH值為7-8,并使用去離子水調節體系粘度，出料即得。
【文檔編號】C09D11/03GK105860660SQ201610297716
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】徐明克, 裴大偉
【申請人】安徽雅美油墨有限公司