一種環保型網印水性尼龍油墨及其製備方法
2023-09-13 19:43:20 1
一種環保型網印水性尼龍油墨及其製備方法
【專利摘要】本發明提出一種環保型網印水性尼龍油墨，其包含的組分及其重量百分比為：改性水性丙烯酸乳液30-65%，改性水性聚氨酯乳液0-15%，去離子水5-20%，研磨分散用水性丙烯酸樹脂液0-10%，附著力促進劑1-10%，助溶劑0-15%，疏水劑0-5%，填料1-10%，顏料或染料0-25%，以及助劑0.2-15%。本發明還提出上述的油墨的製備方法。採用上述的配方及製備方法生產的網印水性尼龍油墨穩定性好，不含固化劑，易於使用和儲存；過網性極佳；可以用水稀釋，用水洗版，不含苯類，酮類，酯類等刺激性有害溶劑；無毒低氣味，無刺激性，不燃不爆，無VOC殘留，成膜過程無有害氣體排放，屬環保型油墨；使用了研磨分散樹脂分散顏料的配方，大大地提高了生產效率，且非常容易操作和推廣。
【專利說明】一種環保型網印水性尼龍油墨及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化工高分子材料【技術領域】，特別涉及一種環保型網印水性尼龍油墨及其製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，在能源危機與世界性的反環境汙染運動的雙重壓力下，絲網印刷油墨無溶劑化已是一種趨勢。未來網印油墨市場上，傳統的溶劑型油墨因其對人體有害，揮發的溶劑造成大氣汙染，不符合國家節能減排的環保政策而將逐漸被淘汰，網印用水性油墨及UV油墨將取而代之。
[0003]作為印刷耗材的一種，經過處理的尼龍布被廣泛用於製作高檔運動服裝、雨傘、遮陽傘、戶外廣告條幅等，為人們的生活帶來便利和色彩。目前網印油墨市場中尼龍油墨大致分為溶劑型單組份低溫烘烤型油墨、溶劑型雙組份油墨、UV絲印尼龍油墨以及水性尼龍油墨幾種。溶劑型尼龍油墨對人體有害，有揮發性氣體產生，易對環境造成汙染，逐漸將被淘汰；UV絲印尼龍油墨所需紫外光固化設備投資大，且當墨層較厚時不易固化，較難推廣使用；而水性尼龍油墨因其無毒、無刺激性、不燃、不爆等特性，倍受人們青睞，在尼龍布上的應用將越來越廣泛。
[0004]但是，與傳統的溶劑型尼龍油墨相比，水性尼龍油墨具有乾燥慢，耐水洗性差，附著力較傳統的溶劑型尼龍油墨差等缺陷，不能滿足市場要求，因此目前網印油墨市場中傳統的溶劑型尼龍油墨仍佔較大比重。為增強水性尼龍油墨的耐水性及附著力，部分油墨生產商採取添加固化劑 或硬化劑的方式來進行改善，但由此產生的問題是水性尼龍油墨的保質期大大降低，加入固化劑的油墨一般4至5小時即發生固化，而且固化劑的反應使得油墨的網印性能極差，經常出現堵塞網孔的現象，同時也為油墨的使用和儲存帶來不便。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的問題，本發明提出一種環保型網印水性尼龍油墨及其製備方法，所製得的油墨不添加固化劑，屬於單組分體系，體系穩定、乾燥快且具有良好的耐水性。
[0006]為達到本發明的目的，本發明的環保型網印水性尼龍油墨包含的組分及其重量百分比為:改性水性丙烯酸乳液30-65%，改性水性聚氨酯乳液0-15%，去離子水5-20%，研磨分散用水性丙烯酸樹脂液0-10%，附著力促進劑1_10%，助溶劑0-15%，疏水劑0-5%，填料1-10%，顏料或染料0-25%，以及助劑0.2-15%。
[0007]優選的，所述的助溶劑包括乙醇、異丙醇、乙二醇或乙二胺。
[0008]再優選的，所述的填料為具有耐水、增滑、耐磨效果的蠟粉或蠟漿以及氣相二氧化矽。
[0009]再優選的，所述的助劑包括分散劑，消泡劑，流平劑，基材潤溼劑，增稠劑，以及pH調節劑。
[0010]本發明的另一目的是提出一種上述的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法，所述製備方法包括:製備水性尼龍油墨用色漿以及製備水性尼龍油墨；其中所述製備水性尼龍油墨用色漿包括如下步驟:
[0011]預混:將研磨分散用水性丙烯酸乳液、去離子水在攪拌釜中攪拌均勻；
[0012]調節體系pH:加入pH調節劑調解體系pH為7-10 ;
[0013]分散:在高速分散機上添加稱量好的其他助劑包括分散劑、消泡劑等，攪拌均勻；然後加入顏料等，使顏料在體系中充分潤溼；以及
[0014]研磨:將分散好的色漿體系在三輥研磨機上研磨，用循環冷卻水控制輥筒溫度，使油墨細度達到10微米以下，待用；
[0015]所述製備水性尼龍油墨包括如下步驟:
[0016]預混:將改性水性丙烯酸乳液、改性水性聚氨酯乳液、去離子水等，在攪拌釜中攪拌均勻；
[0017]調節體系pH:加入pH調節劑調解體系pH為7-10 ;
[0018]分散:在pH為7-10的體系中，邊攪拌邊加入稱量好的消泡劑、流平劑、附著力促進劑、疏水劑、增稠劑等助劑以及助溶劑，低速攪拌混合均勻後，然後再加入填料，攪拌均勻；
[0019]後添加:在上述混合均勻的體系中添加已研磨好的色漿，攪拌均勻；
[0020]研磨混合:把上述攪拌均勻的油墨體在三輥研磨機上研磨；以及
[0021]檢驗及包裝:檢驗各項指標，合格後包裝即可得成品。
[0022]優選的，採用上述的配方及上述工藝所製得的油墨的細度≤ΙΟμ--，粘度為4000 -IOOOOMpa.S，75 -90°C 的乾燥時間為 30 -60min。
[0023]本發明的採用上述配方及製備方法生產的網印水性尼龍油墨，穩定性好，不含固化劑，易於使用和儲存；無毒低氣味，無刺激性，不燃不爆，無VOC殘留，成膜過程無有害氣體排放，屬環保型油墨；使用了研磨分散樹脂分散顏料的配方，大大地提高了生產效率，且非常容易操作和推廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特徵和優點將變得顯而易見。其中:
[0025]圖1所示為本發明的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法流程圖；
[0026]圖2所示為圖1的製備水性尼龍油墨用色漿的步驟流程圖；
[0027]圖3所示為圖1的製備水性尼龍油墨的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0028]本發明的環保型網印水性尼龍油墨包含的組分及其重量百分比為:改性水性丙烯酸乳液30-65%，改性水性聚氨酯乳液0-15%，去離子水5-20%，研磨分散用水性丙烯酸樹脂液0-10%，附著力促進劑1_10%，助溶劑0-15%，疏水劑0-5%，填料1-10%，顏料或染料0_25%，以及助劑0.2-15%。
[0029]上述的水性丙烯酸乳液，是指經過特殊處理的自交聯水性乳液，如上海拜耳的Bayer Bay hydro I A 2457，法國阿科瑪752乳液，上海拜科庭GA_3018、2026乳液，廣州珂寧化工R-48、R-91乳液，衡水新光帝藍薩SF10、SF150、HS123、HS168A乳液，珠海吉力化工WA-2007、WA-2008、JL-25E 乳液，廣州合誠化工 HS6420 乳液，BASF 的 J-89、Joncryl 74-A、FLX 5002、FLX 5010、FLX 5020，紐佩斯樹脂 PB-3、HBS-2，北京東聯化工 DL-624、DL-6618乳液，它們可以根據其他乳液的種類和比例進行單獨調配，亦或是兩兩調配或是多種復配；所述的水性聚氨酯乳液，均經過特殊處理或性能改性，如廣州冠志化工的PU218A、PU202C、PU303B,廣州珂寧化工的R-86、R-50,帝斯曼樹脂R2005、R674、6630，科天化工的KT706、KT703，道康寧D620、D630，三井化學WS-5100、WS-6021、W-5030，煙臺萬華聚氨酯股份有限公司的6106聚氨酯乳液，中化國際控股PU406，它們可以根據其他乳液的種類和比例進行單獨調配，亦或是兩兩調配或是多種復配。
[0030]另外，所述的去離子水經離子交換樹脂製得，所述的研磨分散用水性丙烯酸樹脂液要求具有較好的顏料潤溼性和較高的儲存穩定性，如廣州珂寧R-70A，帝斯曼樹脂BT-20、BT-24，廣州優霓科化工SR661，可以是使用其中的I?2種；所述的附著力促進劑要求具有較高的穩定性和較好的附著力促進作用，如德國瓦克AG628，伊斯曼化工Texanol，畢克化學BYK-4500、BYK-4510,上海山聚化工DC-51、SJ2176,公耀國際貿易ZINPLEX 15。
[0031]另，所述的助溶劑是指少量添加的醇類及胺類，如乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇或乙二胺；所述的疏水劑要求具有較好的穩定性和耐水性，如無錫科力歐Film S40、DISPERCI655，德國瓦克EC·K0-50、ECK0-52、ECK0-53，深圳海潤化工BS206，可以選用其中I?2種。
[0032]所述的填料是指具有耐水、增滑、耐磨效果的蠟粉或蠟漿，如德國畢克化學 CERAC0L 39、CERAC0L 601、CERAC0L 603、CERAC0L 607，環球化工(中國)有限公司AQUAP0LYSILK 19、AQUAP0LYFLU0 411、AQUAP0LY 250、MICR0SPERS10N 411-50，上海北盟化學NP2400、NP2401、NP2404,以及具有改善油墨體系流變性能的氣相二氧化矽，如德山化工QS-102、QS-20、QS-30、QS-40，卡博特的M-5，贏創德固賽的0K520，0K412,日本富士的SY-350，可以是使用其中的I?3種。
[0033]本發明的油墨所用的顏料可以是:鈦白粉(美國杜邦706，902 ;美利聯的R595 ；英國亨斯曼的TR52，TR-92 ;日本石原的R-828 ;芬蘭的RD1-S)，如碳黑(日本三菱的MA-100, MA-75 ;卡博特的M-L，德固薩的特4A，U碳黑)，永固黃(14 °水性黃顏料)、耐曬黃(黃色)，如TCY00302、TCYO1403,永固紅、耐曬大紅(紅色)，如TCR48101、TCR49102、TCR53101，酞菁藍(藍色)，如TCB15308等等，根據需要選用其中的I種或多種。
[0034]本發明的環保型網印水性尼龍油墨所用的助劑包括分散劑包括:
[0035]分散劑，如美國氣體化學的zetasperse 1200無機顏料分散劑，zetasperse 1600有機顏料分散劑，zetasperse 2100碳黑分散劑；深圳海潤化工DP2837、DP2883，天津賽菲化學科技發展有限公司DS-960，海明斯化學W-18、W-920，迪高助劑750W，法國阿科瑪123K、P30 ；
[0036]消泡劑，如美國氣體化學Surfynol DF-58，Surfynol DF-40 ;鑫鈦克化學628K，科耐歐貿易T-4201，深圳海潤化工CF268、CF439，天津賽菲化學科技發展有限公司DF-220M，德國畢克化學BYK-011、BYK-044,道康寧DC-89，迪高助劑822、K3、830、810，上海拜科庭8370 ；
[0037]流平劑，如美國氣體化學Surfynol 465表面活性劑；迪高助劑100，道康寧DC-401LS、DC-205SL，上海浦賢貿易 TA-4613，畢克化學 BYK-301、BYK-331 ；[0038]基材潤溼劑，如深圳海潤化工NS2125、NS2510，WORLEE/德賦樂340，道康寧DC-67，德國畢克化學 BYK345、BYK346、BYK347、BYK348、BYK381，上海海逸科貿 C77、C1211，迪高助劑Wet 270、KL 245、D0-75、WET500，天津賽菲化學科技發展有限公司S-182、LS-101E、FS-204E ；
[0039]增稠劑，如科耐歐貿易XLS525，深圳海潤化工R625、TS2751、TA2851，金兄弟化工UH-450VF、UH-420，上海拜科庭 8W、A200，法國阿科瑪 53L、2025、6050、XS71 ；
[0040]pH調節劑，如科耐歐貿易PHLEXl 10，德國瓦克AMP-95，深圳海潤化工BS168，海明斯化學DMEA。
[0041]下面以一具體實施例說明本發明的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法如下:
[0042]所採用的原料及重量(Kg)比重如下:
[0043]
【權利要求】
1.一種環保型網印水性尼龍油墨，其特徵在於，所述油墨包含的組分及其重量百分比為:改性水性丙烯酸乳液30-65%，改性水性聚氨酯乳液0-15%，去離子水5-20%，研磨分散用水性丙烯酸樹脂液0-10%，附著力促進劑1_10%，助溶劑0-15%，疏水劑0-5%，填料1-10%，顏料或染料0-25%，以及助劑0.2-15%。
2.如權利要求1所述的環保型網印水性尼龍油墨，其特徵在於，所述的助溶劑包括乙醇、異丙醇、乙二醇、丙三醇或乙二胺。
3.如權利要求1所述的環保型網印水性尼龍油墨，其特徵在於，所述的填料為具有耐水、增滑、耐磨效果的蠟粉或蠟漿以及氣相二氧化矽。
4.如權利要求1所述的環保型網印水性尼龍油墨，其特徵在於，所述的助劑包括分散齊U，消泡劑，流平劑，基材潤溼劑，增稠劑，以及PH調節劑。
5.一種製備如權利要求1所述的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法，其特徵在於，所述製備方法包括:製備水性尼龍油墨用色漿以及製備水性尼龍油墨；其中， 所述製備水性尼龍油墨用色漿包括如下步驟: 預混:將研磨分散用水性丙烯酸乳液、去離子水攪拌均勻； 調節體系PH:加入pH調節劑調解體系pH為7?10 ; 分散:在高速分散機上添加稱量好的助劑，攪拌均勻；然後加入顏料使其在體系中充分潤溼； 研磨:將分散好的色漿體系在研磨機上研磨，控制輥筒溫度，使油墨細度達到10微米以下，待用； 所述製備水性尼龍油墨包括如下步驟: 預混:將改性水性丙烯酸乳液、改性水性聚氨酯乳液、去離子水攪拌均勻； 調節體系PH:加入pH調節劑調解體系pH為7?10 ; 分散:在pH為7?10的體系中，邊攪拌邊加入稱量好的助劑以及助溶劑，攪拌混合均勻後再加入填料，攪拌均勻； 後添加:在上述混合均勻的體系中添加已研磨好的色漿，攪拌均勻； 研磨混合:把上述攪拌均勻的油墨體在輥研磨機上研磨；以及 檢驗及包裝:檢驗各項指標，合格後包裝即可得成品。
6.如權利要求5所述的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法，其特徵在於，所述製備水性尼龍油墨用色漿的過程中，所述將分散好的色漿體系在三輥研磨機上研磨的步驟中，研磨的次數為2-10次。
7.如權利要求5所述的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法，其特徵在於，所述製備水性尼龍油墨用色漿的過程中，所述將分散好的色漿體系在三輥研磨機上研磨的步驟中，控制輥筒溫度是用循環冷卻水控制輥筒溫度為30-50攝氏度。
8.如權利要求5所述的環保型網印水性尼龍油墨的製備方法，其特徵在於，所製得的油墨的細度 ?ο μ m，粘度為4000?IOOOOMpa.S，75?90°C的乾燥時間為30?60min。
【文檔編號】C09D11/10GK103436079SQ201310317102
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月23日 優先權日:2013年7月23日
【發明者】王景泉 申請人:王景泉