阅读说明：本技术 一种胶印油墨及其制备方法 (Offset printing ink and preparation method thereof ) 是由 陈庆阳 王银磊 徐天平 徐均平 徐西峰 尚玉来 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种胶印油墨及其制备方法,属于印刷油墨领域,所述胶印油墨包括以重量份数计的聚丙烯酸酯改性环氧树脂35-50份、大豆油50-70份、桐油15-20份、矿油0-3份、聚乙烯蜡5-10份、导电剂3-6份、填充料4-10份、连结料25-30份。所述制备方法,包括如下步骤：(1)将聚丙烯酸酯改性环氧树脂、聚乙烯蜡、导电剂、填充料混合均匀；(2)将大豆油、桐油、矿油、连结料混合均匀：(3)将步骤(2)中的混合料分多次加入步骤(1)中的混合料并混合均匀,得胶印油墨。本申请具有粘结力强,减少油墨印刷过程中飞墨的优点。(The offset printing ink comprises, by weight, 35-50 parts of polyacrylate modified epoxy resin, 50-70 parts of soybean oil, 15-20 parts of tung oil, 0-3 parts of mineral oil, 5-10 parts of polyethylene wax, 3-6 parts of a conductive agent, 4-10 parts of a filler and 25-30 parts of a binder. The preparation method comprises the following steps: (1) uniformly mixing polyacrylate modified epoxy resin, polyethylene wax, a conductive agent and a filling material; (2) mixing soybean oil, tung oil, mineral oil and binder uniformly: (3) and (3) adding the mixture obtained in the step (2) into the mixture obtained in the step (1) for multiple times, and uniformly mixing to obtain the offset printing ink. The ink has the advantages of strong bonding force and reduced ink flying in the printing process of the ink.)

一种胶印油墨及其制备方法

技术领域

本申请涉及印刷油墨领域，特别涉及一种胶印油墨及其制备方法。

背景技术

油墨是用于包装材料印刷的重要材料，其通过印刷将图案、文字表现在承印物上，其包括主要成分和辅助成分，二者均匀的混合并经反复轧制而成一种粘性胶状流体。上述主要成分包括色料和连结料，色料指颜料和染料，连结料起分散色料和辅助料的媒介作用，有一定的流动性，干燥后形成一定强度的膜层，对颜料起保护作用，使其难以脱落，上述辅助成分包括填充剂、稀释剂、防结皮剂、防反印剂、增滑剂和其他助剂。

现有申请公布号CN103194120A的专利公开了一种采用水包油型树脂乳胶的胶版油墨新配方，该胶版油墨按照质量份包含以下组分：连结料60％；颜料10％；油墨油30％；水包油型树脂10％，以及助剂20％，其中该连结料为松香改性酚醛树脂，通过以下步骤制成：酚醛缩合；将缩合的酚醛加成；酯化反应制得半成品。

该油墨中使用松香改进酚醛树脂作为连结料，同时使用水包油型树脂作为附加料。油墨在搅拌混合过程中，水包油型树脂会与油墨油结合乳化，油墨容易变成乳化液，导致油墨的粘度下降，在高速印刷时，容易拉成长丝断裂造成飞墨现象，影响打印质量。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种胶印油墨，其具有粘结力强，减少油墨印刷过程中飞墨的优点。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种胶印油墨，以重量份数计，其原料包括：聚丙烯酸酯改性环氧树脂35-50份、大豆油50-70 份、桐油15-20份、矿油0-3份、聚乙烯蜡5-10份、导电剂3-6份、填充料4-10份、连结料25-30份；

所述聚丙烯酸酯改性环氧树脂是由改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂在氮气中与引发剂混合并发生接枝共聚反应制得；

所述改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液、环氧树脂与引发剂的重量比为28-36：70-90：0.31-0.33。

通过采用上述技术方案，环氧树脂具有附着力高、耐化学性、固化速度快、耐磨性等优点，而改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂接枝共聚形成接枝共聚物，接枝共聚物具有耐化学腐蚀、附着力强、固化速度快、粘度高；通过导电剂的加入增加油墨整体的导电性能，减少电荷集中，提高油墨的粘稠度；通过引发剂提高改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的接枝反应，保持胶印油墨附着力不变，增大胶印油墨的断裂拉伸率；填充料更容易与油墨中的连结料粘合，组分混合更加均匀；通过各组分之间的协同作用提高胶印油墨各组分之间的粘连性，增加胶印油墨的弹性和韧性；通过利用大豆油和桐油在胶印油墨中的占比，减少矿油的使用，提高了再生资源的使用，减少了芳香烃物质的使用量，减少了胶印油墨产品及原材料生产环节的碳排放量，油墨中加入的大豆油和桐油可以提高油墨的传递性和转移性，油墨在使用过程中，容易转移，减少飞墨现象。因此，获得粘结力强，减少油墨印刷过程中飞墨的效果。

进一步，所述改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液采用下述方法制备而得：

在氮气条件下，将包含重量比为35-39:6.2-6.5:25.5-25.9的氟烯烃、烯丙基醚丙烯酸酯、二元醇的反应单体，加热升温至60-120℃后，加入碱性催化剂，在80-100℃的温度下保温反应1-4 小时，得到改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液。通过采用上述技术方案，通过向烯丙基醚丙烯酸酯中引入二元醇，使改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液具有一定的亲水性，使其硬度可调节，并通过加入氟烯烃形成含氟聚合物，通过以上原料的配比制得改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液，能够提高胶印油墨的防粘性和韧性。

进一步，所述碱性催化剂为选自碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物、碳酸盐、金属醇化物中的至少一种。

通过采用上述技术方案，加速改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的反应速率。

进一步，所述碱金属氢氧化物选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述金属醇化物选自甲醇盐。

通过采用上述技术方案，对碱性催化剂进行优化，进一步提高改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的反应速率。

进一步，所述氟烯烃选自四氟乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、三氯氟乙烯中的至少一种。

通过采用上述技术方案，该氟烯烃含有碳碳双键能够与改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液形成含氟聚合物，通过氟原子的加入能够提高改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的防粘性和韧性。

进一步，所述二元醇选自丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇中的至少一种。

通过采用上述技术方案，通过二元醇与烯丙基醚丙烯酸酯反应，使改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液具有一定的亲水性。

进一步，所述连结料为聚乙醇缩丁醛树脂。

通过采用上述技术方案，使用聚乙醇缩丁醛树脂作为连结料，聚乙醇缩丁醛树脂接枝聚丙烯酸酯改性环氧树脂，能够增强组分之间的粘连性，增加油墨的韧性，使得胶印油墨具有良好的抗冲击性能、优良的透明度和极强的粘结性。

进一步，所述填充料包括重量比为1:1:1脂肪酸钾皂、硫酸钡和胶体碳酸钙。

通过采用上述技术方案，胶体碳酸钙和硫酸钡可以均匀的分散在油墨中，并且在油墨中以悬浮状态存在，不会发生沉降。在胶体碳酸钙的外部和硫酸钡的外部包裹脂肪酸钾皂，并且其表面呈多孔结构，脂肪酸钾皂容易吸附在胶体碳酸钙和硫酸钡表面，在胶体碳酸钙和硫酸钡表面形成一层胶质层。同时脂肪酸钾皂具有消泡的功能，可以有效降低油墨中的气泡。

进一步，所述引发剂为二甲苯。

通过采用上述技术方案，提高改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的接枝反应，保持胶印油墨附着力不变，增大胶印油墨的断裂拉伸率。

本申请的目的还在于提供一种胶印油墨得制备方法，采用该制备方法制备而得胶印油墨具有粘结力强，减少油墨印刷过程中飞墨的优点。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种胶印油墨的制备方法，包括如下步骤：

(1)将聚丙烯酸酯改性环氧树脂、聚乙烯蜡、导电剂、填充料混合均匀：

(2)将大豆油、桐油、矿油、连结料混合均匀：

(3)将步骤(2)中的混合料分多次加入步骤(1)中的混合料并混合均匀，得胶印油墨。

通过采用上述技术方案，将改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂混合，通过引发剂的作用，加速改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的接枝反应制得接枝共聚物，然后通过填充料和连结料的作用，将聚乙烯蜡和导电剂混合至接枝共聚物中，增加油墨的韧性，使得胶印油墨具有良好的抗冲击性能、优良的透明度和极强的粘结性。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

第一、本申请中以改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂接枝共聚形成接枝共聚物，使胶印油墨固化速度快、粘度高；通过在胶印油墨中加入的大豆油和桐油提高油墨的传递性和转移性，减少飞墨现象，从而提高该胶印油墨的粘结力，减少油墨印刷过程中飞墨；

第二、通过本申请的方法制得改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液：并通过改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液以及其他原料制得胶印油墨。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

表1实施例1-7胶印油墨的原料组成

上述实施例1-7按下述制备方法制备：

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：在氮气条件下，将二元醇、氟烯烃加入烯丙基醚丙烯酸酯内，反应在120℃的温度下搅拌进行，后加入催化剂，反应在100℃的温度下搅拌进行，反应时间为7小时，得到的混合物在盐酸中中和到pH值＝7，得改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：在氮气条件下，将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂混合，加热并搅拌升温到120℃，并在2小时内以一定的速度向改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的混合料中滴加二甲苯，同时升温到150℃，保温反应3 小时，然后降温到80℃，调节pH值＝7，保温反应1小时，得聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液。

胶印油墨的制备：

(1)将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液、聚乙烯蜡、导电剂、填充料，加热并搅拌升温到 110℃，保温反应4小时，转速为400r/min，然后降温到50℃，调节pH值＝7，保温反应1小时，得到预混料。其中，导电剂选用炭黑，炭黑的粒径为16-20nm；填充料为脂肪酸钾皂、硫酸钡、胶体碳酸钙按表1配比混合搅拌制得；

(2)将大豆油、桐油、矿油、聚乙醇缩丁醛树脂混合搅拌15min，制得混合料；

(3)将混合料分四次加入预混料中，混合搅拌2小时，转速为400r/min，制得胶印油墨。

实施例8：原料配比同实施例3。

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：在氮气条件下，将新戊二醇、氟乙烯加入烯丙基醚丙烯酸酯内，反应在60℃的温度下搅拌进行，后加入氢氧化钠，反应在50℃的温度下搅拌进行，反应时间为4小时，得改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：在氮气条件下，将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂混合，加热并搅拌升温到60℃，并在2小时内以一定的速度向改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的混合料中滴加二甲苯，同时升温到100℃，保温反应1小时，然后降温到80℃，保温反应1小时，得聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液。

胶印油墨的制备：

(1)将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液、聚乙烯蜡、导电剂、填充料，加热并搅拌升温到 110℃，保温反应4小时，转速为200r/min，然后降温到50℃，保温反应1小时，得到预混料；

(2)将大豆油、桐油、矿油、聚乙醇缩丁醛树脂混合搅拌15min，制得混合料；

(3)将混合料分四次加入预混料中，混合搅拌2小时，转速为400r/min，制得胶印油墨。

实施例9：原料配比同实施例3。

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：在氮气条件下，将新戊二醇、氟乙烯加入烯丙基醚丙烯酸酯内，反应在60℃的温度下搅拌进行，后加入氢氧化钠，反应在50℃的温度下搅拌进行，反应时间为4小时，得到的混合物在盐酸中中和到pH值＝7，得改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：在氮气条件下，将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂混合，加热并搅拌升温到60℃，并在2小时内以一定的速度向改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的混合料中滴加二甲苯，同时升温到100℃，保温反应1小时，然后降温到80℃，调节pH值＝8，保温反应1小时，得聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液。

胶印油墨的制备：

(1)将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液、聚乙烯蜡、导电剂、填充料，加热并搅拌升温到110℃，保温反应4小时，转速为200r/min，然后降温到50℃，调节pH值＝8，保温反应1小时，得到预混料；

(2)将大豆油、桐油、矿油、聚乙醇缩丁醛树脂混合搅拌15min，制得混合料；

(3)将混合料分四次加入预混料中，混合搅拌2小时，转速为400r/min，制得胶印油墨。

实施例10：与实施例3相比，实施例10的原料配比的区别仅在于导电剂的不同，且实施例10的导电剂包含重量比为2:3的石墨和炭黑混合制得，其中石墨的粒径为30-60nm。

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：在氮气条件下，将新戊二醇、氟乙烯加入烯丙基醚丙烯酸酯内，反应在120℃的温度下搅拌进行，后加入氢氧化钠，反应在100℃的温度下搅拌进行，反应时间为4小时，得到的混合物在盐酸中中和到pH值＝7，得改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：在氮气条件下，将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂混合，加热并搅拌升温到120℃，并在向改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂的混合料中一次性滴加二甲苯，同时升温到150℃，保温反应3小时，然后降温到80℃，调节pH值＝7，保温反应1小时，得聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液。

胶印油墨的制备：

(1)将得到的改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液、聚乙烯蜡、导电剂、填充料，加热并搅拌升温到 110℃，保温反应4小时，转速为200r/min，然后降温到50℃，调节pH值＝7，保温反应1小时，得到预混料；

(2)将大豆油、桐油、矿油、聚乙醇缩丁醛树脂混合搅拌15min，制得混合料；

(3)将混合料分四次加入预混料中，混合搅拌2小时，转速为400r/min，制得胶印油墨。

对比例1：

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：与实施例3的区别在于未加入新戊二醇。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：同实施例3。

胶印油墨的制备：同实施例3。

对比例2：

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：与实施例3的区别在于未加入氟乙烯。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：同实施例3。

胶印油墨的制备：同实施例3。

对比例3：

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：与实施例3的区别在于未加入改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液。

胶印油墨的制备：同实施例3。

对比例4：

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：同实施例3。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：同实施例3。

胶印油墨的制备：与实施例3的区别在于未加入聚乙醇缩丁醛树脂。

对比例5：一种胶印油墨的制备方法如下：

改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液的制备：同实施例3。

聚丙烯酸酯改性环氧树脂乳液的制备：同实施例3。

胶印油墨的制备：与实施例3的区别在于未加入导电剂。

对于实施例1-10和对比例1-5提供的胶印油墨进行性能检测，检测结果见表2。

着色力根据GB/T14624.2-2008标准规定进行测试、粘度根据GB/T14624.5-1993标准规定进行测试、飞墨情况根据QB566-83标准规定进行测试、结膜干燥情况根据 GB/T14624.4-2008标准规定进行测试。

耐摩擦的检测方法：将印刷有油墨的纸张裁至大小相同后，通过对摩擦仪设定为4磅砝码，速度42-46次/分钟，并摩擦400，观察是否掉色；

表面电阻(Ω/cm²)测试，采用表面电阻率测试仪检测。

表2

由表2的结果表明，本申请的胶印油墨，附着力高、粘结性强、固化速度快、耐磨性好，能够满足对胶印油墨制作的粘度和韧性的要求。与对比例3相比，实施例1-10提供的胶印油墨在粘度、附着力、固化速度、耐磨性以及导电性中都有突出的性能，尤其是实施例3-4中粘度、着色度以及固化速度等性能与实施例1、实施例2、实施例5-10相比较好。通过实施例3和对比例1-5相比，实施例3中的着色力、结膜干燥、耐腐蚀性等性能更突出；通过实施例3和对比例1-2相比，当未添加新戊二醇或未添加氟乙烯，虽然表面电阻和结膜干燥性能没有突出的影响，但是着色力、粘度、耐磨性无法达到实施例3中的着色力、粘度、耐磨性等性能的水平；通过实施例3和对比例4-5相比，当未添加聚乙醇缩丁醛树脂或未添加导电剂，虽然着色力性能上没有突出的影响，但是粘度、耐磨性无法达到实施例3中的粘度、耐磨性等性能的水平。因此，同时加入氟乙烯、烯丙基醚丙烯酸酯、二元醇后得到改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液，通过氟乙烯、烯丙基醚丙烯酸酯、二元醇的协同作用，提高了改性多元醇- 丙烯酸脂共聚乳液的粘度、韧性；通过改性多元醇-丙烯酸脂共聚乳液和环氧树脂接枝共聚，提高了环氧树脂的着色力、粘度、韧性、耐腐蚀性、固化速度；通过导电剂的加入增加油墨整体的导电性能，减少电荷集中，提高油墨的粘稠度；从而提高该胶印油墨的粘结性、耐腐蚀性，并减少胶印油墨在印刷过程中飞墨。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。