[发明专利]一种用于PVC薄膜的水性油墨及其制备方法

说明书

本发明提供了一种应用于PVC薄膜印刷的水性油墨及其制备方法，所述水性油墨采用改性的聚氨酯丙烯酸酯乳液、改性的颜料、各种助剂以及溶剂混合反应制备。其中聚氨酯丙烯酸酯乳液30‑40份、颜料20‑30份、助剂5‑10份以及溶剂30‑40份；聚氨酯丙烯酸酯乳液通过机硅烷和丙烯酸树脂进行改性；颜料采用间羧基苯磺酸钠以及偶联剂进行改性。所制得的水性油墨主要用于PVC薄膜的印刷，具有强附着力及高耐色牢度，同时耐紫外光性能强、不易分解、耐高温，在使用去离子水及乙醇作为溶剂，同时使用低毒甚至无毒的原料制备水性油墨，减少水性油墨在制备及使用过程中VOC的排放，减少对环境的污染，更加环保。

技术领域

本发明涉及一种用于PVC薄膜的水性油墨及其制备方法，属于水性油墨印染技术领域。

背景技术

水性油墨由于本身的水溶剂特点而具有不同于其他油墨的一些特点，具有如下优点：绿色环保，水性油墨不使用有机挥发性溶剂，几乎不含有挥发性有机物（VOC）。这大大改善了油墨制造和印刷操作环境，保证了操作工人和终端产品使用者的身体健康；印刷特性，水性油墨比较稳定，不容易腐蚀版辊，印刷后版辊容易清洗，并且适用于大多数印刷方式；安全性，水性油墨不含有机溶剂，水性体系比较稳定，不会发生燃烧着火等安全问题。

近年来，基于现有技术中对于水性油墨的研究及相关文献报道，仍然有很多的缺陷未曾解决，如水性油墨不可避免会出现色牢度差，附着力差等问题，同时水性油墨在制备过程中使用的高分子材料，释放缓慢，尽管浓度大幅降低，但是缓慢释放造成的VOC累积造成的气味影响还是不容忽略。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于PVC薄膜的水性油墨及其制备方法，旨在改善水性油墨的附着力、延长使用寿命以及保护环境。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种水性油墨，按物质的量占比，其组分包括：聚氨酯丙烯酸酯乳液30-40份、颜料20-30份、助剂5-10份以及溶剂30-40份；

所述聚氨酯丙烯酸酯乳液经过有机硅烷和丙烯酸树脂改性。

进一步的，所述经过有机硅烷和丙烯酸树脂改性的聚氨酯丙烯酸酯乳液制备原料包括聚氨酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯。

进一步的，所述丙烯酸树脂是由丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类及其他烯属单体共聚制得。

进一步的，所述聚氨酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯在引发剂的作用与有机硅烷、丙烯酸树脂发生交联反应，所述聚氨酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、有机硅烷、丙烯酸树脂的摩尔比为1:1:1:2～4:3～6。

进一步的，所述颜料为改性颜料，所述改性颜料由普通颜料、间羧基苯磺酸钠以及偶联剂在以乙醇为溶剂的条件下反应制得。

进一步的，所述助剂包括稳定剂、冲淡剂、阻滞剂、消泡剂、pH调节剂和/或清洗剂。

进一步的，所述溶剂为去离子水和含碳原子数为C2-C4的醇类混合物，其中含碳原子数为C2-C4的醇类混合物占总溶剂质量的2-5%。

另一方面，本发明还提供了制备上述水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

制备改性聚氨酯丙烯酸酯乳液：将聚氨酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯在引发剂的作用下与有机硅烷、丙烯酸树脂混合搅拌发生交联反应，待制得改性聚氨酯丙烯酸酯乳液；

制备改性颜料：将普通颜料、间羧基苯磺酸钠以及偶联剂研磨后混合加入乙醇中，搅拌均匀后形成乳液，烘干后得到改性颜料；

制备水性油墨：按照各组分物质的量占比称取个组分，在溶剂中加入改性聚氨酯丙烯酸酯乳液、改性颜料以及各种助剂，混合后，持续搅拌一定时间，控制混合液粘度以及控制pH值在8-9.5之间，制得水性油墨。

本发明还公开了将上述制备得到的水性油墨用于印刷PVC薄膜的应用。