本發(fā)明涉及水性墨，尤其涉及一種薄膜用純水性墨及其制備方法和在凹版印刷和柔版印刷中的應用。

背景技術(shù)：

1、水性油墨簡稱為水墨，目前水性油墨與油性油墨在印刷行業(yè)中都有廣泛的應用，它們各自具有獨特的優(yōu)點和缺點，并且存在顯著的區(qū)別。油性油墨優(yōu)點有：(1)色彩表現(xiàn)優(yōu)異，油性油墨能夠?qū)崿F(xiàn)鮮艷的色彩和高飽和度，適合高品質(zhì)印刷需求(2)附著力強，在多種表面材料上都有良好的附著性能，尤其是在紙張和某些塑料上；(3)耐候性強：干燥后的油性油墨對濕度、溫度變化具有較強的耐受力，適合戶外應用。但是油性油墨存在環(huán)保性差、清洗麻煩等問題，油性油墨使用過程中產(chǎn)生的voc對環(huán)境和人體健康可能造成一定的影響，油性油墨的清洗工作較為復雜，常需使用專用的清洗劑。

2、與油性油墨相比，水性油墨的環(huán)保性強，其voc(揮發(fā)性有機化合物)含量極低，有助于降低對環(huán)境的負面影響，同時對人體的危害也較小，它不會損害油墨制造者和印刷操作者的健康，改善了環(huán)境質(zhì)量；水性油墨通常可以用水和肥皂清洗，方便維護設備，降低清洗成本；水性油墨墨性穩(wěn)定，不腐蝕版材，操作簡單，價格便宜，印后附著力好，抗水性強。但是水性油墨也存在缺點：(1)色彩表現(xiàn)相對較弱，在色彩深度和飽和度上，水性油墨不如油性油墨表現(xiàn)出色，尤其是在一些特殊材料上的應用；(2)耐候性較差，水性油墨的耐候性較弱，可能不適合戶外長時間使用：(3)附著力受限，在某些表面(如光面塑料)上的附著力不如油性油墨；(4)干燥速度受環(huán)境影響，雖然水性油墨干燥速度相對較快，但在濕度大的環(huán)境中干燥速度可能會減慢。

3、水性油墨與油性油墨主要區(qū)別在于溶劑的不同。油性油墨以有機溶劑(甲苯、二甲苯、工業(yè)酒精等)為溶劑。而水性油墨使用的溶劑是水和從voc名單中排除的乙醇等，可以大大降低voc的排放。但現(xiàn)有的水性油墨，油墨光澤不亮，豐滿度不好，耐候性、柔韌性和抗沖擊性較差，且不適合高速印刷。另現(xiàn)有技術(shù)中，水性油墨的黏度很難控制，黏度變化規(guī)律復雜，除常規(guī)因素外，還容易受ph值、少量的揮發(fā)組分和某些助劑的影響；黏度是指水墨的稠性，是表現(xiàn)水墨流動的一種指標；黏度過大會造成流動性差、干燥慢；黏度低水墨的流動性好、干燥快、墨層薄、用墨量少，但水墨黏度過低，則色粉含量要求要高，在印刷過程中，黏度過低會造成色淺；由于黏度直接影響油墨轉(zhuǎn)移性和印刷品的質(zhì)量，為此，對油墨的黏度控制相當重要。

4、中國專利cn108659612a公開了一種水性油墨，采用苯乙烯改性聚丙烯酸酯，制得附著性和穩(wěn)定性優(yōu)異的油墨。中國專利cn107286303a的專利公開了一種丙烯酸改性聚氨酯油墨的制備方法，解決了一般水性聚氨酯油墨在塑料基材的附著力問題，但以上專利在制備樹脂過程中都會引入有機溶劑(如氨水、乙醇、丙酮等)來降低油墨粘度，克服基體樹脂易團聚、成膜慢等缺陷。引入有機溶劑必然會帶來環(huán)境污染，無法制備出真正的純水性油墨。因此，提供一種不含有機溶劑、可在薄膜上印刷的純水性油墨是現(xiàn)有技術(shù)亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜用純水性墨及其制備方法和在凹版印刷和柔版印刷中的應用，本發(fā)明提供的薄膜用純水性墨不含有機溶劑，可在薄膜上印刷，適用于凹版印刷和柔版印刷。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種薄膜用純水性墨，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料制備得到：丙烯酸水溶性樹脂22～55份，顏料10～20份，填充料8～14份，分散劑1～3份，消泡劑0.08～0.24份，丙烯酸偶聯(lián)劑2～6份，表面活性劑1～3份，水10～35份。

4、優(yōu)選地，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料制備得到：丙烯酸水溶性樹脂25～50份，顏料12～18份，填充料10～13份，分散劑1.5～2.5份，消泡劑0.10～0.22份，丙烯酸偶聯(lián)劑3～5份，表面活性劑1.5～2.5份，水12～32份。

5、優(yōu)選地，所述丙烯酸水溶性樹脂，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料制備得到：甲基丙烯酸異冰片酯20～35份，甲基丙烯酸正丁酯10～25份，丙烯酸異辛酯10～15份，丙烯酸5～10份，對異丁基苯乙烯4～7份，引發(fā)劑0.2～0.4份。

6、優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。

7、優(yōu)選地，所述丙烯酸水溶性樹脂的制備方法，包括：將丙烯酸異辛酯、丙烯酸、對異丁基苯乙烯和引發(fā)劑混合，升溫至70～90℃，在攪拌條件下加入甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸正丁酯，升溫至130～150℃，進行聚合反應2～4h，得到丙烯酸水溶性樹脂。

8、優(yōu)選地，所述消泡劑為非有機硅消泡劑；所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉；所述分散劑為乙二醇硬脂酸酯。

9、優(yōu)選地，所述丙烯酸偶聯(lián)劑為kh-450水性硅烷偶聯(lián)劑、kh560硅烷偶聯(lián)劑、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、丙烯酰氧基三異丙基硅烷中的一種或多種。

10、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述薄膜用純水性墨的制備方法，包括以下步驟:

11、將水、顏料和填充料混合后，經(jīng)第一次攪拌處理，得到混合料；

12、向所述混合料中加入表面活性劑和分散劑，經(jīng)第二次攪拌處理，再加入丙烯酸偶聯(lián)劑，經(jīng)研磨處理，再加入消泡劑混合均勻，得到薄膜用純水性墨。

13、優(yōu)選地，所述研磨處理的時間為2～4h，所述研磨處理的溫度為25～40℃，所述研磨處理的轉(zhuǎn)速為1000～1500r/min。

14、本發(fā)明還提供了一種薄膜用純水性墨在凹版印刷和柔版印刷中的應用，所述薄膜用純水性墨為上述技術(shù)方案所述薄膜用純水性墨或所述制備方法制備的薄膜用純水性墨。

15、本發(fā)明提供了一種薄膜用純水性墨，利用一定量的丙烯酸水溶性樹脂作為連接料，在純水性墨中發(fā)揮著顏料分散與穩(wěn)定、提升印刷品質(zhì)、改善流動性與潤濕性的作用，且環(huán)保；添加一定量的顏料和填充料賦予顏色；利用分散劑維持顏料和填充料的穩(wěn)定性，防止二者凝聚和沉淀，從而保持純水性墨的質(zhì)量和性能，增加純水性墨的貯藏穩(wěn)定性，同時分散劑可以調(diào)節(jié)粘度，提高純水性墨的流動性，使其更容易被均勻涂布在承印物上；消泡劑能抑制泡沫的形成，避免氣泡對純水性墨性能造成不良影響，顯著提高純水性墨的涂覆性能，提高純水性墨的濕潤性和流動性，更容易涂覆在基材上，并能夠形成均勻的涂膜，減少印刷瑕疵，提高印刷質(zhì)量和效率；丙烯酸偶聯(lián)劑能提高純水性墨中各組分之間的相容性，增強純水性墨與承印物之間的附著力，改善分散性，能夠?qū)㈩伭匣蚱渌腆w顆粒更有效地分散在純水性墨中，減少顆粒的團聚和沉淀，提高純水性墨的均勻性和穩(wěn)定性，提升純水性墨的耐候性和耐水性；表面活性劑能夠降低純水性墨的表面張力，增強純水性墨的穩(wěn)定性，防止顏料或其他固體顆粒的團聚和沉淀，最終得到不含有機溶劑的可在薄膜上印刷的適用于凹版印刷和柔版印刷的純水性墨。

技術(shù)特征：

1.一種薄膜用純水性墨，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料制備得到：丙烯酸水溶性樹脂22～55份，顏料10～20份，填充料8～14份，分散劑1～3份，消泡劑0.08～0.24份，丙烯酸偶聯(lián)劑2～6份，表面活性劑1～3份，水10～35份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜用純水性墨，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料制備得到：丙烯酸水溶性樹脂25～50份，顏料12～18份，填充料10～13份，分散劑1.5～2.5份，消泡劑0.10～0.22份，丙烯酸偶聯(lián)劑3～5份，表面活性劑1.5～2.5份，水12～32份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜用純水性墨，其特征在于，所述丙烯酸水溶性樹脂，按質(zhì)量份數(shù)計，包括以下原料制備得到：甲基丙烯酸異冰片酯20～35份，甲基丙烯酸正丁酯10～25份，丙烯酸異辛酯10～15份，丙烯酸5～10份，對異丁基苯乙烯4～7份，引發(fā)劑0.2～0.4份。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜用純水性墨，其特征在于，所述引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄膜用純水性墨，其特征在于，所述丙烯酸水溶性樹脂的制備方法，包括：將丙烯酸異辛酯、丙烯酸、對異丁基苯乙烯和引發(fā)劑混合，升溫至70～90℃，在攪拌條件下加入甲基丙烯酸異冰片酯和甲基丙烯酸正丁酯，升溫至130～150℃，進行聚合反應2～4h，得到丙烯酸水溶性樹脂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜用純水性墨，其特征在于，所述消泡劑為非有機硅消泡劑；所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉；所述分散劑為乙二醇硬脂酸酯。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜用純水性墨，其特征在于，所述丙烯酸偶聯(lián)劑為kh-450水性硅烷偶聯(lián)劑、kh560硅烷偶聯(lián)劑、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂、丙烯酰氧基三異丙基硅烷中的一種或多種。

8.權(quán)利要求1～7任一項所述薄膜用純水性墨的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:

9.權(quán)利要求8所述薄膜用純水性墨的制備方法，其特征在于，所述研磨處理的時間為2～4h，所述研磨處理的溫度為25～40℃，所述研磨處理的轉(zhuǎn)速為1000～1500r/min。

10.一種薄膜用純水性墨在凹版印刷和柔版印刷中的應用，其特征在于，所述薄膜用純水性墨為權(quán)利要求1～7任一項所述薄膜用純水性墨或權(quán)利要求8/9所述制備方法制備的薄膜用純水性墨。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種薄膜用純水性墨及其制備方法和在凹版印刷和柔版印刷中的應用，屬于純水性墨技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用丙烯酸水溶性樹脂作為連接料，以分散與穩(wěn)定顏料；利用表面活性劑降低純水性墨的表面張力，協(xié)同分散劑，防止顏料和填充料凝聚和沉淀，保持純水性墨的質(zhì)量和性能，增加純水性墨的貯藏穩(wěn)定性，同時分散劑調(diào)節(jié)粘度，提高純水性墨的流動性，使其更容易被均勻涂布在承印物上；消泡劑抑制泡沫的形成，顯著提高純水性墨的涂覆性能，能夠形成均勻的涂膜，提高印刷質(zhì)量和效率；丙烯酸偶聯(lián)劑能提高純水性墨中各組分之間的相容性，提高純水性墨的均勻性和穩(wěn)定性，最終得到不含有機溶劑的可在薄膜上印刷的適用于凹版印刷和柔版印刷的純水性墨。

技術(shù)研發(fā)人員：葉鑒,郭華明,楊淑娟,楊震
受保護的技術(shù)使用者：七彩新材料科技（河北）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24