一種環(huán)保水性光油及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種環(huán)保水性光油，由以下原料組成：有機(jī)硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液，苯乙烯-丙烯酸酯乳液，水性溶劑，硅氧烷，有機(jī)硅爽滑劑，蠟漿，蜂膠。本發(fā)明還提供一種環(huán)保水性光油的制備方法，步驟如下：（1）常溫?cái)嚢韪男员揭蚁?丙烯酸酯乳液；（2）加苯乙烯-丙烯酸酯乳液，常溫?cái)嚢?；?）加水性溶劑、有機(jī)硅爽滑劑、蠟漿和蜂膠；（4）加入硅氧烷常溫分散；（5）檢驗(yàn)包裝。采用本發(fā)明可以提高環(huán)保性能，同時(shí)簡(jiǎn)化工藝流程，降低化學(xué)制劑含量，提高光澤，提高耐磨性。
【專利說(shuō)明】一種環(huán)保水性光油及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水性油墨領(lǐng)域，特別是涉及一種環(huán)保水性光油及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人類社會(huì)文明的發(fā)展，對(duì)油墨的需求量是越來(lái)越大，各種印刷材料，包裝印刷 產(chǎn)品等鋪滿了市場(chǎng)，同時(shí)，對(duì)油墨品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，在環(huán)境污染日益劇烈的今天，環(huán) 保型油墨也受到人們的矚目，由于不會(huì)向大氣散發(fā)揮發(fā)性有機(jī)氣體V0C，水性油墨正在逐漸 取代溶劑型油墨的地位。水性上光油作為一種新興的綠色環(huán)保印刷材料，其環(huán)保性、安全性 不言而喻。以目前水性上光油所達(dá)到的技術(shù)水平而言，取代溶劑型上光油已不是問(wèn)題，但是 由于溶劑型上光油生產(chǎn)歷史較長(zhǎng)，技術(shù)已很成熟，價(jià)格較低，而且印刷企業(yè)也適應(yīng)了這種工 藝，加之國(guó)家環(huán)保立法相對(duì)滯后，其在市場(chǎng)上仍將存在一段時(shí)間。UV上光油由于同屬于環(huán) 保材料，在技術(shù)上也有許多特性，因此，水性上光油不可能將其完全替代，會(huì)呈現(xiàn)并行發(fā)展 的態(tài)勢(shì)。水性上光油作為一種新型的印刷材料，正處于市場(chǎng)的培育期和發(fā)展期，技術(shù)發(fā)展日 新月異。同時(shí)由于水性上光油中的主要原材料國(guó)產(chǎn)化程度不斷提高，生產(chǎn)成本將不斷下降， 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力將不斷增強(qiáng)。在今后一段時(shí)間，水性上光油這一綠色環(huán)保印刷材料，必將由弱到 強(qiáng)，成為印刷品表面整飾市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。上光油消耗量巨大，今后每年將以30%的速度遞 增。水性上光油主要由主劑、溶劑、輔助劑三大類組成，具有無(wú)色，無(wú)味、透明感強(qiáng)且無(wú)毒、無(wú) 有機(jī)揮發(fā)物，成本低，來(lái)源廣等特點(diǎn)，是其它溶劑性上光油所無(wú)法相比的。如果加入其它主 劑和助劑，還可具有良好的光澤性，耐磨性和耐化學(xué)藥品性，經(jīng)濟(jì)衛(wèi)生，對(duì)包裝印刷尤為適 合。
[0003] 中國(guó)專利CN102102311B公開了一種柔版印刷水性光油及其制備方法，由苯丙樹 月旨、純丙乳液、苯丙乳液、添加劑和去離子水組成，具有耐磨性優(yōu)異、干燥速度快的特點(diǎn)，但 是質(zhì)量的好壞完全取決于添加劑的質(zhì)量，且環(huán)保性能不高，添加劑并不環(huán)保。中國(guó)專利 CN103666154A公開了一種絲印水性光油及其制備方法，由丙烯酸乳液、丙烯酸樹脂液、水性 溶劑、蠟乳液、流平劑、潤(rùn)濕劑、滲透劑和消泡劑組成，具有高光、耐磨的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)環(huán)境略 有污染，成本高。中國(guó)專利CN103408994A公開了一種水性光油及其制備方法，由水性聚氨 酯樹脂、消泡劑、水性丙烯酸樹脂、水性蠟乳液和溶劑組成，有很好的柔韌性能，但是耐磨性 和光澤度不高。中國(guó)專利CN102517982B公開了一種瓦楞紙箱用防水高光的水性光油及其 制備方法，由有機(jī)硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯樹脂液、高光蠟乳液、防 水蠟乳液、水和消泡劑責(zé)成，適用于瓦楞紙箱的上光，具有防水、高光澤和抗磨性能，但是不 太穩(wěn)定，壽命短。中國(guó)專利CN101906735B公開了一種啤酒紙箱用水性光油及其制備方法， 由改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、抗磨蠟漿、消泡劑、防腐劑和異丙醇 組成，具有高防滑、抗磨、抗粘連、防水性能，但是添加劑并不環(huán)保，影響環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決水性光油化學(xué)制劑含量高，工藝流程復(fù)雜，環(huán)保性能低的問(wèn)題，我們提出 了一種環(huán)保水性光油及其制備方法，采用本發(fā)明可以提高環(huán)保性能，同時(shí)簡(jiǎn)化工藝流程，降 低化學(xué)制劑含量，提高光澤，提高耐磨性。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種環(huán)保水性光油，由以下重量百分比的原料組成：有機(jī) 硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液6(Γ80%，苯乙烯-丙烯酸酯乳液1(Γ20%，水性溶劑4~10%，硅 氧烷0. 05?0. 2%，有機(jī)硅爽滑劑0. 1?0. 5%，蠟漿：Γ10%，蜂膠0. 01?0. 05%。有機(jī)硅具有優(yōu)良 的耐高低溫、耐紫外線和耐紅外輻射、耐氧化降解等性能，用有機(jī)硅對(duì)苯丙乳液進(jìn)行改性， 可以明顯提高其耐候性、保光性、彈性和耐久性等。苯乙烯-丙烯酸酯乳液是由苯乙烯和丙 烯酸酯單體經(jīng)乳液共聚而得，優(yōu)點(diǎn)有：（1)水作介質(zhì)，價(jià)廉安全。膠乳粘度低，有利于攪拌傳 熱、輸送和連續(xù)生產(chǎn)；（2)聚合速率快，同時(shí)產(chǎn)物分子量高，聚合可以在較低的溫度下進(jìn)行； (3)有利于膠乳的直接使用和環(huán)境友好的產(chǎn)品的生產(chǎn)，如水乳漆，粘結(jié)劑，紙張，皮革，織物 處理劑等。硅氧烷對(duì)熱和化學(xué)試劑穩(wěn)定，不被水潤(rùn)濕，突出的耐老化性能、優(yōu)異的疏水性與 電絕緣性，用作防火劑、潤(rùn)滑劑、防潮劑、消泡劑。有機(jī)硅爽滑劑是一種超高分子量有機(jī)硅滑 爽劑和流平劑，它與丙烯酸樹脂和聚氨酯樹脂相容，主要用以改善PU涂層或丙烯酸涂層的 手感、耐磨性、潑水性、流平性等，具有優(yōu)良的爽滑性能；柔軟的手感；優(yōu)異的耐磨性和耐刮 擦性；優(yōu)異的防水性，增加防污效果；還能防結(jié)霜。蠟漿主要用于提高耐磨性和高光度。蜂 膠是蜜蜂從植物芽孢或樹干上采集的樹脂，將其混入其上腭腺、蠟腺的分泌物加工而成的 一種具有芳香氣味的膠狀固體物，經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐證明，蜂膠的加入能有效提高乳膠的粘結(jié) 性能，提高蠟漿的耐磨性和高光度，同時(shí)也有消泡功能。
[0006] 優(yōu)選地，上述改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液為一種Tg值為-KT-30°C、酸值為 50mgK0H/g、固含量為45?50%的成膜乳液。
[0007] 優(yōu)選地，上述苯乙烯-丙烯酸酯乳液為一種Tg值為9(TllO°C，酸值為220mgK0H/ g，固含量為35?40%的水溶性樹脂。
[0008] 優(yōu)選地，上述水性溶劑由以下重量百分比的原料組成：水4(Γ60%，乙醇、甲醇、異 丙醇中的至少一種40?60%。
[0009] 優(yōu)選地，上述蠟漿由以下重量百分比的原料組成：石蠟乳液8(Γ90%，改性聚乙烯 蠟5~15%，蜂蠟1~5%。石蠟乳液是包括石油蠟在內(nèi)的各種蠟經(jīng)物理改性制成的一種含蠟含 水的均勻流體，是由石蠟與幾種不同種類、性能的乳化劑及適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)劑經(jīng)乳化反應(yīng)制成 的固-油-水多相分散體系的穩(wěn)定乳狀液，抗酸、抗堿、耐硬水、水溶性強(qiáng)、乳液穩(wěn)定，任意比 例水稀釋不分層、不破乳、不結(jié)塊、保質(zhì)期長(zhǎng)、固含量高、分散性好。改性聚乙烯蠟是聚乙烯 蠟通過(guò)后續(xù)加工通人氧氣制的，俗稱氧化聚乙烯蠟，因其分子鏈上帶有一定量的極性基團(tuán)， 所以相容性較好，它不但有聚乙烯蠟的外部潤(rùn)滑作用，同時(shí)具備內(nèi)部潤(rùn)滑作用，為一類性能 優(yōu)良的新型潤(rùn)滑劑。蜂蠟是工蜂腹部下面四對(duì)蠟腺分泌的物質(zhì)。其主要成分有：酸類、游離 脂肪酸、游離脂肪醇和碳水化合物。此外，還有類胡蘿卜素、維生素 Α、芳香物質(zhì)等。經(jīng)多次 實(shí)踐證明，蜂蠟的加入能提高石蠟乳液的特性，提高潤(rùn)滑作用，抗磨性，以及穩(wěn)定性。
[0010] 優(yōu)選地，上述蜂蠟和蜂膠的純度大于99. 5%。
[0011] 本發(fā)明還提供一種環(huán)保水性光油的制備方法，步驟如下： (1) 將改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入攪拌機(jī)中，常溫?cái)嚢鑿V4小時(shí)；充分分散； (2) 加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液，常溫?cái)嚢鑿V4小時(shí)； (3) 加入水性溶劑、有機(jī)硅爽滑劑、蠟漿和蜂膠，常溫?cái)嚢?(Γ60分鐘； (4) 加入娃氧燒，常溫分散5~30分鐘； (5) 檢驗(yàn)包裝。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明可以提高環(huán)保性能，同時(shí)簡(jiǎn)化工 藝流程，降低化學(xué)制劑含量，提高光澤，提高耐磨性。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例，更具體地說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限 于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通或改變都落入本發(fā)明保護(hù)范圍；且下 述實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0014] 實(shí)施例1 : 一種環(huán)保水性光油，由以下重量百分比的原料組成：有機(jī)硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳 液70%，苯乙烯-丙烯酸酯乳液15%，水性溶劑8. 69%，硅氧烷0. 1%，有機(jī)硅爽滑劑0. 2%，蠟漿 6%，蜂膠 0. 01%。
[0015] 其中水性溶劑由以下重量百分比的原料組成：水50%，異丙醇50%。
[0016] 其中蠟漿由以下重量百分比的原料組成：石蠟乳液85%，改性聚乙烯蠟10%，蜂蠟 5% 〇
[0017] 其制備方法步驟如下： (1) 將改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入攪拌機(jī)中，常溫?cái)嚢?小時(shí)； (2) 加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液，常溫?cái)嚢?小時(shí)； (3) 加入水性溶劑、有機(jī)硅爽滑劑、蠟漿和蜂膠，常溫?cái)嚢?0分鐘； (4) 加入硅氧烷，常溫分散10分鐘； (5) 檢驗(yàn)包裝，取本方法制得的水性光油，用油墨展色儀在未上光油的牛皮紙盒白卡紙 上展一層薄光油，待光油涂層充分干燥后，分別進(jìn)行光澤、耐水性、抗磨性和抗粘性的測(cè)試。
[0018] 實(shí)施例2: 一種環(huán)保水性光油，由以下重量百分比的原料組成：有機(jī)硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳 液70%，苯乙烯-丙烯酸酯乳液15%，水性溶劑8. 65%，硅氧烷0. 1%，有機(jī)硅爽滑劑0. 2%，蠟漿 6%，蜂膠 0. 05%。
[0019] 其中水性溶劑、蠟漿及制備步驟與實(shí)施例1相同。
[0020] 實(shí)施例3 : 一種環(huán)保水性光油，由以下重量百分比的原料組成：有機(jī)硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳 液70%，苯乙烯-丙烯酸酯乳液15%，水性溶劑8. 69%，硅氧烷0. 1%，有機(jī)硅爽滑劑0. 2%，蠟漿 6%，蜂膠 0. 01%。
[0021] 其中蠟漿由以下重量百分比的原料組成：石蠟乳液89%，改性聚乙烯蠟10%，蜂蠟 1%〇
[0022] 其中水性溶劑及制備步驟與實(shí)施例1相同。
[0023] 實(shí)施例4 : 一種環(huán)保水性光油，由以下重量百分比的原料組成：有機(jī)硅改性苯乙烯-丙烯酸酯乳 液70%，苯乙烯-丙烯酸酯乳液15%，水性溶劑8. 65%，硅氧烷0. 1%，有機(jī)硅爽滑劑0. 2%，蠟漿 6%，蜂膠 0. 05%。
[0024] 其中水性溶劑、蠟漿及制備步驟與實(shí)施例3相同。
[0025] 對(duì)比例： 市購(gòu)水性光油。
[0026] 測(cè)試方法： 光澤：參照國(guó)標(biāo)《GB/T 13217. 2-2009液體油墨光澤檢測(cè)方法》檢測(cè)，采用TASCO光澤 度計(jì)進(jìn)行測(cè)試。
[0027] 耐水性：將Iml水滴于已上光紙張表面，計(jì)算被水浸透時(shí)間。
[0028] 抗磨性：Sutherland 2000 摩擦儀，4 鎊壓力，Speed4, 200 來(lái)回。
[0029] 抗粘性：Specac6000測(cè)粘儀，2T壓力、30°C、30分鐘。
[0030] 測(cè)試結(jié)果如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)保水性光油，其特征在于，由以下重量百分比的原料組成： 改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液6(T80%， 苯乙烯-丙烯酸酯乳液1(T20%， 水性溶劑4~10%， 硅氧烷0. 05?0. 2%， 有機(jī)硅爽滑劑0. 1?0. 5%， 蠟漿:T10%， 蜂膠 0? 01 ?0? 05%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保水性光油，其特征在于，所述改性苯乙烯-丙烯酸酯乳 液為一種Tg值為-1(T-30°C、酸值為50mgK0H/g、固含量為45?50%的成膜乳液。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保水性光油，其特征在于，所述苯乙烯-丙烯酸酯乳液為 一種Tg值為9(TllO°C，酸值為220mgK0H/g，固含量為35?40%的水溶性樹脂。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保水性光油，其特征在于，所述水性溶劑由以下重量百 分比的原料組成： 水40?60%， 乙醇、甲醇、異丙醇中的至少一種4(T60%。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保水性光油，其特征在于，所述蠟漿由以下重量百分比 的原料組成： 石錯(cuò)乳液80?90%， 改性聚乙烯蠟5?15%， 蜂蠟1?5%。
6. 如權(quán)利要求1和5所述的一種環(huán)保水性光油，其特征在于，所述蜂蠟和蜂膠的純度大 于 99. 5%。
7. -種環(huán)保水性光油的制備方法，其特征在于，步驟如下： (1) 將改性苯乙烯-丙烯酸酯乳液加入攪拌機(jī)中，常溫?cái)嚢鑿V4小時(shí)； (2) 加入苯乙烯-丙烯酸酯乳液，常溫?cái)嚢鑿V4小時(shí)； (3) 加入水性溶劑、有機(jī)硅爽滑劑、蠟漿和蜂膠，常溫?cái)嚢?(T60分鐘； (4) 加入娃氧燒，常溫分散5~30分鐘； (5) 檢驗(yàn)包裝。
【文檔編號(hào)】C09D11/107GK104387844SQ201410509459
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】楊俊波, 楊志德 申請(qǐng)人:長(zhǎng)興艾飛特塑料科技有限公司