專利名稱：一種水性金屬油墨及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油墨領(lǐng)域，具體地說是一種水性金屬油墨及其制備方法。
背景技術(shù)：
金屬油墨一直以來以油性為主，在膠印油墨、溶劑型油墨中用量很大。而水性金屬 油墨在應(yīng)用中存在以下方面的缺點其一，由于金屬顏料其本身性能的特點——活潑易被氧化變暗、變黑而失去金屬 光澤，特別是在堿性水基體系，金屬顏料更容易氧化變黑結(jié)塊，使得水性金屬油墨在應(yīng)用中 受到限制；其二，水性金屬顏料的包裹處理技術(shù)不夠成熟，金屬顏料不能夠被很好的包裹，那 么很容易被氧化；其三，在水性連接料的合成過程中，丙烯酸或甲基丙烯酸水溶性單體的效果不是 很好，但是卻一直找不到有效的水溶性單體來替代丙烯酸或甲基丙烯酸，因而長期不能達(dá) 到應(yīng)用水平。一直到上世紀(jì)九十年代，有研究人員發(fā)現(xiàn)了一種有效的水性抗氧化助劑，在水性 金屬油墨配制過程中加入一定份量，能緩解油墨的變暗和結(jié)塊速度，但經(jīng)過長時間印刷、貯 存后，其穩(wěn)定性依然不是很理想。水性金屬油墨通常用于柔版印刷技術(shù)領(lǐng)域上，但目前國內(nèi)使用的水性金銀墨樹脂 基本上是從國外進(jìn)口的，價格相當(dāng)昂貴。而國內(nèi)雖然也有生產(chǎn)水性金銀墨樹脂，價格也比較 便宜，但與國外同類產(chǎn)品相比，存在著穩(wěn)定性差、易沉淀、易變色的缺點，質(zhì)量始終不及進(jìn)口 的同類產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種穩(wěn)定性好、抗老化、附著力強(qiáng)的水性金屬油墨。本發(fā)明提供的水性金屬油墨，包含有金屬顏料、連接料、表面活性劑和聚乙烯微粉 蠟，所述金屬油墨包含下列重量份的組份金屬顏料20 --30%
水性樹脂分散體55 --65%
表面活性劑4 7%
聚乙烯微粉蠟1 3%
分散劑2 4%
抗氧化劑0. 2 0. 5%
消泡劑0. 1 0. 3%
去離子水3 10%
所述水性樹脂分散體選用零酸值且不含有硫化物和氧化物的水性丙烯液、水性聚氨酯樹脂、水性硅丙樹脂的中一種或其組合。優(yōu)選的，所述金屬顏料的細(xì)度在800目 1200目，金屬顏料表面經(jīng)處理，表面活性 劑將金屬顏料包裹。優(yōu)選的，所述金屬顏料為銅金粉、鋁銀粉中任意一種，銅金粉包括青金粉、紅金粉、 青紅金粉。優(yōu)選的，所述表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基酚醚硫 酸的銨鹽、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物中的一 種或其組合。優(yōu)選的，所述分散劑為聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亞胺衍生物、脂肪酸環(huán)氧乙烷的 加成物中一種或其組合。優(yōu)選的，所述抗氧化劑為帶長鏈的偶聯(lián)劑，其末端有金屬離子的蝥定基團(tuán)。更有選 的，抗氧化劑為單烷氧基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑、螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑、單烷氧基型鈦酸 酯類偶聯(lián)劑中的一種或其組合。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備所述水性金屬油墨的方法。本發(fā)明提供的制備水性金屬油墨的方法包括下列步驟A、制備水性金屬分散漿體按所述的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、表面活 性劑、分散劑、部分去離子水送入攪拌器，以300 500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，保持時間0. 5士0. 25 小時，然后加入金屬顏料，以900 1300rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散，保持時間1 士0. 25小時，制得 均勻水性金屬分散漿體；B、制成品按所述的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、聚乙烯微粉蠟、抗氧化 齊U、消泡劑、部分去離子水送入攪拌器，以300 500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，溫度控制在45°C以下， 保持時間0. 5士0. 25小時，然后將步驟A制得的水性金屬分散漿體送入攪拌器，以600 SOOrpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，保持時間0. 5士0. 25小時，調(diào)節(jié)粘度后，制得水性金屬油墨；所述步驟A和步驟B中所采用的水性樹脂分散體總和為100%，其總和占所有成分 的重量百分比為55 65%，所述步驟A和步驟B中所采用的去離子水總和為100%，其總 和占所有成分的重量百分比為3 7%。優(yōu)選的，步驟A所采用的水性樹脂分散體為水性樹脂溶液，其重量占水性樹脂分 散體溶液總量的30 40%，步驟B所述的水性樹脂分散體為水性聚合物乳液，其重量占水 性樹脂分散體溶液總量的60 70%。優(yōu)選的，攪拌過程中采用方鋼蝶形攪拌葉進(jìn)行攪拌。本發(fā)明的水性金屬油墨中除了采用常規(guī)用到的抗氧化劑，還采用了零酸值且不含 有硫化物和氧化物的水性樹脂分散體，這樣水性樹脂分散體就不會破壞金屬顏料表面的保 護(hù)層，避免了金屬裸露于空氣中被氧化的現(xiàn)象發(fā)生，從而增強(qiáng)了水性金屬油墨的穩(wěn)定性，緩 解油墨的變暗和結(jié)塊速度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的水性金屬油墨具有如下有益效果(1)穩(wěn)定性好、抗老化、易貯存，攻克了當(dāng)今水性金屬油墨中的金屬顏料容易被氧 化、水性金屬油墨容易結(jié)塊、變暗的難題；(2)成本大幅降低，與外國同等產(chǎn)品相比，成本降低30 % 40 %，性能卻與外國同 等產(chǎn)品一致，部分參數(shù)甚至還比國外同等產(chǎn)品的優(yōu)越，
(3)不易燃、不易爆，有機(jī)揮發(fā)物(VOC)的排放少，綠色環(huán)保；(4)對各類紙制品附著力強(qiáng)，顏色鮮艷，印刷適應(yīng)性能優(yōu)良，可以對各種紙張進(jìn)行 印刷，印刷設(shè)備容易清洗；(5)本發(fā)明提供的水性金屬油墨生產(chǎn)工藝簡單，所采用原料價格便宜，適用于規(guī)模
化生產(chǎn)。
具體實施例方式實施例1 5 采用銅金粉作為金屬顏料，銅金粉包括青金粉、紅金粉、青紅金粉，按照下述表格 配方和含量進(jìn)行制備表1 實施例1 5配方表
實施例 成分^\12345銅金粉2022.52527.530水性樹脂分散體6562.56057.555表面活性劑47454聚乙烯微粉培2131.51絲劑23.72.542.4抗氧化劑0.30.20.50.30.4消泡劑0.20.10.30.20.2去離子水6.534.747合計100100100100100 實施例1 5中，水性樹脂分散體可以是零酸值且不含有硫化物和氧化物的水性 丙烯酸樹脂溶液、水性聚氨酯樹脂、水性硅丙樹脂的中一種，或者以上幾種的組合。采用零 酸值且不含有硫化物和氧化物的水性樹脂分散體，這樣水性樹脂分散體就不會破壞金屬顏料表面的保護(hù)層，避免了金屬裸露于空氣中被氧化的現(xiàn)象發(fā)生，從而增強(qiáng)了水性金屬油墨 的穩(wěn)定性，緩解油墨的變暗和結(jié)塊速度。為了使得金屬顏料更好的被包裹，增強(qiáng)油墨的穩(wěn)定性，本實施例中選用細(xì)度為800 目 1200目的金屬顏料，而且其表面經(jīng)過處理后，可以被表面活性劑很好的包裹(可以選 擇 ECKART LITH0FLEX 禾PSTAPA Hydroxal 系列的金屬顏料)。表面活性劑可以為十二烷基苯磺酸鈉、烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基酚醚硫酸的銨 鹽、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物中的一種或其 組合。分散劑可以為聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亞胺衍生物、脂肪酸環(huán)氧乙烷的加成物 中一種或其組合?？寡趸瘎┛梢詾閹чL鏈的偶聯(lián)劑，其末端有金屬離子的蝥定基團(tuán)。更優(yōu)選單烷氧 基焦磷酸酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑、螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑、單烷氧基型鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的一種 或其組合。實施例1 5提供的水性金屬油墨的制備過程是A、制備水性金屬分散漿體按表1中的配方，將部分水性樹脂分散體、表面活性 劑、分散劑、部分去離子水送入攪拌器，以300 500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，本實施例中優(yōu)選采用 鋼蝶形攪拌葉進(jìn)行攪拌，保持時間0. 5士0. 25小時，然后加入金屬顏料，以900 1300rpm 的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散，保持時間1 士0. 25小時，制得均勻水性金屬分散漿體；B、制成品按表1中的配方，將部分水性樹脂分散體、聚乙烯微粉蠟、抗氧化劑、消 泡劑、部分去離子水送入攪拌器，以300 500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，本實施例中優(yōu)選采用鋼蝶形 攪拌葉進(jìn)行攪拌，溫度控制在45°C以下，保持時間0. 5士0. 25小時，然后將步驟A制得的水 性金屬分散漿體送入攪拌器，以600 SOOrpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，保持時間0. 5士0. 25小時， 調(diào)節(jié)粘度后，制得水性金屬油墨；其中，步驟A和步驟B中所采用的水性樹脂分散體總和為100%，其總和占所有成 分的重量百分比為55 65%，本實施例中優(yōu)選在步驟A中采用水性樹脂分散體為水性樹脂 溶液，其重量占水性樹脂分散體溶液總量的30 40%，步驟B采用水性樹脂分散體為水性 聚合物乳液，其重量占水性樹脂分散體溶液總量的60 70%。其中，步驟A和步驟B中所采用的去離子水總和為100%，其總和占所有成分的重 量百分比為3 7%。上述各原料都是已知的物質(zhì)，均可以購買到。實施例6 10 采用鋁銀粉作為金屬顏料，按照下述表格配方和含量進(jìn)行制備表2:實施例6 10
權(quán)利要求
1. 一種水性金屬油墨，包含有金屬顏料、連接料、表面活性劑和聚乙烯微粉蠟，其特征 在于所述金屬油墨包含下列重量份的組份金屬顏料20 --30%水性樹脂分散體55 --65%表面活性劑4 7%聚乙烯微粉蠟1 3%分散劑2 4%抗氧化劑0. 2 0. 5%消泡劑0. 1 0. 3%去離子水3 10%所述水性樹脂分散體選用零酸值且不合有硫化物和氧化物的水性丙烯酸樹脂溶液、水 性聚氨酯樹脂、水性硅丙樹脂的中一種或其組合。
2.如權(quán)利要求1所述的水性金屬油墨，其特征在于所述金屬顏料的細(xì)度在800目 1200目，金屬顏料表面經(jīng)處理，表面活性劑將金屬顏料包裹。
3.如權(quán)利要求2所述的水性金屬油墨，其特征在于所述金屬顏料為銅金粉、鋁銀粉中 任意一種，銅金粉包括青金粉、紅金粉、青紅金粉。
4.如權(quán)利要求1 3之一所述的水性金屬油墨，其特征在于所述表面活性劑為十二 烷基苯磺酸鈉、烷基二苯醚二磺酸鈉、烷基酚醚硫酸的銨鹽、高碳脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪 酸聚氧乙烯酯、聚丙二醇的環(huán)氧乙烷加成物中的一種或其組合。
5.如權(quán)利要求4所述的水性金屬油墨，其特征在于所述分散劑為聚乙二醇型多元醇、 聚乙烯亞胺衍生物、脂肪酸環(huán)氧乙烷的加成物中一種或其組合。
6.如權(quán)利要求5所述的水性金屬油墨，其特征在于所述抗氧化劑為帶長鏈的偶聯(lián)劑， 其末端有金屬離子的蝥定基團(tuán)。
7.如權(quán)利要求6所述的水性金屬油墨，其特征在于所述抗氧化劑為單烷氧基焦磷酸 酯型鈦酸酯偶聯(lián)劑、螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑、單烷氧基型鈦酸酯類偶聯(lián)劑中的一種或其組合。
8.一種制備權(quán)利要求1 7之一所述的水性金屬油墨的方法，其特征在于所述制備 方法包括下列步驟A、制備水性金屬分散漿體按所述的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、表面活性 劑、分散劑、部分去離子水送入攪拌器，以300 500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，保持時間0. 5士0. 25 小時，然后加入金屬顏料，以900 1300rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散，保持時間1 士0. 25小時，制得 均勻水性金屬分散漿體；B、制成品按所述的重量百分比，將部分水性樹脂分散體、聚乙烯微粉蠟、抗氧化劑、消 泡劑、部分去離子水送入攪拌器，以300 500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，溫度控制在45°C以下，保持 時間0. 5士0. 25小時，然后將步驟A制得的水性金屬分散漿體送入攪拌器，以600 SOOrpm 的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，保持時間0. 5士0. 25小時，調(diào)節(jié)粘度后，制得水性金屬油墨；所述步驟A和步驟B中所采用的水性樹脂分散體總和為100%，其總和占所有成分的重 量百分比為55 65 %，所述步驟A和步驟B中所采用的去離子水總和為100 %，其總和占 所有成分的重量百分比為3 7%。
9.如權(quán)利要求8所述的水性金屬油墨的方法，其特征在于步驟A所采用的水性樹脂分散體為水性樹脂溶液，其重量占水性樹脂分散體溶液總量的30 40%，步驟B所述的水 性樹脂分散體為水性聚合物乳液，其重量占水性樹脂分散體溶液總量的60 70%。
10.如權(quán)利要求8所述的水性金屬油墨的方法，其特征在于攪拌過程中采用方鋼蝶形 攪拌葉進(jìn)行攪拌。
全文摘要
本發(fā)明涉及油墨領(lǐng)域，公開了一種水性金屬油墨，所述水性金屬油墨包含金屬顏料、水性樹脂分散體、表面活性劑、聚乙烯微粉蠟、分散劑、抗氧化劑、消泡劑、去離子水，所述水性樹脂分散體選用零酸值且不含有硫化物和氧化物的水性丙烯酸樹脂溶液、水性聚氨酯樹脂、水性硅丙樹脂的中一種或其組合。本發(fā)明還公開了所述水性金屬油墨的制備方法。本發(fā)明提供的水性金屬油墨穩(wěn)定性好、抗老化、附著力強(qiáng)，成本降低30％～40％，制備工藝簡單。
文檔編號C09D11/10GK102093781SQ201110030220
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者余中華, 周慧星, 王大田 申請人:廣東天龍油墨集團(tuán)股份有限公司