黑色油墨組合物制造技術

一種后印和預印黑色油墨組合物，通過在炭黑油墨（濃度10?25％，以重量計）中添加（濃色母料混合物）固體紅色濃縮物、藍色濃縮物和綠色濃縮物獲得，其中的炭黑未經過氧化處理，彩色顏料的重量達到75?90％。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于燙印的黑色油墨組合物和一種制備具有良好分散性黑色油墨組合物的方法，并且還涉及含有黑色油墨組合物的水基柔性油墨。
技術介紹
水基油墨是以水為溶劑的膠體懸浮液中含有顏料或染料的一種油墨。雖然水基油墨的主要溶劑是水；但其它助溶劑也可存在。這些助溶劑通常是揮發(fā)性有機化合物VOC。自公元前2500年以來，水基油墨已經存在。第一種水基油墨是水懸浮液中含有碳的一種黑色書寫油墨，是用蛋清或天然樹膠穩(wěn)定。盡管水基油墨已經存在了4500多年；但在1960年代后期之前，其使用很少。水基油墨本身存在問題，因此，在一段時間內，相比其它溶劑型油墨，這種油墨未被作為一種可行的選擇。1970年，原油短缺，再加上人們對油墨溶劑可能對人類和環(huán)境產生的破壞作用有了新的認識，新的法律付諸實施，迫使油墨行業(yè)開始尋求水基油墨。使用水基油墨是為了完全除去油墨中的有害化學物質，而不僅僅是降低存在的揮發(fā)性有機化合物。與所有油墨一樣，水基油墨的配制取決于其特??定的應用和特定的性質或特征，即涉及的印刷類型、印制油墨的基材或表面、油墨暴露的環(huán)境、油墨的質地、油墨的顏色等。水基油墨的主要性質是其粘度、表面張力、膠體分散體的穩(wěn)定性、著色劑顆粒的尺寸和形狀、剪切穩(wěn)定性、滲出性、起泡性、耐擦洗性、耐水性、沸點、溫度和pH值。一個體系的流變學可細分為四類，即牛頓流體、非牛頓（假塑性）流體、脹流性流體和觸變流體。牛頓流體是指，施加剪切力時，粘度將或多或少保持恒定。非牛頓流體或假塑性流體是指，增加剪切力時，粘度會降低。脹流性流體是指，粘度和剪切力同時增加。觸變性流體是指，增加剪切力時，粘度將降低，除具有時間相關特性外，其他特征類似于假塑性流體。大多數(shù)水基油墨屬于觸變性流體，即施加剪切力時，粘度將降低，除去剪切力時，粘度將恢復到先前的粘度。為了將粘度調節(jié)至所需的值，可用聚合物增稠劑增加粘度。油墨的表面張力會影響性能，如油墨的起泡性和潤濕性。油墨的潤濕性是油墨在基材或表面形成涂層的能力。一般來說，基材的表面張力越大，涂層越易形成。同樣，流體的表面張力越小，越易潤濕基材。當基材的表面張力遠大于流體的表面張力時，基材上就能形成最佳的涂層。這是水基油墨的問題，因為水的表面張力非常高，可達到72mN/m，大多數(shù)其他溶劑型油墨的表面張力介于20-35mN/m之間，因此，水基油墨的表面張力高于其用于涂覆的大多數(shù)基材的表面張力。為解決這個問題，通常在水基油墨中添加表面活性劑，或通過清潔或其他處理對基材的表面進行改性。表面活性劑是“表面活性”分子，同時包含親水和疏水部分。在水基油墨中添加表面活性劑將會顯著降低油墨的表面張力，因為表面活性劑的親水和疏水部分會在接口產生取向效應。添加表面活性劑可降低表面張力，但也可加速油墨中泡沫的形成。為了防止發(fā)生這種情況，需要添加消泡劑，如疏水固體或脂肪酸。要想制作高質量的印制品，油墨須具有膠體穩(wěn)定性，這也能延長油墨的保質期。如果油墨的膠體體系不穩(wěn)定，顏料將會在很短的時間沉降，使油墨無法使用。有兩種方法可以穩(wěn)定水基油墨，即添加表面活性劑或聚合物，在某些情況下，膠體體系用這兩者穩(wěn)定。在水基油墨中添加表面活性劑和/或聚合物將導致表面活性劑和/或聚合物吸附在固體（顏料）/液體界面。被吸附的表面活性劑和/或聚合物會在各種組合物和厚度的顏料上形成涂層，這將導致顏料在油墨中產生凈排斥力，促使其保持穩(wěn)定。使用表面活性劑和/或聚合物來穩(wěn)定的膠體體系將會對油墨的適用性和其顏色強度產生負面影響。著色劑顆粒的尺寸和形狀對油墨色牢度、膠體穩(wěn)定性、粘度以及許多其他性質極其重要。當用顏料使油墨著色時，需要選擇適宜的顆粒尺寸和形狀，以滿足油墨的必需要求。顏料顆粒的尺寸對膠體穩(wěn)定性極其重要，顆粒越小，液體越易保持穩(wěn)定，顆粒越小，顏色越亮或越明顯，即炭黑的典型尺寸分布。在整個印刷過程中，須監(jiān)測水基油墨的溫度和pH值，即使微小變化也會導致油墨特性發(fā)生變化，從而產生較差的印刷質量。油墨pH值或溫度的變化會導致油墨的表面張力、粘度和膠體穩(wěn)定性發(fā)生變化，而所有這些都不是希望的結果。油墨的蒸發(fā)沸點或熱量是一個重要因素，因為它決定了油墨干燥或固化所需的時間和溫度。制備水基油墨存在一定難度，因為水的汽化會產生大量熱量。為了確保油墨干燥或固化，需要除去所有溶劑，并且，由于水的汽化熱量高于油墨中使用的類似溶劑的汽化熱量，因此，油墨干燥或固化所需的時間和溫度也會大大增加。使用添加劑可以改變許多油墨的性質。水基油墨一般不防水，或無法快速干燥或固化，可通過添加蠟來增加油墨的防水性，或通過添加催化劑來加速干燥或固化。添加催化劑可加速干燥或固化，但存在的一個問題是，水基油墨的保質期顯著降低至約12-24小時。由于水基油墨技術在過去四十年取得了極大進步，目前，通過利用表面處理技術，如電暈處理，水基油墨易于應用于大多??數(shù)材料，甚至是塑料和金屬箔。隨著新的添加劑和印刷工藝的發(fā)展，水基油墨現(xiàn)在可應用于大多數(shù)印刷工藝和大多數(shù)材料，有許多不同的應用。水基油墨適用于紙張、紙板和紡織品的印刷應用，甚至可用于金屬箔、塑料和食品包裝。對于許多噴墨打印機使用的水基油墨，在基材或表面應用方面，其功能類似于其他水基油墨。油墨與表面接觸，潤濕和蒸發(fā)有一定延遲，在基材或表面潤濕和滲透開始時，溶劑持續(xù)蒸發(fā)，直至完全干燥。水基油墨的制備是簡單的混合過程。顏料、添加劑和賦形劑分別制備。顏料的尺寸一般太大，不適合在油墨中使用。將顏料研磨成尺寸為5μm至10nm的顆粒，這取決于所需的顏色強度、涂層厚度和色散性。然后，用高速混合器將顏料與溶劑混合，水基油墨的溶劑可以全部為水或者大部分為水。將表面活性劑和/或聚合物添加到混合器，以穩(wěn)定膠態(tài)分散體，并讓顏料均勻分布。然后，將添加劑添加到混合器，以達到所需的性能，從而使油墨可供使用。油墨用著色劑、賦形劑、溶劑和添加劑制成。水基油墨的種類似乎無限。顏料、添加劑和賦形劑有數(shù)千種，使用的組合和數(shù)量不同，油墨的性質也不同。水基印刷油墨一般含有60％的水/其它溶劑、20％的賦形劑（樹脂）、15％的著色劑和5％的添加劑。紙質印刷所用油墨的一般成分包括%%有機顏料12 - 1512 - 15樹脂10- 2515 - 25酒精02- 5添加劑（蠟，消泡劑，分散劑和潤濕劑，殺微生物劑）5 - 76 - 10水53-7345 - 65紙質柔性印刷所用水基油墨的一般成分包括黑色＃12328.0丙烯酸/堿性水漆60.0聚乙烯蠟 4.0異丙醇4.0水3.9硅氧烷消泡劑0.1100.0在過去四十年，水基油墨技術有了極大進步。雖然研究在過去幾年中已經放緩，但水基油墨技術的進步仍將持續(xù)一段時間。由于涉及環(huán)境和健康問題，目前還沒有可行的油墨可替代水基油墨。隨著電子印刷材料的增多，如電子書籍，油墨的使用將會減少。現(xiàn)代炭黑產品是中國在3500年前率先生產的早期“燈黑”的直接派生物。這些早期燈黑不是很純凈，其化學成分與目前的炭黑有很大差異。自1970年代中期以來，大多數(shù)碳黑用油爐法生產，常稱為爐黑。柔性印刷使用的黑色油墨一般是通過將炭黑與印刷油墨濃縮物和清漆的混合物混合并分散而成，柔性印刷材料是通過將該油墨印在基材上得到。為了確保這種后印和預印油墨顯示出光澤、著色等所需的油墨特性，黑色油墨必須在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種后印和預印黑色油墨組合物，其特征在于：通過在炭黑油墨（濃度10?25％，以重量計）中添加（濃色母料混合物）固體紅色濃縮物、藍色濃縮物和綠色濃縮物獲得，其中的炭黑未經過氧化處理，濃色母料混合物的重量達到75?90％。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種后印和預印黑色油墨組合物，其特征在于：通過在炭黑油墨（濃度10-25％，以重量計）中添加（濃色母料混合物）固體紅色濃縮物、藍色濃縮物和綠色濃縮物獲得，其中的炭黑未經過氧化處理，濃色母料混合物的重量達到75-90％。2.根據(jù)權利要求1 所述的一種后印和預印黑色油墨組合物，其特征在于：瓦楞紙板上的后印和預印黑色油墨組合物達到所需的黑度或稠度。3.根...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：洪福成，
申請(專利權)人：GA化學私人有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：新加坡;SG