水性环保金墨及其制备方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010250855.5 (22)申请日 2020.04.01 (71)申请人 上海鼎韧包装科技有限公司 地址 201600 上海市松江区车墩镇松金公 路9046号7幢 (72)发明人 陈晓光黄卫平 (51)Int.Cl. C09D 11/037(2014.01) C09D 11/03(2014.01) C09D 11/033(2014.01) (54)发明名称 一种水性环保金墨及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种水性环保金墨及其制备 方法， 涉及印刷油墨技术领域。

2、其技术要点是： 一 种水性环保金墨， 包括如下重量份数的组分： 改 性金粉： 15-30份； 调金油： 35-50份； 无水乙醇： 25-40份； 抗氧化剂： 1-3份； 丙烯酸酯： 3.5-5份； 水： 2-4份； 所述改性金粉由物理改性后的铜粉得 到。 通过上述配方制得的印刷用金墨， 其具有质 量稳定、 环保无害且使用性能好的优点。 权利要求书1页 说明书6页 附图1页 CN 111269610 A 2020.06.12 CN 111269610 A 1.一种水性环保金墨， 其特征在于， 包括如下重量份数的组分： 改性金粉： 15-30份； 调金油： 35-50份； 无水乙醇： 25-40

3、份； 抗氧化剂： 1-3份； 丙烯酸酯： 3.5-5份； 水： 2-4份； 所述改性金粉由物理改性后的铜粉得到。 2.根据权利要求1所述的水性环保金墨， 其特征在于， 所述改性金粉的改性方法为： 将 铜粉与液体石蜡混合， 料液比为1:3， 加热至45-50， 微波分散15-20min， 铜粉沉降后排出 多余的石蜡； 将铜粉放入燃烧合成反应釜中， 在氮气保护下， 以10/min加热到100， 然后 保温2-2.5h烘干铜粉， 即得改性金粉。 3.根据权利要求2所述的水性环保金墨， 其特征在于， 所述铜粉与液体石蜡混合前还经 过酸洗处理， 其具体步骤为： 将铜粉放入到7%稀盐酸中， 料液比为1:2

4、， 超声波分散3-5min， 铜粉沉降后排出多余的稀盐酸。 4.根据权利要求3所述的水性环保金墨， 其特征在于， 所述铜粉酸洗处理后还经过水洗 处理， 其具体步骤为： 快速将水添加到酸洗后的铜粉中， 搅拌， 铜粉沉降后排出水， 重复操作 2-3次。 5.根据权利要求4所述的水性环保金墨， 其特征在于， 所述铜粉水洗处理后还经过去水 处理， 其具体步骤为： 向水洗后的铜粉中加入无水乙醇， 料液比1:2， 搅拌， 铜粉沉降后排出 无水乙醇， 重复操作2-3次。 6.根据权利要求5所述的水性环保金墨， 其特征在于， 所述铜粉200目、 400目、 600目或 800目。 7.根据权利要求1所述的水性

5、环保金墨， 其特征在于， 所述抗氧化剂采用柠檬酸。 8.根据权利要求1-7任一所述的水性环保金墨的制备方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1， 将相应重量份数的改性金粉加入到无水乙醇中， 在150-200rpm的转速下搅拌5- 10min； S2， 在搅拌状态下， 依次加入调金油、 水、 抗氧化剂、 平衡剂， 在600-800rpm的转速下搅 拌10-15min， 出料即得。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111269610 A 2 一种水性环保金墨及其制备方法 技术领域 0001 本发明涉及印刷油墨技术领域， 更具体地说， 它涉及一种水性环保金墨及其制备 方法。 背景技术 0002

6、 金墨印刷后呈黄金光泽的油墨， 系由铜合金粉和颜料所制成。 金色能给人以华丽 高贵的感觉， 金光闪烁的金属色彩， 也是光谱色彩所无法表现的。 所以， 金墨印刷广泛用于 包装装潢印刷工艺上， 为提高商品的形象发挥较好的作用。 0003 水性油墨是用铜金粉与适当的水性连接料等调质而成的印刷油墨。 水性连接料由 水、 水性树脂、 胺类化合物及其他有机溶剂组成。 但是使铜金粉从溶剂型向水性的转变发生 许多问题， 如铜金粉的颜色发生变化、 失去光泽、 分散困难、 油墨粘度升高等。 目前， 我国生 产水性金墨和调金油的企业极少， 水性金墨主要依赖进口， 但进口的水性金墨价格昂贵， 严 重限制了水性金墨的使

7、用。 0004 在公开号为CN102382503A的发明申请专利中公开了一种凹印无苯油墨及其制造 方法， 其配比为： 25-35DF无苯调金油/B， 15-25铜粉或铝粉， 30-40乙酸正丙酯， 10- 20丙二醇甲醚。 此发明旨在解决现有凹印用金油墨、 银油墨采用苯类溶剂而无法达到VOC 限量标准的问题。 但是铜金粉在弱碱性环境下易被腐蚀、 氧化变色， 因此必需提高铜金粉的 抗氧化性能， 保持其仿金色相。 0005 因此， 需要提出一种新的方案来解决上述问题。 发明内容 0006 针对现有技术存在的不足， 本发明的目的一在于提供一种水性环保金墨， 其具有 质量稳定、 环保无害且使用性能好的

8、优点。 0007 本发明的目的二在于提供一种， 其具有操作简单、 适合大规模生产的优点。 0008 为实现上述目的一， 本发明提供了如下技术方案： 一种水性环保金墨， 包括如下重量份数的组分： 改性金粉： 15-30份； 调金油： 35-50份； 无水乙醇： 25-40份； 抗氧化剂： 1-3份； 丙烯酸酯： 3.5-5份； 水： 2-4份； 所述改性金粉由物理改性后的铜粉得到。 0009 通过采用上述技术方案， 改性金粉在金墨中起到显色的作用， 在印刷过程中要求 颜料的色料接近光谱色， 饱和度尽可能的大， 单独的依靠改性金粉显色完全达不到此效果， 加入调金油后， 通过搅拌使得改性金粉均匀的分

9、散在调金油中， 并通过成膜使改性金墨均 说明书 1/6 页 3 CN 111269610 A 3 匀的固着于印刷品表面， 保证色泽鲜艳， 光泽度高。 其与无水乙醇、 抗氧化剂、 平衡剂主要作 为辅助连接料稳定金墨体系， 使金墨更能适应于印刷品没从而达到更好的印刷效果。 0010 通过对铜粉进行改性处理， 增强其抗氧化性， 金粉分布于弱碱性的浆料中也不易 出现氧化的情况， 从而提高水性环保金墨的使用稳定性， 其仿金色相不易发生变化。 此外， 本发明采用水溶剂代替传统的芳香烃溶剂， 大大减少了VOC含量和向大气的排放， 防止了污 染， 改善了印刷作业环境， 具有环保、 无毒、 无刺激性气味和安全性

10、好的优点。 0011 进一步优选为， 所述改性金粉的改性方法为： 将铜粉与液体石蜡混合， 料液比为1: 3， 加热至45-50， 微波分散15-20min， 铜粉沉降后排出多余的石蜡； 将铜粉放入燃烧合成 反应釜中， 在氮气保护下， 以10/min加热到100， 然后保温2-2.5h烘干铜粉， 即得改性金 粉。 0012 通过采用上述技术方案， 通过液态石蜡对铜粉表面进行包裹处理， 可避免铜粉直 接暴露在弱碱性环境中而被腐蚀氧化， 从而提高金墨的制备稳定性和使用稳定性。 此外未 经过石蜡包裹的铜粉由于粒径较小， 其在调金油中还是会发生团聚的现象， 需要加入一些 助剂如稳定剂、 分散剂等进行调浆

11、， 而经过石蜡包裹后的铜粉， 其表面能大大降低， 分散更 加均匀， 不易发生团聚现象， 无需加入稳定剂和分散剂等， 不仅降低加工成本且更加环保。 0013 进一步优选为， 所述铜粉与液体石蜡混合前还经过酸洗处理， 其具体步骤为： 将铜 粉放入到7稀盐酸中， 料液比为1:2， 超声波分散3-5min， 铜粉沉降后排出多余的稀盐酸。 0014 通过采用上述技术方案， 铜粉表面会有少量CuO和Cu2O， 会影响后期金墨色泽和稳 定性， 通过稀盐酸对其进行处理可将铜粉表面的氧化物除去。 0015 进一步优选为， 所述铜粉酸洗处理后还经过水洗处理， 其具体步骤为： 快速将水添 加到酸洗后的铜粉中， 搅拌

12、， 铜粉沉降后排出水， 重复操作2-3次。 0016 通过采用上述技术方案， 通过水洗以去除铜粉中掺杂的稀盐酸， 避免稀盐酸对后 续铜粉的石蜡包裹处理产生影响。 0017 进一步优选为， 所述铜粉水洗处理后还经过去水处理， 其具体步骤为： 向水洗后的 铜粉中加入无水乙醇， 料液比1:2， 搅拌， 铜粉沉降后排出无水乙醇， 重复操作2-3次。 0018 通过采用上述技术方案， 水与液体石蜡不混溶， 且会影响后续的铜粉包裹石蜡， 所 以在铜粉包裹液体石蜡前需除去水分， 除去水分不能采用直接烘干的方式， 这样会导致铜 粉接触空气而再次氧化； 可将铜粉在真空状态下或通入氮气状态下进行烘干处理。 本发明

13、 在贴合实际的情况下， 直接在铜粉中加入无水乙醇进行除水处理， 这样做的好处有： 无需转 移铜粉， 从而简化操作步骤； 降低成本； 处理效率高， 贴合实际。 0019 进一步优选为， 所述铜粉200目、 400目、 600目或800目。 0020 通过采用上述技术方案， 根据金墨的实际需求可采用不同粒径大小的改性金粉。 0021 进一步优选为， 所述抗氧化剂采用柠檬酸。 0022 通过采用上述技术方案， 柠檬酸可对部分未被石蜡完全包裹的铜粉表面进行修 饰， 柠檬酸具有一定的还原性， 且柠檬酸性质稳定， 其加入到金墨中不止不会对金墨体系的 显色和稳定性产生任何不良影响， 而且还能还原铜粉表面的氧

14、化膜， 从而具有一定的抗氧 化性。 0023 为实现上述目的二， 本发明提供了如下技术方案： 一种水性环保金墨的制备方法， 包括以下步骤： 说明书 2/6 页 4 CN 111269610 A 4 S1， 将相应重量份数的改性金粉加入到无水乙醇中， 在150-200rpm的转速下搅拌5- 10min； S2， 在搅拌状态下， 依次加入调金油、 水、 抗氧化剂、 平衡剂， 在600-800rpm的转速下 搅拌10-15min， 出料即得。 0024 通过采用上述技术方案， 制作方法简化， 本发明通过采用上述组合、 用量和制作步 骤， 得到的水性环保金墨性能稳定且环保。 0025 综上所述， 与现

15、有技术相比， 本发明具有以下有益效果： (1)本发明通过对铜粉进行改性处理， 增强其抗氧化性， 金粉分布于弱碱性的浆料中也 不易出现氧化的情况， 从而提高水性环保金墨的使用稳定性， 其仿金色相不易发生变化； (2)本发明还加入了柠檬酸作为抗氧化剂， 柠檬酸具有一定的还原性， 且柠檬酸性质稳 定， 其加入到金墨中不止不会对金墨体系的显色和稳定性产生任何不良影响， 而且还能还 原铜粉表面的氧化膜， 从而具有一定的抗氧化性； (3)本发明采用水溶剂代替传统的芳香烃溶剂， 大大减少了VOC含量和向大气的排放， 防止了污染， 改善了印刷作业环境， 具有环保、 无毒、 无刺激性气味和安全性好的优点。 附图

16、说明 0026 图1为本发明实施例1中水性环保金墨的制备工艺流程图。 具体实施方式 0027 下面结合附图和实施例， 对本发明进行详细描述。 0028 实施例1： 如图1， 一种水性环保金墨， 各组分及其相应的重量份数如表1所示， 并通 过如下步骤制备获得： S1， 按照表1， 将相应重量份数的改性金粉加入到无水乙醇中， 在150,rpm的转速下搅拌 10min； S2， 在搅拌状态下， 依次加入金线牌调金油、 水、 柠檬酸、 丙烯酸酯， 调高转速至600rpm， 搅拌15min， 出料即得。 0029 本实施例中改性金粉的制备方法为： 将粒径为600目的铜粉与液体石蜡混合， 料液比为1:3，

17、 加热至45， 微波500MHz下分散 20min， 铜粉沉降后排出多余的石蜡； 将铜粉放入燃烧合成反应釜中， 在氮气保护下， 以10 /min加热到100， 然后保温2h烘干铜粉， 即得改性金粉。 0030 实施例2-6： 一种水性环保金墨， 与实施例1的不同之处在于， 各组分及其相应的重 量份数如表1所示。 0031 表1实施例1-6中各组分及其重量份数 说明书 3/6 页 5 CN 111269610 A 5 0032 实施例7： 一种水性环保金墨， 与实施例1的不同之处在于， 本实施例中改性金粉的 制备方法为： a、 将粒径为600目的铜粉放入到7稀盐酸中， 料液比为1:2， 超声波5

18、kHZ下分散3min， 铜粉沉降后排出多余的稀盐酸； b、 将酸洗后的铜粉与液体石蜡混合， 料液比为1:3， 加热至45， 微波500MHz下分散 20min， 铜粉沉降后排出多余的石蜡； 将铜粉放入燃烧合成反应釜中， 在氮气保护下， 以10 /min加热到100， 然后保温2h烘干铜粉， 即得改性金粉。 0033 实施例8： 一种水性环保金墨， 与实施例1的不同之处在于， 本实施例中改性金粉的 制备方法为： a、 将粒径为600目的铜粉放入到7稀盐酸中， 料液比为1:2， 超声波5kHZ下分散3min， 铜粉沉降后排出多余的稀盐酸； b、 快速将纯水添加到酸洗后的铜粉中， 搅拌5min， 铜

19、粉沉降后排出纯水， 重复操作3次； c、 将水洗后的铜粉与液体石蜡混合， 料液比为1:3， 加热至45， 微波500MHz下分散20min， 铜粉沉降后排出多余的石蜡； 将铜粉放入燃烧合成反应釜中， 在氮气保护下， 以10/min加 热到100， 然后保温2h烘干铜粉， 即得改性金粉。 0034 实施例9： 一种水性环保金墨， 与实施例1的不同之处在于， 本实施例中改性金粉的 制备方法为： a、 将粒径为600目的铜粉放入到7稀盐酸中， 料液比为1:2， 超声波5kHZ下分散3min， 铜粉沉降后排出多余的稀盐酸； b、 快速将纯水添加到酸洗后的铜粉中， 搅拌5min， 铜粉沉降后排出纯水，

20、重复操作3次； c、 向水洗后的铜粉中加入无水乙醇， 料液比1:2， 搅拌1min， 铜粉沉降后排出无水乙醇， 重复 操作3次。 0035 d、 将水洗后的铜粉与液体石蜡混合， 料液比为1:3， 加热至45， 微波500MHz下分 散20min， 铜粉沉降后排出多余的石蜡； 将铜粉放入燃烧合成反应釜中， 在氮气保护下， 以10 /min加热到100， 然后保温2h烘干铜粉， 即得改性金粉。 说明书 4/6 页 6 CN 111269610 A 6 0036 对比例1： 与实施例1的不同之处在于， 金粉未经改性处理。 0037 对比例2： 与实施例1的不同之处在于， 金墨体系中未加入抗氧化剂。

21、0038 对比例3： 与实施例1的不同之处在于， 金粉未经改性处理， 并且金墨体系中未加入 抗氧化剂。 0039 性能测试 分别对实施例1-9和对比例1-3制得的水性金墨进行性能测试， 测试结果计入表2中。 0040 由表2中测试数据可以看出， 实施例1-9相相较于对比例1-3， 在印刷24h后， 金属质 感无明显变化， 反观对比例1-3， 其中对比例1金属质感变弱， 对比例2金属质感变弱且色相 有所偏离， 对比例3金属质感变弱且色相偏离程度较大。 实施例1-9的粘度在放置24h后基本 变化范围在2-4s内， 而对比例1-3的粘度均有所变稠， 且对比例3变化最大。 说明本发明的水 性环保金墨由于对金粉进行改性和加入柠檬酸作为抗氧化剂， 其体系较为稳定， 实用效果 好， 金属质感好且稳定。 0041 表2性能测试结果 0042 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。 应当指出， 对于本技术领域 的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰， 这些改进和润饰也 说明书 5/6 页 7 CN 111269610 A 7 应视为本发明的保护范围。 说明书 6/6 页 8 CN 111269610 A 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 111269610 A 9