[发明专利]水性油墨、其制备方法及印刷品

说明书

技术领域

本发明属于油墨，具体涉及一种水性油墨的制备方法及油墨配方。

背景技术

油墨是由颜(染)料及填充剂、连接料、溶剂、辅助剂等组成的胶态分散体系，它是用于印刷过程不可缺少的着色材料。通过印刷将图案、文字表现在承印物上，用于书刊、包装、装饰等各种印刷。随着新型染料、颜料的不断涌现，不同色相、明度、饱和度的油墨相继出现，在满足了多彩的颜色需求同时，人们希望油墨能够提供诸如金属质感、珍珠色泽等赋予其富丽堂皇的效果及高贵华丽的形象。于是，出现了珠光油墨、金属油墨等添加了效果颜料的油墨，这些油墨是指用细小的金属薄片或珠光颜料代替传统油墨中的颜料或染料配制而成的。但这些油墨由于效果颜料的色泽种类有限，且污染较大等缺点限制了其应用范围。

受自然界中诸如蝴蝶翅膀、孔雀羽毛、金龟子的甲壳、珍珠与贝类内壳、热带鱼鳞片等绚丽色彩的启发，发展制备了一种在微米、亚微米等光波长的量级上折射率呈现周期性变化的电介质材料——光子晶体。由于布拉格衍射作用，能反射入射光，形成区别于色素颜色的“结构颜色”。由于结构色具有不褪色、环保和虹彩效应等优点，其用于油墨在显示、装饰、防伪等领域具有广阔的应用前景。

专利号为01812853.X的中国发明公开了一种具有乳白色效果的颗粒，该颗粒的粒度范围为5μm-5000μm，包括在填充及规则排列的结构中标准偏差小于5％的单分散的球，所述球的直径为50nm～2μm，所述结构从区域角度来说是三维的，并且通过物理或化学改性实现了机械稳定。虽然其中公开了该颗粒在制备油墨中的应用，但是光子晶体完成组装后作为颜料添加入墨水配方应用中仍存在很大缺陷，一方面其结构颜色由于散射存在结构色彩泛白，色相饱和度低等问题，另一方面组装完成的光子晶体作为颜料分散在油墨中受溶剂影响中又会分散成纳米颗粒而丧失结构色的问题。因此，限制了环保、色泽绚丽、有虹彩 效应的“结构色”材料的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制备具有结构色光变特性印刷品的水性油墨的制备方法及油墨配方，使得采用该油墨制得的印刷品的油墨层具有色泽绚丽、有虹彩效应的结构色。

本发明的另一目的在于提供一种水性油墨，使得采用该油墨制得的印刷品的油墨层具有光变特性，即油墨层表面在光源照射下正看或侧视，随着人眼视角的改变，呈现不同的颜色的光变特性。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案为：一种水性油墨，以油墨的重量份为100份，所述油墨包括：单分散纳米微球乳液40-60份，水性树脂10-30份，醇类溶剂0-15份，无机纳米颗粒2-15份，分散剂0.5-3份，消泡剂0.5-2份；流平剂1-5份，成膜助剂2-15份，附着力促进剂0.3-5份，增稠剂0.3-2.5份；

所述水性油墨还包括颜料，以水性油墨的重量份为100份，颜料的重量份为2-10份；所述颜料选自：二氧化钛、铅白、锌白、锌钡白、石黑、炭黑、铁黑、铁红、镉红、铁黄、铬黄、镉黄、铬绿、群青、铁蓝、酞菁蓝或酞菁绿中的一种或两种以上的混合物；

所述单分散纳米微球乳液为固含量为20-60％的水分散乳液；

所述单分散纳米微球选自：聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、四氧化三铁、酚醛树脂；且所述单分散纳米微球呈六方密堆积结构；所述单分散纳米微球粒径是80-190nm或600-900nm，所述单分散纳米微球的单分散性PDI小于0.3；

所述醇类溶剂选自：乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇；

所述无机纳米颗粒选自：氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、氧化镁中的一种或两种以上的组合，并且所述无机纳米颗粒的粒径小于500纳米；

所述分散剂选自：无机盐分散剂、高分子聚合物分散剂；

所述消泡剂为水性油墨消泡剂。

上述技术方案中，所述流平剂选自：有机硅丙烯酸酯、聚醚改性硅氧烷；所述成膜助剂选自：醇、醇酯、醇醚类成膜助剂；所述附着力促进剂选自：羧基共聚物、环氧基磷酸酯化合物、羟基酚醛磷酸酯、羧基磷酸酯、氨基烷氧基硅烷、环氧基烷氧基硅烷；所述增稠剂选自：纤维素醚增稠剂、聚丙烯酸盐增稠剂、聚氨酯增稠剂、疏水改性非聚氨酯增稠剂及无机增稠剂。

本发明同时要求保护一种水性油墨的制备方法，包括以下步骤：

(1)将单分散纳米微球乳液、水性树脂混合并搅拌均匀；

(2)然后加入无机纳米颗粒、分散剂和消泡剂，分散均匀然后充分研磨；

(3)再加入辅助剂混合均匀，即得到水性油墨；