[发明专利]用于塑料薄膜凸版印刷的水性油墨及其制造方法

说明书

本发明涉及一种水性印刷油墨及其制造方法。

当前用于包装、报纸、杂志印刷的油墨有不少是以甲苯、二甲苯之类的芳香族化合物为溶剂的。这类溶剂挥发后，不但造成空气的污染，而且是一种致癌物质，对印刷工人的身体健康有害。随着环保要求的进一步提高，努力开发公害小，以水替代有机挥发物(VOC)、污染少以至无公害无污染的“绿色”水性印刷已势在必行。目前，在欧美和日本等发达国家，水墨已经逐步取代溶剂墨，成为除胶印外的其它印刷方式的专用墨。以美国、加拿大为例，已有90％以上的印刷厂家均使用对环境无公害的水性墨或UV油墨来印刷食品包装、医疗、生活用品。水墨与溶剂墨相比，是“绿色”环保产品，可降低成本(10％)、节省资源、对大气环境无污染、对印刷品本身也无污染、水墨具有不易燃、不易爆的特点，有利于安全生产的优势。但目前印刷塑料薄膜的水性油墨存在三大技术难题，即水墨的干燥速度慢；水墨对塑料薄膜的附着牢度差及水墨印刷品的抗水性、耐湿摩擦性能差。

本发明的目的是研制一种可用于塑料薄膜表面进行凸版印刷的水性油墨，其干燥速度快，附着牢度好，耐干、湿摩擦，抗水性好，成本比进口产品低。

为了实现上述目的，本发明水性油墨所含各组分的重量百分比为：

    丙烯酸树脂(酸价＞140)    3～5

    颜料                     12～33

    胺化剂                   1～3

    水性树脂(丙烯酸树脂乳液) 25～31

    分散剂                   1～1．5

    消泡剂                   0．5～1

    抗磨增滑剂               1～5

    交联剂                   2～10

    水                       26～45

    乙醇或异丙醇             0～5

水性凸版塑料薄膜表面印刷油墨的工艺步骤如下：

(1)制备研磨树脂；(2)制备备用色浆；(3)配制油墨。具体制造方法是：(1)制备研磨树脂：首先在容器中加入一定量的水和胺化剂，边搅拌边加入固体树脂，温度控制在60～70℃，待树脂溶解均匀后，补加胺化剂。调节PH值为8～9，即可制得研磨树脂。

(2)制备备用色浆：将分散剂、消泡剂、水、水性颜料和研磨树脂按配方量投入，在高速搅拌机上搅拌15～30分钟，然后上砂磨机或三辊研磨机研磨分散，待细度达到4μ以下，即可制得备用色浆。

(3)配制油墨：将丙烯酸树脂乳液、备用色浆、抗磨增滑剂和水按配方量投入搅拌桶中，搅拌5～10分钟，即可制得油墨产品，检测光泽、初干性、附着牢度、耐摩擦性、粘度等技术与性能指标，合格后，将产品过滤包装。

本发明制得的水性油墨干燥速度快，初干性≥15mm，附着牢度≥90(单位％)，墨层耐磨性达90％以上，成本比进口产品降低一半以上。由于采用丙烯酸树脂，产品还具有如下显著特点：(1)成膜性能好，透明度高，色彩鲜艳，保色性好，对颜料的显色性能好。(2)光泽好。(3)气味低，对溶剂的释放快，成膜后溶剂的残留量小，符合食品包装的要求，同时适应高速机大生产化的要求。(4)耐候性好，在紫外光照射下不变色，化学性能稳定，丙烯酸树脂油墨的包装品可在户外较长时间存放和使用。(5)机械强度高，有一定的拉伸强度和柔韧性，适应印刷的后加工程序，如热封切、贴标。(6)耐化学药品性、耐热性、在低温下的流动性均十分出色。

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

表1列出实施例的红、黄、蓝、白五种水性油墨的配方，表2为水性油墨产品的技术性能指标。

表1中，所述颜料可为立索尔大红、金光红、桃红、玫瑰红、联苯胺黄、永固黄、酞青蓝、酞青绿、永固紫、碳黑或钛白粉；分散剂可为GA40或A40；消泡剂可为F111、601或602等改性有机硅树脂；交联剂可为RXL-1200或CX-100；抗磨增滑剂可为聚乙烯蜡粉、蜡膏或蜡乳液。

具体制造时，根据表1的配方按上述三个工艺步骤即可制得本发明的用于塑料薄膜凸版印刷的水性油墨。表1用于塑料薄膜凸版印刷的水性油墨物料配比(重量百分比)

原料名称12345第一步：丙烯酸树脂(酸价＞140)25％氨水异丙醇水第二步：红，黄，蓝，绿，黑，紫颜料钛白粉分散剂消泡剂水第三步：成膜树脂(丙烯酸树脂乳液)交联剂抗磨增滑剂水合计3.51.544121.5112312126.510041.84.54141.8112302123.91004.525416211328.521211003.51.544281182621201004.5244321110252113.1100表2用于塑料薄膜凸版印刷的水性油墨性能指标检验项目单位技术指标颜色(红黄蓝白黑)着色力细度粘度光泽表面张力附着牢度初干性墨层耐磨性溶剂残留量(乙醇)溶剂残留量(异丙醇)／％μms％N／cm²％mm％mg／m²mg／m²近似标样90-100≤450-10050≥38×10^-5≥90≥1590未检出未检出