[发明专利]水性印刷油墨及其应用

说明书

技术领域

本发明提供一种适用于卷烟过滤嘴印刷的环保型印刷油墨，尤其是一种可在轮转凹版印刷机上印刷水松纸的凹版印刷油墨。该油墨具有无毒、无异味、附着力和干燥速度亦能满足印刷要求。

背景技术

当前卷烟包装印刷行业大多使用醇溶型凹版印刷油墨，这类油墨使用了大量醇类和醋酸酯溶剂，尤其是过滤嘴用的水松纸，油墨中用的醇类、酯类有较大的残留量，对长期吸烟者的健康会造成一定的影响。烟草行业普遍期望一种以水为主要溶剂、印刷性能符合要求的新型环保油墨。但是，在使用水性油墨时，很难实现所添加的无机颜料在体系中的长期稳定性，印刷油墨在存放一段时间后，即出现一定程度的分层。例如，CN1775874公开一种人体可深度接触的水性油墨及其制备方法，这种油墨的组成为：30～40％水基丙烯酸树脂、 10～15％6#白胶、5～10％DM－2 杀菌剂、15～20％SH－3颜料、15～20％纯净水、8～12乙醇、 2～5％复合助剂。这种油墨虽然无毒无害，但是颜料难以长期均匀地存在于油墨体系中。

另一方面，使用水性油墨印刷水松纸，其干燥速度往往不如油性油墨，难以在纸张被印刷之后，在被卷起或者重叠之前及时干燥。

发明内容

本发明提出一种新的水性印刷油墨配方，以提高油墨体系的安全性、印刷适性、干燥性、相容性和稳定性。

本发明的水性印刷油墨包含：高酸值丙烯酸树脂胺化液（A），其是用高酸值丙烯酸树脂经胺化反应制成的水溶性树脂液，所述高酸值是指140～280mgKOH/g的范围，优选180～260mgKOH/g的范围，更优选200～240mgKOH/g的范围，最优选215～225mgKOH/g的范围；丙烯酸酯共聚物乳液，作为成膜剂；纯净水，作为溶剂；醇及醇醚为助溶剂；以及颜料。

在一种具体实施方式中，进行胺化反应所用的胺化剂为氨水和一乙醇胺，所述胺化液的PH值为8.5～9.5。

典型地，用于制备所述胺化液的丙烯酸树脂的分子量在5000-12000之间，优选在7000～9500的范围。

在优选的实施方式中，所述丙烯酸酯聚合物乳液包含：低Tg值的丙烯酸酯聚合物乳液（B），所述低Tg值是指玻璃化温度不超过10℃，优选不超过0℃，更优选不超过-5℃，最优选不超过-8℃，丙烯酸树脂的分子量在50000-100000的范围内；以及高Tg值的丙烯酸酯聚合物乳液(C)，所述高Tg值是指玻璃化温度不低于60℃，优选不低于80℃，更优选不低于90℃，丙烯酸树脂的分子量在100000-200000的范围内。

该水性印刷油墨可以进一步含有功能性助剂，其为水性颜料分散剂、稳定剂尿素、柔软剂、防腐防霉剂苯甲酸钠和水性消泡抑泡剂中的一种或者多种。

在一种具体实施方式中，所述胺化液（A）通过下面的操作得到：（1）.在反应釜中加入纯净水、乙二醇乙醚、异丙醇、氨水，搅拌下慢慢加入高酸值丙烯酸树脂，至无颗粒物；（2）．滴加一乙醇胺，至溶液透明,测试PH值应为8.5～9.5；（3）．继续搅拌20～30分钟，直至PH值不变为止；（4）．以纯净水溶解尿素和苯甲酸钠，然后加至丙烯酸树脂胺化液中搅拌均匀，筛网过滤出料。

进一步地，所述高酸值丙烯酸树脂的软化点为140～160℃，酸值215～225mgKOH/g，固体含量大于95﹪，分子量7000～9500；溶剂为纯净水，助溶剂为异丙醇和乙二醇乙醚，中和剂为氨水与一乙醇胺。

进一步地，每100份油墨中包含：10～15份的高酸值丙烯酸树脂胺化液（A） 、 32～45份的丙烯酸酯聚合物乳液（B）、和5～15份的丙烯酸酯聚合物乳液（C）。

在一种优选实施方式中，所述无机颜料为食品级氧化铁，平均粒子径0.5～1μm。

在典型的实施方式中，该水性印刷油墨的原料组成按质量百分比计如下：

                                        浅棕色油墨    紫红色油墨    深蓝色油墨

高酸值丙烯酸树脂胺化液（A）          4～8          4～8        5～9  

低Tg值丙烯酸酯共聚物乳液（B）       35～45        35～45     34～44

高Tg值丙烯酸酯共聚物乳液（C）       5～15         5～15       8～12

食品级氧化铁黄（D）                     10～14