一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨的组成及含量为：10‑35wt%颜料、30‑65wt%研磨树脂、1‑3wt%分散剂、0.01‑0.1wt%消泡剂、0.1‑0.5wt%流平剂、1‑5wt%水性蜡、0.1‑1wt%水性防沉剂、5‑30wt%去离子水、0.01‑0.5wt%PH调节剂、0.1—1wt%防脏版剂；所述的环保型水性油墨其制备方法为：先将颜料、部分研磨树脂、分散剂、部分去离子水用分散机高速分散后，置于砂磨机研磨至细度小于5微米，细度合格后加入消泡剂、流平剂、水性蜡浆、剩余的另一部分去离子水、水性防沉剂、防脏版剂以及剩余的另一部分研磨树脂高速分散一个小时后得到环保型水性油墨。
A kind of environmentally friendly water-based ink for gravure printing and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨及其制备方法
本专利技术属于水性油墨
，具体涉及一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨及其制备方法。
技术介绍
在我国凹版印刷领域，为了达到适宜的印刷效果，使用溶剂是不可避免的，当溶剂以有机物(如链烷烃、烯烃、醛、醇、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等)为介质时，就是我们常说的有机溶剂，因此使用有机溶剂作为油墨组成成分的油墨就是我们常说的溶剂型油墨。目前，在印刷行业中，多数企业仍在大量的使用溶剂型油墨，虽保证了产品质量，但也存在诸多的潜在风险：1.环境风险。溶剂型油墨在使用过程中所排放的大量碳氢化合物对大气造成了极大的污染，日益带来环境的恶化；2.相关行业人员以及用户健康风险。在食品包装以及人体接触的包装中，含有大量的溶剂残留，也对人体造成了直接的危害；3.爆炸、着火等相关风险。溶剂型油墨由于使用有机溶剂，因此属于易燃易爆，在操作过程中如有不慎将造成不可弥补的损失。因此在印刷油墨中要求减少甚至完全不用溶剂型油墨的呼声此起彼伏，所以，将使用凹版水性环保型油墨取代传统溶剂型油墨作为防大气污染等方面的理想手段，就越来越受到印刷行业以及油墨行业的关注。对此，近年来，中国包装协会已经提高了各类包装物的有机溶剂限量标准，对其中的16种挥发性有机化合物(VOCs)进行了控制，大大提高了包装行业中印刷油墨的环保要求，各地方政府也先后出台针对工业有机废物废气的处理处罚，范围将覆盖全国，包括各种中小型企业，这将促使相关的包装行业集中精力研发水性凹版油墨，以便彻底解决溶剂残留问题。由于包装行业在工业领域处于领先地位，因此印刷包装行业对推动凹版印刷水性化有着决定性的作用。我国凹版印刷方式份额占印刷市场份额超60％，随着环保要求的日益提高，水性凹版油墨在未来行业中将具有无比广阔的应用前景。最早用于水性油墨的树脂为虫胶，它是一种天然树脂，溶于乙醇和碱性水溶液，对颜料和染料型的油墨有良好的湿润性，可以用来制造无毒油墨。后来使用改性松香马来酸树脂，它是由马来酸同松香酸进行加成反应后再通过碱中和而溶于水，虽然用此树脂制作油墨成本比较低，但油墨结膜后硬而脆，需配合其它树脂一起使用。但由于水性油墨本身的特殊性，其化学以及物理特性也大大不同于传统溶剂型油墨，在印刷使用过程中存在诸多问题，如干燥性能上(干燥速度慢)、稳定性上(脏拉条、干版堵版、爆色、气泡、印刷白点、易沉淀、分层)等问题。目前市场上多数采用丙烯酸树脂作为连接料使用，主要是因为丙烯酸脂类单体的主链为碳碳链，有很高的光、热以及化学稳定性。因此丙烯酸树脂制备的涂料有很好的耐候性、耐污性以及耐化学药品等性能，由于上述结构特点，使其还拥有防腐、耐水、保色性佳以及安全等优点。但单独使用水性丙烯酸经相关研究资料显示，其具有自身不可消除的缺点，主要为树脂成膜后热粘冷脆、抗回粘性差等，在实际印刷生产中常表现为油墨干结易爆色、油墨复溶性不佳、干版、刀线等问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的油墨干结、易爆色、油墨复溶性不佳等问题，提高实际印刷适用性，解决印刷使用过程中常见问题。本专利技术以水性丙烯酸树脂接枝聚合氨酯、乙烯醇结构作为研磨树脂，配以颜料、分散剂、防脏版剂等制得一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨，可解决实际印刷使用中油墨热粘冷脆、抗回粘性差、油墨干结易爆色、油墨复溶性不佳、干版堵版、印刷白点等印品质量问题，使得油墨兼顾复溶与抗水两方面，解决常见刀线问题，提高油墨整体的使用稳定性，降低印刷耗用量，同时针对传统的溶剂型油墨，由于无需使用有机溶剂，大大减少了企业VOC的排放量，印制后的产品用气相色谱检测表面溶剂残留时表现非常有优异。本专利技术采用的技术方案是：一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨，所述环保型水性油墨的组成及含量为：具体的，所述研磨树脂通过在丙烯酸树脂的基础上接枝聚合氨酯、乙烯醇结构得到的共聚物，研磨树脂糅杂了聚氨酯的柔韧性以及乙烯醇的水复溶性，一定程度上解决丙烯酸的容易爆色以及印刷过程中的油墨复溶性问题；具体的，所述颜料包括有机颜料和/或无机颜料，显示油墨颜色；优选的，所述无机颜料包括碳黑、二氧化钛，所述有机颜料包括酞菁蓝、永固黄G、永固洋红FBB等，不包括金、银等特种油墨颜料。优选的，所述分散剂为醇胺类有机物，能够帮助研磨树脂进行快速、稳定的分散颜料至合格的细度范围；优选的，所述消泡剂为聚硅氧烷类，能够消除水的表面张力大而带来的大量气泡；优选的，所述流平剂为丙烯酸酯类，能够消除水的表面张力大而带来的墨层铺展不良问题；具体的，所述水性蜡为氧化聚乙烯蜡乳液，能够提高油墨表层的耐擦伤性能；优选的，所述水性防沉剂为聚酰胺类，能够提高水性油墨粘度低、长时间存储带来的颜料沉降问题，特别对于是白色油墨由于钛白粉密度大，很容易发生钛白粉沉降；优选的，所述PH调节剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇，能够调整油墨PH值；具体的，所述防脏版剂成分为十二烷基苯磺酸钠，能够防止油墨脏版；所述环保型水性油墨颜料细度小于10μm。所述的环保型水性油墨的制备方法为：步骤1)：按照配方质量百分数先将颜料、分散剂、20-60％研磨树脂加入分散缸中，以1000r/min的转速高速分散转1个小时，得到膏状混合物；步骤2)：用卧式砂磨机研磨步骤1)中已分散好的膏状混合物至细度到小于5微米，砂磨机内温度控制在45到55摄氏度，流量控制在一分钟10公斤到15公斤之间，得到细度到小于5微米的色浆；步骤3)：向将步骤2)磨好细度的色浆加入配方中消泡剂、流平剂、水性蜡、部分去离子水、水性防沉剂、防脏版剂以及剩余的40-80％的研磨树脂，在分散机中以1000r/min的转速高速分散1小时后检测各项指标，其中黏度控制在10—14秒，若黏度高于标准值，加入配方剩余部分的水进行调整；PH值控制在7.5—8.5，若测定的PH值不在标准范围内，加入用PH调节剂进行调整。本专利技术的环保型水性油墨颜料的作用机理为：在常规丙烯酸基础上接枝聚合氨酯、乙烯醇结构作为研磨树脂，糅杂聚氨酯的柔韧性以及乙烯醇的水复溶性，一定程度上解决丙烯酸的容易爆色以及印刷过程中的油墨复溶性问题。同时，通过接枝乙烯醇结构，使得本专利技术的颜料在醇胺类有机物分散剂和研磨树脂良好的协同下更易分散，实现高固低粘的油墨，从而得到实现高浓度的颜色，同时减少油墨中的挥发成分，既环保，又能大大缩短干燥的时间，实现和油性油墨一样快的干燥速度。本专利技术在成分中添加有效成分为十二烷基苯磺酸钠的防脏版剂能够有效防止油墨中大颗粒颜料的析出，造成脏版拉条的问题，从而使得颜料分散更均匀，提高稳定性。另外本专利技术的组分中加入氧化聚乙烯蜡类水性蜡乳液，而非常规的水性蜡粉，是因为氧化聚乙烯蜡类水性蜡乳液能很好的分散在油墨体系中，解决油墨长时间存储过程中出现的蜡浮出在油墨表面，造成分散不均匀，导致油墨耐磨性能下降的问题。在制备过程中，步骤1)首先将颜料与部分研磨树脂先进行高度分散得到膏状混合物，利用研磨树脂枝接乙烯醇结构后所具有的复溶性，能够在步骤2)的研磨过程中增强其分散性；且在步骤2)中研磨机温度设置45到55摄氏度，流量控制在一分钟10公斤到15公斤之间，此条件下能够以最快的研磨速度至得到细度到小于5微米的色浆；步骤3)中磨好细本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨，其特征在于，所述环保型水性油墨的组成及含量为：颜料 10‑35wt%研磨树脂 30‑65wt%分散剂 1‑3wt%消泡剂 0.01‑0.1wt%流平剂 0.1‑0.5wt%水性蜡 1‑5wt%水性防沉剂 0.1‑1wt%去离子水 5‑30wt%PH调节剂 0.01‑0.5wt%防脏版剂 0.1—1wt%所述研磨树脂为在丙烯酸树脂的基础上接枝聚合氨酯、乙烯醇结构得到的共聚物；所述水性蜡为氧化聚乙烯蜡乳液；所述防脏版剂成分为十二烷基苯磺酸钠；所述环保型水性油墨细度小于10μm。
【技术特征摘要】
1.一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨，其特征在于，所述环保型水性油墨的组成及含量为：颜料10-35wt%研磨树脂30-65wt%分散剂1-3wt%消泡剂0.01-0.1wt%流平剂0.1-0.5wt%水性蜡1-5wt%水性防沉剂0.1-1wt%去离子水5-30wt%PH调节剂0.01-0.5wt%防脏版剂0.1—1wt%所述研磨树脂为在丙烯酸树脂的基础上接枝聚合氨酯、乙烯醇结构得到的共聚物；所述水性蜡为氧化聚乙烯蜡乳液；所述防脏版剂成分为十二烷基苯磺酸钠；所述环保型水性油墨细度小于10μm。2.根据权利要求1所述的环保型水性油墨，其特征在于，所述颜料包括有机颜料和/或无机颜料；所述无机颜料包括碳黑、二氧化钛，所述有机颜料包括酞菁蓝、永固黄G、永固洋红FBB。3.根据权利要求1所述的环保型水性油墨，其特征在于，所述分散剂为醇胺类有机物。4.根据权利要求1所述的环保型水性油墨，其特征在于，所述消泡剂为聚硅氧烷类。5.根据权利要求1所述的环保型水性油墨，其特征在于所述流平剂为丙烯酸酯类。6.根据权利要求1所述的环...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯立伟，马力，
申请(专利权)人：江苏顺泰包装印刷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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