一种高附着力薄膜包装印刷用水性油墨及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种高附着力薄膜包装印刷用水性油墨及其制作方法，由以下原料按重量比配制而成：水１０～３０％、醇类溶剂５～２５％、改性氯化聚丙烯乳液５～５０％、辅助拼用乳液０～４０％、颜料５～４０％、助剂组成１～１５％。改性氯化聚丙烯乳液是：使用功能性有机酸在无芳烃溶液中经自由基引发接枝共聚，用有机胺中和后脱除溶剂，经过转相乳化工艺形成的改性氯化聚丙烯乳液；其中功能性有机酸在配方中使用重量为１－１０％。本发明专利技术的优点在于：合成并使用了一种功能性有机酸改性氯化聚丙烯水性乳液以及基于功能性有机酸改性氯化聚丙烯乳液匹配的颜料分散、配方复合的油墨制作技术。该类型水性油墨能够大大提高油墨在薄膜上的附着和复合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水性油墨及其制作方法，主要是。
技术介绍
为了满足解决消防安全、减少石油资源消耗、降低大气环境污染以及提高食品包 装卫生要求的重要方向，对于油墨和塑料薄膜印刷行业，一个公认的共识是发展和使用水 性油墨。在这个领域，已经有众多的研究者开展了开拓性的工作，本文也已注意到了一些已 经发表的用于塑料薄膜印刷的油墨专利技术专利，譬如公开号为CN101003703A《制造水性柔 版及凹版的复合白墨》、CN101029174A《塑料薄膜水性凹版印刷油墨》、CN101054490A《水 性多用途塑料复合与表印系列油墨及其制备方法》等等，其研究的出发点均是基于(改性) 丙烯酸树脂/乳液或者是聚氨酯乳液技术，这种油墨与目前市场上在软包装印刷领域广泛 应用的氯化聚丙烯/氯醚/乙烯_醋酸乙烯树脂体系或聚氨酯、聚酰胺树脂体系的溶剂型 油墨相比，在最终性能上仍然有很大的差距，一个很大的问题是油墨在附着力/复合强度 上难以稳定，或者是附着力/复合强度与其他性能譬如干燥性方面难以兼顾。本专利技术从另 一个角度提出一种高附着力薄膜印刷用水性油墨的配方结构，即采用一种自制的功能性有 机酸改性的氯化聚丙烯水性乳液进行制墨，由此得到的油墨能够从根本上解决附着力的问 题，并提供一种制作方法，即通过配方的合理优化，经过色浆(基墨)的调制生产工艺，制成 的水性油墨具备良好的印刷适性和各项应用性能，符合各项环保卫生指标。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述不足，而提供一种高附着力薄膜包装印刷用水性油 墨及其制作方法。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案这种高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，由以下原料按重量比配制而成水10 30%、醇类溶剂5 25%、改性氯化聚丙烯乳液5 50 % 、辅助拼用乳液0 40 % 、颜料5 40 % 、助剂组成1 15 % 。 改性氯化聚丙烯乳液是使用功能性有机酸在无芳烃溶液中经自由基引发接枝共聚，用有机胺中和后脱除溶剂，经过转相乳化工艺形成的改性氯化聚丙烯乳液；其中功能性有机酸在配方中使用重量比为1-10% ，无芳烃溶液在配方中使用重量比为30 40% ，有机胺在配方中使用重量比为0. 5-5%。 所述的功能性有机酸包括马来酸、马来酸酐、富马酸、肉桂酸、丙烯酸、甲基丙烯 酸、衣康酸、衣康酸酐、中康酸、柠康酸、柠康酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及含C7及其 以上的不饱和长链酸的一种或任意几种的组。所述的无芳烃溶液是指含氯化聚丙烯20 40%的有机溶液，溶剂包括直链烃(加氢汽油)、异构烷烃、酯类、酮类、醚类或醇类，或挥发 性无芳烃溶剂和有机酸酯的混合物。中和工艺所用为有机胺，包括2-氨基-2_甲基-l-丙 醇，二乙胺、三乙胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或氨水。 所述挥发性无芳烃烃类溶剂是指馏程在60 14(TC直链烃(加氢汽油)、异构烷 烃、环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷或二甲基环己烷；有机酸酯是指 甲酸酯、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。 所述醇类溶剂包括乙醇、丙醇、丁醇、丙二醇或丁二醇的一种或任意几种的组合。 所述的辅助拼用乳液是具有互溶性的聚丙烯酸类溶液、聚酯溶液或聚氨酯类分散 液。 所述的助剂包括蜡、水溶性硅油、润湿齐U、消泡齐U、pH调整齐IJ、增稠齐IJ、防腐剂和固 化剂，其中蜡是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、聚四氟乙烯蜡、石蜡、酰胺蜡中的一种或几种；润 湿剂是琥珀酸酯、聚醚改性硅烷、含氟表面活性剂或炔醇类表面活性剂；消泡剂为硅烷、矿 物油类或炔醇类；PH调整剂是氨水,二乙胺,三乙胺J-氨基-2-甲基-l-丙醇、一乙醇胺、 二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺中的一种或几种；固化剂是异氰酸酯、氧化锌溶液、噁唑 啉类、钛酸酯、氮丙锭、碳化二亚胺中的一种或几种。 本专利技术所述的这种高附着力薄膜包装印刷用水性油墨的制作方法，步骤如下油 墨采用密闭式砂磨分散工艺进行加工制造，先使用砂磨机对由水/醇混合溶剂、消泡剂、树 脂液包括改性氯化聚丙烯乳液、聚丙烯酸溶液、聚酯溶液或聚氨酯分散液、颜料组成的基墨 或色浆进行颜料的研磨分散工作；醇类溶剂加入前需要先与水进行混合成混合溶液，水含 量在10 30%、醇类溶剂含量在5 25%;待颜料研磨完成后再加入后添加的水/醇混合 溶剂、树脂液包括改性氯化聚丙烯乳液、聚丙烯酸溶液、聚酯溶液或聚氨酯分散液、助剂包括蜡浆或蜡乳液、水溶性硅油、润湿剂、消泡剂、ra调整剂、增稠剂、防腐剂，以及固化剂来完成油墨配方的合成。 本专利技术的优点在于其主要应用于各种薄膜如PP、 PET、 PE、 PVC等薄膜的印刷，特 别适合于BOPP(双向拉伸聚丙烯)软包装的印刷。其特点是合成并使用了一种功能性有 机酸改性氯化聚丙烯水性乳液以及基于功能性有机酸改性氯化聚丙烯乳液匹配的颜料分 散、配方复合的油墨制作技术。该类型水性油墨能够大大提高油墨在薄膜上的附着和复合 性能。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，但应理解这些实施例并不是限制本专利技术 的范围，在不违背本专利技术的精神和范围的情况下，本领域技术人员可对本专利技术作出改变和 改进以使其适合不同的使用情况，条件和实施方案。 改性的(氯化)聚丙烯乳液制作和应用在业界已经有了很多的研究，但目前的应 用研究都集中在涂料特别是底涂类的涂料上，没有涉及包装印刷用的柔版和凹版油墨，本 专利技术中将利用改性氯化聚丙烯的特性制取一种在薄膜上具备高附着力的包装印刷用的水 性油墨。同时基于包装领域的法规和油墨应用的特性，并不是所有类型的改性氯化聚丙烯 都适合用制作油墨，本专利技术中对此也予以了说明，即本专利技术中使用的改性聚丙烯乳液主要 是指使用功能有机酸改性的氯化聚丙烯乳液，同时在合成的过程中必须使用无芳烃类的溶 剂，因为在一般工业涂料中广泛使用的芳香烃溶剂在包装油墨中受到严格限制，特别是在 食品包装领域中尤其如此，即便是微量的残留也不被允许。 本专利技术中自制并使用了一种功能有机酸改性的氯化聚丙烯乳液，因为这种经改性的聚丙烯大分子中的丙烯链段结构对BOPP薄膜仍具有很强的亲和性，同时含氯的分子结 构通常会增进相溶性并产生很强的对各种底材侵透性，因而能够产生强附着力。为了方便 制取稳定的乳液，需要对氯化聚丙烯进行亲水改性，采用自由基引发接枝共聚反应原理，使 用功能性有机酸包括马来酸、马来酸酐、富马酸、肉桂酸、衣康酸、衣康酸酐、中康酸、柠康 酸、柠康酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯以及不饱和长链酸(7-32个碳)如十一碳烯酸、油酸、反油 酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸中的一种或几种)进行接枝改性反应。接枝反应在溶液中 进行，溶剂必须使用无芳烃溶剂，包括加氢汽油(直链烃)、异构烷烃、酯类、酮类、醚类和醇 类，最适合的是使用挥发性无芳烃烃类溶剂和有机酸酯的混合物。挥发性无芳烃烃类溶剂 是指馏程在60 14(TC直链烃(加氢汽油)、异构烷烃、环烷烃如环戊烷、甲基环戊烷、环 己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、二甲基环己烷，有机酸酯是指甲酸酯(如甲酸甲酯、甲酸乙 酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯)、乙酸酯(如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯)、丙酸酯 (如丙酸甲酯、丙酸乙酯)、丁酸酯(如丁酸甲酯、丁酸乙酯)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯)，使 用这类溶剂可以获得较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于：由以下原料按重量比配制而成：水１０～３０％、醇类溶剂５～２５％、改性氯化聚丙烯乳液５～５０％、辅助拼用乳液０～４０％、颜料５～４０％、助剂组成１～１５％。

【技术特征摘要】
一种高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于由以下原料按重量比配制而 成水10～30％、醇类溶剂5～25％、改性氯化聚丙烯乳液5～50％、辅助拼用乳液0～40％、颜料5～40％、助剂组成1～15％。2. 根据权利要求1所述的高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于改性氯化聚丙烯乳液是使用功能性有机酸在无芳烃溶液中经自由基引发接枝共聚，用有机胺中和后脱除溶剂，经过转相乳化工艺形成的改性氯化聚丙烯乳液；其中功能性有机酸在配方中使用重量比为1-10%，无芳烃溶液在配方中使用重量比为30 40%，有机胺在配方中使用重量比为0. 5-5%。3. 根据权利要求2所述的高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于所述的功能性有机酸包括马来酸、马来酸酐、富马酸、肉桂酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、衣康酸酐、中康酸、柠康酸、柠康酸酐、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及含C7及其以上的不饱和长链酸的一种或任意几种的组。4. 根据权利要求2所述的高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于所述的无芳烃溶液是指含氯化聚丙烯20 40%的有机溶液，溶剂包括直链烃(加氢汽油)、异构烷烃、酯类、酮类、醚类或醇类，或挥发性无芳烃溶剂和有机酸酯的混合物。5. 根据权利要求4所述的高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于所述挥发性无芳烃烃类溶剂是指馏程在60 14(TC直链烃(加氢汽油)、异构烷烃、环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷或二甲基环己烷；有机酸酯是指甲酸酉旨、乙酸酯、丙酸酯、丁酸酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。6. 根据权利要求2所述的高附着力薄膜包装印刷用水性油墨，其特征在于中和工艺所用为有机胺，包括2-氨基-2-甲基-1-丙醇，二乙胺、三乙胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：林日胜，龚张水，
申请(专利权)人：杭华油墨化学有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]