CN104672988B - 一种免上光双pe水性柔版油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于油墨制备技术领域，尤其涉及一种免上光双PE水性柔版油墨及其制备方法。一种免上光双PE水性柔版油墨，由以下重量百分比的原料组成：调墨油40～60％和水性色浆40～60％；其中，所述调墨油由以下重量百分比的原料组成：软质乳液60～80％，硬质乳液0～10％，水溶性树脂液0～25％，抗刮剂1～3％，交联剂1～3％，抗水剂0～3％，流平剂0～1％，成膜助剂0～8％，消泡剂0.1～0.5％，其余为去离子水。该免上光双PE水性柔版油墨，免去了印刷再上光油的工艺，节省了成本，且使用其印刷的双PE杯光泽高、鲜艳美观、防水、耐磨、耐高温、耐冷冻。

Description

一种免上光双PE水性柔版油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨制备技术领域，尤其涉及一种免上光双PE水性柔版油墨及其制备方法。

背景技术

麦当劳、百事等快餐广泛使用双PE纸杯、纸碗及纸桶等用来盛装热咖啡、冷饮等，伊利酸奶等也开始使用双PE纸杯。为了品牌的需要，需要印刷精美的图案。而环保的需要，厂商已经要求印刷企业必须使用水性油墨印刷。

由于双PE原纸是原木浆纸双面淋膜得到的产品，PE膜表面张力低，要在其表面印刷高表面张力的水性油墨，很容易产生印刷品油墨的附着力差、不耐水、不耐高低温等现象。

目前，现有技术中双PE纸杯印刷所用的水性油墨一般由彩色油墨和可与食品接触的上光油两部分组成，其中彩色油墨具有无毒无味，色彩鲜艳等性能，基本可满足客户的要求，但由于该彩色油墨如果不上光油，就存在不耐磨、不防水、不耐高低温等弊病，从而必须有上光油工艺，这就增加了印刷厂的生产成本。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术存在的不足，提供一种去除后上光油工艺，节约生产成本的免上光双PE水性柔版油墨。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种免上光双PE水性柔版油墨，所述由水性柔版油墨以下重量百分比的原料组成：调墨油40～60％和水性色浆40～60％；其中，所述调墨油由以下重量百分比的原料组成：软质乳液60～80％，硬质乳液0～10％，水溶性树脂液0～25％，抗刮剂1～3％，交联剂1～3％，抗水剂0～3％，流平剂0～1％，成膜助剂0～8％，消泡剂0.1～0.5％，其余为去离子水。

作为一种改进，所述软质乳液为最低成膜温度<10℃的丙烯酸乳液或最低成膜温度<10℃的自交联水性丙烯酸树脂液；丙烯酸乳液优选为德国巴斯夫的JONCRYL 624、JONCRYL 617、JONCRYL 74或韩国韩华的R20、R20B、RX20、RX30；自交联水性丙烯酸树脂液优选为美国帝斯曼的Neocryl A-1092、Neocryl A-2092或Neocryl A-1127。

作为一种改进，所述硬质乳液为最低成膜温度>80℃的丙烯酸乳液或最低成膜温度>80℃的自交联水性丙烯酸树脂液；优选为德国巴斯夫的JONCRYL 89和JONCRYL 90或韩国韩华的R90；自交联水性丙烯酸树脂液优选为美国帝斯曼的Neocryl A-1091和NeocrylA-2091。

软质乳液可赋予墨膜一定的柔韧性和耐久性，硬质乳液可使油墨干燥速度快、光泽高、硬度高、耐沾污性好、高温下不易回粘，两者混合使用可使油墨具有较高的光泽和硬度，且具有一定柔韧性和耐久性，耐热、耐光、耐老化、耐玷污性好。

作为一种改进，所述水溶性树脂液为固体苯丙树脂的胺化水溶液；优选为JONCRYLHPD96、JONCRYL HPD96MEA、JONCRYL 61；水溶性树脂液成膜性能好，印刷时复溶性好。

作为一种改进，所述抗刮剂为超高分子聚二甲基硅氧烷；优选为美国道康宁的DC51；抗刮剂用于增加油墨的平滑性和抗磨损性能，可以降低油墨的摩擦系数，防粘连，大大提高了油墨的抗磨损性能。

作为一种改进，所述交联剂为氧化锌氨溶液；优选为德国巴斯夫的ZincOxideSolution#1；交联剂可促进各成分的结合，从而提供油墨的粘结力。

作为一种改进，所述抗水剂为聚硅氧烷溶液；优选为美国道康宁的DC85；抗水剂可减少油墨干燥成膜后的水溶性,提高双PE纸杯的抗湿摩擦和拉毛强度,有效改善双PE纸杯的印刷适性，减少掉毛、掉墨等现象。

作为一种改进，所述流平剂为辛基酚、壬基酚乙氧基化合物类、炔二醇类或聚醚硅氧烷类，优选为美国氰特的OT-75、美国气体的Surfynol 104E、德国毕克的BYK-301，流平剂可促使油墨在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，可有效降低油墨的表面张力，提高其流平性和均匀性。

作为一种改进，所述成膜助剂包括丙二醇、丙三醇、二乙二醇***或二丙二醇甲醚中的一种或两种以上；由于硬质乳液的最低成膜温度较高会造成墨膜的龟裂，成膜助剂因其对乳胶粒子的溶解作用而使粒子表面软化,促使聚合物粒子易受压变形,融合成膜，避免龟裂现象。

作为一种改进，所述消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，优选为美国道康宁的DC65、德国迪高的TEGO Foamex 825，消泡剂用于有效防止水性油墨在生产和印刷过程中产生气泡及消除产生的气泡。

水性色浆优选为外购进口水性色浆成品，如德国科莱恩的Hostafine系列水性色浆，优选为Yellow GR、Yellow HR、Red HF3S、Red FGR、Red F5RK、Red P2GL、Magenta E、Violet RL、Blue B2G、Green GN或Black T 30，德国拜耳的Bayer Levanyl系列超细环保水性颜料色浆，优选为LEVANYL Black N-LF、LEVANYL Blue G-LF、LEVANYL Green G-LF、LEVANYL Red BB-LF、LEVANYL Violet BN-LF或LEVANYL Yellow GN-LF。水性色浆的主要成分为高分子分散剂、水、色粉、消泡剂等组成，预混后经过砂磨机研磨而成。高分子分散剂可缩短色粉在分散体系中的分散时间，提高油墨的光泽度、着色力和遮盖力，改善其展色性和调色性，防止浮色发花、絮凝和沉降。

本发明的另一目的在于提供一种免上光双PE水性柔版油墨的制备方法。

一种免上光双PE水性柔版油墨的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(1)调墨油的制备：按比例称取软质乳液、硬质乳液、水溶性树脂液、抗刮剂、交联剂、抗水剂、流平剂、成膜助剂、消泡剂和去离子水，在反应釜中混合均匀，备用；

(2)将水性色浆和步骤(1)中的调墨油混合均匀，然后研磨至细度≤5μm，即得。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种免上光双PE水性柔版油墨，采用纯水性原材料，零VOC排放，对空气无污染，印刷品无溶剂残留，无其它对人体有毒有害物质，符合欧洲印刷包装材料94/62/EEC标准和欧盟ROHS指令标准。

2、使用本发明提供的免上光双PE水性柔版油墨印制的印刷品具有高光泽、鲜艳美观、防水、耐磨、耐高温、耐冷冻等性能。

3、本发明提供的一种免上光双PE水性柔版油墨不需要印刷后再上光油，简化了制备工艺，降低印刷厂油墨成本三分之一以上，同时还节能降耗。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

一种免上光双PE水性柔版油墨(红色)

由以下重量百分比的原料组成：调墨油40％和水性色浆60％；其中，调墨油由以下重量百分比的原料组成：JONCRYL 624 60％，JONCRYL 89 10％，JONCRYL HPD96 25％，DC511％，Zinc Oxide Solution#1 1％，DC85 1％，OT-75 0.1％，丙二醇1％，DC65 0.1％，去离子水0.8％；水性色浆由以下重量百分比的原料组成：Red HF3S30％和Red FGR 70％。

其制备方法是：

(1)调墨油的制备：按照上述比例称取JONCRYL 624、JONCRYL 89、JONCRYL HPD96、DC51、Zinc Oxide Solution#1、DC85、OT-75、丙二醇、DC65和去离子水，加入反应釜中搅匀，备用；

(2)水性红色色浆的制备：按照上述比例称取Red HF3S和Red FGR7混匀，备用；

(3)将步骤(1)中的调墨油和步骤(2)中的水性红色色浆在分散容器中混匀，得预混物，然后将预混物用卧式砂墨机研磨至细度5微米以下，即得红色免上光双PE水性柔版油墨。

实施例二

一种免上光双PE水性柔版油墨(黄色)

由以下重量百分比的原料组成：调墨油45％和水性色浆55％；其中，调墨油由以下重量百分比的原料组成：JONCRYL 617 65％，JONCRYL 90 8％，JONCRYL HPD96MEA 20％，DC51 1.5％，Zinc Oxide Solution#1 1.5％，Surfynol 104E 0.3％，二乙二醇***2％，TEGO Foamex 825 0.2％，去离子水1.5％；水性色浆由以下重量百分比的原料组成：YellowGR 40％和Yellow HR 60％。

其制备方法是：

(1)调墨油的制备：按照上述比例称取JONCRYL 617、JONCRYL 90、JONCRYLHPD96MEA、DC51、Zinc Oxide Solution#1、Surfynol 104E、二乙二醇***、TEGO Foamex825和去离子水，加入反应釜中搅匀，备用；

(2)水性黄色色浆的制备：按照上述比例称取Yellow GR和Yellow HR混匀，备用；

(3)将步骤(1)中的调墨油和步骤(2)中的水性黄色色浆在分散容器中混匀，得预混物，然后将预混物用卧式砂墨机研磨至细度5微米以下，即得黄色免上光双PE水性柔版油墨。

实施例三

一种免上光双PE水性柔版油墨(蓝色)

由以下重量百分比的原料组成：调墨油50％和水性色浆50％；其中，调墨油由以下重量百分比的原料组成：JONCRYL 74 70％，JONCRYL 89 3％，JONCRYL 61 15％，DC51 2％，Zinc Oxide Solution#1 2％，DC85 2％，BYK-301 0.3％，丙三醇3％，DC65 0.3％，去离子水3.4％；水性色浆由以下重量百分比的原料组成：Blue B2G 50％和LEVANYL Blue G-LF50％。

其制备方法是：

(1)调墨油的制备：按照上述比例称取JONCRYL 74、JONCRYL 89、JONCRYL61、DC51、Zinc Oxide Solution#1、DC85、BYK-301、丙三醇、DC65和去离子水，加入反应釜中搅匀，备用；

(2)水性蓝色色浆的制备：按照上述比例称取Blue B2G和LEVANYL Blue G-LF混匀，备用；

(3)将步骤(1)中的调墨油和步骤(2)中的水性蓝色色浆在分散容器中混匀，得预混物，然后将预混物用卧式砂墨机研磨至细度5微米以下，即得红色免上光双PE水性柔版油墨。

实施例四

一种免上光双PE水性柔版油墨(黑色)

由以下重量百分比的原料组成：调墨油55％和水性色浆45％；其中，调墨油由以下重量百分比的原料组成：JONCRYL 617 75％，JONCRYL 90 5％，JONCRYL HPD96MEA 5％，DC51 2.5％，Zinc Oxide Solution#1 2.5％，DC85 2.5％，OT-75 0.5％，二丙二醇甲醚4％，TEGO Foamex 825 0.4％，去离子水2.6％；水性色浆由以下重量百分比的原料组成：Black T 30 20％和LEVANYL Black N-LF 80％

其制备方法是：

(1)调墨油的制备：按照上述比例称取JONCRYL 617、JONCRYL 90、JONCRYLHPD96MEA、DC51、Zinc Oxide Solution#1、DC85、OT-75、二丙二醇甲醚、TEGO Foamex 825和去离子水，加入反应釜中搅匀，备用；

(2)水性黑色色浆的制备：按照上述比例称取Black T 30和LEVANYL Black N-LF，混匀，备用；

(3)将步骤(1)中的调墨油和步骤(2)中的水性黑色色浆在分散容器中混匀，得预混物，然后将预混物用卧式砂墨机研磨至细度5微米以下，即得黄色免上光双PE水性柔版油墨。

实施例五

一种免上光双PE水性柔版油墨(紫色)

由以下重量百分比的原料组成：调墨油60％和水性色浆40％；其中，调墨油由以下重量百分比的原料组成：JONCRYL 74 80％，DC51 3％，Zinc Oxide Solution#1 3％，DC853％，BYK-301 1％，丙三醇8％，DC65 0.5％，去离子水1.5％；水性色浆由以下重量百分比的原料组成：Violet RL 80％和LEVANYL Violet BN-LF 20％。

其制备方法是：

(1)调墨油的制备：按照上述比例称取JONCRYL 74、DC51、Zinc Oxide Solution#1、DC85、BYK-301、丙三醇、DC65和去离子水，加入反应釜中搅匀，备用；

(2)水性紫色色浆的制备：按照上述比例称取Violet RL和LEVANYL Violet BN-LF混匀，备用；

(3)将步骤(1)中的调墨油和步骤(2)中的水性紫色色浆在分散容器中混匀，得预混物，然后将预混物用卧式砂墨机研磨至细度5微米以下，即得紫色免上光双PE水性柔版油墨。

实施例六

一种免上光双PE水性柔版油墨(绿色)

由以下重量百分比的原料组成：中性调墨油60％和中性色浆40％；其中，中性调墨油由以下重量百分比的原料组成：JONCRYL 74 70％，JONCRYL 90 10％,JONCRYL 61 10％,DC85 2％，DC51 2％，Zinc Oxide Solution#1 2％，BYK-301 1％，丙二醇3％；水性色浆由以下重量百分比的原料组成：Green GN 60％和LEVANYL Green G-LF 40％。

其制备方法是：

(1)调墨油的制备：按照上述比例称取JONCRYL 74、JONCRYL 90、JONCRYL61、DC85、DC51、Zinc Oxide Solution#1、BYK-301和丙二醇，加入反应釜中搅匀，备用；

(2)水性绿色色浆的制备：按照上述比例称取Green GN和LEVANYL Green G-LF，混匀，备用；

(3)将步骤(1)中的调墨油和步骤(2)中的水性绿色色浆在分散容器中混匀，得预混物，然后将预混物用卧式砂墨机研磨至细度5微米以下，即得绿色免上光双PE水性柔版油墨。

将上述实施例1-6所制得的免上光双PE水性柔版油墨的各项检验指标如下表所示：

细度测试：0-50μm刮板细度计。

耐水测试的条件为：25±2℃，水浸泡30分钟。

耐摩擦测试的条件为：耐摩擦测试仪，摩擦速度：106次/分，摩擦荷重：2LB，摩擦时间：1分钟。

耐低温测试的条件为：冰水混合物浸泡30分钟。

耐高温测试的条件为:200℃热封。

从表中可看出，本发明提供的一种免上光双PE水性柔版油墨，其细度较细，防水，耐磨，耐高低温。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种免上光双PE水性柔版油墨，其特征在于，所述水性柔版油墨由以下重量百分比的原料组成：调墨油40～60％和水性色浆40～60％；其中，所述调墨油由以下重量百分比的原料组成：软质乳液60～80％，硬质乳液0～10％，水溶性树脂液0～25％，抗刮剂1～3％，交联剂1～3％，抗水剂0～3％，流平剂0～1％，成膜助剂0～8％，消泡剂0.1～0.5％，其余为去离子水；所述抗刮剂为超高分子聚二甲基硅氧烷；所述交联剂为氧化锌氨溶液；所述抗水剂为聚硅氧烷溶液；所述水性色浆的主要成分为高分子分散剂、水、色粉、消泡剂；所述水溶性树脂液为固体苯丙树脂的胺化水溶液；所述软质乳液为最低成膜温度<10℃的丙烯酸乳液或自交联水性丙烯酸树脂液；所述硬质乳液为最低成膜温度>80℃的丙烯酸乳液或自交联水性丙烯酸树脂液。

2.如权利要求1所述的一种免上光双PE水性柔版油墨，其特征在于，所述流平剂为辛基酚、壬基酚乙氧基化合物类、炔二醇类或聚醚硅氧烷类；所述消泡剂为聚硅氧烷类。

3.如权利要求1所述的一种免上光双PE水性柔版油墨，其特征在于，所述成膜助剂为丙二醇、丙三醇、二乙二醇***或二丙二醇甲醚中的一种或两种以上。

4.如权利要求1所述的一种免上光双PE水性柔版油墨的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)调墨油的制备：按比例称取软质乳液、硬质乳液、水溶性树脂液、抗刮剂、交联剂、抗水剂、流平剂、成膜助剂、消泡剂和去离子水，在反应釜中混合均匀，备用；

(2)将水性色浆和步骤(1)中的调墨油混合均匀，然后研磨至细度≤5μm，即得。