CN103756410A - 一种pe塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特征在于：其是由以下原料按如下重量比配制而成：去离子水2％～4％；醇类溶剂5％～10％；丙烯酸乳液50％～70％；水性色浆15％～35％；氨水0.3％～0.5％；消泡剂0.2％～0.5％；润湿剂0.38％～0.8％；流平剂0.8％～2％；爽滑剂0.2％～1％；增稠剂0.3％～1.0％。本发明还公开一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法。本发明的水性油墨选用无毒，无环境污染，无溶剂挥发，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康的原料制备；其具有附着力好，耐水性强的特性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(PE)是通用合成树脂中产量最大的品种，主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的产品。高压聚乙烯：一半以上用于薄膜制品聚乙烯有优异的化学稳定性，室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质，聚乙烯(PE)塑料一种，我们常常提的方便袋就是聚乙烯(PE)。聚乙烯是结构最简单的高分子，也是应用最广泛的高分子材料。它是由重复的-CH2-单元连接而成的需求方面，作为聚乙烯主要消费领域的塑料薄膜，由于其多应用于终端消费及运输环节，其需求的增长与国内整体经济形势的发展关系较大，基本维持着略高于国内GDP的增长，其增长势头稳定，存在需求刚性。从软包装薄膜产量统计来看，自2006年起平均以13％的速率递增，也印证了塑料薄膜的稳速增长。众所周知，在表面印刷包装中，通常选用聚乙烯薄膜(即PE)作为承印材料，而聚乙烯是比较难以印刷的材料，这是由其本身的性质所决定。聚乙烯无极性，化学性质稳定，几乎不溶于任何溶剂。尤其是低压聚乙烯薄膜(HDPE)更是最难印刷的材料，也是众多印刷厂最头痛、印刷故障和质量问题最多的印刷基材。
由于低压聚乙烯薄膜是高密度聚乙烯经低压聚合而成，所以薄膜呈乳白色，表面光泽度较差，拉伸伸长率小，通常作为手拎袋等包装正面印刷。低压聚乙烯薄膜作为一种特殊的印刷薄膜，显而易见也就必须使用专用油墨来涂布。因此油墨生产制造者就必须生产相对应的低压聚乙烯薄膜专用油墨，来适应薄膜其本身性能，满足印刷厂的印刷要求。近年来，随着人民生活水平的不断提升，不仅带动了包装工业的飞速增长，也促进了塑料凹版油墨技术及市场的不断发展。目前塑料凹版油墨在塑料包装上已获得非常广泛的应用，如在食品、药品、农副产品、日用品等行业的各类塑料薄膜基材包装，其应用范围几乎囊括了所有的包装领域。
为适应社会发展对“绿色和环保”的追求，塑料凹版油墨企业及相关研究机构近年来一直致力于“绿色环保”油墨的研究和开发，以求用清洁无污染或低污染水性油墨替代传统的溶剂性油墨，从而减轻对环境的污染和对人体健康的威胁。
近些年来，包装、印刷行业都在朝着绿色环保方向发展，而塑料薄凹版印刷用油墨大都是溶剂型油墨，其中所使用的甲苯、二甲苯等有机溶剂不仅污染环境，还对操作人员身体健康造成了危害。随着社会的发展，无苯型、醇溶型以及水性油墨必将成为塑料薄膜凹版印刷用油墨的主流。而塑料薄膜用水性凹版油墨才刚刚开始投入使用。它是由水做溶剂制成的环保型液状油墨。具有不燃、不爆、无毒、无刺激味、墨性稳定，色彩鲜艳，高光泽，不腐蚀印版，操作简便，印刷成本低，印后附着力好，抗水性强，不燥迅速等特点。用水性油墨印刷的产品完全无毒，生产环境环保，最大特点是减少了有机挥发物VOC向大气中的排放量。
PE作为其中的一种被广泛用于制作农用、食品及工业包装用薄膜，由于其本身的材料特点，其表面对油墨的要求较高，一般溶剂型的油墨都难对其有很好的附件着力。同时，目前全世界正面临着石油资源的严重短缺，尤其是环保呼声日益高涨，开发和应用节约资源、保护环境的经济环保型水性油墨已成为摆在油墨工程技术人员和印刷从业者眼前的迫切任务。而这一重大使命的开展和完成，既是相关行业建设节约型社会与和谐社会应尽的责任和义务，更是相关行业自身持续发展的客观需求，用油墨的水性醇酯化取代苯溶化已成趋势，油墨水性化已成为未来油墨发展的主导方向，因此，研发和产业化制造PE塑料薄膜专用的水性化印刷油墨，是目前所有油墨工程技术人员共同探讨和面对的重大课题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种解决上述问题的环保、高效的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法。
本发明为实现上述目的而采用的技术方案为：
一种PE塑料薄膜凹印用水性油墨，由以下原料按重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％。
所述的1#丙烯酸乳液，其为玻璃化温度≤-20℃、固含量为48％、酸值60mgKOH/g、pH＝8.3、分子量为200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其为固含量为45％、分子量为2000、玻璃化温度90℃、酸值235mgKOH/g、pH＝8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其为固含量为31％、分子量为16000、玻璃化温度110℃、酸值215mgKOH/g、pH＝8.5的快干性丙烯酸乳液。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；所述的氨水，其为浓度为25％的氨水。
所述的水性色浆，其为未以树脂作为载体的色浆；所述的消泡剂，其为聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；所述的润湿剂，其为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；所述的爽滑剂，其为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体；所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一种或及其组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(4)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(5)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(6)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(5)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：15-35秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH值在pH＝8～9的范围内，得到丙烯酸乳液。
上述的制备方法，其还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的1#丙烯酸乳液，其为玻璃化温度≤-20℃、固含量为48％、酸值60mgKOH/g、pH＝8.3、分子量为200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其为固含量为45％、分子量为2000、玻璃化温度90℃、酸值235mgKOH/g、pH＝8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其为固含量为31％、分子量为16000、玻璃化温度110℃、酸值215mgKOH/g、pH＝8.5的快干性丙烯酸乳液。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；所述的氨水，其为浓度为25％的氨水；所述的水性色浆，其为未以树脂作为载体的色浆；所述的消泡剂，其聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；所述的润湿剂，其为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；所述的爽滑剂，其为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体；所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一种或及其组合。
本发明的水性油墨选用无毒，无环境污染，无溶剂挥发，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康的原料制备；其具有附着力好；耐水性强的特性。
与现有技术相比，本发明由于选用了更为合理的原料，较现在的水墨上有更好评附着力、印刷速度和复溶性。性能可达到溶剂性效果。质量稳定，无毒，无环境污染，无溶剂挥发，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康；光泽度高，附着力好；稀释剂可以采用水，也可以根据具体情况把醇类溶剂与水30∶70的混合物做稀释剂，大大降低了稀释剂的使用成本。
本发明通过采用流平剂以及爽滑剂，使得制备得到的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，具有光泽度高，更加顺滑，使得印刷速度增强。
下面结合具体实施方式，对本发明进一步说明。
具体实施方式
实施例1：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，是由以下原料按下列重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，是由三种乳液混合拼用制成，其中三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％。
所述的1#丙烯酸乳液，其为玻璃化温度≤-20℃、固含量为48％、酸值60mgKOH/g、pH＝8.3、分子量为200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其为固含量为45％、分子量为2000、玻璃化温度90℃、酸值235mgKOH/g、pH＝8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其为固含量为31％、分子量为16000、玻璃化温度110℃、酸值215mgKOH/g、pH＝8.5的快干性丙烯酸乳液。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；所述的氨水，其为浓度为25％的氨水。
所述的水性色浆，其为未以树脂作为载体的色浆；所述的消泡剂，其为聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；所述的润湿剂，其为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；所述的爽滑剂，其为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体；所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一种或及其组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由如下三种乳液拼用而成，该三种乳液按照如下重量比进行混合拼用：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(4)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(5)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(6)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(5)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：15-35秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH值在pH＝8～9的范围内，得到丙烯酸乳液。
上述的制备方法，其还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的1#丙烯酸乳液，其为玻璃化温度≤-20℃、固含量为48％、酸值60mgKOH/g、pH＝8.3、分子量为200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其为固含量为45％、分子量为2000、玻璃化温度90℃、酸值235mgKOH/g、pH＝8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其为固含量为31％、分子量为16000、玻璃化温度110℃、酸值215mgKOH/g、pH＝8.5的快干性丙烯酸乳液。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；所述的氨水，其为浓度为25％的氨水；所述的水性色浆，其为未以树脂作为载体的色浆；所述的消泡剂，其聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；所述的润湿剂，其为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；所述的爽滑剂，其为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体；所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一种或及其组合。
实施例2：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1相同，其不同之处在于：
该PE塑料薄膜凹印用水性油墨，是由以下原料按如下的重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，由如下三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％的乙醇；
所述的消泡剂，其为聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类流平剂；
所述的增稠剂，其为聚氨酯类中的一种。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：30秒，得到单色水性油墨。
其中所述步骤(1)，具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH＝8.5，得到丙烯酸乳液。
其还包括如下步骤：
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％的乙醇；
述的消泡剂，其聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类流平剂；
所述的增稠剂，其为聚氨酯类。
实施例3：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1、2相同，其不同之处在于：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，由以下原料按如下重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，其由如下三种乳液拼用而成，其按照如下重量比进行混合拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为96％的乙醇；
所述的消泡剂，其为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的组合；
所述的流平剂，其为氟碳类流平剂；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：35秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH＝8，得到丙烯酸乳液。
其还包括如下步骤：
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为96％的乙醇；
述的消泡剂，其为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的组合；
所述的流平剂，其为氟碳类流平剂；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类。
实施例4：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1、2、3相同，其不同之处在于：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，由以下原料按如下重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液混合拼用而成，该三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为97％的乙醇；
所述的消泡剂，其为聚硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类、聚氨酯类的其组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：15秒，得到单色水性油墨。
其中所述步骤(1)，具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH＝8，得到丙烯酸乳液；
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为97％的乙醇；
述的消泡剂，其聚硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类、聚氨酯类的组合。
实施例5：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1、2、3、4相同，其不同之处在于：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，是由以下原料按如下重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，是由三种乳液混合拼用而成，该三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为98％的乙醇；
所述的消泡剂，其为聚硅氧烷；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类或、聚氨酯类的组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：25秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 73.6％；
2#丙烯酸乳液 5.39％；
3#丙烯酸乳液 21.01％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH＝8.5，得到丙烯酸乳液。
其还包括如下步骤：
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为98％的乙醇；
述的消泡剂，其聚硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类、聚氨酯类的组合。
实施例6：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1、2、3、4、5相同，其不同之处在于：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，是由以下原料按如下重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73％；
2#丙烯酸乳液 7％；
3#丙烯酸乳液 20％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为99％的乙醇；
所述的消泡剂，其为二甲基硅油、乳化硅油的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类、聚氨酯类的组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 73％；
2#丙烯酸乳液 7％；
3#丙烯酸乳液 20％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：25秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 73％；
2#丙烯酸乳液 7％；
3#丙烯酸乳液 20％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使pH＝8.6，得到丙烯酸乳液；
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为99％的乙醇；
述的消泡剂，其为二甲基硅油、乳化硅油的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类、聚氨酯类的组合。
实施例7：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1、2、3、4、5、6相同，其不同之处在于：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，由以下原料按重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 70％；
2#丙烯酸乳液 7％；
3#丙烯酸乳液 23％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％的乙醇；
所述的消泡剂，其为二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的组合；
所述的流平剂，其为有机硅类、氟碳类流平剂的组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类、聚氨酯类的其组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 70％；
2#丙烯酸乳液 7％；
3#丙烯酸乳液 23％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：25秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 70％；
2#丙烯酸乳液 7％；
3#丙烯酸乳液 23％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH＝8.7，得到丙烯酸乳液。
其还包括如下步骤：
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
实施例8：
本实施例提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其制备方法，其基本组分及步骤均与实施例1、2、3、4、5、6、7相同，其不同之处在于：
本发明提供的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，由以下原料按重量比配制而成：
所述的丙烯酸乳液，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 75％；
2#丙烯酸乳液 5％；
3#丙烯酸乳液 20％。
所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；
所述的消泡剂，其为聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；
所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；
所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一或及其组合。
一种制备上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
所述的丙烯酸乳液，其由三种乳液拼用而成，其三种乳液按照如下重量比进行拼用：
1#丙烯酸乳液 75％；
2#丙烯酸乳液 5％；
3#丙烯酸乳液 20％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(3)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(4)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(5)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(4)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：32秒，得到单色水性油墨。
所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 75％；
2#丙烯酸乳液 5％；
3#丙烯酸乳液 20％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH＝8.6，得到丙烯酸乳液。
其还包括如下步骤：
(6)将步骤(5)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
本发明的水性油墨选用的原料组分无毒，无环境污染，无溶剂挥发，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康的原料制备；其制品具有附着力好、耐水性强的特性。
与现有技术相比，本发明由于选用了更为合理的原料和步骤，较现在的水墨上有更好评附着力、印刷速度和复溶性，产品性能可达到溶剂性效果，且质量稳定，无毒，无环境污染，无溶剂挥发，可以改善生产环境，有利于操作人员的健康；光泽度高，附着力好；稀释剂可以采用水，也可以根据具体情况把醇类溶剂与水30∶70的混合物做稀释剂，大大降低了稀释剂的使用成本。
本发明通过采用流平剂以及爽滑剂，使得制备得到的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，具有光泽度高，更加顺滑，使得印刷速度增强。
所述PE塑料薄膜凹版水性油墨产品，经检测其主要技术指标如下：
颜色(刮样法)： 近似标准样
着色力(刮样法)： 为标准样的95-105％
色度(刮板细度计法)： ＜10微米
pH值： 8.0～9.0
粘度(查-3杯，25℃)： 20-35秒
初干性(刮板细度计法，25℃)： 10～20毫米
附着牢度(刮样24小时后)：揉搓牢度-100％无脱落；剥离牢度-100％无脱落；
耐1∶1水醇性能(浸泡2小时)： 墨膜无脱落
耐碱性(1％NaOH溶液浸泡2小时)： 墨膜无脱落
按照如下油墨配方及配制方法，分别将实施例1～8得到的PE塑料油墨配制成的油墨作为样品，测试该油墨的印刷适性，本实验采用了PE薄膜承印材料；所配制的油墨在PE薄膜上进行凹版印刷并，印刷时可通过红外加热或热风加热干燥，印刷速度达20～120米/分钟；经测试，所印薄膜经剥离强度在2.8N/cm以上，以水替代酒精基本上也能满足印刷的要求。
同时，采用本发明的塑料油墨产品整体无毒，环保、安全，克服了现有技术的不足，十分利于环境保护，并适用于各种类型的凹版及轮转柔版印刷工艺，转移性和附着牢度良好；使用方便，稀释剂可以为水和酒精的水溶液或酒精，印刷墨层光泽度高，具有良好的透明性、耐水性和耐候性。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的原料及制备方法，而得到的其他类似的塑料油墨均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特征在于：由以下重量比的原料配制而成：
2.根据权利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特征在于：所述的丙烯酸乳液，其是由如下三种乳液按照下列重量比制成：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％。
3.根据权利要求2所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特征在于：所述的1#丙烯酸乳液，其为玻璃化温度≤-20℃、固含量为48％、酸值60mgKOH/g、pH＝8.3、分子量为200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其为固含量为45％、分子量为2000、玻璃化温度90℃、酸值235mgKOH/g、pH＝8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其为固含量为31％、分子量为16000、玻璃化温度110℃、酸值215mgKOH/g、pH＝8.5的快干性丙烯酸乳液。
4.根据权利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特征在于：所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；所述的氨水，其为浓度为25％的氨水。
5.根据权利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特征在于：所述的水性色浆，其为未以树脂作为载体的色浆；所述的消泡剂，其为聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；所述的润湿剂，其为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；所述的爽滑剂，其为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体；所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一种或及其组合。
6.一种制备权利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)制备丙烯酸乳液
分别制备如下三种乳液，再按照如下重量比制备丙烯酸乳液：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％；
(2)原料的准备
首先，根据如下的重量比准备如下的原料：
(3)将步骤(2)中准备的润湿剂添加到步骤(1)制备的丙烯酸乳液中，等待反应10分钟后，再加入步骤(2)准备的水性色浆，在转速500r/mind的条件下，分散30分钟，得到混合溶液A；
(4)将步骤(2)中的醇类溶剂、与去离子水进行混合，再加入到步骤(3)的混合溶液A中；
(5)将步骤(2)中的消泡剂、流平剂、爽滑剂加入到混合溶液A，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得到混合溶液B；
(6)将步骤(2)中的增稠剂添加到步骤(5)的混合溶液B中，进行粘度的调节，使其粘度达到粘度(查-3杯，25℃)：15-35秒，得到单色水性油墨。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)，其具体包括如下步骤：
(11)原料的准备
首先，按照如下重量比准备如下的原料：
1#丙烯酸乳液 70％～75％；
2#丙烯酸乳液 4％～7％；
3#丙烯酸乳液 20％～23％；
(12)将步骤(11)准备的1#丙烯酸乳液与2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，得混合液C；
(13)将步骤(11)中准备的3#丙烯酸乳液加入步骤(12)的混合液C中，在转速500r/mind的条件下，分散20分钟，同时，期间采用氨水进行pH值的调节，使得pH值在pH＝8～9的范围内，得到丙烯酸乳液。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：其还包括如下步骤：
(7)将步骤(6)获得的多种单色水性油墨，通过复合调配，制备得到多种色彩的水性油墨。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的1#丙烯酸乳液，其为玻璃化温度≤-20℃、固含量为48％、酸值60mgKOH/g、pH＝8.3、分子量为200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其为固含量为45％、分子量为2000、玻璃化温度90℃、酸值235mgKOH/g、pH＝8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其为固含量为31％、分子量为16000、玻璃化温度110℃、酸值215mgKOH/g、pH＝8.5的快干性丙烯酸乳液。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的醇类溶剂，其为体积浓度为95％或以上的乙醇；所述的氨水，其为浓度为25％的氨水；所述的水性色浆，其为未以树脂作为载体的色浆；所述的消泡剂，其聚硅氧烷、二甲基硅油、乳化硅油、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚中的一种或及其组合；所述的润湿剂，其为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷；所述的流平剂，其为有机硅类或者氟碳类流平剂的一种或及其组合；所述的爽滑剂，其为水分散性的、超高分子量的聚二甲基硅氧烷分散体；所述的增稠剂，其为丙烯酸类或是聚氨酯类的一种或及其组合。
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| CN103756410B (zh) | 2015-09-23 |
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