CN104710874A - 耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨 - Google Patents

Abstract

本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨印制前后是否需要加热，加热温度以及加热时间可根据不同需求选择，通常挤塑后立刻热印，或加热后的印制，或印制后再次加热；硅橡胶凹印油墨适合采用接触式凹轮印字，胶版，柔版印制；建议在干燥清洁的介质表面印制效果最佳，（如：介质表面带水时，使用热气体吹干介质表面以便让油墨与介质表面更好的附着；硅胶油墨特性具有高遮盖性，高亮光，耐化学品，耐磨擦，附着力好，且不伤底材，颜色纯正鲜艳，耐候性强，适合于精细印刷的溶剂型油墨。

Description

耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨

（一）领域

本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨属于化工领域。

（二）简介

当今时势，在我国现阶段的油墨工业和印刷行业内，很多关心油墨与印刷业的人士都在兴致勃勃、沸沸扬扬地谈论探讨目前我国的醇溶和水性凹版油墨的现状情况与发展前景的问题。

这对于我国现行的油墨与印刷工业之发展，是件极大的好事，也预示着我国的油墨与印刷技术水平又将向前跨进一大步。

但是，就目前在我国的软包装市场上，一些具有特殊功能、特殊用途的软包装材料是醇溶和水性凹版油墨，甚至是普通的塑料凹版油墨所不能印刷出这些特殊性功能的。

因此，一些要求有特殊性用途的软包装材料就需要有特殊功能的油墨来印刷，与之配套。

我们时断时续听说过的复合高温耐蒸煮袋就是有特殊性用途的软包装材料中的一种。

因而，在我国的油墨市场上，凹版塑料复合高温耐蒸煮袋油墨正在悄悄地兴起，它的特殊印刷功能正在被印刷油墨市场所认识，并逐渐被印刷工业所接受与推广，在一些特殊印刷范围内也有着一定的市场。

该特殊性凹版印刷油墨的配方在设计上需要一些技巧，也需要油墨技术人员不断地去研究探索，大胆创新。

凹版复合高温耐蒸煮袋油墨配方选材之原则要点随着我国油墨与印刷工业持续稳定地发展，我国的软包装技术也发展迅速，水平不断地提高。

制作的软包装材料款式多样、层出不穷，其中复合软包装材料现已成为国内较成熟的主要包装材料之一。

在我国现行的软包装印刷工业中，应用于软包装塑料袋的薄膜基材就有NY、PET、BOPP、CPP、RCPP、PE和AL等，我国未来软包装印刷用的薄膜材料的发展趋势就有可能向着高阻隔性、耐高温蒸煮性的方向发展。

特别是食品、药品等的外用软包装材料，由于内装物品的特殊要求，更要求有高温杀毒、环保卫生等高性能。

既然市场上有如此之多品种繁多、性能各异的软包装材料，就必不可少的要求有符合如此高性能条件的适用于高温耐蒸煮的复合印刷的油墨与之相配套。

于是，溶剂型凹版印刷用的复合高温耐蒸煮袋油墨应运而生。以下就针对该种类型的凹版印刷油墨之配方设计时应考虑的选材因素作些简单介绍。  

  1、煮袋油墨连接料的选择， 溶剂型油墨连接料俗称树脂，在凹版油墨中是分散介质，使油墨色粉或颜料和其它配伍性物质均匀地分散于油墨体系中。

在它们的周围形成一层保护外壳，不至于发生聚集结块沉淀析出的现象，使油墨具有良好的上机印刷适性。

当油墨通过印刷机作用被转移到塑料薄膜承印物表面后，油墨中的有机溶剂就迅速挥发，而连接料树脂就马上固着于薄膜表面并形成牢固的耐高温蒸煮的墨层，均匀地铺展色粉与颜料颗粒。

使印刷成品颜色鲜艳，光彩夺目。其中凹版油墨的粘度、流动性、干燥性、转移性、墨膜光泽度和固着性等性能主要由主体连接料所决定。

凹版油墨墨膜的耐酸碱性、耐高温蒸煮性等特性也与主体连接料的性能密不可分。

因而，在油墨工程技术人员的意识中，凹版复合的高温耐蒸煮袋油墨之配方设计的开发重点就在于有关耐高温蒸煮性能连接料的试验选择和生产研究。  

根据我们开发油墨接触新材料与油墨生产制造过程可知，目前能够在凹版塑料复合高温耐蒸煮袋油墨之配方中胜任主体树脂连接料，提高油墨身骨，改善油墨流体性能，适合凹版上机印刷的油墨树脂不外乎只有这两种：凹版油墨用耐高温聚氨酯树脂和高氯含量中等粘度的三元氯醋树脂。    

凹版油墨用耐高温聚氨酯树脂，化学名为聚氨基甲酸乙酯塑料树脂，英文缩写代号为PU。

它是聚氨酯单体树酯液与聚醚多元醇或聚酯多元醇经催化剂及其它助剂反应而得的液体树脂，按这些液体树脂原料的组成不同，分为聚醚型和聚酯型两种，并有软质和硬质之分。

我们凹版耐高温复合油墨配方中所用的聚氨酯树脂液只是以上所说的聚氨酯塑料（PU）的单体组份，经过改性并配以酮类和酯类或醇类等有机溶剂，固含量一般为25-35%左右，无色或浅黄色透明粘稠状液体。

作为凹版耐高温复合油墨的主要连接料树脂，起成膜提高附着分散颜料增强展色的作用。

该类聚氨酯树脂液分子中一般含有NCO基团，分子的聚合度较少，但是分子结构复杂，种类繁多，其中的简单型的单体就有甲苯二异氰酸酯（TDI），二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），多苯基多次甲基多异氰酸酯（PAPI），三羟基聚醚（甘油聚醚）。

市面上出售的油墨用聚氨酯连接料，就是经过改性的聚氨酯单体树脂液，它的分子中一般会引入一些重要的分子官能团，使其制成油墨印刷成墨膜后具备各种优异的性能。

特别是与某些固化剂（主要成份为异氰酸酯预聚物或聚醚或聚酯多元醇化合物）反应后能生成功能独特和性能各异的墨膜，如具有柔软轻质、较高的拉伸强度、较好的耐油耐溶剂性、优异的绝热和阻隔性等等。

特别是它的耐高温蒸煮性，是我们在设计和制造凹版印刷复合用的高温耐蒸煮袋油墨时，必不可免要考虑选用该类型的油墨用耐高温聚氨酯树脂液作主连接料的原因。      

在选择油墨用的聚氨酯树脂液时，我们要求做成的油墨具有与塑料薄膜优异的粘结性，墨膜有很好的耐热耐水煮性，溶剂释放性好残留量少，对颜料的润湿性良好，光泽度高等性能。

现市面上出售的油墨用聚氨酯树脂液，主要组成部分多数为聚氨基甲酸酯化合物、异丙醇、丁酮、甲苯等，外观为无色或浅黄色透明粘稠液体，固含量一般为25-35%，在油墨配方中添加量通常为35-45%。

耐高温油墨用的高氯含量氯醋树脂实际就是氯乙烯（VC）和醋酸乙烯（VAC）的共聚物，它实质上是干燥的漆基。

在油墨印刷上塑料薄膜表面，油墨体系中所含的挥发性有机溶剂迅速蒸发掉后，该种高氯含量的三元氯醋树脂即行结合其它体系配伍性树脂形成超薄的墨膜。

在凹版复合的高温耐蒸煮袋油墨配方中，我们一般选用成膜后具有高韧度，有持久柔顺性，抗磨耐损性，低水溶胀性，低透气性，耐高温蒸煮性等特点的氯醋树脂。

由于凹版油墨应用在各种不同的塑料薄膜基材上，如BOPP、RCPP、PE、PET、NY等，这些塑料薄膜表面光滑，有的甚至表面处理度较低。 

因此，在凹版复合高温耐蒸煮袋油墨配方中选择该类型的氯醋树脂时，有必要考虑氯醋树脂分子中带有羧基（—COOH）的一类，因为根据我们的油墨试验可知，带有羧基的氯醋树脂在表面光滑的基材上表现有很好的附着力，尤其是对铝箔等金属性基材。

故此，含有羧基的氯乙烯和醋酸乙烯以及二元羧酸的三聚物（即是三元氯醋树脂）是凹版复合高温耐蒸煮袋油墨配方中必不可少的连接料之一。

其中我们还知道酮类、酯类和氯化烃类是含有羧基的氯醋树脂的常用溶剂，凹版复合高温耐蒸煮袋油墨用的三元氯醋树脂一般需要先用丙酮或丁酮、醋酸乙酯或丁酯、甲苯或二甲苯等配成有机混合溶剂，再溶解树脂制成固含量为25%左右的氯醋树脂液，做好标识，用铁质卡仑桶或储油罐存放待用。

高温复合耐蒸煮色粉与颜料的选择，作为油墨着色物质的色粉与颜料，第一特性就是要色彩鲜艳、明亮、饱和。

这是制造油墨时选择颜料的首要条件，要有光彩夺目的颜色来装饰；着色力要高，这是衡量颜料使用意义和经济价值的条件。

透明性和遮盖力要好，根据油墨用途的不同，对颜料的透明性与遮盖力有不同的要求。

吸油量要小，这样才能使油墨浓度易于提高，墨性容易调节；润湿分散性要好，颜料在油墨连接料中的分散能力直接影响到做墨的成败。

其它物化性能，如耐光、耐热、耐溶剂、耐酸碱、耐迁移等各项性质兼而有之的颜料很少，只有根据应用方面的特殊要求，选择合适的品种。      

凹版印刷用的复合高温耐蒸煮袋油墨用的颜料首先要耐溶剂，其次要有耐高温蒸煮性，能承受120℃以上高温而不分解变色。

按照耐蒸煮袋油墨标准，油墨中应用的黑色颜料应该全部是槽法炭黑；白色颜料多数选用二氧化硅改性的金红石型钛白粉，也有选用氧化铝改性的，但是其耐温变黄性稍差。

色墨则要有条件地去打墨试验选用，例如经过颜料颗粒表面树脂化处理的酞青蓝和酞青绿、苯并咪唑酮偶氮类、缩合偶氮类等等，根据试验它们都能经受180℃以上高温而不变色。

凹版油墨体系润湿分散剂的选择，耐高温性能的色粉与颜料的润湿分散是高温耐蒸煮凹版塑料复合油墨制造技术的重要环节，把油墨展色剂与颜料粉碎成细小的颗粒，使其均匀地分布在油墨的混合连接料中，以期待得到一个稳定的悬浮混合中等粘度的体系。

油墨中的颜料分散相当复杂，一般认为有润湿、粉碎、稳定三个相关过程。

润湿是指用树脂液、有机溶剂或添加剂，取代颜料表面上的吸附物如空气、水分等，即由固/气界面转变为固/液界面的过程；粉碎是指用机械力把凝聚的2次团粒分散成接近一次粒子的细小粒子，构成悬浮分散体；稳定是指形成的悬浮分散体在无外力的作用下，仍能处于分散悬浮状态。

润湿分散剂实质是一种特殊的表面活性剂，对颜料兼备润湿和分散两大功能。

它的润湿分散作用就是降低物质的表面张力，使表面活性剂的分子吸附在颜料的表面上，从而产生电荷斥力或空间位阻，防止颜料产生有害的絮凝，使分散体系处于稳定的悬浮状态。

凹版印刷用的复合高温耐蒸煮袋油墨用的分散剂一般为阴离子型的表面活性剂，它的主要成分为碳酸酯或者特殊的金属铝铬合物，浅黄色或黄棕色液体，是油溶性分散剂，改善颜料在油墨中的分散性能，防止油墨中颜料的溢流和变色，提高色浓度和展色力，增强墨膜与塑料薄膜的附着力和复合牢度。

套印在任何精细胶印图像上．而且绝不受印量及速度的干扰而改变。

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（三）定义及应用

硅胶油墨主要按油墨用途来划分的，是一种用在硅胶类素材上的涂装保护油墨。

油墨是用于包装材料印刷的重要材料，它通过印刷将图案、文字表现在承印物上油墨中包括主要成分和辅助成分，它们均匀地混合并经反复轧制而成一种粘性胶状流体。

由颜料、连结料和助剂和溶剂等组成。用于书刊、包装装潢、建筑装饰等各种印刷。

随着社会需求增大，油墨品种和产量也相应扩展和增长。

 

硅胶油墨分类课按涂装工艺分为：硅胶喷涂油墨，硅胶丝印油墨，硅胶移印油墨和硅胶点印等。

按固化方式分为：热烘型固化硅胶油墨，UV固化硅胶油墨。

热烘型硅胶油墨又分为：高温固化硅胶油墨（180°C~250°C），低温固化硅胶油墨（100°C~120°C）

硅胶喷涂油墨按是否可雷雕分为：硅胶耐雷雕和易雷雕硅胶油墨。

硅胶油墨还可以分为：单组份油墨和双组份油墨，无卤和有卤硅胶油墨等。其中单组份操作方便简单，适用性广；双组份硅胶油墨适用在对油墨性能有特殊要求的场合。

（四）成分及组成

色料包括颜料和染料，颜料分有机颜料和无机颜料，前者色调鲜艳，着色力强，放干时间短，所以在油墨中应用较广，如偶氮系、酞青系颜料。

后者耐光性、耐热性、耐溶剂性、隐蔽力均较好，如钛白、镉红、铬绿、群青等。颜料以微粒态着色，并不溶解，是油墨中最常用的色料。

而染料在使用时配制成溶液，呈分子态着色，效果不如颜料。色料能给油墨以不同的颜色和色浓度，并使油墨具有一定的粘稠度和干燥性。

连接料也是油墨的主要成分之一，起分散色料和辅助料的媒介作用，是由少量天然树脂、合成树脂、纤维素、橡胶衍生物等溶于干性油或溶剂中制得。

有一定的流动性，使油墨在印刷后形成均匀的薄层，干燥后形成有一定强度的膜层，并对颜料起保护作用，使其难以脱落。

连结料对油墨的传递性、亮度、固着速度等印刷适性和印刷效果有很大影响。

因此，选择合适的连接料是保证印刷良好的关键之一，要能根据包装材料、印刷要求等的不同，随时 调整连结料的组成与配比。

硅胶油墨是环保产品，无毒，无害。

橡皮摩擦一般：500g正压力，行程摩擦机行程为16mm,速度68来回/min，500来回无磨穿。

硅胶油墨的使用温度取决于不同的情况，一般为100℃-200℃之间，以多次实验的效果选取最佳参数；印制后假如使用加热炉再加热一次会使印制效果更好，建议3-30秒钟。

因为影响因素十分复杂和敏感，印制前后是否需要加热，加热温度以及加热时间可根据不同需求选择。 

通常挤塑后立刻热印，或加热后的印制，或印制后再次加热； 硅橡胶凹印油墨适合采用接触式凹轮印字，胶版，柔版印制。建议在干燥清洁的介质表面印制效果最佳，（如：介质表面带水时，使用热气体吹干介质表面以便让油墨与介质表面更好的附着。 

其组成：     颜料（染料）………………………………………………10%  

固体树脂（连接料组分）……………………………………25%  

辅助剂………………………………………………………5%     填充料………………………………………………………15%  

有机溶剂（挥发性组份）……………………………………45%

硅胶油墨特性具有高遮盖性，高亮光，耐化学品，耐磨擦，附着力好，且不伤底材，颜色纯正鲜艳，耐候性强，适合于精细印刷的溶剂型油墨。

对印刷精细线条或字体时有优异的边缘性，移印/滚印性能优，墨层平整。

Claims (6)

1.本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨连接料的选择， 溶剂型油墨连接料俗称树脂，在凹版油墨中是分散介质，使油墨色粉或颜料和其它配伍性物质均匀地分散于油墨体系中。

2.当油墨通过印刷机作用被转移到塑料薄膜承印物表面后，油墨中的有机溶剂就迅速挥发，而连接料树脂就马上固着于薄膜表面并形成牢固的耐高温蒸煮的墨层，均匀地铺展色粉与颜料颗粒；

使印刷成品颜色鲜艳，光彩夺目；其中凹版油墨的粘度、流动性、干燥性、转移性、墨膜光泽度和固着性等性能主要由主体连接料所决定；

凹版油墨墨膜的耐酸碱性、耐高温蒸煮性等特性也与主体连接料的性能密不可分。

3.凹版复合的高温耐蒸煮袋油墨之配方设计的开发重点就在于有关耐高温蒸煮性能连接料的试验选择和生产研究。

4.  它是聚氨酯单体树酯液与聚醚多元醇或聚酯多元醇经催化剂及其它助剂反应而得的液体树脂，按这些液体树脂原料的组成不同，分为聚醚型和聚酯型两种，并有软质和硬质之分；

本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨经过改性并配以酮类和酯类或醇类等有机溶剂，固含量一般为25-35%左右，无色或浅黄色透明粘稠状液体；

作为凹版耐高温复合油墨的主要连接料树脂，起成膜提高附着分散颜料增强展色的作用。

5.本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨中一般含有NCO基团，分子的聚合度较少，但是分子结构复杂，种类繁多，其中的简单型的单体就有甲苯二异氰酸酯（TDI），二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），多苯基多次甲基多异氰酸酯（PAPI），三羟基聚醚（甘油聚醚）；

本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨多数为聚氨基甲酸酯化合物、异丙醇、丁酮、甲苯等，外观为无色或浅黄色透明粘稠液体，固含量一般为25-35%，在油墨配方中添加量通常为35-45%；

耐高温油墨用的高氯含量氯醋树脂实际就是氯乙烯（VC）和醋酸乙烯（VAC）的共聚物，它实质上是干燥的漆基；

高温固化硅胶油墨（180°C~250°C），低温固化硅胶油墨（100°C~120°C）

硅胶喷涂油墨按是否可雷雕分为：硅胶耐雷雕和易雷雕硅胶油墨；

硅胶油墨还可以分为：单组份油墨和双组份油墨，无卤和有卤硅胶油墨等；其中单组份操作方便简单，适用性广；双组份硅胶油墨适用在对油墨性能有特殊要求的场合；

橡皮摩擦一般：500g正压力，行程摩擦机行程为16mm,速度68来回/min，500来回无磨穿；

硅胶油墨的使用温度取决于不同的情况，一般为100℃-200℃之间，以多次实验的效果选取最佳参数；印制后假如使用加热炉再加热一次会使印制效果更好，建议3-30秒钟。

6.本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨印制前后是否需要加热，加热温度以及加热时间可根据不同需求选择； 

通常挤塑后立刻热印，或加热后的印制，或印制后再次加热； 硅橡胶凹印油墨适合采用接触式凹轮印字，胶版，柔版印制；建议在干燥清洁的介质表面印制效果最佳，（如：介质表面带水时，使用热气体吹干介质表面以便让油墨与介质表面更好的附着； 

其组成：     颜料（染料）………………………………………………10%  

固体树脂（连接料组分）……………………………………25%  

辅助剂………………………………………………………5%     填充料………………………………………………………15%  

有机溶剂（挥发性组份）……………………………………45%

硅胶油墨特性具有高遮盖性，高亮光，耐化学品，耐磨擦，附着力好，且不伤底材，颜色纯正鲜艳，耐候性强，适合于精细印刷的溶剂型油墨。