CN105385233B - 一种水性洗铝哑光油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：去离子水、乙醇混合溶剂10～20份、轻质碳酸钙或水合级高岭土6～13份、PVPK30液40～50份、PVPK90液22～32份、水性有机硅润湿流平剂0.3～0.5份、耐热助剂液1.5～2份。本发明由完全水性成膜主树脂、去离子水、少量乙醇混合溶剂、轻质碳酸钙、水性润湿流平剂、水性特殊耐热助剂经过配料预分散、砂磨、调整而成的混合胶状流体，具有较好的成膜性、耐高温性、水溶性好、铝层易洗净等特点。
Description
技术领域
本发明属于印刷油墨技术领域，具体涉及一种水性洗铝哑光油墨及其制备方法。
背景技术
随着软包装市场不断地创新发展，一种新型包装-洗铝包装应运而生，此类包装是目前国内、乃至国际上印刷要求最高，设计效果最精美、最上档次的包装之一，广泛应用于食品、烟包、礼品、日用化工、电子、医药、化妆品等领域的外包装，在国际上应用较多，国内已有少数规模彩印企业应用这种新生产线。
所谓洗铝包装，其工艺是将印后的彩膜进行满版镀铝，再按设计要求将部分区域的铝层用清水洗掉，然后再与其他基材复合，一般的产品结构为VMPET//BOPA//LDPE、PET//BOPA//LDPE或其它结构。与普通镀铝包装相比，有着明显的优越性：普通镀铝包装整个袋子表面有铝层遮盖，无法很好展示内容物，而洗铝包装则可以在需要用铝层衬托印刷图案光泽的区域，达到光泽效果，也可以设计出透明可视效果区域，因此，洗铝包装经过特殊的工艺制作，具有优秀的外观和一定防伪的双重效果，市场应用非常广泛。
洗铝的方式较多，但最适合企业批量生产且生产效率较高的方式是清水洗铝法。洗铝包装的具体生产工艺如下：印刷(印刷环保聚氨酯油墨、油墨区域印刷水洗铝高温保护专用无色油墨、部分油墨区域或镂空区域印刷水性洗铝哑光油墨)、镀铝、洗铝、复合、熟化、制袋。
经检索，专利号为200910038306.5《一种适用于包装膜局部镀铝工艺使用的水洗油墨及其制备方法》的中国发明专利提供了一种在包装膜局部镀铝工艺中使用的可以用水冲洗掉的水洗油墨，该油墨包括20～40％的低粘度醇/水溶性高分子树脂、2～10％的钛白粉、1～5％的防沉剂、1～5％的吸湿剂、0.2～0.6％的分散剂和40～75％的醇水混合溶剂。本发明的水洗油墨成膜性好、粘度低，干燥速度快，可与印刷油墨一起在高速凹版印刷机上一次加工，网点再现性好，细小图案和细小文字能得到准确的再现，特别适合在需要有大面积镂空的PET包装膜局部镀铝工艺上使用。本发明还提供了一种上述水洗油墨的制备方法，该方法是采用将粘结料和钛白粉、吸湿剂、分散剂和部分溶剂先在高转速的分散机中分散，再加入防沉剂和剩余的溶剂后在比较低的转速中混合均匀。本发明的制备方法可保证水洗油墨层具有均匀的疏松结构，达到更好的水洗效果。
目前，由于软包装行业洗铝袋生产工艺洗铝方式的创新性-清水洗铝法，国内仅有的几家油墨厂生产的类似产品，其质量与上述发明相近，彩印企业在使用中存在以下问题：
(1)配方中有色体部分用的是钛白粉，钛白粉经过有机处理，具有较好的亲油化度，表面亲水性转为疏水性，清水洗铝时不容易洗尽。
(2)只能用水冲洗，不适合现有先进的清水洗铝装置。即在一个水槽中，设置七至八个单元，设置于水槽内的清洗辊与水槽上方的导辊形成洗铝清洗线。洗涤时，满版镀铝彩印膜不断在水槽中运动，在清水与导辊的作用下将水性洗铝哑光油墨铝层洗掉，然后通过洗铝机上方的烘干系统将洗过的膜烘干、收卷，便完成洗铝工序。此洗铝方式效果优异，图文完整清晰，非常适合大批量、高效率、机械化生产，而不是简单用水冲洗。
(3)水溶性树脂与有色体不匹配，在高速印刷时会因静电引起油墨移位，洗铝后本该保留的铝层被洗掉，造成生产报废。
(4)由于其制备方法不精细化，所生产的油墨颗粒粗糙，会使印刷膜层薄或不均匀或产生印刷刀线，镀铝时铝蒸汽与有以上三种现象膜的亲和性特别好，洗铝时，那个部位的铝层就不容易与薄膜剥离，导致洗不尽，形成报废。
(5)只能在空白区域印刷，若在有油墨(如镂空白底)即有水洗铝高温保护无色油墨成膜上印刷后，与之亲和性好，也导致洗铝不尽，再次产生报废。
(6)受印版深浅影响大，版浅，墨层薄，镀铝时对高温阻隔效果不好，印刷图案受影响；版太深，造成印刷成本太高，容易引起膜层不均匀。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种水性洗铝哑光油墨及其制备方法。
本发明采用的技术方案为：
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 10～20份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 6～13份
PVPK30液 40～50份
PVPK90液 22～32份
水性有机硅润湿流平剂 0.3～0.5份
耐热助剂 1.5～2份。
进一步的，所述去离子水、乙醇混合溶剂中去离子水与乙醇的重量比为9∶1。
进一步的，所述耐热助剂选用水性硅烷偶联剂制备而成。
本发明水性洗铝哑光油墨的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料预分散：将5～10份去离子水、乙醇混合溶剂投入分散机，调速至300～400r/min，投入6～13份轻质碳酸钙或水合级高岭土，然后投入30～40份PVPK30液、10～20份PVPK90液、0.3～0.5份水性有机硅润湿流平剂，调速至800～900r/min，搅拌20～30min，待用；
(2)砂磨：将步骤(1)所得物料放入砂磨机，双机串联，砂磨一遍，参照GB/T13217.3《液体油墨细度检验方法》，检验细度，合格后进入下一工序；
(3)分散、调整：将步骤(2)所得物料放入分散机，加入余下5～10份去离子水、乙醇混合溶剂、10份PVPK30液、12份PVPK90液及1.5～2份耐热助剂，调速至800～900r/min，高速分散5～10min，制得成品。
进一步的，所述步骤(2)中砂磨时进料压力≤0.1Mpa。
本发明所述PVPK30液由下述方法制备：
按重量比，将60份去离子水抽入搅拌缸，分散机调速至300～400r/min，缓慢投入20份PVPK30液粉末树脂，调速至1000～1200r/min，密封搅拌40～60min，加入余下20份去离子水，搅拌10～15min，送检QC，对树脂液细度、粘度、透明度进行测试，合格后由相应管道投入专用贮缸备用。
本发明所述PVPK90液由下述方法制备：
按重量比，将60份去离子水抽入搅拌缸，分散机调速至300～400r/min，缓慢投入15份PVPK90液粉末树脂，调速至1000～1200r/min，密封搅拌40～60min，加入余下25份去离子水，搅拌10～15min，送检QC，对树脂液细度、粘度、透明度进行测试，合格后由相应管道投入专用贮缸备用。
所述水性硅烷偶联剂制成的耐热助剂按下述方法制备：
按重量比，将50份水、乙醇混合溶剂投入专用料缸，其中水与乙醇的重量比为9∶1，再缓慢投入50份水性硅烷偶联剂，开启分散机，调速至500～600r/min，搅拌10～20min制得半成品。
本发明水性洗铝哑光油墨产品检测数据如下表：
产品名称：水性洗铝哑光油墨
产品执行标准：中华人民共和国轻工行业标准QB/T2024-2012《凹版塑料薄膜复合油墨》
应用本发明水性洗铝哑光油墨生产的水洗铝包装袋检测数据如下表：
包装袋名称：洗铝复合袋
包装袋执行标准：中华人民共和国国家标准GB/T10004-2008《包装用复合膜、袋干法复合、挤出复合》
本发明的有益效果：
(1)本发明选用去离子水和少量乙醇为主溶剂，以完全水性化树脂为连接料，大大减少了VOCS的排放，对人体和环境具有友好性。
(2)本发明以轻质碳酸钙作为有色体，相对于钛白粉，水溶性更强，易于洗铝。
(3)本发明油墨印刷适应性强，虽为水性体系，其能与前期印刷油墨和水洗铝高温保护专用无色油墨一起，在高速印刷机上同时完成印刷工序，无刀线、静电等印刷故障现象，流平性好，成膜均匀，为后期洗铝提供前提条件。
(4)本发明油墨印刷受版深浅影响不大，都能均匀成膜，利于后续工序彻底洗铝。
(5)本发明油墨水溶性好，在洗铝装置水槽中，不管是作用在空白区域还是前期油墨(有水洗铝高温保护无色油墨)区域，铝层与本产品都可以很快完整地与薄膜剥离，实现图案完整、清晰，外观精美、高档的效果。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种水洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 10份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 10份
PVPK30液 50份
PVPK90液 28.2份
水性有机硅润湿流平剂 0.3份
耐热助剂 1.5份；
所述去离子水、乙醇混合溶剂中去离子水与乙醇的重量比为9∶1；
所述耐热助剂选用水性硅烷偶联剂制备而成；
所述PVPK30液由下述方法制备：
按重量比，将60份去离子水抽入搅拌缸，分散机调速至300～400r/min，缓慢投入20份PVPK30液粉末树脂，调速至1000～1200r/min，密封搅拌40～60min，加入余下20份去离子水，搅拌1～15min，送检QC，对树脂液细度、粘度、透明度进行测试，合格后由相应管道投入专用贮缸备用。
所述PVPK90液由下述方法制备：
按重量比，将60份去离子水抽入搅拌缸，分散机调速至300～400r/min，缓慢投入15份PVPK90液粉末树脂，调速至1000～1200r/min，密封搅拌40～60min，加入余下25份去离子水，搅拌10～15min，送检QC，对树脂液细度、粘度、透明度进行测试，合格后由相应管道投入专用贮缸备用。
本发明水性洗铝哑光油墨的制备方法，包括以下步骤：
按照上述比例：
(1)配料预分散：将部分去离子水、乙醇混合溶剂投入分散机，调速至300～400r/min，投入轻质碳酸钙或水合级高岭土，然后投入部分PVPK30液、PVPK90液以及水性有机硅润湿流平剂，调速至800～900r/min，搅拌20～30min，待用；
(2)砂磨：将步骤(1)所得物料放入砂磨机，双机串联，进料压力≤0.1Mpa，砂磨一遍，参照GB/T13217.3《液体油墨细度检验方法》，检验细度，合格后进入下一工序；
(3)分散、调整：将步骤(2)所得物料放入分散机，加入余下去离子水、乙醇混合溶剂、PVPK30液、PVPK90液以及耐热助剂，调速至800～900r/min，高速分散5～10min，停机，送QC；参照GB/T13217.1《液体油墨颜色检验方法》、GB/T13217.3《液体油墨细度检验方法》、GB/T13217.4《液体油墨粘度检验方法》、GB/T13217.5《液体油墨初干性检验方法》、GB/T13217.7《液体油墨附着牢度检验方法》标准分别对水洗铝哑光油墨颜色、细度、粘度、初干性、附着牢度技术性能进行测试，制得水性洗铝哑光油墨成品。
实施例2
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 13份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 13份
PVPK30液 47份
PVPK90液 25份
水性有机硅润湿流平剂 0.4份
耐热助剂 1.6份；
其它同实施例1。
实施例3
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 12份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 12份
PVPK30液 43.9份
PVPK90液 30份
水性有机硅润湿流平剂 0.4份
耐热助剂 1.7份；
其它同实施例1。
实施例4
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 15.8份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 9份
PVPK30液 41份
PVPK90液 32份
水性有机硅润湿流平剂 0.5份
耐热助剂 1.7份；
其它同实施例1。
实施例5
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 18份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 7份
PVPK30液 45份
PVPK90液 27.6份
水性有机硅润湿流平剂 0.5份
耐热助剂 1.9份；
其它同实施例1。
实施例6
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 20份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 8.5份
PVPK30液 47份
PVPK90液 22份
水性有机硅润湿流平剂 0.5份
耐热助剂 2份；
其它同实施例1。
实施例7
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 19份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 6份
PVPK30液 40.5份
PVPK90液 32份
水性有机硅润湿流平剂 0.5份
耐热助剂 2份；
其它同实施例1。
实施例8
一种水性洗铝哑光油墨，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 14份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 13份
PVPK30液 40份
PVPK90液 30.6份
水性有机硅润湿流平剂 0.4份
耐热助剂 2份；
其它同实施例1。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水性洗铝哑光油墨，其特征在于，包括以下重量份数的原料：
去离子水、乙醇混合溶剂 10～20份
轻质碳酸钙或水合级高岭土 6～13份
PVPK30液 40～50份
PVPK90液 22～32份
水性有机硅润湿流平剂 0.3～0.5份
耐热助剂 1.5～2份
所述去离子水、乙醇混合溶剂中去离子水与乙醇的重量比为9:1。
2.根据权利要求1所述的水性洗铝哑光油墨，其特征在于：所述耐热助剂选用水性硅烷偶联剂制备而成。
3.权利要求1或2所述的水性洗铝哑光油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料预分散：将5～10份去离子水、乙醇混合溶剂投入分散机，调速至300～400r/min，投入6～13份轻质碳酸钙或水合级高岭土，然后投入30～40份PVPK30液、10～20份PVPK90液、0.3～0.5份水性有机硅润湿流平剂，调速至800～900r/min，搅拌20～30min，待用；
(2)砂磨：将步骤(1)所得物料放入砂磨机，双机串联，砂磨一遍，参照GB/T13217.3《液体油墨细度检验方法》，检验细度，合格后进入下一工序；
(3)分散、调整：将步骤(2)所得物料放入分散机，加入余下5～10份去离子水、乙醇混合溶剂、10份PVPK30液、12份PVPK90液及1.5～2份耐热助剂，调速至800～900r/min，高速分散5～10min，制得成品。
4.根据权利要求3所述的水性洗铝哑光油墨的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中砂磨时进料压力≤0.1MPa 。
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