CN115093744A - 一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用 - Google Patents

一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用，所述镜面银油墨包括铝颜料、树脂和溶剂，其中，所述铝颜料为表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，所述树脂为有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛。本发明提供的一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用，该镜面银油墨可用于包装基材的丝网印刷，在形成各种镂空开窗等印刷图案效果同时，所得包装印刷品亦达到镜面效果，并具有镜面光泽优异、与基材的附着性好的优点。

Description

一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用
技术领域
本发明属于油墨技术领域，尤其涉及一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用。
背景技术
聚酯PET镀铝膜以及聚丙烯OPP镀铝膜因其美观大方、能够隔绝光照等效果而被广泛应用于日化包装中。但为了让消费者能够直观观察到包装内部的产品，需对包装薄膜进行镂空开窗。目前常采用的开窗方式是局部洗铝工艺，具体是先在准备镂空开窗的局部区域印刷一层易溶于水的隔离涂层，再整面镀铝，然后进行洗铝，将预涂的隔离涂层溶解于水中，从而将隔离层上的铝洗掉，最终形成镂空开窗的效果。
这种局部洗铝技术工艺过程比较复杂，需要进行印刷、镀铝、洗铝等多道工序，这一过程中需要消耗大量的水和电，并产生大量有害废水，不利于节约用水用电和保护环境。而采用凹版印刷镜面银油墨代替局部洗铝工艺，只需将印刷网辊雕刻成所需镂空效果，即可进行高速印刷，一道工序完成。这种方法简单，效率高，具有良好的经济性，并且不会产生废水，有利于保护环境，但是要想做出如镜面一般的镜像效果，一般采用的还是电镀铝膜等工艺，但是如前分析，这种工艺形成镂空开窗等图案效果时又存在生产效率不高和成本高等缺点。
发明内容
基于上述技术问题，本发明提供了一种镜面银油墨及其在包装印刷品中的应用，该镜面银油墨可用于包装基材的丝网印刷，在形成各种镂空开窗等印刷图案效果同时，所得包装印刷品亦达到镜面效果，并具有镜面光泽优异、与基材的附着性好的优点。
本发明提出的一种镜面银油墨，包括铝颜料、树脂和溶剂；
其中，所述铝颜料为表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，所述树脂为有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛。
本发明中，选择表面包覆二氧化硅的片状铝粒子作为铝颜料，通过在具有优异表面平滑性的片状铝粒子表面包覆一层透明二氧化硅膜层，在不影响铝粒子光泽度同时，既能避免铝粒子被氧化，又能与有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛形成良好相容；选择有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛作为树脂，除了利用聚乙烯醇缩丁醛本身所具有的良好成膜性、耐候性和耐水油老化性，更进一步的是有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛同时对表面包覆二氧化硅的片状铝粒子具有良好的分散效果，从而使得铝粒子很好的粘着于塑料基材表面，有助于获得镜面光泽优异、并与塑料基材附着性良好的镜面银油墨。
优选地，所述片状铝粒子是通过物理气相沉积法形成；
优选地，所述片状铝粒子片径为2-15μm，厚度为10-100nm。
本发明中，选择物理气相沉积法形成的片状铝粒子用于镜面银油墨，有助于印刷物产生镜面光泽的外观效果；同时为了进一步获得金属光泽稳定性优异的油墨，限定所述片状铝粒子片径为2-15μm，厚度为10-100nm，有助于得到镜面光泽优异、没有涂膜缺陷、细线再现性好、图案尺寸精确度高、印刷精度高、具有高度附着性的镜面油墨。
本发明中，所述片状铝粒子具体是通过在聚合物薄膜的表面形成一层可溶性涂层后，经过物理气相沉积法沉积一层纳米铝层，再浸入有机溶剂中对所述可溶性涂层进行洗脱，破碎后，即得到所述片状铝粒子。
优选地，所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子是通过溶胶-凝胶法在片状铝粒子的表面沉积二氧化硅形成。
本发明中，溶胶-凝胶法使得二氧化硅可以与铝片表面的羟基反应，既防止铝片直接暴露在空气中，减少铝片与氧气、水分发生反应生产氧化物后失去金属光泽，又可以获得颜色更强烈和更透明的铝颜料。
优选地，所述有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛是通过将聚乙烯醇缩丁醛所含的羟基与硅烷偶联剂所含的烷氧基进行缩合反应后得到；
优选地，所述硅烷偶联剂为苯基三甲氧基硅烷或苯基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；
优选地，所述硅烷偶联剂的用量是聚乙烯醇缩丁醛的10-30wt％。
本发明中，通过苯基三甲氧基硅烷和/或苯基甲基二甲氧基硅烷对聚乙烯醇缩丁醛进行改性，在聚乙烯醇缩丁醛上接枝有机硅烷的同时，还能进一步改善聚乙烯醇缩丁醛涂层的耐温性和附着性。
优选地，所述树脂还包括除聚乙烯醇缩丁醛以外的其他树脂，所述其他树脂优选为羟基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、氯化聚丙烯树脂、硝基树脂、饱和聚酯树脂或聚氨酯树脂中的至少一种；
优选地，所述其他树脂在所述树脂中的占比为10-30wt％；
优选地，所述树脂在所述镜面银油墨的占比为15-35wt％。
本发明中，其他树脂复配有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛作为树脂，当作为铝颜料的成膜物质时，有助于铝粒子定向排列，并且进一步提高镜面油墨的附着性。
优选地，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、二甲苯、异丙醇或异丁醇中至少一种；
优选地，所述溶剂在所述镜面银油墨的占比为40-70wt％。
本发明中，所述溶剂与树脂的相容性高，可将树脂充分溶解，并容易干燥，因此有助于得到具有高度镜面光泽且操作性良好的镜面油墨。
优选地，所述镜面银油墨还包括硅烷偶联剂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂、防静电剂、防结皮剂、防沉淀剂或催干剂中的至少一种；
优选地，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种；
优选地，所述附着力促进剂为德固赛公司LTW、LTH、迪高公司1611、1600、2440中的至少一种；
优选地，所述流平剂为毕克公司333、300、埃夫卡公司3033、3777中的至少一种；优选地，所述消泡剂为硅油、聚醚类消泡剂或聚醚中的至少一种；
优选地，所述防结皮剂为甲乙酮肟或丁酮肟中的至少一种；
优选地，所述防沉淀剂为有机膨润土、二氧化硅气凝胶、硬脂酸铝、聚乙烯蜡、烷基磷酸酯CP-88、烷基苯基磺酸盐或多元醇脂肪酸酯中的至少一种；
优选地，所述催干剂为含锰催干剂、含钴催干剂或含锌催干剂中的至少一种。
本发明中，硅烷偶联剂可以提高油墨干燥后的耐湿热性能；附着力促进剂可以进一步提高油墨对包装基材的附着力；流平剂则提高了铝颜料的排列，从而进一步提高镜面效果。
本发明提出一种包装印刷品，其是将上述镜面银油墨，对包装基材进行凹版印刷后得到。
本发明中，所述包装印刷品表面具有高度的镜面光泽、没有涂膜缺陷、附着性强的印刷层。
优选地，所述包装基材为聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或聚乙烯中的至少一种。
优选地，所述凹版印刷的网纹辊按六棱锥结构雕版，网穴深度为30-40μm。
相比现有技术，本发明提供的镜面银油墨印刷效果好，镜面光泽优异、并且与基材的附着性良好。
具体实施方式
下面，本发明通过具体实施例对所述技术方案进行详细说明，但是应该明确提出这些实施例用于举例说明，但是不解释为限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提出一种镜面银油墨，按重量百分比包括：
表面包覆二氧化硅的片状铝粒子15wt％、有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛19wt％、羟基丙烯酸树脂4wt％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.75wt％、德固赛公司LTW0.75wt％、毕克公司3330.5wt％和醋酸乙酯25wt％、乙二醇丁醚35wt％；
其中，所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子是通过下述方法制备而成：按照体积比2:1将乙醇和水混合均匀后，再滴加氨水调节pH值为10，所得混合溶液加热至60℃后，按照正硅酸乙酯与乙醇的体积比为1:60滴加正硅酸乙酯，保温搅拌反应后，得到二氧化硅溶胶；按照质量体积比为1:50将物理气相沉积法形成的片状铝粒子(片径为2-15μm，厚度为10-100nm)加入到所述二氧化硅溶胶中，搅拌反应后，即得到所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子；
所述有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛是通过下述方法制备而成：按照体积比为4:1将乙醇和正丁醇混合后，再按质量比为1:0.1:0.1加入聚乙烯醇缩丁醛、苯基三甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷搅拌溶匀，所得反应液加热至50℃后滴加磷酸作为催化剂，搅拌反应后，即得到有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛。
本实施例提出一种上述镜面银油墨的制备方法，具体包括：
按照配方百分比将有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛、羟基丙烯酸树脂和醋酸乙酯、乙二醇丁醚混合后高速搅拌溶匀，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、德固赛公司LTW和毕克公司333搅拌混合均匀，接着加入表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，室温搅拌分散均匀后过滤，即得到所述镜面银油墨。
本实施例一种具有开窗镂空效果的包装印刷品，其是通过下述方法制备而成：将上述镜面银油墨通过凹版印刷在包装基材(透明PET薄膜)上，印刷网纹辊开窗区域网纹辊不雕刻，其他区域按六棱锥结构雕版，网穴深度为40μm，网穴角度控制为60°，所得印刷初品在70℃下烘烤30min，即得到所述包装印刷品。
实施例2
本实施例提出一种镜面银油墨，按重量百分比包括：
表面包覆二氧化硅的片状铝粒子18wt％、有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛25wt％、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.7wt％、迪高公司16110.8wt％、埃夫卡公司30330.5wt％和乙二醇丁醚40wt％、丙二醇甲醚醋酸酯20wt％；
其中，所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子是通过下述方法制备而成：按照体积比2:1将乙醇和水混合均匀后，再滴加氨水调节pH值为10，所得混合溶液加热至60℃后，按照正硅酸乙酯与乙醇的体积比为1:60滴加正硅酸乙酯，保温搅拌反应后，得到二氧化硅溶胶；按照质量体积比为1:50将物理气相沉积法形成的片状铝粒子(片径为2-15μm，厚度为10-100nm)加入到所述二氧化硅溶胶中，搅拌反应后，即得到所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子；
所述有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛是通过下述方法制备而成：按照体积比为4:1将乙醇和正丁醇混合后，再按质量比为1:0.1:0.1加入聚乙烯醇缩丁醛、苯基三甲氧基硅烷和甲基苯基二甲氧基硅烷搅拌溶匀，所得反应液加热至50℃后滴加磷酸作为催化剂，搅拌反应后，即得到有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛。
本实施例提出一种上述镜面银油墨的制备方法，具体包括：
按照配方百分比将有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛和乙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯混合后高速搅拌溶匀，再加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、迪高公司1611和埃夫卡公司3033搅拌混合均匀，接着加入表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，室温搅拌分散均匀后过滤，即得到所述镜面银油墨。
本实施例一种具有开窗镂空效果的包装印刷品，其是通过下述方法制备而成：将上述镜面银油墨通过凹版印刷在包装基材(透明PET薄膜)上，印刷网纹辊开窗区域网纹辊不雕刻，其他区域按六棱锥结构雕版，网穴深度为40μm，网穴角度控制为60°，所得印刷初品在70℃下烘烤30min，即得到所述包装印刷品。
实施例3
本实施例提出一种镜面银油墨，按重量百分比包括：
表面包覆二氧化硅的片状铝粒子15wt％、有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛20wt％、氯化聚丙烯树脂5wt％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.75wt％、德固赛公司LTW0.75wt％、毕克公司3330.5wt％和醋酸乙酯33wt％、乙二醇丁醚25wt％；
其中，所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子是通过下述方法制备而成：按照体积比2:1将乙醇和水混合均匀后，再滴加氨水调节pH值为10，所得混合溶液加热至60℃后，按照正硅酸乙酯与乙醇的体积比为1:60滴加正硅酸乙酯，保温搅拌反应后，得到二氧化硅溶胶；按照质量体积比为1:50将物理气相沉积法形成的片状铝粒子(片径为2-15μm，厚度为10-100nm)加入到所述二氧化硅溶胶中，搅拌反应后，即得到所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子；
所述有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛是通过下述方法制备而成：按照体积比为4:1将乙醇和正丁醇混合后，再按质量比为1:0.2加入聚乙烯醇缩丁醛、甲基苯基二甲氧基硅烷搅拌溶匀，所得反应液加热至50℃后滴加磷酸作为催化剂，搅拌反应后，即得到有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛。
本实施例提出一种上述镜面银油墨的制备方法，具体包括：
按照配方百分比将有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛、氯化聚丙烯树脂和醋酸乙酯、乙二醇丁醚混合后高速搅拌溶匀，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、德固赛公司LTW和毕克公司333搅拌混合均匀，接着加入表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，室温搅拌分散均匀后过滤，即得到所述镜面银油墨。
本实施例一种具有开窗镂空效果的包装印刷品，其是通过下述方法制备而成：将上述镜面银油墨通过凹版印刷在包装基材(透明PET薄膜)上，印刷网纹辊开窗区域网纹辊不雕刻，其他区域按六棱锥结构雕版，网穴深度为40μm，网穴角度控制为60°，所得印刷初品在70℃下烘烤30min，即得到所述包装印刷品。
对比例1
本对比例提出一种镜面银油墨，按重量百分比包括：
片状铝粒子15wt％、聚乙烯醇缩丁醛19wt％、羟基丙烯酸树脂4wt％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.75wt％、德固赛公司LTW 0.75wt％、毕克公司3330.5wt％和醋酸乙酯25wt％、乙二醇丁醚35wt％；
其中，所述片状铝粒子是物理气相沉积法形成，其片径为2-15μm，厚度为10-100nm。
本对比例提出一种上述镜面银油墨的制备方法，具体包括：
按照配方百分比将聚乙烯醇缩丁醛、羟基丙烯酸树脂和醋酸乙酯、乙二醇丁醚混合后高速搅拌溶匀，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、德固赛公司LTW和毕克公司333搅拌混合均匀，接着加入片状铝粒子，室温搅拌分散均匀后过滤，即得到所述镜面银油墨。
本对比例一种具有开窗镂空效果的包装印刷品，其是通过下述方法制备而成：将上述镜面银油墨通过凹版印刷在包装基材(透明PET薄膜)上，印刷网纹辊开窗区域网纹辊不雕刻，其他区域按六棱锥结构雕版，网穴深度为40μm，网穴角度控制为60°，所得印刷初品在70℃下烘烤30min，即得到所述包装印刷品。
对比例2
本对比例提出一种镜面银油墨，按重量百分比包括：
表面包覆二氧化硅的片状铝粒子15wt％、聚乙烯醇缩丁醛19wt％、羟基丙烯酸树脂4wt％、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.75wt％、德固赛公司LTW 0.75wt％、毕克公司3330.5wt％和醋酸乙酯25wt％、乙二醇丁醚35wt％；
其中，所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子是通过下述方法制备而成：按照体积比2:1将乙醇和水混合均匀后，再滴加氨水调节pH值为10，所得混合溶液加热至60℃后，按照正硅酸乙酯与乙醇的体积比为1:60滴加正硅酸乙酯，保温搅拌反应后，得到二氧化硅溶胶；按照质量体积比为1:50将物理气相沉积法形成的片状铝粒子(片径为2-15μm，厚度为10-100nm)加入到所述二氧化硅溶胶中，搅拌反应后，即得到所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子。
本对比例提出一种上述镜面银油墨的制备方法，具体包括：
按照配方百分比将有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛、羟基丙烯酸树脂和醋酸乙酯、乙二醇丁醚混合后高速搅拌溶匀，再加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、德固赛公司LTW和毕克公司333搅拌混合均匀，接着加入表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，室温搅拌分散均匀后过滤，即得到所述镜面银油墨。
本对比例一种具有开窗镂空效果的包装印刷品，其是通过下述方法制备而成：将上述镜面银油墨通过凹版印刷在包装基材(透明PET薄膜)上，印刷网纹辊开窗区域网纹辊不雕刻，其他区域按六棱锥结构雕版，网穴深度为40μm，网穴角度控制为60°，所得印刷初品在70℃下烘烤30min，即得到所述包装印刷品。
按照百格附着力测试法对实施例和对比例所得镜面银油墨进行附着力测试；采用光泽度仪对实施例和对比例所得镜面银油墨进行光泽度测试；在温度(65±1℃)，湿度(91-95％RH)条件下放置48H，常温恢复2h后观察并获取附着力值以便进行高温高湿测试；结果如下表1所示：
表1实施例和对比例所得镜面银油墨的性能结果
Figure BDA0003735146990000101
Figure BDA0003735146990000111
优秀：目视观察印刷品，印刷层的金属感强，清晰度及亮度高；良好：目视观察印刷品，印刷层的金属感较强，清晰度及亮度较高；一般：目视观察印刷品，印刷层的金属感弱，清晰度及亮度低；
从表1的结果可以看出，实施例1-3所得包装印刷品具有很好的金属感、清晰度以及亮度，整体的镜面佳，且附着力强；而对比例1-2包装印刷品的金属感、清晰度以及亮度较弱，且附着力大大降低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镜面银油墨，其特征在于，所述银油墨包括：铝颜料、树脂和溶剂；
其中，所述铝颜料为表面包覆二氧化硅的片状铝粒子，所述树脂为有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛。
2.根据权利要求1所述的镜面银油墨，其特征在于，所述片状铝粒子是通过物理气相沉积法形成；
优选地，所述片状铝粒子片径为2-15μm，厚度为10-100nm。
3.根据权利要求1或2所述的镜面银油墨，其特征在于，所述表面包覆二氧化硅的片状铝粒子是通过溶胶-凝胶法在片状铝粒子的表面沉积二氧化硅形成。
4.根据权利要求1-3任一项所述的镜面银油墨，其特征在于，所述有机硅改性聚乙烯醇缩丁醛是通过将聚乙烯醇缩丁醛所含的羟基与硅烷偶联剂所含的烷氧基进行缩合反应后得到；
优选地，所述硅烷偶联剂为苯基三甲氧基硅烷或苯基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种；
优选地，所述硅烷偶联剂的用量是聚乙烯醇缩丁醛的10-30wt％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的镜面银油墨，其特征在于，所述树脂还包括除聚乙烯醇缩丁醛以外的其他树脂，所述其他树脂优选为羟基丙烯酸树脂、聚酰胺树脂、氯化聚丙烯树脂、硝基树脂、饱和聚酯树脂或聚氨酯树脂中的至少一种；
优选地，所述其他树脂在所述树脂中的占比为10-30wt％；
优选地，所述树脂在所述镜面银油墨的占比为15-35wt％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的镜面银油墨，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸丁酯、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮、二甲苯、异丙醇或异丁醇中至少一种；
优选地，所述溶剂在所述镜面银油墨的占比为40-70wt％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的镜面银油墨，其特征在于，所述镜面银油墨还包括硅烷偶联剂、附着力促进剂、流平剂、消泡剂、防静电剂、防结皮剂、防沉淀剂或催干剂中的至少一种；
优选地，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一种；
优选地，所述附着力促进剂为德固赛公司LTW、LTH、迪高公司1611、1600、2440中的至少一种；
优选地，所述流平剂为毕克公司333、300、埃夫卡公司3033、3777中的至少一种；优选地，所述消泡剂为硅油、聚醚类消泡剂或聚醚中的至少一种；
优选地，所述防结皮剂为甲乙酮肟或丁酮肟中的至少一种；
优选地，所述防沉淀剂为有机膨润土、二氧化硅气凝胶、硬脂酸铝、聚乙烯蜡、烷基磷酸酯CP-88、烷基苯基磺酸盐或多元醇脂肪酸酯中的至少一种；
优选地，所述催干剂为含锰催干剂、含钴催干剂或含锌催干剂中的至少一种。
8.一种包装印刷品，其特征在于，其是将权利要求1-7任一项所述的镜面银油墨，对包装基材进行凹版印刷后得到。
9.根据权利要求8所述的包装印刷品，其特征在于，所述包装基材为聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯或聚乙烯中的至少一种。
10.根据权利要求8或9所述的包装印刷品，其特征在于，所述凹版印刷的网纹辊按六棱锥结构雕版，网穴深度为30-40μm。
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