專利名稱：用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨及其制備方法
技術領域：
本發明涉及印刷油墨技術領域，尤其涉及一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨及其制備方法，特別是用于食品和藥品包裝的鋁箔。
背景技術：
近年來，鋁箔因質量輕、密閉性好、包覆性好、環保等特點，已廣泛應用于食品、醫藥、航空航天等多個領域。從2006年起，中國鋁箔產能、產量持續保持全球首位。鋁箔市場需求量增長迅猛。2008年中國鋁箔產量為157萬噸，占到全球的44%。目前，中國每年消費鋁箔量已成為僅次于美國的全球第二大鋁箔消費國。食品業與制藥業是鋁箔包裝的重要市場。它們對于印刷油墨的要求是水性無毒， 對無極性、光滑的鋁箔有良好的附著力，初干時間短，適合于行進線速度為60 130米/分的中高速印刷，印刷品具有較好的抗水性、耐濕摩擦性和抗回粘性。而現有的水性油墨的干燥速度、附著牢度、抗水性較、抗回粘性等都沒有很好的解決。
發明內容
本發明制得了一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其目的在于解決現有的水性油墨的技術指標很難達到要求的問題。本發明采用了以下技術方案
一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其包括下列原料及其重量份配比
含固量為20% 50%的水性聚丙烯酸樹脂液15 30份；
含固量為25% 60%的丙苯乳液40 50份；
含固量為30% 58%水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液10 15份；
色料8 12份；
分散劑1 2份；
滑爽劑0. 5 1份；
流平劑0. 5 1份；
水性蠟漿1 5份；
丁醚1 5份；
異丙醇1 5份；
去離子水1 5份。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨的pH值為6. 0 9. 5。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，在20°C下用丁醚與或異丙醇與或去離子水調節油墨的粘度。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其粘度為15 40 S。用察恩3#杯測得所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其細度小于20 μ m。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其固含量為20% 30%。
本發明還提供上述油墨的制備方法，所述食品、藥品包裝用水性鋁箔印刷油墨的制備方法包括以下步驟
步驟A 備料與稱量；合成或采購上文所指明的各種原料，并按指明的重量份逐一稱量
步驟B 研磨制備備用色漿將水性聚丙烯酸樹脂液、色料、分散劑按配方量在容器中攪拌均勻，再投入鐵罐中進行研磨，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機或砂磨機上分散制得備用色漿；
步驟C 配制油墨將丙苯乳液、水性聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液、聚丙烯酸樹脂液、滑爽劑、流平劑、水性蠟漿、丁醚、異丙醇和去離子水按配方比加入到備用色漿中后，密封好鐵罐，放置在搖擺分散機中繼續分散制得水性油墨產品；
步驟D 檢驗與包裝砂磨分散完成后，取樣與標準油墨色樣做對比，并用色漿調整其色濃度、色飽和度；然后取樣檢測油墨的細度、PH值、粘度、固含量各項技術指標，合格后出料裝桶，包裝入庫。在研磨制備備用色漿過程中加入一定量玻璃珠進行球磨或進行砂磨；且在搖擺分散機上搖擺分散的時間為2 3h，使色漿的細度達到小于15 μ m。在配制油墨制得水性油墨產品的過程中搖擺分散機繼續分散的時間為30 60min。與現有技術相比，本發明具有如下顯著效果
本發明制得的水性油墨干燥速度較快，附著牢度好，抗水性較好，耐濕摩擦較好，抗回粘性較好。初干時間彡15s,附著牢度彡98%，墨層干摩擦30次掉墨彡5%，墨層在用水潤濕后摩擦10次左右掉墨> 10%，抗回粘性< 5h。由于采用水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液和苯丙乳液做主粘結料，該油墨還具有如下顯著特點①成膜性能好，保色性好，對顏料的顯色性能好，②光澤度高。
圖1是本發明提供的制備水性油墨的方法流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照實施例對本發明進一步詳細說明。一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其包括下列原料及其重量份配比固形物含量(簡稱含固量)為20% 50%的水性聚丙烯酸樹脂液15 30份；含固量25% 60% 的丙苯乳液40 50份；含固量30% 58%水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液10 15份； 色料8 12份；分散劑1 2份；滑爽劑0. 5 1份；流平劑0. 5 1份；水性蠟漿1 5 份；丁醚1 5份；異丙醇1 5份；去離子水1 5份。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨的pH值為6. 0 9. 5。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，用丁醚與或異丙醇與或去離子水調節油墨的粘度。一般在20°C下進行調試。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其粘度為15 40 S。本發明實施例是采用察恩3#杯測得的。
所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其細度小于20μπι。所述用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其固含量為20% 30%。所選用的著色料為各類水性的黑色、白色、紅色、橙色、黃色、綠色、青色、藍色或紫色的色粉或漿料，或者是它們彼此間的過渡色或其混合色的色粉或漿料，包括立索爾大紅、 金光紅、桃紅、玫瑰紅、耐曬黃、檸檬黃、聯苯胺黃、永固黃、固美透黃、艷佳麗黃、酞青藍、酞青綠、永固紫、炭黑和鈦白粉。爽滑劑為油酸酰胺，芥酸酰胺，硬脂酸酰胺或龍沙EBS等。水性蠟漿為氧化聚乙烯乳化蠟或化學改性的乳化石蠟。所選溶劑為工業級或試劑級的丁醚和異丙醇。分散劑和流平劑為一般化工市場均有銷售的分散劑和流平劑。分散劑包括油酸鈉、羧酸鹽、硫酸酯鹽、磺酸鹽、十八碳烯胺醋酸鹽、烷基季銨鹽、氨基丙胺二油酸酯、季胺鹽、特殊改性的多氨基酰胺磷酸鹽，脂肪酸環氧乙烷的加成物、聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亞胺衍生物、磷酸酯鹽型的高分子聚合物或油氨基油酸酯等；流平劑包括丙烯酸類共聚物流平劑、有機硅流平劑或氟碳化合物類流平劑。參見圖1，本發明還提供上述油墨的制備方法，所述食品、藥品包裝用水性鋁箔印刷油墨的制備方法包括以下步驟
步驟A 備料與稱量；
其具體操作為合成或采購上文所指明的各種原料，并按指明的重量份逐一稱量備用。步驟B 研磨制備色漿將水性聚丙烯酸樹脂液、色料、分散劑按配方量在容器中攪拌均勻，再投入鐵罐中進行研磨，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機或砂磨機上分散制得備用色漿。本發明在鐵罐中加入一定量玻璃珠進行球磨或進行砂磨；在搖擺分散機或砂磨機上分散的時間為2 3h，使色漿的細度達到小于15 μ m。步驟C 配制油墨將丙苯乳液、水性聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液、聚丙烯酸樹脂液、滑爽劑、流平劑、水性蠟漿、丁醚、異丙醇和去離子水按配方比加入到備用色漿中后，密封好鐵罐，放置在搖擺分散機或砂磨機中繼續分散制得水性油墨產品。本發明中該步驟在搖擺分散機中繼續分散的時間為30 60min。步驟D 檢驗與包裝砂磨分散完成后，取樣與標準油墨色樣做對比，并用色漿調整其色濃度、色飽和度；然后取樣檢測油墨的細度、PH值、粘度、固含量各項技術指標，合格后出料裝桶，包裝入庫。參照以下實施例和對比例，將能解釋本發明，但本發明并不限于這些舉例。現將各種原料及其在配方中的重量份以5個實施例列表如下
表1列出的5個實施例依次為白色(1#)，黑色(2#)，紅色(3#)，黃色(4#)和藍色(5#) 五種水性色墨的基本配方表1用于鋁箔印刷的水性油墨物料配比(重量份) 實施例1
稱取含固量為20% 50%的水性丙烯酸樹脂液15份，白色顏料10份，分散劑1份，依次加入到容器中攪拌均勻，再轉移至進行球磨(或砂磨)處理的鐵罐中，投入一定量玻璃珠(或鋼珠)，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機(或砂磨機)上分散2 3h，待細度達到 15 μ m以下，即可制得備用色漿。
然后將42份25% 60%的丙苯乳液、15份30% 58%的水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液、3份水性蠟漿、0. 5份流平劑、0. 8份滑爽劑、5份丁醚、2份異丙醇和2份去離子水加入到上述備用色漿中，再次密封好鐵罐，放置在搖擺分散機(或砂磨機)中繼續分散30 60min，即可制得水性油墨產品。取樣檢驗，其細度為18μπι，粘度25 s (25°C，察恩3#杯)， 附著力100% (用畫格法測)，固含量25. 3%，pH=8. 5，顏色純白。實施例2
稱取含固量為20% 50%的水性丙烯酸樹脂液30份，黑色顏料8份，分散劑1. 2份， 依次加入到容器中攪拌均勻，再轉移至進行球磨(或砂磨)處理的鐵罐中，投入一定量玻璃珠(或鋼珠)，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機(或砂磨機)上分散2 3h，待細度達到 15 μ m以下，即可制得備用色漿。然后將45份25% 60%的丙苯乳液、10份30% 58%的水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液、2份水性蠟漿、1份流平劑、0. 5份滑爽劑、2份丁醚、4份異丙醇和3份去離子水加入到上述備用色漿中，再次密封好鐵罐，放置在搖擺分散機(或砂磨機)中繼續分散30 60min，即可制得水性油墨產品。取樣檢驗，其細度為20 μ m，粘度31 s (25°C，察恩3#杯)， 附著力99% (用畫格法測)，固含量27. 2%，pH=7. 8，顏色與黑色標樣一致。實施例3
稱取含固量為20% 50%的水性丙烯酸樹脂液18份，金紅色顏料12份，分散劑1. 5份， 依次加入到容器中攪拌均勻，再轉移至進行球磨(或砂磨)處理的鐵罐中，投入一定量玻璃珠(或鋼珠)，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機(或砂磨機)上分散2 3h，待細度達到
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615 μ m以下，即可制得備用色漿。然后將25% 60%的丙苯乳液50份、30% 58%的水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液14份、水性蠟漿4份、流平劑0. 7份、滑爽劑1份、丁醚4份、3份異丙醇和3份去離子水加入到上述備用色漿中，再次密封好鐵罐，放置在搖擺分散機(或砂磨機)中繼續分散30 60min，即可制得水性油墨產品。取樣檢驗，其細度為16μπι，粘度36 s (25°C，察恩3#杯)， 附著力98% (用畫格法測得)，固含量29. 4%，pH=8. 3，顏色與標樣相符合。實施例4
稱取含固量為20% 50%的水性丙烯酸樹脂液26份，水性檸檬黃顏料12份，分散劑2 份，依次加入到容器中攪拌均勻，再轉移至進行球磨(或砂磨)處理的鐵罐中，投入一定量玻璃珠(或鋼珠)，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機(或砂磨機)上分散2 3h，待細度達到15 μ m以下，即可制得備用色漿。然后將40. 5份25% 60%的丙苯乳液、12份30% 58%的水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液、5份水性蠟漿、0. 8份流平劑、0. 9份滑爽劑、3份丁醚、5份異丙醇和1份去離子水加入到上述備用色漿中，再次密封好鐵罐，放置在搖擺分散機(或砂磨機)中繼續分散 30 60min，即可制得水性油墨產品。取樣檢驗，其細度為16μπι，粘度30 s(25°C，察恩3# 杯)，附著力99% (用畫格法測)，固含量26. 8 %，pH=7. 6，顏色與標樣顏色一致。實施例5
稱取23份含固量為20% 50%的水性丙烯酸樹脂液，10份經過調配的復合藍色顏料， 1.8份分散劑，依次加入到容器中攪拌均勻，再轉移至進行球磨(或砂磨)處理的鐵罐中， 投入一定量玻璃珠(或鋼珠)，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機(或砂磨機)上分散2 3h，待細度達到15 μ m以下，即可制得備用色漿。然后將25% 60%的丙苯乳液48份、30% 58%的水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液11份、水性蠟漿1份、流平劑0. 5份、滑爽劑1份、丁醚1份、3份異丙醇和5份去離子水加入到上述備用色漿中，再次密封好鐵罐，放置在搖擺分散機(或砂磨機)中繼續分散30 60min，即可制得水性油墨產品。取樣檢驗，其細度為18μπι，粘度40 s (25°C，察恩3#杯)， 附著力100% (用畫格法測得)，固含量29. 4%，pH=8. 3，顏色與標樣相符。水性油墨產品的技術性能指標見表2所列示。
權利要求
1.一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其包括下列原料及其重量份配比 聚丙烯酸樹脂液15 30份；丙苯乳液40 50份；水性聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液10 15份；色料8 12份；分散劑1 2份；滑爽劑0. 5 1份；流平劑0. 5 1份；水性蠟漿1 5份；丁醚1 5份；異丙醇1 5份；去離子水1 5份。
2.根據權利要求1所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其特征在于，所述的丙苯乳液采用半連續乳液聚合法制備，其固形物含量為25% 60%。
3.根據權利要求2所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其特征在于，所述的水性聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液采用半連續無皂乳液法制備，其固形物含量為30% 58%。
4.權利要求3所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其特征在于，所述聚丙烯酸樹脂液為水性聚丙烯酸樹脂液，其固形物含量為20% 50%。
5.權利要求4所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其特征在于，水性油墨的pH 值為6. 0 9. 5 ；粘度為15 40s ；細度小于20 μ m ；固含量為20% 30%。
6.權利要求5所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨，其特征在于，用丁醚和/或異丙醇和/或去離子水調節油墨的粘度。
7.一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨的制備方法，其包括以下步驟 A 備料并按配方量逐一稱量備用；B 研磨制備備用色漿將水性聚丙烯酸樹脂液、色料、分散劑按配方量在容器中攪拌均勻，再投入鐵罐中進行研磨，密封鐵罐，把鐵罐置入搖擺分散機或砂磨機上分散制得備用色漿；C 配制油墨將丙苯乳液、水性聚氨酯_丙烯酸酯復合乳液、聚丙烯酸樹脂液、滑爽劑、 流平劑、水性蠟漿、丁醚、異丙醇和去離子水按配方比加入到備用色漿中后，密封好鐵罐，放置在搖擺分散機或砂磨機中繼續分散制得水性油墨產品。
8.權利要求7所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨的制備方法，其特征在于，把鐵罐置入搖擺分散機或砂磨機上分散制得備用色漿的過程中搖擺分散機或砂磨機進行分散的時間為2 3h，使色漿的細度達到小于15 μ m。
9.權利要求7所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨的制備方法，其特征在于，研磨制備備用色漿過程中進行研磨的方式為在鐵罐中加入一定量玻璃珠進行球磨或進行砂磨。
10.權利要求7所述的用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨的制備方法，其特征在于，在配制油墨制得水性油墨產品的步驟中，搖擺分散機中分散的時間為30 60min。
全文摘要
本發明公開了一種用于鋁箔表面凹版印刷的水性油墨及其制備方法，其包括下列原料及其重量份配比固形物含量(簡稱含固量)為20%～50%的水性聚丙烯酸樹脂液15～30份；含固量25%～60%的丙苯乳液40～50份；含固量30%～58%水性聚氨酯-丙烯酸酯復合乳液10～15份；色料8～12份；分散劑1～2份；滑爽劑0.5～1份；流平劑0.5～1份；水性蠟漿1～5份；丁醚1～5份；異丙醇1～5份；去離子水1～5份。本發明的油墨干燥速度較快，附著牢度好，抗水性較好，耐濕摩擦較好，抗回粘性較好。還具有①成膜性能好，保色性好，對顏料的顯色性能好，②光澤度高。
文檔編號C09D11/10GK102382507SQ20111026226
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月6日 優先權日2011年9月6日
發明者徐偉箭, 梁鑒鋒, 熊竹, 熊遠欽, 郭銳強 申請人:佛山市順德區樂從鎮盛昌油墨有限公司, 湖南大學