一種pe塑料薄膜凹印用水性油墨及其製備方法
2023-04-26 13:42:51
一種pe塑料薄膜凹印用水性油墨及其製備方法
【專利摘要】本發明提供了PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特徵在於：其是由以下原料按如下重量比配製而成：去離子水2％～4％；醇類溶劑5％～10％；丙烯酸乳液50％～70％；水性色漿15％～35％；氨水0.3％～0.5％；消泡劑0.2％～0.5％；潤溼劑0.38％～0.8％；流平劑0.8％～2％；爽滑劑0.2％～1％；增稠劑0.3％～1.0％。本發明還公開一種製備上述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的製備方法。本發明的水性油墨選用無毒，無環境汙染，無溶劑揮發，可以改善生產環境，有利於操作人員的健康的原料製備；其具有附著力好，耐水性強的特性。
【專利說明】一種PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體涉及一種PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其製備方法。
【背景技術】
[0002]聚乙烯(PE)是通用合成樹脂中產量最大的品種，主要包括低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)及一些具有特殊性能的產品。高壓聚乙烯:一半以上用於薄膜製品聚乙烯有優異的化學穩定性，室溫下耐鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、胺類、氫氧化鈉、氫氧化鉀等各種化學物質，聚乙烯(PE)塑料一種，我們常常提的方便袋就是聚乙烯(PE)。聚乙烯是結構最簡單的高分子，也是應用最廣泛的高分子材料。它是由重複的-CH2-單元連接而成的需求方面，作為聚乙烯主要消費領域的塑料薄膜，由於其多應用於終端消費及運輸環節，其需求的增長與國內整體經濟形勢的發展關係較大，基本維持著略高於國內GDP的增長，其增長勢頭穩定，存在需求剛性。從軟包裝薄膜產量統計來看，自2006年起平均以13%的速率遞增，也印證了塑料薄膜的穩速增長。眾所周知，在表面印刷包裝中，通常選用聚乙烯薄膜(即PE)作為承印材料，而聚乙烯是比較難以印刷的材料，這是由其本身的性質所決定。聚乙烯無極性，化學性質穩定，幾乎不溶於任何溶劑。尤其是低壓聚乙烯薄膜(HDPE)更是最難印刷的材料，也是眾多印刷廠最頭痛、印刷故障和質量問題最多的印刷基材。
[0003]由於低壓聚乙烯薄膜是高密度聚乙烯烴低壓聚合而成，所以薄膜呈乳白色，表面光澤度較差，拉伸伸長率小，通常作為手拎袋等包裝正面印刷。低壓聚乙烯薄膜作為一種特殊的印刷薄膜，顯而易見也就必須使用專用油墨來塗布。因此油墨生產製造者就必須生產相對應的低壓聚乙烯薄膜專用油墨，來適應薄膜其本身性能，滿足印刷廠的印刷要求。近年來，隨著人民生活水平的不斷提升，不僅帶動了包裝工業的飛速增長，也促進了塑料凹版油墨技術及市場的不斷發展。目前塑料凹版油墨在塑料包裝上已獲得非常廣泛的應用，如在食品、藥品、農副產品、日用品等行業`的各類塑料薄膜基材包裝，其應用範圍幾乎囊括了所有的包裝領域。
[0004]為適應社會發展對「綠色和環保」的追求，塑料凹版油墨企業及相關研究機構近年來一直致力於「綠色環保」油墨的研究和開發，以求用清潔無汙染或低汙染水性油墨替代傳統的溶劑性油墨，從而減輕對環境的汙染和對人體健康的威脅。
[0005]近些年來，包裝、印刷行業都在朝著綠色環保方向發展，而塑料薄凹版印刷用油墨大都是溶劑型油墨，其中所使用的甲苯、二甲苯等有機溶劑不僅汙染環境，還對操作人員身體健康造成了危害。隨著社會的發展，無苯型、醇溶型以及水性油墨必將成為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剛剛開始投入使用。它是由水做溶劑製成的環保型液狀油墨。具有不燃、不爆、無毒、無刺激味、墨性穩定，色彩鮮豔，高光澤，不腐蝕印版，操作簡便，印刷成本低，印後附著力好，抗水性強，不燥迅速等特點。用水性油墨印刷的產品完全無毒，生產環境環保，最大特點是減少了有機揮發物VOC向大氣中的排放量。[0006]PE作為其中的一種被廣泛用於製作農用、食品及工業包裝用薄膜，由於其本身的材料特點，其表面對油墨的要求較高，一般溶劑型的油墨都難對其有很好的附件著力。同時，目前全世界正面臨著石油資源的嚴重短缺，尤其是環保呼聲日益高漲，開發和應用節約資源、保護環境的經濟環保型水性油墨已成為擺在油墨工程技術人員和印刷從業者眼前的迫切任務。而這一重大使命的開展和完成，既是相關行業建設節約型社會與和諧社會應盡的責任和義務，更是相關行業自身持續發展的客觀需求，用油墨的水性醇酯化取代苯溶化已成趨勢，油墨水性化已成為未來油墨發展的主導方向，因此，研發和產業化製造PE塑料薄膜專用的水性化印刷油墨，是目前所有油墨工程技術人員共同探討和面對的重大課題。
【發明內容】
[0007]針對現有技術的不足，本發明提供一種解決上述問題的環保、高效的PE塑料薄膜凹印用水性油墨及其製備方法。
[0008]本發明為實現上述目的而採用的技術方案為:
[0009]一種PE塑料薄膜凹印用水性油墨，由以下原料按重量比配製而成:
[0010]
【權利要求】
1.一種PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特徵在於:由以下重量比的原料配製而成:
2.根據權利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特徵在於:所述的丙烯酸乳液，其是由如下三種乳液按照下列重量比製成: 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.根據權利要求2所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特徵在於:所述的1#丙烯酸乳液，其為玻璃化溫度≤-20°C、固含量為48%、酸值60mgK0H/g、pH = 8.3、分子量為200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其為固含量為45%、分子量為2000、玻璃化溫度90°C、酸值235mgK0H/g、pH = 8.5的低分子量丙烯酸乳液；所述的3#丙烯酸乳液，其為固含量為31 %、分子量為16000、玻璃化溫度110°C、酸值215mgK0H/g、pH = 8.5的快乾性丙烯酸乳液。
4.根據權利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特徵在於:所述的醇類溶劑，其為體積濃度為95%或以上的乙醇；所述的氨水，其為濃度為25%的氨水。
5.根據權利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨，其特徵在於:所述的水性色漿，其為未以樹脂作為載體的色漿；所述的消泡劑，其為聚矽氧烷、二甲基矽油、乳化矽油、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種或及其組合；所述的潤溼劑，其為聚醚改性的聚二甲基矽氧烷；所述的流平劑，其為有機矽類或者氟碳類流平劑的一種或及其組合；所述的爽滑劑，其為水分散性的、超高分子量的聚二甲基矽氧烷分散體；所述的增稠劑，其為丙烯酸類或是聚氨酯類的一種或及其組合。
6.一種製備權利要求1所述的PE塑料薄膜凹印用水性油墨的製備方法，其特徵在於:其包括如下步驟: (I)製備丙烯酸乳液 分別製備如下三種乳液，再按照如下重量比製備丙烯酸乳液: 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)原料的準備 首先，根據如下的重量比準備如下的原料:
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:所述步驟(1)，其具體包括如下步驟: (11)原料的準備 首先，按照如下重量比準備如下的原料: 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)將步驟(11)準備的1#丙烯酸乳液與2#丙烯酸乳液，加入到分散罐中，在轉速500r/mind的條件下，分散20分鐘，得混合液C ； (13)將步驟(11)中準備的3#丙烯酸乳液加入步驟(12)的混合液C中，在轉速500r/mind的條件下,分散20分鐘，同時,期間採用氨水進行pH值的調節,使得pH值在pH = 8~9的範圍內，得到丙烯酸乳液。
8.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:其還包括如下步驟: (7)將步驟(6)獲得的多種單色水性油墨，通過複合調配，製備得到多種色彩的水性油
9.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:所述的1#丙烯酸乳液，其為玻璃化溫度≤_20°C、固含量為48 %、酸值60mgK0H/g、pH = 8.3、分子量為200000的丙烯酸溶液；所述的2#丙烯酸乳液，其為固含量為45%、分子量為2000、玻璃化溫度90°C、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，其為固含量為31%、分子量為16000、玻璃化溫度110°C、酸值215mgKOH/g、pH = 8.5的快乾性丙烯酸乳液。
10.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於:所述的醇類溶劑，其為體積濃度為95%或以上的乙醇；所述的氨水，其為濃度為25%的氨水；所述的水性色漿，其為未以樹脂作為載體的色漿；所述的消泡劑，其聚矽氧烷、二甲基矽油、乳化矽油、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種或及其組合；所述的潤溼劑，其為聚醚改性的聚二甲基矽氧烷；所述的流平劑，其為有機矽類或者氟碳類流平劑的一種或及其組合；所述的爽滑劑，其為水分散性的、超高分子量的聚二甲基矽氧烷分散體；所述的增稠劑，其為丙烯酸類或是聚氨酯類的一種或及其組合。
【文檔編號】C09D11/107GK103756410SQ201410019104
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】劉雲發, 原素萍, 王瑞宏 申請人:東莞市宏達聚氨酯有限公司