一種高速印刷的柔性版水性油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種水性油墨，特別是涉及一種高速印刷的柔性版水性油墨及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 柔性版印刷簡稱柔版印刷，是一種使用柔性版并通過網(wǎng)紋輥傳遞油墨的印刷方 式。傳統(tǒng)的柔版印刷使用橡膠凸版，無法印出高質量的圖像，直到美國杜邦公司開發(fā)了紫外 固化方式的樹脂版，才實現(xiàn)了印刷的高精度。近年來，在包裝行業(yè)，隨著版材、制版、網(wǎng)紋輥、 印版滾筒套筒方式等技術的發(fā)展，柔版印刷已經在全世界范圍內成為印刷行業(yè)中增長速度 最快、且最具活力的印刷方式。
[0003] 隨著人們對產品外包裝安全性要求的日益提高以及對環(huán)境保護的逐漸重視，柔版 印刷油墨從原來的溶劑型油墨發(fā)展到現(xiàn)在的水性油墨。柔性版水性墨主要由水溶性樹脂、 有機顏料、溶劑及相關助劑加工而成，其不含揮發(fā)性有機溶劑，因此大大減少了有機揮發(fā)物 (voc)的排放，消除了對人體的危害和對被包裝商品的污染，特別適用于煙、酒、食品、飲料、 藥品、兒童玩具等衛(wèi)生條件要求嚴格的包裝印刷產品。
[0004] 目前，紙箱類包裝所用的柔性版水性油墨在包裝油墨中占據(jù)著重要地位，然而針 對紙箱類包裝的柔性版印刷機的速度和效率并不是很理想，例如國產寬幅機組式印刷機的 印刷速度僅為100米/分鐘左右，國產寬幅衛(wèi)星式印刷機的印刷速度大多在150~180米 /分鐘左右。進口寬幅衛(wèi)星式柔性印刷機主要來自德國W&H、德國F&K、意大利0FEM、美國 FEVA、西班牙COMEXI等公司，其設計的印刷速度較高，基本都在300~500米/分鐘。然 而，現(xiàn)有的水性油墨在用于進口的柔版印刷機時會產生諸多問題，例如干燥不良、粘度高從 而導致循環(huán)墨栗抽不動墨，而在加水降低黏度后會存在流平性差、顏色淺、產生水紋、疊印 效果差、不能長時間印刷等缺陷，經常需要停機洗版從而影響生產，不僅生產效率低下，還 會導致紙張等材料的浪費。
[0005]

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明提供一種高速印刷的柔性版水性油墨及其制備方法，用于解決現(xiàn)有技術中 的水性油墨無法適應柔性版高速印刷等技術缺陷。
[0007] 本發(fā)明提供一種高速印刷的柔性版水性油墨，包括如下重量份的組分：丙烯酸不 成膜乳液30~40份，丙烯酸成膜乳液5~10份，丙烯酸樹脂溶液（丙烯酸樹脂溶液A) 15~ 20份，水性色漿30~40份，聚乙烯蠟1~3份，成膜助劑1~2份，流平劑0. 3~1份，消 泡劑0. 1~0. 5份，去離子水3~7份和pH調節(jié)劑；其中，所述丙烯酸不成膜乳液為Tg值 多90°C的丙烯酸乳液，所述丙烯酸成膜乳液為Tg值< 30°C的丙烯酸乳液，所述水性色漿中 顏料的質量含量為40~45%，所述pH調節(jié)劑使柔性版水性油墨的pH值為8~9. 5。
[0008] 在本發(fā)明中，根據(jù)丙烯酸乳液Tg值的不同將其劃分為丙烯酸不成膜乳液和丙 烯酸成膜乳液；具體地，將Tg值多90°C的丙烯酸乳液劃分為丙烯酸不成膜乳液，將Tg值 < 30°C的丙烯酸乳液劃分為丙烯酸成膜乳液；進一步地，所述丙烯酸不成膜乳液的Tg值為 95~IKTC，所述丙烯酸成膜乳液的Tg值為20~25°C。本發(fā)明對所述丙烯酸乳液的組成 不作嚴格限定，在滿足Tg值要求的條件下，可采用各種組成的丙烯酸乳液，例如純丙乳液、 苯丙乳液或其混合物等。
[0009] 在一實施方式中，所述丙烯酸不成膜乳液可以為固含量44~50%，例如48%，Tg 值 95 ~IKTC，例如 100 ~IKTC，酸值 50 ~60mgK0H/g，例如 50mgK0H/g，pH 值 8 ~9,例 如8. 2的丙烯酸乳液；特別是，該丙烯酸不成膜乳液具體為苯丙乳液。可以通過普通市購 獲得滿足上述要求的丙稀酸不成膜乳液，例如其可以為Basf Joncryl 89、Indulor SE900、 DSM A-1091 等。
[0010] 在一實施方式中，所述丙烯酸成膜乳液可以為固含量45~50%，例如46%，Tg值 20~25°C，例如20°C，酸值40~55mgK0H/g，例如40mgK0H/g，pH值8~9,例如8. 5的丙 烯酸乳液?？梢酝ㄟ^普通市購獲得滿足上述要求的丙烯酸成膜乳液，例如其可以為Basf Joncryl 77、Indulor SE 2872 等。
[0011] 在本發(fā)明中，所述丙烯酸樹脂溶液（丙烯酸樹脂溶液A)為丙烯酸樹脂（丙烯酸樹 脂A)的水溶液，其可以通過將丙烯酸樹脂溶于水中制成，并且可根據(jù)情況添加其它助劑， 例如消泡劑、PH調節(jié)劑等。進一步地，所述丙烯酸樹脂溶液（丙烯酸樹脂溶液A)中丙烯酸 樹脂（丙烯酸樹脂A)的含量（固含量）可以為30~40%。特別是，該丙烯酸樹脂（丙烯 酸樹脂A)的Tg值可以為85~105°C;酸值可以為210~230mgK0H/g左右；平均分子量可 以為6000~9000?？梢酝ㄟ^普通市購獲得滿足上述要求的丙烯酸樹脂A，例如其可以為 Joncryl 678、Indulor SR 10 等。
[0012] 在一實施方式中，所述丙烯酸樹脂溶液（丙烯酸樹脂溶液A)可以包括丙烯酸樹脂 A 30~40份，去離子水50~70份、消泡劑0. 1~0. 3份和使所述丙烯酸樹脂溶液（丙烯 酸樹脂溶液A)的pH值為8. 5~9. 5的pH調節(jié)劑，并且所述丙烯酸樹脂A的Tg值為85~ 105°C，例如98°C，酸值為210~230mgK0H/g，例如220mgK0H/g，平均分子量為7000~9000， 例如8000。
[0013] 在本發(fā)明中，所述水性色漿為顏料的溶液，溶解顏料的溶劑可以包括去離子水，特 別是溶劑可以為去離子水和丙烯酸樹脂溶液，并且可根據(jù)情況添加其它助劑，例如消泡劑、 潤濕分散劑等。具體地，該丙烯酸樹脂溶液可以為與上述丙烯酸樹脂溶液A不同的丙烯酸 樹脂溶液，即丙烯酸樹脂溶液B，其為丙烯酸樹脂B的水溶液，其中可以添加其它助劑，例如 消泡劑、PH調節(jié)劑等。進一步地，所述丙烯酸樹脂溶液B中丙烯酸樹脂B的含量（固含量） 可以為35~40%。特別是，該丙烯酸樹脂B的Tg值可以為85~115 ;酸值可以為220~ 240mgK0H/g ;平均分子量可以為15000~16500?？梢酝ㄟ^普通市購獲得滿足上述要求的 丙稀酸樹脂B，例如其可以為Joncryl 696、Joncryl 690等。
[0014] 在一實施方式中，所述水性色漿包括顏料40~45份，丙烯酸樹脂溶液B25~30 份，去離子水25~35份，潤濕分散劑1~3份和消泡劑0. 1~0. 3份，其中：所述丙烯酸樹 脂溶液B包括丙烯酸樹脂B 35~40份，去離子水50~60份、消泡劑0. 1~0. 3份和使所 述丙烯酸樹脂溶液B的pH值為8. 5~9. 5的pH調節(jié)劑，并且所述丙烯酸樹脂B的Tg值為 85~115,酸值為220~240mgK0H/g，平均分子量為15000~16500。
[0015] 進一步地，所述顏料可以選自酞青藍（例如PB15 :3)、酞青綠（例如PG7)、永固紅 (例如PR57 :1)、聯(lián)苯胺黃（例如PY14)、永固紫（例如PV23)、炭黑（例如PBK7)和玫紅（例 如PR122)中的一種或多種；所述潤濕分散劑可以選自TEGO dispers 760、TEG0 dispers 750、HLD-11、Silok-7116W和Silok-7117中的一種或多種；所述消泡劑可以為有機硅消泡 劑，例如可以選自TEG0 1488、BYK093、BYK094和DC65中的一種或者多種。
[0016] 進一步地，所述成膜助劑可以選自丙二醇甲醚、丙二醇、丁基卡必醇和二乙二醇乙 醚中的一種或多種；所述流平劑可以選自聚醚硅氧烷，例如、烷氧基炔二醇和二辛基磺化丁 二酸鈉中的一種或多種，例如 TEGO WET500、TEG0 WET270、SURFYN0L 420、0T-75 等；所述聚 乙烯蠟可以選自MD-2000、AQUAACER552和D-806中的一種或多種；所述pH調節(jié)劑可以選自 一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和AMP-95中的一種或多種。
[0017] 上述柔性版水性油墨在Zahn2#杯，25 °C時的粘度為24-25"。
[0018] 本發(fā)明還提供任一所述的柔性版水性油墨的制備方法，包括如下步驟：
[0019] 按照重量份將所述丙烯酸不成膜乳液和所述丙烯酸成膜乳液攪拌混勻，制得混合 乳液；
[0020] 在攪拌下，按照重量份向所述混合乳液中加入所述丙烯酸樹脂溶液，攪拌混勻后， 繼續(xù)加入所述流平劑、聚乙烯蠟、成膜助劑、pH調節(jié)劑、消泡劑和去離子水，充分攪拌后，再 加入所述水性色漿，攪拌混勻后，過濾，制得所述柔性版水性油墨。
[0021] 進一步地，所述丙烯酸樹脂溶液通過如下方法進行制備：
[0022] 將30~40份的丙烯酸樹脂A和50~70份的去離子水加入反應釜中，升溫至60~ 70°C后，在攪拌下加入pH調節(jié)劑和0. 1~0. 3份的消泡劑，并使反應釜中溶液的pH值維持 在8. 5~9. 5,冷卻后，制得所述丙烯酸樹脂溶液；其中，所述丙烯酸樹脂A的Tg值為85~ 105°C，酸值為210~230mgK0H/g左右，平均分子量為7000~9000。
[0023] 進一步地，所述水性色漿通過如下方法進行制備：
[0024] 1)將35~40份的丙烯酸樹脂B和50~60份的去離子水加入反應釜中，升溫至 60~70°C后，在攪拌下加入pH調節(jié)劑和0. 1~0. 3份的消泡劑，并使反應釜中溶液的pH 值維持在8. 5~9. 5,冷卻后，制得丙烯酸樹脂溶液B ;其中，所述丙烯酸樹脂B的Tg值為 85~115,酸值為220~240mgK0H/g，平均分子量為15000~16500 ;
[0025] 2)向