[发明专利]一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于水性油墨技术领域，具体涉及一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨及其制备方法。

背景技术

在我国凹版印刷领域，为了达到适宜的印刷效果，使用溶剂是不可避免的，当溶剂以有机物(如链烷烃、烯烃、醛、醇、胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含硫化合物等等)为介质时，就是我们常说的有机溶剂，因此使用有机溶剂作为油墨组成成分的油墨就是我们常说的溶剂型油墨。

目前，在印刷行业中，多数企业仍在大量的使用溶剂型油墨，虽保证了产品质量，但也存在诸多的潜在风险：

1.环境风险。溶剂型油墨在使用过程中所排放的大量碳氢化合物对大气造成了极大的污染，日益带来环境的恶化；

2.相关行业人员以及用户健康风险。在食品包装以及人体接触的包装中，含有大量的溶剂残留，也对人体造成了直接的危害；

3.爆炸、着火等相关风险。溶剂型油墨由于使用有机溶剂，因此属于易燃易爆，在操作过程中如有不慎将造成不可弥补的损失。

因此在印刷油墨中要求减少甚至完全不用溶剂型油墨的呼声此起彼伏，所以，将使用凹版水性环保型油墨取代传统溶剂型油墨作为防大气污染等方面的理想手段，就越来越受到印刷行业以及油墨行业的关注。

对此，近年来，中国包装协会已经提高了各类包装物的有机溶剂限量标准，对其中的16种挥发性有机化合物(VOCs)进行了控制，大大提高了包装行业中印刷油墨的环保要求，各地方政府也先后出台针对工业有机废物废气的处理处罚，范围将覆盖全国，包括各种中小型企业，这将促使相关的包装行业集中精力研发水性凹版油墨，以便彻底解决溶剂残留问题。由于包装行业在工业领域处于领先地位，因此印刷包装行业对推动凹版印刷水性化有着决定性的作用。

我国凹版印刷方式份额占印刷市场份额超60％，随着环保要求的日益提高，水性凹版油墨在未来行业中将具有无比广阔的应用前景。

最早用于水性油墨的树脂为虫胶，它是一种天然树脂，溶于乙醇和碱性水溶液，对颜料和染料型的油墨有良好的湿润性，可以用来制造无毒油墨。后来使用改性松香马来酸树脂，它是由马来酸同松香酸进行加成反应后再通过碱中和而溶于水，虽然用此树脂制作油墨成本比较低，但油墨结膜后硬而脆，需配合其它树脂一起使用。

但由于水性油墨本身的特殊性，其化学以及物理特性也大大不同于传统溶剂型油墨，在印刷使用过程中存在诸多问题，如干燥性能上(干燥速度慢)、稳定性上(脏拉条、干版堵版、爆色、气泡、印刷白点、易沉淀、分层)等问题。

目前市场上多数采用丙烯酸树脂作为连接料使用，主要是因为丙烯酸脂类单体的主链为碳碳链，有很高的光、热以及化学稳定性。因此丙烯酸树脂制备的涂料有很好的耐候性、耐污性以及耐化学药品等性能，由于上述结构特点，使其还拥有防腐、耐水、保色性佳以及安全等优点。但单独使用水性丙烯酸经相关研究资料显示，其具有自身不可消除的缺点，主要为树脂成膜后热粘冷脆、抗回粘性差等，在实际印刷生产中常表现为油墨干结易爆色、油墨复溶性不佳、干版、刀线等问题。

发明内容

针对现有技术存在的油墨干结、易爆色、油墨复溶性不佳等问题，提高实际印刷适用性，解决印刷使用过程中常见问题。本发明以水性丙烯酸树脂接枝聚合氨酯、乙烯醇结构作为研磨树脂，配以颜料、分散剂、防脏版剂等制得一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨，可解决实际印刷使用中油墨热粘冷脆、抗回粘性差、油墨干结易爆色、油墨复溶性不佳、干版堵版、印刷白点等印品质量问题，使得油墨兼顾复溶与抗水两方面，解决常见刀线问题，提高油墨整体的使用稳定性，降低印刷耗用量，同时针对传统的溶剂型油墨，由于无需使用有机溶剂，大大减少了企业VOC的排放量，印制后的产品用气相色谱检测表面溶剂残留时表现非常有优异。

本发明采用的技术方案是：一种适用于凹版印刷的环保型水性油墨，所述环保型水性油墨的组成及含量为：

具体的，所述研磨树脂通过在丙烯酸树脂的基础上接枝聚合氨酯、乙烯醇结构得到的共聚物，研磨树脂糅杂了聚氨酯的柔韧性以及乙烯醇的水复溶性，一定程度上解决丙烯酸的容易爆色以及印刷过程中的油墨复溶性问题；

具体的，所述颜料包括有机颜料和/或无机颜料，显示油墨颜色；

优选的，所述无机颜料包括碳黑、二氧化钛，所述有机颜料包括酞菁蓝、永固黄G、永固洋红FBB等，不包括金、银等特种油墨颜料。

优选的，所述分散剂为醇胺类有机物，能够帮助研磨树脂进行快速、稳定的分散颜料至合格的细度范围；