耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨的制作方法
【专利说明】 耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨
[0001](一)领域
本发明耐高温颜色鲜艳印刷硅胶油墨属于化工领域。
[0002](二)简介
当今时势，在我国现阶段的油墨工业和印刷行业内，很多关心油墨与印刷业的人士都在兴致勃勃、沸沸扬扬地谈论探讨目前我国的醇溶和水性凹版油墨的现状情况与发展前景的问题。
[0003]这对于我国现行的油墨与印刷工业之发展，是件极大的好事，也预示着我国的油墨与印刷技术水平又将向前跨进一大步。
[0004]但是，就目前在我国的软包装市场上，一些具有特殊功能、特殊用途的软包装材料是醇溶和水性凹版油墨，甚至是普通的塑料凹版油墨所不能印刷出这些特殊性功能的。
[0005]因此，一些要求有特殊性用途的软包装材料就需要有特殊功能的油墨来印刷，与之配套。
[0006]我们时断时续听说过的复合高温耐蒸煮袋就是有特殊性用途的软包装材料中的一种。
[0007]因而，在我国的油墨市场上，凹版塑料复合高温耐蒸煮袋油墨正在悄悄地兴起，它的特殊印刷功能正在被印刷油墨市场所认识，并逐渐被印刷工业所接受与推广，在一些特殊印刷范围内也有着一定的市场。
[0008]该特殊性凹版印刷油墨的配方在设计上需要一些技巧，也需要油墨技术人员不断地去研究探索，大胆创新。
[0009]凹版复合高温耐蒸煮袋油墨配方选材之原则要点随着我国油墨与印刷工业持续稳定地发展，我国的软包装技术也发展迅速，水平不断地提高。
[0010]制作的软包装材料款式多样、层出不穷，其中复合软包装材料现已成为国内较成熟的主要包装材料之一。
[0011]在我国现行的软包装印刷工业中，应用于软包装塑料袋的薄膜基材就有NY、PET、BOPP, CPP、RCPP, PE和AL等，我国未来软包装印刷用的薄膜材料的发展趋势就有可能向着高阻隔性、耐高温蒸煮性的方向发展。
[0012]特别是食品、药品等的外用软包装材料，由于内装物品的特殊要求，更要求有高温杀毒、环保卫生等闻性能。
[0013]既然市场上有如此之多品种繁多、性能各异的软包装材料，就必不可少的要求有符合如此高性能条件的适用于高温耐蒸煮的复合印刷的油墨与之相配套。
[0014]于是，溶剂型凹版印刷用的复合高温耐蒸煮袋油墨应运而生。以下就针对该种类型的凹版印刷油墨之配方设计时应考虑的选材因素作些简单介绍。
1、煮袋油墨连接料的选择，溶剂型油墨连接料俗称树脂，在凹版油墨中是分散介质，使油墨色粉或颜料和其它配伍性物质均匀地分散于油墨体系中。
[0015]在它们的周围形成一层保护外壳，不至于发生聚集结块沉淀析出的现象，使油墨具有良好的上机印刷适性。
[0016]当油墨通过印刷机作用被转移到塑料薄膜承印物表面后，油墨中的有机溶剂就迅速挥发，而连接料树脂就马上固着于薄膜表面并形成牢固的耐高温蒸煮的墨层，均匀地铺展色粉与颜料颗粒。
[0017]使印刷成品颜色鲜艳，光彩夺目。其中凹版油墨的粘度、流动性、干燥性、转移性、墨膜光泽度和固着性等性能主要由主体连接料所决定。
[0018]凹版油墨墨膜的耐酸碱性、耐高温蒸煮性等特性也与主体连接料的性能密不可分。
[0019]因而，在油墨工程技术人员的意识中，凹版复合的高温耐蒸煮袋油墨之配方设计的开发重点就在于有关耐高温蒸煮性能连接料的试验选择和生产研究。
根据我们开发油墨接触新材料与油墨生产制造过程可知，目前能够在凹版塑料复合高温耐蒸煮袋油墨之配方中胜任主体树脂连接料，提高油墨身骨，改善油墨流体性能，适合凹版上机印刷的油墨树脂不外乎只有这两种:凹版油墨用耐高温聚氨酯树脂和高氯含量中等粘度的三元氯醋树脂。
凹版油墨用耐高温聚氨酯树脂，化学名为聚氨基甲酸乙酯塑料树脂，英文缩写代号为PU。
[0020]它是聚氨酯单体树酯液与聚醚多元醇或聚酯多元醇经催化剂及其它助剂反应而得的液体树脂，按这些液体树脂原料的组成不同，分为聚醚型和聚酯型两种，并有软质和硬质之分。
[0021]我们凹版耐高温复合油墨配方中所用的聚氨酯树脂液只是以上所说的聚氨酯塑料(PU)的单体组份，经过改性并配以酮类和酯类或醇类等有机溶剂，固含量一般为25-35%左右，无色或浅黄色透明粘稠状液体。
[0022]作为凹版耐高温复合油墨的主要连接料树脂，起成膜提高附着分散颜料增强展色的作用。
[0023]该类聚氨酯树脂液分子中一般含有NCO基团，分子的聚合度较少，但是分子结构复杂，种类繁多，其中的简单型的单体就有甲苯二异氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，多苯基多次甲基多异氰酸酯(PAPI)，三羟基聚醚(甘油聚醚)。
[0024]市面上出售的油墨用聚氨酯连接料，就是经过改性的聚氨酯单体树脂液，它的分子中一般会引入一些重要的分子官能团，使其制成油墨印刷成墨膜后具备各种优异的性倉泛。
[0025]特别是与某些固化剂(主要成份为异氰酸酯预聚物或聚醚或聚酯多元醇化合物)反应后能生成功能独特和性能各异的墨膜，如具有柔软轻质、较高的拉伸强度、较好的耐油耐溶剂性、优异的绝热和阻隔性等等。
[0026]特别是它的耐高温蒸煮性，是我们在设计和制造凹版印刷复合用的高温耐蒸煮袋油墨时，必不可免要考虑选用该类型的油墨用耐高温聚氨酯树脂液作主连接料的原因。
在选择油墨用的聚氨酯树脂液时，我们要求做成的油墨具有与塑料薄膜优异的粘结性，墨膜有很好的耐热耐水煮性，溶剂释放性好残留量少，对颜料的润湿性良好，光泽度高等性能。
[0027]现市面上出售的油墨用聚氨酯树脂液，主要组成部分多数为聚氨基甲酸酯化合物、异丙醇、丁酮、甲苯等，外观为无色或浅黄色透明粘稠液体，固含量一般为25-35%，在油墨配方中添加量通常为35-45%。
[0028]耐高温油墨用的高氯含量氯醋树脂实际就是氯乙烯(VC)和醋酸乙烯(VAC)的共聚物，它实质上是干燥的漆基。
[0029]在油墨印刷上塑料薄膜表面，油墨体系中所含的挥发性有机溶剂迅速蒸发掉后，该种高氯含量的三元氯醋树脂即行结合其它体系配伍性树脂形成超薄的墨膜。
[0030]在凹版复合的高温耐蒸煮袋油墨配方中，我们一般选用成膜后具有高韧度，有持久柔顺性，抗磨耐损性，低水溶胀性，低透气性，耐高温蒸煮性等特点的氯醋树脂。
[0031]由于凹版油墨应用在各种不同的塑料薄膜基材上，如BOPP、RCPP, PE、PET、NY等，这些塑料薄膜表面光滑，有的甚至表面处理度较低。
[0032]因此，在凹版复合高温耐蒸煮袋油墨配方中选择该类型的氯醋树脂时，有必要考虑氯醋树脂分子中带有羧基(一C00H)的一类，因为根据我们的油墨试验可知，带有羧基的氯醋树脂在表面光滑的基材上表现有很好的附着力，尤其是对铝箔等金属性基材。
[0033]故此，含有羧基的氯乙烯和醋酸乙烯以及二元羧酸的三聚物(即是三元氯醋树脂)是凹版复合高温耐蒸煮袋油墨配方中必不可少的连接料之一。
[0034]其中我们还知道酮类、酯类和氯化烃类是含有羧基的氯醋树脂的常用溶剂，凹版复合高温耐蒸煮袋油墨用的三元氯醋树脂一般需要先用丙酮或丁酮、醋酸乙酯或丁酯、甲苯或二甲苯等配成有机混合溶剂，再溶解树脂制成固含量为25%左右的氯醋树脂液，做好标识，用铁质卡仑桶或储油罐存放待用。
[0035]高温复合耐蒸煮色粉与颜料的选择，作为油墨着色物质的色粉与颜料，第一特性就是要色彩鲜艳、明亮、饱和。
[0036]这是制造油墨时选择颜料的首要条件，要有光彩夺目的颜色来装饰；着色力要高，这是衡量颜料使用意义和经济价值的条件。
[0037]透明性和遮盖力要好，根据油墨用途的不同，对颜料的透明性与遮盖力有不同的要求。
[0038]吸油量要小，这样才能使油墨浓度易于提高，墨性容易调节；润湿分散性要好，颜料在油墨连接料中的分散能力直接影响到做墨的成败。
[0039]其它物化性能，如耐光、耐热、耐溶剂、耐酸碱、耐迁移等各项性质兼而有之的颜料很少，只有根据应用方面的特殊要求，选择合适的品种。
凹版印刷用的复合高温耐蒸煮袋油墨用的颜料首先要耐溶剂，其次要有耐高温蒸煮性，能承受120°C以上高温而不分解变色。
[0040]按照耐蒸煮袋油墨标准，油墨中应用的黑色颜料应该全部是槽法炭黑；白色颜料多数选用二氧化硅改性的金红石型钛白粉，也有选用氧化铝改性的，但是其耐温变黄性稍差。
[0041]色墨则要有条件地去打墨试验选用，例如经过颜料颗粒表面树脂化处理的酞青蓝和酞青绿、苯并咪唑酮偶氮类、缩合偶氮类等等，根据试验它们都能经受180°C以上高温而不变色。
[0042]凹版油墨体系润湿分散剂的选择，耐高温性能的色粉与颜料的润湿分散是高温耐蒸煮凹版塑料复合油墨制造技术的重要环节，把油墨展色剂与颜料粉碎成细小的颗粒，使其均匀地分布在油墨的混合连接料中，以期待得到一个稳定的悬浮混合中等粘度的体系。
[0043]油墨中的颜料分散相当复杂，一般认为有润湿、粉碎、稳定三个相关过程。
[0044]润湿是指用树脂液、有机溶剂或添加剂，取代颜料表面上的吸附物如空气、水分等，即由固/气界面转变为固/液界面的过程；粉碎是指用机械力把凝聚的2次团粒分散成接近一次粒子的细小粒子，构成悬浮分散体；稳定是指形成的悬浮分散体在无外力的作用下，仍能处于分散悬浮状态。
[0045]润湿分散剂实质是一种特殊的表面活性剂，对颜料兼备润湿和分散两大功能。
[0046]它的润湿分散作用就是降低物质的表面张力，使表面活性剂的分子吸附在颜料的表面上，从而产生电荷斥力或空间位阻，防止颜料产生有害的絮凝，使分散体系处于稳定的悬浮状态。
[0047]凹版印刷用的复合高温耐蒸煮袋油墨用的分散剂一般为阴离子型的表面活性剂，它的主要成分为碳酸酯或者特殊的金属铝铬合物，浅黄色或黄棕色液体，是油