本发明属于油墨开发技术领域，其涉及一种水性凹版铝箔油墨及制备方法和应用。
背景技术：
目前，业内常用的现有技术是这样的：
在铝箔上印刷品既有漂亮的彩色图案还带有铝基材闪闪发光的金属光泽，它不仅可以带银色光泽也可以使它带金色光泽，因而在高挡商品或商标标签上常有采用。然而，大量在包装上应用还是在食品包装上使用，上世纪90年代随着我国塑料薄膜大量生产和超市的出现，小包装食品深受消费者的欢迎。于是塑料薄膜软包装食品袋用量迅速上升。最初用单层塑料薄膜包装，后为延长食品保质期采用多层塑料薄膜食品包装，以后又发现塑料薄膜对有害物的渗透和阻隔作用不能满足要求。经大量试验研究确定铝箔有良好的阻隔作用这使印刷铝箔又有了新用途，现在社会使用于金属铝箔的凹版油墨仍属于溶剂型的，在生产和印刷过程中把大量有机溶剂挥发掉，产生大量voc。虽然多年来开发了很多溶剂回收工艺和装置，但是这些装置不仅投资大而且回收溶剂的分离和再利用仍有不少难点。挥发而未被收集的溶剂将对工作人员的健康和环境产生危害，因而研究开发水性凹版铝箔油墨、无毒、无害，不燃和不爆，作为溶剂油墨的替代产品，正顺应发展潮流，市场前景广阔。
现有技术方案如下：
第一步，筛选自交联水溶性苯丙树脂，研磨制得稳定的色浆。。
第二步，筛选较高分子量丙烯酸酯乳液，提高油墨柔软性能。
第三步，筛选稳定、长效的润湿分散剂、流平剂和消泡剂等工艺助剂提高油墨的印刷适性。还选择柔软剂使墨膜有较好的柔软度和选定增粘剂提高油墨对铝箔基材的粘接性。
第四步，油墨配方研究开发和配方组成的优化，油墨生产工艺研究。
同时，建立原材料技术标准、工艺控制方法、产品技术标准和检验方法。
综上所述，现有技术存在的问题是：
用水性凹版铝箔油墨代替溶剂型凹版铝箔油墨，由于铝箔是一种非吸收性基材，非常光滑，油墨在其上面粘接附着很困难，另外铝箔印品后工序需要压纹加工成不同形状，因而要求油墨结膜要非常柔软，现有技术没有解决。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水性凹版铝箔油墨及制备方法和应用。在金属铝箔非吸收基材上印刷，附着牢度是一大难点，加上铝箔产品需要经过各种压纹、断张成型加工，形状各异，因而要求油墨结膜非常柔软。
本发明采用自交联水溶性苯丙树脂与较高分子丙烯酸酯乳液搭配而成的复合型连接料体系。
第一步是自交联水溶性苯丙树脂对颜料有很好的亲和性。在添加分散剂的协助下可以制得稳定的色浆。
第二步选用较高分子的丙烯酸酯乳液以提高油墨柔软性、贮存稳定性。印刷过程中利用氨或低分子量有机胺挥发，迅速从水中析出，乳液失水破乳成膜，并转化为固态聚合物。这种复合型连结料分子结构中还引入有不饱和键，可以进行一定的交联反应有助于提高固化墨膜的机械强度。由于乳液态聚合物可以有比水溶性高等多的分子量这样形成的墨膜在柔软性和耐化学性好很多。
溶剂基油墨比较容易实现高速印刷，因为溶剂的汽化潜热比较低，有机溶剂在印刷后容易挥发。然而，水的汽化潜热比有机溶剂大得多，因此，水的蒸发速度直接决定了印刷速度。印刷厂采用适当提高环境温度和加大印刷机周围空气流动速率，对提高印刷速度有一定效果。但这些措施能耗都比较高。为此，在油墨配方中选用自交联型水溶性苯丙树脂和高分子量丙烯酸乳液，就是确保油墨在印刷使用时自交联反应成膜，挥发速度尽可能快。另外，将油墨颜色浓度提高，这样印刷厂就可以把印刷版的深度改浅，例如把印版上凹穴从40-45μm改为30-35μm，这样才能保证产品印刷效果达到要求和提高印刷速度。
在实际印刷试验中，使印刷速度达到180米/分和常用的溶剂基油墨印刷速度190米/分，比较接近。
本发明是这样实现的：一种水性凹版铝箔油墨，所述水性凹版铝箔油墨的组份按质量比例由色浆41-50％、丙烯碳酯乳液和乳液型丙烯酸酯聚合物18-26％、助剂3-4.5％及去离水22-32％组成；
所述色浆的组份按质量比例由自交联水溶性苯丙树脂40-48％、有机颜料28-36％及去离子水20-30％组成。
进一步，所述助剂包括流平剂和消泡剂；所述流平剂和消泡剂的质量比例根据实际生产调配。
本发明的另一目的在于提供一种水性凹版铝箔油墨的制备方法，包括：
筛选自交联水溶性苯丙树脂40-48％，有机颜料28-36％，去离子水20-30％，经浸泡12-24小时后，1500转/分钟分散30-40分钟，上机研磨4道，至细度≤15um，制得色浆；
取色浆41-50％，添加18-26％较高分子量的丙烯碳酯乳液和乳液型丙烯酸酯聚合物，再添加助剂3-4.5％、去离水22-32％，600-800转/分钟搅拌20-30分钟；进行调色、质量检测，制得水性凹版铝箔油墨。
本发明的另一目的在于提供一种所述水性凹版铝箔油墨印刷的铝箔。
本发明油墨的优点及积极效果为：
附着牢度高，用3m透明胶带平按5次，垂直用力快速拉开，油墨层不脱落；
柔软性佳，在加工变形过程中不开裂，不脱落。转印性好，尤其是浅版挂网印刷，图案线条清晰分明，叠色套印效果比原溶剂型油墨的更加逼真。
干燥速度快，在同等条件下测试使用，印刷速度180米/分能完全干燥，而原溶剂型油墨之印刷速度为190米/分钟，比较接近；
本发明的水性凹版铝箔油墨耐磨擦性佳，即用20牛顿压力下磨擦400次不掉色，而溶剂型油墨350次开始掉色，耐磨擦性能比溶剂型油墨好；5、本发明具有极低的voc，极低的气味。
产品2018-2021年经济效益预测(三年)
从表上可知，经济效益显著，而且还能解提供就业岗位。
另外本发明的水性凹版铝箔油墨具有无毒、不易燃、不易污染环境、减少资源消耗和降低环保成本、符合世界工业发展低碳经济，包装印刷安全性的要求。必然是将来油墨产业发展的主流趋势。
附图说明
图1是本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的油墨附着牢度强，不掉色、不脱落，牢度好；柔软性佳，在加工变形过程中不开裂，不变形脱落。挥发干燥速度快，与溶剂要接近；本发明印刷速度为180米/分与耐溶剂型的190米/分比较接近；耐磨擦性佳，和溶剂基油墨相当；本发明的水性凹版铝箔油墨具有无毒、不易燃、不污染环境。
本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的组份按质量比例由色浆41-50％、丙烯碳酯乳液和乳液型丙烯酸酯聚合物18-26％、助剂3-4.5％及去离水22-32％组成；
所述色浆的组份按质量比例由自交联水溶性苯丙树脂40-48％、有机颜料28-36％及去离子水20-30％组成。
所述助剂包括流平剂和消泡剂；所述流平剂和消泡剂的质量比例根据实际生产调配。
图1，本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法，包括：
s101：筛选自交联水溶性苯丙树脂40-48％，有机颜料28-36％，去离子水20-30％，经浸泡12-24小时后，1500转/分钟分散30-40分钟，上机研磨4道，至细度≤15um，制得色浆；
s102：取色浆41-50％，添加18-26％较高分子量的丙烯碳酯乳液和乳液型丙烯酸酯聚合物，再添加助剂3-4.5％、去离水22-32％，600-800转/分钟搅拌20-30分钟；进行调色、质量检测，制得水性凹版铝箔油墨。
本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法中，
筛选自交联水溶性苯丙树脂，用于色浆分散研磨制得流体稳定的高浓度色浆。挑选较高分子量丙烯酸酯乳作为连接料第二组元，使固化后墨膜既有良好机械强度和后加工的应用中所需要的柔软性。筛选、贮存稳定效果优异的润湿分散、流平消泡等助剂，以提高油墨的印刷适性和墨膜的机械性能、柔软性。配方组成研究和优化，油墨制造工艺研究，油墨性能检测和应用试验。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法中，包括：
第一步，取40g自交联水溶性苯丙树脂，36g有机颜料，3.3g润湿分散剂，20.7g净水，浸泡12小时后高速搅拌分散(1500转/分钟)30分钟，研磨4道，即制得高浓度的色浆；
第二步，取41g色浆，26g高分子量丙烯酸酯乳液，4.5g流平消泡剂，28.5g去离子水，中速搅拌分散(600-800转/分钟)20-30分钟，再作细调节制得高速水基凹版铝箔印刷油墨。
实施例2：
本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法中，包括：
第一步，取42g自交联水溶性苯丙树脂，34g有机颜料，3.1g润湿分散剂，20.9g净水，浸泡12小时后高速搅拌分散(1500转/分钟)30分钟，研磨4道，即制得高浓度的色浆；
第二步，取45g色浆，23g高分子量丙烯酸酯乳液，4g流平消泡剂剂，28g净水，中速搅拌分散(600-800转/分钟)20-30分钟，再作细调节制得高速水基凹版铝箔印刷油墨。
实施例3：
本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法中，包括：
第一步，取45g自交联水溶性苯丙树脂，32g有机颜料，3g润湿分散剂，20g净水，浸泡12小时后高速搅拌分散(1500转/分钟)30分钟，研磨4道，即制得高浓度的色浆；
第二步，取48g色浆，21g高分子量丙烯酸酯乳液，3.5g润湿分散流平助剂，27.5g去离子水，中速搅拌分散(600-800转/分钟)20-30分钟，再作细调节制得高速水基凹版铝箔印刷油墨。
实施例4：
本发明实施例提供的水性凹版铝箔油墨的制备方法中，包括：
第一步，取48g自交联水溶性苯丙树脂，28g有机颜料，2.8g润湿分散剂，20.9g净水，浸泡12小时后高速搅拌分散(1500转/分钟)30分钟，研磨4道，即制得高浓度的色浆；
第二步，取50g色浆，18g高分子量丙烯酸酯乳液，3.1g润湿分散流平助剂，20.9g去离子水，中速搅拌分散(600-800转/分钟)20-30分钟，再作细调节制得高速水基凹版铝箔印刷油墨。
即制得水性凹版铝箔油墨。
本发明方法所制得的水性凹版铝箔油墨，在金属铝箔具有优异附着牢度，用3m透明胶带测试油墨不脱落。结膜柔软，在各种生产压纹加工变形中，油墨不开裂，不脱落。挥发干燥速度快，印刷速度180米/分钟，印品干燥爽手，与溶剂型油墨的印刷速度为190米/分钟相近。
下面结合具体分析对本发明作进一步描述。
将自交联水溶性苯丙树脂和较高分子量丙烯酸酯乳液依次按照7：3、6：4、5：5、4：6、3:7之比例进行一系列测试，详细配比如下表：
表1
工艺说明：①物料“1”“2”“3”经分散、研磨制造成色浆；
②在中速搅拌下添加物料“4”“5”“6”，调制成油墨产品。
以上油墨方案的质量性能测试结果如下表：
表2
由上表可知，方案三中自交联水溶性苯丙树脂与高分子丙烯酸酯乳液按1：1搭配比例，油墨附着牢度好，柔软性佳，油墨存放不增稠，流体好，转印佳，是理想可行的方案。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。