[發明專利]水性印刷油墨粘結劑和油墨及它們的制備方法

有效

• 申請號: 201210081822.8
• 申請日: 2012-03-26
• 公開（公告）號: CN102617771A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 田立壯;田海水
• 申請（專利權）人: 田立壯;田海水
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/18;C08F220/14;C08F2/24;C08F2/26;C08F212/12;C09D11/10
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術領域

本發明涉及一種用于水性印刷油墨粘結劑和油墨及它們的制備方法，更具體地說涉及塑料軟包裝領域水性塑料印刷油墨用粘結劑和制備方法，和用該粘結劑制備的油墨和制備油墨的方法。

背景技術

我國是印刷大國，每年印刷油墨耗量已逾百萬噸，每年因印刷油墨引起火災，中毒事件屢屢發生，尤其在食品軟包裝行業常引起的中毒事件及不合格產品更引為國家食品安全監管部門所重視，因此2009年國家頒布了關于在軟包裝行業使用的膜材、印刷油墨等的強制性的法律法規，從此杜絕了苯溶性油墨、酯溶性油墨在軟包裝領域的使用，該法規鑒于國內當時水性塑料印刷油墨的國情，雖未規范必須使用水性油墨，但宗旨是可以使用醇溶性油墨，力推水性印刷油墨，軟包裝領域油墨的水性化更具重要的意義。

國內早在15年前就開始開發水性塑料油墨，如北京大學，香港的葉氏集團，成都市新津拓展油墨有限公司，東莞英科水墨公司，浙江永在油墨公司，天津東洋油墨有限公司。但終因國內塑料印刷機的干燥箱太短，至此都沒得到真正的實用化，使用時，為解決干燥速度及流平潤濕問題，均需加入大量的乙醇稀釋劑，有的甚至不顧操作工人的身心健康，用有害的甲醇做稀釋劑。在軟包裝領域(主要是塑料膜的印刷)的印刷油墨目前仍以醇溶性印刷油墨為主。

國外發達國家早在20年前在軟包裝領域就開始使用水性塑料印刷油墨，主要歸于發達國家的強制性法規，因此塑料印刷專用印刷應運而生，相關的粘合劑、各類助劑的開發尤為迅速，目前美國的莊臣公司(現為BASF公司收購)，美國的路博潤公司，德國的CP公司，阿根廷的帝蘭薩公司，韓國的韓華公司均大量生產水性塑料油墨用粘合劑及水性印刷油墨助劑，但這些公司的能滿足國內印刷機的要求的產品很少，而且價格很高。

塑料水性印刷油墨粘結劑制備的難點在于：

1.如何解決水性粘結劑在國內現有印刷機水平下保證干燥速度問題；

2.軟包裝材料多為極性低表面張力低的塑料薄膜，如BOPP膜，PE膜，PET膜，這些基材經電暈后，表面張力僅有38～40達因，如何解決粘合劑在這些基材上的快速潤濕問題；同時如何保證粘合劑與基材的粘結強度問題；

3.水性粘合劑的流變性能是決定流平潤濕、快速定型的關鍵，雖然可通過后添加劑可以解決，但后添加劑多為降低粘合劑與基材的粘結力助劑，還常常引起起跑問題，這就要求從乳液型粘合劑的乳膠粒結構設計著手，將乳膠粒本身設計成具有親水親油性呈梯度分布、外部盡量為具有潤濕功能的親水層，乳膠粒內部的聚合物的分子量盡可能低，而制備低分子量的聚合物卻是乳液聚合的缺點；

4.油墨生產者主要注重乳液型粘合劑與顏料及其他助劑的配伍研究，忽視了水乳型粘合劑的乳膠粒子的形態設計和表面活性劑的選擇。

5.以水性聚氨酯分散體為粘結劑水性塑料印刷油墨，雖可解決油墨與基材的粘結力問題及流平潤濕問題，但由于成像后聚氨酯存在大量的內氫鍵及外氫鍵，至此油墨的再溶性很差，導致在套印后圖案的邊緣部分分辨率下降，而且以聚氨酯水性分散體為粘結劑的油墨的成本高，價格是丙烯酸酯共聚物乳液粘結劑的兩倍以上。