塑料薄膜凹版里印水墨及其制备方法技术领域
本发明涉及一种凹版印刷的水墨，具体地说，是涉及一种用于塑料薄膜凹版里印水墨及其制备方法。
背景技术
凹版印刷是图像从表面上雕刻凹下的制版技术。一般说来，采用铜或锌板作为雕刻的表面，凹下的部分可利用腐蚀、雕刻、铜版画或mezzotint金属版制版法，Collographs可能按照凹印版印刷。
塑料薄膜的软性包装物的印刷工艺通常采用凹版印刷的方式。在本领域中，凹版印刷使用的油墨的性质至关重要，其通常需要根据不同的印刷物载体选取特定种类的油墨。而在已知的传统的塑料薄膜凹版里印的油墨体系里，大都采用苯类、酮类的有机溶剂作为凹版里印油墨体系里的树脂溶解溶质。而在该类产品的制造和操作及消费使用过程中，挥发出有毒的有机溶剂极大地污染了环境，并且其容易对油墨的制造者、印刷操作者和商品最终的消费者等人群造成直接或潜在的危害。对此、欧盟已明令禁止在食品、饮料、医药、儿童玩具等领域中在PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、OPP（定向聚丙烯）、CPP（流延聚丙烯）、PE（聚乙烯）、BOPP（双向拉伸聚丙烯）、PVC（聚氯乙烯）等塑料薄膜上使用溶剂型油墨。
目前，在市场出现了低苯低酮和无苯低酮的复合油墨，但是这种方法只能达到降低酮的溶剂残留，不能彻底除去低酮的残留，并且这些油墨品质不能达到或者不能完全达到印刷产品的要求及相关的质量标准。另外，在申请号为CN200810001855.3和申请号为CN201310240925.9的中国发明专利申请中公开了采用酒精体系的油墨，这在一定程度上避免了苯类、酮类溶剂的危害，但是酒精本身也是有机溶剂。一方面这种有机溶剂带来的风险并没有完全克服，另一方面还会增加这种油墨的制造成本。
在申请号为CN201410241529.2的中国发明专利申请中公开了一种水溶里印复合塑料油墨，但是这种类型的油墨应用的通用性不够，其印刷载体如塑料薄膜的类型的范围受到限制。在申请号为CN201410328272.4的中国发明专利申请中也公开了一种全水基塑料膜凹版印墨，其主要方案是基于三种丙烯酸树脂乳化液，但是这种类型水墨的应用范围也受到限制，例如，这种类型的水墨在PET塑料薄膜上的应用性非常差，这可能是由于PET塑料薄膜的熔融或熔点温度较高，而这种类型的油墨在较高温度下一些性质会显著降低造成的。
综合起来看，传统塑料薄膜凹版里印油墨存在的适用性范围狭窄、含有有机溶剂的问题，使得传统油墨在印刷企业中容易造成库存积压，既消耗厂房、仓库的使用面积而产生极大浪费，还增加了印刷厂的易燃、易爆风险。
发明内容
针对现有凹版里印油墨对于塑料薄膜存在的适应性狭窄、印刷效果不良的问题，本发明的主要目的是提供一种对塑料薄膜的适应性广泛、印刷效果均表现良好并且不含有毒溶剂的塑料薄膜凹版里印水墨。
为了实现本发明的发明目的，本发明提供的塑料薄膜凹版里印水墨包括下面的组份，组份按照重量份进行配比:水性聚氨酯树脂22至36份；水性丙烯酸树脂20至35份；马来酸树脂10至15份；流平剂0.5至2.0份；润湿偶联剂0.5至2.5份；消泡剂0.1至0.5份；颜料9.0至11份；填料2.0至7.0份；分散剂0.3至1.0份；水性防腐剂0.3至0.5份；纯净水8.0至15.0份。
由上述方案可见，这种凹版里印水墨印刷的图案在墨膜干燥成膜后，具有抗水性、高光泽、抗刮擦、抗碱性和抗紫外线的性能。本发明提供的水墨的连接料主要由水溶型聚氨树脂、水溶型丙烯酸树脂、马来酸树脂组成，并且在组份中没有使用苯、酮、酒精等对人的身体具有危害或刺激作用的溶剂。并且，这种水墨的组份中不含有中国和国际上禁止的元素及其化合物如铅、镉、汞、硒、砷、锑、六价铬；乙二醇醚及脂类如乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯；邻苯二甲酸酯类如邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二丁酯以及异氟尔酮等作为塑料薄膜水性油墨的有机载体。此外，本发明的水墨无毒、无污染、不燃、几乎没有VOC（挥发性有机化合物）的排放。此外，本发明的水墨在凹版里印中具有极好的附着性、流平性、柔韧性、抗刮性和光泽度，且性能稳定。本发明的水墨在塑料薄膜的凹版里印工艺中，无须预印或印后上光（罩光），其它印刷过程与传统的油型或溶剂型丝印油墨的方法工艺上几乎一样，也就是不改变传统印刷工艺流程，也不改变操作方法，同时还降低了劳动强度和产品成本。此外，传统的凹版里印油墨一般仅限于一种或两种特定类型的塑料薄膜，或者仅在一种或两种特定类型的塑料薄膜表现良好。但是，本发明提供的水墨应用范围非常广泛且性质表现稳定，因此在多种类型的塑料薄膜印刷时，切换时无需更换水墨和清洗印机，使用非常方便，极大的简化了相关工艺操作。需要特别指出的是，本发明提供的水墨的组份是针对凹版里印开发的，在实际使用时如果应用在凹版表印时，由于表印和里印对水墨的性质要求不同，里印水墨的一些性质如光亮度不能满足表印的要求。
一个优选的方案是，塑料薄膜为高阻隔薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜、镀铝薄膜、聚氯乙烯薄膜、珠光膜或亚光膜中的至少一种。
由上述方案可见，本发明提供的水墨可以应用的塑料薄膜的范围非常广泛，其使用的通用性非常高，显著提高了其使用的便利性。
进一步优选的方案是，高阻隔薄膜为PVA；聚丙烯类薄膜为BOPP、CPP、OPP或PP；聚乙烯薄膜为PE、LDPE、HDPE或LLDPE；聚酯薄膜为PETPBT、PEN、PETG或BOPEI；尼龙薄膜为PA、NY或BOPA；镀铝薄膜为VMPET或VMCPP；聚氯乙烯薄膜为PVC或PVDC；珠光膜为OPP；亚光膜为OPP或CPP。
本发明提供的塑料薄膜凹版里印水墨的制备方法依次执行下面的步骤：组份按照重量份进行配比，
步骤（1）：称取22至36份的水性聚氨酯树脂、20至35份的水性丙烯酸树脂和10至15份的马来酸树脂形成第一混合物；
步骤（2）：向第一混合物中加入0.5至2.0份流平剂、0.3至0.5份水性防腐剂、0.1至0.5份消泡剂、2.0至7.0份填料、第一份纯净水经过预分散处理形成第二混合物；
步骤（3）：向第二混合物中加入0.5至2.5份润湿偶联剂、9.0至11份颜料、0.3至1.0份分散剂进行强力分散处理；
步骤（4）：把步骤（3）得到的物质经研磨机处理；
步骤（5）：检测细度、附着力和光泽度；
步骤（6）：加入第二份纯净水进行粘度调节，且第一份纯净水与第二份纯净水共8.0至15.0份；
步骤（7）：用过滤器过滤后得到成品。
由上述方案可见，制作工艺简便、易于操作，得到了性质优良的水墨，并且在制备工艺中没有涉及有机溶剂等对人体的有毒溶剂。另外，第一份纯净水的目的是分散作用，第二份纯净水的目的是调节体系粘度。
一个优选的方案是，在步骤（4）中：研磨机处理的次数为1至3次。
由上述方案可见，采用高速分散机高速分散，使树脂液充分的裹挟研磨好的色料，既实现了生产的高效率、低成本、又确保了（凹版里印）复合水墨的高质量和优性能。
一个优选的方案是，塑料薄膜为高阻隔薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚酯薄膜、尼龙薄膜、镀铝薄膜、聚氯乙烯薄膜、珠光膜或亚光膜中的至少一种。
进一步优选的方案是，高阻隔薄膜为PVA（聚乙烯醇）；聚丙烯类薄膜为BOPP（双向拉伸聚丙烯）、CPP（流延聚丙烯）、OPP（定向聚丙烯）或PP（聚丙烯）；聚乙烯薄膜为PE（聚乙烯）、LDPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）或LLDPE（线型低密度聚乙烯）；聚酯薄膜为PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）、PEN（聚萘二甲酸乙二醇酯）、PETG（聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯）或BOPEI；尼龙薄膜为PA（聚酰胺）、NY或BOPA（双向拉伸尼龙薄膜）；镀铝薄膜为VMPET(聚酯镀铝膜)或VMCPP(镀铝膜）；聚氯乙烯薄膜为PVC（聚氯乙烯）或PVDC（聚偏氯乙烯）；珠光膜为OPP；亚光膜为OPP或CPP。
附图说明
图1是本发明塑料薄膜凹版里印水墨的制备方法实施例的流程图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
在本发明的实施例中，塑料薄膜凹版里印水墨按照下面的重量份进行组份配比:水性聚氨酯树脂22至36份；水性丙烯酸树脂20至35份；马来酸树脂10至15份；流平剂0.5至2.0份；润湿偶联剂0.5至2.5份；消泡剂0.1至0.5份；颜料9.0至11份；填料2.0至7.0份；分散剂0.3至1.0份；水性防腐剂0.3至0.5份；纯净水8.0至15.0份。其中，马来酸树脂优选是顺丁烯二酸松香酯，润湿偶联剂优选是硅烷偶联剂，填料包括碳酸盐类、硅和硅酸盐类、硫酸盐类以及其它本领域中公知的填料等。
在一些实施例中，塑料薄膜为高阻隔薄膜，高阻隔薄膜为PVA，聚丙烯类薄膜为BOPP、CPP、OPP或PP，聚乙烯薄膜为PE、LDPE、HDPE或LLDPE，聚酯薄膜为PET、PBT、PEN、PETG或BOPEI，尼龙薄膜为PA、NY或BOPA，镀铝薄膜为VMPET或VMCPP，聚氯乙烯薄膜为PVC或PVDC，珠光膜为OPP，亚光膜为OPP或CPP。
如图1所示，在一些实施例中，塑料薄膜凹版里印水墨的制备方法依次执行下面的步骤。
首先，执行步骤S1：称取22至36份的水性聚氨酯树脂、20至35份的水性丙烯酸树脂和10至15份的马来酸树脂形成第一混合物。
然后，执行步骤S2：向第一混合物中加入0.5至2.0份流平剂、0.3至0.5份水性防腐剂、0.1至0.5份消泡剂、2.0至7.0份填料、第一份纯净水经过预分散处理形成第二混合物。
接着，执行步骤S3：向第二混合物中加入0.5至2.5份润湿偶联剂、9.0至11份颜料、0.3至1.0份分散剂进行强力分散处理,得到分散处理中间体。
接着，执行步骤S4：步骤S3中的物质经研磨机处理，而在一些优选的实施例中，在步骤S4中：研磨机处理的次数为1至3次，得到研磨处理中间体。
接着，执行步骤S5：检测细度、附着力和光泽度，得到检测筛选中间体。
接着，执行步骤S6：加入第二份纯净水进行粘度调节，第一份纯净水和第二份纯净水共8.0至15.0，得到粘度调节后中间体。
最后，执行步骤S7：用过滤器过滤后得到成品。
按照上面的塑料薄膜凹版里印水墨的制备方法，根据组份中各种物质的具体重量份数的不同得到了多个实施例，这些实施例中的水墨按重量比的组份组成绘制成下面的表1、表2和表3。
表1.实施例1至5的塑料薄膜凹版里印水墨的组份组成。
各组份和份数实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5
水性聚氨酯树脂2225283136
水性丙烯酸树脂2828282828
马来酸树脂1313131313
流平剂1.01.01.01.01.0
润湿偶联剂1.51.51.51.51.5
消泡剂0.30.30.30.30.3
颜料1010101010
填料44444
分散剂0.60.60.60.60.6
水性防腐剂0.40.40.40.40.4
纯净水1212121212
。
表2.实施例6至10的塑料薄膜凹版里印水墨的组份组成。
各组份和份数实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10
水性聚氨酯树脂3030303030
水性丙烯酸树脂2023263035
马来酸树脂1313131313
流平剂1.01.01.02.01.0
润湿偶联剂1.51.51.52.51.5
消泡剂0.30.30.30.50.3
颜料1010101110
填料44474
分散剂0.60.60.61.00.6
水性防腐剂0.40.40.40.50.4
纯净水1212121512
。
表3.实施例11至15的塑料薄膜凹版里印水墨的组份组成。
各组份和份数实施例11实施例12实施例13实施例14实施例15
水性聚氨酯树脂3030303030
水性丙烯酸树脂2828282828
马来酸树脂1011121315
流平剂1.01.00.51.01.0
润湿偶联剂1.51.50.51.51.5
消泡剂0.30.30.10.30.3
颜料101091010
填料44244
分散剂0.60.60.30.60.6
水性防腐剂0.40.40.30.40.4
纯净水121281212