基连结料油墨的组成及其成份的种类
依连结料分类的丝印油墨介绍。油墨连结料中主溶剂类型对丝印工艺或应用特性影响较大,因此常将油墨分成水基和溶剂基两大类。
①水基油墨。由水溶(稀释)性树脂、色料、水和助剂组成。由于此墨不含有机溶剂,因此具有无污染和经济两大优点,深受丝印界青睐。自80年代以来,国际上纷纷致力研究,目前已发出能在织物、纸、PVC、PS、铝箔及金属上丝印的有光和无光水基墨。有人估计,水基油墨成为丝印主要用墨的时期必将到来。水基油墨按树脂在连结料中的相态又分水溶性油墨及水乳型油墨。前者用水溶胶及碱溶性树脂;后者用乳剂聚合物。
a.水性油墨的组成。水性油墨同溶剂型油墨一样,可分为挥发干燥型、氧化聚合型、二液反应型及加热固化型油墨。本书将对挥发干燥型油墨作一介绍。现在使用的水性油墨的连结料多为碱可溶性的树脂,这种树脂可溶于氨水或胺类,制成水性连结料。
表3-10水性树脂的分类和举例
水溶性树脂 |
天然物 |
淀粉、糊精、藻阮酸 |
天然物诱导 |
纤维素脂、纤维素已醚 | |
合成树脂 |
聚乙烯酸、聚乙烯甲酯、聚丙烯胶、聚乙烯、聚丙烯酸盐 | |
胶态分散体(或者水溶胶) |
粒状虫胶、苯乙烯粒状虫胶、苯乙烯马来酸树脂、松香马来酸树脂酷所(α蛋白质)、丙烯共聚体,酸酸树脂、三聚氨胺树脂 | |
乳液聚合物(水性分散树脂) |
丙烯乳状液、聚醋酸乙烯乳状液、合成橡胶浆 |
表3-11水性树脂种类及性质
种类性质 |
水溶性树脂 |
胶态分散作(水溶胶) |
乳液聚合物(水性分散树脂) |
状态 |
溶解 |
分散 |
分散 |
外观 |
透明 |
半透明 |
不透明(白浊) |
颗粒大小 |
~0.001μm |
0.001~0.lμm |
0.1μm~ |
粘度 |
高粘度 |
中粘度 |
低粘度 |
分子量 |
数千~2万 |
1万~10万 |
10万~ |
固体含量 |
低 |
中 |
高 |
颜料分散性 |
优 |
良 |
差 |
粘度调节 |
分子量 |
水溶剂和助溶剂 |
添加增粘剂 |
均匀性 |
优 |
优 |
差 |
光泽 |
优 |
中 |
较差 |
机械强度 |
中 |
良 |
优 |
耐久性 |
中 |
良 |
优 |
水性油墨由以下几种成分组成:树脂(水溶性树脂、胶态分散体、乳液聚合物)、水溶剂(氨水、腔类)、颜料(有机颜料、无机颜料)、助溶剂(酒精、乙二醇醚)、助剂(参照溶剂型油墨)、水。
树脂。水溶性和水稀释性树脂的分类,如表3-10所示,这些树脂的性质如表3-11所示。
a)水溶性树脂。水溶性树脂并不是主要原料,它的用途是:调节油墨的粘度和流动性;稳定分散效果;赋予颜料分散效果;赋予油墨墨膜形状及颜料固着的性能。
b)胶态分散体。胶态分散是介于水溶和乳化的中间状态。由于胶态分散体分子中具有极性基,通过调节pH及添加助溶剂,可使溶解性及粘度改变。其有碱可溶型,酸可溶型及非离子型三种树脂。减可溶型用于制造水性油墨的效果最好。特别是碱可溶的丙烯树脂以其多样性和良好的理化性能,作为水性油墨的连结料最有使用价值。
c)乳液聚合物。乳液聚合物可使墨膜富有强度,相反在过墨性、版上稳定性、流动性、光泽等方面与前面讲的水溶性树脂及胶态分散体相比要差,因此有必要与其它树脂并用以弥补这些缺陷。
颜料。颜料基本上与溶剂型油墨使用的相同,只是水性油墨的碱性大,所以要使用耐碱性颜料。
水溶剂。水溶剂的作用是溶解碱可溶性树脂,一般使用氨水及胺类。
助溶剂及其它。水性油墨的助溶剂一般有酒精、乙二醇酯类。其功能是:降低水性油墨的表面张力,改善其对承印物的湿润程度;提高树脂溶解度,保持适当粘度;调节干燥速度等。
除此以外,水性油墨使用的原料还有消泡剂、防腐剂,防锈剂、耐摩擦剂、增塑剂、分散剂等。
b.性质、使用方法及干燥性。
a)一般性质。水性油墨用水稀释即可印刷,墨膜干燥后耐水;低臭、不燃、无公害;图像还原性好,图文鲜明;印刷适性较溶剂型油墨好,没有网迹、起泡、针孔、斑点;粘着性好,适用材料广泛。
b)使用法。把油墨用水或指定的稀释剂稀释后进行印刷。应使用耐水性及耐溶剂性强的印版。
c)干燥性。水性油墨的干燥性能与溶剂型油墨相比毫不逊色,特别是温风干燥效果更显著。用水稀释的油墨,20℃下的干澡时间,铜版纸上约为6分钟,氯乙烯胶纸上约13分钟;丙烯板上约14分钟左右。
②溶剂基型油墨。其溶剂和树脂选择范围广,故其印刷适性容易调节。目前仍为丝印的的主要油墨。
另外还有一类连结料为不平性油或胶,如以增塑剂为连结料的熔胶油墨;以矿物油为连结料的石油基油墨;以植物油为连结料的豆油基油墨,此墨被确定为可食的卫生油墨,为食品丝印和食品包装纸丝印提供了可喜的前景。