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第三章 凹版印刷材料


45B
11.4S
24.6
异丙醇
0.79
82.3
53B
230B
11.5S
21.4
甲乙酮
0.81
79.6
19A
572B
9.3M
24.6
甲基乙丁酮
0.80
116.2
60A
165B
8.4M
22.7
环已酮
0.95
156.9
117A
23B
9.9M
34.3
乙二醇甲醚
0.97
124.5
107A
47B
10.8M
33.0
树脂:丙烯酸类树脂 助剂
连结料树脂的选择
碱溶性树脂 分子质量(MW):1700~15500
选择标准 酸值(AV):135~155
溶解过程:R–OOH+NH3→R…COOHNH4 干燥过程:R…COOHNH4 →R–OOH+NH3 乳液型树脂:丙烯酸乳液
颗粒直径接近0.08μm 选择要求 适当的相对分子量:25000~100000
积的大小等,适当调节溶剂的种类和各组成百分比以获得理想的产品 增强对承印材料的润湿或溶解 在印刷塑料薄膜时,如果凹印油墨对薄膜面不润湿或不溶解,导致油墨
粘着不好则会影响印刷效果,而溶剂能起到改善润湿和溶解的作用。
有机溶剂的选择
1.溶剂的溶解性与树脂相匹配: 极性相似相溶原则 根据“化学结构相似相溶”原理,溶剂与聚合物如果有相同的极性,
两大类。 纸张凹印油墨主要使用硝化纤维素系列树脂。 铝箔凹印油墨采用氯乙烯醋酸乙烯共聚合树脂、丙烯酸树脂,
以芳香烃、酮类、酯类为溶剂。
3.1.1 凹印油墨的分类
根据印刷方法分类 雕刻凹版油墨:稠度大、粘性较小、墨丝短、遮盖力强,具
有适当触变性,依靠氧化结膜干燥,主要用印刷钞票等有价 证券。 照相凹版油墨:低粘度的流体型墨,流动性好而表面张力低, 干燥速度快。按照选用的溶剂,又分为苯型、混合型、醇型 和水型凹印墨。
3.1.2 凹印油墨的分类
根据用途不同分类 出版凹印油墨:用于书刊、报纸等出版物的凹版印刷 包装凹印油墨:用于在流通过程中保护及识别、销售和方
便使用产品的容器、材料及辅助物的凹版印刷 特种凹印油墨:主要是指证券凹印油墨
3.1.1 凹印油墨的分类
根据承印材料分类 塑料凹印油墨:主要分表印油墨和里印油墨(也称复合油墨)
但与其他树脂的互溶性差,颜料分散性和印刷适性需通过接枝改善, 主要用作BOPP复合薄膜的里印油墨。 氯乙烯-醋酸乙烯共聚物:用于聚氯乙烯、皮革用的油墨,或作为聚 酰胺和聚酯等蒸煮袋的油墨。 环化橡胶:可在未处理过的聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜上印刷,但溶 剂脱离性差,印墨中残留的溶剂较多。 丁睛橡胶:有优异的耐油性,可用作增塑剂含量多的软质聚氯乙烯等 制品的印刷油墨。粘接性较好,对极性高分子物质有良好的相溶性, 但遇热和光容易变色。
3.1.1 凹印油墨的分类
根据连接料分类 有机溶剂型凹印油墨:主要使用易挥发的低沸点有机溶剂、配
以能溶解于其中的树脂。 水基型凹印油墨:采用是是丙烯酸类树脂,并配有水、氨水、
乙醇等物质。
3.1.2 有机溶剂型凹印油墨
特点 具有良好的印刷适性、干燥快、光泽度好、色彩鲜艳 污染环境,危害健康 组成 有机颜料 树脂:聚酰胺树脂、聚胺酯树脂、醇酸树脂、硝化纤维素 有机溶剂 助剂
聚合物 聚乙烯 聚丙烯 聚酰胺 聚丙烯腈 酚醛树脂 环氧树脂 醋酸纤维素
溶解度参数 7.9~8.1 7.9~8.1 12.7~13.6 12.7~15.4
11.5 9.7~10.7
10.9
聚合物 硝酸纤维素 聚酯树脂
聚氨酯 聚碳酸酯 乙基纤维素 氯化聚丙烯 聚氯乙烯
溶解度参数 10.7 10.7 10 9.8 10.3 7.52
性树脂 异丙醇:性能与乙醇相似,但溶解性小,挥发速度慢。 丙酮:挥发速度快,溶解性好,能溶解多种树脂,蒸气会刺激人体粘膜。 环已酮:挥发速度慢,能溶解聚酰胺、纤维素。 乙酸乙酯:挥发速度快,能溶解酯类纤维。 乙酸丁酯:挥发速度慢,在油墨中能防止树脂和硝化纤维素析出。
3.辅助剂
抗静电剂: 表面活性剂 消泡剂 稀释剂 增塑剂 聚乙烯蜡
安全和环保问题:印刷上要求凹印油墨无毒或低毒、安全,然而许多有 机溶剂的蒸气是有毒且易燃,所以在配制时要注意其允许的浓度值。
3.1.3 水基型凹印油墨
特点 环保、安全 稳定性、干燥性、某些耐抗性不佳 组成 色料:耐碱性强,在水中分散性好的颜料,永久红、酞菁蓝、联苯胺黄、
钛白粉 纯水
溶剂 乙醇 碱性物质:氨水、单乙醇胺(MEA)、三乙醇胺(TEA)
9.5~9.7
有机溶剂的选择
2.溶剂的挥发性与油墨的干燥 速度相匹配
根据印刷速度、干燥系统的能 力、车间温度及图文面积等因 素选择适当的溶剂来调节油墨 干燥速度。
溶剂的挥发速度除与自身因素 有关外,还受树脂和颜料的影 响
溶 120
剂 量
90
(g) 60
30
A B
C
10 20 30 40 50 时间(m)
有机溶剂的种类及性质
脂肪烃类:一般气味小,毒性小,价格便宜,但溶解性较差。 芳香烃类:有较强烈的刺激性气味,溶解性、挥发性好,毒性大,成
本较低。 酯类:有强烈的气味,微毒,成本高,溶解性很强。 醇类:对某些树脂溶解性好,气味好,微毒,成本略高。 酮类:气味不佳,毒性较小,价格较高,有很强的溶解力。 醚:气味柔和,毒性小,价格高,溶解性良好。 混合型溶剂:混合型溶剂既能很好地溶解树脂,又能通过改变其配比
乙二醇正丁醚 0.90
171.2
165A
6B
8.9M
27.3
乙酸正丁酯
0.88
126
74A
100B
8.2M
28
乙酸乙酯
0.90
76.7
23A
615B
9.1M
24

1.00
100.0
80A
23.4S
72.8
①A为闭杯;B为开杯②A为乙醚=1;B为乙酸正丁酯=100。③氢键S=强;M=中;W=弱。
常用聚合物的溶解度参数
第3章 凹版印刷材料
3.1 凹印油墨 3.1.1 凹印油墨的组成
1.色料 色料的选择 色泽鲜艳,着色力强 体质要轻、柔软,不易磨损印版滚筒 分散性好 性能稳定 溶剂释放性良好
3.1 凹印油墨 3.1.1 凹印油墨的组成
1.色料 主要决定油墨的色相、着色力和各种耐性;另外还将影响油墨的稠度和干
2.连接料
(1)树脂 固体树脂决定了凹印油墨的某些属性,如粘稠度、光泽、干燥、耐摩擦
性及各种耐抗性等。 在凹印油墨中,所选树脂应满足以下主要条件: 色浅,无气味,透明,干燥后有一定复溶性 不变色,不损坏版面;储存中稳定,与颜料不发生反应 与颜料有良好的亲和力和湿润性 软化点较高(>140℃) 有良好的溶剂释放性,便于快速干燥 能与选定的溶剂形成高浓度低粘度体系 在承印物表面有较强附着力,成膜后墨膜硬度高,有较好的耐酸、耐
2.连接料
(2)溶剂 溶剂在凹印油墨中起到溶解树脂、决定油墨干燥性能、油墨粘度的
作用。 凹印油墨选择溶剂应满足下列条件: 沸点在80~150℃ 能充分溶解选定的树脂 能将残留在版面上的干燥墨膜溶解 不腐蚀凹印机上各滚筒和刮墨刀 无毒或微毒,无异常刺激气味 有适当的挥发速度
2.连接料
(2)溶剂 甲苯:芳香气味,有毒,挥发速度中等,溶解性强 二甲苯:性能与甲苯相似,但毒性、溶解性和挥发性比甲苯小 乙醇:挥发速度中等偏上,基本上不侵蚀印版和各种塑料,能溶解醇溶
燥性。 (1)无机颜料 无机盐类:铬黄、铁红、锰紫、体质颜料 氧化物类:钛白、锌钡白 单质元素:碳黑 金属颜料:铜粉、铝粉
1.色料
(2)有机颜料 色源颜料:
偶氮颜料:有黄色、桔色和红色等色相。 汉莎黄、联苯胺黄、立索尔红、永久红等
酞菁颜料:酞菁蓝、酞菁绿 色淀颜料:
偶氮色淀颜料:金光红C 酸性色淀颜料:孔雀蓝、射光蓝 碱性色淀颜料:
毒、挥发性小、安全可靠。 4.经济性 在保证印刷质量和生产的稳定的前提下,应尽量选用价格低廉的溶
剂 5.其他的一些指标 对颜料的润湿性比较好,不会使颜料结晶转移而引起色相变化,更
不能溶解油墨中的颜料 不能使承印物材料发生老化、粘连等,也不应在墨层中残留下溶剂
的气味
有机溶剂的使用要求
不同承印材料对应的凹印油墨其溶剂不应混用:不同凹印油墨有自己专 用的溶剂,不能随意误用,否则,会出现油墨呈色不良,堵版或墨脱落。
来调节油墨的干燥速度,是凹印油墨主要使用的溶剂。
有机溶剂的作用
对固体物质的溶解性 溶剂用以溶解树脂和辅助剂,它能改善油墨的流动性,使油墨转移良好。 调节粘度 溶剂是低粘度的液体,加到油墨中,可降低其粘度,以适应凹印印版上
着墨孔的深度和印刷速度。 调节油墨干燥速度 在凹印过程中,可根据印刷速度、干燥装置的能力、气候条件、图案面
2.连接料
(1)树脂 氯丁橡胶:结晶度高,极性大,粘接优异,初期粘接力强,但耐油性
比丁睛橡胶差,不能用于有大量增塑剂存在的塑料印刷油墨。 聚氨酯树脂:粘接范围广,皮膜柔软且强韧,溶剂脱离性好,印刷品
残留溶剂少,耐水性、耐溶剂性、耐热性、耐寒性、耐油性、耐药品 性、耐氧化性和复合粘着性好等优点。是很好的里印油墨用树脂,还 可作聚酯、聚酰胺等蒸煮袋用的高性能油墨。 丙烯酸酯类树脂:成膜性好,耐光性和耐药品性好,主要用于聚甲基 丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等耐溶剂性差的塑料制品,特别适 用于醇类油墨印刷的塑料制品。 醇酸树酯:有优良的耐候性、柔软性,便不耐碱。能溶于酯、酮类溶 剂,但不溶于脂肪族溶剂。
溶解效果好。 溶解度参数、氢键强度相近原则: 极性较强的体系,若两种物质的溶解度参数相近且氢键强属同一等
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