純水性噴涂產品、玻璃印刷發展趨勢及美國環保管控現狀

美國太陽化學有限公司 查永平

太陽化學公司歷史

1818年：太陽化學前身Lorilleux創立，是最早的油墨生產商之一；

1936年：第一個生產柔版印刷油墨；

1957年：Ansbacher-Siegle與太陽化學合并成立了今日的性能顏料部門；

1958年：成功研發出聚乙烯薄膜上的溶劑型柔印油墨；

1966年：太陽化學開始生產喹吖啶酮，標志著公司進入高性能顏料市場；

1969年：太陽化學發表了第一個UV油墨的專利；

1987年：太陽化學被日本DIC集團收購；

1993年：太陽化學收購了頂級冷固型油墨生產商、美國印刷油墨；

1999年：太陽化學提供數碼印刷油墨；

2012年：與愛色麗（X-Rite） /Pantone和Esko合作開發PantoneLIVETM；

2014年：通過收購Tintas和Sinclair加大了對拉丁美洲的投入；

今日：持續的全球擴張和對新技術的投資。

太陽化學公司（Sun Chemical Corporation）是世界領先的油墨、涂料和顏料生產商，太陽化學的全球業務與母公司DIC集團相結合，為客戶提供定制的本地化服務和支持。

主要市場

包裝材料、新聞出版、防偽技術、電子材料、信用卡、色彩管理、高性能顏料、玻璃裝飾等，太陽化學為各種印刷工藝和市場提供印刷產品。

玻璃裝飾產品介紹

水性冷端噴涂、UV絲印油墨、UV噴涂光油、水性噴涂光油，太陽化學提供完整的低VOC玻璃印刷與噴涂解決方案。

表1 UV和水性的比較

太陽化學提供完整的低VOC玻璃印刷與噴涂解決方案

北美市場

水性噴涂為主、90%以上使用空氣噴槍（傳統或者HVLP）、靜電噴涂（旋轉式霧化器）逐漸開始流行、制造霧面玻璃的氫氟酸蝕刻工藝被逐步替代。

環保要求，揮發性有機物 （VOC）：https://www．epa．gov/environmental-topics/air-topics；有害空氣污染物（HAP）：https://www．epa．gov/haps；加州65號法案：1986年飲用水安全與毒性物質強制執行法（Prop 65），https://oehha．ca．gov/proposition-65；甲醛（Formaldehyde）；雙酚A（BPA）；烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）。

目前美國用于玻璃噴涂的水性涂料大部分仍舊含有高達20-30%的溶劑。

美國環保發展歷史

1955年：空氣污染防治法案

第一部有關空氣污染的法律

1970年：清潔空氣法案

建立全國空氣質量標準

建立廢氣污染物排放標準

建立各級州政府實施計劃

1990年：清潔空氣法案修正案

建立酸雨控制項目

發放VOC排放許可證

加強廢氣污染物控制

2011年：清潔空氣法案新規定

控制溫室氣體排放

美國工業涂層VOC排放標準

VOC排放標準

人口及工業密度；廢氣處理及溶劑回收設備；考慮技術和經濟因素，可以實現的最低排放水平。

趨勢

VOC排放限額逐漸降低（每8年）、開始嚴格控制廢氣污染物（187個）、嚴格規定食品包裝原材料。

玻璃印刷趨勢

提高玻璃瓶回收率，減少印刷污染及能耗：使用UV油墨替代陶瓷油墨、可回收瓶上使用有機油墨及光油、降低水性光油中的溶劑比例及有害物質、降低水性光油固化溫度，提高固化速度。

提高產率：使用靜電噴涂（旋轉式霧化器）替代傳統空氣噴槍。

用水性光油達到特殊效果：柔感光油、鏡面光油、爆裂光油等等。

進一步增強水性光油性能，達到無機涂層的耐磨性。

使用可再生原材料。

增加遮光、超疏水、自體凈化等新功能。

SunSpray?水性涂料

SunSpray?是太陽化學公司擁有專利的一種熱固化的水性涂料，適用于工業和商業玻璃的噴涂。是美國首個零VOC玻璃噴涂光油，同時兼具更好的性能。

適用于空氣噴槍（傳統或者HVLP）；6種不同顏色的光油；10種水性顏料，覆蓋99%以上配色；固體含量：30-50%；粘度值：50-500 厘泊（cP）；3號蔡恩杯流出時間（Zahn Cup #3）：10-30秒；pH值＞7；推薦噴涂粘度：50-100 厘泊（cP）～3號蔡恩杯10秒；最短固化條件：185℃/3分鐘（取決于玻璃基材及最終性能要求）；適用于靜電噴涂的水性涂料也已經進入商業前期測試階段。

技術特點

性能測試

光學性能測試（透光性、遮光性、光澤度）；100次以上丙酮、酒精及古龍水棉球擦拭測試；交叉影線附著力測試；鉛筆硬度測試；玻璃瓶摩擦測試（AGR生產線模擬器）；48小時以上冰水和酒精浸泡測試；100次以上洗碗機循環清潔測試；UV絲印油墨附著力測試。

商業案例1

☆美國噴涂公司#1

·高流量低壓力空氣噴涂 (HVLP)

·使用光油：綠色啞光

·噴涂粘度：2號蔡恩杯28-34秒（～3號蔡恩杯10-12秒）

·氣壓：60psi

10種環保水性顏料覆蓋99%以上配色

·烘烤條件：185℃，3分鐘

☆最終產品：蠟燭杯

☆附著力測試，丙酮擦拭測試、沸水和冰水浸泡測試、火焰測試。

商業案例2

☆南美洲噴涂公司#2

·高流量低壓力空氣噴涂 (HVLP)

·使用光油：紅色高光

·噴涂粘度：DIN-4杯30秒（～3號蔡恩杯16秒）

·氣壓：40psi

·烘烤條件：200℃，20分鐘

☆70℃熱水中浸泡2小時，然后測試交叉影線附著力

使用2-3%助粘劑（ST-402）能夠顯著提高附著力。

商業案例3

☆南美洲噴涂公司#3

·高流量低壓力空氣噴涂 (HVLP)

·使用光油：透明啞光、黑色啞光、白色高光，黑色高光。

·噴涂粘度：2號蔡恩杯20-28秒（～3號蔡恩杯9-10秒）

·氣壓：60psi

·烘烤條件：175℃，30分鐘

☆最終產品：酒瓶、飲料瓶