纯水性喷涂产品、玻璃印刷发展趋势及美国环保管控现状

美国太阳化学有限公司 查永平

太阳化学公司历史

1818年：太阳化学前身Lorilleux创立，是最早的油墨生产商之一；

1936年：第一个生产柔版印刷油墨；

1957年：Ansbacher-Siegle与太阳化学合并成立了今日的性能颜料部门；

1958年：成功研发出聚乙烯薄膜上的溶剂型柔印油墨；

1966年：太阳化学开始生产喹吖啶酮，标志着公司进入高性能颜料市场；

1969年：太阳化学发表了第一个UV油墨的专利；

1987年：太阳化学被日本DIC集团收购；

1993年：太阳化学收购了顶级冷固型油墨生产商、美国印刷油墨；

1999年：太阳化学提供数码印刷油墨；

2012年：与爱色丽（X-Rite） /Pantone和Esko合作开发PantoneLIVETM；

2014年：通过收购Tintas和Sinclair加大了对拉丁美洲的投入；

今日：持续的全球扩张和对新技术的投资。

太阳化学公司（Sun Chemical Corporation）是世界领先的油墨、涂料和颜料生产商，太阳化学的全球业务与母公司DIC集团相结合，为客户提供定制的本地化服务和支持。

主要市场

包装材料、新闻出版、防伪技术、电子材料、信用卡、色彩管理、高性能颜料、玻璃装饰等，太阳化学为各种印刷工艺和市场提供印刷产品。

玻璃装饰产品介绍

水性冷端喷涂、UV丝印油墨、UV喷涂光油、水性喷涂光油，太阳化学提供完整的低VOC玻璃印刷与喷涂解决方案。

表1 UV和水性的比较

太阳化学提供完整的低VOC玻璃印刷与喷涂解决方案

北美市场

水性喷涂为主、90%以上使用空气喷枪（传统或者HVLP）、静电喷涂（旋转式雾化器）逐渐开始流行、制造雾面玻璃的氢氟酸蚀刻工艺被逐步替代。

环保要求，挥发性有机物 （VOC）：https://www．epa．gov/environmental-topics/air-topics；有害空气污染物（HAP）：https://www．epa．gov/haps；加州65号法案：1986年饮用水安全与毒性物质强制执行法（Prop 65），https://oehha．ca．gov/proposition-65；甲醛（Formaldehyde）；双酚A（BPA）；烷基酚聚氧乙烯醚（APEO）。

目前美国用于玻璃喷涂的水性涂料大部分仍旧含有高达20-30%的溶剂。

美国环保发展历史

1955年：空气污染防治法案

第一部有关空气污染的法律

1970年：清洁空气法案

建立全国空气质量标准

建立废气污染物排放标准

建立各级州政府实施计划

1990年：清洁空气法案修正案

建立酸雨控制项目

发放VOC排放许可证

加强废气污染物控制

2011年：清洁空气法案新规定

控制温室气体排放

美国工业涂层VOC排放标准

VOC排放标准

人口及工业密度；废气处理及溶剂回收设备；考虑技术和经济因素，可以实现的最低排放水平。

趋势

VOC排放限额逐渐降低（每8年）、开始严格控制废气污染物（187个）、严格规定食品包装原材料。

玻璃印刷趋势

提高玻璃瓶回收率，减少印刷污染及能耗：使用UV油墨替代陶瓷油墨、可回收瓶上使用有机油墨及光油、降低水性光油中的溶剂比例及有害物质、降低水性光油固化温度，提高固化速度。

提高产率：使用静电喷涂（旋转式雾化器）替代传统空气喷枪。

用水性光油达到特殊效果：柔感光油、镜面光油、爆裂光油等等。

进一步增强水性光油性能，达到无机涂层的耐磨性。

使用可再生原材料。

增加遮光、超疏水、自体净化等新功能。

SunSpray®水性涂料

SunSpray®是太阳化学公司拥有专利的一种热固化的水性涂料，适用于工业和商业玻璃的喷涂。是美国首个零VOC玻璃喷涂光油，同时兼具更好的性能。

适用于空气喷枪（传统或者HVLP）；6种不同颜色的光油；10种水性颜料，覆盖99%以上配色；固体含量：30-50%；粘度值：50-500 厘泊（cP）；3号蔡恩杯流出时间（Zahn Cup #3）：10-30秒；pH值＞7；推荐喷涂粘度：50-100 厘泊（cP）～3号蔡恩杯10秒；最短固化条件：185℃/3分钟（取决于玻璃基材及最终性能要求）；适用于静电喷涂的水性涂料也已经进入商业前期测试阶段。

技术特点

性能测试

光学性能测试（透光性、遮光性、光泽度）；100次以上丙酮、酒精及古龙水棉球擦拭测试；交叉影线附着力测试；铅笔硬度测试；玻璃瓶摩擦测试（AGR生产线模拟器）；48小时以上冰水和酒精浸泡测试；100次以上洗碗机循环清洁测试；UV丝印油墨附着力测试。

商业案例1

☆美国喷涂公司#1

·高流量低压力空气喷涂 (HVLP)

·使用光油：绿色哑光

·喷涂粘度：2号蔡恩杯28-34秒（～3号蔡恩杯10-12秒）

·气压：60psi

10种环保水性颜料覆盖99%以上配色

·烘烤条件：185℃，3分钟

☆最终产品：蜡烛杯

☆附着力测试，丙酮擦拭测试、沸水和冰水浸泡测试、火焰测试。

商业案例2

☆南美洲喷涂公司#2

·高流量低压力空气喷涂 (HVLP)

·使用光油：红色高光

·喷涂粘度：DIN-4杯30秒（～3号蔡恩杯16秒）

·气压：40psi

·烘烤条件：200℃，20分钟

☆70℃热水中浸泡2小时，然后测试交叉影线附着力

使用2-3%助粘剂（ST-402）能够显著提高附着力。

商业案例3

☆南美洲喷涂公司#3

·高流量低压力空气喷涂 (HVLP)

·使用光油：透明哑光、黑色哑光、白色高光，黑色高光。

·喷涂粘度：2号蔡恩杯20-28秒（～3号蔡恩杯9-10秒）

·气压：60psi

·烘烤条件：175℃，30分钟

☆最终产品：酒瓶、饮料瓶