CN100480344C - 一种uv胶印透明油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种UV胶印透明油墨及其制备方法。以重量比计，该油墨包含50～70份聚酯丙烯酸酯低聚物、8～15份颜料、8～12份染料、10～30份活性稀释剂、3～10份光引发剂和1～5份分散剂，是通过先碾细颜料和染料，再将碾细后的颜料、染料和部分聚酯丙烯酸酯低聚物及活性稀释剂混合预浆并碾细，然后加入剩余的聚酯丙烯酸酯低聚物和活性稀释剂、光引发剂、分散剂，高速搅拌等工序制得的。本发明克服了现有UV透明油墨干燥速度低、产品易胶化、粘度难以控制等缺陷，具有色泽明艳、透明感强、附着牢固、固化干燥迅速、性能稳定、不易胶化、储存稳定性强、耐候性能和抗腐蚀性能优异等优点，适用于胶印行业。

Description

一种UV胶印透明油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及油墨领域，特别涉及一种UV胶印透明油墨及其制备方法。

背景技术

UV胶印油墨是在一定波长的紫外线照射下，能够从液态转变成固态的液体油墨，它通常由颜料、预(齐)聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成，具有不含挥发性溶剂、无臭味、无刺激、流平好、不堵网、耐水性强、耐溶剂擦洗等优点，适用于银卡纸、镭射纸等材料印刷。UV胶印透明油墨是在现有胶印油墨体系中加入一定量的染料从而使油墨呈现出透明感。但现有UV胶印透明油墨用染料本身稳定性差，且在油墨体系中加入染料以后，油墨变得几乎无法干燥，黏性难以控制，目前生产此种油墨的厂家较少，仅日本女神、日本东华(中国杭华)、美国卡洛和英国高士等油墨公司供应此种油墨，且无法推广。另外，采用两种或两种以上树脂做预聚物时印品光泽度差、易变色，存在干燥速度低、产品粘性难以控制、产品易胶化等缺点。申请号为200510048225的中国发明专利采用单一的环氧树脂类预聚物，解决了UV胶印油墨采用两种或两种以上树脂做预聚物时出现的印品光泽度较暗、油墨油性不易调整和较难适应复杂印刷工艺要求等技术问题，但由于采用环氧树脂基预聚物，其分子中存在大量刚性基团，造成分子链柔顺性较低，环氧树脂基油墨层经不起多次弯曲便会发生龟裂、断块，最终分成小块状而剥离下来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种UV胶印透明油墨，以克服现有的UV胶印透明油墨干燥速度慢、产品易胶化、粘度难以控制等缺陷。

本发明的另一目的在于提供一种在色泽稳定性、饱和度、附着强度和柔顺性等方面有显著优势的UV胶印透明油墨的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种UV胶印透明油墨，以重量比计，包含50～70份聚酯丙烯酸酯低聚物、10～30份活性稀释剂、3～10份光引发剂、8～15份颜料、8～12份染料和1～5份分散剂。

所述聚酯丙烯酸酯低聚物为高官能度的聚酯丙烯酸酯。高官能度的聚酯丙烯酸酯光反应活性显著提高，固化膜交联密度高，形成致密的固化交联网络，从而促使油墨迅速干燥，但官能度太高又会导致黏性增高，柔性下降。故取官能度在4～8之间的聚酯丙烯酸酯，其具有良好的韧性、拉伸强度等物理机械性能，且对颜料的润湿效果很好，具有合适的亲油-亲水平衡。适合本发明的有Sartomer的CN200、Actilane 540、Actilane 515、Actilane 260，优选Sartomer的CN200系列聚酯丙烯酸酯。

所述活性稀释剂为高官能度的活性稀释剂，主要为丙烯酸酯单体。适合本发明的丙烯酸酯单体可以是2-苯氧基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种。优选双季戊四醇五丙烯酸酯或双季戊四醇六丙烯酸酯或乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。其共同特点是反应活性高，稀释效果好、固化膜干燥迅速、柔韧性好。活性稀释剂使体系中反应性双键的浓度显著增加，从而增大反应速度，促使油墨固化干燥迅速，但高官能度的活性稀释剂黏度较高，稀释效果较差。为在提高固化速率的同时保证稀释效果，取官能度在3～6之间的活性稀释剂。本发明通过选用合适高官能度的聚酯丙烯酸酯和活性稀释剂使油墨的干燥问题得以解决，油墨的干燥速度可达30m/min(40w/cm汞灯，25cm灯距)，黏性可控制在10～25。当固化体系较为稳定时，可以通过加大活性稀释剂的用量来降低油墨黏性，从而控制油墨黏性在较理想的范围内。

所述光引发剂是α，α-二甲基苯偶酰缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉-1-丙酮、2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮、双苯甲酰基苯基氧化膦中的一种。优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉-1-丙酮分别与二苯甲酮组成的混合物中的一种。其共同特点是引发活性强，热稳定性能优良，其中二苯甲酮有利于产品的表面固化。

本发明的UV胶印透明油墨是在油墨基本组分中加入一定量的特定染料，即以颜料和染料的混合组分构成油墨的颜色体系。一般而言，染料可溶，颜料不溶。染料用以增强着色体系的透明性，使体系更明艳，视觉效果强烈。颜料用以增强着色体系的稳定性、耐光性能和防腐性能，并确保产品迅速固化交联。以合适的组分配比颜料和染料，可以有效抑制染料本身具有的催化活性，在获得透明感强，色泽明艳的油墨的同时，保证产品稳定性强，耐候性能和抗腐蚀性能优异。选用优良的高分子分散剂可以获得更为理想的颜色效果。其中所述颜料可以是无机颜料或有机颜料，无机颜料可以是炭黑、钛白、群青、铁蓝、氧化铁红中的一种，有机颜料可以是偶氮色淀类颜料、色酚AS系列颜料、酞菁颜料等中的一种。可以根据油墨的颜色灵活选择颜料，如UV胶印透明黄选用联苯胺黄，UV胶印透明红选用色酚，UV胶印透明黑选用炭黑，UV胶印透明兰选用酞菁蓝，UV胶印透明白选用钛白粉。优选浙江瑞安宝源化工有限公司的联苯胺黄G1138-01、G1138-02，常州北美颜料化学有限公司的永固红FCR。所述染料是油溶性染料。优选江苏省昆山市中星染料化工有限公司的油溶黄2G、油溶黄2GLS、油溶黄KR、油溶红KR-1、油溶红KR-2、油溶红G、油溶红RL、油溶蓝B0、油溶蓝EL、油溶黑BL、油溶黑RL、油溶黑S。所述分散剂用以保证固体颗粒在油墨中充分分散，增强色泽饱满度。适合本发明的分散剂可以是高相对分子质量润湿分散剂，优选埃夫科纳助剂(亚太)有限公司的Afcona-4000、Afcona-4009、Afcona-4015、Afcona-4046。

所述UV胶印透明油墨可通过以下方法制得：

首先将颜料和染料混合，再将混合物分散碾细，然后将碾细后的混合物与10份～20份聚酯丙烯酸酯低聚物及2份～5份活性稀释剂混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入40～50份聚酯丙烯酸酯低聚物、8～25份活性稀释剂、光引发剂和分散剂，在1500～2000rpm/min的速度下，搅拌30～60分钟即可。保证碾磨后的颜料和染料粒径90％在5μm以下，可在碾磨过程中用细度计跟踪检测。整个生产配置过程避免阳光直射，普通日光及照明光源不会有明显影响。

本发明的UV胶印透明油墨具有以下有益效果：

1、以颜料和染料的混合物作为油墨的颜色体系，使本发明的UV胶印透明油墨色泽明艳、透明感强；

2、本油墨体系中颜料和染料的配比可以任意调节，可以有效地抑制染料本身具有的催化活性，使产品性能更稳定、不易发生胶化、储存稳定性强、耐候性能和抗腐蚀性能优异；

3、以合适的高官能度的聚酯丙烯酸酯和活性稀释剂为原料，使得油墨干燥迅速，附着牢固；调节活性稀释剂的用量可以控制油墨黏性在较理想的范围内，从而实现油墨黏性可调。

具体实施方式

以下实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明，凡未脱离本发明本质范围所进行的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

实施例1  UV胶印透明黄油墨的制备

将10份联苯胺黄G1138-01和8份油溶黄KR的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与10份Actilane540型聚酯丙烯酸酯低聚物及2份双季戊四醇五丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入50份聚酯丙烯酸酯低聚物和8份双季戊四醇五丙烯酸酯及7份1-羟基-环己基苯酮、3份二苯甲酮、2份分散剂Afcona-4000，保持搅拌速度为1500rpm/min，搅拌60分钟即可得到UV胶印透明黄油墨。整个过程在室内进行。

实施例2  UV胶印透明红油墨的制备

将10份色酚AS和12份油溶红KR-1的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与11份Actilane515型聚酯丙烯酸酯低聚物及3份丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入41份聚酯丙烯酸酯低聚物和10份丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及4份2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、4份二苯甲酮、5份分散剂Afcona-4009，控制搅拌速度为1800rpm/min，搅拌45分钟即可得到UV胶印透明红油墨。整个过程避免阳光直射。

实施例3  UV胶印透明蓝油墨的制备

将12份酞菁蓝和10份油溶蓝EL的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与15份Actilane260型聚酯丙烯酸酯低聚物及4份三缩丙二醇双丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入40份聚酯丙烯酸酯低聚物和11份三缩丙二醇双丙烯酸酯及3份2—羟基—2—甲基—1—苯基—1—丙酮、2份二苯甲酮、3份分散剂Afcona-4015，保持搅拌速度为1600rpm/min，搅拌60分钟即可得到UV胶印透明蓝油墨。整个过程在室内进行。

实施例4  UV胶印透明黑油墨的制备

将15份碳黑和9份油溶黑RL的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与10份Actilane540型聚酯丙烯酸酯低聚物及5份季戊四醇三丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入40份聚酯丙烯酸酯低聚物和17份季戊四醇三丙烯酸酯及3份α，α-二甲基苯偶酰缩酮、1份分散剂Afcona-4046，控制搅拌速度在2000rpm/min，搅拌30分钟即可得到UV胶印透明黑油墨。整个过程避免阳光直射。

实施例5  UV胶印透明红油墨的制备

将8份永固红FCR和8份油溶红G的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与20份CN200型聚酯丙烯酸酯低聚物及4份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入50份聚酯丙烯酸酯低聚物和6份乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及3份双苯甲酰基苯基氧化膦、1份分散剂Afcona-4015，控制搅拌速度在1850rpm/min，搅拌50分钟即可得到UV胶印透明红油墨。整个过程避免阳光直射。

实施例6  UV胶印透明黄油墨的制备

将13份联苯胺黄G1138-02和10份油溶黄2GLS的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与11份Actilane260型聚酯丙烯酸酯低聚物及4份丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入41份聚酯丙烯酸酯低聚物和12份丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及4份2—羟基—2—甲基—1—苯基—1—丙酮、5份分散剂Afcona-4009，控制搅拌速度在2000rpm/min，搅拌30分钟即可得到UV胶印透明黄油墨。整个过程避免阳光直射。

实施例7  UV胶印透明蓝油墨的制备

将8份酞菁蓝和8份油溶蓝B0的混合物分散碾细，再将碾细后的混合物与10份CN200型聚酯丙烯酸酯低聚物及5份双季戊四醇五丙烯酸酯混合预浆，在三锟磨上碾细。碾磨完毕，再加入40份聚酯丙烯酸酯低聚物和25份双季戊四醇五丙烯酸酯及3份1—羟基—环己基苯酮、1份分散剂Afcona-4000，控制搅拌速度在1600rpm/min，搅拌60分钟即可得到UV胶印透明蓝油墨。整个过程避免阳光直射。

Claims (10)

1、一种UV胶印透明油墨，其特征在于，以重量比计，包含50～70份聚酯丙烯酸酯低聚物、8～15份颜料、8～12份染料、10～30份活性稀释剂、3～10份光引发剂和1～5份分散剂，所述聚酯丙烯酸酯的官能度为4～8，所述活性稀释剂的官能度为3～6。

2、根据权利要求1所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述颜料为无机颜料或有机颜料。

3、根据权利要求2所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述无机颜料为碳黑、钛白、群青、铁蓝、氧化铁红中的一种；所述有机颜料为偶氮色淀颜料、色酚AS系列颜料、酞菁颜料中的一种。

4、根据权利要求1所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述染料为油溶性染料。

5、根据权利要求1所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述活性稀释剂为丙烯酸酯。

6、根据权利要求5所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯为2-苯氧基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种。

7、根据权利要求1所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述光引发剂为α，α-二甲基苯偶酰缩酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯酮、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苯基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮、双苯甲酰基苯基氧化膦中的一种。

8、根据权利要求1所述的UV化胶印透明油墨，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯酮及2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮分别与二苯甲酮组成的混合物中的一种。

9、根据权利要求1所述的UV胶印透明油墨，其特征在于，所述的分散剂为高相对分子质量润湿分散剂。

10、一种制备如权利要求1所述的UV胶印透明油墨的方法，其特征在于，在避免阳光直射的条件下进行，包括以下步骤：

1)、将8～15份颜料和8～12份染料混合，分散碾细至粒径在5μm以下；

2)、将碾细后的颜料和染料的混合物与10～20份聚酯丙烯酸酯低聚物及2～5份活性稀释剂混合预浆，碾细；

3)、向碾细后的浆料中加入40～50份聚酯丙烯酸酯低聚物、8～25份活性稀释剂、3～10份光引发剂和1～5份分散剂，在1500～2000rpm/min的搅拌速度下搅拌30～60min即可。