CN101225267A - 一种环保型紫外光固化印铁光油及其固化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型紫外光固化印铁光油及其固化工艺，其特征在于：它主要包括预聚物、单体、引发剂、助剂，具体的原料组分(重量份)为丙烯酸类预聚物70－90％、丙烯酸类单体5－15％、引发剂5－10％、助剂5－10％。其固化过程分为四个阶段：①光与引发剂之间相互作用，它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用；②光引发剂分子发生重排，形成自由基中间体；③自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应；④聚合反应继续，液态的组分转变为固体聚合物。本发明是应用于金属上的彩印油墨；具有低能耗，快速固化反应，零VOC排放；符合“3E”原则，即：生态，经济，节能等优点。

Description

一种环保型紫外光固化印铁光油及其固化工艺

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体是一种环保型紫外光固化印铁光油及其固化工艺。

背景技术

目前，国内对普通印铁上光油的固化采用的是加热烘烤，需要使用大量的天然气，石油液化气，或电能。据中国金属包装协会的保守估算，国内现有400多条印铁生产线，每年至少需耗用5000万立方米的石油液化气。传统光油烘烤固化温度在180-190℃，烘烤温度在15-20分钟，印铁生产线后置烘炉一般长30-40米，占用场地空间；而且普通印铁光油含有大量的挥发性(VOC在50％以上)，污染环境和人类的生存健康，不够环保。近几年来因为钢材和能源的价格都大幅上涨，国内的印铁制罐企业都面临了很大的成本上升压力，如何保持企业的赢利和发展成了企业最紧迫的任务。由于受到终端消费市场的制约，企业很难增加产品销售价格，因此如何降低成本成了各家企业最优先的共同目标。紫外光(UV)固化方式，完全颠覆了传统的印铁方式，能为企业大幅降低生产成本，提高生产效率，因此各家企业对之进行了积极的引进；由于UV光油采用的是在印刷后立即上光的工艺，所以极大的提高了生产效率，目前紫外光(UV)固化印铁光油全部依靠进口，费用成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述之不足，提供一种环保、效率高、成本低的紫外光固化印铁光油及其固化工艺。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的：

本环保型紫外光固化印铁光油，其特征在于，它主要包括预聚物、

单体、引发剂、助剂，具体的原料组分(重量份)为：

(1)丙烯酸类预聚物            70-90％

(2)丙烯酸类单体              5-15％

(3)引发剂                    5-10％

(4)其他助剂                  5-10％

上述配方的环保型紫外光固化印铁光油其固化工艺流程为：在紫外光(UV)的照射下，光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基，引发预聚物发生聚合、交联接枝反应，在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物，得到硬化膜，实质是通过形成化学键实现化学干燥；其固化过程一般可分为四个阶段：

①光与引发剂之间相互作用，它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用；

②光引发剂分子发生重排，形成自由基中间体；

③自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应；

④聚合反应继续，液态的组分转变为固体聚合物。

本发明环保型紫外光固化印铁光油具有以下特点：

1.降低成本：紫外光(UV)固化印铁光油更能降低生产成本，节约能源。使用紫外光(UV)固化印铁光油，首先已经不再需要普通印铁上光时的烘道。普通热固型光油印铁烘炉一般要求35米长，烘干需耗电能350kw/小时或天然气40-50公斤/小时。而紫外光(UV)固化印铁光油固化装置只需2米长，光油固化只需耗电60kw/小时，节约了大量的能源。经过UV灯的烘照，紫外光(UV)固化印铁光油可以快干，仅此一点，就为企业省下了建造烘房的费用，而且在厂房设计方面也可以节约空余的空间。

2.提高生产效率：使用UV印铁光油，可以加快印刷速度，现在普通的印刷机器，理想状态下速度为：4500张/小时。而使用UV印铁光油后，可达到8000-12000张/小时。由于在印刷UV油墨后，马上进行上光，使用UV印铁光油后，节省下的这些时间更是加快了产能周期。

3.操作简单：使用紫外光(UV)固化印铁光油需对设备进行改造。改造之后，操作更加简洁，不需要太多的人员配备，普通涂布机需要3人操作的话，使用UV印铁油墨紫外光(UV)固化印铁光油后，其他人员就不再需要了，直接有印刷机的人员操作完成就可以了。

4.紫外光(UV)固化印铁光油，由于是零溶剂排放，符合前面提到的“3E”原则，即：生态，经济，节能。能有效改善印铁加工企业的生产条件，减少污染保护了环境，创出更多更高的附加值产品。具有较大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明紫外光固化印铁光油的生产流程图。

具体实施方式

本环保型紫外光固化印铁光油，主要包括预聚物、单体、引发剂、助剂，具体的原料组分(重量份)为：丙烯酸类预聚物70％、丙烯酸类单体15％、引发剂10％、其他助剂5％。

如图1所示，其生产过程为，将上述原料置于搅拌机搅拌，让所有的原料充分润湿，并混合均匀；再经过质检人员的检测各种理化性能合格后，便可以出厂包装，但在生产时应避免直接自然光直射。

在紫外光(UV)的照射下，光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基，引发预聚物发生聚合、交联接枝反应，在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物，得到硬化膜，实质是通过形成化学键实现化学干燥，固化过程一般可分为四个阶段：

①光与引发剂之间相互作用，它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用；

②光引发剂分子发生重排，形成自由基中间体；

③自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应；

④聚合反应继续，液态的组分转变为固体聚合物。

经检测结果显示，本发明产品各项技术指标和性能要求符合下列理化性能规定。

代号(Code)：971-0468UV印铁光油

产品名称(Product Name)：三片饮料罐外用UV光油

1.建议使用用途(Suggested Use)：

三片饮料罐辊涂UV罩光油

2.印铁UV光油的性能(Specific Properties of Metal UV varnish)：

1)树脂类型(Resin type)：改性丙烯酸(Modify Acrylate)

2)粘度(涂-4#杯/25℃)(Viscosity)：60±10秒

3)不挥发成分(T.N.V)：98.0±2.0％

4)密度(Density)：1.09±0.026

5)高光泽，低气味，高闪点，高硬度，一般加工性，耐一般温度杀菌(巴氏杀菌)

3.应用施工数据(Application Data)：

1)适用于底油或可丁+印刷油墨之面层(Base Coat：Size OR WhiteCoating+Print ink)

2)干膜重量(Dry film weigeht)：5.4-7gsm

3)固化条件(Curing Condition)：250±50mj/cm.sq，120W/cm，金属汞灯(2EA)*70m/min

4.相关法律法规(Law and regulation relater matter)：

1)RoHS 2002/95/EC中关于重金属(铅，镉，铬，汞)的要求：符合

2)工业劳工安全与健康法规：低级危害

3)VOC含量：≤0.08Kg/l

5.附加信息(Additional information)：

1)储藏条件(Handling and storage)：避免目光直晒，保持库房干燥，储存温度在5-25℃为佳

2)使用前请搅拌均匀(Stirring well before use)

由此可见，100吨紫外光(UV)固化印铁光油应用于涂布机后，可节约用电0.24亿度，节约用石油天然气3000万立方米，为国家和企业节约大量的能源，而且还具有可观的经济效益。

Claims (2)

1.一种环保型紫外光固化印铁光油，其特征在于，它主要包括预聚物、单体、引发剂、助剂，具体的原料组分(重量份)为

丙烯酸类预聚物            70-90％

丙烯酸类单体              5-15％

引发剂                    5-10％

助剂                      5-10％。

2.一种利用权利要求1所述的环保型紫外光固化印铁光油的固化工艺，其特征在于，在紫外光(UV)的照射下，光引发剂吸收紫外光的辐射能后分裂成自由基，引发预聚物发生聚合、交联接枝反应，在很短的时间内固化成三维的网状高分子聚合物，得到硬化膜，实质是通过形成化学键实现化学干燥；其固化过程分为四个阶段：

①光与引发剂之间相互作用，它可能包括对光的吸收和光引发剂之间的相互作用；

②光引发剂分子发生重排，形成自由基中间体；

③自由基与齐聚物中的不饱和基团作用引发链或聚合反应；

④聚合反应继续，液态的组分转变为固体聚合物。