CN103509405A

CN103509405A - 一种用于pet片材的uv装饰油墨及其制备方法

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Publication number: CN103509405A
Application number: CN201310311485.1A
Authority: CN
Inventors: 王景泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明提出一种用于PET片材的UV固化装饰油墨，其包含的组份及其重量百分比为：多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂20%～45%,改性环氧丙烯酸酯齐聚物0～15%,单官能度丙烯酸单体5%～20%,双官能度丙烯酸单体或多官能度丙烯酸单体0～15%,沙粉或者效果粉0～20%,特殊效果树脂粉5%～30%,附着力促进剂0～5%,光引发剂3%～5%,阻聚剂0.1%～2%,填料0～20%以及助剂0.2%～5%。本发明的油墨稳定性好，不含有机溶剂，无VOC残留，无有害气体排放，属环保型油墨；所述油墨固化快，不会造成PET片材发生变形。涂层在PET表面形成凹凸有致的磨砂层，手感强，涂膜耐醇耐水性能优异；本发明的工艺简单，生产效率高，易于操作和推广。

Description

一种用于PET片材的UV装饰油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工高分子材料技术领域，特别涉及一种用于PET片材的UV装饰油墨及其制备方法。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）具有优良的机械性能，刚性高，硬度大，吸水性小，尺寸稳定好，同时具有韧性好，耐冲击、耐摩擦、耐蠕变、耐化学性佳等特性。PET被广泛应用于电子电器行业，如电器外壳、铭牌标签、仪表盘、绝缘膜及电器产品包装等。

针对PET片材来开发的网印油墨大致分为溶剂型油墨、水性油墨及紫外光（UV）固化油墨。为了提高生产效率，其中溶剂型油墨及水性油墨的固化过程需要进行热处理，而热处理的过程易导致PET片材发生变形，从而造成产品质量问题。

发明内容

针对溶剂型油墨及水性油墨热处理过程中造成PET片材发生变形的问题，本发明的一个目的是提供一种用于PET片材的UV固化装饰油墨，该油墨采用多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂，改性环氧丙烯酸酯齐聚物做为主体原材料，通过匹配特选的砂粉、光引发剂及单体，得到的油墨通过紫外光照射常温固化，固化快，不会造成PET片材的变形。

具体的，为达到本发明的目的，本发明的用于PET片材的UV固化装饰油墨包含的组份及其重量百分比为：多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂20%～45%,改性环氧丙烯酸酯齐聚物0～15%,单官能度丙烯酸单体5%～20%,双官能度丙烯酸单体或多官能度丙烯酸单体0～15%,沙粉或者效果粉0～20%,特殊效果树脂粉5%～30%,附着力促进剂0～5%,光引发剂3%～5%,阻聚剂0.1%～2%,填料0～20%以及助剂0.2%～5%。

其中，所述的多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂是指官能度在2～10之间的聚氨酯或者纯丙烯酸酯树脂，如美国沙多玛的CN8000，CN8001，CN8003，CN704，CN745；台湾长兴的611B-85，6530B-40；美国氰特公司的EB270，EB1290，EB745；奇钛化工的SA345；双键化学的DM345；日本合成化学的7000B，7600B，3000B以上品种中的2～5种。

所述改性环氧丙烯酸酯齐聚物是指2～6个官能度的环氧化改性的丙烯酸酯齐聚物，如美国沙多玛的CN2204,PRO8008A,CNUVE-150；日本化药的R-115W；美国氰特公司的EB3701，EB3703，以上品种的1～2种。

所述单官能度丙烯酸单体是指具有1个官能度的丙烯酸单体，如长兴化学的EM210、EM219；美国氰特公司的IBOA；美国沙多玛的CD9051，SR395NS；深圳撒比斯的HY-10，NNDMA以上品种的1～3种；

所述双官能度或多官能度丙烯酸单体是指常用的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1.6-己二醇二丙烯酸酯中1～2种。

所述的沙粉是指PE，PP，PTFE蜡粉。如美国三叶化工的5380，5378，S395N，SST-4MG，HFINE；环球化工的SF200；BYK公司的991；科莱恩的9610F，以上品种中的1～2种。

所述的特殊效果树脂粉是指日本根上的特殊的丙烯酸、聚氨酯聚合体微粒，C200，C300，C400，C800，G200，G300，G400，G800，GR400；

所述的附着力促进剂是指磷酸改性的丙烯酸齐聚物，美国杜邦公司的TA-12P，台湾Borica公司的TAA，AP-100，使用其中1～2种。

所述的光引发剂为907、184、369、ITX、EDAB、651、1173、819、TPO、TPO-L中的2～5种。

所述的填料为增稠或者调节光泽度的作用，如卡博特的M-5；格雷斯的ED30，2105；创赢德固赛的0K520，OK412。

所述的阻聚剂为510固态铝盐、ST-1液态铝盐、TBQ、对羟基苯甲醚中的1～2种。

所述的助剂是指消泡剂，流平剂以及耐划伤助剂。消泡剂如德国BYK公司BYK052，BYK057；德国汉高公司的FOMETER N；日本信越的KS-66；台湾德谦的6800，2700，2500；流平剂如德国BYK公司BYK307，BYK371；德国汉高公司的410，450；耐划伤助剂如BYK2500,BYK-3510以上品种中的1～3种。

本发明的另一目的是提出一种制备上述的用于PET片材的UV固化装饰油墨的方法，所述制备方法包括步骤：

（1）预混：多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂，改性环氧丙烯酸酯齐聚物，双官能度丙烯酸单体或多官能度丙烯酸单体，在搅拌釜中搅拌均匀，过滤，得料液一；

（2）溶解：将固体光引发剂用单官能度丙烯酸单体预先溶解，过滤；

（3）分散：在料液一中加入部分助剂，低速搅拌均匀后，同时添加阻聚剂，低速搅拌混合均匀后，用600～1200rpm搅拌，当使温度升高到50摄氏度左右时，添加特殊效果树脂粉和沙粉或者效果粉，再搅拌30分钟，使各类填料在树脂液中充分润湿分散均匀；

（4）后添加或者稀释：在高速分散机上添加预先溶解好和过滤过的光引发剂，添加其他助剂包括附着力促进剂和料液等，搅拌均匀；然后降低搅拌速度添加剩余助剂，搅拌均匀；

（5）检验及包装：检验各项指标，合格后包装即可得成品。

根据上述的制备方法制备出的UV装饰油墨的细度范围在5～60μm，粘度为1500～5000Mpa.s，固化时间为20～50m/min。

本发明的油墨稳定性好，易于使用和储存；不含有机溶剂，无VOC残留，ROHS检测和卤素检测均可通过，油墨成膜过程无有害气体排放，属环保型油墨；所述油墨固化快，不会造成PET片材发生变形，涂层在PET表面形成凹凸有致的磨砂层，手感强，涂膜耐醇耐水性能优异；本发明的工艺简单，生产效率高，易于操作和推广。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：

图1所示为本发明的制备用于PET片材的UV固化装饰油墨的步骤流程图。

具体实施方式

实施例1：本发明的一实施例的用于PET片材的UV装饰油墨的制备过程如下：

所用原料品种及重量（Kg）配方为：

参照图1所示的制备步骤流程图，制备工艺步骤为：

（1）预混：多官能度聚氨酯丙烯酸树脂CN8000,3000B和纯丙烯酸酯树脂EB745，改性环氧丙烯酸酯EB3701，双官能度丙烯酸单体TPGDA，在搅拌釜中搅拌均匀，过滤，得料液一；

（2）溶解：将184,TPO光引发剂用CD9051单体预先溶解，过滤；

（3）分散：在料液一中加入KS66，低速搅拌均匀后，同时添加阻聚剂对羟基苯甲醚，低速搅拌混合均匀后，用600～1200rpm搅拌，当使温度升高到50摄氏度左右时，添加C300和5378，再搅拌30分钟，使各类填料在树脂液中充分润湿分散均匀；

（4）后添加或者稀释：在高速分散机上添加预先溶解好和过滤过的光引发剂，添加其他助剂包括附着力促进剂和料液等，搅拌均匀；然后降低搅拌速度添加M-5,450,TAA，搅拌均匀；

（5）检验及包装：检验各项指标，合格后用100目聚酯网布过滤，进行包装即可得成品。

对制得的油墨进行检测的项目及指标结果如下：

注：上表中，ND=未检出，即小于检验限

实施例2：本发明的另一实施例的用于PET片材的UV装饰油墨的制备过程如下：

所用原料品种及重量（Kg）配方为：

参照图1所示的制备步骤流程图，制备工艺步骤为：

（1）预混：将611B85,7000B和CN745以及R-115W在搅拌釜中搅拌均匀，过滤，得料液一；

（2）溶解：将907光引发剂用SR395NSHE NNDMA预先溶解，过滤；

（3）分散：在料液一中加入6800,1173，低速搅拌均匀后，同时添加阻聚剂ST-1，低速搅拌混合均匀后，用600～1200rpm搅拌，当使温度升高到50摄氏度左右时，添加C800,S395N,SY-350，再搅拌30分钟，使各类填料在树脂液中充分润湿分散均匀；

（4）后添加或者稀释：在高速分散机上添加预先溶解好和过滤过的光引发剂，添加AP-100和料液等，搅拌均匀；然后降低搅拌速度添加BYK371，搅拌均匀；

（5）检验及包装：检验各项指标，合格后用200目聚酯网布过滤，进行包装即可得成品。

对制得的油墨进行检测的项目及指标结果如下：

注：上表中ND=未检出，即小于检验限

实施例三：本发明的另一实施例的用于PET片材的UV装饰油墨的制备过程如下：

所用原料品种及重量（Kg）配方为：

参照图1所示的制备步骤流程图，制备工艺步骤为：

（1）预混：将CN704,SA345,7600B,UVE150以及HDDA在搅拌釜中搅拌均匀，过滤，得料液一；

（2）溶解：将651,EDAB,ITX光引发剂用EM210和HY-10预先溶解，过滤；

（3）分散：在料液一中加入部分FORMER N，低速搅拌均匀后，同时添加阻聚剂510，低速搅拌混合均匀后，用600～1200rpm搅拌，当使温度升高到50摄氏度左右时，添加C400,991，SY-350再搅拌30分钟，使各类填料在树脂液中充分润湿分散均匀；

(4）后添加或者稀释：在高速分散机上添加预先溶解好和过滤过的光引发剂，添加其他BYK307,TA-12P和料液等，搅拌均匀；然后降低搅拌速度添加剩余助剂，搅拌均匀；

对制得的油墨进行检测的项目及指标结果如下：

注：上表中ND=未检出，即小于检验限

实施例四：本发明的另一实施例的用于PET片材的UV装饰油墨的制备过程如下：

所用原料品种及重量（Kg）配方为：

参照图1所示的制备步骤流程图，制备工艺步骤为：

（1）预混：将多官能度聚氨酯丙烯酸树脂CN8003,EB1290或纯丙烯酸酯树脂6530B40，改性环氧丙烯酸酯齐聚物CN2204，双官能度丙烯酸单体TPGDA,TMPTA，在搅拌釜中搅拌均匀，过滤，得料液一；

（2）溶解：将184,TPO,369用IBOA预先溶解，过滤；

（3）分散：在料液一中加入BYK057，低速搅拌均匀后，同时添加阻聚剂ST-1，低速搅拌混合均匀后，用600～1200rpm搅拌，当使温度升高到50摄氏度左右时，添加G800，9610F再搅拌30分钟，使各类填料在树脂液中充分润湿分散均匀；

（4）后添加或者稀释：在高速分散机上添加预先溶解好和过滤过的光引发剂，添加M-5,TAA附着力促进剂和料液等，搅拌均匀；然后降低搅拌速度添加410，搅拌均匀；

对制得的油墨进行检测的项目及指标结果如下：

注：上表中ND=未检出，即小于检验限

采用本发明的配方及工艺生产的油墨过网性佳，印刷适性好。所述获得油墨用160-250目网版丝网印刷在PET片材上，20～50m/min；固化后的涂层附着力佳，耐醇擦洗，耐水煮，在PET片材上形成凹凸有致的表面，具有较强的磨砂感。通过测试涂膜性能如下：

1.PET片材未变形，涂层在PET片材上形成凹凸有致的磨砂面，造成光线漫散射，具有透光而不透视的装饰效果。

2.涂层形成的磨砂面，手感（触感）强，装饰效果优异。

3.附着力强，3M胶带测试附着力，100%无脱落。

4.具有良好的耐水煮性能：水煮1h，涂层无异常。

5.耐醇性能优异：用酒精双向耐磨仪进行测试，1000g压力下，≥200次。

6.涂层的表面铅笔硬度≥2H，指划无痕迹，不留手指印。

本发明制得的油墨稳定性好，易于使用和储存；不含有机溶剂，无VOC残留，ROHS检测和卤素检测均可通过，油墨成膜过程无有害气体排放，不会造成环境污染，属环保型油墨；所述油墨固化快，在紫外固化剂传送带速度20～50m/min即可快速固化，不会造成PET片材发生变形，涂层在PET表面形成凹凸有致的磨砂层，手感强，涂膜耐醇耐水性能优异；本发明的工艺简单，生产效率高，易于操作和推广。

本发明的油墨通过调整砂粉粒径大小及含量，可以制备出不同效果的磨砂涂层，同时该油墨还可以自由调色，从而可对PET片材进行多样化装饰。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims

1.一种用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述油墨包含的组份及其重量百分比为：多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂20%～45%,改性环氧丙烯酸酯齐聚物0～15%,单官能度丙烯酸单体5%～20%,双官能度丙烯酸单体或多官能度丙烯酸单体0～15%,沙粉或者效果粉0～20%,特殊效果树脂粉5%～30%,附着力促进剂0～5%,光引发剂3%～5%,阻聚剂0.1%～2%,填料0～20%以及助剂0.2%～5%。

2.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述的多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂包括2～5种官能度在2～10之间的聚氨酯或者纯丙烯酸酯树脂。

3.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述改性环氧丙烯酸酯齐聚物包括1～2种2～6个官能度的环氧化改性的丙烯酸酯齐聚物。

4.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述单官能度丙烯酸单体包括1～3种具有1个官能度的丙烯酸单体。

5.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述双官能度或多官能度丙烯酸单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1.6-己二醇二丙烯酸酯中的1～2种。

6.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述的沙粉是指PE，PP或PTFE蜡粉；所述的特殊效果树脂粉是指丙烯酸、聚氨酯聚合体微粒；所述的附着力促进剂是指磷酸改性的丙烯酸齐聚物。

7.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述的阻聚剂为510固态铝盐、ST-1液态铝盐、TBQ、对羟基苯甲醚中的1～2种。

8.如权利要求1所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨，其特征在于，所述的助剂包括消泡剂，流平剂以及耐划伤助剂。

9.一种制备如权利要求1-8任一项所述的用于PET片材的UV固化装饰油墨的方法，所述制备方法包括步骤：

预混：将多官能度聚氨酯丙烯酸树脂或纯丙烯酸酯树脂，改性环氧丙烯酸酯齐聚物，双官能度丙烯酸单体或多官能度丙烯酸单体，搅拌均匀，过滤，得料液一；

溶解：将固体光引发剂用单官能度丙烯酸单体预先溶解，过滤；

分散：在料液一中加入部分助剂，低速搅拌均匀后，同时添加阻聚剂，低速搅拌混合均匀后，用600～1200rpm搅拌，当温度升高到50摄氏度左右时，添加特殊效果树脂粉和沙粉或者效果粉，再搅拌30分钟，使各类填料在树脂液中充分润湿分散均匀；

后添加或者稀释：在高速分散机上添加预先溶解好和过滤过的光引发剂，添加其他助剂包括附着力促进剂和料液等，搅拌均匀；然后降低搅拌速度添加剩余助剂，搅拌均匀；以及

检验及包装：检验各项指标，合格后包装即可得成品。

10.如权利要求9所述的制备用于PET片材的UV固化装饰油墨的方法，其特征在于，所制备出的UV装饰油墨的细度范围为5～60μm，粘度为1500～5000Mpa.s，固化时间为20～50m/min。