CN103589230A - 一种抗黄变的印铁uv白墨的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，属UV印铁油墨领域，可解决普通印铁UV白墨在紫外线的照射下尤其是在后续上光时出现黄变的问题。本发明主要包括以下步骤：按重量百分比称取各组分，包括聚酯丙烯酸酯低聚物4-7%，丙烯酸酯预聚物13-16%，聚酯丙烯酸酯预聚物13-15%，改性环氧丙烯酸酯预聚物4-6%，分散剂0.3-0.5%，流变助剂2-3%，颜料40-45%，填料3-4%，光引发剂8-11%，单体1-2%，所述光引发剂的组分按重量百分比包括1-羟基-环己基苯甲酮2-3%和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6-8%；进行搅拌，放置降温；将光引发剂投入到已冷却的分散缸中搅拌；用三辊机压轧后将物料投入料缸搅拌，加入单体调粘性，过三辊机包装，罐装得到一种抗黄变的印铁UV白墨。
Description
技术领域
本发明涉及UV印铁油墨领域，具体是一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法。
背景技术
在印铁制罐行业，传统印铁固化是热固化，大多采用液化气、煤和电加热等方式固化。从2005年到现在，我国印铁固化出现了由传统烘房干燥到UV固化的转变。
UV油墨是一种特别配方的油墨，其组成一般主要包括低聚物和/或预聚物、颜料、单体、光引发剂、助剂等。
其中，低聚物或预聚物提供墨膜主体性能，是决定UV油墨性能的重要成分，影响到涂层的硬度、耐摩擦性、附着力、耐黄变性、耐化性、耐水性、加工性、蒸煮性等。
颜料提供外观和油墨的印刷适用性，赋予油墨不同的色彩，在UV体系中，颜料与光引发剂竞争吸收UV光，这在很大程度上影响到UV固化体系的固化，所以要选择适合UV的颜料并选择合适的色浓度。
单体用于调节油墨粘性以及影响固化速度，参与UV固化，影响UV油墨的抗水性、固化速度、附着力等性能。
光引发剂用于吸收紫外光能量，产生游离基，使UV油墨产生聚合反应。光引发剂影响油墨的固化速度、气味和耐黄变性。
助剂用于完善油墨的基本性能，包括抗水助剂、防胶化助剂、耐磨助剂、附着力促进剂、颜料润湿剂、流变助剂、流平助剂、消泡助剂、基材润湿剂等。
UV油墨固化的机理是一种化学变化，是利用紫外线（Ultraviolet）光波感光作用，利用不同的紫外线光谱，产生不同能量而将不同的预聚物和不同的单体，聚合成聚合物，使油墨成膜和干燥。UV油墨的特点是快速固化，在紫外线的照射下，零点几秒的时间内就足以固化。这是由于UV油墨所含的预聚物和单体的分子交联基团非常多而短，才能保证UV油墨的正常固化，瞬间形成坚硬的网状结构，否则容易导致堆压时出现黏片现象，增加废品率。
另外，UV油墨之所以能够固化，是因为光引发剂在UV灯的照射下引发能量迁移，从而引发树脂交联成膜，光引发剂起了不可或缺的作用。光引发剂的选择应从多方面考虑，找到价格、性能各方面的平衡点。
然而，光引发剂是活泼的、不稳定的，其先天缺陷就是在后续上光时出现黄变问题，特别是白墨印刷更是不可与传统油墨相提并论，这主要是由于光引发剂及活性胺等助引发剂发生光反应，生成有色副产物。一般来说提氢型的光引发剂黄变系数较大，而裂解型的光引发剂黄变系数较小。裂解型光引发剂具有相对较低的光致黄变倾向，光解产生具有聚合引发活性的苯甲酰自由基和长寿命的羟基环己基自由基，苯甲酰基的主要功能是加成到丙烯酸酯的双键上，产生碳自由基并继续聚合；其次是夺氢产生新的自由基，再次是自聚猝灭或与其它苯环重排为带有生色团的较高共轭结构的有色副产物如苯偶酰。这些有色副产物导致黄变。
印铁UV白墨是UV油墨的一种，也含有光引发剂，预聚物和单体也都是不饱和键化合物。在紫外线的照射下，这些聚合物本身发生了紫外光降解，尤其含有芳香环的树脂，产生的醌式结构是其易于老化黄变的关键原因，不饱和键吸收空气中的氧发生氧化，使黄变加深，特别是在后续上光时，更容易出现黄变问题。这是由于未反应完全的光引发剂、分解产物和未反应的不饱和键在加热下继续氧化，生成有色产物的缘故。
因而大部分印铁UV油墨需要通过调入紫墨来抵消黄变，如在青口白中添加的紫墨分量要比传统油墨高。然而当包装要求白墨白度很高、很饱满时，使用印铁UV白墨就不适合。如果多次使用印铁UV白墨，特容易引起缩颈处白墨区域爆漆和附着力差的情况发生。
发明内容
针对上述技术的问题和不足，本发明的目的在于提供一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，该方法制备的抗黄变的印铁UV白墨可大大降低墨膜黄变程度，由于提高了白度，可以适当降低印刷厚度，从而减少油墨耗量，节约能源，同时墨层厚度降低也会提高层间附着力。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：
一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1，组分称量，即按重量百分比称取各组分，包括聚酯丙烯酸酯低聚物4-7%，丙烯酸酯预聚物13-16%，聚酯丙烯酸酯预聚物13-15%，改性环氧丙烯酸酯预聚物4-6%，分散剂0.3-0.5%，流变助剂2-3%，颜料40-45%，填料3-4%，光引发剂8-11%，单体1-2%；
优选地，所述分散剂为高分子量聚合物；
优选地，所述流变助剂为100%活性有机流变助剂；
优选地，所述颜料为经过氧化铝表面处理的耐高温耐黄变的金红石型二氧化钛颜料；
优选地，所述光引发剂的组分按重量百分比包括1-羟基-环己基苯甲酮2-3%和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6-8%；
优选地，所述单体为丙烯酸酯。
步骤2，搅拌和放置，即按顺序将聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、改性环氧丙烯酸酯预聚物、分散剂、流变助剂、颜料、填料投入到分散缸中，用搅拌机A搅拌15-25分钟至均匀，放置，等温度降至30-50℃。
步骤3，加光引发剂搅拌，即把光引发剂投入到步骤2的已冷却好的分散缸中，搅拌机A搅拌10-20分钟使物料充分地混合均匀。
步骤4，三辊机压轧，即把步骤3所得物料用三辊机A压轧至细度2.5-15μm。
步骤5，搅拌和单体调粘，即细度合格以后将上述物料投入料缸，用搅拌机B搅拌，加入所述单体调粘性到12-15。
步骤6，三辊机包装和罐装，即把步骤5所得物料过三辊机B包装，采用油墨罐进行罐装，得到一种抗黄变的印铁UV白墨。
优选地，所述搅拌机A、搅拌机B型号均为JS1000，搅拌速度均为1000r/min。
优选地，所述三辊机A、三辊机B型号均为SM405或斜立式。
本发明一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法具有以下特点：
该方法制备的抗黄变的印铁UV白墨的组分中的光引发剂包括1-羟基-环己基苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，在光解时没有生成导致黄变的醌式结构，具有优良的抗黄变性。2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦是含磷品种，它裂解副产物无色，因而有“光漂白作用”。它是固化苯乙烯基不饱和聚酯及丙烯酸树脂的高效光引发剂，其在长的波长范围内具有UV吸收特点，甚至是白色涂料和二氧化钛高颜料化表面都能完全固化。形成涂层不发生黄变，后聚合效应低，低残留。它也适用于固化透明涂层，尤其是要求低气味的制品。在含有乙烯基的不饱和聚酯中，它可以单独发挥很高的应用效能。对于丙烯酸涂层尤其有色的涂层，情况有所不同，此时需要添加胺或者丙烯酰胺，其它的光引发剂可一并使用以促进涂层的表面固化。
本发明一种抗黄变的印铁UV白墨的抗黄变等级高，墨层性能优异，适合印铁UV使用，尤其适合对颜色白度要求较高的印铁UV产品使用。
为了使白墨具有更好的上机印刷效果，上机使用前一般会使用相匹配的调墨油进行调试，找到最佳的上机粘性。
附图说明
图1为本发明一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法的工艺流程图。
图2为本发明一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法的示意图。
其中，1为分散缸，2为搅拌机A，3为三辊机A，4为料缸，5为搅拌机B，6为三辊机B，7为油墨罐。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法具体可按以下方式实施。
实施例一：一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1，组分称量，即按重量百分比称取各组分，聚酯丙烯酸酯低聚物4.5%，丙烯酸酯预聚物15.5%，聚酯丙烯酸酯预聚物14.5%，改性环氧丙烯酸酯预聚物4.5%，分散剂为高分子量聚合物0.5%，流变助剂为100%活性有机流变助剂2.8%，经过氧化铝表面处理的耐高温耐黄变的金红石型二氧化钛颜料43.5%，填料3.3%，光引发剂为1-羟基-环己基苯甲酮2.2%和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦7.3%，单体为丙烯酸酯1.4%。
步骤2，搅拌和放置，即按顺序将聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、改性环氧丙烯酸酯预聚物、分散剂、流变助剂、颜料、填料投入到分散缸（1）中，用型号为JS1000的搅拌机A（2）以1000r/min的搅拌速度搅拌20分钟至均匀，放置，等温度降至35℃。
步骤3，加光引发剂搅拌，即把光引发剂投入到步骤2的已冷却好的分散缸（1）中，用型号为JS1000的搅拌机A（2）以1000r/min的搅拌速度搅拌15分钟使物料充分地混合均匀。
步骤4，三辊机压轧，即把步骤3所得物料用型号为SM405的三辊机A（3）压轧至细度10μm。
步骤5，搅拌和单体调粘，即细度合格以后将上述物料投入料缸（4），用型号为JS1000的搅拌机B（5）以1000r/min的搅拌速度搅拌，加入丙烯酸酯调粘性到12。
步骤6，三辊机包装和罐装，即把步骤5所得物料过型号为SM405的三辊机B（6）包装，采用油墨罐（7）进行罐装，得到一种抗黄变的印铁UV白墨。
得到的一种抗黄变的印铁UV白墨的检测结果与一般UV白墨、国外UV白墨之间的对比如表1所示。
实施例二：一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其包括如下步骤：
步骤1，组分称量，即按重量百分比称取各组分，聚酯丙烯酸酯低聚物6.5%，丙烯酸酯预聚物13.2%，聚酯丙烯酸酯预聚物13.3%，改性环氧丙烯酸酯预聚物5.6%，分散剂为高分子量聚合物0.3%，流变助剂为100%活性有机流变助剂2.2%，经过氧化铝表面处理的耐高温耐黄变的金红石型二氧化钛颜料44.2%，填料3.7%，光引发剂为1-羟基-环己基苯甲酮2.8%和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6.5%，单体为丙烯酸酯1.7%。
步骤2，搅拌和放置，即按顺序将聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、改性环氧丙烯酸酯预聚物、分散剂、流变助剂、颜料、填料投入到分散缸（1）中，用型号为JS1000的搅拌机A（2）以1000r/min的搅拌速度搅拌23分钟至均匀，放置，等温度降至40℃。
步骤3，加光引发剂搅拌，即把光引发剂投入到步骤2的已冷却好的分散缸（1）中，用型号为JS1000的搅拌机A（2）以1000r/min的搅拌速度搅拌18分钟使物料充分地混合均匀；
步骤4，三辊机压轧，即把步骤3所得物料用型号为斜立式的三辊机A（3）压轧至细度12.5μm。
步骤5，搅拌和单体调粘，即细度合格以后将上述物料投入料缸（4），用型号为JS1000的搅拌机B（5）以1000r/min的搅拌速度搅拌，加入丙烯酸酯调粘性到15。
步骤6，三辊机包装和罐装，即把步骤5所得物料过型号为斜立式的三辊机B（6）包装，采用油墨罐（7）进行罐装，得到一种抗黄变的印铁UV白墨。
得到的一种抗黄变的印铁UV白墨的检测结果与一般UV白墨、国外UV白墨之间的对比如表1所示。
表1：一种抗黄变的印铁UV白墨的检测结果与一般UV白墨、国外UV白墨之间的对比：
以上检测结果是在相同墨膜厚度条件下得出的，由此可知，抗黄变的印铁UV白墨与一般印铁UV白墨相比，明显改善的性能指标是白度，从而提升了UV白墨的黄变性能，另外光泽度也随之提高，涂层整体外观比较亮白，耐酒精测试固化速度也有明显提高，其余性能也都能满足使用要求。与国外印铁UV油墨相比，抗黄变的印铁UV油墨在白度、光泽（光油上测试）方面的性能指标也是优的。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和较佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (5)
1.一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，组分称量，即按重量百分比称取各组分，包括聚酯丙烯酸酯低聚物4-7%，丙烯酸酯预聚物13-16%，聚酯丙烯酸酯预聚物13-15%，改性环氧丙烯酸酯预聚物4-6%，分散剂0.3-0.5%，流变助剂2-3%，颜料40-45%，填料3-4%，光引发剂8-11%，单体1-2%，所述光引发剂的组分按重量百分比包括1-羟基-环己基苯甲酮2-3%和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6-8%；
步骤2，搅拌和放置，即按顺序将聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、改性环氧丙烯酸酯预聚物、分散剂、流变助剂、颜料、填料投入到分散缸中，用搅拌机A搅拌15-25分钟至均匀，放置，等温度降至30-50℃；
步骤3，加光引发剂搅拌，即把光引发剂投入到步骤2的已冷却好的分散缸中，搅拌机A搅拌10-20分钟使物料充分地混合均匀；
步骤4，三辊机压轧，即把步骤3所得物料用三辊机A压轧至细度2.5-15μm；
步骤5，搅拌和单体调粘，即细度合格以后将上述物料投入料缸，用搅拌机B搅拌，加入所述单体调粘性到12-15；
步骤6，三辊机包装和罐装，即把步骤5所得物料用三辊机B包装，采用油墨罐进行罐装，得到一种抗黄变的印铁UV白墨。
2.如权利要求1所述的一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其特征在于：所述分散剂为高分子量聚合物。
3.如权利要求1所述的一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其特征在于：所述流变助剂为100%活性有机流变助剂。
4.如权利要求1所述的一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其特征在于：所述颜料为经过氧化铝表面处理的耐高温耐黄变的金红石型二氧化钛颜料。
5.如权利要求1所述的一种抗黄变的印铁UV白墨的制备方法，其特征在于：所述单体为丙烯酸酯。
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