CN103709823B

CN103709823B - 一种丝印uv釉面油墨及其制备方法

Info

Publication number: CN103709823B
Application number: CN201210379124.6A
Authority: CN
Inventors: 胡爱军; 徐执一
Original assignee: ZHEJIANG MINONG GROUP CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG MINONG CENTURY GROUP Co.,Ltd.; ZHEJIANG MINONG MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2012-10-09
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2032-10-09
Also published as: CN103709823A

Abstract

一种丝印UV釉面油墨及其制备方法，属于油墨及其制备技术领域。它由环氧改性丙烯酸酯28%~32%、聚氨酯丙烯酸酯18%~22%、二缩三丙二醇双丙烯酸酯8%~12%、1,6-己二醇双丙烯酸酯18%~22%、184大分子引发剂6%~10%、活性胺助光引发剂3-7%、有机硅流平剂0.8%~3%、有机硅消泡剂0.8%~3%、气相二氧化硅3%~7%通过混合、高速搅拌、研磨等工艺得到。本发明制备方法简单，制得到的丝印UV釉面油墨兼具透明与哑光两种效果，满足了把青花瓷等历史名瓷的工艺品质等应用到包装印刷中的设想，拟出了瓷器温润如玉的釉面质感，具有很高的环保性，其VOCs气味残留完全达到国家标准要求。

Description

一种丝印UV釉面油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨及其制备技术领域，具体涉及一种具有很好的柔韧性和环保性的丝印UV釉面油墨及其制备方法。

背景技术

随着烟标印刷领域竞争的加剧，为了提高产品档次、美化包装，以得到客户的充分认可，各种带特殊印刷效果的烟标已经广泛应用于烟标包装中，如仿金属蚀刻、冰花、布纹等，因此具有特殊效果的丝印UV油墨已经成为一个提高企业自身竞争力的重要手段，目前市场上尚未见到能模仿出瓷器釉面效果的丝印UV印刷油墨的报道。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种能模仿出瓷器釉面效果，且具有很好的柔韧性和环保性的丝印UV釉面油墨及其制备方法。

所述的一种丝印UV釉面油墨，其特征在于由以下重量百分比的组份组成：

环氧改性丙烯酸酯28%~32% 、聚氨酯丙烯酸酯18%~22%、二缩三丙二醇双丙烯酸酯8%~12%、1,6-己二醇双丙烯酸酯18%~22%、 184大分子引发剂6%~10%、活性胺助光引发剂3-7%、有机硅流平剂0.8%~3%、有机硅消泡剂0.8%~3%、气相二氧化硅3%~7%。

环氧改性丙烯酸酯29%~31% 、聚氨酯丙烯酸酯19%~21%、二缩三丙二醇双丙烯酸酯9%~11%、1,6-己二醇双丙烯酸酯19%~21%、 184大分子引发剂7%~9%、活性胺助光引发剂4-6%、有机硅流平剂1.2%~2.0%、有机硅消泡剂1.2%~2.0%、气相二氧化硅4%~6%。

环氧改性丙烯酸酯30%，聚氨酯丙烯酸酯20%，二缩三丙二醇双丙烯酸酯10%，1,6-己二醇双丙烯酸酯20%，184大分子引发剂8%，活性胺5%，有机硅流平剂1%，有机硅消泡剂1%，气相二氧化硅5%。

所述的一种丝印UV釉面油墨，其特征在于所述的184大分子引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮。

本发明所用的原料出处：

环氧改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯及1,6-己二醇双丙烯酸酯均为市售产品生产厂家均为沙多玛（广州）化学有限公司；184大分子引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮，市售产品生产厂家为汽巴精化（中国）有限公司；活性胺助光引发剂，型号为P115，市售产品生产厂家为江阴摩尔化工新材料有限公司；

有机硅流平剂，型号为BYK333，市售产品生产厂家为德国毕克化学公司；有机硅消泡剂，型号为BYK066N，市售产品生产厂家为德国毕克化学公司；气相二氧化硅，型号为TS100，市售产品生产厂家为德固赛（上海）有限公司；

本发明的丝印UV釉面油墨的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按所述重量百分比称取环氧改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二缩三丙二醇双丙烯酸酯、1,6-己二醇双丙烯酸酯、184大分子引发剂和活性胺助光引发剂进行混合，在温度78-82℃下充分搅拌溶解至无颗粒，再静置40-50分钟至充分溶解；

2）按所述重量百分比称取其余的组份充分混合后，加入步骤1）的混合物中，用高速分散机高速搅拌至混合均匀；

3）将步骤2）得到的混合物用三辊机研磨至细度达到要求≤5微米，制得该丝印UV釉面油墨；

4）检验丝印UV釉面油墨并包装。

所述的丝印UV釉面油墨的制备方法，其特征在于所述的184大分子引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮。

所述的丝印UV釉面油墨的制备方法，其特征在于步骤1）按所述重量百分比称取环氧改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二缩三丙二醇双丙烯酸酯、1,6-己二醇双丙烯酸酯、184大分子引发剂和活性胺助光引发剂进行混合，在温度80℃下充分搅拌溶解至无颗粒，再静置45分钟至充分溶解。

通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明选用环氧改性丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯作为连接料树脂，环氧改性丙烯酸酯能加快墨膜干燥时的反应速率，使墨膜快速形成，缩短了聚氨酯树脂油墨的干燥时间，避免了产品大批量生产时因为干燥不充分造成的纸张粘连；并且该种树脂还可使油墨在干燥时的收缩率低，从而在承印物有很好的附着力；聚氨酯丙烯酸酯在反应时高聚物分子链间能形成多种的氢键，使得聚氨酯膜具有优异的机械耐磨性和柔韧性，断裂伸长率高，能增加油墨的柔韧度，减少固化时的内应力，防止油墨干燥成膜后易爆裂；

2）本发明选用二缩三丙二醇二丙烯酸酯单体与树脂进行化学反应，起到降低油墨粘度的作用，选用低黏度、低挥发性的 1,6-己二醇双丙烯酸酯液体功能性单体，在UV紫外光自由基聚合中有快速固化反应的作用，并具有拒水主链和极出色的溶解力；

3）本发明选用的184大分子引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮，作为油该墨组成中的光引发剂，引发速率快，耐黄变，油墨干燥成膜后即使长时间暴露于阳光下，黄变程度也很小；

4）本发明采用活性胺助光引发剂P115做为该油墨组成中的助引发剂，与184光引发剂配合使用可显著增加UV固化反应速度，并且油墨干燥后印刷品上化学有机物（VOCs）残留量小，对人体的毒性很小，完全可以满足国家对油墨环保性的要求；

5）本发明选用相溶性较好的有机硅流平剂BYK333为助剂，增加油墨干燥后的表面滑性及提高防划伤性，提高底材湿润效果；选用有机硅消泡剂BYK066N起消泡的作用，避免气泡多造成的膜面不平整；

6）本发明选用气相二氧化硅TS100作为该油墨组成中的消光粉，消光效果极好而且油墨的透明度极高，还可增加油墨的流动性及耐储藏性；

7）本发明通过采用上述技术，制备方法简单，得到的丝印UV油墨兼具透明与哑光两种效果，满足了一直以来设计领域想把青花瓷、官窑、汝窑等历史名瓷的工艺品质、设计元素、色彩应用等应用到包装印刷中的设想，通过印刷手段在纸质包装上模拟出了瓷器温润如玉的釉面质感；并且由于该油墨中添加了聚氨酯丙烯酸酯树脂，减少了固化时的内应力，使得油墨干燥成膜后具有极高的柔韧性，不易爆裂；而环氧改性丙烯酸酯的加入弥补了聚氨酯丙烯酸酯树脂固化反应速率慢的缺点，使该油墨适合大规模生产应用，本发明油墨的使用赋予产品更多的工艺特色以及文化内涵；同时，该油墨在固化反应时副反应少，迁移率、挥发性低，因而该印刷油墨具有很高的环保性，其VOCs气味残留完全达到国家标准要求。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明：

本发明的丝印UV釉面油墨，由以下重量百分比的组份组成：

环氧改性丙烯酸酯28%~32%、聚氨酯丙烯酸酯18%~22%、二缩三丙二醇双丙烯酸酯8%~12%、1,6-己二醇双丙烯酸酯18%~22%、 184大分子引发剂6%~10%、活性胺助光引发剂3-7%、有机硅流平剂0.8%~3%、有机硅消泡剂0.8%~3%、气相二氧化硅3%~7%；

优选组份及重量百分比为：环氧改性丙烯酸酯29%~31% 、聚氨酯丙烯酸酯19%~21%、二缩三丙二醇双丙烯酸酯9%~11%、1,6-己二醇双丙烯酸酯19%~21%、184大分子引发剂7%~9%、活性胺助光引发剂4-6%、有机硅流平剂1.2%~2.0%、有机硅消泡剂1.2%~2.0%、气相二氧化硅4%~6%；

最优配比为：环氧改性丙烯酸酯30%，聚氨酯丙烯酸酯20%，二缩三丙二醇双丙烯酸酯10%，1,6-己二醇双丙烯酸酯20%，184大分子引发剂8%，活性胺5%，有机硅流平剂1%，有机硅消泡剂1%，气相二氧化硅5%。

其中：环氧改性丙烯酸酯（Epoxy Acrylate）做为油墨组成中连接料树脂之一，主要作用是加快墨膜干燥时的反应速率，使墨膜快速形成，缩短了聚氨酯树脂油墨的干燥时间，避免了产品大批量生产时因为干燥不充分造成的纸张粘连；并且该种树脂还可使油墨在干燥时的收缩率低，从而在承印物有很好的附着力。

聚氨酯丙烯酸酯（Urethane Acrylate）是油墨组成中连接料树脂的另外一种，其反应时高聚物分子链间能形成多种的氢键，使得聚氨酯膜具有优异的机械耐磨性和柔韧性，断裂伸长率高，因而添加聚氨酯丙烯酸酯的主要目的是增加油墨的柔韧度，减少固化时的内应力，防止油墨干燥成膜后易爆裂。

丙烯酸酯类单体，即二缩三丙二醇二丙烯酸酯，Tripropylene Glycol Diacrylate，分子式C₁₅H₂₄O₆是与树脂进行化学反应的单体，可以起到降低油墨粘度的作用，可在市场上直接购得。

1,6-己二醇双丙烯酸酯（1,6 Hexanediol Diacrylate，分子式C₁₂H₁₆O₄）是一种低黏度，低挥发性的液体功能性单体，在UV紫外光自由基聚合中有快速固化反应的作用，并具有拒水主链和极出色的溶解力，可在市场上直接购得。

184大分子引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮，分子式C₁₃H₁₆O₂，做为油墨组成中的光引发剂，引发速率快，耐黄变，油墨干燥成膜后即使长时间暴露于阳光下，黄变程度也很小，可在市场上直接购得。

活性胺助光引发剂（P115）做为油墨组成中的助引发剂，其与184光引发剂配合使用可显著增加UV固化反应速度，并且油墨干燥后印刷品上化学有机物（VOCs）残留量小，对人体的毒性很小，完全可以满足国家对油墨环保性的要求，该树脂可在市场上直接购得。

有机硅流平剂（BYK333）做为一种助剂，可以增加油墨干燥后的表面滑性及提高防划伤性，提高底材湿润效果，增加光泽，并且BYK-333有较好的相溶性，可在市场上直接购得。

有机硅消泡剂（BYK066N）也是一种助剂，主要起消泡的作用，避免气泡多造成的膜面不平整。可在市场上直接购得。

气相二氧化硅（TS100）做为油墨组成中的消光粉，主要作用是消光效果极好但油墨的透明度极高，还可增加油墨的流动性及耐储藏性。可在市场上直接购得。

实施例1

先按比例配备以下原料：环氧改性丙烯酸酯300g，聚氨酯丙烯酸酯200g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯100g，1,6-己二醇双丙烯酸酯200g，1-羟基-环已基-苯基甲酮80g，活性胺助光引发剂P115 50g，有机硅流平剂BYK333 10g，有机硅消泡剂BYK006N 10g，气相二氧化硅TS100 50g。

制备方法如下：先将环氧改性丙烯酸酯300g，聚氨酯丙烯酸酯200g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯100g，1,6-己二醇双丙烯酸酯200g，1-羟基-环已基-苯基甲酮80g和活性胺助光引发剂P115 50g混合，在温度80℃下充分搅拌溶解至无颗粒，再放置45分钟，至充分溶解；然后将有机硅流平剂BYK333 10g，有机硅消泡剂BYK006N 10g，气相二氧化硅TS100 50g混合，再加入上述混合液中，使用高速分散机高速搅拌，混合均匀，之后用三辊机研磨使细度为3微米，制得1000g该丝印UV釉面油墨。

批量生产时按照上述比例配备油墨。

实施例2

先配备以下原料：环氧改性丙烯酸酯280g，聚氨酯丙烯酸酯210g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯80g，1,6-己二醇双丙烯酸酯210g，1-羟基-环已基-苯基甲酮60g，活性胺助光引发剂P115 60g，有机硅流平剂BYK333 20g，有机硅消泡剂BYK006N 20g，气相二氧化硅TS100 60g。

制备方法同实施例1，其中充分搅拌溶解温度为78℃，放置时间50分钟，至充分溶解；三辊机研磨至细度为5微米。

批量生产时按照上述比例配备油墨。

实施例3

先配备以下原料：环氧改性丙烯酸酯290g，聚氨酯丙烯酸酯220g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯110g，1,6-己二醇双丙烯酸酯220g，1-羟基-环已基-苯基甲酮70g，活性胺助光引发剂P115 44g，有机硅流平剂BYK333 8g，有机硅消泡剂BYK006N 8g，气相二氧化硅TS100 30g。

制备方法同实施例1，其中充分搅拌溶解温度为82℃，放置时间40分钟，至充分溶解；三辊机研磨至细度为4微米。

批量生产时按照上述比例配备油墨。

实施例4

先配备以下原料：环氧改性丙烯酸酯310g，聚氨酯丙烯酸酯180g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯92g，1,6-己二醇双丙烯酸酯180g，1-羟基-环已基-苯基甲酮90g，活性胺助光引发剂P115 70g，有机硅流平剂BYK333 30g，有机硅消泡剂BYK006N 8g，气相二氧化硅TS100 40g。

制备方法同实施例1，其中充分搅拌溶解温度为80℃，放置时间48分钟，至充分溶解；三辊机研磨至细度为3微米。

批量生产时按照上述比例配备油墨。

实施例5

先配备以下原料：环氧改性丙烯酸酯320g，聚氨酯丙烯酸酯190g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯120g，1,6-己二醇双丙烯酸酯190g，1-羟基-环已基-苯基甲酮60g，活性胺助光引发剂P115 30g，有机硅流平剂BYK333 8g，有机硅消泡剂BYK006N 30g，气相二氧化硅TS100 52g。

批量生产时按照上述比例配备油墨。

实施例6

先配备以下原料：环氧改性丙烯酸酯305g，聚氨酯丙烯酸酯185g，二缩三丙二醇双丙烯酸酯95g，1,6-己二醇双丙烯酸酯180g，1-羟基-环已基-苯基甲酮100g，活性胺助光引发剂P115 41g，有机硅流平剂BYK333 12g，有机硅消泡剂BYK006N 12g，气相二氧化硅TS100 70g。

批量生产时按照上述比例配备油墨。

本发明通过采用上述方法，提供一种可以模仿出瓷器釉面效果的丝印UV印刷油墨，兼具透明与哑光两种效果，满足了一直以来设计领域想把青花瓷、官窑、汝窑等历史名瓷的工艺品质、设计元素、色彩应用等应用到包装印刷中的设想，通过印刷手段在纸质包装上模拟出了瓷器温润如玉的釉面质感，具有很好的柔韧性和环保性，其Vocs气味残留完全达到国家标准要求，适于推广应用。

Claims

1.一种丝印UV釉面油墨，其特征在于由以下重量百分比的组份组成：

环氧改性丙烯酸酯30%，聚氨酯丙烯酸酯20%，二缩三丙二醇双丙烯酸酯10%，1,6-己二醇双丙烯酸酯20%，184大分子引发剂8%，活性胺5%，有机硅流平剂1%，有机硅消泡剂1%，气相二氧化硅5%，其制备方法包括如下步骤：

4）检验丝印UV釉面油墨并包装。

2. 根据权利要求1所述的丝印UV釉面油墨的制备方法，其特征在于所述的184大分子引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮。

3. 根据权利要求1所述的丝印UV釉面油墨的制备方法，其特征在于步骤1）按所述重量百分比称取环氧改性丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二缩三丙二醇双丙烯酸酯、1,6-己二醇双丙烯酸酯、184大分子引发剂和活性胺助光引发剂进行混合，在温度80℃下充分搅拌溶解至无颗粒，再静置45分钟至充分溶解。