CN103819963A - 一种uv无苯光油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外光固化（UV）无苯光油，其主要由以下重量份的原料制备而成：UV丙烯酸树脂20～50份，三丙二醇二丙烯酸酯10～40份，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5～20份，乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5～20份，光引发剂2～8份，活性胺5～16份，丙烯酸改性聚硅氧烷0.5～2份，对羟基苯甲醚0.1～0.5份。相应的，本发明还公开了一种UV无苯光油的制备方法。采用本发明的光油能够满足食品、烟包的包装对苯含量的限制要求，进而广泛应用于这些行业中。

Description

一种UV无苯光油及其制备方法

技术领域

本发明涉及光油领域，尤其涉及一种紫外光固化(UV)无苯光油及其制备方法。 

背景技术

苯作为一种化学品，因其高致癌性而被很多行业禁用，尤其在食品行业，对其在食品中的限量提出了非常严格的要求，如：烟草行业执行的YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的限量》（附表1）中制定苯的含量：小于或等于0.007mg/m2。这样对印刷烟包印刷行业的UV油墨、UV光油材料提出了严峻的要求,要求苯的含量小于或等于4ppm单位，具体见下表： 

《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物（VOCS)的限量指标》(YC/207-2006)(单位:mg/m2) 

UV光油是环保型的光油，因其固含高、对环境污染小、固化速度快、节省能源，制成印刷品耐磨和耐候性好，适合高速印刷而被广泛使用。但因其配方中采用的UV原材料可能会夹带游离苯，从而使配方中苯含量累积导致光油中苯含量超标。或光油不夹带游离苯，但是其在固化的瞬间会有反应生成苯，使印刷品含苯，达不到烟包行业对苯含量的要求。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种紫外光固化(UV)无苯光油，能够广泛应用于食品，烟包的包装。 

本发明的另一目的在于提供一种UV无苯光油的制备方法。 

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种UV无苯光油，包括以下重量份组分： 

优选的,所述UV无苯光油,包括以下重量份组分： 

更优选的,所述UV无苯光油,包括以下重量份组分： 

优选的,所述光引光剂为异丙基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫基杂蒽酮及它们的衍生物中的至少一种。 

优选的,所述的UV丙烯酸树脂为含有两个或两个以上丙烯酸酯官能团的丙烯酸酯类齐聚物。 

更优选的,所述UV丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂及它们的改性物中的至少一种。 

相应的,本发明还提供了一种制备如权利要求1～6任一项所述的UV无苯光油的方法，包括以下步骤： 

A.将三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、光引发剂、对羟基苯甲醚在回流冷凝器及冷却夹套的反应釜中混合，搅拌至光引发剂完全溶解； 

B.向反应釜中加入UV丙烯酸树脂、活性胺、丙烯酸改性聚硅氧烷，搅拌均匀； 

C.加热到一定温度，开真空至负压，在一定机速下搅拌，抽馏混合物中的有机挥发物； 

D.排真空至常压，包装，即得UV无苯光油。 

优选的,所述步骤A中，搅拌速度为500～1000转/分，搅拌时间为30～60分钟。 

优选的,所述步骤B中搅拌速度为500转/分，搅拌时间为10～20分钟。 

优选的,步骤C中所述的加热温度为80～90℃，负压为：0.1～0.2mpa，在500-1000转/分的机速下搅拌，抽馏混合物中的有机挥发物30～40分钟。 

为使本发明的UV光油中苯的含量更加容易控制，本发明所采用的原料均按YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空气相色谱法》，对UV光油中的原材料逐一进行检测，并将烟包行业对油墨中有机挥发物的含量要求作为对原材料制定是否合格的一个指标（见表1）。本发明UV无苯光油中，所用各组分中苯含量均在4ppm以下。 

表1YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空气相色谱法》(单位:mg/m2) 

本发明的UV无苯光油，在制备过程中，所有原材料投料完毕后，在一定的温度、负压条件下，将物料可能夹带的游离苯抽馏出来，从而防止在原材料中苯含量的累积；另外，本发明的UV光油采用了异丙基硫杂蒽酮2，4-或二乙基硫基杂蒽酮及其衍生物中或至少一种为引发剂，它在引发UV材料交联的同时不会裂解出小分子的苯及共同系物，从而保证了印品中不会因引发剂的原因的产生苯，也使得本发明的UV无苯当油能够满足食品、烟包的包装对苯含量的限制要求，进而广泛应用于这些行业中。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。 

本发明UV无苯光油的具体实施例，所述实施例分为实施例1～5，各实施 例UV无苯光油的组分及各组分的重量份数见下表： 

其中三丙二醇二丙烯酸酯简称(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯简称(TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯简称（(EO)3TMPTA），光引发剂是指异丙基硫杂蒽酮（2-，4-异物混合物）【简称(ITX)】或2,4一二乙基硫基杂蒽酮【简称(DETX）】。 

上述实施例所采用的UV光油中各组分原材料，其苯含量均采用YC/T207-2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空气相色谱法》，对UV光油中的原材料逐一进行检测，并将烟包行业对油墨中有机挥发物的含量要求作为对原材料制定是否合格的一个指标（附表1），合格才采用。 

上述实施例1～5所述的UV无苯光油，均采用以下方法制备而成： 

A.将三丙二醇二丙烯酸酯简称(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯简称(TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯简称（(EO)₃TMPTA），特定的光引发剂对羟基苯甲醚在有回流冷凝器及冷却夹套的反应釜中混合，在500～1000转/分的机速下搅拌30～60分钟，直到光引发剂完全溶解。 

B.加入丙烯酸树脂、活性胺、丙烯酸改性聚硅氧烷，并以500转/分的机速搅拌10～20分钟，直到完全搅匀。 

C.加热到80～90℃，开真空至负0.1～0.2mpa，在500～1000转/分机速下搅拌，抽馏混合物中的有机挥发物约30～40分钟。 

D.排真空至常压，进行包装，即得UV无苯光油。 

实施例6本发明UV无苯光油的性能实验 

分别采用实施例1～5所述UV无苯光油进行印刷，印刷条件为： 

材质：金银卡纸、光柱纸、白卡纸、胶片； 

紫外线辐射固化条件： 

灯管类型：高压水银灯； 

灯管能量：1000～1500J/CM2 

施工粘度：25～50秒/25℃涂-4杯； 

印刷速度：10000～15000张/小时； 

适应的印刷设备：连线胶印印刷机或凹印印刷机。 

上述实施例1～5所述的UV无苯光油，采用光柱纸底材，按照《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空气相色谱法》YC/T207-2006，测定其印刷品中苯含量如下表: 

由以上可知，本发明所得的UV光油，其苯含量远低于《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机物（VOCS)的限量指标》(YC/207-2006)的要求（0.007mg/m2），应用于食品、烟包的包装，完全能满足其对苯含量的限制要求。 

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。 

Claims (10)

1.一种UV无苯光油，其特征在于，包括以下重量份组分：

2.根据权利要求1所述的UV无苯光油，其牲征在于：包括以下重量份组分：

3.根据权利要求2所述的UV无苯光油，其特征在于：包括以下重量份组分：

4.根据权利要求1～3任一项所述的UV无苯光油，其特征在于：所述光引光剂为异丙基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫基杂蒽酮及它们的衍生物中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的UV无苯光油，其特征在于：所述的UV丙烯酸树脂为含有两个或两个以上丙烯酸酯官能团的丙烯酸酯类齐聚物。

6.根据权利要求5所述的UV无苯光油，其特征在于，所述UV丙烯酸树脂为环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂及它们的改性物中的至少一种。

7.一种制备如权利要求1～6任一项所述的UV无苯光油的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、光引发剂、对羟基苯甲醚在回流冷凝器及冷却夹套的反应釜中混合，搅拌至光引发剂完全溶解；

B.向反应釜中加入UV丙烯酸树脂、活性胺、丙烯酸改性聚硅氧烷，搅拌均匀；

C.加热到一定温度，开真空至负压，在一定机速下搅拌，抽馏混合物中的有机挥发物；

D.排真空至常压，包装，即得UV无苯光油。

8.根据权利要求7所述的制备UV无苯光油的方法，其特征在于，所述步骤A中，搅拌速度为500～1000转/分，搅拌时间为30～60分钟。

9.根据权利要求7所述的制备UV无苯光油的方法，其特征在于，所述步骤B中搅拌速度为500转/分，搅拌时间为10～20分钟。

10.根据权利要求7所述的制备UV无苯光油的方法，其特征在于：步骤C中所述的加热温度为80～90℃，负压为：0.1～0.2mpa，在500-1000转/分的机速下搅拌，抽馏混合物中的有机挥发物30～40分钟。