CN105542558A - Uv无水胶印光盘黄油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种UV无水胶印光盘黄油墨及其制备方法。所述无水胶印光盘黄油墨主要由以下重量份数的原料制备得到：黄色颜料12-17份、预聚物30-55份、单体8-20份、光引发剂5-8份、填料5-18份、流平剂1.5-2.5份、润湿剂1-2份、表面活性剂0.01-0.1份和附着力促进剂1-3份。该UV无水胶印光盘黄油墨采用黄色颜料、预聚物、单体、光引发剂、填料与特定种类的助剂制备而成，具有抗起脏性好、流变学性能及油墨转移性能优异等优点，可用于光盘表面印刷，在印刷过程中无需使用润版液，生产效率高，印刷质量好且生产成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及紫外光固化无水胶印油墨技术领域，具体而言，涉及一种UV无水胶印光盘黄油墨及其制备方法。
背景技术
传统的光盘印刷通常采用丝网印刷的方式进行，但是由于丝网印刷工艺自身的缺陷，导致采用丝网印刷印制光盘时存在印刷速度低、阶调再现差、印刷质量差的缺陷。
无水胶印是一种新兴的印刷技术，近几年来在光盘印刷中得到了广泛应用。无水胶印其实是一种平版胶印技术，与传统平版胶印技术相比，它不使用润版液，而是采用一种特殊的硅橡胶涂层印版、特殊油墨以及印刷机上一套严格的温度控制系统来完成印刷，把印刷过程从使用异丙基乙醇或其他润版液的化学过程，变成了简单的机械过程，因而印刷工艺比传统平版印刷简单，操作技术容易掌握。而且，采用无水胶印技术印刷的光盘具有较高的印刷质量和色彩再现性，并且无水胶印相对于丝网印刷具有生产效率高、印刷质量好、成本较低的优点。
采用无水胶印技术印刷印制光盘时，关键技术之一就是无水胶印油墨的选择。目前常用的无水胶印油墨有两大类，一类是普通胶印油墨，主要由松香树脂、矿物油、植物油、颜料、填料、氧化干燥剂、助剂等组成，另一类则是UV无水胶印油墨，其利用紫外光的照射完成固化。
但是目前光盘印刷用的无水胶印油墨的抗起脏性较差、流变学性能及油墨转移性能也存在较大的问题。因此，研发一种印刷性能和印刷质量好的UV无水胶印光盘油墨显得颇为重要。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种UV无水胶印光盘黄油墨。针对现有的无水胶印油墨存在的抗起脏性较差、流变学性能及油墨转移性能也存在较大问题的缺陷，本发明提供了一种抗起脏性好、流变学性能及油墨转移性能优异的UV无水胶印光盘黄油墨，用于印刷光盘时，生产效率高，印刷质量好且生产成本低。
本发明的第二目的在于提供一种所述UV无水胶印光盘黄油墨的制备方法，该方法工艺简单，适于大规模生产。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
UV无水胶印光盘黄油墨，所述无水胶印光盘黄油墨主要由以下重量份数的原料制备得到：
黄色颜料12-17份、预聚物30-55份、单体8-20份、光引发剂5-8份、填料5-18份、流平剂1.5-2.5份、润湿剂1-2份、表面活性剂0.01-0.1份和附着力促进剂1-3份。
本发明提供的这种UV无水胶印光盘黄油墨，采用黄色颜料、预聚物、单体、光引发剂、填料与特定种类的助剂制备而成，具有抗起脏性好、流变学性能及油墨转移性能优异等优点，可用于光盘表面印刷，在印刷过程中无需使用润版液，生产效率高，印刷质量好且生产成本较低。
为了保证所制得的UV无水胶印光盘黄油墨的优异性能，各原料组份的用量也至关重要。黄色颜料所起的作用是UV无水胶印光盘黄油墨的发色基团，其用量影响油墨的色彩饱和度、密度、亮度，本发明中黄色颜料的适宜用量(以重量份数计)为12-17份，保证制得的UV无水胶印光盘黄油墨的色彩鲜艳、明亮、饱和度好；UV无水胶印光盘油墨在紫外灯辐射下，光引发剂吸收一定波长的光子，激发到激发态，形成自由基或阳离子，引发体系中的预聚物发生化学反应，形成交联结构而固化，因此，预聚物的用量决定着油墨的固化速度、固化后的墨膜性能及印刷性能，而且，还影响油墨的流变学性能，本发明中预聚物的适宜用量(以重量份数计)为30-55份，保证油墨固化速度快、抗起脏性好、流变学性能和印刷过程中的油墨转移性能优异；单体作为UV无水胶印光盘黄油墨的重要组份之一，其用量对油墨的性能也有着重要影响，其适宜的用量为8-20份；光引发剂和填料影响油墨的固化速度，从而影响油墨的性能，在本发明中，为了保证油墨的抗起脏性、流变学性能及油墨转移性能，其适宜用量分别为5-8份和5-18份。在本发明中，为了进一步保证所制得的油墨的性能，各助剂的适宜用量分别为：流平剂1.5-2.5份、润湿剂1-2份、表面活性剂0.01-0.1份和附着力促进剂1-3份。
在上述基础上，各原料组份的用量可进一步优选，使制得的油墨的性能更佳。其优选后的用量为：黄色颜料15-16份、预聚物40-50份、单体10-16份、光引发剂5-8份、填料10-13份、流平剂2-2.5份、润湿剂1-2份、表面活性剂0.03-0.08份和附着力促进剂2-3份。
优选地，所述预聚物包括聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和不饱和聚酯中的一种或多种。例如，所述预聚物为聚酯丙烯酸酯，为聚氨酯丙烯酸酯，为环氧丙烯酸酯，为聚醚丙烯酸酯，为不饱和聚酯，为聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯，为聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，为聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，为聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯，为聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯。
优选地，所述的单体包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)、二缩三丙二醇二丙烯酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)、二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO3-TMPTA)和丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO3-TMPTA)中的一种或多种。例如，包括EOEOEA和TPGDA，包括EOEOEA和NPGDA，包括TMPTA、EO3-TMPTA和PO3-TMPTA，包括NPGDA、DPGDA和PDDA。
优选地，所述的光引发剂为2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和丙烯酸2—乙基己酯中的一种或多种，优选包括2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮和2,4-二乙基硫杂蒽酮。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨采用特定成分的预聚物、单体和光引发剂，有助于在UV光照下，光引发剂迅速引发单体和预聚物反应，完成固化，形成稳定印刷图案，保证印刷质量。
优选地，所述填料为气相二氧化硅、高岭土、滑石粉、碳酸钙中的一种或多种。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨采用特定成分的填料，有助于改善所得UV无水胶印光盘黄油墨的粘度、触变性能，还能改善油墨的流变学性能及油墨转移性能，提高所得UV无水胶印光盘黄油墨的综合性能。
优选地，所述流平剂为丙烯酸改性有机硅中的一种或多种，优选为硅氧烷丙烯酸酯。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨采用特定成分的流平剂，能促使所得UV无水胶印光盘黄油墨在印刷过程中形成平整、光滑、均匀的膜层，能有效降低所得UV无水胶印光盘黄油墨的表面张力，提高其流平性和均匀性，可改善所得UV无水胶印光盘黄油墨的渗透性，能减少印刷时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使印刷成膜均匀、自然。
优选地，所述润湿剂为聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物和硅醇类非离子润湿剂中的一种或多种。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨采用特定成分的润湿剂，有助于改善基材和原料表面性质，提高油墨的附着力，还能改善油墨的流变学性能及油墨转移性能。
优选地，所述表面活性剂为脂肪酸甘油酯和多元醇中的一种或多种，优选为单硬脂酸甘油酯、蔗糖酯、脂肪酸山梨坦和聚山梨醇中的一种或多种。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨采用特定成分的表面活性剂，有助于改善原料和基材的表面性质，促进不同原料相互混合充分，还能改善油墨的流变学性能及油墨转移性能。
优选地，所述附着力促进剂包括甲基丙烯酸磷酸酯单体、硅烷偶联剂、磷甲基丙烯酸酯单体、丙烯酸双环戊二烯酯单体中的一种或多种。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨采用特定成分的附着力促进剂，能够有效提高油墨在基材表面的附着力，有助于形成稳定印刷图案，保证印刷质量。
本发明还提供了一种UV无水胶印光盘黄油墨的制备方法，包括如下步骤：
将各原料混合后进行预分散，再进行研磨，直到颜料分散均匀，继续研磨至所需细度，得到UV无水胶印光盘黄油墨。
本发明方法UV无水胶印光盘黄油墨的制备方法采用直接混合预分散、研磨的方式，工艺简单，适于大规模生产。
优选地，所述研磨采用研磨机进行。
优选地，所述研磨机为三辊研磨机。
优选地，在研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直至油墨达到所需细度。
优选地，所述UV无水胶印光盘黄油墨的细度为10微米以下，进一步优选为5微米以下。
本发明UV无水胶印光盘黄油墨具有特定细度，有助于改善印刷质量，改善印刷过程中可能出现的色差、网点不清晰、糊板的等问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的UV无水胶印光盘黄油墨的粘度为1500－3000Pa.s，具有良好的印刷适应性；粘性为9-13，表面张力为23-25mN/m，触变性好；网点扩大率为7-12％，75％印刷反差为20-30％，实地密度为1.1－1.3，印刷质量良好。总之，本发明提供的UV无水胶印光盘黄油墨采用特定原料及用量制备而成，具有抗起脏性好、流变学性能及油墨转移性能优异等优点，可用于光盘表面印刷，并且在印刷过程中无需使用润版液，生产效率高，印刷质量好且生产成本较低。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的各实施例中，用的黄色颜料购买于克莱恩化工，其型号为PY-180。
实施例1
以重量份数计，用天平称取12份的黄色颜料、30份的聚酯丙烯酸酯、8份的乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)，5份的2,4-二乙基硫杂蒽酮，5份的气相二氧化硅，1.5份的硅氧烷丙烯酸酯，1份的聚氧乙烯烷基酚醚，0.01份的单硬脂酸甘油酯，1份的甲基丙烯酸磷酸酯单体，然后将上述各原料组份混合，并在玻璃板上进行预分散，再用三辊研磨机研磨，直到颜料分散均匀，研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直到油墨的细度达到5微米左右，停止研磨，即得成品。
实施例2
以重量份数计，用天平称取17份的黄色颜料、55份的环氧丙烯酸酯和聚醚丙烯酸酯(两者的重量份数比为1:1)组成的预聚物、20份的二缩三丙二醇二丙烯酯(TPGDA)和二缩丙二醇双丙烯酸酯(DPGDA)(两者的重量份数比为1:1)组成的单体，8份2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，18份高岭土，2.5份硅氧烷丙烯酸酯，2份聚氧乙烯脂肪醇醚，0.1份蔗糖酯，3份硅烷偶联剂，然后将上述各原料组份混合，并在玻璃板上进行预分散，再用三辊研磨机研磨，直到颜料分散均匀，研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直到油墨的细度达到5微米左右，停止研磨，即得成品。
实施例3
以重量份数计，用天平称取15份的黄色颜料，40份的由聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯(两者的重量份数之比为1:1)组成的预聚物，10份由乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO3-TMPTA)和丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO3-TMPTA)(两者的重量份数之比为1:1)组成的单体，5份丙烯酸2-乙基己酯，10份滑石粉，2份硅氧烷丙烯酸酯，1份聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，0.03份脂肪酸山梨坦，2份磷甲基丙烯酸酯单体，然后将上述各原料组份混合，并在玻璃板上进行预分散，再用三辊研磨机研磨，直到颜料分散均匀，研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直到油墨的细度达到5微米左右，停止研磨，即得成品。
实施例4
以重量份数计，用天平称取16份的黄色颜料、50份的由聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯(两者的重量份数比为1:1)组成的预聚物，16份由乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)和丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO3-TMPTA)(两者的重量份数比为1:1)组成的单体，8份由二苯甲酮和2,4-二乙基硫杂蒽酮(两者重量份数比为1:1)组成的光引发剂，13份的由高岭土和滑石粉(两者的重量份数比为1：1)组成的填料，2.5份硅氧烷丙烯酸酯，2份的由聚氧乙烯烷基酚醚和聚氧乙烯脂肪醇醚(两者的重量份数比为1：1)组成的润湿剂，0.08份聚山梨醇，3份丙烯酸双环戊二烯酯单体，然后将上述各原料组份混合，并在玻璃板上进行预分散，再用三辊研磨机研磨，直到颜料分散均匀，研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直到油墨的细度达到5微米左右，停止研磨，即得成品。
实施例5
用天平称取15份的黄色颜料、46份的由环氧丙烯酸树酯和聚酯丙烯酸树酯组成的混合物、12份的由PDDA和TMPTA组成的单体混合物、6份的光引发剂2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮，15份的碳酸钙、1.4份的硅氧烷丙烯酸酯、2份的由聚氧乙烯脂肪醇醚和聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物(两者重量份数比为1:1)组成的润湿剂、0.1份的聚山梨醇、2.5份的由甲基丙烯酸磷酸酯单体和硅烷偶联剂(两者重量份数比为1:1)组成的附着力促进剂，然后将上述各组分在玻璃板上进行预分散，再用三辊研磨机研磨，直到颜料分散均匀，研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直到油墨的细度达到5微米左右，停止研磨，即得成品。
实施例6
用天平称取16份的黄色颜料、46.5份的由环氧丙烯酸树酯和聚氨酯丙烯酸树酯组成的混合物、10份的由NPGDA和EO3-TMPTA组成的单体混合物、5份的由2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦组成的光引发剂混合物，17份的碳酸钙、1.5份的硅氧烷丙烯酸酯、1.9份的聚氧乙烯烷基酚醚、0.1份的脂肪酸山梨坦、2份的由磷甲基丙烯酸酯单体和丙烯酸双环戊二烯酯单体(两者重量份数比为1:1)组成的附着力促进剂，然后将上述各组分在玻璃板上进行预分散，再用三辊研磨机研磨，直到颜料分散均匀，研磨过程中适时调整三辊研磨机的辊隙间隙，并对油墨的细度进行跟踪测试，直到油墨的细度达到5微米左右，停止研磨，即得成品。
取实施例1-实施例6所得的UV无水胶印光盘黄油墨进行印刷性能的测试，并将其印刷在底材预先丝网印刷白墨的光盘上，进行印刷质量测试，其印刷性能和印刷质量指标见表1。
表1本发明UV无水胶印光盘黄油墨的印刷性能和印刷质量指标
通过表1可以看出，本发明提供的UV无水胶印光盘黄油墨的粘度为1500-3000Pa.s，具有良好的印刷适应性；粘性为9-13，表面张力为23-25mN/m，触变性好；网点扩大率为7-12％，75％印刷反差为20-30％，实地密度为1.1-1.3，印刷质量良好。总之，本发明提供的UV无水胶印光盘黄油墨采用特定原料及用量制备而成，具有抗起脏性好、流变学性能及油墨转移性能优异等优点，可用于光盘表面印刷，并且在印刷过程中无需使用润版液，生产效率高，印刷质量好且生产成本较低。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (10)
1.UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述无水胶印光盘黄油墨主要由以下重量份数的原料制备得到：
黄色颜料12-17份、预聚物30-55份、单体8-20份、光引发剂5-8份、填料5-18份、流平剂1.5-2.5份、润湿剂1-2份、表面活性剂0.01-0.1份和附着力促进剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述预聚物包括聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和不饱和聚酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述的单体包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、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和丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述的光引发剂包括2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、二苯甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和丙烯酸2—乙基己酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述填料包括气相二氧化硅、高岭土、滑石粉和碳酸钙中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述流平剂包括丙烯酸改性有机硅中的一种或多种，优选为硅氧烷丙烯酸酯。
7.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述润湿剂包括聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物和硅醇类非离子润湿剂中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述表面活性剂包括脂肪酸甘油酯和多元醇中的一种或多种，优选为单硬脂酸甘油酯、蔗糖酯、脂肪酸山梨坦和聚山梨醇中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的UV无水胶印光盘黄油墨，其特征在于，所述附着力促进剂包括甲基丙烯酸磷酸酯单体、硅烷偶联剂、磷甲基丙烯酸酯单体、丙烯酸双环戊二烯酯单体中的一种或多种。
10.权利要求1-9任一项所述的UV无水胶印光盘黄油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将各原料混合后进行预分散，再进行研磨，直到颜料分散均匀，继续研磨至所需细度，得到UV无水胶印光盘黄油墨。
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Granted publication date: 20190402 |