CN107011768B - 一种高抗污性的紫外固化哑光涂布光油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，是由包括如下重量百分比的组分制备的：可阳离子固化的化合物55～85％，可自由基固化的化合物3～15％，消光粉6～18％，可参与固化的表面助剂0.1～6％，光引发剂3～12％，助剂0.5～5％。本发明的高抗污性的哑光涂布光油在普通紫外光以及H‑UV和LED‑UV窄波段紫外光条件下均能瞬时固化，采用柔印或者胶印的涂布方式，在塑料基材和纸张印品上进行印后涂布，具有哑光和高透明性的特点，在基本不影响印品外观的情况下对印品表面起到保护作用，明显提高印品的耐脏污性能，提高印品的耐久性。

Description

一种高抗污性的紫外固化哑光涂布光油
技术领域
本发明涉及一种用于柔印涂布或者胶印涂布的紫外固化哑光涂布光油。
背景技术
涂布是继覆膜之后发展起来的又一种装饰和保护印刷品的印后加工工艺。涂布后的纸印刷品可生物降解，不会产生像塑料薄膜那样的二次污染；能联机上光，在凹印机、胶印机和柔性版印刷机上增加涂布装置后，可进行连线操作，提高加工精度和速度。紫外涂布光油是在20世纪70年代崛起的一种新技术，经过多年发展已经取得了长足的进步，是除水性光油以外备受人们接受和推崇的环保型产品，在紫外光的照射下，引发聚合反应。可在瞬间由液态转变成固态，固化速度快，固化能耗低，印刷干燥工艺容易设计成自动流水线，连续操作性强，紫外灯只需非常小的空间，可明显减少占地面积。紫外固化涂布光油在纸品印刷上的应用在我国已有10多年的历史，主要用于海报、包装等制品的印刷，涂布后印品具有高光泽度，已成为印后装饰和保护的重要手段。
涂布光油应用于纸张或者塑料基材的证书、钞票及有价证券等产品时，需要的特性与普通的光油则完全不同，需要光油涂布后具有哑光的特性和良好的透明性，不影响印品原有的视觉效果，对雕刻凹印油墨效果、油墨颜色、光变油墨、红外、荧光和磁性油墨等没有影响，同时，对印品提供足够的保护出色的耐脏污性能，满足各项物理和化学耐性要求。
但是，目前的紫外固化涂布光油，如公开号CN104870582A专利公开的技术，稍微具有光泽，没有达到哑光的特性；如公开号CN105585898A专利公开的技术，并不具有高抗污性能的特点，不能满足相关领域的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明所述的一种高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，是由包括如下重量百分比的组分制备的：
优选的，是采用如下重量百分比的组分制备的：
所述可阳离子固化的化合物选自乙烯基醚类、环氧化合物、氧杂环丁烷衍生物、端羟基超支化聚酯等中的一种或多种组合，如N-乙烯基己内酰胺、1,4-丁二醇乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,4-二羟甲基环己烷二乙烯基醚、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷氧杂环丁烷等，端羟基超支化聚酯可采用商业化产品，如Perstorp公司牌号为Boltorn H2004的产品、Bomar公司牌号为BDT-1006的产品等。
所述可自由基固化的化合物选自环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯单体等中的一种或多种组合，可采用商业化产品，环氧丙烯酸酯如RAHN公司牌号为GENOMER 2235的产品，聚酯丙烯酸酯如巴斯夫公司牌号为Laromer LR9004的产品，聚醚丙烯酸酯如IGM公司牌号为Photomer 5662的产品，聚氨酯丙烯酸酯如巴斯夫公司牌号为Laromer UA9033V的产品，丙烯酸酯单体如1,6己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三缩丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、二缩丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、酚基乙基丙烯酸酯(PEA)、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EOTMPTA)、丙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(POTMPTA)或1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯(HDOMEMA)等中的一种以上。
所述消光粉选自有机表面处理的沉淀法二氧化硅中的一种或多种组合，可采用市售产品，如富士公司牌号为SYLYSIA 256N的产品、赢创公司牌号为ACEMATT 3600的产品、格雷斯公司牌号为SYLOID RAD 2105的产品等。
所述可参与固化的表面助剂选自丙烯酸酯改性的氟树脂或丙烯酸酯改性的有机硅的一种或多种组合，丙烯酸酯改性的氟树脂如大金氟化工公司的UV固化型丙烯酸酯改性全氟聚醚OPTOOL DAC-HP、哈尔滨雪佳氟硅化学公司的甲基丙烯酸十三氟辛酯G06B、苏威公司的丙烯酸酯改性全氟聚醚FluorolinkAD1700等；丙烯酸酯改性的有机硅如赢创公司的有机硅丙烯酸酯TEGO Rad 2800等。
所述光引发剂包括阳离子引发剂和自由基引发剂，其中阳离子引发剂选自碘鎓盐类、硫鎓盐、氧鎓盐类中的一种或多种组合，自由基引发剂选择苯甲酮、α-羟基酮、α-胺基酮、单酰基膦或二酰基膦中的一种或多种组合。阳离子引发剂如4,4'-二甲基二苯基碘鎓六氟磷酸盐、10-(4-联苯基)-2-异丙基硫杂蒽酮-10-硫鎓六氟磷酸盐、4-辛氧基二苯碘鎓六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯)碘鎓六氟磷酸盐、二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐、二(4-二苯基硫苯基)硫醚二六氟锑酸盐、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐等，自由基引发剂如2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、1-(联苯基-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙烷-1-酮、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦甲酸、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮等。
所述助剂选自消泡剂、流平剂和润湿分散剂的一种或多种组合；
所述消泡剂选自有机改性聚硅氧烷(BYK公司牌号为BYK-054)、聚醚硅氧烷共聚物(赢创公司牌号为TEGO Foamex 840)、氟硅氧烷溶液(赢创公司牌号为TEGOAirex931)或不含硅的有机聚合物(BYK公司牌号为BYK-1790)中的一种或多种组合；
所述流平剂选自聚醚改性聚硅氧烷(BYK公司牌号为BYK-333)、有机改性聚硅氧烷(赢创公司牌号为TEGO Glide 420)或聚二甲基硅氧烷(BYK公司BYK-UV 3500)中的一种或多种组合；
所述润湿分散剂选自聚醚类衍生物、聚氨酯类超分散剂、接枝丙烯酸酯共聚物中的一种或多种组合。高分子共聚物(BYK公司牌号为DISPERBYK-2025)、脂肪酸类(赢创公司牌号为TEGO Dispers 610)、脂肪族酰胺(DISPERBYK-2029)和改性聚醚(赢创公司牌号为TEGO Dispers 650)等；
本发明的高抗污性的哑光涂布光油在普通紫外光以及H-UV和LED-UV窄波段紫外光条件下均能瞬时固化，采用柔印或者胶印的涂布方式，在塑料基材和纸张印品上进行印后涂布，具有哑光和高透明性的特点，在基本不影响印品外观的情况下对印品表面起到保护作用，明显提高印品的耐脏污性能，提高印品的耐久性。
具体实施方式
实施例1
可自由基固化的化合物采用脂肪族环氧丙烯酸酯，RAHN公司牌号为GENOMER 2235的产品；消光粉采用有机表面处理的沉淀法二氧化硅，富士公司牌号为SYLYSIA 256N的产品；可参与固化的表面助剂采用UV固化型丙烯酸酯改性全氟聚醚，大金氟化工公司牌号为OPTOOLDAC-HP的产品；消泡剂采用有机改性聚硅氧烷，BYK公司牌号为BYK-054的产品；流平剂采用聚醚改性聚硅氧烷，BYK公司牌号为BYK-UV 3500的产品；润湿分散剂采用高分子共聚物，BYK公司牌号为DISPERBYK-2025的产品。
配方见表1：
表1
制备方法：将所有原料进行混合，充分搅拌分散后即可获得该高抗污性哑光涂布光油，DIN4杯25℃的粘度为58s，适用于纸张表面的涂布。
涂布前原印品的正面光泽度为10.5，背面光泽度为4.8，采用FZ/T 01066-1999《涂层织物耐沾污性测定方法》标准进行检测，未涂布的印品耐脏污性能为1级，采用柔印上光机进行涂布，印刷适性优良，8000张/小时的印刷速度下能及时干燥，控制涂布量为2.0～2.8gsm左右，涂布后印品正面光泽度为10.8，背面光泽度为4.9，具有良好的哑光效果，透明性良好，对雕刻凹印油墨效果、油墨颜色、光变油墨、红外、荧光和磁性油墨等没有影响，耐酸、耐碱、耐丙酮、耐乙醇、耐皂等物化耐性均为优，采用FZ/T 01066-1999《涂层织物耐沾污性测定方法》标准进行检测，涂布后的印品耐脏污性能提高到4级。因此，该涂布光油具有高抗污性和哑光的特点，可以对纸张印品提供一定的保护作用。
实施例2
可自由基固化的化合物采用聚醚丙烯酸酯，IGM公司牌号为Photomer 5662的产品；消光粉采用经过特殊有机聚合物处理的沉淀法二氧化硅，赢创公司牌号为ACEMATT3600的产品；可参与固化的表面助剂采用有机硅丙烯酸酯，赢创公司牌号为TEGO Rad 2800的产品；消泡剂采用氟硅氧烷溶液，赢创公司牌号为TEGO Airex 931的产品；流平剂采用有机改性聚硅氧烷，赢创公司牌号为TEGO Glide 420的产品；润湿分散剂采用改性聚醚，赢创公司牌号为TEGO Dispers 650的产品。
配方见表2：
表2
制备方法：将所有原料进行混合，充分搅拌分散后即可获得该高抗污性哑光涂布光油，DIN4杯25℃的粘度为75s，适用于塑料基材表面的涂布。
涂布前原印品的正面光泽度为4.2，背面光泽度为4.2，采用FZ/T 01066-1999《涂层织物耐沾污性测定方法》标准进行检测，未涂布的印品耐脏污性能为1.5级，采用胶印机进行涂布，印刷适性优良，8000张/小时的印刷速度下能及时干燥，采用两次印刷的方式控制涂布量为2.0～2.8gsm左右，涂布后印品正面光泽度为9.8，背面光泽度为9.9，具有良好的哑光效果，透明性良好，对雕刻凹印油墨效果、油墨颜色、光变油墨、红外、荧光和磁性油墨等没有影响，耐酸、耐碱、耐丙酮、耐乙醇、耐皂等物化耐性均为优，采用FZ/T 01066-1999《涂层织物耐沾污性测定方法》标准进行检测，涂布后的印品耐脏污性能提高到4级。因此，该涂布光油具有高抗污性和哑光的特点，可以对塑料基材的印品提供一定的保护作用。

Claims (9)

1.一种高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，是由包括如下重量百分比的组分制备的：
可阳离子固化的化合物 55～85%
可自由基固化的化合物 3～15%
消光粉 6～18%
可参与固化的表面助剂 0.1～6%
光引发剂 3～12%
助剂 0.5～5%；
所述消光粉选自有机表面处理的沉淀法二氧化硅中的一种或多种组合；
所述可参与固化的表面助剂选自丙烯酸酯改性的氟树脂或丙烯酸酯改性的有机硅的一种或多种组合。
2.根据权利要求1所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，是采用如下重量百分比的组分制备的：
可阳离子固化的化合物 60～80%
可自由基固化的化合物 5～12%
消光粉 7～15%
可参与固化的表面助剂 0.3～5%
光引发剂 4～10%
助剂 0.5～5%。
3.根据权利要求1或2所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述可阳离子固化的化合物选自乙烯基醚类、环氧化合物、氧杂环丁烷衍生物、端羟基超支化聚酯中的一种或多种组合。
4.根据权利要求1或2所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述可自由基固化的化合物选自环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸酯单体中的一种或多种组合。
5.根据权利要求1或2所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述光引发剂包括阳离子引发剂和自由基引发剂，所述阳离子引发剂选自碘鎓盐类、硫鎓盐、氧鎓盐类中的一种或多种组合，自由基引发剂选择苯甲酮、α-羟基酮、α-胺基酮、单酰基膦或二酰基膦中的一种或多种组合，阳离子引发剂选自4,4'-二甲基二苯基碘鎓六氟磷酸盐、10-(4-联苯基)-2-异丙基硫杂蒽酮-10-硫鎓六氟磷酸盐、4-辛氧基二苯碘鎓六氟锑酸盐、双(4-叔丁基苯)碘鎓六氟磷酸盐、二苯基-(4-苯基硫)苯基锍六氟磷酸盐、二(4-二苯基硫苯基)硫醚二六氟锑酸盐、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘鎓六氟磷酸盐等，自由基引发剂选自2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、1-(联苯基-4-基)-2-甲基-2-吗啉基丙烷-1-酮、乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦甲酸、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮或1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮。
6.根据权利要求3所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述可阳离子固化的化合物选自N-乙烯基己内酰胺、1,4-丁二醇乙烯基醚、1,4-丁二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,4-二羟甲基环己烷二乙烯基醚、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、1,4-环己烷二甲醇双(3,4-环氧环己烷甲酸)酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷氧杂环丁烷。
7.根据权利要求4所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述丙烯酸酯单体如1,6己二醇二丙烯酸酯（HDDA）、三缩丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、二缩丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA）、酚基乙基丙烯酸酯（PEA）、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（EOTMPTA）、丙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（POTMPTA）或1,6-己二醇甲氧基单丙烯酸酯（HDOMEMA）中的一种以上。
8.根据权利要求1所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述丙烯酸酯改性的氟树脂选自UV固化型丙烯酸酯改性全氟聚醚、甲基丙烯酸十三氟辛酯或丙烯酸酯改性全氟聚醚。
9.根据权利要求1或2所述的高抗污性的紫外固化哑光涂布光油，其特征在于，所述助剂选自消泡剂、流平剂和润湿分散剂中的一种或其组合。
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