CN107652757A

CN107652757A - Uv胶印组合柔印uv浅色墨及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107652757A
Application number: CN201711047921.3A
Authority: CN
Inventors: 张丰年; 李飞; 易云钊
Original assignee: Shandong Buruite Printing Ink Co Ltd
Current assignee: Shandong Buruite Printing Ink Co Ltd
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-02-02

Abstract

本发明提供一种UV胶印组合柔印UV浅色墨及其制备方法和应用，该UV浅色墨按照质量百分含量包括如下组分：聚酯丙烯酸酯低聚物15‑25％，丙烯酸酯低聚物10‑20％，单体20‑40％，分散剂2‑3％，光引发剂3‑5％，有机颜料5‑10％，钛白粉0‑20％。本发明采用无溶剂UV树脂，添加有机颜料和钛白粉，全过程没有有机溶剂，VOCs近似零排放，可以有效的保护环境，并通过采用不同的UV树脂混拼，来满足印刷后的性能要求和整体效果。

Description

UV胶印组合柔印UV浅色墨及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及油墨技术，尤其涉及一种UV胶印组合柔印UV浅色墨及其制备方法和应用，属于印刷应用技术领域。

背景技术

烟包印刷油墨经历了以下发展历程：丝网印刷、溶剂凹版印刷、UV胶印。

其中，丝网印刷速度过慢，效率低，产能跟不上；凹版印刷效率高，但由于现今环保严格控制VOCs排放，今后溶剂凹版印刷将萎缩；UV胶印效率高又环保，是主力印刷方式，但UV胶印浅色墨由于胶印过程水油平衡波动，会造成大面积实地印刷有明显色差，从出纸方向看两边部分颜色明显偏深，而中间部分颜色却偏浅，需要机长随时调节机器保持水墨平衡，耗费精力，且难免造成废品，损耗时间并磨损机器。

同时，烟包印刷工艺对UV浅色墨有以下特殊要求，一是浅色墨不能含硅，以免影响后面其它颜色的印刷；二是浅色墨柔韧性要好，因为联机用网纹辊载墨量较大(约为9--11g/cm³)，涂布的墨层较厚，一定要有很好的耐折性能；三是要达到实地面积印刷出来后整版无色差；而UV胶印油墨因其印刷时伴随水墨平衡波动影响，无法达到整版无色差的品质。

因此，急需开发一种可以替代胶印UV浅色油墨且能有效解决胶印过程水墨平衡波动导致色差而易造成废品的UV浅色油墨。

发明内容

本发明提供一种UV胶印组合柔印UV浅色墨及其制备方法和应用，该浅色墨不仅可达到替代胶印UV油墨印刷浅色墨的效果，还能够有效解决了UV胶印过程水墨平衡波动导致色差造成废品的问题，并且该UV浅色墨系列无VOCs排放，响应了国家环保号召，对环境保护做出了贡献。

本发明提供的一种UV胶印组合柔印UV浅色墨，按照质量百分含量包括如下组分：聚酯丙烯酸酯低聚物15-25％，丙烯酸酯低聚物10-20％，单体20-40％，分散剂2-3％，光引发剂3-5％，有机颜料5-10％，钛白粉0-20％。

本发明的UV浅色墨，属于柔性版印刷UV油墨，能够替代胶印UV浅色油墨，用于UV胶印组合柔印包括联线柔印机座的印刷，从而避免胶印UV浅色油墨在印刷时无法克服胶印过程的水墨平衡波动而导致色差和废品发生的问题。其中，胶印组合柔印是指在印刷过程中胶印机座与柔印机座交互工作印刷；联线柔印是指在胶印机印刷完成后，利用最后一座柔印机座上色。本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨能够适用于上述两种情况。

本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨，是一种紫外光固化油墨(UV油墨)，能够在紫外线的照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨成膜和干燥。由于能够利用不同紫外光谱，产生不同能量，将不同油墨连结料中的单体聚合成聚合物，所以UV油墨的色膜具有优异的机械性能和化学性能，即：

1)无溶剂，无VOCs；

2)干燥速度快，耗能少；

3)光泽好，色彩鲜艳；

4)耐水性能、耐溶剂性能以及耐磨性能极佳。

除了上述优点外，UV油墨还有不易糊版、网点清晰、墨色鲜艳光亮、耐化学性优异，且用量节省等优点。

本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨中的聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯低聚物都属于紫外光固化树脂。

紫外光固化树脂又称低聚物(oligomer)，也称为预聚物(prepolymer)，或者齐聚物，简称光固化树脂。它是一种分子量相对较低的感光性树脂，具有可以进行光固化反应的基团，如各类不饱和双键或环氧基等。经过本发明的发明人长期的研究，最终确定在光固化最终的产品各组分中，将紫外光固化树脂作为光固化的主体，使紫外光固化树脂的性能作为固化后材料主要性能的主导，因此，本发明最终将紫外光固化树脂作为光固化产品配方设计的重要组成。

单体(monomer)是能够与同种或他种分子聚合的小分子的统称，是能够发生聚合反应或缩聚反应等而生成高分子化合物的简单化合物，是一种合成聚合物所需要的低分子原料。

光引发剂(photoinitiator)，又称光敏剂(photosensitizer)或光固化剂(photocuring agent)，是一类能在紫外光区(250-420nm)吸收一定波长的能量，并且能够产生自由基、阳离子等，从而引发单体聚合物发生交联固化的化合物。具体地，光引发剂是一种易受光激发的化合物，在吸收光照后激发成自由基，能量转移给感光性分子或光交联剂，从而使UV墨发生光固化反应。

分散剂(Dispersant)是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体及液体颗粒，同时也能防止颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的两亲性试剂。

有机颜料和钛白粉主要是用来调节本发明UV浅色墨的颜色，可以通过降低有机颜料的含量和/或增加钛白粉的含量来调节UV浅色墨使其呈浅色状态。其中，钛白粉宜选用吸油量低且遮盖力强的金红石型钛白粉。

本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨，在印刷前，包括制备、运输、货架期时，需要隔绝阳光和紫外灯发出的紫外光，防止被紫外光照射，避免其中的引发剂在受到紫外光照射吸收能量而使其中的单体发生聚合反应。当需要使用UV浅色墨进行印刷时，UV浅色墨在进行印刷的过程中，紫外灯发出的紫外光照射在UV浅色墨上，激发UV浅色墨中的光引发剂产生自由基，从而促使聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯低聚物和单体发生聚合反应。其中，聚酯丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯低聚物能够增强印刷膜的耐磨性和柔韧性，单体能够快速发生聚合反应，光引发剂能够激发UV浅色墨在紫外光照射下发生聚合。而适量的分散剂、有机颜料以及钛白粉能够提供油墨良好的流动性及着色性。

进一步地，本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨的粒径为a，其中，0＜a≤5μm。

UV浅色墨的印刷效果与其中的粒径有关，当使用粒径过大的UV浅色墨印刷时会发生油墨转移不良，堵网纹辊的情况，因此，本发明将UV浅色墨的粒径控制在上述范围，从而有效地避免了油墨因转移不良，堵网纹辊情况的发生，有利于产生良好的印刷效果。

进一步地，本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨的粘度为η，着色力为β，其中，45s≤η≤60s，98％≤β≤100％。

由上述组成生成的本发明的UV浅色墨的粘度在45s-60s之间，着色力在98％-100％之间，粘度控处于上述范围有助于油墨良好的转移，当粘度过低时印刷品会出现印不实且会出现缩孔的现象，而当粘度过大时会供墨系统循环不好供墨不足，导致油墨不能良好的转移到印刷品上面；着色力处于上述范围有助于增强本发明UV浅色墨的着色强度，避免印刷品在印刷完成后由于外部环境，例如日照、摩擦等发生褪色，甚至脱离的风险。

本发明的UV胶印组合柔印(或联机柔印)UV浅色墨，其中，聚酯丙烯酸酯低聚物是通过已二酸、季戊四醇、二羟甲基丙酸和丙烯酸为原料合成，该聚酯丙烯酸酯低聚物具有无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性以及颜料湿润性好等优点，一般的，在本发明中可以优选为SR-600聚酯丙烯酸酯低聚物。

进一步地，所述丙烯酸酯低聚物为相对分子量较大，具有良好的保光保色性、耐水耐化学性、干燥快的热塑性丙烯酸树脂。该热塑性丙烯酸树脂在印刷成膜过程中不会发生进一步的交联反应。在本发明中，可以具体优选为DM-55热塑性丙烯酸树脂。

进一步地，本发明UV胶印组合柔印UV浅色墨所用的单体为丙烯酸酯单体。所述丙烯酸酯单体最好是选双官能团丙烯酸酯、多官能团丙烯酸酯中的一种或多种。

本发明UV胶印组合柔印UV浅色墨所用的双官能团丙烯酸酯可以是丙二醇类二丙烯酸酯，如二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)，如二缩三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)；也可以是其他二醇类二丙烯酸酯，如1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)；可以是带有杂环的甲醇丙烯酸酯，如三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯等。

本发明UV胶印组合柔印UV浅色墨所用的多官能团丙烯酸酯包括三官能度单体和多官能度单体，其中三官能度单体可以是乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，可以是丙氧化甘油三丙烯酸酯；多官能度单体可以是二季戊四醇五丙烯酸酯。

在本发明中，所述丙烯酸单体选自二缩三丙二醇二丙烯酸酯和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。

进一步地，本发明UV胶印组合柔印UV浅色墨中所用的光引发剂为紫外光引发剂，具体可以为TPO(二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷)、369(2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮)及一些大分子的光引发剂且必须符合烟包YQ/T34-2013关于引发剂的相关要求。

优选的，可以选择TPO作为本发明的光引发剂。

进一步地，本发明UV胶印组合柔印UV浅色墨所用的分散剂可以优选BYK168分散剂，有机颜料可以根据根据待印刷物的需要进行选择，通过对有机颜料的用量以及钛白粉的用量控制印刷颜色的深浅。

本发明还提供一种上述任意所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照质量百分含量，在搅拌条件下分别将2-3％分散剂、5-10％单体、5-10％有机颜料和0-20％钛白粉加入15-25％聚酯丙烯酸酯低聚物中并混合均匀，得到混合物；

(2)研磨所述混合物，得到色浆；

(3)将10-20％丙烯酸酯低聚物、10-30％单体以及3-5％光引发剂加入所述色浆中，混合均匀，得到所述UV浅色墨。

步骤(1)中，可以先将聚酯丙烯酸酯低聚物倒入料缸，在搅拌条件下分别加入分散剂、单体、有机颜料和钛白粉，然后继续搅拌直至混合均匀，得到混合物。

步骤(2)中，将上述步骤(1)中得到的混合物进行研磨，直至其中的颗粒的粒径小于等于5μm，得到色浆。具体的，可以利用三辊机进行上述研磨操作。

步骤(3)中，向上述色浆中加入丙烯酸酯低聚物、剩余单体以及光引发剂，搅拌均匀，从而制备得到本发明的UV浅色墨。

上述搅拌速度为600-800rpm，优选800rpm。

值得注意的是，本发明中制备UV浅色墨的单体是分步添加的，即步骤(1)添加一部分，步骤(3)添加剩余的单体。

本发明在制备UV胶印组合柔印UV浅色墨时完全是物理混合过程，其中并未发生任何化学反应，只有在需要使用UV浅色墨印刷时，才需要在印刷过程中利用紫外光照射该UV浅色墨，从而使UV浅色墨吸收能量进行聚合反应成膜。因此，在制备本发明的UV浅色墨时，需要对制备环境严格控制，尽量在隔离紫外光的条件下进行。

本发明还提供一种上述任一所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨在浅色印刷品的应用。

其中，浅色印刷品可以为烟包印刷、酒标印刷以及高档化妆品包装的印刷。其中，烟包印刷纸优选为转移金银卡纸。

本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨具有流动性好且对白卡纸遮盖率高而对光柱纸的透光率表现出色的特点，在其上印刷其他胶印颜色有良好的重涂性，大大减少了UV胶印过程调整水墨平衡的工时和机器损耗，有效替代并解决了胶印UV油墨印刷浅色墨时，因水墨平衡波动导致整版色差波动而出现废品的问题，能够对烟包、酒标及要求色差严格的印刷品进行精美印刷。

本发明的实施，至少具有如下优势：

(1)本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨采用无溶剂聚酯丙烯酸酯低聚物，添加有机颜料或加钛白粉，全过程没有有机溶剂，VOCs近似零排放，可以有效的保护环境。另外，聚酯丙烯酸酯低聚物体系能够增加油墨柔韧性及耐候性，接近胶印印刷的性能。

(2)本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨，在需要增强遮盖性时，可以通过有机颜料添加金红石型钛白粉和高效分散剂完成。金红石型钛白粉的粒径小、吸油量低并且遮盖好，与分散剂相互配合，提高了聚酯丙烯酸酯低聚物与钛白粉的相容性，提供了高效遮盖力，以用于白卡纸底材的遮盖。

(3)本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨，在需要更好地表现光柱纸的透光效果时，不需要添加钛白粉，只需添加透光性较好的有机颜料即可达到预期的透光目的。

(4)低损耗、节能。本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨，印刷实地无色差，改善了频繁调节胶印过程水墨平衡对机器的磨损和胶印印刷浅色实地色差波动导致废品率高的问题。

(5)高效率。本发明的UV胶印组合柔印UV浅色墨,采用柔性版印刷，制版效率高、费用低，生产效率亦可随印刷机UV灯功率提高而提高，即提高UV灯功率便可提高印刷速度。

(6)本发明的产品与制程，不含对人体造成危害的物质，车间无气味、无有毒气体，保证了工人的健康；终端消费者在刮掉油墨时接触刮下来的油墨粉末，不会产生健康危害。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

总之，本发明UV胶印组合柔印UV浅色墨，专用于UV胶印组合柔印包括联线柔印机座使用的柔性版印刷的UV浅色油墨。凡是用于UV胶印组合柔印包括联线柔印机座使用的柔性版印刷的UV浅色油墨，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的UV胶印组合柔印UV浅色墨按照质量百分含量包括如下组分：

制备方法：

(1)将25％聚酯丙烯酸酯低聚物倒入料缸，在800rpm搅拌下加入3％分散剂、10％单体、10％有机颜料及17％钛白粉，于800rpm搅拌均匀后，得到混合料；

(2)将所述的混合料研磨至粒径≤5μm，得到色浆；

(3)往色浆中加入20％丙烯酸酯低聚物、10％单体及5％光引发剂，800rpm搅拌均匀，即得到本实施的UV胶印组合柔印UV浅色墨。

对本实施例的UV浅色墨进行粘度、着色力检测，结果如下：

本实施例的UV浅色墨的粘度为50s，着色力为98％。

对本实施例的UV浅色墨进行如下重涂测试、耐折测试以及色差检测，结果如下：

重涂测试：在UV浅色墨上面印刷其它UV胶印色墨很好的还原了胶印颜色。

耐折测试：在UV浅色墨上印刷UV胶印颜色，再印UV丝印雪花等光油后对折不爆色。

色差检测：整版实地在D65光源下无差异。

实施例2

制备方法：

(1)将20％聚酯丙烯酸酯低聚物倒入料缸，在800rpm搅拌下加入2％分散剂、12％单体、10％有机颜料及17％钛白粉，于800rpm搅拌均匀后，得到混合料；

(2)将所述的混合料研磨至粒径≤5μm，得到色浆；

(3)往色浆中加入17％丙烯酸酯低聚物、9％单体及5％光引发剂，800rpm搅拌均匀，即得到本实施的UV胶印组合柔印UV浅色墨。

对本实施例的UV浅色墨进行粘度、着色力检测，结果如下：

本实施例的UV浅色墨的粘度为45s，着色力为98％。

色差检测：整版实地在D65光源下无差异。

实施例3

制备方法：

(1)将25％聚酯丙烯酸酯低聚物倒入料缸，在800rpm搅拌下加入3％分散剂、20％单体、8％有机颜料，于800rpm搅拌均匀后，得到混合料；

(2)将所述的混合料研磨至粒径≤5μm，得到色浆；

(3)往色浆中加入20.％丙烯酸酯低聚物、20％单体及4％光引发剂，800rpm搅拌均匀，即得到本实施的UV胶印组合柔印UV浅色墨。

对本实施例的UV浅色墨进行粘度、着色力检测，结果如下：

本实施例的UV浅色墨的粘度为55s，着色力为98％。

色差检测：整版实地在D65光源下无差异。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.本发明一种UV胶印组合柔印UV浅色墨，其特征在于，按照质量百分含量包括如下组分：聚酯丙烯酸酯低聚物15-25％，丙烯酸酯低聚物10-20％，单体20-40％，分散剂2-3％，光引发剂3-5％，有机颜料5-10％，钛白粉0-20％。

2.根据权利要求1所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨，其特征在于，所述UV浅色墨的粒径为a，其中，0＜a≤5μm。

3.根据权利要求1所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨，其特征在于，所述UV浅色墨的粘度为η，着色力为β，其中，45s≤η≤60s，98％≤β≤100％。

4.根据权利要求1所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物为热塑性丙烯酸树脂。

5.根据权利要求1所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨，其特征在于，所述单体为丙烯酸酯单体。

6.根据权利要求1所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨，其特征在于，所述丙烯酸单体选自二缩三丙二醇二丙烯酸酯和乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或两种。

7.权利要求1-6任一所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)按照质量百分含量，在搅拌条件下分别将2-3％分散剂、5-10％单体、5-10％有机颜料和0-20％钛白粉加入15-25％聚酯丙烯酸酯低聚物中并混合均匀，得到混合物；

2)研磨所述混合物，得到色浆；

3)将10-20％丙烯酸酯低聚物、10-30％单体以及3-5％光引发剂加入所述色浆中，混合均匀，得到所述UV浅色墨。

8.根据权利要求7所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨的制备方法，其特征在于，所述色浆的粒度为b，0＜b≤5μm。

9.根据权利要求7所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨的制备方法，其特征在于，所述搅拌的速度为600-800rpm。

10.权利要求1-6任一所述的UV胶印组合柔印UV浅色墨在浅色印刷品的应用。