CN108059873A - 一种可丝印的凸印连线uv光油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可丝印的凸印连线UV光油及其制备方法，解决了固化剂固化型油墨对固化剂的把控较难，固化剂过多或过少都不利于油墨固化成型的问题，其技术方案要点是一种可丝印的凸印连线UV光油，其中各组分按照重量份数配比为：紫外光固化丙烯酸类树脂250‑350份、稀释剂450‑550份、光引发剂5‑30份、光敏增感剂5‑30份、有机硅消泡剂20‑30份、有机硅流平剂15‑25份，通过紫外固化代替固化剂型固化，在印刷过程中，无须工人手工添加固化剂，方便了印刷过程。

Description

一种可丝印的凸印连线UV光油及其制备方法

技术领域

本发明涉及印刷技术，特别涉及一种可丝印的凸印连线UV光油及其制备方法。

背景技术

在日化用品的标签印刷工艺中，为突出标题吸引消费者的注意，标签广泛使用丝印工艺和上光油工艺。上光油的作用是增加丝印油墨的耐摩擦性能，保护表面，提高光泽度。

一般的光油均如申请公开号为CN104861775A的发明公开的一种用于PET膜凹印免处理磨砂光油油墨所示，由光油、稀释剂和固化剂组成。通过固化剂和光油混合使光油发生固化，达到上光油的目的。但是一般操作过程中，工人对固化剂和光油的配比把握较差，当固化剂过多时会导致光油的柔韧性降低；当固化剂过少时，则会导致光油无法固化。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可丝印的凸印连线UV光油，在印刷过程中，无须工人手工添加固化剂，方便了印刷过程。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种可丝印的凸印连线UV光油，其中各组分按照重量份数配比为：紫外光固化丙烯酸类树脂250-350份、稀释剂450-550份、光引发剂5-30份、光敏增感剂5-30份、有机硅消泡剂20-30份、有机硅流平剂15-25份。

通过采用上述技术方案，紫外光固化丙烯酸类树脂通过光引发剂能够发生固化，无须额外添加固化剂，固化速度快，且相较于固化剂固化，固化交联更加均匀；光敏增感剂能够促进光引发剂对紫外光固化丙烯酸类树脂的固化速率，缩短固化时间；稀释剂的添加能够降低紫外光固化丙烯酸类树脂的体系粘度，提高加工性能，方便加工；有机硅消泡剂和有机硅流平剂分别用于消泡和改善流平性能，进一步提高加工性能，同时，有机硅能够与紫外光固化丙烯酸类树脂反应，使UV光油表面形成有雪花般晶莹剔透的纹理质感，进一步提高印刷制品对消费者的吸引力。

作为优选，紫外光固化丙烯酸类树脂为丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸氨基甲酸酯的其中三种或者三种以上。

通过采用上述技术方案，丙烯酸树脂具有活性基团，可以反应增加交联程度；环氧丙烯酸酯具有环氧树脂的优良特性，但是固化过程不像环氧树脂那样烦琐，通过光固化法便能进行固化，它具有优异的耐水性、耐热水性、耐药物性、粘结性、韧性；聚酯丙烯酸酯具有低粘度的特点，柔韧性优良且膜收缩较低；丙烯酸丁酯作为软单体赋予树脂一定的柔韧性和延伸性；甲基丙烯酸甲酯作为硬单体能够提高共聚物树脂的硬度和拉伸强度；丙烯酸氨基甲酸酯的附着力较聚酯丙烯酸酯更佳，柔性好，硬度髙，耐化学品特性好，对颜料润湿性很好，固化后的油墨光亮度髙。

作为优选，紫外光固化丙烯酸树脂由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯按照质量比为3:2:1:1混合而成。

通过采用上述技术方案，在上述配方体系下，以丙烯酸丁酯做为软单体、甲基丙烯酸甲酯作为硬单体，通过环氧丙烯酸酯提高UV光油的硬度和刚度，使其耐磨性提升，再通过聚酯丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯复配降低体系的粘度，改善加工性能，还能够起到增韧效果，弥补环氧丙烯酸酯韧性不足的缺点；同时由于聚酯丙烯酸酯膜收缩较低的特点，能够减少由有机硅消泡剂和有机硅流平剂造成的缩孔现象。

作为优选，稀释剂由水性聚酯、聚乙二醇、苯基缩水甘油醚、双官能团活性稀释剂按照质量比为2:1:1:1混合而成。

通过采用上述技术方案，水性聚酯和聚酯丙烯酸酯能够提高体系的分散性，进一步提高加工性能，同时参与反应在紫外固化下与紫外光固化丙烯酸树脂发生交联，进一步提高韧性，减少发脆；聚乙二醇兼具亲水性和柔软性，既可以提升体系的韧性又能够提高分散性，进一步改善加工性能；苯基缩水甘油醚作为环氧丙烯酸酯的活性稀释剂能够参与反应，提高耐温性；双官能团活性稀释剂固化速度比单官能团的稀释剂快，成膜交联密度增加，同时仍保持良好的稀释性。另外，随着官能团的增加，分子量增大，因而其挥发性较小，气味较低。

作为优选，双官能团活性稀释剂选为1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯的其中一种或者一种以上。

通过采用上述技术方案，1，6-己二醇双丙烯酸酯是一种低黏度的双官能团活性稀释剂，具有强稀释能力和极好的附着力，溶解能力好，反应速度快；二缩丙二醇双丙烯酸酯和三缩丙二醇双丙烯酸酯均是低黏度、高稀释性的活性稀释剂，三缩丙二醇双丙烯酸酯多一个丙氧基，具有较佳的柔韧性；二缩丙二醇双丙烯酸酯兼具1，6-己二醇双丙烯酸酯的快速固化三缩丙二醇双丙烯酸酯的柔韧性，其固化速度比1，6-己二醇双丙烯酸酯快。

作为优选，光引发剂由丙烯碳酸酯、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐、1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]按照质量比为3：2：1混合而成。

通过采用上述技术方案，丙烯碳酸酯为极性溶液，有优良的粘接性能，与树脂体系的结合强度较高，且可承受较恶劣的光，在光固化过程中，对被印刷的制品和光油起到保护效果，减少黄变；4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐能够用于引发的环氧或环氧丙烷基固化体系；1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]对氧的阻聚作用低敏感，固化后具有低挥发且低气味的特点，与4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐复配能够进一步提高固化速度和树脂的交联度，提高固化后光油的表面性能。

作为优选，光敏增感剂为三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二正乙胺的其中一种。

通过采用上述技术方案，胺类光敏剂自身并不吸收辐射能，也不引发聚合，但是能够降低氧对表面的抑制作用，同时对光引发剂能够提供有实效的固化速率。

作为优选，有机硅消泡剂为有机硅丙烯酸酯和蜡粉按照质量比为1:1混合而成。

通过采用上述技术方案，蜡粉的添加会浮在表面形成保护层，隔绝氧的作用，同时能够抑制光油的光泽度，使其表面的雪花效果更加明显；有机硅丙烯酸酯在消泡的同时，能够与丙烯酸类树脂发生交联，使光油具有耐高温、耐候和抗氧化性的特点，通过提升树脂的抗氧化性，能够进一步保护树脂以及被印刷制品，避免在紫外固化下发生提前老化或者黄变。

作为优选，有机硅流平剂为丙烯酸酯改性聚二甲基硅氧烷。

通过采用上述技术方案，丙烯酸酯基团能够与树脂基料反应将丙烯酸酯改性聚二甲基硅氧烷固定在涂料表面上，由于其丙烯酸酯官能基故适宜于所有紫外线反应系统从而避免聚二甲基硅氧烷变性，同时能够改善涂膜的表面性能，减少灰尘粘连。

本发明的第二个目的是提供一种可丝印的凸印连线UV光油的制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种可丝印的凸印连线UV光油的制备方法，包括有以下步骤：

Step1，按照比例将紫外光固化丙烯酸类树脂、稀释剂加入高混机中，以1000-1500r/min的转速搅拌至无颗粒；

Step2，将光引发剂、光敏增感剂、有机硅消泡剂、有机硅流平剂加入Step1中继续搅拌至混合均匀；

Step3，用三辊机研磨至细度达到15μm以下，800-1000r/min继续搅拌2～3min，即得UV光油。

通过采用上述技术方案，搅拌至无颗粒可以提高体系分散均匀，有利于后期的固化均匀。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、该可丝印的凸印连线UV光油通过紫外固化代替固化剂型固化，在印刷过程中，无须工人手工添加固化剂，方便了印刷过程；

2、该可丝印的凸印连线UV光油通过水性聚酯、聚乙二醇和聚酯丙烯酸酯能够提高体系的分散性，弥补环氧丙烯酸酯粘度过大的缺点，提高加工性能，同时参与反应在紫外固化下与紫外光固化丙烯酸树脂发生交联，进一步提高韧性，弥补环氧丙烯酸酯脆性过大的缺陷；

3、双官能团活性稀释剂固化速度比单官能团的稀释剂快，成膜交联密度增加，同时仍保持良好的稀释性，其挥发性较小，气味较低，减少了气味对的环境污染。

具体实施方式

实施例1a

一种可丝印的凸印连线UV光油的制备方法，包括有以下步骤：

Step1，将紫外光固化丙烯酸类树脂350份、稀释剂450份加入高混机中，以1000-1500r/min的转速搅拌至无颗粒；

Step2将光引发剂5份、光敏增感剂5份、有机硅消泡剂20份、有机硅流平剂15份加入Step1中继续搅拌至混合均匀；

Step3，用三辊机研磨至细度达到15μm以下，800-1000r/min继续搅拌2～3min，即得UV光油。

其中，紫外光固化丙烯酸类树脂选为丙烯酸树脂、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯按照质量比为1:3:3混合而成；

稀释剂由水性聚酯、聚乙二醇、苯基缩水甘油醚、双官能团活性稀释剂按照质量比为2:1:1:1混合而成；双官能团活性稀释剂选为1，6-己二醇双丙烯酸酯；

光引发剂由丙烯碳酸酯、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐、1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]按照质量比为3：2：1混合而成；

光敏增感剂选为三乙醇胺；

有机硅消泡剂为有机硅丙烯酸酯和蜡粉按照质量比为1:1混合而成；

有机硅流平剂选为丙烯酸酯改性聚二甲基硅氧烷；

实施例1b-实施例1f与实施例1a的制备方法大致相同，其区别仅在于组分的具体选择以及含量不同，具体组分及组分含量见下表：

按照实施例1a-实施例1f所指示的制备方法制得6组光油产品，并以市售的环氧型光油和聚酯型光油分别作为对比例1a和对比例1b。

以市售裱有白色PE不干胶层的纸板作为基板，将实施例1a-实施例1f、对比例1a、对比例1b的光油产品分别涂覆在基板表面，在紫外光下照射使光油固化后，进行以下测试：

(1)附着力测试：

Step1，用美工刀将涂覆中心区域分割成3x3mm的小格子，共计100格作为测试区域，基板在测试区域以外同样涂覆有相同的光油产品；

Step2，将3M800测试胶带紧粘在测试区域，并完全盖住整个测试区域，同时，胶带超出测试区域部分粘在光油产品上；

Step3，等待5min后，与裱有白色PE不干胶层的纸板呈45°角撕下胶带，重复3次；

Step4，读出脱油的格子数量，脱油面积占格子50％以上视为1格；

Step5，在基板表面重复5次，计算脱油的平均格数。

(2)耐摩擦测试：

Step1，将2H中华铅笔的笔尖磨平，将笔尖的平面与裱有白色PE不干胶层的纸板呈45°斜角，反复推划400次；

Step2，用橡皮擦去铅笔痕迹后，观察表面是否有划痕，若光油表面有划痕，则记为光油表面划痕；若光油完全磨损，裱有白色PE不干胶层的纸板表面出现划痕，则记为裱有白色PE不干胶层的纸板表面存在划痕。

(3)耐酒精测试：

Step1，将2H中华铅笔的笔尖磨平，并在笔尖表面包覆浸透98％工业酒精的棉布，用弹性绳扎紧，将笔尖的平面与裱有白色PE不干胶层的纸板呈45°斜角，反复推划200次；

Step2，用橡皮擦去铅笔痕迹后，观察表面是否有划痕，若光油表面有划痕或者脱落，则记为光油表面损坏；若光油完全磨损，裱有白色PE不干胶层的纸板表面出现划痕，则记为裱有白色PE不干胶层的纸板表面存在划痕；同时，切割裱有白色PE不干胶层的纸板，观察裱有白色PE不干胶层的纸板的截面，观察酒精是否浸透到裱有白色PE不干胶层的纸板内部。

(4)抗冲击强度：

Step1，将未涂覆光油的裱有白色PE不干胶层的纸板放置在地面上，用50g钢珠从50cm高度自由下落；

Step2，更换未涂覆光油的裱有白色PE不干胶层的纸板，重复Step1共计10次；

Step3，若10次中裱有白色PE不干胶层的纸板表面10次出现破损，则下降钢珠下落的高度，若10次中裱有白色PE不干胶层的纸板表面出现0～6次破损，则上提高度；若10次中裱有白色PE不干胶层的纸板表面出现7～9次破损，则以该高度作为实验高度；

Step4，确定试验高度后将基板放置在地面上，用50g钢珠从该高度自由下落；

Step5，更换基板，重复Step4共计10次；

step6，记录纸板破损和光油破损的数量，其中纸板破损和光油破损的数量并不干涉；

其中，本次实验，在实验高度下，裱有白色PE不干胶层的纸板破损8次。

测试结果见下表：

综上，该UV光油有着与固化剂固化型环氧丙烯酸酯类光油相媲美的附着力以及耐磨性，不易脱落，能够对裱有白色PE不干胶层的纸板起到较长时间的保护作用；同时，通过增韧改性环氧丙烯酸酯，能够获得较高的冲击强度，提高UV光油的韧性，从而提高粘接强度，进一步提高了附着效果；

当该UV光油涂覆在印刷有油墨的裱有白色PE不干胶层的纸板表面时，能够对油墨起到保护作用，避免油墨脱落，使得印刷有油墨的裱有白色PE不干胶层的纸板在存放较长时间后仍然能够具有鲜亮的色彩，避免了存放较长时间的裱有白色PE不干胶层的纸板外包装盒由于油墨褪色导致无法吸引消费者而被丢弃，避免了裱有白色PE不干胶层的纸板资源的浪费，保护了环境。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，其中各组分按照重量份数配比为：紫外光固化丙烯酸类树脂250-350份、稀释剂450-550份、光引发剂5-30份、光敏增感剂5-30份、有机硅消泡剂20-30份、有机硅流平剂15-25份。

2.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，紫外光固化丙烯酸类树脂为丙烯酸树脂、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸氨基甲酸酯的其中三种或者三种以上。

3.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，紫外光固化丙烯酸树脂由丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯按照质量比为3:2:1:1混合而成。

4.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，稀释剂由水性聚酯、聚乙二醇、苯基缩水甘油醚、双官能团活性稀释剂按照质量比为2:1:1:1混合而成。

5.根据权利要求4所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，双官能团活性稀释剂选为1，6-己二醇双丙烯酸酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯的其中一种或者一种以上。

6.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，光引发剂由丙烯碳酸酯、4-异丁基苯基-4'-甲基苯基碘六氟磷酸盐、1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]按照质量比为3：2：1混合而成。

7.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，光敏增感剂为三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二正乙胺的其中一种。

8.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，有机硅消泡剂为有机硅丙烯酸酯和蜡粉按照质量比为1:1混合而成。

9.根据权利要求1所述的一种可丝印的凸印连线UV光油，其特征在于，有机硅流平剂为丙烯酸酯改性聚二甲基硅氧烷。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种可丝印的凸印连线UV光油的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：

Step1，按照比例将紫外光固化丙烯酸类树脂、稀释剂加入高混机中，以1000-1500r/min的转速搅拌至无颗粒；

Step2，将光引发剂、光敏增感剂、有机硅消泡剂、有机硅流平剂加入Step1中继续搅拌至混合均匀；

Step3，用三辊机研磨至细度达到15μm以下，800-1000r/min继续搅拌2~3min，即得UV光油。