CN108299944A - 一种快速固化uv油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油墨技术领域，尤其涉及一种快速固化UV油墨，包括以下重量百分比的组分：7‑8官能团的丙烯酸树脂30‑60％；松香树脂5‑10％；单体10‑40％；填充料5‑10％；光引发剂5‑15％；颜料5‑20％；蜡粉0.5‑3％；活性胺2‑10％；气相纳米二氧化硅0.5‑2％；助剂1.0‑5％。总之，本发明通过双重引发剂、7‑8官能团的丙烯酸树脂和活性胺以及其他组分的协同配合，能够得到快速固化的UV油墨，并且油墨表层及内层同时能接受光子发生交联反应，同时固化。
Description
技术领域
本发明属于油墨技术领域，尤其涉及一种快速固化UV油墨。
背景技术
UV油墨作为一种高效、环保的油墨，目前广泛应用于印刷包装行业，随着高速印刷技术的不断提高，现代胶印印刷速度可达到15000张/小时以上，因此，现代印刷技术对普通UV油墨在固化速度方面的要求也越来越高。这是因为，普通的UV油墨在15000张/小时以上高速印刷后往往达不到完成固化，或表面固化而墨深层未完全固化，从而造成粘污、刮花等印刷质量问题。为了更好地提高印刷质量，降低印刷耗能，研制高速度墨表层与深层同时固化的UV油墨，能大大提高在高速印刷条件下印刷品的质量，同时减少印刷耗能，从而达到减低印刷生产成本目的。
有鉴于此，本发明旨在提供一种快速固化UV油墨，其在印刷过程中油墨表层与油墨内层同时进行交联固化反应，达到油墨表层与内层同时发生固化干燥的效果。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种快速固化UV油墨，其在印刷过程中油墨表层与油墨内层同时进行交联固化反应，达到油墨表层与内层同时发生固化干燥的效果。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种快速固化UV油墨，包括以下重量百分比的组分：
7-8官能团的丙烯酸树脂 30-60％；
松香树脂 5-10％；
单体 10-40％；
填充料 5-10％；
光引发剂 5-15％；
颜料 10-20％；
蜡粉 0.5-3％；
活性胺 2-10％；
气相纳米二氧化硅 0.5-2％；
助剂 1.0-5％。
7-8官能团的丙烯酸树脂带有多个官能团，能提供更多官能团能发生交联反应，提高UV油墨的固化速度。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，包括以下重量百分比的组分：
7-8官能团的丙烯酸树脂 40-45％；
松香树脂 6-9％；
单体 12-35％；
填充料 6-9％；
光引发剂 6-10％；
颜料 12-17％；
蜡粉 1-2.5％；
活性胺 4-8％；
气相纳米二氧化硅 1-1.5％；
助剂 1.5-3％。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸异辛酯中的至少两种。这些酯类树脂属于丙烯酸树脂类，7-8官能团的丙烯酸树脂带有多官能团能多方位发生交联反应，提高UV油墨的固化速度，是制备快速固化UV油墨的基础。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述单体为TMPTA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、HDDA(1,6-己二醇二丙烯酸酯)、TPGDA(二缩三丙二醇二丙烯酯)、PET3A(季戊四醇三丙烯酸酯)、G3POTA(丙氧化甘油三丙烯酸酯)和TMPTMA(三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯)中的至少两种。单体是UV油墨中的基本成分，主要作用是与丙烯酸树脂发生交联反应，成膜。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述填充料为轻质碳酸钙和硫酸钡中的至少一种。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述光引发剂为深层固化引发剂和表层固化引发剂的混合物，所述深层固化引发剂为过双(2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦)，酰基膦氧化物和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中至少一种，所述表层固化引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和过氧化二叔丁基中的至少一种。深层引发剂及内层引发剂协同作用共同引发uv油墨固化，大大提高uv油墨固化速度。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述蜡粉为聚四氟乙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述助剂为稳定剂、流平剂、消泡剂和基材润湿剂中的至少一种。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，所述稳定剂为对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对甲氧基苯酚、2，6－二叔丁基甲苯酚中的至少一种；所述流平剂为醋酸-丁酸纤维素和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述消泡剂为甘油三羟基聚醚和磷酸三丁酯中的至少一种；所述基材润湿剂为有机硅表面活性剂和/或非离子表面活性剂。
作为本发明快速固化UV油墨的一种改进，其制备方法为：将各组分加入容器中，在转速400-1500转/小时的高速搅拌分散机中搅拌2-8小时，将搅拌完成后的油墨通过三辊研磨机研磨3-6次，使油墨细度小于10微米，即得到快速固化UV油墨。
相对于现有技术，本发明至少具有如下有益效果：
(1)本发明采用7-8官能团(多官能团)的丙烯酸树脂作为连接料，在光引发剂的作用下与单体发生高密度、多方位的交联反应，有效提高了UV油墨的固化速度。
(2)本发明采用双组份的光引发剂，在紫外光的作用下，油墨表层及内层同时能接受光子发生交联反应，同时固化，避免了油墨表层固化而内层还没固化的所造成油墨的印刷质量问题；
(3)本发明采用活性胺能提高树脂反应的活度，多官能团丙烯酸树脂的交联密度高，油墨附着力高，能适用多种覆膜纸的印刷。
(4)本发明快速固化UV油墨固化速度快，能适用于12000张/小时-18000张/小时的印刷速度，大大减少印刷能耗，提高印刷效率。
也就是说，本发明以7-8官能团的丙烯酸树脂作为UV油墨的连接料，是油墨固化的基础，多官能团丙烯酸树脂与丙烯酸单体在光引发剂的作用下发生多方位的交联反应，大大提高了油墨的固化速度。由于油墨中颜料及填充料对紫外光有折射的作用，这影响了UV油墨中光引发剂对紫外光的吸收，故降低了UV油墨的固化速度或需要更多的光能量才能达到快速的固化，本发明设计新型的双组份光引发剂组合，通过墨层深层及表层同时固化作用，使UV油墨印刷后能在更少的紫外光能量下快速固化，达到低耗的效果。具体而言，双组份光引发剂主要同时协同引发油墨表层及内层发生交联固化，达到快速固化干燥的目的，避免单一固化时需纵向反应固化的问题，提高了固化速度。
总之，本发明通过双重引发剂、7-8官能团的丙烯酸树脂和活性胺以及其他组分的协同配合，能够得到快速固化的UV油墨，并且油墨表层及内层同时能接受光子发生交联反应，同时固化，避免了油墨表层固化而内层还没固化的所造成油墨的印刷质量问题。实践表明：本发明的油墨在大型印刷机上印刷固化速度可达15000张以上，比市面普通UV油墨快20％以上。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种快速固化UV油墨，包括以下重量百分比的组分：
7-8多官能团的聚酯丙烯酸树脂10％；
7-8多官能团环氧丙烯酸树脂20％；
7-8多官能团聚氨酯丙烯酸树脂15％；
松香树脂 6％；
单体TMPTA 6％；
单体HDDA 8％；
填充料轻质碳酸钙 5.5％；
过双(2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦) 2.5％；
酰基膦氧化物 2.5％；
1-羟基环己基苯基甲酮 2.5％
颜料 15％；
蜡粉聚四氟乙烯蜡 1％；
活性胺 2.5％；
气相纳米二氧化硅 1％；
消泡剂甘油三羟基聚醚 0.5％；
基材润湿剂有机硅表面活性剂 0.5％；
流平剂醋酸-丁酸纤维素 0.5％；
稳定剂对苯二酚 1％。
其制备方法为：
按重量份称取7-8官能团的聚酯丙烯酸树脂、7-8多官能团环氧丙烯酸树脂、7-8多官能团聚氨酯丙烯酸树脂、松香树脂、单体TMPTA、单体HDDA、蜡粉、气相纳米二氧化硅、活性胺、填充料加入于高速搅拌分散机中，在400转/小时速度下，搅拌30min，提高搅拌速度至800转/小时，搅拌120min，继续加入颜料、过双(2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦)、酰基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、分散剂、消泡剂、基材润湿剂、流平剂和稳定剂，保持搅拌速度为800转/小时，搅拌120min，将搅拌完成的油墨进行三辊研磨3-5遍，使油墨细度小于10μm，得到新型快速固化UV油墨。
实施例2
本实施例提供的一种快速固化UV油墨，包括以下重量百分比的组分：
7-8多官能团的聚酯丙烯酸树脂20％；
7-8多官能团丙烯酸异戊酯8％；
7-8多官能团丙烯酸己酯10％；
松香树脂 8％；
单体TMPTA 10％；
单体TPGDA 10％；
填充料硫酸钡 7％；
过双(2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦) 2％；
2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮 2％；
1-羟基环己基苯基甲酮 2％
颜料 12％；
蜡粉聚乙烯蜡 1.5％；
活性胺 4％；
气相纳米二氧化硅 1.2％；
消泡剂磷酸三丁酯 0.6％；
基材润湿剂非离子表面活性剂 0.6％；
流平剂聚二甲基硅氧烷 0.6％；
稳定剂对甲氧基苯酚0.5％。
其制备方法为：
按重量份称取7-8官能团的聚酯丙烯酸树脂、7-8多官能团丙烯酸异戊酯、7-8多官能团丙烯酸己酯、松香树脂、单体TMPTA、单体TPGDA、蜡粉、气相纳米二氧化硅、活性胺、填充料加入于高速搅拌分散机中，在500转/小时速度下，搅拌60min，提高搅拌速度至900转/小时，搅拌180min，继续加入颜料、过双(2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦)、氧化苯甲酰、过氧化十二酰、分散剂、消泡剂、基材润湿剂、流平剂和稳定剂，保持搅拌速度为900转/小时，搅拌180min，将搅拌完成的油墨进行三辊研磨3-5遍，使油墨细度小于10μm，得到新型快速固化UV油墨。
实施例3
本实施例提供的一种快速固化UV油墨，包括以下重量百分比的组分：
7-8多官能团的聚氨酯丙烯酸酯 15％；
7-8多官能团聚酯丙烯酸酯 8％；
7-8多官能团丙烯酸丁酯 8％；
松香树脂 7％；
单体PET3A 15％；
单体G3POTA 9％；
填充料硫酸钡 7.4％；
2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯 3％；
1-羟基环己基苯基甲酮 3％；
过氧化二叔丁基 3％
颜料 13％；
蜡粉聚乙烯蜡 0.8％；
活性胺 5％；
气相纳米二氧化硅 0.8％；
消泡剂磷酸三丁酯 0.7％；
基材润湿剂有机硅表面活性剂 0.3％；
流平剂聚二甲基硅氧烷 0.4％；
稳定剂2，6－二叔丁基甲苯酚 0.6％。
其制备方法为：
按重量份称取7-8官能团的聚氨酯丙烯酸酯、7-8多官能团聚酯丙烯酸酯、7-8多官能团丙烯酸丁酯、松香树脂、单体PET3A、单体G3POTA、蜡粉、气相纳米二氧化硅、活性胺、填充料加入于高速搅拌分散机中，在600转/小时速度下，搅拌90min，提高搅拌速度至1000转/小时，搅拌150min，继续加入颜料、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、氧化苯甲酰、过氧化二叔丁基、分散剂、消泡剂、基材润湿剂、流平剂和稳定剂，保持搅拌速度为1000转/小时，搅拌210min，将搅拌完成的油墨进行三辊研磨3-5遍，使油墨细度小于10μm，得到新型快速固化UV油墨。
实践表明，实施例1至3的UV油墨能够实现快速固化(固化速度为15000张/小时以上)，并且油墨表层及内层同时能接受光子发生交联反应，同时固化，避免了油墨表层固化而内层还没固化的所造成油墨的印刷质量问题。UV油墨未彻底固化会出现指印，粘手等质量问题。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。例如，在纸和全生物降解膜之间设置薄薄的一层胶层，以形成全生物降解复合材料也属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种快速固化UV油墨，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
7-8官能团的丙烯酸树脂 30-60％；
松香树脂 5-10％；
单体 10-40％；
填充料 5-10％；
光引发剂 5-15％；
颜料 5-20％；
蜡粉 0.5-3％；
活性胺 2-10％；
气相纳米二氧化硅 0.5-2％；
助剂 1.0-5％。
2.根据权利要求1所述的快速固化UV油墨，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：
7-8官能团的丙烯酸树脂 40-45％；
松香树脂 6-9％；
单体 12-35％；
填充料 6-9％；
光引发剂 6-10％；
颜料 10-17％；
蜡粉 1-2.5％；
活性胺 4-8％；
气相纳米二氧化硅 1-1.5％；
助剂 1.5-3％。
3.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述丙烯酸树脂为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯和丙烯酸异辛酯中的至少两种。
4.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述单体为TMPTA、HDDA、TPGDA、PET3A、G3POTA和TMPTMA中的至少两种。
5.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述填充料为轻质碳酸钙和硫酸钡中的至少一种。
6.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述光引发剂为深层固化引发剂和表层固化引发剂的混合物，所述深层固化引发剂为过双(2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦)，酰基膦氧化物和2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中至少一种，所述表层固化引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和过氧化二叔丁基中的至少一种。
7.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述蜡粉为聚四氟乙烯蜡、聚乙烯蜡中的一种。
8.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述助剂为稳定剂、流平剂、消泡剂和基材润湿剂中的至少一种。
9.根据权利要求9所述的快速固化UV油墨，其特征在于，所述稳定剂为对苯二酚、对苯醌、甲基氢醌、对甲氧基苯酚、2，6－二叔丁基甲苯酚中的至少一种；所述流平剂为醋酸-丁酸纤维素和聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述消泡剂为甘油三羟基聚醚和磷酸三丁酯中的至少一种；所述基材润湿剂为有机硅表面活性剂和/或非离子表面活性剂。
10.根据权利要求1或2所述的快速固化UV油墨，其特征在于，其制备方法为：将各组分加入容器中，在转速400-1500转/小时的高速搅拌分散机中搅拌2-8小时，将搅拌完成后的油墨通过三辊研磨机研磨3-6次，使油墨细度小于10微米，即得到快速固化UV油墨。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180720 |