CN109096841B - 一种紫外光固化数码印刷光油及其制备方法和应用 - Google Patents

一种紫外光固化数码印刷光油及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，公开了一种紫外光固化数码印刷光油，包括如下质量百分比组分：改性丙烯酸树脂40‑60%；新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯5‑15%；二缩三丙二醇二丙烯酯10‑15%；改性胺助引发剂10‑12%；光引发剂组合8‑12%；助剂1‑2%。本发明还公开了其制备方法和应用。本发明的光油具有优异的附着力和耐候性。

Description

一种紫外光固化数码印刷光油及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种紫外光固化数码印刷光油及其制备方法和应用。
背景技术
数码印刷是将电脑文件直接印刷在纸张上，有别于传统印刷繁琐的工艺过程的一种全新印刷方式。它的特点:一张起印，无需制版，立等可取，即时纠错，可变印刷，按需印刷。数码印刷是在打印技术基础上发展起来的一种综合技术，以电子文本为载体，通过网络传递给数码印刷设备，实现直接印刷。印刷生产流程中无版和信息可变是最大特征，涵盖印刷、电子、计算机、网络、通信等多种技术领域。
由于数码油墨印刷之后后工序如果不加以保护的话存在不耐摩擦，不耐高温，为了提高生产效率等，所以需要在印刷一层保护光油，此保护光油与传统的UV光油相比差别巨大，存在诸多技术难点：
1、由于数码印刷底材的多样化，需要超级好的附着力以适应底材的多样化需求
2、耐黄变性优异
3、由于数码印刷产品诸如照片相册类，人体会长期直接接触，所以要求固化后没有气味，环保，对人体无任何副作用
4、耐100度高温层压30分钟无反粘现象（制作相册需要层压）
5、表面张力大于42达英值，否则部分产品后工序黏贴玻璃会造成大量废品
6、由于数码印刷油墨通常具有很低的表面张力，所以要求数码印刷光油流平及平滑性能要很好，这样才能满足印刷需求
7、光油的干燥很慢，同时需要通过耐摩擦测试仪200次，这也是一大技术难点（通常UV光油干燥越慢硬度越差，耐摩擦性能更难达到要求）
8、环保，对人体无刺激性反应
因此需寻求一种满足上述要求的紫外光固化数码印刷用光油，以满足迫切需要的数码印刷需求
发明内容
本发明的目的在于提供一种的紫外光固化数码印刷光油。
一种紫外光固化数码印刷光油，包括如下质量百分比组分：
改性丙烯酸树脂40-60%；
新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯5-15%；新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯优选台湾长兴化学工业（广东）有限公司的EM2251-TF，其不含甲苯溶剂。
二缩三丙二醇二丙烯酯10-15%；二缩三丙二醇二丙烯酯优选台湾长兴化学工业（广东）有限公司的TPGDA。
改性胺助引发剂10-12%；
光引发剂组合8-12%；
助剂1-2%。
进一步的，改性丙烯酸树脂为改性二官能度丙烯酸树脂。更进一步的，改性二官能度丙烯酸树脂为肇庆宝骏化工的2013。
进一步的，改性胺助剂为不黄变胺助引发剂。更进一步的，改性胺助剂为肇庆宝骏化工的8000型不黄变胺助引发剂。
进一步的，光引发剂组合包括TPO引发剂和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮。这两种引发剂在油墨固化后的基本无气味残留。
进一步的，助剂包括有机硅消泡剂和有机硅流平剂。有机硅流平剂和有机硅消泡剂可提高印刷品的流平性和防止高速印刷时容易起泡等的不良。
一种紫外光固化数码印刷光油的制备方法，包括如下步骤：
S1.加入新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入改性丙烯酸树脂，光引发剂组合,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至25度左右后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯，改性胺助引发剂，混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度≤10um，降温至20-25摄氏度后再进行下一步；
S3.再降低转速到600～800转/分钟，加入助剂，搅拌10～20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
紫外光固化数码印刷光油在数码印刷上的应用。特别地，本发明所述紫外光固化数码印刷用光油适用于包装盒、挂历、台历、手提袋、精美画册、样本、宣传册、海报、激光防伪标、不干胶、商标等各种印刷保护性上光。
本发明的紫外光固化数码印刷光油选用二官能度特殊改性丙烯酸树脂为主体树脂，能赋予本发明紫外光固化数码印刷用光油优异的附着力和耐性，因此可以体现较好的多用途效果和广泛的应用性；
1）新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯和二缩三丙二醇二丙烯酯固化时收缩性低，可提高油墨对各种需要数码印刷材料的附着力，同时能够降低体系粘度，并且选用无苯型单体，降低气味，降低苯类溶剂的危害性，提高环保标准，可以达到烟包包装行业VOC最新标准，欧盟EN71Part3、RoHS等标准；
2）同时采用TPO和大分子光引发剂，利用这两种光引发剂的协同作用可确保UV交联过程快速、高效，低气味；适合胶印联机100～120米/分钟的高速印刷速度；
3）特殊改性不黄变胺助引发剂的加入，极大的提升光油的干燥效率，同时对黄变没有影响，保证了光油印刷满足高速印刷需求，后工序测试要求也同时得到保障。
4）不需加入有机溶剂，由于在整个配方中都没有酮类、苯类、酯类、醇类等有机溶剂，所以在施工过程中就不存在有机溶剂的排放，达到环保要求。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明紫外光固化数码印刷光油作进一步详细描述。
实施例和对比例所用原料型号如下：
特殊改性丙烯酸树脂为肇庆宝骏化工的2013；
新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的EM2251-TF；
二缩三丙二醇二丙烯酯为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的TPGDA；
特殊改性不黄变胺助引发剂为肇庆宝骏化工的8000型不黄变胺助引发剂；
助剂中消泡剂为DOW CORNING 163光固化和辐射固化的消泡剂，助剂中流平剂为BYK333;其他未特别指明型号的均为普通市售产品，在其他实施例中还可加入本领域常规的助剂如香精等。
实施例1
S1. 加入新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯15公斤，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入特殊改性丙烯酸树脂45公斤，加入TPO引发剂1公斤和大分子光引发剂7公斤，,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至25度左右后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯12公斤, 特殊改性不黄变胺助引发剂12公斤,混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度合格，降温至20-25摄氏度后再进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入有机硅消泡剂0.5公斤和有机硅流平剂1公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
实施例2
S1. 加入新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯10公斤，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入特殊改性丙烯酸树脂40公斤，加入TPO引发剂1.5公斤和大分子光引发剂8公斤，,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至25度左右后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯15公斤, 特殊改性不黄变胺助引发剂11公斤,混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度合格，降温至20-25摄氏度后再进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入有机硅消泡剂0.2公斤和有机硅流平剂0.8公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
实施例3
S1. 加入新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯7公斤，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入特殊改性丙烯酸树脂50公斤，加入TPO引发剂1.5公斤和大分子光引发剂9公斤，,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至25度左右后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯13公斤, 特殊改性不黄变胺助引发剂10公斤,混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度合格，降温至20-25摄氏度后再进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入有机硅消泡剂0.1公斤和有机硅流平剂0.6公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
对比例1
S1. 加入新戊二醇二丙烯酸酯15公斤，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入特殊改性丙烯酸树脂45公斤，加入TPO引发剂1公斤和大分子光引发剂7公斤，,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯12公斤, 特殊改性不黄变胺助引发剂12公斤,混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度合格，降温至常温后再进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入有机硅消泡剂0.5公斤和有机硅流平剂1公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
对比例2
S1. 加入新戊二醇二丙烯酸酯10公斤，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入特殊改性丙烯酸树脂40公斤，加入TPO引发剂1.5公斤和大分子光引发剂8公斤，,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯15公斤, 特殊改性不黄变胺助引发剂11公斤,混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度合格，降温至常温后再进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入有机硅消泡剂0.2公斤和有机硅流平剂0.8公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
对比例3
S1. 加入新戊二醇二丙烯酸酯7公斤，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入特殊改性丙烯酸树脂50公斤，加入TPO引发剂1.5公斤和大分子光引发剂9公斤，,再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至常温后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯13公斤, 特殊改性不黄变胺助引发剂10公斤,混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度合格，降温至常温后再进行下一步；
S3.再降低转速到600转/分钟，加入有机硅消泡剂0.1公斤和有机硅流平剂0.6公斤，搅拌20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
实施例和对比例所制备的紫外光固化数码印刷用光油均为淡黄色，将所制备的紫外光固化数码印刷用光油涂覆于数码打印材料上，UV固化后，考察紫外光固化数码印刷用光油的性能，其性能测试结果见表1。
性能检测方法如下：
粘度：用旋转粘度计测试；
固含量：按国标《GB/T 1725-2007》测试；
细度：按国标《GB/T13217.3-2008》测试；
附着力：按国标《GB9286-1988》通过对涂膜表面进行百格法测试；
颜色：按国标《GB9761-1988》通过对涂膜表面进行；
柔韧性：按《GB/T 1731-1993》 漆膜柔韧性测定法测试；
耐水：按《GB/T 1733-1993》 漆膜耐水性测定法甲法测试；
耐乙醇：按500克/平方厘米力，99.6%酒精来回磨擦一个来回算一次，行程2~3厘米；
耐磨擦：用纸带测试仪按RCA175克力摩擦测试；
表1 实施例和对比例所制备的紫外光固化胶印荧光防伪油墨的检测结果
从测试结果可以看出，实施例的油墨具有较好的柔韧性，实施例和对比例的油墨均具有较好的耐黄变性能和附着力。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种紫外光固化数码印刷光油，其特征在于，包括如下质量百分比组分：
改性丙烯酸树脂40-60%；
新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯5-15%；
二缩三丙二醇二丙烯酯10-15%；
改性胺助引发剂10-12%；
光引发剂组合8-12%；
助剂1-2%；
所述的改性丙烯酸树脂为改性二官能度丙烯酸树脂，所述改性二官能度丙烯酸树脂为肇庆宝骏化工的2013；所述新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯为台湾长兴化学工业（广东）有限公司的EM2251-TF；
所述的光引发剂组合包括TPO引发剂和大分子光引发剂2-羟基-2甲基-1-（4-甲基乙烯基-苯基）丙酮。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化数码印刷光油，其特征在于，所述的改性胺助引发剂为不黄变胺助引发剂。
3.根据权利要求1所述的紫外光固化数码印刷光油，其特征在于，所述的助剂包括有机硅消泡剂和有机硅流平剂。
4.一种权利要求1-3任意一项所述的紫外光固化数码印刷光油的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.加入新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯，在搅拌速度为800～1000转/分钟的转速下加入改性丙烯酸树脂，光引发剂组合，再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至溶解完全，降温至25度左右后得到半成品备用；
S2.在半成品中加入二缩三丙二醇二丙烯酯，改性胺助引发剂，混合均匀，搅拌速度为800～1000转/分钟，搅拌5～15分钟；再提高转速到1600～1800转/分钟，搅拌20～40分钟至分散均匀，细度≤10μm，降温至20~25摄氏度后再进行下一步；
S3.再降低转速到600～800转/分钟，加入助剂，搅拌10～20分钟，至搅拌完全溶解，然后用200目滤网过滤包装。
5.权利要求1-3任意一项所述的紫外光固化数码印刷光油在数码印刷上的应用。
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