CN110194907A - 一种丝印uv油墨及其制备方法和印刷方法 - Google Patents

一种丝印uv油墨及其制备方法和印刷方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种丝印UV油墨及其制备方法和印刷方法，该丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂40‑70份、炭黑0.5‑7份、丙烯酸四氢糠基酯10‑30份、消光粉1‑15份、硅酮助剂0.3‑8份以及光引发剂0.5‑15份。本发明的丝印UV油墨可以使印刷的丝印UV油墨层与溶剂型油墨印刷的油墨层一样薄，不会产生气泡，干燥快速，且改善在麦拉、白PET材质上无法使用UV油墨印刷的问题，利用本发明的丝印UV油墨代替溶剂型油墨印刷，降低成本，符合环保要求。

Description

一种丝印UV油墨及其制备方法和印刷方法
技术领域
本发明涉及印刷技术领域，更具体地说，涉及一种丝印UV油墨及其制备方法和印刷方法。
背景技术
近年来，印刷产品以惊人的速度渗入社会各阶层，为了满足印刷品的个性化、多样化和灵活性，环保要求越来越严格。面对标签价格的竞争，投入的生产成本及生产效率决定着标签的竞争优势。
目前印刷行业中麦拉类、白PET正面丝网印刷黑底反白字，商标机覆膜PP继而斩型的类似印件一直使用溶剂型油墨印刷。溶剂型油墨印刷挥发性强，污染环境，影响人们的身心健康。另外，油墨印刷后如不及时干燥，印刷字体较小，印件会因油墨流动造成糊字现象，且生产成本高，而使用普通UV油墨印刷后墨层较厚，非印纹与印纹墨层差导致表覆PP膜后表面有气泡产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丝印UV油墨及其制备方法和印刷方法，解决了现有技术中溶剂型油墨易挥发导致环境污染以及普通UV油墨印刷后墨层较厚容易有气泡等问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种丝印UV油墨，包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂40-70份、炭黑0.5-7份、丙烯酸四氢糠基酯10-30份、消光粉1-15份、硅酮助剂0.3-8份以及光引发剂0.5-15份。
在本发明的丝印UV油墨中，包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂50-60份、炭黑2-5份、丙烯酸四氢糠基酯15-25份、消光粉3-10份、硅酮助剂1-5份以及光引发剂2-10份。
在本发明的丝印UV油墨中，所述聚氨酯树脂的硬度为60HA-85HD，所述聚氨酯树脂的断裂伸长率≥50％。
在本发明的丝印UV油墨中，所述炭黑的粒径为10-500μm。
在本发明的丝印UV油墨中，所述消光粉为亚苄基酞。
在本发明的丝印UV油墨中，所述光引发剂为(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。
本发明还提供了上述的丝印UV油墨的制备方法，包括：将聚氨酯树脂、炭黑、丙烯酸四氢糠基酯、消光粉、硅酮助剂和光引发剂按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨。
本发明还提供了上述的丝印UV油墨的印刷方法，包括：利用刮刀和丝网网版印刷丝印UV油墨形成丝印UV油墨层，并在紫外光下干燥。
在本发明的印刷方法中，所述丝印UV油墨层的厚度为6-9μm。
在本发明的印刷方法中，所述丝网网版的网目为380-420目；所述刮刀为利刀。
实施本发明的丝印UV油墨及其制备方法和印刷方法，具有以下有益效果：本发明的丝印UV油墨可以使印刷的丝印UV油墨层与溶剂型油墨印刷的油墨层一样薄，不会产生气泡，干燥快速，且改善在麦拉、白PET材质上无法使用UV油墨印刷的问题，利用本发明的丝印UV油墨代替溶剂型油墨印刷，降低成本，符合环保要求。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的丝印UV油墨及其制备方法和印刷方法作进一步说明：
本发明涉及一种丝印UV油墨，其包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂40-70份、炭黑0.5-7份、丙烯酸四氢糠基酯10-30份、消光粉1-15份、硅酮助剂0.3-8份以及光引发剂0.5-15份。进一步地，丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂50-60份、炭黑2-5份、丙烯酸四氢糠基酯15-25份、消光粉3-10份、硅酮助剂1-5份以及光引发剂2-10份。
其中，聚氨酯树脂的硬度范围为60HA-85HD，聚氨酯树脂的断裂伸长率≥50％，其化学结构上没有或很少有交联，分子基本是线性的，且存在一定的物理交联。例如，聚氨酯树脂可以是CAS NO 9009-54-5编号的聚氨酯树脂。
炭黑也可以称为颜料黑，其为纯黑色的细粒或粉状物，不溶于水、酸和碱，能在空气中燃烧，其主要成分是元素碳，还含有少量的氢、氧、硫和灰分。炭黑粒子近似球形，粒径为10-500μm，许多粒子常熔结或聚结成三维键枝状或纤维状聚集体。该炭黑所添加的质量份数越高，干燥速度越慢，印刷墨层越厚。例如，炭黑可以是CAS NO 1333-86-4编号的炭黑。
丙烯酸四氢糠基酯(Tetrahydrofurfuryl acrylate)的编号为CAS NO 2399-48-6，其结构式为：
消光粉优选为亚苄基酞，其编号为CAS NO 575-61-1，其主要作用是降低印刷表面亮度，增加其表面达因值，使其印刷后易于PP膜贴合。消光粉也可以为滑石粉、硬脂酸铝或硬脂酸钙等。
硅酮助剂的化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃，外观常呈白色、乳白色、灰白半透明状态，具有较高的耐火、耐高温性、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。硅酮助剂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，常含有少量杂质成分如Al2O3、CaO、MgO等。例如，硅酮助剂优选是编号为CAS NO 14808-60-7的石英二氧化硅。硅酮助剂还可以是硅酮粉等。
光引发剂优选为(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，其编号为CAS NO75980-60-8，分子式为C22H21O2P，分子量为348.37，外观为淡黄色结晶粉末，是一种高效的自由基(I)型，在长波长范围内都有吸收的高效光引发剂，由于其有很宽的吸收范围，其有效吸收峰值为350-400nm，它的吸收峰常规引发剂偏长，经光照后可生成苯甲酰和磷酰基两个自由基，都能引发聚合，因此光固化速度快。光引发剂还可以为安息香、二苯基乙酮、二芳基碘鎓盐等。
本发明还涉及一种丝印UV油墨的制备方法，包括：将聚氨酯树脂、炭黑、丙烯酸四氢糠基酯、消光粉、硅酮助剂和光引发剂按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，即得到颗粒粒径或粉末粒径为10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为8000～10000mpa·s。丝印UV油墨的粒径越小，干燥速度越慢；粒径越大，丝印UV油墨层越厚。其中，研磨的次数根据需要而定。
本发明还涉及一种丝印UV油墨的印刷方法，包括：利用刮刀和丝网网版印刷丝印UV油墨形成丝印UV油墨层，并在紫外光下干燥。其中，丝印UV油墨层的厚度为6-9μm，可以保持油墨层的厚度较薄。具体地，丝印正面印刷类型印件，在印刷工艺上丝网印刷的丝网网版的网目为380-420目，刮刀为利刀，紫外光的吸收波长为350-400nm，紫外灯强度为弱光，瞬间固化，干燥速度非常快。
本发明的丝印UV油墨通过改善丝印UV油墨印刷的油墨层的厚度，提高丝印UV油墨印刷的应用范围，可以应用于个性化图文标签、电子产品说明标签、告示标签、电池标签上。
本发明的丝印UV油墨在特殊材质，如白PET、麦拉上，具有优异的印刷着墨性，且印刷形成的油墨层可以保持较薄，与溶剂油墨层的厚度接近。也就是说，本发明的丝印UV油墨在麦拉、白PET上丝网印刷后附着力佳，印刷墨层薄，解决了UV油墨正面印刷图文后PP膜因墨层厚容易产生气泡的问题。
下面通过具体实施例进行详细说明。
实施例1：
丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂59份、炭黑3份、丙烯酸四氢糠基酯22份、亚苄基酞7份、石英二氧化硅3份以及(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦6份。将上述组分按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为9000mpa·s。将制备好的丝印UV油墨用420目网版和利刀式刮刀印刷在白PET材质上，利用两座小型UV机干燥，即利用弱紫外灯干燥，瞬间干燥，形成的丝印UV油墨层的厚度约为7μm，无气泡产生。
实施例2：
丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂58份、炭黑5份、丙烯酸四氢糠基酯22份、亚苄基酞6份、石英二氧化硅3份以及(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦6份。将上述组分按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为8000mpa·s。将制备好的丝印UV油墨用420目网版和利刀式刮刀印刷在白PET材质上，利用两座小型UV机干燥，即利用弱紫外灯干燥，瞬间干燥，形成的丝印UV油墨层的厚度约为6μm，无气泡产生。
实施例3：
丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂60份、炭黑5份、丙烯酸四氢糠基酯25份、亚苄基酞10份、石英二氧化硅5份以及(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦10份。将上述组分按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为8000mpa·s。将制备好的丝印UV油墨用380目网版和利刀式刮刀印刷在白PET材质上，利用两座小型UV机干燥，即利用弱紫外灯干燥，瞬间干燥，形成的丝印UV油墨层的厚度约为9μm，无气泡产生。
实施例4：
丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂50份、炭黑2份、丙烯酸四氢糠基酯15份、亚苄基酞3份、石英二氧化硅1份以及(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦2份。将上述组分按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为10000mpa·s。将制备好的丝印UV油墨用400目网版和利刀式刮刀印刷在麦拉材质上，利用两座小型UV机干燥，即利用弱紫外灯干燥，瞬间干燥，形成的丝印UV油墨层的厚度约为8μm，无气泡产生。
实施例5：
丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂70份、炭黑7份、丙烯酸四氢糠基酯30份、亚苄基酞15份、石英二氧化硅8份以及(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦15份。将上述组分按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为10000mpa·s。将制备好的丝印UV油墨用400目网版和利刀式刮刀印刷在麦拉材质上，利用两座小型UV机干燥，即利用弱紫外灯干燥，瞬间干燥，形成的丝印UV油墨层的厚度约为8μm，无气泡产生。
实施例6：
丝印UV油墨包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂40份、炭黑0.5份、丙烯酸四氢糠基酯10份、亚苄基酞1份、石英二氧化硅0.3份以及(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦0.5份。将上述组分按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨，且丝印UV油墨的粘度为9000mpa·s。将制备好的丝印UV油墨用400目网版和利刀式刮刀印刷在麦拉材质上，利用两座小型UV机干燥，即利用弱紫外灯干燥，瞬间干燥，形成的丝印UV油墨层的厚度约为8μm，无气泡产生。
通过表1对本发明的丝印UV油墨与现有的普通油墨进行对比分析，通过对比结果可见本发明的丝印UV油墨无挥发、环保、干燥功率低、干燥速度快、成本低、印刷效果佳。
表1：
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进或变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种丝印UV油墨，其特征在于，包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂40-70份、炭黑0.5-7份、丙烯酸四氢糠基酯10-30份、消光粉1-15份、硅酮助剂0.3-8份以及光引发剂0.5-15份。
2.根据权利要求1所述的丝印UV油墨，其特征在于，包含如下质量份数的组分：聚氨酯树脂50-60份、炭黑2-5份、丙烯酸四氢糠基酯15-25份、消光粉3-10份、硅酮助剂1-5份以及光引发剂2-10份。
3.根据权利要求1或2所述的丝印UV油墨，其特征在于，所述聚氨酯树脂的硬度为60HA-85HD，所述聚氨酯树脂的断裂伸长率≥50％。
4.根据权利要求1或2所述的丝印UV油墨，其特征在于，所述炭黑的粒径为10-500μm。
5.根据权利要求1或2所述的丝印UV油墨，其特征在于，所述消光粉为亚苄基酞。
6.根据权利要求1或2所述的丝印UV油墨，其特征在于，所述光引发剂为(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。
7.一种权利要求1-6任一项权利要求所述的丝印UV油墨的制备方法，其特征在于，包括：将聚氨酯树脂、炭黑、丙烯酸四氢糠基酯、消光粉、硅酮助剂和光引发剂按照质量份数配比进行搅拌混合，搅拌均匀后进行多次研磨，得到粒径10μm-500μm的丝印UV油墨。
8.一种权利要求1-6任一项权利要求所述的丝印UV油墨的印刷方法，其特征在于，包括：利用刮刀和丝网网版印刷丝印UV油墨形成丝印UV油墨层，并在紫外光下干燥。
9.根据权利要求8所述的丝印UV油墨的印刷方法，其特征在于，所述丝印UV油墨层的厚度为6-9μm。
10.根据权利要求8所述的丝印UV油墨的印刷方法，其特征在于，所述丝网网版的网目为380-420目；所述刮刀为利刀。
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