CN117986920A

CN117986920A - 一种紫外线固化可擦写哑油及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN117986920A
Application number: CN202410141880.8A
Authority: CN
Inventors: 吴林荣
Original assignee: Guangzhou Junjie Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Guangzhou Junjie Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2024-02-01
Filing date: 2024-02-01
Publication date: 2024-05-07
Anticipated expiration: 2044-02-01
Also published as: CN117986920B

Abstract

本发明涉及一种紫外线固化可擦写哑油，所述可擦写哑油组成包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物A 30～60份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物B 20～40份、丙烯酸酯单体A 10～20份、丙烯酸酯单体B 5～10份、光引发剂A 1～5份、光引发剂B 0.2～1份、光引发剂C 0.1～0.5份、滑爽剂0.2～1份和消光粉5～15份。本发明的紫外线固化可擦写哑油粘度为500～800cps，固化速度快，可达30～65m/min，固化后为哑光涂层，涂层表面光滑平整，具有良好的附着力好、耐化性和耐水性，具有好的可擦写性，笔水不收缩，放置1天后可擦掉80～100％，可应用于印刷品、3D打印技术中。

Description

一种紫外线固化可擦写哑油及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种紫外线固化可擦写哑油及其制备方法和应用。

背景技术

紫外线固化可擦写哑油通常使用在柔版印刷机中，可以快速印刷在各种标签、包装等材料上，经过紫外线照射后固化，可达到非常哑光效果，可反复擦写，涂膜表面不会有残留痕迹，因此，可擦写性哑油它是一种环保、经济型哑光光油，它广泛应用在商场、办公、教育等领域，对日常带来极大的方便。

可擦写哑油其最重要的特性即在于可擦写性，而目前的可擦写哑油固化涂层难以在24小时后保证可以实现完全擦掉，例如CN112280381A公开的一种中性可擦除油墨组合物仅可保证18小时内基本可以完全擦掉字迹，这对于印刷制品使用者而言非常不便利；同时可擦写哑油还需要耐磨性高，保证其可使用寿命长，且使用过程无涂层的剥落、磨损等现象，以及可擦写哑油在印刷技术中还需要实现表干速度快，适用印刷工业。因此，开发一种综合性能良好、低成本的经济型紫外线固化可擦写哑油，对于环保工业均有较大的应用前景。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种紫外线固化可擦写哑油及其制备方法和应用，制备的紫外线固化可擦写哑油固化后涂层呈现哑光，涂层表面光滑平整，无凸起凹陷等现象，具有良好的可擦写性能，可广泛用于印刷品中。

第一方面，本发明提供了一种紫外线固化可擦写哑油，按质量份数计，所述可擦写哑油组成包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物A 30～60份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物B 20～40份、丙烯酸酯单体A 10～20份、丙烯酸酯单体B 5～10份、光引发剂A 1～5份、光引发剂B 0.2～1份、光引发剂C 0.1～0.5份、滑爽剂0.2～1份和消光粉5～15份；

所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物A为六官能基聚氨酯丙烯酸酯低聚物；

所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物B为二官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物；

所述所述丙烯酸酯单体A为1,6已二醇二丙烯酸酯；

所述丙烯酸酯单体B为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；

所述光引发剂A为二苯甲酮；

所述光引发剂B为4-苯基二苯甲酮；

所述光引发剂C选自二苯甲酮2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基次膦酸酯中的一种或组合；

所述滑爽剂为有机硅丙烯酸酯或改性有机硅丙烯酸酯；

所述消光粉为二氧化硅或改性二氧化硅。

进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物A、聚氨酯丙烯酸酯低聚物B质量比为1.5～2:1。

进一步地，所述丙烯酸酯单体A、丙烯酸酯单体B质量比为2:1。

进一步地，所述光引发剂A、光引发剂B、光引发剂C质量比为10:2:1。

优选地，按质量份数计，所述可擦写哑油组成包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物A 45份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物B 25份、丙烯酸酯单体A 15份、丙烯酸酯单体B 7.5份、光引发剂A 2份、光引发剂B 0.4份、光引发剂C 0.2份、滑爽剂0.2份和消光粉5份。

第二方面，本发明提供了所述紫外线固化可擦写哑油的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1、向容器中投入聚氨酯丙烯酸酯低聚物A、聚酯丙烯酸酯低聚物B、丙烯酸酯单体A和丙烯酸酯单体B混合均匀；

S2、向步骤S1中加入光引发剂A、光引发剂B、光引发剂C混合搅拌均匀，搅拌速度为300～600r/min，温度控制在20～50℃，搅拌2～5h；

S3、向步骤S2中加入消光粉，搅拌速度为300～600r/min，温度控制在20～50℃，搅拌30～60min；

S4、向步骤S3中加入滑爽剂，搅拌速度为300～600r/min，温度控制在20～50℃，搅拌30～60min，得到混合物料；

S5、将步骤S4得到的混合物料过滤，测试物料粘度、包装，得到紫外线固化可擦写哑油。

进一步地，所述步骤S5中的物料粘度为25℃测得500～800cps。

进一步地，所述步骤S5中混合物料采用150目过滤网过滤。

第三方面，本发明还提供了所述紫外线固化可擦写哑油在印刷品、3D打印技术中的应用，但应用领域不局限于印刷品。

本发明的紫外线固化可擦写哑油采用六官能基聚氨酯丙烯酸酯低聚物和二官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物为主要原料进行制备，两种不同官能度的聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行复配，分子中含有的丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键起到协同作用，固化后的涂层具有高耐磨性、粘附力、柔韧性、高剥离强度和优良耐水、耐化性。其次，本发明的紫外线固化可擦写哑油通过添加三种光引发剂，提高了哑油的表干和固化速度，其中BP主要是起到表干的作用，BPZ主要是提高整体固化速度，TPO主要的起到深层固化的作用，三种光引发剂复配使用可最大程度提高紫外下的固化速度；同时，本发明的紫外线固化可擦写哑油通过加入沉淀法二氧化硅，不会造成固化后涂层泛白，以及加入有机硅丙烯酸酯类的滑爽剂，可降低涂层的表面张力，实现良好的可擦写性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

相比现有技术的可擦写哑油，本发明的紫外线固化可擦写哑油固化速度快，可达30～65m/min，固化后的涂层呈现哑光，涂层表面光滑平整，无凸起凹陷等现象，紫外线固化可擦写哑油粘度为为450～1282cps(25℃)，附着力好，耐化性和耐水性良好，表面张力可降低至28达因/厘米，相比现有技术可降低5～15达因/厘米，且固化后的涂层可写性很好，笔水不收缩，放置1天后擦掉80～100％，具有良好的可擦写性能。

具体实施方式

本发明下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。实施例中所用到的各种常用化学试剂，均为市售产品。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。

本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

以下实施例对本发明做进一步的描述，但该实施例并非用于限制本发明的保护范围。

本发明实施例中的使用的部分重要成分来源、型号具体见表1；

表1

实施例1紫外线固化可擦写哑油的制备

本实施例的紫外线固化可擦写哑油配方见表2；

表2：紫外线固化可擦写哑油的配方组成

按表2中的配方组成进行的紫外线固化可擦写哑油的制备，具体制备步骤如下：

S2、向步骤S1中加入光引发剂A、光引发剂B、光引发剂C混合搅拌均匀，搅拌速度为500r/min，温度控制在25℃，搅拌4h；

S3、向步骤S2中加入消光粉，搅拌速度为500r/min，温度控制在25℃，搅拌30min；

S4、向步骤S3中加入滑爽剂，搅拌速度为500r/min，温度控制在25℃，搅拌30min，得到混合物料；

S5、将步骤S4得到的混合物料采用150目过滤网过滤，测试物料粘度450cps(25℃)、包装，得到紫外线固化可擦写哑油。

实施例2紫外线固化可擦写哑油的制备

本实施例的紫外线固化可擦写哑油配方见表3；

表3：紫外线固化可擦写哑油的配方组成

按表3中的配方组成进行的紫外线固化可擦写哑油的制备，具体制备步骤如下：

S2、向步骤S1中加入光引发剂A、光引发剂B、光引发剂C混合搅拌均匀，搅拌速度为500r/min，温度控制在35℃，搅拌3h；

S3、向步骤S2中加入消光粉，搅拌速度为500r/min，温度控制在35℃，搅拌30min；

S4、向步骤S3中加入滑爽剂，搅拌速度为500r/min，温度控制在35℃，搅拌30min，得到混合物料；

S5、将步骤S4得到的混合物料采用150目过滤网过滤，测试物料粘度607cps(25℃)、包装，得到紫外线固化可擦写哑油。

实施例3紫外线固化可擦写哑油的制备

本实施例的紫外线固化可擦写哑油配方见表4；

表4：紫外线固化可擦写哑油的配方组成

按表4中的配方组成进行的紫外线固化可擦写哑油的制备，具体制备步骤如下：

S2、向步骤S1中加入光引发剂A、光引发剂B、光引发剂C混合搅拌均匀，搅拌速度为500r/min，温度控制在40℃，搅拌2h；

S3、向步骤S2中加入消光粉，搅拌速度为500r/min，温度控制在40℃，搅拌30min；

S4、向步骤S3中加入滑爽剂，搅拌速度为500r/min，温度控制在40℃，搅拌30min，得到混合物料；

S5、将步骤S4得到的混合物料采用150目过滤网过滤，测试物料粘度1282cps(25℃)、包装，得到紫外线固化可擦写哑油。

试验例一、紫外线固化可擦写哑油的性能测试

对实施例1～3制备的紫外线固化可擦写哑油进行性能测试，具体测试方法如下：

(1)固化速度的测试：开启UV灯设备，预热10分钟，调整好紫外固化机器的速度，用干净的调墨刀将标准油样均匀地放在测试片材左边，用另外一个干净的调墨刀将待测紫外线固化可擦写哑油(实施例1～3)均匀地放在相同测试片材的右边(中间要留有10mm的空隙)，用左右两只手拿好1号K-ba棒将两种哑油均匀地刮在片材上，保证两种UV哑油的厚度一致。

将涂有哑油的片材放在固化机器上固化，如果两种哑油第一次经过UV固化机器后没有干燥，则要在UV固化机器上进行多次固化，直到至少其中一种哑油固化为止。每次放在UV固化机器时，要对调左右方向，确保左右两边通过的UV强度是一致的。在相同的条件下，用固化次数来衡量固化速度。当两种哑油同时干透，表示测试UV哑油的固化速度和标准UV哑油的固化速度是一致的。否则，先干透的表示固化速度较快。

(2)附着力的测试：用3M公司600胶带同时紧贴于在同等条件下固化的试样和标准样表面，以拇指轻压胶带排出下面气泡，拿住胶带没粘着的一端，停留30秒，以45度角度用力猛揭胶带，漆膜不应有脱落，若有脱落，试样的脱落面积不应大于标准样，再重复2次。

(3)耐化性的测试：使用99％分析纯酒精，棉纱布，用400线油墨打样器推好被测哑光光油样品，用酒精滴在棉纱布上，使纱布充分吸收酒精，以不流出酒精为宜，以2秒来回一次的速度在60mm长度的样品表面范围内来回擦拭，择不同的位置再擦拭，如果没有哑光光油脱落、起泡、颜色析出、外观变化可定为此样品耐酒精合格。

(4)耐水性的测试：准备好蒸馏水或自来水，制取被测哑光光油固化后的样品，把被测样品放入蒸馏水或自来水中，侵泡时间1天，被测样品需完全侵泡入水中，待测试时间，取出样品用纸巾擦干表面的水份，放置3分钟后测试样品的附着力，放置10分钟后观察外观变化，3M胶带拉不掉为附着力合格，外观测试前后无变化为合格。

(5)表面张力的测试：使用达因笔测试，用笔画在被测样上有2cm的长度，测试时，应选择一个中间值来作起点，如38mN/m，测试时，如果在4秒内收成水珠，则换小一号的达因笔测试，直至测试结果在4秒内不缩成水珠(球状)，则这次测试视为其表面张力。

(6)可擦写性的测试：使用白板笔，用笔画在被测固化样上面，在笔水干前未有收缩现象视为可书写性合格，在被测样上面书写后，在常温常压下放置1天时间，然后用纸巾或无尘布擦拭，擦拭后能把干后的笔水擦干净视为可擦性合格。

按上述性能测试方法测得的实施例1～3紫外线固化可擦写哑油结果见表5；

表5：紫外线固化可擦写哑油的性能测试结果

从表5性能测试结果显示，实施例1～3制备的紫外线固化可擦写哑油固化速度快，可达30～65m/min，固化后的涂层呈现哑光，涂层表面光滑平整，无凸起凹陷等现象，紫外线固化可擦写哑油粘度为为450～1282cps(25℃)，附着力好，耐化性和耐水性良好，且固化后的涂层可写性很好，表面张力为28达因/厘米，且笔水不收缩，放置1天后擦掉80～100％，具有良好的可擦写性能。

对比例1～2

本对比例制备的紫外线固化可擦写哑油配方与实施例2的配方区别在于聚氨酯丙烯酸酯低聚物成分、含量的变化，具体见表6；

表6：紫外线固化可擦写哑油配方的聚氨酯丙烯酸酯低聚物组成

聚氨酯丙烯酸酯低聚物	对比例1	对比例2
			聚氨酯丙烯酸酯低聚物A	ETERCURE 6145-100，50g	ETERCURE 6145-100，45g
聚氨酯丙烯酸酯低聚物B	ETERCUREDR-U079，20g	沙多玛CN981，25g

其余配方组成与制备方法均与实施例2相同。

对比例3

本对比例制备的紫外线固化可擦写哑油配方与实施例2的配方区别在于丙烯酸单体成分、含量的变化，其中1,6已二醇二丙烯酸酯为7.5g，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯为15g，其余配方组成与制备方法均与实施例2相同。

对比例4～5

本对比例制备的紫外线固化可擦写哑油配方配方与实施例2的配方区别在于光引发剂成分、含量的变化，具体见表7；

表7：紫外线固化可擦写哑油配方的光引发剂组成

其余配方组成与制备方法均与实施例2相同。

对比例6

本对比例制备的紫外线固化可擦写哑油配方与实施例2的配方区别在于消泡剂赢创OK607替换成TEGO920，其余配方组成与制备方法均与实施例2相同。

对比例7

本对比例制备的紫外线固化可擦写哑油配方与实施例2的配方区别在于滑爽剂迪高2500替换成BYK333，其余配方组成与制备方法均与实施例2相同。

试验例二、紫外线固化可擦写哑油的性能测试

对对比例1～7制备的紫外线固化可擦写哑油按试验例一进行性能测试，得到的结果见表8；

表8：紫外线固化可擦写哑油的性能测试结果

由表8数据可知，对比例1～7制备的紫外线固化可擦写哑油的性能测试结果相比实施例1的紫外线固化可擦写哑油性能较差，其中聚氨酯丙烯酸酯低聚物的成分和比例对紫外线固化可擦写哑油的粘度以及固化涂层的固化速度、表面张力及其可擦性能有一定影响，主要是因为聚合物中的丙烯酸官能团和氨基甲酸酯键共同作用造成的，而对哑油或固化涂层的其他性能影响不大；而丙烯酸单体中1,6已二醇二丙烯酸酯为：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯比例为1:2时，对哑油的固化速度和附着力有较大的影响，且形成的涂层耐化性、耐水性较差，表面张力较大，可擦性能下降，且笔水有一定程度收缩；本发明的哑油成分三种光引发剂的组成比例对哑油固化速度、附着力有较大的影响，进而影响涂层的耐化性、耐水性，同时造成涂层表面张力增加，降低其可擦性；另外，本发明采用的消泡剂为沉淀二氧化硅，不会造成涂层泛白，使用的滑爽剂为有机硅丙烯酸酯可增加涂层的哑光、平整光滑度，同时增加哑油成分的混合性能，使得涂层附着力增强，提高其可擦写性能。由此可见，本发明的紫外线固化可擦写哑油需要在特定配方下才能获得良好的涂层性能。

需要说明的是，本说明书中描述的具体特征、结构、材料或者特点可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例以及不同实施例的特征进行结合和组合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种紫外线固化可擦写哑油，其特征在于，按质量份数计，所述可擦写哑油组成包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物A 30～60份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物B 20～40份、丙烯酸酯单体A10～20份、丙烯酸酯单体B 5～10份、光引发剂A 1～5份、光引发剂B 0.2～1份、光引发剂C0.1～0.5份、滑爽剂0.2～1份和消光粉5～15份；

所述丙烯酸酯单体A为1,6已二醇二丙烯酸酯；

所述丙烯酸酯单体B为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；

所述光引发剂A为二苯甲酮；

所述光引发剂B为4-苯基二苯甲酮；

所述光引发剂C为二苯甲酮2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。

2.根据权利要求1所述的紫外线固化可擦写哑油，其特征在于，所述滑爽剂为有机硅丙烯酸酯或改性有机硅丙烯酸酯。

3.根据权利要求1所述的紫外线固化可擦写哑油，其特征在于，所述消光粉为二氧化硅或改性二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的紫外线固化可擦写哑油，其特征在于，所述丙烯酸酯单体A、丙烯酸酯单体B质量比为2:1。

5.根据权利要求1所述的紫外线固化可擦写哑油，其特征在于，所述光引发剂A、光引发剂B、光引发剂C质量比为10:2:1。

6.根据权利要求1所述的紫外线固化可擦写哑油，其特征在于，按质量份数计，所述可擦写哑油组成包括聚氨酯丙烯酸酯低聚物A 30份、聚氨酯丙烯酸酯低聚物B 25份、丙烯酸酯单体A 15份、丙烯酸酯单体B 7.5份、光引发剂A 2份、光引发剂B 0.4份、光引发剂C 0.2份、滑爽剂0.2份和消光粉5份。

7.一种制备权利要求1～6任一项所述紫外线固化可擦写哑油的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述紫外线固化可擦写哑油的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中的物料粘度为25℃测得500～800cps。

9.根据权利要求7所述紫外线固化可擦写哑油的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中混合物料采用150目过滤网过滤。

10.根据权利要求1～6任一项所述紫外线固化可擦写哑油在印刷品、3D打印技术中的应用。