CN118256111A - 一种耐水性优良的含uv树脂油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及油墨技术领域，具体公开了一种耐水性优良的含UV树脂油墨及其制备方法。一种耐水性优良的含UV树脂油墨包括UV树脂50‑80份；2‑苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯15‑20份；β‑丙氨酸乙醇溶液10‑20份；颜料8‑30份；分散剂1‑5份；氟碳类溶剂2‑8份。本申请的耐水性优良的含UV树脂油墨可用于油墨印刷领域，该油墨配方包含多种精选成分，各成分在重量分数上进行了合理配置。这种精确的配比有助于确保油墨的性能稳定和质量可靠。使得油墨具有优良的耐水性，能够在各种环境下保持良好的稳定性，不易褪色、晕染或脱落。

Description

一种耐水性优良的含UV树脂油墨及其制备方法

技术领域

本申请涉及油墨技术领域，更具体地说，它涉及一种耐水性优良的含UV树脂油墨及其制备方法。

背景技术

含UV树脂油墨是使用紫外线光固化技术的油墨，有快速固化、高光泽度和色彩稳定性、良好附着力、耐磨耐刮、化学稳定性、适用于多种基材及环保等特点。它能在紫外线照射下迅速干燥固化，提高生产效率，使印刷品外观质量出色，还可牢固附着在各种基材上，具备较好耐久性，对多种化学物质有抵抗力。同时可用于纸张、塑料、金属等多种基材，且相对传统油墨可能含有较少挥发性有机化合物(VOCs)。

相关技术中，如申请号为CN202311727945.9的申请文件公开了一种柔性UV油墨及其制备方法，其中柔性UV油墨包括以下重量份数的制备原料：40-85份树脂、10-40份活性单体、2-8份光引发剂和1-10份填料，其中，所述树脂包括丙烯酸树脂、含柔性链段丙烯酸树脂或聚氨酯改性丙烯酸树脂的一种或多种。本发明提供的柔性UV油墨旨在提高UV油墨的柔韧性和附着力。

但是上述技术中的油墨存在耐水性不佳的问题，遇水后可能会出现褪色、掉色等问题，影响印刷品的外观和质量。

发明内容

为了提高油墨的耐水性，从而保证印刷品的外观和质量，本申请提供一种耐水性优良的含UV树脂油墨及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种耐水性优良的含UV树脂油墨采用如下的技术方案：

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，包括如下重量分数的原料：

UV树脂50-80份；

2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯15-20份；

β-丙氨酸乙醇溶液10-20份；

颜料8-30份；

分散剂1-5份；

氟碳类溶剂2-8份。

通过采用上述技术方案，采用少量2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯作为光引发剂即可较快地引发光固化反应,从而减少光引发剂的用量,避免聚合产物因聚合时因光引发剂用量过大而导致久置后出现亲水的现象，进而提高油墨的耐水性。通过β-丙氨酸乙醇溶液有助于提高油墨的溶解性和相容性，进一步增强了油墨的耐水性、稳定性和印刷效果。该油墨配方包含多种精选成分，各成分在重量分数上进行了合理配置。这种精确的配比有助于确保油墨的性能稳定和质量可靠。使得油墨具有优良的耐水性，能够在各种环境下保持良好的稳定性，不易褪色、晕染或脱落。

可选的，所述UV树脂为环氧丙烯酸异冰片酯。

通过采用上述技术方案，使用环氧丙烯酸异冰片酯，这类树脂具有良好的化学稳定性和耐久性。因此为油墨提供了更好的耐候性和抗化学腐蚀能力，延通过采用上述的技术方案，长了油墨的使用寿命。

可选的，所述颜料为颜色粉末，所述颜料为氧化铁粉和钛白粉中的任意一种。

通过采用上述技术方案，限定了颜料为氧化铁分或钛白粉中的任意一种，这两种颜料都具有优异的色彩性能和稳定性。保证了油墨的颜色鲜艳、持久，且不易受外界因素影响而变色。

可选的，所述β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为15-20％。

通过采用上述技术方案，通过β-丙氨酸乙醇溶液有助于提高油墨的溶解性和相容性，进一步增强了油墨的耐水性、稳定性和印刷效果。上述浓度范围内的β-丙氨酸乙醇溶液对于油墨的耐水性有着最显著的增强效果。

可选的，所述分散剂包括水玻璃、三聚磷酸钠和聚乙二醇中的任意一种。

通过采用上述技术方案，上述的分散剂能够有效地将颜料颗粒分散在油墨体系中，防止颜料团聚，使颜料保持良好的分散状态。还能增强油墨的稳定性，避免沉淀、分层等问题。并且能够减少颜料的用量，降低印刷成本。

可选的，所述氟碳类溶剂选用全氟乙酸乙酯。

通过采用上述技术方案，选用全氟乙酸乙酯作为氟碳类溶剂，具有良好的溶解性和挥发性。同时有助于油墨保持较好的耐水性。

第二方面，本申请提供一种耐水性优良的含UV树脂油墨的制备方法，采用如下的技术方案：

一种耐水性优良的含UV树脂油墨的制备方法，包括如下的步骤：

S1、按重量分数准确称量各组分：UV树脂、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液、颜料、分散剂和氟碳类溶剂；

S2、将颜料加入分散剂中，搅拌均匀，以确保颜料充分分散；

S3、将UV树脂、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液加入上述颜料分散液中，继续搅拌混合；

S4、慢慢加入氟碳类溶剂，同时持续搅拌，使各组分充分融合；

S5、在搅拌过程中，进行超声处理，搅拌3-10min，形成均匀的油墨。

通过采用上述技术方案，该制备方法通过准确称量各组分，分步搅拌、逐步混合并控制加入速度，进行超声处理和控制搅拌时间，具有操作相对简单、适用性广的特点，能保证油墨成分精确、颜料充分分散、各组分充分融合，从而能够快速获得稳定均一、质量高且耐水性优良的油墨。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请油墨采用少量的2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯作为光引发剂，减少光引发剂用量，避免亲水现象，提高耐水性。同时，β-丙氨酸乙醇溶液的加入进一步增强了油墨的耐水、稳定性和印刷效果。。

2、本申请油墨选用丙烯酸类UV树脂，具有良好的化学稳定性和耐久性，提供更好的耐候性和抗化学腐蚀能力，延长油墨使用寿命。

3、本申请的油墨使用水玻璃、三聚磷酸钠或聚乙二醇等分散剂，有效将颜料颗粒分散，防止颜料团聚，保持良好分散状态，增强油墨稳定性，减少沉淀和分层问题，降低印刷成本。

4.本申请的方法先按重量分数准确称量各组分，分步搅拌、逐步混合，进行超声处理和控制搅拌时间。该方法操作相对简单，适用性广，确保油墨成分精确、颜料充分分散、各组分充分融合，快速获得高质量、耐水性优良的油墨。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例和制备例中用到的各种原料均通过市售得到，其中：

丙烯酸类UV树脂购自武汉超支化树脂科技有限公司；2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯购自上海吉至生化科技有限公司，2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯纯度为98.0％；β-丙氨酸购自山东思扬生物科技有限公司，有效物质含量为99.0％；全氟乙酸乙酯购自湖北麦凯斯精化科技有限责任公司，纯度为99.0％。

实施例

实施例1

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其各原料组分及应用如表1所示，其中，颜料选用氧化铁粉；分散剂选用水玻璃；氟碳类溶剂为全氟乙酸乙酯；β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为15％。

一种耐水性优良的含UV树脂油墨采用如下的方法制备得到：

S1、按重量分数准确称量各组分：环氧丙烯酸异冰片酯、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液、氧化铁粉、水玻璃和全氟乙酸乙酯；

S2、将氧化铁粉加入水玻璃中，搅拌均匀，以确保氧化铁粉充分分散；

S3、将环氧丙烯酸异冰片酯、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液加入上述颜料分散液中，继续搅拌混合；

S4、慢慢加入全氟乙酸乙酯，同时持续搅拌，使各组分充分融合；

S5、在搅拌过程中，进行超声处理，搅拌3min，形成均匀的油墨。

实施例2

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其各原料组分及应用如表1所示，其中，颜料选用氧化铁粉；分散剂选用水玻璃；氟碳类溶剂为全氟乙酸乙酯；β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为15％。

一种耐水性优良的含UV树脂油墨采用如下的方法制备得到：

S1、按重量分数准确称量各组分：环氧丙烯酸异冰片酯、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液、氧化铁粉、水玻璃和全氟乙酸乙酯；

S2、将氧化铁粉加入水玻璃中，搅拌均匀，以确保氧化铁粉充分分散；

S3、将环氧丙烯酸异冰片酯、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液加入上述颜料分散液中，继续搅拌混合；

S4、慢慢加入全氟乙酸乙酯，同时持续搅拌，使各组分充分融合；

S5、在搅拌过程中，进行超声处理，搅拌7min，形成均匀的油墨。

实施例3

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其各原料组分及应用如表1所示，其中，颜料选用氧化铁粉；分散剂选用水玻璃；氟碳类溶剂为全氟乙酸乙酯；β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为15％。

一种耐水性优良的含UV树脂油墨采用如下的方法制备得到：

S1、按重量分数准确称量各组分：环氧丙烯酸异冰片酯、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液、氧化铁粉、水玻璃和全氟乙酸乙酯；

S2、将氧化铁粉加入水玻璃中，搅拌均匀，以确保氧化铁粉充分分散；

S3、将环氧丙烯酸异冰片酯、2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液加入上述颜料分散液中，继续搅拌混合；

S4、慢慢加入全氟乙酸乙酯，同时持续搅拌，使各组分充分融合；

S5、在搅拌过程中，进行超声处理，搅拌7min，形成均匀的油墨。

表1实施例1-3中各原料组分及用量(kg)

项目	实施例1	实施例2	实施例3
				环氧丙烯酸异冰片酯	50	65	80
2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯	15	18	20
				β-丙氨酸乙醇溶液	10	15	20
颜料	8	20	30
				分散剂	1	3	5
氟碳类溶剂	2	5	8

实施例4

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例3的不同之处在于：本实施例中β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为18％。

实施例5

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例3的不同之处在于：本实施例中β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为20％。

实施例6

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例3的不同之处在于：本实施例中β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为5％。

实施例7

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例3的不同之处在于：本实施例中β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为35％。

实施例8

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例3的不同之处在于：本实施例中的分散剂选用三聚磷酸钠。

实施例9

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例3的不同之处在于：本实施例中的分散剂选用聚乙二醇。

对比例

对比例1

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例8的不同之处在于：本实施例中的UV树脂选用乙酸丙烯酯。

对比例2

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例8的不同之处在于：本实施例中的UV树脂选用乙乙丁酸丙烯酯。

对比例3

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例8的不同之处在于：本实施例中采用等量的丙酮代替β-丙氨酸乙醇溶液。

对比例4

一种耐水性优良的含UV树脂油墨，与实施例8的不同之处在于：本实施例中采用等量的二苯甲酮代替2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯。

性能检测试验

将实施例1-9和对比例1-4值得的油墨进行性能测试，实验结果如表2所示。

其中，耐水性的测试方法为：将PET丝印油墨印刷好的布料，放入水洗机器中，温度50℃，水洗8h，观察是否有明显脱落。

表2实施例1-9和对比例1-4的检测结果

由表2的检测结果能够看出，实施例1-5和8-9的耐水性表现良好，经过8小时水洗机器测试，均100％无脱落。实施例6和7的耐水性稍差，分别出现了2％和3％的脱落。对比例1-4的耐水性明显较差，出现了较高比例的脱落，分别为20％、20％、15％和25％。实施例1-9制备得到的油墨的粘度范围在13000cps至16000cps之间。但对比例1-4的粘度相对较高，在18000cps至27000cps之间。

可以看出，本申请实施例1-3提供的油墨具有较好的耐水性，由于采用环氧丙烯酸异冰片酯作为UV树脂基料，具有固化速度快、硬度高、耐水性好、耐黄变性好的优点。因此制备得到的油墨具有很好的耐水性。而对比例1和2中由于分别采用乙酸丙烯酯和乙乙丁酸丙烯酯作为UV树脂基料，因此其制备得到的油墨在水洗的条件下均出现了20％左右的脱落现象，因此耐水性不佳。

对比例3中采用等量的丙酮代替β-丙氨酸乙醇溶液，最终油墨在水洗的条件下也分别出现了15％的脱落现象，说明β-丙氨酸乙醇溶液对于油墨的耐水性由很好的提升效果。通过β-丙氨酸乙醇溶液有助于提高油墨的溶解性和相容性，进一步增强了油墨的耐水性和稳定性。

对比例4中采用等量的二苯甲酮代替2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯，最终油墨在水洗的条件下也分别出现了25％的脱落现象，说明采用2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯作为光引发剂对于油墨的耐水性由很好的提升效果。2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯对于UV固化反应具有很好的引发催化作用，采用少量2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯作为光引发剂即可较快地引发光固化反应,从而减少光引发剂的用量,避免聚合产物因聚合时因光引发剂用量过大而导致久置后出现亲水的现象，进而提高油墨的耐水性。

从表2的检测结果来看，我们可以得到以下更详细的总结：

实施例1-5和8-9的油墨展现出出色的耐水性，经过8小时水洗机器测试，完全没有脱落。然而，实施例6和7的耐水性稍逊一筹，有少量脱落。相比之下，对比例1-4的耐水性明显较差，出现了较高比例的脱落。

粘度方面，实施例1-9制备的油墨粘度在13000cps至16000cps之间，而对比例1-4的粘度较高，在18000cps至27000cps之间。

进一步分析，实施例1-3采用环氧丙烯酸异冰片酯作为UV树脂基料，使油墨具有优良的耐水性。而对比例1和2分别使用乙酸丙烯酯和乙乙丁酸丙烯酯作为UV树脂基料，导致油墨耐水性不佳。对比例3中用丙酮代替β-丙氨酸乙醇溶液，也影响了油墨的耐水性。β-丙氨酸乙醇溶液有助于提高油墨溶解性和相容性，增强耐水性和稳定性。

对比例4中用二苯甲酮代替2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯，同样对耐水性产生负面影响。2-苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯作为光引发剂，对油墨耐水性有很好的提升效果。它能较好地引发光固化反应，减少光引发剂用量，避免因用量过大导致久置后亲水的现象，从而提高油墨耐水性。

综合而言，本申请实施例的油墨在耐水性方面表现出色，这得益于特定的成分选择和配比。而对比例则通过不同的替代或改变，显示出较差的耐水性。这为我们进一步优化油墨配方提供了有价值的参考，有助于研发出具有更好性能的油墨产品。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，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，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其特征在于，包括如下重量分数的原料：

UV树脂50-80份；

2 苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯15-20份；

β-丙氨酸乙醇溶液10-20份；

颜料8-30份；

分散剂1-5份；

氟碳类溶剂2-8份。

2.根据权利要求1所述的一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其特征在于：所述UV树脂为环氧丙烯酸异冰片酯。

3.根据权利要求1所述的一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其特征在于：所述颜料为颜色粉末，所述颜料为氧化铁粉和钛白粉中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其特征在于：所述β-丙氨酸乙醇溶液的质量浓度为15-20%。

5.根据权利要求1所述的一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其特征在于：所述分散剂包括水玻璃、三聚磷酸钠和聚乙二醇中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种耐水性优良的含UV树脂油墨，其特征在于：所述氟碳类溶剂选用全氟乙酸乙酯。

7.一种如权利要求1所述的一种耐水性优良的含UV树脂油墨的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：

S1、按重量分数准确称量各组分：UV树脂、2 苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液、颜料、分散剂和氟碳类溶剂；

S2、将颜料加入分散剂中，搅拌均匀，以确保颜料充分分散；

S3、将UV 树脂、2 苯甲酰基苯甲酸环氧丙酯、β-丙氨酸乙醇溶液加入上述颜料分散液中，继续搅拌混合；

S4、慢慢加入氟碳类溶剂，同时持续搅拌，使各组分充分融合；

S5、在搅拌过程中，进行超声处理，搅拌3-10min，形成均匀的油墨。