塑料UV凹印磨砂油墨及其制备方法和应用.pdf

本发明提供了一种塑料UV凹印磨砂油墨及其制备方法和应用，属于印刷技术领域。该塑料UV凹印磨砂油墨，按照重量份数计，其原料组份包括：预聚物20～50份、活性单体30～50份、光引发剂3～5份、磨砂粉15～30份、助剂3～5份。所述的塑料UV凹印磨砂油墨粘度可达240-350mPa·s，表面张力可达21-27mN/m，固化双键转化率为可达94.16％，附着力，柔韧性，耐摩擦性和磨砂效果均较优，因此，非常符合凹印印刷方式的需求。

1.  一种塑料UV凹印磨砂油墨，其特征在于，按照重量份数计， 其原料组份包括：
预聚物20～50份、活性单体30～50份、光引发剂3～5份、磨砂 粉15～30份、助剂3～5份。

2.  根据权利要求1所述的塑料UV凹印磨砂油墨，其特征在于， 所述预聚物包括超支化聚酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、低粘度聚酯 丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯预聚物或脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物中 的一种或多种。

3.  根据权利要求1或2所述的塑料UV凹印磨砂油墨，其特征 在于，所述活性单体包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇 二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯或新 戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。

4.  根据权利要求3所述的塑料UV凹印磨砂油墨，其特征在于， 所述光引发剂包括1-羟基环己基苯乙酮、硫代苯基-对氧氮环丙酮、 苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、异丙基硫杂蒽酮或丙烯酸2- 乙基己酯中的一种或多种。

5.  根据权利要求4所述的塑料UV凹印磨砂油墨，其特征在于， 所述磨砂粉为氟化聚乙烯蜡粉、聚丙烯5010、聚丙烯5025或聚丙 烯5035中的一种或多种。

6.  根据权利要求5所述的塑料UV凹印磨砂油墨，其特征在于， 所述助剂包括：分散剂9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂 432以及消泡剂810中的一种或多种。

7.  一种权利要求1-6任一项所述的塑料UV凹印磨砂油墨的制 备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)、将光引发剂加入到活性单体中，水浴恒温加热，并进行搅 拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；
2)、在所述溶解混合物中加入预聚物、助剂以及磨砂粉，搅拌 混匀，并静置至体系稳定，得到塑料UV凹印磨砂油墨。

8.  根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤2) 中，所述搅拌时间为30～60mim。

9.  根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤1) 中，所述加热的温度为40～50℃。

10.  权利要求1-6任一项所述的塑料UV凹印磨砂油墨在凹印 印刷方式中的应用。

塑料UV凹印磨砂油墨及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及印刷技术领域，具体而言，涉及一种塑料UV凹印 磨砂油墨及其制备方法和应用。
背景技术
塑料UV凹印磨砂油墨是一种用于塑料基材的新型磨砂油墨， 作为一种环保、高效的表面整饰材料，在食品包装印刷中的应用越 来越受到重视。
UV油墨在承印物表面印刷完成后通过紫外线干燥设备光照处 理后，即在UV光的照射下发生交联聚合反应，瞬间固化成膜，UV 油墨在固化过程中产生一种经由聚合物高密度交联结合所产生的结 构，不但具有优异的柔韧性，还具有抗污染、抗磨损以及抗溶剂的 特性，印品有着别具一格的视觉效果，色彩鲜艳、明亮、呈现纹理, 显得高雅、华贵。目前我国UV磨砂油墨的印刷方式主要为丝网印 刷，基材多为金、银卡纸或其它具有强烈镜面效果的材料，采用UV 固化方式干燥。
随着市场经济的不断发展，包装行业对凹板印刷品的需求越来 越多，且在质量要求越来越高的趋势下，UV凹印磨砂油墨成为近 几年世界发达国家争相研究开发的对象，并取得了一定成果。
但国内对UV凹印磨砂油墨的研究还尚在起步中，UV磨砂油 墨用于凹印的印刷方式在国内还没能广泛推广和使用，究其原因， 主要由于凹印速度十分快，一般在100m/min以上，所需的印刷墨 层也较厚，因此要使油墨彻底固化十分困难，普通的油墨固化速度 较慢，难以实现彻底固化。相对而言，丝网印刷速度较慢只有10～ 30m/min，固化相对比较彻底。其次，UV凹印磨砂油墨转移到承印 物表面后，在经UV固化前必须保持原状，确保不发生流平(需要 油墨具有较好的任性)，才能得到良好磨砂效果的印刷品；而目前已 知的油墨均很难满足上述固化能力以及韧性的需求；普遍存在附着 能力差，固化速度慢，柔韧性较差等缺陷，因此很难满足用于凹印 的印刷方式的需求。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种塑料UV凹印磨砂油墨，该塑 料UV凹印磨砂油墨，由于组份配伍得当，其具有较好的粘度，表 面张力，附着力，柔韧性，耐磨性以及磨砂效果，并且固化双键转 化率可达94.16％，固化速度快，固化程度高，非常符合凹印的印刷 方式的需求。
本发明的第二目的在于提供一种所述的塑料UV凹印磨砂油墨 的制备方法，该制备方法所用设备简易，操作简单，可控性强。
本发明的第三目的在于提供一种所述的塑料UV凹印磨砂油墨 的用途。
本发明的塑料UV凹印油墨是由市售的预聚物、活性单体、光 引发剂、磨砂粉和助剂等制备加工而成。其粘度、表面张力等性能 符合喷墨印刷的要求，可应用于喷墨印刷设备，操作方便。此外， 该油墨固化速度较快，固化程度较高。固化膜柔韧性较好，且具有 良好的附着力和磨砂效果，符合凹印的印刷方式的需求，可推动其 在凹印的印刷方式的应用，从而提高凹印印刷品质量。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
本发明提供了一种塑料UV凹印磨砂油墨，按照重量份数计， 其原料组份包括：预聚物20～50份、活性单体30～50份、光引发剂 3～5份、磨砂粉15～30份、助剂3～5份。
本发明提供的这种塑料UV凹印磨砂油墨，其主要由预聚物、 活性单体、光引发剂、磨砂粉以及助剂等组成，在UV辐射下，光 引发剂受激变为或阳离子，引发体系中含有不饱和双键的预聚物及 活性单体发生化学反应，形成交联结构而固化，该油墨的粘度可达 240-350mPa·s，表面张力可达21-27mN/m，固化双键转化率为可达 94.16％，附着力，柔韧性，耐摩擦性和磨砂效果均较优，因此，非 常符合凹印的印刷方式的需求。
可选的，所述预聚物包括超支化聚酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、 低粘度聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯预聚物或脂肪族聚氨酯丙烯酸 酯预聚物中的一种或多种。
上述所举出的几种预聚物其具有较好的感光性，且具有较好的 反应活性，其可以活性单体继续反应，具有良好的光固化反应性能。
可选的，所述活性单体包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、1，6- 己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸 酯或新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种。
上述所举的几种活性单体，其不仅赋予了材料良好的粘度以及 流变性，同时还与特定的预聚物以及光引发剂共同决定了体系的固 化速度。
可选的，光引发剂包括1-羟基环己基苯乙酮、硫代苯基-对氧氮 环丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、异丙基硫杂蒽酮或 丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种。
上述所举的几种光引发剂吸收一定波长的光后，会产生大量的 自由基从而引发活性单体聚合交联，并进行快速固化。
可选的，所述磨砂粉为氟化聚乙烯蜡粉、聚丙烯5010、聚丙烯 5025或聚丙烯5035中的一种或多种。
聚丙烯5010、聚丙烯5025和聚丙烯5035具有较好的耐高温效 果，其分散均匀，磨砂感强，手感滑爽，且化学性质稳定，还会赋 予体系良好的磨砂效果。
可选的，所述助剂包括：分散剂9077、流平剂2300、流平剂 2700、流平剂432以及消泡剂810中的一种或多种。
所述的塑料UV凹印磨砂油墨的制备方法，包括以下步骤：
1)、将光引发剂加入到活性单体中，水浴恒温加热，并进行搅 拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；
2)、在所述溶解混合物中加入预聚物、助剂以及磨砂粉，搅拌 混匀，并静置至体系稳定，得到塑料UV凹印磨砂油墨。
可选的，在步骤2)中，所述搅拌时间为30～60mim。
为了使得所有组份在较短的时间内充分混匀，以提高塑料UV 凹印磨砂油墨的性能，在将溶解混合物与预聚物以及助剂等混合的 过程中优选使用高速搅拌机进行，而且搅拌的时间优选为 30～60mim。
可选的，在步骤1)中，所述加热的温度为40～50℃。
所述的塑料UV凹印磨砂油墨在凹印印刷方式中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)、该油墨的粘度可达240-350mPa·s，表面张力可达21-27 mN/m，固化双键转化率为可达94.16％，附着力，柔韧性，耐摩擦 性和磨砂效果均较优，因此，非常符合凹印的印刷方式的需求。
(2)、本发明提供的塑料UV凹印磨砂油墨的制备过程中，仅 需要电磁搅拌器和超声分散设备，工艺简单，操作便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以 下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明提供的塑料UV凹印磨砂油墨的制备流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本 领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视 为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件 或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明制备厂商者，均 为可以通过市售购买获得的常规产品。
在叙述本发明的所有实施例之前，需要指出的是，在本发明中， 所涉及产品V400(超支化聚酯丙烯酸酯)、V100(聚酯丙烯酸酯) 和EB270(脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物)为湛新树脂有限公司生 产；CN2303(低粘度单丙烯酸酯)为沙多玛化学有限公司生产；6215 (环氧丙烯酸酯预聚物)、6801、EM221(1，6-己二醇二丙烯酸酯) 为长兴化学工业股份有限公司生产。所涉及的产品EOEOEA(乙氧 基乙氧基乙基丙烯酸酯)、TMPTA(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、 DPGDA(二丙二醇二丙烯酸酯)和TMPDA(新戊二醇二丙烯酸酯) 为天骄化工有限公司生产。所涉及的产品JR-184(1-羟基环己基苯 乙酮)、JR-907(硫代苯基-对氧氮环丙酮)、JR-910(丙烯酸2-乙基 己酯)、TPO(苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)为天津久日化 学股份有限公司股份有限公司生产；分散剂9077为BYK有限公司 生产；流平剂2300、2700和432以及消泡剂810由迪高助剂公司提 供。所涉及的产品TF-5030(氟化聚乙烯蜡粉)由上海通世科技有 限公司有限公司生产；5010、5025和5035由广东宣成化工科技有 限公司生产。
本发明提供了一种塑料UV凹印磨砂油墨，按照重量份数计， 其原料组份包括：
预聚物20～50份、活性单体30～50份、光引发剂3～5份、磨砂 粉15～30份、助剂3～5份。
该塑料UV凹印磨砂油墨，其主要由预聚物、活性单体、光引 发剂、磨砂粉以及助剂等组成，在UV辐射下，光引发剂受激变为 或阳离子，引发体系中含有不饱和双键的预聚物及活性单体发生化 学反应，形成交联结构而固化，该油墨的粘度可达240-350mPa·s， 表面张力可达21-27mN/m，固化双键转化率为可达94.16％，附着 力，柔韧性，耐摩擦性和磨砂效果均较优，因此，非常符合凹印印 刷方式的需求。
在上述方案的基础之上，优选的，所述预聚物包括超支化聚酯 丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、低粘度聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯预 聚物或脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物中的一种或多种。所述活性单 体包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三羟 甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙烯酸酯 中的一种或多种；所述光引发剂包括1-羟基环己基苯乙酮、硫代苯 基-对氧氮环丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、异丙基硫 杂蒽酮或丙烯酸2-乙基己酯中的一种或多种；所述磨砂粉为氟化聚 乙烯蜡粉、聚丙烯5010、聚丙烯5025和聚丙烯5035中的一种或多 种；所述助剂包括：分散剂9077、流平剂2300、流平剂2700、流 平剂432以及消泡剂810中的一种或多种。
本发明提供了一种塑料UV凹印磨砂油墨的制备方法，包括以 下步骤：
S1：将光引发剂加入到活性单体中，水浴恒温加热，并进行搅 拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；
在该步骤中，优选的，所述加热的温度为40～50℃。
S2：在所述溶解混合物中加入预聚物、助剂以及磨砂粉，搅拌 混匀，并静置至体系稳定，得到塑料UV凹印磨砂油墨。
优选地，在该步骤中，所述的搅拌时间为30～60min。
此外，本发明的塑料UV凹印磨砂油墨的制备所需设备为电磁 搅拌器和超声分散设备，工艺简单，可控性强。本发明的塑料UV 凹印磨砂油墨是由市售的预聚物、活性单体和助剂等制备加工而成， 原料来源方便。
接下来，结合以上的内容，对本发明的塑料UV凹印磨砂油墨 及其制备方法举出以下具体的实施例。
实施例1
将5份引发剂加入到40份活性单体中，50℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物30份、磨砂粉20份以及助剂5份(等量的分散剂 9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂432以及消泡剂810)后 使用磁力搅拌器将混合物搅拌30分钟进行分散后，即得。
其中预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自湛新树脂有限公司生产的 V400，单体为市售的天骄化工有限公司生产的DPGDA、长兴化学 工业股份有限公司生产的EM221的混合物，比例为＝2:3(重量比)， 磨砂粉选用广东宣成化工科技有限公司生产的5025，引发剂选用天 津久日化学股份有限公司的JR-910。
实施例2
将5份引发剂加入到45份活性单体中，40℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物25份、磨砂粉20份以及助剂5份(等量的分散剂 9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂432以及消泡剂810)后 使用磁力搅拌器将混合物搅拌45分钟进行分散后，即得。
其中，预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自湛新树脂有限公司生产 的V400和湛新树脂有限公司生产的EB270，比例为＝9:1(重量比)。 活性单体为市售的天骄化工有限公司生产的EOEOEA、长兴化学工 业股份有限公司生产的EM221的混合物，比例为＝2:3(重量比)， 磨砂粉选用广东宣成化工科技有限公司生产的5025，引发剂选用天 津久日化学股份有限公司的JR-910和ITX，比例为＝1:1(重量比)。
实施例3
将5份引发剂加入到40份活性单体中，45℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物20份、磨砂粉30份以及助剂5份(等量的分散剂 9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂432以及消泡剂810)后 使用磁力搅拌器将混合物搅拌30分钟进行分散后，即得。
其中，预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自湛新树脂有限公司生产 的V100，活性单体为市售的天骄化工有限公司生产的EOEOEA、 长兴化学工业股份有限公司生产的EM221的混合物，比例为＝2:3 (重量比)，磨砂粉选用广东宣成化工科技有限公司生产的5025， 引发剂选用天津久日化学股份有限公司的JR-910。
实施例4
将5份引发剂加入到40份活性单体中，50℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物30份、磨砂粉20份以及助剂5份(等量的分散剂 9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂432以及消泡剂810)后 使用磁力搅拌器将混合物搅拌30分钟进行分散后，即得。
其中，预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自湛新树脂有限公司生产 的V400，活性单体为市售的天骄化工有限公司生产的DPGDA、长 兴化学工业股份有限公司生产的EM221的混合物，比例为＝2:3(重 量比)，磨砂粉选用广东宣成化工科技有限公司生产的5025，引发 剂选用天津久日化学股份有限公司的JR-910和ITX，比例为＝1:1(重 量比)。
实施例5
将5份引发剂加入到35份活性单体中，50℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物30份、磨砂粉25份以及助剂5份(等量的分散剂 9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂432以及消泡剂810)后 使用磁力搅拌器将混合物搅拌30分钟进行分散后，即得。
其中，预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自长兴化学工业股份有限 公司生产的6801，单体为市售的长兴化学工业股份有限公司生产的 EM221的混合物，磨砂粉选用广东宣成化工科技有限公司生产的 5025，引发剂选用天津久日化学股份有限公司的JR-910。
实施例6
将5份引发剂加入到30份活性单体中，45℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物30份、磨砂粉30份以及助剂5份(等量的分散剂 9077、流平剂2300、流平剂2700、流平剂432以及消泡剂810)后 使用磁力搅拌器将混合物搅拌30分钟进行分散后，即得。
其中，预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自湛新树脂有限公司生产 的V400、长兴化学工业股份有限公司生产的6801和湛新树脂有限 公司生产的EB270，比例为＝1:2:2(重量比)。活性单体为市售的长 兴化学工业股份有限公司生产的EM221的混合物，磨砂粉选用广东 宣成化工科技有限公司生产的5025，引发剂选用天津久日化学股份 有限公司的JR-910。
实施例7
将3份引发剂加入到30份活性单体中，50℃水浴恒温加热，并 进行搅拌，使光引发剂充分溶解，得到溶解混合物；在该溶解混合 物中加入预聚物30份、磨砂粉30份以及助剂3份(等量的分散剂 9077、流平剂432以及消泡剂810)后使用磁力搅拌器将混合物搅 拌30分钟进行分散后，即得。
其中，预聚物为聚酯丙烯酸树脂，选自沙多玛化学有限公司生 产的CN2303、长兴化学工业股份有限公司生产的6215和湛新树脂 有限公司生产的EB270，比例为＝1:2:2(重量比)。活性单体为市售 的天骄化工有限公司生产TMPTA和TMPDA，比例＝1:1，磨砂粉选 用广东宣成化工科技有限公司生产的5010、5035以及上海通世科技 有限公司生产的TF-5030，比例为1：1:1，引发剂选用天津久日化 学股份有限公司的JR-184、JR-907、TPO，比例为1:1:1。
另外，将本发明各实施例的塑料UV凹印磨砂油墨进行性能测 试，具体结果请参考表1。
表1本发明各实施例提供的塑料UV凹印磨砂油墨的性能参数

通过表1可以看出，本发明实施例提供的塑料UV凹印磨砂油 墨粘度可达240-350mPa·s，表面张力可达21-27mN/m，固化双键 转化率为可达94.16％，附着力，柔韧性，耐摩擦性和磨砂效果均较 优，因此，非常符合凹印的印刷方式的需求。可以很好的推动凹印 印刷方式的全面应用和发展。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到， 在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和 修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的 所有这些变化和修改。