CN118222166A - 一种uv胶印光油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种UV胶印光油及其制备工艺，涉及印刷材料领域，包括以下重量份原料：聚氨酯丙烯酸酯30‑40份；光引发剂5‑7份；环氧树脂2‑5份；改性聚酯树脂10‑16份；聚氨酯树脂35‑45份；UV单体3‑5份；二乙胺1‑2份；分散剂2‑5份；所述改性聚酯树脂采用以下原料制成：聚酯树脂、海藻酸钠、NaIO4、乙二醇、肉桂酰胺乙醇、十二烷基硫酸钠和水。本申请具有提高UV胶印光油的耐磨性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及印刷材料领域，尤其是涉及一种UV胶印光油及其制备方法。
背景技术
UV胶印油墨是近几年来比较新兴的一种印刷油墨，它主要是通过在一定波长的紫外线照射下，瞬间使油墨从液态转变成固态，完成干燥过程。它通常由填料、齐聚物、活性稀释剂、光引发剂和助剂组成，具有不含挥发性溶剂、无臭味、不干版、耐水耐溶剂性强等优点。
现有的印刷品会在表面印刷一层保护用印刷品的UV胶印光油，来弥补印刷品的带来的抗划伤较差、印品表面平整性较差的问题，然而UV胶印光油的耐磨性能较差，在使用一段时间后UV胶印光油容易剥离脱落。
发明内容
为了提高UV胶印光油的耐磨性能，本申请提供一种UV胶印光油及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种UV胶印光油采用如下的技术方案：
一种UV胶印光油，包括以下重量份原料：聚氨酯丙烯酸酯30-40份；光引发剂5-7份；环氧树脂2-5份；改性聚酯树脂10-16份；聚氨酯树脂35-45份；UV单体3-5份；二乙胺1-2份；分散剂2-5份；所述改性聚酯树脂采用以下原料制成：聚酯树脂、海藻酸钠、NaIO4、乙二醇、肉桂酰胺乙醇、十二烷基硫酸钠和水。
通过采用上述技术方案，聚氨酯丙烯酸酯中的丙烯酸酯可以提高UV胶印光油的交联密度，同时保持UV胶印光油的柔韧性能；通过多个组分的混合，降低了体系的表面张力，不仅促进了流平，增进底材的润湿性，使UV胶印光油具有一定的滑爽性和光泽度，聚氨酯丙烯酸酯与改性后的聚酯树脂混合复配可以提高UV胶印光油的机械强度，减少固化体积收缩，提高UV胶印光油的耐磨性能。
优选的，所述改性聚酯树脂的制备方法为：将5-15重量份海藻酸钠与20-60重量份NaIO4混合反应，再加入3-9重量份乙二醇混合后静置，再加入5-15重量份肉桂酰胺乙醇溶液，加热反应后透析冻干后，与24-50重量份聚酯树脂、2-5重量份十二烷基硫酸钠和20-80重量份水混合后超声处理，得到所述改性聚酯树脂。
通过采用上述技术方案，本申请通过高碘酸钠将海藻酸钠进行氧化，再将肉桂酰胺乙醇与氧化后的海藻酸钠混合，使海藻酸钠表面接枝疏水基团，附着在聚酯树脂表面，提高改性聚酯树脂的耐摩擦性能；同时肉桂酰胺乙醇具有碳碳双键，有助于提高UV光油固化后成膜的完整性和牢固性，进而提高UV胶印光油的耐磨性能和附着力。
优选的，所述聚酯树脂、肉桂酰胺乙醇溶液、海藻酸钠、NaIO4的重量配比为(4-4.8)：(0.9-1.2)：1：(2.8-3.6)。
通过采用上述技术方案，当聚酯树脂、肉桂酰胺乙醇溶液、海藻酸钠、NaIO4在特定的重力配比时，四者共同配合，促进氧化后的海藻酸钠接枝在聚酯树脂表面，进一步提高UV胶印光油的耐磨性能；同时肉桂酰胺乙醇溶液与海藻酸钠反应，二者均具有一定的抗菌效果，有助于提高UV胶印光油的抗菌性能。
优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯为改性聚氨酯丙烯酸酯，所述改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：将10-20重量份端羟基聚二甲基硅氧烷、10-15重量份季戊四醇三丙烯酸酯、1-3重量份二丁基二月桂酸锡和5-10重量份对羟基苯甲醚加热混合均匀，再加入10-30重量份聚氨酯丙烯酸酯加热混合，得到所述改性聚氨酯丙烯酸酯。
通过采用上述技术方案，本申请通过端羟基聚二甲基硅氧烷和季戊四醇三丙烯酸酯对聚氨酯丙烯酸酯进行改性，端羟基聚二甲基硅氧烷作为羟基组分引入到聚氨酯丙烯酸酯，将端羟基聚二甲基硅氧烷与聚氨酯丙烯酸酯反应，端羟基聚二甲基硅氧烷中以硅氧键为主链，使有机硅接枝在聚氨酯丙烯酸酯上，提高聚氨酯丙烯酸酯的稳定性，同时加入季戊四醇三丙烯酸酯和对羟基苯甲醚后使组分形成致密的涂膜结构，进一步提高UV胶印光油的耐磨性能，进而使UV胶印光油的附着性能更优。
优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯、端羟基聚二甲基硅氧烷、季戊四醇三丙烯酸酯和对羟基苯甲醚的重量配比为1：(0.8-0.9)：(0.6-0.75)：(0.3-0.35)。
通过采用上述技术方案，当聚氨酯丙烯酸酯、端羟基聚二甲基硅氧烷、季戊四醇三丙烯酸酯和对羟基苯甲醚在特定的重量配比时，对羟基苯甲醚作为阻聚剂，对季戊四醇三丙烯酸酯中的碳碳双键进行保护，同时对羟基苯甲醚具有一定的抗菌效果，在组分中会提高改性聚氨酯丙烯酸酯的抗菌效果，进而提高UV胶印光油的抗菌性能。
优选的，所述改性聚氨酯丙烯酸酯、改性聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂的重量配比为(0.9-0.95)：(0.35-0.375)：(0.08-0.09)：1。
通过采用上述技术方案，当改性聚氨酯丙烯酸酯、改性聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂在特定的重量配比时，有助于提高UV胶印光油的耐磨性能和附着性，同时对于UV胶印光油的抗菌性能大大提高。
优选的，所述光引发剂选用异丙基硫杂蒽醌、2,4-二乙基硫杂蒽酮和1-羟基-环已基-苯基甲酮中的一种。
通过采用上述技术方案，选用合适的光引发剂可以有效提高UV胶印光油的光固化速度和表干性能，使UV胶印光油涂覆在基材后的表面光泽度和耐磨性能得到提高。
优选的，所述UV单体选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
优选的，所述分散剂选用气相二氧化硅。
通过采用上述技术方案，选用合适的UV单体和分散剂可以有效提高UV胶印光油的流平性能和固化速度，使UV胶印光油的光泽度较好，进一步提高UV胶印光油的耐磨性能。
第二方面，本申请提供的一种UV胶印光油的制备方法采用如下的技术方案：
一种UV胶印光油的制备方法，包括以下步骤：
将聚氨酯丙烯酸酯、改性聚酯树脂和聚氨酯树脂加热混合，再加入环氧树脂、UV单体、二乙胺、光引发剂和分散剂混合均匀，研磨后得到所述UV胶印光油。
通过采用上述技术方案，通过将各组分原料分别混匀，可以进一步提高UV胶印光油的流平性能和固化速度，使UV胶印光油具有良好的光泽度，能够适用于LED的UV冷光源、PVC材料等比较薄的印刷材料。
综上所述，本申请具有以下有益技术效果：
1.聚氨酯丙烯酸酯中的丙烯酸酯可以提高UV胶印光油的交联密度，同时保持UV胶印光油的柔韧性能；通过多个组分的混合，降低了体系的表面张力，不仅促进了流平，增进底材的润湿性，使UV胶印光油具有一定的滑爽性和光泽度，聚氨酯丙烯酸酯与改性后的聚酯树脂混合复配可以提高UV胶印光油的机械强度，减少固化体积收缩，提高UV胶印光油的耐磨性能。
2.本申请通过高碘酸钠将海藻酸钠进行氧化，再将肉桂酰胺乙醇与氧化后的海藻酸钠混合，使海藻酸钠表面接枝疏水基团，附着在聚酯树脂表面，提高改性聚酯树脂的耐摩擦性能；同时肉桂酰胺乙醇具有碳碳双键，有助于提高UV光油固化后成膜的完整性和牢固性，进而提高UV胶印光油的耐磨性能和附着力。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种UV胶印光油的制备方法，包括以下步骤：
将30g聚氨酯丙烯酸酯、10g改性聚酯树脂和35g聚氨酯树脂加入搅拌釜中，在200r/min的转速，温度为80℃的条件下加热混合；再加入2g环氧树脂、3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯UV单体、1g二乙胺、5g异丙基硫杂蒽醌光引发剂和2g气相二氧化硅分散剂在转速为1800r/min，温度为50℃的条件下混合均匀60min，然后经过三辊机进行研磨，研磨至细度为5μm，过滤后得到UV胶印光油。
聚氨酯丙烯酸酯选用湛新EBECRYL 270，粘度为3000(60℃，mpa.s)S；聚氨酯树脂选购自广东叁漆新材料有限公司，型号为L-6602，粘度为28000；环氧树脂选购自廊坊悦德环保科技有限公司，型号为2182-55-0；
其中改性聚酯树脂的制备方法为：将5g海藻酸钠与20gNaIO4混合反应4h，再加入3g乙二醇在转速为200r/min搅拌30min后静置3d，再加入5g肉桂酰胺乙醇溶液，加热温度至50℃反应4h后用透析膜透析7d，冻干后，与24g聚酯树脂、2g十二烷基硫酸钠和20g水混合后转移至超声波清洗器中，在120W功率的条件下超声处理30min，得到改性聚酯树脂。聚酯树脂选用相对分子质量为2000，酸值为40mgKOH/g，羟值为90mgKOH/g。
实施例2
一种UV胶印光油的制备方法，包括以下步骤：
将40g聚氨酯丙烯酸酯、16g改性聚酯树脂和45g聚氨酯树脂加入搅拌釜中，在200r/min的转速，温度为80℃的条件下加热混合；再加入5g环氧树脂、5g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯UV单体、2g二乙胺、7g2,4-二乙基硫杂蒽酮光引发剂和5g气相二氧化硅分散剂在转速为1800r/min，温度为50℃的条件下混合均匀60min，然后经过三辊机进行研磨，研磨至细度为5μm，过滤后得到UV胶印光油。
聚氨酯丙烯酸酯选用湛新EBECRYL 270，粘度为3000(60℃，mpa.s)S；聚氨酯树脂选购自广东叁漆新材料有限公司，型号为L-6602，粘度为28000；环氧树脂选购自廊坊悦德环保科技有限公司，型号为2182-55-0；
其中改性聚酯树脂的制备方法为：将5g海藻酸钠与20gNaIO4混合反应4h，再加入3g乙二醇在转速为200r/min搅拌30min后静置3d，再加入5g肉桂酰胺乙醇溶液，加热温度至50℃反应4h后用透析膜透析7d，冻干后，与24g聚酯树脂、2g十二烷基硫酸钠和20g水混合后转移至超声波清洗器中，在120W功率的条件下超声处理30min，得到改性聚酯树脂。聚酯树脂选用相对分子质量为2000，酸值为40mgKOH/g，羟值为90mgKOH/g。
实施例3
一种UV胶印光油的制备方法，包括以下步骤：
将35g聚氨酯丙烯酸酯、13g改性聚酯树脂和40g聚氨酯树脂加入搅拌釜中，在200r/min的转速，温度为80℃的条件下加热混合；再加入3.5g环氧树脂、4g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯UV单体、1.5g二乙胺、6g1-羟基-环已基-苯基甲酮光引发剂和3.5g气相二氧化硅分散剂在转速为1800r/min，温度为50℃的条件下混合均匀60min，然后经过三辊机进行研磨，研磨至细度为5μm，过滤后得到UV胶印光油。
聚氨酯丙烯酸酯选用湛新EBECRYL 270，粘度为3000(60℃，mpa.s)S；聚氨酯树脂选购自广东叁漆新材料有限公司，型号为L-6602，粘度为28000；环氧树脂选购自廊坊悦德环保科技有限公司，型号为2182-55-0；
其中改性聚酯树脂的制备方法为：将5g海藻酸钠与20gNaIO4混合反应4h，再加入3g乙二醇在转速为200r/min搅拌30min后静置3d，再加入5g肉桂酰胺乙醇溶液，加热温度至50℃反应4h后用透析膜透析7d，冻干后，与24g聚酯树脂、2g十二烷基硫酸钠和20g水混合后转移至超声波清洗器中，在120W功率的条件下超声处理30min，得到改性聚酯树脂。聚酯树脂选用相对分子质量为2000，酸值为40mgKOH/g，羟值为90mgKOH/g。
实施例4
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，改性聚酯树脂的制备方法为：将15g海藻酸钠与60gNaIO4混合反应4h，再加入9g乙二醇在转速为200r/min搅拌30min后静置3d，再加入15g肉桂酰胺乙醇溶液，加热温度至50℃反应4h后用透析膜透析7d，冻干后，与50g聚酯树脂、5g十二烷基硫酸钠和80g水混合后转移至超声波清洗器中，在120W功率的条件下超声处理30min，得到改性聚酯树脂。聚酯树脂选用相对分子质量为2000，酸值为40mgKOH/g，羟值为90mgKOH/g。
实施例5
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，聚酯树脂的投入量为40g，肉桂酰胺乙醇溶液的投入量为9g，海藻酸钠的投入量为10g，NaIO4的投入量为28g。
实施例6
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，聚酯树脂的投入量为48g，肉桂酰胺乙醇溶液的投入量为12g，海藻酸钠的投入量为10g，NaIO4的投入量为36g。
实施例7
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例7的不同之处在于，将聚氨酯丙烯酸酯等量替换成改性聚氨酯丙烯酸酯，改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：将10g端羟基聚二甲基硅氧烷、10g季戊四醇三丙烯酸酯、1g二丁基二月桂酸锡和5g对羟基苯甲醚投入搅拌器中，加热至60℃后混合均匀10min，再加入10g聚氨酯丙烯酸酯加热至80℃混合搅拌1h，得到改性聚氨酯丙烯酸酯。聚氨酯丙烯酸酯选购自鑫欣迪型号为300025。
实施例8
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例7的不同之处在于，将聚氨酯丙烯酸酯等量替换成改性聚氨酯丙烯酸酯，改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：将20g端羟基聚二甲基硅氧烷、15g季戊四醇三丙烯酸酯、3g二丁基二月桂酸锡和10g对羟基苯甲醚投入搅拌器中，加热至60℃后混合均匀10min，再加入30g聚氨酯丙烯酸酯加热至80℃混合搅拌1h，得到改性聚氨酯丙烯酸酯。聚氨酯丙烯酸酯选购自鑫欣迪型号为300025。
实施例9
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例9的不同之处在于，聚氨酯丙烯酸酯的投入量为20g，端羟基聚二甲基硅氧烷的投入量为16g，季戊四醇三丙烯酸酯的投入量为12g，对羟基苯甲醚的投入量为6g。
实施例10
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例9的不同之处在于，聚氨酯丙烯酸酯的投入量为20g，端羟基聚二甲基硅氧烷的投入量为18g，季戊四醇三丙烯酸酯的投入量为15g，对羟基苯甲醚的投入量为7g。
实施例11
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例10的不同之处在于，改性聚氨酯丙烯酸酯的投入量为36g，改性聚酯树脂的投入量为14g，环氧树脂的投入量为2.4g，聚氨酯树脂的投入量为40g。
实施例12
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例10的不同之处在于，改性聚氨酯丙烯酸酯的投入量为38g，改性聚酯树脂的投入量为15g，环氧树脂的投入量为3.6g，聚氨酯树脂的投入量为40g。
对比例
对比例1
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，将改性聚酯树脂等量替换成聚酯树脂。
对比例2
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，将改性聚酯树脂等量替换成聚氨酯丙烯酸酯。
对比例3
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，将聚氨酯树脂等量替换成改性聚酯树脂。
对比例4
一种UV胶印光油的制备方法，与实施例3的不同之处在于，将聚氨酯丙烯酸酯等量替换成改性聚酯树脂。
性能检测试验：
耐磨性能测试：将实施例1-12和对比例1-4中制得的UV胶印光油在UV胶印联机中以30m/min的印刷速度进行印刷操作，固化后用摩擦纸带施加压力175g在光油部位来回摩擦，频率为30次/分钟测试UV胶印光油；未被磨破、不露底材、无片状涂层脱落为合格。
抗菌效果：根据HGT 3950-2007《抗菌涂料》抗菌性能检测实施例1-12和对比例1-4中制得的UV胶印光油的抗菌性能。
附着力：将实施例1-12和对比例1-4中制得的UV胶印光油在UV胶印联机中以30m/min的印刷速度进行印刷操作，固化后根据GB9286-1998方法测定UV胶印光油的附着力。
根据实施例1-3和对比例1-4的数据对比可得，聚氨酯丙烯酸酯中的丙烯酸酯可以提高UV胶印光油的交联密度，同时保持UV胶印光油的柔韧性能；通过多个组分的混合，降低了体系的表面张力，不仅促进了流平，增进底材的润湿性，使UV胶印光油具有一定的滑爽性和光泽度，聚氨酯丙烯酸酯与改性后的聚酯树脂混合复配可以提高UV胶印光油的机械强度，减少固化体积收缩，提高UV胶印光油的耐磨性能。
根据实施例3-6的数据对比可得，本申请通过高碘酸钠将海藻酸钠进行氧化，再将肉桂酰胺乙醇与氧化后的海藻酸钠混合，使海藻酸钠表面接枝疏水基团，附着在聚酯树脂表面，提高改性聚酯树脂的耐摩擦性能；同时肉桂酰胺乙醇具有碳碳双键，有助于提高UV光油固化后成膜的完整性和牢固性，进而提高UV胶印光油的耐磨性能和附着力。
根据实施例6-8的数据对比可得，本申请通过端羟基聚二甲基硅氧烷和季戊四醇三丙烯酸酯对聚氨酯丙烯酸酯进行改性，端羟基聚二甲基硅氧烷作为羟基组分引入到聚氨酯丙烯酸酯，将端羟基聚二甲基硅氧烷与聚氨酯丙烯酸酯反应，端羟基聚二甲基硅氧烷中以硅氧键为主链，使有机硅接枝在聚氨酯丙烯酸酯上，提高聚氨酯丙烯酸酯的稳定性，同时加入季戊四醇三丙烯酸酯和对羟基苯甲醚后使组分形成致密的涂膜结构，进一步提高UV胶印光油的耐磨性能，进而使UV胶印光油的附着性能更优。
根据实施例8-10的数据对比可得，当聚氨酯丙烯酸酯、端羟基聚二甲基硅氧烷、季戊四醇三丙烯酸酯和对羟基苯甲醚在特定的重量配比时，对羟基苯甲醚作为阻聚剂，对季戊四醇三丙烯酸酯中的碳碳双键进行保护，同时对羟基苯甲醚具有一定的抗菌效果，在组分中会提高改性聚氨酯丙烯酸酯的抗菌效果，进而提高UV胶印光油的抗菌性能。
根据实施例10-12的数据对比可得，当改性聚氨酯丙烯酸酯、改性聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂在特定的重量配比时，有助于提高UV胶印光油的耐磨性能和附着性，同时对于UV胶印光油的抗菌性能大大提高。
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 (10)
1.一种UV胶印光油，其特征在于：包括以下重量份原料：聚氨酯丙烯酸酯30-40份；光引发剂5-7份；环氧树脂2-5份；改性聚酯树脂10-16份；聚氨酯树脂35-45份；UV单体3-5份；二乙胺1-2份；分散剂2-5份；所述改性聚酯树脂采用以下原料制成：聚酯树脂、海藻酸钠、NaIO4、乙二醇、肉桂酰胺乙醇、十二烷基硫酸钠和水。
2.根据权利要求1所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述改性聚酯树脂的制备方法为：将5-15重量份海藻酸钠与20-60重量份NaIO4混合反应，再加入3-9重量份乙二醇混合后静置，再加入5-15重量份肉桂酰胺乙醇溶液，加热反应后透析冻干后，与24-50重量份聚酯树脂、2-5重量份十二烷基硫酸钠和20-80重量份水混合后超声处理，得到所述改性聚酯树脂。
3.根据权利要求2所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述聚酯树脂、肉桂酰胺乙醇溶液、海藻酸钠、NaIO4的重量配比为（4-4.8）：（0.9-1.2）：1：（2.8-3.6）。
4.根据权利要求1所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述聚氨酯丙烯酸酯为改性聚氨酯丙烯酸酯，所述改性聚氨酯丙烯酸酯的制备方法为：将10-20重量份端羟基聚二甲基硅氧烷、10-15重量份季戊四醇三丙烯酸酯、1-3重量份二丁基二月桂酸锡和5-10重量份对羟基苯甲醚加热混合均匀，再加入10-30重量份聚氨酯丙烯酸酯加热混合，得到所述改性聚氨酯丙烯酸酯。
5.根据权利要求4所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述聚氨酯丙烯酸酯、端羟基聚二甲基硅氧烷、季戊四醇三丙烯酸酯和对羟基苯甲醚的重量配比为1：（0.8-0.9）：（0.6-0.75）：（0.3-0.35）。
6.根据权利要求4所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述改性聚氨酯丙烯酸酯、改性聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂的重量配比为（0.9-0.95）：（0.35-0.375）：（0.08-0.09）：1。
7.根据权利要求1所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述光引发剂选用异丙基硫杂蒽醌、2 ,4-二乙基硫杂蒽酮和1-羟基-环已基-苯基甲酮中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述UV单体选用三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
9.根据权利要求1所述的一种UV胶印光油，其特征在于：所述分散剂选用气相二氧化硅。
10.一种UV胶印光油的制备工艺，其特征在于：用于制备权利要求1-9任一项所述的UV胶印光油，包括以下步骤：
将聚氨酯丙烯酸酯、改性聚酯树脂和聚氨酯树脂加热混合，再加入环氧树脂、UV单体、二乙胺、光引发剂和分散剂混合均匀，研磨后得到所述UV胶印光油。
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| CN119119922A (zh) * | 2024-11-11 | 2024-12-13 | 滁州都铂新材料科技有限公司 | 用于锂电池电芯绝缘保护的uv高剪切蓝膜胶及其制备方法 |
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- 2024-01-22 CN CN202410088428.XA patent/CN118222166B/zh active Active
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