CN105400383A - 一种柔韧性紫外光固化上光油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔韧性紫外光固化上光油及其制备方法，以改性环氧丙烯酸酯为主体，搭配1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二苯甲酮、1-羟基-环己基苯酮、活性胺、聚醚改性丙烯酸硅氧烷等助剂。本发明提供的UV光油具有良好的柔韧性、高光泽、耐候性强、附着力优、较高的耐摩擦性能、价格低廉、环保无污染等优点；该柔韧性UV光油固化后的涂层具有特别好的柔韧性，可以180度对折测试5次不爆色，与目前用的UV纸张光油对比，柔软度更高，性价比更高。

Description

一种柔韧性紫外光固化上光油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种柔韧性紫外光固化上光油及其制备方法，属于印刷技术油墨领域。

背景技术

紫外光固化上光油是一种高性能、无溶剂的环保光油，具有良好的光泽、耐磨、附着力强等特点。印刷上光后可以代替塑料覆膜来保护油墨，且可以增加印品的美观、质感。

随着包装行业的发展，人们对包装提出了更多高性能的要求。一般的UV光油成膜后很硬，柔韧性很差，很容易出现纸制品折叠爆色的现象。为了解决印品容易爆色的问题，印刷厂对纸张、油墨及模切等相关材料和工艺提出了相当高的要求，从而增加了生产成本，降低了生产效率。

目前市场上有一些柔韧性较好的UV光油，但是价格昂贵，给印刷厂带来生产成本的压力；所以开发一种低成本的柔韧性UV光油具有十分重要的意义，同时也具有非常广泛的市场前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔韧性紫外光固化上光油及其制备方法。

本发明解决的是现有的UV光油存在的价格昂贵、柔韧性差、印刷UV光油后印刷品容易爆色等缺陷。

针对一般UV光油具有漆膜硬，柔韧性差等缺陷，本发明主要从下面三个方面进行改进：

1.树脂：一般情况下，UV固化膜越柔软，抗爆线性越好；UV固化膜硬度越高，耐磨性越好。UV固化膜的硬度与柔软性是一对矛盾，即提高抗爆线往往以牺牲耐磨性为代价，如果一味追求固化膜的柔软性，忽视交联密度，容易导致交联网络本身的力学强度不够，在外力摩擦剪切下，可能将稀疏的交联网络拉断，耐磨性将变得较差。如果把交联体系制成微观不均匀的结构，即微相分离，既有高交联密度的“硬微相”，又有满足高柔韧性的低交联“软微相”；两个相之间通过化学键连接。在外力剪切下，如果“软微相”受力，可以通过临近高交联的“硬微相”分散应力，保护软链不被拉断；如果“硬微相”受力，也可将应力传递分散到临近的“软微相”中去。这样可以保证既有较好的柔韧性就有较好的硬度。所以本发明使用一种改性环氧丙烯酸树脂，该树脂具有柔韧性好，固化速度快，低粘度、低成本的优点，是配方的主体材料，对漆膜的柔韧性起决定性作用。

2.单体：选择不同官能度的单体搭配，确定最优化的单体配比。本发明主要使用下列单体，(1)1,6-己二醇二丙烯酸酯，它具有黏度低、溶解力强、附着力好等特点，且可以改善固化膜的柔韧性；(2)乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，它具有粘度低、硬度高、固化快等特点，可以提高固化膜的硬度。

3.引发剂：由于使用了多官能度的树脂和单体，所以引发体系对UV油的固化速度、固化程度具有重要影响，不同的光引发剂及光引发剂中各组分的配比和用量对抗爆线、耐磨性和附着力均会有影响。本发明的UV光油主要使用表干型低成本的二苯甲酮和耐黄变的1-羟基-环己基苯酮，配合活性胺使用可以进一步提高固化速度。

基于上述研究思路，本发明所采用的技术方案是：本发明提出了一种柔韧性紫外光固化上光油，所述的紫外光固化上光油，按重量百分比计，包括以下组分：

所述柔韧性紫外光固化上光油的制备方法，包括如下步骤：

a.改性环氧丙烯酸树脂的制备：

在反应容器中加入PPG和酸酐，在氮气保护下，加入N,N-二甲基苄胺，升温后，加入环氧树脂、三苯基膦和对苯二酚；继续升温，滴加丙烯酸、三苯基膦和对苯二酚的混合物，当体系酸值小于5mgKOH/g时，停止反应，得到改性环氧丙烯酸树脂；

b.紫外光固化上光油的配制：

将改性环氧丙烯酸树脂入釜，在搅拌中加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1,6-己二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，再加入二苯甲酮、1-羟基-环己基苯酮和活性胺，高速搅拌使引发剂溶解完全，最后加入聚醚改性丙烯酸硅氧烷，搅拌均匀后得到紫外光固化上光油。

本发明制备得到的紫外光固化上光油，在印有油墨的纸张上用4μm线棒拉涂，用紫外光固化，按下述方法进行光膜性能检验和评定。

测试评定方法：

(1)外观：目测。

(2)光泽：按GB/T9754的规定进行测定，入射角为60度。

(3)附着力：用锋利刀片在光油干膜上划行(10行)，切割的间距为5mm，刀口应穿透涂层而触及底材，切割的方向应尽量与印刷(涂布)方向成45度角；用胶带紧贴于划行处，以拇指轻压胶带排出下面气泡，拿住胶带没粘着的一端，用力猛揭胶带1～2次；评定结果分1～5级，1级最好，5级最差。

(4)耐磨性：使用磨擦机测试，在4磅的负载下，将样版剪切成宽50mm×长220mm，并用压纸装置固定在摩擦台上，将80克A4复印纸剪切成宽50mm×长220mm，并用偏心压轮固定在摩擦体上，80克A4复印纸光面对样版涂膜面，以涂膜磨损露出油墨时的次数来表示。

(5)柔韧性：漆膜对折，完全爆裂时的对折次数。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的UV光油具有良好的柔韧性、高光泽、耐候性强、附着力优、较高的耐摩擦性能、价格低廉、环保无污染等优点；该柔韧性UV光油固化后的涂层具有特别好的柔韧性，可以180度对折测试5次不爆色，与目前用的UV纸张光油对比，柔软度更高，性价比更高。

具体实施方式

下述实施例详细说明本发明，但不限制本发明的范围。

实施例1

a.改性环氧丙烯酸树脂的制备：

在带有搅拌器、冷凝器、温度计和滴液漏斗的500mL四口烧瓶中加入50gPPG和10g酸酐，在氮气保护下，加入0.6gN,N-二甲基苄胺，升温至85±2℃，2h后测酸值，当酸值达到91mgKOH/g时候，加入30g环氧树脂，0.6g三苯基膦和0.1g对苯二酚，升温至95±2℃继续反应，当酸值下降到5mgKOH/g时候，滴加8g丙烯酸，0.6g三苯基膦和0.1g对苯二酚，升温至100±2℃，继续反应，当体系酸值小于5mgKOH/g时，停止反应，降温出料。

b.紫外光固化上光油的配制：

取50g上述的改性环氧丙烯酸树脂入釜，在搅拌中加入11g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和25g1,6-己二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，再加入3g二苯甲酮，2g1-羟基-环己基苯酮和8g活性胺，高速搅拌使引发剂溶解完全，最后加入1g聚醚改性丙烯酸硅氧烷，搅拌均匀后得到紫外光固化上光油。

测试该柔韧性紫外光固化上光油的性能，其中光泽度98度、附着力5级、耐磨300次，漆膜180度对折3次不爆裂。

实施例2

a.改性环氧丙烯酸树脂的制备：

同上述实施例1。

b.紫外光固化上光油的配制：

取60g上述改性环氧丙烯酸树脂入釜，在搅拌中加入11g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和10g1,6-己二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，再加入4g二苯甲酮，4.4g1-羟基-环己基苯酮和10g活性胺，高速搅拌使引发剂溶解完全，最后加入0.6g聚醚改性丙烯酸硅氧烷，搅拌均匀后得到紫外光固化上光油。

测试该柔韧性紫外光固化上光油的性能，其中光泽度93度、附着力5级、耐磨200次，漆膜180度对折5次不爆裂。

实施例3

a.改性环氧丙烯酸树脂的制备：

同上述实施例1。

b.紫外光固化上光油的配制：

取55g上述改性环氧丙烯酸树脂入釜，在搅拌中加入15g乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和20g1,6-己二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，再加入3g二苯甲酮，2.4g1-羟基-环己基苯酮和4g活性胺，高速搅拌使引发剂溶解完全，最后加入0.6g聚醚改性丙烯酸硅氧烷，搅拌均匀后得到紫外光固化上光油。

测试该柔韧性紫外光固化上光油的性能，其中光泽度95度、附着力5级、耐磨250次，漆膜180度对折4次不爆裂。

Claims (2)

1.一种柔韧性紫外光固化上光油，其特征在于所述的紫外光固化上光油，按重量百分比计，包括以下组分：

2.一种如权利要求1所述的柔韧性紫外光固化上光油的制备方法，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：

a.改性环氧丙烯酸树脂的制备：

在反应容器中加入PPG和酸酐，在氮气保护下，加入N,N-二甲基苄胺，升温后，加入环氧树脂、三苯基膦和对苯二酚；继续升温，滴加丙烯酸、三苯基膦和对苯二酚的混合物，当体系酸值小于5mgKOH/g时，停止反应，得到改性环氧丙烯酸树脂；

b.紫外光固化上光油的配制：

将改性环氧丙烯酸树脂入釜，在搅拌中加入乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和1,6-己二醇二丙烯酸酯，搅拌均匀，再加入二苯甲酮、1-羟基-环己基苯酮和活性胺，高速搅拌使引发剂溶解完全，最后加入聚醚改性丙烯酸硅氧烷，搅拌均匀后得到紫外光固化上光油。