CN108373786A - 一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、uv-led固化上光油 - Google Patents

一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、uv-led固化上光油 Download PDF

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Abstract

一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV‑LED固化上光油，组成为(Wt％)：双酚A环氧丙烯酸酯10‑40，九官能团聚酯丙烯酸酯10‑30，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯5‑15；TMPTA5‑15；HDDA10‑50；活性胺3‑10；流平剂0.1‑0.5；混合蜡粉0.5‑2；光引发剂：TPO 1‑6，樟脑醌0.5‑5，N‑[2‑(二甲胺基)乙酯]‑1，8‑萘二甲酰亚胺0.5‑4，8190‑5，4(2)‑ITX0‑5。粘度用蔡恩4号杯测试，60‑120秒，表面张力20‑30Dynes/cm。涂布后分别在中心波长为365～405nm，照度0.5‑1.5W/cm2，距离5mm的LED光照下均可迅速固化。固化膜表面水接触角80°‑120°，动摩擦系数0.05‑0.2，静摩擦系数0.1‑0.3，具有良好的防水雾性能和可烫金性能。

Description

一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油
技术领域
本申请涉及一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，属于印刷材料与技术领域。
背景技术
纸包装经过印刷后，常需要在印刷油墨层表面满版涂布一层透明光油，涂布后固化形成透明的涂层，保护印刷墨层，提高印刷品耐水性、耐磨性，以及提高包装印刷品的表面的光泽度或形成特殊表观效果。卷烟纸包装用上光油固化后要求上光油透明度高、无味、光泽感强、干燥迅速、耐化学腐蚀性好、耐光性好、固化膜要具有一定的弹性和柔韧性，对油墨附着力要强，流平性好，膜面平滑，广泛的印后加工适应性(可烫金)以及优异的耐磨性。耐磨性要求必须满足在印刷加工过程中不易被擦花，比如在搬运储存过程中不易被擦花和在烟包自动包装机上不易被擦花。
如果印刷品表面上光后的表面层在温度、湿度变化过程中容易形成水雾，则水雾在印刷品表面累积会使被包装物受潮变质。通常，物体温度变化会在物体表面形成水雾。比如，一个带眼镜的人冬天从室内高温迅速走入室外低温，常会在眼镜片上累积形成水雾；又比如，从冰箱中拿出物品，在物品表面会累积形成水雾和水膜。目前防水雾的原理包括：第一：使材料表面亲水，降低其表面能，因亲水材料带有大量亲水基团，可以吸引水分子，雾滴在材料表面可迅速铺展开形成一层水膜减少对光的漫反射而达到防雾目的。这种方法会在纸包装印刷品表面累积水，将导致被包装物受潮，这显然不符合卷烟包装材料。第二：与亲水材料相反，使材料表面疏水，因疏水材料不能被水浸润，雾滴在材料表面容易滚动，理论上可以达到防雾效果。第三：使材料表面温度高于水的露点温度，因水汽不能表面凝结而达到防雾的目的。显然，只有采用第二种方法来防止上光油固化膜表面水雾的形成，也就是上光油固化后形成的固化膜表面水接触角越大越好。
卷烟包装常用白卡纸或转移纸作为基材，通过胶印或凹印后，联线上光，上光油固化后常常需要局部烫金图文。烫金过程是将电化铝通过热和压力的作用将一层铝层用胶粘剂粘附在上光油固化膜表面。如果上光油表面过于疏水，则会导致胶粘剂难以牢固的将铝层粘附在上光油固化膜上，导致烫印残缺或完全烫印不上或者烫印牢度不足等质量缺陷。因此，上光油的防水雾要求固化膜表面疏水性能越高越好，而烫金则要求固化膜表面越亲水越好，这是一对矛盾的要求。为了兼顾上光油良好的防水雾形成性能和良好的烫金效果，要求上光油固化后形成的表面层的表面能和表面粗糙度控制在一定的范围之类。本申请通过采用合适的助剂和具有疏水基团的上光油原料控制上光油的表面张力、以及表面动摩擦系数和静摩擦系数在一定的范围，使UV-LED光油固化后的表面具有适当的表面粗糙度、表面能和表面摩擦系数，兼顾纸基印刷品表面上光后防水雾和可烫金性能。
上光油是包装印刷品用的重要基础材料之一，按固化方式的不同，上光油可分为油性上光油(溶剂型上光油)、水性上光油和UV(紫外)上光油三类。水性上光油存在干燥慢、容易蹭脏等缺点。UV上光油因快速固化、无溶剂挥发、固化膜性能好而得到广泛的应用。近年来，在UV固化方式发展起来的UV-LED固化技术采用LED发出的365-420nm的光源，取代传统的UV光固化普遍采用的是汞灯、金属卤素灯或准分子灯等光源，对上光油进行辐照，光油在光的作用下进行光聚合反应，从液态转变为固态，即，固化。
传统UV固化最常采用低、中、高压汞灯，发光波长都在200-380nm较宽范围内。而UV-LED灯发出的光近似单色光，通常用中心波长描述，其发光波长在中心波长左右20-30nm范围，发光强度与波长之间的关系呈高斯分布。根据LED用波长转换荧光粉和封装方式的不同，尽管都称为UV-LED固化，但有中心波长分别为365nm，385nm，395nm，405nm或420nm等区别。另外，LED发光辐照在光油表面的照度和总体能量密度比传统汞灯弱。因此，其要求光油具有更高的光聚合反应活性。另一方面，光聚合用的预聚物，也称为树脂，活性单体和光引发剂等原材料仍是传统UV固化的原材料，目前尚无与UV-LED配套的原料。光引发剂在光固化过程中起着十分关键的作用，最基本的要求是光引发剂在固化用光源的发光中心波长范围内有吸收才能产生活性基团，引发光聚合反应。目前市场上大多数光引发剂吸收波长都小于365nm，由于UV-LED固化是新技术，目前严重缺乏在365-420波长范围内有强吸收的光引发剂，只有少数传统UV固化用的光引发剂在365-420nm有弱吸收，光引发剂的引发效率不高。由于上述两个原因，导致上光油在UV-LED固化速率慢和固化程度低，光油的UV-LED固化速率远小于印刷速率。
为解决这个问题，本申请采用具有低粘度、超多官能团的聚酯丙烯酸预聚物、高反应活性单体、活性胺、以及匹配合适的光引发剂，通过各个组分的协同作用，显著提高了上光油的光聚合反应活性，从而使上光油的UV-LED固化速率与传统胶印、柔印、凹印的印刷速率匹配。并且通过配方调整，兼顾固化膜防水雾和可烫金性能。
发明内容
通常上光油用树脂，也称为预聚物，其可反应的官能团数为2个，多的也就是4个、5个或6个官能团。官能团数量越多，光聚合反应活性越大，但同时预聚物粘度越大。制备的印刷品上光油根据上光方式和上光量不同，粘度要求有所不同。对于纸张表面用网纹辊上光，涂布干量通常控制在4-6克/m2。要求粘度用蔡恩4号杯测试为60-120秒。这样，预聚物多官能团粘度大的不利之处在于，必须配套低粘度的活性单体，也称为活性稀释剂。活性单体的粘度仍然与可发生光聚合反应的官能团个数成正比。也就是说，要提高上光油的光聚合反应的速率，通过选择通常用的多官能团预聚物，由于其必须配以低官能团的活性单体，反应速率难以有显著的提高。本申请采用具有9个官能团的聚酯丙烯酸预聚物，其特征的粘度比通常的预聚物小很多，25℃的粘度为300cps，与活性稀释剂的粘度相当，克服了前述粘度大的缺陷，可以大幅度提高所制备光油的光聚合反应速率。
本申请采用的另一个预聚物，双官能基环氧丙烯酸酯预聚物，具有很高的化学反应活性，赋予固化膜很高的化学稳定性、硬度和抗刮檫性能。
为了进一步提高固化膜的疏水性能，本申请添加了疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物。
光引发剂在上光油中是关键组份之一。上光油固化完成后，其中残留的紫外光引发剂在一定的条件下，同样也可以发生化学迁移或者通过物理接触，污染包装内的食品，从而对人体的健康造成潜在危害。根据《低迁移UV光引发剂许可使用名单》.《烟用材料许可使用物质名单》(YQ 15.4-2012)，《框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》：正式许可33个+临时许可8个引发剂中选择。
光引发剂在LED发出的光照下，吸收光能量，引发光聚合反应，其必须在LED发出的狭窄的光波长范围(20-30nm)内有吸收。
本申请采用吸收波长在LED狭窄的中心波长有吸收的光引发剂，配合合适的活性胺，提高了上光油的UV-LED固化速率。根据申请者测试的常用光引发剂的吸收光谱，只有2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、樟脑醌、N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺、苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)、4-乙丙基硫杂蒽酮和2-乙丙基硫杂蒽酮在360-420nm范围内有弱吸收，因此，本申请选用2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、樟脑醌、N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺和基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)、4-乙丙基硫杂蒽酮和2-乙丙基硫杂蒽酮作为研制的上光油的光引发剂，通过前述几种光引发剂的复配协同，兼顾上光油的深层固化和表面固化速率与固化程度。
采用丙烯酸酯化活性胺作为反应性胺助引发剂，其与活性单体、聚氨酯丙烯酸酯等完全互溶，是一种低粘度可交联的胺助引发剂，作为协同剂与合适的光引发剂混合以提高光固化速度，特别是加快表面固化的速度。丙烯酸酯化活性胺不会迁移到表面从而避免表面发花，其具有双键基团的活性胺聚合物，有良好的相容性、高油/水平衡性、低挥发、抗迁移、抗氧阻聚功能、气味低。
活性单体，也称活性稀释剂，其具有参加光聚合反应的官能团。对固体光引发剂溶解度要大。通过对常用活性稀释剂的固化速率对比实验，本申请选用三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)作为活性单体组合使用。TMPTA具有三个官能基团，具有很快的固化速率，另外还赋予固化膜良好的抗水、抗化学品腐蚀，抗摩擦和高的柔韧性。HDDA是典型的低粘度、快速固化常选用的活性单体，可以用来在很宽范围内调节上光油的粘度，同时，HDDA还赋予固化膜较高的疏水性能。
流平剂可以强烈降低上光油的表面张力，选用聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷，其丙烯酸官能团会在光引发剂作用下发生交联反应固化。而通常UV固化的上光油采用的流平剂无反应活性基团，不参与光聚合反应。正是使用可发生交联反应的流平剂，调节上光油的表面张力在一定的范围，即控制光油涂布后表面的流平速率，调控固化膜表面的几何形貌，即粗糙度。表面粗糙度不同，固化膜的动摩擦系数和静摩擦系数也不相同，其水雾形成速率和烫金性能也不相同。
另外，本申请组分中加入了一种聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉，用量范围为0.5-2Wt％，其在光油中相溶性好，不分层、不结皮、手感爽滑、耐磨性好。用来进一步调控上光油固化后表面的动摩擦系数和静摩擦系数、固化膜表面的耐磨性，抗粘连性(当两个表面紧贴时，尤其是在受热和挤压的情况下，两片包装纸很容易粘连在一起)。添加量过多则会导致烫金不全以及烫金膜附着力差等缺陷。
经过反复实验测试，本专利申请提出的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油的优选配方，用质量百分数表示为(Wt％)：
预聚物，也称树脂：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯10-40，九官能团聚酯丙烯酸酯10-30，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯5-15；
活性单体，也称活性稀释剂：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)5-15；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)10-50；
活性胺：丙烯酸酯化活性胺3-10；
流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.1-0.5；
蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉0.5-2；
光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)1-6，樟脑醌0.5-5，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺0.5-4；双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0-5，乙丙基硫杂蒽酮0-5。
将各组分按照设计配方准确称量，在室温下加入不锈钢反应釜，搅拌12小时，转速800-1000r/min，使固体引发剂和蜡粉完全溶解，无可见固体颗粒，用少量HDDA调整粘度以及流平剂调节表面张力，过滤，检验粘度和表面张力。上光油粘度用蔡恩4#杯检测，时间在60-120秒内，流平剂控制光油的表面张力介于20至30Dynes/cm。用金属桶包装。即为本申请所述产品。所有操作最好在黄色照明光下进行。
将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，固化用光源为LED光源，中心波长分别为365nm、385nm、395nm和405nm，照度0.5-15W/cm2，距离5mm的LED光照下均可迅速固化，走纸速度为120-180米/min，经过光油固化前后红外光谱测试，光油在810cm-1的吸收带经过LED光照固化后消失证明C＝C转换完全，固化完全。用手指按压固化膜表面，无残留指纹，也从另一个角度证明了固化完全。
所制备的上光油表面张力测试。使用K100型表面张力仪测试。
固化膜耐摩擦性能测试：将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，按《7705-2008平版装潢印刷品检测》无划伤、掉墨等现象。
固化膜水接触角测试：将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，使用DSA100型视频接触角仪测试水接触角。
动静摩擦系数测试：将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，将样品裁切成规格65×90mm，将塑料薄膜裁切成规格150×400mm，作为底材，用于附在滑块上与底材摩擦。参照《GB/T10006-1988塑料薄膜和薄片摩擦系数测定方法》检测。
防水雾测试：将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，按照下述方法测试。
A、用剪刀将涂覆上光油的烟盒纸主要部分裁成小块；
B、将裁成的样品贴在圆筒表面，印刷面朝外；
C、用塑料薄膜紧紧的附在样品的表面上，用粘胶带粘紧固定；
D、将吹风筒出口对准样品吹出热风对样品加热1分钟左右；
E、冷却后观察样品表面无水雾现象。
固化膜柔性测试：将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，印刷品折叠5次以上，无爆色、爆裂等弊病。
可烫金性能测试：将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，用自动烫金机局部热烫金，检测烫印质量。质量好的样品，烫金膜外观平实，光洁度好，无划伤现象；烫印的文字和图案、线条清晰、干净、不花白、不变色、无脏点、无漏点。烫印的电化铝层与上光油固化膜结合紧密，牢固度好。
烫印、表面防水雾以及自动包装机对光油固化后表面平整度、平滑程度以及表面能均有要求。表面能用表面水接触角来描述，卷烟包装用转移纸未涂布光油前的水接触角为55-60°。经过反复实验，在保证固化膜柔性、耐晒性、耐磨性等其它性能符合卷烟包装材料要求的前提下，如果控制上光油的表面张力介于20-30Dynes/cm，经过涂布，LED光源固化后，表面水接触角为80-120°。控制固化膜表面动摩擦系数为0.050-0.200，静摩擦系数为0.100-0.300。印刷品表面的固化膜具有良好的防水雾性能和烫印质量。
本申请的有益效果是：通过选用低粘度、9官能团的聚酯丙烯酸酯、选用高反应活性的单体、光引发剂和活性胺的协同作用，提高配制的上光油的反应活性，达到即使LED发光照度弱也可以快速固化的目的。通过加入具有疏水功能的疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和HDDA，提高固化膜的防水雾性能；上光油粘度用蔡恩4#杯检测，时间在60-120秒内，流平剂控制光油的表面张力介于20至30Dynes/cm；通过配方中各组分的协同作用，尤其是混合蜡粉的用量，调节控制固化膜表面水接触角介于80°-120°之间，动摩擦系数介于0.050-0.200之间，静摩擦系数介于0.100-0.300之间，印刷品表面的固化膜具有良好的防水雾性能和可烫印性能。本申请兼顾了印刷品上光油固化后防水雾和可烫金性能，光引发剂残留和可挥发性有机物符合卷烟包装材料要求，可以用于卷烟包装印刷品的表面上光。
具体实施方式
下面用具体的实施例对本专利申请做进一步说明。
实施例1
UV-LED固化上光油的配方，用质量百分数表示为(Wt％)：
预聚物：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯15，九官能团聚酯丙烯酸酯25，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯8；
活性单体：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)5；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)31；
活性胺：丙烯酸酯化活性胺8；
流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.1；
蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉1；
光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)4％，樟脑醌0.5％，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺1％，4-乙丙基硫杂蒽酮1.5％。
将各组分按照设计配方准确称量，在室温下加入不锈钢反应釜，搅拌12小时，转速800r/min，使固体引发剂和蜡粉完全溶解，无可见固体颗粒，用少量HDDA调整粘度以及流平剂调节表面张力，过滤，即为本申请所述产品，检验粘度和表面张力合格，用金属桶包装。
上光油用蔡恩4#杯检测粘度，时间在78秒，表面张力为28Dynes/cm。
将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布干量约为4-6克/m2，用中心波长为385nm，照度为0.5W/cm2的LED灯固化。走纸速度为150m/min。固化后，进行测试，测试结果如下：
固化膜水接触角测试：110°。
动静摩擦系数测试：动摩擦系数为0.154，静摩擦系数为0.210。
固化膜防水雾性能和烫金性能良好。
其它性能满足满足《YQ15.4-2012烟用许可物质名单第四部分：框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》要求，所制备的上光油可以用于卷烟包装印刷品印刷后，用LED光源固化上光。
实施例2
UV-LED固化上光油的配方，用质量百分数表示为(Wt％)：
预聚物：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯20，九官能团聚酯丙烯酸酯20，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯7；
活性单体：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)10；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)31；
活性胺：丙烯酸酯化活性胺6；
流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.2；
蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉0.5；
光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)2，樟脑醌2，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺1.0，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0.5。
将各组分按照设计配方准确称量，在室温下加入不锈钢反应釜，搅拌12小时，转速900r/min，使固体引发剂和蜡粉完全溶解，无可见固体颗粒，用少量HDDA调整粘度以及流平剂调节表面张力，过滤，即为本申请所述产品，检验粘度和表面张力合格，用金属桶包装。
上光油用蔡恩4#杯检测粘度，时间在85秒，表面张力为26Dynes/cm。
将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布于量约为4-6克/m2，用中心波长为395nm，照度为15W/cm2的LED灯固化。走纸速度为160m/min。固化后，进行测试，测试结果如下：
固化膜水接触角测试：98°。
动静摩擦系数测试：动摩擦系数为0.081，静摩擦系数为0.158。
固化膜防水雾性能和烫金性能良好。
其它性能满足满足《YQ15.4-2012烟用许可物质名单第四部分：框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》要求，所制备的上光油可以用于卷烟包装印刷品印刷后，用LED光源固化上光。
实施例3
UV-LED固化上光油的配方，用质量百分数表示为(Wt％)：
预聚物：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯10，九官能团聚酯丙烯酸酯24，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯10；
活性单体：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)8；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)37；
活性胺：丙烯酸酯化活性胺4；
流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.2；
蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉0.5；
光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)3，樟脑醌1，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺2.5。
将各组分按照设计配方准确称量，在室温下加入不锈钢反应釜，搅拌12小时，转速1000r/min，使固体引发剂和蜡粉完全溶解，无可见固体颗粒，用少量HDDA调整粘度以及流平剂调节表面张力，过滤，即为本申请所述产品，检验粘度和表面张力合格，用金属桶包装。
上光油用蔡恩4#杯检测粘度，时间在68秒，表面张力为25Dynes/cm。
将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布干量约为4-6克/m2，用中心波长为405nm，照度为1.2W/cm2的LED灯固化。走纸速度为150m/min。固化后，进行测试，测试结果如下：
固化膜水接触角测试：85°。
动静摩擦系数测试：动摩擦系数为0.077，静摩擦系数为0.112。
固化膜防水雾性能和烫金性能良好。
其它性能满足满足《YQ15.4-2012烟用许可物质名单第四部分：框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》要求，所制备的上光油可以用于卷烟包装印刷品印刷后，用LED光源固化上光。
实施例4
UV-LED固化上光油的配方，用质量百分数表示为(Wt％)：
预聚物：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯18，九官能团聚酯丙烯酸酯20，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯8；
活性单体：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)5；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)35；
活性胺：丙烯酸酯化活性胺6；
流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.3；
蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉1.2；
光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)4.5，樟脑醌0.5，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺1，2-乙丙基硫杂蒽酮0.5。
将各组分按照设计配方准确称量，在室温下加入不锈钢反应釜，搅拌12小时，转速1000r/min，使固体引发剂和蜡粉完全溶解，无可见固体颗粒，用少量HDDA调整粘度以及流平剂调节表面张力，过滤，即为本申请所述产品，检验粘度和表面张力合格，用金属桶包装。
上光油用蔡恩4#杯检测粘度，时间在77秒，表面张力为20Dynes/cm。
将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布干量约为4-6克/m2，用中心波长为365nm，照度为0.8W/cm2的LED灯固化。走纸速度为160m/min。固化后，进行测试，测试结果如下：
固化膜水接触角测试：85°。
动静摩擦系数测试：动摩擦系数为0.058，静摩擦系数为0.183。
固化膜防水雾性能和烫金性能良好。
其它性能满足满足《YQ15.4-2012烟用许可物质名单第四部分：框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》要求，所制备的上光油可以用于卷烟包装印刷品印刷后，用LED光源固化上光。
实施例5
UV-LED固化上光油的配方，用质量百分数表示为(Wt％)：
预聚物：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯16，九官能团聚酯丙烯酸酯22，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯6；
活性单体：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)9；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)29.5；
活性胺：丙烯酸酯化活性胺9；
流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.2；
蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉1.0；
光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)4，樟脑醌0.8，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺0.5，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦1，4(2)-乙丙基硫杂蒽酮1。
将各组分按照设计配方准确称量，在室温下加入不锈钢反应釜，搅拌12小时，转速1000r/min，使固体引发剂和蜡粉完全溶解，无可见固体颗粒，用少量HDDA调整粘度以及流平剂调节表面张力，过滤，即为本申请所述产品，检验粘度和表面张力合格，用金属桶包装。
上光油用蔡恩4#杯检测粘度，时间在99秒，表面张力为28Dynes/cm。
将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布干量约为4-6克/m2，用中心波长为395nm，照度为6.5W/cm2的LED灯固化。走纸速度为160m/min。固化后，进行测试，测试结果如下：
固化膜水接触角测试：105°。
动静摩擦系数测试：动摩擦系数为0.068，静摩擦系数为0.158。
固化膜防水雾性能和烫金性能良好。
其它性能满足满足《YQ15.4-2012烟用许可物质名单第四部分：框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》要求，所制备的上光油可以用于卷烟包装印刷品印刷后，用LED光源固化上光。
综合以上的实施例，本申请提出的通过采用低粘度、9官能团的聚酯丙烯酸酯、选用高反应活性的活性单体、光引发剂和活性胺的协同作用，提高配制的上光油的反应活性，达到即使LED发光照度弱也可以快速固化的目的。可分别在中心波长为365nm、385nm、395nm、405nm，照度为0.5-15W/cm2的LED光照下快速固化。通过加入具有疏水功能的疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和HDDA，提高固化膜的防水雾性能；上光油粘度用蔡恩4#杯检测，时间在60-120秒内，流平剂控制光油的表面张力介于20至30Dynes/cm；通过配方中各组分的协同作用，尤其是蜡粉的用量，调节固化膜表面水接触角介于80°-120°之间，动摩擦系数介于0.050-0.200之间，静摩擦系数介于0.100-0.300之间，印刷品表面的固化膜具有良好的防水雾性能和烫印质量。本申请兼顾了印刷品上光油固化后防水雾和可烫金性能，光引发剂残留和可挥发性有机物符合卷烟包装材料要求，用于卷烟包装印刷品的表面LED上光，在此不一一列举。以上实施例仅用于说明而非限制本专利申请的技术方案，本领域技术人员可以理解，对本专利申请的技术方案进行各种变动和等效替换，而不背离本专利申请技术方案的原理和范围，均应涵盖在本专利申请权利要求的范围之中。

Claims (9)

1.一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，用质量百分数表示为(Wt％)：预聚物：双官能基双酚A环氧丙烯酸酯10-40，九官能团聚酯丙烯酸酯10-30，疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯5-15；活性单体：三官能三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)5-15；双官能团1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)10-50；活性胺：丙烯酸酯化活性胺3-10；流平剂：聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷0.1-0.5；蜡粉：聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉0.5-2；光引发剂：2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)1-6，樟脑醌0.5-5，N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺0.5-4，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦0-5，4(2)-乙丙基硫杂蒽酮0-5；根据配方准确计量，室温下在不锈钢反应釜中搅拌12小时，转变为无可见固体的溶液，过滤，粘度用活性单体调整，用蔡恩4号杯检测粘度，时间在60-120秒内，用流平剂调整光油的表面张力介于20至30Dynes/cm之间。
2.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是根据合理配方组成，在高反应活性树脂、高活性单体、光引发剂和活性胺以及具有反应基团的流平剂的协同作用下，显著提高了所制备上光油的光聚合反应活性；在中心波长为365、385、395、405nm，照度0.5-15W/cm2，距离5mm的LED光照下均可迅速固化。
3.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，根据合理配方组成，将所制备的光油均匀涂布在80克/m2的转移纸上，涂布量约为4-6克/m2，用LED光源固化后，固化膜表面水接触角介于80°-120°之间，动摩擦系数介于0.050-0.200之间，静摩擦系数介于0.100-0.300之间，纸张表面的固化膜具有良好的防水雾性能和可烫印性能。
4.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，采用疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和具有非极性疏水长链的1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)提高固化膜的疏水性能，达到固化膜防水雾的目的。
5.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，其各项性能满足《YQ15.4-2012烟用许可物质名单第四部分：框架纸、卷烟包装纸(条与盒)和封签纸》要求，符合卷烟包装对上光油的要求。
6.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，所使用的树脂，也称预聚物，是双官能基双酚A环氧丙烯酸酯，九官能团聚酯丙烯酸酯和疏水性脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，既有高的光聚合反应活性，又赋予固化膜适当的疏水性能。
7.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，所使用的光引发剂是2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、樟脑醌、N-[2-(二甲胺基)乙酯]-1，8-萘二甲酰亚胺、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、，4(2)-乙丙基硫杂蒽酮等五种光引发剂的组合使用，既满足卷烟包装材料对光引发剂残留的要求，又在中心波长为365nm、385nm、395nm、405nm的LED发光波长范围有相对较强的吸收。
8.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，使用聚酯改性的、接枝有丙烯酸官能团的聚二甲基硅氧烷调节上光油的表面张力介于20至30Dynes/cm之间；协同用聚四氟乙烯/聚乙烯微粉化混合蜡粉调控固化膜的表面动摩擦系数、静摩擦系数和表面爽滑度，改进表面膜的耐磨性。
9.根据权利要求1所述的一种卷烟纸包装印刷品用防水雾、可烫金、UV-LED固化上光油，其特征是，上光油粘度适合120线网纹辊上光，与常用胶印、凹印和柔印联线在卷烟包装纸上涂布使用，固化后在纸质印刷品表面形成的固化膜具有良好的防水雾和可烫金性能。
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