一種水性uv印鐵光油及其製備方法

2023-05-06 04:54:41 2

專利名稱：一種水性uv印鐵光油及其製備方法
技術領域：
本發明涉及光油技術領域，尤其涉及一種水性UV印鐵光油及其製備方法。
背景技術：
紫外光輻射固化技術是國際上70年代以來開發的一種全新的綠色技術，利用該技術生產的紫外光固化塗料簡稱為UV塗料，UV塗料具有不含V0C，對環境汙染小，固化速度快，節省能源、固化產物性能好、適於高速自動化生產等優點。UV塗料由於獨特的技術和應用優勢，被迅速廣泛的應用到電子產品、機械製造，金屬防腐等各個行業和領域。近年來，隨著世界範圍內環保呼聲的提高，UV塗料的水性化研究也獲得了長足的進步，它充分發揮了UV固化方式和水性稀釋兩種技術的綜合效能，比傳統的溶劑型UV塗料更具有施工、經濟、安全、應用方面的優勢。 申請號為201010530069. 7的中國發明專利，公開了一種高光耐磨手機UV罩光油，
它是採用低粘度聚酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯為主體樹脂，配以活性稀釋劑乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯和丙烯酸異辛酯，稀釋劑酒精和醋酸乙酯，光引發劑二苯甲酮和I-羥基環己基苯基酮，反應性胺助引發劑，消泡劑、流平劑以及增滑劑等攪拌混合均勻而製得。為了改善光油的性能，此UV罩光油加入了四種的UV單體，然而添加UV單體的數量過多易使其殘留氣味大，當將其用於印刷品的上光後，會殘留刺激性強烈的氣味，對操作人員的危害很大，且對空氣造成一定的汙染，不符合環保的要求。

發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足，而提供一種殘留氣味低、汙染小的水性UV印鐵光油及其製備方法。本發明是通過以下技術方案來實現的。一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成
水性UV光固化樹脂3(Γ40份
UV固化丙烯酸乳液8 18份
聚乙二醇二丙烯酸酯12 18份
乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 8 15份 有機矽消泡劑O. 5^1份
有機矽流平劑I飛份
醇類助劑5 15份
光引發劑41份
附著力促進劑2飛份
水4 10份。優選的，一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成水性UV光固化樹脂3(Γ35份
UV固化丙烯酸乳液1(Γ16份
聚乙二醇二丙烯酸酯13 17份
乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 1(Γ13份 有機矽消泡劑O. 5^0. 8份
有機矽流平劑2 4份
醇類助劑8 12份 光引發劑5 7份
附著力促進劑3飛份
水5 8份。更為優選的，一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成
水性UV光固化樹脂35 40份
UV固化丙烯酸乳液13 15份
聚乙二醇二丙烯酸酯15 16份
乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯If 12份
有機矽消泡劑O. 5^0. 6份
有機矽流平劑2 3份
醇類助劑l(Tll份
光引發劑5 6份
附著力促進劑3 4份
水6 7份。其中，所述水性UV光固化樹脂為脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯為沙多瑪的CN9245，外觀透明，固含量為100%，粘度(cps. 25°C ) 20000，官能度為3，玻璃化溫度為26°C。CN9245為可用水稀釋的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，便於設備及容器的清洗，且其固化快，硬度高，具有出色的耐磨性以及附著力。其中，所述UV固化丙烯酸乳液為克雷威利的CRAUMUL 2718，固含量為45%，粘度(mPa. s) < 1000，pH為7. 5-8. 5，最低成膜溫度< (TC，粒徑為80nm，具有極好的抗化性，極好的硬度和打磨性。其中，所述聚乙二醇二丙烯酸酯為聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯，為沙多瑪的SR344，外觀透明，固含量為100%，粘度(cps. 25°C )57，官能度為2，玻璃化溫度為3°C。SR344為低官能度單體，玻璃化溫度較低，可大大降低固化膜的交聯密度，提高墨層的柔韌性，且為水溶性UV單體，低皮膚刺激，安全環保，固化快。其中，所述乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯為(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，為沙多瑪的SR415，外觀透明，固含量為100%，粘度(cps. 25°C ) 225，官能度為3，玻璃化溫度為38°C。SR415為水溶性UV單體，為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的改性品，不僅具有TMPTA的相同的性能和廣泛的用途，更具有低粘度、高固化速度的優點，提高固化膜的柔韌性，增強附著力，降低對皮膚的刺激性，安全環保。其中，所述有機矽消泡劑為改性聚矽氧烷共聚體溶液，改性聚矽氧烷共聚體溶液為德國畢克化學的BYK-020，在光油生產和應用時防止泡沫生成。
其中，所述有機矽流平劑為畢克化學的BYK-333。BYK-333外觀為澄清微濁液體，含量為99%，密度I. 04kg/m3，BYK-333具有較好的相溶性，在水性系統中可提高防粘性，防止浮分色在大部分溶劑系統中，還可提高墨層表面的平滑性，提高底材的潤溼效果，增加墨層的光澤。其中，所述醇類助劑為無水乙醇，無色透明液體，含量(CH3CH2OH) /%彡99. 8，密度(200C)/(g/mL) O. 789-0. 791，光度好、粘結度高、耐熱耐曬耐潮溼。其中，所述附著力促進劑為有機氟改性丙烯酸酯聚合物，有機氟改性丙烯酸酯聚合物為斯洛柯的leveling3555，外觀淡黃色清澈透明液體，有效含量100%，比重為O. 97，粘度(25°C /cps)為25。leveling3555可極大地降低體系的表面張力，增加基材的潤溼性和附著力，快速流平、防止縮孔的優點，不增進表面爽滑性、不影響上鍍性，對重塗性和層間附著力無任何影響。其中，所述光引發劑為2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙 酮，2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮為北京英力的IRGACURE907。IRGACURE 907的分子量為251. 3446，密度為I. 19g/cm3，熔點為74-76°C，沸點為410.5。C，閃點為202. 1° C，IRGA⑶RE 907是一種高效的紫外光引發劑，其特有的高吸收特性使其特別適合用於UV固化型塗料，能使UV固化型塗料長期不泛黃和延長儲存時間。其中，一種水性UV印鐵光油的製備方法，包括以下方法步驟
a、將水性UV光固化樹脂、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為25 35min ；
b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入光引發劑，繼續攪拌混勻，攪拌時間為25 35min ；
C、將上述重量份的有機矽消泡劑、有機矽流平劑、醇類助劑、附著力促進劑、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為25 35min，製得水性UV印鐵光油。檢測製得的水性UV印鐵光油的各項技術指標，製得的水性UV印鐵光油的檢驗方法為採用數字式粘度計測量黏度，採用YQM-IB油墨粘性儀測量黏性，採用pH測試儀測量PH值，採用達因筆測量表面張力，採用65°標準光澤測試儀測量光澤度，採用百格法(3m膠帶)測量附著力。本發明的有益效果為本發明的乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的改性品，不僅具有TMPTA的相同的性能和廣泛的用途，更具有低粘度、高固化速度的優點，因此本發明只需採用聚乙二醇二丙烯酸酯和乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯兩種水性UV單體即可優化光油的性能，簡化了 UV單體的種類，UV單體的使用量減少，上光後殘留氣味更低，且上述兩種水性UV單體均為低刺激性UV單體，對油墨生產者和使用者來說汙染小，更安全。本發明的製備方法簡單，操作性強，易於實現，生產成本低，有利於普遍推廣應用。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明。實施例I。一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成35份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、13份UV固化丙烯酸乳液、15. 5份聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、11份(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 5份改性聚矽氧烷共聚體溶液、2份有機矽流平劑、10份無水乙醇、5份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮、3份有機氟改性丙烯酸酯聚合物、5份水。本實施例的一種水性UV印鐵光油的製備方法，包括以下方法步驟a、將脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為30min ;b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮，繼續攪拌混勻，攪拌時間為30min ;c、將上述重量份的改性聚矽氧烷共聚體溶液、有機矽流平劑、無水乙醇、有機氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為30min，製得水性UV印鐵光油。檢測製得的水性UV印鐵光油的各項技術指標，各項性能測試指標如表I所示。
實施例2。一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成32份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、15份UV固化丙烯酸乳液、18份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、8份(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 6份改性聚矽氧烷共聚體溶液、3份有機矽流平劑、8份無水乙醇、5份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮、2份有機氟改性丙烯酸酯聚合物、6份水。本實施例的一種水性UV印鐵光油的製備方法，包括以下方法步驟a、將脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為30min ;b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮，繼續攪拌混勻，攪拌時間為35min ;c、將上述重量份的改性聚矽氧烷共聚體溶液、有機矽流平劑、無水乙醇、有機氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為32min，製得水性UV印鐵光油。檢測製得的水性UV印鐵光油的各項技術指標，各項性能測試指標如表I所示。實施例3。一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成36份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、12份UV固化丙烯酸乳液、16份聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、10份(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 7份改性聚矽氧烷共聚體溶液、4份有機矽流平劑、12份無水乙醇、6份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮、3份有機氟改性丙烯酸酯聚合物、7份水。本實施例的一種水性UV印鐵光油的製備方法，包括以下方法步驟a、將脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為30min ;b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮，繼續攪拌混勻，攪拌時間為35min ;c、將上述重量份的改性聚矽氧烷共聚體溶液、有機矽流平劑、無水乙醇、有機氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為32min，製得水性UV印鐵光油。
檢測製得的水性UV印鐵光油的各項技術指標，各項性能測試指標如表I所示。實施例4。一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成30份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、8份UV固化丙烯酸乳液、12份聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、8份(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、O. 5份改性聚矽氧烷共聚體溶液、I份有機矽流平劑、5份無水乙醇、4份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮、2份有機氟改性丙烯酸酯聚合物、4份水。本實施例的一種水性UV印鐵光油的製備方法，包括以下方法步驟a、將脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為28min ;b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉 基)-1_丙酮，繼續攪拌混勻，攪拌時間為26min ;c、將上述重量份的改性聚矽氧烷共聚體溶液、有機矽流平劑、無水乙醇、有機氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為32min，製得水性UV印鐵光油。檢測製得的水性UV印鐵光油的各項技術指標，各項性能測試指標如表I所示。實施例5。一種水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成40份脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、18份UV固化丙烯酸乳液、18份聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、15份(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、I份改性聚矽氧烷共聚體溶液、5份有機矽流平劑、15份無水乙醇、8份2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮、6份有機氟改性丙烯酸酯聚合物、10份水。本實施例的一種水性UV印鐵光油的製備方法，包括以下方法步驟a、將脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇(400) 二丙烯酸酯、(20)乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為35min ;b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮，繼續攪拌混勻，攪拌時間為25min ;c、將上述重量份的改性聚矽氧烷共聚體溶液、有機矽流平劑、無水乙醇、有機氟改性丙烯酸酯聚合物、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為30min，製得水性UV印鐵光油。檢測製得的水性UV印鐵光油的各項技術指標，各項性能測試指標如表I所示。實施例f實施例5製成的水性UV印鐵光油的各項性能測試指標如表I。表I
權利要求
1.一種水性UV印鐵光油，其特徵在於由以下重量份的原料組成 水性UV光固化樹脂3(Γ40份 UV固化丙烯酸乳液8 18份 聚乙二醇二丙烯酸酯12 18份 乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 8 15份 有機矽消泡劑O. 5^1份有機矽流平劑I飛份醇類助劑5 15份 光引發劑41份 附著力促進劑2飛份水4 10份。
2.根據權利要求I所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於由以下重量份的原料組成 水性UV光固化樹脂3(Γ35份 UV固化丙烯酸乳液1(Γ16份 聚乙二醇二丙烯酸酯13 17份 乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯1(Γ13份 有機矽消泡劑O. 5^0. 8份 有機矽流平劑2 4份醇類助劑8 12份光引發劑5 7份 附著力促進劑3飛份水5 8份。
3.根據權利要求I所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於由以下重量份的原料組成 水性UV光固化樹脂35 40份 UV固化丙烯酸乳液13 15份 聚乙二醇二丙烯酸酯15 16份 乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯If 12份 有機矽消泡劑O. 5^0. 6份 有機矽流平劑2 3份 醇類助劑l(Tll份光引發劑5 6份 附著力促進劑3 4份水6 7份。
4.根據權利要求Γ3任意一項所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於所述水性UV光固化樹脂為脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯為沙多瑪的CN9245。
5.根據權利要求廣3任意一項所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於所述聚乙二醇二丙烯酸酯為沙多瑪的SR344，所述乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯為沙多瑪的SR415。
6.根據權利要求Γ3任意一項所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於所述附著力促進劑為有機氟改性丙烯酸酯聚合物。
7.根據權利要求3任意一項所述的一種水性UV印鐵光油,其特徵在於所述有機娃消泡劑為改性聚矽氧烷共聚體溶液，改性聚矽氧烷共聚體溶液為德國畢克化學的BYK-020。
8.根據權利要求Γ3任意一項所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於所述醇類助劑為無水乙醇。
9.根據權利要求Γ3任意一項所述的一種水性UV印鐵光油，其特徵在於所述光引發劑為2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1_丙酮，2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮為北京英力的IRGACURE 907。
10.權利要求1-9中任意一項所述的一種水性UV印鐵光油的製備方法,其特徵在於包括以下方法步驟 a、將水性UV光固化樹脂、UV固化丙烯酸乳液、聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯按重量份加入配料缸中攪拌均勻，攪拌時間為25 35min ； b、將步驟a中混勻的物料在低速攪拌的狀態下按重量份加入光引發劑，繼續攪拌混勻，攪拌時間為25 35min ； C、將上述重量份的有機矽消泡劑、有機矽流平劑、醇類助劑、附著力促進劑、水和步驟b中混勻的物料攪拌均勻，攪拌時間為25 35min，製得水性UV印鐵光油。
全文摘要
本發明涉及光油技術領域，尤其涉及一種水性UV印鐵光油及其製備方法，本發明的水性UV印鐵光油，由以下重量份的原料組成30～40份水性UV光固化樹脂、8～18份UV固化丙烯酸乳液、12～18份聚乙二醇二丙烯酸酯、8～15份乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、0.5～1份有機矽消泡劑、1～5份有機矽流平劑、5～15份醇類助劑、4～8份光引發劑、2～6份附著力促進劑、4～10份水。本發明僅採用兩種水性UV單體即可優化光油的性能，簡化了UV單體的種類，UV單體的使用量減少，上光後殘留氣味更低，且此兩種水性UV單體均為低刺激性UV單體，對油墨生產者和使用者來說汙染小，更安全。
文檔編號C09D7/12GK102964981SQ20121048152
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者尹文科 申請人:東莞市佳燁化工科技有限公司