一種uv膠印金屬油墨及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油墨技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種UV膠印金屬油墨及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紫外光固化（即UV固化）是指在紫外光的作用下體系中的光敏物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)產(chǎn)生活性碎片，引發(fā)體系中活性單體或齊聚物的聚合、交聯(lián)，從而使體系由液態(tài)涂層瞬間 變成固態(tài)涂層。
[0003] 膠印UV是一種環(huán)保性油墨，不含揮發(fā)性的成分，不會使色彩和印刷特性發(fā)生變 化。在印刷過程中，UV油墨易保持色彩和粘度的穩(wěn)定，一旦在印刷前將墨色調(diào)整好后，在印 刷機上的調(diào)整工作量就非常小，也無需再加入其它的添加劑。干燥后的UV油墨層表面具有 極高的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性，且具有很高的遮蓋力和光澤度。
[0004] 自1967年德國拜爾公司研制出第一代UV固化涂料以來，UV固化技術(shù)在世界范圍 內(nèi)得到飛速發(fā)展，UV固化涂料、油墨、阻焊劑及粘合劑等在電子、印刷、建筑、裝飾、醫(yī)藥、機 械、化工及汽車等行業(yè)迅速推廣應(yīng)用，UV固化已成為一個新的技術(shù)分支和發(fā)展方向。紫外光 固化材料自70年代在國外商品化以來，直保持8-10%的高速增長。紫外光固化印刷油墨作 為UV固化材料的一大類，在包裝印刷行業(yè)中得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已遍及膠印、凸印、 凹印、網(wǎng)印及噴墨印刷等印刷領(lǐng)域。
[0005] 我國UV膠印油墨起步較晚，但近兩年的發(fā)展勢頭非常迅猛。近10年來，我國油 墨工業(yè)得到了較快發(fā)展，特別是近幾年許多企業(yè)投入了大量的資金用于技術(shù)改造和工藝 改造，油墨的研發(fā)和制造水平不斷提高，新材料、新裝備的使用縮短了與世界油墨企業(yè)的差 距。目前，我國大部分的油墨企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)有了實質(zhì)性的提高，并已 能滿足國內(nèi)的印刷包裝的質(zhì)量要求。我國的油墨產(chǎn)量持續(xù)快速培長，產(chǎn)量僅次于美國、日本 和德國，居世界第四位。
[0006] 金屬油墨是指用細小的金屬薄片代替?zhèn)鹘y(tǒng)油墨中的顏料或染料配制而成的，具有 獨特金屬閃亮效果的油墨。金屬油墨的顏料主要是金粉和銀粉（銅粉和鋁粉），也可加人其 他顏料以產(chǎn)生具有特殊色彩的油墨，稱之為著色金屬油墨。隨著油墨技術(shù)的不斷發(fā)展，在實 際使用過程中，對UV金屬油墨的性能要求也越來越高。
[0007] 申請?zhí)枮?01410134908. 1的中國發(fā)明專利公布了一種UV金屬油墨及其制備方 法，該UV金屬油墨以重量計包含：氯化改性聚酯丙烯酸酯22. 6%，附著力促進劑15-25%， 活性單體5-10 %，復(fù)合光引發(fā)劑7 %，金屬顏料35-50 %，耐劃傷助劑0. 2 %，阻聚劑0. 2 %， 其中該活性單體為二縮三丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯與新戊二醇二丙烯 酸酯的其中之一或其組合物。上述專利公布的技術(shù)方案，雖然能有效改善UV金屬油墨與基 材之間的附著力，但配方組分中所采用的金屬顏料，其自身的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在使用和儲 存時，都要嚴格密封，避免吸收過多的水分和長時間的光線直射，這無疑會增加運輸和儲存 成本，儲存穩(wěn)定性有待進一步提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種性質(zhì)穩(wěn)定，安全 環(huán)保，儲存性優(yōu)良且印刷適應(yīng)性好的UV膠印金屬油墨及其制備方法，用以改善現(xiàn)有UV膠印 金屬油墨儲存穩(wěn)定性差的技術(shù)缺陷，從而降低油墨的運輸和儲存成本，降低油墨變質(zhì)的風 險，從而減少了印刷成本。
[0009] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0010] -種UV膠印金屬油墨，該金屬油墨包括以下組分及重量份含量：復(fù)合預(yù)聚物 40-70份，單體15-30份，光引發(fā)劑2-6份，顏料10-30份及助劑1-5份；
[0011] 其中，所述的復(fù)合預(yù)聚物由脂肪族改性環(huán)氧丙烯酸樹脂與聚氨酯丙烯酸樹脂混合 而成。
[0012] 優(yōu)選地，金屬油墨包括以下組分及重量份含量：復(fù)合預(yù)聚物50-60份，單體20-25 份，光引發(fā)劑4-5份，顏料20-25份及助劑2-4份。
[0013] 所述的復(fù)合預(yù)聚物中，脂肪族改性環(huán)氧丙烯酸樹脂與聚氨酯丙烯酸樹脂的質(zhì)量比 為 26-32:20-36。
[0014] 所述的單體為1，6_己二醇二丙烯酸酯或三丙二醇二丙烯酸酯中的一種或兩種。
[0015] 所述的1，6_己二醇二丙烯酸酯是由1，6_己二醇與丙烯酸酯化得到的雙官能團丙 烯酸酯，其分子結(jié)構(gòu)具有較好的柔性，活性高，能有效提高漆膜的附著力及韌性；而所述的 三丙二醇二丙烯酸酯具有低揮發(fā)性、低粘度、高反應(yīng)性以及優(yōu)異的柔韌性。所述的1，6_己 二醇二丙烯酸酯與三丙二醇二丙烯酸酯在油墨體系中主要作為交聯(lián)劑使用，可降低輻射劑 量，還能提高漆膜的致密性及穩(wěn)定性。
[0016] 所述的光引發(fā)劑為硫代苯基-對氧氮環(huán)丙酮。
[0017] 所述的顏料為金粉或銀粉。
[0018] 所述的助劑為有機硅表面活性劑。
[0019] 所述的有機硅表面活性劑選自市售的BYK348。
[0020] 所述的有機硅表面活性劑的加入可以有效提高油墨體系的穩(wěn)定性，促進復(fù)合預(yù)聚 物與光引發(fā)劑、顏料的相容性，使得顏料在體系中分散更加均勻，防止顏料沉淀，同時，能提 高油墨漆膜與基材的結(jié)合牢固性，有效消除漆膜脫落、起皮的現(xiàn)象。
[0021] -種UV膠印金屬油墨的制備方法，該方法具體包括以下步驟：
[0022] (1)按以下組分及重量份含量備料：
[0023] 復(fù)合預(yù)聚物40-70份，單體15-30份，光引發(fā)劑2-6份，顏料10-30份及助劑1-5 份，其中，所述的復(fù)合預(yù)聚物由脂肪族改性環(huán)氧丙烯酸樹脂與聚氨酯丙烯酸樹脂混合而 成；
[0024] (2)按重量份將復(fù)合預(yù)聚物、單體、顏料、光引發(fā)劑及助劑一起加入至攪拌桶內(nèi)，于 25-30°C溫度下、600-800轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下，攪拌混合1-2小時；
[0025] (3)將上述體系轉(zhuǎn)移至三輥研磨機進行研磨，研磨3-5次，測定體系細度，控制細 度< 40μm，即制得UV膠印金屬油墨。
[0026] 步驟（1)所述的復(fù)合預(yù)聚物中，脂肪族改性環(huán)氧丙烯酸樹脂與聚氨酯丙烯酸樹脂 的質(zhì)量比為26-32:20-36。
[0027] 本發(fā)明中，所述的復(fù)合預(yù)聚物采用脂肪族改性環(huán)氧丙烯酸樹脂與聚氨酯丙烯酸樹 脂混合而成，其中，環(huán)氧丙烯酸樹脂兼?zhèn)淞谁h(huán)氧樹脂與丙烯酸樹脂的性能，在物理機械性 能、耐化學(xué)藥品性能和粘合性能等方面與環(huán)氧樹脂相當，同時又具有丙烯酸樹脂色淺、保 色、保光、光亮豐滿、耐候耐熱等特點；而聚氨酯丙烯酸樹脂則兼具有聚氨酯樹脂與丙烯酸 樹脂的優(yōu)點，耐腐蝕性、耐磨性好，附著力強；其與純丙烯酸酯制得的涂膜相比，具有附著力 強、硬度高、豐滿度好、耐溶劑、耐酸堿等特點，并且漆膜的機械性能也能顯著提高。與此同 時，采用上述兩種樹脂混合制成的復(fù)合預(yù)聚物與顏料的相容性更佳，有利于改善體系的儲 存穩(wěn)定性。
[0028] 在光引發(fā)劑的選擇方面，由于不同的光引發(fā)劑有各自的結(jié)構(gòu)和性能，這種差別從 兩個方面反映出其對油墨儲存穩(wěn)定性的影響：一是分子結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致光引發(fā)劑的紫外吸 收不同，在相同條件下分解產(chǎn)生自由基的能力不同；二是不同光引發(fā)劑在單體中的溶解性 能不同。而本發(fā)明所選擇的硫代苯基-對氧氮環(huán)丙酮，在脂肪族改性環(huán)氧丙烯酸樹脂與聚 氨酯丙烯酸樹脂體系中，溶解分散性好，處于不飽和狀態(tài)，進而能有效消除因光引發(fā)劑處于 過飽和狀態(tài)時，其在體系中易產(chǎn)生局部濃度過大而造成的儲存穩(wěn)定性差，儲存時間短的技 術(shù)缺陷。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點：
[0030] 1)本發(fā)明金屬油墨具有優(yōu)良的儲存穩(wěn)定性，在常溫下可長期穩(wěn)定存放，減少了因 油墨變質(zhì)造成的經(jīng)濟損失從而降低了印刷成本；
[0031] 2)本發(fā)明金屬油墨印刷適應(yīng)性好，顏色飽滿，墨層紋理均勻性好，邊緣清晰度好， 附著力強、耐磨性能優(yōu)良，印刷效果好；
[0032] 3)制備方法簡單，條件溫和，可控性好，原料來源廣，生產(chǎn)成本低，適用于大規(guī)模工 業(yè)化生產(chǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。
【具體實施方式】
[0033] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0034] 實施例1 :
[0035] 本實施例中，UV膠印金屬油墨配方如