專利名稱：一種環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)對(duì)普通印鐵油墨的固化采用的是加熱烘烤，需要使用大量的天然氣，石油液化氣，或電能。據(jù)中國(guó)金屬包裝協(xié)會(huì)的保守估算，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有400多條印鐵生產(chǎn)線，每年至少需耗用5000萬(wàn)立方米的石油液化氣。烘烤固化需要后置采用烘爐15-20分鐘，油墨在沒有干燥時(shí)進(jìn)行多色印刷極易出現(xiàn)混色，這也使得一般印鐵設(shè)備最多只能同時(shí)印刷兩個(gè)顏色，有的甚至是單色，對(duì)生產(chǎn)效率有很大的限制；印鐵生產(chǎn)線后置烘爐一般長(zhǎng)21-30米，占用場(chǎng)地空間；而且普通印鐵油墨含有大量的揮發(fā)性，不夠環(huán)保。近幾年來因?yàn)殇摬暮湍茉吹膬r(jià)格都大幅上漲，國(guó)內(nèi)的印鐵制罐企業(yè)都面臨了很大的成本上升壓力，如何保持企業(yè)的贏利和發(fā)展成了企業(yè)最緊迫的任務(wù)。由于受到終端消費(fèi)市場(chǎng)的制約，企業(yè)很難增加產(chǎn)品銷售價(jià)格，因此如何降低成本成了各家企業(yè)最優(yōu)先的共同目標(biāo)。紫外光(UV)固化方式，完全顛覆了傳統(tǒng)的印鐵方式，能為企業(yè)大幅降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，因此各家企業(yè)對(duì)之進(jìn)行了積極的引進(jìn)，目前紫外光(UV)固化印鐵油墨全部依靠進(jìn)口，費(fèi)用成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述之不足，提供一種環(huán)保、生產(chǎn)效率高、成本低的紫外光固化印鐵油墨。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的
本環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，它主要包括預(yù)聚物、單體、分散劑、引發(fā)劑、顏料、助劑，具體的原料組分(重量份)為丙烯酸類預(yù)聚物50-70％、丙烯酸類單體10-15％、引發(fā)劑5-10％、顏料10-25％、分散劑及其他助劑5-10％。
所述丙烯酸類預(yù)聚物采用環(huán)氧丙烯酸酯和或聚酯丙烯酸酯。
所述丙烯酸類單體采用三丙二醇二丙烯酸酯。
所述引發(fā)劑采用1-羥基-環(huán)己基苯酮和或2-甲基苯(4-甲锍基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮。
所述顏料采用耐高溫，耐蒸煮類顏料鈦白粉、永固黃、酞箐藍(lán)、金光紅、碳黑中的一種。
所述分散劑和其他助劑采用紫外光固化油墨中適用的助劑高分子顏料分散劑K-SPERSE顏料分散劑。
上述配方的環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨其固化原理為在紫外光(UV)的照射下，光引發(fā)劑吸收紫外光的輻射能后分裂成自由基，引發(fā)預(yù)聚物發(fā)生聚合、交聯(lián)接枝反應(yīng)，在很短的時(shí)間內(nèi)固化成三維的網(wǎng)狀高分子聚合物，得到硬化膜，實(shí)質(zhì)是通過形成化學(xué)鍵實(shí)現(xiàn)化學(xué)干燥；其固化過程一般可分為四個(gè)階段①光與引發(fā)劑之間相互作用，它可能包括對(duì)光的吸收和光引發(fā)劑之間的相互作用；②光引發(fā)劑分子發(fā)生重排，形成自由基中間體；③自由基與齊聚物中的不飽和基團(tuán)作用引發(fā)鏈或聚合反應(yīng)；④聚合反應(yīng)繼續(xù)，液態(tài)的組分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w聚合物。
本發(fā)明環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨具有以下特點(diǎn)
1.降低成本紫外光(UV)固化印鐵油墨更能降低生產(chǎn)成本，節(jié)約能源。使用紫外光(UV)固化印鐵油墨，首先已經(jīng)不再需要普通印鐵油墨的烘道。普通熱固型油墨印鐵烘爐一般要求30米長(zhǎng)，烘干需耗電能220kw或天然氣25-30公斤/小時(shí)。而紫外光(UV)固化印鐵油墨固化裝置只需2米長(zhǎng)，油墨固化只需耗電60kw/小時(shí)，節(jié)約了大量的能源。經(jīng)過UV燈的烘照，紫外光(UV)固化印鐵油墨可以快干，僅此一點(diǎn)，就為企業(yè)省下了建造烘房的費(fèi)用，而且在廠房設(shè)計(jì)方面也可以節(jié)約空余的空間。
2.提高生產(chǎn)效率使用UV印鐵油墨，可以加快印刷速度，現(xiàn)在普通的印刷機(jī)器，理想狀態(tài)下速度為4500張/小時(shí)。而使用UV印鐵油墨后，可達(dá)到8000-12000張/小時(shí)。另外由于普通印鐵油墨需要烘干，印數(shù)6色成品時(shí)，如果使用雙色印刷機(jī)的話，需要經(jīng)過三次烘房。假若是單色印刷機(jī)的話就要經(jīng)過六次烘房。使用UV印鐵油墨后，節(jié)省下的這些時(shí)間更是加快了產(chǎn)能周期。
3.操作簡(jiǎn)單使用紫外光(UV)固化印鐵油墨需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造，改造之后，操作更加簡(jiǎn)潔，不需要太多的人員配備，普通印刷機(jī)需要5人操作的話，使用UV印鐵油墨紫外光(UV)固化印鐵油墨后，兩三個(gè)人就足夠需要。
4.紫外光(UV)固化印鐵油墨，由于是零溶劑排放，符合所謂“3E”原則，即生態(tài)，經(jīng)濟(jì)，節(jié)能。能有效改善印鐵加工企業(yè)的生產(chǎn)條件，減少污染保護(hù)了環(huán)境，創(chuàng)出更多更高的附加值產(chǎn)品；具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明紫外光固化印鐵油墨的生產(chǎn)流程圖。
具體實(shí)施例方式
本環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，主要包括預(yù)聚物、單體、分散劑、引發(fā)劑、顏料、助劑，具體的原料組分(重量份)為丙烯酸類預(yù)聚物60％、丙烯酸類單體12％、引發(fā)劑8％、顏料14％、分散劑及其他助劑6％。
其中，丙烯酸類預(yù)聚物為環(huán)氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯；丙烯酸類單體為三丙二醇二丙烯酸酯；分散劑為采用紫外光固化油墨中適用的助劑高分子顏料分散劑K-SPERSE顏料分散劑；高分子顏料分散劑K-SPERSE可市售，如美國(guó)金氏工業(yè)公司生產(chǎn)銷售的該型產(chǎn)品；顏料為鈦白粉，永固黃，酞箐藍(lán)，碳黑和金光紅等；引發(fā)劑采用1-羥基-環(huán)己基苯酮和2-甲基本(4-甲锍基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮等。
如圖1所示，其生產(chǎn)過程為，將上述原料置于攪拌機(jī)攪拌，讓原料充分潤(rùn)濕，并混合均勻；然后把攪拌好的漿料置于SM405機(jī)或斜立式三輥機(jī)上進(jìn)行壓軋2-3遍，直到細(xì)度在15um以下，細(xì)度合格后測(cè)試粘性等其他油墨理化性能，合格后裝罐。
在紫外光(UV)的照射下，光引發(fā)劑吸收紫外光的輻射能后分裂成自由基，引發(fā)預(yù)聚物發(fā)生聚合、交聯(lián)接枝反應(yīng)，在很短的時(shí)間內(nèi)固化成三維的網(wǎng)狀高分子聚合物，得到硬化膜，實(shí)質(zhì)是通過形成化學(xué)鍵實(shí)現(xiàn)化學(xué)干燥，固化過程一般可分為四個(gè)階段①光與引發(fā)劑之間相互作用，它可能包括對(duì)光的吸收和光引發(fā)劑之間的相互作用；②光引發(fā)劑分子發(fā)生重排，形成自由基中間體；③自由基與齊聚物中的不飽和基團(tuán)作用引發(fā)鏈或聚合反應(yīng)；
④聚合反應(yīng)繼續(xù)，液態(tài)的組分轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w聚合物。
檢測(cè)結(jié)果顯示，本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和性能要求符合下列表1，表2規(guī)定。
表1

表2

本發(fā)明產(chǎn)業(yè)化后，假定年產(chǎn)量為120噸的紫外光(UV)固化印鐵油墨，應(yīng)用于印刷后，可節(jié)約用電0.24億度，節(jié)約用石油天然氣3000萬(wàn)立方米，為國(guó)家和企業(yè)節(jié)約大量的能源而且還具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，它主要包括預(yù)聚物、單體、分散劑、引發(fā)劑、顏料、助劑，具體的原料組分(重量份)為丙烯酸類預(yù)聚物50-70％、丙烯酸類單體10-15％、引發(fā)劑5-10％、顏料10-25％、分散劑及其他助劑5-10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，所述丙烯酸類預(yù)聚物采用環(huán)氧丙烯酸酯和或聚酯丙烯酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，所述丙烯酸類單體采用三丙二醇二丙烯酸酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，所述引發(fā)劑采用1-羥基-環(huán)己基苯酮和或2-甲基苯(4-甲锍基苯基)-2-嗎啉-1-丙酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，所述顏料采用耐高溫，耐蒸煮類顏料鈦白粉、永固黃、酞箐藍(lán)、金光紅、碳黑中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于，所述分散劑和其他助劑采用紫外光固化油墨中適用的助劑高分子顏料分散劑K-SPERSE顏料分散劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)保型紫外光固化印鐵油墨，其特征在于它主要包括預(yù)聚物、單體、分散劑、引發(fā)劑、顏料、助劑，具體的原料組分(重量份)為丙烯酸類預(yù)聚物50－70％、丙烯酸類單體10－15％、引發(fā)劑5－10％、顏料10－25％、分散劑及其他助劑5－10％。本發(fā)明的紫外光固化印鐵油墨是一種紫外光(UV)固化的平版膠印油墨，是一種應(yīng)用于金屬上的彩印油墨；是一種低能耗，快速固化反應(yīng)，零VOC排放的油墨；符合“3E”原則，即生態(tài)(Ecology)，經(jīng)濟(jì)(Economy)，節(jié)能(Energy)的油墨；具有耗能低，效率高，安全環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09D11/10GK101050325SQ200710027108
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月12日
發(fā)明者徐紅華, 曹明, 游志棟, 高忠德, 李金權(quán), 惠鎮(zhèn)宇, 李哲, 賀愛華 申請(qǐng)人:佛山市儒林化工有限公司