本发明涉及油墨技术领域，特别是涉及一种环保水性柔印uv油墨。
背景技术：
在柔印水性uv油墨的配方中，需要满足印刷适性的要求，同时还要满足包装物使用性能的要求，因此需要合理的选择配方的各组分。在柔印水性uv油墨中，主要成分包括齐聚物、光引发剂、颜料及助剂。目前，在国内外已经有大批新型的应用于丝网印刷中的水性uv油墨出现。在诸多水性uv油墨的研究中所用的齐聚物多为一种树脂或者一种共聚物，且需要使用活性单体。但是活性单体都具有一定的挥发性，对环境和人体健康有伤害。在齐聚物的选择中，也有将聚醚型丙烯酸酯和聚氨酯型丙烯酸酯两种酯进行共混，其工艺简单，环保无毒，固化速度快且附着力好，但是涂膜的耐水性、耐磨性比较差。目前，传统的油性油墨以有机溶剂(甲苯、二甲苯、工业酒精等)为溶剂。在软包装行业，由于溶剂型油墨均采用挥发性干燥为主的方式，溶剂的沸点越低，就越易挥发并释放出有毒气体污染环境，在印刷完成后其表面也有残留的有毒物质。因此，环保油墨是当今印刷行业中的热门产品，各油墨生产厂家都关于开发此类产品，但现在的产品结构和组分均不能满足现有的产品使用的条件，出现产品的干燥速度慢或完全不能干燥的问题，有待改善和解决。
技术实现要素：
针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种环保水性柔印uv油墨，固含量高、丰满度好、印刷品质稳定、拉伸好、回弹性好。
本发明的技术方案概述如下：一种环保水性柔印uv油墨，其创新点在于，是由下述质量分数的成分制备而成的：uv固化水性共混树脂30～60％、光引发剂4～36％、活性稀释剂2～8％；去离子水3～10％、有机颜料1～2％、分散剂2～3％、防粘剂0.5～1％、抗刮剂0.5～1％、助溶剂15～20％；所述uv固化水性共混树脂由聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯和硅烷基改性丙烯酸酯树脂共混而成，所述聚碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯和硅烷基改性丙烯酸酯树脂两者共混比例为0.5～1.2:2.5～3.5；所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物混合而成。
在一些实施方式中，所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物1:1:1:1混合而成。
在一些实施方式中，所述聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯以聚碳酸酯二元醇为软段，与硅烷基改性丙烯酸酯树脂反应生成预聚体，并在链端接入光固化功能单体，合成紫外光固化型聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯。
在一些实施方式中，所述活性稀释剂包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸混合物。
在一些实施方式中，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯8～10％，二缩三丙二醇二丙烯酸酯18～20％，1,6-己二醇二丙烯酸酯15～20％，邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯28～30％，异冰片丙烯酸酯15～30％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20％，新戊二醇二丙烯酸3～8％。
在一些实施方式中，所述分散剂为具有聚异丁烯琥珀酸酐结构的分散剂。
在一些实施方式中，所述分散剂为有机二环氧化物或聚环氧化物与含有稠合或非稠合芳族酰亚胺基团的伯胺、氨基醇、氨基酸、羟基酸或醇的反应产物。
在一些实施方式中，所述防粘剂由溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成。
在一些实施方式中，所述防粘中溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成质量分数为22～28wt％、30～40wt％以及30～50wt％。
在一些实施方式中，所述抗刮剂包括聚氟乙烯蜡和有机硅；所述聚氟乙烯蜡和有机硅的混合比例为1～2:3。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的环保水性柔印uv油墨，使用pcdl-pua作为基体树脂，并且混合硅烷基改性丙烯酸酯树脂，有机硅改性丙烯酸酯树脂具有优良的保光性、保色性、不易粉化，光泽好，同时由于pcdl-pua分子链柔韧性好，形成的油墨弹性好，具有良好的耐化性，并且加入活性稀释剂、光引发剂等，使得得到的油墨有着优良的固化性能、干燥性和爽滑性，对水即醇类溶剂有着很好的释放性，彻底解决了在使用过程中的干燥性能，同时对颜料的润滑性和成膜性均有很好的提高，提高了印刷速度。
(2)在本发明的环保水性柔印uv油墨，本发明设计使用的光引发剂吸收光谱与光源的辐射光谱相匹配，同时，与油墨的颜料相匹配，即光引发剂的吸收峰在颜料“光谱区”范围内，因此本发明油墨的固化速度快，印刷性能和印刷质量都非常高。
(3)在本发明的环保水性柔印uv油墨，uv胶印油墨中色粉含量较高，较难分散，所以本发明选择分散能力较强的分散剂，能有效提高研磨效率、着色强度及漆膜光泽，还可以增加流动性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本案提出一种环保水性柔印uv油墨，是由下述质量分数的成分制备而成的：uv固化水性共混树脂30～60％、光引发剂4～36％、活性稀释剂2～8％；去离子水3～10％、有机颜料1～2％、分散剂2～3％、防粘剂0.5～1％、抗刮剂0.5～1％、助溶剂15～20％；在本发明中，所述uv固化水性共混树脂由聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂共混而成，所述聚碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂两者共混比例为0.5～1.2:2.5～3.5；所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物混合而成。在本发明中，使用pcdl-pua作为基体树脂，并且混合硅烷基改性丙烯酸酯树脂，有机硅改性丙烯酸酯树脂具有优良的保光性、保色性、不易粉化，光泽好，同时由于pcdl-pua分子链柔韧性好，形成的油墨弹性好，具有良好的耐化性，并且加入活性稀释剂、光引发剂等，使得得到的油墨有着优良的固化性能、干燥性和爽滑性，对水即醇类溶剂有着很好的释放性，彻底解决了在使用过程中的干燥性能，同时对颜料的润滑性和成膜性均有很好的提高，提高了印刷速度。
作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物1:1:1:1混合而成。众所周知，在uv油墨中，固化速度是一个比较重要的问题，而uv油墨的固化是依靠光引发剂吸收辐射后形成自由基或阳离子，引发单体和预聚合物发生聚合、交联和接枝反应，形成交联的立体网状结构的高分子聚合物，从而使得油墨固化。在本发明中，本发明设计使用的光引发剂吸收光谱与光源的辐射光谱相匹配，同时，与油墨的颜料相匹配，即光引发剂的吸收峰在颜料“光谱区”范围内，因此本发明油墨的固化速度快，印刷性能和印刷质量都非常高。
具体的，在本发明中，所述聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯以聚碳酸酯二元醇为软段，与硅烷基改性丙烯酸酯树脂反应生成预聚体，并在链端接入光固化功能单体，合成紫外光固化型聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯。作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，所述活性稀释剂包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸混合物。具体的，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯8～10％，二缩三丙二醇二丙烯酸酯18～20％，1,6-己二醇二丙烯酸酯15～20％，邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯28～30％，异冰片丙烯酸酯15～30％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～20％，新戊二醇二丙烯酸3～8％。
作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，所述分散剂为具有聚异丁烯琥珀酸酐结构的分散剂。或者，作为替代的，本发明的另一个实施方式中，所述分散剂为有机二环氧化物或聚环氧化物与含有稠合或非稠合芳族酰亚胺基团的伯胺、氨基醇、氨基酸、羟基酸或醇的反应产物。在本发明中，uv胶印油墨中色粉含量较高，较难分散，所以本发明选择分散能力较强的分散剂，能有效提高研磨效率、着色强度及漆膜光泽，还可以增加流动性。
作为进一步优选的，在本发明的此实施方式中，所述防粘剂由溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成。具体的，所述防粘中溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成质量分数为22～28wt％、30～40wt％以及30～50wt％。
作为进一步优选的，所述抗刮剂选用聚氟乙烯蜡和有机硅的混合物；所述聚氟乙烯蜡和有机硅的混合比例为1～2:3。此外，在本发明中，选用助溶剂进行挥发干燥，提高油墨的干燥性。
下面列出的具体实施例：
实施例1：
一种环保水性柔印uv油墨，是由下述质量分数的成分制备而成的：uv固化水性共混树脂30％、光引发剂36％、活性稀释剂2％；去离子水10％、有机颜料2％、分散剂3％、防粘剂1％、抗刮剂1％、助溶剂15％；所述uv固化水性共混树脂由聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂共混而成，所述聚碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂两者共混比例为0.5:2.5；所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物混合而成。
所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物1:1:1:1混合而成。
所述聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯以聚碳酸酯二元醇为软段，与硅烷基改性丙烯酸酯树脂反应生成预聚体，并在链端接入光固化功能单体，合成紫外光固化型聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯。
所述活性稀释剂包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸混合物。具体的，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯10％，二缩三丙二醇二丙烯酸酯20％，1,6-己二醇二丙烯酸酯20％，邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯20％，异冰片丙烯酸酯15％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10％，新戊二醇二丙烯酸5％。
所述分散剂为具有聚异丁烯琥珀酸酐结构的分散剂。所述防粘剂由溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成。具体的，所述防粘中溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成质量分数为22wt％、40wt％以及38wt％。
所述抗刮剂选用聚氟乙烯蜡和有机硅的混合物；所述聚氟乙烯蜡和有机硅的混合比例为1:3。
实施例2
一种环保水性柔印uv油墨，是由下述质量分数的成分制备而成的：uv固化水性共混树脂50％、光引发剂25％、活性稀释剂2％；去离子水3％、有机颜料1％、分散剂2％、防粘剂0.5％、抗刮剂0.5％、助溶剂16％；所述uv固化水性共混树脂由聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂共混而成，所述聚碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂两者共混比例为1.2:3.5；所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物混合而成。
所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物1:1:1:1混合而成。
所述聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯以聚碳酸酯二元醇为软段，与硅烷基改性丙烯酸酯树脂反应生成预聚体，并在链端接入光固化功能单体，合成紫外光固化型聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯。
所述活性稀释剂包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸混合物。具体的，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯8～10％，二缩三丙二醇二丙烯酸酯18％，1,6-己二醇二丙烯酸酯15％，邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯28％，异冰片丙烯酸酯15％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％，新戊二醇二丙烯酸3％。
所述分散剂为有机二环氧化物或聚环氧化物与含有稠合或非稠合芳族酰亚胺基团的伯胺、氨基醇、氨基酸、羟基酸或醇的反应产物。
所述防粘剂由溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成。具体的，所述防粘中溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成质量分数为28wt％、30wt％以及42wt％。
所述抗刮剂选用聚氟乙烯蜡和有机硅的混合物；所述聚氟乙烯蜡和有机硅的混合比例为1～2。
实施例3
一种环保水性柔印uv油墨，是由下述质量分数的成分制备而成的：uv固化水性共混树脂60％、光引发剂4％、活性稀释剂8％；去离子水6％、有机颜料2％、分散剂3％、防粘剂1％、抗刮剂1％、助溶剂15％；所述uv固化水性共混树脂由聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂共混而成，所述聚碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂两者共混比例为0.5:3.5；所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物混合而成。
所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物1:1:1:1混合而成。
所述聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯以聚碳酸酯二元醇为软段，与硅烷基改性丙烯酸酯树脂反应生成预聚体，并在链端接入光固化功能单体，合成紫外光固化型聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯。
所述活性稀释剂包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸混合物。具体的，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯9％，二缩三丙二醇二丙烯酸酯19％，1,6-己二醇二丙烯酸酯15％，邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯29％，异冰片丙烯酸酯15％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10％，新戊二醇二丙烯酸3％。
所述分散剂为具有聚异丁烯琥珀酸酐结构的分散剂。所述防粘剂由溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成。具体的，所述防粘中溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成质量分数为26wt％、35wt％以及39wt％。
所述抗刮剂选用聚氟乙烯蜡和有机硅的混合物；所述聚氟乙烯蜡和有机硅的混合比例为1～2.5。
实施例4
一种环保水性柔印uv油墨，是由下述质量分数的成分制备而成的：uv固化水性共混树脂45％、光引发剂20％、活性稀释剂5％；去离子水6％、有机颜料1％、分散剂3％、防粘剂1％、抗刮剂1％、助溶剂18％；所述uv固化水性共混树脂由聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂共混而成，所述聚碳酸酯聚氨酯丙烯酸酯(pcdl-pua)和硅烷基改性丙烯酸酯树脂两者共混比例为1.2:2.5；所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物混合而成。
所述光引发剂由2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-苯基苄2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮和2-甲基1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮四种化合物1:1:1:1混合而成。
所述聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯以聚碳酸酯二元醇为软段，与硅烷基改性丙烯酸酯树脂反应生成预聚体，并在链端接入光固化功能单体，合成紫外光固化型聚碳酸酯基聚氨酯丙烯酸酯。
所述活性稀释剂包括乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、异冰片丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和新戊二醇二丙烯酸混合物。具体的，乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯9％，二缩三丙二醇二丙烯酸酯19％，1,6-己二醇二丙烯酸酯15％，邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯29％，异冰片丙烯酸酯15％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10％，新戊二醇二丙烯酸3％。
所述分散剂为有机二环氧化物或聚环氧化物与含有稠合或非稠合芳族酰亚胺基团的伯胺、氨基醇、氨基酸、羟基酸或醇的反应产物。
所述防粘剂由溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成。所述防粘中溶剂油、改性聚硅氧烷和失水山梨醇脂肪酸酯组成质量分数为26wt％、35wt％以及39wt％。
所述抗刮剂选用聚氟乙烯蜡和有机硅的混合物；所述聚氟乙烯蜡和有机硅的混合比例为1～2.5。
下面列出实施例的性能测试结果：
本发明使用pcdl-pua作为基体树脂，并且混合硅烷基改性丙烯酸酯树脂，有机硅改性丙烯酸酯树脂具有优良的保光性、保色性、不易粉化，光泽好，同时由于pcdl-pua分子链柔韧性好，形成的油墨弹性好，具有良好的耐化性，并且加入活性稀释剂、光引发剂等，使得得到的油墨有着优良的固化性能、干燥性和爽滑性，对水即醇类溶剂有着很好的释放性，彻底解决了在使用过程中的干燥性能，同时对颜料的润滑性和成膜性均有很好的提高，提高了印刷速度。
由上述实例可看出，制得的该料不仅具有优异的高温性能，而且耐油性能、耐酸碱溶液性能均较一般材料好。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。