专利名称：Uv固化的凹版印刷装饰性油墨的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油墨，特别是一种用于凹版印刷，配合凹印制版，可产生仿金属蚀刻(麻砂)、折光、皱纹、冰花、珊瑚等各种装饰性图案及立体感很强的图案的UV固化的凹版印刷装饰性油墨。
曾尝试用丝网印刷用的UV装饰性油墨用于凹印上。试用了国内外的一些署名公司的油墨，例上海文华科贸有限公司的捷捷牌油墨，中韩合资的上海美浓丝网印刷有限公司的油墨，美丽华油墨涂料有限公司及韩国大养油墨等。其中UV冰花油墨的固化速度十分慢，在丝网印刷中都难以工业化使用，用于高速运转的凹印工艺当然是不可能的。UV皱纹油墨是先用低压汞灯预辐照，再用中压汞灯固化，靠由此造成表面和内层固化时收缩不同而产生皱纹，固化速度也很慢，把它用于凹印，即使先用低压汞灯预辐照，再用中压汞灯固化，也出不了皱纹。UV网印珊瑚油墨是油墨在印刷时会大量产生气泡，聚集在一起，型似瑚瑚，把它用于凹印，出不了气泡，固化速度也太慢了。UV网印折光油墨用于凹印，非但速度不行，而且印出产品图案麻糊，折光效果太差，无法使用。固化速度最快的是UV网印仿蚀刻油墨，但速度也满足不了凹印的需要。另外，还有二大问题也决定了UV网印仿蚀刻油墨不能在凹印中使用1.油墨中的颗粒会堵版，使凹印无法继续下去；2.印刷质量太差，得不到好的麻砂图案。
本发明的优点是UV凹印装饰性油墨很好地减少了氧阻聚的影响，固化速度大为提高，如UV光源为80W/CM×3，在150M/min可以很好固化。本发明也克服了产生优良麻砂与堵版之间的矛盾。本发明另一大优点是配合凹印制版，用一种油墨可以同时印出多种图案，在凹印制版时制成不同效果的网纹，就可以印刷出仿金属蚀刻(麻砂)、折光、皱纹、冰花、珊瑚等不同的图案，可印刷于金、银卡纸上，也可以印刷于彩色卡纸上，或在白卡纸上先印上彩色层，再用凹印法印刷本油墨。也可以在一个印版中制上多种图案，则可以用一种油墨一次就印刷出多种图案。也可以印刷出隐花，难以仿造，具有良好的艺术效果及防伪效果。利用本油墨的高散射性，高折光性，配合金、银卡纸的高反光性，可以印出立体感很强的图案。凹印的生产效率高，一致性好，可用于印刷大批量的烟、酒、化妆品、保健品等的高档包装。适当调正配比，有的油墨的麻砂好看些，有的折光好看些，但都能在一幅图中同时印出，效果也都不差，有的配方还能产生类似于织锦缎的效果，这样为艺术创作及防伪制造了条件。本发明UV凹印装饰性油墨是非色彩型的，但可以加入颜料或色墨，印出彩色图案。
本发明设计UV凹印装饰性油墨，其特征是由下列组成物及重量百分比构成，齐聚体 10---50％，活性稀释剂 10---40％，光引发剂3---8％，成型剂 0---46％，阻聚剂 0.01--1％，助剂0---5％，成型剂的细度小于10微米。
齐聚体主要有环氧丙烯酸酯，例Sartomer公司的CN124、CN140等，UCB公司的EB600、EB604、EB616、EB3600、EB3703等，Cognis公司的3016、3049、3660等，目前国产环氧丙烯酸酯的水平提高不少，已能替代进口的了。丙烯酸氨基酯，它能改善柔软性及附着力，例Sartomer公司的CN945、CN964、CN965、CN972等，UCB公司的EB204、EB205、EB230、EB264等，Cognis公司的6008、6010、6217、6230等。聚酯/聚醚丙烯酸酯，例UCB公司的EB810、EB830、EB524、EB525、EB585等，Cognis公司的5025、5424、5429、5432等。纯丙烯酸酯的齐聚体也可使用。以上几类齐聚体搭配使用较好，用时需综合考虑其反应速度、牢度、柔软性、表面耐擦伤性及成本等。
活性稀释剂为可以参与反应的稀释剂。常用的有TPGDA、TMPTA、HDDA、DDA、PEEA、EOTMPTA、POTMPTA、GPTA、EONPGDA、PONPGDA等，选择活性稀释剂时，特别要注意对人体的危害性，有的稀释剂虽性能很好，价格也低，但对人体的刺激高，易引起过敏，我们坚决不用。
光引发剂选用自由基型的。例651、184、1173、369、500、784、819、907、1000、1300、1700、1800、2959、BP、ITX、CTX、RTX、MBP等。有时还得加入些活化剂，例TEA、EPD、BEA等。米蚩酮与BP相结合，可得到性能相当好，价格最低的配方，但米蚩酮有致癌性，会危害用户健康，我们坚决不用。
成型剂在本油墨中起了十分重要作用，它的细度小于10微米，它既使油墨在凹印时产生饱满的麻砂颗粒和优良的折光条纹，而且对降低氧阻聚也起重要作用。所用的成型剂与一般油墨填料无多大区别，无机的有SO2、BaSO2、CaCO3、Al2O3、MgCO3、TiO2、滑石粉、高岭土、珠光粉等，有机的有PE、PP、PVC及含氟聚烯烃粉沫等。把它们部份或全部粉碎成1-100nm的纳米粉，由于纳米粉的比表面特别大，由此产生了一些与常规粉剂不同的性能，加入凹印油墨中后，非但时产生装饰性图案有良好的成型作用，而且能较好地降低氧阻聚，大幅度地提高了固化速度。如齐聚体、活性稀释剂、光引发剂、助剂等选用得合适，加入不是纳米的填料也能制造，但不得超过10微米，而且性能不及加入纳米的好。
阻聚剂的作用是提高油墨稳定性，常用的有MEHQ、吩噻嗪、亚甲蓝等，但效果较差，加入后油墨的贮存期只有半年。本发明选用上海文华科贸有限公司产的复合阻聚液，已销售，型号阻-1型，用量为0.05-0.5％，加入后油墨贮存期一年以上，有的存放了4-5年，UV油墨性能尚无变化，还能使用。
助剂对UV凹印装饰性油墨的性能有重大影响。加入助剂品种及用量，决定了油墨光泽、成粒型态，也影响油墨附着牢度，表面耐刮伤性等。所用助剂有流平剂、消泡剂、分散剂、平滑剂等，可从BYK公司、Tego公司、Efka公司、DowCorning等公司购得。另外，有时还得加触变剂，例有机膨润土，RHEOX公司产的BENTONE SD-2、SD-3、SD-27等，氢化蓖麻油，RHEOX公司的Thixatrol ST、GST，ICI公司的Thixomen等。下面结合实施例对本发明作详细说明，
由上海运城制版有限公司用激光雕刻法进行凹印制版，版上包含了麻砂、折光、皱纹、珊瑚、冰花等图案(印刷工艺在相关专利中详述)，印刷机为上海紫明机械有限公司产的ZMA90型单张纸凹印机，承印物为上海紫江喷铝包装材料有限公司产的250g/M2喷铝金卡纸，印刷速为5000张/时(120M/min)，UV灯功率为80W/CM×3(已安装在凹印机上)。从凹印机出来立即得到印有麻砂、折光、皱纹、珊瑚、冰花等图案，较为明亮，折光部分闪闪发光，十分好看。油墨表面不粘，附着牢度高，指甲难以刮下。油墨贮存稳定性好，做加速老化试验，80℃下1星期不聚合，按长期研究的经验，该油墨在室温避光下，保存期在1年以上，实际上4-5年还可使用。
例2油墨组成齐聚体 EB616UCB公司产 15千克
EB205 UCB公司产 10千克EB830 UCB公司产 13.5千克稀释剂 POTPGDA UCB公司产 15千克PONPGDA UCB公司产 15千克光引发剂 ITX INTERNATIONAL INC.产 3千克EPD INTERNATIONAL INC.产 3千克成型体 TiO2(纳米) 上海维安新材料研究中心有限公司 10千克PE 市售 10千克阻聚剂 阻-1 上海文华科贸有限公司产0.5千克助剂 Rad2500(平滑剂) TEGO公司产 1千克BENTONE SD-3RHEOX公司产4千克首先得把从市场上购得的粉状聚乙烯(PE)用液氮深冷后，用高速气流粉碎成纳米粉。配制油墨及印刷的其余操作类似于实例1。但印机改为卷筒凹印机(轮转机)，瑞士Bobst CH-820型印速150M/min。得到印刷品上的麻砂、折光、皱纹、珊瑚、冰花等的图案清晰，饱满，其遮盖率比实施例1的高，表面不粘手，牢度高。80℃加速老化试验，一个月不聚合，按经验知，贮存期可超过4年以上。
例3齐聚体 CN965 Sartomer公司产 10千克稀释剂 DDASartomer公司产 20千克POTMPTASartomer公司产 20千克光引发剂 1800 Ciba公司产 3千克成型体 滑石粉(5微米) 长兴金石超细粉体有限公司 46千克阻聚剂 MEHQ 市售 1千克油墨配制及印刷同实施例2。印刷车速3000张/时(约70M/min)。印刷在银卡纸上，印后油墨略粘手，能产生麻砂、折光等图案，但除珊瑚效果较好，其余图案均不及例2。如在200g/M2白卡纸上先印上淡绿色底层，再用本油墨用凹印法印上珊瑚图案，十分高雅，可用于茶叶等包装。80℃下保温1天后即开始变硬，按经验，贮存期为半年。
例4齐聚体 环氧-612上海雷呈化工有限公司 10千克3016Cognis公司产 30千克5025Cognis公司产 10千克稀释剂 HDDA天津化学试剂研究所 10千克光引发剂 1108常州华钛化学有限公司 2千克1030常州华钛化学有限公司 2千克成型剂 滑石粉 上海石粉厂 30千克PVC 上诲天原化工厂 5千克阻聚剂 阻-1 上海文华科贸有限公司 0.05千克助剂 ThixomenICI公司1千克把滑石粉与PVC粉碎到10-100nm，其余操作与例1相同。所得印刷物有丝绸感，似织锦缎。如在所制得的油墨中加入5千克深红色的UV油墨，则所出物如红色织锦缎。例5.齐聚体 CN140 Sartomer公司产16千克5432 Cognis公司产 15千克EB264 UCB公司产 15千克稀释剂 DDAUCB公司产 20千克GPTA Sartomer公司产20千克光引发剂 819Ciba公司产2千克907Ciba公司产2千克1105 常卅华钛化学有限公司产2千克阻聚剂 阻-1 上海文华科贸有限公司产0.05千克助剂 Bentone SD-3 RHEOX公司产 5千克432TEGO公司产1.5千克RAD2500TEGO公司产1.5千克操作类似于例1.承印物为220g/M2红色卡纸，印机为上海紫明机械有限公司产ZMA90型单张凹印机，2000张/时(48M/min)，UV灯功率80W×3/CM，能得到美丽的装饰性图案，但固化不足，表面粘手。
权利要求
1.UV固化的凹版印刷装饰性油墨，其特征是由下列组成物及重量百分比构成，齐聚体10---50％，活性稀释剂10---40％，光引发剂 3---8％，成型剂0---46％，阻聚剂0.01--1％，助剂 0---5％，
2.按权利要求1所述的UV固化的凹版印刷装饰性油墨，其特征是成型剂的细度小于10微米。
全文摘要
本发明涉及一种用于凹版印刷,可产生仿金属蚀刻(麻砂)、折光、皱纹、冰花、珊瑚等各种装饰性图案及立体感很强的UV固化的凹版印刷装饰性油墨,由下列组成物及重量百分比构成,齐聚体10－50%,活性稀释剂10－40%,光引发剂3－8%,成型剂0－46%,阻聚剂0.01－1%,助剂0－5%,成型剂细度小于10微米。本发明的优点是UV凹印装饰性油墨很好地降低了氧阻聚,固化速度大为提高,如UV光源为80W/CM×3,在150M/min可以很好固化;能在凹印制版时制成不同效果的网纹,印刷出仿金属蚀刻(麻砂)、折光、皱纹、冰花、珊瑚等不同的图案;储存稳定性好,可超过一年以上。也可以在一个印版中制上多种图案,用一种油墨一次就印刷出多种图案,使印刷品具有很高的艺术性及防伪功能。本发明UV凹印装饰性油墨是非色彩型的,但可以加入颜料或色墨,印出彩色图案。
文档编号C09D11/02GK1380366SQ0211144
公开日2002年11月20日 申请日期2002年4月22日 优先权日2002年4月22日
发明者潘治平 申请人:潘治平