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CN105385284B - 一种水性uv底油及其制备方法 - Google Patents

一种水性uv底油及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性UV底油，包括以下组分及其重量百分比含量：水性丙烯酸乳液50‑70％，质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液0‑30％，带有活性双键的水性树脂10‑20％，成膜助剂0‑2％，消泡剂0.1‑0.5％，润湿流平剂0.1％‑1.5％，去离子水0‑30％。本发明还提供了一种水性UV底油的制备方法，主要采用逐步物料添加法进行制备。采用该发明制备获得的水性UV底油中的活性双键，在UV面油光固化过程中参与紫外光引发的自由基聚合，从而在底油与UV面油之间形成铆式结构，加强UV面油在底油上的附着力，进而加强UV光油在印刷纸张上的附着力。

Description

一种水性UV底油及其制备方法
技术领域
本发明属高分子材料领域，特别涉及一种水性UV底油及其制备方法。
背景技术
UV光油由于其光泽度高、耐磨擦性好等良好的性能，而且在使用过程中几乎是零排放，是目前市场上纸张印刷后罩光产品中的最佳选择。然而UV光油自身在印刷油墨上附着力较差，需用一层底油来提高层间附着力。
但是目前国内UV底油的使用效果很差，导致层间附着力会受到纸张过油墨喷粉时油墨颜色的深浅、纸张纤维疏松等的影响，产品罩光次品率较高。另外，UV印刷罩光油的成本比较高，在过面油前必须再过一层价格较高的底油，更增加了上光成本。
专利CN 101967323A公布了一种水性UV底油的制备方法，和UV面油之间只存在物理相互作用，即利用分子间的范德华力进行附着，没有反应活性的双键提供交联，附着力不强。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题而提供了一种水性UV底油，该水性UV底油中的活性双键，在UV面油光固化过程中参与紫外光引发的自由基聚合，从而在底油与UV面油之间形成铆式结构，加强UV面油在底油上的附着力，进而加强UV光油在印刷纸张上的附着力。
本发明的另一个目的还在于提供了一种水性UV底油的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案实施如下：
本发明的一种水性UV底油，包括以下组分及其重量百分比含量：
上述原料的重量百分比之和为100％；
所述带有活性双键的水性树脂，其活性双键的数量占该水性树脂所有化学键数量的百分比为5-10％。
上述的一种水性UV底油，其中，所述水性丙烯酸乳液是由玻璃化转变温度为-20-5℃的水性丙烯酸乳液A和玻璃化转变温度为50-80℃的水性丙烯酸乳液B混合而成。
上述的一种水性UV底油，其中，所述水性丙烯酸乳液A是由以下重量百分比的原料聚合而成：
碱溶性树脂:5.0-20.0％；
质量百分比浓度为25％的氨水:2.0-8.0％；
引发剂:0.1-1.0％；
苯乙烯:5.0-18.0％；
丙烯酸丁酯:15.0-38.0％；
丙烯酸:0-2.0％；
丙烯酸羟乙酯:0-5.0％；
去离子水:50.0-60.0％；
上述原料的重量百分比之和为100％。
上述的一种水性UV底油，其中，所述的水性丙烯酸乳液B是由以下重量百分比的原料聚合而成：
碱溶性树脂:5.0-20.0％；
质量百分比浓度为25％的氨水:2.0-8.0％；
引发剂:0.1-1.0％；
苯乙烯:0-40.0％；
甲基丙烯酸甲酯:0-40.0％；
丙烯酸丁酯:0-10.0％；
丙烯酸:0-2％；
丙烯酸羟乙酯:0-5％；
去离子水:50-60％；
上述原料的重量百分比之和为100％。
上述的一种水性UV底油，其中，所述质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液中，作为溶质的碱溶性树脂的玻璃化转变温度50-130℃,分子量为2000-20000，酸值为150-300mgKOH/g，作为溶剂的碱液为质量百分比浓度为25％的氨水。
上述的一种水性UV底油，其中，所述带有活性双键的水性树脂，包括带有活性双键的水性乳液或带有活性双键的碱溶性高分子齐聚物。
上述的一种水性UV底油，其中，所述带有活性双键的水性乳液选自丁苯胶乳或羧基丁苯胶乳；所述带有活性双键的碱溶性高分子齐聚物选自聚乙二醇二丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸树脂或带有活性双键的聚氨酯水分散体。
本发明还提供了一种具有优异附着力的水性UV底油的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量百分比含量准备原材料：水性丙烯酸乳液50.0-70.0％，质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液0-30％，带有活性双键的水性树脂10-20％，成膜助剂0-2％，消泡剂0.1-0.5％，润湿流平剂0.1-1.5％，去离子水0-30％；
步骤2：在500-800r/min的搅拌速度下先将水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液、带有活性双键的水性树脂、消泡剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；
步骤3：再依次缓慢滴加成膜助剂、润湿流平剂和去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
本发明的有益效果如下：
1.可以通过调节水性丙烯酸乳液A和水性丙烯酸乳液B的比例来调节混合乳液的抗粘连性、柔韧性等各种性能以满足加工过程的各种性能要求。
2.带有活性双键的水性树脂的作用是通过参与面油光固化反应使水性底层与UV顶层之间产生共价键的链接，提供良好的结合力，在底油与UV面油之间形成铆式结构，从而提高附着力。
3.本发明提供的材料具有优异的附着性能。制得水性UV底油成品之后，通过GB/T9286-1998规定的方法进行附着力测试，得到的结果为0-1级。
具体实施方式
下面将结合一个对比例和四个实施例，对本发明作进一步说明。
实施例中所用原料的型号和厂家如下表所示：
对比例与实施例中所使用的其余原料均为市售材料。
对比例1
先将56％的水性丙烯酸乳液A和14％的水性丙烯酸乳液B混合，在500-800r/min的搅拌速度下将混合好的水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入15％的质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液、0.5％的消泡剂和1.5％的润湿流平剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；再依次缓慢滴加2％的二乙二醇单丁醚成膜助剂和11％的去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
实施例1
先将40％的水性丙烯酸乳液A和15％的水性丙烯酸乳液B混合，在500-800r/min的搅拌速度下将混合好的水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入15％的质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液、16％的SQS2-07、0.5％的消泡剂和1.5％的润湿流平剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；再依次缓慢滴加2％的二乙二醇单丁醚成膜助剂和10％的去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
实施例2
先将40％的水性丙烯酸乳液A和28％的水性丙烯酸乳液B混合，在500-800r/min的搅拌速度下将混合好的水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入10％质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液、8％的聚乙二醇二丙烯酸酯、0.5％的消泡剂和1.5％的润湿流平剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；再依次缓慢滴加2％的二乙二醇单丁醚成膜助剂和10％的去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
实施例3
先将40％的水性丙烯酸乳液A和15％的水性丙烯酸乳液B混合，在500-800r/min的搅拌速度下将混合好的水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入15％质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液、16％的丁苯乳胶、0.5％的消泡剂和1.5％的润湿流平剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；再依次缓慢滴加2％的二乙二醇单丁醚成膜助剂和10％的去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
实施例4
先将40％的水性丙烯酸乳液A和28％的水性丙烯酸乳液B混合，在500-800r/min的搅拌速度下将混合好的水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入10％质量百分比浓度为35％的碱溶性树脂溶液、8％的乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酯、0.5％的消泡剂和1.5％的润湿流平剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；再依次缓慢滴加2％的二乙二醇单丁醚成膜助剂和10％的去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
将对比例1,以及实施例1-4中所获得的产品按照GB/T 9286-1998规定的方法进行附着力测试。采用200克五色印刷白卡纸，在不同的水性UV底油上，UV面油的附着力测试结果见下表：
项目 附着力评级
对比例1 2
实施例1 1
实施例2 0
实施例3 1
实施例4 0
通过上表可以清晰的看到，本发明的水性UV底油较传统水性光油增加带有活性双键的水性树脂，通过附着力测试，附着力明显提高。
同时，本发明的水性UV底油中的活性双键，在UV面油光固化过程中参与紫外光引发的自由基聚合，从而在底油与UV面油之间形成铆式结构，加强UV面油在底油上的附着力，进而加强UV光油在印刷纸张上的附着力。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (3)

1.一种水性 UV 底油，其特征在于，包括以下组分及其重量百分比含量：
水性丙烯酸乳液：50.0-70.0%；
质量百分比浓度为35%的碱溶性树脂溶液：0-30%；
带有活性双键的水性树脂：10-20%；
成膜助剂：0-2% ；
消泡剂：0.1-0.5%；
润湿流平剂：0.1-1.5%；
去离子水：0-30%；
上述原料的重量百分比之和为100%；
所述带有活性双键的水性树脂，其活性双键的数量占该水性树脂所有化学键数量的百分比为5-10%；
所述带有活性双键的水性树脂为带有活性双键的水性乳液；所述带有活性双键的水性乳液选自丁苯胶乳或羧基丁苯胶乳；
所述的水性丙烯酸乳液是由玻璃化转变温度为-20～5℃的水性丙烯酸乳液A和玻璃化转变温度为50～80℃的水性丙烯酸乳液B混合而成；
所述的水性丙烯酸乳液A是由以下重量百分比的原料聚合而成：
碱溶性树脂:5.0-20.0%；
质量百分比浓度为25%的氨水:2.0-8.0%；
引发剂:0.1-1.0%；
苯乙烯:5.0-18.0%；
丙烯酸丁酯:15.0-38.0%；
丙烯酸:0-2.0%；
丙烯酸羟乙酯:0-5.0%；
去离子水:50.0-60.0%；
上述原料的重量百分比之和为100%；
所述的水性丙烯酸乳液B是由以下重量百分比的原料聚合而成：
碱溶性树脂:5.0-20.0%；
质量百分比浓度为25%的氨水:2.0-8.0%；
引发剂:0.1-1.0%；
苯乙烯:0-40.0%；
甲基丙烯酸甲酯:0-40.0%；
丙烯酸丁酯:0-10.0%；
丙烯酸:0-2%；
丙烯酸羟乙酯:0-5%；
去离子水:50-60%；
上述原料的重量百分比之和为100%。
2.如权利要求1所述的一种水性 UV 底油，其特征在于，所述质量百分比浓度为35%的碱溶性树脂溶液中，作为溶质的碱溶性树脂的玻璃化转变温度50-130℃,分子量为2000-20000，酸值为150-300mgKOH/g，作为溶剂的碱液为质量百分比浓度为25%的氨水。
3.一种水性 UV 底油的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：按照以下组分及其重量百分比含量准备原材料：
水性丙烯酸乳液：50.0-70.0%；
质量百分比浓度为35%的碱溶性树脂溶液：0-30%，
带有活性双键的水性树脂：10-20%，
成膜助剂：0-2%，
消泡剂： 0.1-0.5%，
润湿流平剂：0.1-1.5%，
去离子水：0-30%；
上述原料的重量百分比之和为100%；
所述带有活性双键的水性树脂，其活性双键的数量占该水性树脂所有化学键数量的百分比为5-10%；
所述带有活性双键的水性树脂为带有活性双键的水性乳液；所述带有活性双键的水性乳液选自丁苯胶乳或羧基丁苯胶乳；
所述的水性丙烯酸乳液是由玻璃化转变温度为-20～5℃的水性丙烯酸乳液A和玻璃化转变温度为50～80℃的水性丙烯酸乳液B混合而成；
所述的水性丙烯酸乳液A是由以下重量百分比的原料聚合而成：
碱溶性树脂:5.0-20.0%；
质量百分比浓度为25%的氨水:2.0-8.0%；
引发剂:0.1-1.0%；
苯乙烯:5.0-18.0%；
丙烯酸丁酯:15.0-38.0%；
丙烯酸:0-2.0%；
丙烯酸羟乙酯:0-5.0%；
去离子水:50.0-60.0%；
上述原料的重量百分比之和为100%；
所述的水性丙烯酸乳液B是由以下重量百分比的原料聚合而成：
碱溶性树脂:5.0-20.0%；
质量百分比浓度为25%的氨水:2.0-8.0%；
引发剂:0.1-1.0%；
苯乙烯:0-40.0%；
甲基丙烯酸甲酯:0-40.0%；
丙烯酸丁酯:0-10.0%；
丙烯酸:0-2%；
丙烯酸羟乙酯:0-5%；
去离子水:50-60%；
上述原料的重量百分比之和为100%；
步骤2：在500-800r/min的搅拌速度下先将水性丙烯酸乳液倒入一洁净容器中，依次加入质量百分比浓度为35%的碱溶性树脂溶液、带有活性双键的水性树脂、消泡剂，在800-1200r/min的搅拌速度下搅拌0.5-1h；
步骤3：再依次缓慢滴加成膜助剂、润湿流平剂和去离子水，在300-500r/min的转速下搅拌消泡，200目过滤包装，即得水性UV底油成品。
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