[发明专利]一种纸包装印刷品用疏水、抗划痕、耐磨的UV-LED固化上光油

说明书

一种纸包装印刷品用疏水、抗划痕、耐磨的UV‑LED固化上光油，在光油中加入质量百分数为1‑10％、经过等离子聚合提高分散性能的、粉体D50直径10‑40nm的Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;或ZrOsubgt;2/subgt;或SiOsubgt;2/subgt;。利用纳米粉体吸收冲击能并缓慢释放，使固化膜表面具有弹性，不影响硬度，显著提高固化膜表面的抗划痕性和耐磨性。无机纳米粉体和流平剂协同作用，在固化膜表面形成了粗糙表面，达到表面疏水的效果。通过选用低粘度、9官能团的聚酯丙烯酸酯、选用高反应活性的单体、光引发剂和活性胺的协同作用，提高配制的上光油的反应活性，达到即使LED发光照度弱也可以快速固化的目的。上光油固化后各项性能满足卷烟纸包装对上光油各种性能要求。

技术领域

本申请涉及一种纸包装印刷品用疏水、抗划痕、耐磨的UV-LED固化上光油，属于印刷材料与技术领域。

背景技术

纸包装经过印刷后，常需要在印刷油墨层表面满版涂布一层透明光油，涂布后固化形成透明的涂层，保护印刷墨层，提高印刷品耐水性、耐磨性；以及提高包装印刷品的表面的光泽度或形成特殊表观效果。纸包装用上光油固化后要求上光油透明度高、无味、光泽感强、干燥迅速、耐化学腐蚀性好、耐光性好、固化膜要具有一定的弹性和柔韧性，对油墨附着力要强，流平性好，膜面平滑，广泛的印后加工适应性。

纸包装用纸作为印刷基材，通过胶印或凹印联线上光，如果上光油表面过于亲水，则很容易在固化膜层表面形成水雾或水膜，降低纸包装材料的力学强度，进一步，水会透过纸包装材料，进入被包装物品，导致被包装物品受潮变质。因此，如果上光油固化后，疏水性好，则不容易形成水雾或水膜。另一方面，纸包装印刷品表面的上光油固化后，抗划痕和耐磨性越高越好，可以提高商品的外观品质。基于此，本申请公开了一种纸包装印刷品用的具有疏水、抗划痕和耐磨性好的上光油。

上光油是包装印刷品用的重要基础材料之一，按固化方式的不同，上光油可分为油性上光油(溶剂型上光油)、水性上光油和UV(紫外)上光油三类。水性上光油存在干燥慢、容易蹭脏等缺点。UV上光油因快速固化、无溶剂挥发、固化膜性能好而得到广泛的应用。近年来，在UV固化方式发展起来的UV-LED固化技术采用LED发出的365-420nm的光源，取代传统的UV光固化普遍采用的是汞灯、金属卤素灯或准分子灯等光源，对上光油进行辐照，光油在光的作用下进行光聚合反应，从液态转变为固态，即，固化。

传统UV固化最常采用低、中、高压汞灯，发光波长都在200-380nm较宽范围内。而UV-LED灯发出的光近似单色光，通常用中心波长描述，其发光波长在中心波长左右20-30nm范围，发光强度与波长之间的关系呈高斯分布。根据LED用波长转换荧光粉和封装方式的不同，统称UV-LED固化，但有中心波长分别为365nm，385nm，395nm，405nm或420nm等区别。另外，LED发光辐照在光油表面的照度和总体能量密度比传统汞灯弱。因此，其要求光油具有更高的光聚合反应活性。另一方面，光聚合用的预聚物，也称为树脂，活性单体和光引发剂等原材料仍是传统UV固化的原材料，无与UV-LED固化技术相配套的原料。光引发剂在光固化过程中起着十分关键的作用，最基本的要求是光引发剂在固化用光源的发光波长范围内有吸收才能产生活性基团，引发光聚合反应。目前市场上大多数光引发剂吸收波长都小于365nm，由于UV-LED固化是新技术，目前严重缺乏在365-420波长范围内有强吸收的光引发剂，只有少数传统UV固化用的光引发剂在365-420nm有弱吸收，光引发剂的引发效率不高。由于上述两个原因，导致上光油在UV-LED固化速率慢，固化程度低，光油的UV-LED固化速率远小于印刷速率。

为解决这个问题，本申请采用具有低粘度、超多官能团的聚酯丙烯酸预聚物、高反应活性单体、活性胺、以及匹配合适的光引发剂，通过各个组分的协同作用，显著提高了上光油的光聚合反应活性，提高光聚合反应的固化速率和固化程度，从而使上光油的UV-LED固化速率与传统胶印、柔印、凹印的印刷速率匹配。

发明内容