紫外光固化油墨及其用途與制備方法技術

本申請涉及紫外光固化油墨及其用途與制備方法。該紫外光固化油墨按質量百分比組成包含：10％至30％的單體；30％至60％的預聚物；10％至50％的顏料；3％至10％的光引發劑；和5％至10％的共引發劑，其中所述光引發劑包括裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。

【技術實現步驟摘要】

本公開內容涉及。
技術介紹
凹版印刷作為印刷工藝的一種，以其印制品墨層厚實，顏色鮮艷、飽和度高、印版耐印率高、印品質量穩定、印刷速度快等優點在印刷包裝及圖文出版領域內占據極其重要的地位。凹版印刷油墨按其組成可以分為三類溶劑型油墨、水溶性油墨和紫外光固化油墨。由于有機溶劑的揮發，傳統的溶劑型油墨易對環境造成污染，對人體造成傷害，且存在易燃易爆等不安全因素。水溶性油墨雖然沒有溶劑型油墨因溶劑揮發造成的環境污染、人體傷害和危險性高等不利特點，但是也存在不易干燥、對塑料基材的附著力差等缺點。紫外光固化油墨由于體系中不含溶劑，具有“5E”的優點即Efficient (高效)、Enabling (適應性廣)、Economical (經濟)、Energy Saving (節倉泛)、Environmental Friendly (環境友好)，成為具有廣闊發展前景的新型油墨。紫外光固化油墨的固化機理在于，體系中的光引發劑直接或間接吸收紫外光能后，從基態躍遷到激發單線態，經系間竄躍至激發三線態；在激發單線態或三線態經歷單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發單體聚合的活性碎片，這些碎片可以是自由基、陽離子、陰離子或離子自由基。黑色紫外光固化油墨中的黑色顏料對紫外光能量具有強烈的吸收作用，大大降低光引發劑的引發效率，導致油墨體系難以完全固化。另外，紫外光固化油墨涂層的厚度對固化速率和固化效果有著顯著的影響，涂層越厚，紫外光穿越涂層達到油墨底部 的難度越大， 固化速率越低，深層的固化效果越差。而凹版印刷的涂層厚度是所有印刷技術中最高的。因此，用于凹版印刷的黑色紫外光固化油墨需要克服黑色顏料對紫外光的吸收、厚度大等不利因素，才能滿足實際生產的需求。
技術實現思路
本申請的目的在于提供適用于在塑料基材上進行凹版印刷的紫外光固化油墨。本申請的一方面涉及紫外光固化油墨，按質量百分比組成，其包含10%至30% 的單體；30%至60%的預聚物；10%至50%的顏料；3%至10%的光引發劑；和5%至10% 的共引發劑，其中所述光引發劑包括裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。本申請的另一方面涉及上述紫外光固化油墨在塑料基材的凹版印刷中的用途。本申請的另一方面涉及上述紫外光固化油墨的制備方法，其包括以下步驟在無紫外光照射的條件下，將光引發劑加入單體中，加熱并攪拌直至所述光引發劑完全溶解在所述單體中；將預聚物、顏料和共引發劑加入上述溶液中，攪拌后研磨均勻；過濾。具體實施方式以下的描述包括某些具體細節以便透徹理解各種公開的實施方案。然而，相關領域技術人員應當理解，可以無需一種或多種這些具體細節，或者可以使用其它方法、成分、 材料等實踐實施方案。除非上下文另有要求，在以下的說明書及權利要求書中，術語“包含”應解釋為開放式的、包括的含義，即應解釋為“包括，但不限于”。本文使用的術語“預聚物”是指由單體經初步聚合而成、聚合度介于單體與最終聚合物之間的一種分子量較低的聚合物，具有不飽和性，其在某種條件下，如自由基作用下與其他不飽和分子交聯從而由液態變成固態。本文使用的術語“共引發劑”是指為奪氫型光引發劑(例如雜環芳酮類化合物，如2、4異構混合的異丙基硫雜蒽酮或1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮)提供α -H原子的活性胺化合物。因此，共引發劑必須與奪氫型光引發劑共同使用。本申請的一方面涉及紫外光固化油墨，所述紫外光固化油墨按質量百分比組成包含10%至30%的單體；30%至60%的預聚物；10%至50%的顏料；3%至10%的光引發劑；5%至10%的共引發劑，其中所述光引發劑包括裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。可用于本申請中的單體選自三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、新戊二醇二丙烯酸酯 (NGGDA) ,1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(PO3-TMPTA)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)或丙氧基化甘油三丙烯酸酯(PO3-GPTA),或其組合。可用于本申請中的預聚物包括聚酯丙烯 酸酯。在某些實施方案中，聚酯丙烯酸酯為由甲氧基聚乙醇丙烯酸酯、甲氧基三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、異丙基硫雜蒽酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮聚合得到的聚酯丙烯酸酯。在另一些實施方案中，聚酯丙烯酸酯為由2-甲基-1，3-丙二醇、馬來酸酐和鄰苯二甲酸酐聚合得到的聚酯丙烯酸酯。在另一些實施方案中，聚酯丙烯酸酯為由2， 4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇和丙烯酸羥乙酯聚合得到的聚酯丙烯酸酯。在另一些實施方案中，聚酯丙烯酸酯為上述聚酯丙烯酸酯的組合。在本申請的實施方案中，所使用的預聚物的聚合度優選為300-1000，更優選 400-900。可用于本申請中的裂解型光引發劑選自苯基雙(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦 (819)、2_苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮(369或379)、2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)、2_羥基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)、1_羥基環己基苯基甲酮 (184)、2_甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮(907)、安息香雙甲醚(651),2,4, 6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯或4-苯甲酰基-4’-甲基-二苯硫醚(RUNTECURE 1030)或其組合。可用于本申請中的奪氫型光弓I發劑包括雜環芳酮類化合物。在某些實施方案中， 奪氫型光引發劑為2、4異構混合的異丙基硫雜蒽酮(ITX)或1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮或其組合。可用于本申請中的共引發劑包括叔胺類化合物。在某些實施方案中，共引發劑為脂肪族叔胺、乙醇胺類叔胺、叔胺型苯甲酸酯或其組合。在某些更具體的實施方案中，共引發劑為二甲氨基苯甲酸乙酯。在某些更具體的實施方案中，共引發劑為4-二甲氨基苯甲酸乙酯。可用于本申請中的顏料為本領域中常規使用的那些，包括但不限于黑色顏料、青色顏料、黃色顏料、紅紫色顏料、白色顏料、綠色顏料或藍色顏料，或其組合。在某些實施方案中，顏料為黑色顏料。在某些更具體的實施方案中，顏料為炭黑、 氧化鐵或鋅粉，或其組合。在某些實施方案中，期望顏料涂層具有抗靜電和電磁屏蔽功能。在這種情況下，可以使用具有導電性的顏料，例如如上所述的炭黑、氧化鐵和鋅粉。本申請的另一方面涉及上述紫外光固化油墨在塑料基材的凹版印刷中的用途，其中所述紫外光固化油墨按質量百分比組成包含10%至30%的單體；30%至60%的預聚物；10%至50%的顏料；3%至10%的光引發劑；和5%至10%的共引發劑，其中所述光引發劑包括裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。本申請的另一方面涉及上述紫外光固化油墨的制備方法，所述制備方法包括以下步驟在無紫外光照射的條件下，將光引發劑加入單體中，加熱并攪拌直至所述光引發劑完全溶解在所述單體中；將預聚物、顏料和所述共引發劑加入上述溶液中，攪拌后研磨均勻； 過濾。在某些實施方案中，上述紫外光固化油墨的制備方法包括以下步驟在無紫外光照射的條件下，將光引發劑加入單體中，加熱至80°C至120°C，攪拌至光引發劑完全溶解在單體中；將預聚物、顏料和共引發劑加入上述溶液中，攪拌20分鐘至100分鐘，均勻分散后用粒徑為O.1mm至1. O本文檔來自技高網...

【技術保護點】
紫外光固化油墨，按質量百分比組成，其包含：10％至30％的單體；30％至60％的預聚物；10％至50％的顏料；3％至10％的光引發劑；和5％至10％的共引發劑，其中所述光引發劑包括裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。

【技術特征摘要】
1.紫外光固化油墨，按質量百分比組成，其包含10%至30%的單體；30%至60%的預聚物；10%至50%的顏料；3%M 10%的光引發劑；和 5%M 10%的共引發劑，其中所述光引發劑包括裂解型光引發劑和奪氫型光引發劑。2.如權利要求1所述的紫外光固化油墨，其中所述單體為三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯，或其組合。3.如權利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其中所述預聚物為a)由甲氧基聚乙醇丙烯酸酯、甲氧基三羥甲基丙烷二丙烯酸酯、2，4，6_三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、異丙基硫雜蒽酮和2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮聚合得到的聚酯丙烯酸酯，b)由2-甲基-1，3-丙二醇、馬來酸酐和鄰苯二甲酸酐聚合得到的聚酯丙烯酸酯，或c)由2，4_甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇和丙烯酸羥乙酯聚合得到的聚酯丙烯酸酯，或其組合。4.如權利要求1至3中任一權利要求所述的紫外光固化油墨，其中所述預聚物的聚合度為 300-1000，優選 400-900。5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的紫外光固化油墨，其中所述裂解型光引發劑為苯基雙(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-苯基...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊泰，林麗麗，牛宇，常和峰，田子純，
申請(專利權)人：中鈔特種防偽科技有限公司，中國印鈔造幣總公司，
類型：發明
國別省市：