CN104087063A

CN104087063A - 一种uv光固化的浸涂着色油墨及其制备方法

Info

Publication number: CN104087063A
Application number: CN201410334962.0A
Authority: CN
Inventors: 余宗萍; 杨鹏飞; 淳生前
Original assignee: SUZHOU MINGDA POLYMER SCI-TECH MATERIAL Co Ltd
Current assignee: SUZHOU MINGDA POLYMER SCI-TECH MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2014-10-08

Abstract

本发明公开了一种以UV光固化浸涂的着色油墨及其制备方法，以质量百分比计组成为：低聚物混合物35-65％，丙烯酸酯类单体20-50％，光引发剂2-8％；颜料2-22％；助剂1-3％；所述低聚物混合物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯两种低聚物的混合物；所述丙烯酸酯类单体是含有三官能团或两官能团的单体。制备方法：将低聚物、一部分单体、助剂、光引发剂分散均匀，加入颜填料高速分散细度合格后，加入余下的单体、助剂分散均匀调整粘度指标即可。该油墨可以显著提高紫外光固化涂膜附着力、固化速度可以达到20mj/cm2,着色性能优异。本发明方法实践性高、可行性好，是解决目前紫外光固化浸涂的一种优良油墨。

Description

一种UV光固化的浸涂着色油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于UV(紫外光固化)油墨制备领域，特别涉及一种浸涂施工方式着色的紫外光固化的紫外光固化油墨的制备方法。

背景技术

节能减排，是我们当今科技发展的重要目标之一。UV固化技术改变了传统的固化技术，它是21世纪最具环保和节能的高分子化合物固化方式之一，是联合国推荐的环保材料技术。紫外光固化技术具有节能、环保、高效等具有时代感的高新技术优点，是一种新材料运用的革命性变化。

紫外光辐射固化技术是国际上70年代以来开发出的一种全新的绿色技术，利用该技术生产的紫外光固化油墨，简称UV油墨，具有不含挥发性有机化合物(VOC)，对环境污染小，固化速度快，节省能源、固化产物性能好，适合于高速自动化生产等优点。而传统油墨易挥发、固化速度慢，不利于环境保护。因此，UV油墨可以说是是传统油墨的主要替代品。目前UV墨已成为一种较成熟的油墨技术，应用范围日益扩大。随着UV油墨生产技术的进步，UV油墨原材料的发展，UV固化技术在未来会有更大的进步。UV固化发光油墨作为UV油墨的一种在网版印刷中也会有更大的应用。

由于UV技术能带来较高的经济效益，如提高产量、交货期缩短、节省空间、印刷品质色彩鲜艳、图像清晰度高等，无论从环保的角度还是技术发展的角度考虑，UV油墨都有其较广阔的应用前景。特别是近年来在着色涂装上浸涂的紫外光着色墨有了许多传统油墨无法比拟的优点，色彩鲜艳、固化速度特别快。在光纤着色，美甲、及一些工艺品的着色上，紫外光浸涂着色墨具有极佳的功能。

开发具有紫外光快速固化的浸涂着色墨是一件十分有意义的工作，在于传统印刷着色墨比较，具有涂膜较厚，着色鲜艳，固化速率大幅提高。所以开发紫外光固化的着色油墨也就有着更加的光明的前景，填补国内在这块技术的空缺，具有很好的应用特性。

发明内容

为了解决现有紫外光固化固化浸涂方式固化的紫外光着色油墨，主要需要解决适合浸涂方式，厚膜固化，深层固化的油墨，所以开发了一种UV光固化浸涂着色油墨。

本发明的技术方案为：一种UV光固化的浸涂着色油墨，以质量百分比计组成为：

所述低聚物混合物为环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯两种低聚物的混合物；所述丙烯酸酯类单体是含有三官能团或两官能团的单体。

所述单体为丙烯酸酯类单体是指三官能团单体和两官能团单体中的PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)、TMPTA(三羟基丙烷三丙烯酸酯)、EO-TMPTA(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)、PO-NPGDA(丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯)、HDDA(1，6己二醇二丙烯酸酯)、TPGDA(三丙二醇二丙烯酸酯)任一种或多种。

所述光引发剂为1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、184(1-羟基环己基苯基甲酮)、TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)、ITX(2异丙基硫杂蒽酮(2、4异构体混合物))、819(苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)、369(1-(4-吗啉苯基)-2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮)特征吸收波长的引发剂一种或多种混合物。

所述颜填料为钛白粉、炭黑、有机颜料等一种或多种混合物。

所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、阻聚剂等一种或多种混合物。

所述低聚物混合物中环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯按质量比1～2.5:1～2的比例混合，所述环氧丙烯酸酯是标准双酚A,聚氨酯丙烯酸酯是分子量为1000的2或3官能团的聚氨酯丙烯酸酯或分子量800的六官能团聚氨酯丙烯酸酯。

所述油墨制备方法：包括预分散、研磨、分散调整等步骤，将低聚物混合物、一部分丙烯酸酯类单体、助剂分散均匀，加入颜料高速分散或者研磨细度合格后，加入余下的丙烯酸酯类单体、引发剂分散均匀调整相关固化及粘度等指标即可。

有益效果：

1.浸涂施工，涂布厚度可以达到100um。

2.固化速度快。紫外光固化速度可以达到20mj/cm²。

3.油墨成膜性能优异。在附着力、硬度、耐磨性方面都有很优越的性能。

4.环保。由于配方设计时零VOC,所以不对环境有任何的污染。

5.特别适合应用在具有高附加价值的光纤着色的玻纤材料上浸涂着色，具有很好的应用价值，例如在美甲、工艺品的浸涂着色上也有很好地应用。

具体实施方式

本发明所使用的制剂只要是合格工业品不限于厂家，皆为市售常规产品。

一种浸涂油墨是包含以下质量百分比的组成：低聚物35-65％，单体20-50％，光引发剂2-8％，颜填料2-22％，助剂1-3％。制备方法：将低聚物、一部分单体、助剂、光引发剂分散均匀，加入颜填料高速分散细度合格后，加入余下的单体、助光敏剂分散均匀调整粘度指标即可。

所述低聚物物包含环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中两种低聚物的混合物，所述环氧丙烯酸酯是标准双酚A,聚氨酯丙烯酸酯是分子量为1000的2或3官能团的聚氨酯丙烯酸酯和分子量800的六官能团聚氨酯丙烯酸酯。

所述单体为丙烯酸酯类单体是指三官能团单体和两官能团单体中的PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)、TMPTA(三羟基丙烷三丙烯酸酯)、EO-TMPTA(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)、PO-NPGDA(丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯)、HDDA(1，6己二醇二丙烯酸酯)、TPGDA(三丙二醇二丙烯酸酯)。

所述光引发剂为1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)、184(1-羟基环己基苯基甲酮)、TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)、ITX(2异丙基硫杂蒽酮(2、4异构体混合物))、819(苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)、369(1-(4-吗啉苯基)-2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮)特征吸收波长的引发剂一种种或多种混合物。

所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、阻聚剂等多种混合物。

所述油墨制备方法的特征在于：包括预分散、研磨、分散调整等步骤。

所述的紫外光固化浸涂着色油墨制备方法，其工艺特征特征在于将低聚物、一部分单体、助剂分散均匀，加入颜填料高速分散(或者研磨)细度合格后，加入余下的单体、引发剂分散均匀调整相关固化及粘度等指标即可。

为了更好地理解本发明，现在下面结合实例对本发明做进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不仅限于实例表示的范围。实验所需值是指在适应设备环境所测，会根据不同材料及环境有所差别。

实施例1

紫外光固化浸涂着色白色墨配方包括以下质量百分比(见表一)所示：

其中低聚物主要为环氧丙烯酸酯和二官能团聚氨酯丙烯酸酯，均是市售通用产品；单体为丙烯酸酯的TMPTA(三羟基丙烷三丙烯酸酯)和HDDA(1，6己二醇二丙烯酸酯)；光引发剂为819(苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦)和184(1-羟基环己基苯基甲酮)；颜料为杜邦金红石钛白粉706；助剂含分散剂和消泡剂及流平剂。

表一紫外光固化浸涂白色墨组分的质量百分比

将上述组份，将低聚物、一部分单体、助剂、光引发剂分散均匀，加入颜填料高速分散细度合格后，加入余下的单体、助光敏剂分散均匀调整相关固化及粘度等指标调整合格即可检测包装。

该着色油墨相关指标：粘度2000-2500mpa.s/25℃；细度≤5um；固化速度大于20mj/cm^2.

实施例2

紫外光固化浸涂着色红色墨配方包括以下质量百分比(见表二)所示：

其中低聚物主要为环氧丙烯酸酯和二官能团聚氨酯丙烯酸酯，均市售；单体为丙烯酸酯的EO-TMPTA(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)和HDDA(1，6己二醇二丙烯酸酯)；光引发剂为TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)和184(1-羟基环己基苯基甲酮)；颜料为PR171的F3RK；助剂含分散剂和消泡剂及流平剂。

表二紫外光固化浸涂红色墨组分的质量百分比

该着色油墨相关指标：粘度2100-2500mpa.s/25℃；细度≤5um；固化速度大于20mj/cm^2.

实施例3

紫外光固化浸涂着色黄色墨配方包括以下质量百分比(见表三)所示：

其中低聚物主要为环氧丙烯酸酯和六官能团聚氨酯丙烯酸酯，均市售；单体为丙烯酸酯的EO-TMPTA(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)和HDDA(1，6己二醇二丙烯酸酯)；光引发剂为TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)和1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)；颜料为PR151的H4G黄色；助剂含分散剂和消泡剂及流平剂。

表三紫外光固化浸涂黄色墨组分的质量百分比

该着色油墨相关指标：粘度2300-2800mpa.s/25℃；细度≤5um；固化速度大于20mj/cm^2.

实施例4

紫外光固化浸涂着蓝色墨配方包括以下质量百分比(见表四)所示：

其中低聚物主要为环氧丙烯酸酯和二官能团聚氨酯丙烯酸酯，均市售；单体为丙烯酸酯的PETA(季戊四醇三丙烯酸酯)和TPGDA(三丙二醇二丙烯酸酯)；光引发剂为TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、369(1-(4-吗啉苯基)-2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮)和1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)；颜料为PB15的酞青兰B；助剂含分散剂和消泡剂及流平剂。

表四紫外光固化浸涂蓝色墨组分的质量百分比

该着色油墨相关指标：粘度2200-2800mpa.s/25℃；细度≤5um；固化速度大于20mj/cm^2.

实施例5

紫外光固化浸涂着色黑色墨配方包括以下质量百分比(见表五)所示：

其中低聚物主要为环氧丙烯酸酯和三官能团聚氨酯丙烯酸酯，均市售；单体为丙烯酸酯的EO-TMPTA(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)和HDDA(1，6己二醇二丙烯酸酯)；光引发剂为TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、369(1-(4-吗啉苯基)-2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮)和1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)；颜料为德固赛碳黑250；助剂含分散剂和消泡剂及流平剂。

表五紫外光固化浸涂黑色墨组分的质量百分比

该着色油墨相关指标：粘度2100-2600mpa.s/25℃；细度≤5um；固化速度大于20mj/cm^2.

实施例6

紫外光固化浸涂着色橙色墨配方包括以下质量百分比(见表六)所示：

其中低聚物主要为环氧丙烯酸酯和二官能团聚氨酯丙烯酸酯，均市售；单体为丙烯酸酯的EO-TMPTA(乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯)和PO-NPGDA(丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯)；光引发剂为TPO(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、907(2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮)和1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮)；颜料为PO13的永固橙色RL；助剂含分散剂和消泡剂及流平剂。

表六紫外光固化浸涂橙色墨组分的质量百分比

该着色油墨相关指标：粘度2300-2800mpa.s/25℃；细度≤5um；固化速度大于20mj/cm^2. 。

Claims

1.一种UV光固化的浸涂着色油墨，其特征在于，以质量百分比计组成为：

2.根据权利要求1所述的UV光固化的浸涂着色油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体是季戊四醇三丙烯酸酯、三羟基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯。

3.根据权利要求1所述的UV光固化的浸涂着色油墨，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2异丙基硫杂蒽酮(2、4异构体混合物)、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、1-(4-吗啉苯基)-2-(二甲基胺)-2-苄基-1-丁酮中一种或多种的混合物。

4.根据权利要求1所述的UV光固化的浸涂着色油墨，其特征在于，所述颜料为钛白粉、炭黑、有机颜料中的任意一种或任意多种混合物。

5.根据权利要求1所述的UV光固化的浸涂着色油墨，其特征在于，所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、阻聚剂中的一种或多种混合物。

6.根据权利要求1所述的UV光固化的浸涂着色油墨，其特征在于，所述低聚物混合物中环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯按质量比1～2.5:1～2的比例混合，所述环氧丙烯酸酯是标准双酚A,聚氨酯丙烯酸酯是分子量为1000的2或3官能团的聚氨酯丙烯酸酯或分子量800的六官能团聚氨酯丙烯酸酯。

7.制备权利要求1～6任一所述的UV光固化的浸涂着色油墨的方法，包括预分散、研磨、分散调整步骤，其特征在于：低聚物混合物、一部分丙烯酸酯类单体、助剂分散均匀，加入颜料高速分散或者研磨至细度合格后，加入余下的丙烯酸酯类单体、引发剂分散均匀调整相关固化及粘度指标即得。