一种辐射固化凹印油墨制造技术

一种辐射固化凹印油墨，包含：阳离子聚合性化合物，包含含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物；阳离子型光引发剂；颜料；填料。该凹印油墨采用阳离子固化体系，将特定种类的氧杂环丁烷类化合物与脂环式环氧化合物配合使用，具有粘度低、固化速度快、附着力优异、印品外观良好、无气味等优点。

A Radiation Curable Gravure Ink

【技术实现步骤摘要】
一种辐射固化凹印油墨
本专利技术涉及辐射固化
，具体涉及一种辐射固化凹印油墨及其应用。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，环保、节能已成为当前印刷包装行业的总体发展趋势。凹版印刷油墨作为其中的一项重要技术分支，被要求满足无毒、无害、不燃不爆、低VOC排放等性能指标，国家亦出台了相应的行业标准《环境标志产品技术要求凹印油墨和柔印油墨》。在这种形势下，水性油墨被开发以用于替代溶剂型油墨，然而水性凹印油墨存在自身缺陷，最突出地表现在能耗高、生产效率低、油墨附着牢度差、印刷时容易出现反粘合迁移等。近年来，陆续出现关于UV固化凹印油墨的报道。例如，中钞油墨有限公司在CN101486857中公开了一种自由基固化的凹印油墨，但该油墨存在厚膜干燥不完全、印品固化后线条收缩严重的缺陷；CN105368145公开了一种阳离子固化的凹印油墨，与上述自由基固化油墨相比，这种油墨附着性好、耐磨性优异，但是存在固化速度慢、预聚物和活性稀释剂种类少、价格偏高等问题；中钞油墨有限公司还在CN201510267026.7的专利申请中公开了一种自由基-阳离子-氧化结膜三重固化的凹印油墨，该油墨可以充分发挥自由基、阳离子和氧化结膜三种固化方式的优点，但是这种混拼方式存在组分间相容性不好、耐性差、固化速度慢(只有50m/min)、生产效率低等问题。对凹版印刷技术而言，印刷速度一般需高于150m/min，且包装产品对油墨的基材附着牢度、印刷适性、固化效率等方面也存在较高要求。而现阶段尚无辐射固化型(如UV固化)凹印油墨能同时满足这些要求，导致该项技术并没有得到实际规模化使用。
技术实现思路
针对现有技术的不足和领域发展需求，本专利技术的目的在于提供一种粘度低、固化速度快、附着力优异、印品外观良好、无气味的辐射固化凹印油墨。该凹印油墨采用阳离子固化体系，将具有低粘度、高反应活性的特定种类氧杂环丁烷类化合物与脂环式环氧化合物配合使用，可以有效地获得以上性能。具体而言，本专利技术的辐射固化凹印油墨，包含下列组分：(A)阳离子聚合性化合物，包含含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物；(B)阳离子型光引发剂；(C)颜料；(D)填料。以下将对各组分进行更加详细的说明。<(A)阳离子聚合性化合物>作为组分(A)阳离子聚合性化合物，含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物是必要组分，两者的组合使用为凹印油墨带来所需的反应活性和应用性能。本文中所说的“含羟基的氧杂环丁烷类化合物”具有有机化学领域中通常理解的含义，即含有至少一个羟基和至少一个氧杂环丁烷基团的化合物。对含羟基的氧杂环丁烷类化合物的具体类别没有特别严格的限定，但是出于对凹印油墨的附着牢度、固化速度、粘度等性质的考虑，优选自至少一个封端基团是氧杂环丁烷基团且含羟基的取代或未被取代的烷烃和烯烃，氧杂环丁烷端基上的H可任选地被C1-C4的烷基所取代。更优选地，所述含羟基的氧杂环丁烷类化合物是具有至少一个封端基团的烷烃或烯烃(其中的*表示连接位点)，任选地，非封端基团中的-CH2-可各自独立地被-O-、-COO-、-OCO-、-SO2-、1,4-亚苯基或所取代，条件是两个O不直接相连。示例性地，含羟基的氧杂环丁烷类化合物可优选自具有如下结构的化合物：本文中所说的“脂环式环氧化合物”是指具有脂环式环氧基的化合物。从进一步提高固化速度的方面考虑，可考虑使用分子中具有2个以上脂环式环氧基的多官能脂环式环氧化合物，或者是分子中具有1个脂环式环氧基、且具有乙烯基等不饱和双键基团的脂环式环氧化合物。作为本专利技术凹印油墨中适用的脂环式环氧化合物，优选是具有环氧环己基的环氧化合物，如3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、ε-己内酯改性-3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯、环氧环己烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、3,4-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、3,4-环氧环己基甲基3,4-环氧环己基甲酸酯和己内酯的聚合产物、4-甲基-1,2-环氧环己烷、2,2-二(3,3’-环氧环己基)丙烷、2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷。在组分(A)阳离子聚合性化合物中，含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物的质量比为2-5:1，优选2-4:1。除了上述含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物之外，任选地，组分(A)中还可含有其它类别的阳离子聚合性化合物，包括(但不限于此)：具有不同于上述两种必要组分结构的氧杂环丁烷类化合物和环氧化合物，以及乙烯基醚类化合物。在不影响本专利技术目的的前提下，通过适量使用这些其它类别的阳离子聚合性化合物，可以优化凹印油墨的成本，并进一步调控凹印油墨的整体应用性能。它们在组分(A)中的总含量(质量百分比)不宜超过40％，优选不超过20％，更优选不超过10％。作为其它类别的氧杂环丁烷类化合物，可以是单官能化合物，也可以是多官能化合物。单官能实例包括(但不限于此)：3-甲基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-[(苯氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-(氯甲基)氧杂环丁烷、异丁氧基甲基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、异冰片基氧基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、异冰片基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-乙基己基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、乙基二甘醇(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚等。多官能实例包括(但不限于此)：双[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲醚、3,3-双(氯甲基)氧杂环丁烷、3,7-双(3-氧杂环丁烷基)-5-氧杂-壬烷、1,2-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]乙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]丙烷、乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三环癸烷二基二亚甲基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三羟甲基丙烷三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)甲基]苯、1,4-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)丁烷、1,6-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)己烷、季戊四醇三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、聚乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇六(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇五(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚等。此外，申请号为201610548580.7、201610550205.6、201710706339.7和201710622973.2的中国专利申请中公开的那些氧杂环丁烷类化合物(在此将其全文引入以作为参考)也可用于组合物中。作为其它类别的环氧化合物，可以是氢化环氧化合物、芳香族环氧化合物和/或脂肪族环氧化合物。作为上述氢化环氧化合物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射固化凹印油墨，包含下列组分：(A)阳离子聚合性化合物，包含含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物；(B)阳离子型光引发剂；(C)颜料；(D)填料。

【技术特征摘要】
1.一种辐射固化凹印油墨，包含下列组分：(A)阳离子聚合性化合物，包含含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物；(B)阳离子型光引发剂；(C)颜料；(D)填料。2.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：所述含羟基的氧杂环丁烷类化合物选自至少一个封端基团是氧杂环丁烷基团且含羟基的取代或未被取代的烷烃和烯烃，氧杂环丁烷端基上的H可任选地被C1-C4的烷基所取代。3.根据权利要求1或2所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：所述含羟基的氧杂环丁烷类化合物是具有至少一个封端基团的烷烃或烯烃，任选地，非封端基团中的-CH2-可各自独立地被-O-、-COO-、-OCO-、-SO2-、1,4-亚苯基或所取代，条件是两个O不直接相连。4.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：所述脂环式环氧化合物是具有环氧环己基的环氧化合物。5.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：含羟基的氧杂环丁烷类化合物和脂环式环氧化合物的质量比为2-5:1，优选2-4:1。6.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：组分(A)阳离子聚合性化合物在辐射固化凹印油墨中的质量比为40-90％，优选45-80％。7.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：组分(B)阳离子型光引发剂选自碘鎓盐、硫鎓盐、芳基茂铁盐中的一种或两种以上的组合。8.根据权利要求1或7所述的辐射固化凹印油墨，其特征在于：组分(B)阳离子型光引发剂选自具有如下式(I)和/或(II)所示结构的化合物：其中，R1和R2各自独立地代表氢、C1-C20的直链或支链烷基、C4-C20的环烷基烷基或烷基环烷基，且这些基团中的非环-CH2-可任选地被-O-、-S-或1,4-亚苯基所取代；R3和R4各自独立地代表氢、C1-C20的直链或支链烷基、C4-C20的环烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱彬，杨金梁，严春霞，
申请(专利权)人：常州格林感光新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32