一种含有改性颜料的辐射固化凹印油墨组合物制造技术

本发明专利技术公开一种含有改性颜料的辐射固化凹印油墨组合物，包含改性颜料、阳离子聚合性化合物、自由基聚合性化合物、阳离子型光引发剂和自由基型光引发剂。所述的改性颜料包括颜料及包覆在颜料表面的无机氧化物纳米粒子，DBP吸油量为150‑250ml/100g，粒径为0.01‑1μm，pH值为4.5‑10。该油墨组合物不含任何挥发性有机溶剂，粘度低，储存稳定性佳，具有优异的固化速度，且固化后的印品外观良好，附着力和耐磨性优异，无气味。

Composition of radiation curable gravure ink containing modified pigments

【技术实现步骤摘要】
一种含有改性颜料的辐射固化凹印油墨组合物
本专利技术属于辐射固化及油墨
，具体涉及一种含有改性颜料的辐射固化凹印油墨组合物。
技术介绍
凹印油墨也叫凹印液态油墨，是一种有颜色的胶体分散体系，可用适当的印刷方式将其涂布在基材上，使其呈现文字图案及各种色彩。凹印油墨大多是挥发性溶剂型油墨，由颜料、固体树脂、挥发性溶剂、填料和添加剂组成。随着人们环保和节能意识的加强，水性油墨、光固油墨、电子束油墨等相对“绿色”油墨逐渐发展起来，并逐步取代溶剂油墨而得到应用。例如申请号为200580017917.1、201510267026.7、201510994588.1的中国专利申请，公开号为US2009/0136759A的美国专利申请，均公开了不含挥发性溶剂的能量固化型凹印油墨。然而，这些现有技术的关注点大多集中在雕刻版滚筒上油墨是否易于擦拭、印品外观、附着牢度、耐磨性、耐候性等方面，对如何提高油墨储存稳定性、提高生产效率少有涉及，也缺乏有效解决手段。
技术实现思路
针对现有技术的不足和技术发展需求，本专利技术的目的主要在于提供一种含有改性颜料的辐射固化凹印油墨组合物。该油墨组合物采用阳离子-自由基混杂固化体系，且含有特定的改性颜料，不含任何挥发性有机溶剂，粘度低，储存稳定性佳，具有优异的固化速度，且固化后的印品外观良好，附着力和耐磨性优异，无气味。具体而言，本专利技术的辐射固化凹印油墨组合物，包含：(A)改性颜料，(B)阳离子聚合性化合物，(C)自由基聚合性化合物，(D)阳离子型光引发剂，和(E)自由基型光引发剂。以下将对各组分进行更加具体的说明。<(A)改性颜料>颜料是凹印油墨中的重要组分，它以极小的颗粒分散在油墨成膜物中，主要起着色和遮盖的作用。由于油墨中颜料加入量较大，它对油墨的储存稳定性、粘度、固化速度及印刷性能有较大影响。本专利技术中作为组分(A)的改性颜料，包括颜料及包覆在颜料表面的无机氧化物纳米粒子；该改性颜料的DBP吸油量为150-250ml/100g，粒径为0.01-1μm，pH值为4.5-10。专利技术人惊喜地发现，对颜料表面进行无机氧化物纳米粒子包覆处理可有效防止颜料凝聚。改性后的颜料能够大大改善其亲油性和可润湿性，并能促进油墨分散体系的稳定性。所述氧化物选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铝中的至少一种。所述颜料可以是有机颜料和无机颜料。合适的有机颜料包括：偶氮(包括双偶氮和缩合的偶氮)、硫靛蓝、阴丹酮、异阴丹酮、蒽缔蒽酮、蒽醌、异蒽酮紫、三苯并二恶嗪、喹吖二酮和酞菁染料系列。优选的有机颜料是酞菁染料(尤其是铜酞菁颜料)、偶氮颜料、阴丹酮、蒽缔蒽酮和喹吖二酮。合适的无机颜料包括：碳黑、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化铁和硫化物。专利技术人在实验中发现，改性颜料吸油量的高低和粒径的大小对印刷图案的色调和印品外观有直接影响。参照GB/T5211.15-1988标准进行测量，改性颜料的DBP吸油量以150-250ml/100g为宜，优选200-250ml/100g。改性颜料合适的粒径范围是0.01-1μm，优选0.1-0.8μm。本领域现有的凹印油墨通常不会对内含颜料的PH值加以限制。但本专利技术研究人员发现，当所用颜料的PH≤4时，油墨在储罐中容易出现凝胶现象，存储时间会缩短；而当颜料的PH≥10时，油墨固化速度明显延长。因此，专利技术人经过多次实验和反复验证确定了合适的PH范围，所述改性颜料的PH值为4.5-10，优选5-9。颜料自身性质、表面状态、加工条件、表面处理剂等因素对颜料的PH值均有影响。本专利技术中改性颜料的PH值是通过参照国标GB/T1717-1986将其分散于蒸馏水中，测量所得溶液的PH值来确定。具体测量方法包括：在玻璃容器中，用蒸馏水制备10％(m/m)颜料悬浮液，用塞子塞住容器，激烈震荡1min，然后静置5min，移去塞子，测定悬浮液的PH，准确到0.1单位。在本专利技术的辐射固化凹印油墨组合物中，以质量百分比计，改性颜料的含量为2-20％，优选5-15％。<(B)阳离子聚合性化合物>辐射固化领域常见的阳离子聚合性化合物包括氧杂环丁烷类化合物、环氧类化合物及乙烯基醚类化合物。本专利技术的凹印油墨组合物中，选用氧杂环丁烷类化合物作为阳离子聚合性化合物对获得更好的固化速度是有利的。同时，基于印品外观、基材附着性等物理特性考虑，优选由氧杂环丁烷类化合物(B1)与环氧类化合物(B2)配合使用。适用的氧杂环丁烷类化合物(B1)，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。从整体应用性能考虑，进一步优选地，氧杂环丁烷类化合物(B1)选自以下化合物中的至少一种。作为适用的环氧类化合物(B2)，可以是脂环式环氧化合物、氢化环氧化合物、芳香族环氧化合物、脂肪族环氧化合物中的至少一种，优选是脂环式环氧化合物。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-环氧环己基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射固化凹印油墨组合物，包含：(A)改性颜料，(B)阳离子聚合性化合物，(C)自由基聚合性化合物，(D)阳离子型光引发剂，和(E)自由基型光引发剂。

【技术特征摘要】
1.一种辐射固化凹印油墨组合物，包含：(A)改性颜料，(B)阳离子聚合性化合物，(C)自由基聚合性化合物，(D)阳离子型光引发剂，和(E)自由基型光引发剂。2.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨组合物，其特征在于：组分(A)改性颜料包括颜料及包覆在颜料表面的无机氧化物纳米粒子；且该改性颜料的DBP吸油量为150-250ml/100g，粒径为0.01-1μm，PH值为4.5-10。3.根据权利要求2所述的辐射固化凹印油墨组合物，其特征在于：所述的氧化物选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铁、氧化铝中的至少一种。4.根据权利要求2所述的辐射固化凹印油墨组合物，其特征在于：改性颜料的DBP吸油量为200-250ml/100g，粒径为0.1-0.8μm。5.根据权利要求2所述的辐射固化凹印油墨组合物，其特征在于：改性颜料的PH值为5-9。6.根据权利要求1所述的辐射固化凹印油墨组合物，其特征在于：组分(B)阳离子聚合性化合物由氧杂环丁烷类化合物(B1)与环氧类化合物(B2)组成。7.根据权利要求6所述的辐射固化凹印油墨组合物，其特征在于：所述的环氧类化合物(B2)是脂环式环氧化合物，优选是具有环氧环己基的环氧...

【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