光引发功能活性颜料、紫外光固化油墨、其制法与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种光引发功能活性颜料、紫外光固化油墨、其制法与应用。所述方法包括：使包含偶联剂和第一引发剂的混合反应体系发生接枝反应，之后向所述混合反应体系加入颜料并继续反应，制得光引发功能活性颜料。同时本发明专利技术还提供了一种深色系紫外光固化油墨，其包括如下组分：光引发功能活性颜料、光固化树脂、活性稀释剂、第二光引发剂、改性玻璃微粉、消泡剂流平剂。本发明专利技术制备的深色系紫外光固化油墨在其固化时内部致密性大大提高，同时还提高了油墨层与基材之间的粘结性，不但有效解决了深色系油墨体系固化不完全的问题，而且大大提高了油墨的硬度和耐磨性。

【技术实现步骤摘要】
光引发功能活性颜料、紫外光固化油墨、其制法与应用
本专利技术属于油墨
，涉及一种光引发功能活性颜料、紫外光固化油墨、其制法与应用，具体涉及一种光引发功能活性颜料及其制备方法，以及该光引发功能活性颜料于制备油墨或涂料中的用途。
技术介绍
紫外光固化油墨，因其无挥发性溶剂，固化速度快、能耗低等特点越来越受到人们的青睐，并得到广大学者们的广泛关注。但是，由于深色颜料对紫外线的吸收能力较强，因此，在深色系紫外光固化油墨的使用过程中，使用紫外光固化时，因一部分紫外光被深色颜料吸收而造成能量浪费，导致紫外光的利用效率降低，因此，油墨固化速度就受到一定的影响，从而导致油墨固化不完全或者固化速度慢而影响涂层品质。为了克服深色系光固化油墨固化速度慢，表面氧阻聚的缺点，就要求对深色系油墨从配方到材料上进行一系列必要的调整和改性，以提高其固化效率和固化质量。专利CN108192413A中公开了一种快速UV光固化油墨及其应用方法，该专利技术涉及一种由复合光引发剂制备DI专用油墨的案例，解决了不能高效应用紫外光直接固化油墨的问题。专利CN108841235A中专利公开了一种抗氧阻并提高光固化油墨表面固化程度的组合物及应用，该专利技术采用含有机硅流平剂和巯基的硫醇组合物，提高了油墨交联度，进而提高了附着力和感光性以及抗蚀性等性能，但此方法所使用的原料巯基和硫醇组合物有极大的刺激性气味，很容易引起人体不适。因此，开发一种快速光固化的深色系油墨是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种光引发功能活性颜料、紫外光固化油墨、其制法与应用，不但有效解决深色系油墨体系固化不完全的问题，大大提高深色系光固化油墨的固化效率，而且大大提高油墨的硬度和耐磨性，克服现有技术的不足。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术实施例提供了一种光引发功能活性颜料的制备方法，其包括：使包含偶联剂和第一引发剂的混合反应体系于40-60℃反应5-10h，之后向所述混合反应体系加入颜料，并于40-60℃继续反应3-5h，制得光引发功能活性颜料。本专利技术实施例还提供了前述方法制备的光引发功能活性颜料，所述光引发功能活性颜料包括颜料以及包覆于颜料表面的光引发功能层，所述光引发功能层由接枝第一光引发剂的偶联剂形成。本专利技术实施例还提供了前述光引发功能活性颜料于制备油墨或涂料中的用途。本专利技术实施例还提供了一种深色系紫外光固化油墨，其包括按质量百分比计算的如下组分：前述的光引发功能活性颜料5-10wt％、光固化树脂20-40wt％、活性稀释剂40-60wt％、第二光引发剂3-10wt％、改性玻璃微粉1-5wt％、消泡剂1-5wt％、流平剂0.1-0.5wt％。本专利技术实施例还提供了前述深色系紫外光固化油墨的制备方法，其包括：将所述光固化树脂和活性稀释剂混合均匀，之后加入流平剂、消泡剂、第二光引发剂混合均匀形成第一混合物，然后向所述第一混合物中加入改性玻璃微粉分散均匀形成第二混合物，最后向所述第二混合物中加入所述光引发功能活性颜料，再经分散、研磨处理，获得所述深色系紫外光固化油墨。本专利技术中，所述深色系紫外光固化油墨特指深色系紫外光固化油墨，所述的光引发功能活性颜料适用于油墨、涂料等各种涂层体系，尤其适用于环保的深色系光固化涂层体系效果更佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的光引发功能活性颜料的制备方法是使用经接枝光引发剂的偶联剂对颜料表面进行特殊的化学表面包覆，使颜料具有光引发功能；在用此方法处理的颜料和玻璃微粉制备深色系紫外光固化油墨时，通过光引发功能活性颜料和改性玻璃微粉的交错排布设计，当紫外光照射到油墨涂层时，一部分紫外线可透过光引发功能活性颜料之间由改性玻璃微粉间隔形成的透光区域折射进入油墨层内部，并通过光引发功能活性颜料和改性玻璃粉表面包覆接枝光引发剂引发而促使油墨层内部的树脂和单体得已迅速固化，同时通过偶联剂的作用而进一步加固涂层树脂单体和引发剂之间的反应，一方面使得涂层内部致密性大大提高，另一方面也提高了涂层和基材之间的粘结性，不但有效解决深色系油墨体系固化不完全的问题，而且大大提高油墨的硬度和耐磨性。具体实施方式鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，其使用经接枝光引发剂的偶联剂对颜料表面进行特殊的化学表面包覆，使颜料具有光引发功能；并通过光引发功能活性颜料和改性玻璃微粉的交错排布设计，当紫外光照射到油墨涂层时，一部分紫外线可透过光引发功能活性颜料之间由改性玻璃微粉间隔形成的透光区域折射进入油墨层内部，并通过光引发功能活性颜料和改性玻璃粉表面包覆接枝光引发剂引发而促使油墨层内部的树脂和单体得已迅速固化，同时通过偶联剂的作用而进一步加固涂层树脂单体和引发剂之间的反应，一方面使得涂层内部致密性大大提高，另一方面也提高了涂层和基材之间的粘结性，不但有效解决深色系油墨体系固化不完全的问题，而且大大提高油墨的硬度和耐磨性。下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例的一个方面提供了一种光引发功能活性颜料的制备方法，其包括：使包含偶联剂和第一引发剂的混合反应体系于40-60℃反应5-10h，之后向所述混合反应体系加入颜料，并于40-60℃继续反应3-5h，制得光引发功能活性颜料。在一些较为具体的实施方案中，所述偶联剂与第一引发剂的质量比为1:1-10:1；进一步的，所述制备方法具体包括：将所述第一引发剂分批加入40-60℃的偶联剂内，形成所述混合反应体系。进一步的，向所述混合反应体系加入颜料前先对颜料进行预处理。进一步的，所述颜料的预处理包括：先将所述颜料用无水乙醇浸润10-30min，之后经过滤、烘干处理。进一步的，所述第一引发剂包括4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、丙烯酸甲酯基三乙酰基甲烷、羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、EDAB中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述第一引发剂为含一个或两个以上的乙酰基的光引发剂。在一些较为具体的实施方案中，所述偶联剂的官能团包括氨基、烯基、巯基、酰氧基、环氧基中的任意一种或两种以上的组合，优选为环氧基、烯基、巯基中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。进一步的，所述偶联剂中的碳原子数为C4-C10。进一步的，所述偶联剂包括γ-氨丙基三烷氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、巯丙基三烷氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合，尤其优选为γ-缩水甘油醚氧丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光引发功能活性颜料的制备方法，其特征在于包括：/n使包含偶联剂和第一引发剂的混合反应体系于40-60℃反应5-10h，之后向所述混合反应体系加入颜料，并于40-60℃继续反应3-5h，制得光引发功能活性颜料。/n

【技术特征摘要】
1.一种光引发功能活性颜料的制备方法，其特征在于包括：
使包含偶联剂和第一引发剂的混合反应体系于40-60℃反应5-10h，之后向所述混合反应体系加入颜料，并于40-60℃继续反应3-5h，制得光引发功能活性颜料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述偶联剂与第一引发剂的质量比为1:1-10:1；
和/或，所述制备方法具体包括：将所述第一引发剂分批加入40-60℃的偶联剂内，形成所述混合反应体系。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一引发剂包括4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、丙烯酸甲酯基三乙酰基甲烷、羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、2-羟基-4’-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、苯甲酰甲酸甲酯、EDAB中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述第一引发剂为含一个或两个以上的乙酰基的光引发剂；
和/或，所述偶联剂的官能团包括氨基、烯基、巯基、酰氧基、环氧基中的任意一种或两种以上的组合，优选为环氧基、烯基、巯基中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述偶联剂中的碳原子数为C4-C10；优选的，所述偶联剂包括γ-氨丙基三烷氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、巯丙基三烷氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合，尤其优选为γ-缩水甘油醚氧丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷、γ-巯丙基三烷氧基硅烷中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述颜料为油墨用深色系无机颜料；优选的，所述颜料包括炭黑、氧化铁黑、氧化铁红、氧化铁棕、氧化铁蓝、群青中的任意一种或两种以上的组合，尤其优选为炭黑、氧化铁黑、氧化铁红中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述光引发功能活性颜料的粒径为0.1-1μm。


4.由权利要求1-3任一项所述方法制备的光引发功能活性颜料，所述光引发功能活性颜料包括颜料以及包覆于颜料表面的光引发功能层，所述光引发功能层由接枝第一光引发剂的偶联剂形成。


5.权利要求4所述的光引发功能活性颜料于制备油墨或涂料中的用途；优选的，所述油墨包括深色系紫外光固化油墨。


6.一种深色系紫外光固化油墨，其特征在于包括按质量百分比计算的如下组分：权利要求4所述的光引发功能活性颜料5-10wt％、光固化树脂20-40wt％、活性稀释剂40-60wt％、第二光引发剂3-10wt％、改性玻璃微粉1-5wt％、消泡剂1-5wt％、流平剂0.1-0.5wt％。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪发，
申请(专利权)人：安徽省高泰新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34