一种深色系紫外光固化油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种深色系紫外光固化油墨及其制备方法。所述油墨包括按质量百分比计算的如下组份：混合树脂25～45wt％、活性稀释剂40～60wt％、微胶囊1～5wt％、光引发剂5～9wt％、颜料3～10wt％、消泡剂1～3wt％、流平剂0.1～0.5wt％；其中，所述混合树脂包括光固化树脂和双重固化树脂，所述微胶囊包括囊芯以及包覆于囊芯表面的囊壁。本发明专利技术通过在油墨组合物中添加包覆有助引发剂的微胶囊和双重固化树脂，并通过物理排布设计，使紫外光照射到油墨涂层时，光固化和热固化同时进行，而深层的光固化树脂在微胶囊中助引发剂的作用下可以进一步地固化；同时由本发明专利技术油墨制备的涂层在硬度和耐磨性方面也大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种深色系紫外光固化油墨及其制备方法
本专利技术属于织物表面处理
，具体涉及一种深色系紫外光固化油墨及其制备方法。
技术介绍
油墨在人们生活中的应用随处可见，在工业上用于玻璃、塑料、纸张、织物、皮革等材料的表面，在生活中用于生活用品的包装文字图案印刷，如烟、酒、化妆品、食品等的包装印刷。随着人们生活水平的提高，对油墨技术的要求也越来越高，因此，环保型油墨也应运而生。而作为环保型油墨中的一个重要分类，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而进入人们的视野，并得到广大学者们的广泛关注。紫外光固化油墨是利用不同波长和能量的紫外光的照射引发油墨中的单体聚合成膜，从而实现其功用性的。作为具有装饰功能和其他功能的油墨，它们不但要具有艳丽或较深的颜色，而且还需具有良好的印刷普适性、适宜的固化干燥速率。同时也应具有良好的附着力、耐磨性、耐蚀性、耐候性以及其他功能性油墨所需具备的特殊功能。但由于艳丽或深色的物质对紫外线的吸收也较强，因此在进行紫外光固化的过程中，由于部分紫外光被吸收损耗，从而也进一步降低了光固化的效率。为了克服深色系光固化油墨固化速度慢，表面氧阻聚等缺点，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CN110760217A中公开了一种活性能量光固化油墨组合物及其应用，该专利技术所使用的引发剂具有特殊结构，能够有效抑制油墨固化速度过快的问题。专利CN108841235A中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。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深色系紫外光固化油墨及其制备方法，从物理和化学两种设计思路着手，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，以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份：混合树脂25～45wt％、活性稀释剂40～60wt％、微胶囊1～5wt％、光引发剂5～9wt％、颜料3～10wt％、消泡剂1～3wt％、流平剂0.1～0.5wt％；其中，所述混合树脂包括光固化树脂和双重固化树脂，所述微胶囊包括囊芯以及包覆于囊芯表面的囊壁；所述囊芯为助引发剂，所述囊壁为硅溶胶；所述助引发剂包括4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯(EDAB)、对二甲氨基苯甲酸异戊酯(DMBI)、α-羟基异丁酰苯(HMPP)、多官能度胺(A198)、3-甲基-4’-苯基二苯甲酮(6012)、三溴甲基苯基砜(BMPS)中的任意一种或两种以上的组合。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：将光固化树脂、双重固化树脂和部分活性稀释剂混合均匀，之后加入微胶囊混合均匀，然后分批交替加入颜料和剩余活性稀释剂并分散均匀，最后依次加入流平剂、消泡剂、光引发剂混合并经研磨处理，获得所述深色系紫外光固化油墨。进一步的，所述微胶囊由助引发剂和硅溶胶制得。进一步的，所述微胶囊的制备方法包括：使包含乳化剂、助引发剂和水的混合反应体系于40～60℃反应发生复凝聚反应，制得高度乳化的微液滴；以及，将所获高度乳化的微液滴加至硅溶胶中，并于50-80℃反应1-3h，再经快速降温处理，制得所述微胶囊。本专利技术制备的油墨是按如下设计思路进行配方设计的：(1)采用化学方法提高固化效率：将具有助引发功能的助引发剂包覆在硅溶胶体系中，形成微胶囊。(2)采用物理排布设计：将微胶囊粒径设计小于深色颜料粒径，并且在制备过程中，通过先混合微胶囊，再混合深色颜料的添加顺序，促使深色颜料在体系中能够将微胶囊包覆在其颗粒间形成的空域中。(3)当紫外光照射涂层时，一部分紫外线可透过深色颜料间形成的空隙照射进油墨层体系内部，在助引发剂的作用下进一步完成光固化进程；另一部分被深色颜料吸收的紫外线则转化成热能，促使深层的双重固化树脂完成热固化，也使得涂层在后期使用过程中能够有效避免小分子活性物质的渗出。不但避免对环境造成污染，更具有环保性。而且也有效解决了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。同时，硅溶胶的引入，使得涂层硬度和耐磨性也大大提高。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术借鉴以往深色系紫外光固化油墨由于深色颜料易吸收紫外线，造成紫外光损失，从而致使光固化速度变慢或固化效率低，固化程度不好的经验。设计采用双重固化模式和微胶囊包覆助引发剂的方法，促进油墨涂层内部在紫外光损失的情况下也能够快速完全固化。同时，利用固定加料顺序将具有大粒径的深色颜料包围在小粒径微胶囊的周围，一方面可充分利用紫外光引发的光固化进程；另一方面可利用被深色颜料吸收的紫外光转化成的热能促使进行双重固化进程。将以往由于深色颜料吸收紫外光而损失的能量通过设计转化的思路充分加以利用，从而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。同时，油墨涂层体系内部的小分子反应物固化更完全，使得涂层在后期使用过程中能够有效避免小分子活性物质的渗出，从而避免对环境造成污染，更具有环保性。另外，采用硅溶胶包覆助引发剂，由于硅溶胶的引入，使得涂层硬度和耐磨性也大大提高。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，其通过在油墨组合物中添加包覆有助引发剂的的微胶囊和双重固化树脂，并通过物理排布设计，使紫外光照射到油墨涂层时，一部分紫外线可透过深色颜料间形成的空隙照射进油墨层体系内部完成光固化进程；另一部分被深色颜料吸收的紫外线则转化成热能，促使深层的双重固化树脂完成热固化，同时深层光固化树脂在微胶囊包覆的助引发剂的作用下也更进一步完全固化。从而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。同时，油墨涂层体系内部的小分子反应物固化更完全，使得涂层在后期使用过程中能够有效避免小分子活性物质的渗出，从而避免对环境造成污染，更具有环保性。另外，采用硅溶胶包覆助引发剂，由于硅溶胶的引入，使得涂层硬度和耐磨性也大大提高。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份：混合树脂25～45wt％、活性稀释剂40～60wt％、微胶囊1～5wt％、光引发剂5～9wt％、颜料3～10wt％、消泡剂1～3wt％、流平剂0.1～0.5wt％；其中，所述混合树脂包括光固化树脂和双重固化树脂，所述微胶囊包括囊芯以及包覆于囊芯表面的囊壁；所述囊芯为助引发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一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份：混合树脂25～45wt％、活性稀释剂40～60wt％、微胶囊1～5wt％、光引发剂5～9wt％、颜料3～10wt％、消泡剂1～3wt％、流平剂0.1～0.5wt％；其中，所述混合树脂包括光固化树脂和双重固化树脂，所述微胶囊包括囊芯以及包覆于囊芯表面的囊壁；所述囊芯为助引发剂，所述囊壁为硅溶胶；所述助引发剂包括4-(N，N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、对二甲氨基苯甲酸异戊酯、α-羟基异丁酰苯、多官能度胺、3-甲基-4’-苯基二苯甲酮、三溴甲基苯基砜中的任意一种或两种以上的组合。/n

【技术特征摘要】
1.一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份：混合树脂25～45wt％、活性稀释剂40～60wt％、微胶囊1～5wt％、光引发剂5～9wt％、颜料3～10wt％、消泡剂1～3wt％、流平剂0.1～0.5wt％；其中，所述混合树脂包括光固化树脂和双重固化树脂，所述微胶囊包括囊芯以及包覆于囊芯表面的囊壁；所述囊芯为助引发剂，所述囊壁为硅溶胶；所述助引发剂包括4-(N，N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、对二甲氨基苯甲酸异戊酯、α-羟基异丁酰苯、多官能度胺、3-甲基-4’-苯基二苯甲酮、三溴甲基苯基砜中的任意一种或两种以上的组合。


2.根据权利要求1所述的深色系紫外光固化油墨，其特征在于：所述硅溶胶的粒径为1-10nm；
和/或，所述颜料为深色无机颜料；优选为炭黑、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；优选的，所述颜料的粒径为0.1-1μm。


3.根据权利要求2所述的深色系紫外光固化油墨，其特征在于：所述微胶囊粒径小于所述颜料的粒径，优选的，所述微胶囊的粒径为0.05-0.2μm。


4.根据权利要求1所述的深色系紫外光固化油墨，其特征在于：所述光固化树脂包括聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、氨基丙烯酸酯中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述双重固化树脂为环氧丙烯酸树脂、硅氧烷型聚氨酯丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸树脂中的任意一种或两种以上的组合；
和/或，所述光固化树脂与双重固化树脂的质量比为5:1-10:1。


5.根据权利要求1所述的深色系紫外光固化油墨，其特征在于：所述的光引发剂为羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦中的任意一种或两种以上的组合。


6.根据权利要求1所述的深色系紫外光固化油墨，其特征在于：所述活性稀释剂为包含不饱和双键和/或环氧基的单体；优选的，所述活性稀释剂包括丙烯酸酯类单体、丙烯酰氧基类...

【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