一種紫外光固化數碼噴繪油墨及其製備方法
2023-05-11 16:21:56 1
專利名稱：一種紫外光固化數碼噴繪油墨及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種紫外光固化數碼噴繪油墨及其製備方法。
背景技術：
隨著中國紫外光(UV)平板機和UV印刷機的發展，紫外光固化數碼噴繪油墨的應 用非常廣泛，例如紫外光(UV)平板機和UV印刷機。紫外光固化數碼噴繪油墨在從數碼噴 繪機噴出的瞬間就可以固化，固化速度快於溶劑型油墨，且不排放有害有機氣體，符合環保 的要求，能耗也低；並且，紫外光固化噴繪油墨可以適用於幾乎所有的軟質材料如PC、PVC、 PET等，也適用於幾乎所有的硬質材料如玻璃、陶瓷、鋁塑板、亞克力板等，它比溶劑型油墨 具有更寬廣的適用性。紫外光固化數碼噴繪油墨的用量越來越大，而目前紫外光固化數碼噴繪油墨技術 大多掌握在美國、日本、英國等為數不多的幾個國家手中，國內應用絕大多數依靠進口，因 此開發擁有我國自主智慧財產權的紫外光固化噴繪油墨勢在必行。
發明內容
本發明的目的在於提供一種紫外光固化數碼噴繪油墨，通過組分之間的混合，特 別是含有特定的合成丙烯酸酯，該油墨不僅儲存穩定性好，而且固化速度快，同時具有優異 的附著性能。本發明的技術方案如下一種紫外光固化數碼噴繪油墨，按重量百分比由以下組分組成活性稀釋劑30 70%，低聚物10 30%，合成丙烯酸酯5 10%，光引發劑4 12%，納米色漿5 25%， 分散穩定劑2 10%，消泡劑0. 01 0. 5%。所述合成丙烯酸酯的結構式為
其中，m為10 20，η為1 3。上述合成丙烯酸酯可通過如下過程製備，分三步進行第一步，苯乙烯磺酸鈉、3_(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷和馬來酸酐的三元 自由基共聚。具體為在氮氣保護下，將苯乙烯磺酸鈉和3-(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基 娃烷加入到反應容器中，再加入引發劑和反應溶劑，攪拌，待充分溶解後於80 110°C下在 攪拌的情況下反應2 6小時，得到淺黃色的聚合物溶液，然後加入一定量的馬來酸酐，再 反應30分鐘，反應結束，再經離心分離和洗滌即得到苯乙烯磺酸鈉、馬來酸酐和3-(甲基丙 烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷的三元共聚物；其中，聚合反應單體苯乙烯磺酸鈉、3_(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷和馬來 酸酐的物質的量的比例為1 1 0.15，引發劑為有機過氧類如過氧化二苯甲醯、過氧化二 異丙苯、過氧化十二醯、過氧化苯甲酸特丁酯、過氧化二碳酸二乙丙基酯或過氧化二碳酸二 環己酯，或者偶氮類如偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈，其加入量為總單體質量的0. 1 8% ； 反應溶劑為N-甲基吡咯烷酮或N，N- 二甲基甲醯胺，其加入量為單體總質量的5 20倍; 反應過程中的攪拌速度為150 300r/min ；反應結束後，洗滌溶劑選自N-甲基吡咯烷酮或 N，N-二甲基甲醯胺。第二步，由第一步的苯乙烯磺酸鈉、3_(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷和馬來 酸酐的共聚物與甲基丙烯酸縮水甘油酯的縮合反應。具體為將第一步得到的苯乙烯磺酸 鈉、馬來酸酐和3-(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷的共聚物置於反應容器中，再加入甲 基丙烯酸縮水甘油酯、反應溶劑、催化劑和阻聚劑，混合均勻後將反應升溫至60°C，反應30 分鐘，再升溫至80V反應30分鐘，然後升溫至100°C反應3 5小時，再升溫至110 120°C 反應1 1. 5小時，反應結束，冷卻到40 60°C，離心分離並洗滌即得縮合產物；其中，苯乙烯磺酸鈉、3_(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷和馬來酸酐的共聚物
權利要求
1. 一種紫外光固化數碼噴繪油墨，按重量百分比由以下組分組成活性稀釋劑30 70%，低聚物10 30%，合成丙烯酸酯5 10%，光引發劑4 12%，納米色漿5 25%， 分散穩定劑2 10%，消泡劑0. 01 0. 5% ； 所述合成丙烯酸酯的結構式為
2.權利要求1所述的油墨，其特徵在於，所述合成丙烯酸酯的製備分三步進行第一 步，苯乙烯磺酸鈉、3-(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷和馬來酸酐的三元自由基共聚； 第二步，由第一步的苯乙烯磺酸鈉、3_(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷和馬來酸酐的共 聚物與甲基丙烯酸縮水甘油酯的縮合反應；第三步，由第二步得到的縮合產物與丙烯酸進 行酯化反應。
3.權利要求1所述的油墨，其特徵在於，所述活性稀釋劑選自(甲基)丙烯酸羥乙酯、 丙烯酸異新酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、丙烯酸苯氧基乙酯、月桂酸甲基丙烯酸酯(LMA)、 1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA)、季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)、及其組合。
4.權利要求1所述的油墨，其特徵在於，所述低聚物選自環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸 酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯或丙烯酸酯化的丙烯酸樹脂以及上述丙烯酸酯的改性產 品，及其組合。
5.權利要求1所述的油墨，其特徵在於，所述分散穩定劑選自Disperbyk-168、 Disperbyk-16UDisperbyk-163> Disprs 680UV、Disprs 710、及其組合。
6.權利要求1-5任一項所述的油墨，其特徵在於，所述油墨是納米級油墨。
7.權利要求1-6任一項所述的紫外光固化數碼噴繪油墨的製備方法，包含以下步驟 先將光引發劑和活性稀釋劑混合溶解，待光引發劑完全溶解後再在lOOOr/min的攪拌轉速下，依次加入低聚物、合成丙烯酸酯、分散穩定劑、消泡劑，攪拌得到澄清的混合液；在另一 混合罐中加入色漿，將上述得到的澄清混合液在2000r/min的攪拌轉速下緩慢加入到色 漿中，澄清混合液的加料時間為10 30min，待澄清混合液完全加完後，升高攪拌轉速至 3000 :3500r/min，繼續攪拌 30 60min。
全文摘要
本發明公開一種紫外光固化數碼噴繪油墨及其製備方法，該紫外光固化數碼噴繪油墨包括活性稀釋劑、低聚物、合成丙烯酸酯、納米色漿、光引發劑、分散穩定劑和消泡劑，能夠在紫外光的照射下瞬間固化，滿足高速列印的要求，列印在玻璃、陶瓷、鋁塑板等硬質材料上和PET、PC、PVC等軟質材料上均具有較好的附著力和良好的固化速度。
文檔編號C09D11/10GK102093782SQ20111007807
公開日2011年6月15日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者孟準, 梁鵬總 申請人:北京神彩優維噴墨材料科技有限公司