一種抗UV變色的環保型染料漿及其製備方法與流程

2023-12-06 11:58:56 2

本發明涉及塗料用染料漿，尤其涉及一種用於外包裝領域的抗UV變色的環保型染料漿及其製備方法。
背景技術：
：目前轉移塗料因具有明顯的成本和環保優勢而廣泛用於香菸、酒盒、禮品、食品、化妝品等包裝的金銀卡紙上，為了滿足不同訂單的外觀顏色需求，染料漿常常被應用於轉移塗料領域中，隨著越來越高的衛生安全要求及環保要求，為防止重金屬超標，重金屬絡合染料的使用受到了很大的限制，但隨之而來的問題是非重金屬絡合染料漿的抗UV變色能力差，導致印刷或長時間放置之後有卡紙變色的問題，因此大大制約了環保染料漿的推廣與發展。技術實現要素：本發明的目的就是為了克服上述現有產品存在的缺陷而提供一種用於轉移塗料的抗UV變色的環保型染料漿及其製備方法。本發明的目的是通過以下技術方案來實現：本發明涉及一種用於轉移塗料的抗UV變色的環保型染料漿，該染料漿包括以下重量百分比含量的各組分：優選的，所述的非重金屬絡合染料包括鈷絡合染料紅、鈷絡合染料黃、銅絡合染料藍、鐵絡合染料棕中的一種或幾種。優選的，所述的紫外線吸收劑為苯並三唑類紫外線吸收劑中的一種，如JRsorb328、Eversorb82L、JRsorbUV-P、Tinuvin327、Octasorb1130等。優選的，所述的助劑包括潤溼分散劑、耐刮擦助劑、抗沉降劑中的一種或幾種。優選的，所述的溶劑包括丁酮、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、丙二醇甲醚中的一種或幾種。本發明還涉及一種製備上述抗UV變色的環保型染料漿的方法，該方法包括如下步驟：(1)根據配方組分先將所有溶劑投入反應釜中，並攪拌均勻；(2)在攪拌狀態下將紫外線吸收劑和助劑投入反應釜中，並充分攪拌；(3)根據配方組分將非重金屬絡合染料粉投入反應釜中，充分攪拌直至染料粉完全溶解；(5)測量固體含量和色濃度，並調整至理論值，即可。優選的，所述方法還包括在調整至理論值後緩緩攪拌0.3～0.8h，300～350目濾布過濾並稱量包裝的步驟。本發明還涉及一種上述抗UV變色的環保型染料漿的使用方法，所述方法包括將所述染料漿加入到轉移塗料中的步驟；所述染料漿與轉移塗料的質量比為1％～10％。本發明的基本原理為：用於膠印的UV固化機產生的是以365nm為主峰波長的輻射強烈的光線，日常太陽光中能夠到達地面的紫外線波長範圍一般在280nm～400nm之間。紫外線吸收劑一般能夠吸收280nm～400nm這一波長範圍內的紫外線能量，它在吸收紫外線能量之後自身變為激發態，並把額外能量以熱或無害的低能輻射的形式釋放出來。苯並三唑類紫外線吸收劑在300～385nm內有較高的吸光指數，它的作用機理是將吸收的紫外光轉化為熱能，基於互變異構體，它在吸收紫外光之前以苯酚類化合物形式存在，因為氧原子上的電子密度遠大於三唑環氮原子上的電子密度，故呈現較強的鹼性，紫外光的吸收使電子密度由氧原子轉移到三唑環氮原子上，使苯酚更具酸性，氮原子更富鹼性，質子快速轉移到氮原子上形成互變異構體，這種互變異構體及其不穩定，將多餘能量轉化為熱能，恢復到更穩定的基態。在本發明的體系中，二苯甲酮類紫外線吸收劑雖然對紫外光也有吸收作用，但對UV-A、UV-B、UV-C的吸收較慢。原理如下：分子中的酮基與羥基能生成內在氫鍵，構成一個螯合環，具有穩定的共軛結構。在吸收紫外線光能量後，發生分子的熱振動，內在氫鍵破壞，螯合環打開，把紫外光的能量變成熱能而釋放出來，另外，分子中的羰基會被吸收的紫外光能所激發，產生互變異構現象生成烯醇式結構，這也消耗一部分能量。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：(1)非重金屬型染料漿，安全環保，滿足包裝行業尤其是煙包行業對於重金屬的限量要求，並且VOC中無苯及苯系物檢出；(2)優異的抗UV變色性能和耐候性，膠印或長時間放置之後變色輕微；(3)具有優異的清透性，能滿足前上色複合卡紙或後上色卡紙對於透明度的要求；(4)適用範圍廣泛，能用於前上色或後上色等；(5)使用方便，無粉塵汙染，僅需將一定配比的染料漿加入到所需轉移塗料中即可。具體實施方式下面結合實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干調整和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。實施例1～3本實施例1～3涉及一種抗UV變色的環保型染料漿，其對應的組分及重量百分比含量如表1所示。本實施例1～3的抗UV變色的環保型染料漿的製備方法包括如下步驟：(1)根據配方組分先將所有溶劑投入反應釜中，並攪拌均勻；(2)在攪拌狀態下將紫外線吸收劑和助劑投入反應釜中，並充分攪拌；(3)根據配方組分將非重金屬絡合染料粉投入反應釜中，充分攪拌直至染料粉完全溶解；(5)測量固體含量和色濃度，並調整至理論值；(6)再緩緩攪拌0.5h，320目濾布過濾並稱量包裝。表1對比例1～3本對比例1～3涉及一種染料漿，其對應的組分及重量百分比含量如表2所示。本對比例1～3的抗UV變色的環保型染料漿的製備方法包括如下步驟：(1)根據配方組分先將所有溶劑投入反應釜中，並攪拌均勻；(2)在攪拌狀態下將紫外線吸收劑和/或助劑投入反應釜中，並充分攪拌；(3)根據配方組分將非重金屬絡合染料粉投入反應釜中，充分攪拌直至染料粉完全溶解；(5)測量固體含量和色濃度，並調整至理論值；(6)再緩緩攪拌0.5h，320目濾布過濾並稱量包裝。表2對比例4～6本對比例4～6涉及一種染料漿，其對應的組分及重量百分比含量如表3所示。本對比例4～6的抗UV變色的環保型染料漿的製備方法包括如下步驟：(1)根據配方組分先將所有溶劑投入反應釜中，並攪拌均勻；(2)在攪拌狀態下將紫外線吸收劑和/或助劑投入反應釜中，並充分攪拌；(3)根據配方組分將非重金屬絡合染料粉投入反應釜中，充分攪拌直至染料粉完全溶解；(5)測量固體含量和色濃度，並調整至理論值；(6)再緩緩攪拌0.5h，320目濾布過濾並稱量包裝。表3對實施例1～3、對比例1～6進行各項性能測試，測試標準如下所述。抗UV變色測試：將染料漿以10％的比例加入到維凱塗料BL-0905C中，用8#線棒塗布於雙向拉伸聚酯薄膜(BOPET)上獲得塗布膜，然後真空鍍鋁，之後用巴斯夫SD-602膠水複合在白卡紙上，將BOPET輕輕剝離下來，獲得金卡樣張。將金卡樣張進行部分過UV測試，UV機能量設置為1000mj/cm2，然後測試過UV部分及未過UV部分的Lab值，並計算出△E值。耐候性測試：用同上的方法獲得金卡樣張，並將部分樣張進行太陽暴曬1周，測試暴曬及未暴曬樣張的Lab值，並計算出△E值。相容性測試：將染料漿以10％的比例加入到維凱塗料BL-0905C中，然後用6#線棒塗布於黑白卡紙上，在130℃恆溫鼓風烘箱中烘乾30s，將樣張放於D65標準光源下對比相容性，結果用優/中/差來表示。剝離性測試：將染料漿以10％的比例加入到維凱塗料BL-0905C中，然後用8#線棒塗布於雙向拉伸聚酯薄膜(BOPET)上獲得塗布膜，將3M膠帶縱向貼於塗布膜上，用TMI設備測試其剝離力大小，每組實驗重複測試不低於3次，取平均值。耐溫測試：取20ml染料漿放置於自製鋁箔盒中，並置於恆溫鼓風烘箱中烘烤30min，起始溫度100℃，升溫幅度10℃，直至染料漿變色或者變壞，記錄此時的溫度。VOC測試：根據國標YC263-2008對染料漿進行VOC檢測。對實施例1～3、對比例1～6按照上述測試方法進行各項性能測試，結果見以下表4。表4抗UV變色耐候性相容性剝離性耐溫VOC實施例11.241.11優0.018210℃合格實施例22.121.96優0.016230℃合格實施例32.923.06優0.020200℃合格對比例14.634.77優0.017210℃合格對比例26.286.13中0.018220℃合格對比例39.519.44優0.020200℃合格對比例41.311.13優0.017190℃苯2.8ppm對比例55.084.92優0.018210℃合格對比例65.625.76中0.018210℃合格以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp