一种UV固化油墨及其制备方法与流程

    专利查询2025-03-25  22


    本发明属于油墨材料领域,尤其是涉及一种uv固化油墨及其制备方法。


    背景技术:

    1、uv油墨是指在紫外线照射下,利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物而成膜和干燥的油墨。与传统的油墨相比,uv油墨无论是在固化机理还是固化方式方面都完全不同:具体说来,uv油墨必须经受紫外光照射后才能固化,因此固化速度非常快;而传统的油墨一般是通过渗透干燥、挥发干燥或氧化结膜干燥,通常需要采用自然风干或者加热干燥的方式进行固化,因此固化速度非常快(曹正敏,王晓敏,焦利勇.uv油墨组成及固化影响因素[j].机电信息,2005(2):19-20)。此外,传统的油墨中还会含有30%-70%的有毒有机溶剂,这在印刷过程中对操作人员的健康和周围环境都存在不良影响,而uv油墨则用参与光固化反应的稀释单体取代了传统油墨中的溶剂,使得膜层固化后基本无溶剂挥发和排放,这完全符合了低碳环保的要求;因此,可以说uv固化油墨是在低碳环保政策的号召下应运而生的一种节能环保型油墨。

    2、目前,uv油墨的应用已经涵盖所有印刷领域,尤其是在食品、烟草、酒、化妆品以及电子产品等中高档印件上使用得更多,这是因为含发光剂的uv油墨在光固化后通常还能产生一种独特的视觉效果,显得高雅、庄重且华贵。然而,在uv油墨的应用中,附着力较低一直是制约其发展的重要因素之一(jia,xiaoxue;huang,beiqing;wei,xianfu;etal.influence of monomer on the performance of uv waterless offset ink[j].advanced materials research,2011,174:425-428)。此外,目前市面上具有抗菌性能的uv油墨也比较少见。因此,开发一种具有较强附着力和抗菌性能的uv油墨是非常有前景的。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种uv固化油墨及其制备方法。

    2、为了达成上述目的,本发明的解决方案是:

    3、一种uv固化油墨的制备方法,包括如下步聚:

    4、(1)将乳化剂与极性有机溶剂混合,然后加入非极性有机溶剂并加热搅拌均匀,往所得混合物中加入金属氧化物颗粒分散液,充分搅拌反应后制得含金属氧化物颗粒的微乳液;往所得微乳液中加入硅源前驱体继续加热反应后制得二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒;

    5、(2)将步骤(1)中制得的二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒加入到单体中搅拌均匀后制得含二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒的分散系;

    6、(3)往步骤(2)中制得的含二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒的分散系中加入预聚物、光引发剂、颜料、助剂、消泡剂、抗菌剂和填料后搅拌预分散至体系中无固体粉团后送入砂磨机进行研磨分散即可制得所述uv固化油墨。

    7、优选地,步骤(1)中所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,聚氧乙烯硬脂酸酯或十六烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。

    8、优选地,步骤(1)中所述的金属氧化物由氧化锌,二氧化铈,二氧化钛,氧化镁或氧化铝中的一种或两种或多种组合而成。

    9、优选地,步骤(1)中所述的硅源前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯中的一种。

    10、优选地,步骤(2)中所述的单体为丙烯酸月桂酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种。

    11、优选地,步骤(3)中所述的预聚物由环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种或两种或多种组合而成。

    12、优选地,步骤(3)中所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或苯甲酰甲酸甲酯中的一种。

    13、优选地,步骤(3)中所述的研磨分散速度为1000~2000r/min,研磨分散时间为0.5~2h。

    14、前述uv固化油墨的制备方法制得的uv固化油墨,其中,二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒的质量比为1.0~2.5%;抗菌剂的质量比为0.1%~1.0%。

    15、本发明所提供的uv固化油墨的制备方法的具体原理如下:

    16、本发明所提供的uv固化油墨的制备方法首先是通过使用微乳液法制备出含金属氧化物颗粒微乳液,然后加入硅源前驱体利用多相反应制备出二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒;通过使用不同的金属氧化物颗粒进行包覆得到一系列不同的二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒,进而制备得到一系列性质不同的uv固化油墨;本申请特地详细考察了不同的二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒对uv固化油墨性能的影响,尤其是对固化速度和附着力的影响。具体说来,二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒具有较强的紫外光吸收能力,将其加入到uv固化油墨中可以有效地促进油墨对紫外光的吸收,进而提高油墨的干燥速度;而不同的二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒具有不同的紫外光吸收能力。此外,我们还通过将具有抗菌性能的物质银-氧化亚铜负载羧基化壳聚糖复合粉体加入到uv固化油墨中,这样抗菌剂即可在所制得的油墨中持续发挥抑菌性能,这不仅可以让油墨具有优异的抗菌性能还可进一步提高所制备的油墨的力学性能。

    17、相对于现有的uv固化油墨及其制备方法,本发明的增益效果具体如下:

    18、1.本发明所提供的uv固化油墨的制备方法通过使用二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒可有效地提升所制得的油墨的固化速度和附着力,然而通过将预聚物聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯进行复配使用可进一步提高所得油墨的附着力,耐水性和耐盐性。

    19、2.本发明所提供的uv固化油墨的制备方法通过使用银-氧化亚铜负载羧基化壳聚糖复合粉体让所制得的油墨具有持久且优异的抗菌性能。

    20、3.本发明所提供的uv固化油墨的制备方法全程没有使用到任何有毒的挥发性有机溶剂,具有绿色环保的优点。



    技术特征:

    1.一种uv固化油墨的制备方法,其特征在于,包括如下步聚:

    2.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,聚氧乙烯硬脂酸酯或十六烷基酚聚氧乙烯醚中的一种。

    3.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的金属氧化物由氧化锌,二氧化铈,二氧化钛,氧化镁或氧化铝中的一种或两种或多种组合而成。

    4.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的硅源前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯或正硅酸异丙酯中的一种。

    5.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述的单体为丙烯酸月桂酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种。

    6.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的预聚物由环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯或聚酯丙烯酸酯中的一种或两种或多种组合而成。

    7.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮或苯甲酰甲酸甲酯中的一种。

    8.根据权利要求1所述的uv固化油墨的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述的研磨分散速度为1000~2000r/min,研磨分散时间为0.5~2h。

    9.一种权利要求1~9任一项所述的uv固化油墨的制备方法制得的uv固化油墨,其特征在于,二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒的质量比为1.0~2.5%;抗菌剂的质量比为0.1%~1.0%。


    技术总结
    本发明公开了一种UV固化油墨及其制备方法,所述UV固化油墨的制备步骤为:将乳化剂与极性有机溶剂混合,然后加入非极性有机溶剂并加热搅拌均匀,往所得混合物中加入金属氧化物颗粒分散液,充分搅拌反应后制得含金属氧化物颗粒微乳液;往所得微乳液中加入硅源前驱体继续加热反应后制得二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒;将所得二氧化硅包覆的金属氧化物颗粒加入到单体中制得分散系;往分散系中加入预聚物、光引发剂、颜料、助剂、消泡剂、抗菌剂和填料后搅拌预分散至体系中无固体粉团后送入砂磨机进行研磨分散即可制得所述UV固化油墨。本发明所提供的UV固化油墨不仅具有优异的力学性能,还具有固化速度快,抗菌性优异以及耐水性和耐盐性良好等优点。

    技术研发人员:陈云生
    受保护的技术使用者:厦门欧化实业有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-26828.html

    最新回复(0)