[发明专利]一种低卤轮转UV环保型油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种UV环保型油墨及其制备方法，尤其是涉及一种紫外光固化低卤轮转油墨及其制备方法。

背景技术

紫外光固化轮转油墨(简称UV轮转油墨)是由UV齐聚体树脂、活性单体、紫外光引发剂、颜料、填料和其他油墨助剂组成。UV齐聚体树脂和UV活性单体的分子结构中带有不饱和双键，当紫外光引发剂在紫外线的照射下，会产生许多游离的自由基，这些自由基活性很高，具有很强的能量，从而引发UV齐聚体、活性单体进行交联反应、固化成膜。而在UV轮转油墨中，UV齐聚体在整个配方中的比例较大，是主要的成膜物质。因此，齐聚体的性质决定了UV轮转油墨的主要性能。活性稀释剂的作用主要有两个：其一，降低体系粘度，使油墨具有更好的流动性，其二，活性稀释剂小分子同样含有不饱和双健结构，因此能够与UV齐聚体树脂发生聚合反应。紫外光引发剂的作用是吸收紫外光光子的能量后产生活性自由基，自由基使UV齐聚体树脂、单体间相互发生聚合反应，最终从而使油墨固化成膜。传统的UV轮转油墨一般选择环氧丙烯酸酯齐聚体、聚酯丙烯酸酯齐聚体、聚氨酯丙烯酸酯齐聚体进行搭配，作为油墨的主体树脂；对于活性单体，则选择二缩三丙二醇双丙烯酸脂(TPGDA)、三轻甲基丙烷三丙烯酸脂(TMPTA)、1，6一己二醇二丙烯酸脂(HDDA)等，在配方里单一使用或进行搭配。而配方中的颜料，在选择时也未对卤素和重金属等方面进行严格的控制，特别是黄色颜料，一般都是选择12#或13#黄(PY12或PY13)。所以，传统的UV轮转油墨，在耐磨性、耐酒精等方面都达不到现有产品的要求，对于出口欧盟的电子产品，其卤素和重金属也达不到要求。虽说传统的UV轮转油墨配方里没有溶剂，从机理上杜绝了挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，简称VOCS)的产生，可是小分子的活性单体在常温下的饱和蒸气压较大，容易挥发，而且这类活性稀释剂大多具有比较强烈的刺激性气味，因此生产出来UV油墨可能会污染生产和使用的环境，损害操作人员的身体健康。

发明内容

为了克服上述现有的UV轮转油墨技术存在的缺陷，本发明提供一种固化快速、低VOCS挥发、无卤素、无重金属、耐酒精、耐磨性佳、附着力好、印刷适应性佳的低卤轮转UV环保型油墨及其制备方法。

由于大分子齐聚物拥有较大的聚合度，分子量远远大于一般的活性单体，分子间的作用力和内聚能密度更大。一般来说，大分子齐聚物很难克服分子间巨大的作用力彼此远离，与有机小分子相比，聚合物很难气化，同时聚合物的刺激性气味很小。因此，采用高官能度低粘度的UV齐聚物或大分子的高官能度活性单体来取代一般的小分子活性单体，不但降低了UV油墨VOCS的排放量，减少油墨的刺激性气味，净化了生产和使用的环境，使紫外光固化油墨更加环保。同时，高官司大分子的齐聚物或活性单体，固化速度更快，节能环保，提高了劳动生产率和增加经济效益。而且，固化成膜后交联密度更高，在耐酒精、耐磨性方面性能更加优异。

具体的，为达到本发明的目的，本发明的一种低卤轮转UV环保型油墨包括的组分及含量(wt％)为：混合树脂55-75％，混合紫外光引发剂5-11％，阻聚剂0.05-0.5％，分散剂1-2％，颜料16-45％，附着力促进剂1-3％，抗划痕剂耐磨助剂1-3％，以及功能性填料3-8％；其中所述的混合树脂为六官能改性芳香族聚氨酯丙烯酸酯、四官能聚酯丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、四官能低粘度聚醚丙烯酸酯按重量比(25-40)∶(10-20)∶(5-15)∶(5-10)的混合物；所述混合紫外光引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮，异丙基硫杂蒽酮，2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2吗啉基-1-丙酮，2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；所述阻聚剂包括PMP(对羟基苯甲醚)和510〔三(N-亚硝基-苯基羟胺)铝盐〕；所述的分散剂为24000超分散剂和BYK-168高分子分散剂。

优选的，所述的颜料包括钛白粉，黄色颜料，红色颜料，兰色颜料，特黑250和250R颜料，上述颜料均为无卤，无重金属产品；

再优选的，所述的抗划痕剂耐磨助剂为蜡粉。

再优选的，所述功能性填料为微粉化特殊表面处理的高岭土。

根据本发明的另一目的，本发明的一种低卤轮转UV环保型油墨的制备方法包括以下步骤：

S1：按照上述的材料组分及含量(wt％)备料：

S2：按比例配制得到混合树脂，控制温度为40℃-60℃，将该混合树脂用高速分散机搅拌均匀成均匀浆状；