[发明专利]一种耐冲压UV弹性金属油墨及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及油墨技术领域，具体涉及一种耐冲压UV弹性金属油墨及其制备方法。

背景技术

油墨主要是由颜料、连结料、有机溶剂和助剂组成，VOC排放量大，环境污染严重，水性油墨采用水作为溶剂，取代了有机溶剂，明显减少了VOC排放量，适用于食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求高的包装印刷品，这类油墨存在耐溶剂性差、干燥慢、光泽度差、易造成纸张收缩等弊端。UV油墨主要包括预聚物、光引发剂、颜料、活性稀释剂及助剂，因其具有固化速率快，对环境污染小，固化产物性能好，适合于高速自动化生产的优点，应用范围日益扩大。但是UV油墨中活性稀释剂的加入对人体有不同程度的刺激性和毒性，并不是完全的环境友好型产品。

水性UV油墨结合了水性油墨及UV油墨的优点，近年来得到迅速发展，也将是未来环境友好型油墨的主要发展方向之一。其优点主要有如下几个方面：（1）不必借助活性稀释剂来调节黏度，可解决VOC及毒性、刺激性的问题；（2）水性体系可以更方便的调节油墨黏度和流变性；（3）易于得到光固化前的无粘性干膜，保证固化膜的光洁度，简化了防尘操作，且固化前墨膜已可指触，可堆放和修理，干膜的机械刮伤也易于修补；（4）可得到超簿型固化膜；（5）适用于喷涂、辊涂、刷涂等通用的涂布方式且设备易于清洗；（6）具有阻燃性，大大降低了火灾的危险；（7）水性UV油墨由于其体系的黏度与预聚物的相对分子质量无关（只与固含量有关），且不必加入低分子的活性稀释剂，从而解决了传统光固化油墨不能兼顾硬度和柔韧性这两者的问题。

目前这方面的专利主要有CN101659785B、CN101659809A、CN102030884A、CN102241914A和CN102153914A，公开了利用亲水性单体在油墨连结料中引入大量极性基团及不饱和双键，得到水性UV固化体系。这种体系采用水作为溶剂来代替活性稀释剂，解决环境问题的同时综合了水性油墨和UV油墨的优点。但是，水性UV油墨仍存在以下一些不足之处：（1）水性UV油墨亲水性好，耐水性相对较差；（2）水性UV油墨中的连结料，如聚氨酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯等聚合物，通常采用“一步法”合成，微观反应过程不易控制，制成的油墨稳定性较差；（3）光泽度、硬度、附着力、耐老化、耐磨损性等综合性能与溶剂型油墨相比还有较大差距。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐冲压UV弹性金属油墨，该耐冲压UV弹性金属油墨耐冲击性能好、耐水性能优良、稳定性好、耐老化及耐溶剂性优良、附着力及耐磨损性能优异。

本发明的另一目的在于提供一种耐冲压UV弹性金属油墨的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐冲压UV弹性金属油墨，包括如下重量份的原料：

连结料      60-80份

光引发剂    6-10份

颜料        12-16份

溶剂        10-20份

助剂        0.3-1.5份；

所述连结料为羟基硅油改性的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物。

优选的，一种耐冲压UV弹性金属油墨，包括如下重量份的原料：

连结料      65-75份

光引发剂    8-9份

颜料        13-15份

溶剂        13-17份

助剂        0.3-1.5份。

本发明的耐冲压UV弹性金属油墨通过采用上述原料，并严格控制各原料的重量配比，耐冲击性能好、耐水性能优良、稳定性好、耐老化及耐溶剂性优良、附着力及耐磨损性能优异。

优选的，所述羟基硅油改性的超支化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚物的制备方法包括如下步骤：

（1）在氮气保护，100～200rpm转速搅拌的条件下，将聚酯二元醇、羟基硅油、二异氰酸酯及催化剂加入到反应容器中，在40～60℃温度下反应1～2h，得到溶液A；

（2）向上述溶液A中加入多羟基羧酸，在70～80℃温度下反应1～2h，得到溶液B；

（3）向上述溶液B中加入二醇胺，在-5～0℃温度下反应0.5～1.5h，然后升温至70～80℃继续反应2～4h，加入丙酮调节黏度，得到溶液C；

（4）将上述溶液C降温至50℃以下，加入三乙胺中和，在1000～1100rpm转速搅拌的条件下，加入去离子水，搅拌1～2h，制得羟基硅油改性的超支化水性聚氨酯，记为溶液D；