[发明专利]一种水性UV发泡油墨及其制备方法

说明书

本发明公开了一种水性UV发泡油墨及其制备方法，采用自由基型光引发剂TPO与阳离子型光引发剂二芳基碘鎓盐复配作为光引发剂，有效改善鎓盐的波谱特性，提高对光源的光利用率，以生成足够的质子酸与碳酸钙发泡剂反应，充分实现发泡反应，固化后墨膜具有极强的立体印刷效果；同时采用聚丙烯酸酯/纳米二氧化钛乳液为连接料，由于纳米填料具有较高的遮盖作用，会阻挡空气中的氧气参与自由基的争夺，从而使固化时间变短，另一方面将有机硅分子链引入到丙烯酸酯中形成牢固交联的立体网络墨膜，使墨膜具有很强的耐水性和附着力，而且具有光泽度高、纹路清晰等优点。

技术领域

本发明属于印刷油墨技术领域，具体涉及一种水性UV发泡油墨及其制备方法。

背景技术

传统的发泡油墨通过烘炉干燥加热发泡后，想要获得具有清晰的纹路效果、柔软手感的样张和优异的附着力，烘炉温度的控制是保证发泡效果和纹路效果的关键参数。但实际的工艺过程中很难达到对烘炉温度的精确控制，UV发泡油墨应运而生。其发泡机理为：在UV 油墨中加入亲脂性的鎓盐光引发剂，鎓盐在UV（紫外线）辐射作用下通过键均裂和异裂产生质子酸和其它光化裂解产物，产生的质子酸与碳酸钙等无机发泡剂反应，释放CO₂即可发泡产生微孔。

二芳基碘鎓盐和三芳基硫鎓盐是较早开发的芳基鎓盐光引发剂，其缺点是吸收波长接近远紫外区，如二芳基碘鎓盐的最大吸收波长为 227nm，三芳基硫鎓盐的最大吸收波长为 254nm。目前主要的紫外固化设备（如高压汞灯）)提供的波长通常都在中紫外区和近紫外区，大于 280nm，这就造成光源提供的波长与光引发剂的吸收波长不匹配，使应用受到一定限制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水性UV发泡油墨及其制备方法，扩宽光引发剂吸收波长范围，缩短UV油墨的固化时间，提高油墨印刷效果。

对达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水性UV发泡油墨，包括以下重量份原料：聚丙烯酸酯/纳米二氧化钛复合乳液连接料45-55份，光引发剂5-12份，颜料15-20份，碳酸钙4-8份，消泡剂0.5-3份，润湿分散剂0.3-2份；

所述光引发剂包括光引发剂TPO、二芳基碘鎓盐，两者质量比为1:1.5-3；

所述聚丙烯酸酯/纳米二氧化钛复合乳液是以KH-570改性纳米二氧化钛，然后加入丙烯酸酯单体并进行预乳化，通过原位乳液聚合制备而得。

所述的水性UV发泡油墨的制备方法，具体方法如下：

（1）纳米二氧化钛的表面修饰：

称取一定量纳米TiO₂加入到甲苯溶剂中，超声震荡分散20-30min，得到1-2%的纳米TiO₂分散液，并加入纳米TiO₂ 质量10-15%的硅烷偶联剂KH-570，剧烈搅拌，恒温45-55℃反应4-6h，冷却至室温，过滤干燥，得到硅烷偶联剂表面修饰的纳米TiO₂；

（2）称取0.8-1.2g表面活性剂、30-40g 去离子水、12-18g甲基丙烯酸甲酯、32-40g丙烯酸丁酯，高速预乳化 20-30min，得到预乳化液，置于恒压分液漏斗中备用；

（3）称取2.0-3.0g 表面活性剂、50-65g 去离子水、32-38g 甲基丙烯酸甲酯、12-20g丙烯酸丁酯和定量的KH570 改性TiO₂于反应器中，高速搅拌10-15min，再用超声波分散10-20min，然后转移至配有搅拌器、温度计和冷凝管的四口烧瓶中，加热至68-75℃，然后加入0.2-0.4g过硫酸钾，逐渐升温至70-80℃，保温反应1.5-2h；