[发明专利]光固化油墨及其应用

说明书

本发明提供了一种光固化油墨及其应用。该光固化油墨包括脂环族环氧化合物、氧杂环丁烷类化合物及光引发剂；其中，脂环族环氧化合物包括通式I和通式II所示化合物，或者包括通式III和通式Ⅳ所示化合物。本发明提供的光固化油墨组合物储存稳定性好、固化速度快，固化时受湿气影响小，成膜后耐溶剂性、附着力性能优异。同时，该光固化油墨还能够满足高速印刷的需求，生产效率高，特别适用于塑料薄膜等承载基材，具有较强的市场竞争力，适宜进一步推广应用。

技术领域

本发明涉及印刷领域，具体而言，涉及一种光固化油墨及其应用。

背景技术

油墨是一种可以物理成膜或化学成膜的物质，经相应的印刷工艺印刷在承印物上，并使其具有某种功能的材料。为满足印刷工艺的要求往往需要加入溶剂且印刷方式多为溶剂型热固化，因此容易造成有机溶剂对大气的污染问题。

我国包装印刷行业VOC排放量已经达到100到200吨，特别是凹印薄膜印刷中挥发性有机物(VOC)的排放占到80％，而某纲要文件提出于2019年底要实现溶剂型油墨60％的替代，因此包装油墨的绿色化替代迫在眉睫。

目前，现有生产线对传统溶剂型油墨的改造方式主要有两个方向：水性油墨和光固化油墨。其中，水性油墨耐水性低，容易造成模糊，且在非吸水性承印物上附着力较差，无法形成图像。光固化油墨根据固化机理的不同分为自由基固化油墨和阳离子固化油墨，自由基UV固化油墨在受到紫外光照射时因氧气的存在会抑制油墨组分的交联，从而降低了连接单体和低聚物形成高聚物的可能性，且光固化后收缩较大，影响与基材的附着力。正是在这种情况下，技术人员提出了使用阳离子UV固化油墨。

与自由基UV固化油墨不同的是阳离子UV固化油墨在UV光源被移除后仍将继续交联单体和低聚物，直至墨膜彻底完成聚合。通常用于阳离子UV固化油墨的可聚合单体包括环氧化合物和氧杂环丁烷化合物，例如，日本专利申请2002-317139公开了一种含有环氧乙烷、氧杂环丁烷或乙烯基醚的活性能量射线固化组合物。然而，虽然活性能量射线固化组合物具有相对良好的固化性能，但其所得的固化产物附着力不足。此外，美国专利US7888401B2公开了一种除含氧杂环丁烷和脂环族环氧化合物的阳离子可聚合化合物外还含有另一种氧杂环丁烷化合物的组合物，即使固化能量为20mJ/cm²，也可完全转印图像，表现出良好的固化性能，但对于该组合物能否满足高速印刷的需求该专利尚未提及。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光固化油墨及其应用，以解决现有技术中的光固化油墨附着力不足、不满足高速印刷要求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光固化油墨，其包括脂环族环氧化合物、氧杂环丁烷类化合物及光引发剂；其中，

脂环族环氧化合物包括通式I和通式II所示化合物，或者包括通式III和通式Ⅳ所示化合物，其中通式I、II、III、Ⅳ分别如下：

通式I、II、III、Ⅳ，R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆分别独立地选自氢、甲基或乙基，R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅分别独立地选自氢、烷基、烯基、芳基、烷氧基、羟甲基、羟乙基、羧基、巯基、氨基、被烷基、烯基、芳基或烷氧基取代的氨基、酰胺基、硝基、氰基、酰基、酯基、环氧基、含杂环结构的基团或卤原子，A为-CO-O-或-O-CO-。

根据本发明的另一方面，还提供了上述光固化油墨作为纸张、塑料、金属、玻璃制品的墨膜的应用。