[发明专利]一种水性光固化油墨组合物、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种水性光固化油墨组合物、其制备方法及应用。所述水性光固化油墨组合物包括如下组分：水性树脂乳液、功能助剂、水性光引发剂、其他助剂和水，其中，所述功能助剂包括笼状化合物、笼状化合物螯合物、笼状化合物包合物中的至少任一者与流平剂的组合，并且所述笼状化合物螯合物所螯合的物质、所述笼状化合物包合物所包合的物质具有疏水性。本发明提供的光固化油墨组合物所形成的油墨膜表面具有疏水性，并提高了油墨膜表面的光泽度和耐磨性，同时可以使油墨膜具有阻燃性能。

技术领域

本发明涉及光固化油墨技术领域，尤其涉及一种水性光固化油墨组合物、其制备方法及应用。

背景技术

传统油墨由于VOC含量较高，对大气和人身体健康造成了危害，损坏了人类的生态环境，近年来，随着人们环保意识的增强，职业健康和安全意识的提高，世界各国都出台了相关的法律、法规，并在标准中对相关指标做了限制。因此，开发节能环保型的油墨产品也是势在必行的趋势。

目前，紫外光(UV)固化油墨因其固化时间短，生产效率高，低能耗等诸多优点而得到广泛的应用。然而，紫外光固化以聚合物单体为稀释剂，或多或少地存在单体挥发，同时，使用的引发剂发生分解后会产生有毒有害物质，这些都会导致施工环境欠佳、对人身体造成伤害和污染环境等问题；另外由于使用的稀释剂固化时体积收缩大也容易造成漆膜缺陷。而水性油墨除了能耗较紫外光固化稍高的不足外，则具有更加环境友好的特点，因此，开发兼具水性和光固化优点的水性光固化油墨也成为行业研究的热点。

水性光(UV)固化油墨结合传统UV固化技术和水性技术两者的优点，采用水作为分散介质，具有气味低、不易燃、VOC含量低、生产装置可水洗等特点，同时也继承了UV墨固化时间短，生产效率高等优点，符合绿色环保法规的要求。因此光固化油墨的水性化也成为改善油墨环保问题的一个重要途径。但因水的表面张力大，漆膜易产生缩孔，另外由于紫外光固化前需保持涂膜干燥，而水的蒸发潜热大，烘烤能量消耗大，施工过程中增加施工工序的同时也大大提高了施工能耗，最后也是最主要的一点是水性油墨涂膜后存在耐水性差、表面光泽度不好以及耐磨性能差的问题，因此，如何改善水性紫外光固化涂料的这些性能是本领域技术人员急需解决的问题。

目前，关于提高水性光固化涂料诸多性能方面的专利主要在于对树脂的改性，如公开号为CN111410906A的专利，提供了一种非异氰酸酯聚氨酯光固化涂料，其中使用的非异氰酸酯聚氨酯预聚体分子结构中，每个重复单元上的两个支链与其自身或丙烯酸酯形成相互交织、缠绕、交联密度较大的空间立体结构，可以在一定程度上保护非异氰酸酯聚氨酯体分子结构中易水解的氨基甲酸脂基团与空气中的水分接触，大大提高了光固化涂膜的耐水性能、硬度和光泽度等性能；再如公开号为CN109181521A的专利，利用聚氨酯丙烯酸酯以及全氟聚醚和全氟改性长链烷基硅烷配合纳米粒子，使得光固化涂料通过光固化反应交联，形成紧密的涂层，具有耐磨特性，并通过微结构形成以及紫外固化的方法，在制备的膜面表面产生凹凸的微结构，产生荷叶效应以增强疏水性。

然而，上述现有技术中，均针对所用树脂本身进行改性，限制了所用树脂的种类，进而限制了所制得的光固化涂料的应用范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水性光固化油墨组合物、其制备方法及应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种水性光固化油墨组合物，包括如下组分：水性树脂乳液、功能助剂、水性光引发剂、其他助剂和水，其中，所述功能助剂包括笼状化合物、笼状化合物螯合物、笼状化合物包合物中的至少任一者与流平剂的组合，并且所述笼状化合物螯合物所螯合的物质、所述笼状化合物包合物所包合的物质具有疏水性。

在一些优选实施方案中，所述其他助剂包括消泡剂、润湿分散剂、增稠剂和成膜助剂。