[發明專利]一種無溶劑型UV噴碼油墨及其制備方法

在審

• 申請號: 201510873802.8
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN105331196A
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 卓德康;黃建樅
• 申請（專利權）人: 廈門格林泰新材料科技有限公司
• 主分類號: C09D11/30
• 分類號: C09D11/30;C09D11/101
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及油墨，特別涉及一種無溶劑型UV噴碼油墨及其制備方法。

背景技術

隨著生產自動化的普及，噴碼機作為標識批號、流水號、生產日期、保質期等標志的必須工具得到各行業的廣泛應用，具有自動化、生產效率高等優點。

目前噴碼機采用的油墨主要是使用苯類、鹵代烴類、酯類和酮類為溶劑，存在溶劑氣味大、有毒、生產和使用環境惡劣等缺點，危害人體，污染環境帶，隨著人類社會的進步和環保意識的加強，其使用范圍將進一步受到限制直至被環保產品淘汰。

同時一般的噴碼油墨大多數非固化形態，對部分材料的附著力有限，存在著耐候性耐溶劑性能差等缺陷。

UV紫外固化工藝具有固化速度快，生產效率高，節省能源、環保等優點，同時具備優異的附著性和耐溶劑、耐候性。

中國專利CN201210408418公開一種用于高速噴墨印刷的黑色UV噴墨油墨及其制備方法。此發明用于噴墨印刷，其承印材料主要為紙張類，在其他領域如PET、PP等塑料瓶和金屬不銹鋼等材質上附著力差，固化后收縮嚴重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種附著力強、機械強度高、固化率高、分散效果好、環保的無溶劑型UV噴碼油墨及其制備方法。

所述無溶劑型UV噴碼油墨，按重量份數計，其組成為：改性水性聚氨酯乳液10～20份、聚丙烯酸系吸水性樹脂粉末10～20份、單體：45～60份、光引發劑：2～6份、色料：3～6份、分散劑：0.1～0.5份、助劑：1～3份、消泡劑0.1～0.3份。

所述改性水性聚氨酯乳液的制備方法如下：將有機硅與異佛爾酮二異氰酸酯按摩爾比1：1.1，在70～80℃反應，制成主鏈含有機硅的—OH封端的預聚物，然后將該預聚物與聚酯二元醇混合后在80℃反應1h后加入二羥甲基丙酸的N-甲基吡咯烷酮溶液，繼續反應得到聚合物預聚體，溫度降至50℃，加入丙酮降低體系黏度，加入三乙胺中和成鹽，冷卻至10℃，加水乳化，同時加入乙二胺進行擴鏈反應1h，制得有機硅改性水性聚氨酯乳液。

所述聚丙烯酸系吸水性樹脂粉末的制備工序如下：

步驟a.丙烯酸中和：向中和反應罐中依次加入去離子水48重量份、乙醇5重量份、氫氧化鈉15重量份、丙烯酸32重量份，控制中和反應罐內的溫度不超過35℃，攪拌均勻得一中和液；

步驟b.配料：往步驟a的中和液中加入作為內部交聯劑的30wt％聚乙二醇二丙烯酸酯水溶液0.28重量份、N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺0.5重量份，控制中和反應罐內的溫度35℃，攪拌至溶解混合均勻，得到料液備用；

步驟c.加入引發劑：向中和反應罐中加入作為引發劑的2，2’-偶氮-二異丁腈0.22重量份，攪拌約15分鐘后，得到料液待用；

步驟d.噴霧聚合：啟動預熱噴霧聚合干燥機，通入相對濕度為90％的空氣；開動送料泵，將中和反應罐中的料液送至噴霧聚合機進行霧化、聚合和干燥過程得到吸水性樹脂顆粒；和

步驟f.收集產品：在反應器的底端收集吸水性樹脂粉末。

所述單體為乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯(EOEOEA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的混合物，所述混合物中乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：三丙二醇二丙烯酸酯：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的重量份數比為1:3:1。

所述光引發劑為重氮鹽、二芳基碘鎓鹽、三芳基硫鎓鹽、烷基硫鎓鹽、鐵芳烴鹽、磺酰氧基酮、三芳基硅氧醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮苯甲酰甲酸甲酯等中一種或者幾種組成。

所述消泡劑可選自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯復合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中的一種或幾種，優選聚氧丙烯甘油醚，所述消泡劑的作用為消除油墨中的氣泡。。

所述色料為酸性染料、堿性染料、直接染料、活性染料、顏料等中的一種或幾種混合。

所述分散劑為乙烯基雙硬脂酰胺、硬脂酸單甘油酯、三硬脂酸甘油酯、油酸酰胺等中的一種或其中幾種組成。

所述助劑為乙二醇丁醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇甲醚醋酸酯等中的一種或幾種。

所述無溶劑型UV噴墨油墨的制備方法，包括以下步驟：