[發(fā)明專利]一種含有改性顏料的輻射固化組合物及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810227975.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN110305524A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢彬;楊金梁;嚴(yán)春霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州格林感光新材料有限公司
• 主分類號(hào): C09D11/037
• 分類號(hào): C09D11/037;C09D11/101
• 代理公司: 北京漢德知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11328
• 代理人: 劉子文;徐馳

本發(fā)明公開一種用于輻射固化凹印油墨的改性顏料，包括顏料及包覆在顏料表面的無(wú)機(jī)氧化物納米粒子，DBP吸油量為150?250ml/100g，粒徑為0.01?1μm，pH值為4.5?10。應(yīng)用該改性顏料的輻射固化凹印油墨無(wú)需使用任何揮發(fā)性有機(jī)溶劑，在確保印品外觀良好、附著力優(yōu)異、無(wú)氣味的情況下，油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性得到顯著提升，且油墨表現(xiàn)出優(yōu)異的固化速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輻射固化、顏料及油墨技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于輻射固化凹印油墨的改性顏料及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

凹印油墨也叫凹印液態(tài)油墨，是一種有顏色的膠體分散體系，可用適當(dāng)?shù)挠∷⒎绞綄⑵渫坎荚诨纳希蛊涑尸F(xiàn)文字圖案及各種色彩。

凹印油墨大多是揮發(fā)性溶劑型油墨，由顏料、固體樹脂、揮發(fā)性溶劑、填料和添加劑組成。隨著人們環(huán)保和節(jié)能意識(shí)的加強(qiáng)，水性油墨、光固油墨、電子束油墨等相對(duì)“綠色”油墨逐漸發(fā)展起來(lái)，并逐步取代溶劑油墨而得到應(yīng)用。例如申請(qǐng)?zhí)枮?00580017917.1、201510267026.7、201510994588.1的中國(guó)專利申請(qǐng)，公開號(hào)為US2009/0136759A的美國(guó)專利申請(qǐng)，均公開了不含揮發(fā)性溶劑的能量固化型凹印油墨。然而，這些現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)注點(diǎn)大多集中在雕刻版滾筒上油墨是否易于擦拭、印品外觀、附著牢度、耐磨性、耐候性等方面，對(duì)如何提高油墨儲(chǔ)存穩(wěn)定性、提高生產(chǎn)效率少有涉及，也缺乏有效解決手段。

顏料是凹印油墨中的重要組分，它以極小的顆粒分散在油墨成膜物中，主要起著色和遮蓋的作用。由于油墨中顏料加入量較大，它對(duì)油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性、粘度、固化速度及印刷性能有較大影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和技術(shù)發(fā)展需求，本發(fā)明的目的首先在于提供一種用于輻射固化凹印油墨的改性顏料。應(yīng)用該改性顏料的輻射固化凹印油墨無(wú)需使用任何揮發(fā)性有機(jī)溶劑，在確保印品外觀良好、附著力優(yōu)異、無(wú)氣味的情況下，油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性得到顯著提升，且油墨表現(xiàn)出優(yōu)異的固化速度。

本發(fā)明所述用于輻射固化凹印油墨的改性顏料，包括顏料及包覆在顏料表面的無(wú)機(jī)氧化物納米粒子；該改性顏料的DBP吸油量為150-250ml/100g，粒徑為0.01-1μm，pH值為4.5-10。

發(fā)明人驚喜地發(fā)現(xiàn)，對(duì)顏料表面進(jìn)行無(wú)機(jī)氧化物納米粒子包覆處理可有效防止顏料凝聚。改性后的顏料能夠大大改善其親油性和可潤(rùn)濕性，并能促進(jìn)油墨分散體系的穩(wěn)定性。所述氧化物選自二氧化硅、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁中的至少一種。所述顏料可以是有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。合適的有機(jī)顏料包括：偶氮(包括雙偶氮和縮合的偶氮)、硫靛藍(lán)、陰丹酮、異陰丹酮、蒽締蒽酮、蒽醌、異蒽酮紫、三苯并二惡嗪、喹吖二酮和酞菁染料系列。優(yōu)選的有機(jī)顏料是酞菁染料(尤其是銅酞菁顏料)、偶氮顏料、陰丹酮、蒽締蒽酮和喹吖二酮。合適的無(wú)機(jī)顏料包括：碳黑、二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵和硫化物。

發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，改性顏料吸油量的高低和粒徑的大小對(duì)印刷圖案的色調(diào)和印品外觀有直接影響。參照GB/T5211.15-1988標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)量，改性顏料的DBP吸油量以150-250ml/100g為宜，優(yōu)選200-250ml/100g。改性顏料合適的粒徑范圍是0.01-1μm，優(yōu)選0.1-0.8μm。

本領(lǐng)域現(xiàn)有的凹印油墨通常不會(huì)對(duì)內(nèi)含顏料的PH值加以限制。但本發(fā)明研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)所用顏料的PH≤4時(shí)，油墨在儲(chǔ)罐中容易出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，存儲(chǔ)時(shí)間會(huì)縮短；而當(dāng)顏料的PH≥10時(shí)，油墨固化速度明顯延長(zhǎng)。因此，發(fā)明人經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)和反復(fù)驗(yàn)證確定了合適的PH范圍，所述改性顏料的PH值為4.5-10，優(yōu)選5-9。

顏料自身性質(zhì)、表面狀態(tài)、加工條件、表面處理劑等因素對(duì)顏料的PH值均有影響。本發(fā)明中改性顏料的PH值是通過參照國(guó)標(biāo)GB/T1717-1986將其分散于蒸餾水中，測(cè)量所得溶液的PH值來(lái)確定。具體測(cè)量方法包括：在玻璃容器中，用蒸餾水制備10％(m/m)顏料懸浮液，用塞子塞住容器，激烈震蕩1min，然后靜置5min，移去塞子，測(cè)定懸浮液的PH，準(zhǔn)確到0.1單位。