专利名称：用于uv套印漆的新型消光剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及经消光的含有二氧化硅的UV套印漆(tiberdrucklacke ),所述二氧化硅的表面通过用含多重键的有机基聚硅氧烷处理而如下得到改性，使得其尤其好地适于作为UV套印漆和印刷油墨的消光剂使用，以及制备所述UV套印漆和印刷油墨或经表面改性的二氧化硅的方法。例如，使用UV套印漆，以将经印刷的区域消光。
背景技术：
UV涂料、UV套印漆或印刷油墨的消光一直以来都是重大问题。与其它涂料体系相反，对于UV涂料和UV套印漆来说在固化期间不会发生收缩。由此不能形成粗糙表面和作为消光剂加入的粒子不能发挥其消光作用。在广泛的研究中(参见 RadTech Europe 2005Conference andExposition)， H. D. Christian测试了在UV涂料中作为消光剂的各种不同的热解法和沉淀法二氧化硅 (Kieselsauren )。不仅测试了未经处理的二氧化硅而且还测试了用PE蜡涂覆的二氧化硅以及用聚硅氧烷涂覆的二氧化硅。Christian得到的结果是，UV涂料的消光仍旧是复杂的问题，并且在该研究中未能表明哪种消光剂是选择用于UV涂料的消光剂。因此，仍旧非常需要专门针对UV涂料、UV套印漆和印刷油墨的消光开发的基于二氧化硅的消光剂。
发明内容
任务因此，本发明的任务是，提供经表面改性的二氧化硅，其在用作UV涂料、UV套印漆和印刷油墨的消光剂，尤其是UV固化性清漆中的消光剂的情况下，相比于迄今已知的基于二氧化硅的消光剂显示更佳的应用技术性能。同样意于提供制备经表面改性的二氧化硅的方法，以及提供制备所述涂料和印刷油墨的方法。其它并未明确提及的任务产生自后续说明书、实施例和权利要求书的总的上下文。解决方案已经令人惊奇地发现，采用含多重键的有机基聚硅氧烷对二氧化硅进行的表面改性导致产生优异地适于作为UV涂料、UV套印漆和印刷油墨，特别是UV固化性清漆的消光剂的产品。除了特别难于消光的UV涂料以外，采用根据本发明的产品甚至可以优异地将所有其它涂料体系消光。在此已经发现，根据本发明的UV固化性涂料也可以优异地用作印刷油墨和UV套印漆。根据本发明的UV固化性套印漆由于新的根据本发明的消光剂而还具有这样的优点其尤其在液态下与用经PE蜡涂覆的二氧化硅消光的UV涂料相比具有改进的透明性。此处，聚硅氧烷改性的二氧化硅的沉降性能至少与聚乙烯蜡(PE蜡)改性的二氧化硅的沉降性能一样好。因此，根据本发明使用的用包含多重键的聚硅氧烷涂覆的二氧化硅相对于经常导致清漆起雾的用PE蜡覆盖的消光剂具有优点。已发现，可以通过用含多重键的有机基聚硅氧烷涂覆来使二氧化硅改性，使得折射率为1. 4000至1. 5000的其中掺入根据本发明的二氧化硅的UV涂料具有优异的透明性。 相比于包含常规的用PE蜡覆盖的二氧化硅作为消光剂并且折射率为1. 4000至1. 5000的 UV涂料，包含根据本发明的二氧化硅作为消光剂的等同涂料显示显著改进的透明性，甚至在液体形式下也如此，其中沉降性能优异。用常规消光剂消光的清漆在液态下通常是浑浊的，与此相反用根据本发明的沉淀法二氧化硅消光的清漆甚至在液体形式下也是基本上澄清和透明的。本发明的主题因此是UV套印漆和印刷油墨，优选UV固化性清漆，其含有至少一种经表面改性的二氧化硅，其特征在于，至少部分所述二氧化硅粒子用至少一种有机基聚硅氧烷覆盖，并且至少一种有机基聚硅氧烷包含至少一个多重键。本发明的主题此外是制备根据本发明使用的经表面改性的二氧化硅的方法，其特征在于，将经干燥的二氧化硅或二氧化硅的悬浮液或滤饼与至少一种包含至少一个多重键的有机基聚硅氧烷接触。所述根据本发明使用的经表面改性的二氧化硅优选是无定形二氧化硅，尤其优选是沉淀法二氧化硅、热解法二氧化硅、半凝胶或硅胶。所述二氧化硅类型之间的区别是本领域技术人员已知的并且可以查阅例如Ullmanns Encyclopedia of Chemistry(乌尔曼工业化学大全)，第5版，第23卷。由于经济原因和其表面性质，也即对于聚硅氧烷而言的偶联位置的数目，尤其优选沉淀法二氧化硅、半凝胶和硅胶。非常特别优选使用沉淀法二氧化硅。术语“沉淀法二氧化硅”和“沉淀二氧化硅”在本发明范围内同义地使用。同样同义地使用术语“有机基聚硅氧烷”和“聚有机基硅氧烷”。根据本发明使用的二氧化硅优选通过至少一种下述物理-化学参数来表征已经表明，根据本发明使用的二氧化硅的DBP值在某种程度上可以与消光效率相关联。再者，DBP值是重要的，以保证有机基聚硅氧烷的最佳吸收。因此，根据本发明使用的二氧化硅的DBP值优选为100g/100g-600g/100g，尤其优选150g/100g_500g/100g，非常特别优选 200-450g/100g 和特别优选 250g/100g-400g/100g。为了能够实现尤其好的消光作用，但是同时也使得可以实现不过分粗糙的涂层表面，根据本发明使用的经表面改性的二氧化硅的平均粒子尺寸d5(l优选为1 μ m-50 μ m, 特别优选1 μ m-40 μ m,非常特别优选1 μ m_30 μ m,特别优选2 μ m_20 μ m和非常特别优选 3 μ m-15 μ m。平均粒子尺寸可以根据套印漆层的层厚而改变。表面改性影响了根据本发明使用的经表面改性的二氧化硅的沉降行为。已经表明，尤其有利的是，根据本发明使用的经表面改性的二氧化硅的碳含量为1重量％ "20重量％，尤其优选1重量％ -10重量％和非常特别优选2重量％ -8重量％。作为表面改性用的有机基聚硅氧烷，使用包含多重键，优选包含至少一个碳-碳双键和/或三键的有机基聚硅氧烷。不受特定理论束缚，本发明的发明人的观点是，多重键在UV固化中交联在一起，这对消光作用产生有利影响。
5
特別优选使用有机硅聚醚丙烯酸酯聚合物或有机硅聚醚甲基丙烯酸酯聚合物。非 常特別优选使用羟基官能的硅氧烷和/或聚亚烷基改性的硅氧烷的丙烯酸酯和/或甲基丙 烯酸酷。尤其优选使用有机基聚硅氧烷，其通过丙烯酸和/或甲基丙烯酸或丙烯酸酯和/ 或甲基丙烯酸酯在酯化或酯交換催化酶的存在下与通式(I)的羟基官能的和/或聚氧化亚 烷基改性的硅氧烷衍生物进行酯化或酯交換而获得
权利要求
1.UV涂料，其特征在于，其包含至少一种经表面改性的二氧化硅，其中至少部分所述二氧化硅粒子用至少一种有机基聚硅氧烷覆盖，并且至少一种有机基聚硅氧烷包含至少一个多重键。
2.根据权利要求1的UV涂料，其特征在于，所述二氧化硅是沉淀法二氧化硅或热解法二氧化硅或半凝胶或硅胶，优选沉淀法二氧化硅。
3.根据权利要求1或2之一的UV涂料，其特征在于，所述经表面改性的二氧化硅具有至少一种下述物理-化学参数d5。 1-50 μ m，优选1-40 μ m，尤其优选1-30 μ m，特别优选2-20 μ m和非常特别优选 3-15 μ mDBP :100g/100g-600g/100g,优选 150g/100g_500g/100g，尤其优选 200g/100g-450g/100g 和特别优选 250g/100g-400g/100gC含量1重量％ -20重量％，优选1重量％ -10重量％和尤其优选2重量％ -8重量％。
4.根据权利要求1至3中任一项的UV涂料，其特征在于，所述经表面改性的二氧化硅将折射率nD20 = 1. 4000至1. 5000的包含5重量％该经改性的经表面改性的二氧化硅的 UV涂料的透射率，与包含5重量％用聚乙烯蜡处理的参比二氧化硅的等同涂料相比改进至少 20%。
5.根据权利要求4的UV涂料，其特征在于，所述参比二氧化硅是ACEMATT OK 607。
6.根据权利要求1至5中任一项的UV涂料，其特征在于，所述有机基聚硅氧烷包含至少一个碳-碳双键和/或至少一个碳-碳三键。
7.根据权利要求6的UV涂料，其特征在于，所述有机基聚硅氧烷是有机硅聚醚丙烯酸酯聚合物和/或有机硅聚醚甲基丙烯酸酯聚合物，优选羟基官能的硅氧烷和/或聚亚烷基改性的硅氧烷的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
8.根据权利要求7的UV涂料，其特征在于，所述聚硅氧烷具有5重量％至50重量％， 优选5重量％至40重量％，尤其优选10重量％至30重量％和非常尤其优选10重量％至 20重量％的聚醚过量。
9.根据权利要求1至8中任一项的UV涂料，其特征在于，其是清漆或色漆。
10.根据权利要求1至9中任一项的UV涂料，其特征在于，其含有基于反应性单体和/ 或低聚物的粘结剂，所述反应性单体和/或低聚物优选是丙烯酸酯或经取代的丙烯酸酯的反应性单体和/或低聚物，尤其优选环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、低聚醚丙烯酸酯或聚氨酯丙烯酸酯。
11.根据权利要求1至10中任一项的UV涂料，其特征在于，其含有3重量％至30重量％，优选5重量％至20重量％和非常尤其优选8重量％至15重量％的经有机基聚硅氧烷改性的二氧化硅和/或至少一种选自光敏引发剂、流平剂、抗氧化剂、颜料、微晶蜡、有机溶剂和水的组分。
12.制备按照权利要求1至8中任一项中定义的经表面改性的二氧化硅的方法，其特征在于，将经干燥的二氧化硅或二氧化硅的悬浮液或滤饼与至少一种包含至少一个多重键的有机基聚硅氧烷接触。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于，其包括至少一个下述步骤a)将碱金属硅酸盐溶液与酸化剂，优选在碱性至弱酸性条件下反应，b)进一步加入酸化剂，以调节7至2的pH值，从而获得二氧化硅悬浮液，c)过滤出所沉淀出的固体和d)借助长时间干燥，例如转筒式干燥器或盘式干燥器，或者借助快速干燥，例如喷雾干燥器、旋转闪蒸干燥器，而干燥所述固体，使得产物具有小于10%的残余湿度，e)用至少一种包含至少一个多重键的有机基聚硅氧烷来处理如此获得的二氧化硅。
14.根据权利要求12的方法，其特征在于，加入0.5重量％ -30重量％的根据权利要求 6-8中任一项的表面改性用聚硅氧烷。
15.根据权利要求13或14的方法，其特征在于，按照步骤c)过滤出来并任选地用去离子水洗涤的二氧化硅用水或硫酸或水与硫酸的混合物重新悬浮，随后将根据权利要求6-8 中任一项的表面改性用有机基聚硅氧烷加入悬浮液中，将如此获得的悬浮液干燥，优选喷雾干燥，尤其优选使得产物具有小于10重量％的残余湿度。
16.根据权利要求13或14的方法，其特征在于，向步骤d)之后的二氧化硅中掺入根据权利要求6-8中任一项的表面改性用有机基聚硅氧烷并将其充分混合，优选持续0至120 分钟。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于，将所述二氧化硅和所述有机基聚硅氧烷继续混合0- 和/或在20至150°C下进行热处理。
18.根据权利要求12至17中任一项的方法，其特征在于，在经表面改性的二氧化硅的干燥之后进行研磨，和/或分离出直径大于50 μ m的粒子。
19.根据权利要求12的方法，其特征在于，将二氧化硅，优选沉淀法二氧化硅或热解法二氧化硅或半凝胶或硅胶在研磨设备，优选喷射磨中，同时进行研磨和表面改性。
20.根据权利要求19的方法，其特征在于，研磨气体具有<4巴(绝对)的压力和/或小于或等于180°C，优选小于100°C的温度。
21.制备UV涂料的方法，其特征在于，其包括按照权利要求12至20中任一项的方法步骤。
22.根据权利要求21的方法，其特征在于，将按照权利要求1至8中任一项中定义的经有机基聚硅氧烷改性的二氧化硅或按照权利要求12至20中任一项制备的经有机基聚硅氧烷改性的二氧化硅掺入UV涂料组合物中。
23.根据前述权利要求1-11中任一项的UV涂料组合物用于制备UV套印漆的用途。
24.UV套印漆，其可使用根据权利要求1-11中任一项的涂料组合物而获得。
25.根据权利要求21的方法，其特征在于，将按照权利要求1至8中任一项中定义的经有机基聚硅氧烷改性的二氧化硅或按照权利要求12至20中任一项制备的经有机基聚硅氧烷改性的二氧化硅掺入UV套印印刷油墨组合物中。
全文摘要
本发明涉及经消光的含有二氧化硅的UV套印漆，所述二氧化硅的表面通过用含多重键的有机基聚硅氧烷处理而如下改性，使得其尤其好地适于用作UV涂料和印刷油墨的消光剂，以及涉及其制备方法。
文档编号C09D11/02GK102277028SQ20101024723
公开日2011年12月14日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年6月10日
发明者C.席林, G.林德纳, H.D.克里斯汀, K.梅尔 申请人:赢创德固赛有限公司