一种用于玻璃基材的分散树脂液及墨水的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于水性喂'墨墨水的树脂及水性喂'墨墨水，特别涉及一种适用于玻璃基材的分散树脂液及墨水。
【背景技术】
[0002]传统模拟印刷需经过成像、分色、制版到上机印刷这冗长耗时的制作工序和工艺流程，限制了商品信息的及时传递和交流，最低批量印刷起点的限制也使生产成本无法有效降低。数码印刷结合计算机技术，以直接输出取代传统印刷制作，其个性化、及时化、小批量以及快速更新的特点使印刷业发生了革命性的变化，促使印刷工艺从模拟化向全数字化方向发展，数码印刷应用领域的与日俱增决定了数码喷印油墨的广阔市场前景。
[0003]随着人们生活水平的提高及个性化的追求，人们对各种玻璃装饰用品，如灯具、酒杯、酒瓶、花瓶、玻璃门窗等的装饰美化功效提出了越来越高的要求。目前国内在玻璃基材上的印刷(包括喷墨印刷)是先在玻璃上进行预处理，即先上预涂层以提高对玻璃的附着力，然后印制图案，最后喷涂保护层。这个过程复杂，且大多数使用溶剂型涂料，有大量的VOC挥发，工艺繁琐而且对环境不友好。CN102492330A公开了一种用于玻璃基材的UV光固化喷墨墨水，其可直接喷印在玻璃基材上，对玻璃附着力强，温水浸泡不脱落、不泛白。但固化膜硬度较低，易刮伤，沸水浸泡呈片状脱落，且UV喷墨存在着固化前单体气味重，成本高等不利因素。水性喷墨墨水由于用水作为溶剂，无毒无害、不燃不爆，几乎无挥发性有机气体产生，绿色环保。但是由于玻璃基材的表面光滑无孔，且表面张力低，因此一般的喷墨墨水对玻璃基材的润湿性差，附着力低。
[0004]有机颜料颜色鲜艳，着色力强，色谱齐全，但多数有机颜料存在耐光牢度和耐迀移性能差的缺点，故需要借助光稳定剂来提高耐光牢度。国内外在聚合物着色加工过程中，仍然是将有机颜料和光稳定剂分别加入使用，由于有机颜料和光稳定剂的分子量相对较小，从而导致加工成本的上升，并且简单的机械混合对颜料的耐光牢度提高效率不大。
[0005]开发出适用于玻璃基材的分散树脂液及墨水具有非常实际的意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种用于玻璃基材的分散树脂液。
[0007]本发明的另一个目的在于提供一种用于玻璃基材的水性喷墨墨水。
[0008]本发明所采取的技术方案是:
一种用于玻璃基材的分散树脂液，其中树脂的平均分子量为1000?10000，其组成原料为如下质量份的:1.5?5份A类丙烯酸酯、1.5?10份哌啶基甲基丙烯酸酯、16?19份B类丙烯酸酯、适量引发剂、适量聚合分子量调节剂，适量水；
其中，A类丙烯酸酯为含有铵离子的丙烯酸酯，B类丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。
[0009]作为上述分散树脂液的进一步改进，A类丙烯酸酯选自丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-羧甲基-N，N-二甲基-2-[ (2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)-氯代]乙酰胺内盐中的至少一种。
[0010]作为上述分散树脂液的进一步改进，分散树脂液中树脂的平均分子量优选为1000 ?8000，1000 ?5000，更佳为 1500 ?3000。
[0011]作为上述分散树脂液的进一步改进，聚合分子量调节剂选自十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、3-巯基丙酸异辛酯中的至少一种。
[0012]作为上述分散树脂液的进一步改进，引发剂选自水溶性过硫酸盐引发剂。
[0013]—种分散树脂液的制备方法，包括:在反应藎内加入水，升温至65?80°C，滴加A类丙烯酸酯、哌啶基甲基丙烯酸酯、B类丙烯酸酯和聚合分子量调节剂的混合物，滴加过程中同时分批加入引发剂，保温反应得到分散树脂液，其中，分散树脂液的原料组成如上所述。
[0014]一种用于玻璃基材的水性喷墨墨水，由如下质量份的原料组成:1?6份颜料、I?7份分散树脂液、6?18份有机硅改性丙烯酸环氧树脂、0.9?1.5份助剂，适量水性溶剂，其中，分散树脂液为上述的分散树脂液。
[0015]有机硅改性丙烯酸环氧树脂为核壳型机硅改性丙烯酸环氧树脂，其质量组成原料为:0.2?1.1份正硅酸酯、0.3?0.8份3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、24?28份B类丙烯酸酯、8?15份C类丙烯酸酯、6?18份D类丙烯酸酯、0.8?2份乳化剂、0.2?0.3份缓冲剂、0.2?0.3份引发剂、0.2?1.5份pH调节剂、10?23份乙醇，适量水，其中，B类丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种；C类丙烯酸酯为含环的丙烯酸酯，D类丙烯酸酯为环氧丙烯酸酯。
[0016]有机硅改性丙烯酸环氧树脂的制备方法包括如下步骤:
1)在反应釜中加入正硅酸酯、pH调节剂、去离子水和乙醇，室温搅拌反应得到硅溶胶；
2)缓慢滴加3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和乙醇的混合液，滴加完毕继续反应完全，生成带双键的MPS-S12;
3)取B类丙烯酸酯、C类丙烯酸酯、D类丙烯酸酯，混合均匀，加入乳化剂和去离子水，搅拌得到预乳液；
4)在MPS-S12中加入乳化剂、缓冲剂和去离子水，搅拌分散，升温到70?85°C，同时滴加上述预乳液和引发剂水溶液，预乳液在2?4小时内滴完，引发剂水溶液在预乳液滴完后的半小时内滴加完毕，温度升高3?5°C，保温0.5?I小时，得到有机硅为核丙烯酸环氧树脂为壳的有机硅改性丙烯酸环氧树脂。
[0017]作为上述水性喷墨墨水的进一步改进，C类丙烯酸酯选自丙烯酸异冰片酯、丙烯酸六氢化_4，7-亚甲基-1H-茚基酯、丙烯酸八氢_4，7-亚甲基-1H-茚基酯、甲基丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯中的至少一种。
[0018]作为上述水性喷墨墨水的进一步改进，助剂选自消泡剂、表面张力调节剂、杀菌防腐剂、PH调节剂中的一种或多种的混合物；水性溶剂选自乙二醇、二甘醇、丙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、甘油、2-吡咯烷酮、去离子水中的一种或多种的混合物。
[0019]本发明的有益效果是: 本发明的分散树脂液，与有机颜料共混研磨，可以与有机颜料高效结合，有效提高有机颜料的耐光牢度，同时可以使树脂包覆在颜料表面，颜料的稳定性有很大的提高。
[0020]本发明的水性喷墨墨水，采用含铵离子的丙烯酸酯和哌啶基甲基丙烯酸酯作为原材料，合成既有铵离子基团，又有受阻胺基团的分散树脂，用于有机颜料的研磨。铵离子基团对颜料颗粒具有强的锚固作用，从而提高有机颜料的分散稳定性和耐迀移性。通过铵离子基团对颜料的锚固作用，受阻胺基团牢牢地分布在颜料表面，起到光稳定剂的作用，有效地改善了有机颜料的耐光牢度。
[0021]本发明的水性喷墨墨水，通过在正硅酸酯上接入乙烯基团，并与丙烯酸酯、含环的丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯进行自由基聚合，合成有机硅为核丙烯酸环氧树脂为壳的核壳乳液。乳液干燥过程中，有机硅之间相互作用，形成贯穿丙烯酸环氧树脂的网络结构，有机硅、环氧基团均与玻璃底材反应形成紧密的化学结构，牢牢地将颜料粘附在玻璃基材上，提供良好的附着牢度。
[0022]本发明的水性喷墨墨水，在有机硅改性丙烯酸环氧树脂中引入了含环的丙烯酸酯，其环状结构不仅提高了树脂的密著性和附着力，使颜料更好地附着于玻璃上；而且提高了树脂的耐候性和透明度，使喷墨显色更鲜艳。
【具体实施方式】
[0023]一种用于玻璃基材的分散树脂液，其中树脂的平均分子量为1000?10000，其组成原料为如下质量份的:1.5?5份A类丙稀酸醋、1.5?10份呢啶基甲基丙稀酸醋、16?19份B类丙烯酸酯、适量引发剂、适量聚合分子量调节剂，适量水；
其中，A类丙烯酸酯为含有含铵离子的丙烯酸酯，B类丙烯酸酯为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸、甲基丙烯酸中的至少一种。
[0024]作为上述分散树脂液的进一步改进，A类丙烯酸酯选自丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、N-羧甲基-N，N-二甲基-2-[ (2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)-氯代]乙酰胺内盐中的至少一种。这些单体的使用，可以使分散树脂更好地与颜料结合。A类丙烯酸酯所含铵离子对颜料颗粒具有强的锚固作用，从而提高颜料的分散稳定性，另外，铵离子基团有较强的亲水性，可提高分散树脂在水中的溶解性，从而形成均匀的分散树脂水溶液，避免了聚合物析出。
[0025]喷墨墨水一般要求粘度小于10 mpas，上述分散树脂液采用溶液聚合，若分子量太大会导致聚合溶液粘度过高，另外，分子量过大也会影响铵离子对颜料的锚固作用。作为上述分散树脂液的进一步改进，分散树脂液中树脂的平均分子量优选为1000?8000，1000?5000，更佳为 1500 ?3000。
[0026]聚合分子量调节剂的作用在于控制树脂分子量的大小，可以使用本领域技术人员所熟知的聚合分子量调节剂。作为上述分散树脂液的进一步改进，聚合分子量调节剂选自十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、3-巯基丙酸异辛酯中的至少一种。聚合分子量调节剂的用量可