本发明属于紫外固化油墨应用领域，尤其涉及一种紫外固化丝网印刷金属油墨及其制备方法与应用。
背景技术：
：传统的红外热固化方式的涂装、印刷方法已经面临挑战，漫长的固化时间、配方产品中有机溶剂的大量使用的问题、高昂的能源消耗等问题使得众多生产厂家难以提高产品附加值、扩展涂装、印刷应用范围，较高的固化温度也限制了相当一部分基材的使用，类如纸张、塑料等。人们迫切需要一款适应新形势下环保要求的全新的固化方案，紫外固化方案应运而生。工业用的uv波长从200nm到410nm为其应用范围，用紫外光(uv)来照射"uv照射可硬化的材料"而使它硬化的制程，称之为"uvcuringprocess(uv固化工艺)"。紫外光固化(uv)油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物，从而使油墨干燥成膜。uv固化油墨可以将任何图像印刷在马口铁、水晶、玻璃、亚克力、金属、陶瓷、油画布上，uv固化油墨还可以实现个性化按需打印，用于一些随身携带的物品，彰显用户个性，如手机壳、化妆镜、打火机、钱包等。目前，uv固化油墨已实现了丝网印刷油墨、uv固化胶印油墨、uv固化柔印油墨的工业化应用，uv固化凹印油墨的试制工作正在紧锣密鼓地进行中。但是在传统油墨品种中用于展现特殊效果的金属效应颜料油墨，目前尚未有成熟的工业化产品供应市场，主要的原因是金属效应颜料与uv固化产品中微酸性的成分发生腐蚀化学反应，影响了油墨的储存稳定性，特别是在uv丝网印刷油墨领域的应用上，该问题更加严重，常温贮存时间不超过3个月，严重影响印刷厂的生产使用。技术实现要素：为了解决以上问题，本发明提供了一种高稳定性的uv固化丝网印刷金属油墨，以重量份计包括如下组分：金属效应颜料浆5～20份，聚氨酯丙烯酸酯树脂15～80份，活性稀释剂10～70份，光引发剂5～10份，助剂2～4份。其中，金属效应颜料浆以重量份计包括如下组分：金属效应颜料(铝/铜)25～40份，聚氨酯丙烯酸酯树脂10～20份，活性稀释剂20～40份，分散剂5～15份。金属效应颜料浆可以采用市售的金属效应颜料平均粒径在3μm～50μm的固含量为75％的成品浆。聚氨酯丙烯酸酯树脂为市售(商品名)的powerdream2002、powerdream2022、powerdream2031、powerdream2665、powerdream2668、powerdream2668d、powerdreamled-uv6中的至少一种；其中，powerdream2002和powerdream2022为双官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，powerdream2031为三官能度改性聚氨酯丙烯酸酯树脂，powerdreamled-uv6为四官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，powerdream2665、powerdream2668和powerdream2668d为五官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂。活性稀释剂包括第一活性稀释剂、第二活性稀释剂，按质量份数计，二者用量比为2～3:1其中，第一活性稀释剂为活性稀释剂为含乙氧基活性稀释剂，包括乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种；第二活性稀释剂为普通丙烯酸酯活性稀释剂，包括丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的至少一种。光引发剂为市售(商品名)的1173光引发剂、184光引发剂、907光引发剂、tpo光引发剂、tpo-l光引发剂、硫杂蒽酮类光敏剂(光起始剂)与4-(二甲氨基)-苯甲酸酯类化合物或者与丙烯酸酯化活性胺的组合物中的至少一种，二苯甲酮光敏剂(光起始剂)与丙烯酸酯化活性胺的组合物中的至少一种，其中，1173光引发剂主要成分为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，184光引发剂主要成分为1-羟基-环己基苯甲酮，907光引发剂主要成分为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮，tpo光引发剂主要成分为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，tpo-l光引发剂主要成分为2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯，819光引发剂主要成分为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，itx光起始剂主要成分为2-异丙基硫杂蒽酮，detx光起始剂主要成分为2,4-二乙基硫杂蒽酮，ctx光起始剂主要成分为2.4二氯硫杂蒽酮，rtx光起始剂主要成分为2.4二甲基硫杂蒽酮，edb(edab/epd)主要成分为4-二甲基氨基苯甲酸乙酯，bea主要成分为4-二甲基氨基苯甲酸2-(正丁氧基)乙酯，eha(odab)的主要成分为4-(二甲氨基)-苯甲酸-(2-乙基)己酯，以及4-二甲基氨基苯甲酸戊酯。助剂包括消泡剂、流平剂和阻聚剂，上述消泡剂为市售(商品名)的byk-055、byk-088、byk-020和byk-067a、海明斯6800消泡剂中的至少一种；其中，byk-055的主要成份为非硅聚合物溶液，byk-088的主要成份为聚硅氧烷溶液，byk-020的主要成份为聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物溶液，byk-067a的主要成份为破泡聚硅氧烷非水乳液，海明斯6800主要成份为聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物溶液。上述流平剂为市售(商品名)的byk-333、byk-371、byk-373、byk-361n和迪高432中的至少一种；其中，byk-333的主要成份为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，byk-371的主要成份为丙烯酸聚酯改性聚硅氧烷溶液，byk-373的主要成份为聚醚改性含羟基聚硅氧烷溶液，byk-361n的主要成份为聚丙烯酸酯，迪高432主要成份为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。阻聚剂为对苯二酚、对羟基苯甲醚、2-叔丁基对苯二酚、2,5-二叔丁基对苯二酚、三(n-亚硝基-n-苯基羟胺)铝盐中的至少一种。优选地，以重量份计包括如下组分：金属效应颜料浆5～15份，聚氨酯丙烯酸酯树脂15～20份，活性稀释剂60～70份，光引发剂6～7份，助剂3～4份。进一步优选地，以重量份计包括如下组分：金属效应颜料浆7份，聚氨酯丙烯酸酯树脂20份，活性稀释剂63份，光引发剂6份，助剂4份。本发明的紫外固化丝网印刷金属油墨具有以下优点：(1)本发明选用含乙氧基的uv丙烯酸酯单体为活性稀释剂，配合使用附着力促进剂，使该墨层具有更好的附着力。(2)贮存稳定性优良，常温状态下6个月以上，油墨不发生胶化现象。(3)使用该油墨印刷的印品图案具有闪光、墨层饱满、与图案四周的颜色的对比感强烈。本发明还提供了上述紫外固化丝网印刷金属油墨及金属效应颜料浆的制备方法，包括以下步骤：1)按比例向反应釜中加入聚氨酯丙烯酸酯树脂、活性稀释剂和分散剂，之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，得到a组份；2)按比例将金属效应颜料加入a组份中，之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，得到b组份,之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，分散时间为30～60分钟，分散体系的温度控制在20℃～40℃，即得到金属效应颜料浆。3)按比例向反应釜中加入金属效应颜料浆、聚氨酯丙烯酸酯树脂、活性稀释剂，之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，分散时间为20～30分钟，分散体系的温度控制在20℃～40℃；4)随后按比例加入活性稀释剂、光引发剂和助剂，之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，使混合物混合均匀，即得到紫外固化丝网印刷金属油墨成品，其中，分散时间为30～60分钟，分散体系的温度控制在20℃～40℃。其中，反应釜为具有一定容积的可搅拌的开口罐。本发明的紫外固化丝网印刷金属油墨的制备方法，工艺简单，制备时间短，适合大范围推广，尤其适用于烟包、酒包等高档包装材料上。根据本发明的还一个方面，本发明还提供了上述紫外固化丝网印刷金属油墨在马口铁等金属印刷、纸张印刷、纤维及皮革印刷、塑料印刷、玻璃印刷和陶瓷印刷等领域中的应用。具体实施方式为了更清楚、完整说明本发明的内容，下面结合具体实施方式说明本发明的构思。按表1～表9中的配比关系，按比例向反应釜中加入聚氨酯丙烯酸酯树脂、活性稀释剂和分散剂，之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，分散时间为20～30分钟，分散体系的温度控制在20℃～40℃。按比例加入活性稀释剂、光引发剂和消泡剂、流平剂、附着力促进剂和阻聚剂等助剂，之后利用盘式搅拌桨搅拌分散，转速的高低以物料不会飞溅为宜，使混合物混合均匀，即得到紫外固化丝网印刷金属油墨成品，其中，分散时间为30～60分钟，分散体系的温度控制在20℃～40℃。其中，聚氨酯丙烯酸酯树脂购于肇庆市宝骏化工有限公司，分散剂、消泡剂、流平剂和附着力促进剂购于毕克化学公司，活性稀释剂购于美国沙多玛化学公司，光引发剂购于天津久日新材料股份有限公司。表1各实施例中组分配比情况表2各实施例中金属效应颜料浆组分配比情况表3各实施例中聚氨酯丙烯酸酯树脂添加情况表4各实施例中活性稀释剂添加情况表5各实施例中光引发剂添加情况表6各实施例中消泡剂添加情况表7各实施例中流平剂添加情况表8各实施例中阻聚剂添加情况制得上述油墨后，将其用涂膜器涂于马口铁和玻璃上，按《液体油墨粘度检验(gb/t13217.4-2008)》测试上述涂料或油墨的粘度，并将测得的硬度记入表10中。按《色漆和清漆、漆膜的划格试验(gb/t9286-1998)》的方法测试上述固化膜的附着力，并将测得的附着力记入表10中。按《紫外光固化涂料贮存稳定性的评定(gb/t33327-2016)》的方法测试上述固化膜的附着力，并将测得的附着力记入表10中。表9性能要求检测指标单位参数备注粘度mpas/25℃1000-2000附着力百格3次胶带剥离100％不掉格3m透明胶带试验，1mm方格稳定性(25±2)℃/180天无结块、胶化通过表10试验结果汇总表印刷作业：根据所印刷图案的不同要求，进行印刷台、印版、机用刮板等作业组件的安装，承印物的定位、试印操作等准备工作后，进行正式印刷操作；丝网印刷金属油墨的传递：在刮板的推动下紫外固化丝网印刷金属油墨通过网版的通孔(网版通孔规格80目至400目之间,优选200目或250目)部分就转移到承印基板上；固化：用uv灯照射后即获得带有强烈金属质感的印刷图案。由表10可以看出，本发明的紫外固化丝网印刷金属油墨具有附着好、贮存稳定性好、金属感强烈等优点。当前第1页12