Uv户外丝印油墨及其制备工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种UV户外丝印油墨，包括如下组分和质量比的原料，低聚物25-30份，稀释剂25-30份，分散剂0.2-1.5份，消泡剂0.05-0.2份，引发剂3-5份，颜料10-15份，填料15-20份，溶剂1-4份，防沉剂2-6份。本发明还公开了一种UV户外丝印油墨的制备工艺。本发明具有反应双键转化率高，对涂层性能影响小，反应后稳定性好，使油墨涂层在户外环境中有着优异的稳定性，使用寿命长，细度好，分散性好，可降低油墨成本，同时对体系性能影响小，对紫外光的吸收范围广，吸收效率高，节约能源的同时保证了涂层的优良固化性能，具有更好的附着力、耐候性和耐沸水煮的性能等优点。
【专利说明】
UV户外丝印油墨及其制备工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种化工技术领域，尤其涉及一种UV户外丝印油墨及其制备工艺。
【背景技术】
[0002] 随着社会的发展、生活品质的提高，人们对装饰的要求不再局限于美丽的图案或 者是鲜艳的色彩，而更关注的产品的质量与功能性。户外转印膜由于其图案文字花色品种 繁多，且适用于各种底材，而被广泛应用。转印膜是指带有接着剂的装饰图文，在热力或压 力作用下，能连同保护层一起脱离开载体膜，牢固接着于转印制品表面，具特殊功能的印刷 膜。热转印膜中的保护层性能是热转印技术的核心部分，因为图文转印到承印物后，保护层 就成为了最外的一个涂层，它起着对图文与承印物的保护。针对传统保护层机械强度、耐化 学品性等性能不理想的弱点，相关产品使用了 UV固化技术来制备保护层，使保护层获得较 高的空间致密度，从而提高耐划伤性能、耐磨性能和耐化学品性能。然而在实际应用中，转 印时有弧度的转角位会由于涂层空间致密度较高造成开裂，UV固化后保护层的印刷适性较 差，与油墨的附着力不佳，并且户外UV转印膜还存在不耐候、不耐黄变、不耐泡水、成本高 等缺点，导致使用一段时间后出现老化、黄变、起泡等现象，从而影响其美观效果和产品质 量。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种稳定性好、使用寿命 长、成本低、对体系性能影响小、固化性能优良、附着力强、环境耐受力强，且不需要进行转 印的可直接应用于户外的UV户外丝印油墨及其制备工艺。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种UV户外丝印油墨，它包括如下组分和质量比的原料，低聚物25-30份，稀释剂 25-30份，分散剂0. 2-1. 5份，消泡剂0. 05-0. 2份，引发剂3-5份，颜料10-15份，填料15-20 份，溶剂1-4份，防沉剂2-6份。
[0006] 作为上述技术方案的进一步优化：
[0007] 所述低聚物由脂肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂混合而成， 脂肪族环氧丙烯酸酯树脂采用MR-2290或6109D中的任意一种，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树 脂采用T95或T100中的任意一种。
[0008] 所述稀释剂采用丙烯酸酯类UV单体，所述UV单体采用HDDA或TMPTA中的任意一 种或它们的混合物。
[0009]所述分散剂采用聚氨酯体系的分散剂。
[0010] 所述消泡剂采用TEG0900。
[0011] 所述引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化 勝、2-苯基节_2_二甲基胺-1-(4-吗啉节苯基）丁酮、2异丙基硫杂蒽酮。
[0012] 所述颜料采用无机颜料或有机金属颜料。
[0013] 所述填料采用滑石粉，填料粒径为3000-5000目。
[0014] 所述溶剂采用慢干溶剂。
[0015] 由于属于一个总的发明构思，本发明还公开了一种UV户外丝印油墨的制备工艺， 制备工艺包括如下步骤：
[0016] 步骤一，色浆制备：
[0017] 按照原料组分向反应釜中投入15-18份的UV单体，再投入10-15份的颜料，然后 投入质量分数为颜料的2-10%的分散剂、质量分数为颜料的1-2%的防沉剂、质量分数占 色浆总量的〇. 05-0. 1%的消泡剂，然后以400-1000r/min的搅拌速度分散30-90min，然后 用三辊机将制得的混合浆料的细度磨到l〇um以下。
[0018] 步骤二，油墨制备：
[0019] 1.将低聚物和10-15份UV单体混合，投入剩余的分散剂、消泡剂、防沉剂和光引发 剂，以400-1000r/min的搅拌速度分散20-60min ;
[0020] 2.投入填料，充分混合后，800-1200r/min的搅拌速度分散30-90min，分散至细度 20um以下，即停止搅拌；
[0021] 3.投入剩余UV单体，以300-500r/min的搅拌速度分散20min混合均匀。
[0022] 4.按照一定色浓度，投入通过步骤一制备得到的色浆，以400-600r/min的搅拌速 度分散20-60min，混合均匀后得到油墨。
[0023] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0024] 1.本油墨中的树脂，反应双键转化率高，对涂层性能影响小，反应后稳定性好，使 油墨涂层在户外环境中有着优异的稳定性，使用寿命长。
[0025] 2.本油墨中选用的无机或是有机金属颜料，稳定性好，户外使用寿命长。
[0026] 3.本油墨中使用的填料，细度好，分散性好，可降低油墨成本，同时对体系性能影 响小。
[0027] 4.配方中的光引发剂采用复配式引发体系，对紫外光的吸收范围广，吸收效率高， 节约能源的同时保证了涂层的优良固化性能，以及良好的外观。
[0028] 5.通过表1可以看出，本发明的UV户外丝印油墨与UV转印膜相比具有更好的附 着力、耐候性和耐沸水煮的性能。
[0029] 本发明的检测结果与UV转印膜的理化性能如下表1所示：
[0030] 表 1
[0031]
【具体实施方式】
[0032] 以下将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0033] 实施例1，本发明包括如下组分和质量比的原料：低聚物25份，稀释剂25份，分散 剂〇. 2份，消泡剂0. 05份，引发剂3份，颜料10份，填料15份，溶剂1份，防沉剂2份。本实 施例中，低聚物由脂肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂混合而成，其中 脂肪族环氧丙烯酸酯树脂为MR-2290,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂为T95,其他实施例中脂 肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂也可以采用其他型号但能够取得同 样效果的树脂代替，这种体系不仅使油墨涂层自身具备优异强度，并且，由于脂肪族改性的 树脂本身双键含量低，反应后较高的双键转化率使得油墨涂层在户外环境中的稳定性好， 使用寿命长。稀释剂采用丙烯酸酯类UV单体，优选为HDDA，其他实施例中丙烯酸酯类UV 单体也可以采用能够取得同样效果的其他型号代替，其具有具有官能度低，稀释性好，不含 醚键，反应后双键转化率高，对涂层性能影响小等优点，使整体性能得到提升。分散剂采用 聚氨酯体系的分散剂，优选为912,其能使本发明具有优异的分散性、展色性和防絮凝的效 果。消泡剂为TEG0900,能保证施工后涂层的外观良好。引发剂包括1-羟基环己基苯基甲 酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基） 丁酮、2异丙基硫杂蒽酮，采用这种复配方式对紫外光的吸收范围广，吸收效率高，节约能源 的同时还可以保证涂层优良的固化性能。颜料为无机颜料，无机颜料润湿分散性好，稳定性 好，不易褪色。填料采用滑石粉，其具有白度高、粒度均匀分散性强等优点，同时，填料润湿 分散性好，细度好，可降低油墨的成本。填料粒径为3000目，以增加产品形状的稳定，增加 张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变形，伸张率，热膨胀系数。溶剂为尼龙酸二 甲酯，其用于调整体系粘度，能保证施工性能。
[0034] 实施例2,本发明包括如下组分和质量比的原料：低聚物30份，稀释剂30份，分散 剂1. 5份，消泡剂0. 2份，引发剂5份，颜料15份，填料20份，溶剂4份，防沉剂6份。
[0035] 本实施例中，低聚物由脂肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂混 合而成，其中脂肪族环氧丙烯酸酯树脂为6109D，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂为T100,其他 实施例中脂肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂也可以采用其他型号但 能够取得同样效果的树脂代替，这种体系不仅使油墨涂层自身具备优异强度，并且，由于脂 肪族改性的树脂本身双键含量低，反应后较高的双键转化率使得油墨涂层在户外环境中的 稳定性好，使用寿命长。稀释剂采用丙烯酸酯类UV单体，优选为TMPTA，其他实施例中丙烯 酸酯类UV单体也可以采用能够取得同样效果的其他型号代替，其具有具有官能度低，稀释 性好，不含醚键，反应后双键转化率高，对涂层性能影响小等优点，使整体性能得到提升。分 散剂采用聚氨酯体系的分散剂，优选为9850,其能使本发明具有优异的分散性、展色性和防 絮凝的效果。消泡剂为TEG0900,能保证施工后涂层的外观良好。本实施例中，引发剂包括 1-羟基环己基苯基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-苯基苄-2-二甲基 胺-1-(4-吗啉苄苯基）丁酮、2异丙基硫杂蒽酮，采用这种复配方式对紫外光的吸收范围 广，吸收效率高，节约能源的同时还可以保证涂层优良的固化性能。颜料为有机金属颜料， 其鲜艳度好，稳定性也较好。填料采用滑石粉，其具有白度高、粒度均匀分散性强等优点，， 同时，填料润湿分散性好，细度好，可降低油墨的成本。填料粒径为4000目，以增加产品形 状的稳定，增加张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变形，伸张率，热膨胀系数。 慢干溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯，其用于调整体系粘度，能保证施工性能。
[0036] 实施例3,本发明包括如下组分和质量比的原料：低聚物27份，稀释剂27份，分散 剂〇. 8份，消泡剂0. 1份，引发剂4份，颜料13份，填料17份，溶剂2份，防沉剂4份。本 实施例中，低聚物由脂肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂混合而成，其 中脂肪族环氧丙烯酸酯树脂为MR-2290,脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂为T100,其他实施例 中脂肪族环氧丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂也可以采用其他型号但能够取 得同样效果的树脂代替，这种体系不仅使油墨涂层自身具备优异强度，并且，由于脂肪族改 性的树脂本身双键含量低，反应后较高的双键转化率使得油墨涂层在户外环境中的稳定性 好，使用寿命长。稀释剂采用丙烯酸酯类UV单体，优选为HDDA和TMPTA的混合物，其他实 施例中丙烯酸酯类UV单体也可以采用能够取得同样效果的其他型号代替，其具有具有官 能度低，稀释性好，不含醚键，反应后双键转化率高，对涂层性能影响小等优点，使整体性能 得到提升。分散剂采用聚氨酯体系的分散剂，优选为912和9850的混合物，其能使本发明 具有优异的分散性、展色性和防絮凝的效果。消泡剂为TEG0900,能保证施工后涂层的外观 良好。本实施例中，引发剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基 氧化膦、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基）丁酮、2异丙基硫杂蒽酮，采用这种复 配方式对紫外光的吸收范围广，吸收效率高，节约能源的同时还可以保证涂层优良的固化 性能。颜料为有机金属颜料，其鲜艳度好，稳定性也较好。填料采用滑石粉，其具有白度高、 粒度均匀分散性强等优点，同时，填料润湿分散性好，细度好，可降低油墨的成本。填料粒径 为5000目，以增加产品形状的稳定，增加张力强度，剪切强度，绕曲强度，压力强度，降低变 形，伸张率，热膨胀系数。慢干溶剂采用尼龙酸二甲酯或丙二醇甲醚醋酸酯中的混合物，其 用于调整体系粘度，能保证施工性能。
[0037] 本发明制备工艺实施例1，包括如下步骤：
[0038] 步骤一、色浆制备：
[0039] 按照上述三个油墨实施例的原料组分向反应釜中投入15份的UV单体，再投入10 份的颜料，然后投入质量分数为颜料的2%的分散剂、质量分数为颜料的1%的防沉剂、质 量分数占色浆总量的0.05%的消泡剂，然后以400-1000以1^11的搅拌速度分散30-901^11， 然后用三辊机将混合浆料的细度磨到l〇um以下；
[0040] 步骤二、油墨制备：
[0041] 1.将低聚物和10份UV单体混合，投入剩余的分散剂、消泡剂、防沉剂和光引发剂， 以400-1000r/min的搅拌速度分散20-60min ;
[0042] 2.投入填料，充分混合后，800-1200r/min的搅拌速度分散30-90min，分散至细度 20um以下，即停止搅拌；
[0043] 3.投入剩余UV单体，以300-500r/min的搅拌速度分散20min混合均匀。
[0044] 4.按照一定色浓度，投入通过步骤一制备得到的色浆，以400-600r/min的搅拌速 度分散20-60min，混合均匀后得到油墨。
[0045] 本发明制备工艺实施例2,包括如下步骤：
[0046] 步骤一、色浆制备：
[0047] 按照上述三个油墨实施例的原料组分向反应釜中投入18份的UV单体，再投入15 份的颜料，然后投入质量分数为颜料的10%的分散剂、质量分数为颜料的2%的防沉剂、质 量分数占色浆总量的〇. 1 %的消泡剂，然后以400-1000r/min的搅拌速度分散30-90min，然 后用三辊机将混合浆料的细度磨到l〇um以下；
[0048] 步骤二、油墨制备：
[0049] 1.将低聚物和15份UV单体混合，投入剩余的分散剂、消泡剂、防沉剂和光引发剂， 以400-1000r/min的搅拌速度分散20-60min ;
[0050] 2.投入填料，充分混合后，800-1200r/min的搅拌速度分散30-90min，分散至细度 20um以下，即停止搅拌；
[0051] 3.投入剩余UV单体，以300-500r/min的搅拌速度分散20min混合均匀。
[0052] 4.按照一定色浓度，投入通过步骤一制备得到的色浆，以400-600r/min的搅拌速 度分散20-60min，混合均匀后得到油墨。
[0053] UV单体和部分助剂分步投入，可以得到均匀性好，性能更好的油墨。
[0054] 上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明 已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱 离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许 多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案 的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落 在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 一种UV户外丝印油墨，其特征在于：包括如下组分和质量比的原料，低聚物25-30 份，稀释剂25-30份，分散剂0. 2-1. 5份，消泡剂0. 05-0. 2份，引发剂3-5份，颜料10-15份， 填料15-20份，溶剂1-4份，防沉剂2-6份。2. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述低聚物由脂肪族环氧 丙烯酸酯树脂和脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂混合而成，所述脂肪族环氧丙烯酸酯树脂为 MR-2290或6109D，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂为T95或T100。3. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述稀释剂采用丙烯酸酯类 UV单体，所述UV单体采用HDDA或TMPTA中的任意一种或它们的混合物。4. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述分散剂采用聚氨酯体系 的分散剂。5. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述消泡剂采用TEG0900。6. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述引发剂包括1-羟基环 己基苯基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗 啉苄苯基）丁酮、2异丙基硫杂蒽酮。7. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述颜料采用无机颜料或有 机金属颜料。8. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述填料采用滑石粉，填料 粒径为3000-5000目。9. 根据权利要求1所述的UV户外丝印油墨，其特征在于：所述溶剂采用慢干溶剂。10. -种如权利要求1至9所述的UV户外丝印油墨的制备工艺，其特征在于包括如下 步骤： 步骤一，色浆制备：按照原料组分向反应釜中投入15-18份的UV单体，再投入10-15 份的颜料，然后投入质量分数为颜料的2-10%的分散剂、质量分数为颜料的1-2%的防沉 剂、质量分数占色浆总量0.05-0. 1%的消泡剂，然后以400-1000r/min的搅拌速度分散 30-90min，然后用三辊机将混合浆料的细度磨到IOum以下； 步骤-，油墨制备：1. 将低聚物和10-15份UV单体混合，投入剩余的分散剂、消泡剂、防沉剂和光引发剂， 以400-1000r/min的搅拌速度分散20-60min ;2. 投入填料，充分混合后，800-1200r/min的搅拌速度分散30-90min，分散至细度20um 以下，即停止搅拌；3. 投入剩余UV单体，以300-500r/min的搅拌速度分散20min混合均匀；4. 按照一定色浓度，投入通过步骤一制备得到的色浆，以400-600r/min的搅拌速度分 散20-60min，混合均匀后得到油墨。
【文档编号】C09D11/101GK105885522SQ201510038082
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】李新雄, 张冬明, 张萍
【申请人】湖南邦弗特新材料技术有限公司