CN111454607A - 一种紫外光固化油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种紫外光固化油墨及其制备方法，以油墨组合物的总重量为基准，所述油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物10％～45％、活性单体20％～45％、填料30％～65％、光引发剂1％～10％、颜料0.5％～2.0％，所述填料主要采用滑石粉，采用上述配比的化学组分制备出的油墨性能优良，耐喷砂、附着力强。
Description
技术领域
本发明涉及紫外光固化油墨领域，具体涉及一种紫外光固化油墨及其制备方法。
背景技术
紫外光固化油墨，简称UV油墨。与传统类型的油墨相比，UV油墨是一种迅速发展的绿色环保油墨，具有对环境污染小，油墨黏度不会随着环境条件的改变而发生变化，固化速度快等优点，UV印刷品有着很好的抗化学药品性能和物理性能，光泽度好，已非常广泛地应用于烟包装、酒包装、化妆品包装、药品包装和不干胶商标等多方领域，也可在光伏行业中加以利用。但UV油墨在印刷或使用的过程中，其耐磨性，抗喷砂性较差，在长期使用过程中，存在不同程度的损耗，附着力较差。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的在于提供一种性能优良，耐喷砂、附着力强的紫外光固化油墨。
(二)技术方案
一种紫外光固化油墨及其制备方法，具体方案如下：
本发明一方面提供了一种紫外光固化油墨，所述油墨包括以下重量百分比的组分：
低聚物10.0％～45.0％、活性单体20.0％～45.0％、填料30.0％～65.0％、光引发剂1.0％～10.0％、颜料0.5％～2.0％；所述填料包括滑石粉；其中，所述组分的重量百分比是以油墨的总重量为基准。
进一步的，所述油墨还包括0.1％～2.0％助剂。
进一步的，所述油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物25.0％～38.0％、活性单体20.0％～30.0％、填料30.0％～38.0％、光引发剂3.5％～7.0％、颜料1.0％～1.5％、助剂0.5％～1.5％；
进一步优选地，所述油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物35％、活性单体25％、填料33％、光引发剂5％、颜料1％、助剂1％；其中，所述组分的重量百分比是以油墨的总重量为基准。
其中，各组分的含义如下：
(1)低聚物是UV油墨的主体成分，低聚物是指由较少的重复单元所组成的聚合物，它是光固化配方的基体树脂，构成固化产品的基本骨架，即固化后产品的基本性能(硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等)主要由低聚物树脂决定，低聚物一般应具有在光照条件下即可进一步反应或聚合的基团，如C＝C双键、环氧基团。
(2)活性单体，活性单体主要为了改善低聚物的流变性，活性单体把高分子量的低聚物分子连结在一起，而且依靠它们的官能度，通常对加速完全固化有显著贡献。双官能、三官能及更多官能的活性单体皆很易形成交联网络。
(3)光引发剂：引发剂是一类容易吸收紫外光能量产生活性自由基或活性离子基，进而引发油墨中不饱和基团聚合的物质，其可吸收一定波长的光能后产生活泼自由基或阳离子，引发或催化相应的单体或预聚物的聚合，为UV固化油墨组分中的光活性物质。
(4)颜料：在油墨中起着显色作用。
(5)助剂：调整、优化UV紫外固化油墨的抗氧化、耐磨以及稳定性能。
(6)填料：是指在UV油墨中起填充作用。
进一步的，如上任一种所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述滑石粉的粒径为2μm～5μm；优选地，所述滑石粉的粒径为3μm、4μm或3.5μm。
进一步的，如上任一种所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述填料还包括硫酸钡、二氧化硅、膨润土或高岭土中的一种或多种。
进一步的，如上任一种所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述低聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的一种或多种；优选的，所述的低聚物为聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物，且所述聚酯丙烯酸酯与所述聚丙烯酸酯聚氨酯的重量比例为(3～5):1；进一步优选的，所述的环氧丙烯酸酯分子量为1000～3000，且酸值为80～100。
进一步的，如上任一种所述活性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯的一种或多种。
进一步的，如上任一种所述光引发剂为安息香双甲醚、二苯甲酮、联苯甲酰、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,4-三甲基戊基氧化膦、二苯乙二酮、4-苯基二苯甲酮中的一种或多种。
进一步的，如上任一种所述颜料为炭黑、酞青蓝、酞青绿中的一种或多种。
进一步的，如上任一种所述的助剂为非聚硅氧烷高分子、聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物、聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、2,6-二叔丁基苯酚，氨基甲氧基硅烷中的一种或多种。
另一方面，本发明还提供了一种紫外光固化油墨的制备方法，用于制备如上述任一种紫外光固化油墨，其特征在于，包括以下步骤：
1)将低聚物投入反应釜加热，当反应体系温度达到120℃～150℃时，停止加热，自然降温；
2)待上述反应体系温度降至100～120℃时，向反应釜中投入光引发剂并搅拌均匀；
3)继续自然降温，待上述反应体系温度降至80～100℃，向反应釜中依次投入颜料、活性单体继续搅拌均匀并研磨2～5次；
4)继续自然降温，待上述反应体系温度降至50～70℃时，向反应釜中依次投入填料及助剂继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并均匀分散，得到细度为10～20μm的干燥油墨，即得。
进一步的，所述步骤1)中反应体系的温度为135℃；
进一步的，所述步骤2)中反应体系的温度为100℃；
进一步的，所述步骤3)中反应体系的温度为90℃，研磨次数为4次；
进一步的，所述步骤4)中反应体系的温度为60℃，油墨细度为15μm。
进一步的，上述步骤中研磨使用的设备为三辊研磨机，均匀分散使用的设备为分散机。
(三)有益效果
本发明公开了一种紫外光固化油墨及其制备方法，以油墨组合物的总重量为基准，该油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物10％～45％、活性单体20％～45％、填料30％～65％、光引发剂1％～10％、颜料0.5％～2.0％，以及0.1％～2.0％助剂。低聚物、活性单体、光引发剂、颜料、助剂、填料相互配合使用，并且主要采用滑石粉作为填料，能够提高本发明油墨的耐磨抗喷砂性能，使得本发明油墨具有较好的硬度、柔韧性、附着力、耐磨性以及光学性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本申请提供了一种紫外光固化油墨，以油墨组合物的总重量为基准，所述油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物10％～45％、活性单体20％～45％、填料30％～65％、光引发剂1％～10％、颜料0.5％～2.0％；所述填料包括滑石粉。
其中，
1)低聚物是UV油墨的主体成分，低聚物是指由较少的重复单元所组成的聚合物，它是光固化配方的基体树脂，构成固化产品的基本骨架，即固化后产品的基本性能(硬度、柔韧性、附着力、光学性能、耐老化等)主要由低聚物树脂决定，低聚物一般应具有在光照条件下即可进一步反应或聚合的基团，如C＝C双键、环氧基团；2)活性单体：加入活性单体可以改善低聚物的流变性，活性单体把高分子量的低聚物分子连结在一起，而且依靠它们的官能度，通常对加速完全固化有显著贡献。双官能、三官能及更多官能的活性单体皆很易形成交联网络；3)光引发剂：引发剂是一类容易吸收紫外光能量产生活性自由基或活性离子基，进而引发油墨中不饱和基团聚合的物质，其可吸收一定波长的光能后产生活泼自由基或阳离子，引发或催化相应的单体或预聚物的聚合，为UV固化油墨组分中的光活性物质；4)颜料：在油墨中起着显色作用，赋予产品颜色；5)填料：在UV油墨中起填充作用，赋予产品一定形态。
上述各组分用量的选择能够显著提高本发明油墨的耐磨抗喷砂能力。
本发明选择滑石粉作为填料，一方面是基于滑石粉自身的优良性能，滑石粉属硅类填料，属于半导体，具有良好的光学性能；另一方面，作为填充物料，滑石粉自身固有层状结构，以及亲油疏水，抗黏、助流，耐火性、绝缘性、遮盖力良好、光泽好、吸附力强等优良的物理化学性质，使其自身具有较好的耐磨性能，耐喷砂性能优良。
进一步的，所述油墨还包括0.1％～2.0％助剂。助剂具有调整、优化紫外固化油墨的抗氧化，耐磨，稳定性能。
进一步的，所述油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物25.0％～38.0％、活性单体20.0％～30.0％、填料30.0％～38.0％、光引发剂3.5％～7.0％、颜料1.0％～1.5％、助剂0.5％～1.5％；进一步优选地，所述油墨包括以下重量百分比的组分：低聚物35％、活性单体25％、填料33％、光引发剂5％、颜料1％、助剂1％；其中，所述组分的重量百分比是以油墨的总重量为基准。本发明通过实验测试，优选出较佳的各组分配比，各组分选择上述数值范围能够最大程度地优化油墨的附着力、耐磨性、光学性能以及耐老化能力。
进一步的，如上任一种所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述滑石粉的粒径为2μm～5μm；优选地，所述滑石粉的粒径为3μm、4μm或3.5μm。滑石粉粒径，是本发明研究的重点，经发明人实验测试，当滑石粉粒径选择在2μm～5μm时，所述UV固化油墨具有较好的光学性能以及耐磨性能，尤其是选择3μm、4μm或3.5μm时，本发明UV固化油墨的性能达到最佳。
进一步的，如上任一种所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述填料还包括硫酸钡、二氧化硅、膨润土或高岭土中的一种或多种。上述填料均具体有较好的耐磨性能、可塑性和耐火性，添加入油墨可以增强本发明油墨的耐磨、耐喷砂性能。
进一步的，如上任一种所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述低聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的一种或多种；优选的，所述的低聚物为聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物，且所述聚酯丙烯酸酯与所述聚丙烯酸酯聚氨酯的重量比例为(3～5):1。选择聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯进行混合使用，能够获得UV下固化性能较为优良的低聚物，当二者配比达到(3～5):1时，流变性最佳，固化速率较快，获得的聚合物机械强度和抗老化性能较佳。
进一步的，如上任一种所述活性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯的一种或多种。选择上述单体能够显著加速低聚物的交联和固化，加快反应速率。
进一步的，如上任一种所述光引发剂为安息香双甲醚、二苯甲酮、联苯甲酰、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,4-三甲基戊基氧化膦、二苯乙二酮、4-苯基二苯甲酮中的一种或多种。上述光引发剂具有较好的稳定性，与本发明所述的低聚物配合使用，用量较少，引发性能较好。
进一步的，如上任一种所述颜料为炭黑、酞青蓝、酞青绿中的一种或多种。上述颜料具有较好的稳定性，赋予油墨一定的色泽。
进一步的，如上任一种所述的助剂为非聚硅氧烷高分子、聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物、聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、2,6-二叔丁基苯酚，氨基甲氧基硅烷中的一种或多种。上述助剂具有良好的耐高温、抗氧化，耐磨以及疏水性，并具有一定的润滑性，能够显著提高所述油墨的耐磨抗喷砂性和稳定性。
另一方面，对于制备方法各方面参数的选择，是发明人通过实验筛选出的较佳参数，严格控制反应体系温度，不仅能够控制油墨形成反应的进程，也能显著降低副产物的生成，显著提高反应效率，提高产物比例。
实施例1
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占20％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为3:1)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、滑石粉40％、安息香双甲醚3％、酞青蓝1％、非聚硅氧烷高分子1％；滑石粉粒径为2μm。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至70℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及非聚硅氧烷高分子继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为20μm的干燥油墨，即得。
实施例2
原料：以油墨总重量计，环氧丙烯酸酯占30％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25％、滑石粉40％、安息香双甲醚2.5％、酞青蓝1.5％、非聚硅氧烷高分子0.5％；所述滑石粉粒径为5μm。。
制备方法：1)将环氧丙烯酸酯投入反应釜加热，当反应体系温度达到130℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至80℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至50℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及非聚硅氧烷高分子继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为20μm的干燥油墨，即得。
实施例3
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占30％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为3:1)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、滑石粉45％、安息香双甲醚3.5％、酞青蓝1％、聚醚改性聚硅氧烷0.5％；所述滑石粉粒径为3μm。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚醚改性聚硅氧烷继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
实施例4
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占15％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为4:1)、环氧丙烯酸酯5％三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35％、滑石粉39％、安息香双甲醚2％、酞青绿2％、聚醚改性聚硅氧烷2％；所述滑石粉粒径为4μm。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到120℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至100℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至90℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚醚改性聚硅氧烷继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为15μm的干燥油墨，即得。
实施例5
原料：以油墨总重量计，环氧丙烯酸酯占15％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、滑石粉35％、高岭土5％、硅藻土20％、安息香双甲醚3％、酞青蓝1％、聚丙烯酸酯1％；所述滑石粉粒径为3.5μm。
制备方法：1)将环氧丙烯酸酯投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚丙烯酸酯继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
实施例6
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占20％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为2:1)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25％、滑石粉30％、二氧化硅10％、膨润土10％，安息香双甲醚3.5％、酞青蓝1％、聚丙烯酸酯0.5％。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚丙烯酸酯继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
对比例1
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占40％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为3:1)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、滑石粉20％、安息香双甲醚3％、酞青蓝1％、非聚硅氧烷高分子1％，滑石粉粒径为2μm.
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至70℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及非聚硅氧烷高分子继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
对比例2
原料：以油墨总重量计，环氧丙烯酸酯占14％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯11.5％、滑石粉70％、安息香双甲醚2.5％、酞青蓝1.5％、非聚硅氧烷高分子0.5％；所述滑石粉粒径为20μm。
制备方法：1)将环氧丙烯酸酯投入反应釜加热，当反应体系温度达到130℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至80℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至50℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及非聚硅氧烷高分子继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为20μm的干燥油墨，即得。
对比例3
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占30％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为3:1)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、滑石粉45％、安息香双甲醚3.5％、酞青蓝1％、聚醚改性聚硅氧烷0.5％；所述滑石粉粒径为20μm。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚醚改性聚硅氧烷继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
对比例4
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占15％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为4:1)、环氧丙烯酸酯5％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯35％、滑石粉34％、安息香双甲醚2％、酞青绿2％、聚醚改性聚硅氧烷2％；所述滑石粉粒径为12μm。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到120℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至100℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至90℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚醚改性聚硅氧烷继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为15μm的干燥油墨，即得。
对比例5
原料：以油墨总重量计，环氧丙烯酸酯占15％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20％、滑石粉35％、高岭土5％、硅藻土20％、安息香双甲醚3％、酞青蓝1％、聚丙烯酸酯1％；所述滑石粉粒径为16μm。
制备方法：1)将环氧丙烯酸酯投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚丙烯酸酯继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
对比例6
原料：以油墨总重量计，聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物占20％(其中聚酯丙烯酸酯：聚氨酯丙烯酸酯的重量比为2:1)、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯25％、二氧化硅10％、膨润土50％、安息香双甲醚3.5％、酞青蓝1％、聚丙烯酸酯0.5％；所述滑石粉粒径为10μm。
制备方法：1)将聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯混合物投入反应釜加热，当反应体系温度达到150℃时，停止加热，自然冷却；2)待上述反应体系温度降至120℃时，向反应釜中投入安息香双甲醚并搅拌均匀；3)继续降温，待上述反应体系温度降至100℃，向反应釜中依次投入酞青蓝、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯继续搅拌均匀并使用三辊研磨机研磨3次；4)继续降温，待上述反应体系温度降至60℃时，向反应釜中依次投入滑石粉及聚丙烯酸酯继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并用分散机均匀分散，得到细度为10μm的干燥油墨，即得。
(三)实验例与实验结果：
1.实施例1-6性能测试后实验结果如表1～6所示；对比例1-6性能测试；
2.制备出油墨的性质
实施例1-6获得的油墨均为液体，为蓝色粘稠液体，具有轻微气味，不可溶于水，密度1.1～1.3g/ml；对比例1-6获得的油墨均为液体，为蓝色粘稠液体，具有轻微气味，不可溶于水，密度1.2～1.5g/ml。
3.性能参数：测试了油墨的粘度、细度；以及采用固定印刷网目印刷、紫外(UV)固化以及喷砂后材料表面性能；另外还测试耐喷砂时长，油墨层开始出现脱落的时间≤45s即为不合格产品，不符合要求，为耐喷砂的主要性能反映参数。实施例1-6以及对比例1-6的实验结果反映在表1-6以及7-12中。
表1.实施例1制备出的油墨性能表征结果
表2.实施例2制备出的油墨性能表征结果
表3.实施例3制备出的油墨性能表征结果
表4.实施例4制备出的油墨性能表征结果
表5.实施例5制备出的油墨性能表征结果
表6.实施例6制备出的油墨性能表征结果
表7.对比例1制备出的油墨性能表征结果
表8.对比例2制备出的油墨性能表征结果
表9.对比例3制备出的油墨性能表征结果
表10.对比例4制备出的油墨性能表征结果
表11.对比例5制备出的油墨性能表征结果
表12.对比例6制备出的油墨性能表征结果
根据上述实施例1-6与对比例1-6制备的油墨产品及各项性能表征结果可知，
(1)当填料中包括滑石粉，且采用滑石粉用量及采用本发明数值范围限定的用量时，制备的油墨密度、细度、丝网印刷性能、UV固化、耐喷砂时长等性能均能达到相关质量要求，且耐喷砂时长远优于现有技术制备的油墨；
(2)固化快且膜层均匀性好：采用本配方制备的UV紫外光固化油墨，UV油墨印刷涂布完成后，UV紫外光固化油墨中的光引发剂在UV紫外光的激发下进一步聚合，进一步地，具有多官能团的活性单体中在紫外光的激发作用下把高分子量的低聚物分子连结在一起，加速固化，包含有滑石粉的填料作为填充剂及分散剂，使得UV紫外光固化油墨中的组分更为均匀，分散，从而进一步加速固化，增强了UV紫外光固化油墨的流平性能及功能。
(3)固化与交联性能好，在本技术方案中，滑石粉填料与其它光学引发剂，光活性单体等结合，在紫外光激发下，UV油墨中的光活性材料与滑石粉产生光活性反应形成高分子改性的滑石粉填料，光活性好，物理强度高，耐磨性及延展性优良，尤其适用于UV油墨领域。
(4)填料对油墨的流变性及物理力学性能起重要作用。尤其是发明人通过实验意外获知，特定填料的用量以及粒度严重影响油墨的性能。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (10)
1.一种紫外光固化油墨，其特征在于，所述油墨包括以下重量百分比的组分：
低聚物10.0％～45.0％、活性单体20.0％～45.0％、填料30.0％～65.0％、光引发剂1.0％～10.0％、颜料0.5％～2.0％；所述填料包括滑石粉，其中，所述组分的重量百分比是以油墨的总重量为基准。
2.根据权利要求1所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述油墨还包括0.1％～2.0％助剂。
3.根据权利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述滑石粉的粒径为2μm～5μm；优选地，所述滑石粉的粒径为3μm、4μm或3.5μm。
4.根据权利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述填料还包括硫酸钡、二氧化硅、膨润土、高岭土中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述低聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述活性单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸十八醇酯、季戊四醇三丙烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯的一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述光引发剂为安息香双甲醚、二苯甲酮、联苯甲酰、2-羟基-2-甲基-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,4-三甲基戊基氧化膦、二苯乙二酮、4-苯基二苯甲酮中的一种或多种。
8.根据权利要求1或2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述颜料为炭黑、酞青蓝、酞青绿中的一种或多种。
9.根据权利要求2所述的紫外光固化油墨，其特征在于，所述的助剂为非聚硅氧烷高分子、聚醚改性聚二甲基硅氧烷共聚物、聚醚改性聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、2,6-二叔丁基苯酚，氨基甲氧基硅烷中的一种或多种。
10.一种紫外光固化油墨的制备方法，用于制备如权利要求2-9任一项所述的紫外光固化油墨，其特征在于，包括以下步骤：
1)将低聚物投入反应釜加热，当反应体系温度达到120℃～150℃时，停止加热，自然降温；
2)待上述反应体系温度降至100～120℃时，向反应釜中投入光引发剂并搅拌均匀；
3)继续自然降温，待上述反应体系温度降至80～100℃，向反应釜中依次投入颜料、活性单体继续搅拌均匀并研磨2～5次；
4)继续自然降温，待上述反应体系温度降至50～70℃时，向反应釜中依次投入填料及助剂继续搅拌均匀，然后将上述混合物继续研磨并均匀分散，得到细度为10～20μm的干燥油墨，即得。
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