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光固化油墨及其应用的制作方法

2021-02-02 19:02:30|376|起点商标网

本发明涉及印刷领域,具体而言,涉及一种光固化油墨及其应用。



背景技术:

油墨是一种可以物理成膜或化学成膜的物质,经相应的印刷工艺印刷在承印物上,并使其具有某种功能的材料。为满足印刷工艺的要求往往需要加入溶剂且印刷方式多为溶剂型热固化,因此容易造成有机溶剂对大气的污染问题。

我国包装印刷行业voc排放量已经达到100到200吨,特别是凹印薄膜印刷中挥发性有机物(voc)的排放占到80%,而某纲要文件提出于2019年底要实现溶剂型油墨60%的替代,因此包装油墨的绿色化替代迫在眉睫。

目前,现有生产线对传统溶剂型油墨的改造方式主要有两个方向:水性油墨和光固化油墨。其中,水性油墨耐水性低,容易造成模糊,且在非吸水性承印物上附着力较差,无法形成图像。光固化油墨根据固化机理的不同分为自由基固化油墨和阳离子固化油墨,自由基uv固化油墨在受到紫外光照射时因氧气的存在会抑制油墨组分的交联,从而降低了连接单体和低聚物形成高聚物的可能性,且光固化后收缩较大,影响与基材的附着力。正是在这种情况下,技术人员提出了使用阳离子uv固化油墨。

与自由基uv固化油墨不同的是阳离子uv固化油墨在uv光源被移除后仍将继续交联单体和低聚物,直至墨膜彻底完成聚合。通常用于阳离子uv固化油墨的可聚合单体包括环氧化合物和氧杂环丁烷化合物,例如,日本专利申请2002-317139公开了一种含有环氧乙烷、氧杂环丁烷或乙烯基醚的活性能量射线固化组合物。然而,虽然活性能量射线固化组合物具有相对良好的固化性能,但其所得的固化产物附着力不足。此外,美国专利us7888401b2公开了一种除含氧杂环丁烷和脂环族环氧化合物的阳离子可聚合化合物外还含有另一种氧杂环丁烷化合物的组合物,即使固化能量为20mj/cm2,也可完全转印图像,表现出良好的固化性能,但对于该组合物能否满足高速印刷的需求该专利尚未提及。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种光固化油墨及其应用,以解决现有技术中的光固化油墨附着力不足、不满足高速印刷要求的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种光固化油墨,其包括脂环族环氧化合物、氧杂环丁烷类化合物及光引发剂;其中,

脂环族环氧化合物包括通式i和通式ii所示化合物,或者包括通式iii和通式ⅳ所示化合物,其中通式i、ii、iii、ⅳ分别如下:

通式i、ii、iii、ⅳ,r1、r2、r3、r4、r5、r6分别独立地选自氢、甲基或乙基,r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15分别独立地选自氢、烷基、烯基、芳基、烷氧基、羟甲基、羟乙基、羧基、巯基、氨基、被烷基、烯基、芳基或烷氧基取代的氨基、酰胺基、硝基、氰基、酰基、酯基、环氧基、含杂环结构的基团或卤原子,a为-co-o-或-o-co-。

根据本发明的另一方面,还提供了上述光固化油墨作为纸张、塑料、金属、玻璃制品的墨膜的应用。

本发明提供的光固化油墨组合物储存稳定性好、固化速度快,固化时受湿气影响小,成膜后耐溶剂性、附着力性能优异。同时,该光固化油墨还能够满足高速印刷的需求,生产效率高,特别适用于塑料薄膜等承载基材,具有较强的市场竞争力,适宜进一步推广应用。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。

正如本发明背景技术部分所描述的,现有技术中的光固化油墨存在附着力不足、不满足高速印刷要求的问题。

为了解决上述问题买本发明提供了一种光固化油墨,其包括脂环族环氧化合物、氧杂环丁烷类化合物及光引发剂;其中,

脂环族环氧化合物包括通式i和通式ii所示化合物,或者包括通式iii和通式ⅳ所示化合物,其中通式i、ii、iii、ⅳ分别如下:

通式i、ii、iii、ⅳ,r1、r2、r3、r4、r5、r6分别独立地选自氢、甲基或乙基,r7、r8、r9、r10、r11、r12、r13、r14、r15分别独立地选自氢、烷基、烯基、芳基、烷氧基、羟甲基、羟乙基、羧基、巯基、氨基、被烷基、烯基、芳基或烷氧基取代的氨基、酰胺基、硝基、氰基、酰基、酯基、环氧基、含杂环结构的基团或卤原子,a为-co-o-或-o-co-。

本发明提供的上述光固化油墨中采用了结构特殊的脂环族环氧化合物,其为通式i和通式ii化合物的组合使用,或者为通式iii和通式ⅳ的组合使用。将该脂环族环氧化合物与氧杂环丁烷类化合物及光引发剂配合,得到的光固化油墨储存稳定性好、固化速度快,固化时受湿气影响小,成膜后耐溶剂性、附着力性能优异。同时,该光固化油墨还能够满足高速印刷的需求,生产效率高,特别适用于塑料薄膜等承载基材,具有较强的市场竞争力,适宜进一步推广应用。

为了进一步提高光固化油墨的综合性能,在一种优选的实施方式中,上述通式i、ii、iii、ⅳ中,

烷基为直链烷基、支链烷基或环烷基;优选地,直链烷基为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基或正壬基,支链烷基为异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基或异辛基,环烷基为环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环十二烷基或降冰片基;

烯基为直链状烯基、支链状烯基或环烯基;优选地,直链状烯基为乙烯基、正丁烯基、正丙烯基、正戊烯基、正己烯基、正辛烯基或正壬烯基,支链状烯基为异丙烯基、异丁烯基、仲丁烯基、叔丁烯基或异辛烯基,环烯基为环戊烯基、环己烯基、环庚烯基、环辛烯基或降冰片烯基;

芳基为苯基或取代的苯基、萘基或取代的萘基,且取代基为烷基、烯基、烷氧基、羟甲基、羟乙基、羧基、巯基、氨基、酰胺基、硝基、氰基、酰基、酯基或环氧基;优选地,取代的苯基为2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、2-溴苯基、2-甲基苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基或4-乙酰基苯基;

烷氧基为c1~c10的烷氧基、苯氧基、苄氧基或萘氧基;优选地,c1~c10的烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、叔丁氧基或环己氧;

含杂环结构的基团为氮丙啶基团、环氧乙烷基团、环硫乙烷基团、吖丙因基团、环氧乙烯基团、硫杂丙烯环基团、氮杂环丁烷基团、氧杂环丁烷基团、硫杂环丁烷基团、氮杂环丁二烯基团、四氢吡咯基团、四氢呋喃基团、四氢噻吩基团、吡咯基团、呋喃基团、硫醇基团、吖嗪基团、硫化环戊烷基团、吡啶基团、环己亚胺基团、环氧己烷基团、硫杂环庚烷基团、吖庚因基团、噁庚因基团、咪唑基团、咪唑啉基团、吡嗪基团、吗啉基团、噻嗪基团、吲哚基团、异吲哚基团、苯并咪唑基团、嘌呤基团、喹啉基团、异喹啉基团或苯并吡喃基团;

卤原子为氟、氯、溴或碘原子。

更优选地,按重量百分比计,脂环族环氧化合物包括1~99%的通式i所示化合物及1~99%的通式ii所示化合物。这样,油墨具有更低的粘度,且具有良好的加工性、生产率、耐水性和耐热性,且在耐溶剂性和附着力方面的表现更佳。

需说明的是,本发明上述的脂环族环氧化合物均可以通过商购获得或者经由现有已知方法制得。

示例性地,脂环族环氧化合物包括下列结构所示化合物中的至少两种:

上述氧杂环丁烷类化合物并没有特别的限制,可使用光固化领域常用的那些氧杂环丁烷类单体。在一种优选的实施方式中,氧杂环丁烷类化合物为单官能化合物和/或多官能化合物。为了进一步提高油墨的综合性能,优选地,单官能化合物为3-甲基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-(己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基-3-[(苯氧基)甲基]氧杂环丁烷、3-乙基-3-(氯甲基)氧杂环丁烷、异丁氧基甲基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、异冰片基氧基乙基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、异冰片基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、2-乙基己基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、乙基二甘醇(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚中的一种或多种;优选地,多官能化合物为双[1-乙基(3-氧杂环丁烷基)]甲醚、3,3-双(氯甲基)氧杂环丁烷、3,7-双(3-氧杂环丁烷基)-5-氧杂-壬烷、1,2-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]乙烷、1,3-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]丙烷、乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三环癸烷二基二亚甲基(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、三羟甲基丙烷三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、1,4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁基甲氧基)甲基]苯、1,4-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)丁烷、1,6-双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)己烷、季戊四醇三(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、聚乙二醇双(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇六(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇五(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚、二季戊四醇四(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲基)醚中的一种或多种。

除此以外,申请号为201610548580.7、201610550205.6、201710706339.7、201710622973.2、201710035210.8、201710035435.3的中国专利申请中公开的那些氧杂环丁烷类化合物(在此将其全文引入以作为参考)也可作为聚合性化合物用于本发明的上述油墨中。商业化的产品如toagosei的oxt-121、oxt-211、oxt-221、oxt-212、oxt-610等均可使用。

在一种优选的实施方式中,上述光引发剂为碘鎓盐、硫鎓盐、芳基茂铁盐中的一种或多种。基于成本、配合使用的效果如光引发效率、固化速度等综合因素的考虑,优选光引发剂为碘鎓盐和/或硫鎓盐,特别优选地,光引发剂包括通式ⅴ和/或通式ⅵ所示化合物:

通式ⅴ中,r1和r2各自独立地选自氢、c1~c20的直链或支链烷基、c4~c20的环烷基烷基或烷基环烷基,且这些基团中的非环-ch2-可任选地被-o-、-s-或1,4-亚苯基所取代;

通式ⅵ中,r3和r4各自独立地选自氢、c1~c20的直链或支链烷基、c4~c20的环烷基烷基或烷基环烷基、c6~c20的取代或未取代的芳基,且这些基团中的非环-ch2-可任选地被-o-、-s-或1,4-亚苯基所取代;r5代表c6-c20的取代或未取代芳基、c6-c20的取代或未取代烷基芳基、c1-c20的直链或支链烷基、c4-c20的环烷基烷基或烷基环烷基、取代或未被取代的苯硫基苯基,且这些基团中的非环-ch2-可任选地被羰基、-o-、-s-或1,4-亚苯基所取代;r6和r7各自独立地代表烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳硫基羰基、酰氧基、芳硫基、芳基、杂环烃基、芳氧基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、羟基(聚)亚烷基氧基、可取代的氨基、氰基、硝基或卤原子;m1、m2分别代表r6和r7的个数,选自0、1、2、3或4;

通式ⅴ和通式ⅵ中,x-各自独立地选自m-、clo4-、cn-、hso4-、no3-、cf3coo-、(bm4)-、(sbm6)-、(asm6)-、(pm6)-、al[oc(cf3)3]4-、磺酸根离子、b(c6m5)4-或[(rf)bpf6-b]-,其中,m为卤素原子,rf各自独立地表示≥80%的氢原子被氟原子取代的烷基,b表示1~5的整数。

上述光引发剂用于本发明脂环族环氧化合物和氧杂环丁烷类化合物的光固化,具有更好的引发效率和固化速度。更优选地,通式ⅴ中,r1和r2各自独立地代表氢、c1~c12的直链或支链烷基、c4~c10的环烷基烷基或烷基环烷基,且这些基团中的非环-ch2-可任选地被-o-所取代;通式ⅵ中,r3和r4各自独立地代表氢、c1~c10的直链或支链烷基、c4~c10的环烷基烷基或烷基环烷基、c6~c12的取代或未取代芳基,且这些基团中的非环-ch2-可任选地被-o-、-s-或1,4-亚苯基所取代;r5代表c6~c10的取代或未取代芳基、c6~c10的取代或未取代烷基芳基、取代或未被取代的苯硫基苯基,且这些基团中的非环-ch2-可任选地被羰基、-o-、-s-或1,4-亚苯基所取代;r6和r7各自独立地表示c1~c10的直链或支链烷基、c1~c10的直链或支链烷氧基、c1~c10的烷基羰基及卤素。

在一种优选的实施方式中,碘鎓盐和硫鎓盐的阳离子部分选自以下结构:

碘鎓盐和硫鎓盐的阴离子部分选自cl-、br-、pf6-、sbf6-、asf6-、bf4-、c4f9so3-、b(c6h5)4-、c8f17so3-、cf3so3-、al[oc(cf3)3]4-、(cf3cf2)2pf4-、(cf3cf2)3pf3-、[(cf3)2cf2]2pf4-、[(cf3)2cf2]3pf3-、[(cf3)2cfcf2]2pf4-或(cf3)2cfcf2]3pf3-

优选地,光引发剂为tronly公司生产的pag20001、pag20001s、pag20002、pag20002s、pag30201、pag30101及由basf公司生产的irgacure250中的一种或多种。

为了赋予最终墨膜颜色,在一种优选的实施方式中,光固化油墨还包括颜料;优选地,按重量百分比计,光固化油墨中脂环族环氧化合物的含量为5~35%,更优选为10~25%;氧杂环丁烷类化合物的含量为20~80%,优选为40~65%;光引发剂的含量为0.1~10%,优选2~8%;颜料的含量为0.1~10%,优选2~8%。将各成分的含量控制在上述范围内,油墨具有更好的加工性能、附着性能、固化性能,也更适于高速印刷。

作为上述颜料,对具体种类没有特别限定,可选自无机颜料或有机颜料,且现有辐射固化组合物中使用的颜料均可适用。

无机颜料可选自或包括下列中的至少一种:炭黑、二氧化钛、三氧化二铝、氧化铁红、氧化铁黄、铁蓝、酞菁蓝、氧化铁棕。炭黑可以是炉法炭黑、热解炭黑、乙炔炭黑或槽法炭黑中的至少一种。

有机颜料可选自或包括下列中的至少一种:偶氮颜料、重氮颜料、酞菁颜料、蒽醌颜料、喹酞酮颜料、硫靛蓝、阴丹酮、蒽缔蒽酮、异蒽酮紫。

上述颜料还可选自或包括下列中的至少一种:颜料黄yellow3、yellow12、yellow13、yellow14、yellow17、yellow55、yellow81、yellow83、yellow97、yellow110、yellow138、yellow154、yellow168、yellow174、yellow176、yellow183、yellow188、yellow191、yellow1、yellow62、yellow65、yellow74、yellow139、yellow150、yellow151、yellow180、yellow184;颜料红red2、red8、red21、red48:1、red48:2、red48:3、red48:4、red52:1、red52:2、red53:1、red53:2、red112、red144、red146、red166、red169、red184、red202、red254、red269、red3、red22、red49:1、red49:2、red57:1、red81、red122、red149、red176、red177、red179、red185、red208、red266、red268、red170、red269;颜料橙orange13、orange34、orange36、orange5、orange16、orange73;颜料紫violet23、violet27、violet1、violet3、violet19;颜料绿green7、green36;颜料蓝blue15:1、blue79、blue15:0、blue15:2、blue15:3、blue15:4、blue15:6、blue27、blue60;orionsb4a、卡博特935、三菱碳黑(#2650、#2600、#2350、#2300、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、#750b、#650b、mcf88、ma600)。

任选地,本发明的光固化油墨还含有增感剂,增感剂的种类可以是硫杂蒽酮类化合物、氧杂蒽酮类化合物、吖啶类化合物、蒽类化合物、香豆素类化合物、吡唑啉类化合物、萘类化合物、叔胺类化合物中的一种或两种以上的组合。

示例性地,增感剂可选自具有下列结构的化合物:

在本发明的光固化组合物中,增感剂可以是单一一种化合物,也可以是两种以上化合物的组合。以重量百分比计,组分e的含量为0~8%,优选1~5%。

除了上述组分a~e外,根据产品应用环境需要,本发明的油墨还可选择性地添加本领域中常用的有机和/或无机助剂,包括(但不限于此)流平剂、分散剂、固化剂、表面活性剂、消泡剂、溶剂等,这对本领域技术人员而言是容易确定的。以质量份计,助剂总含量是前述四种组分总和的0~3%,优选0~2%。

以调节体系粘度为目的,体系中还可加入分散介质。分散介质可选自或包括下列中的至少一种:甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丁醇、辛醇、环己醇、二甘醇一乙醚、2-乙基己醇、双丙酮醇、甲基己醇、二甘醇一甲醚、二甘醇二乙醚等醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、n-甲基吡咯烷酮、二异丁基甲酮等酮类;乙酸丁酯、丁酸丁酯、乳酸乙酯、丁内酯、乙酸乙酯、草酸二乙酯、丙二醇单乙醚醋酸酯、n-二甲基乙酸乙酯、乙酸环己酯、苯甲酸乙酯等酯类;乙二醇苯醚、乙二醇单甲醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单甲醚等醚类;苯、甲苯、二甲苯和乙苯等芳香烃;乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基氨基酰胺等酰胺。优选地,所述分散介质为甲醇、异丙醇、丁醇、甲乙酮、甲基异丁基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、二甲苯、乙苯中的至少一种。非限制性地,分散介质的加入量为颜料加入量的0.3-0.9倍。

<光固化组合物的制备和应用>

将各组分按量称取后混合均匀即可获得本发明的光固化组合物。

本发明的光固化组合物的粘度(23±2℃)不受特别限制,当通过凹版印刷形成涂层时,粘度通常以500mpa·s以下为宜,优选为10~200mpa·s。光固化组合物粘度超过200mpa·s或低于10mpa·s时可能导致“覆盖率差”,不能令人满意地赋予装饰性或光固化组合物在贮存过程中不能令人满意地稳定。所述光固化组合物粘度通常也可以通过使用增稠剂或减薄剂来控制。

本发明的光固化组合物(油墨)的图案的固化涂层厚度可以根据目的而变化,优选0.1-20μm,特别优选0.5-15μm。厚度小于0.1μm的涂层可能不能均匀形成或难以根据设计准确进行印刷,厚度超过20μm的涂层可能消耗大量的印刷油墨,从而造成增加成本,并且均匀应用可能变得困难,且涂层可能变脆并且易发生分层。

作为上述油墨的涂布方法,不特别受限地,还可采用其它公知方法,如浸涂法、气刀刮涂法、帘式涂法、辊涂法、模涂法、线棒刮涂法等。

本发明的光固化组合物对引发能量源形式没有特别限制,在紫外线、可见光、红外线、电子束、激光等能量辐射下,本发明的光固化组合物均可发生聚合反应,并实现快速固化。示例性的,引发能量源包括(但不限于):具有波长为200-500nm的超高压汞灯、高压汞灯、中压汞灯、汞氙灯、低压汞灯、金属卤化物灯、氙灯、氘灯、化学灯、led灯、荧光灯、钨灯、nd-yag3倍波激光、he-cd激光、氮激光、xe-cl准分子激光、xe-f准分子激光、半导体激发固体激光、i射线、h射线、g射线等活性光线;组合物的固化还可使用电子束、α射线、β射线、γ射线、x射线及中子射线能量固化等,优选为波长范围在200-500nm的汞灯紫外灯和uvled灯,照射优选在50至1000mj/cm2的照射能量。

上述光固化油墨可用于制作纸张、塑料、金属、玻璃制品的墨膜。

与现有技术相比,该光固化油墨组合物储存稳定性好、固化速度快,固化时受湿气影响小,成膜后耐溶剂性、附着力性能优异,同时,能够满足高速印刷的需求,生产效率高,特别适用于塑料薄膜等承载基材,具有较强的市场竞争力,适宜进一步推广应用。

以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。

除另有说明外,实施例中所用原料均为本领域内的常规材料,可通过商业渠道购得。除另有说明外,配方中的份数均为质量份。

粘度采用ndj-79a旋转粘度计(上海昌吉地质仪器)测定。

实施例

1、光固化油墨的配制

(1)实施例1~9和对比例1~6

按照表1中所示配方,配制实施例1~9和对比例1~6的光固化油墨。

表1

上述配方中,各组分的含义如下。

炭黑为三菱化学株式会社制ma100;颜料蓝1为酞菁蓝k6907;颜料黄1为泰亚化工生产的颜料黄74;

a1表示a1表示

b1表示b2表示

b3表示

c1表示c2表示

c3表示

zgj1为zgj2为

zgj3为

byk307:消泡剂;byk333:流平剂。

(2)实施例10~18和对比例7~12

按照表2中所示配方,配制实施例10~18和对比例7~12的光固化油墨。

表2

表2中,各组分的含义如下。

颜料白1为杜邦钛白粉r706;颜料红1为立索尔宝红a68c.i.pr57:1;

a2表示

a2表示

b4表示

b5表示

b6表示

c4表示

c5表示

c6表示

zgj4表示zgj5表示

zgj6表示

(3)实施例19~27和对比例13~18

按照表1中所示配方,将a1用a3替换,a1用a3替换,其他组分与表1中所示的相同,配制实施例19~27和对比例13~18的光固化油墨。

a3表示a3表示

(4)实施例28~36和对比例19~24

按照表2中所示配方,将a2用a4替换,a2用a4替换,其他组分与表2中所示的相同,配制实施例28~36和对比例19~24的光固化油墨。

a4表示a4表示

(5)实施例37~45和对比例25~30

按照表2中所示配方,将a2用a5替换,a2用a5替换,其他组分与表2中所示的相同,配制实施例37~45和对比例25~30的光固化油墨。

a5表示a5表示

2、油墨性能测试和评价

参照qb/t1046-2012凹版塑料薄膜表印油墨行业标准,对上述实施例和对比例所得油墨样品进行性能测试和评价。

(1)储存稳定性测试

经测定,实施例的油墨的粘度均在50mpa·s以下。

参照gb-t6753.3-1986贮存稳定性试验方法,对待测油墨的储存稳定性进行测定。具体方法是:将装有相同油墨且相同重量的两罐试样盖紧盖子后放置于80℃恒温干燥烘箱,48h后取出,在室温放置24h后对油墨的粘度进行测定得在后粘度,根据在后粘度和初始粘度的比值百分数进行等级评定(相同的两罐试样各自的比值百分数需相近或相同且均在下述划分范围内,否则比值百分数不予考虑),具体如下:

○:粘度变化比例在5%以下;

◎:粘度变化比例大于5%,并小于10%;

●:粘度变化比例在10%以上。

(2)固化能量测试

将待测油墨使用松德无溶剂凹版印刷机(型号:a380)进行印刷,机器上增设波长为395nm的led灯作为辐射光源。同时将能量计放在输送带上,通过凹版印刷机将待测油墨转印到pet薄膜(乐凯集团的普通工业薄膜fp2)上,印刷厚度设置为5μm,光照至墨膜表面干燥,记录固化能量值(mj/cm2)。

3、印品性能测试和评价

将凹版印刷机上的线速度分别设置为220m/min和150m/min,以pet薄膜为基材,印刷厚度设置为5μm,385nm的led光源照射强度为20w/cm2,曝光后放置24h,对固化涂层表面张力、附着牢度、印品外观等进行评价。

(1)表面张力测试

表面张力采用arcotest达因笔进行测试,划线平均分布,3秒内不起任何珠点的最大号达因笔即为达因值测试。

(2)涂层硬度测试

按照《gb/t6739-2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》进行测定。具体实施方法如下:

将铅笔插入试验仪器中并用夹子将其固定,使仪器保持水平,铅笔的尖端放在漆膜表面上,然后以0.5-1mm/s的速度朝离开操作者的方向推动至少7mm的距离,最后用橡皮擦拭涂层表面上的铅笔芯的所有碎屑。对结果进行评价,以发生破坏时使用的铅笔的硬度表示涂层硬度。

(3)涂层附着力测试

按照《gb/t9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》进行,采用百格划刀法,利用qfh漆膜划格仪,对在基材上的附着力进行测试。具体实施方法如下:

利用符合《gb/t9286-1998色漆和清漆漆膜的划痕实验》的刀具,在涂层表面进行切割,确保每次都划透至底材表面,用软毛刷对涂层表面进行清扫,然后在涂层上施加胶带,确保胶带与涂层全面接触,最后将胶带从涂层表面撕离,对结果进行评价。

0级:切割边缘完全平滑,无一格脱落;

1级:在切口交叉处有少许涂层脱落,但交叉切割面积受影响不能明显大于5%;

2级:在切口交叉处和/或沿切口边缘有涂层脱落,受影响的交叉切割面积明显大于5%,但不能明显大于15%;

3级:涂层沿切割边缘部分或全部以大碎片脱落,和/或在格子不同部位上部分或全部脱落,受影响的交叉切割面积明显大于15%,但不能明显大于35%;

4级:涂层沿切割边缘大碎片脱落,和/或一些方格部分或全部脱落,受影响的交叉切割面积明显大于35%,但不能明显大于65%;

5级:剥落的程度超过4级。

(4)涂层柔韧性测试

按照《gb/t1731-1993漆膜柔韧性测定法》进行测定。具体实施方法如下:

用双手将试板漆膜朝上,紧压与规定直径的轴棒上,利用大拇指的力量在2-3秒内,绕轴棒弯曲试板,弯曲后用4倍放大镜观察漆膜,检查漆膜是否产生网纹、裂纹及剥落等破坏现象。以未出现漆膜破坏的轴棒记录漆膜的等级。

(5)涂层耐溶剂性

用浸渍乙醇的棉签在含固化层的样品上来回运动五十次(一来一回为一次)后,待乙醇挥发完毕目视观察印刷面表面。

印刷面未剥离的样品被认为具有良好的耐化学性(“○”),印刷面小片(<50%面积)剥离的样品被认为具有一般的耐化学性(“δ”),印刷面大片(≥50%面积)剥离的样品被认为具有较差的耐化学性(“×”)。

(6)印品外观评价

参照gb/t7707-2008凹版装潢印刷品标准,采用深度为10-18μm的凹版印刷,将放置24h后的印品放在符合cy/t3规定的观样光源下,通过目测进行鉴定。印品整洁,无明显油墨污渍、残缺、刀丝;文字印刷清晰完整、无残缺变形,小于7.5p的字不影响认读;实地印刷印迹边缘光洁,墨色均匀,无明显水纹状;印刷层次过渡平稳、无明显阶调跳跃;网点清晰均匀、无明显变形和残缺;印刷色相符合付印样张要求,即认为是合格的;反之任何一项不理想则记为不合格。

测试结果见表3、表4。

表3印刷机线速度150m/min

表4印刷机线速度220m/min

上述测试结果显示,采用本发明的技术方案制得的光固化组合物能够满足高速印刷的需求,其在储存稳定性、固化速度方面都表现出良好的性能,固化后的墨膜各项性能表现优异。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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