一種用于玻璃基材的分散樹脂液及墨水的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于水性喂'墨墨水的樹脂及水性喂'墨墨水，特別涉及一種適用于玻璃基材的分散樹脂液及墨水。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)模擬印刷需經(jīng)過成像、分色、制版到上機(jī)印刷這冗長耗時的制作工序和工藝流程，限制了商品信息的及時傳遞和交流，最低批量印刷起點的限制也使生產(chǎn)成本無法有效降低。數(shù)碼印刷結(jié)合計算機(jī)技術(shù)，以直接輸出取代傳統(tǒng)印刷制作，其個性化、及時化、小批量以及快速更新的特點使印刷業(yè)發(fā)生了革命性的變化，促使印刷工藝從模擬化向全數(shù)字化方向發(fā)展，數(shù)碼印刷應(yīng)用領(lǐng)域的與日俱增決定了數(shù)碼噴印油墨的廣闊市場前景。
[0003]隨著人們生活水平的提高及個性化的追求，人們對各種玻璃裝飾用品，如燈具、酒杯、酒瓶、花瓶、玻璃門窗等的裝飾美化功效提出了越來越高的要求。目前國內(nèi)在玻璃基材上的印刷(包括噴墨印刷)是先在玻璃上進(jìn)行預(yù)處理，即先上預(yù)涂層以提高對玻璃的附著力，然后印制圖案，最后噴涂保護(hù)層。這個過程復(fù)雜，且大多數(shù)使用溶劑型涂料，有大量的VOC揮發(fā)，工藝繁瑣而且對環(huán)境不友好。CN102492330A公開了一種用于玻璃基材的UV光固化噴墨墨水，其可直接噴印在玻璃基材上，對玻璃附著力強(qiáng)，溫水浸泡不脫落、不泛白。但固化膜硬度較低，易刮傷，沸水浸泡呈片狀脫落，且UV噴墨存在著固化前單體氣味重，成本高等不利因素。水性噴墨墨水由于用水作為溶劑，無毒無害、不燃不爆，幾乎無揮發(fā)性有機(jī)氣體產(chǎn)生，綠色環(huán)保。但是由于玻璃基材的表面光滑無孔，且表面張力低，因此一般的噴墨墨水對玻璃基材的潤濕性差，附著力低。
[0004]有機(jī)顏料顏色鮮艷，著色力強(qiáng)，色譜齊全，但多數(shù)有機(jī)顏料存在耐光牢度和耐迀移性能差的缺點，故需要借助光穩(wěn)定劑來提高耐光牢度。國內(nèi)外在聚合物著色加工過程中，仍然是將有機(jī)顏料和光穩(wěn)定劑分別加入使用，由于有機(jī)顏料和光穩(wěn)定劑的分子量相對較小，從而導(dǎo)致加工成本的上升，并且簡單的機(jī)械混合對顏料的耐光牢度提高效率不大。
[0005]開發(fā)出適用于玻璃基材的分散樹脂液及墨水具有非常實際的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于玻璃基材的分散樹脂液。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于玻璃基材的水性噴墨墨水。
[0008]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種用于玻璃基材的分散樹脂液，其中樹脂的平均分子量為1000?10000，其組成原料為如下質(zhì)量份的:1.5?5份A類丙烯酸酯、1.5?10份哌啶基甲基丙烯酸酯、16?19份B類丙烯酸酯、適量引發(fā)劑、適量聚合分子量調(diào)節(jié)劑，適量水；
其中，A類丙烯酸酯為含有銨離子的丙烯酸酯，B類丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、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種。
[0009]作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，A類丙烯酸酯選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、N-羧甲基-N，N-二甲基-2-[ (2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)-氯代]乙酰胺內(nèi)鹽中的至少一種。
[0010]作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，分散樹脂液中樹脂的平均分子量優(yōu)選為1000 ?8000，1000 ?5000，更佳為 1500 ?3000。
[0011]作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，聚合分子量調(diào)節(jié)劑選自十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、3-巰基丙酸異辛酯中的至少一種。
[0012]作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，引發(fā)劑選自水溶性過硫酸鹽引發(fā)劑。
[0013]—種分散樹脂液的制備方法，包括:在反應(yīng)藎內(nèi)加入水，升溫至65?80°C，滴加A類丙烯酸酯、哌啶基甲基丙烯酸酯、B類丙烯酸酯和聚合分子量調(diào)節(jié)劑的混合物，滴加過程中同時分批加入引發(fā)劑，保溫反應(yīng)得到分散樹脂液，其中，分散樹脂液的原料組成如上所述。
[0014]一種用于玻璃基材的水性噴墨墨水，由如下質(zhì)量份的原料組成:1?6份顏料、I?7份分散樹脂液、6?18份有機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧樹脂、0.9?1.5份助劑，適量水性溶劑，其中，分散樹脂液為上述的分散樹脂液。
[0015]有機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧樹脂為核殼型機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧樹脂，其質(zhì)量組成原料為: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類丙烯酸酯、8?15份C類丙烯酸酯、6?18份D類丙烯酸酯、0.8?2份乳化劑、0.2?0.3份緩沖劑、0.2?0.3份引發(fā)劑、0.2?1.5份pH調(diào)節(jié)劑、10?23份乙醇，適量水，其中，B類丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、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種；C類丙烯酸酯為含環(huán)的丙烯酸酯，D類丙烯酸酯為環(huán)氧丙烯酸酯。
[0016]有機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧樹脂的制備方法包括如下步驟:
1)在反應(yīng)釜中加入正硅酸酯、pH調(diào)節(jié)劑、去離子水和乙醇，室溫攪拌反應(yīng)得到硅溶膠；
2)緩慢滴加3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和乙醇的混合液，滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)完全，生成帶雙鍵的MPS-S12;
3)取B類丙烯酸酯、C類丙烯酸酯、D類丙烯酸酯，混合均勻，加入乳化劑和去離子水，攪拌得到預(yù)乳液；
4)在MPS-S12中加入乳化劑、緩沖劑和去離子水，攪拌分散，升溫到70?85°C，同時滴加上述預(yù)乳液和引發(fā)劑水溶液，預(yù)乳液在2?4小時內(nèi)滴完，引發(fā)劑水溶液在預(yù)乳液滴完后的半小時內(nèi)滴加完畢，溫度升高3?5°C，保溫0.5?I小時，得到有機(jī)硅為核丙烯酸環(huán)氧樹脂為殼的有機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧樹脂。
[0017]作為上述水性噴墨墨水的進(jìn)一步改進(jìn)，C類丙烯酸酯選自丙烯酸異冰片酯、丙烯酸六氫化_4，7-亞甲基-1H-茚基酯、丙烯酸八氫_4，7-亞甲基-1H-茚基酯、甲基丙烯酸三環(huán)[5.2.1.02,6]癸-8-基酯中的至少一種。
[0018]作為上述水性噴墨墨水的進(jìn)一步改進(jìn)，助劑選自消泡劑、表面張力調(diào)節(jié)劑、殺菌防腐劑、PH調(diào)節(jié)劑中的一種或多種的混合物；水性溶劑選自乙二醇、二甘醇、丙二醇、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、甘油、2-吡咯烷酮、去離子水中的一種或多種的混合物。
[0019]本發(fā)明的有益效果是: 本發(fā)明的分散樹脂液，與有機(jī)顏料共混研磨，可以與有機(jī)顏料高效結(jié)合，有效提高有機(jī)顏料的耐光牢度，同時可以使樹脂包覆在顏料表面，顏料的穩(wěn)定性有很大的提高。
[0020]本發(fā)明的水性噴墨墨水，采用含銨離子的丙烯酸酯和哌啶基甲基丙烯酸酯作為原材料，合成既有銨離子基團(tuán)，又有受阻胺基團(tuán)的分散樹脂，用于有機(jī)顏料的研磨。銨離子基團(tuán)對顏料顆粒具有強(qiáng)的錨固作用，從而提高有機(jī)顏料的分散穩(wěn)定性和耐迀移性。通過銨離子基團(tuán)對顏料的錨固作用，受阻胺基團(tuán)牢牢地分布在顏料表面，起到光穩(wěn)定劑的作用，有效地改善了有機(jī)顏料的耐光牢度。
[0021]本發(fā)明的水性噴墨墨水，通過在正硅酸酯上接入乙烯基團(tuán)，并與丙烯酸酯、含環(huán)的丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯進(jìn)行自由基聚合，合成有機(jī)硅為核丙烯酸環(huán)氧樹脂為殼的核殼乳液。乳液干燥過程中，有機(jī)硅之間相互作用，形成貫穿丙烯酸環(huán)氧樹脂的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有機(jī)硅、環(huán)氧基團(tuán)均與玻璃底材反應(yīng)形成緊密的化學(xué)結(jié)構(gòu)，牢牢地將顏料粘附在玻璃基材上，提供良好的附著牢度。
[0022]本發(fā)明的水性噴墨墨水，在有機(jī)硅改性丙烯酸環(huán)氧樹脂中引入了含環(huán)的丙烯酸酯，其環(huán)狀結(jié)構(gòu)不僅提高了樹脂的密著性和附著力，使顏料更好地附著于玻璃上；而且提高了樹脂的耐候性和透明度，使噴墨顯色更鮮艷。
【具體實施方式】
[0023]一種用于玻璃基材的分散樹脂液，其中樹脂的平均分子量為1000?10000，其組成原料為如下質(zhì)量份的:1.5?5份A類丙稀酸醋、1.5?10份呢啶基甲基丙稀酸醋、16?19份B類丙烯酸酯、適量引發(fā)劑、適量聚合分子量調(diào)節(jié)劑，適量水；
其中，A類丙烯酸酯為含有含銨離子的丙烯酸酯，B類丙烯酸酯為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、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種。
[0024]作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，A類丙烯酸酯選自丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、N-羧甲基-N，N-二甲基-2-[ (2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)-氯代]乙酰胺內(nèi)鹽中的至少一種。這些單體的使用，可以使分散樹脂更好地與顏料結(jié)合。A類丙烯酸酯所含銨離子對顏料顆粒具有強(qiáng)的錨固作用，從而提高顏料的分散穩(wěn)定性，另外，銨離子基團(tuán)有較強(qiáng)的親水性，可提高分散樹脂在水中的溶解性，從而形成均勻的分散樹脂水溶液，避免了聚合物析出。
[0025]噴墨墨水一般要求粘度小于10 mpas，上述分散樹脂液采用溶液聚合，若分子量太大會導(dǎo)致聚合溶液粘度過高，另外，分子量過大也會影響銨離子對顏料的錨固作用。作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，分散樹脂液中樹脂的平均分子量優(yōu)選為1000?8000，1000?5000，更佳為 1500 ?3000。
[0026]聚合分子量調(diào)節(jié)劑的作用在于控制樹脂分子量的大小，可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的聚合分子量調(diào)節(jié)劑。作為上述分散樹脂液的進(jìn)一步改進(jìn)，聚合分子量調(diào)節(jié)劑選自十二烷基硫醇、十六烷基硫醇、3-巰基丙酸異辛酯中的至少一種。聚合分子量調(diào)節(jié)劑的用量可