[发明专利]一种无苯无酮改性丙烯酸酯树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无苯无酮改性丙烯酸酯树脂及其制备方法。具体地说，本发明涉及一种表印油墨用无苯无酮改性丙烯酸酯树脂及其制备方法，属于高分子化学领域。

背景技术

树脂作为油墨的主要成分，对油墨的性能及适用的溶剂起着决定性作用。丙烯酸酯树脂因具有色浅、透明度高、耐候性好等特点而应用于油墨制备中。目前应用于油墨制备的丙烯酸树脂主要为水性(水基型)、光固化型和溶剂型丙烯酸酯树脂三种类型。

水性(水基型)丙烯酸酯树脂由于水的表面张力大，干燥速度慢等原因，主要用于对水有吸收性的纸张印刷，而不适合以塑料为承印基材的高速印刷。

光固化型丙烯酸酯树脂，其结构中丙烯酸C＝C双键并未参与反应，严格意义上只是树脂预聚体，用于生产油墨时，再加入光引发剂。该油墨在印刷后，经紫外光辐射发生自由基聚合，瞬间固化生成交联结构。但是，交联结构生成的前后，油墨涂层会固化收缩，这会降低油墨涂层与承印基材之间的附着牢度；另外，由于油墨中的颜料会吸收紫外光，极大地降低了固化效率，因而光固化型丙烯酸酯树脂的应用也受到了限制。

与上述两类树脂相比，溶剂型丙烯酸酯树脂因适用基材广、性能好、综合成本低而被广泛应用于以塑料为承印基材的印刷领域。传统的溶剂型丙烯酸酯树脂采用苯类、酮类作为溶剂，污染环境，有害健康，已属于淘汰类型，逐渐被环保型的醇溶性丙烯酸酯树脂取代。然而，丙烯酸酯树脂由于其本身固有的“热粘冷脆”性质，抗粘连性差(容易返粘)，使其仅适用于制备里印油墨，而不能满足由于印刷在基材最外层而对抗粘连性能、附着牢度有着更高的要求的表印油墨的需要。例如，专利文献CN102718916A公开了一种醇水溶性叔碳酸乙烯酯改性醋丙体系丙烯酸树脂，通过引入叔碳酸乙烯酯对丙烯酸酯树脂进行改性，提高了油墨对基材的附着牢度，解决了返粘以及复合膜白点的问题，但该树脂仍然仅适用于里印复合油墨，不能满足表印油墨的性能要求。

因此，需要一种适用于制备表印油墨的无苯无酮改性丙烯酸酯树脂。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种改性丙烯酸酯，该单体可用于制备改性丙烯酸酯树脂，制得的改性丙烯酸酯树脂用于制备表印油墨时，具有抗粘连性好、附着牢度强、适用基材广等优点。

本发明的第二目的在于提供上述改性丙烯酸酯的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种应用上述改性丙烯酸酯制备的改性丙烯酸酯树脂。

本发明的第四目的在于提供上述改性丙烯酸酯树脂的制备方法。

本发明的第五目的在于提供应用上述改性丙烯酸酯或改性丙烯酸酯树脂制备的油墨。

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种改性丙烯酸酯，由二异氰酸酯依次与脂肪族醇和多羟基丙烯酸酯反应制得，其中，二异氰酸酯的NCO基团∶脂肪族醇的羟基∶多羟基丙烯酸酯的羟基的摩尔比为1∶0.4-0.6∶0.4-0.6；

所述多羟基丙烯酸酯由双环氧基化合物与丙烯酸或甲基丙烯酸反应得到，其中，双环氧基化合物的环氧基与丙烯酸或甲基丙烯酸的羧基的摩尔比为1∶2-1∶3。

优选地，所述二异氰酸酯的NCO基团的摩尔数等于脂肪族醇的羟基摩尔数与多羟基丙烯酸酯的羟基摩尔数之和。

优选地，所述双环氧基化合物为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1，4丁二醇二缩水甘油醚、1，6-己二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、丙三醇缩水甘油醚中的一种或多种的混合物；优选双酚A型环氧树脂、乙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1，4丁二醇二缩水甘油醚中的一种或多种的混合物。

优选地，所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯和萘二异氰酸酯中的任一种或多种的混合物；优选二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯。

所述脂肪族一元醇的作用是使其羟基与二异氰酸酯的一个-NCO基团反应，然后另一个-NCO基团再与上述多羟基丙烯酸酯反应。能够满足上述要求的本领域常用脂肪族一元醇均可使用。

优选地，所述脂肪族一元醇优选为含10个以下碳原子的脂肪族一元醇，更优选为含4个以下碳原子的脂肪族一元醇。

优选地，所述反应在溶剂中进行。所述溶剂为能够溶解相应原料但不会参与反应的溶剂，例如，酯类、烷烃类等，优选酯类溶剂。