光固化打印材料和形成立体图案的方法及应用和印刷品技术

本发明专利技术涉及印刷品技术领域，具体涉及光固化打印材料和具有立体图案的印刷品及其制备方法。该光固化打印材料含有含巯基的可固化预聚物、活性稀释剂和光引发剂，其中，相对于100重量份的所述光固化打印材料，所述含巯基的可固化预聚物的含量为10‑50重量份，所述活性稀释剂的含量为30‑80重量份，所述光引发剂的含量为1‑20重量份。本发明专利技术解决了紫外光固化涂层底层固化、表面固化不完全的情况，采用本发明专利技术所述的光固化打印材料在印刷品上打印形成的立体图案不仅具有立体感和逼真效果、光泽度高，而且该立体图案在印刷品上的附着力较高，不容易脱落，也不容易发生开裂。

UV curable printing materials and methods for forming three-dimensional patterns and their applications and printed matter

【技术实现步骤摘要】
光固化打印材料和形成立体图案的方法及应用和印刷品
本专利技术涉及印刷品
，具体涉及光固化打印材料和形成具有立体图案的方法及应用和印刷品。
技术介绍
印刷品的表面装饰工艺是在完成图文印刷的印刷品表面进行一些系列处理，使印刷品表面具有更好的光泽，更多的装饰，更高的强度以及更好的美感与艺术效果，已经成为现代印刷产品市场竞争以及增值的关键手段。印刷品表面装饰主要工艺有：上光、覆膜、复合包装、凹凸压印、烫印等。绝大多数紫外光固化过程是在空气环境中进行的，空气的氧阻聚作用常常导致紫外光固化涂层底层固化、表面固化不完全的情况，甚至可能影响光固化涂层的硬度、光泽度和抗划伤性能等。所以，氧气对光固化涂料的自由基聚合反应是有不容忽视的阻聚作用。CN104845500A中公开了一种水性的印刷品上光油，主要是通过在印刷品表面涂一层透明涂料，经流平、干燥、压光、固化后再印刷品表面形成一种薄而均匀的透明光亮层，起到增强载体表面平滑度、保护印刷图文的精饰加工效果。但该打印材料不具有良好的机械性能和力学性能，不能得到具有立体图案的印刷品。CN105440199B中公开了一种聚丙烯酸酯基3D打印材料及其制备方法，它是将聚丙烯酸酯树脂乳液吸附于硫酸钙等无机化合物粉末中，从而制得兼具无机化合物的高结构强度和有机聚合物的高柔韧性的3D打印材料；采用此专利技术的3D打印材料打印出来的实体成品不仅具有比较优良的机械强度和力学性能，而且具有较好的柔韧性。但该打印材料对印刷品并不具备良好的附着力，形成的立体图案容易脱落。CN104830211B中公开了一种UV胶印光油及其制备方法，这种光油通过加入抗菌助剂可以提高抗菌杀菌能力，并通过加入热塑性树脂降低了UV固化过程中的收缩率，提高了对印刷品的附着力。但该打印材料在打印过程中因为氧阻聚的存在，表层固化不完全，机械性能和力学性能很差。CN107145042A中公开了一种阻止氧阻聚的方法和装置，即在打印机上安装气体输送管，输送管中输送不含氧化性气体的惰性气体，稳定排除氧气成分，使氧气无法进入打印光固体系来消除氧阻聚，但是该设备结构复杂，由于需要大量惰性气体，能耗很高。因此，亟需一种能够实现完全固化，同时具有良好的机械性能、力学性能和附着力并能够形成立体图案的光固化打印材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术所存在的表面固化不完全，不能在印刷品上形成立体感强、光泽度高且逼真的立体图案，或者在印刷品上形成的立体图案容易脱落、容易开裂的缺陷，提供了光固化打印材料和形成立体图案的方法及应用和印刷品。本专利技术第一方面提供了一种光固化打印材料，该光固化打印材料含有含巯基的可固化预聚物、活性稀释剂和光引发剂，其中，相对于100重量份的所述光固化打印材料，所述含巯基的可固化预聚物的含量为10-50重量份，所述活性稀释剂的含量为30-80重量份，所述光引发剂的含量为1-20重量份。本专利技术第二方面提供了一种在基体上形成立体图案的方法，该方法包括：将本专利技术第一方面所述的光固化打印材料打印在基体上，然后进行光固化，从而在所述基体上形成立体图案。本专利技术第三方面提供了本专利技术第二方面所述的方法在盲文打印、印刷上光和印刷品立体增效中的应用。本专利技术第四方面提供了一种印刷品，其包括本专利技术第二方面所述的方法形成的立体图案。本专利技术所述光固化打印材料含有含巯基的可固化预聚物，巯基可以消耗氧自由基，而形成的过氧活性自由基又可以进一步引发自由基聚合反应，有效地降低了光固化过程中的氧的阻聚作用，极大地提高了转化率。此外，巯基的引入大大减少了光引发剂的用量，降低了成本。使用本专利技术所述的光固化打印材料在基体上形成立体图案，立体感强、光泽度高且逼真，而且形成的立体图案不容易脱落和破裂。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种光固化打印材料，该光固化打印材料含有含巯基的可固化预聚物、活性稀释剂和光引发剂。在本专利技术所述光固化打印材料中，相对于100重量份的所述光固化打印材料，所述含巯基的可固化预聚物的含量为10-50重量份，例如可以为10、15、20、25、30、35、40、45或50重量份，以及上述数值中任意两个所组成范围中的任一值，优选地所述含巯基的可固化预聚物的含量为20-40重量份；所述活性稀释剂的含量为30-80重量份，例如可以为30、35、40、45、50、55、60、65、70、75或80重量份，以及上述数值中任意两个所组成范围中的任一值，优选地，所述活性稀释剂的含量为45-70；所述光引发剂的含量为1-20重量份，例如可以为1、2、5、7、10、12、15或20重量份以及上述数值中任意两个所组成范围中的任一值，优选地，所述光引发剂的含量为4-15重量份。在本专利技术中，所述含巯基的可固化预聚物中巯基的含量为1质量％-20质量％，例如可以为1质量％、2质量％、3质量％、4质量％、5质量％、6质量％、7质量％、8质量％、9质量％、10质量％、11质量％、12质量％、13质量％、14质量％、15质量％、16质量％、17质量％、18质量％、19质量％或20质量％，以及上述数值中任意两个所组成范围中的任一值，优选为5质量％-15质量％，更优选为6质量％-12质量％。在本文中，“巯基的含量”应理解为可固化预聚物中巯基的质量分数。在本专利技术中，所述含巯基的可固化预聚物的官能度为3-15，例如可以为3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15，以及上述数值中任意两个所组成范围中的任一值，优选为6-12。在本文中，“官能度”应理解为单个预聚物分子中用于进一步聚合的反应官能团的数目。在本专利技术中，所述含巯基的可固化预聚物可以根据现有技术来选择，优选地选自巯基丙烯酸酯低聚物、巯基聚酯丙烯酸酯低聚物、巯基聚氨酯丙烯酸酯低聚物、巯基环氧丙烯酸酯低聚物、巯基聚二甲基硅氧烷低聚物、巯基聚氨基甲基乙酯低聚物、巯基聚醚酮低聚物、巯基聚酯低聚物、巯基聚醚丙烯酸酯低聚物中的一种或多种。在本专利技术中，所述含巯基的可固化预聚物中可以含有巯基超支化低聚物，优选为末端带有羟基的巯基超支化低聚物。所述巯基超支化低聚物的支化度可以为0.5-0.8，例如可以为0.5、0.52、0.55、0.58、0.6、0.62、0.65、0.68或0.7以及上述数值中任意两个所组成范围中的任一值，优选为0.6-0.7。在本文中，“支化度”应理解为单位体积超支化聚合物中支化点的数目。在本专利技术的一种具体的实施方式中，所述含巯基的可固化预聚物为巯基超支化低聚物。在本专利技术中，所述巯基超支化低聚物可以通过现有技术来选择。优选地，所述巯基超支化低聚物选自巯基脂肪族超支化聚酯、巯基芳香本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光固化打印材料，其特征在于，该光固化打印材料含有含巯基的可固化预聚物、活性稀释剂和光引发剂，其中，相对于100重量份的所述光固化打印材料，所述含巯基的可固化预聚物的含量为10-50重量份，所述活性稀释剂的含量为30-80重量份，所述光引发剂的含量为1-20重量份。/n

【技术特征摘要】
1.一种光固化打印材料，其特征在于，该光固化打印材料含有含巯基的可固化预聚物、活性稀释剂和光引发剂，其中，相对于100重量份的所述光固化打印材料，所述含巯基的可固化预聚物的含量为10-50重量份，所述活性稀释剂的含量为30-80重量份，所述光引发剂的含量为1-20重量份。


2.根据权利要求1所述的光固化打印材料，其中，所述含巯基的可固化预聚物中巯基的含量为1质量％-20质量％；
优选地，所述含巯基的可固化预聚物中巯基的含量为5质量％-15质量％。


3.根据权利要求1或2所述的光固化打印材料，其中，所述含巯基的可固化预聚物的官能度为3-15。


4.根据权利要求3所述的光固化打印材料，其中，所述含巯基的可固化预聚物中包含巯基超支化低聚物；
优选地，所述巯基超支化低聚物的支化度为0.5-0.8，优选0.6-0.7。


5.根据权利要求3或4所述的光固化打印材料，其中，所述含巯基的可固化预聚物选自巯基丙烯酸酯低聚物、巯基聚酯丙烯酸酯低聚物、巯基聚氨酯丙烯酸酯低聚物、巯基环氧丙烯酸酯低聚物、巯基聚二甲基硅氧烷低聚物、巯基聚氨基甲基乙酯低聚物、巯基聚醚酮低聚物、巯基聚酯低聚物、巯基聚醚丙烯酸酯低聚物中的一种或多种。


6.根据权利要求1或2所述的光固化打印材料，其中，所述光引发剂为自由基光引发剂，优选为裂解型自由基光引发剂，或裂解型自由基光引发剂与夺氢型自由基光引发剂的组合；
优选地，所述裂解型自由基光引发剂选自安息香乙醚、安息香异丙醚、a,a’-二甲基苯偶酰缩酮、a,a’-二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2-羟基-...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦明明，刘云霞，贾志梅，王思，宋延林，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11