[发明专利]一种紫外光辐射固化的阳离子组合物及其制备方法、一种数码喷墨印刷方法

说明书

本发明提供一种紫外光辐射固化的阳离子组合物及其制备方法、一种数码喷墨印刷方法。该紫外光辐射固化的阳离子组合物包括选自氧杂环丁烷结构或氧杂环丙烷结构的单官、双官或三官且不含缩水甘油型结构的环氧化合物，在250nm至300nm波段的光辐射下具有活性的三芳基硫鎓酸盐的光产酸剂，在350nm至425nm波段的光辐射下具有活性的化合物中的光增感剂。该阳离子组合物在空气氛围中可获得快速而完全的聚合，而且固化时体积收缩小，对尼龙材料形成有效附着；固化速度快，固化效果好；具备前线聚合和延时固化的能力，固化反应不易终止，耐化性较好；交联密度高，稳定性好。

技术领域

本发明涉及紫外光辐射固化技术领域，具体涉及一种紫外光辐射固化的阳离子组合物及其制备方法、一种数码喷墨印刷方法。

背景技术

现有市场上用作软包电池的尼龙材料(如铝塑膜等)和用于食品包装的尼龙薄膜等的表面通常附有标签信息，用于指示或赋予装饰性的用途。这些标签的制造过程中，喷码是必要的一个环节，如在表面进行产品信息、规格、生产日期、批号、法律法规要求的各种标识等各种信息的打印。这个环节普遍都是采用离线操作，如采用移印或丝网印刷的方式，手工进行印刷，但是这种印刷方式存在耗时、耗力、费墨、污染、拓展性小等问题。因此，低能耗、智能化和图形可瞬时定制化的数码印刷技术开始受到青睐。

UV光固化有自由基固化和阳离子固化两种机理，前者应用较广泛，但因存在氧阻聚效应、固化体积收缩大、附着力差等问题，其使用受到一定限制。而阳离子光固化无氧阻聚，固化体积收缩小，基材附着力强，后固化强，可弥补自由基固化的缺陷，适用于厚膜和色漆的光固化，已成为光固化领域的研究热点之一。

现有技术的阳离子固化多使用以乙烯基醚、环氧甘油醚和环氧脂环烃为体系。但仍存在固化速度慢、产品性能差、附着力差的问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种具有良好附着力和固化速度快的紫外光辐射固化的阳离子组合物。

本发明的第二目的是提供一种上述阳离子组合物的制备方法。

本发明的第三目的是提供一种数码喷墨印刷方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供了一种紫外光辐射固化的阳离子组合物包含环氧化合物和聚合体系。所述环氧化合物，选自含有环氧基的单官、双官或三官环氧化合物中的一种或多种，所述环氧基为氧杂环丁烷结构或氧杂环丙烷结构；且所述环氧化合物为不含缩水甘油型结构的环氧化合物；所述聚合引发体系，包含光产酸剂和光增感剂，所述光产酸剂为在250nm至300nm波段的光辐射下具有活性的三芳基硫鎓酸盐，所述光增感剂为在350nm至425nm波段的光辐射下具有活性的化合物中的一种。

由上述可见，以含有环丁烷结构或氧杂环丙烷结构的单官、双官或三官的氧杂环氧化合物为主体，因其三元环或四元环的结构，具有较强张力和亲核性，有着高的化学活性，容易开环生成阳离子活性中心，反应速度快，聚合转化率高，可以在介质表面实现有效附着。此外，该类环氧化合物分子中环氧基的开环聚合反应，在固化过程中显示出很低的收缩性，能有效降低收缩率，还能提高固化膜在基材上的粘合力。因为含有缩水甘油结构的环氧化合物光固化诱导期较长，阳离子光固化活性低，或受空间位阻或电子云密度等影响，固化速度慢，产品的性能不理想，所以本发明环氧化合物不含缩水甘油型结构，可以有效避免此类问题，提高固化速度，保证产品性能。聚合引发体系采用光产酸剂和光增感剂复合体系，二者协同作用，先由光增感剂在紫外光辐射下吸收能量，再将能量转移到光产酸剂分子上，提高光产酸剂分子对紫外光的引发效率，产生超强酸与环氧化合物结合生成二级氧鎓离子，进而引发环氧化合物聚合，有效提高组合物的固化速度。

进一步的方案是，环氧化合物为含有羟基、醚基、或酯基结构的烷烃类或脂环族类环氧化合物。

由上述方案可见，所述环氧化合是富电子的，具有更高的阳离子开环聚合反应活性，更易进行阳离子聚合，反应速度快，固化体积收缩率低。