CN104479460A - 一种用于柔性基材打印的led-uv固化喷墨墨水 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，按重量百分比计，其组成为：纳米级颜料：1-8％、润湿剂：0.2-1％、光引发剂：3-15％、预聚物：5-15％、活性单体：其余量，其中，所述纳米级颜料的D90＜200nm；将上述重量比的各组分于常温下混合搅拌均匀后以0.22微米滤膜过滤，即可制得所述的LED-UV固化喷墨墨水。本发明的LED-UV固化喷墨墨水，附着力高且粘度低、固化速度快、柔韧性好，可广泛应用于EPSON等微压电喷头打印机装置，实现在皮革、塑料薄膜等柔性基材上的高精度打印。

Description

一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水
技术领域
本发明涉及一种喷墨墨水，具体涉及一种适用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，属于喷墨打印技术领域。
背景技术
目前数码喷绘行业所采用的墨水可分为以下几类：油性颜料墨水、溶剂型颜料墨水、水性染料墨水、水性颜料墨水和光固化墨水。对于普遍应用于应刷业的光固化墨水来说，其固化光源大都采用高压汞灯和金属卤素灯，此类灯具存在发热量大，易对承印物造成损坏，而且使用过程中会产生臭氧等问题。为此，近年来开发出了一种可发射紫外线的LED灯，与普通UV汞灯相比，LED-UV无热辐射，使用寿命长，能量高，光输出稳定，照射均匀效果好，能显著提高生产效率，缩短交货期，增加附加值。同传统的印刷干燥方式相比，LED-UV固化方式具有不产生臭氧、低油墨臭气、节省空间、经久耐用等优势。
LED-UV固化喷墨墨水作为一种特殊的溶剂墨水，经紫外线曝光后立即固化，并牢固地附着于介质表面，且固化过程中无任何有机污染物排出，从而大大地拓展了喷墨技术的应用领域。LED-UV固化喷墨墨水不仅可在硬质材料上进行打印，如玻璃、陶瓷、亚克力、钢材等；亦可在柔性材料上进行打印，如灯箱布、软质PVC、织物、纸张、皮革、塑料薄膜等。在柔性材料上进行打印时，除了要求柔性材料表面的涂层具有相应的柔顺性外，所使用的墨水还需具有高附着力、固化速度快等特点。然而，现有的LED-UV固化喷墨墨水并不能同时满足上述要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于柔性基材打印的高附着力且粘度低、固化速度快、柔韧性好的LED-UV固化喷墨墨水，可广泛应用于EPSON等微压电喷头打印机装置。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，按重量百分比计，由以下组分组成：
纳米级颜料：1-8％；
润湿剂：0.2-1％；
光引发剂：3-15％；
预聚物：5-15％；
活性单体：其余量。
优选的是：按重量百分比计，所述LED-UV固化喷墨墨水由以下组分组成：
纳米级颜料：2.5％；
润湿剂：0.8％；
光引发剂：12％；
预聚物：14％；
活性单体：其余量。
优选的是：所述纳米级颜料为C.I.颜料黑7、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料绿7、C.I.颜料橙13、C.I.颜料红122、C.I.颜料紫19、C.I.颜料黄155、C.I.颜料白6中的一种或几种。
更优选的是：所述纳米级颜料的D90＜200nm。
优选的是：所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
优选的是：所述光引发剂为1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、对二甲氨基苯甲酸乙酯中的一种或几种。
优选的是：所述预聚物为聚酯丙烯酸酯预聚体、单官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体、三官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体中的一种或几种。
优选的是：所述活性单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基己内酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二乙二醇二乙烯基醚、1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种。
本发明的有益效果在于，本发明的LED-UV固化喷墨墨水，具有高附着力，且粘度低、打印流畅性稳定、固化速度快、附着力好、柔韧性佳的特点，可广泛适用于EPSON等微压电喷头的打印装置，实现在皮革、塑料薄膜等柔性基材上的高精度打印，并实现良好的打印效果，市场前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。但本发明并不仅限于下述实施例。若无特别说明，本发明中所采用的各原料均可通过市场购买可得。
本发明所述的用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，按重量百分比计，其组成为：纳米级颜料：1-8％、润湿剂：0.2-1％、光引发剂：3-15％、预聚物：5-15％、活性单体：其余量。将上述重量比的各组分于常温下混合搅拌均匀后以0.22微米滤膜过滤，即可制得本发明所述的LED-UV固化喷墨墨水。
其中，所述纳米级颜料包括但不仅限于C.I.颜料黑7、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料绿7、C.I.颜料橙13、C.I.颜料红122、C.I.颜料紫19、C.I.颜料黄155、C.I.颜料白6中的至少一种，且所述纳米级颜料的D90＜200nm；所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷；所述光引发剂可选自1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、对二甲氨基苯甲酸乙酯中至少一种；具体商品可选择美国汽巴公司生产的IRGACURE127、IRGACURE184、IRGACURE1173、IRGACURE369、IRGACURE907、IRGACURE819、DAROCUR ITX、Lucirm TPO、DAROCUR EDB等，其中：IRGACURE127的主要成分为1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、IRGACURE184的主要成分为1-羟基环己基苯基酮、IRGACURE1173的主要成分为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、IRGACURE369的主要成分为2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、IRGACURE907的主要成分为2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、IRGACURE819的主要成分为苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、DAROCUR ITX的主要成分为2-异丙基硫杂蒽酮、Lucirm TPO的主要成分为(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、DAROCUR EDB的主要成分为对二甲氨基苯甲酸乙酯；所述预聚物为聚酯丙烯酸酯预聚体、单官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体、三官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体中的至少一种；所述活性单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基己内酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二乙二醇二乙烯基醚、1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的至少一种。
本发明以下各实施例所采用的原料中，BYK-UV-3500(毕克化学)的主要成分为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，作为润湿剂使用；6361(长兴化工)的主要成分为聚酯丙烯酸酯齐聚物；5429(科宁化工)的主要成分为聚酯丙烯酸树脂；2260(上海宝润化工)的主要成分为聚酯丙烯酸齐聚物；Trust7118(优阳科技)的主要成分为聚酯丙烯酸酯齐聚物；1122(瑞士RAHN)的主要成分为单官能度聚氨酯丙烯酸酯齐聚物；5265(上海宝润化工)的主要成分为二官能度聚氨酯丙烯酸酯齐聚物；ECX6025(广州九维)的主要成分为二官能度聚氨酯丙烯酸酯齐聚物；3364(瑞士RAHN)的主要成分为三官能度聚氨酯丙烯酸酯齐聚物。
实施例1
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料蓝15:3：2.5％、BYK-UV3500：0.8％、6361(长兴化工)：5％、5265(上海宝润化工)：9％、Darocur ITX：4％、IRGACURE819：3％、IRGACURE369：3％、IRGACURE 127：2％、甲基丙烯酸异冰片酯：10％、季戊四醇三丙烯酸酯：5％、1，6-己二醇二丙烯酸酯：20％、N,N-二甲基丙烯酰胺：余量。将上述各组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得所述的LED-UV固化蓝色喷墨墨水。
实施例2
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料红122：2.5％、BYK-UV3500：0.2％、Trust 7118(优阳科技)：6％、5265(上海宝润化工)：4％、Darocur ITX：4％、Lucirm TPO：8％、IRGACURE 1173：2％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯：15％、N,N-二甲基丙烯酰胺：25％、丙烯酰吗啉：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得所述的LED-UV固化红色喷墨墨水。
实施例3
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料黄155：3.5％、BYK-UV3500：0.2％、2260(上海宝润化工)：3％、1122(瑞士RAHN)：3％、Darocur ITX：1％、IRGACURE 819：3％、DAROCUR EDB：3％、IRGACURE 184：2％、1，6-己二醇二丙烯酸酯：25％、N,N-二甲基丙烯酰胺：27％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得所述的LED-UV固化黄色喷墨墨水。
实施例4
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料红122：5％、BYK-UV3500：0.3％、Trust7118(优阳科技)：4％、3364(瑞士RAHN)：7％、Darocur ITX：2％、Lucirn TPO：8％、IRGACURE 907：5％、甲基丙烯酸异冰片酯：15％、季戊四醇三丙烯酸酯：5％、N-乙烯基己内酰胺：28％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得所述的LED-UV固化红色喷墨墨水。
实施例5
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料黄155：5％、BYK-UV3500：0.3％、5429(科宁化工)：4％、1122(瑞士RAHN)：9％、IRGACURE819：3％、IRGACURE369：4％、IRGACURE184：5％、丙烯酸羟乙酯：20％、N,N-二甲基丙烯酰胺：30％、1，6-己二醇二丙烯酸酯：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得所述的LED-UV固化黄色喷墨墨水。
实施例6
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料黑7：3％、BYK-UV3500：0.3％、6361(长兴化工)：3％、ECX6025(广州九维)：5％、Darocur ITX：4％、IRGACURE819：3％、IRGACURE369：3％、二乙二醇二乙烯基醚：10％、N,N-二甲基丙烯酰胺：30％、1，6-己二醇二丙烯酸酯：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得本发明所述的LED-UV固化黑色喷墨墨水。
对比例1
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料蓝15:3：6％、BYK-UV3500：0.15％、6361(长兴化工)：10％、Darocur ITX：4％、IRGACURE819：3％、IRGACURE369：3％、IRGACURE127：2％、甲基丙烯酸异冰片酯：15％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：20％、1，6-己二醇二丙烯酸酯：15％、N,N-二甲基丙烯酰胺：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得本发明所述的LED-UV固化喷墨墨水。
对比例2
一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其重量百分比组成为：C.I.颜料红122：5％、BYK-UV3500：0.3％、6361(长兴化工)：2％、5265(上海宝润化工)：10％、Darocur ITX：4％、IRGACURE 819：3％、IRGACURE369：3％、IRGACURE127：2％、丙烯酸异辛酯：30％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯：5％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：余量。将上述组分按比例混合搅拌均匀后经0.22微米滤膜过滤，即可制得本发明所述的LED-UV固化喷墨墨水。
将实施例1-6、对比例1-2制得的喷墨墨水进行性能测试，其中，粘度采用BROOKFIELD公司的LVDV-1Prime230VOLT旋转粘度计；喷墨流畅性测试在HJ-F4160-LUV平板打印机上进行，连续打印10m，查看断线情况，不断线为优、断线1-5根为良、断线5根以上为差；附着力测试采用GF-B型划格法附着力试验仪(执行标准：GB/T9286-88)测试墨膜在软质PVC上的附着力，其中：0级为墨膜无任何脱落，附着力优；1级为墨膜脱落面积明显不大于5％，附着力为良；2级为墨膜脱落面积大于5％，但明显不大于15％，附着力为中；3级为墨膜脱落面积明显大于15％，但明显不大于35％，附着力差；4级为墨膜脱落面积大于35％，但明显不大于65％，附着力为极差；5级为墨膜脱落面积大于4级；柔韧性以固化涂层的弯曲试验来表征，以不同直径的钢轴为轴心，将被涂固化涂层的材料对折，检验涂层是否开裂或剥落。表1示出了各实施例中墨水的性能测试结果：
表1墨水的性能测试结果
从表1可看出，本发明的LED-UV固化喷墨墨水，具有极高的附着力，且粘度低、打印流畅性稳定、固化速度快、柔韧性好，可广泛适用于EPSON等微压电打印装置。
本发明所描述的具体实施例只用于对该LED-UV固化喷墨墨水的具体实现过程的详细描述，而不是对其的具体限定。任何对此产品进行的修饰与改良，在专利范围或范畴内同类或相近物质的替代与使用，均属于本发明专利保护范围。

Claims (8)

1.一种用于柔性基材打印的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：
纳米级颜料：1-8％；
润湿剂：0.2-1％；
光引发剂：3-15％；
预聚物：5-15％；
活性单体：其余量。
2.根据权利要求1所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：按重量百分比计，由以下组分组成：
纳米级颜料：2.5％；
润湿剂：0.8％；
光引发剂：12％；
预聚物：14％；
活性单体：其余量。
3.根据权利要求1或2所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：所述纳米级颜料为C.I.颜料黑7、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料绿7、C.I.颜料橙13、C.I.颜料红122、C.I.颜料紫19、C.I.颜料黄155、C.I.颜料白6中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：所述纳米级颜料的D90＜200nm。
5.根据权利要求1或2所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：所述润湿剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷。
6.根据权利要求1或2所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：所述光引发剂为1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮]、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、对二甲氨基苯甲酸乙酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：所述预聚物为聚酯丙烯酸酯预聚体、单官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体、三官能度聚氨酯丙烯酸酯预聚体中的一种或几种。
8.根据权利要求1或2所述的LED-UV固化喷墨墨水，其特征在于：所述活性单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉、N-乙烯基己内酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、二乙二醇二乙烯基醚、1，6-己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种。
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