CN105153810A

CN105153810A - 一种柔性led-uv喷墨墨水

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Publication number: CN105153810A
Application number: CN201510602513.4A
Authority: CN
Inventors: 袁大江; 杨发礼
Original assignee: ZHUHAI CHENGWEI ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: Zhuhai Xinwei Technology Co., Ltd.
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明公开了一种柔性LED-UV喷墨墨水，旨在提供一种可以体现出拉伸效果，具有良好的附着力、柔性，在柔性材料上不开裂、不掉皮的柔性LED-UV喷墨墨水。本发明按重量百分比包括以下组分：高分子低聚物1-15％；单官能单体30-60％；双官能单体10-20％；三官能单体0-10％；纳米级颜料1-10％；分散剂0.5-3％；光引发剂3-9％；润湿流平剂0.1-1％；紫外线阻隔剂0.1-1％。本发明可应用于喷墨打印技术领域。

Description

一种柔性LED-UV喷墨墨水

技术领域

本发明涉及一种紫外光固化喷墨墨水，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

2008年LED固化技术首次在德鲁巴展会上亮相，就引起了业内的广泛关注，很多印刷机和油墨制造商都展示了自己的这项技术。LED固化是能量固化领域中最吸引人的一项技术，该技术以其节能、高效、经济、环保、适应性广的优势以及无红外辐射的冷光源固化、无臭氧放出等特性越来越受到人们的青睐。

紫外光固化喷印墨水技术目前已广泛地应用于各种民用和工业用品上。藉由紫外光固化喷印墨水技术可运用于KT板，亚克力，玻璃、陶瓷，等材料上，以表面光滑的硬性材料居多，而在一些需要对折或弯曲的软性材料(例如PVC灯箱布等)上，需要体现出弯折效果，适用在需要拉伸的柔性材料(例如皮革、可拉伸的软膜)上，可以体现出拉伸效果，在柔性材料上不开裂、不掉皮，而这些效果是普通的UV墨水所无法达到的，比如公开号为104151940A的中国专利申请，其公开了一种喷墨UV墨水，该UV墨水由以下重量百分比的组分制备而成：新戊二醇二丙烯酸酯48.2％～48.3％，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯44.2％～44.3％，二季戊四醇六丙烯酸酯5.9％，可溶性染料0.6％～0.8％，(4-吗啉基苯甲酰基)1-卞基，1(二甲氨基)丙烷0.63％～0.9％和α-羟基异丙基苯甲酮0～0.27％。该UV墨水体现不出拉伸效果，而且在柔性材料上容易开裂、掉皮。为此，目前急需研制出一种新型的LED-UV固化喷墨墨水，以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，旨在提供一种可以体现出拉伸效果，具有良好的附着力、柔性，在柔性材料上不开裂、不掉皮的柔性LED-UV喷墨墨水。

本发明所采用的技术方案是：所述柔性LED-UV喷墨墨水按重量百分比包括以下组分：高分子低聚物1-15％；单官能单体30-60％；双官能单体10-20％；三官能单体0-10％；纳米级颜料1-10％；分散剂0.5-3％；光引发剂3-9％；润湿流平剂0.1-1％；紫外线阻隔剂0.1-1％。

优选地，该柔性LED-UV喷墨墨水按重量百分比包括以下组分：所述高分子低聚物5-10%；柔性单体6-8%；UV活性稀释单体40-60%；所述纳米级颜料3-6%；所述分散剂2.5-4%；所述光引发剂4-6%；所述润湿流平剂0.3-0.5%；所述紫外线阻隔剂0.2-0.4％。

优选地，所述高分子低聚物为脂肪族聚氨酯丙烯酸预聚物、单丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、环氧丙烯酸树脂共聚物、聚氨酯丙烯酸树脂共聚物、聚酯丙烯酸树脂共聚物、聚酯丙烯酸酯高分子低聚物的一种或多种，优选为聚酯丙烯酸酯预聚物。

优选地，所述柔性单体为柔性二胺单体或柔性双酐单体，所述柔性二胺单体优选为氧-二苯胺或4或4-双酚A二苯醚二胺，所述柔性双酐单体优选为二苯甲酮-四羧双酐或二苯酐砜。

优选地，所述UV活性稀释单体为UV活性稀释剂，所述UV活性稀释剂为N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸异冰片酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯酯、三羟甲基三丙烷酯、丙氧化三羟甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。

优选地，所述纳米级颜料为C.I.颜料黑7、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料绿7、C.I.颜料橙13、C.I.颜料红122、C.I.颜料红146、C.I.颜料紫19、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180、纳米钛白粉、气相白炭黑、气相碳酸钙中的一种或多种。

优选地，所述分散剂为高分子带锚固基团的分散剂，优选为SOLSPERSE39000、SOLSPERSE32000、SOLSPERSE5000、SOLSPERSE22000、AFCONA-3580中的一种或几种，其中SOLSPERSE是一种适用于溶剂卷材涂料中分散颜料的聚合物分散剂，AFCONA-3580属于有机硅类聚醚改性的二甲基硅氧烷。

优选地，所述光引发剂为安息香二乙醚、2-羟基-2甲基-1苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、二苯甲酮及其衍生物、异丙基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮、N，N-二甲基苯甲酸乙酯、N，N-二甲基苯甲酸-2-乙基己酯、苯甲酸二甲氨基乙酯中的一种或多种，优选为IRGACURE系列、RUNTECURE系列中的一种或几种。

优选地，所述润湿流平剂为BYK润湿流平剂、EFKA润湿流平剂、IRGAFLOW润湿流平剂中的一种或几种；所述BYK润湿流平剂优选为BYK-161、BYK-163、BYK-190、BYK-2100、BYK-333中的一种或几种；所述EFKA润湿流平剂优选为EFKA-3030、EFKA–E3031、EFKA-3033、EFKA-E3500、EFKA-E3288、EFKA-3035、EFKA-3034、EFKA-3777、EFKA-3239、EFKA-3600、EFKA-3299、EFKA-3236、EFKA-E3772、EFKA-E3778、EFKA-3580、EFKA-E3886、EFKA-E3500、EFKA-E3570、EFKA–E3883、EFKA-3037中的一种或几种；所述IRGAFLOW润湿流平剂优选为IRGAFLOW110、IRGAFLOW100中的一种或多种；其中，BYK的主要成分是有机硅，属于有机硅类表面活性剂，EFKA的主要成分为改性的聚丙烯酸酯，IRGAFLOW属于氟改性聚丙烯酸酯类。

优选地，所述紫外线阻隔剂选自二氧化硅、氧化锌中的至少一种。

本发明的有益效果是：由于所述柔性LED-UV喷墨墨水按重量百分比包括以下组分：高分子低聚物1-15％；单官能单体30-60％；双官能单体10-20％；三官能单体0-10％；纳米级颜料1-10％；分散剂0.5-3％；光引发剂3-9％；润湿流平剂0.1-1％；紫外线阻隔剂0.1-1％。本发明是一种柔性LED-UV喷墨墨水，具有气味低、绿色环保的特点，该墨水能够在紫外光的照射下瞬间固化，满足高速打印的要求，打印在软性材料上，具有附着力好、柔性好、不开裂等特点，由于是采用冷光源固化，尤其适用于那些对温度比较敏感薄膜类柔性材料，具有很好的发展前景。

具体实施方式

实施例一

所述柔性LED-UV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：76％的C.I.颜料黑、1.5％的二氧化硅、氧化锌0.5％、EFKA4050(汽巴公司)6％、CN2295(沙多玛)6％、819(汽巴公司)3％、Irgacure651(汽巴公司)3％、EFKA-30331％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯20％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LED-UV喷墨墨水。

实施例二

所述柔性LED-UV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料蓝15:35％、二氧化硅2％、EFKA4800(汽巴公司)4％、CN2295(沙多玛)6％、819(汽巴公司)3％、651(汽巴公司)3％、EFKA-30331％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯20％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LED-UV喷墨墨水。

实施例三

所述柔性LED-UV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料红1225％、二氧化硅3％、EFKA4800(汽巴公司)4％、CN2295(沙多玛)6％、819(汽巴公司)4％、651(汽巴公司)2％、BYK-163(毕克化学)0.9％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯20％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LED-UV喷墨墨水。

实施例四

所述柔性LED-UV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料黄1556％、二氧化硅1％、氧化锌2％、EFKA4800(汽巴公司)4％、CN2295(沙多玛)6％、819(汽巴公司)3％、651(汽巴公司)3％、BYK-163(毕克化学)0.8％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯20％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LED-UV喷墨墨水。

实施例五

所述柔性LED-UV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料蓝15:31％、二氧化硅2％、EFKA4050(汽巴公司)2％、CN152(沙多玛)15％、907(汽巴公司)2％、184(汽巴公司)1％、EFKA-3777(汽巴公司)0.5％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯30％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LED-UV喷墨墨水。

实施例六

所述柔性LED-UV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料红1221.2％、氧化锌2％、EFKA4800(汽巴公司)1％、CN152(沙多玛)15％、907(汽巴公司)2％、184(汽巴公司)1％、EFKA-3777(汽巴公司)0.5％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯30％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LED-UV喷墨墨水。

对比例一：

柔性LEDUV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料黄1556％、EFKA4800(汽巴公司)4％、CN2295(沙多玛)6％、819(汽巴公司)3％、651(汽巴公司)3％、TEGO2100(迪高化学公司)0.8％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯20％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LEDUV喷墨墨水。

对比例二：

柔性LEDUV喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：C.I.颜料蓝15:35％、二氧化硅2％、EFKA4800(汽巴公司)4％、CN152(沙多玛)20％、819(汽巴公司)3％、651(汽巴公司)3％、TEGO2100(迪高化学公司)1％、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯30％、二丙二醇二丙烯酸酯余量。将上述组分按比例混合均匀后经0.22微米滤膜过滤，可制得柔性LEDUV喷墨墨水。

将实施例一至六、对比例一、二制得的喷墨墨水进行性能测试，其中，粘度采用BROOKFIELD公司的LVDV-2旋转粘度计；喷墨流畅性测试在迈创LEDUV1015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，本发明的柔性LEDUV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。

虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，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，并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。

Claims

1.一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：该柔性LED-UV喷墨墨水按重量百分比包括以下组分：高分子低聚物1-15％；单官能单体30-60％；双官能单体10-20％；三官能单体0-10％；纳米级颜料1-10％；分散剂0.5-3％；光引发剂3-9％；润湿流平剂0.1-1％；紫外线阻隔剂0.1-1％。

2.根据权利要求1所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：该柔性LED-UV喷墨墨水按重量百分比包括以下组分：所述高分子低聚物5-10%；柔性单体6-8%；UV活性稀释单体40-60%；所述纳米级颜料3-6%；所述分散剂2.5-4%；所述光引发剂4-6%；所述润湿流平剂0.3-0.5%；所述紫外线阻隔剂阻聚剂0.2-0.4％。

3.根据权利要求1或2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述高分子低聚物为脂肪族聚氨酯丙烯酸预聚物、单丙烯酸酯预聚物、聚酯丙烯酸酯预聚物、环氧丙烯酸树脂共聚物、聚氨酯丙烯酸树脂共聚物、聚酯丙烯酸树脂共聚物、聚酯丙烯酸酯高分子低聚物的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述柔性单体为柔性二胺单体或柔性双酐单体，所述柔性二胺单体优选为氧-二苯胺或4或4-双酚A二苯醚二胺，所述柔性双酐单体优选为二苯甲酮-四羧双酐或二苯酐砜。

5.根据权利要求2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述UV活性稀释单体为UV活性稀释剂，所述UV活性稀释剂为N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸异冰片酯、三缩丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯酯、三羟甲基三丙烷酯、丙氧化三羟甲酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求1或2所述的一种柔性LED-UV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.颜料蓝15:4、C.I.颜料绿7、C.I.颜料橙13、C.I.颜料红122、C.I.颜料红146、C.I.颜料紫19、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄180、纳米钛白粉、气相白炭黑、气相碳酸钙中的一种或多种。

7.根据权利要求1或2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述分散剂为高分子带锚固基团的分散剂，优选为SOLSPERSE39000、SOLSPERSE32000、SOLSPERSE5000、SOLSPERSE22000、AFCONA-3580中的一种或几种，其中SOLSPERSE是一种适用于溶剂卷材涂料中分散颜料的聚合物分散剂，AFCONA-3580属于有机硅类聚醚改性的二甲基硅氧烷。

8.根据权利要求1或2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述光引发剂为安息香二乙醚、2-羟基-2甲基-1苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2甲基-1-对羟乙基醚基苯基丙酮、二苯甲酮及其衍生物、异丙基硫杂蒽酮、2，4-二乙基硫杂蒽酮、N，N-二甲基苯甲酸乙酯、N，N-二甲基苯甲酸-2-乙基己酯、苯甲酸二甲氨基乙酯中的一种或多种。

9.根据权利要求1或2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述润湿流平剂为BYK润湿流平剂、EFKA润湿流平剂、IRGAFLOW润湿流平剂中的一种或几种；所述BYK润湿流平剂优选为BYK-161、BYK-163、BYK-190、BYK-2100、BYK-333中的一种或几种；所述EFKA润湿流平剂优选为EFKA-3030、EFKA–E3031、EFKA-3033、EFKA-E3500、EFKA-E3288、EFKA-3035、EFKA-3034、EFKA-3777、EFKA-3239、EFKA-3600、EFKA-3299、EFKA-3236、EFKA-E3772、EFKA-E3778、EFKA-3580、EFKA-E3886、EFKA-E3500、EFKA-E3570、EFKA–E3883、EFKA-3037中的一种或几种；所述IRGAFLOW润湿流平剂优选为IRGAFLOW110、IRGAFLOW100中的一种或多种；其中，BYK的主要成分是有机硅，属于有机硅类表面活性剂，EFKA的主要成分为改性的聚丙烯酸酯，IRGAFLOW属于氟改性聚丙烯酸酯类。

10.根据权利要求1或2所述的一种柔性LED-UV喷墨墨水，其特征在于：所述紫外线阻隔剂选自二氧化硅、氧化锌中的至少一种。