CN105567013A - 一种适用于理光打印头的柔性uv喷墨墨水 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，属于喷墨打印技术领域。该柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：纳米级颜料2-5％、分散剂1-10％、流平剂0.3-1％、引发剂8-15％、低聚物8-30％、活性单体余量。其中，纳米级颜料的粒径小于150nm。将上述按质量百分计的组分于常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的柔性UV墨水。该柔性UV喷墨墨水能够在满足良好的打印流畅性、色彩饱和度及耐候性的同时，能够有效提高在部分柔性基材上的柔韧性、延展性及附着力，可广泛应用到装有理光打印头的打印机装置中。

Description

一种适用于理光打印头的柔性UV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理光打印头的柔性UV喷墨墨水，属于喷墨打印技术领域。
背景技术
由于UV喷墨打印具有按需打印、高速度、高质量、操作简洁、效率高、无污染、低投入、高回报等优势的特点，UV喷墨日益为人们所熟悉，其应用领域得到空前扩张。日本理光公司推出的GEN4/GEN5系列打印头正是针对这一技术特点而开发，由于GEN4/GEN5系列打印头具有同时实现精细的效果和高速度、且工作24小时几乎无堵塞等优点使得装配有理光打印头的UV喷绘机在国内外UV喷墨领域占有较大的市场份额。为了满足市场的需求，国内外厂家纷纷推出与理光打印头相适配的UV喷墨墨水。目前大多数的UV喷墨墨水在喷射流畅度、气味、色彩饱和度方面有特点较为突出，但是价格昂贵，且在TPU上的柔韧性、亚克力上的附着力、软膜以及皮革上的延展性表现差强人意，不能满足市场需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，该柔性UV喷墨墨水能够在满足良好的打印流畅性、色彩饱和度及耐候性的同时，能够有效提高在部分柔性基材上的柔韧性、延展性及附着力。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，所述柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：
作为本发明优选的实施方式，所述柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：
作为本发明优选的实施方式，所述柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：
具体地，所述柔性UV喷墨墨水在25℃下的粘度为19-21cps、表面张力为20-26mN/m；在45℃下的粘度为9-11cps。
具体地，所述纳米级颜料的纳米粒径小于150nm。所述纳米级颜料选自颜料黄Y150、颜料红M122、颜料炭黑、颜料钛白粉、颜料蓝15：3中的一种。
优选地，所述分散剂选自EFKA7701、EFKA7732、Texaphor3250、优卡9510、优卡9312中的一种或几种。
优选地，所述流平剂选自BYK333、BYK3510、EFKA3277中的一种或几种。
具体地，所述引发剂选自α-氨基酮类光引发剂、酰基氧化磷类引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂、芳茂铁盐类光引发剂中的一种。优选地，所述引发剂为2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮，2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮，2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦，2-异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
具体地，所述低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物。优选地，所述低聚物选自沙多玛广州化学有限公司生产的超支化聚酯低聚物CN2283NS、深圳优阳科技有限公司生产的双官能度聚酯丙烯酸酯T-7118、韩国美源商事株式会社生产的双官能度聚氨酯丙烯酸酯PU2100中的一种。
具体地，所述活性单体选自N-N二甲基甲酰胺、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、1，6己二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯基乙氧基)乙基酯、丙氧化甘油三酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种。
在本发明的配方中：
分散剂提供颜料润湿分散作用，保证墨水中的颜料纳米粒子不絮凝，不沉淀，在超过长达2个月的60度老化之后粘度变化率不超过5％，保证墨水在喷头中不会造成喷头堵塞，保证墨水长期打印中墨滴喷射时不斜喷、不飞墨、不断线。
流平剂在体系中主要起流平润湿的作用，针对UV固化型喷墨快速固化的特性，对基材的快速流平以及润湿决定了最终打印的效果，部分润湿不好的基材会出现露白、喷墨层易脱落等不良现象。
引发剂主要为UV固化提供自由基，引发剂的引发效率、最大吸收波长特别是波长在395nm附近的吸收决定整个UV固化墨水的固化程度，也就是不饱和双键的转化率。
低聚物在整个体系中起到连接料的作用，能提高喷墨层的多方面物理性能，如耐候性、耐水性、耐化性、柔韧度以及延展度，对整个体系的固化速度起正面促进作用。
活性单体在整个喷墨墨水中起降低粘度以及调节体系反应速度的作用。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明所述的柔性UV喷墨墨水能够在满足良好的打印流畅性、色彩饱和度及耐候性的同时，能够有效提高在部分柔性基材上的柔韧性、延展性及附着力，适用于装配有理光GEN4/GEN5系列打印头的工业喷绘机，从而能够很好地满足市场的需求。
具体实施方式
下面具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
本发明所述适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：纳米级颜料2-5％、分散剂1-10％、流平剂0.3-1％、引发剂8-15％、低聚物8-30％、活性单体余量。其中，纳米级颜料的粒径小于150nm。将上述按质量百分计的组分于常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的柔性UV墨水。
其中，本发明配方中的纳米级颜料包括但不限于颜料黄Y150、颜料红M122、颜料炭黑、颜料钛白粉、颜料蓝15：3中的至少一种，且纳米级颜料的纳米粒径小于150nm。所述分散剂选自EFKA7701、EFKA7732、Texaphor3250、优卡9510、优卡9312中的一种或几种。所述流平剂选自BYK333、BYK3510、EFKA3277中的一种或几种。所述引发剂选自α-氨基酮类光引发剂、酰基氧化磷类引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂、芳茂铁盐类光引发剂中的一种。具体地，所述引发剂为2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮，2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮，2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Irgacure819)，2-异丙基硫杂蒽酮中的一种或几种。
具体地，所述低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物。具体商品可选择沙多玛广州化学有限公司生产的超支化聚酯低聚物CN2283NS、深圳优阳科技有限公司生产的双官能度聚酯丙烯酸酯T-7118、韩国美源商事株式会社生产的双官能度聚氨酯丙烯酸酯PU2100中的一种。
在本发明的以下各实施例所采用的活性单体中，具体如表1所示：
表1活性单体对照表
简称 化学名称 生产厂家
4-HBA 4-羟丁基丙烯酸酯 大阪有机化学
NNDMA N-N二甲基甲酰胺 日本KJ化成
THFA 四氢呋喃丙烯酸酯 Miwon化工
ACMO 丙烯酰吗啉 日本KJ化成
HDDA 1，6己二醇而丙烯酸酯 长兴化学EM221
DPGDA 二丙二醇二丙烯酸酯 长兴化学EM222
VEEA 丙烯酸2-(2-乙烯基乙氧基)乙基酯 日本触媒
MPG2PODA 丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯 长兴化学EM2251
G3POTA 丙氧化甘油三酯 长兴化学EM2387
T3EOMPTA 乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 长兴化学EM2380
TMP6POTA 丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 帝斯曼新力美(DSM-AGI)
TMPTA 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 长兴化学EM231
实施例1：
一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，其由以下按质量百分数计的组分制成：
将上述按质量百分数计的组分在常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的黄色柔性UV墨水。
实施例2：
一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，其由以下按质量百分数计的组分制成：
将上述按质量百分数计的组分在常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的红色柔性UV墨水。
实施例3：
一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，其由以下按质量百分数计的组分制成：
将上述按质量百分数计的组分在常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的蓝色柔性UV墨水。
实施例4：
一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，其由以下按质量百分数计的组分制成：
将上述按质量百分数计的组分在常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的黑色柔性UV墨水。
实施例5：
一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，其由以下按质量百分数计的组分制成：
将上述按质量百分数计的组分在常温下混合搅拌均匀后经0.5μm滤纸过滤，即可制得所述的白色柔性UV墨水。
性能对比测试
将本发明实施例5所制得的墨水与现有产品墨水A、B做以下性能对比测试：
1、皮革柔韧性测试：
选取市面上最典型的十字纹皮革作为基材，通过分别采用本发明实施例1～5所制得的墨水与现有产品墨水A、B按同样的喷墨量打印不同的纯色块，进行180度对折以及100％拉升，观察色块是否产生裂纹。
2、TPU柔韧性测试：
通过对市面常用的TPU材料作为基材，通过分别采用本发明实施例1～5所制得的墨水与现有产品墨水A、B按同样的喷墨量打印不同的纯色块，180度对折10秒钟，观察对折处是否产生裂纹。
3、亚克力附着力测试：
选取GARY牌亚克力作为基材，通过分别采用本发明实施例1～5所制得的墨水与现有产品墨水A、B按同样的喷墨量打印不同的纯色块，利用百格刀划百格后，3M600胶带进行附着力测试。
上述测试中，打印机器选择瑞诺斯R180GLED-UV喷绘机、GEN47pl打印头，打印设置选择600×1200分辨率，高速双向9pass，不加载曲线打印纯色块，对应基材测试附着力以及柔韧性，结果如下：
表3性能测试表
项目 实施例5 市面墨水A 市面墨水B
皮革柔韧性 无龟裂 有龟裂 有龟裂
TPU柔韧性 无龟裂 有龟裂 有龟裂
亚克力附着力 附着力4～5B 附着力2～3B 附着力3B
由表3可知，本发明所述的柔性UV喷墨墨水相比于现有的市面墨水A、B能够有效提高在部分柔性基材上的柔韧性、延展性及附着力。
喷孔堵塞测试
将上述实施例1-5所制得的墨水与市面墨水A、市面墨水B在不同的电压/温度下进行喷孔堵塞测试：以100％喷墨量打印1.5m×10m，打印完毕之后检查喷嘴喷孔不出墨或者斜喷数量，不超过1个为优，不超过3个为良，不超过5个为合格，5个以上为不合格，结果见下：
表4喷孔堵塞测试结果
由表4可知，本发明所述的柔性UV喷墨墨水具有优异的打印流畅性，不会堵塞喷孔。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种适用于理光打印头的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：
2.根据权利要求1所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：
3.根据权利要求1所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述柔性UV喷墨墨水由以下按质量百分数计的组分制成：
4.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述柔性UV喷墨墨水在25℃下的粘度为19-21cps、表面张力为20-26mN/m；在45℃下的粘度为9-11cps。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述纳米级颜料的纳米粒径小于150nm；所述纳米级颜料选自颜料黄Y150、颜料红M122、颜料炭黑、颜料钛白粉、颜料蓝15：3中的一种。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述分散剂选自EFKA7701、EFKA7732、Texaphor3250、优卡9510、优卡9312中的一种或几种。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述流平剂选自BYK333、BYK3510、EFKA3277中的一种或几种。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述引发剂选自α-氨基酮类光引发剂、酰基氧化磷类引发剂、硫杂蒽酮类光引发剂、芳茂铁盐类光引发剂中的一种。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的柔性UV喷墨墨水，其特征在于：所述活性单体选自N-N二甲基甲酰胺、四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、1，6己二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸2-(2-乙烯基乙氧基)乙基酯、丙氧化甘油三酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或几种。
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