CN107141881A - 用于喷漆件表面的led固化油墨及其制备、固化方法 - Google Patents

用于喷漆件表面的led固化油墨及其制备、固化方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于喷漆件表面的LED固化油墨、基于该LED固化油墨的复合油墨、该LED固化油墨的制备方法以及固化方法。一种用于喷漆件表面的LED固化油墨，按重量百分比计，所述LED固化油墨主要由以下百分含量的组分组成：聚酯丙烯酸酯15‑25%、环氧树脂15‑25%、聚氨酯丙烯酸酯10‑20%、引发剂15‑30%、分散剂2‑5%、颜料3‑8%、填料5‑20%、消泡剂0.5‑1%、流平剂0.2‑1%。所述引发剂主要由以下百分含量的组分组成：酰基膦氧化物35‑45%、硫杂蒽酮和/或其衍生物0‑5%、异冰片基丙烯酸酯25‑40%、二甲基丙烯酰胺25‑40%。本发明提供的LED固化油墨，在LED光源照射下，曝光，即能实现表面固化，可以连续进行双色或者多色的套印，省去了重复烘烤的工序，节约了能耗、人力和时间。

Description

用于喷漆件表面的LED固化油墨及其制备、固化方法
技术领域
本发明属于印刷油墨领域，具体涉及一种用于喷漆件表面的LED固化油墨、基于该LED固化油墨的复合油墨、该LED固化油墨的制备方法以及固化方法。
背景技术
目前，在喷漆件上印刷图案等，大部分采用丝网印刷溶剂型油墨或者印花的工艺。溶剂型油墨需要长时间高温烘烤，能耗较大，且在烘烤过程中溶剂挥发，环境污染较为严重；若需要双色或者多色印刷则需要多次烘烤，工艺复杂，产品周期较长。贴花工艺虽然能一次成型，但是成本较高且良率较低，且需要长时间烘烤，能耗大。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于喷漆件表面的LED固化油墨、基于该LED固化油墨的复合油墨、该LED固化油墨的制备方法以及固化方法。本发明提供的LED固化油墨，在LED光源照射下，曝光，即能实现表面固化，可以连续进行双色或者多色的套印，省去了重复烘烤的工序，节约了能耗、人力和时间。
为达到上述目的，第一个方面，本发明采用的技术方案为：
一种用于喷漆件表面的LED固化油墨，按重量百分比计，所述LED固化油墨主要由以下百分含量的组分组成：
聚酯丙烯酸酯 15-25%
环氧树脂 15-25%
聚氨酯丙烯酸酯 10-20%
引发剂 15-30%
分散剂 2-5%
颜料 3-8%
填料 5-20%
消泡剂 0.5-1%
流平剂 0.2-1%。
优选地，按重量百分比计，所述引发剂主要由以下百分含量的组分组成：
酰基膦氧化物 35-45%
硫杂蒽酮和/或其衍生物 0-5%
异冰片基丙烯酸酯 25-40%
二甲基丙烯酰胺 25-40%。
更优选地，所述酰基膦氧化物的最大吸收波长在380nm处。甚至在可见光区430nm还有吸收，这与LED光源（波长395nm或405nm）相接近，在这一光源的激发下，树脂能快速发生反应，有效成膜。硫杂蒽酮及其衍生物是一类引发剂，即硫杂蒽酮类引发剂，本发明中采用的所述引发剂所含的硫杂蒽酮类可以是单一成分，也可以是几种的混合物。
优选地，所述聚酯丙烯酸酯为1-2官能度树脂。具有较强的柔韧性，在喷漆件表面具有良好的附着力。
优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯为3-10官能度树脂。具有较强的硬度，保证了油墨成膜后的耐化性、耐酒精性及耐水性。
优选地，所述填料为二氧化硅或滑石粉的粉体。降低了体系的收缩，增强了涂层表面的爽滑性。
第二个方面，本发明采用的技术方案为：
一种用于喷漆件表面的复合油墨，包括以10:0.5重量比例混合的LED固化油墨和磷酸酯，所述LED固化油墨为所述的LED固化油墨，所述磷酸酯包括2-3官能度的磷酸酯丙烯酸酯。
第三个方面，本发明采用的技术方案为：
一种所述的用于喷漆件表面的LED固化油墨的制备方法，包括如下步骤：
A加入异冰片基丙烯酸酯、二甲基丙烯酰胺，转速为300-500r/min，边搅拌边加入酰基膦氧化物、硫杂蒽酮及其衍生物，搅拌均匀，加热，充分溶解，制得引发剂；
B在600-900r/min的转速下，向步骤A所得的引发剂中依次加入聚酯丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯、分散剂、颜料、填料搅拌均匀，研磨，再加入消泡剂、流平剂，搅拌均匀，即得所述LED固化油墨。
优选地，步骤B中，在三辊机上研磨到5μm以下后，再加入消泡剂、流平剂。
第四个方面，本发明采用的技术方案为：
一种所述的用于喷漆件表面的LED固化油墨的固化方法，包括以下步骤：
C在LED光源激发下固化成膜实现表面固化；
D再经汞灯照射或烘烤进行深层固化。
本发明采用上述技术方案，相比现有技术具有如下优点：
该LED固化油墨用于喷漆件表面上，可以在LED光源激发下，短时间内（1-2s）就可瞬间固化成膜，实现表面固话（表干），可以连续进行双色或者多色的套印，省去了重复烘烤的工序，节约了能耗、人力和时间。
该LED固化油墨包含环氧树脂，具有优异的颜料润湿性与流平性，且具有促进柔韧性的作用，保证了油墨在喷漆件表面的附着力。
该LED固化油墨可与硅烷偶联剂结合，显著提高在喷漆件表面的粘结强度、耐化性及稳定性。
该LED固化油墨在表面固化后，再通过汞灯照射或烘烤进行深层的二次固化，保证了产品的附着力，进一步提高产品的耐水性、耐酒精性和耐久性。
所有树脂为100%固含树脂，在印刷和后期烘烤过程中无溶挥发。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。
实施例1
A加入异冰片基丙烯酸酯6kg、二甲基丙烯酰胺3.75kg，转速为300-500r/min，边搅拌边加入酰基膦氧化物5.25kg，搅拌均匀，加热，充分溶解，制得引发剂；
B在600-900r/min的转速下，向步骤A所得的引发剂中依次加入聚酯丙烯酸酯15kg、环氧树脂15kg、聚氨酯丙烯酸酯20kg、分散剂5kg、颜料8kg、填料（二氧化硅粉体）20kg搅拌均匀，在三辊机上研磨到5μm以下后，再加入消泡剂1kg、流平剂1kg，搅拌均匀，即得用于喷漆件表面的LED固化油墨。
实施例2
A加入异冰片基丙烯酸酯7kg、二甲基丙烯酰胺7kg，转速为300-500r/min，边搅拌边加入酰基膦氧化物12.6kg、硫杂蒽酮及其衍生物1.4kg，搅拌均匀，加热，充分溶解，制得引发剂；
B在600-900r/min的转速下，向步骤A所得的引发剂中依次加入聚酯丙烯酸酯25kg、环氧树脂25kg、聚氨酯丙烯酸酯10kg、分散剂2kg、颜料3kg、填料（滑石粉粉体）5kg搅拌均匀，在三辊机上研磨到5μm以下后，再加入消泡剂0.kg、流平剂0.5kg，搅拌均匀，即得用于喷漆件表面的LED固化油墨。
实施例3
A加入异冰片基丙烯酸酯8.4kg、二甲基丙烯酰胺8.4kg，转速为300-500r/min，边搅拌边加入酰基膦氧化物12kg、硫杂蒽酮及其衍生物1.2kg，搅拌均匀，在烘箱内90℃加热，充分溶解，制得引发剂；
B在600-900r/min的转速下，向步骤A所得的引发剂中依次加入聚酯丙烯酸酯18kg、环氧树脂19kg、聚氨酯丙烯酸酯15kg、分散剂（润湿分散剂）2kg、颜料3kg、填料（滑石粉粉体）10kg搅拌均匀，在三辊机上研磨到5μm以下后，再加入消泡剂0.8kg、流平剂0.2kg，搅拌均匀，即得用于喷漆件表面的LED固化油墨。
上述实施例1-3中，酰基膦氧化物的最大吸收波长在380nm处，在可见光区430nm也有吸收；聚酯丙烯酸酯为1-2官能度树脂；聚氨酯丙烯酸酯为3-10官能度树脂。
实施例4
将LED固化油墨和磷酸酯结合使用于喷漆件表面。具体为，将实施例3制得的LED固化油墨和磷酸酯以10:0.5的重量比混合，其中磷酸酯以2-3官能度的磷酸酯丙烯酸酯为主体。
实施例5
将实施例1-3制得的LED固化油墨通过自动网印刷机或者半自动网印刷机印刷在喷漆件的表面上，通过波长395nm的LED光源（还可采用波长405nm的LED光源）照射1-2s，表干；然后再经过150℃下烘烤10min（或1000-1500 mj/cm2的汞灯照射），深层固化。然后，进行测试，测试结果见表1。
表1
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是一种优选的实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于喷漆件表面的LED固化油墨，其特征在于，按重量百分比计，所述LED固化油墨主要由以下百分含量的组分组成：
聚酯丙烯酸酯 15-25%
环氧树脂 15-25%
聚氨酯丙烯酸酯 10-20%
引发剂 15-30%
分散剂 2-5%
颜料 3-8%
填料 5-20%
消泡剂 0.5-1%
流平剂 0.2-1%。
2.根据权利要求1所述的LED固化油墨，其特征在于，按重量百分比计，所述引发剂主要由以下百分含量的组分组成：
酰基膦氧化物 35-45%
硫杂蒽酮和/或其衍生物 0-5%
异冰片基丙烯酸酯 25-40%
二甲基丙烯酰胺 25-40%。
3.根据权利要求2所述的LED固化油墨，其特征在于，所述酰基膦氧化物的最大吸收波长在380nm处。
4.根据权利要求1所述的LED固化油墨，其特征在于，所述聚酯丙烯酸酯为1-2官能度树脂。
5.根据权利要求1所述的LED固化油墨，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯为3-10官能度树脂。
6.根据权利要求1所述的LED固化油墨，其特征在于，所述填料为二氧化硅或滑石粉的粉体。
7.一种用于喷漆件表面的复合油墨，其特征在于，包括以10:0.5重量比例混合的LED固化油墨和磷酸酯，所述LED固化油墨为如权利要求1-6任一项所述的LED固化油墨，所述磷酸酯包括2-3官能度的磷酸酯丙烯酸酯。
8.一种如权利要求1-6任一项所述的用于喷漆件表面的LED固化油墨的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A加入异冰片基丙烯酸酯、二甲基丙烯酰胺，转速为300-500r/min，边搅拌边加入酰基膦氧化物、硫杂蒽酮及其衍生物，搅拌均匀，加热，充分溶解，制得引发剂；
B在600-900r/min的转速下，向步骤A所得的引发剂中依次加入聚酯丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯丙烯酸酯、分散剂、颜料、填料搅拌均匀，研磨，再加入消泡剂、流平剂，搅拌均匀，即得所述LED固化油墨。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤B中，在三辊机上研磨到5μm以下后，再加入消泡剂、流平剂。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的用于喷漆件表面的LED固化油墨的固化方法，其特征在于，包括以下步骤：
C在LED光源激发下固化成膜实现表面固化；
D再经汞灯照射或烘烤进行深层固化。
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