CN107337958A

CN107337958A - 一种led双重固化水转印新型油墨及其制备方法

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Publication number: CN107337958A
Application number: CN201710626536.8A
Authority: CN
Inventors: 刘健
Original assignee: Guangdong Yincai Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Yincai Technology Co Ltd
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: CN107337958B

Abstract

本发明涉及油墨技术领域，特别涉及一种LED双重固化水转印新型油墨及其制备方法。它包括有以下组分以及各组分的质量分数：丙烯酸改性树脂55%—70%、光敏剂1%‑5%、固化剂3%‑8%，还包括光固化单体22%‑35%，BYK助剂1%‑5%。所述丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团（CH2＝CH－COOR （R是烃基））和热固化活性基团。本发明双重固化油墨只含有一种高活性丙烯酸改性树脂，因此本发明双重固化油墨只有一种树脂体系，本发明双重固化油墨的收缩膨胀相同，不会造成漆膜开裂变形。

Description

一种LED双重固化水转印新型油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及油墨技术领域，特别涉及一种LED双重固化水转印新型油墨及其制备方法。

背景技术

在油墨的水转印技术领域,传统双重固化，即uv光固化和热（常温自）固化的混合体。其主要目的是解决在染料体系光固化不彻底，由于染料吸光使深度涂层不能完全固化，势必造成部分有机物还以单分子状态残留在漆膜中，这些未固化的残留物类似增塑剂，随着时间的变化它逐渐迁移会造成漆膜返粘、变形和脱落等现象。为了解决此问题和规避风险，油漆工程师们引入了二次固化理论，即热（常温自）固化，也就是双重固化，现在很多油漆厂商已在使用。然而，该双重固化由于光固化和热（常温自）固化是采用各自固化体系，虽然能够解决全漆膜完全固化干燥问题。但是，因光固化和热（常温自）固化都采用各自固化条件的树脂体系，因此，漆膜固化后实际是各自的混合体，由于受温度、潮湿变化的影响，各自的收缩膨胀不同，会造成漆膜开裂变形。

发明内容

本发明的目的在于针对现有水转印油墨所存在的这些弊端和隐患，而提出在一个树脂上既有光固化活性基团又有热固化活性基团的、固化彻底的、能够避免漆膜开裂变形的LED双重固化水转印新型油墨。

本发明的目的是这样实现的：

一种LED双重固化水转印新型油墨，包括有以下组分以及各组分的质量分数：丙烯酸改性树脂55%—70%、光敏剂1%-5%、固化剂3%-8%、光固化单体22%-35%、BYK助剂1%-5%。所述丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团（CH2＝CH－COOR （R是烃基））和热固化活性基团。由于丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团和热固化活性基团，因此本发明油墨能够完全固化，不会有部分有机物还以单分子状态残留在漆膜中，不会造成漆膜返粘、变形和脱落等现象。

所述热固化活性基团包括异氰酸酯基团部分

和羟基部分（R—OH (R是烃基）)。

本发明还可以作以下进一步改进。

所述光固化活性基团包括LED固化活性基团和UV固化活性基团。LED固化活性基团是用于对LED灯的光波的吸收，UV固化活性基团是用于对UV灯的光波的吸收，因此本发明油墨也可适配不同的光源，从而实现吸收多种不同波长的光波，从而能更好地提高油墨的固化效果和固化效率。

所述丙烯酸改性树脂的质量分数优选的是58%。

所述光敏剂优选的是偶氮类光敏剂，偶氮类光敏剂的质量分数优选的是3%。偶氮类光敏剂能更好地促进油墨内的光敏化学反应，紫外光的波长与偶氮类光敏剂的吸收波峰匹配，从而能更好地提高油墨的固化效果。

当固化剂的质量分数优选的是6%时，紫外光的波长与固化剂的吸收波峰十分匹配，从而能更好地提高油墨的固化速度。

当光固化单体的质量分数是28%，且所述BYK助剂的质量分数是3%时，上述质量分数的各组分所合成的油墨的固化性能达到最佳。光固化单体不仅仅能降低油墨黏度，还能调节油墨的各种性能，如增加交联度、提升粘接性、改善柔韧性等。

所述偶氮类光敏剂是2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2吗啉基-1-丙酮或异丙基硫杂蒽酮或1-羟基-环己基-苯基甲酮或者它们的组合。

所述光固化单体是2-苯氧基乙基丙烯酸酯或丙烯酸异冰片酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或者它们的组合。

所述固化剂是异佛尔酮二异氰酸酯。

本发明的目的在于针对现有油墨存在的这些弊端和隐患，而提出，在一个树脂上既有光固化活性基团又有热固化活性基团的，从而能够避免漆膜开裂变形的LED双重固化水转印新型油墨的制备方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种LED双重固化水转印新型油墨的制备方法，其包括以下步骤：1、在三份丙烯酸改性树脂内分别加入炭黑、大红、大黄粉料，然后将其搅拌均匀构成基材，2、接着将三份搅拌后的基材分别用三辊机研细，然后用双槽细度计刮试三份基材，三份基材的细度要求是5-8微米，从而研制出三种不同颜色的基色膏；3、在光固化单体溶液内加入偶氮类光敏剂，然后加热至60-80度，边加热边搅拌，直至偶氮类光敏剂完全溶解，光固化单体溶液变成清澈透明液体为止；4、往步骤3中的光固化单体溶液加入丙烯酸改性树脂、固化剂和助剂，然后搅拌，从而配制出无色母油；5、然后往无色母油中添加将步骤二中制取的三种基色膏，进行调色，直至颜色达到用户的要求颜色为止，从而调制出调色油墨；6、对调制好的调色油墨进行多次重复性能测试，最终得到性能达到要求的LED双重固化水转印新型油墨。

本发明的有益效果如下：

（一）本发明双重固化油墨的丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团和热固化活性基团，光固化活性基团和热固化活性基团能够引发固化反应，因此本发明油墨能够完全固化、固化速度快，不会有部分有机物还以单分子状态残留在漆膜中，不会造成漆膜返粘、变形和脱落等现象，同时本发明双重固化油墨由于只含有一种高活性丙烯酸改性树脂，因此本发明双重固化油墨只有一种树脂体系，本发明双重固化油墨的收缩膨胀相同，不会造成漆膜开裂变形的现象。

（二）本发明双重固化油墨在印刷生产应用中提高了生产效率，比传统uv固化更加节能减排和减少光辐射对人体的伤害

（三）在水转印行业中，由于水转印纸是主要的载体，温度和湿度对其纸张的收缩对印刷套印精准度有极大的影响，本发明双重固化油墨通过LED做前端固化，既提高了生产流程效率，又缩短和降低了因为湿度和问题的产生。

（四）本发明双重固化油墨解决了传统光固化体系在玻璃器皿上面转移烘烤附着力不好的致命问题。

（五）本发明双重固化油墨通过120-200℃以内的温度10-30分钟的烘烤，可以达到玻璃，金属，烤漆面，喷漆的不同表面通用，附着力良好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，一种LED双重固化水转印新型油墨，包括有以下组分以及各组分的质量分数：丙烯酸改性树脂55%—70%、光敏剂1%-5%、固化剂3%-8%、光固化单体22%-35%、BYK助剂1%-5%。所述丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团（CH2＝CH－COOR （R是烃基））和热固化活性基团。由于丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团和热固化活性基团，因此本发明油墨能够完全固化，不会有部分有机物还以单分子状态残留在漆膜中，不会造成漆膜返粘、变形和脱落等现象。

所述热固化活性基团包括异氰酸酯基团部分

和羟基部分（R—OH (R是烃基）)。

作为本发明更具体的技术方案。

所述丙烯酸改性树脂的质量分数优选的是58%。

所述固化剂是异佛尔酮二异氰酸酯。

本发明LED双重固化水转印新型油墨的制备方法。

以下，通过破坏性试验来比对本发明LED双重固化水转印新型油墨和传统的UV双重固化油墨的性能。

所谓破坏性试验：就是采用传统UV双重固化油墨的产品性能标准的极端值试验。破坏性试验包括冷热循环试验和水煮附着力试验。

冷热循环试验：常规试验，步骤一，将喷涂有该油墨的产品放置在零下20度的环境下冷冻2小时，步骤二，然后将其放置在常温环境下2小时，循环五次上述步骤，做5个循环，然后观察油墨表面；极端试验：步骤一，将喷涂有该油墨的产品放置在零下40度的环境下冷冻2小时，步骤二，然后将其放置在常温环境下30分钟，循环10次上述步骤，做10个循环，然后观察油墨表面。

水煮附着力试验：常规试验是将喷涂有该油墨的产品放置在水中煮1小时，然后将其取出在常温环境下放置2小时，接着测百格；极端试验：是将喷涂有该油墨的产品放置在水中煮2小时，然后将其取出后擦干水直接测百格。

上述冷热循环试验和水煮附着力试验的常规试验的结果如下：

1、首先采用常规试验方式做LED双重固化水转印新型油墨和传统的UV双重固化油墨的对照冷热循环试验、水煮试验，结果是：两种油墨的附着结果都合格（百格级别ISO 1级）。只有传统的UV双重固化油墨在水煮试验中轻微泛白，放置30分钟后恢复。

2、极端试验方式做LED双重固化水转印新型油墨和传统的UV双重固化油墨的对照试验：

1）、极端水煮试验：传统的UV双重固化油墨出现整体泛白，且不恢复，多处漆膜有进水斑点。百格附着在进水处脱落，个别地方脱膜；而本发明LED双重固化水转印新型油墨则有轻微的泛白现象，放置1小时后恢复，百格附着很好。

2）、极端冷热循环试验：本发明LED双重固化水转印新型油墨和传统的UV双重固化油墨在漆膜90度弧度处有轻微起筋现象，其它都很好；而传统的UV双重固化油墨：多处出现裂纹，个别处有起皮，且多数都是在第一次循环时就出现。详细试验数据可以参考极端冷热循环对照试验数据表格和极端水煮对照试验数据表格。

以上只是两个极端对照试验，当然所有的试验项目都做过对比试验。从对比试验结果看该高性能树脂的确达到了我们预期的效果，其性能远优于常规双重固化树脂配方。

极端冷热循环对照试验数据表格

试验项目	传统UV双重固化油墨	LED双重固化水转印新型油墨	备注
				冷冻后漆膜状态	完好	完好
60度后漆膜状态	完好	完好
				是否有起筋	有	轻微（90度弧度处）
是否有裂纹	有	无	条状裂纹
				是否有起皮	有	无	翘边
试验结束百格附着	60%脱落	无

极端水煮对照试验数据表格

试验项目	传统UV双重固化油墨	LED双重固化水转印新型油墨	备注
				水煮2h耐指甲划痕	无	无
水煮后漆膜是否进水	有	无	点状
				是否有起皮	无	无
是否有开裂	无	无
				水煮后直接测百格附着	进水处掉	良好
漆膜表面状态	泛白不恢复	轻微 1h恢复

Claims

1.一种LED双重固化水转印新型油墨，包括有以下组分以及各组分的质量分数：丙烯酸改性树脂55%—70%、光敏剂1%-5%、固化剂3%-8%，所述丙烯酸改性树脂内具有多个光固化活性基团和热固化活性基团。

2.根据权利要求1所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，所述光固化活性基团包括LED固化活性基团和UV固化活性基团。

3.根据权利要求2所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，还包括以下组分及其质量分数；光固化单体22%-35%。

4.根据权利要求3所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，还包括以下组分及其质量分数；BYK助剂1%-5%。

5.根据权利要求4所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，所述丙烯酸改性树脂的质量分数是58%。

6.根据权利要求5所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，所述光敏剂是偶氮类光敏剂，所述偶氮类光敏剂的质量分数是3%。

7.根据权利要求6所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，所述偶氮类光敏剂是2-甲基-1-（4-甲硫基苯基）-2吗啉基-1-丙酮或异丙基硫杂蒽酮或1-羟基-环己基-苯基甲酮或者它们的组合。

8.根据权利要求7所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，所述光固化单体是2-苯氧基乙基丙烯酸酯或丙烯酸异冰片酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或者它们的组合。

9.根据权利要求9所述的LED双重固化水转印新型油墨，其特征在于，所述固化剂是异佛尔酮二异氰酸酯。

10.一种如权利要求1-9中任意一项中所述的LED双重固化水转印新型油墨的制备方法，其包括以下步骤：1、在三份丙烯酸改性树脂内分别加入炭黑、大红、大黄粉料，然后将其搅拌均匀构成基材，2、接着将三份搅拌后的基材分别用三辊机研细，三份基材的细度要求是5-8微米，从而研制出三种不同颜色的基色膏；3、在光固化单体溶液内加入偶氮类光敏剂，然后加热至60-80度，边加热边搅拌，直至偶氮类光敏剂完全溶解，光固化单体溶液变成清澈透明液体为止；4、往步骤3中的光固化单体溶液加入丙烯酸改性树脂、固化剂和助剂，然后搅拌，从而配制出无色母油；5、然后往无色母油中添加将步骤二中制取的三种基色膏，进行调色，直至颜色达到用户的要求颜色为止，从而调制出调色油墨；6、对调制好的调色油墨进行多次重复性能测试，最终得到性能达到要求的LED双重固化水转印新型油墨。