CN108841237A - 一种led固化uv墨水 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种LED固化UV墨水，属于墨水制备技术领域。本发明提供的LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆5～30％，氯醋树脂3～10％，光起始剂5～15％，反应型单体溶剂30～60％，表面活性剂0.5～2％。本发明提供的LED固化UV墨水在25℃和45℃下黏度≦15cps；粒径大小：Z‑Ave为200±30nm，D(90)为250±50nm；表面张力为27±7mN/m；在两层0.22μm PP滤膜下，25℃下滤性≦5mins/kg。

Description

一种LED固化UV墨水
技术领域
本发明涉及墨水制备技术领域，尤其涉及一种LED固化UV墨水。
背景技术
喷墨技术发展日新月异，喷印在日常生活中运用广泛。目前在大幅面工业应用上可分为几个领域应用。装饰工业：主要以家庭装饰为主，例如，瓷砖、墙纸、各类型家具、家电以及个人差异化装饰品为主，2016年市场营收大约6亿美金，预估每年以24％复合增长率。纺织工业：可喷印于几种不同材质的纺织品上，例如。天然材料如麻、棉、丝；化学纤维，聚酯、尼龙、混纺。广告工业：各类型标识牌与展示物件。印刷工业：取代传统以凹印、胶印、柔印，其中以二级包装材料瓦楞纸箱包装在2016年占9亿美金，以50％年复合增长率为最有潜力行业。
在以上工业应用中，喷墨打印相对应的是压电式工业级喷头，为了追求高解析度以及工作效率，目前已有多样工业级喷头问世，如：RICOH G5系列、KONICA MINOLTA 512和1024i、KYOCERA KJ4、SEIKO 1024GS 1020等等，以上皆喷头具有多喷嘴数、高点火频率等特点。
而在喷印设备中，业界多以产出单位时间面积最大化的宽幅面(large format)打印设备，并根据打印基材的挠曲性，可分为卷对卷(roll to roll)以及平版式(flat-bed)。对应墨水可粗略分为水性以及油性系统。油性系统可细分为溶剂UV系统和无溶剂UV系统。
对于以上所提四大工业界上应用而言，溶剂UV系统应该是打印基材适用性最广、墨水功能性最为大众广泛接受的墨水选择，其中对于UV固化反应机理，单体或齐(寡)聚物(oligomer)或是树脂经由光照聚合反应形成高分子的光能量来源。目前市场最为广泛使用的为LED固化UV墨水，相较于传统Hg/Xe灯具有以下优点：更低的成本：更多/更薄的打印材料、降低运输成本、以及更高的可靠性；更少的能源：降低能源消耗、低成本高利润、降低打印材质表面高温造成的破坏；LED冷温固化：更高的一致性、生产力、操作简单；瞬间开启及维修方便：无须热机等待。但依然存在墨水对基体的附著力差，导致拉伸强度和抗弯折力差的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种LED固化UV墨水。本发明提供的墨水与基材的附着力好，从而使墨水和基材具有优异的拉伸强度及抗弯折力。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆5～30％，氯醋树脂3～10％，光起始剂5～15％，反应型单体溶剂30～60％，表面活性剂0.5～2％。
优选地，所述光起始剂为在365nm、385nm、395nm或405nm的LED-UV波长照射下，能释放出自由基进行交联反应形成网状或链状高分子聚合物的光起始剂。
优选地，所述氯醋树脂包括瓦克公司的产品： 陶氏化学的产品：UCARTM VYNS-3、UCARTM VYHH、UCARTM VYHD、UCARTMVAGH、UCARTM VAGD、UCARTMVAGF、UCARTM VAGC、UCARTM VROH；德国新特化学工业公司的产品：SOLTER VM-350、SOLTER VM-390、SOLTER VM-395、SOLTER VM-510、SOLTER T-920A、SOLTER T-950A、SOLTER VH-525、SOLTER VH-820、SOLTER VH-820P、SOLTER VH-860、SOLTER VH-126、SOLTER T-55、SOLTER INK-26、SOLTER INK-3；内蒙古美道科技有限责任公司的产品：HD21、HD22或HD31。
优选地，所述反应型单体溶剂包括1,6己二醇二丙烯酸酯，1,4丁二醇二丙烯酸酯，1,3丁二醇二丙烯酸酯，二(甲基-2,1-乙二基)二丙烯酸酯，N-乙烯基己内酰胺，二乙二醇二丙烯酸酯，丙烯酸异冰片酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸苄酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，丙烯酸四氢呋喃酯，丙烯酸(2-乙基-2-甲基-1,3-二氧化物-4-基)-丙酯，丙烯酸三季戊四醇酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸2-羟乙酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸异戊酯，丙烯酰吗啉，N,N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二乙基丙烯酰胺，异冰片基-2-甲基-2丙烯酸二氢二环戊二烯酯，丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯，二丙烯酸新戊二醇酯，丙烯酸2-乙基己酯，二丙烯酸六亚甲基酯，5-(3',5'-二羧基苯基)-吡啶-3-甲酸，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，三(丙二醇)二丙烯酸酯或羟丙基丙烯酸酯。
优选地，以色浆质量为100％计，所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料5～25％，分散剂3～15％，丙烯酸反应型单体溶剂60～90％，阻聚剂0.5～4％。
优选地，所述阻聚剂包括4-Methoxyphenol或RAHN公司的产品：GENORAD*16、GENORAD*18、GENORAD*20、GENORAD*21或GENORAD*22。
优选地，所述墨水在25℃和45℃下黏度≤15cps；粒径大小：Z-Ave为200±30nm，D(90)为250±50nm；表面张力为27±7mN/m；在两层0.22μmPP滤膜下，25℃下滤性≦5mins/kg。
本发明提供了一种LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆5～30％，氯醋树脂3～10％，光起始剂5～15％，反应型单体溶剂30～60％，表面活性剂0.5～2％。本发明的氯醋树脂利用光起始剂在紫外光照射下产生自由基，与反应型单体溶剂发生交联反应形成链状或网状树脂结构，提高墨水在基材上的附着力，进而提高墨水的拉伸强度及抗弯折力。本发明的墨水在25℃和45℃下的黏度≤15cps；Z-Ave粒径为200±30nm；D(90)为250±50nm；表面张力为27±7mN/m；在两层0.22μm PP滤膜、25℃下，滤性≤5mins/kg。
附图说明
图1为实施例5的LED固化UV墨水的墨尾效果图；
图2为实施例8的LED固化UV墨水的墨尾效果图。
具体实施方式
本发明提供了一种LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆5～30％，氯醋树脂3～10％，光起始剂5～15％，反应型单体溶剂30～60％，表面活性剂0.5～2％。
本发明提供的LED固化UV墨水包括重量百分含量3～10％的氯醋树脂，优选为4～8％，更优选为5～7％。本发明对所述氯醋树脂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的氯醋树脂即可，具体的，如瓦克公司的产品： 陶氏化学的产品：UCARTM VYNS-3、UCARTM VYHH、UCARTM VYHD、UCARTMVAGH、UCARTM VAGD、UCARTMVAGF、UCARTM VAGC、UCARTM VROH；德国新特化学工业公司的产品：SOLTER VM-350、SOLTER VM-390、SOLTER VM-395、SOLTER VM-510、SOLTER T-920A、SOLTER T-950A、SOLTER VH-525、SOLTER VH-820、SOLTER VH-820P、SOLTER VH-860、SOLTER VH-126、SOLTER T-55、SOLTERINK-26、SOLTER INK-3；内蒙古美道科技有限责任公司的产品：HD21、HD22或HD31。在本发明中，所述氯醋树脂利用光起始剂在紫外光照射下产生自由基，与反应型单体溶剂发生交联反应形成链状或网状树脂结构，进而提高墨水在基材上的附着力，进而提高墨水的拉伸强度及抗弯折力。
本发明提供的LED固化UV墨水包括重量百分含量5～15％的光起始剂，优选为6～14％，更优选为8～12％。在本发明中，所述光起始剂优选为在365nm、385nm、395nm或405nm的LED-UV波长照射下，能释放出自由基进行交联反应形成网状或链状高分子聚合物的光起始剂。在本发明中，所述光起始剂优选包括2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉代-丙烷-1,1-羟基环己基苯基酮，二乙氧基苯乙酮，2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮，2-苯基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮，二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基乙基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸甲酯，双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦，苯偶姻，苯偶姻甲醚，苄基二甲基酮，二苯甲酮，4-苯基二苯甲酮，羟基二苯甲酮，4,4'-二(二甲基氨基)二苯甲酮，4-(二甲基氨基)二苯甲酮，异丙基噻吨酮，2,4-二乙基噻吨酮，2-乙基蒽醌或菲醌。在本发明中，所述光起始剂在紫外光照射下，能够激发反应型单体溶剂和氯醋树脂产生自由基，进而发生交联反应。
本发明提供的LED固化UV墨水包括重量百分含量30～60％反应型单体溶剂，优选为35～55％，更优选为40～50％。在本发明中，所述反应型单体溶剂优选包括1,6己二醇二丙烯酸酯，1,4丁二醇二丙烯酸酯，1,3丁二醇二丙烯酸酯，二(甲基-2,1-乙二基)二丙烯酸酯，N-乙烯基己内酰胺，二乙二醇二丙烯酸酯，丙烯酸异冰片酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸苄酯，丙烯酸酯，丙烯酸四氢呋喃酯，丙烯酸(2-乙基-2-甲基-1,3-二氧化物-4-基)甲酯，丙烯酸三季戊四醇酯，(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯或(甲基)丙烯酸异丁酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸2-羟乙酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸异戊酯，丙烯酰吗啉，N，N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二乙基丙烯酰胺，异冰片基-2-甲基-2丙烯酸二氢二环戊二烯酯，丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯，二丙烯酸新戊二醇酯，丙烯酸2-乙基己酯，二丙烯酸六亚甲基酯，5-(3',5'-二羧基苯基)-吡啶-3-甲酸，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，三(丙二醇)二丙烯酸酯或羟丙基丙烯酸酯。在本发明中，所述反应型单体溶剂在紫外照射下能借由光起始剂释放出自由基进行交联反应，反应后会与氯醋树脂形成网状树脂结构；同时反应型单体溶剂具有很好的稀释性，能够调节墨水的粘度。
本发明提供的LED固化UV墨水包括重量百分含量0.5～2％表面活性剂，优选为0.8～1.8％，更优选为1.0～1.2％。本发明对所述表面活性剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的表面活性剂即可，具体的，如BYK378。在本发明中，所述表面活性剂能够将色浆、氯醋树脂及反应型单体溶剂形成均一稳定的体系。
本发明提供的LED固化UV墨水包括重量百分含量5～30％色浆，优选为10～25％，更优选为15～20％。在本发明中，所述色浆为墨水的主要颜色来源。
在本发明中，以色浆重量为100％计，所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料5～25％，分散剂3～15％，丙烯酸反应型单体溶剂60～90％，阻聚剂0.5～4％。
在本发明中，所述色浆包括重量百分含量5～25％的颜料，优选为10～20％，更优选为14～18％。本发明对所述颜料的种类没有特殊的限定，本领域技术人员根据实际需要进行选择即可。本发明对所述颜料的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的颜料即可，具体的，如，红色色号包括：C.I.Pigment Red 7、C.I.Pigment Red 9、C.I.PigmentRed 22、C.I.Pigment Red 48:2、C.I.Pigment Red48:3、C.I.Pigment Red 57:1、C.I.Pigment Red 58:2、C.I.Pigment Red 122、C.I.Pigment Red 146、C.I.Pigment Red144、C.I.Pigment Red 166、C.I.Pigment Red 64、C.I.Pigment Red 177、C.I.PigmentRed 202、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 176、C.I.Pigment Red 19、C.I.Pigment Red 184、C.I.Pigment Red 220、C.I.Pigment Red 264、C.I.Pigment Red221、C.I.Pigment Red 147、C.I.Pigment Red 269；所述红色颜料购自科莱恩公司：PVFast Red D3G、Ink Jet Magenta E 02、Ink Jet Magenta E02Eco VP 6007、PV Fast PinkE 01、Toner Magenta E 02、Toner Magenta E 02-Eco VP 6005、Toner Magenta E、TonerMagenta E-Eco VP 6006、Novoperm Carmine HF3C(PM176)、Ink Jet Magenta E5b 02或Ink Jet Magenta E7b VP 3958；巴斯夫公司： D 3430、 D 3540、 L 3630、 D 3635、 D 3830、 D 3890、 L 4025、 D 4035、 D 4240、 D 4500J、 D 4450、 L 4540、D 4570；迪爱喜公司： CARMINE 6B521、MAGENTA RE-05、MAGENTA RG、MAGENTARGT、MAGENTA RTS、MAGENTARY、MAGENTA CBR3、MAGENTA CBR5、202 228-6843、 RED 1022。
黄色色号包括：C.I.Pigment Yellow 1、C.I.Pigment Yellow 9、C.I.PigmentYellow 10、C.I.Pigment Yellow 12、C.I.Pigment Yellow 13、C.I.Pigment Yellow 36:1、C.I.Pigment Yellow 37、C.I.Pigment Yellow 37:1、C.I.Pigment Yellow 38、C.I.Pigment Yellow 42、C.I.Pigment Yellow 55、C.I.Pigment Yellow 83、C.I.PigmentYellow 87、C.I.Pigment Yellow 93、C.I.Pigment Yellow 95、C.I.Pigment Yellow 108、C.I.Pigment Yellow 109、C.I.Pigment Yellow 110、C.I.Pigment Yellow 112、C.I.Pigment Yellow 116、C.I.Pigment Yellow 118、C.I.Pigment Yellow 118、C.I.Pigment Yellow 120、C.I.Pigment Yellow 126、C.I.Pigment Yellow 128、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow 139、C.I.Pigment Yellow 150、C.I.Pigment Yellow 151、C.I.Pigment Yellow 152、C.I.Pigment Yellow 155、C.I.Pigment Yellow 162、C.I.Pigment Yellow 165、C.I.Pigment Yellow 169、C.I.Pigment Yellow 170、C.I.Pigment Yellow 180、C.I.Pigment Yellow 183、C.I.Pigment Yellow 185、C.I.Pigment Yellow 191:1、C.I.Pigment Yellow 200、C.I.Pigment Yellow 223、C.I.Pigment Yellow 227；所述黄色颜料购自科莱恩公司：InkJetYellow H4G、Ink JetYellow H2G、Ink Jet Yellow 4g 01 VP 5110、Ink Jet Yellow4G、Ink Jet Yellow 4GC、Toner Yellow 3GP-CT VP 5152、PV Fast Yellow HG 01、TonerYellow HG、Novoperm Yellow P-HG、Novoperm Yellow P-M3R、Ink Jet Yellow H4G VP3853或PV Fast Yellow HR 02；巴斯夫公司：Yellow L 0990、Yellow L 1030、Yellow D 1040、Yellow D 1155、Yellow D 1999、Yellow L 2040或Yellow L 2060；迪爱喜公司：YELLOW BY 2000 GT、150 279-3150、YELLOW 4GO。
蓝色色号包括：C.I.Pigment Blue 1、C.I.Pigment Blue 9、C.I.Pigment Blue15、C.I.Pigment Blue 15:1、C.I.Pigment Blue 15:2、C.I.Pigment Blue 15:3、C.I.Pigment Blue 15:4、C.I.Pigment Blue 15:6、C.I.Pigment Blue 17、C.I.PigmentBlue 24、C.I.Pigment Blue 28、C.I.Pigment Blue 30、C.I.Pigment Blue 31、C.I.Pigment Blue 33、C.I.Pigment Blue 35、C.I.Pigment Blue 36、C.I.Pigment Blue68、C.I.Pigment Blue 71、C.I.Pigment Blue 79、C.I.Pigment Blue 84；所述蓝色颜料购自科莱恩公司：PV Fast Blue BG、Hostaperm Blue Bt-617-D或Ink Jet Cyan BG 10；巴斯夫公司： D 6700 T、 D 7079、Blue D7086、 D 7088、 D 7110 F；迪爱喜公司：FB5301、LA5380、5452K、 AE-8、TGR-SD、PA5380、15:4249-3054、 5412SD。
黑色色号包括：C.I.Pigment Black 7；所述黑色颜料购自日本三菱公司：MA7、MA75、MA77、MA8、MA11、MA100；Orion公司：970LB、930L、890、600L、50L、49L、430H、420B、40B、240L、45LB、40、30L、30、20L、200L、20、10、150B、Special Black 40B、XPB229、FW285、FW200、Special black 4、Special Black 5、Special Black 6、NEROX605、NEROX505、NEROX600、NEROX510、NEROX 250、NEROX305、NEROX2500、NEROX3500；卡伯特：
橘色色号包括：C.I.Pigment Orange 2、C.I.Pigment Orange 3、C.I.PigmentOrange 5、C.I.Pigment Orange 13、C.I.Pigment Orange 17、C.I.Pigment Orange 17:1、C.I.Pigment Orange 23:1、C.I.Pigment Orange 34、C.I.Pigment Orange 38、C.I.Pigment Orange 43、C.I.Pigment Orange 45、C.I.Pigment Orange 46、C.I.PigmentOrange 47、C.I.Pigment Orange 52、C.I.Pigment Orange 64、C.I.Pigment Orange 68、C.I.Pigment Orange 71、C.I.Pigment Orange 74、C.I.Pigment Orange 75、C.I.PigmentOrange 81、C.I.Pigment Orange 86、C.I.Pigment Orange 107；所述橘色颜料购自科莱恩：PV Fast Orange GRL、PV Fast Orange H2GLBASF、 D 2905、 K 2960、D 2980。
绿色色号包括：C.I.Pigment Green 1、C.I.Pigment Green 2、C.I.PigmentGreen 4、C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Green 13、C.I.Pigment Green 14、C.I.Pigment Green 15、C.I.Pigment Green 17、C.I.Pigment Green 18、C.I.PigmentGreen 19、C.I.Pigment Green 20、C.I.Pigment Green 21、C.I.Pigment Green 22、C.I.Pigment Green 36、C.I.Pigment Green 38、C.I.Pigment Green 39、C.I.PigmentGreen 48、C.I.Pigment Green 50、C.I.Pigment Green 51、C.I.Pigment Green 56；所述绿色颜料购自科莱恩：Hostaperm Green GNX-C；巴斯夫：D 8605 DD、 D 9360。
紫色色号包括C.I.Pigment Violet 2、C.I.Pigment Violet 3、C.I.PigmentViolet 5、C.I.Pigment Violet 13、C.I.Pigment Violet 17、C.I.Pigment Violet 19、C.I.Pigment Violet 23:1、C.I.Pigment Violet 23、C.I.Pigment Violet 34、C.I.Pigment Violet 37、C.I.Pigment Violet 38、C.I.Pigment Violet 45、C.I.PigmentViolet 46、C.I.Pigment Violet 47、C.I.Pigment Violet 52、C.I.Pigment Violet 64、C.I.Pigment Violet 68、C.I.Pigment Violet 74、C.I.Pigment Violet 75、C.I.PigmentViolet 81、C.I.Pigment Violet 86、C.I.Pigment Violet 107；所述紫色颜料购自科莱恩：Hostaperm Violet BL 01、Hostaperm Violet RL 01、Hostaperm Violet P-RL、InkJet Magenta E5B 02、PV Fast Violet RL；巴斯夫： D 5700、 D 5800；迪爱喜：VIOLET LBP-02。
在本发明中，所述色浆包括重量百分含量3～15％分散剂，优选为4～12％，更优选为6～10％。本发明对所述分散剂的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的分散剂即可，具体的，如购自BYK的商品：BYK9151、BYK9152、BYK9150、BYK168、BYK111、BYKLPN23016；购自味之素的产品：PB822、PB881、PB824、PB821、PN411、PA111；购自路博润的产品：solsperse 13240、solsperse 24000、solsperse 28000、solsperse 32600、solsperse38500、solsperse 32000、solsperse 88000、solsperse 39000、solsperse 32500，solsperse 82500、solsperse 83500、solsperse 76500；购自埃夫卡的产品： 购自海门埃夫科纳化学有限公司的产品：AFCONA-4000、AFCONA-4001、AFCONA-4008、AFCONA-4009、AFCONA-4010、AFCONA-4011、AFCONA-4015、AFCONA-4016、AFCONA-4017、AFCONA-4046、AFCONA-4047、AFCONA-4050、AFCONA-4060、AFCONA-4063、AFCONA-4067、AFCONA-4070、AFCONA-4071、AFCONA-4072、AFCONA-4077、AFCONA-4080、AFCONA-4200、AFCONA-4201、AFCONA-4202、AFCONA-4400、AFCONA-4401、AFCONA-4403、AFCONA-4474、AFCONA-4530、AFCONA-4531、AFCONA-4550、AFCONA-4560、AFCONA-4565、AFCONA-4570、AFCONA-4595、AFCONA-4700、AFCONA-4701、AFCONA-47200、AFCONA-5008、AFCONA-5009、AFCONA-5010、AFCONA-5030、AFCONA-5044、AFCONA-5051、AFCONA-5054、AFCONA-5065、AFCONA-5066、AFCONA-5071、AFCONA-5207、AFCONA-5209、AFCONA-5210、AFCONA-5244、AFCONA-5251、AFCONA-5280、AFCONA-5281、AFCONA-5285、AFCONA-5290、AFCONA-5585、AFCONA-6220、AFCONA-6225、AFCONA-6226、AFCONA-6230、AFCONA-6700、AFCONA-6745、AFCONA-6750、AFCONA-6788、AFCONA-6960、AFCONA-7200、AFCONA-7201、AFCONA-7202、AFCONA-7203、AFCONA-7204、AFCONA-7300、AFCONA-7370、AFCONA-7371、AFCONA-7375、AFCONA-7466、AFCONA-7472、AFCONA-7476、AFCONA-7480、AFCONA-7500、AFCONA-7510、AFCONA-7520、AFCONA-7525、AFCONA-7530、AFCONA-7565、AFCONA-8202、AFCONA-8203、AFCONA-8530、AFCONA-8531、AFCONA-8605；购自赢创特种化学的产品：610、 610S2、 652、 656、 675、 685、 688、690。在本发明中，所述分散剂同时具有锚钉基与长链，锚钉基利用它本身具有的极性官能基，产生氢键等各种非键结交互作用力，可提升分散剂与颜料亲和效果，借由分散剂的长链的结构达成立体间的阻碍效果，协助颜料在溶剂系统中稳定，不脱落，避免造成颜料在分散系统中凝聚现象；降低颜料的粒径，提升色浆的发色性以及提升整个分散系统的稳定效果。
在本发明中，所述色浆包括重量百分含量60～90％反应型单体溶剂，优选为65～85％，更优选为70～80％。在本发明中，所述色浆中的反应型单体溶剂与所述LED固化UV墨水中的反应型单体溶剂的种类选择范围相同，两种反应型单体溶剂的种类可以一样也可以不一样。
在本发明中，所述色浆包括重量百分含量0.5～4％阻聚剂，优选为1～3％，更优选为1.5～2.5％。本发明对所述阻聚剂的类型没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可，具体的如，4-Methoxyphenol或购自RAHN公司的产品：GENORAD*16、GENORAD*18、GENORAD*20、GENORAD*21、GENORAD*22。在本发明中，所述阻聚剂能够保证色浆的储存稳定性，进而保证LED固化UV墨水的稳定性，避免因为外在条件(光照、温度过高)所造成的交联反应。
在本发明中，所述色浆的制备方法优选包括以下步骤：
(a)将颜料、阻聚剂、反应型单体溶剂和分散剂混合，得到预混色浆；
(b)将所述步骤(a)得到的预混色浆进行研磨，得到色浆。
本发明将颜料、阻聚剂、反应型单体溶剂和分散剂混合，得到预混色浆。在本发明中，所述混合的时间优选为0.5～6h。本发明对所述混合的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，具体的，如搅拌。在本发明中，所述搅拌的转速优选为200～2400rpm，更优选为500～2000rpm，最优选为1000～1500rpm。
得到预混色浆后，本发明将预混色浆进行研磨，得到色浆。在本发明中，所述研磨的能量优选为4.5～5.5kWh/kg，更优选为4.75～5.25kWh/kg，最优选为5.0kWh/kg。在本发明中，所述研磨的时间优选为2～50h更优选为5～40h，最优选为20～36h。本发明对所述研磨的设备没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的研磨设备即可。在本发明中，所述色浆中颜料的粒径优选为70～200nm，更优选为100～190nm，最优选为110～160nm。
本发明对所述LED固化UV墨水的制备方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的组合物制备方法即可。
下面结合实施例对本发明提供的LED固化UV墨水进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
制备例：
一种LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆5～30％，氯醋树脂3～10％，光起始剂5～15％，反应型单体溶剂30～60％，表面活性剂0.5～2％；
以色浆质量为100％计，所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料5～25％，分散剂3～15％，丙烯酸反应型单体溶剂60～90％，阻聚剂0.5～4％；
所述颜料为：品红色使用色粉：C.I.Pigment Red 122；蓝色使用色粉：C.I.PigmentBlue 15:4；黄色使用色粉：C.I.PigmentYellow 150；黑色使用色粉：C.I.PigmentBlack 7。
制备方法包括：
(a)将颜料、阻聚剂、反应型单体溶剂和分散剂混合，得到预混色浆；所述混合的时间为0.5～6h；
(b)将所述步骤(a)得到的预混浆料进行研磨，得到色浆；所述研磨的能量为5kWh/kg，研磨的时间为2～50h。
所述色浆制备时，使用的仪器为高速震荡机器型号：LAU DisperserDAS200；锆珠选择：Zirconiabeads(0.3-0.5mm)；锆珠填充率：>60％byvolume；震荡时间：10±2hrs；温度控制：25℃±1℃。
将得到的色浆与氯醋树脂、光起始剂、反应型单体溶剂和表面活性剂混合搅拌4h，得到LED固化UV墨水；所述搅拌的转速为1200rpm。
制备例一：当采用瓦克公司的氯醋树脂产品系统时，所述LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆22％，氯醋树脂17％，光起始剂(2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮)10％，反应型单体溶剂(N-乙烯基己内酰胺)49％，表面活性剂(BYK378)2％；所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料(C.I.Pigment Red 122)15％，分散剂(solsperse28000)12％，反应型单体溶剂((甲基)丙烯酸2-羟乙酯)70％，阻聚剂(GENORAD*16)3％；
实施例1：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例1墨水。
实施例2：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例2墨水。
实施例3：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例3墨水。
实施例4：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例4墨水。
实施例5：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例5墨水。
实施例6：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例6墨水。
实施例7：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例7墨水。
实施例8：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例8墨水。
实施例9：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例9墨水。
实施例10：同制备例一，在制成墨水时添加可得实施例10墨水。
制备例二：当采用陶氏化学的氯醋树脂产品系统时，所述LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆15％，氯醋树脂8％，光起始剂(2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮)15％，反应型单体溶剂(N-乙烯基己内酰胺)60％，表面活性剂(BYK378)2％；所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料(C.I.Pigment Red 122)25％，分散剂(solsperse24000)10％，反应型单体溶剂(丙烯酸四氢呋喃酯)61％，阻聚剂(GENORAD*16)4％；
实施例11：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVYNS-3。可得实施例11墨水。
实施例12：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVYHH。可得实施例12墨水。
实施例13：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVYHD。可得实施例13墨水。
实施例14：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVAGH。可得实施例墨水14。
实施例15：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVAGD。可得实施例墨水15。
实施例16：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVAGF。可得实施例墨水16。
实施例17：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVAGC。可得实施例墨水17。
实施例18：同制备例二，在制成墨水时添加UCARTMVROH。可得实施例墨水18。
制备例三：当采用德国新特化学工业公司的氯醋树脂产品系统时，所述LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆30％，氯醋树脂9％，光起始剂(双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦)10％，反应型单体溶剂(1,6己二醇二丙烯酸酯)50％，表面活性剂(BYK378)1％；所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料(C.I.Pigment Red 122)22％，分散剂(solsperse24000)12％，反应型单体溶剂((甲基)丙烯酸甲酯)64％，阻聚剂(GENORAD*16)2％；
实施例19：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTERVM-350。可得实施例墨水19。
实施例20：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTERVM-390。可得实施例墨水20。
实施例21：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTERVM-510。可得实施例墨水21。
实施例22：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER T-920A。可得实施例墨水22。
实施例23：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER T-950A。可得实施例墨水23。
实施例24：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER VH-525。可得实施例墨水24。
实施例25：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER VH-820。可得实施例25墨水。
实施例26：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTERVH-820P。可得实施例26墨水。
实施例27：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER VH-860。可得实施例墨水27。
实施例28：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER VH-126。可得实施例墨水28。
实施例29：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER T-55。可得实施例墨水29。
实施例30：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER INK-26。可得实施例墨水30。
实施例31：同制备例三，在制成墨水时添加SOLTER INK-3。可得实施例墨水31。
制备例四：当采用内蒙古美道科技有限责任公司的市售氯醋树脂系统时，所述LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆20％，氯醋树脂10％，光起始剂(二乙氧基苯乙酮)10％，反应型单体溶剂((甲基)丙烯酸2-羟乙酯)59％，表面活性剂(BYK378)1％；所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料(C.I.Pigment Red 122)20％，分散剂(solsperse 24000)11％，反应型单体溶剂(二乙二醇二丙烯酸酯)67％，阻聚剂(GENORAD*16)2％；
实施例32：同制备例四，在制成墨水时添加HD21。可得实施例墨水32。
实施例33：同制备例四，在制成墨水时添加HD22。可得实施例墨水33。
实施例34：同制备例四，在制成墨水时添加HD33。可得实施例墨水34。
【比较例部分】
比较例1：同实施例32，在制成墨水时不添加氯醋树脂。可得比较例1墨水。
比较例2：同实施例33，在制成墨水时添加内蒙古美道科技有限责任公司HD21合成树脂。可得比较例2墨水。
打印基材附着力(空气中一个月条件)：
将墨水利用刮棒涂布方式涂布至PVC材质广告软膜、PET材质广告灯片上、瓦楞纸张表面，墨水涂布厚度30～50μm，照射LED-UV光，待充分固化后，按GB/T 9286-1988检测方式附着力需可达0-1级。合格以O代表，不合格以X为代表；结果如表1所示，从表1可以看出：添加氯醋树脂的在PVC软膜与瓦楞纸有绝佳的附着力，但在PET灯片上的表现一般。
表1实施例及比较例得到的LED固化UV墨水的打印基材附着力测试结果
拉伸性测试：
将墨水利用刮棒涂布方式涂布至PVC材质广告软膜(软膜厚度范围：150～300μm)，墨水涂布厚度30～50μm，照射LED-UV光，待充分固化后，剪成10cm*1cm的样张，拉伸观测墨水层有龟裂及裂纹产生时，计算拉伸长度，按下列公式得出拉伸率％＝(拉伸长度cm-10cm)/10cm+100％，拉伸率需≥140％，合格以O代表，不合格以X为代表，结果如表2所示。
弯折测试：
将墨水利用刮棒涂布方式涂布至PVC材质广告软膜、PET材质广告灯片上、瓦楞纸张表面，墨水涂布厚度30～50μm，照射LED-UV光，待充分固化后以对折方式观察是否开裂，合格以O代表，若开裂为不合格，以X为代表；结果如表2所示。
表2不同实施例中墨水与不同基材结合的拉伸性及弯折的实验结果
墨滴观测实验
针对以上可应用于不同种类工业头的LED-UV墨水的实施例，我们创新且独特的利用墨滴观测仪设计出评估方法，用以定义墨水打印流畅性(断针、断线)以及主墨滴速度固定7m/sec下、主墨滴体积损失率(7pl为标准)、墨尾长度最佳化(<0.35mm)的观测输出值中，可找出市售氯醋树脂与墨水其他组成成分的最佳化配方。
例如，以RICOH公司出产的MH5420(俗称Gen5)型喷头，最佳可适用于UV数码打印墨水定量化评估，在喷嘴面至承印介质1mm下墨滴具有7m/sec的平均飞行速度时，流畅性可用固定时间内高频闪喷记录断针与斜喷数进行评判，并在低频下测量墨尾长度及主墨滴量，主墨滴量以7pl(二进制喷印)为标准；若墨滴的拖尾长度越长，高速打印的时候很容易造成图像飞墨或断针；若主墨滴量超过理想墨滴体积正负10％的范围，则会伴随打印时卫星点或杂点出现，以上皆会影响到墨水打印的精细度及色彩浓度。一般的2进制及灰阶打印，墨水拖尾长度控制在<0.4mm(喷嘴面至承印介质1mm)为佳，并且墨尾越短越好，此篇实施例我们控制达成墨尾长度在0.35mm以下。
图1为实施例5的LED固化UV墨水的墨尾效果图，图2为实施例8的LED固化UV墨水的墨尾效果图。从图1和图2可以看出：实施例5的LED固化UV墨水墨尾符合标准，墨滴体积大于90％；实施例8的LED固化UV墨水墨尾过长，墨滴体积过小，不符合要求。
流畅性测试的喷头条件如下：
仪器选用喷头：以Ricoh Gen5喷头为例
控制及分析软件：原厂配置
工作温度设定：40～50℃
喷印灰度：0-3级灰度
喷印电压：13～19V
喷印点火频率：100Hz～50KHz
喷印速度：5～9m/sec
喷印墨滴体积：7-35PL
当参考以下条件时，判定合格与否：
1、喷印速度：在低频(2KHz点火频率)喷射时，二进制及灰度(0-3阶)喷印时平均喷射速度一致；
2、墨尾长度：在喷嘴面与承印介质1mm的喷印距离下，二进制及灰度(0-3阶)的墨尾长度小于0.35mm；
3、墨滴体积：主墨滴体积占全部墨滴体积比例需大于或等于90％；
4、喷射稳定性：在高频(15-17KHz点火频率)喷印时，长时间观测喷印状态(5mins)，无喷孔出现断针或斜喷为最佳。
合格以O代表，若不合格以X为代表，实验结果如表3所示，从表3可以看出：实施例8、10、12、16、19、24和26皆为不合格，其原因为墨滴体积、末尾长度、喷射稳定性没达到标准。
表3实施例得到的墨水的流畅性测试结果
由以上实施例、比较例而言，本发明系一种利用国内外不同厂家所提供具有二元或三元氯醋合成树脂，加入自主开发颜料体系研磨分散色浆、LEDUVA波长范围(365～405nm)吸收之光起始剂系统、反应型单体溶剂、添加剂等配方并配置成为适用于各式工业级喷头之LED-UV喷墨打印墨水，针对喷墨打印应用业界：1.装饰、广告(标识与展示)业界、2.包装印刷业界所使用各类打印材质中(包含可挠曲软性、硬性材质)；尤其是针对广告用塑料(PVC软膜、PET灯片等)、印刷包装用(PET、PVC薄膜及瓦楞或其他纸张)皆具有高附着(GB/T 9286-1988，0-1级)、高延伸(≧140％)、高弯折不产生断裂的特性。
此外，针对以上可应用于不同种类工业头的LED-UV墨水，我们创新且独特的利用墨滴观测仪设计出评估方法，用以定义墨水打印流畅性(断针、断线)以及主墨滴速度、体积大小、墨尾长度最佳化的观测输出值中，可找出市售氯醋树脂与墨水其他组成成分的最佳化配方。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种LED固化UV墨水，包括以下质量百分含量的组分：色浆5～30％，氯醋树脂3～10％，光起始剂5～15％，反应型单体溶剂30～60％，表面活性剂0.5～2％。
2.根据权利要求1所述的LED固化UV墨水，其特征在于，所述光起始剂为在365nm、385nm、395nm或405nm的LED-UV波长照射下，能释放出自由基进行交联反应形成网状或链状高分子聚合物的光起始剂。
3.根据权利要求1所述的LED固化UV墨水，其特征在于，所述氯醋树脂包括瓦克公司的产品： 陶氏化学的产品：UCARTM VYNS-3、UCARTM VYHH、UCARTM VYHD、UCARTMVAGH、UCARTM VAGD、UCARTMVAGF、UCARTM VAGC、UCARTM VROH；德国新特化学工业公司的产品：SOLTER VM-350、SOLTER VM-390、SOLTER VM-395、SOLTER VM-510、SOLTER T-920A、SOLTER T-950A、SOLTERVH-525、SOLTER VH-820、SOLTER VH-820P、SOLTER VH-860、SOLTER VH-126、SOLTER T-55、SOLTER INK-26、SOLTER INK-3；内蒙古美道科技有限责任公司的产品：HD21、HD22或HD31。
4.根据权利要求1所述的LED固化UV墨水，其特征在于，所述反应型单体溶剂包括1,6己二醇二丙烯酸酯，1,4丁二醇二丙烯酸酯，1,3丁二醇二丙烯酸酯，二(甲基-2,1-乙二基)二丙烯酸酯，N-乙烯基己内酰胺，二乙二醇二丙烯酸酯，丙烯酸异冰片酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸苄酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸2-羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，丙烯酸四氢呋喃酯，丙烯酸(2-乙基-2-甲基-1,3-二氧化物-4-基)-丙酯，丙烯酸三季戊四醇酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸2-羟乙酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸异戊酯，丙烯酰吗啉，N,N-二甲基丙烯酰胺，N,N-二乙基丙烯酰胺，异冰片基-2-甲基-2丙烯酸二氢二环戊二烯酯，丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯，二丙烯酸新戊二醇酯，丙烯酸2-乙基己酯，二丙烯酸六亚甲基酯，5-(3',5'-二羧基苯基)-吡啶-3-甲酸，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，三(丙二醇)二丙烯酸酯或羟丙基丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的LED固化UV墨水，其特征在于，以色浆质量为100％计，所述色浆包括以下质量百分含量的组分：颜料5～25％，分散剂3～15％，反应型单体溶剂60～90％，阻聚剂0.5～4％。
6.根据权利要求5所述的LED固化UV墨水，其特征在于，所述阻聚剂包括4-Methoxyphenol或RAHN公司的产品：GENORAD*16、GENORAD*18、GENORAD*20、GENORAD*21或GENORAD*22。
7.根据权利要求1～6任一项所述LED固化UV墨水，其特征在于，所述LED固化UV墨水在25℃和45℃下黏度≦15cps；粒径大小Z-Ave为200±30nm，D(90)为250±50nm；表面张力为27±7mN/m；在两层0.22μm PP滤膜下，25℃下滤性≦5mins/kg。
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