CN109504164A - 一种led光固化印铁油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED光固化印铁油墨及其制备方法，该油墨组成按重量配比(份)为：预聚物30～60份、单体活性稀释剂6～30份、光引发剂10～12份、颜料20～40份、助剂2～4份。通过对油墨的组份设计，选用高官能度聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯和胺改性聚醚丙烯酸酯混合物作为主体树脂为油墨提供墨层表面的骨架组成部分，在LED灯源下干燥速度快，墨层表面硬度高，耐刮擦，附着力比较好。

Description

一种LED光固化印铁油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种油墨，特别涉及一种LED光固化印铁油墨及其制备方法。
背景技术
传统烘烤型印铁油墨需要使用溶剂和烘烤加热，普遍存在VOC较大、印刷效率低，不够环保节能等问题，逐步将会被紫外光固化印铁油墨所取代。紫外光(UV)固化印铁油墨是一种紫外光固化、应用于金属材质上的油墨，由于其印刷工艺不需要使用溶剂和加热烘烤，具有能耗低、效率高、安全环保等优点，越来越受到人们的重视。但UV印铁油墨一般采用UV高压汞灯进行固化，还是会存在发热量大、使用寿命短、不够环保节能、附着力差等缺陷，而且普通UV印铁油墨在LED-UV光源下干燥困难，墨膜存在耐冲压性能差等问题，在一定程度上制约了印铁油墨的应用。
目前针对LED-UV印铁油墨公开的专利有CN 107090207A和CN 1080299943A，公开了油墨的粘着力、流动性、干燥性能、附着力、柔韧性和耐冲压性等，但其并没有针对油墨的耐水性、耐热性、耐刮擦性和耐溶剂性作出改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种LED光固化印铁油墨及其制备方法，其具有附着力好、耐热性好、耐水性好、耐溶剂、抗划伤能力好、节能环保等特点。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种LED光固化印铁油墨，该油墨组成按重量配比(份)为：
预聚物30～60份、单体活性稀释剂6～30份、光引发剂10～12份、颜料20～40份、助剂2～4份。
优选的：所述预聚物是由高官能度聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯和胺改性聚醚丙烯酸酯四种混合物组成，优选比例1:2：2：1。
优选的：所述单体活性稀释剂是由丙烯酰吗啉ACMO和环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯CTFA两种混合物组成，优选比例ACMO：CTFA＝1：1。
优选的：所述光引发剂选用2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮中的三种或者四种混合，优选比例1:1:2:2。
优选的：所述颜料为永固黄、酞箐蓝、永固红及高色素炭黑中的任意一种或多种组成。
优选的：所述助剂由聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液、含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液和阻聚剂对苯二酚混合组成。
优选的：所述助剂包括：润湿分散剂、阻聚剂、石墨烯浆料和增强剂。
一种如上所述的LED光固化印铁油墨的制备方法，包括步骤：
a:按重量百分比称取以下组分：预聚物30～60份、单体活性稀释剂6～30份、光引发剂10～12份、颜料20～40份、助剂2～4份；
b:将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀；
c:使用三辊研磨机对步骤b中分散好的原料进行研磨加工至细度5um,即得到LED光固化印铁油墨。
本发明具有以下有益效果：
本发明的优点是：通过对油墨的组份设计，选用高官能度聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯和胺改性聚醚丙烯酸酯混合物作为主体树脂为油墨提供墨层表面的骨架组成部分，在LED灯源下干燥速度快，墨层表面硬度高，耐刮擦，附着力比较好。
采用低收缩、气味低，与低聚物、多功能丙烯酸酯及树脂均具有良好的相容性，且有很好的耐酸、耐碱以及耐溶剂性的单体活性稀释剂丙烯酰吗啉ACMO和环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯CTFA两种混合物作为载体，可以将预聚物、光引发剂、颜料和助剂均匀分散。
加入适量提高润湿分散性、抗刮性、滑爽性、附着力的助剂，调整不同比例的光引发剂，油墨能够匹配LED-UV光源波段365nm、375nm或者395nm，发光固化功率为≥8W/cm2，具有附着力好、耐热性好、耐水性好、耐溶剂、抗划伤能力好、节能环保等特点，固化后各项性能指标合格。
具体实施方式
本发明核心思想：通过对油墨的组份设计，选用高官能度聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯和胺改性聚醚丙烯酸酯混合物作为主体树脂为油墨提供墨层表面的骨架组成部分，在LED灯源下干燥速度快，墨层表面硬度高，耐刮擦，附着力比较好。
本发明提供的LED光固化印铁油墨，该油墨按重量配比(份)为：预聚物30～60份、单体活性稀释剂6～30份、光引发剂10～12份、颜料20～40份、助剂2～4份。
在具体实施中，预聚物是由脂肪族六官能度聚氨酯丙烯酸酯(型号246，宝骏化工有限公司)、十八官能度聚氨酯丙烯酸酯(型号2118，宝骏化工有限公司)、特殊改性丙烯酸酯(LED-UV树脂，宝骏化工有限公司)、四官能度改性聚酯丙烯酸酯(型号6226，宝骏化工有限公司)和四功能度的胺改性聚醚丙烯酸酯(型号8700，宝骏化工有限公司)混合组成。单体活性稀释剂是由丙烯酰吗啉ACMO(日本兴人)，环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯CTFA(沙多玛(广州)化学有限公司)混合组成。光引发剂选用型号为JRCure TPO-L2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯(天津久日化学股份有限公司)、JRCure-ITX2-异丙基硫杂蒽酮(天津久日化学股份有限公司)、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(JRCure 369)和2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮(JRCure 1107)混合组成。颜料(全部选用深圳蓝星进出口有限公司色粉)选用耐高温耐蒸煮类颜料超耐候钛白粉、永固黄、酞箐蓝、永固红、高色素炭黑中的任意一种或多种。助剂由BYK-310(聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液)、BYK-185(含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液)和阻聚剂对苯二酚(上海邦成化工有限公司)混合组成。润湿分散剂BYK-2157(毕克助剂(上海)有限公司)、阻聚剂510(常州市宇荣化工有限公司)、石墨烯浆料3001(鸿纳(东莞)新材料科技有限公司)和油墨增强剂(型号M6，宝骏化工有限公司)。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
按重量配比(份)分别称取以下组分：
将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀，最后研磨至细度5um,即得到一种LED光固化印铁油墨。
实施例2
按重量配比(份)分别称取以下组分：
将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀，最后研磨至细度5um,即得到一种LED光固化印铁油墨。
实施例3
按重量配比(份)分别称取以下组分：
将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀，最后研磨至细度5um,即得到一种LED光固化印铁油墨。
实施例4
按重量配比(份)分别称取以下组分：
将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀，最后研磨至细度5um,即得到一种LED光固化印铁油墨。
实施例5
按重量配比(份)分别称取以下组分：
将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀，最后研磨至细度5um,即得到一种LED光固化印铁油墨。
检测制得油墨的各项技术指标，各项性能测试指标如表1：
表1
所述各成份配比，可根据所印制的产品的要求，在前述范围内进行改动试验调制而达到符合产品的印刷要求。
综上所述，上述实施方式仅为描述本发明的几个实施例，并不代表实现本发明的所有方式，凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
以上对本发明所提供的一种LED光固化印铁油墨及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种LED光固化印铁油墨，其特征在于，该油墨组成按重量配比(份)为：
预聚物30～60份、单体活性稀释剂6～30份、光引发剂10～12份、颜料20～40份、助剂2～4份。
2.如权利要求1所述的LED光固化印铁油墨，其特征在于：所述预聚物是由高官能度聚氨酯丙烯酸酯、特殊改性丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯和胺改性聚醚丙烯酸酯四种混合物组成，优选比例1:2：2：1。
3.如权利要求1所述的LED光固化印铁油墨，其特征在于：所述单体活性稀释剂是由丙烯酰吗啉ACMO和环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯CTFA两种混合物组成，优选比例ACMO：CTFA＝1：1。
4.如权利要求1所述的LED光固化印铁油墨，其特征在于：所述光引发剂选用2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯和2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮中的三种或者四种混合，优选比例1:1:2:2。
5.如权利要求1所述的LED光固化印铁油墨，其特征在于：所述颜料为永固黄、酞箐蓝、永固红及高色素炭黑中的任意一种或多种组成。
6.如权利要求1所述的LED光固化印铁油墨，其特征在于：所述助剂由聚酯改性聚二甲基硅氧烷溶液、含颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚物溶液和阻聚剂对苯二酚混合组成。
7.如权利要求6所述的LED光固化印铁油墨，其特征在于：所述助剂包括：润湿分散剂、阻聚剂、石墨烯浆料和增强剂。
8.一种如权利要求1所述的LED光固化印铁油墨的制备方法，其特征在于，包括步骤：
a:按重量百分比称取以下组分：预聚物30～60份、单体活性稀释剂6～30份、光引发剂10～12份、颜料20～40份、助剂2～4份；
b:将预聚物、光引发剂、活性稀释剂、助剂等原材料按配比投入密闭容器中，在50～60℃的温度范围内，转速为400～600rpm的搅拌机中搅拌20～30min，使原料混合预分散，搅拌均匀；
c:使用三辊研磨机对步骤b中分散好的原料进行研磨加工至细度5um,即得到LED光固化印铁油墨。
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