一種led-uv光固化的塑料材料絲印油墨及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種LED?UV光固化的塑料材料絲印油墨及制備方法，屬于絲網(wǎng)印刷油墨技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開(kāi)的可LED?UV光固化的塑料材料絲印油墨按質(zhì)量百分比計(jì)，所述油墨包含：特殊丙烯酸酯低聚物30?50%、活性單體10?30%、光敏引發(fā)劑10?18%、顏料0?25%、助劑3?5%、氯化聚烯烴6?20%。本發(fā)明油墨適用的LED?UV光源波段是365?395nm，固化功率為2?4W/cm2。該油墨同普通UV油墨相比較，各項(xiàng)印刷性能一致，對(duì)各種塑料材料附著力佳、固化后不產(chǎn)生臭氧，固化能耗非常低，節(jié)能環(huán)保、耐性佳、耐水性佳、成型速度快、機(jī)械性能好，尺寸穩(wěn)定性佳，適用于常見(jiàn)的各種絲網(wǎng)印刷方式和生產(chǎn)需求。
【專利說(shuō)明】
一種LED-UV光固化的塑料材料絲印油墨及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種可LED-UV光固化的塑料材料絲印油墨及其制備方法，屬于絲網(wǎng)印 刷油墨技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，UV技術(shù)在印刷工業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。其優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn):干燥時(shí)間短、光 澤性好、適印范圍廣。但是由于UV油墨只能在UV光下干燥，需要在印刷生產(chǎn)線上配備 額外的設(shè)備，如UV輻射燈管、配電箱和抽吸設(shè)備，UV油墨印刷干燥過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生臭 氧，對(duì)環(huán)境造成污染。另外，UV印刷過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多的熱量，對(duì)薄膜等對(duì)溫度敏感的承印 物產(chǎn)生不利影響。
[0003] 2008年，日本利優(yōu)比公司在德魯巴展會(huì)上展示了LED-UV技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)解決了大 部分傳統(tǒng)UV技術(shù)存在的問(wèn)題。與傳統(tǒng)的UV技術(shù)相比，LED-UV技術(shù)不產(chǎn)生熱量，使用過(guò)程中 不會(huì)產(chǎn)生臭氧，二氧化碳排放量也會(huì)大幅減少，不會(huì)對(duì)承印物造成不利影響，并且可以節(jié)省 80~90%的能源。由于LED-UV設(shè)備模塊小，所占位置也會(huì)減小。LED-UV的光源壽命是 傳統(tǒng)UV的10倍以上，并且LED-UV可以實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)開(kāi)關(guān)燈，有效提高生產(chǎn)率。
[0004] 然而，由于LED-UV固化方式只能發(fā)射單一波長(zhǎng)的紫外線，所以印刷時(shí)必須使用能 在單一波長(zhǎng)下固化的油墨?，F(xiàn)在市場(chǎng)正處于開(kāi)發(fā)階段，油墨品種還較少。目前針對(duì)LED-UV 油墨公開(kāi)的專利有CN102732094A、CN102719143A、CN103045007A，對(duì) LED-UV油墨的固化 速度、固化效率、附著力等做了研究，并沒(méi)有涉及LED-UV油墨的塑料基材針對(duì)性、耐溶 劑性、耐油性、耐刮擦性的研究。本發(fā)明旨在開(kāi)發(fā)塑料基材針對(duì)性、耐溶劑性、耐油性、耐 水性、耐刮擦性優(yōu)良的LED-UV絲印油墨。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種塑料基材針對(duì)性、耐溶劑性、耐油性、 耐水性。耐刮擦性優(yōu)良的LED-UV絲印油墨。該油墨適用基材有 一的或混合的塑料材質(zhì)（印刷面達(dá)因值大于40)，固化速度快、穩(wěn)定性好、耐溶劑、耐油脂、耐 刮擦，使用過(guò)程環(huán)保節(jié)能，適合各種形態(tài)的塑料材質(zhì)及各種絲網(wǎng)印刷方式的生產(chǎn)要求。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采取如下技術(shù)方案： 1. 一種可LED-UV光固化的塑料材料絲印油墨，其組分及質(zhì)量百分比含量為:特殊丙烯 酸酯低聚物30-50%、活性單體10-30%、光敏引發(fā)劑10-18%、顏料3-25%、助劑3-5%、氯化聚烯 經(jīng)6-20%。
[0007] 2.所述的特殊丙烯酸酯低聚物包含純丙烯酸酯，美國(guó)沙多瑪公司的特殊pp聚酯丙 烯酸酯，改性聚酯丙烯酸酯，氯化聚酯丙烯酸酯中的一種或一種以上的混合物。以上低聚物 由湛新公司，美國(guó)沙多瑪公司，臺(tái)灣長(zhǎng)興公司提供。
[0008] 3.所述的活性單體包含單官單體，雙官單體和多官單體中的一種或一種以上的混 合物。以上活性單體由臺(tái)灣長(zhǎng)興公司提供。
[0009] 4.所述的單官單體包含異癸基甲基丙烯酸酯、四氫化糠基甲基丙烯酸酯、月桂酸 甲基丙烯酸酯、異冰片基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯縮水甘油酯中的一種或一種以上的 混合物。
[0010] 5.所述的雙官單體包含2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、 三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、1，6己二醇二甲基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯磷 酸酯中的一種或一種以上的混合物。
[0011] 6.所述的多官單體包含季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙 氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯中的 一種或一種以上的混合物。
[0012] 7.所述的光敏引發(fā)劑包含(2,4,6_三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、對(duì)二甲氨基苯 甲酸異辛酯、2-異丙基硫雜蒽酮、2，4_二乙基噻唑酮、四乙基米氏酮、苯基雙(2,4,6_三甲基 苯甲?；┭趸?、雙酰基氧化膦、1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮中的一種或一種以上的混合 物。以上光敏引發(fā)劑由久日公司，英力公司提供。
[0013] 8.所述的顏料為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料。
[0014] 9.所述的有機(jī)顏料為立索爾洋紅BH-MB(P.R.57:1)、永固黃BHBG(P.Y. 13)、酞青藍(lán) 156(P.B. 15:3)中的一種或一種以上的混合物。以上有機(jī)顏料由百合顏料公司提供。
[0015] 10.所述的無(wú)機(jī)顏料為炭黑和鈦白粉。以上無(wú)機(jī)顏料由德國(guó)杜邦公司提供。
[0016] 11.所述的助劑為消泡劑、流平劑、UV安定劑、超分散劑、抗刮劑、抗粘劑中的一種 或一種以上的混合物。以上助劑由BYK公司，EFKA公司，道康寧公司提供。
[0017] 12.所述的氯化聚烯烴為日本東洋紡公司的DX-256P、DX-530P、美國(guó)伊士曼公司的 343-3、515-2中的一種或一種以上的混合物。
[0018] 13.所述油墨的制備方法包括如下步驟： 步驟一:將特殊丙烯酸酯聚合物、助劑、顏料按配比投入不銹鋼容器中，在40~50°C的溫 度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為600-800rpm的攪拌機(jī)中攪拌0.5-1小時(shí)，使其混合均勻； 步驟二:使用三輥研磨機(jī)對(duì)步驟一中分散好的原料進(jìn)行研磨加工至10M1以下； 步驟三:將活性單體、光敏引發(fā)劑、氯化聚烯烴按配比投入不銹鋼容器中，在80-100°C 的溫度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為600_800rpm的攪拌機(jī)中攪拌0.5-1小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾； 步驟四：將步驟三中混合均勻的原料和步驟二中研磨達(dá)標(biāo)的原料投入不銹鋼容器中， 在30-40°C的溫度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為800-1000rpm的攪拌機(jī)中攪拌0.5-1小時(shí)，使其混合均勻， 即得到可LED-UV光固化的塑料材料絲印油墨。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明通過(guò)下列非限制的實(shí)施例進(jìn)一步加以說(shuō)明，但非用以限制本發(fā)明的范圍， 油墨配方中的百分比均為重量比。
[0020] 實(shí)施例1 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0021] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表1所示。
[0022] 表 1
實(shí)施例2 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0023] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表2所示。
[0024]表 2
實(shí)施例3 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0025] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表3所示。
[0026]表 3
實(shí)施例4 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0027] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表4所示。
[0028]表 4
實(shí)施例5 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0029] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表5所示。
[0030]表 5
實(shí)施例6 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0031] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表6所示。
[0032] 表 6
實(shí)施例7 油墨各組分配比如下：
將卜9按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻后置于三輥機(jī)中研磨至細(xì)度小于10M1以下；將10-17按比例混合后置于轉(zhuǎn)速 為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80 °C以下，攪拌0.5小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾，將濾液倒入 1 -9項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV 光固化的塑料材料絲印油墨。
[0033] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表7所示。
[0034]表 7
實(shí)施例8 油墨各組分配比如下：
將卜7按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫50 °C以下，攪拌0.5小時(shí)， 使其混合均勻;將8-15按比例混合后置于轉(zhuǎn)速為600rpm的攪拌機(jī)中攪拌，控溫80°C以下，攪 拌0.5小時(shí)，使其混合均勻后過(guò)濾，將濾液倒入1-7項(xiàng)的混合物中，在攪拌機(jī)中以800rpm的速 度攪拌0.5小時(shí)使其混合均勻即得到可LED-UV光固化的塑料材料絲印油墨。
[0035] 所得油墨通過(guò)絲網(wǎng)印刷器材印刷后通過(guò)吹風(fēng)道流平，利用395nm的LED-UV光源輻 射于印刷表面固化成膜，經(jīng)過(guò)測(cè)試后，其性能如表8所示。
[0036]表8
實(shí)例1-3為黑色油膜;實(shí)例4-6分別為黃色、紅色、藍(lán)色油墨;實(shí)例7為白色油墨;實(shí)例8為 無(wú)色油墨。以上實(shí)例都能達(dá)到發(fā)明該油墨所需要達(dá)到的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種可LED-υν光固化的塑料材料絲印油墨，其特征在于，其組分及質(zhì)量百分比含量 為:特殊丙烯酸酯低聚物30-50%、活性單體10-30%、光敏引發(fā)劑10-18%、顏料3-25%、助劑3-5%、氯化聚烯烴6-20%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的特殊丙烯酸酯低聚物包含純丙烯酸 酯，美國(guó)沙多瑪公司的特殊PP聚酯丙烯酸酯，改性聚酯丙烯酸酯，氯化聚酯丙烯酸酯中的一 種或一種以上的混合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的活性單體包含單官單體(異癸基甲 基丙烯酸酯、四氫化糠基甲基丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、異冰片基甲基丙烯酸酯、甲 基丙烯酸酯縮水甘油酯），雙官單體(2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸 酯、三環(huán)癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、1，6己二醇二甲基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲基丙烯酸 酯磷酸酯）和多官單體(戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羥甲 基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯）中的一種或一 種以上的混合物。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的光敏引發(fā)劑包含（2,4,6_三甲基苯 甲酰基)二苯基氧化膦、對(duì)二甲氨基苯甲酸異辛酯、2-異丙基硫雜蒽酮、2,4_二乙基噻唑酮、 四乙基米氏酮、苯基雙(2,4,6_三甲基苯甲?；?氧化膦、雙?；趸?、1-羥基-環(huán)己基-苯 基甲酮中的一種或一種以上的混合物。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的顏料為有機(jī)顏料(立索爾洋紅BH-MB (P.R.57:1)、永固黃BHBG(P.Y.13)、酞青藍(lán)156(P.B.15:3))和無(wú)機(jī)顏料(炭黑和鈦白粉）中 的一種或一種以上的混合物。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的助劑為消泡劑、流平劑、UV安定劑、 超分散劑、抗刮劑、抗粘劑中的一種或一種以上的混合物。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的氯化聚烯烴為日本東洋紡公司的 DX-256P、DX-530P、美國(guó)伊士曼公司的343-3、515-2中的一種或一種以上的混合物。8. 權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)所述油墨的制備方法，其特征在于包括如下步驟： 步驟一:將特殊丙烯酸酯聚合物、助劑、顏料按配比投入不銹鋼容器中，在40~50°C的溫 度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為600-800rpm的攪拌機(jī)中攪拌0.5-1小時(shí)，使其混合均勻； 步驟二:使用三輥研磨機(jī)對(duì)步驟一中分散好的原料進(jìn)行研磨加工至1〇μπι以下； 步驟三:將活性單體、光敏引發(fā)劑、氯化聚烯烴按配比投入不銹鋼容器中，在80-100°C 的溫度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為600_800rpm的攪拌機(jī)中攪拌0.5-1小時(shí)，使其混合均勾后過(guò)濾； 步驟四：將步驟三中混合均勻的原料和步驟二中研磨達(dá)標(biāo)的原料投入不銹鋼容器中， 在30-40°C的溫度范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速為800-1000rpm的攪拌機(jī)中攪拌0.5-1小時(shí)，使其混合均勻， 即得到可LED-UV光固化的塑料材料絲印油墨。
【文檔編號(hào)】C09D11/101GK105820648SQ201610401912
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】黃耀華, 明星, 熊吉, 周湘漢, 鮑榮艷, 劉萍
【申請(qǐng)人】湖北科億華科技有限公司