一種UV-LED固化用油墨及其制備方法和應用技術

本發明專利技術公開了一種UV?LED固化用油墨及其制備方法和應用，屬于光固化領域。該UV?LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物30％?80％、丙烯酸類單體10％?40％、光引發劑1％?10％、助劑0.1％?20％。該UV?LED固化用油墨可適于在300nm?400nm波長下利用UV?LED固化技術獲得固化度大于80％的涂層，且涂層顏色鮮艷、牢固。

UV-LED curing ink and preparation method and application thereof

The invention discloses an ink and method of UV LED curing preparation method and application, belonging to the field of light curing. The UV LED curing ink comprises the following components by weight percent: 80%, 30% acrylate oligomer acrylate monomer, photoinitiator 10% 40% 1% 10% 0.1% 20%, auxiliaries. The UV LED curing ink suitable for coating curing degree greater than 80% in the use of UV LED curing technology 300nm 400nm wavelength, and the coating is bright color, strong.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光固化領域，特別涉及一種UV-LED固化用油墨及其制備方法和應用。
技術介紹
UV-LED固化是指利用LED(light-emittingdiode，發光二極管)發出的光使油墨、油漆、樹脂涂料、漿料、膠粘劑等流體轉變為固體，相對于傳統的UV(UltraViolet，紫外光)固化，其由汞燈發出的紫外寬光譜光，UV-LED固化具有以下優點：(1)UV-LED固化與UV固化相比，只需要其1/4的電能消耗；(2)UV固化容易使產品表面發熱，而UV-LED固化的輻射能量可控制，發熱少，產品表面溫度不會超過50℃，可避免產品的定位發生位移，造成不良；(3)UV-LED固化能使紫外固化系統的使用壽命達到20000－30000小時，相當于UV固化的30－40倍；(4)UV-LED固化可做到瞬間開啟或關閉，無需UV固化所必需的預熱及降溫時間，并且各個照射頭獨立發光，照射能量不受通道增加的影響，始終保持在最大值，有效提高生產效率同時降低能耗；(5)UV-LED固化無臭氧產生，不會對環境造成污染。可見，使用UV-LED固化取代傳統的UV固化對于實現光固化的節能環保具有重要的意義。在油墨領域，紫外光固化油墨是指在紫外線的照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨，其主要優點如下：1)不含溶劑和水；2)干燥速度快，耗能少；3)色差鮮艷，光澤好；4)耐水、耐溶劑、耐磨性好。然而，在制備紫外光固化油墨的過程中，專利技術人研究發現，受油墨成分的影響，現有技術通常使用傳統的UV固化方式進行油墨固化。如果采用UV-LED固化技術進行油墨固化，將能夠大大降低油墨固化過程中消耗的電能，同時減少臭氧的排放，且不會對油墨固化層的性能造成任何影響。基于上述可知，提供一種UV-LED固化用油墨及其制備方法，對于節能環保地獲得光固化油墨具有重要的意義。
技術實現思路
本專利技術實施例所要解決的技術問題在于，提供了一種UV-LED固化用油墨及其制備方法和應用。具體技術方案如下：第一方面，本專利技術實施例提供一種UV-LED固化用油墨，所述UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物10％-80％、丙烯酸類單體10％-70％、光引發劑1％-10％、色粉0.1％-20％、助劑0.1％-10％；所述光引發劑包括紫外吸收波長為350-400nm的第一類光引發劑和/或紫外吸收波長低于350nm的第二類光引發劑。具體地，作為優選，所述UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物40％-70％、丙烯酸類單體20％-40％、光引發劑1％-10％、色粉0.1％-10％、助劑0.1％-10％。具體地，作為優選，所述丙烯酸酯低聚物選自環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的至少一種。具體地，作為優選，所述丙烯酸類單體選自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯中的至少一種。具體地，作為優選，所述第一類光引發劑選自2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-異丙基硫雜蒽酮、2,4-二乙基噻唑酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮中的至少一種；所述第二類光引發劑選自2-苯基芐-2-二甲基胺-1-(4-嗎啉芐苯基)丁酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮中的至少一種。具體地，作為優選，所述色粉為二氧化鈦、炭黑、酞箐藍、酞箐綠、聯苯胺黃、永固紫或者永固紅。具體地，作為優選，所述助劑選自消泡劑、流平劑、分散劑、活性胺助引發劑中的至少一種。第二方面，本專利技術實施例提供了上述UV-LED固化用油墨的制備方法，包括：步驟a、按照重量百分比，將色粉、1/4-1/3含量的丙烯酸類單體混合并研磨成色漿；步驟b、將所述色漿、丙烯酸酯低聚物、剩余的丙烯酸類單體、光引發劑和助劑投入反應釜中，在50℃-80℃的條件下攪拌1.5-3小時，隨后過濾反應產物，獲得UV-LED固化用油墨。第三方面，本專利技術實施例提供了上述的UV-LED固化用油墨在利用UV-LED固化技術制備固化光纖油墨、固化膠印油墨、固化絲印油墨、固化噴印油墨中的應用。具體地，在300nm-400nm波長的LED光源下進行UV-LED固化，以制備得到所述固化光纖油墨、所述固化膠印油墨、所述固化絲印油墨或者所述固化噴印油墨。本專利技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：本專利技術實施例提供的UV-LED固化用油墨，基于上述配比的各組分之間的協同復配作用，其可適于在300nm-400nm波長下利用UV-LED固化技術獲得固化度大于80％的固化油墨，并且具有較高的固化速度，可見其即可滿足紫外固化油墨的快速固化要求，又兼具UV-LED固化技術的節能環保，具有較高的工業應用前景。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本專利技術實施方式作進一步地詳細描述。第一方面，本專利技術實施例提供了一種UV-LED固化用油墨，該UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物10％-80％、丙烯酸類單體10％-70％、光引發劑1％-10％、色粉0.1％-20％、助劑0.1％-10％；其中，光引發劑包括紫外吸收波長為350-400nm的第一類光引發劑和/或紫外吸收波長低于350nm的第二類光引發劑。本專利技術實施例提供的UV-LED固化用油墨，基于上述配比的各組分之間的協同復配作用，其可適于在300nm-400nm波長下利用UV-LED固化技術獲得固化度大于80％的固化油墨，并且具有較高的固化速度，可見其即可滿足紫外固化油墨的快速固化要求，又兼具UV-LED固化技術的節能環保，具有較高的工業應用前景。可以理解的是，本專利技術實施例中所述的固化用油墨指的是固化前的液態油墨原料，所述的固化油墨指的是利用UV-LED固化技術進行固化后的油墨固化層。需要解釋的是，在本專利技術實施例中，所述的固化度指的是被反應的丙烯酸酯不飽和基團占丙烯酸酯低聚物中全部丙烯酸酯不飽和基團的百分比。固化度的大小與所制備的固化油墨的性能，例如機械強度、附著力、原位模量、疲勞強度等直接相關，一般來說，固化油墨的固化度越高，其綜合性能越優。作為優選，本專利技術實施例提供一種具有優選配比的UV-LED固化用油墨，其包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物40％-70％、丙烯酸類單體20％-40％、光引發劑1％-10％、色粉0.1％-10％、助劑0.1％-10％。可以理解的是，當利用該配比的UV-LED固化用油墨制備固化油墨時，其更利于獲得更高的固化度。舉例來說，在本專利技術實施例中，丙烯酸酯低聚物的重量百分比可以為40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、65％、70％等，丙烯酸類單體的重量百分比可以為20％、22％、24％、26％、28％、30％、35％、40％等，光引發劑的重量百分比可以為1％、2％、4％、6％、8％、10％等，助劑的重量百分比可以為0.1％、0.5％、1％、3％、5％、8％、10％等、色粉的重量百分比可以為0.1％、0.5％、1％、3％、5％、8％、10％等本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種UV?LED固化用油墨，其特征在于，所述UV?LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物10％?80％、丙烯酸類單體10％?70％、光引發劑1％?10％、色粉0.1％?20％、助劑0.1％?10％；所述光引發劑包括紫外吸收波長為350?400nm的第一類光引發劑和/或紫外吸收波長低于350nm的第二類光引發劑。

【技術特征摘要】
1.一種UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：丙烯酸酯低聚物10％-80％、丙烯酸類單體10％-70％、光引發劑1％-10％、色粉0.1％-20％、助劑0.1％-10％；所述光引發劑包括紫外吸收波長為350-400nm的第一類光引發劑和/或紫外吸收波長低于350nm的第二類光引發劑。2.根據權利要求1所述的UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的組分：所述丙烯酸酯低聚物40％-70％、所述丙烯酸類單體20％-40％、所述光引發劑1％-10％、所述色粉0.1％-10％、所述助劑0.1％-10％。3.根據權利要求1或2所述的UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯低聚物選自環氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的至少一種。4.根據權利要求1或2所述的UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述丙烯酸類單體選自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯中的至少一種。5.根據權利要求1或2所述的UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述第一類光引發劑選自2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-異丙基硫雜蒽酮、2,4-二乙基噻唑酮、2-甲...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳嚴，宋述國，裘益群，于建斌，
申請(專利權)人：上海飛凱光電材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31