一種用於柔性基材列印的led-uv固化噴墨墨水的製作方法

2023-10-09 23:53:24

一種用於柔性基材列印的led-uv固化噴墨墨水的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，按重量百分比計，其組成為：納米級顏料：1-8％、潤溼劑：0.2-1％、光引發劑：3-15％、預聚物：5-15％、活性單體：其餘量，其中，所述納米級顏料的D90＜200nm；將上述重量比的各組分於常溫下混合攪拌均勻後以0.22微米濾膜過濾，即可製得所述的LED-UV固化噴墨墨水。本發明的LED-UV固化噴墨墨水，附著力高且粘度低、固化速度快、柔韌性好，可廣泛應用於EPSON等微壓電噴頭印表機裝置，實現在皮革、塑料薄膜等柔性基材上的高精度列印。
【專利說明】一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種噴墨墨水，具體涉及一種適用於柔性基材列印的LED-UV固化噴 墨墨水，屬於噴墨列印【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 目前數碼噴繪行業所採用的墨水可分為以下幾類：油性顏料墨水、溶劑型顏料墨 水、水性染料墨水、水性顏料墨水和光固化墨水。對於普遍應用於應刷業的光固化墨水來 說，其固化光源大都採用高壓汞燈和金屬滷素燈，此類燈具存在發熱量大，易對承印物造成 損壞，而且使用過程中會產生臭氧等問題。為此，近年來開發出了一種可發射紫外線的LED 燈，與普通UV汞燈相比，LED-UV無熱輻射，使用壽命長，能量高，光輸出穩定，照射均勻效果 好，能顯著提高生產效率，縮短交貨期，增加附加值。同傳統的印刷乾燥方式相比，LED-UV固 化方式具有不產生臭氧、低油墨臭氣、節省空間、經久耐用等優勢。
[0003] LED-UV固化噴墨墨水作為一種特殊的溶劑墨水，經紫外線曝光後立即固化，並牢 固地附著於介質表面，且固化過程中無任何有機汙染物排出，從而大大地拓展了噴墨技術 的應用領域。LED-UV固化噴墨墨水不僅可在硬質材料上進行列印，如玻璃、陶瓷、亞克力、鋼 材等；亦可在柔性材料上進行列印，如燈箱布、軟質PVC、織物、紙張、皮革、塑料薄膜等。在 柔性材料上進行列印時，除了要求柔性材料表面的塗層具有相應的柔順性外，所使用的墨 水還需具有高附著力、固化速度快等特點。然而，現有的LED-UV固化噴墨墨水並不能同時 滿足上述要求。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種用於柔性基材列印的高附著力 且粘度低、固化速度快、柔韌性好的LED-UV固化噴墨墨水，可廣泛應用於EPSON等微壓電噴 頭印表機裝置。為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
[0005] 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，按重量百分比計，由以下組分組 成：
[0006] 納米級顏料：1-8%;
[0007] 潤溼劑：0.2-1%;
[0008] 光引發劑：3-15%;
[0009] 預聚物：5-15%;
[0010] 活性單體：其餘量。
[0011] 優選的是：按重量百分比計，所述LED-UV固化噴墨墨水由以下組分組成：
[0012] 納米級顏料：2.5%;
[0013] 潤溼劑：0.8%;
[0014] 光引發劑：12% ;
[0015] 預聚物：14% ;
[0016] 活性單體：其餘量。
[0017] 優選的是：所述納米級顏料為C. I.顏料黑7、C. I.顏料藍15:3、C. I.顏料綠7、 C. I.顏料橙13、C. I.顏料紅122、C. I.顏料紫19、C. I.顏料黃155、C. I.顏料白6中的一 種或幾種。
[0018] 更優選的是：所述納米級顏料的D90 < 200nm。
[0019] 優選的是：所述潤溼劑為聚醚改性聚二甲基矽氧烷。
[0020] 優選的是：所述光引發劑為1，Γ -(亞甲基二_4, 1-亞苯基）雙[2-羥基-2-甲 基-1-丙酮]、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、2-苄基-2-二 甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基）丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基）-2-嗎啉-1-丙酮、苯基雙 (2, 4, 6-三甲基苯甲醯基）氧化膦、2-異丙基硫雜蒽酮、（2, 4, 6-三甲基苯甲醯基）二苯基 氧化膦、對二甲氨基苯甲酸乙酯中的一種或幾種。
[0021] 優選的是：所述預聚物為聚酯丙烯酸酯預聚體、單官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體、 二官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體、三官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體中的一種或幾種。
[0022] 優選的是：所述活性單體為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯醯嗎啉、 N-乙烯基己內醯胺、N，N-二甲基丙烯醯胺、二乙二醇二乙烯基醚、1，6-己二醇二丙烯酸酯、 季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一種或幾種。
[0023] 本發明的有益效果在於，本發明的LED-UV固化噴墨墨水，具有高附著力，且粘度 低、列印流暢性穩定、固化速度快、附著力好、柔韌性佳的特點，可廣泛適用於EPSON等微壓 電噴頭的列印裝置，實現在皮革、塑料薄膜等柔性基材上的高精度列印，並實現良好的列印 效果，市場前景廣闊。

【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例對本發明的【具體實施方式】做進一步說明。但本發明並不僅限 於下述實施例。若無特別說明，本發明中所採用的各原料均可通過市場購買可得。
[0025] 本發明所述的用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，按重量百分比計，其組 成為：納米級顏料：1-8%、潤溼劑：0. 2-1%、光引發劑：3-15%、預聚物：5-15%、活性單體： 其餘量。將上述重量比的各組分於常溫下混合攪拌均勻後以〇. 22微米濾膜過濾，即可製得 本發明所述的LED-UV固化噴墨墨水。
[0026] 其中，所述納米級顏料包括但不僅限於C. I.顏料黑7、C. I.顏料藍15:3、C. I.顏 料綠7、C. I.顏料橙13、C. I.顏料紅122、C. I.顏料紫19、C. I.顏料黃155、C. I.顏料白6中 的至少一種，且所述納米級顏料的D90 < 200nm ;所述潤溼劑為聚醚改性聚二甲基矽氧烷； 所述光引發劑可選自1，1' -(亞甲基二-4, 1-亞苯基）雙[2-羥基-2-甲基-1-丙酮]、1-羥 基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎 啉苯基）丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基）-2-嗎啉-1-丙酮、苯基雙（2, 4, 6-三甲基 苯甲醯基）氧化膦、2-異丙基硫雜蒽酮、（2, 4, 6-三甲基苯甲醯基）二苯基氧化膦、對 二甲氨基苯甲酸乙酯中至少一種；具體商品可選擇美國汽巴公司生產的IRGA⑶RE127、 IRGACURE184、 IRGACURE1173、 IRGACURE369、 IRGACURE907、 IRGACURE819、 DAROCUR ITX、 Lucirm TP0、DAR0CUR EDB 等，其中：IRGACURE127 的主要成分為 1，Γ-(亞甲基二-4, 1-亞 苯基）雙[2-羥基-2-甲基-1-丙酮]、IRGA⑶RE184的主要成分為1-羥基環己基苯基酮、 IRGA⑶REl 173的主要成分為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、IRGA⑶RE369的主要 成分為2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基）丁酮、IRGA⑶RE907的主要成分為2-甲 基-1-(4-甲硫基苯基）-2-嗎啉-1-丙酮、IRGA⑶RE819的主要成分為苯基雙（2, 4, 6-三 甲基苯甲醯基）氧化膦、DARO⑶R ITX的主要成分為2-異丙基硫雜蒽酮、Lucirm TPO的主 要成分為（2, 4, 6-三甲基苯甲醯基）二苯基氧化膦、DARO⑶R EDB的主要成分為對二甲氨 基苯甲酸乙酯；所述預聚物為聚酯丙烯酸酯預聚體、單官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體、二官 能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體、三官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體中的至少一種；所述活性單 體為丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯醯嗎啉、N-乙烯基己內醯胺、N，N-二甲基丙 烯醯胺、二乙二醇二乙烯基醚、1，6_己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧 基乙基丙烯酸酯中的至少一種。
[0027] 本發明以下各實施例所採用的原料中，BYK-UV_3500(畢克化學）的主要成分為 聚醚改性聚二甲基矽氧烷，作為潤溼劑使用；6361(長興化工）的主要成分為聚酯丙烯酸 酯齊聚物；5429(科寧化工）的主要成分為聚酯丙烯酸樹脂；2260(上海寶潤化工）的主 要成分為聚酯丙烯酸齊聚物；Trust7118 (優陽科技）的主要成分為聚酯丙烯酸酯齊聚物； 1122(瑞士 RAHN)的主要成分為單官能度聚氨酯丙烯酸酯齊聚物；5265(上海寶潤化工）的 主要成分為二官能度聚氨酯丙烯酸酯齊聚物；ECX6025(廣州九維）的主要成分為二官能度 聚氨酯丙烯酸酯齊聚物；3364(瑞士 RAHN)的主要成分為三官能度聚氨酯丙烯酸酯齊聚物。 [0028] 實施例1
[0029] -種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏料 藍 15:3 :2· 5%、BYK-UV3500 :0· 8%、6361(長興化工）：5%、5265(上海寶潤化工）：9%、 Darocur ITX :4%、IRGACURE819 :3%、IRGACURE369 :3%、IRGACURE 127 :2%、甲基丙烯酸 異冰片酯：1〇%、季戊四醇三丙烯酸酯：5%、1，6-己二醇二丙烯酸酯：20%、N，N-二甲基丙 烯醯胺：餘量。將上述各組分按比例混合攪拌均勻後經〇. 22微米濾膜過濾，即可製得所述 的LED-UV固化藍色噴墨墨水。
[0030] 實施例2
[0031] -種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏料 紅 122 :2.5%、BYK-UV3500 :0.2%、Trust 7118(優陽科技）：6%、5265(上海寶潤化工）： 4%、Darocur ITX :4%、Lucirm TPO :8%、IRGACURE 1173:2%、乙氧基乙氧基乙基丙稀酸 酯：20%、1，6_己二醇二丙烯酸酯：15%、N，N-二甲基丙烯醯胺：25%、丙烯醯嗎啉：餘量。 將上述組分按比例混合攪拌均勻後經0. 22微米濾膜過濾，即可製得所述的LED-UV固化紅 色噴墨墨水。
[0032] 實施例3
[0033] 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏 料黃 155 :3· 5%、BYK-UV3500 :0· 2%、2260(上海寶潤化工）：3%、1122(瑞士 RAHN) :3%、 Darocur ITX :1%、IRGACURE 819 :3%、DAR0CUR EDB :3%、IRGACURE 184 :2%、1，6-己二醇 二丙烯酸酯：25%、N，N-二甲基丙烯醯胺：27%、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：餘量。將上述 組分按比例混合攪拌均勻後經0. 22微米濾膜過濾，即可製得所述的LED-UV固化黃色噴墨 墨水。
[0034] 實施例4
[0035] 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏 料紅 122 :5%、BYK-UV3500 :0· 3%、Trust7118(優陽科技）：4%、3364(瑞士 RAHN) :7%、 Darocur ITX :2%、Lucirn TPO :8%、IRGACURE 907 :5%、甲基丙烯酸異冰片酯：15%、季戊 四醇三丙烯酸酯：5%、N-乙烯基己內醯胺：28%、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：餘量。將上 述組分按比例混合攪拌均勻後經0. 22微米濾膜過濾，即可製得所述的LED-UV固化紅色噴 墨墨水。
[0036] 實施例5
[0037] 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏 料黃 155 :5 %、BYK-UV3500 :0· 3 %、5429(科寧化工）：4 %、1122(瑞士 RAHN) :9 %、 IRGACURE819 :3%、IRGACURE369 :4%、IRGACURE184 :5%、丙烯酸羥乙酯：20%、N，N-二甲基 丙烯醯胺：30%、1，6_己二醇二丙烯酸酯：餘量。將上述組分按比例混合攪拌均勻後經0. 22 微米濾膜過濾，即可製得所述的LED-UV固化黃色噴墨墨水。
[0038] 實施例6
[0039] -種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏料 黑7:3%、8￥1(-淠3500:0.3%、6361(長興化工）：3%30乂6025(廣州九維） ：5%、031'〇(31^ ITX :4%、IRGACURE819 :3%、IRGACURE369 :3%、二乙二醇二乙烯基醚：10%、N，N-二甲基丙 烯醯胺：30%、1，6_己二醇二丙烯酸酯：餘量。將上述組分按比例混合攪拌均勻後經0. 22 微米濾膜過濾，即可製得本發明所述的LED-UV固化黑色噴墨墨水。
[0040] 對比例1
[0041] 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏 料藍 15:3 :6 %、BYK-UV3500 :0· 15 %、6361(長興化工）：10 %、Darocur ITX :4 %、 IRGACURE819 :3%、IRGACURE369 :3%、IRGACURE127 :2%、甲基丙烯酸異冰片酯：15%、乙氧 基乙氧基乙基丙烯酸酯：20%、1，6_己二醇二丙烯酸酯：15%、N，N-二甲基丙烯醯胺：餘量。 將上述組分按比例混合攪拌均勻後經0. 22微米濾膜過濾，即可製得本發明所述的LED-UV 固化噴'墨墨水。
[0042] 對比例2
[0043] 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其重量百分比組成為：C. I.顏 料紅 122 :5%、BYK-UV3500 :0· 3%、6361(長興化工）：2%、5265(上海寶潤化工）：10%、 Darocur ITX :4%、IRGACURE 819 :3%、IRGACURE369 :3%、IRGACURE127 :2%、丙烯酸異辛 酯：30%、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯：5%、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯：餘量。將上述組分 按比例混合攪拌均勻後經0. 22微米濾膜過濾，即可製得本發明所述的LED-UV固化噴墨墨 水。
[0044] 將實施例1 -6、對比例1 -2製得的噴墨墨水進行性能測試，其中，粘度採用 BROOKFIELD公司的LVDV-lPrime230V0LT旋轉粘度計；噴墨流暢性測試在HJ-F4160-LUV平 板印表機上進行，連續列印l〇m，查看斷線情況，不斷線為優、斷線1-5根為良、斷線5根以 上為差；附著力測試採用GF-B型劃格法附著力試驗儀（執行標準：GB/T9286-88)測試墨膜 在軟質PVC上的附著力，其中：0級為墨膜無任何脫落，附著力優；1級為墨膜脫落面積明顯 不大於5%，附著力為良；2級為墨膜脫落面積大於5%，但明顯不大於15%，附著力為中；3 級為墨膜脫落面積明顯大於15%，但明顯不大於35%，附著力差；4級為墨膜脫落面積大於 35%，但明顯不大於65%，附著力為極差；5級為墨膜脫落面積大於4級；柔韌性以固化塗 層的彎曲試驗來表徵，以不同直徑的鋼軸為軸心，將被塗固化塗層的材料對摺，檢驗塗層是 否開裂或剝落。表1示出了各實施例中墨水的性能測試結果：
[0045] 表1墨水的性能測試結果
[0046]

【權利要求】
1. 一種用於柔性基材列印的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：按重量百分比計，由 以下組分組成： 納米級顏料：1-8% ; 潤溼劑：〇. 2-1% ; 光引發劑：3-15% ; 預聚物：5-15% ; 活性單體：其餘量。
2. 根據權利要求1所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：按重量百分比計，由以 下組分組成： 納米級顏料：2. 5% ; 潤溼劑：〇. 8% ; 光引發劑：12% ; 預聚物：14% ; 活性單體：其餘量。
3. 根據權利要求1或2所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：所述納米級顏料為 C. I.顏料黑7、C. I.顏料藍15:3、C. I.顏料綠7、C. I.顏料橙13、C. I.顏料紅122、C. I.顏 料紫19、C. I.顏料黃155、C. I.顏料白6中的一種或幾種。
4. 根據權利要求3所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：所述納米級顏料的D90 < 200nm〇
5. 根據權利要求1或2所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：所述潤溼劑為聚醚 改性聚二甲基矽氧烷。
6. 根據權利要求1或2所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：所述光引發劑為 1，1'-(亞甲基二-4, 1-亞苯基）雙[2-羥基-2-甲基-1-丙酮]、1-羥基環己基苯基酮、 2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基）丁酮、 2-甲基-1-(4-甲硫基苯基）-2-嗎啉-1-丙酮、苯基雙（2, 4, 6-三甲基苯甲醯基）氧化膦、 2-異丙基硫雜蒽酮、（2, 4, 6-三甲基苯甲醯基）二苯基氧化膦、對二甲氨基苯甲酸乙酯中的 一種或幾種。
7. 根據權利要求1或2所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：所述預聚物為聚酯 丙烯酸酯預聚體、單官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體、二官能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體、三官 能度聚氨酯丙烯酸酯預聚體中的一種或幾種。
8. 根據權利要求1或2所述的LED-UV固化噴墨墨水，其特徵在於：所述活性單體為 丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯醯嗎啉、N-乙烯基己內醯胺、N，N-二甲基丙烯醯 胺、二乙二醇二乙烯基醚、1，6_己二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙 基丙烯酸酯中的一種或幾種。
【文檔編號】C09D11/40GK104479460SQ201410819554
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月25日 優先權日:2014年12月25日
【發明者】李金豔, 徐文可, 孫志國, 秦國勝 申請人:鄭州鴻盛數碼科技股份有限公司