一种UV-LED固化用油墨及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种UV‑LED固化用油墨及其制备方法和应用，属于光固化领域。该UV‑LED固化用油墨包括以下重量百分比的组分：丙烯酸酯低聚物30％‑80％、丙烯酸类单体10％‑40％、光引发剂1％‑10％、助剂0.1％‑20％。该UV‑LED固化用油墨可适于在300nm‑400nm波长下利用UV‑LED固化技术获得固化度大于80％的涂层，且涂层颜色鲜艳、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.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光固化领域，特别涉及一种UV-LED固化用油墨及其制备方法和应用。
技术介绍
UV-LED固化是指利用LED(light-emittingdiode，发光二极管)发出的光使油墨、油漆、树脂涂料、浆料、胶粘剂等流体转变为固体，相对于传统的UV(UltraViolet，紫外光)固化，其由汞灯发出的紫外宽光谱光，UV-LED固化具有以下优点：(1)UV-LED固化与UV固化相比，只需要其1/4的电能消耗；(2)UV固化容易使产品表面发热，而UV-LED固化的辐射能量可控制，发热少，产品表面温度不会超过50℃，可避免产品的定位发生位移，造成不良；(3)UV-LED固化能使紫外固化系统的使用寿命达到20000－30000小时，相当于UV固化的30－40倍；(4)UV-LED固化可做到瞬间开启或关闭，无需UV固化所必需的预热及降温时间，并且各个照射头独立发光，照射能量不受通道增加的影响，始终保持在最大值，有效提高生产效率同时降低能耗；(5)UV-LED固化无臭氧产生，不会对环境造成污染。可见，使用UV-LED固化取代传统的UV固化对于实现光固化的节能环保具有重要的意义。在油墨领域，紫外光固化油墨是指在紫外线的照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨成膜和干燥的油墨，其主要优点如下：1)不含溶剂和水；2)干燥速度快，耗能少；3)色差鲜艳，光泽好；4)耐水、耐溶剂、耐磨性好。然而，在制备紫外光固化油墨的过程中，专利技术人研究发现，受油墨成分的影响，现有技术通常使用传统的UV固化方式进行油墨固化。如果采用UV-LED固化技术进行油墨固化，将能够大大降低油墨固化过程中消耗的电能，同时减少臭氧的排放，且不会对油墨固化层的性能造成任何影响。基于上述可知，提供一种UV-LED固化用油墨及其制备方法，对于节能环保地获得光固化油墨具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种UV-LED固化用油墨及其制备方法和应用。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供一种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组分：丙烯酸酯低聚物10％-80％、丙烯酸类单体10％-70％、光引发剂1％-10％、色粉0.1％-20％、助剂0.1％-10％；所述光引发剂包括紫外吸收波长为350-400nm的第一类光引发剂和/或紫外吸收波长低于350nm的第二类光引发剂。具体地，作为优选，所述UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的组分：丙烯酸酯低聚物40％-70％、丙烯酸类单体20％-40％、光引发剂1％-10％、色粉0.1％-10％、助剂0.1％-10％。具体地，作为优选，所述丙烯酸酯低聚物选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的至少一种。具体地，作为优选，所述丙烯酸类单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟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、丙烯酸异冰片酯中的至少一种。具体地，作为优选，所述第一类光引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基噻唑酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮中的至少一种；所述第二类光引发剂选自2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮中的至少一种。具体地，作为优选，所述色粉为二氧化钛、炭黑、酞箐蓝、酞箐绿、联苯胺黄、永固紫或者永固红。具体地，作为优选，所述助剂选自消泡剂、流平剂、分散剂、活性胺助引发剂中的至少一种。第二方面，本专利技术实施例提供了上述UV-LED固化用油墨的制备方法，包括：步骤a、按照重量百分比，将色粉、1/4-1/3含量的丙烯酸类单体混合并研磨成色浆；步骤b、将所述色浆、丙烯酸酯低聚物、剩余的丙烯酸类单体、光引发剂和助剂投入反应釜中，在50℃-80℃的条件下搅拌1.5-3小时，随后过滤反应产物，获得UV-LED固化用油墨。第三方面，本专利技术实施例提供了上述的UV-LED固化用油墨在利用UV-LED固化技术制备固化光纤油墨、固化胶印油墨、固化丝印油墨、固化喷印油墨中的应用。具体地，在300nm-400nm波长的LED光源下进行UV-LED固化，以制备得到所述固化光纤油墨、所述固化胶印油墨、所述固化丝印油墨或者所述固化喷印油墨。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例提供的UV-LED固化用油墨，基于上述配比的各组分之间的协同复配作用，其可适于在300nm-400nm波长下利用UV-LED固化技术获得固化度大于80％的固化油墨，并且具有较高的固化速度，可见其即可满足紫外固化油墨的快速固化要求，又兼具UV-LED固化技术的节能环保，具有较高的工业应用前景。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种UV-LED固化用油墨，该UV-LED固化用油墨包括以下重量百分比的组分：丙烯酸酯低聚物10％-80％、丙烯酸类单体10％-70％、光引发剂1％-10％、色粉0.1％-20％、助剂0.1％-10％；其中，光引发剂包括紫外吸收波长为350-400nm的第一类光引发剂和/或紫外吸收波长低于350nm的第二类光引发剂。本专利技术实施例提供的UV-LED固化用油墨，基于上述配比的各组分之间的协同复配作用，其可适于在300nm-400nm波长下利用UV-LED固化技术获得固化度大于80％的固化油墨，并且具有较高的固化速度，可见其即可满足紫外固化油墨的快速固化要求，又兼具UV-LED固化技术的节能环保，具有较高的工业应用前景。可以理解的是，本专利技术实施例中所述的固化用油墨指的是固化前的液态油墨原料，所述的固化油墨指的是利用UV-LED固化技术进行固化后的油墨固化层。需要解释的是，在本专利技术实施例中，所述的固化度指的是被反应的丙烯酸酯不饱和基团占丙烯酸酯低聚物中全部丙烯酸酯不饱和基团的百分比。固化度的大小与所制备的固化油墨的性能，例如机械强度、附着力、原位模量、疲劳强度等直接相关，一般来说，固化油墨的固化度越高，其综合性能越优。作为优选，本专利技术实施例提供一种具有优选配比的UV-LED固化用油墨，其包括以下重量百分比的组分：丙烯酸酯低聚物40％-70％、丙烯酸类单体20％-40％、光引发剂1％-10％、色粉0.1％-10％、助剂0.1％-10％。可以理解的是，当利用该配比的UV-LED固化用油墨制备固化油墨时，其更利于获得更高的固化度。举例来说，在本专利技术实施例中，丙烯酸酯低聚物的重量百分比可以为40％、42％、44％、46％、48％、50％、52％、54％、56％、58％、60％、65％、70％等，丙烯酸类单体的重量百分比可以为20％、22％、24％、26％、28％、30％、35％、40％等，光引发剂的重量百分比可以为1％、2％、4％、6％、8％、10％等，助剂的重量百分比可以为0.1％、0.5％、1％、3％、5％、8％、10％等、色粉的重量百分比可以为0.1％、0.5％、1％、3％、5％、8％、10％等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种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组分：丙烯酸酯低聚物10％‑80％、丙烯酸类单体10％‑70％、光引发剂1％‑10％、色粉0.1％‑20％、助剂0.1％‑10％；所述光引发剂包括紫外吸收波长为350‑400nm的第一类光引发剂和/或紫外吸收波长低于350nm的第二类光引发剂。

【技术特征摘要】
1.一种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组分：丙烯酸酯低聚物10％-80％、丙烯酸类单体10％-70％、光引发剂1％-10％、色粉0.1％-20％、助剂0.1％-10％；所述光引发剂包括紫外吸收波长为350-400nm的第一类光引发剂和/或紫外吸收波长低于350nm的第二类光引发剂。2.根据权利要求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组分：所述丙烯酸酯低聚物40％-70％、所述丙烯酸类单体20％-40％、所述光引发剂1％-10％、所述色粉0.1％-10％、所述助剂0.1％-10％。3.根据权利要求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选自环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯中的至少一种。4.根据权利要求1或2所述的UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述丙烯酸类单体选自1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟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、丙烯酸异冰片酯中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的UV-LED固化用油墨，其特征在于，所述第一类光引发剂选自2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基噻唑酮、2-甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴严，宋述国，裘益群，于建斌，
申请(专利权)人：上海飞凯光电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31