以led为光源的紫外固化轮转丝网油墨的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及紫外固化轮转丝网油墨及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 丝网印刷作为一种应用范围很广的印刷，可于纸张、塑料、玻璃、电子产品等各种 不同承印材料上进行印刷，随着印刷设备的不断发展，高速轮转丝网印刷越来越受人们重 视。而溶剂型丝网油墨在制造、印刷和干燥过程中，由于溶剂的大量挥发，不仅对环境造成 污染，还会危害操作人员的身体健康；紫外光固化丝网油墨虽然没有上述弊端，但是能耗较 高，且长时间处于强紫外线照射的印刷环境，对操作人员也有一定伤害；水性挥发干燥丝网 油墨具有安全、无毒无害、不燃不爆、接近零VOC等显著优点，但由于其在高速印刷过程中 需要较长烘道干燥而受到推广制约。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种以LED为光源的紫外固化轮转丝网油墨，固化轮转丝网 油墨，以克服现有技术存在的缺陷。
[0004] 所述的以LED为光源的紫外固化轮转丝网油墨，包括如下重量份数的组分：
[0005] 颜料 5~30份 辐射固化树脂 40~60 光引发剂 1~15份 活性稀释剂 5~20份 溶剂 CMO份 助剂 3~8份
[0006] 优选的，所述的以LED为光源的紫外固化轮转丝网油墨，包括如下重量份数的组 分：
[0007] 优选的，所述的以LED为光源的紫外固化轮转丝网油墨，包括如下重量份数的组 分：
[0008] 颜料 16~22份 辐射固化树脂 50~54份
[0009] 光引发剂 6~8份 活性稀释剂 5~20份 溶剂 0~10份 助剂 3~8份
[0010] 所述颜料无特殊限定，可采用油墨领域通用的颜料
[0011] 所述辐射固化树脂为巯基改性聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、 聚醚丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯中的一种以上；
[0012] 优选的，所述的辐射固化树脂由如下重量份数的组分组成：
[0013] 巯基改性聚酯丙烯酸酯 30~35份 聚氨酯丙烯酸酯 5~7份 聚酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯 4~5份 聚醚丙烯酸酯 8~10份
[0014] 优选的，巯基改性聚酯丙烯酸酯有湛新公司的LED01，聚氨酯丙烯酸酯有巴斯夫公 司的 UA9033、UA9030,湛新公司的 EB8254、EB284、EB264、EB8411、EB5129 等，聚酯丙烯酸酯 有巴斯夫的 LR9004、PE55F、湛新的 EB830、EB436、EB546、EB811、RAHN 公司的 GEN0MER3485 等，聚醚丙烯酸酯有巴斯夫公司P094F、LR8869、湛新公司的EB657、EB841等、IGM公司的 Photomer 5660、Photomer 5930、Photomer 5960 等。
[0015] 所述光引发剂为2, 2-二甲氧基-1，2-二苯基乙酮、二苯甲酮、α -羟基酮、1-羟 基-环己基甲酮、α -氨基酮、酰基膦或苯酰甲酸酯中的一种以上；
[0016] 优选的，所述的光引发剂为α -氨基酮和酰基膦或苯基双氧化膦的混合物，重量 比为：
[0017] α -氨基酮：酰基膦或苯基双氧化膦=1 : 4~6 ;
[0018] UV-LED光源发射出的紫外光线波长单一，选择吸收波长在375nm-395nm范围内的 引发剂较为合适。巴斯夫公司的二酰基膦Irg819的吸收峰为370nm、405nm，单独或与其他 种类引发剂共用，具有高紫外线吸收特性。IGM公司牌号为Omnirad 481的1-羟基-环己 基-苯基甲酮、牌号为Omnirad EMK的四乙基米氏酮也适用UV-LED光源照射体系。α -氨 基酮吸收峰可至440nm，α -羟基酮吸收峰可至420nm，一种或多种混用可以有效地固化 UV-LED 油墨。
[0019] 所述活性稀释剂为单官能度丙烯酸酯、二官能度丙烯酸酯、三官能度或更高官能 度丙烯酸酯。所述单官能度丙烯酸酯，可选择十六醇丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯 酸异癸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯；二官能度丙酸酯，可选择双环癸烷二 丙烯酸酯、1，6己二醇二丙烯酸酯（HDDA)、丁二醇二丙烯酸酯（BDDA)、二丙二醇二丙烯酸 酯（DPGDA)、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯（TPGDA)、双酚A二丙烯酸 酯同系物、烷氧化己二醇二丙烯酸酯；三官能度丙烯酸酯，可选择三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 (TMPTA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯、甘油丙氧基三 丙烯酸酯（GPTA);更高官能度的丙烯酸酯，可选择季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基 四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。
[0020] 所述溶剂选择乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、丁二酸二甲酯、戊二 酸二甲酯、己二酸二甲酯、丙二醇甲醚醋酸酯、乙氧基丙酸乙酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇 二醋酸酯、异丙醇、丙二醇甲醚、异辛醇等一种或多种的组合。
[0021] 所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂等光固化油墨常用助剂；
[0022] 所述分散剂为通过空间位阻稳定作用的高分子分散剂，可选择带颜料亲和基团的 高分子量嵌段共聚体溶液，优选的有Noveon公司的Solspers 24000,华夏助剂的HX-4026、 HX-4800 等；
[0023] 所述消泡剂为聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、磷酸三丁酯、聚醚改性硅中的一种或几 种，优选的有华夏助剂的HX-2010、HX-2013、HX-2056等；
[0024] 所述流平剂选自聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、氟碳改性聚丙烯酸酯溶液、烷基苯 改性聚二甲基硅氧烷、烷基改性聚甲基烷基硅氧烷、硅酮二丙烯酸酯中的一种或几种，优选 的有Tego助剂公司的Tego 450、华夏助剂的HX-3050等。
[0025] 所述UV-LED光源可以是点光源、线光源和面光源。所述UV-LED光固化光源的发 射波段可以是375nm、385nm、390nm、395nm中的一种或多种，光源的功率大于10W/cm 2。
[0026] 本发明的制备方法，在溶剂不为0时，包括如下步骤：
[0027] (a)首先将分散剂加入部分溶剂中，再将颜料分散于含有分散剂的溶剂中并与部 分活性稀释剂进一步混合形成组分I ;(b)将剩余的溶剂、活性稀释剂加入辐射固化树脂形 成组分2 ; (c)将组分1和组分2、及流平剂、消泡混合均匀，印刷前加入光引发剂，搅拌分 散，获得所述的UV-LED固化轮转丝网油墨。
[0028] 所述的部分溶剂为溶剂总重量的60-80%
[0029] 在溶剂为0是，包括如下步骤：
[0030] (a)首先将分散剂加入活性稀释剂中，再将颜料分散于含有分散剂的活性稀释剂 中进一步混合形成组分I ; (b)将剩余的溶剂、活性稀释剂加入辐射固化树脂形成组分2 ; (c)将组分1和组分2、及流平剂、消泡混合均匀，印刷前加入光引发剂，搅拌分散，获得所述 的UV-LED固化轮转丝网油墨。
[0031] 本发明的UV-LED固化轮转丝网油墨具有以下特点：
[0032] 本发明的丝网油墨组合物固化时消耗的电能只需普通紫外灯的1/4左右，大大减 少〇) 2的排放量，且不产生臭氧。
[0033] 本发明通过选用多官能度丙烯酸预聚物和吸收峰在高波段的引发剂组合制得 UV-LED固化轮转丝网油墨，能实现高速印刷并瞬间干燥，具有以下突出优点：LED固化设备 能耗低，与传统紫外光固化相比，只需要约1/4的电能消耗，大大减少了 CO2的排放量；LED 发热少，对于塑膜等耐热性差的承印材料以及印刷机的热影响小，纸张损耗和机器老化程 度也小；LED光源元件是传统紫外固化设备寿命的12倍，光源更换频率大幅降低，耗材随之 也减少；LED可做到瞬间开启或关闭，作业效率得到提高；且LED照射装置与相关配套装置 非常紧凑，无需较大的机械安装空间以及管道施工，设置简单容易。无论从经济角度还是环 保角度考虑，UV-L