一种led-uv光固化的塑料材料丝印油墨及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED?UV光固化的塑料材料丝印油墨及制备方法，属于丝网印刷油墨技术领域。本发明公开的可LED?UV光固化的塑料材料丝印油墨按质量百分比计，所述油墨包含：特殊丙烯酸酯低聚物30?50%、活性单体10?30%、光敏引发剂10?18%、颜料0?25%、助剂3?5%、氯化聚烯烃6?20%。本发明油墨适用的LED?UV光源波段是365?395nm，固化功率为2?4W/cm2。该油墨同普通UV油墨相比较，各项印刷性能一致，对各种塑料材料附着力佳、固化后不产生臭氧，固化能耗非常低，节能环保、耐性佳、耐水性佳、成型速度快、机械性能好，尺寸稳定性佳，适用于常见的各种丝网印刷方式和生产需求。
【专利说明】
一种LED-UV光固化的塑料材料丝印油墨及制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可LED-UV光固化的塑料材料丝印油墨及其制备方法，属于丝网印 刷油墨技术领域。
【背景技术】
[0002] 近年来，UV技术在印刷工业取得了长足的发展。其优点显而易见:干燥时间短、光 泽性好、适印范围广。但是由于UV油墨只能在UV光下干燥，需要在印刷生产线上配备 额外的设备，如UV辐射灯管、配电箱和抽吸设备，UV油墨印刷干燥过程中还会产生臭 氧，对环境造成污染。另外，UV印刷过程中会产生较多的热量，对薄膜等对温度敏感的承印 物产生不利影响。
[0003] 2008年，日本利优比公司在德鲁巴展会上展示了LED-UV技术，此项技术解决了大 部分传统UV技术存在的问题。与传统的UV技术相比，LED-UV技术不产生热量，使用过程中 不会产生臭氧，二氧化碳排放量也会大幅减少，不会对承印物造成不利影响，并且可以节省 80~90%的能源。由于LED-UV设备模块小，所占位置也会减小。LED-UV的光源寿命是 传统UV的10倍以上，并且LED-UV可以实现瞬时开关灯，有效提高生产率。
[0004] 然而，由于LED-UV固化方式只能发射单一波长的紫外线，所以印刷时必须使用能 在单一波长下固化的油墨。现在市场正处于开发阶段，油墨品种还较少。目前针对LED-UV 油墨公开的专利有CN102732094A、CN102719143A、CN103045007A，对 LED-UV油墨的固化 速度、固化效率、附着力等做了研究，并没有涉及LED-UV油墨的塑料基材针对性、耐溶 剂性、耐油性、耐刮擦性的研究。本发明旨在开发塑料基材针对性、耐溶剂性、耐油性、耐 水性、耐刮擦性优良的LED-UV丝印油墨。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种塑料基材针对性、耐溶剂性、耐油性、 耐水性。耐刮擦性优良的LED-UV丝印油墨。该油墨适用基材有 一的或混合的塑料材质（印刷面达因值大于40)，固化速度快、稳定性好、耐溶剂、耐油脂、耐 刮擦，使用过程环保节能，适合各种形态的塑料材质及各种丝网印刷方式的生产要求。
[0006] 为实现本发明的目的，采取如下技术方案： 1. 一种可LED-UV光固化的塑料材料丝印油墨，其组分及质量百分比含量为:特殊丙烯 酸酯低聚物30-50%、活性单体10-30%、光敏引发剂10-18%、颜料3-25%、助剂3-5%、氯化聚烯 经6-20%。
[0007] 2.所述的特殊丙烯酸酯低聚物包含纯丙烯酸酯，美国沙多玛公司的特殊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种或一种以上的混合物。以上低聚物 由湛新公司，美国沙多玛公司，台湾长兴公司提供。
[0008] 3.所述的活性单体包含单官单体，双官单体和多官单体中的一种或一种以上的混 合物。以上活性单体由台湾长兴公司提供。
[0009] 4.所述的单官单体包含异癸基甲基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、月桂酸 甲基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯缩水甘油酯中的一种或一种以上的 混合物。
[0010] 5.所述的双官单体包含2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、 三环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-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷 酸酯中的一种或一种以上的混合物。
[0011] 6.所述的多官单体包含季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙 氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的 一种或一种以上的混合物。
[0012] 7.所述的光敏引发剂包含(2,4,6_三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、对二甲氨基苯 甲酸异辛酯、2-异丙基硫杂蒽酮、2，4_二乙基噻唑酮、四乙基米氏酮、苯基双(2,4,6_三甲基 苯甲酰基）氧化膦、双酰基氧化膦、1-羟基-环己基-苯基甲酮中的一种或一种以上的混合 物。以上光敏引发剂由久日公司，英力公司提供。
[0013] 8.所述的颜料为有机颜料和无机颜料。
[0014] 9.所述的有机颜料为立索尔洋红BH-MB(P.R.57:1)、永固黄BHBG(P.Y. 13)、酞青蓝 156(P.B. 15:3)中的一种或一种以上的混合物。以上有机颜料由百合颜料公司提供。
[0015] 10.所述的无机颜料为炭黑和钛白粉。以上无机颜料由德国杜邦公司提供。
[0016] 11.所述的助剂为消泡剂、流平剂、UV安定剂、超分散剂、抗刮剂、抗粘剂中的一种 或一种以上的混合物。以上助剂由BYK公司，EFKA公司，道康宁公司提供。
[0017] 12.所述的氯化聚烯烃为日本东洋纺公司的DX-256P、DX-530P、美国伊士曼公司的 343-3、515-2中的一种或一种以上的混合物。
[0018] 13.所述油墨的制备方法包括如下步骤： 步骤一:将特殊丙烯酸酯聚合物、助剂、颜料按配比投入不锈钢容器中，在40~50°C的温 度范围内，转速为600-800rpm的搅拌机中搅拌0.5-1小时，使其混合均匀； 步骤二:使用三辊研磨机对步骤一中分散好的原料进行研磨加工至10M1以下； 步骤三:将活性单体、光敏引发剂、氯化聚烯烃按配比投入不锈钢容器中，在80-100°C 的温度范围内，转速为600_800rpm的搅拌机中搅拌0.5-1小时，使其混合均勾后过滤； 步骤四：将步骤三中混合均匀的原料和步骤二中研磨达标的原料投入不锈钢容器中， 在30-40°C的温度范围内，转速为800-1000rpm的搅拌机中搅拌0.5-1小时，使其混合均匀， 即得到可LED-UV光固化的塑料材料丝印油墨。
【具体实施方式】
[0019] 本发明通过下列非限制的实施例进一步加以说明，但非用以限制本发明的范围， 油墨配方中的百分比均为重量比。
[0020] 实施例1 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0021] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表1所示。
[0022] 表 1
实施例2 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0023] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表2所示。
[0024]表 2
实施例3 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0025] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表3所示。
[0026]表 3
实施例4 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0027] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表4所示。
[0028]表 4
实施例5 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0029] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表5所示。
[0030]表 5
实施例6 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0031] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表6所示。
[0032] 表 6
实施例7 油墨各组分配比如下：
将卜9按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀后置于三辊机中研磨至细度小于10M1以下；将10-17按比例混合后置于转速 为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80 °C以下，搅拌0.5小时，使其混合均勾后过滤，将滤液倒入 1 -9项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV 光固化的塑料材料丝印油墨。
[0033] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表7所示。
[0034]表 7
实施例8 油墨各组分配比如下：
将卜7按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温50 °C以下，搅拌0.5小时， 使其混合均匀;将8-15按比例混合后置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌，控温80°C以下，搅 拌0.5小时，使其混合均匀后过滤，将滤液倒入1-7项的混合物中，在搅拌机中以800rpm的速 度搅拌0.5小时使其混合均匀即得到可LED-UV光固化的塑料材料丝印油墨。
[0035] 所得油墨通过丝网印刷器材印刷后通过吹风道流平，利用395nm的LED-UV光源辐 射于印刷表面固化成膜，经过测试后，其性能如表8所示。
[0036]表8
实例1-3为黑色油膜;实例4-6分别为黄色、红色、蓝色油墨;实例7为白色油墨;实例8为 无色油墨。以上实例都能达到发明该油墨所需要达到的要求。
【主权项】
1. 一种可LED-υν光固化的塑料材料丝印油墨，其特征在于，其组分及质量百分比含量 为:特殊丙烯酸酯低聚物30-50%、活性单体10-30%、光敏引发剂10-18%、颜料3-25%、助剂3-5%、氯化聚烯烃6-20%。2. 根据权利要求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纯丙烯酸 酯，美国沙多玛公司的特殊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 种或一种以上的混合物。3. 根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的活性单体包含单官单体(异癸基甲 基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、月桂酸甲基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、甲 基丙烯酸酯缩水甘油酯），双官单体(2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸 酯、三环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-羟基乙基甲基丙烯酸 酯磷酸酯）和多官单体(戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化三羟甲 基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯）中的一种或一 种以上的混合物。4. 根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的光敏引发剂包含（2,4,6_三甲基苯 甲酰基)二苯基氧化膦、对二甲氨基苯甲酸异辛酯、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4_二乙基噻唑酮、 四乙基米氏酮、苯基双(2,4,6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、双酰基氧化膦、1-羟基-环己基-苯 基甲酮中的一种或一种以上的混合物。5. 根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的颜料为有机颜料(立索尔洋红BH-MB (P.R.57:1)、永固黄BHBG(P.Y.13)、酞青蓝156(P.B.15:3))和无机颜料(炭黑和钛白粉）中 的一种或一种以上的混合物。6. 根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的助剂为消泡剂、流平剂、UV安定剂、 超分散剂、抗刮剂、抗粘剂中的一种或一种以上的混合物。7. 根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述的氯化聚烯烃为日本东洋纺公司的 DX-256P、DX-530P、美国伊士曼公司的343-3、515-2中的一种或一种以上的混合物。8. 权利要求1至12中任意一项所述油墨的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤一:将特殊丙烯酸酯聚合物、助剂、颜料按配比投入不锈钢容器中，在40~50°C的温 度范围内，转速为600-800rpm的搅拌机中搅拌0.5-1小时，使其混合均匀； 步骤二:使用三辊研磨机对步骤一中分散好的原料进行研磨加工至1〇μπι以下； 步骤三:将活性单体、光敏引发剂、氯化聚烯烃按配比投入不锈钢容器中，在80-100°C 的温度范围内，转速为600_800rpm的搅拌机中搅拌0.5-1小时，使其混合均勾后过滤； 步骤四：将步骤三中混合均匀的原料和步骤二中研磨达标的原料投入不锈钢容器中， 在30-40°C的温度范围内，转速为800-1000rpm的搅拌机中搅拌0.5-1小时，使其混合均匀， 即得到可LED-UV光固化的塑料材料丝印油墨。
【文档编号】C09D11/101GK105820648SQ201610401912
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】黄耀华, 明星, 熊吉, 周湘汉, 鲍荣艳, 刘萍
【申请人】湖北科亿华科技有限公司