本发明涉及一种利用调控树脂达成高电压低墨尾长度以及各类材质高附着性的数码打印UV墨水。
背景技术：
喷墨技术发展日新月异，喷印在日常生活中运用广泛。工业上有车贴胶膜(wrap film)、建筑用玻璃帷幕、电路板印刷(PCB)；生活上包含了饮料杯、书本文件及商品标签等。
高解析、多功能的工业用打印机在目前市场上用最多的是压电式喷墨技术与其喷墨墨水，墨水是影响压电式喷墨及打印结果的关键。而工业用数码打印幅宽较宽，可以打到任何材质及不规则(曲面落差不能太大)、软、硬性物质。例如：金属、陶瓷、玻璃、压克力、皮革、TPU软壳、木质等；数码打印机相较于传统印刷可以大幅降低生产成本，可减少人工、又由于数码印刷为所见即所得，故不需要制版工艺，图档可一次成像，而且定位精确。科技产品近乎取代了过去的转印技术，是目前印刷业的趋势。
在工业用压电式UV数码打印墨水组成物中，色浆是提供墨水的颜色来源的主原料，而树脂是提供墨水打印质量以及打印后的耐刮、耐擦、耐水、耐酒精等功能性的主要原料。
此外，透过树脂的分子量调控以及分散度（polydispersity)控制，可适用于UV数码打印墨水中因产能需求而增加车速状况下，墨水(墨滴)具有高速度时可达成低墨尾长度要求。若墨滴的拖尾长度越长，高速打印的时候很容易产生卫星点及杂点，会影响到墨点的打印的精细度及色彩浓度。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种能因产能需求而增加车速状况下，具有高速度时可达成低墨尾长度要求及具有高附着性的利用调控树脂的数码打印UV墨水。
本发明所采用的技术方案是：利用调控树脂的数码打印UV墨水，其按重量百分比包括以下组分：色浆5%-20%；树脂5%-20%；表面活性剂0.1%-1%；反应型单体溶剂20%-50%；光起始剂5%-15%；阻聚剂0.5%-2%。
所述色浆包括的颜料材料为一下的一种或多种：
品红色：
C. I. Pigment Red 7、C. I. Pigment Red 9、C. I. Pigment Red 22、
C. I. Pigment Red 48:2、C. I. Pigment Red 48:3、C. I. Pigment Red 57:1、
C. I. Pigment Red 122、C. I. Pigment Red 146、C. I. Pigment Red 177、
C. I. Pigment Red 254；
黄色：
C. I. Pigment Yellow 1、C. I. Pigment Yellow 9、C. I. Pigment Yellow 10、
C. I. Pigment Yellow 12、C. I. Pigment Yellow 13、C. I. Pigment Yellow 36:1、
C. I. Pigment Yellow 37、C. I. Pigment Yellow 37:1、C. I. Pigment Yellow 38、
C. I. Pigment Yellow 42、C. I. Pigment Yellow 55、C. I. Pigment Yellow 87、
C. I. Pigment Yellow 95、C. I. Pigment Yellow 108、C. I. Pigment Yellow 109、
C. I. Pigment Yellow 112、C. I. Pigment Yellow 116、C. I. Pigment Yellow 118、
C. I. Pigment Yellow 126、C. I. Pigment Yellow 138、C. I. Pigment Yellow 139、
C. I. Pigment Yellow 150、C. I. Pigment Yellow 151、C. I. Pigment Yellow 152、
C. I. Pigment Yellow 155、C. I. Pigment Yellow 162、C. I. Pigment Yellow 165、
C. I. Pigment Yellow 169、C. I. Pigment Yellow 170、C. I. Pigment Yellow 180、
C. I. Pigment Yellow 183、C. I. Pigment Yellow 191:1、C. I. Pigment Yellow 200、
C. I. Pigment Yellow 223、C. I. Pigment Yellow 227；
青色：
C. I. Pigment Blue 1、C. I. Pigment Blue 9、 C. I. Pigment Blue 15、
C. I. Pigment Blue 15:1、C. I. Pigment Blue 15:2、 C. I. Pigment Blue 15:3、
C. I. Pigment Blue 15:4、C. I. Pigment Blue 15:6、 C. I. Pigment Blue 17、
C. I. Pigment Blue 24、C. I. Pigment Blue 28、 C. I. Pigment Blue 30、
C. I. Pigment Blue 31、C. I. Pigment Blue 33、 C. I. Pigment Blue 35、
C. I. Pigment Blue 36、C. I. Pigment Blue 68、 C. I. Pigment Blue 71、
C. I. Pigment Blue 79、C. I. Pigment Blue 84；
黑色：
C. I. Pigment Black 7，可用的商品有：
三菱：MA7、MA77、MA8、MA11、MA100；
Orion：970LB、930L、890、600L、50L、49L、430H、420B、40 B2
40L、45LB、40、30L、30、20L、200L、20、10、150B
Special Black 40B、XPB229、FW285、FW200、Special black 4
Special Black 5、Special Black 6、NEROX605、NEROX505、
NEROX600、NEROX510、NEROX305；
卡伯特：BLACK PEARLS® 1300、BLACK PEARLS® 1400、
BLACK PEARLS® 120、BLACK PEARLS® 160、
BLACK PEARLS® 280、BLACK PEARLS® 3560、
BLACK PEARLS® 450A111、BLACK PEARLS® 570、
BLACK PEARLS® 4040、BLACK PEARLS® 4560i、
BLACK PEARLS® 5560、BLACK PEARLS® 4350、
BLACK PEARLS® 4840、BLACK PEARLS® 700、
BLACK PEARLS® 717、BLACK PEARLS® 800、
BLACK PEARLS® 880、BLACK PEARLS® 900；
白色：
C. I. Pigment White 6 Dupont Ti-Pure® R101、Ti-Pure® R102、Ti-Pure® R103、Ti-Pure® R104、Ti-Pure® R105、Ti-Pure® R350、Ti-Pure® R960；
橘色：
C. I. Pigment Orange 2、C. I. Pigment Orange 3、C. I. Pigment Orange 5、
C. I. Pigment Orange 13、C. I. Pigment Orange 17、C. I. Pigment Orange 17:1、
C. I. Pigment Orange 23:1、C. I. Pigment Orange 34、C. I. Pigment Orange 38、
C. I. Pigment Orange 45、C. I. Pigment Orange 46、C. I. Pigment Orange 47、
C. I. Pigment Orange 52、C. I. Pigment Orange 64、C. I. Pigment Orange 68、
C. I. Pigment Orange 74、C. I. Pigment Orange 75、C. I. Pigment Orange 81、
C. I. Pigment Orange 86、C. I. Pigment Orange 107。
绿色：
C. I. Pigment Green 1、C. I. Pigment Green 2、C. I. Pigment Green 4、
C. I. Pigment Green 7、C. I. Pigment Green 13、C. I. Pigment Green 14、
C. I. Pigment Green 15、C. I. Pigment Green 17、C. I. Pigment Green 18、
C. I. Pigment Green 19、C. I. Pigment Green 20、C. I. Pigment Green 21、
C. I. Pigment Green 22、C. I. Pigment Green 36、C. I. Pigment Green 38、
C. I. Pigment Green 39、C. I. Pigment Green 48、C. I. Pigment Green 50、
C. I. Pigment Green 51、C. I. Pigment Green 56。
紫色：
C. I. Pigment Violet 2、C. I. Pigment Violet 3、C. I. Pigment Violet 5、
C. I. Pigment Violet 13、C. I. Pigment Violet 17、C. I. Pigment Violet 19、
C. I. Pigment Violet 23:1、C. I. Pigment Violet 23、C. I. Pigment Violet 34、
C. I. Pigment Violet 38、C. I. Pigment Violet 45、C. I. Pigment Violet 46、
C. I. Pigment Violet 47、C. I. Pigment Violet 52、C. I. Pigment Violet 64、
C. I. Pigment Violet 68、C. I. Pigment Violet 74、C. I. Pigment Violet 75、
C. I. Pigment Violet 81、C. I. Pigment Violet 86、C. I. Pigment Violet 107。
合成所述树脂的单体材料为含有一种或一种以上丙烯酸官能基的单体，所述单体材料为：1,4 butanediol diacrylate、2-Hydroxyethyl (methyl)acrylate、4- Hydroxybutyl (methyl)acrylate、Benzyl (methyl) acrylate、diethylene glycol diacrylate、Methyl (methyl) acrylate、Isobornyl (methyl) acrylate、Cyclohexyl (methyl) acrylate、Phenoxyethyl (methyl) acrylate、Tetrahydrofrufuryl (methyl) acrylate、2-Methoxy(methyl)ethyl acrylate、EthoxyEthoxyEthyl (methyl) acrylate、(2-Ethyl-2-methyl-1,3-Dioxolate-4-yl)-methyl acrylate、1,6-hexanediol diacrylate、Tripropyleneglycol Diacrylate、Tetraethyleneglycol Diacrylate。
所述色浆包括分散剂，所述分散剂为以下的一种或多种：
BYK商品：
BYK9151、BYK9152、BYK9150、BYK168、BYK111、BYK LPN23016；
味之素(AJINOMOTO)商品：
PB822、PB881、PB824、PB821、PN411、PA111；
路博润Lubrizol solsperse：
solsperse 13240、solsperse 24000、solsperse 28000、solsperse 32600、solsperse 38500、solsperse 32000、solsperse 88000、solsperse 39000、solsperse 32500，solsperse 82500、solsperse 83500、solsperse 76500；
埃夫卡商品EFKA：
EFKA ® 7701、EFKA ® 7731、EFKA ® 7732、EFKA® PX 4701、EFKA® 5010、EFKA® 5044、EFKA® 5054、EFKA® 5055、EFKA® 5063、EFKA® 5064、EFKA® 5065、EFKA® 5066、EFKA® 5070、EFKA® 5071、EFKA® 5207、EFKA® 5244、EFKA ® 4310。
所述光起始剂是汞灯或是在395nm之LED-UV波长照射下能释放出自由基以进行交联反应形成网状或链状高分子聚合物的光起始剂，所述光起始剂为以下的一种或多种：
a).Acetophenone：2-Methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholino-propane-1，
1-Hydroxy cyclohexyl phenyl ketone , Diethoxyacetophenone, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one, 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone， 2-Chlorothioxanthen-9-one, Diphenyl(2,4,6 trimethylbenzoyl)phosphine oxide 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone 50/50 blend, Thioxanthen-9-one；
b).Benzoin：Benzoin ,Benzoin methyl ether, Benzyl dimethyl ketone.
c).Benzophenone：Benzophenone ,4-Phenyl benzophenone ,Hydroxyl benzophenone,4,4'-Bis(diethylamino)benzophenone，
4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenone,4-(Dimethylamino)benzophenone；
d).Thioxanthone：Isopropylthioxanthone；
e).anthraquinone：2-ethylanthraquinone, Phenanthrenequinone。
所述阻聚剂为以下的一种或多种：
1.4-Methoxyphenol；
2.RAHN公司产品：GENORAD* 16、GENORAD* 18、GENORAD* 20、GENORAD* 21、GENORAD* 22。
所述树脂由一种含丙烯酸酸官能基单体与含有一种或两种以上丙烯酸单体共聚合而成，其合成树脂方法如下：
取l 公升四颈反应瓶装置冷凝管,通氮气将PGMEA由入料口置入,加热至90°C 恒温搅拌速度250rpm,将预先混合之AIBN、Thiol、4-Hydroxybutyl ( methyl) acrylate、Benzyl (methyl) acrylate、Methyl (methyl) acrylate；反应性单体合成一之单体与PGMEA以约3cc/min滴入反应瓶中,2-2.5小时内加完滴完后再反应1小时,完成反应；为有效达到墨滴拖尾长度<0.3mm的目的其重量平均分子量范围控制在8000-50000, 较佳控制为8000-20000；其平均聚合度控制在1.2-4.3；合成完毕的树脂主要结构如下：
。
墨水在工作温度下黏度：<15 cps；
墨水的粒径大小：Z-Ave：120±30 nm，D(90)：250±50 nm；
墨水的表面张力：30±8 mN/m；
墨水的滤性：色浆：在0.45pp滤膜下，25℃下 滤性 >250g/5mins；
墨水在0.22pp滤膜下，25℃下 滤性 >1000g/5mins；
墨滴拖尾长度：<0.3mm；
树脂分子量分布：8000-20000打印基材附着力：透过不同单体的比例控制，制作之喷墨打印墨水适用于各种软性硬性材质上基材上，附着力为5B。
本发明的有益效果是：由于本发明利用不同丙烯酸单体官能基组合的合成树脂，并配置成为数码打印墨水，可在各类打印材质中（包含可挠曲软性、硬性材质），尤其是硬性压克力塑料，在空气中，或水中浸泡皆具有高附着的特性。此外，透过树脂的分子量调控以及分散度（polydispersity)控制，可适用于UV数码打印墨水中因产能需求而增加车速状况下，墨水(墨滴)具有高速度时可达成低墨尾长度要求。若墨滴的拖尾长度越长，高速打印的时候很容易产生卫星点及杂点，会影响到墨点的打印的精细度及色彩浓度。一般的3级灰阶墨水拖尾长度控制在<0.4mm为佳，越小越好，本发明可以达成0.3mm以下。
附图说明
图1是墨滴实验示意图。
具体实施方式
在本实施例中，本发明揭示一个UV数码打印墨水组成物至少包含(a)色浆, 可为有机色料,碳黑或其混合物 ；(b)一种丙烯酸树脂，含有一种或者一种以上丙烯酸官能基；(c)单或多官能基反应型溶剂；(d)光起始剂；(e)阻聚剂。
(a)色浆，而色浆的关键原物料为颜料，颜料最主要的功能是显色。市面上现有UV墨水以C、M、Y、K、W五色为主，各项色系所可以使用的颜料如下所述：
品红色：
C. I. Pigment Red 7、C. I. Pigment Red 9、C. I. Pigment Red 22、
C. I. Pigment Red 48:2、C. I. Pigment Red 48:3、C. I. Pigment Red 57:1、
C. I. Pigment Red 122、C. I. Pigment Red 146、C. I. Pigment Red 177、
C. I. Pigment Red 254；
黄色：
C. I. Pigment Yellow 1、C. I. Pigment Yellow 9、C. I. Pigment Yellow 10、
C. I. Pigment Yellow 12、C. I. Pigment Yellow 13、C. I. Pigment Yellow 36:1、
C. I. Pigment Yellow 37、C. I. Pigment Yellow 37:1、C. I. Pigment Yellow 38、
C. I. Pigment Yellow 42、C. I. Pigment Yellow 55、C. I. Pigment Yellow 87、
C. I. Pigment Yellow 95、C. I. Pigment Yellow 108、C. I. Pigment Yellow 109、
C. I. Pigment Yellow 112、C. I. Pigment Yellow 116、C. I. Pigment Yellow 118、
C. I. Pigment Yellow 126、C. I. Pigment Yellow 138、C. I. Pigment Yellow 139、
C. I. Pigment Yellow 150、C. I. Pigment Yellow 151、C. I. Pigment Yellow 152、
C. I. Pigment Yellow 155、C. I. Pigment Yellow 162、C. I. Pigment Yellow 165、
C. I. Pigment Yellow 169、C. I. Pigment Yellow 170、C. I. Pigment Yellow 180、
C. I. Pigment Yellow 183、C. I. Pigment Yellow 191:1、C. I. Pigment Yellow 200、
C. I. Pigment Yellow 223、C. I. Pigment Yellow 227；
青色：
C. I. Pigment Blue 1、C. I. Pigment Blue 9、 C. I. Pigment Blue 15、
C. I. Pigment Blue 15:1、C. I. Pigment Blue 15:2、 C. I. Pigment Blue 15:3、
C. I. Pigment Blue 15:4、C. I. Pigment Blue 15:6、 C. I. Pigment Blue 17、
C. I. Pigment Blue 24、C. I. Pigment Blue 28、 C. I. Pigment Blue 30、
C. I. Pigment Blue 31、C. I. Pigment Blue 33、 C. I. Pigment Blue 35、
C. I. Pigment Blue 36、C. I. Pigment Blue 68、 C. I. Pigment Blue 71、
C. I. Pigment Blue 79、C. I. Pigment Blue 84；
黑色：
C. I. Pigment Black 7，可用的商品有：
三菱：MA7、MA77、MA8、MA11、MA100；
Orion：970LB、930L、890、600L、50L、49L、430H、420B、40 B2
40L、45LB、40、30L、30、20L、200L、20、10、150B
Special Black 40B、XPB229、FW285、FW200、Special black 4
Special Black 5、Special Black 6、NEROX605、NEROX505、
NEROX600、NEROX510、NEROX305；
卡伯特：BLACK PEARLS® 1300、BLACK PEARLS® 1400、
BLACK PEARLS® 120、BLACK PEARLS® 160、
BLACK PEARLS® 280、BLACK PEARLS® 3560、
BLACK PEARLS® 450A111、BLACK PEARLS® 570、
BLACK PEARLS® 4040、BLACK PEARLS® 4560i、
BLACK PEARLS® 5560、BLACK PEARLS® 4350、
BLACK PEARLS® 4840、BLACK PEARLS® 700、
BLACK PEARLS® 717、BLACK PEARLS® 800、
BLACK PEARLS® 880、BLACK PEARLS® 900；
白色：
C. I. Pigment White 6 Dupont Ti-Pure® R101、Ti-Pure® R102、Ti-Pure® R103、Ti-Pure® R104、Ti-Pure® R105、Ti-Pure® R350、Ti-Pure® R960。
挑选与颜料兼容性好的高分子分散剂也是色浆研磨的课题之一，分散剂同时具有锚钉基与长链，锚丁基在分散剂的功用是利用它本身具有的极性官能基，产生氢键等各种非键结交互作用力，可提升分散剂与颜料亲和效果，藉由分散剂的长链的结构达成立体间的阻碍效果，协助颜料在溶剂系统中稳定，不脱落，避免造成颜料在分散系统中凝聚现象。若分散剂种类与颜料匹配性好，可产生很好的分散效果，降低颜料的粒径，提升色料的发色性以及提升整个分散系统的稳定效果。反之会造成沉降、团聚、色粉析出等不良影响。
本发明尝试了很多种市面上有的高分子型分散剂，包含：
BYK商品：
BYK9151、BYK9152、BYK9150、BYK168、BYK111、BYK LPN23016；
味之素(AJINOMOTO)商品：
PB822、PB881、PB824、PB821、PN411、PA111；
路博润Lubrizol solsperse：
solsperse 13240、solsperse 24000、solsperse 28000、solsperse 32600、solsperse 38500、solsperse 32000、solsperse 88000、solsperse 39000、solsperse 32500，solsperse 82500、solsperse 83500、solsperse 76500；
埃夫卡商品EFKA：
EFKA ® 7701、EFKA ® 7731、EFKA ® 7732、EFKA® PX 4701、EFKA® 5010、EFKA® 5044、EFKA® 5054、EFKA® 5055、EFKA® 5063、EFKA® 5064、EFKA® 5065、EFKA® 5066、EFKA® 5070、EFKA® 5071、EFKA® 5207、EFKA® 5244、EFKA ® 431等高分子型分散剂皆可以加入配方中使用。
(b) 一种丙烯酸树脂，含有一种或者一种以上丙烯酸官能基
本发明中自合成丙烯酸树脂通常由含有两种以上丙烯酸单体共聚合而成，在本发明中为有效达到其在高电压高打印车速的状态下能够有墨水长度<0.4mm的效果、所以将树脂重量平均分子量范围一般控制在3000-30000, 较佳控制为6000-20000; 其平均聚合度约一般控制在1.2-4.3,较佳为1.2-3.8。此种预先合成丙烯酸树脂具有不同官能基，此合成树脂可以藉由不同种类的单体结构设计获得不同的功能性，可用于合成的树脂的单体如下: 1,4 butanediol diacrylate、2-Hydroxyethyl (methyl)acrylate、4- Hydroxybutyl (methyl)acrylate、Benzyl (methyl) acrylate、diethylene glycol diacrylate、Methyl (methyl) acrylate、Isobornyl (methyl) acrylate、Cyclohexyl (methyl) acrylate、Phenoxyethyl (methyl) acrylate、Tetrahydrofrufuryl (methyl) acrylate、2-Methoxy(methyl)ethyl acrylate、EthoxyEthoxyEthyl (methyl) acrylate、(2-Ethyl-2-methyl-1,3-Dioxolate-4-yl)-methyl acrylate、1,6-hexanediol diacrylate、Tripropyleneglycol Diacrylate、Tetraethyleneglycol Diacrylate.
利用此类单体可合成为适用于UV墨水喷墨墨水的主体树脂，其主体树脂结构如下：
主体树脂结构
本发明之多官能基可溶丙烯酸型树脂制备，可为前述含羟基之多环芳基化合物或含羟基之杂环化合物与其它不饱和单体共聚合成, 可用之起始剂如偶氮二异丁晴(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO),反应温度为60-120°C反应4小时而成,较佳温度为65-100°C，即可得上述结构丙烯酸树脂。
其中4-Hydroxybutyl (methyl)acrylate、Benzyl (methyl) acrylate，Methyl (methyl)acrylate为优选，这三种单体在树脂中有各种不同的功能，如下述：
1.Benzyl (methyl) acrylate:主要协助提升墨水的稳定性，其结构可以协助树脂均匀的分散在反应性单体体系中，提供与色浆在墨水中有良好的分散及兼容性效果。
2.Methyl (methyl) acrylate:此结构可提升墨水对于压克力材料基材的附着性，在树脂中此单体的比例越高，与基材的附着力越好。
3.4-Hydroxybutyl (methyl) acrylate:此结构可以提升墨水对于车贴布、人造皮革等软性基材的附着性及柔韧性，在树脂中此单体的比例越高，与软性基材的附着力及柔韧性越好。
本发明的合成树脂透过控制上述三种单体的比例，来控制对于不同基材的附着力。当4-Hydroxybutyl (methyl) acrylate比例最高的时候，对于各类型软性基材（车贴布、广告软膜、珍珠膜）等的附着力可达5B级。当Methyl (methyl)acrylate比例最高的时候，对于ABS材质、压克力材质的附着力可达5B级。本发明即是透过此种方法来使墨水能够适应在各种不同基材的附着力。附着力参考标准为：ASTM D 3359。
前述之工业用压电式UV数码打印墨水组成物是由合成丙烯酸兼容树脂、光起始剂、多官能基单体溶剂、色浆所组成,其中丙烯酸兼容树脂通常由一种含不同丙烯酸官能基单体共聚合而成，具备良好的成膜性与好的打印特性，光起始剂选择汞灯或是在395nm之LED-UV波长照射下，能释放出自由基以进行交联反应形成网状或链状高分子聚合物，可以使墨水具有耐磨擦、耐刮、耐水等功能性。
此外，本发明的合成树脂透过控制树脂单体的比例，树脂的分子量控制，在高电压、高速打印的环境要求中，透过墨滴观测仪的观察，能有效降低墨滴高速下的拖尾长度。此一部分影响为：若墨滴的拖尾长度越长，高速打印的时候很容易产生卫星点及杂点，会影响到墨点的打印的精细度及色彩浓度。一般的3级灰阶墨水拖尾长度控制在<0.4 mm为佳，越小越好，此篇实施例可以达成0.3 mm以下。
(c) 反应型单体溶剂
UV墨水分散体系中同时具有反应性单体溶剂与上述之合成树脂，反应型单体溶剂通常含有一种或一种以上丙烯酸官能基。此类反应型单体在UV曝光下能藉由光起始剂释放出自由基进行交联反应，反应后会与树脂形成链状或网状高分子结构，单体溶剂一般具有很好的稀释性及达成喷墨打印墨水黏度控制目的。
反应性单体溶剂的结构如下：
1,6 Hexanediol Diacrylate、1,4 butanediol diacrylate、 diethylene glycol diacrylate、Isobornyl Acrylate、Cyclohexyl Acrylate、
Benzyl Acrylate、Phenoxyethyl Acrylate、Tetrahydrofrufuryl Acrylate、EthoxyEthoxyEthyl Acrylate、(2-Ethyl-2methyl-1,3-Dioxolate-4-yl)-methylAcrylate、
Tripentaerythritol Acrylate、Methyl (meth)acrylate、Ethyl (meth)acrylate
2-hydroxyethyl (meth)acrylate、hydroxylpropyl (meth)acrylate
Isobutyl (meth)acrylate、methyl acrylate、ethyl acrylate
2-hydroxyethyl acrylate、Butylacrylate、Isobornylacrylate
Isobornyl-2-methyl-2-propenoate、
Dihydrodicyclopentadienyl Acrylate (DCPA)、
2-(2-Ethoxyethoxy)ethyl acrylate、Neopentyl glycol diacrylate、
2-Ethylhexyl acrylate,Hexamethylene diacrylate、
5-(3',5'-dicarboxylphenyl)-pyridine-3-carboxylic acid、
Triethylene glycol dimethacrylate、Tri(propylene glycol) diacrylate
hydroxylpropyl acrylate。
(d)光起始剂
在UV墨水配方中光起始剂可选在395nm波长LED紫外光及汞灯之UV曝光下能释放出自由基以进行交联反应之有机物,故挑选原则为395nm以下有相对较高效率的光起始剂。
例如：
a).Acetophenone类有2-Methyl-1-(4-(methylthio)phenyl)-2-morpholino-propane-1 , 1-Hydroxy cyclohexyl phenyl ketone , Diethoxyacetophenone, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane-1-one, 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone
2-Chlorothioxanthen-9-one, Diphenyl(2,4,6 trimethylbenzoyl)phosphine oxide 2-Hydroxy-2-methylpropiophenone 50/50 blend, Thioxanthen-9-one.
b).Benzoin 类有Benzoin ,Benzoin methyl ether, Benzyl dimethyl ketar.
c).Benzophenone类有Benzophenone ,4-Phenyl benzophenone ,Hydroxyl benzophenone,4,4'-Bis(diethylamino)benzophenone,4,4'-Bis(dimethylamino)benzophenone,4-(Dimethylamino)benzophenone.
d).Thioxanthone类有Isopropylthioxanthone.
e).anthraquinone类如2-ethylanthraquinone, Phenanthrenequinone。
(e)阻聚剂
最后为了保证UV色浆及墨水的储存安定性，避免因为外在条件(光照、温度过高)所造成的交联反应，配方中亦含有阻聚剂，主要以MEHQ结构为主，常用的产品如下：
1.4-Methoxyphenol
2.RAHN公司的产品：GENORAD* 16、GENORAD* 18、GENORAD* 20、GENORAD* 21、GENORAD* 22。
本发明所用之UV墨水配方按重量百分比包括以下组分：色浆5%-20%；树脂5%-20%；表面活性剂0.1%-1%；反应型单体溶剂20%-50%；光起始剂5%-15%；阻聚剂0.5%-2%。墨水配方加工方式可先将颜料以分散剂分散、研磨、过滤成为色浆后,再加入合成好的丙烯酸树脂、反应性单体溶剂、光起始剂与阻聚剂混合均匀后，最后以高速搅拌均匀后使用。
本发明的目的及其特征将经由下列较佳实施例的叙述而更加显着,应了解的是,实施例结果系说明本发明于较佳状况的操作结果,本发明所主张范围并不受此限制,其他在不脱离发明精神下所作之修饰及变更,皆属本发明意图保护范围。
实验一
实验目的：测试自合成树脂分子量与墨滴拖尾长度之关系
树脂合成一：
取l 公升四颈反应瓶装置冷凝管,通氮气将287.69g PGMEA由入料口置入,加热至90°C 恒温,搅拌速度250rpm,将预先混合之AIBN5.04g,Thiol 5.04g ,BzMA 177.62g,MMA:38.33g,4-HBMA 29.51g, 反应性单体10.5 g, PGMEA 82.92g 以约3cc/min滴入反应瓶中,2-2.5小时内加完滴完后再反应1小时,完成反应,固含量为40 %。
得到合成树脂一：Mw：9000-10000、Mn：5000-6000、分散度Mw/Mn：1.6。
树脂合成二：
合成方法同一，但AIBN加入：3.02g、Thiol加入3.02g；固含量为40%。
得到合成树脂二Mw:18000-20000、Mn：9000-11000、分散度Mw/Mn：1.8。
树脂合成三：
合成方法同一，但AIBN加入：1.68g、Thiol加入1.68g；固含量为40%。
得到合成树脂三Mw:22000-24000、Mn：10000-12000、分散度Mw/Mn：2。
树脂合成四：
合成方法同一，但AIBN加入：0.56g、Thiol加入0.56g；固含量为40%。
得到合成树脂四Mw:58000-60000、Mn：33000-34000、分散度Mw/Mn：1.76。
树脂合成五：
合成方法同一，但AIBN加入：8.4g、Thiol加入8.4g；固含量为40%。
得到合成树脂五Mw:7000-8000、Mn：4000-5000、分散度Mw/Mn：1.6。
实施例：
利用高速震荡机制作色浆：
品红色使用色粉：C.I. Pigment Red 122
蓝色使用色粉：C.I. Pigment Blue 15:4
黄色使用色粉：C.I. Pigment Yellow 150
黑色使用色粉：C.I. Pigment Black 7
在以下按重量百分比的配方下操作：颜料5%-20%；PB8813%-10%；反应型单体溶剂65%-80%；阻聚剂0.5%-2%。
在以下条件下操作：
实验条件：
1.高速震荡机器型号：LAU Disperser DAS 200
2.锆珠选择：Zirconia beads (0.3-0.5mm)
锆珠填充率：>60% by volume
震盪时间：10±2hrs
3.温度控制：25℃±1℃
经过研磨后，可得色浆。接着将此色浆依照下表配方（按重量百分比）制成UV墨水：色浆5%-20%；合成树脂一3%-10%；表面活性剂0.1%-1%；反应型单体溶剂40%-60%；光起始剂5%-15%；阻聚剂0.5%-2%。可得到实施例墨水。
比较例一：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂二。可得比较例一墨水。
比较例二：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂三。可得比较例二墨水。
比较例三：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂四。可得比较例三墨水。
比较例四：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂五。可得比较例四墨水。
接着将实施例与比较例的墨水打入墨滴测试仪，测试图如图1，观察墨滴拖尾长度。
结果如表一：
从表中可以知道，将树脂Mw控制在8000-20000范围内时，可以符合墨尾长度<0.4mm的要求，其中在Mw=8000-16000的范围底下时，其墨尾长度<0.3mm。
实际此套墨水打印条件与结果如下：
打印条件设置：
1.机器选用喷头：Ricoh Gen 5；
2.网屏数（点火频率）：最大设定1.0；
3.Pass数：6Pass；
4.打印电压：13-17v；
5.dpi：600X900；
6.墨水工作黏度：9-13cps；
7.打印墨量：2倍墨量。
打印结果：
由此可知，若墨水将墨尾长度控制在0.4mm以内时，可以获得很好的打印效果。而此效果可以由控制自合成树脂的分子量来实现。
实验二
实验目的：合成树脂中单体组成结构与基材附着力之关系
树脂合成一：
取l 公升四颈反应瓶装置冷凝管,通氮气将287.69g PGMEA由入料口置入,加热至90°C 恒温,搅拌速度250rpm,将预先混合之AIBN 1.68g,Thiol 1.68g ,BzMA 177.62g,MMA:38.33g,4-HBMA 29.51g, 反应性单体10.5 g, PGMEA 82.92g 以约3cc/min滴入反应瓶中,2-2.5小时内加完滴完后再反应1小时,完成反应,固含量为40 %。
得到合成树脂一：MMA：4-HBMA = 2:1，Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
树脂合成二：
合成方法同一，MMA加入32.58g、可得到得到合成树脂二。
MMA:4-HBMA = 1.7:1，Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
树脂合成三：
合成方法同一，MMA加入44.07g、可得到得到合成树脂三。
MMA:4-HBMA = 2.3:1，Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
树脂合成四：
合成方法同一，MMA加入49.82g、可得到得到合成树脂四。
MMA:4-HBMA = 2.6:1，Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
实施例：
利用高速震荡机制作色浆：
品红色使用色粉：C.I. Pigment Red 122
蓝色使用色粉 ：C.I. Pigment Blue 15:4
黄色使用色粉：C.I. Pigment Yellow 150
黑色使用色粉：C.I. Pigment Black 7
在以下配方（按重量百分比）下操作：颜料5%-20%；PB8813%-10%；反应型单体溶剂65%-80%；阻聚剂0.5%-2%。
在以下条件下操作：
实验条件：
1.高速震荡机器型号：LAU Disperser DAS 200；
2.锆珠选择：Zirconia beads (0.3-0.5mm) ；
3.锆珠填充率：>60% by volume ；
4.震盪时间：10±2hrs；
5.温度控制：25℃±1℃。
经过研磨后，可得色浆。接着将此色浆依照下表配方（按重量百分比）制成UV墨水：色浆5%-20%；合成树脂一3%-10%；表面活性剂0.1%-1%；反应型单体溶剂40%-60%；光起始剂5%-15%；阻聚剂0.5%-2%。
可得到实施例墨水。
比较例一：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂二。可得比较例一墨水。
比较例二：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂三。可得比较例二墨水。
比较例三：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂四。可得比较例三墨水。
接着将实施例与比较例的墨水打印在各种不同的基材上面(结果如表二、三)，检测标准如下：
1.空气中附着性测试及浸泡水一个月后附着性测试：按ASTM D3359标准利用百格刮刀测试
2.弯折测试：以对折方式观察是否开裂，若开裂为不合格。(如表四)
<表二、不同单体比例树脂与不同基材附着力之实验结果(空气)>
<表三、不同单体比例树脂与不同基材附着力之实验结果(泡水一个月)>
<表四、弯折测试实验结果>
从以结果可以得知，若MMA的比例越多，则对硬性基材的附着力越好(尤其是压克力版材）；若4-HBMA的比例越高，则对软性基材的附着力越好尤其是皮革跟TPU软壳材料。故可透过控制树脂单体组成调制墨水，而此结果无论在空气中测试，或者经过一个月的泡水测试都可得到相同结论，弯折实验也有一样的结果。故可以透过树脂单体调控来实现针对不同基材的附着力需求。
实验三
实验目的：合成树脂中BzMA与墨水稳定性的关系
树脂合成一：
取l 公升四颈反应瓶装置冷凝管,通氮气将287.69g PGMEA由入料口置入,加热至90°C 恒温,搅拌速度250rpm,将预先混合之AIBN 1.68g,Thiol 1.68g ,BzMA 177.62g,MMA:38.33g,4-HBMA 29.51g, 反应性单体10.5 g, PGMEA 82.92g 以约3cc/min滴入反应瓶中,2-2.5小时内加完滴完后再反应1小时,完成反应,固含量为40 %
树脂合成二：
合成方法同一，BzMA加入88.81g、可得到得到合成树脂二。
Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
树脂合成三：
合成方法同一，BzMA加入44.41g、可得到得到合成树脂三。
Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
树脂合成三：
合成方法同一，BzMA加入22.20g、可得到得到合成树脂四。
Mw：9000-10000；Mn：5000-6000，固含量为40%。
实施例：
利用高速震荡机制作色浆：
品红色使用色粉：C.I. Pigment Red 122；
蓝色使用色粉：C.I. Pigment Blue 15:4；
黄色使用色粉：C.I. Pigment Yellow 150；
黑色使用色粉：C.I. Pigment Black 7；
在以下配方（按重量百分比）下操作：颜料5%-20%；PB8813%-10%；反应型单体溶剂65%-80%；阻聚剂0.5%-2%。
在以下条件下操作：
实验条件：
6.高速震荡机器型号：LAU Disperser DAS 200；
7.锆珠选择：Zirconia beads (0.3-0.5mm)；
8.锆珠填充率：>60% by volume；
9.震荡时间：10±2hrs；
10.温度控制：25℃±1℃。
经过研磨后，可得色浆。接着将此色浆依照下表配方（按重量百分比）制成UV墨水：色浆5%-20%；合成树脂一3%-10%；表面活性剂0.1%-1%；反应型单体溶剂40%-60%；光起始剂5%-15%；阻聚剂0.5%-2%。可得到实施例墨水。
比较例一：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂二。可得比较例一墨水。
比较例二：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂三。可得比较例二墨水。
比较例三：同实施例，在制成墨水时添加合成树脂四。可得比较例三墨水。
将实施例墨水与所有比较例墨水放入60度C烘箱中摆放，观察稳定性实验结果。若墨水在高温环境下无分层、沉淀则为合格，若有则为不合格。
试验三结果如下：
由图表可知，若合成树脂中的BzMA含量越高，墨水的稳定性，抑或是说保存期限就越长，在高温环境底下可以保持六个月不变，表示在一般条件下保存可以2年时间。即透过树脂单体结构中BzMA的含量控制，可以控制墨水的保存期限。
本发明应用于数码打印UV墨水的技术领域。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。