[發(fā)明專利]一種發(fā)光二極管光固化油墨

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110365056.3
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102382517A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張立敬;景曉靜
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南阿波羅油墨有限公司
• 主分類號: C09D11/10
• 分類號: C09D11/10
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以發(fā)光二極管(LED)為發(fā)光源的光固化油墨及其制備方法，屬于精細化工領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

基于大眾在環(huán)保等方面的認同，不易產(chǎn)生有機揮發(fā)物的紫外(UV)光固化涂料——包括油墨等產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)得到了飛速發(fā)展。?

UV光固化技術(shù)是以紫外光為能源，使用光活性預(yù)聚物作為油墨等的基料，在波長200nm-450nm的紫外光線照射下，由光引發(fā)劑產(chǎn)生自由基，引起基料聚合和交聯(lián)反應(yīng)，使油墨從液態(tài)轉(zhuǎn)成固態(tài)。該UV光固化油墨配料中無需要加入揮發(fā)性溶劑，原料中的預(yù)聚物和稀釋劑均具有聚合反應(yīng)活性，固化時全部交聯(lián)成膜，無溶劑揮發(fā)，具有設(shè)計靈活、節(jié)約能源、無噪聲、無污染、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。?

上述UV光固化油墨的主要固化機理是：在UV光的照射下，UV固化油墨中的光引發(fā)劑吸收一定波長的光子，激發(fā)到激發(fā)態(tài)，形成自由基或離子。然后通過分子間能量的傳遞，使聚合性預(yù)聚物和感光單體等分子變成激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合體。這些絡(luò)合體不斷交聯(lián)聚合，并最終固化成膜。?

目前，UV光固化油墨應(yīng)用范圍越來越廣，已經(jīng)在木材、塑膠、金屬、紙張、皮革上大量應(yīng)用，在光纖、電子線路板等材料上也已成功使用。在環(huán)保型油墨中，紫外光固化涂料以高效、環(huán)保、節(jié)能、涂膜性能優(yōu)異等優(yōu)點，使其遠遠超過水性油墨和粉末油墨的發(fā)展速度。?

不過，UV光固化技術(shù)也存在顯而易見的缺點，如，UV光能量高，在使用過程中放熱嚴重、易導(dǎo)致所處理的物料變形、甚至損傷等。另外，UV光本身也是一種環(huán)境污染源。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有UV光固化技術(shù)所帶來的潛在問題與風險，本發(fā)明要解決的問題是提供一種以發(fā)光二極管(LED)為發(fā)光源的光固化油墨。?

本發(fā)明所述的以發(fā)光二極管(LED)為發(fā)光源的光固化油墨，由如下方法制得：?

以重量份計，將1-20份的染料或顏料與1-30份的分散劑充分研磨至膠體粒徑為100-1000nm后，與預(yù)聚物1-80份、稀釋劑1-30份、光引發(fā)劑1-20份、金屬離子化合物0.1-10份、光穩(wěn)定劑1-20份在常溫條件下混合均勻，再用300-400目濾網(wǎng)過濾，得發(fā)光二極管光固化油墨；?

其中：上述染料或顏料為永固紅、永固黃、酞菁藍或熱裂黑；上述分散劑為丙烯酸型分散劑；上述預(yù)聚物和稀釋劑為含有丙烯酸酯、烷基丙烯酸酯、乙烯氧酯、苯乙烯等結(jié)構(gòu)單元的物質(zhì)，其中預(yù)聚物選聚丙二醇二丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，稀釋劑選甲基丙烯酸異辛酯；上述光引發(fā)劑為光引發(fā)劑184、光引發(fā)劑369或光引發(fā)劑1173；上述金屬?離子化合物為鈷、錳或鋅的羧酸鹽；上述光穩(wěn)定劑為光穩(wěn)定劑1010。?

上述以發(fā)光二極管為發(fā)光源的光固化油墨，優(yōu)選以如下方法制得：?

以重量份計，將8份的染料或顏料與12份的分散劑利用膠體磨充分研磨至膠體粒徑為200-500nm后，與預(yù)聚物45份、稀釋劑20份、光引發(fā)劑10份、金屬離子化合物0.5份、光穩(wěn)定劑4.5份在常溫條件下混合均勻，再用360目濾網(wǎng)過濾，得發(fā)光二極管光固化油墨。?

其中：?

所述永固紅優(yōu)選永固紅FRR，所述永固黃優(yōu)選聯(lián)苯胺黃GP.Y.12，所述酞菁藍優(yōu)選cibaGLVO。?

所述丙烯酸型分散劑優(yōu)選含胺貓固基WinSperse?3010。?

所述預(yù)聚物優(yōu)選三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。?

所述光引發(fā)劑中紅色優(yōu)選ciba的引發(fā)劑Irgacure1173，黃色優(yōu)選ciba的引發(fā)劑Irgacure184，藍色優(yōu)選ciba的引發(fā)劑Irgacure184，黑色優(yōu)選ciba的引發(fā)劑Irgacure369。?

所述金屬離子化合物優(yōu)選鈷、錳、鋅的環(huán)烷酸鹽，最優(yōu)選環(huán)烷酸鈷。?

本發(fā)明采用了光引發(fā)劑與金屬離子共促固化機制。雖然光引發(fā)能力相對變?nèi)酰庖l(fā)劑在LED光照射下仍可產(chǎn)生自由基，并引發(fā)原料中的預(yù)聚物和稀釋劑的鏈式聚合。金屬離子加入后，可促進原料中的預(yù)聚物和稀釋劑的鏈式聚合。金屬離子促進聚合的原因可能與其催化過氧化物的形成與分解、從而引致自由基的產(chǎn)生有關(guān)。?

本發(fā)明方法所制得的LED光固化油墨在使用過程中污染小、固化快、放熱少、不易導(dǎo)致所處理的物料變形或損傷，具有廣闊的應(yīng)用前景。?

具體實施方式

下列實施例是對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明不僅限于此，其中所述重量份單位以千克計。?

實施例1：發(fā)光二極管(LED)光固化油墨?