[發明專利]長余輝發光油墨的研制

無效

• 申請號: 201210301377.1
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN103627245A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 王允
• 主分類號: C09D11/03
• 分類號: C09D11/03;C09K11/59;C09C1/28;C09C3/08;C09C3/10
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技術領域

長余輝發光油墨的研制屬于化學領域。

背景技術

我國目前擁有印刷油墨綜合年產能力約30萬噸。油墨產量約占世界油墨總產量的6%，已成為世界第四大油墨生產國，僅次于美國、日本、德國。目前應用于數字印刷工業的油墨主要有水性油墨、溶劑型油墨和UV固化油墨三種，三種油墨各有優勢。其中溶劑型油墨由于價格低廉，使用者眾多而占有最大的市場份額。

在個人數字印刷市場，目前應用最多的是激光打印技術。雖然激光打印機相對于噴墨打印機要昂貴的多，但由于油墨的成本較高和不環保等因素，嚴重制約了噴墨打印在個人印刷市場的推廣。目前噴墨打印主要應用于寬幅等商業化打印市場。在當前國家確立的科學發展觀和執行可持續發展戰略的條件下，開發低成本、環保型油墨是目前數字打印發展的主要方向。

發明內容

1、長余輝發光材料的制備方法

長余輝發光材料的性質不但與材料的組成、結構有關，而且材料的存在形態也對其發光性能有著很重要的影響。所以首先要獲得具有優異發光性能的粉體發光材料，在油墨的制備過程中盡量不破壞發光材料的結構。高溫固相法是發光材料傳統的合成方法，這一方法便于規模化生產。所以本項目的合成方法主要以高溫固相法為主，同時探索化學沉淀法，水熱法等新的材料制備方法。

燒結過程中的關鍵是溫度和氣氛的控制，通常通過燒結氣氛的控制可以控制材料缺陷的生成及分布。還原性氣氛中燒結利于在材料中產生氧空位，氧空位可以捕獲激發態的電子從而達到延長材料發光余輝的作用。最后階段可以在不影響材料發光性能的前提下嘗試添加各種助熔劑以改善材料的燒結性能，降低燒結溫度，降低材料的生產成本。

2、基于Mn²⁺激活的長余輝發光材料的制備

Zn₂SiO₄:Mn早在1938年就被用于熒光燈，作為光色校正熒光粉，至今仍是等離子平板顯示器(PDP)三基色熒光粉的主要綠色組分。目前研究的所有Mn²⁺激活的硅酸鹽材料中，均是短余輝，Zn₂SiO₄:Mn也不例外，Mn²⁺的含量明顯影響其余輝時間，降低Mn²⁺含量能延長余輝時間。通過改變硅鋁酸鹽基質的組成結構，開發基于Mn²⁺硅鋁酸鹽的長余輝發光材料，以降低發光油墨的制備成本。對發光粉選擇硬脂酸等弱作用表面活性劑對發光粉進行表面修飾。

3、水性乳液的功能化修飾

????磷酸酯是一類重要的表面活性劑，磷酸酯在乳液聚合中是高效的陰離子型乳化劑。利用不同種類的磷酸酯（烷基磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯、烷基醇酰胺磷酸酯等）對乳液進行功能修飾，用氨水調體系的PH值。

4、水性長余輝發光油墨的制備

數字印刷水性油墨在結構上均為水包油型；將顏料、長余輝發光體利用合適的表面活性劑進行表面修飾，然后將其分散于功能修飾后的水性乳液中。水性乳液屬于滲透干燥型油墨，因此在保持水性油墨乳液穩定性和流動性前提下，盡量降低水性油墨的含水量，提高油墨的固含量，以提高水性油墨在紙面上的干燥速度。水相組成有純水、吸水劑、保水劑(防干劑、保濕劑、抗凍劑)和防腐防霉劑。

水性長余輝發光油墨與其他的水性油墨的最大區別在于，長余輝發光材料和顏料分散在水中主要依靠表面活性劑。表面活性劑與長余輝發光粉體材料表面間存在弱相互作用，粉體顆粒的大小，弱作用的類型和強弱都有可能影響粉體的余輝性質。因此在油墨制備和使用過程中盡量不破壞發光粉體原有的結構。

分別以水性聚氨酯、水性環氧樹脂和丙烯酸為基礎，以水為分散劑制備水性長余輝發光油墨。對所得到的油墨的使用性能，流動性、干燥性及長余輝發光性能等參數進行表征，確定最優方案。