[發明專利]一種LED-UV油墨及其制備方法、使用方法

有效

• 申請號: 201610735564.9
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106280689B
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 區錦泉
• 申請（專利權）人: 佛山市高明綠色德化工有限公司
• 主分類號: C09D11/101
• 分類號: C09D11/101;C09D11/102;C09D11/104;C09D11/03;C08G18/67
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 鄧義華;陳衛

本發明公開了一種LED?UV油墨，所述油墨包括六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二官能環氧樹脂、聚酯樹脂、活性單體、密著劑、光敏引發劑、其他助劑，其中活性單體為1，6?己二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊二醇二乙氧基二丙烯酸酯以質量比2?4.5:1:2?3.5組成的混合物。本發明中的可利用LED光源作為固化光源的油墨，在LED光源下固化10?20s即可形成固化膜層，工藝過程與普通UV油墨一樣，無需添加任何新設備，其固化過程能源消耗不到傳統紫外燈固化過程能源消耗的10%，大大減少了工藝過程中二氧化碳的排放量，兼具經濟性與環保性。

技術領域

本發明涉及一種UV涂料，具體涉及一種適用于LED光源進行固化的UV涂料及其制備方法、使用方法。

背景技術

光固化油墨也叫作UV固化油墨，是指在紫外線照射下，利用不同波長和能量的紫外光使油墨連接料中的單體聚合成聚合物，從而使油墨干燥成膜的油墨。隨著現代工業的迅速發展，光固化油墨也順應市場需求不斷更新配方，是油墨成膜更加美觀、抗環境腐蝕能力更強。與光固化油墨性能不斷提升相匹配的，光固化油墨在固化過程中所需要的能量也越來越高，目前市場上有些產品固化的能量高達1100J/cm2，隨之而來的是對固化過程中使用的紫外光功率要求越來越高，普通紫外光除了產生紫外光以外還產生有紅外能量，從而導致固化過程中的能耗非常高。另一方面，光固化過程中的一部分光強能耗會使被加工工件溫度升高，以光固化玻璃油墨為例，在固化過程中，表面溫度往往升至60℃以上，當加工工件為較為軟質的材料時，如塑膠料、薄膜材料，溫度的提升會導致工件變形從而影響被加工工件的使用性能。如何降低光固化過程中的能耗，以及如何降低光固化過程中工件表面的溫度是目前光固化油墨研究中的一個重要方向。

為解決上述技術問題，許多研究人員提出采用LED為光源為光固化油墨的固化工藝提供能量。LED為光源的紫外光固化源是一種低能量固化光源，與普通紫外燈固化燈相比，LED光源的電能消耗僅為普通紫外固化燈的20%左右，可節省能耗費用，大大減少了二氧化碳的排放量；同時，LED光源發熱量少，對塑膠材料或者薄膜材料等耐熱性差的承印材料的涂覆過程和固化過程的熱影響小；進一步地，LED光源元件的壽命約為紫外燈具的10倍以上，光源更換頻率大幅降低，耗材成本降低；同時，在應用的過程中，LED可做到瞬間開啟關閉，無需預熱和降溫時間，提升了工藝效率。綜上，無論從經濟角度還是環保角度，LED固化都是解決上述技術問題非常好的選擇。目前利用LED光源對油墨進行光固化主要的技術壁壘在于如何制備出適應LED光源進行光固化過程的光固化油墨。

發明內容

任何光聚合體系組分都包含有光引發劑、低聚物、活性單體和添加助劑等主要成分。光引發劑關系到配方體系在光照射時低聚物及稀釋劑能否迅速由液態轉變為固態，其基本作用特點為：吸收光能以后，引發劑分子從基態躍遷到激發單線態，經系間竄躍至激發三線態；在激發單線態或三線態晶粒單分子或雙分子化學作用后，產生能夠引發單體聚合的活性碎片。低聚物又稱為預聚物，是光固化涂料配方中的基本樹脂，是構成固化產品基本骨架的材料，決定了固化后產品的基本性能（包括成膜硬度、柔韌性、附著力、光學性能、耐老化性能等）。活性單體又稱為活性吸水機，是含有可聚合官能團的小分子，習慣上也被稱為單體，在光固化涂料的配方中，活性單體除了調節體系粘度以外，還能影響固化動力學、聚合程度以及所生成聚合物的物理性質。

本發明中根據LED光源的特點，提供了一種可用LED光源進行固化的光固化/UV油墨，該油墨制備方法簡單、使用方便，適合工業化生產使用。

本發明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：

本發明中提供的LED-UV油墨，其組分及質量百分比為如下：

六官能脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 40-55%

二官能環氧樹脂 10-20%

聚酯樹脂 10-15%