[發(fā)明專利]一種低能量快速固化的LED光纖著色油墨及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911328092.5
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111073387A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 虞明東;蔣天龍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海乘鷹新材料有限公司;上海維凱光電新材料有限公司;江蘇乘鷹新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D11/101
• 分類號: C09D11/101;C09D11/102;C08G18/75;C08G18/67;C08G18/48;C08G59/14
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李慧;郭國中

本發(fā)明提供了一種低能量快速固化的LED光纖著色油墨及其制備方法，所述油墨包含以下重量百分比的組分：色漿25％?35％，丙烯酸酯類樹脂20％?40％，丙烯酸酯類活性稀釋劑10％?30％，光引發(fā)劑12％?20％，流平劑4％?10％，消泡劑1％?10％，該油墨通過UV?LED光源固化干燥。本發(fā)明通過自主合成的高性能聚氨酯丙烯酸樹脂、改性環(huán)氧丙烯酸樹脂，提高了油墨的固化速度，在較低功率LED光源下固化極快，因此降低了對LED光源輸出功率的要求，降低了光纖光纜企業(yè)進(jìn)行光纖著色時的電能消耗，環(huán)保節(jié)能，有利于光纖光纜行業(yè)的推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖著色油墨技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種低能量快速固化的LED光纖著色油墨及其制備方法。

背景技術(shù)

紫外光(UV)固化是輻射固化中應(yīng)用最廣泛的一類固化技術(shù)，興起于上世紀(jì)60年代，德國拜耳公司率先使用不飽和樹脂與安息香酸的紫外光固化體系制成了商業(yè)化產(chǎn)品，開發(fā)了第一代紫外光固化涂料，我國于上世紀(jì)90年以后得以迅速發(fā)展。其是在紫外光的照射作用下，引發(fā)單體、低聚物、感光劑的混合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)液態(tài)或者半液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化的交聯(lián)固化技術(shù)，該技術(shù)具有固化速度快、生產(chǎn)效率高、節(jié)省能源、污染小等優(yōu)點(diǎn)，是環(huán)境友好型技術(shù)。被廣泛應(yīng)用于印刷、包裝、廣告、建材、醫(yī)用、電子、通訊、汽車、航空航天、儀器儀表等各行各業(yè)。

目前的UV-LED光固化技術(shù)，波長位于400nm以下，常用的波長有365nm、385nm和295nm。而根據(jù)紫外線LED(即UV-LED)發(fā)光原理及其固化效率，LED工作時，能帶被激發(fā)，一部分轉(zhuǎn)化成熱量散失，另外一部分轉(zhuǎn)化為光固化所需要的光能量。對于光固化油墨而言，波長越低，其光頻率越高，在相同電功率下轉(zhuǎn)換成熱散失的能量也就越多。一般，在1W的電功率下，365nm、385nm和395nm波長的光進(jìn)行固化，其光功率分別約為0.35W、0.45W和0.55W。因此，采用長波長的LED光進(jìn)行固化，顯然對提高油墨的固化效率，降低成本有極大的好處。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，受制于油墨本身的材料組成及配方設(shè)計，目前的UV-LED光固化技術(shù)采用紫外光進(jìn)行固化，其波長在400nm以下，通過高頻率、高能量的波長，來促使油墨中的組分在極短的時間內(nèi)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)后發(fā)生固化，一般幾分鐘即可。由于400nm以上的波長的光波，其能量隨著波長的增加逐漸下降，雖然其具有較高的光轉(zhuǎn)換功率，但是當(dāng)采用400nm以上的波長進(jìn)行固化時，固化時間將顯著增加，一般需要2-3小時，這導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)效率嚴(yán)重下降，因而不能采用400nm以上波長進(jìn)行固化。

專利CN201611218424.0中公開了一種耐高溫的光纖著色油墨，其包括：樹脂中間體65-85％、色漿1-20％、流平劑0.01-2％、消泡劑0.01-0.5％、液體流變助劑0.3-3％、抗氧劑0.1-1％和光引發(fā)劑3-10％。其采用的樹脂中間體包括聚氨酯丙烯酸酯20-50％、耐高溫環(huán)氧丙烯酸酯10-20％、氨基丙烯酸酯0-20％和活性稀釋劑20-40％。該專利所制備的耐高溫光纖著色油墨，并不能滿足LED著色線體的生產(chǎn)要求，僅適用于一般UV光纖著色線，固化速率較慢且能耗較大。

綜上所述，提供一種更高光轉(zhuǎn)換功率并且具有合適的光固化效率的LED光纖著色墨是企業(yè)所迫切需要的，這對于降低其能耗成本具有重大的改進(jìn)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，本發(fā)明的目的在于提供了一種低能量快速固化的LED光纖著色油墨及其制備方法。該油墨通過UV-LED光源固化干燥，UV-LED光源波段可以是市面上主流的365nm、395nm。通過自主合成的高性能聚氨酯丙烯酸樹脂、改性環(huán)氧丙烯酸樹脂，提高了油墨的固化速度，在較低功率LED光源下固化極快，因此降低了對LED光源輸出功率的要求，降低了光纖光纜企業(yè)進(jìn)行光纖著色時的電能消耗，環(huán)保節(jié)能，有利于光纖光纜行業(yè)的推廣使用。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種低能量快速固化的LED光纖著色油墨，包含以下重量百分比的組分：