一种LED固化喷墨印刷墨水及其制备方法与流程

本发明涉及数码喷墨，尤其涉及ipc c09d11领域，更具体的，涉及一种led固化喷墨印刷墨水及其制备方法。

背景技术：

1、uv喷墨墨水已被应用到广告、标签、包装等行业，主要以自由基体系的led固化为主。自由基体系受氧阻聚作用导致固化后的制品表面不良，虽然通过增加引发剂用量、增量灯能量、添加助引发剂等手段可以明显降低阻聚剂作用，但是因为led灯本身能量比较低，且自由基喷墨墨水常用的酰基膦氧化物类的引发剂本身氧阻聚尤其严重，所以喷墨打印形成的墨层耐酒精较差，难以满足高端应用的需求。虽然阳离子固化体系几乎不受氧阻聚作用，可形成良好的固化表面，但阳离子本身固化太慢，喷墨打印速度太快，导致阳离子体系的固化程度较低，解决不了打印完后表面耐酒精掉色的问题。

2、cn107936695b公开了一种紫外光固化的uv喷墨墨水及其制备方法和应用，由包括如下重量份的组分制成：主体uv树脂15～40份；异氰尿酸三缩水甘油酯5～10份；3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯10～15份；n-乙烯基己内丙酰胺10～15份；二季戊四醇六丙烯酸酯5～10份光引发剂5～10份；硅烷偶联剂1～5份；颜料10～15份。该发明制备得到的uv喷墨墨水具有较好的耐高温性能和耐候性能，又具有良好的附着力和硬度，同时其粘度很低，但该发明并未对表面耐酒精掉色的问题进一步探究，未能满足墨水在高端印刷制品中的耐酒精需求。

技术实现思路

1、本发明第一方面提供了一种led固化喷墨印刷墨水，按重量百分比计，组分包括：阳离子单体15-60％，丙烯酸单体15-60％，阳离子引发剂1-8％，自由基引发剂1-8％，辅剂补足余量。

2、优选的，按重量百分比计，组分包括：阳离子单体30-60％，丙烯酸单体40-60％，阳离子引发剂3-8％，自由基引发剂1-5％，辅剂补足余量。

3、所述墨水在45℃时粘度为7-15cps。

4、优选的，所述墨水在45℃时粘度为9-15cps。

5、所述墨水打印于亚克力板上，使用蘸有95wt％酒精的无纺布测试的色牢度大于4级。

6、所述阳离子单体中分子两端含有两个脂肪族环氧基团。

7、优选的，所述阳离子单体结构如式1所示：

8、所述r包括-si-o-、-coo-、苯环和苯环衍生基团中的至少一种。

9、进一步优选的，所述阳离子单体包括1,1,3,3-四甲基-1,3-双-[2-[7-氧化双环[4,1,0]庚-3-基]乙基]二硅氧烷(固润gr-si125)、3,4-环氧环己基甲酸-3’,4’-环氧环己基甲酯(泰特尔tta-21)、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯(泰特尔tta-26)、4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯(泰特尔tta-186)、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯(泰特尔tta-15)、3-环氧乙烷基7-氧杂二环[4.1.0]庚烷(泰特尔tta-22)中的一种或多种组合。

10、更进一步优选的，所述阳离子单体包括1,1,3,3-四甲基-1,3-双-[2-[7-氧化双环[4,1,0]庚-3-基]乙基]二硅氧烷、3,4-环氧环己基甲酸-3’,4’-环氧环己基甲酯、、双((3,4-环氧环己基)甲基)己二酸酯中的一种或多种组合。

11、所述自由基引发剂包括硫杂蒽酮类引发剂和酰基氧化膦类光引发剂中的一种。

12、所述硫杂蒽酮类引发剂包括itx(2-异丙基硫杂蒽酮)、detx(2,4-二乙基硫杂蒽酮)、ctx(2-氯硫杂蒽酮)、mtx(2-甲基硫杂蒽酮)、dmtx(2,4-二甲基硫杂蒽酮)、tmtx(1,2,4-三甲基硫杂蒽酮)、motx(2-甲氧基硫杂蒽酮)中的一种或多种。

13、优选的，所述硫杂蒽酮类引发剂包括itx(2-异丙基硫杂蒽酮)、detx(2,4-二乙基硫杂蒽酮)中的一种或多种。

14、优选的，所述酰基氧化膦类光引发剂包括光引发剂819(苯基双-2,4,6-三甲基苯甲酰基-氧化膦)、tpo(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦)、tpo-l(2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯)，tmo(2,4,6-三甲基苯甲酰基-二-对甲苯基-氧化膦)中的一种或多种。

15、所述阳离子引发剂为碘鎓盐类引发剂。

16、优选的，所述阳离子单体与丙烯酸单体的重量比为1：(1-2)。

17、本申请人研究发现，选择分子两端含有两个脂肪族环氧基团的阳离子单体与丙烯酸单体进行复配，可有效提高混杂固化体系的固化速度，且降低阻聚作用，从而满足led固化下的打印速度要求，进一步研究发现，所述阳离子单体与丙烯酸单体的重量比为1：(1-2)，可提高墨水对制品表面的附着性能以及耐酒精性能，从而满足在高端印刷制品中的耐酒精需求，可能是双固化体系形成更为致密的三维网络结构。

18、进一步优选的，所述阳离子单体与丙烯酸单体的重量比为1：(1-1.6)。

19、优选的，所述阳离子引发剂与自由基引发剂的重量比为1：(0.3-1.8)。

20、进一步优选的，优选的，所述阳离子引发剂与自由基引发剂的重量比为1：(0.3-1.4)。

21、所述丙烯酸单体包括双官及双官以上的丙烯酸单体。

22、优选的，所述丙烯酸单体包括veea(2-乙烯氧基乙氧基丙烯酸乙酯)、hdda(1,6-乙二醇二丙烯酸酯)、tmpta(三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)中的一种或多种。

23、本发明第二方面提供了一种led固化喷墨印刷墨水的制备方法，包括以下步骤：依次加入阳离子单体、丙烯酸单体、阳离子引发剂、自由基引发剂、辅剂，避光搅拌均匀即得。

24、有益效果：

25、1.选择分子两端含有两个脂肪族环氧基团的阳离子单体与丙烯酸单体进行复配，可有效提高混杂固化体系的固化速度，且降低阻聚作用，从而满足led固化下的打印速度要求。

26、2.所述丙烯酸单体包括双官及双官以上的丙烯酸单体，可提高耐酒精擦拭性能。

27、3.所述阳离子单体与丙烯酸单体的重量比为1：(1-2)，可进一步提高墨水对制品表面的附着性能以及耐酒精擦拭性能，色牢度达到4级及以上，从而满足在高端印刷制品中的耐酒精需求。

28、4.所述墨水在45℃时粘度为9-15cps，满足打印粘度需求。

29、5.所述墨水表面张力为20-35cps，符合喷墨打印固化(led灯)要求。

技术特征：

1.一种led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，按重量百分比计，组分包括：阳离子单体15-60％，丙烯酸单体15-60％，阳离子引发剂1-8％，自由基引发剂1-8％，辅剂补足余量。

2.根据权利要求1所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述墨水在45℃时粘度为7-15cps。

3.根据权利要求2所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述墨水打印于亚克力板上，使用蘸有95wt％酒精的无纺布测试的色牢度大于4级。

4.根据权利要求1或3所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述阳离子单体中分子两端含有两个脂肪族环氧基团。

5.根据权利要求4所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述阳离子单体结构如式1所示：

6.根据权利要求5所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述自由基引发剂包括硫杂蒽酮类引发剂和酰基氧化膦类光引发剂中的一种。

7.根据权利要求6所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述丙烯酸单体官能度不小于2。

8.根据权利要求7所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述硫杂蒽酮类引发剂包括itx、detx、ctx、mtx、dmtx、tmtx、motx中的一种或多种。

9.根据权利要求8所述的led固化喷墨印刷墨水，其特征在于，所述酰基氧化膦类光引发剂包括光引发剂819、tpo、tpo-l、tmo中的一种或多种。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述led固化喷墨印刷墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：依次加入阳离子单体、丙烯酸单体、阳离子引发剂、自由基引发剂、辅剂，避光搅拌均匀即得。

技术总结本发明涉及数码喷墨技术领域，尤其涉及IPC C09D11领域，更具体的，涉及一种LED固化喷墨印刷墨水及其制备方法。按重量百分比计，组分包括：阳离子单体15‑60％，丙烯酸单体15‑60％，阳离子引发剂1‑8％，自由基引发剂1‑8％，辅剂补足余量。选择分子两端含有两个脂肪族环氧基团的阳离子单体与丙烯酸单体进行复配，可有效提高混杂固化体系的固化速度，且降低阻聚作用，从而满足LED固化下的打印速度要求；所述阳离子单体与丙烯酸单体的重量比为1：(1‑2)，可进一步提高墨水对制品表面的附着性能以及耐酒精擦拭性能，色牢度达到4级及以上，从而满足在高端印刷制品中的耐酒精需求。技术研发人员：韩栋,文昌昌,王首斌,明亚强受保护的技术使用者：深圳市墨库新材料集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2