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一种高速UV喷码墨水及其制备方法

文献发布时间:2023-06-19 11:30:53



技术领域

本发明属于喷墨墨水技术领域,具体涉及一种高速UV喷码墨水及其制备方法。

背景技术

随着社会进步和科技的发展,印刷技术也在不断的进步发展,数字印刷技术随即出现,数字印刷是指利用某种技术或工艺手段将数字化的图文信息,直接记录在印版或承印介质(纸张,塑料等)上,能够实现将电脑制作好的数字页面信息,经过RIP处理,成像后直接输出印版或印制品,从而取消了分色拼版,制版,打样等繁琐步骤,全数字化生产,过程简单。

数字印刷的主要特点:1、短版印刷(数量少于1000分的单张印刷),电脑编辑好的图文信息通过某种技术手段,将信息直接记录在介质上,其过程具有短而精的特点,技术手段包括:喷墨、激光、热、磁等技术,相对传统印刷更加灵活与简单,所以传统印刷需要3000分以上才能起印,但数码印刷可以承接一份以及以上的需求,随着市场经济的发展,商品的种类越来越多,对印品的要求越来越复杂,越来越精美,人们不会一成不变的使用同种基材、同种图案,短版印刷成为人们希望的发展方向,简化的数字印刷系统适合目前小批量,快速化,个性化的发展趋势,短版印刷中,不管是印一份还是印1000份起,价格固定不变,弥补了印刷传统印刷的短板区域,其优势明显。2、按需印刷,数字印刷能够按照客户的要求对印品数量、地点、时间等及时灵活地进行印刷,从而达到零库存,降低成本,包括从网络将电子文档传输给印刷公司,同时说明交货地点和时间,印刷公司根据客户的要求实行当天订货第二天发货的快速交易,按需印刷可以实现出版机构零库存的需求。3、可变数据印刷,数字印刷具有印刷信息可变特点,可以使根据客户的需求完成客户对图文信息内容,版式的变化,在现实生活中,商家为了吸引客户的眼球,在外包装上一直追求求新求异,而客户也希望自己的拥有的包装产品与他人有所不同,从而出现了可变数据,个性化的印刷,数字印刷能将每一种成文的想法转变为电子文件印刷,表达在承认材料上,这些性能是传统印刷都无法满足的。

总之数字印刷主要适合以个性化印刷、可变信息印刷、即时印刷为特点的按需印刷,是一种按照用户的时间要求、地点要求、数量要求、成本要求和特定要求等来向客户提供相关服务的一种印刷方式,普遍用来印刷任职报表,客户目录,企业画册,商务印刷和小量书刊等,还包括明信片,名片,封面,小册,个人影像等、个性包装、乳制品,药品,保健用品和礼品的小型包装可用作打样,促销,测试,经销等目的,还可以印刷墙纸,腰线和花编织等;印刷可变数字、字母、图案和各种条码、二维码等,因此,数字印刷是传统印刷的补充和完善,而且数字印刷不仅是印刷,还包括更多的增值服务。

数字印刷根据成像原理不同,可以分为以下三类,1,电子照相又称静电成像技术,利用激光扫描的方式在光导体上形成静电潜影,再利用带电色粉与静电潜影之间的电荷作用实现潜影的可视化。最后将色粉影像转移到承印物上完成印刷,这是最广泛的数字印刷技术;2、喷墨印刷,墨水的小滴以一定的速度从微细的喷嘴射到承印物,然后通过墨滴相互作用实现油墨影像在线,按照喷墨的形式,又可分为按需印刷和连续印刷。3、其他成像技术,磁粉成像技术,电子束成像技术,磁粉喷墨技术等。

可变数据印刷是数字印刷的主要优势,喷墨方式的数字印刷技术是数字印刷技术重要方式,也就是说在印刷领域采用喷墨方式进行可变数据的印刷应用比较广泛,而且呈不断上升的趋势,喷印内容包括如一维条码、二维码、点阵码、防伪码、固定图片、可变图片、文字、可变数据库、流水号等匀可以打印。随着现代生产的要求,在智能,可变,可识别,互联网领域变得越来越重要,方便客户查询产品信息和辨识真伪,可将其应用在打假防伪、生产流程控制及自动化生产、质量追溯、防窜货、物流二维码仓库管理等方面。

在喷墨打印和印刷时,将微小墨水流体滴直接喷射到受墨体表面上,打印和印刷设备与受墨体之间没有物理接触,这种打印和印刷设备以电子方式储存了印刷数据,并且控制一个装置(喷头)将喷墨墨水滴以图像方式喷射到受墨体上,打印方式包括扫描式和ONEPASS打印方式,扫描式主要用于广告、出版等行业,对精度和色彩要求高,ONEPASS打印方式多用于标签等包装材料印刷,多注重印刷速度的行业onepass印刷方法是“单程印刷法”,是一种新印刷模式,这种模式采用页宽喷墨印刷头或多个错列喷墨印刷头(它们覆盖整个受墨体表面宽度) 进行印刷。在单程印刷法中,喷墨印刷头仍然是固定不动的,而受墨体表面在喷墨印刷头下移动。是生产线式印刷方式,印刷速度快,这种印刷方法的方法对印刷的图案是单次印刷,对印刷质量也要求高,满足高速打印和较少产生打印条道的要求。总之喷墨数字印刷具有以下优点,1、速度快,onepass喷墨方式可以达到200米、min,甚至更高的车速。2、容易编辑和修改喷印资料内容,在不用连接电脑的情况下编辑内容时也可加入日期时间、流水号码、批号等会变动性的资料,喷印图片时U盘直接插入即可。3、应用的表面材质广泛,喷码机有各种不同的墨水可供选择,不论是纸张、塑胶、金属、玻璃、坚硬的表面或是柔软易碎的表面均可得到良好的喷印效

随着国家对于一些行业比如医药、烟酒、食品等等行业加强监管需求,越来越多的新产品需要喷码,尤其一些采用胶印、凹印和柔印等印刷方式的包装材料,需要增加一个喷码的模组,因此要求的车速最好能达到原来胶印、凹印和柔印等印刷方车速的要求,100米/min、甚至200米、300米的车速要求,这样除了对设备要求越来越高,对于墨水的要求也越来越高。

喷墨墨水是喷墨打印和印刷的不可缺少的组成部分,其按照干燥机理划分为水基,其干燥机制涉及吸收、渗透和蒸发;油基,其干燥涉及吸收和渗透;溶剂基,其干燥机制主要涉及蒸发;热熔化或相变,其中墨水在喷射温度下是液体,而在室温下是固体,通过固化作用代替干燥;UV固化,通过聚合作用代替干燥。 UV固化是光化学过程,UV光能量被UV油墨连接料中光引发剂吸收,引发液态的活性单体或低聚合聚形成网状固态大分子的过程,UV光固化喷墨墨水具有VOC 零排放、低能耗、绿色环保等优点,适用于多种承印物,在UV光照前喷墨墨水不干燥,不会产生因墨水溶剂挥发而堵塞喷头的现象,同时UV喷墨打印由于具有按需打印、高速度、高质量、低成本的优点,越来越受到人们的青睐。能够引起UV固化的紫外光源早期是汞灯,高压或低压汞灯、冷阴极管等,发射光波长是全波段UVA、UVB及UVC:UVA:400nm至320nm;UV-B:320nm至290nm; UVC:290nm至100nm,在照射固化过程中,只有其中少部分的发射光可由光引发剂或光引发剂体系吸收,这种光源无效辐射占75%,其中大部分是高能量的红外光,产生大量的热量对生产控制产生不利影响,同时灯内含有重金属,对安全环保也不利,紫外光源UV-LED光源近年逐渐发展成熟起来,UVL-ED光源与汞灯相比具有多项优势,首先辐射效率大大提高,光能有效利用率提高几倍以上;能即开机关,无需预热;使用寿命长。但是和汞灯也有一些不同,首先UV-LED 光源发射的波长波峰单一,常用的UV-LED光源波长在395nm,波长范围窄,同时和汞灯相比功率和辐照低,对配套使用的墨水的光引发体系具有不同的要求。新设备多采用UVled光源,只有一些旧设备还沿用着汞灯光源。

水基或溶剂基喷墨墨水可渗透到多孔的受墨体中,与此不同,UV固化的墨水通常喷射到基本不吸收的受墨体上,形成一定厚度的图像。这种图像厚度不仅赋予不同的外表和感觉,而且可能有物理性能方面的缺陷。例如,有固化图像的受墨体被弯曲时,这种图像会产生裂纹或降低粘附性,因此对墨水的柔韧性和基材附着性要求高,降低墨水消耗可得到较薄的固化喷墨图像,有利于墨水达到要求的柔韧性和附着性。

UV固化高速喷码工艺采用ONEPASS印刷方法,对于墨水的高要求高,技术难点在于:1、流畅性和连续性有更高的要求,高车速要求;2、车速越来越高要求黑度,因为喷墨印刷的喷头的点火频率的限制,车速提高需要采用不同的技术,一方面增加喷头数量,这样会增加成本,一方面降低分辨率,降低墨层的厚度,要求墨水的黑度要比高分辨率时的黑度高。3、固化速度越来越高,车速高就是墨水在光源照射下的时间越短,因为光源的功率高一方面能耗大,两一方面,有一些基材在温度高是会形变融化或燃烧,因此光源的功率不能太高,需要墨水的固化速度比低速时要高。4、墨水颜料含量高,低厚度涂层达到颜色要求。5、满足涂层耐性同时具有良好的柔韧性和基材附着性。

发明内容

为了满足高速喷码的要求,本发明提供一种高速UV喷码墨水及其制备方法,本发明的高速UV喷码墨水中不含有机溶剂,全UV固化;能够在UV-LED光源照射下瞬间固化;固化速度快,满足高车速要求;高色浆含量,满足低分辨率打印印刷品质量要求;连续性和流畅性好,满足高速ONEPASS打印方式的要求;硬度和柔韧性适中,适用多种基材;在纸张和多种膜材料上附着好。发明的目的通过以下述方式实现的:

所述喷墨墨水含有下列重量百分比的组分:

所述聚酯丙烯酸酯的粘度为150-8000cps。

所述聚氨酯丙烯酸酯至少含有一种1-2官能度聚氨酯丙烯酸酯和至少一种4 官能以上聚氨酯丙烯酸酯。

所述活性单体包含低粘度单官能度丙烯酸酯和/或丙烯酰胺活性单体和分子链中含有-(CH

所述颜料包括钛白粉、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、偶氮颜料、苯并咪唑酮颜料或炭黑颜料中的至少一种。

墨水颜色包括CMYKW和专色。

所述光引发剂是绿色环保光引发剂。包括Norrish I型和Norrish II型光引发剂。

所述助引发剂为活性胺类助引发剂。

所述分散剂为改性丙烯酸盐嵌段共聚物、烯酸嵌段共聚物、带有锚式基团的超分散剂和有机改性聚硅氧烷中的至少一种。

所述助剂包括润湿流平剂、热阻聚剂、去味剂、消泡剂或抑泡剂、附着力促进剂中的至少一种。

所述的高速UV喷码墨水的制备方法,其特征在于:具体步骤如下:(1)将颜料、分散剂和部分活性单体的混合物经过分散研磨,制成色浆;(2)将光引发剂、助引发剂、助剂、剩余部分活性单体、聚酯丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯进行搅拌溶解,制成预溶液;(3)将预溶液高速分散在色浆中;(4)最后用微孔滤膜对油墨进行过滤得到。

本发明的有益效果为:本发明的高速UV喷码墨水中不含有机溶剂,全UV 固化;采用绿色环保光引发体系,具有绿色环保特点;能够在UV-LED光源照射下瞬间固化;固化速度快,满足高车速要求;高色浆含量,满足低分辨率打印印刷品质量要求;连续性和流畅性好,满足高速ONEPASS打印方式的要求;硬度和柔韧性适中,适用多种基材;在纸张和多种膜材料上附着好。

具体实施方式

本发明的高速UV喷码墨水包含以下组分:聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、活性单体、光引发剂、颜料、分散剂、润湿流平剂和助剂,各组分的详细说明以及制备方法如下:

1、聚酯丙烯酸酯

预聚物的种类较多,不同种类的低聚物具有不同的性能,相同种类不同的结构单元的低聚物性能也有所差异,因此合适的预聚物的选择对墨水性能提升具有重要的意义,UV喷墨墨水体系对预聚物的要求包括低粘度、提升墨水的膜性能以及保持体系稳定性三个重要的指标,聚酯丙烯酸酯具有和颜料良好的相容性和亲和力,这样能够提升UV喷墨墨水的体系稳定性和喷墨性能的连续性,同时满足高速喷码的流畅性。

应用于UV喷墨墨水的聚酯丙烯酸酯预聚物的官能团数一般为2-16,粘度为 150-8000cps(25℃),聚酯丙烯酸酯的用量大,墨水的粘度大,用量少,墨水的反应活性低,稳定性不好,超支化的聚酯丙烯酸酯具有更高的活性和更低的粘度,更优选的应用于UV喷墨墨水,为保证低粘度同时拥有更佳的活性和稳定性能、高反应活性的聚酯丙烯酸酯,优选在25℃下粘度小于8000厘泊的超支化聚酯丙烯酸酯。

可以举出聚酯丙烯酸酯的商品有:沙多玛生产的CN 2302、CN2301、CN2303;长兴化学工业股份有限公司的6361-100和6362-100等。

本发明中聚酯丙烯酸酯重量可以占UV喷墨墨水总量的3-15%。

2、聚氨酯丙烯酸酯

由于聚氨酯丙烯酸酯的大分子结构中同时带有氨基甲酸酯和丙烯酸酯结构单元,综合了聚氨酯和丙烯酸树脂的优良性能,尤其脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,具有较高的光固化速度、良好的附着力、柔韧性、耐磨性、耐低温性及突出的高弹性和伸长率,本发明UV喷墨墨水中采用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯,同时增加膜层的硬度和柔韧性,增加和基材的附着性。低聚物的官能度对膜层硬度和柔韧性很重要,高官能度提升交联密度,提升固化速度和硬度,低官能度提升墨水的柔韧性和与基材附着性。本发明高速UV喷码墨水中至少含有一种是1-2官能度聚氨酯丙烯酸酯和至少一种4官能以上聚氨酯丙烯酸酯。

可以举出1-2官能度聚氨酯丙烯酸酯:长兴化学6112、6113、6115、6123。陕西喜来坞UV6305、6217。SARTOMER公司的CN929、CN964、CN945、CN9001 等。

加入重量占UV喷墨墨水总量的2-8%。

可以列举的4官能度聚氨酯丙烯酸酯商品有:长兴化学6313、6311、6161、 6197。陕西喜来坞UV6906、6451等。

加入重量占UV喷墨墨水总量的2-8%。

1-2官能度聚氨酯丙烯酸酯和4官能以上聚氨酯丙烯酸酯加入重量占UV 喷墨墨水总量4-16%。

3、颜料

高速喷码墨水印刷的条码二维码大多是黑色,因在喷码墨水中主要是黑色墨水,碳黑通常在黑色墨水中用作着色材料。合适的黑色颜料材料包括碳黑,例如 PigmentBlack 7(例如MITSUBISHI CHEMICAL的Carbon Black MA8TM)、 CABOT Co.的RegalTM400R、MogulTML、ElftexTM320,或DEGUSSA的 Carbon BlackFW18、Special Black 250、Special Black 350、 Special Black 550、PrintexTM25、PrintexTM35、PrintexTM55、PrintexTM90、 PrintexTM150T、高色素碳黑C-311上海焦化厂等。

在可UV固化的黑色喷码墨水中,它总是具有暖棕黑色色调,通过用青色和品红色墨水套印可将其色调校正到中性色调,使用含有青色和品红色颜料进行色相调整,加入量按照CIELab色度体系的A和B值在±3.0之间的加入量控制,可降低墨水消耗量,并且色相偏移不明显。

黑颜料、青颜料和品红颜料的总加入重量占UV喷墨墨水总量1-10%。

随着个性化的需求和防伪的需求,目前喷码对于彩色的需求越来越强劲,不同颜色需要不同的颜料,颜色采用CMY基础色,还有各种专色,彩色一般采用有机颜料,种类包括:酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、偶氮颜料、苯并咪唑酮颜料。

红或品红色颜料:Pigment Red 3、5、19、22、31、38、48:1、48:2、48:3、 48:4、48:5、49:1、53:1、57:1、57:2、58:4、63:1、81、81:1、81:2、81:3、 81:4、88、104、108、112、122、123、144、146、149、166、168、169、170、 177、178、179、184、185、208、216、226、257,PigmentViolet 3、19、 23、29、30、37、50和88;

蓝色或青色颜料:Pigment Blue 1、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、 16、17-1、22、27、28、29、36和60;

绿色颜料:Pigment Green 7、26、36和50;

黄色颜料:Pigment Yellow 1、3、12、13、14、17、34、35、37、55、 74、81、83、93、94、95、97、108、109、110、128、137、138、139、153、154、 155、157、166、167、168、177、180、185和193;

商国际和国内供应商包括:DIC、科莱恩、巴斯夫、杭州百合、山东德颜化工和江苏振新颜料等。

不同颜色采用不同颜料,可以采用单独一种颜料,也可以根据需要选择不同色号的颜料混合,得到需要的颜色,其制造方法是相似的。

彩色颜料墨水总重量计1-10重量%,优选地1-5重量%。

白色颜料采用Pigment White6、18和21。由纳米钛白粉、气相白炭黑、气相碳酸钙中的一种或多种组成,主要成分是纳米钛白粉,主要分子成分为二氧化钛,可以举出的的白色纳米级颜料商品有:日本石原TIPAQUE R-9、日本石原钛白粉R-980、淳泰(原杜邦)钛白粉R931和美国特诺(科美基)钛白粉TRONOX CR-828等。

白色颜料的用量需要能够满足UV喷墨墨水的白度和遮盖力,本发明中添加量占墨水总重量在5-10%。

为了满足高速喷码低分辨率打印,因此需要色浆添加量大,本发明可辐射固化的喷墨墨水的色密度在1-3之间。

4、光引发剂和助引发剂

引起单体和低聚物进行固化聚合的活化能比较高,需要高能量才能进行聚合,采用光引发剂需要的活化能比较低,光引发剂吸收光并负责产生自由基或阳离子,引发单体和低聚物聚合。

光引发剂主要有两种类型:Norrish I型引发剂,即裂解型自由基光引发剂,在激发后裂解从而立即获得引发自由基,多以芳基烷基酮衍生物为主,比较有代表性的包括苯偶姻衍生物、苯偶酰缩酮衍生物、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、酯化肟酮化合物、芳基过氧酯化合物、卤代甲基芳酮、有机含硫化合物、苯甲酰甲酸酯等;Norrish II型引发剂,由光化辐射激活并通过自第二化合物提取氢而形成自由基的光引发剂,具有代表性的夺氢型光引发剂包括二苯甲酮、硫杂蒽酮,其中这个第二化合物称为聚合增效剂、共引发剂或助引发剂,这种共引发剂与Norrish II型引发剂结合使用,共引发剂的种类包括活性叔胺、硫醇、酮、醚等,共引发剂和芳酮发生还原反应,产生活性自由基,以促进辐射固化过程,同时具有能够一定程度的阻抗氧阻聚的作用,叔胺类共引发剂最常见。

可以列举的Norrish I型引发剂商品有DEAP、BDMM、BAPO、TPO、184、1173、 819、2959和LTM等;Norrish II型引发剂有DETX、EHA和EMK等;叔胺类共引发剂实例有:EDAB、长兴化学的641、6412和6420等。绿色环保涂料中,光引发剂907、ITX、BP禁用,因此本发明未使用这三种光引发剂。

本发明的光引发体系包括Norrish I型Norrish II型和叔胺类共引发体系。引发剂的优选用量为墨水总重量的3-15%,其中Norrish I型为1-14%,Norrish II型为1-14%,叔胺类共引发剂/助引发剂为墨水总重量的1-10%。

5、活性单体

活性单体是UV喷墨墨水的主要成分,同时活性单体的种类比较多,不同种类的活性单体具有不同的性能,包括单官活性单体、两官活性单体,和多官活性单体。一般情况下官能度越低,粘度越低,为了满足墨水的低粘度要求,本发明采用粘度比较低的单官能度活性单体。

可以列举的单官能度的活性单体有苯乙烯、N-乙烯-2-吡咯烷酮、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸异辛酯、2-苯氧基乙基内烯酸酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、phea、la、ctfa、thfa、丙烯酸羥乙酯、oda、isoda、丙烯酸己酯、丙烯酸羟丙酯、异冰片丙烯酸醋、四氢呋喃丙烯酸酯、nvc、acmo、dmaa等,供应商包括巴斯夫、长兴化学和沙多玛等公司,加入总量15-65%。

单官或两官活性单体,分子链中含有-(CH

可以列举的这类商品有:ISODA、PEGDA、ODA、IDMA、IDTMA、LMA、 SMA和NDDA等,加入总量15-65%。

本发明的采用活性单体总加入量60-80%。

7、分散剂

为了将颜料粒子分散并且稳定的存在活性单体或低聚物等组成体系中,需要超级分散剂,所说的超分散剂是一种特殊的表面活性剂,分子结构含有两个在溶解性和极性上相对的基团,其中一个是较短的极性基称为亲水基,其分子结构特点使其很容易走向排列在物质表面或两相界面上,降低界面张力,另一个基团亲油基是大分子,易于活动,能迅速移向颗粒表面,起到润湿保护作用,在颗粒表面形成多点锚固,可起到有效的空间稳定作用,且不会在颗粒表面导入亲油膜,从而不会影响产品的使用性能,提高了墨水的吸附牢度,不易解吸,增加墨水的贮存稳定性。

可以列举的超级分散剂商品有德国路博润SOLSPERSE39000、SOLSPERSE32000、SOLSPERSE5000、Solsperse325000、Solsperse36000、SOLSPERSE22000、AFCONA 3580毕克化学的Disperbyk-111、162、163、168;埃夫卡的EFKA Addities4310、 4330、4030;德固萨的Dispers710、685、655等。

分散剂以占墨水总重量的3-10%。

8、助剂

润湿流平剂

润湿流平剂也是一种表面活性剂,在喷墨墨水中以降低油墨的表面张力,减小在基底上的接触角,改善油墨对基底的润湿。另一方面,可喷射油墨必须符合严格的性能标准以便可以提高精确度、可靠性充分地喷射延长的时间。为实现油墨对基底的润湿及高喷射性能二者,通过添加一种或多种表面活性剂来降低油墨的表面张力,表面张力是指液体表面相邻的两部分间单位长度内的相互牵引力,它是分子力的一种表现。当液面上的分子受液体内部分子的吸引作用而使液面趋向收缩时,其方向与液面相切。由于表面张力的作用,液体表面总是具有尽可能缩小的倾向,因此液滴呈球形。喷墨墨水必须具有一定的表面张力。表面张力对油墨在喷墨过程中墨滴的形成和墨滴质量有着重要影响。喷嘴周围有无溢出物、液滴断裂长度、液滴的圆周度及其稳定性、液滴形成的速度和是否呈直线运行等均受油墨表面张力的影响。表面张力太大,油墨不易形成细小的微滴,并可能出现较长的断裂长度或断裂时产生“拖尾巴”状微滴,直接影响到图像的质量。另外,过大的表面张力使喷嘴表面不易被润湿,而喷嘴周围的油墨集结会影响微细液滴的线性运行,也影响液滴对承印物的湿润、渗透及油墨的干燥性能。一般要求喷墨墨水的表面张力必须低于承印物的表面自由能。表面张力过低则会导致液滴不稳定,容易形成星状溅射点,造成非图文部分带脏,影响图像质量。表面张力的大小应控制在既能在承印物材料上顺利铺展,又能在喷墨过程中形成足够小的墨滴。UV墨水合适的表面张力为22-28达因/厘米。

可以列举的表面活性剂商品有TEGO公司的TEGO GLIDE450、TEGO GLIDE432、 TEGOGLIDE500、TEGORAD2100、TEGORAD2300、TEGO WET 270等;毕克公司BYK-161、 BYK-163、BYK-190、BYK-2100、BYK-333等。

加入用量优选占墨水总重量0.1-1.5%。

助剂还可以酌情加入热阻聚剂、去味剂、消泡或抑泡剂、附着力促进剂等。

热阻聚剂的加入量占墨水总重量0.05%-1%。

所述热阻聚剂含有:酚类阻聚剂、醌类阻聚剂、芳烃硝基化合物阻聚剂、无机化合物阻聚剂和氮氧自由基哌啶酮类阻聚剂等。具体实例含有:对羟基苯甲醚对苯二酚、ZJ701、对叔丁基邻苯二酚,二硝基对甲酚,二硝基仲丁基苯酚、苯醌等或其组合。

去味剂:加入量占墨水总重量0.05%-2%。

去味剂含有缩氨酸、酵素、遮蔽剂、干扰剂、香料或其组合。

消泡或抑泡剂加入量占墨水总重量0.05%-2%。

消泡或抑泡剂可选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚和聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷等中的一种或几种,具体实例包括埃夫卡EFKA消泡剂, EFKA-2721、EFKA-E2038、EFKA-E2028。TEGO公司TEGO Airex和TEGO Foamex系列产品:TEGO Airex922、TEGO Airex990、TEGO Airex945、TEGO Foamex1488、TEGO Foamex、840TEGO和Foamex 3062等

附着力促进剂加入量占墨水总重量0.05%-2%。

附着力促进剂为氨丙基三乙氧基硅烷、硅烷偶联剂Z-6040、硅烷偶联剂Z 6020、硅烷偶联剂Z 6030、硅烷偶联剂570、硅烷偶联剂560中的至少一种。

助剂加入总量0.1-3%。

9、制造方法:

UV喷墨墨水的制造包括如下步骤:(1)将颜料、分散剂和部分活性单体的混合物经过研磨机设备分散研磨,制成色浆;(2)将光引发剂、助引发剂、磷酸酯、助剂、部分剩余活性单体、聚酯丙烯酸酯预聚物和聚氨酯丙烯酸酯预聚物进行搅拌溶解,制成预溶液;(3)将预溶液高速分散在色浆中;(4)最后用微孔滤膜对油墨进行过滤。

研磨和分散设备是胶体研磨机、高速分散器、双辊压机、珠磨机和三辊辊压机等;分散也可以用超声能进行,可使用许多不同类型的材料作为研磨介质,例如玻璃、陶瓷、金属及塑料等。

实施例:

1、检测方法:

(1)粒径:将墨水或色浆根据颜料浓度用溶剂稀释500-2000倍,采用激光粒度仪测量平均粒径范围D50。

(2)粘度:采用上海尼润智能科技有限公司的NDJ-5S旋转粘度计;

(3)表面张力:采用的是上海恒平仪器仪表厂生产的BZY-1表面张力仪测试;

(4)固化速度

用UV-LED灯功率:电功率610W;辐照8W/cm

(5)色密度值,在白色铜版纸上用线棒刮片,湿膜7μm厚度,用uv-led 光源下,辐照8W/cm2,灯距约6mm,固化5s,保证涂层完全固化,用在爱舍丽 528色密度仪测试色密度值。

(6)铅笔硬度检测参照标准:GB/T9286-1998

采用玻璃基材,将墨层刮成厚度为12μm的薄层,UV-LED固化机,辐照8W/cm

(7)附着力

在纸张或opp膜材料上,将墨层刮成厚度为7μm的薄层,UV-LED固化机,辐照8W/cm

(8)柔韧性,采用标准GB/T6742-2006

(9)连续性和流畅性

连续性考察在某一特定温度-电压下油墨的连续打印能力,检测时将待测油墨上机设定喷头的温度36-45℃,电压12-15V,每个条件连续打印5版,每打印完一版连续性,打印喷头测试,与标准样进行比对,若断线数量小于喷头喷孔总数的1%,说明该温度-电压时油墨的连续性为合格。

流畅性考察油墨对喷头的适应性(对喷头有无损伤),检测时将待测油墨上机,每天打印喷头测试条,将喷头测试条,与标样对比断线数量,线条断线等缺陷数量小于喷头喷孔总数的1%代表油墨在该时段的流畅性合格。

2、具体实施例

下面是本发明的制备实施例,应理解本发明并不局限于下述实例,仅用于说明本发明的范围。此外,本领域技术人员对本发明所做的各种改动或修改,这些等价手段同样归在本申请所要求保护的范围内,本发明实施例中的配比均以重量份计。

实施例1-4黑色和白色墨水配方见表1:

表1黑色和白色墨水配方

制造步骤:

(1)将颜料、分散剂和30%活性单体的混合物经过研磨机设备分散研磨,制成色浆,研磨分散过程使用的是德国耐驰公司(CNETZSCH)的ZETA实验研磨机,分散研磨时间为2-4小时。

(2)将光引发剂、助引发剂、助剂、70%剩余活性单体、聚酯丙烯酸酯预聚物和聚氨酯丙烯酸酯预聚物进行搅拌溶解,制成预溶液。搅拌溶解过程使用的是上海威宇机电制造有限公司的实验乳化机,在1000转/分钟的转速下进行搅拌溶解,时间2-4小时。

(3)将预溶液高速分散在色浆中。高速分散过程使用的是上海威宇机电制造有限公司的实验乳化机,在5000-8000转/分钟的转速下进行,分散加料时间为30-60分钟,加料结束后继续分散30-120分钟。

(4)最后用微孔滤膜对油墨进行过滤,过滤精度为1-3μm。

实施例5-8黄色和红色墨水配方见表2

表2黄色和红色墨水配方

制造方法:采用和实施例1-4相同的方法。

实施例9-12蓝色和紫色墨水配方见表3:

表3蓝色和绿色墨水配方

制造方法:采用和实施例1-4相同的方法。

3、性能检测结果见表4。

表4性能检测结果

结论:

本发明的高速UV喷码墨水的配方中不含有机溶剂,全UV固化。从以上测试数据看出:本发明的高速UV喷码墨水采用绿色环保光引发体系,具有绿色环保特点;能够在UV-LED光源照射下快速固化,满足高车速要求;高色浆含量,满足低分辨率打印印刷品质量要求;连续性和流畅性好,满足高速ONEPASS打印方式的要求;硬度和柔韧性适中,适用多种基材;在纸张和膜材料上附着好,具有广阔的发展前景。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明整体构思前提下,还可以作出若干改变和改进,这些也应该视为本发明的保护范围。

相关技术
  • 一种高速UV喷码墨水及其制备方法
  • 一种高黑度UV纳米高速喷码色浆及其制备方法
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06120112950305