专利名称：一种纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆及其制备方法
技术领域：
本发明涉及颜料色将技术领域，具体涉及一种纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆及其制备方法。
背景技术：
光固化是指单体、低聚体或聚合体基质在光诱导下的固化过程，该技术在现代微电子技术中有着广泛的应用，例如光固化油墨、液晶面板的封装、感光性印刷版、滤光片和光致抗蚀剂等。在一定波长的紫外/可见光、X射线或激光照射下，光引发剂产生活性基团， 激发可聚合单体中的不饱和基团以发生聚合反应，从而引起材料的固化。随着数码印刷技术和紫外光固化技术的进步和完善，两者结合产生的紫外光固化数码印刷技术快速发展，并在数码印刷行业中占了愈来愈高的比重。紫外光固化数码印刷技术的关键在于性能优异的紫外光固化喷墨喷绘油墨，而本领域技术人员熟知的是，在制备油墨的过程中，色浆不仅起到是着色组分，而且其特性例如粒度和稳定性等对最终油墨的应用性能有着非常大的影响。例如，为了更好地与数码印刷设备结合，适应喷头参数，在色浆及随后制得的油墨中颜料颗粒粒径均不能大于lOOOnm，同时为了确保设备的连续化生产和成品油墨的质量，均勻稳定的色浆是非常必需的。目前，国内市场上的色浆大部分是溶剂型或水性色浆，若采用水性或溶剂型色浆来制备紫外光固化喷墨喷绘油墨，则其中含有的水或者溶剂势必影响光固化速度，同时会产生污染性有机气体，从而对操作者的身体健康产生负面影响。而采用紫外光固化喷墨喷绘色浆来制备光固化油墨，其中色浆不含水或溶剂，能减少有机气体排放，且采用的稀释剂和树脂可参与固化反应，提高固化速度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米级的紫外光固化喷墨喷绘色浆，该色浆可长期稳定存在，不分层、不沉降，内含颜料的粒径分布良好；利用液体的流变原理和颜料的分散机理，颜料能够在色浆中高度分散并稳定存在。本发明的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，以质量百分比计，包含以下原料颜料5 22 %，活性稀释剂20 80 %，低聚物6 30 %，润湿分散稳定剂1 10 %，消泡剂 0. 05 0. 8%。其中，颜料为喹吖啶酮红C. I. PR 122、永固黄C. I. PY 151、酞菁蓝C. I. PB15:3或炭黑C. I. PBK7，而对应选用的颜料，可以分别获得红色、黄色、蓝色或黑色色浆。活性稀释剂可选用丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯单体，优选三丙二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。低聚物为含丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的感光性树脂，25 °C下粘度小于 IOOOmPa · s,优选脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(例如沙多玛公司的CN968、拜耳公司的UA VP LS2265等)、脂肪族聚酯丙烯酸酯(例如沙多玛公司的CNM9、CN2276、CN2285，优比西公司的EB81、EB810，科宁公司的讨四等)、聚醚丙烯酸酯(例如沙多玛公司的CN501、CN551，科宁公司的5025F、5850F，巴斯夫公司的P033F、LR8863，拜耳公司的UA VP LS2299等)等。消泡剂采用具有硅氧烷端基的聚合物溶液或聚醚改性二甲基聚硅氧烷共聚物，优选迪高公司的Airex 986、毕克公司的Β (-088等。本发明的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆中，所述润湿分散稳定剂具有特定的结构，其结构式为
权利要求
1. 一种纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，以质量百分比计，包含以下原料颜料5 22 %，活性稀释剂20 80 %，低聚物6 30 %，润湿分散稳定剂1 10 %，消泡剂0. 05 0.8% ；其中，所述润湿分散稳定剂具有如下结构H2 H2 H2CH2SO3Na9H2I H2 H2 H2 H2C——C —C ——C ——COOH其中，η为5 20。
2.权利要求1所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，其特征在于，颜料选自喹吖啶酮红 C. I. PR 122、永固黄 C. I. PY 151、酞菁蓝 C. I. PB 15 3 或炭黑 C. I. ΡΒΚ7。
3.权利要求1所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，其特征在于，活性稀释剂选用丙烯酸酯单体或甲基丙烯酸酯单体，优选三丙二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯。
4.权利要求1所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，其特征在于，低聚物为含丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基的感光性树脂，25°C下粘度小于IOOOmPa · s，优选脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯。
5.权利要求1所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，其特征在于，所述润湿分散稳定剂通过苯乙烯磺酸钠、油酸和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的三元自由基共聚制备。
6.权利要求5所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，其特征在于，所述三元自由基共聚包括下列步骤首先将苯乙烯磺酸钠溶解在反应溶剂中，搅拌使之充分溶解，然后在氮气保护下，将油酸和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到反应容器中，再加入引发剂，搅拌待充分混合后于80 110°C下在搅拌的情况下反应2 6小时，得到浅黄色的聚合物溶液，再经离心分离和洗涤即得到苯乙烯磺酸钠、油酸和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的三元共聚物。
7.权利要求6所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，其特征在于，聚合反应单体苯乙烯磺酸钠、油酸和3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的物质的量的比例为 1:1: 1 1.2;所用引发剂为有机过氧类或者偶氮类，加入量为总单体质量的0.1 8%;反应溶剂为二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺，加入量为单体总质量的5 20倍。
8.权利要求1-7任一项所述的纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆的制备方法，包括以下步骤将活性稀释剂、低聚物、润湿分散稳定剂、和消泡剂均勻混合，然后在2000r/min的搅拌状态下在上述混合液体组分中缓慢、勻速地加入颜料，颜料加完后升高转速到3500 4000r/min高速搅拌0. 5 1. 0小时，随后将所得混合物用砂磨机研磨，直到颜料的最大粒径小于800nm，即制得纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆。
9.权利要求8所述的制备方法，其特征在于，对所述润湿分散稳定剂，在制备红色颜料色浆时，其加入量为红色颜料质量的12 25% ；制备黄色颜料色浆时，其加入量为黄色颜料质量的30 45%;制备蓝色颜料色浆时，加入量为蓝色颜料质量的15 25%;制备黑色颜料色浆时，加入量为黑色颜料质量的25 35%。
全文摘要
本发明公开一种纳米级紫外光固化喷墨喷绘色浆，包括活性稀释剂、低聚物、润湿分散稳定剂、消泡剂和颜料。该纳米色浆不含水或有机溶剂，活性稀释剂和低聚物作为稀释原料可参与光聚合，润湿分散稳定剂可显著提高色浆的整体稳定性。本发明的纳米色浆可应用于制备紫外光固化和电子束固化喷墨喷绘油墨，亦可应用于其他能量固化领域。
文档编号C09D17/00GK102174283SQ20111007854
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者孟准, 梁鹏总 申请人:北京神彩优维喷墨材料科技有限公司