专利名称：一种可辐射固化喷墨油墨及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种可辐射固化喷墨油墨及其制备方法，尤其是涉及一种应用于塑胶材料表面的可辐射固化喷墨油墨及制备方法，该喷墨油墨可通过数码喷绘机在塑胶产品外表面进行喷绘打印，喷绘打印墨层直接作为表层使用，不再涂覆其他涂层或保护层。
背景技术：
喷墨印刷是通过计算机控制喷嘴射在承印物上的油墨流，从而获得文字和图像的印刷方式，喷墨印刷无需接触、无需压力、无需印版，只需将电子计算机中存储的信息输入到喷墨印刷机，即可控制印刷过程。此外喷墨印刷还具有可变信息印刷的特征。水性和溶剂型喷墨油墨是目前公知和常用的喷墨印刷油墨。然而，水性喷墨油墨一般采用水溶性染料为着色剂，存在水牢度、光牢度差等问题，同时水性油墨其干燥过程需要很长时间和能量，其承印底材必须是水能吸附的一类材料，对于水不能吸附的底材则无法适用。溶剂型油墨的干燥速度、水牢度、光牢度、热稳定性、氧化稳定性等与水性油墨相比有许多优良性，但大多数溶剂都存在毒性、易燃性等问题，不符合环保要求。在3C电子行业，油墨及固化后墨层的耐药性、耐水性、耐紫外光照性、耐磨性及其他相关环境测试性要求较高，水性和溶剂型喷墨油墨无法达到相关性能要求，一般需在其喷墨油墨层上表面再涂覆其他涂层或保护层。辐射固化喷墨印刷技术作为一种低能耗、无污染的技术其显著优势主要体现在高速印刷、环保、耐化学品性、耐磨性、耐晒性及广泛的材料适用范围等方面。目前常规的UV 喷墨油墨用于塑胶，尤其是PP、PE、PET等结晶性、低表面能的塑胶，一般需要通过火焰、等离子体蚀刻或电晕等方法对基材进行表面预处理，而当UV喷墨油墨固化后，没有足够的挠性以符合厚基底挠曲或弯曲时所需的延展，从而致使固化后油墨层在落锤、跌落时容易产生开裂或掉落。
发明内容
本发明的目的是克服一般水性、溶剂型喷墨油墨综合性能较差，不能作为塑胶表层油墨直接应用的缺点，而提供一种于塑胶产品表层油墨直接使用，不再涂覆其他涂层或保护层的可辐射固化喷墨油墨及其制备方法。一种可辐射固化喷墨油墨，包括预聚物、活性单体、颜料、光引发剂、分散剂和其他助剂，其重量百分含量分别为预聚物5 ^25%活性单体60- 85%颜料0.5 5%光引发剂3 10%超分散剂0.5 5%其他助剂0.1 5% ο所述的预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、超支化聚酯丙烯酸酯中的一种或几种的混和物。所述的活性单体为单官能度单体、双官能度单体和三官能度或多官能度单体中的一种或几种的混和物。所述的单官能度的活性单体选自(甲基)苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、 (甲基)丙烯酸酯、丙烯酸(异)辛酯、丙烯酸(异)丁酯、丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸十二烷基酯、 异冰片基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、2-羟基乙基(甲基) 丙烯酸酯磷酸酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、N- 丁基-1，2丙烯酰氧基氨基甲酸乙酯中的一种或几种的混和物。所述的双官能度和多官能度的活性单体选自1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二
醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、 环戊烯基异氰脲酸三丙烯酸酯中的一种或几种的混和物。所述的颜料为酞氰颜料、喹吖啶酮颜料、偶氮颜料、苯并咪唑酮颜料、炭黑颜料中的一种或多种的混和物。所述的光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯酮、2-甲基-1- (4-甲巯基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苄基-2，2- 二甲氨基-1- (4-吗啉苯基)丁酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2，4，6_三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯甲酮、米蚩酮、异丙基硫杂蒽酮、碘鐺盐光引发剂、硫鐺盐光引发剂、铁芳烃光引发剂、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、 丙烯酸酯化的脂肪族叔胺中的一种或几种的混和物。所述的超分散剂为带有锚式基团和溶剂链的超分散剂。所述可辐射固化喷墨油墨的制备方法包括如下步骤1)将部分活性单体、预聚物和超分散剂混合并搅拌均勻，使超分散剂溶解并均勻地分散在部分单体和预聚物的混合物中；2)加入颜料在研磨、搅拌、分散多用机上进行研磨得到较高浓度的颜料分散色浆；
3)再加入光引发剂、其他助剂、剩余活性单体等，并用超声分散仪进行分散；4)最后用超细滤网对油墨进行过滤，即可获得辐射固化喷墨油墨。本发明提供的可辐射固化喷墨油墨具有优良的附着性、耐磨性、耐化学药品性和耐环境测试性能，可作为3C类电子塑胶产品表层油墨直接使用，不再涂覆其他涂层或保护层。本发明提供的可辐射固化喷墨油墨作为表层油墨直接使用时，其墨层性能满足3C 类电子产品的相关性能测试。
具体实施例方式为更详细的说明本发明的发明内容，下面结合具体实施例进一步说明。实施例1重量百分含量分别为
超支化聚酯丙烯酸酯12%聚酯丙烯酸酯8%三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10%四氢呋喃丙烯酸酯20%乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯15%1，6-己二醇二丙烯酸酯25%颜料红1223%2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦3%
1-羟基-环己基苯酮3%
分散剂 SOLSPERSE 320000.5%
表面活性剂BYK35000.5%。将部分活性单体、预聚物和超分散剂混合并搅拌均勻，使超分散剂溶解并均勻地分散在部分单体和预聚物的混合物中；加入颜料在研磨、搅拌、分散多用机上进行研磨得到较高浓度的颜料分散色浆；再加入光引发剂、其他助剂、剩余活性单体等，并用超声分散仪进行分散；最后用超细滤网对油墨进行过滤，即可获得辐射固化喷墨油墨。研磨过程使用的是山东龙兴化工机械集团有限公司的SDF-400研磨、搅拌、分散多用机，研磨时间为2 20小时，搅拌在7000转/分钟的转速下进行；分散过程是用上海生析超声仪器有限公司生产的DS-2510DTH超声分散仪，分散时间为30 60分钟。颜料红 122属于喹吖啶酮颜料，分散剂SOLSPERSE 32000由美国路博润石油化工公司生产。测试结果见表2。实施例2可辐射固化喷墨油墨重量百分含量分别为
聚氨酯丙烯酸酯
15%
聚酯丙烯酸酯
10%
N-丁基-1，2-丙烯酰氧基氨基甲酸乙酯
10%
丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯
25%
1，6-己二醇二丙烯酸酯
颜料红122
2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 1-羟基-环己基苯酮
分散剂 SOLSPERSE 32000
30% 3% 3% 3%
0.5%
表面活性剂BYK35000.5%。通过和实施例1同样的制备方法制得可辐射固化喷墨油墨，测试结果见表2。实施案例3-5见表1，可制得青色、黄色和黑色的可辐射固化喷墨油墨，制备方法同实施例1。表1青色、黄色和黑色的实施例3-例权利要求
1. 一种可辐射固化喷墨油墨，其特征在于，包括预聚物、活性单体、颜料、光引发剂、分散剂和其他助剂，其重量百分含量分别为预聚物5 ^25%活性单体60- 85%颜料0.5 5%光引发剂3 10%分散剂0.5 5%其他助剂0.1 5% ο
2.如权利要求1所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的预聚物为聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、超支化聚酯丙烯酸酯中的一种或几种的混和物。
3.如权利要求1所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的活性单体为单官能度单体、双官能度单体、三官能度或多官能度单体中一种或多种的混合物。
4.如权利要求3所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的单官能度的活性单体选自(甲基)苯乙烯、乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸(异)辛酯、丙烯酸(异)丁酯、丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、丙烯酸十二烷基酯、异冰片基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯磷酸酯、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酰吗啉、N- 丁基_1，2丙烯酰氧基氨基甲酸乙酯等中的一种或多种的混合物。
5.如权利要求3所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的双官能度和多官能度的活性单体选自1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、环戊烯基异氰脲酸三丙烯酸酯等中的一种或多种的混合物。
6.如权利要求1所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的颜料选自酞氰颜料、 喹吖啶酮颜料、偶氮颜料、苯并咪唑酮颜料、炭黑颜料中的一种或多种的混和物。
7.如权利要求1所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基-环己基苯酮、2-甲基-1-(4-甲巯基苯基)-2-吗啉-I-丙酮、2-苄基-2，2- 二甲氨基-1- (4-吗啉苯基)-1- 丁酮、2，2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2，4，6_三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双0，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、二苯甲酮、米蚩酮、异丙基硫杂蒽酮、碘鐺盐光引发齐U、硫鐺盐光引发剂、铁芳烃光引发剂、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、丙烯酸酯化的脂肪族叔胺中的一种或多种的混合物。
8.如权利要求1所述的可辐射固化喷墨油墨，其特征在于所述的分散剂为带有锚式基团和溶剂化链的超分散剂。
9.如权利要求1所述的可辐射固化喷墨油墨的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)将部分活性单体、预聚物和超分散剂混合并搅拌均勻，使超分散剂溶解并均勻地分散在部分单体和预聚物的混合物中；2)加入颜料在研磨、搅拌、分散多用机上进行研磨得到较高浓度的颜料分散色浆；3)再加入光引发剂、其他助剂、剩余活性单体等，并用超声分散仪进行分散；4)最后用超细滤网对油墨进行过滤，即可获得辐射固化喷墨油墨。
全文摘要
本发明公开了一种可辐射固化喷墨油墨及其制备方法，包括5～25％的预聚物、60～85％的活性单体、0.5～5％的颜料、3～10％的光引发剂、0.5～5％分散剂和0.1～5％的其他助剂，将部分活性单体、预聚物和超分散剂混合并搅拌均匀，使超分散剂溶解并均匀地分散在部分单体和预聚物的混合物中；加入颜料在研磨、搅拌、分散多用机上进行研磨得到较高浓度的颜料分散色浆；再加入光引发剂、其他助剂、剩余活性单体等，并用超声分散仪进行分散；最后用超细滤网对油墨进行过滤，获得可辐射固化喷墨油墨；本发明具有优良的附着性、耐磨性、耐化学药品性和耐环境测试性能，可作为塑胶材料表层油墨直接使用，不需再涂覆其他涂层或保护层。
文档编号C09D11/10GK102417760SQ201110372858
公开日2012年4月18日 申请日期2011年11月21日 优先权日2011年11月21日
发明者毕英慧, 王长明, 谢守德 申请人:东莞劲胜精密组件股份有限公司