[发明专利]一种UV-LED低能固化油墨

说明书

技术领域

本发明涉及油墨领域，主要是一种UV-LED低能固化油墨。

背景技术

UV-LED光源是一种低能量固化光源，通常有点光源、线光源和面光源。它是由若干颗近紫外线（UV）LED 芯片组成，区别于照明白光LED芯片它可以发射365nm、375nm、385nm或者395nm的紫外光线，对UV油墨进行固化。UV-LED光源最明显的优势在于同传统UV高压汞灯相比，其消耗电能大幅降低。通过其低耗电的特性可大幅削减用电成本，目前UV-LED光源功耗仅是普通UV高压汞灯的十分之一。UV-LED光源寿命可达15000小时-20000小时，而普通UV高压汞灯等寿命在1000-2000小时之间。通过UV-LED光源固化印刷品表面温度仅比环境温度高5℃左右，可有效控制印刷品表面温度在40℃以内，使得印刷高温变形材料成为可能。无论从经济角度考虑还是环保角度考虑，UV-LED固化系统都将取代传统的UV高压汞灯固化系统。

目前UV-LED光源主要以365nm和395nm为主，且功率多为1W/CM²-2W/CM²（以日本产诺日士4014型能量计为测量工具），广泛应用在速度较慢的UV-LED喷涂系统。而普通的UV油墨在UV-LED光源下干燥困难，国内还没有成熟的印刷解决方案。本发明通过选用多官能度丙烯酸预聚物、吸收峰在高波段的引发剂组合和滑爽性能较好的蜡得到UV-LED低能固化油墨，匹配低功率365nm、375nm、385nm和395nmUV-LED光源在平版（又称胶印）印刷机、凸版印刷机和柔版印刷机上现场测试印刷，包括固化速度在内的各项印刷性能完全符合印刷要求。

申请号为201110365056.3的中国发明专利采用染料、金属离子化合物和单一引发剂，通过以上几个组份可以看出，该专利不适用在平版印刷、凸版印刷或者柔版印刷。且选用单一引发剂，无法达到高速印刷的固化要求。

发明内容

为了解决UV-LED低功率固化系统对普通UV油墨无法干燥的问题，本发明提供了一种UV-LED低能固化油墨，适合高速印刷、固化性能优异的UV-LED低能固化油墨组合物。一种低能耗放光二极管紫外灯（LED UV）照射下达到瞬间固化效果的UV-LED低能固化油墨组合物；本发明涉及产品可应用于平版印刷、凸版印刷或柔版印刷；本发明应用于产生单一紫外线波长为365nm、375nm、385nm、390nm、395nm等一种或多种组合而成的LED UV固化系统。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：这种UV-LED低能固化油墨，以重量比计，10~50份丙烯酸预聚物、0.4~1份阻聚剂、15~20份光引发剂、15~20份颜料、0~3份分散剂、1~5份蜡、5~30份丙烯酸单体，该油墨通过UV-LED光源固化干燥。

所述丙烯酸预聚物为环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯的一种或两种。根据印刷材料和印刷机类型的不同，选用上述不同类型的丙烯酸预聚物。UV-LED低功率固化系统所发射的紫外线能量较低，被照射的油墨组合物参与反应的官能度要高或者官能团具有的较强的反应活性。胺改性环氧丙烯酸酯以快速固化著称，在UV-LED油墨中作为首选丙烯酸预聚物。由于环氧丙烯酸成膜较硬，如果配方中超过30%的含量其附着力下降明显，可考虑搭配其它类型丙烯酸酯。聚酯丙烯酸酯对颜料的润湿性好，增加油墨的流动性，抗乳化性能优异，是平版印刷用UV-LED油墨不可缺少的组份。聚酯丙烯酸酯由于比环氧丙烯酸固化略慢，选用具有较多官能度的聚酯丙烯酸酯，保证UV-LED油墨的快速固化。聚氨酯丙烯酸酯往往被认为是固化速度最慢的树脂，但官能度在4-6之间的聚氨酯丙烯酸酯其反应活性较强，同时聚氨酯丙烯酸酯拥有优良的水墨平衡，优异的颜料润湿性，可在配方中单独使用。适合本发明的有巴斯夫公司聚氨酯丙烯酸酯Laromer UA9048、氰特公司四官能度聚酯EB657、氰特公司氯化聚酯EB436、科宁公司聚酯丙烯酸酯PHOTOMER 5429、科宁公司脂肪酸改性环氧丙烯酸酯PHOTOMER 3072等。

所述阻聚剂无特别的限定，常用的例如有：三（N-亚硝基-N-苯基羟胺）铝盐、叔丁基苯醌、6-叔丁基-2,4-二甲基苯酚、对羟基苯甲醚、N-亚硝基-N-苯胲铵盐等，以上所列举的阻聚剂可单独使用或作为两种物质的混合物使用。