本發(fā)明涉及UV墨領(lǐng)域，具體涉及一種UV固化耐擦洗油墨組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：常用的墨水有溶劑墨、水性墨和UV墨。溶劑墨在印刷過(guò)程中會(huì)放出有機(jī)揮發(fā)物，對(duì)工作環(huán)境和使用者帶來(lái)潛在危害；水性墨由于干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而導(dǎo)致印刷效果較差；而UV墨一般只需1/10秒即可徹底固著在基材的表面，且UV光不僅能使UV墨的表面固化，更能深入到墨水之中，以刺激深層墨膜的進(jìn)一步固化。與傳統(tǒng)墨水相比較，UV墨具有以下優(yōu)勢(shì)：首先，其光聚合固化要更為徹底，并且不生成任何溶劑型的污染物，更加環(huán)保。另外，UV墨穩(wěn)定性好，不含不溶物質(zhì)，有效避免了打印頭的堵塞，可有效延長(zhǎng)打印頭的使用壽命，且相應(yīng)的UV固化裝置結(jié)構(gòu)緊湊，可節(jié)省場(chǎng)地空間，加工速度快，生產(chǎn)效率高。UV固化工藝還能保證膜層更薄，并有優(yōu)良的性能，從而減少原材料消耗，有利于降低成本。所以UV墨近年來(lái)收到了人們的關(guān)注，也成為了近年來(lái)市場(chǎng)上附加值較高的油墨產(chǎn)品。但是，現(xiàn)在市面上的UV墨尚存在需要改進(jìn)和優(yōu)化之處，一般來(lái)講，UV墨來(lái)不及充分滲透就已固化，膜層主要處在承印材料的表面，墨水與承印材料之間的附著力要小于溶劑墨等，對(duì)某些承印材料的黏附力還有待提高。因此，盡管UV墨的研究開(kāi)發(fā)取得了很好的效果，但是對(duì)打印產(chǎn)品具有較好的耐刮擦性，良好柔性的UV固化墨還需進(jìn)一步研究。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供了一種UV固化耐擦洗油墨組合物及其制備方法，通過(guò)在丙烯酸酯預(yù)聚物中加入非含氟丙烯酸酯單體和含氟丙烯酸酯單體的混合物作為活性稀釋劑，使所得墨水噴墨流暢，不堵噴頭，圖案鮮艷，由于加入了氟化單體，打印產(chǎn)品具有良好的耐刮擦性能。為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種UV固化耐擦洗油墨組合物，相對(duì)于所述UV固化耐擦洗油墨的總量，其包括：UV色漿5-20質(zhì)量％，光固化丙烯酸酯預(yù)聚物10-40質(zhì)量％，活性稀釋劑50-80質(zhì)量％，添加劑3-10質(zhì)量％，光引發(fā)劑2-5質(zhì)量％。進(jìn)一步地，所述UV色漿樹(shù)脂選自聚氨酯樹(shù)脂，丙烯酸酯樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，有機(jī)硅樹(shù)脂，丙烯酸酯改性環(huán)氧預(yù)聚物，丙烯酸酯改性聚氨酯預(yù)聚物及丙烯酸改性有機(jī)硅樹(shù)脂。優(yōu)選丙烯酸酯樹(shù)脂。進(jìn)一步地，所述活性稀釋劑為非含氟丙烯酸酯單體和含氟丙烯酸酯單體的混合物，其中，非含氟丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯和丙烯酸縮水甘油酯，考慮到油墨最終的性能，選用玻璃化溫度較低的單體，優(yōu)選丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯；含氟丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十三氟辛酯；優(yōu)選甲基丙烯酸三氟乙酯，其中相對(duì)于活性稀釋劑總量，甲基丙烯酸三氟乙酯是30-70質(zhì)量％。進(jìn)一步地，所述添加劑包括表面活性劑及流平助劑；其中表面活性劑選自異丙醇，正丙醇，正丁醇，C6-C12的高級(jí)醇；優(yōu)選C6-C10的高級(jí)醇；流平助劑選自BYK-358N，BYK-333，BYK-300，BYK-331，BYK-354，BYK-361，BYK-371，BYK-388，優(yōu)選BYK-361，BYK-371。進(jìn)一步地，所述光引發(fā)劑為裂解性光引發(fā)劑，選自1-羥基環(huán)己基苯基甲酮，2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮，2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，819，二苯甲酮，2,4-二羥基二苯甲酮，二苯基乙酮，α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮，安息香，安息香雙甲醚，安息香乙醚，安息香異丙醚，安息香丁醚，苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦。優(yōu)選1-羥基環(huán)己基苯基甲酮和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。一種上述UV固化耐擦洗油墨組合物的制備方法，包括以下步驟：將光固化丙烯酸預(yù)聚物，添加劑，活性稀釋劑，光引發(fā)劑溶解在溶劑中，獲得混合液；將UV色漿分散在以上混合液中，避光攪拌1-2小時(shí)得到預(yù)混物；將預(yù)混物轉(zhuǎn)移到高速分散劑上高速攪拌，直至顏料粒徑(所有組分)小于600nm時(shí)過(guò)濾出料，得到UV固化油墨組合物。進(jìn)一步地，所述顏料粒徑通過(guò)激光粒度儀測(cè)定。進(jìn)一步地，所述高速攪拌的速率為600-1500r/min。通過(guò)采取上述技術(shù)方案，本發(fā)明獲得的有益效果為：本發(fā)明所得的油墨噴墨流暢，不堵噴頭，圖案鮮艷，由于加入了氟化單體，打印產(chǎn)品具有良好的耐刮擦性能。具體實(shí)施方式首先說(shuō)明發(fā)明要解決的問(wèn)題：UV噴墨墨水由光引發(fā)劑、預(yù)聚體、單體、顏料、助劑組成。其中預(yù)聚物是紫外光固化的主體，它的性能基本上決定了固化后固化膜的主要物理性能，包括打印產(chǎn)品的韌性、粘附性、著墨性和耐刮擦性。墨水黏度主要受預(yù)聚物自身的影響，因此預(yù)聚物的選用是UV噴墨墨水配制的關(guān)鍵技術(shù)之一。下文中，具體地描述本發(fā)明。本發(fā)明的UV固化耐擦洗油墨組合物包括UV色漿，光固化丙烯酸酯預(yù)聚物，活性稀釋劑，添加劑，光引發(fā)劑，以下將具體介紹各組分：本發(fā)明的UV色漿可選紅、黃、藍(lán)、黑等四種色系，色漿的樹(shù)脂可以是聚氨酯樹(shù)脂，丙烯酸酯樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，有機(jī)硅樹(shù)脂，丙烯酸酯改性環(huán)氧預(yù)聚物，丙烯酸酯改性聚氨酯預(yù)聚物，丙烯酸改性有機(jī)硅樹(shù)脂。為了和光固化預(yù)聚物有良好的相容性和良好的穩(wěn)定性，因此色漿的樹(shù)脂優(yōu)選丙烯酸酯樹(shù)脂。本發(fā)明的活性稀釋劑為非含氟丙烯酸酯單體和含氟丙烯酸酯單體的混合物，其中非含氟丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯和丙烯酸縮水甘油酯，考慮到油墨最終的性能，選用玻璃化溫度較低的單體，優(yōu)選丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯；含氟丙烯酸酯單體選自甲基丙烯酸三氟乙酯，甲基丙烯酸十二氟庚酯，甲基丙烯酸十三氟辛酯?？紤]到最終油墨與打印基材的附著，以及選用含氟單體與體系其他組分的相容性，優(yōu)選甲基丙烯酸三氟乙酯，其中相對(duì)于活性稀釋劑總量，甲基丙烯酸三氟乙酯是30-70質(zhì)量％。本發(fā)明的添加劑包括表面活性劑，流平助劑。其中表面活性劑可選為異丙醇，正丙醇，正丁醇，C6-C12的高級(jí)醇，從降低油墨的表面張力的效率考慮，優(yōu)選C6-C10的高級(jí)醇；流 平助劑為BYK-358N，BYK-333，BYK-300，BYK-331，BYK-354，BYK-361，BYK-371，BYK-388，從對(duì)油墨流平性能的考慮，為了獲得流平性較佳的油墨組合物，流平劑優(yōu)選優(yōu)選BYK-361，BYK-371。。本發(fā)明的光引發(fā)劑為裂解性光引發(fā)劑，因?yàn)楣庖l(fā)劑是光固化油墨的重要組成部分，經(jīng)紫外照射后，活性分子裂解成自由基，從而引發(fā)光敏樹(shù)脂和活性單體的聚合反應(yīng)，因此它對(duì)油墨的固化速率起著決定性作用。選自1-羥基環(huán)己基苯基甲酮，2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮，2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，819，二苯甲酮，2,4-二羥基二苯甲酮，二苯基乙酮，α，α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮，安息香、安息香雙甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香丁醚，苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲?；?氧化膦，為了使油墨的反應(yīng)固化效率高，固化完全，優(yōu)選1-羥基環(huán)己基苯基甲酮和2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。本發(fā)明的UV固化耐擦洗油墨組合物的制備方法，需要將光固化丙烯酸預(yù)聚物，添加劑，活性稀釋劑，光引發(fā)劑溶解在溶劑中，加入到攪拌罐中，要先經(jīng)過(guò)預(yù)混合，然后將預(yù)混物轉(zhuǎn)移到高速分散機(jī)中高速攪拌。高速分散是近年來(lái)采用的顏料分散的一種節(jié)能高效的顏料分散方法，具有產(chǎn)品損耗小，收率高的優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用到本發(fā)明中，降低墨的損失。最后要對(duì)所得的墨進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾掉顏料粒徑大于600nm的顆粒，避免在噴墨打印過(guò)程中由于大粒徑顏料顆粒堵塞噴頭的現(xiàn)象。下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說(shuō)明：實(shí)施例1將10gUV紅色色漿，20g光固化丙烯酸酯預(yù)聚物，30g甲基丙烯酸三氟乙酯，30g丙烯酸丁酯，2g流平助劑BYK-371，6g正辛醇以及2g1-羥基環(huán)己基苯基甲酮加入到混合罐中，避光進(jìn)行1小時(shí)的混合，然后轉(zhuǎn)移到高速分散機(jī)上，在攪拌速度600r/min下攪拌2小時(shí)，檢測(cè)顏料顆粒的粒徑小于600nm時(shí)過(guò)濾除去大顆粒的顏料粒子，出料得到紅色UV墨。實(shí)施例2將20gUV紅色色漿，10g光固化丙烯酸酯預(yù)聚物，42g甲基丙烯酸三氟乙酯，18g丙烯酸丁酯，2g流平助劑BYK-371，3g正辛醇以及5g1-羥基環(huán)己基苯基甲酮加入到混合罐中，避光進(jìn)行1小時(shí)的混合，然后轉(zhuǎn)移到高速分散機(jī)上，在攪拌速度600r/min下攪拌2小時(shí)，檢測(cè)顏料顆粒的粒徑小于600nm時(shí)過(guò)濾除去大顆粒的顏料粒子，出料得到紅色UV墨。實(shí)施例3將5gUV紅色色漿，40g光固化丙烯酸酯預(yù)聚物，28g甲基丙烯酸三氟乙酯，12g丙烯酸丁酯，2g流平助劑BYK-361，6g正辛醇以及2g1-羥基環(huán)己基苯基甲酮加入到混合罐中，避光進(jìn)行1小時(shí)的混合，然后轉(zhuǎn)移到高速分散機(jī)上，在攪拌速度1000r/min下攪拌2小時(shí)，檢 測(cè)顏料顆粒的粒徑小于600nm時(shí)過(guò)濾除去大顆粒的顏料粒子，出料得到紅色UV墨。實(shí)施例4將5gUV紅色色漿，10g光固化丙烯酸酯預(yù)聚物，52g甲基丙烯酸三氟乙酯，28g丙烯酸丁酯，2g流平助劑BYK-361，1g正己醇以及2g2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮加入到混合罐中，避光進(jìn)行1小時(shí)的混合，然后轉(zhuǎn)移到高速分散機(jī)上，在攪拌速度1500r/min下攪拌2小時(shí)，檢測(cè)顏料顆粒的粒徑小于600nm時(shí)過(guò)濾除去大顆粒的顏料粒子，出料得到紅色UV墨。實(shí)施例5將色漿換成藍(lán)色色漿，其余條件和組成與實(shí)施例1相同，得到藍(lán)色UV墨。實(shí)施例6將色漿換成黃色色漿，其余條件和組成與實(shí)施例2相同，得到黃色UV墨。實(shí)施例7將色漿換成黑色色漿，其余條件和組成與實(shí)施例3相同，得到黑色UV墨。實(shí)施例8作為對(duì)比例，將20gUV紅色色漿，30g光固化丙烯酸酯預(yù)聚物，28g甲基丙烯酸甲酯，12g丙烯酸丁酯，2g流平助劑BYK-361，6g正辛醇以及2g1-羥基環(huán)己基苯基甲酮加入到混合罐中，避光進(jìn)行1小時(shí)的混合，然后轉(zhuǎn)移到高速分散機(jī)上，在攪拌速度1000r/min下攪拌2小時(shí)，檢測(cè)顏料顆粒的粒徑小于600nm時(shí)過(guò)濾除去大顆粒的顏料粒子，出料得到紅色UV墨。實(shí)施例所得UV墨的性能如表1所示。名稱(chēng)刮擦性疏水性(接觸角)實(shí)施例1良好107實(shí)施例2良好111實(shí)施例3良好106實(shí)施例4良好105實(shí)施例5優(yōu)108實(shí)施例6優(yōu)108實(shí)施例7優(yōu)105實(shí)施例8優(yōu)95表1各實(shí)施例性能對(duì)照表當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3