本發明屬于油墨化工領域，主要涉及一種led-uv膠印啞砂油墨及其制備方法。
背景技術：
led-uv膠印油墨是近年來研發的一種新型的印刷油墨，它的干燥過程是通過led-uv光源，在特定波長的紫外光線照射下，瞬間使油墨從液態轉變成固態。它主要是由齊聚物、活性稀釋劑、光引發劑、填料、助劑組成。
led-uv光源是一種低能量固化光源，通常有點光源、線光源和面光源。它是由多顆近紫外線(uv)led芯片組成，led芯片它可以發射365nm、375nm、385nm或者395nm的紫外光線，對油墨進行固化。
led-uv光源與同傳統uv高壓汞燈相比，其消耗電能大幅降低。傳統uv光源耗電量大，光電轉換效率低，除20％左右的能量轉化成紫外光能外，其余均轉化成熱量，使得燈管表面溫度最高可達800℃，發熱量大，易對印刷機本身和承印材料造成損傷。而led-uv光源的光電轉換效率高，印品表面溫度僅比環境溫度高5℃左右，可有效控制印刷品表面溫度在40℃以內，有效防止印品因過熱而產生收縮變形，從而達到較高的套印精度。目前led光源能耗僅為普通uv高壓汞燈的十分之一，led-uv光源壽命可達15000小時-20000小時，而普通uv高壓汞燈等壽命在1000-2000小時之間，通過其低耗電的特性可大幅削減用電成本。
led-uv光源不會產生短波紫外光，因此在固化過程中不會產生臭氧，無需安裝除味裝置或排風管道等輔助裝置，能夠保持清潔的工作環境。無論從經濟角度考慮還是環保角度考慮，uv-led固化系統都將取代傳統的uv高壓汞燈固化系統。
在led-uv膠印油墨印刷過程中，許多客戶往往會對油墨效果有一些比較特殊的要求，例如uv絲印的冰點效果或者uv絲印的磨砂蝕刻效果，目前的led-uv膠印油墨是無法做到符合這些要求的。
技術實現要素：
本發明的首要目的在于提供一種led-uv膠印油墨，一種在led-uv光源照射下達到瞬間固化效果的led-uv膠印油墨。
本發明的另一個目的在于提供一種led-uv膠印油墨及其制備方法，該油墨及方法能夠使所印制的產品產生uv絲印的一些特殊的效果。
本發明的再一個目的在于提供一種led-uv膠印油墨，該油墨能夠在印刷過程中性能穩定，固化后不產生臭氧，固化能耗大幅降低，節能環保。
本發明的上述目的是通過下述技術方案來實現的：
一種led-uv膠印油墨，包含led-uv膠印啞砂底油，所述led-uv膠印啞砂底油包含以下原料(重量百分比)：50-60份聚酯丙烯酸樹脂、18-24份活性稀釋劑、8-12份光引發劑、10-20份填料、1-3份分散劑、0.5-2份助劑。
進一步地，所述聚酯丙烯酸酯的官能度為3-7。
進一步地，所述活性稀釋劑為高官能度的活性稀釋劑，具體地，活性稀釋劑為丙烯酸酯單體。
進一步地，所述聚酯丙烯酸酯有：聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203、聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn790、光固化樹脂eb436、聚酯丙烯酸酯uv樹脂6353-1中任意兩種或兩種以上的混合物。
進一步地，所述丙烯酸酯單體是：雙三羥甲基丙烷四丙烯酸聚酯、1，6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、三縮丙二醇雙丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一種。
進一步地，所述光引發劑為：2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮、2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮中的任意一種或兩種的組合。
進一步地，所述填料為碳酸鈣、滑石粉和高嶺土以及高分子聚合物有機砂粉中的一種或兩種組合。高分子聚合有機砂粉優選pmma球型微粉與pu球型微粉的任意一種或兩種的混合物。
進一步地，所述分散劑是高分子量分散劑。優選的，所述助劑為有機硅改性丙烯酸酯。
本發明還涉及一種led-uv膠印啞砂底油的制備方法，包括以下步驟：
步驟1)按照重量配比，將超細滑石粉、超細碳酸鈣填料以及高分子聚合物有機砂粉，加入到聚酯丙烯酸酯中，加入雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯單體，加入24000超分散劑，2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮光引發劑，2700有機硅助劑相混合；
步驟2)用高速分散機分散40分鐘后，用三輥及碾磨4-5遍至細度≤10μm，得到基墨；
步驟3)向基墨中加入活性稀釋劑三羥甲基丙烷三丙烯酸聚酯，加入剩下的聚酯丙烯酸酯，在高速分散機轉速600rpm/min攪拌30分鐘，溫度控制在45-50℃，即可得到led-uv膠印啞砂底油。
本發明還涉及一種led-uv膠印油墨的制備方法，包括以下步驟：
步驟1)按照重量配比，將超細滑石粉、超細碳酸鈣填料以及高分子聚合物有機砂粉，加入到聚酯丙烯酸酯中，加入雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯單體，加入24000超分散劑，2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮光引發劑，2700有機硅助劑相混合；
步驟2)用高速分散機分散40分鐘后，用三輥及碾磨4-5遍至細度≤10μm，得到基墨；
步驟3)向基墨中加入活性稀釋劑三羥甲基丙烷三丙烯酸聚酯，加入剩下的聚酯丙烯酸酯，在高速分散機轉速600rpm/min攪拌30分鐘，溫度控制在45-50℃，即可得到led-uv膠印啞砂底油；
步驟4)將步驟3)中led-uv膠印啞砂底油制成led-uv膠印油墨。
與現有技術相比，本發明led-uv膠印啞砂油墨的底油中加入高分子聚合物有機砂粉，使油墨uv固化后能夠在墨層表面形成均勻的凹凸，從而產生類似絲網冰點，磨砂等特殊的印刷效果。led-uv膠印啞砂底油通過led-uv光源固化，不會產生短波紫外光，因此在固化過程中不會產生臭氧，能夠保持清潔的工作環境。相比傳統uv固化油墨來說，更加的節能環保。同時，經實踐證明，本發明的油墨能夠克服現有的膠印啞砂油墨的容易堆輥下墨不良的問題，具有良好的印刷適應性。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分，而不是全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
本發明提供了一種led-uv膠印油墨，包含led-uv膠印啞砂底油，所述底油包含以下原料(重量百分比)：50-60份聚酯丙烯酸樹脂、18-24份活性稀釋劑、8-12份光引發劑、10-20份填料、1-3份分散劑、0.5-2份助劑。
所述聚酯丙烯酸酯為高官能度的聚酯丙烯酸酯。聚酯丙烯酸酯的官能度越高，反應活性越強，從而可以提高固化速度，但官能度太高又會導致粘性增高，柔韌性能下降。因此，選取官能度在3-7之間的聚酯丙烯酸酯，其具有良好的韌性、合適的干燥速度，并且對填料潤濕效果很好，有很好地親油-親水平衡。適合本發明的聚酯丙烯酸酯有：聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203、聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn790、光固化樹脂eb436、聚酯丙烯酸酯uv樹脂6353-1等，優選聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203。
所述活性稀釋劑為高官能度的活性稀釋劑，主要為丙烯酸酯單體。適合的丙烯酸酯單體是：雙三羥甲基丙烷四丙烯酸聚酯、1，6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、三縮丙二醇雙丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一種。
優選雙三羥甲基丙烷四丙烯酸聚酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。共同特點是反應活性高，稀釋效果好，柔韌性好。通過選擇合適官能度的活性稀釋劑和聚酯丙烯酸酯使油墨的干燥速度合適，粘性可控制在8-14。油墨的印刷適應性和轉移性能好。
所述光引發劑為：2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉苯基)丁酮、2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮中的任意一種或兩種。優選2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮、2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦任意兩種組成的混合物，uv-led光源發射出的紫外光線波長單一(365nm、375nm、385nm、395nm)，選擇吸收波長在365nm_395nm范圍內的引發劑較為合適。
所述填料為碳酸鈣、滑石粉和高嶺土以及高分子聚合物有機砂粉中的一種或兩種組合。高分子聚合有機砂粉優選pmma球型微粉與pu球型微粉的任意一種或兩種的混合物。
所述分散劑是高分子量分散劑。優選24000超分散劑。其分散效果優良，對油墨體系的乳化性能、儲存穩定性無不良影響。
所述助劑為有機硅改性丙烯酸酯。優選2700有機硅助劑，改善產品耐刮擦效果，性能優良。
以下簡述led-uv膠印啞砂底油的制作工藝：
實施例一
步驟1)按照重量配比，將4份的超細滑石粉和4份的超細碳酸鈣填料以及10份的高分子聚合物有機砂粉加入到20份聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203和12份聚酯丙烯酸酯6353-1中，加入10份雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯單體，加入1.5份24000超分散劑，4份2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，6份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮光引發劑，0.5份2700有機硅助劑；
步驟2)用高速分散機分散40分鐘后，用三輥及碾磨4-5遍至細度≤10μm，得到基墨；
步驟3)向基墨中加入6份活性稀釋劑三羥甲基丙烷三丙烯酸聚酯，加入剩下的10份聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203和12份聚酯丙烯酸酯6353-1，在高速分散機轉速600rpm/min攪拌30分鐘，溫度控制在45-50℃，即可得到led-uv膠印啞砂底油。
實施例二
步驟1)按照重量配比，將2份的超細滑石粉和2份的超細碳酸鈣填料以及13份的高分子聚合物有機砂粉加入到20份聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203和12份聚酯丙烯酸酯6353-1中，加入10份雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯單體，加入2份24000超分散劑，2份2、4、6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4份2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，4份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮光引發劑；
步驟2)用高速分散機分散40分鐘后，用三輥及碾磨4-5遍至細度≤10μm，得到基墨；
步驟3)向基墨中加入10份活性稀釋劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，1份2700有機硅助劑，再加入剩下的8份聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203和10份聚酯丙烯酸酯6353-1，在高速分散機轉速600rpm/min條件下攪拌30分鐘，溫度控制在45-50℃，即可得到led-uv膠印啞砂底油。
實施例三
步驟1)按照重量配比，將1份的超細滑石粉和1份的超細碳酸鈣填料以及15份的高分子聚合物有機砂粉加入到20份聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203和12份聚酯丙烯酸酯6353-1中，加入10份雙三羥甲基丙烷四丙烯酸酯單體，加入2份24000超分散劑相混合；
步驟2)用高速分散機分散40分鐘后，用三輥及碾磨4-5遍至細度≤10μm，得到基墨；
步驟3)向基墨中加入14份活性稀釋劑三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，3份2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，5份2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基-1-丙酮光引發劑，1份2700有機硅助劑，在高速分散機轉速2000-3000rpm/min攪拌30-60分鐘，溫度控制在50-60℃，當光引發劑完全溶解后再加入剩下的6份聚酯丙烯酸酯uv樹脂cn2203和8份聚酯丙烯酸酯6353-1，高速分散20分鐘即可得到led-uv膠印啞砂底油。
在實施實例中，所有原材料都是工業級，其中光引發劑、助引發劑和助劑要求固含量達到99％以上。
本發明通過設計led-uv膠印啞砂底油的印版圖案，可以印刷出絲印的冰點雪花效果，磨砂蝕刻效果等特殊效果，從而實現以膠印的方式制造出絲印的效果，印品飽滿，具有強烈的視覺效果以及觸摸手感。
本發明led-uv膠印啞砂底油通過對光引發劑的選擇，能使油墨在led-uv光源下迅速固化，固化后不產生臭氧，固化能耗大幅降低，節能環保。本發明在led-uv膠印啞砂底油中加入高分子聚合物有機砂粉，使油墨uv固化后能夠在墨層表面形成均勻的凹凸，從而產生類似絲網冰點，磨砂等特殊的印刷效果。
所述led-uv膠印啞砂底油在led-uv光源下迅速固化，固化后不產生臭氧，固化能耗大幅降低，節能環保；并通過對印版圖案的設計，可以印刷出絲印的冰點雪花效果，磨砂蝕刻效果等特殊效果，具有廣泛的應用前景。通過led-uv光源固化，不會產生短波紫外光，因此在固化過程中不會產生臭氧，能夠保持清潔的工作環境。相比傳統uv固化油墨來說，更加的節能環保。
本發明的油墨能夠克服現有的膠印啞砂油墨的容易堆輥下墨不良的問題，具有良好的印刷適應性。
最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。