一種在罩光油上印刷的油墨及其製備方法

2023-04-23 07:41:56

專利名稱：：一種在罩光油上印刷的油墨及其製備方法一種在罩光油上印刷的油墨及其製備方法發明領域本發明涉及一種油墨及其製備方法，特別是涉及一種用於罩光油上印刷的揮發乾燥型絲網印刷油墨及其製備方法。
背景技術：
：隨著科學技術和人們生活水平的提高，人們對家用電器和電子產品的表面要求越來越高，產品表面進行罩光處理已經成為越來越多產品的普遍工藝要求。同時，現在許多汽車、家電、手機以及其它電子產品都需要印刷文字或logo，然而這些印刷圖文都存在著一定程度的耐磨性問題。在電子產品和家用電器上，普通溶劑型油墨印刷的圖文耐磨性差，在使用過程中容易被磨損。為了保護印刷圖文，現在解決這種耐磨性問題的大體方式為採用先印刷圖文，再在圖文外部罩一層耐磨擦的清漆罩光。通過這種方式，雖然解決了耐磨性問題，但是，一方面增加了噴塗光油的工序，使原料費用和生產成本上升。另一方面，對於自動化生產線印刷和噴塗過程中的工序，需要多次安裝和拆卸產品，如目前的手機殼塗裝工藝，在噴塗好中層塗料後，需要將工件從自動化生產線上卸下，印刷字母和logo等圖文，再將工件裝回到自動噴塗線上噴清漆或紫外線固化的光油。這種生產效率低下，工件的反覆裝卸，不可避免的有碰傷或刮花，導致次品率上升。CN1800274公開了紫外光固化(UV)光油，該UV光油解決了印刷油墨耐磨性的問題，但是，紫外固化型油墨也存在著它固有的不足之處。首先是能耗較大；其次，對於已經用紫外光固化油墨罩光後的工件，如果再次曝光，會使工件本來的罩光層產生過固化現象，使工件整體罩光層的性能下降，影響產品的使用性能。對於普通溶劑型清漆罩光的工件，由於工件的整體罩光面積較大，實際揮發的溶劑量較大，對環境汙染較大。同時，在罩光油過程中，光油單體(對於UV罩光油)和溶劑會對己經印刷好的圖文產生影響，可能對印刷圖文的光潔性能和小圖文的精確性能帶來不良影響。
發明內容針對以上所述的油墨的耐磨性差的情況，本發明提供了一種極高耐磨性的絲印油墨。本發明所述的油墨組合物包括連結料，膠粘劑，溶劑，微晶蠟，顏料，填料和助劑，還包括超細玻璃纖維。所述的超細玻璃纖維的尺寸為510^im。其中，基於所述油墨的總重量，所述的玻璃纖維的含量為15重量％。本發明還提供了這種油墨的製造方法。本發明的油墨的製備過程為先將溶劑進行混合，攪拌得到混合溶劑。將樹脂與部分混合溶劑進行混合，攪拌得到樹脂液。將用矽垸偶聯劑浸泡過的玻璃纖維，加入到樹脂液中，攪拌均勻，得到纖維改性的樹脂原漿。將粉末狀顏料、填料與剩餘部分的混合溶劑攪拌混合，研磨製成色漿。將纖維改性的樹脂原漿與色漿混合，並加入配方要求的耐磨助劑和其它助劑，砂磨過篩得到本發明所述的油墨。所述的連接料為熱塑性聚丙烯酸酯，松香改性聚丙烯酸酯、環氧改性聚丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯中的一種或一種以上的聚丙烯酸酯類高聚物。其中，基於所述油墨的總重量，所述的連接料的含量為20~60重量％。所述的膠粘劑為氯化橡膠，二元氯醋樹脂(含氯量1020重量％)，三元氯醋樹脂(含氯量10~20重量％)，萜烯樹脂中的一種或一種以上。其中，基於所述油墨的總重量，所述的膠粘劑的含量為110重量％。所述的溶劑為一種易揮發的混合型溶劑，含有以下溶劑中的一種以上異丙醇(5~15重量％),乙酸丁酯(525重量％),乙醇(515重量％)，丁醇(5~15重量％)，環己酮(10~25重量％)，乙二醇醚(10~30重量％)，二丁酯(5~15重量％)，丙酮(2~10重量％)。其中，基於所述油墨的總重量，所述的混合型溶劑的含量為30~60重量％。所述的微晶蠟為聚四氟乙烯蠟，聚丙烯酸酯蠟，聚氨酯蠟，石蠟，礦物蠟，聚乙烯蠟，卡那巴蠟中的一種或一種以上。其中，基於所述油墨的總重量，所述的微晶蠟的含量為5~20重量％。所述的顏料為是黑色，紅色，黃色，藍色或白色顏料中的一種。其中，基於所述油墨的總重量，所述的顏料的含量為1~10重量％。所述的填料為膠質鈣，高性能納米碳酸鈣或膠質鈣和高性能納米碳酸轉的混合物。其中，基於所述油墨的總重量，所述的填料的含量為1~10重量％。所述的助劑為流平劑，防沉劑，消泡劑，催幹劑。其中，基於所述油墨的總重量，所述的助劑的含量為0.1~2重量％。所述助劑適用於醇溶劑中。本發明的油墨具有極高耐磨性和優良的抗化學腐蝕性，可以廣泛的應用於各種電子產品和家用電器的罩光油表面印刷，減少工件塗裝和印刷過程中的工序，提高生產效率和產品良率。尤其適用於紫外固化的光油表面印刷。具體實施方式本發明所述的油墨組合物包括連結料，膠粘劑，溶劑，微晶蠟，顏料，填料和其他助劑組成，還包括超細玻璃纖維。所述的超細玻璃纖維的尺寸為51(Him。本發明所述的印油墨包括(1)至少含有以下一種或幾種聚丙烯酸酯類高聚物連接料熱塑性聚丙烯酸酯，松香改性的聚丙烯酸酯、環氧改性聚丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯等。其中，基於所述油墨的總量，連接料的含量為20-60重量％;(2)至少含有以下一種或幾種膠粘劑樹脂氯化橡膠，二元氯醋樹脂(含氯量10~20重量％)，三元氯醋樹脂(含氯量1020重量%)，萜烯樹脂等。其中，基於所述油墨的總量，膠粘劑樹脂的含量為1~10重量％;(3)所用溶劑為一種易揮發的混合型溶劑，含有以下溶劑中的幾種異丙醇(515重量％)，乙酸丁酯(5~25重量％)，乙醇(515重量％)，丁醇(515重量％)，環己酮(10~25重量％)，乙二醇醚(1030重量％)，二丁酯(5~15重量％)，丙酮(2~10重量％)等。其中，基於所述油墨的總量，溶劑的含量為30~60重量％;(4)玻璃纖維，基於所述油墨的總量，超細玻璃纖維的含量為1~5重量％。；(5)微晶蠟聚四氟乙烯蠟，聚丙烯酸酯蠟，聚氨酯蠟，石蠟，礦物蠟，聚乙烯蠟，卡那巴蠟。其中，基於所述油墨的總量，微晶蠟的含量為5~20重量％;(6)助劑，包含流平劑，防沉劑，消泡劑，催幹劑等。其中，基於所述油墨的總量，助劑的含量為0.1-2重量％;(7)粉末狀顏料，是黑色，紅色，黃色，藍色或白色顏料等，如炭黑，鈦白粉等。其中，基於所述油墨的總量，顏料的含量為110重量％;(8)填料，包括膠質鈣，高性能納米碳酸鈣等。其中，基於所述油墨的總量，填料的含量為1~10重量％。現在應用較多的罩光油一般為紫外光固化的罩光油體系，而這類光油大多是採用丙烯酸酯類為預聚物的，因此本發明本著相似相容的原理，採用聚丙烯酸酯類化合物為連接料。上述的幾種聚丙烯酸酯類化合物，可以根據所承印的不同光油進行調整，以實現最好的粘結性能。溶劑主要為一些易揮發且無毒害的低沸點溶劑，為了提高樹脂在溶劑中的溶解性，調整樹脂液以及最後油墨組合物的粘度，本發明也使用了適量的中高沸點的溶劑。其中，混合溶劑的組成配比可根據實際情況進行調整。為了得到較好的耐磨性能，本發明採用玻璃纖維增強油墨的強度和耐磨性能，同時還採用了聚四氟乙烯蠟，聚丙烯酸酯蠟，聚氨酯蠟，礦物蠟，石蠟等，來提高油墨的耐磨性能。其中，所選用的蠟類均為微晶蠟，以便於在油墨混合物中均勻分散並使油墨混合物具有較好的穩定性。在纖維增強樹脂基複合材料中，纖維與基體界面的粘結程度是決定其界面強度的重要標誌，因此，改善界面粘合性能是複合材料界面控制技術的關鍵因素之一。纖維與基體界面層的形成通常經歷纖維與基體的接觸和潤溼過程。由於纖維對基體分子中的各種基團和對體系中各種組分的吸附能力不同，在界面形成過程中，潤溼或不潤溼取決於纖維與基體或其他組分的吸引力大小。要產生潤溼現象，纖維總是9要吸附那些能降低其表面能的物質，尤其是先吸附那些能較大地降低其表面能的物質。對玻璃表面進行偶聯劑處理的目的一方面是改善纖維與樹脂之間的潤溼，另一方面是提高界面的粘結強度。所述的油墨在製備過程中，採用樹脂原漿和色漿分別製備，然後再混合研磨，最終過篩得到細度小於等於10nm的油墨。步驟為(1)將溶劑進行混合，攪拌得到混合溶劑；(2)將樹脂與步驟1中得到的混合溶劑按照1:1~1:1.5(重量比)的比例進行混合，混合過程是在帶有加熱套和冷凝回流裝置的設備中進行的，控制溫度在406(TC，攪拌混合23小時；(3)將用矽烷偶聯劑浸泡過的玻璃纖維，加入到樹脂液中，攪拌均勻，得到纖維改性的樹脂原漿；(4)將粉末狀顏料和填料按照l:5~1:15(重量比)的比例與步驟1中得到的的混合溶劑攪拌混合，並用砂磨機研磨製成色漿；(5)將步驟3中得到的纖維改性的樹脂原漿與步驟4中得到的色漿混合，並加入配方要求的耐磨助劑和其它助劑，在砂磨機中砂磨，過篩得到細度小於等於l(Him。原料配方為熱塑性聚丙烯酸酯10~30%環氧改性的聚丙烯酸酯5~20%松香改性聚丙烯酸酯5~10%萜烯樹脂1~5%混合溶劑30%~60%玻璃纖維1~5%聚四氟乙烯蠟210%聚氨酯蠟15%炭黑1~10%膠質轉1~5%消泡劑0.05-0.3%流平劑0.050.3%混合溶劑的配比環己酮20%乙二醇醚25%二丁酯10%丁醇10%乙酸丁酯20%丙酮5%乙醇10%實施例1:承印表面為環氧改性的丙烯酸酯類紫外固化光油熱塑性聚丙烯酸酯200g環氧改性的聚丙烯酸酯100g松香改性聚丙烯酸酯50g萜烯樹脂30g混合溶劑535g玻璃纖維10g聚四氟乙烯蠟25g聚氨酯蠟15g炭黑15g膠質鈣10g消泡劑5g流平劑5g混合溶劑的配比環己酮200g乙二醇醚250g二丁酯100g丁醇畫g乙酸丁酯200g丙酮，g乙醇100g油墨製備過程中，將200g熱塑性聚丙烯酸酉旨，lOOg環氧改性聚丙烯酸酯，50g松香改性聚丙烯酸酯，30g萜烯樹脂，400g混合溶劑，在帶有加熱套和冷凝回流裝置的攪拌設備中進行，控制溫度在40~60°C，攪拌混合23小時，得到接近透明的粘稠狀樹脂液原槳。加入矽烷偶聯劑浸泡過的玻璃纖維，攪拌均勻。將15g炭黑，10g膠質鈣，135g混合溶劑在砂磨機中分散研磨，墨組合物。先在長度為145毫米、寬度為45毫米、厚度為2毫米的ABS上噴塗上環氧改性的丙烯酸酯類紫外固化光油並進行固化，然後以通用的揮發乾燥型稀釋劑調節實施例1中得到的油墨的粘度到合適的程度後，直接在光油表面印刷，得到印刷品E，檢測E的相關性能如表1。對比例1:原漿組成熱塑性丙烯酸樹脂51g乙酸丁酯51g環己酮25g鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)9g鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)34g色漿組成環己酮15g顏色料(乾粉，此處為碳黑)12g鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)3g按上面的組成在8CTC配製原漿溶液然後與色漿混合，經球磨後過篩製得油墨，再進行絲網印刷。先在長度為145毫米、寬度為45毫米、厚度為2毫米的ABS上噴塗上環氧改性的丙烯酸酯類紫外固化光油並進行固化，然後直接在光油表面印刷對比例1中得到的油墨，得到印刷品F,測試結果見表1。實施例2:承印表面為聚氨酯改性的丙烯酸酯類紫外固化光油熱塑性聚丙烯酸酯19g環氧改性的聚丙烯酸酯5g松香改性聚丙烯酸酯10g萜烯樹脂3g混合溶劑53.5g玻璃纖維lg聚四氟乙烯蠟3g聚氨酯蠟2g炭黑1.5g膠質鈣lg消泡劑0.5g流平劑0.5g混合溶劑配方同實施案例1，製備過程同實施案例1，先在長度為145毫米、寬度為45毫米、厚度為2毫米的ABS上噴塗聚氨酯改性的丙烯酸酯類紫外固化光油並進行固化，然後以通用的揮發乾燥型稀釋劑調節實施例2中得到的油墨的粘度到合適的程度後，直接在光油表面印刷，得到印刷品G，並檢測G的相關性能。對比例2:原漿組成熱塑性丙烯酸樹脂51g乙酸丁酯51g環己酮25g鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)9g鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)34g色漿組成環己酮15g顏色料(乾粉，此處為碳黑)12g鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)3g先在長度為145毫米、寬度為45毫米、厚度為2毫米的ABS上噴塗聚氨酯改性的丙烯酸酯類紫外固化光油並進行固化，然後直接在光油表面印刷對比例2中的得到的油墨，得到印刷品H，並檢測H的相關性能如表l。測試方法及條件(1)耐磨性檢測方式紙帶耐磨機；測試條件實驗荷重55g(2)附著力-檢測方式百格測試；測試條件用劃格器(劃格器F107-2，深圳市君達儀器有限公司)在上述噴有光油的ABS的表面塗層上劃IOO個1毫米x1毫米的方格，用美國3M公司生產的型號為600的透明膠帶平整粘結在方格上，不留一絲空隙，然後以最快速度垂直揭起，觀察劃痕邊緣處有無脫漆。如脫漆量在05%之間則塗層附著力為5B，在510%之間為4B，在1020%之間為3B，在2030%之間為2B，在3050%之間為B，在50X以上為0B。(3)耐腐蝕性檢測方式鹽霧實驗；鹽霧試驗條件將樣品放置到鹽霧室中，在溫度為35"C時，噴濺鹽溶液(5y。的NaCl溶液)，持續2個小時。以破壞的面積佔整個印刷品的面積的百分比表示。表ltableseeoriginaldocumentpage14通過對E和F、G和H的測試結果進行比較，可以得到用本發明的油墨印刷在光油的表面，印刷品有很好的耐磨性、耐腐蝕性和附著力。1權利要求1、一種在罩光油上印刷的油墨，包括連接料，膠粘劑，溶劑，微晶蠟，顏料，填料和助劑組成，其特徵在於還包括尺寸為5～10μm的玻璃纖維。2、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於基於所述油墨的總重量，所述的玻璃纖維的含量為15重量％，連接料的含量為2060重量％，膠粘劑的含量為1~10重量％，溶劑的含量為3060重量％，微晶蠟的含量為5~20重量％，顏料的含量為1~10重量％,填料的含量為1~10重量％，助劑的含量為0.1-2重量％。3、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於所述的連接料為熱塑性聚丙烯酸酯、松香改性的聚丙烯酸酯、環氧改性聚丙烯酸酯、聚氨酯改性丙烯酸酯中的一種或一種以上。4、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於所述的膠粘劑為氯化橡膠，二元氯醋樹脂，其中，二元氯醋樹脂的氯含量為10~20重量％，三元氯醋樹脂，其中，三元氯醋樹脂的氯含量10~20重量％，萜烯樹脂中的一種或一種以上。5、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於所述的溶劑為一種易揮發的混合型溶劑，含有以下溶劑中的一種以上異丙醇515重量％,乙酸丁酯5~25重量％，乙醇為5~15重量％，丁醇5~15重量%,環己酮10~25重量％，乙二醇醚10-30重量％，二丁酯5~15重量%,丙酮2~10重量％。6、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於所述的微晶蠟為聚四氟乙烯蠟，聚丙烯酸酯蠟，聚氨酯蠟，石蠟，礦物蠟，聚乙烯蠟，卡那巴蠟中的一種或一種以上。7、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在所述的顏料為黑色，紅色，黃色，藍色或白色顏料中的一種。8、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於所述的填料為膠質轉，高性能納米碳酸鈣或膠質鈣和高性能納米碳酸鈣的混合物。9、根據權利要求1所述的油墨，其特徵在於所述的助劑為流平劑，防沉劑，消泡劑，催幹劑。10、權利要求1所述的油墨的製備方法，其特徵在於,包括如下步驟(1)將溶劑進行混合，攪拌得到混合溶劑；(2)將樹脂與部分步驟(1)中得到的混合溶劑進行混合，攪拌得到樹脂液；(3)將用矽烷偶聯劑浸泡過的玻璃纖維，加入到步驟(2)中得到的樹脂液中，攪拌均勻，得到纖維改性的樹脂原漿；(4)將粉末狀顏料、填料與剩餘部分的混合溶劑攪拌混合，研磨製成色漿；(5)將步驟(3)種得到的纖維改性的樹脂原漿與步驟(4)中得到的色漿混合，並加入配方要求的耐磨助劑和其它助劑，砂磨過篩得到本發明所述的油墨。11、根據權利要求10所述的油墨的製備方法，其特徵在於,包括如下步驟(1)將溶劑進行混合，攪拌得到混合溶劑；(2)將樹脂與步驟(1)中得到的混合溶劑按照重量比1:1~1:1.5的比例進行混合，混合過程是在帶有加熱套和冷凝回流裝置的設備中進行的，控制溫度在4060'C，攪拌混合23小時；(3)將用矽烷偶聯劑浸泡過的玻璃纖維，加入到樹脂液中，攪拌均勻，得到纖維改性的樹脂原漿；(4)將粉末狀顏料和填料按照重量比1:51:15的比例與步驟(1)中得到的的混合溶劑攪拌混合，並用砂磨機研磨製成色漿；(5)將步驟(3)中得到的纖維改性的樹脂原漿與步驟(4)中得到的色漿混合，並加入配方要求的耐磨助劑和其它助劑，在砂磨機中砂磨，過篩得到細度小於等於10Kim。全文摘要本發明公開了一種在罩光油上印刷的油墨及其製備方法，該油墨是由連結料丙烯酸酯類聚合物，膠粘劑，溶劑，微晶蠟，顏料，填料和助劑，還有一種尺寸在5～10μm超細玻璃纖維。將樹脂部分溶解於溶劑中，製成近似透明的粘稠狀樹脂液。再將用矽烷偶聯劑浸泡過的短玻璃纖維，加入樹脂液中，高速加熱攪拌使其分散均勻。將粉狀顏料與適量的溶劑混合研磨製成色漿。然後，將樹脂原漿與色漿混合，加入耐磨助劑和其他助劑，研磨，過篩得到本發明所述的油墨。這種油墨可以廣泛的應用於各種電子產品和家用電器的罩光油表面印刷，減少工件塗裝和印刷過程中的工序，提高生產效率和產品良率。文檔編號C09D11/10GK101475763SQ20081006511公開日2009年7月8日申請日期2008年1月4日優先權日2008年1月4日發明者宣中旺,煒蘇申請人:比亞迪股份有限公司