電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨及其製備方法與流程
2023-12-01 11:20:51 1
本發明屬於油墨領域，具體涉及一種電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨及其製備方法。
背景技術：
：採用電子束能量固化的油墨稱為電子束固化油墨（即eb油墨）。普通油墨印刷後墨膜層的乾燥，一般是油墨中的連結料被承印物吸收和揮發，固態物質則保留在承印物表面，形成一層薄薄的墨層。而電子束固化則是藉助電子束做照射能源，與活性液體化學配方進行輻射化學反應，在常溫下迅速乾燥固化的過程。由於電子束是一種輻射，所以也可以把電子束輻射歸於輻射固化一類。輻射固化是在現有科學技術的基礎上發展起來的一門新技術，它主要是採用一種掃描型的電子加速器，輻射固化中電子加速器的電子束對基材表面掃描從而實現固化加工，其基本含義就是利用紫外光或電子束為能源，引發具有化學活性的液體配方，在基體表面實現快速反應的固化過程。紫外光固化和電子束固化技術不同於傳統技術（例如熱固化）的最大優點在於輻射固化採用高效能源的紫外光或電子束作為引發手段，快速實現塗層固化。其中電子束輻射則是由一批經過加速的電子流所組成的，在高能電子束的作用下，產生自由基或離子基，自由基或離子基再與其他物質交聯成網狀聚合物，與紫外光相比，粒子能量遠遠高於紫外光，能夠使空氣電離，且電子束固化一般不需光引發劑，能夠直接引發化學反應，對物質的穿透力也比紫外光大。電子束固化和光固化兩者所採用的樹脂（預聚物）和單體是類似的，因此其聚合過程和產物也具有一定的相似性和可比性。但是，兩者的差別也是明顯的，這些差別決定了其不同的優勢和市場需求。和光固化相比，電子束固化的優點包括：１）電子束固化因電子的能量很高，可直接使樹脂或單體等有機物解離，產生自由基和離子從而引發聚合反應，因此在電子束固化配方中不必使用光引發劑。這會帶來許多好處。首先，光引發劑在光固化時不能完全分解，而它們一般都是含有羰基的化合物，這對光固化材料的耐老化性能極為不利；其次，不用光引發劑可使固化產物更加純淨，不會由於殘留的光引發劑及其光分解產物的揮發而引起難聞的臭味，這對某此應用（例如生物、醫學、食品等）是至關重要的；最後，由於光引發劑價格一般都比較貴，因此不用光引發劑在產品成本方面也是有利的；2）電子束的穿透能力僅和物質的密度有關，對於油墨等著色物質不存在像光固化那樣的光難以透過的問題，避免了在光固化中必須使用量大而價昂的光引發劑的缺點；3）電子束的穿透深度比光的穿透深度大，因此，電子束固化不僅可用於薄的表面塗層，也可用於厚達數毫米甚至數釐米的複合材料的固化以及雙面固化，這在光固化是比較難以做到的。電子束固化油墨同uv油墨一樣，在網印中也是最有發展前途的「綠色」油墨之一。由於電子束固化油墨不受墨層厚度的限制，操作起來也比紫外線光固化油墨更為安全。當然，作為一種發展中的新型固化技術，eb固化技術也存在著一些缺點。如近年來eb固化設備雖然在價格上有很大程度的降低，但是其設備一次性投入仍然較大；eb油墨的價格仍比普通油墨的價格高；為解決空氣中氧的抑制問題，一般都必須採用惰性氣體屏蔽的方法，不僅增加了裝置的複雜性，而且增加了生產成本；eb固化僅適用於平面的塗層固化，因而固化產品的幾何形狀受到限制；eb油墨的一個重要特性就是它有良好的耐抗性，但這在廢棄印刷品回收時則成為脫墨難、妨礙回收的一個因素，因此在印品回收方面還必須做新的研究。技術實現要素：本發明的目的是在現有技術的基礎上，提供一種電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨。本發明的另一目的是提供一種上述電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨的製備方法。本發明的目的可以通過以下措施達到：一種電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨，該油墨包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯15-30份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯5-15份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯1-8份，甲基丙烯酸異辛酯5-15份，乙烯基吡咯烷酮5-15份，二氧化鈦15-30份，助劑0.5-5份，顏料2-20份。本發明的電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨可以僅由以上各組分配製而成，也可以在不影響整體性能的基礎上加入其他組分，例如潤溼劑、稀釋劑等等。在一種方案中，本發明的電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯20-30份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯8-13份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯1-8份，甲基丙烯酸異辛酯8-13份，乙烯基吡咯烷酮8-13份，二氧化鈦15-25份，助劑1-3份，顏料2-20份。在另一種方案中，本發明的電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯22-28份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯8-12份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯3-8份，甲基丙烯酸異辛酯8-12份，乙烯基吡咯烷酮8-12份，二氧化鈦20-25份，助劑1-3份，顏料2-20份。在一種優選方案中，本發明的電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨包括如下重量份的組分：高密度聚乙烯25份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯10份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯5份，甲基丙烯酸異辛酯10份，乙烯基吡咯烷酮10份，二氧化鈦22份，助劑3份，顏料10份。本發明的助劑可以選用德國畢克公司的byk-333或byk-066n。本發明的電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨，其配製方法為：先將高密度聚乙烯、1,6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、甲基丙烯酸異辛酯和乙烯基吡咯烷酮在20～80℃下高速分散至得到分散均勻的混合物，再加入二氧化鈦和顏料，移入砂磨機中充分研磨即得。本發明的砂磨機具有渦輪結構，它包括氧化鋯研磨盤和氧化鋯間隔套，其筒體內襯為碳化矽材料，球型研磨介質為氧化鋯。該砂磨機設備具有的這些結構和性能，才能保證和達到此油墨在電子印刷領域高附著力、高度絕緣性等各項性能要求。在一種優選方案中，配製油墨時高速分散時的溫度為30～60℃，更優選為50～60℃。本發明的eb油墨具有如下諸多優點：（1）不含揮發性物質voc，沒有氣味或僅有很小的氣味，減少了對工人健康的危害，無環境汙染；（2）耐抗性好，油墨中的化學物質通過交聯反應形成了高分子立體網狀聚合物，墨膜具有較好的耐化學性和耐摩擦性；（3）固化時間短，只需0.1秒左右即可徹底乾燥，與傳統印刷需要幾分鐘甚至幾天才能徹底乾燥相比，大大提高了生產效率，有利於進行規模生產；（4）顏料濃底高，印製的產品外觀漂亮，具有很強的光澤高和立體感；（5）減少了印刷機的清洗時間，墨斗裡的eb油墨即使存放一個晚上，也不會出現結皮、硬化現象，減少了浪費；（6）固化時不會出現導致承印物變形的強熱量。本發明的電子束固化液晶顯示屏蓋板油墨，通過各組分之間（特別是高密度聚乙烯、1,6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、甲基丙烯酸異辛酯、乙烯基吡咯烷酮）的協同作用，使得油墨能夠在極短的固化時間下形成強有力且相互交互的高分子立體聚合網絡，使得墨膜同時具有較高的硬度、附著力、耐化學性、耐摩擦性、耐熱性和耐蒸煮性能，其經濟環保，可以滿足各種印刷方式，包括絲網印刷、凹版印刷、網紋輥塗布等，為eb固化技術在油墨的發展提供了一種新的應用。具體實施方式以下結合實施例對本發明做進一步說明，但本發明的保護範圍並不局限於以下各實施例。以下各例中所使用的砂磨機具有渦輪結構，它包括氧化鋯研磨盤和氧化鋯間隔套，其筒體內襯為碳化矽材料，球型研磨介質為氧化鋯。實施例1各組分的重量份組成為：高密度聚乙烯25份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯10份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯5份，甲基丙烯酸異辛酯10份，乙烯基吡咯烷酮10份，二氧化鈦22份，byk-3333份，顏料10份。先將以上各組分中的高密度聚乙烯、1,6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、甲基丙烯酸異辛酯和乙烯基吡咯烷酮在50℃下高速分散至得到分散均勻的混合物，再加入二氧化鈦和顏料，移入砂磨機中充分研磨即得。實施例2各組分的重量份組成為：高密度聚乙烯20份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯13份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯6份，甲基丙烯酸異辛酯11份，乙烯基吡咯烷酮12份，二氧化鈦23份，byk-3332份，顏料5份。先將以上各組分中的高密度聚乙烯、1,6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、甲基丙烯酸異辛酯和乙烯基吡咯烷酮在50℃下高速分散至得到分散均勻的的混合物，再加入二氧化鈦和顏料，移入砂磨機中充分研磨即得。實施例3各組分的重量份組成為：高密度聚乙烯28份，1,6-己二醇雙丙烯酸酯8份，二縮丙二醇雙丙烯酸酯4份，甲基丙烯酸異辛酯8份，乙烯基吡咯烷酮10份，二氧化鈦15份，byk-3333份，顏料3份。先將以上各組分中的高密度聚乙烯、1,6-己二醇雙丙烯酸酯、二縮丙二醇雙丙烯酸酯、甲基丙烯酸異辛酯和乙烯基吡咯烷酮在50℃下高速分散至得到分散均勻的的混合物，再加入二氧化鈦和顏料，移入砂磨機中充分研磨即得。對比例1將實施例1中的高密度聚乙烯移除，其他組分和製備同實施例1。對比例2將實施例1中的1,6-己二醇雙丙烯酸酯移除，其他組分和製備同實施例1。測試例將各實施例和對比例所得的油墨塗於液晶顯示屏蓋板基材上，置入電子束加速器內進行電子束輻照，經0.1s輻照劑量1kgy後，墨膜固化。固化後墨膜各項性能測試結果如下：1、耐水性（gb/t1733-93甲法），實施例1-3均高於3000h，對比例1和2低於500h。2、耐酸性（5wt%鹽酸溶液浸泡300h），實施例1-3墨膜無異常，對比例1和2在24h內有墨膜部分脫落溶解。3、鉛筆硬度，實施例1-3為2h-3h，對比例1為f，對比例2為h。4、光澤度（gb/t9754-2007），實施例1-3在85%以上，對比例1和2低於60%。5、附著力、耐劃傷性、耐磨性的表示方法：1為最差，5為最優，具體性能見下表。性能實施例1實施例2實施例3對比例1對比例2附著力54422耐劃傷性44423耐磨性44512當前第1頁12