CN102532982A - 一种抗酸蚀刻油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抗蚀刻油墨，该油墨包括石蜡、微晶蜡和凡士林，以所述油墨的总重量为基准，所述石蜡的含量为30-50wt％，所述微晶蜡的含量为25-35wt％，所述凡士林的含量为25-35wt％。本发明利用其主体石蜡的乳化性将油墨在恒温恒湿的条件下表面干燥时间延长至48-60小时，避免了像其他树脂型抗酸油墨的干，速度快，不容易实际操作的弊端。同时该油墨在空气流通很好的情况下能够在10min内很快干燥。
Description
技术领域
本发明涉及一种抗酸蚀刻油墨及其制备方法。
技术背景
目前，随着经济的发展，消费者对产品除了功能上的需求之外，对其外观的要求越来越高，各种具有良好装饰性的材料也越来越受消费者的青睐。其中，作为装饰技术的一种，皮纹印制技术也得到了飞速的发展。
通常，皮纹印制技术是通过在材料表面形成皮纹状的图纹，产生皮纹的美感，对材料起到装饰作用。而现有技术中，制备具有装饰性皮纹的材料均通过注塑得到，即采用原料在具有相应图纹的模具中进行注塑。所以，模具上图纹对材料表面装饰性图纹的质量好坏起到相当大的影响。
现在的模具表面皮纹处理主流工艺是在表面涂布感光涂料，然后再将菲林贴在感光涂料表层之后用紫外线灯照射，再用碱水显影，最后在模具上呈现出图案。这种方法有不能克服的缺点是：1、菲林与感光涂料必须贴合紧密，如若贴合不紧密会造成花纹的变形；2、如果模具表面是曲面会不可避免的造成局部受光不均匀而造成图案的失真。
本发明的申请人在申请号为CN201010284778.1的专利中给出了解决此问题的技术难题的方法。该专利公开了一种图纹转移方法，包括：
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
这样既不会因贴合不紧而造成图案变形也不因光照不均匀而造成图案失真。但是现有的油墨存在以下问题：1、操作过程中油墨干燥过快，也就是图案在薄膜上30min内就会因为表干而不能使用，而将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面所用的时间需要2-3小时，这样一来就造成了工时同原材料的极大浪费；2、薄膜上的图纹转印到产品上——干燥——剥离薄膜的时间需要干燥2-3小时，其时间过长(油墨干燥之后才能剥离)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有的油墨表干时间较快、加热固化时间较慢的缺陷，从而提供一种表干时间较慢、加热固化时间较快的抗酸蚀刻油墨及其制备方法。
本发明提供了一种抗酸蚀刻油墨，该油墨包括石蜡、微晶蜡和凡士林，以所述油墨的总重量为基准，所述石蜡的含量为30-50wt％，所述微晶蜡的含量为25-35wt％，所述凡士林的含量为25-35wt％。
本发明还提供了一种抗酸蚀刻油墨的制备方法，该方法为将石蜡、微晶蜡、凡士林按比例放入容器中形成混合物，对混合物进行加热至60-100℃使其溶解后降温。
本发明利用其主体石蜡的乳化性将油墨在恒温恒湿的条件下表面干燥时间延长至48-60小时，避免了像其他树脂型抗酸油墨的干，速度快，不容易实际操作的弊端。同时该油墨在空气流通很好的情况下能够在10min内很快干燥。
具体实施方式
本发明提供了一种抗酸蚀刻油墨，该油墨包括石蜡、微晶蜡和凡士林，以所述油墨的总重量为基准，所述石蜡的含量为30-50wt％，所述微晶蜡的含量为25-35wt％，所述凡士林的含量为25-35wt％。
本发明的抗酸蚀刻油墨，按照上述含量的石蜡、微晶蜡和凡士林制备得到的油墨，可以保证所述油墨的抗腐蚀性达到要求的同时保证了在常温下能正常使用，而避免因气温的变化造成品质同工艺等的影响。
本发明的抗酸蚀刻油墨，石蜡中主要含有长碳链的正构烷烃及异构烷烃，抗腐蚀能力很强，但是石蜡的脆性高，容易断裂。而微晶蜡含有正构烷烃及异构烷烃的同时还含有很多带长支链及环状的饱和性碳氢化合物，于是微晶蜡的熔点、分子量及熔化后黏度都比石蜡高，且脆性较低不易断裂。凡士林主要含有长链烷烃，低熔点、低硬度的特性进一步提高了油墨的性能。
根据本发明所提供的抗酸蚀刻油墨，为了增加油墨的抗腐蚀的作用，优选地，所述微晶蜡的熔点为60-95℃，相对密度为0.89-0.92，折射率为1.435-1.445，99℃时的运动黏度为9.2-25.0mm2/s。所述微晶蜡的相对密度是指相对于水的密度，即1g/cm3作为参考密度(水4℃时的密度)为基准测得的微晶蜡的密度。
根据本发明所提供的抗酸蚀刻油墨，以达到所述抗腐蚀油墨在正常温度下都可以正常使用。优选地，所述凡士林的滴熔点约37-54℃，所述石蜡的滴熔点是45-65℃。
根据本发明所提供的抗酸蚀刻油墨，为了增加油墨的抗菌性、气味及颜色，优选地，所述油墨还包括占油墨总重量的1-5wt％的抗菌剂、1-5wt％的香料或10-20wt％的颜料。
所述抗菌剂为本领域技术人员所常用的抗菌剂，例如：氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂、活性碳中的至少一种。
所述香料为本领域技术人员所常用的香料，例如：檀香、玫瑰香、柠檬香中的至少一种。
所述颜料为本领域技术人员所常用的颜料，例如：碳黑。
本发明还提供了一种抗酸蚀刻油墨的制备方法，该方法为将石蜡、微晶蜡、凡士林按比例混合形成混合物，对混合物加热使其充分溶解后降温。
根据本发明所提供的抗酸蚀刻油墨的制备方法，优选地，所述加热的温度为60-100℃，更优选地为70-80℃。
根据本发明所提供的抗酸蚀刻油墨的制备方法，为了使其充分混合，优选地，在加热过程中进行匀速的搅拌混合物。
根据本发明所提供的抗酸蚀刻油墨的制备方法，优选地，在混合物溶解后加入颜料、抗菌剂或香料。
下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明。
实施例中所用设备：
加温设备为上海精密仪器有限公司的ZNWH-2型电热套。
搅拌设备为上海索映仪器设备有限公司的JB50-D型电动搅拌机。
实施例1
1、制备抗蚀刻油墨
将30克石蜡(滴熔点为50℃，广州恒石进出口贸易有限公司的161#石蜡)、35克微晶蜡(熔点为60℃、相对密度为0.89、99℃条件下的运动黏度为9.2-25.0mm2/s、折射率为1.435，上海新诺化工有限公司的48#微晶蜡)和35克凡士林(滴熔点为50℃，南京长江石化有限公司的工业用凡士林)混合，形成混合物，然后将混合物在60℃时加热至其完全溶解后在降至室温。
2、制作图文
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，温度控制在35℃使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
f、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为：硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶3∶4)中，在20℃下腐蚀2min。然后喷沙除去油墨。
d、产品注塑
采用模具对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A1。肉眼观察A1表面皮纹未发生变形和失真。
实施例2
1、制备抗蚀刻油墨
将50克石蜡(滴熔点为45℃，广州恒石进出口贸易有限公司的161#石蜡)、25克微晶蜡(熔点为80℃、相对密度为0.90、99℃条件下的运动黏度为10mm2/s、折射率为1.440，上海新诺化工有限公司的48#微晶蜡)和25克凡士林(滴熔点为37℃，南京长江石化有限公司的工业用凡士林)混合，形成混合物，然后将混合物在70℃时加热至其完全溶解后在降至室温。
2、制作图文
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，温度控制在35℃使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
f、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为：硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶3∶4)中，在20℃下腐蚀2min。然后喷沙除去油墨。
d、产品注塑
采用模具对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A2。肉眼观察A2表面皮纹未发生变形和失真。
实施例3
1、制备抗蚀刻油墨
将40克石蜡(滴熔点为65℃，广州恒石进出口贸易有限公司的161#石蜡)、25克微晶蜡(熔点为95℃、相对密度为0.92、99℃条件下的运动黏度为9.2mm2/s、折射率为1.445，上海新诺化工有限公司的48#微晶蜡)、25克凡士林(滴熔点为54℃，南京长江石化有限公司的工业用凡士林)、5克氧化锌和5克玫瑰香混合，形成混合物，然后将混合物在80℃时加热至其完全溶解后在降至室温。
2、制作图文
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，温度控制在35℃使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
f、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为：硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶3∶4)中，在20℃下腐蚀2min。然后喷沙除去油墨。
d、产品注塑
采用模具对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A3。肉眼观察A3表面皮纹未发生变形和失真。
实施例4
1、制备抗蚀刻油墨
将30克石蜡(滴熔点为60℃，广州恒石进出口贸易有限公司的161#石蜡)、30克微晶蜡(熔点为70℃、相对密度为0.89、99℃条件下的运动黏度为25mm2/s、折射率为1.442，上海新诺化工有限公司的48#微晶蜡)、25克凡士林(滴熔点为50℃，南京长江石化有限公司的工业用凡士林)、1克氧化铜、1克柠檬香和13克碳黑混合，形成混合物，然后将混合物在100℃时加热至其完全溶解后在降至室温。
2、制作图文
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，温度控制在35℃使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
f、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为：硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶3∶4)中，在20℃下腐蚀2min。然后喷沙除去油墨。
d、产品注塑
采用模具对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A4。肉眼观察A4表面皮纹未发生变形和失真。
实施例5
1、制备抗蚀刻油墨
将30克石蜡(滴熔点为55℃，广州恒石进出口贸易有限公司的161#石蜡)、25克微晶蜡(熔点为85℃、相对密度为0.92、99℃条件下的运动黏度为20mm2/s、折射率为1.438，上海新诺化工有限公司的48#微晶蜡)、25克凡士林(滴熔点为40℃，南京长江石化有限公司的工业用凡士林)和20克碳黑混合，形成混合物，然后将混合物在80℃时加热至其完全溶解后在降至室温。
2、制作图文
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，温度控制在35℃使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，使油墨图纹与待转移物接触，并将油墨图纹干燥，然后剥离薄膜。
f、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为：硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶3∶4)中，在20℃下腐蚀2min。然后喷沙除去油墨。
d、产品注塑
采用模具对材料进行注塑处理，得到皮纹产品A5。肉眼观察A5表面皮纹未发生变形和失真。
对比例1
本对比例用于说明现有的以树脂为主体的抗酸蚀刻油墨的效果。
树脂型抗酸油墨的配方和质量含量为：
羟基丙烯酸树脂 40％
流平剂 3％
颜料 30％
消泡剂 3％
亚光粉 5％
油墨用沥青 19％
按操作工艺：
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄膜；
e、30min内将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，经4小时干燥后剥离薄膜。
f、制备模具
将表面具有油墨图纹的待加工模具置于腐蚀液(组成为：硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶3∶4)中，在20℃下腐蚀2min。然后喷沙除去油墨。
d、产品注塑
采用模具对材料进行注塑处理，得到皮纹产品B1。肉眼观察B1表面皮纹未发生变形和失真。
对比例2
本对比例用于说明现有的以树脂为主体的抗酸蚀刻油墨的效果。
树脂型抗酸油墨与对比例1相同，
按操作工艺：
a、在平板基材上制作图纹，所述图纹为凹陷型图纹或突出型图纹；
b、在平板基材的图纹上涂覆油墨，使油墨仅存在于平板基材的凹陷区域并填充满凹陷区域；
c、在平板基材具有图纹的表面上贴合薄膜，使油墨附着于薄膜上；
d、将薄膜与平板基材分离，得到表面附着有油墨图纹的薄
e、30min后薄膜上的油墨已干燥，油墨图纹与待转移物无法接触粘合，因而无法进行下一个工序。
测试方法
1、外观
将实施例1-5中得到的A1-A5和对比例1中得到的B1在非太阳光直射的常光下目测。标准为：
OK：表面光滑不变形；
NG：表面起皮或者变形。
2、附着力
测试的标准：ISO 2409。
测试步骤：使用外科手术刀的刀背或指定的交叉割刀在涂层上划12道划痕，两条刮痕互相成90°角，以便在表面上形成栅格，划痕的间隔为1mm(如果表面太小可只划一个叉，即2道划痕)。确保切割至基体材料。否则，应在新的位置重新切割。沿着划痕的方向用刷子刷5次。把3M胶带(600或类似型号)粘在表面上，用指尖将胶带擦紧，确保与涂层的良好接触，在5分钟内从胶带的自由端起以60°的角度在0.5-1秒内将胶带有规则的揭开撕去胶带。
接受标准：0级和1级接收。对于一个交叉的划痕不允许交角翘起或变大。
0级：切口的边缘完全平滑，格子的方块都没有剥落。
1级：剥落受此影响的部分不能明显大于5％。
2级：剥落受此影响的部分明显大于5％，而不超过15％。
3级：剥落受此影响的部分大于15％，而不超过35％。
4级：剥落受此影响的部分大于35％，而不超过65％。
3、图纹转移精度
在图案转印完成之后，在菲林上找出四个点，并找出该四个点所对应的转印图案的四个点，用100倍带刻度的放大镜进行对比观察，转印图案的纹路宽度于原始菲林的纹路宽度的比就是图纹转移的精度。
4、油墨干燥时间
将实施例1-5中得到的A1-A5和对比例1中得到的B1在20-28℃常温下用普通家用风扇直吹干燥。达到用手触摸不粘手的效果后得出干燥时间。
5、酸溶液蚀刻时间
蚀刻液的组成为：氯化铁(FeCl3)、盐酸(HCl，38％)、磷酸(H3PO4)、水，质量比为3∶1∶0.5∶6。将实施例1-5中得到的A1-A5和对比例1中得到的B1在全部浸入，达到图纹所需的蚀刻深度所需要的时间。
6、酸溶液蚀刻效果
用100倍带刻度放大镜检测将实施例1-5中得到的A1-A5和对比例1中得到的B1在纹路的细致度，用深度计测出蚀刻深度同目标图案的相对比。
标准为：
OK：表示相差在95％以内；
NG：表示相差大于95％，严重失真或变形。
7、油墨表干时间
将油墨涂覆在基材表面，放置在恒温恒湿(温度18-25℃湿度70％-85％)的环境中，达到用手触摸不粘手的效果后得出油墨表干时间。
表1
从表1中可以看出，本专利所述抗酸蚀刻油墨不仅图纹转移精度高，油墨在恒温恒湿环境中的表干时间可以达到48小时以上，完全可以满足转移工序的要求，而所用干燥时间短，而且节省工时，材料，更适合工艺的操作。而对比例1和2中的油墨需要在30min内将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面，还要经4小时干燥后剥离薄膜。如果将表面附着有油墨图纹的薄膜贴合到待转移物表面的时间超过30min，由于油墨已干燥，没有办法再进行转移，浪费材料。
Claims (13)
1.一种抗酸蚀刻油墨，其特征在于：该油墨包括石蜡、微晶蜡和凡士林，以所述油墨的总重量为基准，所述石蜡的含量为30-50wt％，所述微晶蜡的含量为25-35wt％，所述凡士林的含量为25-35wt％。
2.根据权利要求1所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述微晶蜡的熔点为60-95℃。
3.根据权利要求2所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述微晶蜡的相对密度0.89-0.92。
4.根据权利要求3所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述微晶蜡在99℃条件下的运动黏度为9.2-25.0mm2/s。
5.根据权利要求4所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述微晶蜡折射率为1.435-1.445。
6.根据权利要求1所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述凡士林的滴熔点为37-54℃。
7.根据权利要求1所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述石蜡的滴熔点为45-65℃。
8.根据权利要求1所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述油墨还包括占油墨总重量的1-5wt％的抗菌剂。
9.根据权利要求1所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述油墨还包括占油墨总重量的1-5％的香料。
10.根据权利要求1所述的抗酸蚀刻油墨，其特征在于：所述油墨还包括占油墨总重量的10-20wt％的颜料。
11.一种权利要求1-7任意一项所述的抗酸蚀刻油墨的制备方法，其特征在于，该方法为将石蜡、微晶蜡、凡士林混合形成混合物，对混合物进行加热使其充分溶解后降温。
12.根据权利要求11所述的抗酸蚀刻油墨的制备方法，其特征在于：所述加热的温度为60-100℃。
13.根据权利要求11所述的抗酸蚀刻油墨的制备方法，其特征在于：在混合物溶解后加入颜料、抗菌剂或香料。
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