CN103131261B - 一种印刷可剥离保护油墨及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印刷可剥离保护油墨及其制备方法和应用,按重量份计,包括如下组份:热塑性成膜树脂50~80份,低粘度增塑剂20~50份,填料和颜料1~10份,功能助剂1~3份。本发明制备的印刷可剥离保护油墨,100%固体率完全无挥发性溶剂,是一种绿色环保材料,符合日益高涨的生态环保要求;无刺激气味,粘度适中,不粘丝网易于印刷操作且无漏空;中低温热固化成膜,能耗低;热固化成膜柔韧性好,具有良好的耐热性、绝缘性及耐酸碱性能,有效解决了触摸屏制程透明导电膜酸碱蚀刻线路时对电阻的影响;而且在触摸屏制作过程中导电膜保护工艺完成后,保护油墨层容易剥离、不留残胶,有效的解决了当前触摸屏制程当中导电膜的保护问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种保护油墨,具体涉及一种印刷可剥离保护油墨及其制备方法和应用。
背景技术
随着科技日新月异,触摸屏显示行业得于迅猛发展,相关终端触控产品如智能手机、电脑、ATM、导航仪等已渗透人们生活的各个领域,彻底改变生活方式。然而在触摸屏制程当中,原材料ITO膜与ITO玻璃的表面透明线路经蚀刻后,常采用油墨印刷热固化进行保护,然后再进行边框印刷银浆线路工序,因此该保护油墨可避免了银浆印刷渗入导致ITO短路,同时又可防止ITO线路被刮花而造成断路。
中国专利200710301825.7公开了一种印刷油墨,该油墨含有丙烯酸树脂、聚酰胺树脂和/或环化橡胶、溶剂、填充料、增塑剂、分散剂和颜料,其中,该油墨还含有纳米二氧化硅和刚玉粉末,该发明改善了油墨的光泽度,并且大幅度的提高了油墨印刷后的耐磨性能和耐火性能,但是该油墨含有挥发性溶剂而不够环保,严重影响现实的工业生态环境,同时容易有残胶、柔韧性差、不易剥离易残留等问题。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足,本发明目的在于提供一种完全无挥发性溶剂的印刷可剥离保护油墨。
本发明的另一目的在于提供上述印刷可剥离保护油墨的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:
热塑性成膜树脂 50~80份
低粘度增塑剂 20~50份
填料和颜料 1~10份
功能助剂 1~3份。
所述热塑性成膜树脂为丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂如双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂等、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸共聚物树脂或聚氯乙烯树脂的一种或两种以上的混合物。
所述低粘度增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯三甲酸二异壬酯、偏苯三酸三辛酯、己二酸二辛酯、磷酸三苯酯、环氧大豆油或2,2,4三甲基1,3戊二醇双异丁酸酯的一种或两种以上的混合物。
所述低粘度的增塑剂,其在25℃时的粘度可以是10~1000cps,为了更好的提高对热塑性树脂的溶解性及调节保护油墨的粘度以达到良好的丝印外观,优选增塑剂粘度为10~500cps,其用量可以是10~80份,优选20~50份。
所述填料为气相二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙或滑石粉中的一种或两种以上的混合物;
所述颜料为铁蓝、群青蓝、钴蓝或酞菁蓝中的一种或两种以上的混合物;
所述功能助剂为流平剂、消泡剂或表面活性剂中的一种或几种的混合物,具体可以为聚醚改性聚二甲基硅氧烷、聚酯改性聚二甲基硅氧烷,烷基(芳烷基)改性聚二甲基硅氧烷等。
本发明所述的印刷可剥离保护油墨在25℃时的粘度为5000~50000cps,优选15000~35000cps。
本发明所述的印刷可剥离保护油墨的制备方法,是将热塑性成膜树脂、低粘度增塑剂、填料和颜料、功能助剂按上述比例混合搅拌,溶解均匀后经研磨、过滤即可制得。
本发明还公开了所述的印刷可剥离保护油墨在触摸屏制程中保护导电膜中的应用。
所述导电膜为铟锡氧化物、氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化铌、氧化镁、氧化钼或氧化铜的镀膜,或两种以上镀于聚酯薄膜或玻璃基板表面的混合氧化物膜,或导电铜箔或铜板基材。
本发明所述的应用,其应用方法是将印刷可剥离保护油墨通过丝网印刷工艺印刷所需厚度膜于上述导电膜上,然后经热烘烤固化成膜即可。
所述丝网印刷工艺所用网板为聚酯材质网板或钢质网板,其目数为100~500目,优选100~250目;所述印刷可剥离保护油墨印刷所需厚度为10~100um,优选20~50um;所述固化温度为100℃~200℃,优选120℃~150℃;固化时间为5min~60min,优选10min~30min。
本发明与现有技术相比,具有如下有益效果:
1)本发明选择合适含量的低粘度增塑剂,一方面可以改善热塑性成膜树脂的塑性和柔韧性、降低加工温度,另一方面可以作为溶剂,可有效溶解树脂并调节油墨粘度,从而提高油墨的丝印印刷效果。本发明制备的印刷可剥离保护油墨,100%固体率完全无挥发性溶剂,是一种绿色环保材料,符合日益高涨的生态环保要求;无刺激气味,粘度适中,不粘丝网易于印刷操作且无漏空;中低温热固化成膜,能耗低。
2)本发明制备的印刷可剥离保护油墨,热固化成膜柔韧性好,具有良好的耐热性、绝缘性及耐酸碱性能,有效解决了触摸屏制程透明导电膜酸碱蚀刻线路时对电阻的影响;而且在触摸屏制作过程中导电膜保护工艺完成后,保护油墨层容易剥离、不留残胶,有效的解决了当前触摸屏制程当中导电膜的保护问题。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明,以下实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
实施例1
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(氯醋树脂)40份,丙烯酸酯树脂10份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)40份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)10份,气相二氧化硅(SiO2)4份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
实施例2
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(氯醋树脂)30份,环氧树脂20份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)30份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)20份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
实施例3
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:环氧树脂30份,聚氨酯树脂20份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)35份,己二酸二辛酯(DOA)15份,气相二氧化硅(SiO2)6份,酞青蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
实施例4
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:丙烯酸酯树脂 20份,聚氨酯树脂30份,邻苯二甲酸二辛酯20份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)20份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
实施例5
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(氯醋树脂)40份,环氧树脂40份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)20份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
实施例6
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:环氧树脂 60份,邻苯二甲酸二辛酯30份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝1份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对比例1
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(氯醋树脂)40份,丙烯酸酯树脂10份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)10份,气相二氧化硅(SiO2)4份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对比例2
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(氯醋树脂)30份,环氧树脂20份,邻苯二甲酸二辛酯(DOP)2份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对比例3
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:环氧树脂30份,聚氨酯树脂20份,己二酸二辛酯(DOA)15份,气相二氧化硅(SiO2)6份,酞青蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对比例4
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:丙烯酸酯树脂 20份,聚氨酯树脂30份,邻苯二甲酸二辛酯2份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)2份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对比例5
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂(氯醋树脂)40份,环氧树脂40份,邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)8份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝3份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对比例6
一种印刷可剥离保护油墨,按重量份计,包括如下组份:环氧树脂 60份,邻苯二甲酸二辛酯60份,气相二氧化硅(SiO2)5份,酞菁蓝1份,有机硅消泡剂1份,置于捏合机室温搅拌溶解均匀,然后用三辊研磨机研磨一次,再分散搅拌后经过滤、真空脱泡后即可得无溶剂型印刷可剥离保护油墨。然后按下述评价方法测试其性能,结果见表1。
对上述实施例和对比例制备的印刷可剥离保护油墨进行如下性能检测。
外观
按GB 1712-79方法测定,目视观察其颜色、状态等物理性状。
粘度
按GB/T 2794-1995,采用RION VISCOTESTER VT-04F粘度及测定指定温度下保护油墨组合物的粘度。
成膜性测试
将丝网印刷好可剥离保护油墨的ITO玻璃或ITO膜置于120~150℃条件下烘烤20~30min后取出,观察成膜情况,包括边缘缩墨、缩孔、膜龟裂、指触成膜是否干爽。
如果成膜没有上述任何一种情况,记为“○”;如果成膜有上述任何一种情况,记为“△”,如果成膜有上述两种或两种情况以上,记为“×”
粘附可剥性测试
将可剥保护油墨丝印于玻璃基板25mm*20cm,并在120~150℃条件下烘烤20~30min成膜,然后测试该膜对玻璃的180°剥离力,单位“gf/inch”。当剥离力在10~30gf/inch时剥离无残留则粘附可剥性最好,记为“○”;当剥离力小于10gf/inch时可剥无残留但粘附性较差,记为“△”;当剥离力大于30gf/inch时则粘附性好难剥离有残留,记为“×”。
耐酸/碱性测试
将取镀有ITO导电膜层的玻璃(聚酯膜)基板6片,丝印前测试ITO导电膜的电阻值记为“R0”。然后将可剥离保护油墨通过200目的丝印网板印刷于上述的ITO基板,并于130℃条件下烘烤20min成膜;接着将板材各3片分别浸泡在10%的硝酸溶液和10%的氢氧化钠溶液中,浸泡条件为:温度为25℃,浸泡时间为1小时。最后将这些板材取出并撕去可剥保护油墨测试其ITO导电膜的阻值,记为“R”。当R/R0小于等于1.05则有很好的耐酸碱性,记为“○”;当R/R0大于1.05而小于1.1则耐酸碱性良好,记为“△”;当R/R0大于等于1.1则耐酸碱性较差,记为“×”。
耐热高温测试
将可剥保护油墨丝印于玻璃基板,并于并在120~150℃条件下烘烤20~30min成膜,然后将其置于热烘烤150℃×2小时,观察膜是否收缩、龟裂、泛黄等现象;如有没有上述现象表明耐热性好,记为“○”;如果有少量泛黄或微量收缩表明耐热性一般,记为“△”;如果上述三种现象同时存在表明耐热性较差,记为“×”。
绝缘电阻测试
将可剥保护油墨丝印于玻璃基板,并于并在120~150℃条件下烘烤20~30min成膜,然后将膜整块剥离用ZC-90G高绝缘电阻测量仪(上海太欧电子有限公司制)测试可剥离保护油墨的绝缘电阻值,电阻值越大则绝缘效果也好,一般认为当绝缘电阻≥1011Ω时已经具有良好的绝缘性能。
耐水性测试
将可剥保护油墨丝印于玻璃基板,并于并在120~150℃条件下烘烤20~30min成膜,然后将其浸泡50℃温水中24小时,观察是否有脱膜、翘边、泛白等现象;如果没有上述现象,耐水记为“○”,如果有任何一种上述现象,耐水性记为“×”。
表1 实施例与对比例不同组份与测试性能
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 对比例4 | 对比例5 | 对比例6 |
氯醋树脂 | 40 | 30 | — | — | 40 | — | 40 | 30 | — | — | 40 | — |
丙烯酸树脂 | 10 | — | — | 20 | — | — | 10 | — | — | 20 | — | — |
环氧树脂 | — | 20 | 30 | — | 40 | 60 | — | 20 | 30 | — | 40 | 60 |
聚氨酯树脂 | — | — | 20 | 30 | — | — | — | — | 20 | 30 | — | — |
DOP | 40 | 30 | — | 20 | — | 30 | — | 2 | — | 2 | — | 60 |
BBP | 10 | 20 | 35 | 20 | 20 | — | 10 | — | — | 2 | 8 | — |
DOA | — | — | 15 | — | — | — | — | — | 15 | — | — | — |
SiO2 | 4 | 5 | 6 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 6 | 5 | 5 | 5 |
酞青蓝 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1 |
消泡剂 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
外观 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 | 浅蓝 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 | 蓝色 | 浅蓝 |
粘度(cps) | 23000 | 30000 | 20000 | 28000 | 52000 | 48000 | 55000 | 61000 | 57000 | 54000 | 66000 | 13000 |
成膜性 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | △ | △ | × | × | △ | × | △ |
粘附可剥性 | ○ | ○ | △ | △ | ○ | △ | ○ | ○ | △ | ○ | ○ | × |
耐酸性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
耐碱性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
耐水性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
绝缘电阻Ω | 3.2×1011 | 4.8×1011 | 2.4×1011 | 3.5×1011 | 4.1×1011 | 3.9×1011 | 2.8×1011 | 4.6×1011 | 2.6×1011 | 3.3×1011 | 4.3×1011 | 2.7×1011 |
耐高温性 | △ | ○ | △ | △ | ○ | △ | △ | ○ | △ | △ | ○ | △ |
从上表可以看出,本发明制备得到的印刷可剥离保护油墨具有良好的耐热性、绝缘性及耐酸碱性能,而且在触摸屏制作过程中导电膜保护工艺完成后,保护油墨层容易剥离、不留残胶,符合触摸屏导电膜的丝印保护。
Claims (10)
1.一种印刷可剥离保护油墨,其特征在于,按重量份计,包括如下组份:
热塑性成膜树脂 50~80份
低粘度增塑剂 20~50份
填料和颜料 1~10份
功能助剂 1~3份
所述低粘度增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯三甲酸二异壬酯、磷酸三苯酯、环氧大豆油或2,2,4三甲基1,3戊二醇双异丁酸酯的一种或两种以上的混合物。
2.根据权利要求1所述的印刷可剥离保护油墨,其特征在于,所述热塑性成膜树脂为丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸共聚物树脂或聚氯乙烯树脂的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的印刷可剥离保护油墨,其特征在于,所述低粘度增塑剂的粘度在25℃时为10~1000cps。
4.根据权利要求3所述的印刷可剥离保护油墨,其特征在于,所述低粘度增塑剂的粘度在25℃时为10~500cps。
5.根据权利要求1所述的印刷可剥离保护油墨,其特征在于,所述填料为气相二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙或滑石粉中的一种或两种以上的混合物;所述颜料为铁蓝、群青蓝、钴蓝或酞菁蓝中的一种或两种以上的混合物;所述功能助剂为流平剂、消泡剂或表面活性剂中的一种或几种的混合物。
6.权利要求1~5任一项所述的印刷可剥离保护油墨的制备方法,其特征在于,将热塑性成膜树脂、低粘度增塑剂、填料和颜料、功能助剂按上述比例混合搅拌,溶解均匀后经研磨、过滤即可制得。
7.权利要求1~5任一项所述的印刷可剥离保护油墨在触摸屏制程中保护导电膜中的应用。
8.根据权利要求7所述的印刷可剥离保护油墨在触摸屏制程中保护导电膜中的应用,其特征在于,所述导电膜为铟锡氧化物、氧化锌、氧化铝、氧化钛、氧化铌、氧化镁、氧化钼或氧化铜的镀膜,或两种以上镀于聚酯薄膜或玻璃基板表面的混合氧化物膜,或导电铜箔或铜板基材。
9.根据权利要求7所述的印刷可剥离保护油墨在触摸屏制程中保护导电膜中的应用,其特征在于,其应用方法是将印刷可剥离保护油墨通过丝网印刷工艺印刷所需厚度膜于上述导电膜上,然后经热烘烤固化成膜即可。
10.根据权利要求9所述的印刷可剥离保护油墨在触摸屏制程中保护导电膜中的应用,其特征在于,所述丝网印刷工艺所用网板为聚酯材质网板或钢质网板,其目数为100~500目;所述印刷可剥离保护油墨印刷所需厚度为10~100μm;所述固化温度为100℃~200℃;固化时间为5min~60min。
11. 根据权利要求10所述的印刷可剥离保护油墨在触摸屏制程中保护导电膜中的应用,其特征在于,所述丝网印刷工艺所用网板为聚酯材质网板或钢质网板,其目数为100~250目;所述印刷可剥离保护油墨印刷所需厚度为20~50μm;所述固化温度为120℃~150℃;固化时间为10min~30min。
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