CN103232754A - 一种uv固化油墨及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UV固化油墨及其应用，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，包括以下组分：高官能聚氨酯丙烯酸酯30～40；二官能聚氨酯丙烯酸树脂10～20；酸性丙烯酸酯预聚物5～10；热塑性丙烯酸树脂5～10；1,6己二醇二丙烯酸酯10～15；光敏剂2～4。将所述UV光固化油墨印刷于玻璃工件上，用于玻璃表面加工时的临时性保护。所述UV光固化油墨UV光固化后，能在玻璃表面形成一层坚韧的油墨层，对玻璃附着力好、表面硬度高、耐刮檫性好、耐切削液性能好，能有效保证玻璃在表面加工过程中不被划伤。而且，在玻璃加工完成后，用碱水能很快将所述UV光固化油墨层脱除，对玻璃本身不会造成任何影响。

Description

一种UV固化油墨及其应用

技术领域

本发明涉及油墨领域，尤其涉及一种UV固化油墨及其应用。

背景技术

目前，手机都朝着智能手机的方向发展，其中触摸屏手机又大行其道，因此玻璃在手机制造中越来越成为一种普遍且重要的材料。通常手机玻璃加工工艺：玻璃原材料→切割→仿形→精雕→粗磨→精抛→清洁→强化→印刷→包装。其中粗磨和精抛主要为了解决玻璃在前几个加工过程中被刮花等问题，但是这两个流程加工成本非常大，并且粉尘对工人健康和安全生产都有很大的不良影响。

因此，现有技术有待于完善和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种UV固化油墨及其应用，是一种UV固化的、且用碱水即可从玻璃上剥离的、起保护作用的油墨，旨在解决现有手机玻璃加工过程中加工成本大且对人体健康和安全生产造成不良影响的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种UV固化油墨，其中，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，包括以下组分：

高官能聚氨酯丙烯酸酯                   30～40；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂                 10～20；

酸性丙烯酸酯预聚物                     5～10；

热塑性丙烯酸树脂                       5～10；

1,6己二醇二丙烯酸酯                    10～15；

光敏剂                                  2～4。

所述的UV固化油墨，其中，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，还包括以下组分：

助剂                                   0.9～1.5；

颜料                                    1-2；

增稠剂                                   1-2；

纳米三氧化二铝分散体                     1-2；

填充料                                  15～20。

所述的UV固化油墨，其中，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，由以下组分组成为：

高官能聚氨酯丙烯酸酯                   35；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂                 15；

酸性丙烯酸酯预聚物                     10；

热塑性丙烯酸树脂                        5；

1,6己二醇二丙烯酸酯                    10；

光敏剂                                  3；

助剂                                   1.2；

颜料                                   1.5；

增稠剂                                 1.5；

纳米三氧化二铝分散体                   1.5；

填充料                                16.3。

所述的UV固化油墨，其中，所述助剂在所述UV固化油墨中，按照重量百分比，由以下组分组成：  

流平剂                     0.3～0.5； 

消泡剂                     0.3～0.5；

分散剂                     0.3～0.5。

所述的UV固化油墨，其中，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯的TG点为145，折光指数1.474，粘度为2200mpa.s/60°，伸长率为2%，抗张强度为6700psi；所述二官能聚氨酯丙烯酸树脂粘度为2000 mpa.s/60°；所述酸性丙烯酸酯预聚物的酸值150-200mgKOH/g；所述热塑性丙烯酸树脂的分子量为50000-100000。

所述的UV固化油墨，其中，所述消泡剂为有机硅，所述流平剂为有机硅，所述分散剂为聚氨酯，所述增稠剂为气相二氧化硅。

所述的UV固化油墨，其中，所述填充料为滑石粉，粒径5000目；所述光敏剂为1-羟基-环己基苯甲酮；所述纳米氧化铝分散体含50%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，不挥发份100 %，颗粒含量为30%，密度为1.36 g/mL。

所述的UV固化油墨，其中，所述颜料为酞青兰。

一种如上所述的UV固化油墨的应用，其中，将所述UV固化油墨用于玻璃表面加工时的临时性保护。

所述的UV固化油墨的应用，其中，所述UV固化油墨用于玻璃表面加工时的临时性保护的具体过程如下：

印刷：在玻璃表面不需要进行表面加工的部位印刷所述UV固化油墨；

IR烘烤；

UV固化；

表面加工：对所述玻璃进行表面加工；

脱除油墨：用5% NaOH溶液在70℃下脱除玻璃表面的UV固化油墨；

清水清洗。

本发明有益效果：本发明所提供的UV固化油墨及其应用，将所述UV光固化油墨印刷于玻璃工件上，用于玻璃表面加工时的临时性保护。所述UV光固化油墨通过UV光固化后，能在玻璃表面形成一层坚韧的油墨层，对玻璃附着力好、表面硬度高、耐刮檫性好、耐切削液性能好，能有效保证玻璃在表面加工过程中不被划伤。而且，在玻璃加工完成后，用碱水能很快将所述UV光固化油墨层脱除，对玻璃本身不会造成任何影响。而且，所述UV光固化油墨低气味、无甲苯、无卤素、无重金属，符合RoHS标准，对环境危害小。

具体实施方式

本发明提供一种UV固化油墨及其应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

由于现有手机玻璃加工过程中加工成本大且对人体健康和安全生产造成不良影响，因此迫切需要探索新的手机玻璃加工工艺如：玻璃原材料→玻璃表面丝印油墨→切割→仿形→褪去油墨→清洁→强化(手机玻璃强化是在400-500度用熔融硝酸钾进行强化工艺的)。改进后工艺，能很大程度上提高生产效率，降低生产成本，所述加工工艺中所采用的油墨主要起到保护玻璃表面的作用。

所述加工工艺中所采用的油墨需要达到以下基本要求：耐水性要好（切割时所用液体主要是水）；油墨有一定的附着力，褪去时又不能有残留；油墨有一定韧性，能起到较好的保护作用，如用刀刻划不能出现锯齿状；工艺可操作性强、较之前有较大优越性。

同时，随着全球环境保护意识的增强，油墨工业也开始沿着可持续性方向发展。UV油墨因具有环保、方便和经济等优点，在现代社会得到了广泛使用，尤其是在3C产品方面更是有着无可比拟的优势，具体而言，UV油墨同传统挥发干燥型油墨相比具有如下好处：快速固化、生产效率高；优异的固化膜性能（耐磨性、耐化学药品等）；低温固化，适于热敏性基材（如塑料）；溶剂含量低或不含溶剂，对环境危害小；节省场地，能量消耗低。

因此，本发明中提供一种UV固化油墨，所述UV固化油墨能用于玻璃加工工艺中，起保护玻璃的作用，所述UV固化油墨UV固化、用碱水即可从玻璃上玻璃，其具有以下优点：

1、对玻璃附着力好；切割无锯齿；表面硬度高，耐刮檫性好； 

2、低气味，无甲苯，无卤素，无重金属，符合RoHS标准；

3、耐切削液性能好；耐水性好；

4、适应多种施工方式，可丝印或移印。

具体地，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，包括以下组分：

高官能聚氨酯丙烯酸酯                   30～40；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂                 10～20；

酸性丙烯酸酯预聚物                     5～10；

热塑性丙烯酸树脂                       5～10；

1,6己二醇二丙烯酸酯                    10～15；

光敏剂                                  2～4。

所述UV固化油墨，按照重量百分比计，还包括以下组分：

助剂                                   0.9～1.5；

颜料                                    1-2；

增稠剂                                   1-2；

纳米三氧化二铝分散体                     1-2；

填充料                                  15～20。

所述UV固化油墨，按照重量百分比计，优选为由以下组分组成为：

高官能聚氨酯丙烯酸酯                   35；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂                 15；

酸性丙烯酸酯预聚物                     10；

热塑性丙烯酸树脂                        5；

1,6己二醇二丙烯酸酯                    10；

光敏剂                                  3；

助剂                                   1.2；

颜料                                   1.5；

增稠剂                                 1.5；

纳米三氧化二铝分散体                   1.5；

填充料                                16.3。

其中，所述助剂为流平剂、消泡剂、分散剂中的一种或几种的组合。所述助剂在所述UV固化油墨中，按照重量百分比，优选为由以下组分组成：  

流平剂                     0.3～0.5； 

消泡剂                     0.3～0.5；

分散剂                     0.3～0.5。

其中，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯的TG点为145，折光指数1.474，粘度为2200mpa.s/60°，伸长率为2%，抗张强度为6700psi，可以为配方提供硬度和耐刮性。所述二官能聚氨酯丙烯酸树脂粘度为2000 mpa.s/60°，固化后收缩率低可以保证油墨在玻璃上有较好的附着。所述酸性丙烯酸酯预聚物的酸值为150-200mgKOH/g，褪膜时该树脂上的羧酸基团会和氢氧化钠反应，生成水溶性的羧酸钠盐。所述热塑性丙烯酸树脂的分子量为50000-100000，主要提供对玻璃的附着。

所述消泡剂为有机硅，可以减少印刷过程产生的泡沫；所述流平剂为有机硅，可以改进油墨表面的平滑性；所述分散剂为聚氨酯，主要用于颜料和填料的分散，保证色泽均匀；所述增稠剂为气相二氧化硅，可以防止颜料的沉降；所述颜料为酞青兰，所述填充料为滑石粉，粒径5000目；可以降低成本，提高油墨耐磨性；所述光敏剂为1-羟基-环己基苯甲酮，在配方中引发反应，从而使油墨固化；所述纳米氧化铝分散体含50%（重量比）的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，颗粒含量为30%，密度为1.36 g/mL，在配方中可以提高油墨的抗划伤性能。

所述UV固化油墨，其制备方法为：将各组分按所述比例加入容器中，在搅拌条件下混合均匀，即可得到成品。

本发明中还提供所述UV固化油墨的用途，主要是将所述UV固化油墨用于玻璃表面加工时的临时性保护，特别是用于手机触摸屏等玻璃表面加工时的临时性保护。所述UV固化油墨在使用时，将所述组分按所述比例混合均匀后，印刷于玻璃工件上，然后用UV光固化机固化，在玻璃表面形成一种坚韧的漆膜，能有效保证玻璃在表面加工过程中不被划伤。玻璃加工完成后可以用碱水很快将墨层脱除，不影响玻璃本身，可有效应用于手机触摸屏等玻璃表面加工。

所述UV固化油墨用于手机触摸屏等玻璃表面加工时的临时性保护的具体操作工艺如下：

底材清洁：对玻璃表面进行清洗，烘干；

印刷：在所述玻璃表面不需要进行表面加工的部位印刷所述UV固化油墨；

IR烘烤；

UV固化；

表面加工：对所述玻璃进行表面加工，包括切割、仿形等；

脱除油墨：用5% NaOH溶液在70℃下脱除玻璃表面的UV固化油墨；

清水清洗。

其中，所述印刷过程中，所用网目为200-300目/inch（77-120/cm），所述UV固化油墨的油墨膜厚为16-20um（Mitutoyo）。所述IR（红外线）烘烤过程中IR温度的100-110℃，时间为2-3min。所述UV固化过程中，累计UV能量1500~2200mj/cm² (EIT UV Power Puck II)，光谱范围为180~420nm，UV灯管功率为80-120W/cm。

实施例

通过如表1所示的实施例1-4对本发明作进一步详细说明如下：

表1

将上述表1中实施例1～4的任一配比的各组分按所述比例加入容器中，在搅拌条件下混合均匀后按如下工艺和参数施工。

工艺顺序：

底材清洁→印刷→IR烘烤→UV固化→表面加工→5% NaOH溶液70℃脱除→清水清洗。

工艺参数：

网目：200-300目/inch（77-120/cm）；

膜厚：16-20um（Mitutoyo）；

累计UV能量1500~2200mj/cm² (EIT UV Power Puck II)；

光谱范围：180~420nm；

UV灯管功率：80-120W/cm；                            

IR温度:100-110℃：2-3min。

实施例1-4所得油墨层在玻璃表面时的性能如表2所示。

表2

综上所述，将所述UV固化油墨印刷于玻璃工件上，通过UV光固化机固化后，能在玻璃表面形成一层坚韧的漆膜，对玻璃附着力好、表面硬度高、耐刮檫性好、耐切削液性能好，能有效保证玻璃在表面加工过程中不被划伤。而且，在玻璃加工完成后，用碱水能很快将所述UV光固化油墨层脱除，对玻璃本身不会造成任何影响。因此，所述UV光固化油墨能有效应用于手机触摸屏等玻璃表面加工。而且，所述UV光固化油墨低气味、无甲苯、无卤素、无重金属，符合RoHS标准，对环境危害小。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种UV固化油墨，其特征在于，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，包括以下组分：

高官能聚氨酯丙烯酸酯                   30～40；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂                 10～20；

酸性丙烯酸酯预聚物                     5～10；

热塑性丙烯酸树脂                       5～10；

1,6己二醇二丙烯酸酯                    10～15；

光敏剂                                  2～4。

2.根据权利要求1所述的UV固化油墨，其特征在于，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，还包括以下组分：

助剂                                   0.9～1.5；

颜料                                    1-2；

增稠剂                                   1-2；

纳米三氧化二铝分散体                     1-2；

填充料                                  15～20。

3.根据权利要求2所述的UV固化油墨，其特征在于，所述UV固化油墨，按照重量百分比计，由以下组分组成为：

高官能聚氨酯丙烯酸酯                   35；

二官能聚氨酯丙烯酸树脂                 15；

酸性丙烯酸酯预聚物                     10；

热塑性丙烯酸树脂                        5；

1,6己二醇二丙烯酸酯                    10；

光敏剂                                  3；

助剂                                   1.2；

颜料                                   1.5；

增稠剂                                 1.5；

纳米三氧化二铝分散体                   1.5；

填充料                                16.3。

4.根据权利要求2所述的UV固化油墨，其特征在于，所述助剂在所述UV固化油墨中，按照重量百分比，由以下组分组成：  

流平剂                     0.3～0.5； 

消泡剂                     0.3～0.5；

分散剂                     0.3～0.5。

5.根据权利要求1所述的UV固化油墨，其特征在于，所述高官能聚氨酯丙烯酸酯的TG点为145，折光指数1.474，粘度为2200mpa.s/60°，伸长率为2%，抗张强度为6700psi；所述二官能聚氨酯丙烯酸树脂粘度为2000 mpa.s/60°；所述酸性丙烯酸酯预聚物的酸值150-200mgKOH/g；所述热塑性丙烯酸树脂的分子量为50000-100000。

6.根据权利要求2所述的UV固化油墨，其特征在于，所述消泡剂为有机硅，所述流平剂为有机硅，所述分散剂为聚氨酯，所述增稠剂为气相二氧化硅。

7.根据权利要求2所述的UV固化油墨，其特征在于，所述填充料为滑石粉，粒径5000目；所述光敏剂为1-羟基-环己基苯甲酮；所述纳米氧化铝分散体含50%的二缩三丙二醇二丙烯酸酯，不挥发份100 %，颗粒含量为30%，密度为1.36 g/mL。

8.根据权利要求2所述的UV固化油墨，其特征在于，所述颜料为酞青兰。

9.一种如权利要求2所述的UV固化油墨的应用，其特征在于，将所述UV固化油墨用于玻璃表面加工时的临时性保护。

10.根据权利要求9所述的UV固化油墨的应用，其特征在于，所述UV固化油墨用于玻璃表面加工时的临时性保护的具体过程如下：

印刷：在玻璃表面不需要进行表面加工的部位印刷所述UV固化油墨；

IR烘烤；

UV固化；

表面加工：对所述玻璃进行表面加工；

脱除油墨：用5% NaOH溶液在70℃下脱除玻璃表面的UV固化油墨；

清水清洗。