CN104449037A - 一种丝网印刷可剥离uv油墨及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于功能精细高分子材料领域，公开了一种丝网印刷可剥离UV油墨及其制备方法与应用。所述UV油墨是由20～40质量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、20～50质量份的氯醋树脂、2～15质量份丙烯酸烷基酯、8～15质量份增溶剂、2～10质量份复合光引发剂、0.3～2质量份消泡剂KS66、0～0.5质量份颜料以及0～2质量份滑石粉组分组成的。所述油墨中各组分具有相互协同作用，使油墨固化后的固化膜兼具强度、韧性和附着力平衡，具有良好的表面防护性和可剥离性，并在使用后剥除无残留。

Description

一种丝网印刷可剥离UV油墨及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于功能精细高分子材料领域，涉及一种丝网印刷UV油墨，特别涉及一种丝网印刷可剥离UV油墨及其制备方法与应用，该油墨也是一种功能性UV涂装材料。
背景技术
可剥离涂料是一种具有对基材表面提供防护功能的特殊涂料，用于电子仪表、光学器件、金属材料等领域，为这些材料的表面提供临时性保护；该涂料还用于加工过程的表面防护，并具有使用后易剥除的特点，使被保护的表面免于脏污和伤害，在ITO玻璃、印刷电路板、光纤、航天器、飞行器、各种精密仪器设备和特殊工艺品等领域都有应用。
在实际使用中，可剥离涂料胶膜除了对可剥离性有明确要求外，同时还要求胶膜有相应的强度、弹性、附着、对热及化学的稳定性等，满足器件表面加工过程或使用时在工艺性和防护性方面的综合要求。
在涂布方式上，传统的丝网印刷技术由于具有较高的精密性、经济高效等优势，其应用已突破传统的印刷概念，而是作为一种精细化、功能化的涂布方式，广泛应用在印制电路、功能性表面涂装(包括涂料、油漆、油墨等材料)等技术领域
UV技术具有经济、高效、环保、节能及适应性好的优势，目前已于涂料、油墨等技术领域有广泛应用，并处于不断完善和迅速发展中。
在通常的UV技术的产品中，无论是涂料还是油墨等，其固化成膜过程是一种具有高密度的交联反应过程，胶膜存在硬、脆等特点，多用于硬质或具有有限挠性的基材表面的涂装，一般强调的是固化涂层的附着力、硬度等性能，对于韧性和伸长的要求则不是太突出。这种特征，对于要求固化膜具有良好可剥除性的表面临时防护用途来讲，由于固化膜不具备足够的强度和韧性，显然是难以满足剥除过程对固化膜本身力学性能的较高要求。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种丝网印刷可剥离UV油墨。本发明所述的一种丝网印刷可剥离UV油墨，着重通过丝网印刷方式进行较为精细化的涂布，并采用UV固化方法快速固化成膜，实现了固化膜在强度、韧性和对基材的附着性的平衡，满足对被保护基材表面以及表面图案进行保护，并在使用后可无残留剥除的目的，满足了工业实际应用的需要。
本发明的另一目的在于提供上述丝网印刷可剥离UV油墨的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述丝网印刷可剥离UV油墨的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种丝网印刷可剥离UV油墨，由以下按质量份数计的组分组成：
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物        20～40
氯醋树脂                          20～50
丙烯酸烷基酯                      2～15
增溶剂                            8～15
复合光引发剂                      2～10
消泡剂KS66                        0.3～2
颜料                              0～0.5
滑石粉                            0～2；
所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物为二官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，优选U-25-20D(DSM-AGI公司)、G75(DSM-AGI公司)、KCV301(Sapience公司)或BR32(Sapience公司)中的一种或多种的混合物；更加优选U-25-20D或BR32中的一种或两种；所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物的质量份数优选25-30份。
所述的氯醋树脂为二元氯醋树脂或三元氯醋树脂，所述三元氯醋树脂为羟基氯醋树脂或羧基氯醋树脂，优选二元氯醋树脂或羟基氯醋树脂。所述氯醋树脂的质量份数优选30-40份。所述二元氯醋树脂优选L14/60(东莞阳光SUN公司)或CP427(韩国韩华公司)中的一种以上；所述羟基氯醋树脂为L3112(阳光SUN)或VM-390(Solter)中的一种以上。
所述的丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯或(甲基)丙烯酸二十二烷基酯中的一种以上；其中优选丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯或甲基丙烯酸二十二烷基酯中的一种以上。所述的丙烯酸烷基酯的质量份数优选8-10份。
所述的增溶剂为双官能丙烯酸单体或线性酯类化合物；
所述的双官能丙烯酸单体为己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丁二醇二丙烯酸酯(BDDA)、聚乙二醇二丙烯酸酯PEG(n)DA，(其中n＝200、400、600、800)、邻苯二甲酸二丙烯酸酯(DAP)或间苯二甲酸二丙烯酸酯中的一种以上。
所述的线性酯类化合物为癸二酸二辛酯或己二酸二辛脂中的一种或两种。
所述增溶剂优选PEG600DA、癸二酸二辛酯或己二酸二辛脂中的一种以上。所述增溶剂的质量份数优选8-15份。
所述的复合光引发剂为2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)与EHA(二甲氨基苯甲酸异辛酯)的混合物，或ITX与EDB(对二甲氨基苯甲酸乙酯)的混合物，优先选用ITX/EDB混合物(ITX与EDB的质量比为3:2)。
所述的颜料，为市售的常规酞菁蓝或酞菁绿，优选0-0.5份酞菁蓝(BGS15:3)。
所述的滑石粉，为化学稳定性好的常规的市售工业原料，优选0-2份细度大于1000目的涂料级滑石粉(广州市铧骏滑石粉有限公司产品)。
所述丝网印刷可剥离UV油墨的制备方法，包括以下步骤：将20～40质量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、20～50质量份的氯醋树脂、2～15质量份丙烯酸烷基酯、8～15质量份增溶剂、2～10质量份复合光引发剂、0.3～2质量份消泡剂KS66、0～0.5质量份颜料以及0～2质量份滑石粉混合均匀，得到初混物；然后将初混物经三辊机研磨至细度不大于5微米，得到丝网印刷可剥离UV油墨。
所述丝网印刷可剥离UV油墨应用于玻璃表面装饰、树脂表面装饰以及金属表面装饰领域
本发明的丝网印刷可剥离UV油墨，其主要组成组分构成不可分割的整体，具有相互协同作用，使固化膜兼具强度、韧性和附着力，具有良好的表面防护性和可剥离性。本发明将通常利用溶剂挥发成膜的氯醋树脂，与利用光化学反应成膜的UV树脂两种体系进行有效结合，形成了一种新的UV涂装材料。这种涂装材料，成膜过程既利用了UV固化技术的优势，又完全避免了溶剂体系在成膜过程的VOC排放；同时，本发明通过对不同材料的性能互补和匹配，实现了常规UV固化体系难以实现的固化膜的高强度和韧性，并平衡了对基材表面的附着力，使固化胶膜满足了在可剥除性能与防护性能的综合要求。
与现有技术相对比，本发明具有有以下优点及有益效果：
1、本发明的UV油墨具有适宜的流动性，方便丝网印刷的涂布操作方式；经固化后，固化膜兼具强度、韧性和对基材的附着性的平衡，满足了对被保护基材表面以及表面图案进行保护，并在使用后可无残留剥除即固化莫具有良好的表面防护性和可剥离性；
2、本发明的UV油墨在成膜的过程中利用了UV固化技术的优势，又完全避免了溶剂体系在成膜过程的VOC排放，既环保又能使得固化膜平整无缩孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
一种丝网印刷可剥离UV油墨，通过以下方法制备而成：
(1)将20质量份U25-20d，15质量份BR32，32质量份氯醋树脂(L14/60)，4质量份甲基丙烯酸十八烷基酯，6.5质量份己二酸二辛脂，3份质量ITX，2份质量EDB，0.6质量份KS66，0.5质量份酞菁蓝和2质量份滑石粉经高速分散机在30rpm转速下混合20min，得到初混合液；
(2)将初混合液经过三辊机精细研磨，最后经过细度检测(GB/T6753.1-2007)，获得的均匀细腻的流体，即为丝网印刷可剥离UV油墨。油墨中颗粒物的细度不大于5微米。
实施例2
一种丝网印刷可剥离UV油墨，通过以下方法制备而成：
(1)将15质量份U25-20d，5质量份BR32，50质量份氯醋树脂(CP427)，2质量份丙烯酸十八烷基酯，3质量份PEG600DA，12质量份癸二酸二辛酯，1.2质量份ITX，0.8质量份EDB，0.3质量份KS66以及0.5质量份酞菁蓝颜料经高速分散机在30rpm转速下混合20min，得到初混合液；
(2)将初混合液经过三辊机精细研磨，最后经过细度检测(GB/T6753.1-2007)，获得的均匀细腻的流体，即为丝网印刷可剥离UV油墨。油墨中颗粒物的细度不大于5微米。
实施例3
一种丝网印刷可剥离UV油墨，通过以下方法制备而成：
(1)将10质量份U25-20d，30质量份BR32，20质量份氯醋树脂(L3112)，15质量份丙烯酸十八烷基酯，3质量份PEG600DA，12质量份癸二酸二辛酯，6质量份ITX，4质量份EDB，2质量份KS66以及2质量份滑石粉经高速分散机在30rpm转速下混合20min，得到初混合液；
(2)将初混合液经过三辊机精细研磨，最后经过细度检测(GB/T6753.1-2007)，获得的均匀细腻的流体，即为丝网印刷可剥离UV油墨。油墨中颗粒物的细度不大于5微米。
实施例4
一种丝网印刷可剥离UV油墨，通过以下方法制备而成：
(1)将10质量份U25-20d，15质量份BR32，40质量份氯醋树脂(L14/60)，15质量份丙烯酸二十二烷基酯，1质量份PEG600DA，7质量份己二酸二辛酯，3质量份ITX，2质量份EDB，1.2质量份KS66，0.5质量份酞菁蓝和1.2质量份滑石粉经高速分散机在30rpm转速下混合20min，得到初混合液；
(2)将初混合液经过三辊机精细研磨，最后经过细度检测(GB/T6753.1-2007)，获得的均匀细腻的流体，即为丝网印刷可剥离UV油墨。油墨中颗粒物的细度不大于5微米。
实施例5
一种丝网印刷可剥离UV油墨，通过以下方法制备而成：
(1)将25质量份U25-20d，5质量份BR32，30质量份氯醋树脂(VM-390)，4质量份甲基丙烯酸二十二酯，8质量份丙烯酸二十二酯，1质量份PEG600DA，7质量份己二酸二辛酯，3质量份ITX，2质量份EDB，1.2质量份KS66，0.5质量份酞菁蓝和1.2质量份滑石粉经高速分散机在30rpm转速下混合20min，，得到初混合液；
(2)将初混合液经过三辊机精细研磨，最后经过细度检测(GB/T6753.1-2007)，获得的均匀细腻的流体，即为丝网印刷可剥离UV油墨。油墨中颗粒物的细度不大于5微米。
本发明的丝网印刷可剥离UV油墨，以丝网印刷方式进行涂布，通过UV固化成胶膜，对其固化膜(即胶膜)的主要性能的测试，按照国家标准进行，包括拉伸强度及断裂伸长率(GB/T1040-2006)、剥离力(GB/T 2790-1995)。实施例1～5所制备的丝网印刷可剥离UV油墨固化成膜后胶膜平整无缩孔。
实施例1-5所制备的油墨经涂布固化后所形成胶膜的测试结果如表下所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
拉伸强度(N/25mm) 10.6 7.8 6.9 12.1 5.8
伸长率(％) 12 8 18 20 24
剥离力(N/25mm)＜ 3.4 5.1 4.3 2.3 1.4
上述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上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：由以下按质量份数计的组分组成：
2.根据权利要求1所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物为U-25-20D、G75、KCV301或BR32中的一种以上。
3.根据权利要求1所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述的氯醋树脂为二元氯醋树脂或三元氯醋树脂，所述三元氯醋树脂为羟基氯醋树脂或羧基氯醋树脂。
4.根据权利要求3所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述二元氯醋树脂为L14/60或CP427中的一种以上；所述羟基氯醋树脂为L3112或VM-390中的一种以上。
5.根据权利要求1所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述的丙烯酸烷基酯为(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯或(甲基)丙烯酸二十二烷基酯中的一种以上；其中优选丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十二烷基酯或甲基丙烯酸二十二烷基酯中的一种以上。
6.根据权利要求1所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述的增溶剂为双官能丙烯酸单体或线性酯类化合物。
7.根据权利要求6所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述双官能丙烯酸单体为己二醇二丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丙烯酸酯或间苯二甲酸二丙烯酸酯中的一种以上；
所述线性酯类化合物为癸二酸二辛酯或己二酸二辛脂中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述丝网印刷可剥离UV油墨，其特征在于：所述的复合光引发剂为2-异丙基硫杂蒽酮与二甲氨基苯甲酸异辛酯的混合物，或2-异丙基硫杂蒽酮与对二甲氨基苯甲酸乙酯的混合物；
所述的颜料为常规酞菁蓝或酞菁绿。
9.根据权利要求1所述丝网印刷可剥离UV油墨的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将20～40质量份的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯预聚物、20～50质量份的氯醋树脂、2～15质量份丙烯酸烷基酯、8～15质量份增溶剂、2～10质量份复合光引发剂、0.3～2质量份消泡剂KS66、0～0.5质量份颜料以及0～2质量份滑石粉混合均匀，得到初混物；然后将初混物经三辊机研磨至细度不大于5微米，得到丝网印刷可剥离UV油墨。
10.根据权利要求1～8任一项所述丝网印刷可剥离UV油墨的应用，其特征在于：所述丝网印刷可剥离UV油墨应用于玻璃表面装饰、树脂表面装饰以及金属表面装饰领域。
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