CN107011722A - 一种紫外光固化的通用型金属油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种紫外光固化的通用型金属油墨，包含以下质量百分含量的成分：单体5‑8％、光敏树脂40‑50％、光引发剂3‑8％、粉体11‑26％。本发明所述紫外光固化金属油墨用于通用型金属油墨，不仅具有高光泽、优良的流平性、高遮盖率、抗摩擦性、抗刮性、抗多种化学品等性能，而且还具备UV快速固化、无VOC排放、不含挥发性有机溶剂、无刺激、无臭味、可耐各种溶剂擦洗、附着力好、不断层等特点，可广泛使用于阳极氧化铝材、不锈钢、白铜、铁板等金属基材。同时，本发明还公开了一种紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法。

Description

一种紫外光固化的通用型金属油墨及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种金属油墨及其制备方法，尤其是一种紫外光固化的通用型金属油墨及其制备方法。
背景技术
传统金属油墨采取的固化方式是热固化或自干，固化时间长、能耗高，降低了工业化生产的效率，且含有大量的溶剂，刺激性强，污染环境，不利于环保。而紫外光固化技术具有经济、节能、固化速率快和环境友好等优点，将紫外光固化技术应用到金属油墨不仅可加快固化速度，而且固化膜坚韧，附着牢度极佳。因此，紫外光固化金属油墨是目前最具发展前景的金属油墨之一，成为了金属油墨的发展新方向。
传统工艺如热固化和自干存在致命问题就是环保问题，其成分中含有大量溶剂，挥发性、刺激性极强。自干需要通过24小时通风摆放才能固化，热固需要烤炉进行温度加温才能固化。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种紫外光固化的通用型金属油墨，所述通用型金属油墨百分百固含，不含挥发气体，紫外线一照射立马定型、环保。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种紫外光固化的通用型金属油墨，包含以下质量百分含量的成分：单体5-8％、光敏树脂40-50％、光引发剂3-8％、粉体11-26％。
金属油墨的附着力和固化速率与单体成分、光引化剂性能、树脂等组合的一致性相关，本发明金属油墨是一种符合环保理念的油墨，在UV固化过程中，当油墨层接触紫外线的照射，内含的光敏树脂分子间就迅速发生交联，从而固化，只需要0.5-3s时间。本发明产品在应用过程中，具有节省能源，节约成本和场地，提高工作效率的特点。在印刷过程中，由于网版上的油墨未接触紫外光线的照射，因此永远不会堵网，这大大有利于印刷精确的图文和连续性操作。
同时，本发明所述紫外光固化金属油墨的粘度为5500-7000CPS/25℃，粘度范围可根据不同基材性能做相对应的调整，具有优异的附着力和快速固化能力。
优选地，所述单体为二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯和丙烯酸异冰片酯的混合物，所述二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯在所述金属油墨中的质量百分含量为3-5％，所述丙烯酸异冰片酯在所述金属油墨中的质量百分含量为2-3％。所述单体具有较好的调和粘度、良好的硬度以及抗刮性。
优选地，所述光敏树脂为脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(PU5510)和标准双酚A环氧二丙烯酸酯(EP620)的混合物，所述脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯在所述金属油墨中的质量百分含量为30-45％，所述标准双酚A环氧二丙烯酸酯在所述金属油墨中的质量百分含量为5-10％。光敏树脂是属于油墨中的中间体，起到承上起下的作用，本发明所述光敏树脂能够相互交联，耐酒精、耐盐雾测试，对金属类产品有提高附着力的有益效果。
优选地，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)的混合物，所述2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮在所述金属油墨中的质量百分含量为2-5％，所述2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯在所述金属油墨中的质量百分含量为1-3％。本发明所述光引发剂通过分散均匀在印刷过程后靠紫外线的照射下立马凝集成形固定。
优选地，所述粉体为炭黑、滑石粉、气相二氧化硅中的至少一种。
优选地，所述炭黑为MA-8炭黑。
优选地，当所述粉体包含炭黑时，所述炭黑在所述金属油墨中的质量百分含量为1-5％；当所述粉体包含滑石粉时，所述滑石粉在所述金属油墨中的质量百分含量为10-20％；当所述粉体包含气相二氧化硅时，所述气相二氧化硅在所述金属油墨中的质量百分含量为1-3％。
上述成分及含量的粉体能起到更好的染色、着色、增加遮盖力以及流动性能的效果。
优选地，所述的紫外光固化的通用型金属油墨，还包含以下质量百分含量的成分：消泡剂1-2％、附着力促进剂1-5％、流平剂0.1-1％。
更优选地，还包含以下质量百分含量的成分：消泡剂0.9％、附着力促进剂2％、流平剂0.1％。上述消泡剂、附着力促进剂、流平剂的选择，能更好的避免印刷过程中出现的气泡、流平效果差、针孔、漏空等现象。
更优选地，所述附着力促进剂为Z-6030，所述消泡剂为BYK-DC62，所述流平剂为Silok355。
同时，本发明还提供一种上述紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法，所述方法为：将各成分混合均匀，然后研磨至细度小于10μm，使之形成均匀的混合相，即得所述紫外光固化的通用型金属油墨。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明所述紫外光固化金属油墨用于通用型金属油墨，不仅具有高光泽，优良的流平性、高遮盖率、抗摩擦性、抗刮性、抗多种化学品等性能，而且还具备UV快速固化、无VOC排放、不含挥发性有机溶剂、无刺激、无臭味、可耐各种溶剂擦洗、附着力好、不断层等特点；对印刷中常用的金属如铜、铝、铁、不锈钢、镜面不锈钢、镜面钛金板等的附着力强，并且不会随时间变化而下降；底材适应性强，在测试的几种底材(铝、铁、不锈钢等)中；连续印刷无漏空，易固化、附着力极佳；印刷时不会堵网，固化膜坚韧、色彩鲜艳，可广泛使用于阳极氧化铝材、不锈钢、白铜、铁板等金属基材。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述紫外光固化的通用型金属油墨的一种实施例，本实施例所述紫外光固化的通用型金属油墨包含以下重量份的成分：
单体：二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯8％，2丙烯酸异冰片酯5％；
光敏树脂：脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(PU5510)45％，标准双酚A环氧二丙烯酸脂(EP620)5％；
光引发剂：2-羟基-甲基甲苯丙烷-1-酮(1173)5％，2，4，6-三甲基苯甲酰基磷酸乙酯(TPO-L)3％；
附着力促进剂Z-6030 2％，消泡剂BYK-DC62 0.9％，流平剂Silok355 0.1％；
粉体：黑色粉(MA-8炭黑)3％、滑石粉20％、气相二氧化硅白炭黑3％。
同时，本实施例还提供一种上述紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法，所述方法为：将各成分混合均匀，然后研磨至细度小于10μm，使之形成均匀的混合相，再用300目网布过滤，即得所述紫外光固化的通用型金属油墨。
实施例2
本发明所述紫外光固化的通用型金属油墨的一种实施例，本实施例所述紫外光固化的通用型金属油墨包含以下重量份的成分：
单体：二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯8％，2丙烯酸异冰片酯2％；
光敏树脂：脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(PU5510)49％，标准双酚A环氧二丙烯酸脂(EP620)5％；
光引发剂：2-羟基-甲基甲苯丙烷-1-酮(1173)5％，2.4.6-三甲基苯甲酰基磷酸乙酯(TPO-L)3％；
助剂：附着力促进剂Z-6030 2％，消泡剂BYK-DC62 0.9％，流平剂Silok3550.1％；
粉体：黑色粉(MA-8炭黑)5％、滑石粉17％、气相二氧化硅白炭黑3％。
同时，本实施例还提供一种上述紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法，所述方法为：将各成分混合均匀，然后研磨至细度小于10μm，使之形成均匀的混合相，再用300目网布过滤，即得所述紫外光固化的通用型金属油墨。
实施例3
本发明所述紫外光固化的通用型金属油墨的一种实施例，本实施例所述紫外光固化的通用型金属油墨包含以下重量份的成分：
单体：二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯11％，2丙烯酸异冰片酯4％；
光敏树脂：脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(PU5510)45％，标准双酚A环氧二丙烯酸脂(EP620)10％；
光引发剂：2-羟基-甲基甲苯丙烷-1-酮(1173)5％，2.4.6-三甲基苯甲酰基磷酸乙酯(TPO-L)3％；
助剂：附着力促进剂Z-6030 2％，消泡剂BYK-DC62 0.9％，流平剂Silok3550.1％；
粉体：黑色粉(MA-8炭黑)3％、滑石粉13％、气相二氧化硅白炭黑3％。
同时，本实施例还提供一种上述紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法，所述方法为：将各成分混合均匀，然后研磨至细度小于10μm，使之形成均匀的混合相，再用300目网布过滤，即得所述紫外光固化的通用型金属油墨。
实施例4
本发明所述紫外光固化的通用型金属油墨的一种实施例，本实施例所述紫外光固化的通用型金属油墨包含以下重量份的成分：
单体：二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯11％，2丙烯酸异冰片酯5％；
光敏树脂：脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯(PU5510)50％，标准双酚A环氧二丙烯酸脂(EP620)12％；
光引发剂：2-羟基-甲基甲苯丙烷-1-酮(1173)2％，2，4，6-三甲基苯甲酰基磷酸乙酯(TPO-L)1％；
助剂：附着力促进剂Z-6030 5％，消泡剂BYK-DC62 1％，流平剂Silok3551％；
粉体：黑色粉(MA-8炭黑)1％、滑石粉10％、气相二氧化硅白炭黑1％。
同时，本实施例还提供一种上述紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法，所述方法为：将各成分混合均匀，然后研磨至细度小于10μm，使之形成均匀的混合相，再用300目网布过滤，即得所述紫外光固化的通用型金属油墨。
实施例5
本实施例对实施例1～4制备好的油墨样品，分别在阳极氧化铝、铁和不锈钢上印制，分别测试其外观、附着力、耐酒精性、耐磨性、硬度和耐候性，测试结果如表1所示：
表1实施例1～4中油墨的性能测试结果
其中，附着力的测试方法：划百格法，胶带剥离，划格间距1mm；
耐酒精性的测试方法：99.5％纯度的酒精，500g/cm2压力擦拭50次；
耐磨性的测试方法：使用学振动式磨耗机，载荷500g/cm2，500次；
耐候性的测试方法：在人工阳光气候类比机器内放置500H。
从表1中的测试结果可以看出，实施例1～4中的油墨都可以满足测试6大性能，色泽鲜明，都可以满足目前市场需求的环保高效率的金属油墨的要求。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，包含以下质量百分含量的成分：单体10-16％、光敏树脂50-62％、光引发剂3-8％、粉体12-26％。
2.如权利要求1所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，所述单体为二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯和丙烯酸异冰片酯的混合物，所述二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯在所述金属油墨中的质量百分含量为8-11％，所述丙烯酸异冰片酯在所述金属油墨中的质量百分含量为2-5％。
3.如权利要求1所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，所述光敏树脂为脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯和标准双酚A环氧二丙烯酸酯的混合物，所述脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯在所述金属油墨中的质量百分含量为45-50％，所述标准双酚A环氧二丙烯酸酯在所述金属油墨中的质量百分含量为5-12％。
4.如权利要求1所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮和2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯的混合物，所述2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮在所述金属油墨中的质量百分含量为2-5％，所述2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯在所述金属油墨中的质量百分含量为1-3％。
5.如权利要求1所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，所述粉体为炭黑、滑石粉、气相二氧化硅中的至少一种。
6.如权利要求5所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，当所述粉体包含炭黑时，所述炭黑在所述金属油墨中的质量百分含量为1-5％；当所述粉体包含滑石粉时，所述滑石粉在所述金属油墨中的质量百分含量为10-20％；当所述粉体包含气相二氧化硅时，所述气相二氧化硅在所述金属油墨中的质量百分含量为1-3％。
7.如权利要求1所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，还包含以下质量百分含量的成分：消泡剂0.9-2％、附着力促进剂2-5％、流平剂0.1-1％。
8.如权利要求7所述的紫外光固化的通用型金属油墨，其特征在于，还包含以下质量百分含量的成分：消泡剂0.9％、附着力促进剂2％、流平剂0.1％。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的紫外光固化的通用型金属油墨的制备方法，其特征在于，所述方法为：将各成分混合均匀，然后研磨至细度小于10μm，使之形成均匀的混合相，即得所述紫外光固化的通用型金属油墨。
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