CN108047815A - 一种丝印油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种丝印油墨及其制备方法。本发明的丝印油墨，按重量份计，包括以下组分：热塑性丙烯酸树脂20～25份、弱溶剂25～30份、分散剂0.1～0.3份、消泡剂0.5～1份、有机膨润土0.1～0.5份、气相二氧化硅0.3～1份、钛白粉20～25份。本发明的丝印油墨的制备方法制得的丝印油墨，印刷性好、附着力高，印制于亚克力材料时不会侵蚀亚克力底材，无应力开裂、无咬底发花的现象产生；本发明的丝印油墨特别适用于亚克力材料，解决了一般亚克力丝印油墨容易侵蚀底材、难以与镜面效果油墨搭配使用、或过于快干缺乏印刷适性的问题。

Description

一种丝印油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于丝印油墨技术领域，涉及一种丝印油墨及其制备方法。

背景技术

亚克力(acrylic)，又叫PMMA或有机玻璃，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种开发较早的重要可塑性高分子材料。亚克力具有极佳的耐候性、较高的表面硬度和表面光泽，以及较好的高温性能。透明亚克力板材具有可与玻璃比拟的透光率，但密度只有玻璃的一半，此外，它不像玻璃那么易碎，即使破坏，也不会像玻璃那样形成锋利的碎片。另外，其价格低廉、易加工、制程简单、成本低，因此，亚克力材料广泛用于电子产品、仪器仪表零件、汽车车灯、光学镜片和建筑行业等。

亚克力板具有良好的适印性，采用适当的印刷工艺，可以赋予亚克力制品理想的表面装饰效果。然而亚克力材料易溶于多种有机溶剂，因此产生溶胀而导致应力开裂，或表面被侵蚀发花，影响产品外观，尤其在亚克力材料上印刷镜面效果油墨时会导致其失去镜面效果。

CN104292970A公开了一种用于亚克力装饰板的紫外光固化网版油墨，由以下质量百分比的原料制备而成：聚氨酯二丙烯酸酯与环氧丙烯酸酯混合物：30％～45％；季戊四醇三丙烯：3～5％；引发剂：5％～12％；表面助剂：1％～3％；助溶剂：5％～10％；活性稀释剂：10％～20％；聚丙烯酸酯或有机硅流平剂：1％～2％；惰性溶剂：10％～30％；颜料：1％～2％。该发明制得的用于亚克力装饰板的紫外光固化网版油墨，具备高韧性、高伸张性和高光泽性能的同时，还具有较高的耐老化性、耐磨性、抗刮伤能力、附着力、抗冷热冲击能力。

但是，市面上常规的亚克力丝印油墨多含有强溶剂在其中，易对材料表面造成影响，难以与镜面效果油墨套印，或是有以偏弱溶剂为主的油墨，但溶剂挥发太快不适用于丝网印刷，因此需要开发一种弱溶剂型不侵蚀亚克力底材、适于印刷的油墨，以满足客户的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种丝印油墨，印刷性好、附着力高，印制于亚克力材料时不会侵蚀亚克力底材，无应力开裂、无咬底发花的现象产生，特别适用于亚克力材料，解决了一般亚克力丝印油墨容易侵蚀底材、难以与镜面效果油墨搭配使用、或过于快干缺乏印刷适性的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种丝印油墨，按重量份计，包括以下组分：

其中，本发明的丝印油墨，按重量份计，包括以下组分：

热塑性丙烯酸树脂20～25份，例如热塑性丙烯酸树脂的重量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份。

弱溶剂25～30份，例如弱溶剂的重量份为25份、26份、27份、28份、29份、30份。

分散剂0.1～0.3份，例如分散剂的重量份为0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份。

消泡剂0.5～1份，例如消泡剂的重量份为0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。

有机膨润土0.1～0.5份，例如有机膨润土的重量份为0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份。

气相二氧化硅0.3～1份，例如气相二氧化硅的重量份为0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。

钛白粉20～25份，例如钛白粉的重量份为20份、21份、22份、23份、24份、25份。

本发明中，所述热塑性丙烯酸树脂的分子量为6000～10000，例如分子量为6000、7000、8000、9000、10000；Tg(玻璃化转变温度)为50～100℃，例如Tg点为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃。热塑性丙烯酸树脂为中等硬度，可挠性、可溶性、耐候性佳，一般适用于亚克力材料的树脂包括氯醋树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂等，但是氯醋树脂含卤素不环保，耐候耐晒性较差，且不溶于弱溶剂，聚碳酸酯树脂难溶于除酮类溶剂以外的弱溶剂，只有热塑性丙烯酸树脂对于亚克力材料附着力优异，并可溶于四甲苯等芳烃类弱溶剂。

本发明中，所述弱溶剂为芳烃类溶剂；优选地，所述弱溶剂为四甲苯。四甲苯，是一种低极性弱溶剂，属于芳烃类溶剂，不含强极性官能团，溶解力相对酯类溶剂、酮类溶剂或醇醚类溶剂较弱，不会对亚克力底材产生侵蚀，并且其沸点在196℃左右，挥发速度适中，不至于太快干或太慢干，适合丝网印刷对干速的要求。

其中，所述分散剂为路博润超分散剂。路博润超分散剂，是一种分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，可均一分散那些难溶于液体的无机、有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚。

本发明中，所述消泡剂为有机硅消泡剂，作用是减少制造和使用过程中所产生的气泡，保证印刷面的平整；优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂。

另外，本发明中的有机膨润土，是一种无机矿物/有机铵复合物，具有良好的触变性，还可提高油墨的过网性能。气相二氧化硅的使用可解决油墨印刷过程中的拉丝问题，具有一定的增稠作用，也可在一定程度上增强热塑性丙烯酸树脂的粘结强度。

其中，所述钛白粉为金红石型钛白粉，赋予油墨特定的白色盖底色，和一定的遮盖力。

作为优选方案，本发明的丝印油墨，按重量份计，包括以下组分：

本发明的目的之二在于提供一种丝印油墨的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)按重量份计，在搅拌釜中加入25～30份的弱溶剂，边搅拌边加入20～25份的热塑性丙烯酸树脂，搅拌至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1～0.3份的分散剂、0.1～0.5份的有机膨润土、0.3～1份的气相二氧化硅、20～25份的钛白粉，搅拌至混合均匀后，经研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.5～1份的消泡剂，搅拌均匀后得到所述丝印油墨。

步骤1)中，所述搅拌的速度为800～1200r/min，例如搅拌的速度为800r/min、900r/min、1000r/min、1100r/min、1200r/min。

优选地，步骤1)中，所述搅拌的时间为1～2h，例如搅拌的时间为1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h、1.9h、2h。

优选地，步骤2)中，所述搅拌速度为600～800r/min，例如搅拌速度为600_r/min、650r/min、700r/min、750r/min、800r/min。

优选地，步骤2)中，所述搅拌的时间为15～20min，例如搅拌的时间为15min、16min、17min、18min、19min、20min。

优选地，步骤2)中，所述研磨是采用三棍机进行研磨分散的。

优选地，步骤3)中，所述搅拌的速度为800～1200r/min，例如搅拌的速度为800r/min、900r/min、1000r/min、1100r/min、1200r/min。

优选地，步骤3)中，所述搅拌的时间为15～20min，例如搅拌的时间为15min、16min、17min、18min、19min、20min。

作为优选方案，本发明的丝印油墨的制备方法，包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入25～30份的弱溶剂，边搅拌边加入20～25份的热塑性丙烯酸树脂，800～1200r/min的搅拌速度搅拌1～2h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1～0.3份的分散剂、0.1～0.5份的有机膨润土、0.3～1份的气相二氧化硅、20～25份的钛白粉，600～800r/min的搅拌速度搅拌15～20min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.5～1份的消泡剂，800～1200r/min的搅拌速度搅拌15～20min至均匀后得到所述丝印油墨。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的丝印油墨，印制于亚克力材料时不会侵蚀亚克力底材，无应力开裂、无咬底发花的现象产生，与镜面效果油墨套印时镜面效果不受影响，未变模糊。

(2)本发明的丝印油墨，印刷性好，印刷于亚克力板材后无橘皮、消泡不佳等印刷不良现象；附着力高，印刷于亚克力板材后的油墨附着力等级在5B；经高温50-80℃、高湿90-95％处理四十八小时以上，片材与油墨层无脱落剥离现象。

(3)本发明的丝印油墨的制备方法，工艺简单，通过对丝印油墨的配方原料进行筛选，及合理控制原料的配比，制得了一种弱溶剂不侵蚀亚克力底材、可套印于镜面效果油墨表面不烧镜、且印刷适性良好的丝印油墨，特别适用于亚克力材料，解决了一般亚克力丝印油墨容易侵蚀底材、难以与镜面效果油墨搭配使用、或过于快干缺乏印刷适性的问题。

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的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

本发明的丝印油墨，按重量份计，包括以下组分：

本发明的丝印油墨的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

1)按重量份计，在搅拌釜中加入25～30份的弱溶剂，边搅拌边加入20～25份的热塑性丙烯酸树脂，搅拌至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1～0.3份的分散剂、0.1～0.5份的有机膨润土、0.3～1份的气相二氧化硅、20～25份的钛白粉，搅拌至混合均匀后，经研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.5～1份的消泡剂，搅拌均匀后得到所述丝印油墨。

实施例1

本实施例的丝印油墨的制备方法，包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入25份的四甲苯，边搅拌边加入25份的热塑性丙烯酸树脂，800r/min的搅拌速度搅拌2h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1份的路博润超分散剂、0.5份的有机膨润土、0.5份的气相二氧化硅、20份的金红石型钛白粉，600r/min的搅拌速度搅拌20min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入1份的聚二甲基硅氧烷消泡剂，1200r/min的搅拌速度搅拌15min至均匀后得到所述丝印油墨。

实施例2

本实施例的丝印油墨的制备方法，包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入28份的四甲苯，边搅拌边加入22份的热塑性丙烯酸树脂，900r/min的搅拌速度搅拌1.6h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.2份的路博润超分散剂、0.4份的有机膨润土、0.7份的气相二氧化硅、22份的金红石型钛白粉，700r/min的搅拌速度搅拌16min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.6份的聚二甲基硅氧烷消泡剂，1000r/min的搅拌速度搅拌18min至均匀后得到所述丝印油墨。

实施例3

本实施例的丝印油墨的制备方法，包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入30份的四甲苯，边搅拌边加入20份的热塑性丙烯酸树脂，1100r/min的搅拌速度搅拌1.2h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.3份的路博润超分散剂、0.3份的有机膨润土、0.8份的气相二氧化硅、24份的金红石型钛白粉，800r/min的搅拌速度搅拌18min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.9份的聚二甲基硅氧烷消泡剂，800r/min的搅拌速度搅拌20min至均匀后得到所述丝印油墨。

实施例4

本实施例的丝印油墨的制备方法，包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入28份的四甲苯，边搅拌边加入24份的热塑性丙烯酸树脂，900r/min的搅拌速度搅拌2h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1份的路博润超分散剂、0.5份的有机膨润土、0.7份的气相二氧化硅、22份的金红石型钛白粉，800r/min的搅拌速度搅拌18min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.8份的聚二甲基硅氧烷消泡剂，900r/min的搅拌速度搅拌20min至均匀后得到所述丝印油墨。

实施例5

本实施例的丝印油墨的制备方法，包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入30份的四甲苯，边搅拌边加入23份的热塑性丙烯酸树脂，900r/min的搅拌速度搅拌1.7h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1份的路博润超分散剂、0.2份的有机膨润土、0.9份的气相二氧化硅、21份的金红石型钛白粉，800r/min的搅拌速度搅拌18min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.8份的聚二甲基硅氧烷消泡剂，800r/min的搅拌速度搅拌29min至均匀后得到所述丝印油墨。

对比例1

与实施例1相比，本对比例的不同之处在于，步骤1)中的树脂为聚碳酸酯树脂，其他均与实施例1的相同。

对比例2

与实施例1相比，本对比例的不同之处在于，步骤1)中的溶剂为丙酮，其他均与实施例1的相同。

对比例3

与实施例1相比，本对比例的不同之处在于，步骤2)中的分散剂为羧酸钠，其他均与实施例1的相同。

对比例4

与实施例1相比，本对比例的不同之处在于，步骤2)中的未添加气相二氧化硅和钛白粉，其他均与实施例1的相同。

对比例5

与实施例1相比，本对比例的不同之处在于，步骤3)中的未添加消泡剂，其他均与实施例1的相同。

将实施例1-5、对比例1-5制得的丝印油墨以200-300目网版，印刷至亚克力材料上，印刷效果及理化指标如表1所示。

其中，印刷性的测试方法为：常温常压下，将调和好合适粘度的油墨用半自动印刷机进行快速连续印刷，底材为亚克力板材，观察油墨面是否平整，有无橘皮，消泡不佳等印刷不良现象。

附着力的测试方法为：印刷于亚克力板材上的油墨，彻底干燥(60-80℃x10-30min)，待冷却后，在薄膜面划1x1mm百格，用3M胶带以90°角做拉拔测试。ASTM质量参照标准为：5B表示无任何油墨脱落；4B表示油墨脱落比率小于5％；3B表示油墨脱落比率介于5～15％；2B表示油墨脱落比率介于16～35％；1B表示油墨脱落比率介于36～65％；0B表示油墨脱落比率介于66～100％。

底材适配性的测试方法为：观察印有油墨的亚克力底材，看板材是否有应力开裂或材料被咬底发花，并与镜面效果油墨套印看是否镜面效果受到影响变模糊。

耐高温高湿性能的测试方法为：将印刷油墨的样板置于50-80℃，90-95％湿度的恒温恒湿烘箱中四十八小时以上，观察片材与油墨层是否有脱落剥离现象。

表1

与对比例相比，本发明通过对丝印油墨的配方原料进行筛选，及合理控制原料的配比，印制于亚克力材料时不会侵蚀亚克力底材，无应力开裂、无咬底发花的现象产生，与镜面效果油墨套印时镜面效果不受影响，未变模糊；本发明制得的丝印油墨，印刷性好，印刷于亚克力板材后无橘皮、消泡不佳等印刷不良现象；附着力高，印刷于亚克力板材后的油墨附着力等级在5B；经高温50-80℃、高湿90-95％处理四十八小时以上，片材与油墨层无脱落剥离现象。本发明的丝印油墨的制备方法制得了一种弱溶剂不侵蚀亚克力底材、可套印于镜面效果油墨表面不烧镜、且印刷适性良好的丝印油墨，特别适用于亚克力材料，解决了一般亚克力丝印油墨容易侵蚀底材、难以与镜面效果油墨搭配使用、或过于快干缺乏印刷适性的问题。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种丝印油墨，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的丝印油墨，其特征在于，所述热塑性丙烯酸树脂的分子量为6000～10000，Tg为50～100℃。

3.根据权利要求1或2所述的丝印油墨，其特征在于，所述弱溶剂为芳烃类溶剂；

优选地，所述弱溶剂为四甲苯。

4.根据权利要求1-3之一所述的丝印油墨，其特征在于，所述分散剂为路博润超分散剂。

5.根据权利要求1-4之一所述的丝印油墨，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂；

优选地，所述消泡剂为聚二甲基硅氧烷消泡剂。

6.根据权利要求1-5之一所述的丝印油墨，其特征在于，所述钛白粉为金红石型钛白粉。

7.根据权利要求1-6之一所述的丝印油墨，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

8.一种如权利要求1所述的丝印油墨的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)按重量份计，在搅拌釜中加入25～30份的弱溶剂，边搅拌边加入20～25份的热塑性丙烯酸树脂，搅拌至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液中置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1～0.3份的分散剂、0.1～0.5份的有机膨润土、0.3～1份的气相二氧化硅、20～25份的钛白粉，搅拌至混合均匀后，经研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.5～1份的消泡剂，搅拌均匀后得到所述丝印油墨。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述搅拌的速度为800～1200r/min；

优选地，步骤1)中，所述搅拌的时间为1～2h；

优选地，步骤2)中，所述搅拌速度为600～800r/min；

优选地，步骤2)中，所述搅拌的时间为15～20min；

优选地，步骤2)中，所述研磨是采用三棍机进行研磨分散的；

优选地，步骤3)中，所述搅拌的速度为800～1200r/min；

优选地，步骤3)中，所述搅拌的时间为15～20min。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)常温常压下，按重量份计，在搅拌釜中加入25～30份的弱溶剂，边搅拌边加入20～25份的热塑性丙烯酸树脂，800～1200r/min的搅拌速度搅拌1～2h至溶解完全，冷却后形成粘稠透明状树脂液；

2)常温常压下，将步骤1)得到的粘稠透明状树脂液置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边依次加入0.1～0.3份的分散剂、0.1～0.5份的有机膨润土、0.3～1份的气相二氧化硅、20～25份的钛白粉，600～800r/min的搅拌速度搅拌15～20min至混合均匀后，经三棍机研磨后得到透明粘稠油墨中间体；

3)常温常压下，将步骤2)得到的透明粘稠油墨中间体置于搅拌釜中搅拌，按重量份计，边搅拌边加入0.5～1份的消泡剂，800～1200r/min的搅拌速度搅拌15～20min至均匀后得到所述丝印油墨。