CN109467982A - 一种可喷墨打印标识油墨 - Google Patents

一种可喷墨打印标识油墨 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可喷墨打印标识油墨，包括超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5‑15份、多官能团丙烯酸单体5‑15份、光引发剂5‑10份、稀释剂30‑50份、颜料5‑15份和其他助剂0.1‑5份；多官能团丙烯酸单体包括二季戊四醇五丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和3‑羟‑2,2‑二甲基丙基‑3‑羟‑2,2‑二甲基丙酯二丙烯酸酯。本发明提供的一种喷墨打印标识油墨具有较好的耐酸碱、耐黄变性能。

Description

一种可喷墨打印标识油墨
技术领域
本发明属于喷墨印刷技术领域，具体涉及一种可喷墨打印标识油墨。
背景技术
近年来随着电子行业精细化发展的更高要求，电路板被要求以流水码或二维码来标识，以达到真正的可追溯性。喷墨打印技术替代传统丝印技术或是雷射技术可以大大地简化PCB的生产过程，消除了很多PCB生产设施和昂贵的设备，大大缩短了生产周期，降低成本，更重要的是大大节省了能源和用水量，从本质上实现节能减排的根本目的。
PCB业商业化使用的字符油墨由低聚物、单体和颗粒直径为5μm的固态填充剂组成，这种油墨不能用于喷墨打印机使用。因为喷墨墨水要求合适的黏度和表面张力才能由喷嘴喷出，并且油墨中的固体颗粒应该足够小以避免堵塞喷嘴。后来出现的热固化型字符喷墨油墨就能满足所需的性能要求，但热固型字符油墨固化速度不够快，并且不能实现节能环保的原则。
目前也有少部分的UV固化字符油墨出现，但是都无法解决字符油墨耐用性低的问题。基于此，有必要提供一种耐用性能较高的可喷墨打印字符油墨。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种耐酸碱性能较好的喷墨打印标识油墨。
本发明提供一种可喷墨打印标识油墨，按重量份计，包括超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5-15份、多官能团丙烯酸单体5-15份、光引发剂5-10份、稀释剂30-50份、颜料5-15份和其他助剂0.1-5份；
所述多官能团丙烯酸单体包括二季戊四醇五丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯，
所述二季戊四醇五丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的40％-80％；
所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的10％-50％；
所述3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的1％-40％。
优选地，所述超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体的黏度为5-600cps；
优选地，所述超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体的黏度为300-400cps。
优选地，所述稀释剂为新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。
优选地，所述多官能团丙烯酸单体还包括为乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇四丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
优选地，所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TOP-L)、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯(EDB)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、1-羟基环已基苯基甲酮(184)，二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐(810)中的一种。
优选地，所述其他助剂包括附着力促进剂。
优选地，所述的附着力促进剂选自甲基丙烯酸磷酸酯或磷酸酯改性物。
优选地，所述颜料为纳米级氧化钛颗粒。
优选地，所述纳米级氧化钛颗粒为球形，平均粒径≤300nm,优选为≤100nm。
本发明还提供一种可喷墨打印标识油墨，按重量份计，由超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5-15份、多官能团丙烯酸单体5-15份、稀释剂30-50份、光引发剂5-10份、纳米级氧化钛颗粒5-15份和附着力促进剂0.1-2份组成；
所述多官能团丙烯酸单体由40％-80％的二季戊四醇五丙烯酸酯、10％-50％的丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和1％-40％的3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯组成。
本发明提供的一种喷墨打印标识油墨具有较好的耐酸碱性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种可喷墨打印标识油墨，按重量份计，包括超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5-15份、多官能团丙烯酸单体5-15份、光引发剂5-10份、稀释剂30-50份、颜料5-15份和其他助剂0.1-5份；
多官能团丙烯酸单体包括二季戊四醇五丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯，
二季戊四醇五丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的40％-80％；
丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的10％-50％；
3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的1％-40％。
本实施例的稀释剂选用UV稀释剂。
本发明的低聚物选用超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体能够使得油墨具有较好的硬度、附着力，和耐酸碱性能。并且本发明油墨采用的超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体具有较低的黏度，可满足喷墨打印油墨低粘度、流动性好的特性，并且具有较高的玻璃话转变温度。
本实施例选用特定多官能团丙烯酸单体配合，得到的可喷墨打印标识油墨具有较好的耐酸碱性能。
本实施例提供的可喷墨打印标识油墨具有高遮盖白墨耐黄变；打印流畅性好，对喷头稳定性好；以及耐酸碱、耐溶剂、高硬度、耐热性等优点。
本实施例提供的可喷墨打印标识油墨主要应用于PCB领域。
在优选实施例中，超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体的黏度为5-600cps；在进一步优选实施例中，超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体的黏度为300-400cps。能够保证较低的黏度，从而满足喷墨打印的需求。
在优选实施例中，稀释剂为新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。
在优选实施例中，多官能团丙烯酸单体还包括为乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇四丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
在优选实施例中，光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TOP-L)、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯(EDB)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、1-羟基环已基苯基甲酮(184)，二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐(810)中的一种。
在优选实施例中，其他助剂包括附着力促进剂。
在优选实施例中，的附着力促进剂选自甲基丙烯酸磷酸酯或磷酸酯改性物。
在优选实施例中，颜料为纳米级氧化钛颗粒。
在优选实施例中，纳米级氧化钛颗粒为球形，平均粒径≤300nm,优选为≤100nm。
本发明还提供一种可喷墨打印标识油墨，按重量份计，由超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5-15份、多官能团丙烯酸单体5-15份、稀释剂30-50份、光引发剂5-10份、纳米级氧化钛颗粒5-15份和附着力促进剂0.1-2份组成；
多官能团丙烯酸单体由40％-80％的二季戊四醇五丙烯酸酯、10％-50％的丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和1％-40％的3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯组成。
为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。
实施例1
准备原料：超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体10份、二季戊四醇五丙烯酸酯5份、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯3份、3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯1份和季戊四醇三丙烯酸酯1份、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦6份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯40份、纳米级氧化钛颗粒10份、甲基丙烯酸磷酸酯或磷酸酯改性物1份。
实施例2
原料准备：超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体12份、二季戊四醇五丙烯酸酯6份、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯3份、3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯1份、异丙基硫杂蒽酮6份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯35份、纳米级氧化钛颗粒7份、甲基丙烯酸磷酸酯或磷酸酯改性物1份。
实施例1和实施例2的原料按照如下制备方法制备：
(1)将准备好的原料加入分散桶内；
(2)在高速分散机进行分散，分散速度600-1000转/分钟，分散时间30-60分钟；
(3)用液压三辊机研磨2-5次或者用砂磨机磨至粒径为300纳米以下；
(4)用1um滤芯过滤机过滤。
对比例1
与实施例1相比对比例1中不加入超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体，并且调整为二季戊四醇五丙烯酸酯10份、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯6份、3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯2份和季戊四醇三丙烯酸酯2份。其余配方及制备方法与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比对比例2中，将二季戊四醇五丙烯酸酯5份、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯3份、3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯1份和季戊四醇三丙烯酸酯1份去掉，加入二乙二醇单丙烯酸酯10份，其余配方及制备方法与实施例1相同。
对比例3
与实施例1相比对比例2中，不加入3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯由1份改为2份。其余配方及制备方法与实施例1相同。
效果例
将实施例1-2和对比例1-3制备得到的油墨使用Konica Minolta 1024系列喷头进行PCB板喷印，打印黏度11-14mPa·s，打印喷头温度为40-46℃。然后使用的UV-LED灯(功率为5～20W/平方厘米)在395nm下进行固化。固化温度为150℃，固化时间为30-60分钟。然后进行性能测试。具体测试结果如表1所示。
附着力测试：根据ISO2409采用割10*10百格+胶带进行测试。
硬度测试：根据ASTM D3363-05标准进行测试。
耐酸碱：10％浓度硫酸溶液浸泡30分钟、10％浓度氢氧化钠浸泡30分钟胶带测试，无掉漆。
耐溶剂测试：PGMA(丙二醇甲醚乙酸酯)；室温30min胶带测试，无掉漆。
耐焊锡性测试：锡焊温度280℃/10s免洗型助焊剂循环3次,外观无起泡现象。
耐黄变性测试：回流焊270℃/60s循环3次，不黄变。
表1
实施例1 实施例2 对比例1 对比例2 对比例3
附着力 无脱落 无脱落 轻微脱落 轻微脱落 轻微脱落
硬度 6H 6H 4H 4H 4H
耐酸碱 合格 合格 不合格 不合格 合格
耐溶剂 合格 合格 不合格 不合格 不合格
耐焊锡 合格 合格 不合格 不合格 不合格
耐黄变 合格 合格 合格 不合格 不合格
由表1的数据可以看出，本实施例1-2制备的油墨具有较好的附着力、硬度、耐酸碱、耐溶剂、耐焊锡和耐黄变性能。
对比例1中不加入超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体，不能够较好的降低油墨的黏度，并且硬度、附着力以及耐用性较差。
对比例2中不加入二季戊四醇五丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯，改为加入二乙二醇单丙烯酸酯，因为没有多官能UV单体复配，得到的油墨各项性能较差。
对比例3中，不加入3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯，得到的油墨各项性能较差。
综上，说明本发明原料组成和制备步骤设置合理，使制备的油墨实现较好的附着力，较高的硬度，较好的耐酸碱、耐溶剂和耐黄变性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种可喷墨打印标识油墨，其特征在于，按重量份计，包括超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5-15份、多官能团丙烯酸单体5-15份、光引发剂5-10份、稀释剂30-50份、颜料5-15份和其他助剂0.1-5份；
所述多官能团丙烯酸单体包括二季戊四醇五丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯，
所述二季戊四醇五丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的40％-80％；
所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的10％-50％；
所述3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯占多官能团丙烯酸单体总重量的1％-40％。
2.如权利要求1所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体的黏度为5-600cps；优选地，所述超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体的黏度为300-400cps。
3.如权利要求1所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述稀释剂为新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二缩三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述多官能团丙烯酸单体还包括为乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇四丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述光引发剂包括2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TOP-L)、4-二甲胺基-苯甲酸乙酯(EDB)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、1-羟基环已基苯基甲酮(184)，二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐(810)中的一种。
6.如权利要求1所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述其他助剂包括附着力促进剂。
7.如权利要求6所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述的附着力促进剂选自甲基丙烯酸磷酸酯或磷酸酯改性物。
8.如权利要求1所述的可喷墨打印标识油墨，其特征在于，所述颜料为纳米级氧化钛颗粒。优选的，所述纳米级氧化钛颗粒为球形，平均粒径≤300nm,为≤100nm。
9.一种可喷墨打印标识油墨，其特征在于，按重量份计，由超支化聚氨酯丙烯酸酯齐聚体5-15份、多官能团丙烯酸单体5-15份、稀释剂30-50份、光引发剂5-10份、纳米级氧化钛颗粒5-15份和附着力促进剂0.1-2份组成；
所述多官能团丙烯酸单体由40％-80％的二季戊四醇五丙烯酸酯、10％-50％的丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯和1％-40％的3-羟-2,2-二甲基丙基-3-羟-2,2-二甲基丙酯二丙烯酸酯组成。
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