CN110183904A - 阻燃油墨及其制备方法和阻燃膜 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种阻燃油墨及其制备方法和阻燃膜，属于阻燃油墨技术领域。一种阻燃油墨，按重量份数计，制作阻燃油墨的原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂60‑70份，纤维素溶液8‑10份，环状磷酸酯8‑12份，添加剂1.9‑3份，有机溶剂3‑24份，纤维素溶液的固含量为10‑20％。本申请的各原料共同作用，可以得到阻燃涂层透明度高、光泽度好，耐摩擦、耐酒精的阻燃油墨。

Description

阻燃油墨及其制备方法和阻燃膜

技术领域

本申请涉及阻燃油墨技术领域，且特别涉及一种阻燃油墨及其制备方法和阻燃膜。

背景技术

油墨作为生产生活中常用品之一，人们对油墨功能的需求越来越高。现有的阻燃油墨大多为哑光，透明性较差，限制了阻燃油墨的应用范围。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种阻燃油墨及其制备方法和阻燃膜，该阻燃油墨与PET(聚对苯二甲酸乙二酯)结合牢固，同时改善油墨涂层透明性差、不耐酒精和不抗刮的技术问题。

第一方面，本申请实施例提出了一种阻燃油墨，按重量份数计，制作阻燃油墨的原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂60-70份，纤维素溶液8-10份，环状磷酸酯8-12份，添加剂1.9-3份，有机溶剂3-24份，纤维素溶液的固含量为10-20％。

本申请实施例采用环状磷酸酯作为阻燃剂，环状磷酸酯透明性高、阻燃效果好，与聚酯改性丙烯酸树脂、纤维素溶液、添加剂、有机溶剂共同作用，得到的阻燃油墨形成的阻燃涂层透明度高、光泽度好、耐摩擦、耐酒精。

在本申请的部分实施例中，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂62-68份，纤维素溶液8-10份，环状磷酸酯8-12份，添加剂2-3份，有机溶剂8-16份。

各组分在该配比下制得的阻燃油墨的阻燃涂层具有较高的透明度、光泽度，耐酒精和耐摩擦。

在本申请的部分实施例中，有机溶剂包括醋酸正丙酯、醋酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯。

在阻燃油墨的使用过程中，有机溶剂会挥发，使得阻燃油墨较好的附着于基材或目标材料上。本申请实施例提供的有机溶剂具有不同的挥发性能，因此在使用的过程中，阻燃油墨不会立即干燥或很难晾干，进而影响阻燃油墨的性能。

在本申请的部分实施例中，按重量份数计，醋酸正丙酯为1-10份，醋酸乙酯为1-11份，丙二醇甲醚醋酸酯为1-3份。

在该配比范围内，有机溶剂逐渐挥发，阻燃油墨逐渐干燥，使得阻燃油墨的涂布效果更易控制，效果更佳。

在本申请的部分实施例中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素和纤维素溶剂，可选的，纤维素溶剂包括酯类溶剂、甲苯、丁酮中的任意一种或至少两种的组合物。

将纤维素溶于溶剂中，使得纤维素先溶解，再与其他组分混合，避免纤维素溶解较慢而影响生产周期。

在本申请的部分实施例中，按质量百分比计，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素10-20％、醋酸乙酯40-50％和醋酸丁酯35-45％。

以该配比得到的纤维素溶液，具有较好的分散性，与其他组分混合具有较好的相容性。

在本申请的部分实施例中，按重量份数计，添加剂包括分散剂1-1.5份，流平剂0.8-1.5份。

添加剂是阻燃油墨中的重要组分，分散剂有助于提高各组分混合时的分散性，提高阻燃油墨的性能，流平剂促使有阻燃油墨在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，有助于提高阻燃油墨的平滑性。

第二方面，本申请实施例提出了上述阻燃油墨的制备方法，包括：将原料在800-1200转/分钟的条件下分散20-40分钟。

该方法操作简单，使得原料充分混合，适合大规模生产。

第三方面，本申请实施例提出了一种阻燃膜，产品包括基材，基材的表面涂覆有上述阻燃油墨。

该阻燃油墨涂覆后形成的阻燃涂层透明度高、光泽度好、耐摩擦、耐酒精，可以对阻燃涂层表面进行清洗、擦拭。

在本申请的部分实施例中，基材由PET制作而成。

本申请提供的阻燃油墨与PET结合牢固，同时阻燃涂层透明度高、耐酒精、耐摩擦。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请实施例的一种阻燃油墨及其制备方法和阻燃膜进行具体说明。

本申请实施例提出了一种阻燃油墨，按重量份数计，制作阻燃油墨的原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂60-70份，纤维素溶液8-10份，环状磷酸酯8-12份，添加剂1.9-3份，有机溶剂3-24份。

采用环状磷酸酯作为阻燃剂，与聚酯改性丙烯酸树脂、纤维素溶液、添加剂、有机溶剂共同作用，得到的阻燃油墨形成的阻燃涂层透明度高、光泽度好，可以减小与原膜(其他涂层)的差异，耐摩擦、耐酒精可以提高阻燃涂层使用的美观性。

在本申请的部分实施例中，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂62-68份，纤维素溶液8-10份，环状磷酸酯8-12份，添加剂2-3份，有机溶剂8-16份。各组分在该配比下制得的阻燃油墨形成的阻燃涂层具有较高的透明度、光泽度，耐酒精和耐摩擦。

聚酯改性丙烯酸树脂作为主要原料，聚合改性后的丙烯酸树脂制得的阻燃油墨具有较好的耐候性、耐磨性、保光性、存储稳定性和成膜柔软性。聚酯改性丙烯酸树脂可以为直接购买，也可以自制。

在本申请的部分实施例中，聚酯改性丙烯酸树脂的制备方法为：将聚酯多元醇及二甲苯加入反应釜内，通氮气，搅拌，升温至回流温度，慢速滴加预先混合的丙烯酸酯单体、链转移剂及80％的引发剂混合物。滴加完，回流保温1h，补滴10％的引发剂，再保温1h，补滴10％的引发剂，回流保温3h。抽真空8-10min，计量脱出溶剂后，补滴加等量的溶剂，搅拌均匀，降温至70-100℃，过滤。

在本申请的部分实施例中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素、醋酸乙酯和醋酸丁酯。将纤维素溶于溶剂中，使得纤维素先溶解，再与其他组分混合，避免纤维素溶解较慢而影响生产周期。本申请选用透明的醋酸丁酸纤维素以提高阻燃油墨的透明度。醋酸丁酸纤维素相比其他纤维素，如乙酸纤维素，可溶性范围更宽，使得阻燃油墨具有较好的流动性能。纤维素溶剂包括酯类溶剂、甲苯、丁酮中的任意一种或至少两种的组合物，其中，酯类溶剂包括醋酸乙酯和醋酸丁酯。

在本申请的部分实施例中，纤维素溶液的固含量为12-18％。纤维素在该含量范围内，可以与醋酸乙酯和醋酸丁酯形成分散性较好的溶液，较好的提高阻燃油墨的流动性，同时具有较好的耐磨损性能。可选的，纤维素溶液的固含量为14％、15％、17％。

在本申请的部分实施例中，按质量百分比计，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素10-20％、醋酸乙酯40-50％和醋酸丁酯35-45％。以该配比得到的纤维素溶液，具有较好的分散性，与其他组分混合具有较好的相容性。可选的，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素12-18％、醋酸乙酯42-48％和醋酸丁酯38-42％。

本申请采用环状磷酸酯作为阻燃剂，环状磷酸酯不含卤素、透明，与材料相容性好，阻燃效果持久。本申请采用的环状磷酸酯为市面上购买的产品。

在本申请的部分实施例中，添加剂包括分散剂1-1.5份，流平剂0.8-1.5份。添加剂是阻燃油墨中的重要组分，分散剂有助于提高各组分混合时的分散性，提高阻燃油墨的性能，流平剂促使有阻燃油墨在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，有助于提高阻燃油墨的平滑性。本申请中的分散剂和流平剂均为市面上购买而得。可选的，分散剂1.2份，流平剂1份、1.2份。

本申请实施例中的分散剂和流平剂均为市面上购买而得。其中，分散剂包括路博润24000、EFKA-4010、BYK-163中的一种或至少两种的混合物。流平剂包括聚二甲基硅氧烷共聚体、BYK333、EFK3777(荷兰)、GL-333A(广州桐达化工)中的一种或至少两种的混合物。

在阻燃油墨的使用过程中，有机溶剂会挥发，使得阻燃油墨较好的附着于基材或目标材料上。本申请实施例提供的有机溶剂包括醋酸正丙酯、醋酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。三种有机溶剂具有不同的挥发性能，因此在使用的过程中，阻燃油墨会逐渐干燥，而不会立即变干或很难晾干，进而影响阻燃油墨的性能。阻燃油墨逐渐干燥有助于阻燃油墨在材料上的延展，可以提高阻燃油墨与材料的结合强度。

在本申请的部分实施例中，按重量份数计，醋酸正丙酯为1-10份，醋酸乙酯为1-11份，丙二醇甲醚醋酸酯为1-3份。在该配比范围内，有机溶剂逐渐挥发，阻燃油墨逐渐干燥，使得阻燃油墨的涂布效果更易控制，效果更佳。可选的，醋酸正丙酯可以为2份、4份、5份、7份或8份，醋酸乙酯可以为2份、5份、6份、8份或10份，丙二醇甲醚醋酸酯可以为2份。

本申请实施例提供的阻燃油墨涂覆于PET逐渐干燥，形成的阻燃涂层与PET的结合强度高。且该阻燃涂层透明度高、光泽度高，保持了PET本身的外观。该阻燃涂层耐摩擦、耐酒精，减少酒精清洗、擦拭及外界摩擦对PET材料的表面形貌的影响。

第二方面，本申请实施例提出了上述阻燃油墨的制备方法，包括：将原料在800-1200转/分钟的条件下分散20-40分钟。该方法操作简单，可以使得原料充分混合，得到的阻燃油墨具有较好的分散性，适合大规模生产。

第三方面，本申请实施例提出了一种阻燃膜，产品包括基材，基材的表面涂覆有上述阻燃油墨。

该阻燃油墨涂覆后形成的阻燃涂层透明度高、光泽度好、耐摩擦、耐酒精，可以对阻燃涂层表面进行清洗、擦拭。

在本申请的部分实施例中，基材由PET制作而成。本申请提供的阻燃油墨与PET结合牢固，同时阻燃涂层透明度高、耐酒精、耐摩擦。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂60份，纤维素溶液8份，环状磷酸酯8份，EFKA-4010分散剂1份，BYK333流平剂0.8份，醋酸正丙酯为1份，醋酸乙酯为1份，丙二醇甲醚醋酸酯为1份。其中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素10wt％、醋酸乙酯50wt％和醋酸丁酯40wt％。

将上述原料在800转/分钟的条件下分散40分钟，得到阻燃油墨。

实施例2

本实施例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂70份，纤维素溶液10份，环状磷酸酯12份，BYK-163分散剂1.5份，GL-333A流平剂1.5份，醋酸正丙酯为2份，丙二醇甲醚醋酸酯为3份。其中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素20wt％、醋酸乙酯40wt％和醋酸丁酯40wt％。

将上述原料在1200转/分钟的条件下分散20分钟，得到阻燃油墨。

实施例3

本实施例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂65份，纤维素溶液9份，环状磷酸酯10份，BYK-163分散剂1份，BYK333流平剂1份，醋酸正丙酯为6份，醋酸乙酯为6份，丙二醇甲醚醋酸酯为2份。其中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素15wt％、醋酸乙酯45wt％和醋酸丁酯40wt％。

将上述原料在1000转/分钟的条件下分散30分钟，得到阻燃油墨。

实施例4

本实施例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂65份，纤维素溶液9份，环状磷酸酯10份，BYK-163分散剂1份，BYK333流平剂1份，醋酸正丙酯为5份。其中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素15wt％、醋酸乙酯45wt％和醋酸丁酯40wt％。

将上述原料在1000转/分钟的条件下分散30分钟，得到阻燃油墨。

实施例5

本实施例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂65份，纤维素溶液9份，环状磷酸酯10份，BYK-163分散剂1份，BYK333流平剂1份，醋酸正丙酯为5份，醋酸乙酯7份，丙二醇甲醚醋酸酯为2份。其中，纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素15wt％、醋酸乙酯45wt％和醋酸丁酯40wt％。

将上述原料在1000转/分钟的条件下分散30分钟，得到阻燃油墨。

实施例6

本实施例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂65份，醋酸丁酸纤维素13份，环状磷酸酯10份，BYK-163分散剂1份，BYK333流平剂1份，醋酸正丙酯为5份，醋酸乙酯为5份，丙二醇甲醚醋酸酯为2份。

将上述原料在1000转/分钟的条件下分散30分钟，得到阻燃油墨。

对比例1

本对比例提供一种阻燃油墨，主要通过以下步骤而得：

按重量份数计，原料包括：饱和聚酯树脂65份，混合阻燃剂15份，分散剂1份，流平剂1份，稀释剂15份。

将原料在搅拌机中搅拌混合。

试验例1

选取等量的实施例1-5制得的阻燃油墨，以相同的方法分别涂布于五个PET上，使其自然干燥，观察记录完全干燥所用的时间。

观察可知，实施例1-3和实施例6的阻燃油墨逐渐干燥，形成的阻燃涂层表面较为平整，光泽度较好。实施例4-5的阻燃油墨干燥较快，使得阻燃涂层表面不均匀。

试验例2

选取等量的实施例1-5、对比例1制得的阻燃油墨，以相同的方法分别涂布于五个PET上，使其自然干燥，干燥后测试阻燃涂层的性能。附着牢度采用3M600附着力测试胶带检测。光泽度采用WGG60-E4光泽度仪测试。阻燃测试按UL94标准进行。耐摩擦测试采用500g砝码对表面附着有酒精的阻燃涂层进行摩擦，统计阻燃涂层表面的出现刮花的摩擦次数。结果如下表：

表1性能检测结果

	附着牢度	光泽度	透明度	阻燃测试	耐酒精、摩擦测试
						实施例1	5B	≥90	高透明	V<sub>0</sub>	50次
实施例2	≥5B	105	差	V<sub>0</sub>	65
						实施例3	≥5B	90	高透明	V<sub>0</sub>	55
实施例4	5B	90	透明	V<sub>0</sub>	50
						实施例5	≥5B	90	高透明	V<sub>0</sub>	55
实施例6	4B	87	高透明	V<sub>0</sub>	40
						对比例1	5B	25	雾面	V<sub>0</sub>	5次

由表1可知，相比对比例1，实施例1-5提供的阻燃油墨形成的阻燃涂层的透明度高、光泽度好，耐摩擦，耐酒精。实施例4相比实施例3采用一种有机溶剂，实施例3的附着牢度较低，光泽度也较低。实施例5相比实施例3，直接将醋酸丁酸纤维素与其他原料混合，实施例5制得的阻燃油墨形成的阻燃涂层的耐摩擦测试较低。实施例1-3提供制备方法较为科学合理，制得的阻燃油墨形成的阻燃涂层透明度高、光泽度高，与PET的结合牢度好，阻燃性能和耐摩擦性能均较好。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种阻燃油墨，其特征在于，按重量份数计，制作所述阻燃油墨的原料包括：聚酯改性丙烯酸树脂60-70份，纤维素溶液8-10份，环状磷酸酯8-12份，添加剂1.9-3份，有机溶剂3-24份，所述纤维素溶液的固含量为10-20％。

2.根据权利要求1所述的阻燃油墨，其特征在于，所述原料包括：所述聚酯改性丙烯酸树脂62-68份，所述纤维素溶液8-10份，所述环状磷酸酯8-12份，所述添加剂2-3份，所述有机溶剂8-16份。

3.根据权利要求1所述的阻燃油墨，其特征在于，所述有机溶剂包括醋酸正丙酯、醋酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯。

4.根据权利要求3所述的阻燃油墨，其特征在于，按重量份数计，所述醋酸正丙酯为1-10份，所述醋酸乙酯为1-11份，所述丙二醇甲醚醋酸酯为1-3份。

5.根据权利要求1所述的阻燃油墨，其特征在于，所述纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素和纤维素溶剂，可选的，所述纤维素溶剂包括酯类溶剂、甲苯、丁酮中的任意一种或至少两种的组合物。

6.根据权利要求5所述的阻燃油墨，其特征在于，按质量百分比计，所述纤维素溶液包括醋酸丁酸纤维素10-20％、醋酸乙酯40-50％和醋酸丁酯35-45％。

7.根据权利要求1所述的阻燃油墨，其特征在于，按重量份数计，所述添加剂包括分散剂1-1.5份，流平剂0.8-1.5份。

8.一种如权利要求1至7任一项所述的阻燃油墨的制备方法，其特征在于，包括：将所述原料在800-1200转/分钟的条件下分散20-40分钟。

9.一种阻燃膜，其特征在于，所述阻燃膜包括基材，所述基材的表面涂覆有如权利要求1至7任一项所述的阻燃油墨。

10.根据权利要求9所述的阻燃膜，其特征在于，所述基材由PET制作而成。