CN111363407A - 一种用于3.5d高拉伸手机复合板油墨及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油墨领域，尤其涉及一种符合RoHS、REACH等环保要求的用于PC+PMMA复合板材上的3.5D高拉伸三组份丝印油墨。本发明提供的3.5D高拉伸油墨在25℃室温下，其粘度为20000‑30000CPS，溶剂不含PAHS，符合RoHS、REACH等环保要求，油墨印刷状态好，附着力优，丰满度高，品质稳定且具有良好的柔韧性，解决了手机后盖3.5D高拉伸成型工艺油墨拉伸开裂的问题，能满足不同客户手机后壳3.5D高拉伸的需求。

Description

一种用于3.5D高拉伸手机复合板油墨及应用
技术领域
本发明涉及油墨领域，尤其涉及一种符合RoHS、REACH等环保要求的用于PC+PMMA复合板材上的3.5D高拉伸三组份丝印油墨。
背景技术
当前，随着科技的迅猛发展以及客户对产品的性能、外观、手感、视觉冲击等要求的不断提高，手机制造业不断更新、日新月异。从手机外观及视觉效果来看，手机后盖要求从曾经的2.0D不断向3.5D迈进，这就对板材、油墨等材料的性能、拉伸强度提出了更高的要求，同时为了保障在生产过程中的良率，不得不配套更先进的生产工艺，这使得手机复合板的量产难度系数越来越大。目前，手机后盖按成本划分，施工工艺可大致分为两类：
①高成本：复合板材(PC+PMMA)→UV转印胶→电镀→丝印油墨→高温/高压加工成型→CNC切割→组合包装。
②低成本：复合板材(PC+PMMA)→丝印油墨→高温/高压加工成型→CNC切割→组合包装。
丝印油墨的主要目的是为了让手机后壳呈现开发者想要达到的外观(凸显颜色或将UV纹路及电镀效果更好的显现)和后段加工的完美表现(拉伸、贴合等)。对于外观颜色的体现，不论是2.0D还是3.5D均异曲同工，容易实现。但是对于拉伸效果而言，并不是符合2.0D的油墨都能达到3.5D的高拉伸要求。在3.5D高拉伸的过程中往往会出现油墨拉伸开裂的现象，所以在市面油墨达不到3.5D高拉伸要求的情况下，研发一种高拉伸的油墨迫在眉睫，也是顺应国内外市场需求的必然趋势。
从以上两种工艺来看，油墨要么直接接触承印底材，要么接触电镀材料(电镀铟锡、硅钛等)，因此对于这种3.5D高拉伸油墨提出了以下要求：对PC+PMMA复合板材和各种电镀材料有良好的附着力，同时考虑到后段成型加工工艺，油墨又必须具备较好的柔韧性和拉伸效果，以防高温/高压拉伸开裂。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3.5D高拉伸油墨，旨在解决现有油墨因拉伸强度低而不能用于3.5D高拉伸加工成型的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种3.5D高拉伸油墨，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002432638160000011
Figure BDA0002432638160000021
作为本发明的一种实施方式，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002432638160000022
作为本发明的一种实施方式，所述聚酯为特殊改性聚酯树脂。
作为本发明的一种实施方式，所述溶剂为酯类和苯类混合溶剂。
作为本发明的一种实施方式，所述附着力促进剂为聚酯改性磷酸酯。
作为本发明的一种实施方式，所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂。
作为本发明的一种实施方式，所述流平剂为聚醚硅氧烷共聚物。
作为本发明的一种实施方式，其还包括色粉和分散剂。
作为本发明的一种实施方式，所述油墨制成后需加入异氰酸酯固化剂和环氧基硅烷密着剂。
作为本发明的一种实施方式，在25℃室温下所述油墨的粘度为20000～30000cps。
本发明有益效果：本发明提供的3.5D高拉伸油墨在25℃室温下，其粘度为20000-30000CPS，溶剂不含PAHS，符合RoHS、REACH等环保要求，油墨印刷状态好，附着力优，丰满度高，品质稳定且具有良好的柔韧性，解决了手机后盖3.5D高拉伸成型工艺油墨拉伸开裂的问题，能满足不同客户手机后壳3.5D高拉伸的需求。
具体实施方式
本发明提供一种3.5D高拉伸三组份丝印油墨及其应用，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种3.5D高拉伸油墨，按重量份计，包括以下组分：
Figure BDA0002432638160000023
Figure BDA0002432638160000031
聚酯
聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。根据多元醇和多元酸的不同，制备出来的聚酯的性能也不同。
本发明中，所述聚酯为特殊改性聚酯树脂，其制备方法如下：
SO1.聚酯树脂的制备：在配有氮气导入管、回流冷凝器(配置分水器)、温度计、机械搅拌的1L的四口反应瓶中加入二甘醇242.6克、对苯二甲酸276.2克、马来酸酐61.1克、三羟甲基丙烷27.8克、丁基锡酸0.45克，在氮气流下开始加热；在内温200～220℃下，进行脱水缩合反应。酸值小于3KOHmg/g时，立即冷却至160℃加入乙二醇甲醚乙酸酯186克，然后冷却至室温，得到羟值为16KOHmg/g聚酯系树脂；
S02.特殊改性聚酯树脂的制备：在配有回流冷凝器、恒压滴液漏斗(配置氮气导入管)、温度计、机械搅拌的1L的四口反应瓶中加入上述制备的聚酯树脂溶液502.8克，在氮气流下开始加热。在内温达到130～135℃时，向其中滴加由苯乙烯19.6克、丙烯酸甲酯76.6克、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯4.6克组成的混合液，历时2小时；随后，反应混合物在130～135℃下保持45分钟。之后再加入过氧化-2-乙基己酸叔丁酯0.96克，在130～135℃下保持60分钟，得到特殊改性聚酯树脂。
溶剂
本发明中所述溶剂为酯类和苯类的混合溶剂。
酯类溶剂选自乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙二醇甲醚乙酸酯、肉豆蔻酸酯、油酸甲酯、环氧脂肪酸甲酯、丙二醇二醋酸酯、醋酸正丁酯、二价酸酯(DBE)中的一种。本发明中所述酯类溶剂为二价酸酯。
所述苯类溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、四甲苯、脱萘四甲苯中的一种。本发明中所述苯类溶剂为脱萘四甲苯。
本发明中，所述酯类溶剂和苯类溶剂的重量比为1:3。
附着力促进剂
附着力促进剂广泛应用于各种化纤、木材、塑胶、金属、陶瓷、玻璃、ABS、PVC等基材，以大幅度提高膜层与底材的附着力。
常见的附着力促进剂选自硅烷、钛酸盐、锆酸盐、羧基磷酸酯中的一种。
本发明中所述附着力促进剂为聚酯改性磷酸酯，具体为AKN-6618。
消泡剂
消泡剂能降低水、溶液、悬浮液等的表面张力，防止泡沫形成，或使原有泡沫减少或消灭的物质。
消泡剂，是消除泡沫的一种添加剂。在涂料、纺织、医学、发酵、造纸、水处理及石油化工等领域生产和应用过程中会产生大量的泡沫，进而影响到产品质量、生产过程。基于对泡沫的抑制、消除，生产时通常要把特定量的消泡剂加入其中。
常见的消泡剂包括有机硅类、聚醚类、聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂。
本发明中，所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂，具体牌号为Defom 6800。
流平剂
平剂是一种常用的涂料助剂，它能促使油墨在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低油墨表面张力，提高其流平性和均匀性的一类物质。可改善油墨的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加覆盖性，使成膜均匀、自然。
根据化学结构的不同，这类流平剂主要有三大类：丙烯酸类、有机硅类和氟碳化合物类。
本发明中，所述流平剂为聚醚硅氧烷共聚物，具体牌号为TEGO Glide 432。
作为本发明的一种实施方式，所述3.5D高拉伸油墨还包括色粉、润湿剂和分散剂。
色粉
所述色粉为有机或无机环保颜料，任选市面的任何一种色粉。
润湿剂
所述润湿剂的作用是提升油墨体系的润湿效果，加强对承印底材的润湿性，提升油墨的印刷性和下墨性。
本发明中，所述润湿剂为聚醚硅氧烷共聚物，具体牌号为TEGO Wet 270。
分散剂
所述分散剂的作用是使固体颜料或粉体均匀分散在树脂体系中，同时防止固体颜料的沉降和凝聚，提升油墨的稳定性及储存性。
本发明中，所述分散剂为氨基酸酯共聚物溶液，具体牌号为美国路博润Solsperse20000超分散剂。
本发明油墨为三组份油墨，使用前需加入固化剂和密着剂，混合均匀后才能使用。所述固化剂为脂肪族异氰酸酯固化剂(旭化成TKA-100)，固含量为百分之百；所述密着剂为环氧基硅烷(道康宁Z-6040)。所述固化剂的作用是提高油墨在基材上的附着、交联和抗拉伸性，所述密着剂是为了加强油墨的耐性，提升耐水煮性。油墨加入固化剂和密着剂之后使用时间为4小时。
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
实施例1
常温常压下，取二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂45.6重量份(所述二价酸酯和脱萘四甲苯溶剂的重量比为1:3)，聚酯树脂30重量份，用搅拌机搅拌(边加边搅拌)，控制转速800RPM搅拌60MIN，固体树脂溶解完全后称量，用二价酸酯及脱萘四甲苯混合溶剂补损。待树脂液冷却后加入分散剂Solsperse 20000 4重量份，润湿剂TEGO Wet 270 2重量份，炭黑MA100 13重量份，搅拌均匀后过三辊机(八方S65)研磨到细度5μm以下，再加入附着力促进剂AKN-6618 3重量份，消泡剂Defom 6800 1.2重量份，流平剂TEGO Glide 432 1.2重量份，搅拌分散均匀即可得成品。
实施例2
常温常压下，取二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂41.6重量份(所述二价酸酯和脱萘四甲苯溶剂的重量比为1:3)，聚酯树脂34重量份，用搅拌机搅拌(边加边搅拌)，控制转速800RPM搅拌60MIN，固体树脂溶解完全后称量，用二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂补损。待树脂液冷却后加入分散剂Solsperse 20000 4重量份，润湿剂TEGO Wet 270 2重量份，炭黑MA100 13重量份，搅拌均匀后过三辊机(八方S65)研磨到细度5μm以下，再加入附着力促进剂AKN-6618 3重量份，消泡剂Defom 6800 1.2重量份，流平剂TEGO Glide 432 1.2重量份，搅拌分散均匀即可得成品。
实施例3
常温常压下，取二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂39.6重量份(所述二价酸酯和脱萘四甲苯溶剂的重量比为1:3)，聚酯树脂36重量份，用搅拌机搅拌(边加边搅拌)，控制转速800RPM搅拌60MIN，固体树脂溶解完全后称量，用二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂补损。待树脂液冷却后加入分散剂Solsperse 20000 4重量份，润湿剂TEGO Wet 270 2重量份，炭黑MA100 13重量份，搅拌均匀后过三辊机(八方S65)研磨到细度5μm以下，再加入附着力促进剂AKN-6618 3重量份，消泡剂Defom 6800 1.2重量份，流平剂TEGO Glide 432 1.2重量份，搅拌分散均匀即可得成品。
上述实施例1-3中，所述聚酯为特殊改性聚酯树脂，其制备方法如下：
SO1.聚酯树脂的制备：在配有氮气导入管、回流冷凝器(配置分水器)、温度计、机械搅拌的1L的四口反应瓶中加入二甘醇242.6克、对苯二甲酸276.2克、马来酸酐61.1克、三羟甲基丙烷27.8克、丁基锡酸0.45克，在氮气流下开始加热；在内温200～220℃下，进行脱水缩合反应。酸值小于3KOHmg/g时，立即冷却至160℃加入乙二醇甲醚乙酸酯186克，然后冷却至室温，得到羟值为16KOHmg/g聚酯系树脂；
S02.特殊改性聚酯树脂的制备：在配有回流冷凝器、恒压滴液漏斗(配置氮气导入管)、温度计、机械搅拌的1L的四口反应瓶中加入上述制备的聚酯树脂溶液502.8克，在氮气流下开始加热。在内温达到130～135℃时，向其中滴加由苯乙烯19.6克、丙烯酸甲酯76.6克、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯4.6克组成的混合液，历时2小时；随后，反应混合物在130～135℃下保持45分钟。之后再加入过氧化-2-乙基己酸叔丁酯0.96克，在130～135℃下保持60分钟，得到特殊改性聚酯树脂。
实施例4：
常温常压下，取二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂41.6重量份(所述二价酸酯和脱萘四甲苯溶剂的重量比为1:3)，聚酯树脂34重量份，用搅拌机搅拌(边加边搅拌)，控制转速800RPM搅拌60MIN，固体树脂溶解完全后称量，用二价酸酯和脱萘四甲苯混合溶剂补损。待树脂液冷却后加入分散剂Solsperse 20000 4重量份，润湿剂TEGO Wet 270 2重量份，炭黑MA100 13重量份，搅拌均匀后过三辊机(八方S65)研磨到细度5μm以下，再加入附着力促进剂AKN-6618 3重量份，消泡剂Defom 6800 1.2重量份，流平剂TEGO Glide 432 1.2重量份，搅拌分散均匀即可得成品。
实施例4中，聚酯树脂的制备方法如下：
聚酯树脂的制备：在配有氮气导入管、回流冷凝器(配置分水器)、温度计、机械搅拌的1L的四口反应瓶中加入二甘醇242.6克、对苯二甲酸276.2克、马来酸酐61.1克、三羟甲基丙烷27.8克、丁基锡酸0.45克，在氮气流下开始加热；在内温200～220℃下，进行脱水缩合反应。酸值小于3KOHmg/g时，立即冷却至160℃加入乙二醇甲醚乙酸酯186克，然后冷却至室温，得到羟值为16KOHmg/g聚酯系树脂。
按上述实施例1-4制成的三种油墨按客户工艺分别印刷在承印物上，对比测试各种性能。
工艺如下：
Figure BDA0002432638160000061
Figure BDA0002432638160000071
附：达因油，用该树脂体系加达因粉制成；
根据客户测试，得出实施例1-4在承印物上的各种性能表现，如下表。
Figure BDA0002432638160000072
结合表1、表2及客户打样、小试、中试、量产等多次验证，实施例2符合客户要求且性能稳定，表明实施例2中各组分比例搭配较好，能综合解决目前手机后壳3.5D高拉伸生产所产生的各种问题。
综上所述，将所述3.5D丝网印刷油墨通过加入固化剂、密着剂等助剂印刷在手机复合板上，经过烘烤固化，能在承印物表面形成坚韧的漆膜，同时在承印物上附着力好、遮盖性高、拉伸性能好，能有效保证手机复合板在3.5D高压拉伸之后的性能稳定。因此，所述3.5D高拉伸油墨能有效应用于PC+PMMA在需要高拉伸的板材上。而且，所述3.5D高拉伸油墨中的各组分不意图性加入各种对环境或人体有重大影响的物质成分，符合RoHS、REACH等标准，对环境危害小。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种3.5D高拉伸油墨，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
Figure FDA0002432638150000011
2.根据权利要求1所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
Figure FDA0002432638150000012
3.根据上述权利要求1或2所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，所述聚酯为特殊改性聚酯树脂。
4.根据上述权利要求1或2所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，所述溶剂为酯类和苯类混合溶剂。
5.根据上述权利要求1或2所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，所述附着力促进剂为聚酯改性磷酸酯。
6.根据上述权利要求1或2所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，所述消泡剂为聚硅氧烷消泡剂。
7.根据上述权利要求1或2所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，所述流平剂为聚醚硅氧烷共聚物。
8.根据上述权利要求1或2所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，其还包括色粉和分散剂。
9.根据权利要求1～8任一项所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，所述油墨制成后需加入异氰酸酯固化剂和环氧基硅烷密着剂。
10.根据权利要求1～8任一项所述的3.5D高拉伸油墨，其特征在于，在25℃室温下所述油墨的粘度为20000～30000cps。
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