CN112011221A - 油墨组合物 - Google Patents

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CN112011221A CN201910466331.7A CN201910466331A CN112011221A CN 112011221 A CN112011221 A CN 112011221A CN 201910466331 A CN201910466331 A CN 201910466331A CN 112011221 A CN112011221 A CN 112011221A
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Abstract

本揭露提供一种油墨组合物，包括：丙烯酸树脂，具有10‑50重量份，以该油墨组合物为100重量份；嵌段共聚物，具有化学式(I)，且具有1‑5重量份，以该油墨组合物为100重量份；环氧树脂，具有0‑20重量份，以该油墨组合物为100重量份；以及白色色粉，具有5‑50重量份，以该油墨组合物为100重量份。本发明的油墨组合物具有高反射率。

Description

油墨组合物
技术领域
本揭露是有关于一种油墨组合物，特别是有关于一种具有高反射率的油墨组合物。
背景技术
近年来，LED的使用率愈趋普及，产品应用涵盖的范围广泛，例如各式显示器的背光源、路面照明、车灯、及室内照明等。同时伴随节能减碳的概念崛起，使用低电力发光的LED逐渐成为趋势，因此，为有效利用LED光源，以具备高反射特性的产品作为辅助将是一种可行的方案。
在LED的封装制程中，于基板表层需涂布一层白色阻焊油墨(ink)，若可赋予该油墨具备高反射特性，将可使受灯具反射回来的光线再度有效地二次反射出去，进而提升整体LED的出光效率。
然而，在目前的油墨组成中，色粉(toner)的分散性并不佳，通常会形成属于不规则排列的微米级表面，而造成不期望的光散射现象，影响反射率。
因此，开发一种具有高反射率的油墨组合物是众所期待的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高反射率的油墨组合物。
根据本揭露的一实施例，提供一种油墨组合物，包括：丙烯酸树脂，具有10-50重量份，以该油墨组合物为100重量份；嵌段共聚物(block copolymer)，具有下列化学式(I)，且具有1-5重量份，以该油墨组合物为100重量份；环氧树脂，具有0-20重量份，以该油墨组合物为100重量份；以及白色色粉(toner)，具有5-50重量份，以该油墨组合物为100重量份。
Figure BDA0002079499930000021
在化学式(I)中，R1为含有羧酸、吡啶、脲嘧啶(uracil)、N,N-二甲胺基乙酯或其组合的衍生物结构，R2为C1-C20脂肪族碳链、醚链、或其组合，n为1至50的整数，以及m为1至300的整数。
在部分实施例中，该丙烯酸树脂包括羧酸基团。在部分实施例中，该丙烯酸树脂不包括芳香基团。在部分实施例中，该丙烯酸树脂的酸值介于20-200mKOH/g。
在部分实施例中，该嵌段共聚物具有下列化学式(II)：
Figure BDA0002079499930000022
在化学式(II)中，n为1至50的整数，r+s为1至300的整数，以及t为1至50的整数。
在部分实施例中，该嵌段共聚物具有下列化学式(III)：
Figure BDA0002079499930000023
在化学式(III)中，o+q为1至50的整数，r+s为1至300的整数，以及t为1至50的整数。
在部分实施例中，该嵌段共聚物(block copolymer)具有1.5-4.5重量份，以该油墨组合物为100重量份。
在部分实施例中，该环氧树脂不包括芳香基团。
在部分实施例中，该白色色粉包括二氧化钛、二氧化硅、或其组合。
在部分实施例中，本发明油墨组合物更包括一光起始剂。在部分实施例中，该光起始剂包括α-羟基酮、苯甲酰甲酸酯、酰基膦氧化物、α-氨基酮、二苯甲酮、或其组合。在部分实施例中，该光起始剂具有3-5重量份，以该油墨组合物为100重量份。
在部分实施例中，本发明油墨组合物更包括一稀释剂。在部分实施例中，该稀释剂包括丙烯酸酯单体、醚醇类溶剂、酯类溶剂、或其组合。在部分实施例中，该稀释剂具有0-15重量份，以该油墨组合物为100重量份。
在部分实施例中，本发明油墨组合物更包括一流平剂，该流平剂具有0-7重量份，以该油墨组合物为100重量份。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明于油墨组合物中添加具有特定重量比例及结构中具有特定锚钉基团(例如吡啶或
Figure BDA0002079499930000031
与吡啶的组合)与溶媒基团(例如碳数4的直链与
Figure BDA0002079499930000032
的组合)的嵌段共聚物(例如
Figure BDA0002079499930000033
)作为分散剂以提升该油墨组合物中色料的分散性，使固化后的固化膜表面微粒形成均匀排列，有效减少散射效应，而达到提升反射率的效果。本发明固化后的固化膜表面微粒可形成光学级表面，相较于分散性较差的微米级表面可大幅减少散射效应。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例，显示油墨组合物所制备固化膜的反射率表现；以及
图2是根据本发明的一实施例，显示油墨组合物所制备固化膜的反射率表现。
具体实施方式
根据本揭露的一实施例，提供一种油墨组合物，包括：丙烯酸树脂，具有10-50重量份，以油墨组合物为100重量份；嵌段共聚物(block copolymer)，具有下列化学式(I)，且具有1-5重量份，以油墨组合物为100重量份；环氧树脂，具有0-20重量份，以油墨组合物为100重量份；以及白色色粉(toner)，具有5-50重量份，以油墨组合物为100重量份。
Figure BDA0002079499930000041
在化学式(I)中，R1为含有羧酸、吡啶、脲嘧啶(uracil)、N,N-二甲胺基乙酯或其组合的衍生物结构，R2可为C1-C20脂肪族碳链、醚链、或其组合，n可为1至50的整数，以及m可为1至300的整数。
在部分实施例中，丙烯酸树脂可包括羧酸基团。在部分实施例中，丙烯酸树脂不包括芳香基团。在部分实施例中，丙烯酸树脂的酸值大约介于20-200mKOH/g。
在部分实施例中，嵌段共聚物亦具有下列化学式(II)：
Figure BDA0002079499930000042
在化学式(II)中，n可为1至50的整数，r+s可为1至300的整数，以及t可为1至50的整数。
在部分实施例中，嵌段共聚物亦具有下列化学式(III)：
Figure BDA0002079499930000051
在化学式(III)中，o+q可为1至50的整数，r+s可为1至300的整数，以及t可为1至50的整数。
在部分实施例中，嵌段共聚物(block copolymer)具有1.5-4.5重量份，以油墨组合物为100重量份。
在部分实施例中，环氧树脂不包括芳香基团。
在部分实施例中，白色色粉可包括二氧化钛、二氧化硅、或其组合。
在部分实施例中，本发明油墨组合物更包括一光起始剂。在部分实施例中，光起始剂可包括α-羟基酮、苯甲酰甲酸酯、酰基膦氧化物、α-氨基酮、二苯甲酮、或其组合。在部分实施例中，该光起始剂具有3-5重量份，以油墨组合物为100重量份。
在部分实施例中，本发明油墨组合物更包括一稀释剂。在部分实施例中，该稀释剂包括丙烯酸酯单体、醚醇类溶剂、酯类溶剂、或其组合。在部分实施例中，该稀释剂具有0-15重量份，以油墨组合物为100重量份。
在部分实施例中，本发明油墨组合物更包括一流平剂，该流平剂具有0-7重量份，以油墨组合物为100重量份。
实施例/比较例
实施例1.本发明油墨组合物的制备(1)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000061
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、3.0重量份的嵌段共聚物(购自BASF公司，商品名:EFKA4701)、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.4重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本实施例油墨组合物(1)的制备。本实施例油墨组合物(1)的相关成分、比例如表1所示。
实施例2.本发明油墨组合物的制备(2)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000062
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、3.0重量份的嵌段共聚物(购自BASF公司，商品名:EFKA4731)、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.4重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本实施例油墨组合物(2)的制备。本实施例油墨组合物(2)的相关成分、比例如表1所示。
实施例3.本发明油墨组合物的制备(3)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000063
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、3.0重量份的嵌段共聚物(
Figure BDA0002079499930000071
代号:嵌段高分子(I-i))、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.4重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本实施例油墨组合物(3)的制备。本实施例油墨组合物(3)的相关成分、比例如表1所示。
实施例4.本发明油墨组合物的制备(4)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000072
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、3.0重量份的嵌段共聚物(
Figure BDA0002079499930000073
代号:嵌段高分子(I-ii))、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.4重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本实施例油墨组合物(4)的制备。本实施例油墨组合物(4)的相关成分、比例如表1所示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
ACA Z250 43 43 43 43
脂肪族环氧树脂 4.3 4.3 4.3 4.3
Irgacure907 4.3 4.3 4.3 4.3
EFKA4731 3
EFKA4701 3
嵌段高分子(I-i) 3
嵌段高分子(I-ii) 3
R900 29 29 29 29
二季戊四醇六丙烯酸酯 5 5 5 5
二乙二醇甲醚醋酸酯 5 5 5 5
PA57 6.4 6.4 6.4 6.4
比较例1.油墨组合物的制备(1)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000081
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.4重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本比较例油墨组合物(1)的制备。本比较例油墨组合物(1)的相关成分、比例如表2所示。
比较例2.油墨组合物的制备(2)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000082
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、3.0重量份的非嵌段共聚物(购自BASF公司，商品名:EFKA4620)、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.4重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本比较例油墨组合物(2)的制备。本比较例油墨组合物(2)的相关成分、比例如表2所示。
比较例3.油墨组合物的制备(3)
首先，将44重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.4重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000091
4.4重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、1.5重量份的嵌段共聚物(
Figure BDA0002079499930000092
代号:嵌段高分子(I-ii))、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、5.1重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.5重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于5.1重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本比较例油墨组合物(3)的制备。本比较例油墨组合物(3)的相关成分、比例如表2所示。
比较例4.油墨组合物的制备(4)
首先，将43重量份的环脂族丙烯酸树脂(购自allnex公司，商品名:ACAZ250)、4.3重量份的脂肪族环氧树脂
Figure BDA0002079499930000093
4.3重量份的光起始剂(购自Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.，商品名:Irgacure907)、4.0重量份的嵌段共聚物(
Figure BDA0002079499930000101
代号:嵌段高分子(I-ii))、29重量份的金红石型二氧化钛(白色色粉，购自杜邦公司，商品名:R900)、4.6重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯(多官能基丙烯酸酯稀释剂)、以及6.2重量份的硅氧烷(流平剂，商品名:PA57)溶于4.6重量份的二乙二醇甲醚醋酸酯(溶剂)中并进行搅拌。于搅拌完毕后，以三滚筒进行研磨分散。至此，即完成本比较例油墨组合物(4)的制备。本比较例油墨组合物(4)的相关成分、比例如表2所示。
表2
比较例1 比较例2 比较例3 比较例4
ACA Z250 43 43 44 43
脂肪族环氧树脂 4.3 4.3 4.4 4.3
Irgacure907 4.3 4.3 4.4 4.3
EFKA4620 3
嵌段高分子(I-ii) 1.5 4
R900 29 29 29 29
二季戊四醇六丙烯酸酯 5 5 5.1 4.6
二乙二醇甲醚醋酸酯 5 5 5.1 4.6
PA57 6.4 6.4 6.5 6.2
实施例5.油墨组合物的细度测试
首先，对实施例1-4以及比较例1-4所制备的油墨组合物进行研磨。于研磨完毕后，以不锈钢刮板细度计评估其分散度(细度)，测试结果如表3所示。
表3
Figure BDA0002079499930000111
实施例6.固化膜的反射率测试
将实施例1-4以及比较例1、2所制备的油墨组合物以下列方式制备成固化膜。制备步骤如下：首先，将实施例1-4以及比较例1、2所制备的油墨组合物分别以网板印刷(网目为100目)涂布至铝板上，湿膜的厚度约为30微米。之后，以温度80℃的循环烘箱进行预烘烤30分钟。取出后，以照射能量400-600mJ/cm2的光源进行光固化反应。固化完成后，以温度150℃的循环烘箱进行熟成1小时。所得固化膜的厚度约为20-22微米。将上述固化后的固化膜分别以UV-Vis分光光谱仪(波长介于450-700奈米)进行反射率测试，测试结果如图1所示。
根据上述细度与反射率的测试结果可知，使用嵌段共聚物型分散剂(实施例1-4)将有助于提升该油墨组合物中色料的分散效果，使色料表现出较低的细度(均小于5微米)。此外，与不添加分散剂(比较例1)以及添加非嵌段共聚物型分散剂(比较例2)所制备的固化膜相较，本发明由实施例1-4所制备的固化膜的反射率均有明显提升。
此外，另以实施例4以及比较例1、3、4探讨分散剂添加量对细度及反射率的影响。从细度测试结果可知，不论分散剂添加量太少(比较例3)或太多(比较例4)均会使色料的分散效果变差，细度变大。进一步观察相关固化膜的反射率表现，测试结果如图2所示。由结合表3与图2可知，当分散剂添加量过少时(比较例3)，所得固化膜的反射率与无添加分散剂(比较例1)所得固化膜的反射率相近，而当分散剂添加量过多时(比较例4)，不但色料的分散效果下降，亦会影响固化膜的反射率。
本发明于油墨组合物中添加具有特定重量比例及结构中具有特定锚钉基团(例如吡啶或
Figure BDA0002079499930000112
与吡啶的组合)与溶媒基团(例如碳数4的直链与
Figure BDA0002079499930000121
的组合)的嵌段共聚物(例如
Figure BDA0002079499930000122
Figure BDA0002079499930000123
)作为分散剂以提升该油墨组合物中色料的分散性，使固化后的固化膜表面微粒形成均匀排列，有效减少散射效应，而达到提升反射率的效果。本发明固化后的固化膜表面微粒可形成光学级表面，相较于分散性较差的微米级表面可大幅减少散射效应。
上述实施例的特征有利于本技术领域中具有通常知识者理解本发明。本技术领域中具有通常知识者应理解可采用本发明作基础，设计并变化其他制程与结构以完成上述实施例的相同目的及/或相同优点。本技术领域中具有通常知识者亦应理解，这些等效置换并未脱离本发明精神与范畴，并可在未脱离本发明的精神与范畴的前提下进行改变、替换、或更动。

Claims (17)

1.一种油墨组合物，包括：
丙烯酸树脂，具有10-50重量份，以该油墨组合物为100重量份；
嵌段共聚物，具有下列化学式(I)：
Figure FDA0002079499920000011
其中R1为含有羧酸、吡啶、脲嘧啶、N,N-二甲胺基乙酯或其组合的衍生物结构，R2为C1-C20脂肪族碳链、醚链、或其组合，n为1至50的整数，m为1至300的整数，
其具有1-5重量份，以该油墨组合物为100重量份；
环氧树脂，具有0-20重量份，以该油墨组合物为100重量份；以及
白色色粉，具有5-50重量份，以该油墨组合物为100重量份。
2.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该丙烯酸树脂包括羧酸基团。
3.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该丙烯酸树脂不包括芳香基团。
4.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该丙烯酸树脂的酸值介于20-200mKOH/g。
5.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该嵌段共聚物具有下列化学式(II)：
Figure FDA0002079499920000021
其中n为1至50的整数，r+s为1至300的整数，以及t为1至50的整数。
6.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该嵌段共聚物具有下列化学式(III)：
Figure FDA0002079499920000022
其中o+q为1至50的整数，r+s为1至300的整数，以及t为1至50的整数。
7.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该嵌段共聚物具有1.5-4.5重量份，以该油墨组合物为100重量份。
8.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该环氧树脂不包括芳香基团。
9.如权利要求1所述的油墨组合物，其中该白色色粉为二氧化钛、二氧化硅、或其组合。
10.如权利要求1所述的油墨组合物，更包括光起始剂。
11.如权利要求10所述的油墨组合物，其中该光起始剂为α-羟基酮、苯甲酰甲酸酯、酰基膦氧化物、α-氨基酮、二苯甲酮、或其组合。
12.如权利要求10所述的油墨组合物，其中该光起始剂具有3-5重量份，以该油墨组合物为100重量份。
13.如权利要求1所述的油墨组合物，更包括稀释剂。
14.如权利要求13所述的油墨组合物，其中该稀释剂为丙烯酸酯单体、醚醇类溶剂、酯类溶剂、或其组合。
15.如权利要求13所述的油墨组合物，其中该稀释剂具有0-15重量份，以该油墨组合物为100重量份。
16.如权利要求1所述的油墨组合物，更包括流平剂。
17.如权利要求16所述的油墨组合物，其中该流平剂具有0-7重量份，以该油墨组合物为100重量份。
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