CN112322107B - 一种pc材料用丝印油墨 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PC材料用丝印油墨，包括A组分和B组分，其制备方法如下：S1：取醇醚类混合溶剂A、固体丙烯酸树脂混合搅拌，获得固含量为50％的溶液A；S2：取醇醚类混合溶剂B、聚醛树脂混合搅拌，获得固含量为50％的溶液B；S3：取溶液A、溶液B、醇醚类混合溶剂C、分散剂、颜料、蜡粉、消泡剂搅拌，制得A组分；S4：取A组分、B组分混合，制得PC材料用丝印油墨。本发明制得的PC材料用丝印油墨，B组分能和A组分中的其他原料充分交联反应，六亚甲基二异氰酸酯三聚体能和固体丙烯酸树脂的自由基团发生交联反应，使整个墨层结构更加紧密，从而增加硬度、亮度和粘合度，耐磨且不易划伤，对PC材料起到很好的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及溶剂型油墨，尤其涉及一种PC材料用丝印油墨。
背景技术
PC材料是聚碳酸酯(Polycarbonate)材料的简称，它是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高，具有良好的耐热性和耐低温性，可在-60～120℃下长期使用，但是PC材料存在耐溶剂性差，不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类，溶于氯化烃类和芳香族溶剂的缺陷，长期在水中易引起水解和开裂。而现有技术中丝印油墨中含有强溶剂，会对PC材料进行腐蚀。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的丝印油墨对PC材料具有腐蚀性等缺陷，提供了新的一种PC材料用丝印油墨。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种PC材料用丝印油墨，包括A组分和B组分，所述A组分的组成原料包括固体丙烯酸树脂、聚醛树脂、分散剂、颜料、醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C、蜡粉、消泡剂，所述B组分为六亚甲基二异氰酸酯三聚体，其制备方法如下：
S1：取20-40重量份醇醚类混合溶剂A置于容器中，搅拌线速度设为2-3米/秒，搅拌的同时缓慢加入10-20重量份固体丙烯酸树脂，然后将搅拌线速度提高至7-10米/秒，搅拌60-90分钟，搅拌至固体丙烯酸树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液A；
S2：取6-10重量份醇醚类混合溶剂B置于容器中，搅拌线速度设为2-3米/秒，搅拌的同时缓慢加入3-5重量份聚醛树脂，然后将搅拌线速度提高至7-10米/秒，搅拌60-90分钟，搅拌至聚醛树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液B；
S3：取上述溶液A、溶液B及1-24重量份醇醚类混合溶剂C投入容器中，再加入1-2重量份分散剂、3-5重量份颜料、1-2重量份蜡粉、0.5-1重量份消泡剂，以10-15米/秒搅拌线速度搅拌90-120分钟，然后转入SM405三辊机中进行研磨，过滤后制得A组分；
S4：取上述A组分、B组分按照10:0.6-10:1的重量份比例混合，常温下搅拌均匀后制得PC材料用丝印油墨。
本发明A组分、B组分制得双组分的PC材料用丝印油墨，其中A组分采用固体丙烯酸树脂、聚醛树脂作为主体树脂，B组分能和A组分中的其他原料充分交联反应，六亚甲基二异氰酸酯三聚体能和固体丙烯酸树脂的自由基团发生交联反应，使整个墨层结构更加紧密，从而增加本发明的硬度、亮度和粘合度，提高化学稳定性和防腐能力，同时也使本发明印刷后具有饱满细腻、光滑有弹性的表面，耐磨且不易划伤，对PC材料起到很好的保护作用。
本发明步骤S1中，采用固体丙烯酸树脂，能够避免引入多种其他溶剂，保证溶剂体系的可控性。由于常规的溶液型丙烯酸树脂中含有多种溶剂，如酯类、酮类等溶剂，且溶剂含量较高，会提高整个油墨体系溶剂的溶解力，因此采用固体丙烯酸树脂能避免上述不利的影响。
本发明步骤S2中，缓慢加入聚醛树脂能避免聚醛树脂的粘连成块，影响聚醛树脂的溶解。
本发明步骤S3中，本发明的油墨粘度较高，采用SM405三辊机研磨效果好，SM405三辊机通过水平的三根辊筒的表面相互挤压及不同速度的摩擦而达到最佳的研磨效果。
本发明步骤S4中，六亚甲基二异氰酸酯三聚体与固体丙烯酸树脂、聚醛树脂按一定比例混合进行交联反应，若混合比例不当易引起油墨增稠、结块等现象，影响油墨质量。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，在25℃的环境下，所述PC材料用丝印油墨粘度为15000-20000Mpa·s，粒径分布为D90＝500nm。
本发明的PC材料用丝印油墨具有较高的粘度，PC材料用丝印油墨的粘度越高，更易防止油墨分层、沉降等现象，使用寿命越长。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，所述固体丙烯酸树脂为碱溶性丙烯酸类均聚物固体树脂，固含量≥98％，分子量为10000-20000，羟值为20-30mgKOH/g，酸值为50-70mg/KOH，玻璃化温度为50-70℃。
本发明采用的碱溶性丙烯酸类均聚物固体树脂，也是一种醇醚溶型热塑型固体丙烯酸，分子量适中，对颜料有很好润湿性，可被醇类、醚类溶剂溶解，具有优异的耐候性，对PC材料有很好的附着性能。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，所述聚醛树脂由脂肪醛类化合物和尿素单体缩聚形成，所述聚醛树脂的羟值为45-75mgKOH/g，酸值小于3.0mgKOH/g。
本发明采用的聚醛树脂具有很好的相容性，与大部分树脂可以相容，具有较强的粘接力、高光泽、高硬度和优良的耐候性、耐化学品性。同时，聚醛树脂也具有优异的颜料润湿性，能提升颜料的研磨效率。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，所述分散剂为活性基团改性的聚氨酯溶液。
本发明采用的活性基团改性的聚氨酯溶液是含有多个锚定基团的线型结构脂肪族丙烯酸聚氨酯高分子，对颜料具有极强的润湿性和稳定性。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，所述颜料为有机颜料或者无机颜料，耐光性≥7级。
颜料是涂料中颜色的重要来源，即是油墨中的着色物质，又是次要的成膜物质，颜料能赋予油墨一定的遮盖力和颜色，更重要的是能增加防护性能。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，所述醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C均由乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、正丁醇按10:1:1-10:5:5的重量份比例混合制得。
本发明采用的醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C的溶解力适中，对PC材料的表面不会腐蚀，三种组分的配比可根据不同的使用环境合理配制，从而调整丝印油墨的干燥速度。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，所述蜡粉包含聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、棕榈蜡粉、氧化聚乙烯蜡粉中的一种或两种以上。
上述蜡粉可以改进本发明的耐磨性，改善颜料和分散剂、消泡剂的分散性，有良好的防沉降作用，使油墨表面更加光滑，提升油墨的耐化学性。
作为优选，上述所述的一种PC材料用丝印油墨，消泡剂为非硅类消泡剂。
本发明采用非硅类消泡剂，可以减少气泡对丝印油墨平整度的影响，提升油墨表面的平整度，非硅类消泡剂有很好的重涂性能。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的有益效果：
1、本发明采用的溶剂均为弱溶剂，不会对PC材料产生腐蚀；
2、本发明采用A组分、B组分搭配使用，六亚甲基二异氰酸酯三聚体能和固体丙烯酸树脂的自由基团发生交联反应，使整个墨层结构更加紧密，显著提高油墨的耐性，对PC材料有更好的保护作用；
3、本发明采用的主体树脂是固体丙烯酸树脂、聚醛树脂，具有很好的户外耐候性能，再搭配耐光性能好的颜料使得油墨具有很好的耐老化性能，显著延长使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：
实施例1
一种PC材料用丝印油墨，包括A组分和B组分，所述A组分的组成原料包括固体丙烯酸树脂、聚醛树脂、分散剂、颜料、醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C、蜡粉、消泡剂，所述B组分为六亚甲基二异氰酸酯三聚体，其制备方法如下：
S1：取40重量份醇醚类混合溶剂A置于容器中，搅拌线速度设为3米/秒，搅拌的同时缓慢加入20重量份固体丙烯酸树脂，然后将搅拌线速度提高至10米/秒，搅拌90分钟，搅拌至固体丙烯酸树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液A；
S2：取10重量份醇醚类混合溶剂B置于容器中，搅拌线速度设为3米/秒，搅拌的同时缓慢加入5重量份聚醛树脂，然后将搅拌线速度提高至10米/秒，搅拌90分钟，搅拌至聚醛树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液B；
S3：取上述溶液A、溶液B及24重量份醇醚类混合溶剂C投入容器中，再加入2重量份分散剂、5重量份颜料、2重量份蜡粉、1重量份消泡剂，以15米/秒搅拌线速度搅拌120分钟，然后转入SM405三辊机中进行研磨，过滤后制得A组分；
S4：取上述A组分、B组分按照10:1的重量份比例混合，常温下搅拌均匀后制得PC材料用丝印油墨。
作为优选，在25℃的环境下，所述PC材料用丝印油墨粘度为20000Mpa·s，粒径分布为D90＝500nm。
作为优选，所述固体丙烯酸树脂为碱溶性丙烯酸类均聚物固体树脂，固含量≥98％，分子量为20000，羟值为30mgKOH/g，酸值为70mg/KOH，玻璃化温度为70℃。
作为优选，所述聚醛树脂由脂肪醛类化合物和尿素单体缩聚形成，所述聚醛树脂的羟值为75mgKOH/g，酸值小于3.0mgKOH/g。
作为优选，所述分散剂为活性基团改性的聚氨酯溶液。
作为优选，所述颜料为有机颜料或者无机颜料，耐光性≥7级。
作为优选，所述醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C均由乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、正丁醇按10:5:5的重量份比例混合制得。
作为优选，所述蜡粉包含聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、棕榈蜡粉、氧化聚乙烯蜡粉中的一种或两种以上。
作为优选，消泡剂为非硅类消泡剂。
实施例2
一种PC材料用丝印油墨，包括A组分和B组分，所述A组分的组成原料包括固体丙烯酸树脂、聚醛树脂、分散剂、颜料、醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C、蜡粉、消泡剂，所述B组分为六亚甲基二异氰酸酯三聚体，其制备方法如下：
S1：取20重量份醇醚类混合溶剂A置于容器中，搅拌线速度设为2米/秒，搅拌的同时缓慢加入10重量份固体丙烯酸树脂，然后将搅拌线速度提高至7米/秒，搅拌60分钟，搅拌至固体丙烯酸树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液A；
S2：取6重量份醇醚类混合溶剂B置于容器中，搅拌线速度设为2米/秒，搅拌的同时缓慢加入3重量份聚醛树脂，然后将搅拌线速度提高至7米/秒，搅拌60分钟，搅拌至聚醛树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液B；
S3：取上述溶液A、溶液B及1重量份醇醚类混合溶剂C投入容器中，再加入1重量份分散剂、3重量份颜料、1重量份蜡粉、0.5重量份消泡剂，以10米/秒搅拌线速度搅拌90分钟，然后转入SM405三辊机中进行研磨，过滤后制得A组分；
S4：取上述A组分、B组分按照10:0.6的重量份比例混合，常温下搅拌均匀后制得PC材料用丝印油墨。
作为优选，在25℃的环境下，所述PC材料用丝印油墨粘度为15000Mpa·s，粒径分布为D90＝500nm。
作为优选，所述固体丙烯酸树脂为碱溶性丙烯酸类均聚物固体树脂，固含量≥98％，分子量为10000，羟值为20mgKOH/g，酸值为50mg/KOH，玻璃化温度为50℃。
作为优选，所述聚醛树脂由脂肪醛类化合物和尿素单体缩聚形成，所述聚醛树脂的羟值为45mgKOH/g，酸值小于3.0mgKOH/g。
作为优选，所述分散剂为活性基团改性的聚氨酯溶液。
作为优选，所述颜料为有机颜料或者无机颜料，耐光性≥7级。
作为优选，所述醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C均由乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、正丁醇按10:1:1的重量份比例混合制得。
作为优选，所述蜡粉包含聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、棕榈蜡粉、氧化聚乙烯蜡粉中的一种或两种以上。
作为优选，消泡剂为非硅类消泡剂。
实施例3
一种PC材料用丝印油墨，包括A组分和B组分，所述A组分的组成原料包括固体丙烯酸树脂、聚醛树脂、分散剂、颜料、醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C、蜡粉、消泡剂，所述B组分为六亚甲基二异氰酸酯三聚体，其制备方法如下：
S1：取30重量份醇醚类混合溶剂A置于容器中，搅拌线速度设为2.5米/秒，搅拌的同时缓慢加入15重量份固体丙烯酸树脂，然后将搅拌线速度提高至8米/秒，搅拌75分钟，搅拌至固体丙烯酸树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液A；
S2：取8重量份醇醚类混合溶剂B置于容器中，搅拌线速度设为2.5米/秒，搅拌的同时缓慢加入4重量份聚醛树脂，然后将搅拌线速度提高至8米/秒，搅拌75分钟，搅拌至聚醛树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50％的溶液B；
S3：取上述溶液A、溶液B及12重量份醇醚类混合溶剂C投入容器中，再加入1.5重量份分散剂、4重量份颜料、1.5重量份蜡粉、0.75重量份消泡剂，以13米/秒搅拌线速度搅拌110分钟，然后转入SM405三辊机中进行研磨，过滤后制得A组分；
S4：取上述A组分、B组分按照10:0.8的重量份比例混合，常温下搅拌均匀后制得PC材料用丝印油墨。
作为优选，在25℃的环境下，所述PC材料用丝印油墨粘度为18000Mpa·s，粒径分布为D90＝500nm。
作为优选，所述固体丙烯酸树脂为碱溶性丙烯酸类均聚物固体树脂，固含量≥98％，分子量为15000，羟值为25mgKOH/g，酸值为60mg/KOH，玻璃化温度为60℃。
作为优选，所述聚醛树脂由脂肪醛类化合物和尿素单体缩聚形成，所述聚醛树脂的羟值为60mgKOH/g，酸值小于3.0mgKOH/g。
作为优选，所述分散剂为活性基团改性的聚氨酯溶液。
作为优选，所述颜料为有机颜料或者无机颜料，耐光性≥7级。
作为优选，所述醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C均由乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、正丁醇按10:3:3的重量份比例混合制得。
作为优选，所述蜡粉包含聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、棕榈蜡粉、氧化聚乙烯蜡粉中的一种或两种以上。
作为优选，消泡剂为非硅类消泡剂。
实施例4
取上述各实施例得到的PC材料用丝印油墨，取杭州恒基油墨涂料有限公司的丝印油墨作为对比例，进行墨层表观、光泽度、耐酒精性、耐老化性的测试，测试方法如下：
一、墨层表观：将各实施例和对比例的油墨印刷在PC材料上，常温下放置24h后，观察墨层的特征；
二、光泽度测试：采用GB/T13217.2液体油墨光泽检验方法进行试验；
三、耐酒精性测试：采用GB/T23989涂料耐溶剂擦拭性测定法进行试验；
四、耐老化性测试：采用GB/T16422.2氙弧灯老化试验箱标准进行试验；
本发明各实施例得到的PC材料用丝印油墨和对比例性能参数参见表1：
表1
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (1)
1.一种PC材料用丝印油墨，包括A组分和B组分，其特征在于：所述A组分的组成原料包括固体丙烯酸树脂、聚醛树脂、分散剂、颜料、醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C、蜡粉、消泡剂，所述B组分为六亚甲基二异氰酸酯三聚体，所述固体丙烯酸树脂为碱溶性丙烯酸类均聚物固体树脂，固含量≥98%，分子量为10000-20000，羟值为20-30mgKOH/g，酸值为50-70mg/KOH，玻璃化温度为50-70℃，所述聚醛树脂由脂肪醛类化合物和尿素单体缩聚形成，所述聚醛树脂的羟值为45-75mgKOH/g，酸值小于3.0mgKOH/g，所述分散剂为活性基团改性的聚氨酯溶液，所述颜料为有机颜料或者无机颜料，耐光性≥7级，所述醇醚类混合溶剂A、醇醚类混合溶剂B、醇醚类混合溶剂C均由乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、正丁醇按10:1:1-10:5:5的重量份比例混合制得，所述蜡粉包含聚乙烯蜡粉、聚丙烯蜡粉、棕榈蜡粉、氧化聚乙烯蜡粉中的一种或两种以上，消泡剂为非硅类消泡剂，其制备方法如下：
S1：取20-40重量份醇醚类混合溶剂A置于容器中，搅拌线速度设为2-3米/秒，搅拌的同时缓慢加入10-20重量份固体丙烯酸树脂，然后将搅拌线速度提高至7-10米/秒，搅拌60-90分钟，搅拌至固体丙烯酸树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50%的溶液A；
S2：取6-10重量份醇醚类混合溶剂B置于容器中，搅拌线速度设为2-3米/秒，搅拌的同时缓慢加入3-5重量份聚醛树脂，然后将搅拌线速度提高至7-10米/秒，搅拌60-90分钟，搅拌至聚醛树脂完全溶解，再采用300目网纱进行过滤，除去杂质，从而获得固含量为50%的溶液B；
S3：取上述溶液A、溶液B及1-24重量份醇醚类混合溶剂C投入容器中，再加入1-2重量份分散剂、3-5重量份颜料、1-2重量份蜡粉、0.5-1重量份消泡剂，以10-15米/秒搅拌线速度搅拌90-120分钟，然后转入SM405三辊机中进行研磨，过滤后制得A组分；
S4：取上述A组分、B组分按照10:0.6-10:1的重量份比例混合，常温下搅拌均匀后制得PC材料用丝印油墨，在25℃的环境下，所述PC材料用丝印油墨粘度为15000-20000Mpa•s，粒径分布为D90=500nm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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