CN116376353B - 一种丝网油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及印刷油墨技术领域,具体公开了一种丝网油墨及其制备方法。一种丝网油墨,所述丝网油墨由主剂A和固化剂B制备得到,其中,所述主剂A,由包括以下重量份的组分制备得到:聚天门冬氨酸酯树脂50‑70份、色浆10‑30份、耐磨剂4‑9份、防霉剂0.2‑0.5份、第一消泡剂0.2‑1份、第一触变剂4‑10份、附着力促进剂1‑5份;所述固化剂B,由包括以下重量份的组分制备得到:预聚物P 75‑90份、HDI聚合物0‑20份、第二消泡剂0.3‑1份、第二触变剂5‑10份。本申请还公开丝网油墨的制备方法;本申请的丝网油墨可用于丝网印刷,其具有干燥速度快、VOC含量低优点,且本申请的制备方法简单、便于量产。
Description
技术领域
本申请涉及印刷油墨技术领域,具体涉及一种丝网油墨及其制备方法。
背景技术
网版印刷又称为丝网印刷,印刷的方式是在印版的背面铺展油墨,印版的图文部分由能够通过油墨的网孔组成,空白部分由感光胶膜覆盖,印刷时用刮墨刀移动施压,使油墨从印版的网孔中漏印到承印物表面,形成印刷品。
丝网印刷油墨具有稠度大、黏度小、流动度适中的特点,黏度通常控制在3~12Pa·s之间。这样能使油墨在施压下容易透过网孔,形成印迹,其墨膜厚度在8~30μm之间。丝网油墨具有遮盖力强、在承印物表面附着性好、颜色鲜艳、光泽度好的特点,但耐光性、耐摩擦性较差。在印刷过程中,可根据需要选择适当的溶剂来调整油墨的黏度和流动性。溶剂的使用带来了有较高的VOC排放(VOC是石油所含易挥发性有机化合物成份而且含有芳香族多环碳氢化合物,为最强烈致癌物质之一),
丝网印刷应用范围广泛,适合于在任何承印材料上印刷,主要可分为纸类丝网油墨、织布类丝网油墨、塑料类丝网油墨、金属类丝网油墨和玻璃类丝网油墨等。丝网油墨的一个最突出的问题是墨层厚,影响油墨的干燥速度,因此丝网印刷的印刷速度受到限制。
发明内容
针对现有技术存在的丝网油墨干燥速度慢、VOC含量高的问题,本申请的第一个目的在于提供一种丝网油墨,所述丝网油墨具有表干时间、实干时间降低,且VOC含量低的优点。
天冬聚脲树脂是一类低粘度、耐候型、高反应活性的仲胺类化合物,本申请将天冬聚脲树脂引入油墨领域,制备一种新型的丝网印刷油墨,以解决现有油墨干燥速度慢和VOC含量高的问题。
本申请的第二个目的在于提供一种丝网油墨的制备方法,所述制备方法具有简单便捷、利于量产的优点。
为实现上述第一个目的,本申请提供了如下技术方案:一种丝网油墨,所述丝网油墨由主剂A和固化剂B制备得到,其中,
所述主剂A,由包括以下重量份的组分制备得到:
聚天门冬氨酸酯树脂50-70份、
色浆10-30份、
耐磨剂4-9份、
防霉剂0.2-0.5份、
第一消泡剂0.2-1份、
第一触变剂4-10份、
附着力促进剂1-5份;
所述固化剂B,由包括以下重量份的组分制备得到:
预聚物P 75-90份、
HDI聚合物0-20份、
第二消泡剂0.3-1份、
第二触变剂5-10份。
通过采用上述技术方案,树脂作为连接料使得制备的油墨连接稳定,选用聚天门冬氨酸酯树脂制备的油墨颗粒度小,稳定性佳;通过将色粉与部分聚天门冬氨酸酯树脂先分散成色浆,加入多种辅助剂使得聚天门冬氨酸酯树脂的性能在较佳范围;且主剂A和固化剂B可以同时制备,省时省力,所制备的油墨能够具备低VOC、快干,粘度适中,附着力好,墨层适中等多种优良性能;油墨固化迅速,干燥速度快,极大的提高了墨在丝网印刷中的印刷速度。
进一步地,所述聚天门冬氨酸酯树脂选自F421、F429、F5201中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,通过对聚天门冬氨酸酯树脂的种类进行选择,选用无溶剂、低粘度且带有仲氨基基团的新型脂肪族聚天门冬氨酸酯树脂,粘度在900-2000mpa.s/25℃,凝胶时间在40mins(25℃,RH55%),具备较佳性能,能够提高丝网油墨制备后的干燥速度,降低VOC含量。
进一步地,所述聚天门冬氨酸酯树脂由F421、F5201按重量份为(35-45):(25-30)组成。
优选的,所述聚天门冬氨酸酯树脂由F421、F5201按重量份为40:27.5组成。
通过采用上述技术方案,不同聚天门冬氨酸酯树脂产品进行复配,进一步降低油墨干燥时间并降低VOC含量。
进一步地,所述HDI聚合物的NCO含量为21.8%-23.5%。
优选的,所述HDI聚合物选自HT100、TPA-100、24A-100、HT600、TKA-100中的一种或多种。
优选的,所述HDI聚合物为HT100,NCO含量为21.8%。
通过采用上述技术方案,不同聚合程度的HDI聚合物对油墨的粘度、拉伸强度造成影响,NCO含量在21.8%-23.5%的HDI聚合物能够增强油墨中预聚物P与其他成分的相容性,使得主剂A中的聚天门冬氨酸酯树脂、色浆和助剂的分散性均提升,连接效果增加,提升油墨使用的拉伸强度。
进一步地,所述耐磨剂选自2-甲氧基聚硅氧烷、氨基改性硅酮中的一种或两种;
所述防霉剂选自六氯二苯酚基甲烷、甲氧羰基苯并咪唑、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或多种;
所述第一触变剂、第二触变剂分别独立的选自疏水气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的一种或两种;所述第一消泡剂、第二消泡剂分别独立的选自1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、甲基烷基聚硅氧烷、破泡聚硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
所述附着力促进剂为硅烷偶联剂、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、N,N-二甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
所述附着力促进剂为1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、N,N-二甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种
优选的,所述耐磨剂选自高分子量聚硅氧烷分散体、有机硅增滑耐磨剂中的一种或两种;
所述第一触变剂、第二触变剂为疏水气相二氧化硅;
所述第一消泡剂、第二消泡剂为BYK-085;
所述附着力促进剂为1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷。
优选的,所述耐磨剂为高分子量聚硅氧烷分散体,型号为SE-4251;
所述第一消泡剂和第二消泡剂分别独立的选购自型号为GA1890,BYK-085,BYK066N,BYK1790中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,第一消泡剂、第二消泡剂使得制备主料A和固化剂B时不会产生多余泡沫;防霉剂使得油墨不会被细菌霉菌侵染;触变剂降低油墨的触变性,使得油墨颗粒规则、状态稳定,分散性增强色粉和聚天门冬氨酸酯树脂之间的连接效果,使得树脂间连接效果稳固;附着力促进剂增强油墨附着效果,使得油墨不易磨花。
进一步的,所述固化剂B中,预聚物与第二触变剂的质量比为(80.5-90.5):(6-9)。
优选的,所述固化剂B中,预聚物与第二触变剂的质量比为81.5:8。
通过采用上述技术方案,第二触变剂选用气相二氧化硅,气硅结构能够对油墨产生补强、触变、消光、防流挂的功效;同时,由于预聚物与触变剂比例适宜,不会因为由于加入触变剂对油墨的拉绳强度、粘度等产生影响;通过在(80.5-83.5):(6-9)的范围内调整预聚物P与疏水气相二氧化硅的添加比例,能够将油墨的实干时间、粘度、光泽度及拉伸强度控制在较佳范围。
进一步的,制备所述丝网油墨还包括0.5-1份质量份的聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。
优选的,制备所述丝网油墨还包括0.7份质量份的聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。
通过采用上述技术方案,聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯加入后,一方面使得油墨在光的辐射下,排除或减缓光化学反应可能性,阻止或延迟油墨光老化,延长油墨使用寿命;同时,聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯能降低油墨表干时间,辅助降低油墨VOC含量。
进一步的,所述色浆的制备,包括以下步骤:
按照6:4的质量比称量准备聚天门冬氨酸酯树脂及色粉;
容器中加入聚天门冬氨酸酯树脂、分散剂,搅拌分散均匀;加入色粉,搅拌状态下分散40~60min;
聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度15-25μm,过滤包装备用,制备得到所述色浆。
优选的,所述色粉选自钛白粉、U炭黑、大红、3G黄、酞青蓝中的一种或多种。
优选的,所述聚天门冬氨酸酯树脂选用型号为F5201。
通过采用上述技术方案,先将色粉分散到F5201中,再将色浆与F5201混合,采用分步分散的方式能够提高主料A和固化剂B之间相互的分散性,增强油墨中各个成分的相容性,使得制备得到的油墨附着力增强。
进一步的,所述色浆的制备,聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度小于15μm。
通过采用上述技术方案,经研磨至细度小于15μm后的色浆的分散度提升,聚集体易于分散开,油墨颗粒小,墨膜的光泽及油墨的流变性更好。
为实现上述第二个目的,所述丝网油墨的制备方法,包括以下步骤:
主剂A制备:将聚天门冬氨酸酯树脂、色浆、耐磨剂、第一消泡剂、防霉剂、附着力促进剂和第一触变剂搅拌均匀,抽真空脱泡,制得主剂A;
固化剂B的制备:将预聚物P、HDI聚合物、第二消泡剂和第二触变剂混合均匀,抽真空脱泡,制得固化剂B;
丝网油墨的制备:将所述主剂A与所述固化剂B混合,制得所述丝网油墨。
通过采用上述技术方案,油墨中的主剂A与固化剂B能够分开、同时同步制备,提升了生产效率,此外,先制备的色浆与主剂A中的聚天门冬氨酸酯树脂、耐磨剂、第一消泡剂、防霉剂、附着力促进剂和第一触变剂相容性更好,使得制备得到的油墨性能提升。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
(1)本申请制备得到的油墨具备低VOC、快干,粘度适中,附着力好,墨层适中等多种优良性能;油墨固化迅速,干燥速度快,极大的提高了墨在丝网印刷中的印刷速度。
(2)本申请的油墨制备方法中,主剂A和固化剂B可以分开、同步制备,制备方法简单,提升了生产效率。
附图说明
图1是本申请提供的方法的流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。下列实施例仅用于说明本申请,而不应视为限制本申请的范围。以下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,使用的方法如无特别说明,均为本领域公知的常规方法,使用的耗材和试剂如无特别说明,均为市场购得。除非另有说明,本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本申请中。
实施例和对比例使用原料如下:
主剂A中,包括:
聚天门冬氨酸酯树脂,包括但不限于购置于深圳飞扬骏研新材料公司的聚天门冬氨酸酯树脂,牌号为F421,F429,F5201中的至少一至两种:
F421:N,N'-(亚甲基二-4,4-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯;
F429:N,N'-(亚甲基二-1,4-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯;
F5201:购置于深圳飞扬骏研新材料公司,型号为F5201;
色粉:根据需要选自钛白粉、U炭黑、大红、3G黄、酞青蓝中的一种或多种;
耐磨剂:SE-4251高分子量聚硅氧烷分散体;
分散剂:甲基烷基聚硅氧烷,购置于德国毕克,牌号为BYK163;
防霉剂:六氯二苯酚基甲烷;
附着力促进剂:选用1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷;
第一消泡剂,甲基烷基聚硅氧烷,购置于德国毕克,牌号为BYK-085;
第一触变剂:选用疏水气相二氧化硅,购置型号为卡博特720;
固化剂B中,包括:
预聚物P:购置于深圳飞扬骏研新材料公司,牌号为:GB5201,由HMDI和聚醚多元醇反应预聚制得的预聚物,NCO%(WT%)含量为9%;
HDI聚合物:选用六亚甲基二异氰酸酯三聚体预聚物;购置于烟台万华牌号为HT100\HT600,或日本旭化成工业株式会社牌号TPA-100\24A-100中的一种;其中,HT100的NCO%(WT%)含量为21.8%;HT600,NCO%(WT%)含量为23.0%;TPA-100的NCO%(WT%)含量为23.1%;24A-100的NCO%(WT%)含量为23.5%。
第二消泡剂,甲基烷基聚硅氧烷,购置于德国毕克,牌号为BYK-085;
第二触变剂:选用疏水气相二氧化硅,购置型号为卡博特720。
实施例
实施例1-3
实施例1-3分别提供了一种丝网油墨。
主剂A中,包括:
聚天门冬氨酸酯树脂,包括但不限于购置于深圳飞扬骏研新材料公司的聚天门冬氨酸酯树脂,牌号为F421,F429,F5201中的至少一至两种:
F421:N,N'-(亚甲基二-4,4-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯;
F429:N,N'-(亚甲基二-1,4-环己烷二基)二天冬氨酸四乙酯;
F5201:购置于深圳飞扬骏研新材料公司,型号为F5201;
色粉:U炭黑;
耐磨剂:SE-4251高分子量聚硅氧烷分散体;
分散剂:甲基烷基聚硅氧烷,购置于德国毕克,牌号为BYK163;
防霉剂:六氯二苯酚基甲烷;
附着力促进剂:选用1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷;
第一消泡剂,甲基烷基聚硅氧烷,购置于德国毕克,牌号为BYK-085;
第一触变剂:选用疏水气相二氧化硅,购置型号为卡博特720;
固化剂B中,包括:
预聚物P:购置于深圳飞扬骏研新材料公司,牌号为:GB5201,由HMDI和聚醚多元醇反应预聚制得的预聚物,NCO%(WT%)含量为9%;
HDI聚合物:选用六亚甲基二异氰酸酯三聚体预聚物;购置于烟台万华牌号为HT100,NCO%(WT%)含量为21.8%;
第二消泡剂,甲基烷基聚硅氧烷,购置于德国毕克,牌号为BYK-085;
第二触变剂:选用疏水气相二氧化硅,购置型号为卡博特720;
实施例1-3中丝网油墨的制备方法,包括以下步骤:
色浆制备:
S1:按照6:4的质量比称量准备聚天门冬氨酸酯树脂及色粉;
S2:容器中加入聚天门冬氨酸酯树脂、分散剂,搅拌分散均匀;加入色粉,搅拌状态下分散40~60min;
S3:采用卧式研磨机或三辊研磨机进行循环研磨,将聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度15-25μm,过滤包装备用,制备得到所述色浆。
主剂A制备:
S1:加入聚天门冬氨酸酯树脂和制备所得的色浆,氮气保护下混合均匀,搅拌转速300rpm/10min;
S2:维持搅拌转速,按量加入耐磨剂、第一消泡剂、防霉剂、附着力促进剂和第一触变剂,搅拌转速调整为500-1000rpm/30min;
S3:混合均匀后抽真空脱泡2h,氮气破真空后,出料检测和包装,制得所述主剂A。
固化剂B制备:
S1:按比例加入预聚物P、HDI三聚体固化剂、第二消泡剂组分,氮气保护下混合均匀,搅拌转速300rpm/10min;
S2:维持搅拌转速,按量加入第二触变剂,搅拌转速调整为500-1000rpm/30min。混合均匀后抽真空脱泡2h,氮气破真空后,出料检测和包装,制得所述固化剂B;
丝网油墨的制备:
将所述主剂A与所述固化剂B混合,制得所述丝网油墨。
上述各实施例的不同之处在于:丝网油墨中各组分的重量份,具体如表1所示。
表1实施例1-3提供的丝网油墨中各组分的重量份
实施例4-6
实施例4-6分别提供了一种丝网油墨。
上述实施例与实施例3的不同之处在于,固化剂B及主剂A中的各组分不同,实施例4-6中的主剂A中,聚天门冬氨酸酯树脂选自深圳飞扬骏研新材料公司的F421,F429,F5201中至少一至两种。
具体组分如下表2-3所示。
表2实施例3-6提供的丝网油墨中主剂A各组分的重量份
表3实施例3-6提供的丝网油墨中固化剂B各组分的重量份
实施例4-6丝网油墨的制备方法如实施例3。
实施例7-8
实施例7-8分别提供了一种丝网油墨。
实施例7-8与实施例6不同之处在于:丝网油墨中固化剂B中HDI聚合物的组分不同,具体如表4所示。
实施例9
实施例9提供了一种丝网油墨。
实施例9与实施例6不同之处在于:固化剂B中未添加HDI聚合物。
表4实施例6-8,实施例9提供的丝网油墨的固化剂B中各组分的重量份
实施例10-11
实施例10-11分别提供了一种丝网油墨。
实施例10-11与实施例6不同之处仅在于:固化剂B中预聚物P与第二触变剂的添加比例不同,具体如表5所示。
表5实施例6、实施例10-11提供的丝网油墨的固化剂B中各组分的重量份
实施例12
实施例12提供了一种丝网油墨。
实施例12与实施例6不同之处在于:实施例11的固化剂B中还包含有0.7质量份的聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。
实施例12中丝网油墨的制备方法,包括以下步骤:
色浆制备:
S1:按照6:4的质量比称量准备聚天门冬氨酸酯树脂及色粉;
S2:容器中加入聚天门冬氨酸酯树脂、分散剂,搅拌分散均匀;加入色粉,搅拌状态下分散40~60min;
S3:采用卧式研磨机或三辊研磨机进行循环研磨,将聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度15-25μm,过滤包装备用,制备得到所述色浆。
主剂A制备:
S1:加入聚天门冬氨酸酯树脂和制备所得的色浆,氮气保护下混合均匀,搅拌转速300rpm/10min;
S2:维持搅拌转速,按量加入耐磨剂、第一消泡剂、防霉剂、附着力促进剂和第一触变剂,搅拌转速调整为500-1000rpm/30min;
S3:混合均匀后抽真空脱泡2h,氮气破真空后,出料检测和包装,制得所述主剂A。
固化剂B制备:
S1:按比例加入预聚物P、HDI三聚体固化剂、第二消泡剂组分、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯,氮气保护下混合均匀,搅拌转速300rpm/10min;
S2:维持搅拌转速,按量加入第二触变剂,搅拌转速调整为500-1000rpm/30min。混合均匀后抽真空脱泡2h,氮气破真空后,出料检测和包装,制得所述固化剂B;
丝网油墨的制备:
将所述主剂A与所述固化剂B混合,制得所述丝网油墨。
实施例13
实施例13提供了一种丝网油墨。
实施例13与实施例12不同之处在于:实施例12色浆制备中,包括以下步骤:
S1:按照6:4的质量比称量准备聚天门冬氨酸酯树脂及色粉;
S2:容器中加入聚天门冬氨酸酯树脂、分散剂,搅拌分散均匀;加入色粉,搅拌状态下分散40~60min;
S3:采用卧式研磨机或三辊研磨机进行循环研磨100~120min,聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度达到<15μm后,过滤包装备用,制得所述色浆。
对比例
对比例1
对比例1与实施例6的区别在于,对比案例为聚氨酯油性油墨,购置于大甲化工,No.2400Series Solvent-based Ink,加入15%的NO.84快干溶剂。
对比例2
对比例1与实施例6的区别在于,对比案例为聚氨酯油性油墨,购置于大甲化工;加入25%的NO.9003慢干溶剂。
对比例3
对比例3与实施例6的区别在于,对比例3中未添加预聚物P。
对比例4
对比例4与实施例6的区别在于,对比例4中预聚物P的NCO%(WT%)为2~6%。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1)按照GB/T 13217.3-2008测定油墨的细度;
2)按照GB/T 13217.4-2008测定油墨的粘度,旋转粘度计法;
3)按照GB/T 13217.2-2009测定油墨的光泽度;
4)耐酸性:将油墨固化后的玻璃板放入质量分数为10%的硫酸溶液中,浸泡20min,取出用清水洗净,自然晾干,用胶带沾粘涂了油墨的玻璃板,观察油墨掉损情况;
5)耐碱性:将油墨固化后的玻璃板放入质量分数为10%的氢氧化钠溶液中,浸泡20min,取出用清水洗净,自然晾干,用胶带沾粘涂了油墨的玻璃板,观察油墨掉损情况;
6)油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量:依据GB/T 38608-2020油墨中可挥发性有机化合物(VOCs)含量的测定方法进行测试。
7)油墨固化速度:GZY-2型干燥时间记录仪用于测定油墨湿膜的干燥时间;表干时间,实干时间。
表6实施例1-12、对比例1-4中丝网油墨的各项性能
表7实施例1-12、对比例1-4中丝网油墨的各项性能
结果分析
结合实施例1~12和对比例1~4并结合表3可以看出,通过调整主剂A和固化剂B的各组分含量,实施例1~12制得的丝网油墨的VOCs含量显著降低,且干燥时间减少,同时,油墨普遍能够达到较佳性能,粘度保持在8300~17000的范围内,细度达到12~13,且光泽度达到74~89,拉伸强度达到15~22Mpa,在耐碱性、耐酸性和抗开裂性能方面均能达到标准;此外,通过控制固化剂B中的HDI聚合物添加料,可以进一步的将粘度控制在8300-12000cps,光泽度控制在84-88,拉伸强度19-22Mpa,粘度适中,附着力好,墨层适中,使得油墨具备优良性能,油墨的固化迅速,干燥速度快,提高油墨在丝网印刷中的印刷速度。
结合实施例1-3并结合表6-7可以看出,主料A中的聚天门冬氨酸酯树脂选用深圳飞扬骏研新材料公司牌号为F5201、质量份为50-70份的改性天冬,再调整固化剂B的成分,能够实现所制备的丝网油墨VOCs含量在4%以内,表干时间低于80min,实干时间短于5小时,且粘度、细度、光泽度、拉伸强度均控制在适宜的范围内。
结合实施例3-6并结合表2、表6-7可以看出,通过将固化剂B中的各个组分按照表2确定,同时将主剂A中各组分的质量份固定后,选用不同的聚天门冬氨酸酯树脂类型,能够发现在该组分下聚天门冬氨酸酯树脂单独选用67.5份的F5201、F429、F421时,制备得到的丝网油墨VOCs含量降低至3.5%以下,油墨表干时间、实干时间分别降低至51min、4h以内,可见不同的聚天门冬氨酸酯树脂类型对油墨的VOCs含量和干燥时间能够产生影响。
进一步,聚天门冬氨酸酯树脂类型选用40份F421和27.5份F5201混用时,制备所得的油墨VOCs含量降低至1.1%,表干时间和实干时间分别降低至43min、2h,其表现效果优于F421或F5201单独使用。
这可能是因为,聚天门冬氨酸酯树脂作为低粘度、耐候型、高反应活性的仲胺类化合物,非常适合制备快反应的油墨,固化剂B中的预聚物P及HDI聚合物在聚天门冬氨酸酯树脂选用F421、F429、F421时,能够抑制可挥发性有机化合物的产生,同时改变油墨质构,使得其干燥时间降低,提升了油墨印刷后的稳定性和耐摩擦性,使得油墨不轻易磨花。
结合实施例6、实施例7-8并结合表6-7可以看出,当主剂A的成分固定时,按照质量份主剂A:固化剂B为1:1的比例下,改变固化剂B中不同NCO%含量的HDI聚合物,将HDI聚合物中HT100更换为TPA-100时,虽然VOCs含量未、实干时间、细度未变化,制备所得的油墨各项性能表现也较好,但是相较于实施例6,油墨的粘度改变,油墨的表干时间延长了16min,油墨的光泽度降低,且拉伸强度降低了1Mpa。
同样,对比实施例6和实施例8,将HDI聚合物中HT100更换为24A-100时,油墨粘度改变,油墨的表干时间延长了20min,油墨的光泽度降低,且拉伸强度降低了1Mpa,且油墨VOCs含量提升了0.1%,NCO%含量为21.8%的HT100作为HDI聚合物时,油墨性能较佳,油墨的表干时间降低。
结合实施例6、实施例9并结合表6-7可以看出,制备油墨时不添加HDI聚合物,虽然油墨的VOCs含量维持在较低水平,但是,油墨的干燥时间显著延长,粘度增加至17000cps,光泽度降低至74,拉伸强度仅为15Mpa,这可能是因为,HT100自身的挥发性有机组分较低,仅为约0.2%,且添加HDI聚合物后,NCO含量在21.8%-23.5%的HDI聚合物能够增强油墨中预聚物P与其他成分的相容性,使得主剂A中的聚天门冬氨酸酯树脂、色浆和助剂的分散性均提升,连接效果增加,提升油墨使用的硬度。
结合实施例6、实施例10-11并结合表6-7可以看出,当主剂A各组分固定,且固化剂B的总质量份固定为100份,且HDI聚合物选用10份HT100,消泡剂选用0.5份BYK-085时,通过在(80.5-83.5):(6-9)的范围内调整预聚物P与疏水气相二氧化硅的添加比例,会对油墨的实干时间、粘度、光泽度及拉伸强度均造成影响。
当预聚物P与疏水气相二氧化硅的添加比例为81.5:8时,能够相对地缩短油墨的实干时间和增加油墨光泽度,提升油墨的拉伸强度,这是因为,一方面,气相二氧化硅可以改变油墨的触变性能,使得油墨形成一个二氧化硅三维网络,能够针对性的在受到剪切力时改变体系粘度,使体系的流动性改变,发生触变效应;另一方面,可能是因为固化剂B在预聚物P:HT100:BYK-085:疏水气相二氧化硅为81.5:10:0.5:8的质量份下,疏水气相二氧化硅能够,使得主料A和固化剂B之间相互的分散性增加、附着力增强;另外,预聚物P选用GB5201,NCO%(WT%)为9%,聚合度适宜,使得反应充分、高效。
结合实施例6、实施例9-10并结合表6-7可以看出,加入聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯后,进一步提升了油墨的拉伸强度,降低了油墨VOCs含量。
结合实施例1-12、对比例1-2并结合表6-7可以看出,相较于聚氨酯油性油墨,采用聚天门冬氨酸酯树脂,能够将制备的油墨中VOCs含量控制在低于5%的范围内,油墨表干时间在48—78min内,实干时间在4-5h,尤其是采用实施例6中F421、F5201混合并优化固化剂B中的各组分配比,进一步将制备的油墨中VOCs含量控制在低于3.5%的范围内,油墨表干时间在43—63min内,实干时间在2-5h;而采用聚氨酯树脂制备的油墨VOCs含量高达15-25%,表干时间增加至200-340min,实干时间增加至24h。
结合实施例12-13,在将色浆进一步研磨至细度达到15μm以下时,所制备的油墨表干时间显著降低,且VOCs含量达到最低。
结合实施例6、对比例3-4并结合表6-7可以看出,当固化剂B中不加入预聚物P时,制备所得的油墨VOCs含量增加至18%,且其表干时间、实干时间均显著延长,尤其是实干时间延长至28h,且耐酸性、耐碱性及抗开裂能力均未达到合格,可见,在使用聚氨酯树脂制备丝网油墨时,需要加入对应比例的预聚物P才能发挥出聚氨酯树脂低VOCs含量的效果。
预聚物P的NCO%(WT%)为2~6%时,虽然制备所得的油墨的粘度仍在12000cps的范围内,但是油墨的拉伸强度降低至12Mpa,从而,预聚物P的聚合程度会影响油墨VOCs含量及其拉伸强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (6)
1.一种丝网油墨,其特征在于,所述丝网油墨由主剂A和固化剂B制备得到,其中,
所述主剂A,由包括以下重量份的组分制备得到:
聚天门冬氨酸酯树脂50-70份、
色浆10-30份、
耐磨剂4-9份、
防霉剂0.2-0.5份、
第一消泡剂0.2-1份、
第一触变剂4-10份、
附着力促进剂1-5份;
所述固化剂B,由包括以下重量份的组分制备得到:
预聚物P 75-90份、
HDI聚合物5-20份、
第二消泡剂0.3-1份、
第二触变剂5-10份;
所述固化剂B中,预聚物P与第二触变剂的质量比为(80.5-90.5):(6-9);
所述第一触变剂、第二触变剂分别独立的选自疏水气相二氧化硅、聚酰胺蜡中的一种或两种;
所述聚天门冬氨酸酯树脂由F421、F5201按重量份为(35-45):(25-30)组成;
所述HDI聚合物为HT100;
所述预聚物P为GB5201,由HMDI和聚醚多元醇反应预聚制得的预聚物,NCO含量为9%。
2.根据权利要求1所述的丝网油墨,其特征在于,所述耐磨剂选自2-甲氧基聚硅氧烷、氨基改性硅酮中的一种或两种;
所述防霉剂选自六氯二苯酚基甲烷、甲氧羰基苯并咪唑、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、2-正辛基-4-异噻唑啉-3-酮中的一种或多种;
所述第一消泡剂、第二消泡剂分别独立的选自1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、甲基烷基聚硅氧烷、破泡聚硅氧烷、聚醚改性聚二甲基硅氧烷 中的一种或多种;
所述附着力促进剂为1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、羟乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、N,N-二甲基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的丝网油墨,其特征在于,制备所述丝网油墨还包括0.5-1份质量份的聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。
4.根据权利要求1所述的丝网油墨,其特征在于,所述色浆的制备,包括以下步骤:
按照6:4的质量比称量准备聚天门冬氨酸酯树脂及色粉;
容器中加入聚天门冬氨酸酯树脂、分散剂,搅拌分散均匀;加入色粉,搅拌状态下分散40~60min;
聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度15-25μm,过滤包装备用,制备得到所述色浆。
5.根据权利要求4所述的丝网油墨,其特征在于,所述色浆的制备,聚天门冬氨酸酯树脂及色粉混合料研磨至细度小于15μm。
6.一种权利要求1-5任一项所述丝网油墨的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
主剂A制备:将聚天门冬氨酸酯树脂、色浆、耐磨剂、第一消泡剂、防霉剂、附着力促进剂和第一触变剂搅拌均匀,抽真空脱泡,制得主剂A;
固化剂B的制备:将预聚物P、HDI聚合物、第二消泡剂和第二触变剂混合均匀,抽真空脱泡,制得固化剂B;
丝网油墨的制备:将所述主剂A与所述固化剂B混合,制得所述丝网油墨。
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