CN116715995A - 一种用于铝制品的渗蚀墨水及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

申请适用于铝制品喷印技术领域，公开了一种用于铝制品的渗蚀墨水，渗蚀墨水以重量份数计算,包括以下组分：染料、粘度调节剂、第一表面活性剂、第二表面活性剂、第一溶剂、第二溶剂、第三溶剂、第四溶剂；其中，第一表面活性剂为含硅类表面活性剂，包括BYK‑333和BYK‑377；第二表面活性剂为氟碳类表面活性剂，包括FS31；第一溶剂为双封端醇醚类溶剂；第二溶剂为酮类溶剂；第三溶剂为内脂类溶剂；第四溶剂为醇醚酯类溶剂。本申请通过BYK‑333和BYK‑377配合作为第一表面活性剂，再通过FS31作为第二表面活性剂，配合多种溶剂以及粘度调节剂，得到一种专门针对铝制品来开发的高显色、高附着力的喷印墨水。

Description

一种用于铝制品的渗蚀墨水及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及铝制品喷印技术领域，具体涉及一种用于铝制品的渗蚀墨水及其制备方法和应用。

背景技术

电熨斗是常见的家用电器，其中40％为蒸汽调温型电熨斗，这类电熨斗通过内部产生的灼热水蒸气不断接触衣服和布料来达到软化衣服和布料纤维组织的目的，喷雾型电熨斗内部加热丝温度可调60-250℃，水蒸气通过底板上孔隙喷出，使得被熨烫衣物湿润柔软，加之于压力使其平整挺阔。

蒸汽调温型电熨斗的底板通常选用导热性好、轻便的金属铝材，而商品通常需要在铝制底板上印刷些logo、花纹等色线条起到装饰作用。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种用于铝制品的渗蚀墨水，所述渗蚀墨水以重量份数计算,包括以下组分：

其中，所述第一表面活性剂为含硅类表面活性剂，包括BYK-333和BYK-377；所述第二表面活性剂为氟碳类表面活性剂，包括FS31；

所述第一溶剂为双封端醇醚类溶剂；所述第二溶剂为酮类溶剂；所述第三溶剂为内脂类溶剂；所述第四溶剂为醇醚酯类溶剂。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述粘度调节剂为丙烯酸树脂，包括DEGALANLP65/11、DEGALAN LP66/02、DEGALAN LP67/11和DEGALAN M825中的至少一种。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第一溶剂包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚和二丙二醇二甲醚中的至少一种。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第二溶剂包括甲基异丁基酮、环己酮和异佛尔酮中的至少一种。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第三溶剂包括2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和己内酯中的至少一种。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述第四溶剂包括二乙二醇乙醚醋酸酯和二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述染料包括巴斯夫黑染料、巴斯夫黄染料和巴斯夫蓝染料中的至少一种。

进一步具体地说，上述技术方案中，所述巴斯夫黑染料选自巴斯夫黑X45和巴斯夫黑X55中的至少一种；所述巴斯夫黄染料选自巴斯夫黄180；所述巴斯夫蓝染料巴斯夫蓝780。

本申请还提出一种用于铝制品的渗蚀墨水的制备方法，包括将上述任一项所述渗蚀墨水的原料组分按比例混合。

本申请还提出一种上述任一项所述渗蚀墨水在铝制品上的应用。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

本申请一方面通过BYK-333和BYK-377配合作为第一表面活性剂，从而控制渗蚀墨水的喷绘在铝制品表面能保持高锐利度；另一方面通过采用FS31作为第二类表面活性剂，从而降低体系静态和动态的表面张力，低表面张力的特性使得墨水容易渗透到铝材表面的微孔隙中，使得墨水和铝材融为一体，从而具备附着力、耐磨性；最后配合四种不同的溶剂，制备得到一种用于铝制品的高显色、高附着力喷印墨水。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请提出一种用于铝制品的渗蚀墨水，渗蚀墨水以重量份数计算,包括以下组分：

其中，第一表面活性剂为含硅类表面活性剂，包括采购自德国毕克化学公司的BYK-333和BYK-377；第二表面活性剂为氟碳类表面活性剂，包括FS31；

第一溶剂为双封端醇醚类溶剂；第二溶剂为酮类溶剂；第三溶剂为内脂类溶剂；第四溶剂为醇醚酯类溶剂。这四类溶剂在墨水中可以提供良好的溶解性和相容性，不同的溶剂具有不同的溶解能力和相互作用特性，可以帮助溶解墨水中的染料、粘度调节剂和表面活性剂等成分，并保持它们的稳定分散状态。

本申请一方面通过BYK-333和BYK-377配合作为第一表面活性剂，从而控制渗蚀墨水的喷绘在铝制品表面能保持高锐利度；另一方面通过采用美国科慕化学公司的FS31作为第二类表面活性剂，从而降低体系静态和动态的表面张力，低表面张力的特性使得墨水容易渗透到铝材表面的微孔隙中，使得墨水和铝材融为一体，从而具备附着力、耐磨性；最后配合四种不同的溶剂，制备得到一种用于铝制品的高显色、高附着力喷印墨水。

BYK-377是成分为聚醚—聚酯改性羟基官能聚二甲基硅氧烷的溶液，是一种高活性羟基官能团有机硅活性剂，可强烈降低表面张力，它可改善许多水性体系的底材润湿性、表面滑爽性和胶带剥离性，且与体系的相容性极好。BYK-333是一种聚醚改性聚二甲基硅氧烷溶液，能够强烈降低表面张力，具有优异的底材润湿、防止缩孔并增加表面滑爽性的功能。

通过BYK-377和BYK-333协同作为渗蚀墨水中的表面活性剂，其含有的聚二甲基硅氧烷结构以及羟基官能团可以与铝表面发生相互作用，实现墨水在铝制品表面的高锐利度和良好的附着性。同时，它们的降低表面张力和改善润湿性的特性也有助于墨水在喷涂过程中的展开和渗透。

FS31是一种非离子含氟表面活性剂，在水性或溶剂型产品中提供极低的表面张力，使其具有更好的润湿性、分散性、流平性和其它有益特性。FS31不含任何有意添加的VOC或APEO化合物，并与任何离子类的添加剂和树脂兼容。

在一些实施例中，粘度调节剂为丙烯酸树脂，包括采购自德国赢创公司的DEGALANLP65/11、DEGALAN LP66/02、DEGALAN LP67/11和DEGALAN M825中的至少一种。

粘度调节剂在渗蚀墨水中起着重要的作用。它们被添加到墨水中，以控制墨水的黏度或流动性，确保墨水在喷印过程中的稳定性和适用性。

丙烯酸树脂具有良好的粘附性，可以增强墨水与铝制品之间的粘附力；且能够在墨水干燥后形成坚固的薄膜，提供更好的附着性和耐磨性，使墨水能够长时间稳定地保持在铝表面；丙烯酸树脂还可以改善打印质量，适当的粘度可以确保墨水在喷涂过程中均匀地涂覆在铝表面，保持清晰的图案和边缘锐利度。

在一些实施例中，第一溶剂包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚和二丙二醇二甲醚中的至少一种。

在一些实施例中，第二溶剂包括甲基异丁基酮、环己酮和异佛尔酮中的至少一种。

在一些实施例中，第三溶剂包括2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和己内酯中的至少一种。

在一些实施例中，第四溶剂包括二乙二醇乙醚醋酸酯和二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。

在一些实施例中，染料包括巴斯夫黑染料、巴斯夫黄染料和巴斯夫蓝染料中的至少一种。

在一些实施例中，巴斯夫黑染料选自巴斯夫黑X45和巴斯夫黑X55中的至少一种；巴斯夫黄染料选自巴斯夫黄180；巴斯夫蓝染料巴斯夫蓝780；上述染料可采购自德国BASF，均起到调色作用，本申请经过试验发现，上述墨水选用巴斯夫高性能染料能给提高其耐温性，使得喷印图案辨识度高，不褪色。

本申请还提出一种用于铝制品的渗蚀墨水的制备方法，包括将上述任一项渗蚀墨水的原料组分按比例混合。

以下提供一种本申请的具体制备方法，其余组分同样可参考以下方法制备。

1、制备树脂预溶液R01，将二乙二醇二甲醚10-20份、二乙二醇二乙醚50-70份、丙烯酸树脂20-30份依次投入带冷却水夹套的分散罐中，高速1500rpm分散搅拌120min至完全溶解，分散过程中由于摩擦会产生热量导致温度升高，适当的高温有助于树脂的溶解，注意控制温度不超过60℃。

2、调配铝渗蚀墨水

在搅拌缸中依次投入①②③④搅拌10-30min至完全溶解。

依次投入⑤⑥⑦⑧至搅拌罐中搅拌30min至完全混合均匀。

⑨表面活性剂BYK333、BYK-377 0.05-0.1份

⑩氟碳助剂FS31 0.05-0.1份

依次投入⑨⑩至搅拌罐中搅拌30min至完全混合均匀。

在上述铝渗蚀墨水的制备过程中，先调节粘度、色浓度、表面张力，并测评干燥速度。

将配制完成的铝渗蚀墨水转入过滤系统过滤，本申请采用杭州科百特的熔喷PP混合玻纤微孔过滤芯，进行5μm、3μm、1μm、0.5μm四级过滤，最终得到的铝渗蚀墨水，灌装入原色HDPE瓶中保存即可。

最终制得的铝渗蚀墨水在25℃时布氏粘度为4-5mPa.s，表面张力为20-22mN/m。上述铝渗蚀墨水能够直接喷印在经过前处理过的电熨斗铝底板材料表面上，并具备附着力好、高辨识度和耐磨擦的特性，实现电熨斗铝底板喷印LOGO简单装饰线条等的工艺要求。

本申请还提出一种上述任一项渗蚀墨水在铝制品上的应用，具体操作可参考如下。

将铝渗蚀墨水装载在平板喷印设备上，将电熨斗铝底板固定在喷印机夹具上，设定好打印模式，然后在计算机上设置好需要输出的图案，将所述图案发送给打印机，打印图案即可，完成喷印后经过150℃烘箱固化30分钟，再将完成喷印的电熨斗铝底板交给后续车间做阳极氧化处理，最终得到美观漂亮的电熨斗铝底板。

其中可采用爱普生EPSON DX5(解析度超过1200×1200dpi)的平板数码喷绘机作为喷绘设备，采用RIP锐普软件将计算机中的图案变换成喷绘机可识别的代码发送给打印机进行打印；喷绘时，采用1200x1200dpi 12pass模式；最终发现打印出的成品没有飞墨、渗墨、洇墨、缺色，画面锐利、辨识度高。

以下结合具体实施例对本申请做进一步的说明。

①油墨色值测定，采用EYEONE校色仪进行颜色的色值测定Lab值：G/好Good、P/合格Pass、N/不合格NG。

②油墨图案边缘锐利度测试：P/合格Pass、N/不合格NG；图案边缘锐利度测试可采用本领域的常规测试方法，本申请在此不做赘述。

③油墨层附着力测定，采用1mm百格测试仪测定：P/合格Pass、N/不合格NG。

④油墨图案边缘渗墨情况测试，用15倍放大镜目测测定：P/合格Pass、N/不合格NG。

实施例1：制备树脂预溶液R01

制备A1-A5组，其原料如表1所示，表内的数据均为质量份数。

表1

实施例2：不同含硅类表面活性剂及用量对边缘锐利度的影响

制备8组B1—B8不同含硅类表面活性剂及用量对边缘锐利度的影响，其原料如表2所示，表内的数据均为质量份数并对制得的8组墨水进行性能检测，见表2。

表2

实施例3：不同氟碳类表面活性剂及用量对渗透程度的影响

制备8组C1—C8不同氟碳类表面活性剂及用量对渗透程度的影响，其原料如表3所示，表内的数据均为质量份数并对制得的8组墨水进行性能检测，见表3。

表3

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述渗蚀墨水以重量份数计算,包括以下组分：

其中，所述第一表面活性剂为含硅类表面活性剂，包括BYK-333和BYK-377；所述第二表面活性剂为氟碳类表面活性剂，包括FS31；

所述第一溶剂为双封端醇醚类溶剂；所述第二溶剂为酮类溶剂；所述第三溶剂为内脂类溶剂；所述第四溶剂为醇醚酯类溶剂。

2.根据权利要求1所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述粘度调节剂为丙烯酸树脂，包括DEGALAN LP65/11、DEGALAN LP66/02、DEGALAN LP67/11和DEGALAN M825中的至少一种。

3.根据权利要求1所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述第一溶剂包括二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚和二丙二醇二甲醚中的至少一种。

4.根据权利要求3所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述第二溶剂包括甲基异丁基酮、环己酮和异佛尔酮中的至少一种。

5.根据权利要求4所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述第三溶剂包括2-吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮和己内酯中的至少一种。

6.根据权利要求5所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述第四溶剂包括二乙二醇乙醚醋酸酯和二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述染料包括巴斯夫黑染料、巴斯夫黄染料和巴斯夫蓝染料中的至少一种。

8.根据权利要求7所述用于铝制品的渗蚀墨水，其特征在于，所述巴斯夫黑染料选自巴斯夫黑X45和巴斯夫黑X55中的至少一种；所述巴斯夫黄染料选自巴斯夫黄180；所述巴斯夫蓝染料巴斯夫蓝780。

9.一种用于铝制品的渗蚀墨水的制备方法，其特征在于，包括将权利要求1-8任一项所述渗蚀墨水的原料组分按比例混合。

10.一种权利要求1-8任一项所述渗蚀墨水在铝制品上的应用。