高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法，丙烯酸酯预热后与部分活性单体混合；再加入分散剂，第一次分散；然后依次加入颜料与填料，第二次分散；研磨，得到色膏；混合氧化膦光引发剂与剩余的活性单体；然后加入的色膏、有机硅消泡剂、有机硅流平剂，分散均匀后得到高遮盖黑色UV丝印油墨。发明专利技术的高遮盖黑色UV丝印油墨组成合理，各组分协调性好，体系综合性能优异，并且粘度适用于丝网印刷，贮存性好。本发明专利技术的体系无需提高碳黑等组分用量，避免了其对产品外观、遮光性的不利影响；并且仅经过一次印刷，在7‑8微米的厚度下，就满足产品遮光要求，取得了意想不到的技术效果。

Preparation of high cover black UV screen printing ink

【技术实现步骤摘要】
高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法本专利技术为专利技术名称为高遮盖黑色UV丝印油墨、申请日为2015年5月26日、申请号为201510275592.2专利技术申请的分案申请，属于产品制备技术部分。
本专利技术涉及油墨
，尤其涉及一种高遮盖黑色UV丝印油墨，可用于电脑键盘印刷。
技术介绍
UV固化即紫外固化，UV是紫外线的英文缩写，固化是指物质从低分子转变为高分子的过程，利用UV紫外光的中、短波在UV辐射下，液态UV材料中的光引发剂受刺激变为自由基或阳离子，从而引发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶不熔的固体涂膜的过程，是一种20世纪60年代兴起的、环保的、低VOC排放的新技术，20世纪80年以后在我国得以迅速发展。UV固化一般是指需要用紫外线固化的涂料(油漆)、油墨、胶粘剂(胶水)或其它灌封密封剂的固化条件或要求，其区别于加温固化、胶联剂(固化剂)固化、自然固化等。一般紫外光指的是波长在0-400nm范围内的不可见光波，UV固化所使用的紫外线波长在200-400nm。UV丝印油墨的固化主要取决于光引发剂与固化工艺两方面，树脂的交联反应速度及颜填料的相容性在一定程度上也起到重要作用。现今使用的固化方式多为电力激发的中压汞弧灯，能量在400-600j/cm2，引发剂多使用苯偶姻及其衍生物、苯偶酰及其衍生物、苯乙酮及其衍生物、酰基磷氧化合物。UV丝印油墨凭借其节能环保、效率高等优点，在电子器材及包装材料的印刷方面具有广泛应用。在电脑键盘印刷领域，UV型油墨已逐渐或部分取代溶剂型油墨，成为人们研究的热点。在电子领域，电脑键盘、平板电脑要求遮光，所用遮光片为在透明或者白色基材上设置不透光油墨层，挡住LED补光源，要求油墨具有高的遮盖性。现有UV油墨存在遮盖力不足的缺陷，250目网版印刷，膜厚7-8μ，漆膜遮盖力不足，印刷一道难以形成遮盖，透光较严重。现有的溶剂型油墨需要印刷两道，印刷膜厚一般为10微米以上才能遮住LED光。缺点主要有两点：①工艺比较复杂，需要丝印两道，固化耗时，需烘烤2小时以上，效率较低。②溶剂型油墨VOC挥发，易造成环境污染及人体伤害，属于非环保型油墨。现有技术中，提高UV黑色油墨遮盖力的方法是增加配方中碳黑的比例，但用量一旦超过临界体积浓度(CPVC)，树脂对色粉不能完全包覆，就易产生针孔，沙眼透光等现象；并且现有油墨光泽偏哑(光泽范围3-6GS)，需要加入一定量的消光粉，但由于消光粉是透明的，会降低涂层遮盖力。由于遮盖力的难以提升，导致印刷时必需通过增加膜厚的方法来满足遮光需求。最主要的是现有UV油墨紫外干燥固化困难。增大粉量，提高漆膜遮盖力，在经过UV机固化后，通常只能达到表干，深层固化困难，因此导致漆膜表面收缩，产生裂纹、橘皮现象，而漆膜深层未固化，影响涂层的整体物理性能，特别是与基材的附着力很差，耐热冲击、耐候、力学性能都不适合电脑键盘的要求。当前行业面临着UV黑色丝印油墨提高遮盖力而导致难以固化的难题，使得UV体系油墨仍然受到限制，相比于溶剂型油墨，此短板造成UV型油墨难以推广使用，不环保的溶剂型油墨仍然占领大部分市场份额。因此，需要研发新的手段以有效的提高UV油墨的遮盖力，同时，作为油墨体系，除了具有高遮盖力，还需要与基材相容性好、附着力佳，固化程度好，并且对环境污染小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高遮盖黑色UV丝印油墨，其结合无机材料与高分子材料复合材料技术，设计独特，组成合理，制备方便，具有优异的高遮盖性能，并且与基材相容性好，固化程度高，对环境污染小；并且只需印刷一道即可达到遮光效果，工艺简单，生产效率高；膜厚较低，产品报废少，利于降低成本。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种高遮盖黑色UV丝印油墨，按重量份计，由以下组分组成：所述丙烯酸脂为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯中的一种或者几种；所述颜料由粒径为25-30微米的碳黑以及粒径为15-20微米的碳黑组成。氧化膦光引发剂为膦的氧化物，可选用2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(光引发剂819)等，与UV光谱匹配，不受颜料光吸收影响，可最大程度发挥光引发作用，能充分吸收光源，产生自由基交联反应，漆膜得以完全固化，保证膜层性能；为了获得更好的固化效果，通常选用两种光引发剂掺配使用，添加量为7-15％。树脂是油墨性能的主要体现者，其不仅发挥自身的粘接、耐热冲击、耐候等基本性能，更主要的是协调油墨中所有组分的相容性，使各组分之间发挥界面效应，达到协同作用，避免某一组份不相容带来整体性能下降的缺陷。本专利技术的树脂体系具有多官能度(双键基团)，组成合理，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(PUA)作为主体树脂使用，它具有优良的耐磨性和柔韧性，同时具有良好的硬度及耐化学品性，赋予油墨耐磨耐醇等性能；环氧丙烯酸酯(EA)固化反应快，有利于提高油墨的固化性能，并且对PC基材具有附着力；聚酯丙烯酸酯(PEA)润湿性好，耐候性好，与聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯相结合使用，可调节体系的粘度，提供优异的涂覆性能，利于油墨的加工性提高。本专利技术优选，所述丙烯酸脂为六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二官能度聚酯丙烯酸酯、二官能度环氧丙烯酸酯中的一种或者几种；最好为三者混合物；进一步优选的，脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯三者比例为4:2:0.5。本专利技术中，活性单体可以调节体系粘度，使得各组分分散均匀，增加各组分之间的界面作用，提高体系的协同性，从而得到综合性能优良的高遮盖UV油墨；并且活性单体还提供官能团，固化时与树脂的链段一起发生交联反应。活性单体可选用不同官能度，单官如乙烯基吡咯烷酮可为油墨提供优异的附着力，三官如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)具有高交联密度，增加漆膜的耐磨性，1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)有稀释作用。油墨的遮盖力主要取决于颜料的选择。遮盖力是颜料对光线产生散射和吸收的结果。本专利技术创造性的混合粒径偏大(25-30μm)的碳黑与粒径偏小(<20μm)的碳黑作为颜料成分，两者的质量比例2-3:1，在保证材料遮盖力的同时，有利于体系的固化；填料包括碳酸钙、硫酸钡等无机化合物，填料与有机组分相容性好，不会消弱漆膜的综合性能，其表面可对光线折射，填料的折射可使光源深入漆膜内部，而非反射，起到促进固化的作用。此外，无机填料还能起到阻隔氧阻聚的作用，促进UV油墨的固化。上述技术方案中，分散剂为胺基分散剂；消泡剂为二甲基聚硅氧烷；流平剂为聚硅氧烷聚醚共聚物。在油墨的制备中，避免汽泡来带的表面缺陷，利于油墨在基材表面流平。油墨在施工和成膜过程中会发生一些物理、化学变化，这些变化及油墨本身的性质，将显著影响油墨的施工和应用性能。油墨印刷后，会出现新的界面，如果油墨与底材之间的液/固界面的界面张力高于底材的临界表面张力，油墨就无法在底材上铺展，自然就会产生鱼眼、缩孔等缺陷。形成缩孔造成油墨层厚度不够、形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）丙烯酸酯预热后与部分活性单体混合；再加入分散剂，第一次分散；然后依次加入颜料与填料，第二次分散；研磨，得到色膏；/n（2）混合氧化膦光引发剂与剩余的活性单体；然后加入步骤（1）的色膏、有机硅消泡剂、有机硅流平剂，分散均匀后得到高遮盖黑色UV丝印油墨；/n按重量份计，所述高遮盖黑色UV丝印油墨由以下组分组成：/n丙烯酸脂 60-80 份/n活性单体 20-40份/n分散剂 0.3-2.1份/n颜料 3-7份/n无机填料 4-6份/n氧化膦光引发剂 7-15份/n有机硅消泡剂 0.2-0.8份/n有机硅流平剂 0.2-0.8份/n所述丙烯酸脂为六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二官能度聚酯丙烯酸酯、二官能度环氧丙烯酸酯中的一种或者几种；/n所述颜料由粒径为25-30微米的碳黑以及粒径为15-20微米的碳黑组成。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）丙烯酸酯预热后与部分活性单体混合；再加入分散剂，第一次分散；然后依次加入颜料与填料，第二次分散；研磨，得到色膏；
（2）混合氧化膦光引发剂与剩余的活性单体；然后加入步骤（1）的色膏、有机硅消泡剂、有机硅流平剂，分散均匀后得到高遮盖黑色UV丝印油墨；
按重量份计，所述高遮盖黑色UV丝印油墨由以下组分组成：
丙烯酸脂60-80份
活性单体20-40份
分散剂0.3-2.1份
颜料3-7份
无机填料4-6份
氧化膦光引发剂7-15份
有机硅消泡剂0.2-0.8份
有机硅流平剂0.2-0.8份
所述丙烯酸脂为六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二官能度聚酯丙烯酸酯、二官能度环氧丙烯酸酯中的一种或者几种；
所述颜料由粒径为25-30微米的碳黑以及粒径为15-20微米的碳黑组成。


2.根据权利要求1所述高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法，其特征在于：所述氧化膦光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）-苯基氧化膦中的一种或两种。


3.根据权利要求1所述高遮盖黑色UV丝印油墨的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸脂为六官能度脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、二官能度聚酯丙烯酸酯以及二官能度环氧丙烯酸酯的混合物。

【专利技术属性】
技术研发人员：葛鹏，徐宏，汪小峰，
申请(专利权)人：苏州市贝特利高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32