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一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨及其制備方法與流程

文檔序號:12913444閱讀:368來源:國知局
本發(fā)明涉及一種無鹵油墨,尤其涉及一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨及其制備方法。
背景技術(shù)
:無鹵定義為溴、氯含量分別小于900ppm。現(xiàn)有的無鹵印字油墨,其內(nèi)的禁用物質(zhì)含量需要滿足行業(yè)標準的一級要求以外,還要求符合以下標準:2ppm≤f≤350ppm;2ppm≤cl≤900ppm;2ppm≤br≤900ppm;2ppm≤i≤350ppm;2ppm≤at≤350ppm;2ppm≤br+cl≤1500ppm。無鹵油墨的使用范圍較廣,在某些領(lǐng)域,膠膜與金屬的貼合是比較常規(guī)的,例如,把熱熔膠膜與銅片/錫片貼合,一般地,需要首先在膠膜上噴印無鹵油墨;然后再把帶有無鹵油墨的膠膜與金屬件貼合,最終形成的產(chǎn)品。但是,現(xiàn)有的無鹵油墨存在以下缺陷:(1)鹵素含量多數(shù)剛達到行業(yè)標準,含量較高,有的甚至不達標,對環(huán)境存在一定的不良影響;(2)印有無鹵油墨的膠膜與金屬件之間的粘合能力弱,只能達到一般產(chǎn)品的要求,對于特殊產(chǎn)品,并不能完全滿足。技術(shù)實現(xiàn)要素:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的之一在于提供一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨,組成簡單,鹵素含量低,遠遠低于行業(yè)標準;同時,該無鹵油墨與金屬的粘合能力強,使用范圍廣,實用性強。本發(fā)明的目的之二在于提供一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨的制備方法,步驟少,過程簡單,生產(chǎn)安全性高,可操作性強。本發(fā)明的目的之一采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨,包括按照重量百分比計的以下組分:聚酯樹脂11-25%;顏料10-28%;溶劑55-77%;固化劑1-5%;上述各組分的重量百分比之和為100%。進一步地,所述聚酯樹脂為飽和聚酯樹脂;所述固化劑包括甲基纖維素、hdi三聚體和甲苯。進一步地,所述顏料為酞箐藍、湖藍、紫色和綠色中的一種或任意組合;所述溶劑為二氯甲烷或丁酮。進一步地,所述聚酯樹脂為硅烷樹脂。進一步地,包括按照重量百分比計的以下組分:聚酯樹脂15-20%;顏料15-25%;溶劑60-70%;固化劑2-5%;上述各組分的重量百分比之和為100%。本發(fā)明的目的之二采用如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨的制備方法,包括,乳化步驟:將配方量的聚酯樹脂和溶劑投入乳化機中,乳化,得到樹脂液;一次分散步驟:將所述樹脂液和配方量的顏料投入分散機中,分散均勻,得到粉體液;研磨步驟:將所述粉體液投入研磨機中,研磨,得到半成品;二次分散步驟:將配方量的固化劑添加到所述半成品中,邊分散邊添加,得到所述無鹵油墨。進一步地,在所述乳化步驟中,啟動乳化機,調(diào)速至200r/min,然后將配方量的聚酯樹脂和溶劑投入乳化桶中,投料完畢后,提速至400-800r/min,乳化30-110min,乳化期間控制乳化桶內(nèi)溫度為25-40℃,環(huán)境濕度為30-50%,得到所述樹脂液。進一步地,在所述一次分散步驟中,啟動分散機,將所述樹脂液和配方量的顏料投入分散桶中,設置分散速度為300-700r/min,分散20-90min,分散過程中,控制控制分散桶內(nèi)的溫度為20-35℃,環(huán)境濕度為30-50%,得到所述粉體液。進一步地,在所述研磨步驟中,啟動研磨機,將所述粉體液研磨兩次,每次研磨的時間控制在20-80min,溫度控制在20-35℃,得到所述半成品。進一步地,在所述二次分散步驟中,設置分散速度為400-800r/min,分散時間為10-40min。相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果在于:(1)本發(fā)明所提供的與金屬粘合能力強的無鹵油墨,組成簡單,鹵素含量低,遠遠低于行業(yè)標準,達到2ppm≤br≤300ppm,0ppm≤at≤2ppm,2ppm≤br+cl≤1200ppm的標準,并且,把之前未納入管控的銻和銻化合物管控在≤700ppm內(nèi),進一步減少了對環(huán)境的不良影響。(2)本發(fā)明所提供的與金屬粘合能力強的無鹵油墨,使用拉力機進行測試時,能夠使得金屬與膠膜之間的粘合力達到26-32g,粘合強度大,膠層的粘金屬力能達到所有產(chǎn)品的要求。該無鹵油墨能廣泛地使用在各種常規(guī)的熱熔膠膜上,也能滿足對有害物質(zhì)管控嚴格的無鹵熱熔膠膜上,具有更加廣泛的使用性。(3)本發(fā)明所提供的與金屬粘合能力強的無鹵油墨,聚酯樹脂作為主體樹脂,能夠滿足與pet膠膜等的粘合要求,同時能夠提升對顏料的分散性;顏料作為一種顯色劑,同時能夠使得產(chǎn)品具有良好的分散性和耐熱性,固化劑能夠提高該無鹵油墨的耐熱性和附著力。(4)本發(fā)明所提供的與金屬粘合能力強的無鹵油墨的制備方法,步驟少,過程簡單,生產(chǎn)安全性高,可操作性強。具體實施方式下面,結(jié)合具體實施方式,對本發(fā)明做進一步描述,需要說明的是,在不相沖突的前提下,以下描述的各實施例之間或各技術(shù)特征之間可以任意組合形成新的實施例。一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨,包括按照重量百分比計的以下組分:聚酯樹脂11-25%;顏料10-28%;溶劑55-77%;固化劑1-5%;上述各組分的重量百分比之和為100%。作為進一步的實施方式,聚酯樹脂為飽和聚酯樹脂,更加優(yōu)選的為硅烷飽和聚脂樹脂;該聚酯樹脂中可以含有一定量的丁酮和甲苯。聚酯樹脂作為一種主體樹脂,能夠滿足與pet膠膜、熱熔膠膜等的粘合要求,同時能夠提升顏料的分散性。作為進一步的實施方式,固化劑包括甲基纖維素、hdi三聚體和甲苯,其中以甲基纖維素為主,hdi三聚體也可以為hdi三聚體膠囊;固化劑能夠提高該無鹵油墨的耐熱性和附著力。hdi三聚體是hdi在催化劑作用下自聚而成的多異氰酸酯固化劑,但由于催化劑的選擇性及反應條件的局限,通常得到的三聚產(chǎn)物是多個組分的混合物。作為進一步的實施方式,顏料為酞箐藍、湖藍、不透明蘭、紫色和綠色中的一種或任意組合;顏料作為一種顯色劑,具有良好的分散性和耐熱性。作為進一步的實施方式,溶劑為二氯甲烷或丁酮,溶劑能夠溶解樹脂,有利于各組分混合分散均勻。作為進一步的實施方式,包括按照重量百分比計的以下組分:聚酯樹脂15-20%;顏料15-25%;溶劑60-70%;固化劑2-5%;上述各組分的重量百分比之和為100%。本發(fā)明實施例所提供的無鹵油墨是新研發(fā)的無鹵素產(chǎn)品,除了可以達到行業(yè)要求外,如2ppm≤br≤900ppm,2ppm≤at≤350ppm,2ppm≤br+cl≤1500ppm,還另外達到了以下要求:2ppm≤br≤300ppm,0ppm≤at≤2ppm,2ppm≤br+cl≤1200ppm。同時,該無鹵油墨還把之前未納入管控的銻和銻化合物,管控在≤700ppm內(nèi),進一步減少了對環(huán)境的不良影響。此外,該無鹵油墨能夠使得銅線與膠層之間的粘合能力最少達到26g,最大達到32g,膠層的粘金屬力能達到所有產(chǎn)品的要求。此無鹵油墨能廣泛地使用在各種常規(guī)的熱熔膠膜上,也能滿足對有害物質(zhì)管控嚴格的無鹵熱熔膠膜上,且粘金屬力也能達到環(huán)保油墨的水平,具有更加廣泛的使用性。需要說明的是,常用力學、重量單位的對應關(guān)系為:1kg=9.8n;1g=0.0098n。一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨的制備方法,包括,乳化步驟:將配方量的聚酯樹脂和溶劑投入乳化機中,乳化,得到樹脂液;一次分散步驟:將樹脂液和配方量的顏料投入分散機中,分散均勻,得到粉體液;研磨步驟:將粉體液投入研磨機中,研磨,得到半成品;二次分散步驟:將配方量的固化劑添加到半成品中,邊分散邊添加,得到無鹵油墨。在實際使用的過程中,得到半成品之后,不需要馬上將半成品和固化劑混合,而是將半成品密封保存,且保存溫度控制在20-30℃,存放區(qū)域環(huán)境的濕度控制在30-50%,半成品也可以稱為無鹵素油墨。當需要使用該無鹵油墨時,才將半成品與固化劑混合,分散均勻后,得到最終的產(chǎn)品。將得到的無鹵油墨上膠到膠膜時,環(huán)境濕度宜控制在30-70%,添加了甲基纖維素為主的hdi三聚體膠囊,宜在8小時內(nèi)的保質(zhì)期上膠,能夠使得無鹵油墨的各種功能發(fā)揮最佳,超過8小時,各種功能開始衰減。作為進一步的實施方式,在乳化步驟中,啟動乳化機,調(diào)速至200r/min,然后將配方量的聚酯樹脂和溶劑投入乳化桶中,投料完畢后,提速至400-800r/min,乳化30-110min,乳化期間控制乳化桶內(nèi)溫度為25-40℃,環(huán)境濕度為30-50%,得到樹脂液。作為進一步的實施方式,在一次分散步驟中,啟動分散機,將樹脂液和配方量的顏料投入分散桶中,設置分散速度為300-700r/min,分散20-90min,分散過程中,控制控制分散桶內(nèi)的溫度為20-35℃,環(huán)境濕度為30-50%,得到粉體液。作為進一步的實施方式,在研磨步驟中,啟動研磨機,將粉體液研磨兩次,每次研磨的時間控制在20-80min,溫度控制在20-35℃,得到半成品。作為進一步的實施方式,在二次分散步驟中,設置分散速度為400-800r/min,分散時間為10-40min。本發(fā)明實施例所提供的與金屬粘合能力強的無鹵油墨的制備方法,步驟少,過程簡單,生產(chǎn)安全性高,可操作性強。以下是本發(fā)明具體的實施例,在下述實施例中所采用的原材料、設備等除特殊限定外均可以通過購買方式獲得。實施例1一種與金屬粘合能力強的無鹵油墨,其具體成分見表1。按照以下步驟制備而成:乳化步驟:啟動乳化機,調(diào)速至200r/min,然后將配方量的聚酯樹脂和溶劑投入乳化桶中,投料完畢后,提速至800r/min,乳化30min,乳化期間控制乳化桶內(nèi)溫度為25-40℃,環(huán)境濕度為30-50%,得到樹脂液;一次分散步驟:啟動分散機,將樹脂液和配方量的顏料投入分散桶中,設置分散速度為300r/min,分散90min,分散過程中,控制控制分散桶內(nèi)的溫度為20-35℃,環(huán)境濕度為30-50%,得到粉體液;研磨步驟:啟動研磨機,將粉體液研磨兩次,每次研磨的時間控制在20min,溫度控制在35℃,得到半成品;二次分散步驟:將配方量的固化劑添加到半成品中,邊分散邊添加,設置分散速度為800r/min,分散時間為10min,得到無鹵油墨。實施例2實施例2與實施例1的不同之處在于:具體成分不同(見表1);且制備過程中存在以下區(qū)別:乳化步驟:投料完畢后,提速至400r/min,乳化110min;一次分散步驟:設置分散速度為700r/min,分散20min;研磨步驟:每次研磨的時間控制在80min,溫度控制在20℃;二次分散步驟:設置分散速度為400r/min,分散時間為40min。其它與具體實施例1相同。實施例3實施例3與實施例1的不同之處在于:具體成分不同(見表1);且制備過程中存在以下區(qū)別:乳化步驟:投料完畢后,提速至600r/min,乳化70min;一次分散步驟:設置分散速度為500r/min,分散55min;研磨步驟:每次研磨的時間控制在60min,溫度控制在25℃;二次分散步驟:設置分散速度為600r/min,分散時間為25min。其它與具體實施例1相同。表1實施例1-3的與金屬粘合能力強的無鹵油墨的成分表效果評價及性能檢測1、有害物質(zhì)含量測試分別取實施例1-3的無鹵油墨以及市面上的常規(guī)無鹵油墨(對比例1)進行測試,測試項目包括:br、cl、at、銻及銻化物的含量,具體測試結(jié)果詳見下表2。測試設備為光譜儀,型號為edx1800b。測試流程如下:①依次打開穩(wěn)壓電源→電腦主機→將電子加密狗插在電腦主機usb接口上,工作指示燈閃亮后即可正常開啟儀器→測試機主機;②放好樣品后,跟據(jù)所測試的項目選定相應的軟件點擊進入測試界面,在界面左方“工作區(qū)”選擇第五項polyethylene,點擊“開始”圖標進行檢測,200秒后會顯示測試結(jié)果。表2實施例1-3和對比例1的無鹵油墨中有害物質(zhì)含量記錄表從表2中的數(shù)據(jù)可得,實施例1-3的無鹵油墨,br、at和cl的含量均較低,達到了2ppm≤br≤300ppm,0ppm≤at≤2ppm,2ppm≤br+cl≤1200ppm的要求,遠遠低于行業(yè)標準。同時,實施例1-3的無鹵油墨還把之前未納入管控的銻和銻化合物管控在700ppm內(nèi),進一步減少了對環(huán)境的不良影響。2、與金屬的粘合能力測試分別取實施例1-3的無鹵油墨以及市面上的常規(guī)無鹵油墨(對比例1)進行測試,具體測試結(jié)果詳見下表3。測試設備為拉力機,型號為wdw-05。測試流程如下:①取熱熔膠膜,將無鹵油墨上膠到熱熔膠膜上,然后將熱熔膠膜兩端粘上透明膠,留出一半,然后取鍍錫線,再將鍍錫線粘在透明膠上,鍍錫線與熱熔膠膜的切邊平行;②以152-195℃壓合機溫度壓合,壓合機速1.3-1.9m/min,壓力0.5-1mpa.s,壓合后測其粘金屬性;③測試行程為30-90mm,拉力機顯示的平均力為所測試樣的粘金屬力。表3實施例1-3和對比例1的無鹵油墨與金屬的粘合能力記錄表實施例1實施例2實施例3對比例132g30g26g25g從表3中的數(shù)據(jù)可得,將實施例1-3的無鹵油墨上膠到熱熔膠膜上后,再與鍍錫線貼合,結(jié)果顯示膠層與金屬之間的粘合力強,特別是實施例1達到了32g,膠層的粘金屬力強。而對比例1僅能達到25g。實施例1-3的無鹵油墨能廣泛地使用在各種常規(guī)的熱熔膠膜上,也能滿足對有害物質(zhì)管控嚴格的無鹵熱熔膠膜上,且粘金屬力也能達到環(huán)保油墨的水平,具有更加廣泛的使用性。上述實施方式僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,不能以此來限定本發(fā)明保護的范圍,本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上所做的任何非實質(zhì)性的變化及替換均屬于本發(fā)明所要求保護的范圍。當前第1頁12
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