一种低温热固、阻燃的油墨及其制备方法和应用与流程

本发明属于涂料，特别涉及一种低温热固、阻燃的油墨及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着现代通信技术的发展，手机早已成为人们日常生活中不可替代的一部分。在手机盖板材料中，玻璃、陶瓷成本高且易碎，规模化生产和良品率受限，仅适用于中高端旗舰机型，中低端机型则以塑胶pc+pmma材质盖板为主。pc+pmma材质盖板具有轻巧、易加工成型、成本低廉、对信号干扰弱、耐冲击等优点，是中低端机型的理想材料。手机后盖的常见工艺为：印刷镜面银logo→uv转印纹理→磁控镀膜→印刷油墨→高压热弯成型→uv淋涂加硬→cnc裁切。该工艺加工得到的手机后盖，外观效果高档、纹路多样、色彩绚丽。但塑胶pc+pmma的复合板材料，具有可燃性，特别是遇到手机电池故障起火，容易造成安全隐患，并且印刷的传统油墨不具备阻燃性或阻燃性能不理想。因此不能起到隔火防火的作用，且力学性能、附着力不理想，进而高压热弯成型时，油墨易开裂，粘模。

2、因此，提供一种具有良好的阻燃性、附着力、高压热弯性能的油墨具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。具体而言，本发明提供一种油墨，其具有良好的附着力、高压热弯性能和阻燃性。

2、本发明的发明构思：本发明油墨包括饱和聚酯树脂、附着力促进剂、阻燃剂；所述饱和聚酯树脂包括高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂；所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的tg点差值为20-60℃；所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的质量比为2.5-5.5：1；所述饱和聚酯树脂的用量占油墨的质量百分比为18-33％；所述阻燃剂为磷氮化合物。本发明选择特定含量的饱和聚酯树脂，特定种类的阻燃剂，且高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂按特定比例复配；通过饱和聚酯树脂、附着力促进剂、阻燃剂共同作用使得油墨具有良好的阻燃性、附着力，高压热弯性能，耐化学性。

3、因此，本发明的第一方面提供一种低温热固、阻燃的油墨。

4、具体的，一种低温热固、阻燃的油墨，包括饱和聚酯树脂、附着力促进剂、阻燃剂；

5、所述饱和聚酯树脂包括高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂；

6、所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的tg点差值为20-60℃；

7、所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的质量比为2.5-5.5：1；

8、所述饱和聚酯树脂的用量占油墨的质量百分比为18-33％；

9、所述阻燃剂为磷氮化合物。

10、优选地，所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的tg点差值为35-55℃。

11、优选地，所述高tg点饱和聚酯树脂的tg点40-65℃；进一步优选地，所述高tg点饱和聚酯树脂的tg点55-65℃。

12、优选地，所述低tg点饱和聚酯树脂的tg点为5-20℃；进一步优选地，所述低tg点饱和聚酯树脂的tg点为10-20℃。

13、优选地，所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的质量比为3-5：1。

14、优选地，所述饱和聚酯树脂的用量占油墨的质量百分比为20-30％。

15、具体的，本发明所述饱和聚酯树脂包括高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和树脂聚酯树脂；高tg点树脂提供固化漆膜的硬度和耐化性，低tg点树脂提供固化漆膜的韧性，高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和树脂聚酯树脂按照特定比例复配使得油墨具有优异的力学性能，高压热弯成型性，且具有良好的附着力。

16、具体的，本发明阻燃剂为磷氮化合物粉体，其本身燃烧过程中产生的磷酸酐可进一步热解形成类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面，同时产生不可燃氮化气体，从而起到良好的抑制或延滞燃烧的作用，其在兼顾高效阻燃效果的同时，不会对油墨的其他各项性能产生不良影响。

17、优选地，所述油墨还包括分散剂、颜料、填料、增稠剂、消泡剂、流平剂、溶剂中的至少一种。

18、优选地，所述油墨包括分散剂、颜料、填料、增稠剂、消泡剂、流平剂和溶剂；且按质量百分数计，所述油墨包括饱和聚酯树脂18-33％、阻燃剂20-40％、附着力促进剂1.8-5.5％、分散剂0.9-3.5％、颜料4.5-16％、填料1.8-11％、增稠剂0.45-1.1％、消泡剂0.27-1.1％、流平剂0.18-0.55％、溶剂20-38％。

19、进一步优选地，按质量百分数计，所述油墨包括饱和聚酯树脂20-30％、阻燃剂25-35％、附着力促进剂2-5％、分散剂1-3％、颜料5-15％、填料2-10％、增稠剂0.5-1％、消泡剂0.3-1％、流平剂0.2-0.5％、溶剂25-35％。

20、优选地，所述附着力促进剂包括聚酯类附着力促进剂。

21、具体的，所述附着力促进剂与树脂有良好的相容性，其与饱和聚酯树脂共同作用可以明显改善油墨的附着力，在有色金属镀层等难附着的底材上同样具有好的附着性，同时还可以提高油墨的弹性、耐水煮和抗化学性能。

22、优选地，所述分散剂包括阴离子型高分子聚合物。

23、具体的，阴离子型高分子聚合物可以对油墨中的颜料、填料进行润湿，有助于分散细度，并能使颜料、填料在油墨储存过程中不絮凝不返粗，且具有更好的耐化性。

24、优选地，所述填料包括滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的至少一种；进一步优选地，所述填料为滑石粉。

25、具体的，填料可提高油墨印刷漆膜的硬度，提高油墨稳定性，耐候性。此外，滑石粉比重较高，吸油量偏大，可改善油墨在印刷过程的干燥性以及增加漆膜的爽滑度和易打磨性。

26、优选地，所述消泡剂包括聚醚改性有机硅类消泡剂。

27、具体的，pc+pmma复合板塑胶材料表面张力大，很容易形成稳定的气泡，聚醚改性有机硅类消泡剂可有效抑制、消除油墨在生产和施工过程中产生的泡沫，进一步提高油墨的附着力等性能。

28、优选地，所述增稠剂包括膨润土、气相二氧化硅中的至少一种。

29、具体的，增稠剂可增加油墨的触变性，起到防沉作用，提高印刷施工性和油墨的存储稳定性。

30、优选地，所述流平剂包括有机硅类高分子聚合物。

31、具体的，有机硅类高分子聚合物可提高油墨印刷涂装过程中的施工性、提高漆膜表面平滑效果。

32、优选地，所述溶剂包括酯类溶剂、酮类溶剂中的至少一种；进一步优选地，所述溶剂包括酯类溶剂和酮类溶剂；更进一步优选地，所述溶剂包括两种酯类溶剂和一种酮类溶剂。

33、优选地，所述酯类溶剂包括二价酸酯(dbe)、丙二醇甲醚醋酸酯(pma)、乙二醇丁醚醋酸酯(bga)、二丙二醇甲醚乙酸酯(dpma)中的至少一种。

34、优选地，所述酮类溶剂包括异佛尔酮(783)、环己酮(cyc)中的至少一种。

35、本发明中各组分相互作用使得油墨具有良好的力学性能、附着力、高压热弯成型性能、阻燃性、耐化学性。

36、本发明的第二方面提供一种本发明第一方面所述的低温固化、阻燃的油墨的制备方法。

37、具体的，所述低温固化、阻燃的油墨的制备方法，包括以下步骤：

38、将各原料组分混合，制得所述油墨。

39、优选地，所述低温固化、阻燃的油墨的制备方法，包括以下步骤：

40、(1)将高tg点饱和聚酯树脂、低tg点饱和聚酯树脂、溶剂混合，分散，得到混合物1；

41、(2)将分散剂、颜料、阻燃剂、填料、增稠剂加入步骤(1)所得的所述混合物1中，分散，得到混合物2；

42、(3)将附着力促进剂、流平剂、消泡剂加入步骤(2)所得的所述混合物2中，分散，制得所述油墨。

43、优选地，步骤(1)中，所述分散的转速为900-2200转/分钟，所述分散的时间为2.5-5.5h；进一步优选地，所述分散的转速为1000-2000转/分钟，所述分散的时间为3-5h。

44、优选地，步骤(2)中，所述分散的转速为900-2200转/分钟，所述分散的时间为1.0-3.5h；进一步优选地，所述分散的转速为1000-2000转/分钟，所述分散的时间为1.5-3h。

45、优选地，步骤(2)中，所述分散后还包括研磨的过程。

46、优选地，研磨后，所述混合物2的细度≤5.5μm；进一步优选地，研磨后，所述混合物2的细度≤5μm。

47、优选地，步骤(3)中，所述分散的转速为270-550转/分钟，所述分散的时间为4.5-11min；进一步优选地，所述分散的转速为300-500转/分钟，所述分散的时间为5-10min。

48、本发明的第三方面提供一种塑胶复合板材料。

49、具体的，所述塑胶复合板材料包括本发明第一方面所述的油墨所形成的膜层。

50、优选地，所述膜层的组成包括低温固化、阻燃的油墨、固化剂、密着剂、溶剂。

51、优选地，所述固化剂包括异氰酸酯固化剂。

52、优选地，所述密着剂包括硅烷偶联剂。

53、优选地，所述溶剂包括二价酸酯(dbe)、丙二醇甲醚醋酸酯(pma)、异佛尔酮(783)中的至少一种；进一步优选地，所述溶剂包括dbe、pma和783。

54、优选地，所述低温固化、阻燃的油墨、固化剂、密着剂、溶剂的质量比为100：7-16：1.8-4.5：4.5-16；进一步优选地，所述低温固化、阻燃的油墨、固化剂、密着剂、溶剂的质量比为100：8-15：2-4：5-15。

55、优选地，所述膜层的制备方法，包括以下步骤：

56、(1)将低温固化、阻燃的油墨、固化剂、密着剂、溶剂混合，搅拌均匀，得到油墨混合物；

57、(2)用网板在塑胶pc+pmma复合板材料上印刷步骤(1)所得的油墨混合物，烘烤，制得所述膜层，即得到含有膜层的塑胶复合板材料。

58、优选地，所述膜层的层数为3-6层。

59、优选地，每层膜层的厚度为6.5-15μm；进一步优选地，每层膜层的厚度为7-14μm。

60、优选地，所述膜层的总膜厚为21-52μm；进一步优选地，所述膜层的总膜厚为24-48μm。

61、优选地，每层膜层的烘烤温度为65-95℃，烘烤时间为18-45min；进一步优选地，每层膜层的烘烤温度为70-90℃，烘烤时间为20-40min。

62、相对于现有技术，本发明提供的技术方案的有益效果如下：

63、(1)本发明油墨包括饱和聚酯树脂、附着力促进剂、阻燃剂；所述饱和聚酯树脂包括高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂；所述高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂的质量比为2.5-5.5：1；饱和聚酯树脂的用量占油墨的质量百分比18-33％；所述阻燃剂为磷氮化合物。本发明通过选择特定含量的饱和聚酯树脂，特定种类的阻燃剂，高tg点饱和聚酯树脂和低tg点饱和聚酯树脂按特定比例复配，饱和聚酯树脂、附着力促进剂、阻燃剂共同作用使得油墨具有良好的阻燃性、附着力，高压热弯性能，耐化学性。

64、(2)本发明制备工艺简单，便于大规模的生产应用。