本發(fā)明涉及油墨技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及高性能耐高溫油墨。
背景技術(shù)：
電子產(chǎn)品智能化是時(shí)代發(fā)展的趨勢，隨著觸控屏在智能手機(jī)、平板電腦等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，觸控屏行業(yè)得到了快速發(fā)展。而一體化電容式觸控屏（OGS）能最大程度上滿足電子產(chǎn)品智能化終端超薄化需求，是未來觸控屏高端品牌終端的必然選擇。OGS觸控屏是在油墨膜層上鍍ITO導(dǎo)電膜，由于ITO鍍膜工藝需在280℃~300℃高溫下完成，因而觸控屏油墨需具有優(yōu)異的耐高溫性能。
耐高溫觸控屏油墨主要由連結(jié)料、顏料、填料和助劑等部分組成，根據(jù)油墨的應(yīng)用領(lǐng)域及性能要求，將油墨的各組成部分按照一定的比例、順序混合均勻，經(jīng)過潤濕分散、研磨后達(dá)到一定的細(xì)度，然后使用適合的溶劑進(jìn)行稀釋，以調(diào)節(jié)油墨的固含量與黏度。但是，現(xiàn)有的以無機(jī)玻璃為承印底材的耐高溫油墨難以保持高溫?zé)岱€(wěn)定性較好的前提下，同時(shí)兼具良好的物理機(jī)械性能和耐化學(xué)試劑腐蝕性能。例如，有的耐高溫油墨具有良好的耐熱性能和附著力，但是它的絲印工藝成本較高，這樣不利于在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用；有的耐高溫油墨則是具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能、附著力以及硬度，但是它的耐熱溫度有限，難耐200℃的烘烤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供高性能耐高溫油墨，在確保耐高溫性能的同時(shí)，具備良好的印刷適性及漆膜性能。
本發(fā)明的目的主要通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
高性能耐高溫油墨，由如下質(zhì)量配比的原料制得：聚酯改性甲基苯基硅樹脂52~68份，鈦白粉25~40份，硫酸鋇1.5~4份，二氧化硅1.5~4份，玻璃粉2~5份，二甲苯1.5~6份，環(huán)己酮1.5~6份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂1.3~6.5份，改性氯化聚丙烯1~5份，聚四氟乙烯蠟1~3份，硅烷偶聯(lián)劑0.5~1份，分散劑0.5~2份。
連結(jié)料是油墨的最關(guān)鍵組成部分，直接決定著油墨涂層品質(zhì)的好壞。一方面，作為油墨的液體組成部分，連結(jié)料是顏料、填料等固定物質(zhì)的載體，將顏填料均勻分散于其中，對(duì)顏填料起到包裹分散的作用，使油墨具有適當(dāng)?shù)牧髯冃阅埽涣硪环矫?，連結(jié)料作為油墨的主要成膜物質(zhì)，通過其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面，同時(shí)連結(jié)料的物化性質(zhì)也直接決定油墨膜層的綜合性能。對(duì)于耐高溫油墨來說，它的連結(jié)料必須具備優(yōu)異的耐熱性，這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層，否則在高溫下則會(huì)發(fā)生熱分解，導(dǎo)致油墨膜層出現(xiàn)開裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方，但同時(shí)又存在一些性能缺陷，因而本發(fā)明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹脂以有效結(jié)合不同材料的優(yōu)點(diǎn)，克服各自的缺點(diǎn)，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。顏料的作用主要是遮蓋、保護(hù)和裝飾，同時(shí)還可以提高油墨膜層的各種物化性能，改善油墨膜層的附著力和機(jī)械強(qiáng)度、遮蓋率、耐化學(xué)試劑穩(wěn)定性等。本發(fā)明選用鈦白粉作為顏料，它不僅具有高遮蓋力、高白度、強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，還具備優(yōu)異的耐熱性、高溫保色性、低熱傳導(dǎo)性。
填料具有顏料的基本物化性質(zhì)，它能增加油墨涂膜的耐熱性，調(diào)節(jié)油墨的流變性與觸變性，提高膜層的物理機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明選用硫酸鋇、二氧化硅和低熔點(diǎn)玻璃粉為填料。由于硫酸鋇顆粒微小，能游離于鈦白粉在油墨中所形成的網(wǎng)狀空隙中，并且不會(huì)與油墨中的連結(jié)料樹脂起化學(xué)反應(yīng)，這樣可提高鈦白粉在油墨中的分散性，有效降低化學(xué)試劑在漆膜中參透擴(kuò)散所造成的破壞，因而隨著硫酸鋇用量的增加可提高耐化學(xué)試劑性能。但是當(dāng)加入過量時(shí)，反而會(huì)導(dǎo)致附著力下降。由于二氧化硅納米級(jí)顆粒尺度，能進(jìn)入樹脂三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中，提高漆膜的致密性，減少化學(xué)試劑對(duì)漆膜的滲透與擴(kuò)散，提高漆膜的耐水、耐化學(xué)試劑性能。但是，由于二氧化硅表面能較大，當(dāng)其含量較高時(shí)，在沒有分散劑進(jìn)行分散的情況下易發(fā)生團(tuán)聚，如此則會(huì)對(duì)油墨性能產(chǎn)生消極影響。玻璃粉由于自身的較高硬度可提高漆膜的硬度，但將其加入過量時(shí)，會(huì)因樹脂不能將其分散包覆而導(dǎo)致漆膜附著力下降。固化劑可改善清漆的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)試劑性能。相對(duì)于未加固化劑，加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善，本發(fā)明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑。硅烷偶聯(lián)劑主要用作有機(jī)樹脂與無機(jī)底材之間的橋梁，可使樹脂漆膜能較好地與無機(jī)底材偶聯(lián)起來，形成底材-偶聯(lián)劑-樹脂的結(jié)合層，這樣可提高油墨漆膜的力學(xué)性能、粘結(jié)性等。在油墨的制備過程中，分散劑能有效防止顏填料顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚，使油墨分散均勻，品質(zhì)優(yōu)良。
進(jìn)一步地，所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂中有機(jī)硅預(yù)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%；所述鈦白粉中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%。隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加，Si-O-Si結(jié)構(gòu)保護(hù)層在漆膜表面富集，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被破壞，因而熱穩(wěn)定性增加。但隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加，涂層附著力與硬度均呈下降趨勢。綜合考慮，當(dāng)有機(jī)硅預(yù)聚體含量達(dá)到62%時(shí)，該發(fā)明制備的復(fù)合漆膜在高溫300℃下無黃變，并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整，無任何裂紋、變色等現(xiàn)象出現(xiàn)。二氧化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的鈦白粉的吸油量低，同時(shí)平均力度小，這樣保證了良好的分散性，可使得聚酯改性甲基苯基硅樹脂更好地在它的表面形成保護(hù)層，進(jìn)而提高了耐熱氧化穩(wěn)定性。
進(jìn)一步地，所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質(zhì)量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂用量的增加，涂膜的物理機(jī)械性能和耐化性均有進(jìn)一步提高，但是涂層的高溫保色性下降。而當(dāng)六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹脂質(zhì)量的5%時(shí)，涂層保色性優(yōu)異，物理機(jī)械性能及耐化學(xué)試劑性能良好。
進(jìn)一步地，所述二甲苯與所述環(huán)己酮的質(zhì)量比為1：1。
進(jìn)一步地，所述鈦白粉與所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂的質(zhì)量比為0.6:1。較低的顏基比可以提高油墨附著力、耐化性及抗粉化性等；較高的顏基比可提高油墨的遮蓋力，應(yīng)用時(shí)可減少油墨的用量。當(dāng)顏基比為0.6:1時(shí)，白色油墨遮蓋力較好，附著力為0級(jí)，硬度為4H，耐水煮1h無脫落、無卷曲，耐ITO蝕刻液2h無變化，耐高溫300℃下烘烤1.5h無黃變無開裂。
進(jìn)一步地，所述硫酸鋇的細(xì)度為300nm；所述二氧化硅的細(xì)度為200nm；所述玻璃粉的細(xì)度為1.3nm。
為實(shí)現(xiàn)較好的綜合性能，進(jìn)一步地，由如下質(zhì)量配比的原料制得：聚酯改性甲基苯基硅樹脂60份，鈦白粉36份，硫酸鋇2.4份，二氧化硅1.8份，玻璃粉3份，二甲苯2份，環(huán)己酮2份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂3份，改性氯化聚丙烯1.5份，聚四氟乙烯蠟1.5份，硅烷偶聯(lián)劑0.6份，分散劑0.6份。
進(jìn)一步地，所述硅烷偶聯(lián)劑為A187；所述分散劑為改性聚氨酯高聚物。A187能有效提高漆膜對(duì)底材的附著力。改性聚氨酯高聚物在確保油墨高溫保色性優(yōu)良的前提下能有效防止顏填料顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚。
本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明選用聚酯改性甲基苯基硅樹脂作為連結(jié)料，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。選用鈦白粉作為顏料，它不僅具有高遮蓋力、高白度、強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，還具備優(yōu)異的耐熱性、高溫保色性、低熱傳導(dǎo)性。選用硫酸鋇、二氧化硅和低熔點(diǎn)玻璃粉為填料，增加油墨涂膜的耐熱性，調(diào)節(jié)油墨的流變性與觸變性，提高膜層的物理機(jī)械強(qiáng)度。選用二甲苯和環(huán)己酮作為溶劑，可進(jìn)一步改善清漆黏度、漆膜干燥速率、流平性、光澤度、附著力等性能。選用六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑，可改善清漆的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能。硅烷偶聯(lián)劑主要用作有機(jī)樹脂與無機(jī)底材之間的橋梁，可使樹脂漆膜能較好地與無機(jī)底材偶聯(lián)起來。分散劑能有效防止顏填料顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚，使油墨分散均勻，品質(zhì)優(yōu)良。本發(fā)明在確保耐高溫性能的同時(shí)，具備良好的印刷適性及漆膜性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
高性能耐高溫油墨，由如下質(zhì)量配比的原料制得：聚酯改性甲基苯基硅樹脂52~68份，鈦白粉25~40份，硫酸鋇1.5~4份，二氧化硅1.5~4份，玻璃粉2~5份，二甲苯1.5~6份，環(huán)己酮1.5~6份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂1.3~6.5份，改性氯化聚丙烯1~5份，聚四氟乙烯蠟1~3份，硅烷偶聯(lián)劑0.5~1份，分散劑0.5~2份。
連結(jié)料是油墨的最關(guān)鍵組成部分，直接決定著油墨涂層品質(zhì)的好壞。一方面，作為油墨的液體組成部分，連結(jié)料是顏料、填料等固定物質(zhì)的載體，將顏填料均勻分散于其中，對(duì)顏填料起到包裹分散的作用，使油墨具有適當(dāng)?shù)牧髯冃阅?；另一方面，連結(jié)料作為油墨的主要成膜物質(zhì)，通過其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面，同時(shí)連結(jié)料的物化性質(zhì)也直接決定油墨膜層的綜合性能。對(duì)于耐高溫油墨來說，它的連結(jié)料必須具備優(yōu)異的耐熱性，這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層，否則在高溫下則會(huì)發(fā)生熱分解，導(dǎo)致油墨膜層出現(xiàn)開裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方，但同時(shí)又存在一些性能缺陷，因而本發(fā)明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹脂以有效結(jié)合不同材料的優(yōu)點(diǎn)，克服各自的缺點(diǎn)，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。顏料的作用主要是遮蓋、保護(hù)和裝飾，同時(shí)還可以提高油墨膜層的各種物化性能，改善油墨膜層的附著力和機(jī)械強(qiáng)度、遮蓋率、耐化學(xué)試劑穩(wěn)定性等。本發(fā)明選用鈦白粉作為顏料，它不僅具有高遮蓋力、高白度、強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度，還具備優(yōu)異的耐熱性、高溫保色性、低熱傳導(dǎo)性。
填料具有顏料的基本物化性質(zhì)，它能增加油墨涂膜的耐熱性，調(diào)節(jié)油墨的流變性與觸變性，提高膜層的物理機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明選用硫酸鋇、二氧化硅和低熔點(diǎn)玻璃粉為填料。由于硫酸鋇顆粒微小，能游離于鈦白粉在油墨中所形成的網(wǎng)狀空隙中，并且不會(huì)與油墨中的連結(jié)料樹脂起化學(xué)反應(yīng)，這樣可提高鈦白粉在油墨中的分散性，有效降低化學(xué)試劑在漆膜中參透擴(kuò)散所造成的破壞，因而隨著硫酸鋇用量的增加可提高耐化學(xué)試劑性能。但是當(dāng)加入過量時(shí)，反而會(huì)導(dǎo)致附著力下降。由于二氧化硅納米級(jí)顆粒尺度，能進(jìn)入樹脂三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙中，提高漆膜的致密性，減少化學(xué)試劑對(duì)漆膜的滲透與擴(kuò)散，提高漆膜的耐水、耐化學(xué)試劑性能。但是，由于二氧化硅表面能較大，當(dāng)其含量較高時(shí)，在沒有分散劑進(jìn)行分散的情況下易發(fā)生團(tuán)聚，如此則會(huì)對(duì)油墨性能產(chǎn)生消極影響。玻璃粉由于自身的較高硬度可提高漆膜的硬度，但將其加入過量時(shí)，會(huì)因樹脂不能將其分散包覆而導(dǎo)致漆膜附著力下降。固化劑可改善清漆的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)試劑性能。相對(duì)于未加固化劑，加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善，本發(fā)明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑。硅烷偶聯(lián)劑主要用作有機(jī)樹脂與無機(jī)底材之間的橋梁，可使樹脂漆膜能較好地與無機(jī)底材偶聯(lián)起來，形成底材-偶聯(lián)劑-樹脂的結(jié)合層，這樣可提高油墨漆膜的力學(xué)性能、粘結(jié)性等。在油墨的制備過程中，分散劑能有效防止顏填料顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚，使油墨分散均勻，品質(zhì)優(yōu)良。
優(yōu)選地，所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂中有機(jī)硅預(yù)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%；所述鈦白粉中二氧化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%。隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加，Si-O-Si結(jié)構(gòu)保護(hù)層在漆膜表面富集，使內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被破壞，因而熱穩(wěn)定性增加。但隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加，涂層附著力與硬度均呈下降趨勢。綜合考慮，當(dāng)有機(jī)硅預(yù)聚體含量達(dá)到62%時(shí)，該發(fā)明制備的復(fù)合漆膜在高溫300℃下無黃變，并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整，無任何裂紋、變色等現(xiàn)象出現(xiàn)。二氧化鈦質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%的鈦白粉的吸油量低，同時(shí)平均力度小，這樣保證了良好的分散性，可使得聚酯改性甲基苯基硅樹脂更好地在它的表面形成保護(hù)層，進(jìn)而提高了耐熱氧化穩(wěn)定性。
優(yōu)選地，所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質(zhì)量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂用量的增加，涂膜的物理機(jī)械性能和耐化性均有進(jìn)一步提高，但是涂層的高溫保色性下降。而當(dāng)六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹脂質(zhì)量的5%時(shí)，涂層保色性優(yōu)異，物理機(jī)械性能及耐化學(xué)試劑性能良好。
優(yōu)選地，所述二甲苯與所述環(huán)己酮的質(zhì)量比為1：1。
優(yōu)選地，所述鈦白粉與所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂的質(zhì)量比為0.6:1。較低的顏基比可以提高油墨附著力、耐化性及抗粉化性等；較高的顏基比可提高油墨的遮蓋力，應(yīng)用時(shí)可減少油墨的用量。當(dāng)顏基比為0.6:1時(shí)，白色油墨遮蓋力較好，附著力為0級(jí)，硬度為4H，耐水煮1h無脫落、無卷曲，耐ITO蝕刻液2h無變化，耐高溫300℃下烘烤1.5h無黃變無開裂。
優(yōu)選地，所述硫酸鋇的細(xì)度為300nm；所述二氧化硅的細(xì)度為200nm；所述玻璃粉的細(xì)度為1.3nm。
為實(shí)現(xiàn)較好的綜合性能，優(yōu)選地，由如下質(zhì)量配比的原料制得：聚酯改性甲基苯基硅樹脂60份，鈦白粉36份，硫酸鋇2.4份，二氧化硅1.8份，玻璃粉3份，二甲苯2份，環(huán)己酮2份，六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂3份，改性氯化聚丙烯1.5份，聚四氟乙烯蠟1.5份，硅烷偶聯(lián)劑0.6份，分散劑0.6份。
優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為A187；所述分散劑為改性聚氨酯高聚物。A187能有效提高漆膜對(duì)底材的附著力。改性聚氨酯高聚物在確保油墨高溫保色性優(yōu)良的前提下能有效防止顏填料顆粒之間發(fā)生團(tuán)聚。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。