CN105860657A - 一种氟碳油墨及制备方法和一种氟碳油墨转印膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业涂料领域，具体涉及一种氟碳油墨及制备方法和一种氟碳油墨转印膜。一种氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：丙烯酸树脂18‑20份、氟碳树脂28‑30份、CAB树脂乳液5‑6份、固化剂0‑2份、颜料15‑20份、分散剂0‑1份、哑光粉0‑1份、有机溶剂20‑32份，所述氟碳树脂为PVDF树脂和FEVE树脂的至少一种，并提供一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层、附着离型层、氟碳油墨图案层、背胶层组成，所述氟碳油墨图案层通过在所述附着离型层上印刷该氟碳油墨形成。本油墨涂层硬度在1.5‑2H，附着力达到1级以上，在中性盐雾中至少1000h涂层表明无明显变化、耐候测试中△E≤3.0。

Description

一种氟碳油墨及制备方法和一种氟碳油墨转印膜
技术领域
本发明涉及工业涂料领域，具体涉及一种氟碳油墨及制备方法和一种氟碳油墨转印膜。
背景技术
目前市面上的各种转印膜所用的油墨都是不耐候的自干油墨，转印到板材后再在表面涂布氟碳清漆作为保护层，且边角位置还需要做防水封边处理，大量的防腐工作，造成了大量的材料损耗，还浪费人工、能源。而且即便做了大量的防腐工作，防腐效果也是参差不起，检测防腐的时间很长，用户往往过了几个月才发现板材出现腐蚀变色等问题，给用户带来了巨大的经济损失。
专利申请号为201510268713.0的发明专利公开了一种耐候油墨，利用丙烯酸树脂和氟碳树脂的共混体系实现油墨的高耐候性和颜料的高度均匀分散性，在性能上更适用于在聚酯底涂的金属基材，而在该专利的效果实施例中，涂布油墨层之后还需要在油墨层上涂布一层高耐候透明清漆作保护，依然无法摆脱涂布保护清漆的防腐工作。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种高耐候性、无需喷涂保护清漆就具有优良防腐性的氟碳油墨。
本发明的另一发明目的在于提供该油墨的制备方法，简单实用，便于推广。
本发明的另一发明目的在于提供一种利用该油墨制备的转印膜，适用性更强。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18-20份
氟碳树脂 28-30份
CAB树脂乳液 5-6份
固化剂 0-2份
颜料 15-20份
分散剂 0-1份
哑光粉 0-1份
有机溶剂 20-32份
其中，所述氟碳树脂为PVDF树脂和FEVE树脂的至少一种。
本发明的配方体系为了满足不同产品的加工需求，可相应地加入消泡剂、流平剂、表面活性剂等功能助剂。
优选地，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18-20份
氟碳树脂 28-30份
CAB树脂乳液 5-6份
固化剂 1-2份
颜料 15-20份
分散剂 0.5-1份
哑光粉 0.5-1份
有机溶剂 20-32份
其中，所述氟碳树脂为PVDF树脂。
其中，所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂的分子量为130000-150000，玻璃化转变温度为50-70℃。分子量的大小和分布会影响丙烯酸树脂与氟碳树脂的相容性，进而影响涂料体系的稳定性，而玻璃化转变温度则会影响涂料的柔韧性、硬度和附着力等性质，在无数次的涂料优化试验中，发明人作出了选用分子量为13000-15000、玻璃化转变温度为50-70℃的丙烯酸树脂的优选方案。另，本发明的丙烯酸树脂优选但不限于罗曼哈斯B-44，罗曼哈斯B-44可卓越而综合性地提升涂料硬度、柔韧性、以及对不同基材的附著力。
其中，所述PVDF树脂的熔融峰值温度为300-350°F，熔融粘度（450°F，100sec^-1）为2200-3200Pa•s。氟碳树脂的最大缺点之一在于其具有不粘附性和不润湿性，严重降低了彩色漆膜的美观和漆膜的附着性，为了使PVDF树脂与丙烯酸树脂能够达到优势的互补，提高涂料的稳定性，优化PVDF树脂的熔融峰值温度和熔融粘度，使涂料能够具备高耐温性，实现涂料的低温固化，充分保留PVDF树脂的耐候性能，并且使涂料的硬度、耐酸碱性、着色性得以展现。另，本发明的PVDF树脂优选但不限于阿科玛460，阿科玛460不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。
其中，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为15-25wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为10-15wt%，丁酰基含量为35-40wt%，羟基含量为1-2wt%。CAB树脂中的丁酰基极性较乙酰基低，纤维素链上乙酰基与丁酰基的共同引入使链间的间隔增大，分子的构型也因而增加，增强了丙烯酸树脂与氟碳树脂的相容性；同时，丁酰基的引入增强了CAB树脂的溶解度、柔韧性和抗潮性等性质，而羟基具有良好的亲水性，可以增强CAB树脂的抗潮性、溶解度等性质；且羟基活泼的化学性质可以使涂层的交联密度增加，增强涂层的稳定性，同时实验证明，当CAB树脂的羟基含量为1-2wt%时，涂料能够极好地经受住长时间暴晒。发明人综合各化学组分对CAB树脂的影响以及考虑了制取的难度，得到了CAB树脂优化选择方案，并且限定乳液的固含量使其相对稳定。另，本发明的CAB树脂可采用但不限于伊士曼CAB-381-0.5，可以促进颜料的定向性能，增强涂层的闪光效果，也大大改善了涂层流平性能、干燥性能及耐黄变性能。
其中，所述丙烯酸树脂、氟碳树脂、CAB树脂乳液的重量比为5:7.5:1。丙烯酸树脂、氟碳树脂、CAB树脂乳液的用量配比会影响油墨体系的稳定性以及各种树脂优异特性的展现，发明人通过不断地调整试验，实现了三者的高度兼容性，使涂料具备高耐候性。
其中，所述固化剂为封闭型异氰酸酯。封闭型异氰酸酯具有高反应活性，在适当的条件下，反应趋向于释放出—NCO基团的聚氨酯树脂，—NCO基团可以进一步与羟基化合物进行反应生成更稳定的化学键，增强各树脂间的交联程度，并且能够增强涂料的柔韧性、附着力以及耐候性。另，本发明的固化剂可采用但不限于拜耳3175，拜耳3175是以六亚甲基二异氰酸酯为基料的交联烘干聚氨酯树脂，可以大大提高涂层柔韧性、粘结力、耐候性。
其中，所述颜料为二氧化钛、氧化铁、氧化钴、氧化铝的至少一种，所述分散剂为聚氨酸酯共聚物，优选地为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸正丁酯、醋酸乙酯中的至少一种，所述哑光粉优选地为DEGUSSA OK412。本发明颜料、哑光粉、分散剂的选用使颜料能够充分浸润分散，光泽带有哑光效果，具有观赏性，而溶剂的选用起到保障油墨体系的稳定，协调各组分的作用，使涂层的外观、性能都得以保证。
本发明还提供该氟碳油墨的制备方法，按重量份数称取各原料，将丙烯酸树脂、氟碳树脂、CAB树脂乳液、固化剂、颜料、分散剂、哑光粉、有机溶剂混合、研磨、搅拌分散均匀，得到所述的一种氟碳油墨。
本发明还提供一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层、附着离型层、氟碳油墨图案层、背胶层组成，所述氟碳油墨图案层由该氟碳油墨在附着离型层表面印刷形成。
本发明的有益效果：1、本油墨以最具耐候性能的氟碳树脂和兼容性强的丙烯酸树脂组成共混树脂体系，既保证了油墨的耐候性能，也保障了颜料在油墨体系中的充分浸润分散，呈现完好的色彩，并且通过加入CAB树脂乳液改善了颜料分散排列效果，作为成膜助剂增强了耐溶剂侵蚀性，三种树脂的协调作用使得油墨涂层硬度在1.5-2H，附着力达到1级以上，在中性盐雾测试中至少1000h涂层表明无明显变化、耐候测试中△E≤3.0；2、提供了该种油墨的制备方法；3、提供了一种利用该油墨制备的转印膜，直接转印到建材上无需涂布防腐清漆即可防腐耐候，大大降低材料、能源、人工的损耗，提升了生产能力，使用方便，应用范围广。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明一种氟碳油墨转印膜的结构示意图。
附图标记包括：1-基膜层、2-附着离型层、3-氟碳油墨图案层、4-背胶层。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 19份
氟碳树脂 29份
CAB树脂乳液 5.5份
固化剂 1.5份
颜料 17.5份
分散剂 0.75份
哑光粉 0.75份
有机溶剂 26份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为阿科玛460，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为15-25wt%，所述CAB树脂为伊士曼CAB-381-0.5，所述固化剂为拜耳的3175，所述颜料为二氧化钛，所述分散剂为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸正丁酯，所述哑光粉为DEGUSSA OK412。
实施例2
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18份
氟碳树脂 28份
CAB树脂乳液 5份
固化剂 1份
颜料 15份
分散剂 0.5份
哑光粉 0.5份
有机溶剂 20份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为阿科玛460，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为15wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为10wt%，丁酰基含量为40wt%，羟基含量为1wt%，所述固化剂为拜耳的3175，所述颜料为氧化铁，所述分散剂为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸乙酯，所述哑光粉为DEGUSSA OK412。
实施例3
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 20份
氟碳树脂 30份
CAB树脂乳液 6份
固化剂 2份
颜料 20份
分散剂 1份
哑光粉 1份
有机溶剂 32份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为阿科玛460，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为25wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为15wt%，丁酰基含量为35wt%，羟基含量为2wt%，所述固化剂为拜耳的3175，所述颜料为氧化钴和氧化铝的混合物，所述分散剂为为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸正丁酯和醋酸乙酯的混合物，所述哑光粉为DEGUSSA OK412。
实施例4
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18.5份
氟碳树脂 28.5份
CAB树脂乳液 5.4份
颜料 15-20份
有机溶剂 20-32份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为阿科玛460，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为22wt%，所述CAB树脂为伊士曼CAB-381-0.1，所述颜料为二氧化钛、氧化钴和氧化铝混合物，所述有机溶剂为醋酸正丁酯。
实施例5
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 19.5份
氟碳树脂 29.5份
CAB树脂乳液 5.8份
颜料 16.5份
分散剂 0.8份
哑光粉 0.8份
有机溶剂 28份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为阿科玛460，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为17.5wt%，所述CAB树脂为伊士曼CAB-381-2.0，所述颜料为二氧化钛和氧化铝的混合物，所述分散剂为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸正丁酯，所述哑光粉为DEGUSSA OK412。
实施例6
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 19.2份
氟碳树脂 28.4份
CAB树脂乳液 5.6份
固化剂 1.7份
颜料 18.5份
哑光粉 0.7份
有机溶剂 25份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为阿科玛460，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为15-25wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为10-15wt%，丁酰基含量为35-40wt%，羟基含量为1-2wt%，所述固化剂为拜耳的3175，所述颜料为二氧化钛、氧化铁、氧化钴、氧化铝的至少一种，所述有机溶剂为醋酸正丁酯、醋酸乙酯中的至少一种，所述哑光粉优选地为DEGUSSA OK412。
实施例7
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18.6份
氟碳树脂 29.7份
CAB树脂乳液 5.2份
固化剂 1.3份
颜料 16.4份
分散剂 0.87份
有机溶剂 23份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为PEVE树脂和PVDF树脂的混合物，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为22.5wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为13.5wt%，丁酰基含量为37.5wt%，羟基含量为1.5wt%，所述固化剂为拜耳的3175，所述颜料为二氧化钛、氧化钴和氧化铝的混合物，所述分散剂为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸正丁酯。
实施例8
一种氟碳油墨转印膜，由依次层叠的基膜层1、附着离型层2、氟碳油墨图案层3、背胶层4组成，所述氟碳油墨图案层3通过在所述附着离型层2上印刷氟碳油墨形成。
所述氟碳油墨，包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18.2份
氟碳树脂 29.9份
CAB树脂乳液 5.5份
固化剂 1.6份
颜料 16.6份
分散剂 0.64份
哑光粉 0.72份
有机溶剂 27份。
其中，所述丙烯酸树脂为罗曼哈斯B-44，所述氟碳树脂为PEVE树脂，所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为17wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为12wt%，丁酰基含量为39wt%，羟基含量为1.3wt%，所述固化剂为拜耳的3175，所述颜料为二氧化钛，所述分散剂为路博润8000，所述有机溶剂为醋酸乙酯，所述哑光粉为DEGUSSA OK412。
将实施例1-8的氟碳油墨转印膜转印至样品上，分别采用《GB/T 1720-1979 漆膜附着力测定法》、《GB/T 6739-2006 色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度》、《GB/T 10125-2012人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》和《色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露》标准进行测试，测得实施例1-8的涂层硬度在1.5~2H，附着力达到1级以上，在中性盐雾中至少1000h涂层表明无明显变化、耐候测试△E≤3.0。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种氟碳油墨，其特征在于：包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18-20份
氟碳树脂 28-30份
CAB树脂乳液 5-6份
固化剂 0-2份
颜料 15-20份
分散剂 0-1份
哑光粉 0-1份
有机溶剂 20-32份，
其中，所述氟碳树脂为PVDF树脂和FEVE树脂的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：包括如下重量份数的原料：
丙烯酸树脂 18-20份
氟碳树脂 28-30份
CAB树脂乳液 5-6份
固化剂 1-2份
颜料 15-20份
分散剂 0.5-1份
哑光粉 0.5-1份
有机溶剂 20-32份，
其中，所述氟碳树脂为PVDF树脂。
3.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：所述丙烯酸树脂为热塑性丙烯酸树脂，所述丙烯酸树脂的分子量为130000-150000，玻璃化转变温度为50-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：所述PVDF树脂的熔融峰值温度为300-350°F，熔融粘度为2200-3200Pa·s。
5.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：所述CAB树脂乳液的CAB树脂含量为15-25wt%，所述CAB树脂的乙酰基含量为10-15wt%，丁酰基含量为35-40wt%，羟基含量为1-2wt%。
6.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：所述丙烯酸树脂、氟碳树脂、CAB树脂乳液的重量比为5:7.5:1。
7.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：所述固化剂为封闭型异氰酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种氟碳油墨，其特征在于：所述颜料为二氧化钛、氧化铁、氧化钴、氧化铝的至少一种，所述分散剂为聚氨酸酯共聚物，所述有机溶剂为醋酸正丁酯、醋酸乙酯中的至少一种。
9.权利要求1-8任意一项所述的一种氟碳油墨的制备方法，其特征在于：按重量份数将18-20份丙烯酸树脂、28-30份氟碳树脂、5-6份CAB树脂乳液、0-2份固化剂、15-20份颜料、0-1份分散剂、0-1份哑光粉、20-32份有机溶剂混合、研磨、搅拌分散均匀，得到所述的一种氟碳油墨。
10.一种氟碳油墨转印膜，其特征在于：由依次层叠的基膜层、附着离型层、氟碳油墨图案层、背胶层组成，所述氟碳油墨图案层通过在所述附着离型层上印刷权利要求1-8任意一项所述的氟碳油墨形成。
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