一种耐高温无机喷墨墨水及其应用的制作方法

本发明涉及化工颜料技术领域，具体涉及一种耐高温(300摄氏度)的无机喷墨墨水及其应用，包括采用喷涂工艺将所述无机喷墨墨水应用于小家电、建材等需要耐高温的行业产品或产品包装上的印刷，如：厨具、熨斗、发夹等。

背景技术：

在现有技术中，小家电、建材等需要耐高温的行业产品或产品包装上的图案，通常是采用丝网印刷、凹印或凸印。无论哪一种，工艺均很复杂，且需要用到多花型的印刷，对设备和操作人员的要求都非常高，难以实现，也很难保证印刷图案的品质稳定性。

因此，在需要耐高温的产品上制作彩色的复杂的图案或者成本特别高，或者难以批量生产，无法产业化，而只能通过丝网印刷工艺印刷一些简单图案。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种新型的耐高温的印刷方法和材料，可以使得印刷图案在300度高温环境下的颜色不发生变化，且印刷图案在300度高温环境下无有毒有害挥发。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种耐高温无机喷墨墨水，其由高温无机色浆、墨水溶剂、有机硅树脂和表面流平剂混合而成，所述高温无机色浆是由无机色粉、分散剂、色浆溶剂及助剂混合而成。

作为优选，所述高温无机色浆是通过以下方法制备而成：

将所述无机色粉、所述分散剂和色浆溶剂混合，并分散均匀，形成高温无机色浆原料混合物；

先用乳化机将所述高温无机色浆原料混合物搅拌1个小时形成乳液，然后将所述乳液投入纳米砂磨机研磨，从而将所述乳液转换为分散均一稳定的色浆，使得在所述色浆中，所述无机色粉呈稳定的悬浮状态，且稳定期超过6个月；

所述乳化机为立式乳化机，乳化时的搅拌速度为900转/分钟；所述纳米研磨机为卧式砂磨机，采用直径为0.3-0.6mm的锆珠，锆珠的填充量为3-4kg；所述锆珠以2550转的转速做研磨6-12小时，研磨后所述色浆中的无机色粉微粒的平均粒径小于200nm，高温无机色浆的粘度在5-30厘泊之间。

作为优选，在所述高温无机色浆中，所述无机色粉的质量百分比含量为20-50％。

作为优选，所述无机色粉包括按照需要的比例混合的钛铬棕、氧化铁红、钴蓝及铜络黑；所述分散剂为聚酯的聚合物分散剂；所述色浆溶剂为二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、正丙醇、异丙醇、酒精、nme、二乙二醇丁醚、乙二醇中的一种或几种的混合。

作为优选，所述分散剂为聚酯的聚合物分散剂。

作为优选，所述色浆溶剂为二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚中的一种或两种的混合。

作为优选，在所述耐高温无机喷墨墨水中，所述高温无机色浆的质量百分比为20-40％。

作为优选，所述墨水溶剂为二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、异丙醇、正丙醇中的一种或多种混合。

作为优选，所述表面流平剂为byk-3500、byk-377、efka-3034中的一种或多种混合。

采用所述耐高温无机喷墨墨水印刷的图案，包括：均匀涂覆于耐高温材料表面的底漆层、采用所述耐高温无机喷墨墨水喷墨印刷于所述底漆层表面形成的喷墨墨水图案层、均匀涂覆于所述墨水图案表面的透明面漆层。

所述底漆层的厚度为10-15微米，可使图案固定在所述耐高温材料表面，一般为透明色和白色；所述喷墨墨水图案层烘干后的膜厚控制在5-10微米以下，且不能有明显凸凹感；所述透明面漆层的厚度为5-10微米，增加图案表面的保护，所述底漆层、喷墨墨水图案层及透明面漆层的总厚度为20-30微米。

采用所述耐高温无机喷墨墨水喷墨印刷的方法，包括以下步骤：

喷涂白漆或透明清漆：70-80度烘烤，5-10分钟表干；

数码喷印高温无机墨水：70-80度烘烤，5分钟表干；

喷涂光油：70-80度烘烤6分钟，表干；

再进入隧道炉260-280度10分钟，完成产品最终定型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将色浆原料混合物经乳化和研磨后，使无机色粉研磨为粒径在200纳米以下的微粒，色浆分散均匀，色浆中无机色粉呈稳定的悬浮状态，且稳定期至少超过6个月。由于墨水的均一性好，稳定性高，因此在耐高温产品表面印刷图案时，可以采用喷墨工艺，摒弃了传统的高成本工艺，使复杂花型生产成为可能，给生产商增加了产品附加值。

附图说明

图1是本发明实施例的图案的剖面结构示意图,

图2是本发明实施例中在铝板上喷墨印刷图案。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本实施例提供一种耐高温无机喷墨墨水，其由高温无机色浆、墨水溶剂、有机硅树脂和表面流平剂混合而成，所述高温无机色浆是由无机色粉、分散剂及色浆溶剂混合而成。其中，所述高温无机色浆的质量百分比为20-40％，所述墨水溶剂为二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、异丙醇、正丙醇中的一种或多种混合，所述表面流平剂为byk-346、byk-348、byk-350、byk-377、efka-3034中的一种或多种混合。

本发明的核心在于所述高温无机色浆的制备。所述高温无机色浆的制备工艺为：

将所述无机色粉、所述分散剂和色浆溶剂混合，并分散均匀，形成高温无机色浆原料混合物；

先用乳化机将所述高温无机色浆原料混合物搅拌1个小时形成乳液，然后将所述乳液投入纳米砂磨机研磨，从而将所述乳液转换为分散均一稳定的色浆，使得在所述色浆中，所述无机色粉呈稳定的悬浮状态，且稳定期超过6个月；

所述乳化机为立式乳化机，乳化时的搅拌速度为900转/分钟；所述纳米研磨机为卧式砂磨机，采用直径为0.3-0.6mm的锆珠，锆珠的填充量为3-4kg；所述锆珠以2550转的转速做研磨6-12小时，研磨后所述色浆中的无机色粉微粒的平均粒径小于200nm，高温无机色浆的粘度在5-30厘泊之间。

其中，所述无机色粉的质量百分比含量为20-50％。所述无机色粉是由钛铬棕、氧化铁红、钴蓝及铜络黑按比例混合，而该比例由需要呈现的颜色决定。即：通过将钛铬棕、氧化铁红、钴蓝及铜络黑四种颜色，按比例混合，呈现不同的颜色。所述分散剂为聚酯的聚合物分散剂。所述色浆溶剂为二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚中的一种或两种的混合。

所述耐高温无机喷墨墨水的应用方法为通过喷墨印刷制备图案。如图1所示，制备出的图案包括：均匀涂覆于耐高温材料1表面的底漆层2、采用所述耐高温无机喷墨墨水喷墨印刷于所述底漆层表面形成的喷墨墨水图案层3及均匀涂覆于所述墨水图案表面的透明面漆层4。所述底漆层2的厚度为10-15微米，可使图案固定在所述耐高温材料1表面，一般为透明色和白色；所述喷墨墨水图案层3烘干后的膜厚控制在5-10微米以下，且不能有明显凸凹感；所述透明面漆层4的厚度为5-10微米，增加图案表面的保护，所述底漆层2、喷墨墨水图案层3及透明面漆层4的总厚度为20-30微米。

上述的图案的制备方法包括以下步骤：

1、喷涂白漆：70-80度烘烤，5-10分钟表干；

2、数码喷印高温无机墨水：70-80度烘烤，5分钟表干；

3、喷涂光油：70-80度烘烤6分钟，表干；

4、再进入隧道炉260-280度10分钟，完成产品最终定型。

对本实施例制备的图案进行性能测试，测试要求包括以下标准：

1、光泽度40-60/45度角；

2、成品的膜厚20-30微米；

3、耐磨根据不同行业不同，一般是温度200度的情况下，880负重，测试大于2000次；

4、百格3m胶带，完全不掉色；

5、丁酮测试，负重880g往复100次无掉色脱落。

经测试，本实施例制备的图案达到以上标准。具体的，采用本实施例之耐高温无机喷墨墨水，粘度在3-20cp，张力20-40之间，试用于epson，konica、seiko、ricoh、xaar、kyocera、东芝等喷墨打印头，喷墨印刷的图案在温度300度1小时不变色，无有毒有害气体放出，无刺激性气味。在户外要求5年颜色衰减不超过20％。

另，如图2所示，在铝板表面采用喷墨印刷方式，采用本实施例之耐高温无机喷墨墨水印刷的图案，在270度高温环境中1小时候，图案的色彩不变。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

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