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    本發明提供一種單液型油墨與其製法，以及一種薄膜的形成方法。單液型油墨包括：60~80重量份之水性樹脂(aqueous acrylic resin)；3~10重量份之金屬色漿；0.5-3重量份之功能助劑；5-12重量份之有機溶劑；以及15-25重量份之水。
    公开号:TW201305284A
    申请号:TW100126548
    申请日:2011-07-27
    公开日:2013-02-01
    发明作者:Li-Sheng Teng
    申请人:Wistron Corp；
    IPC主号:C09D11-00
    专利说明:
    單液型油墨與其製法、薄膜的形成方法
    本發明係有關於一種油墨，且特別是有關於一種單液型油墨與其製法。
    隨著科技日新月異的進步，消費性電子產品的應用也越來越多樣化，目前的許多可攜式的電子產品(例如個人數位助理(personal digital assistant,PDA)或行動電話)已廣泛地使用觸控式面板(touch panel)。
    市面上的觸控面板產品通常要在邊框部分進行表面處理，以形成具有金屬質感的薄膜，此外，此薄膜還需要符合低導電度(導電性需低於200 mV)之需求，以避免觸控功能失效。目前常使用不導電真空鍍膜技術(non conductive vacuum metallization,NCVM)形成金屬鍍膜，然而，NCVM技術之製作成本較高，且後續之黏貼或組裝步驟會有許多製程上的限制。
    因此，為了解決上述之問題，本發明發展一種油墨，此油墨以印刷方式形成於觸控面板邊框上，且乾燥後之表面不但呈現金屬外觀，且具有低導電性。
    本發明提供一種單液型油墨，包括：60~80重量份之水性樹脂(aqueous acrylic resin)；3~10重量份之金屬色漿；0.5-3重量份之功能助劑；5-12重量份之有機溶劑；以及15-25重量份之水。
    本發明另提供一種單液型油墨之製法，包括以下步驟：(a)混合並攪拌一金屬色漿、一有機溶劑與水，以形成一第一混合物；(b)混合並攪拌一水性樹脂與一功能助劑，以形成一第二混合物；以及(c)將該第一混合物加入該第二混合物中，以形成該單液型油墨。
    本發明亦提供一種薄膜之形成方法，包括：提供一單液型油墨，其中該單液型油墨包括：60~80重量份之水性樹脂(aqueous acrylic resin)；3~10重量份之金屬色漿；0.5-3重量份之功能助劑；5-12重量份之有機溶劑；以及15-25重量份之水；將該單液型油墨印刷至一物件上；烘烤該物件，以於該物件上形成該薄膜。
    為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
    本發明提供一種油墨與其製法，此油墨不但具有金屬外觀且具有低導電性，能應用於觸控面板的邊框上。
    本發明所提供之單液型油墨包括以下成分：60~80重量份之水性樹脂(aqueous acrylic resin)；3~10重量份之金屬色漿；0.5-3重量份之功能助劑；5-12重量份之有機溶劑；以及15-25重量份之水。本發明所謂之「單液型」油墨，係指油墨主要不需添加硬化劑，只需要藉由高溫烘烤，即可使油墨乾燥。
    上述之水性樹脂包括水性壓克力樹脂(aqueous acrylic resin)或水性聚氨酯樹脂(aqueous polyureane)，且其平均分子量為約100,000~250,000。
    上述之金屬色漿包括鋁(Al)顏料或銅(Cu)顏料，且其粒徑大小為約9-15 μm。於一實施例中，可利用銀漿作為金屬色漿，銀漿係藉由混合55%~65%鋁顏料與45%~35%之醇類溶劑製作而得。
    功能助劑包括流平劑(slip and leveling agent)、消泡劑(defoamer)、分散劑(dispersant)或增黏助劑(tackifying agent)。流平劑可使油墨成膜時具有良好的平整性，流平劑可使用具有有機矽結構之材料。於一實施例中，可使用之流平劑為市售之BYK 346。
    消泡劑用以消除成膜過程中形成之氣泡。於一實施例中，可使用之消泡劑為市售之TEGO foamex 805。
    分散劑可以幫助各成分均勻地混合於油墨中，以降低各成分之表面張力，分散劑可使用具有丙烯酸(acrylic acid)共聚物之材料。於一實施例中，可使用之分散劑為市售之BYK 192。
    增黏助劑之作用在於使油墨具有一定的黏度，常用的增黏助劑例如：含有聚氨基結構的化合物、丙烯酸酯/烷基丙烯酸酯共聚物(Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer)、纖維素膠(Cellulose Gum)或聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol)。
    上述之有機溶劑包括丁基乙二醇(butyl glycol)、丁基二乙二醇(butyl biglyco)、乙二醇丁醚(ethylene glycol monobutylether)、二丙二醇丁醚(propanediol butyl ether)、丙二醇苯醚(propylene glycol phenyl ether)或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異酸丁酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate)。
    須注意的是，本發明所使用之有機溶劑具有高沸點，其沸點溫度為約210℃~250℃，因此其具有成膜劑之功能，可使油墨成膜速度較慢，以形成較為平整的薄膜。
    另外，本發明亦提供一種單液型油墨之製法，包括步驟(a)~(c)，於步驟(a)中，混合並攪拌金屬色漿、有機溶劑與水，以形成第一混合物，其中攪拌的時間為約20分鐘~40分鐘，之後靜置4~8小時。
    之後，進行步驟(b)，混合並攪拌水性樹脂與功能助劑，以形成第二混合物，其中攪拌的時間為約20分鐘~40分鐘。須注意的是，步驟(a)的攪拌速度低於步驟(b)的攪拌速度，因為金屬色漿若攪拌的太快，會破壞原本金屬色漿的結構(例如片狀結構)，因此，需要用低速攪拌金屬色漿。於一實施例中，步驟(a)的攪拌速度為約1-3 m/s，步驟(b)的攪拌速度為約6-10 m/s。
    接著，進行步驟(c)，將第一混合物加入第二混合物中，攪拌的時間為約20分鐘~40分鐘，以使兩混合物能充分混合，以形成單液型油墨。
    本發明尚提供一種薄膜之形成方法，此方法係將單液型油墨印刷於一物件上，再以溫度為約50℃~80℃烘烤20分鐘~40分鐘，以於物件上形成一薄膜，薄膜之厚度為約10~30 μm，較佳為12~20 μm，此薄膜不但具有金屬光澤，且利用三用電錶測量，其電壓數值為約30-200 mV(市售電子產品低導電度之需求為小於200 mV)。
    上述物件包括電子產品的塑膠外殼，例如丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene,ABS)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯合膠(polycarbonate(PC)/acrylonitrile butadiene styrene(ABS) Alloy)等塑膠。
    上述烘烤之溫度會依據油墨印刷之物件不同而作調整。於一實施例中，當物件為丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)時，烘烤溫度為約40℃~60℃，較佳為約50℃~60℃。於另一實施例中，當物件為聚碳酸酯(PC)時，烘烤溫度為約65℃~100℃，較佳為約70℃~80℃。
    此處須注意的是，本發明之單液型油墨主要以水性樹脂為主，相對於其他油性油墨，更容易製備且更符合環保需求。此外，相對於一般的雙液型油墨，本發明之水性單液型油墨不需要額外添加硬化劑(curing agent)，且只需要藉由簡單的熱烘烤方式，即可製得具有金屬光澤與低導電度之薄膜，因此能節省製程成本與縮短製程時間。
    【實施例】
    實施例1
    將銀漿、丁基二乙二醇與水以重量1：1：1的比例混合，於常溫下以低速(1~3 m/s)機械攪拌約30分鐘，之後靜置4~8小時。
    另外，將65克水性壓克力樹脂、0.2克流平劑、0.8克增黏功能助劑於常溫下以高速(6~10 m/s)機械攪拌30分鐘。之後，將銀漿混合溶液緩慢導入水性壓克力樹脂混合物中，攪拌時間為約30分鐘，以製得單液型油墨。
    最後，將上述製得之油墨印刷於塑膠外殼上，乾膜厚度12~20 μm、烘烤條件為60℃/30分鐘，靜置48小時進行測試。以三用電表測試乾膜，乾膜之電壓數值為約40 mV。
    實施例2
    將銀漿、二丙二醇丁醚(propanediol butyl ether)與水以重量1：1：1的比例混合，於常溫下以低速(1~3 m/s)機械攪拌約30分鐘，之後靜置4~8小時。
    另外，將75克水性壓克力樹脂、0.3克消泡劑、0.5克分散劑功能助劑於常溫下以高速(6~10 m/s)機械攪拌30分鐘。之後，將銀漿混合溶液緩慢導入水性壓克力樹脂混合物中，攪拌時間為約30分鐘，以製得單液型油墨。
    最後，將上述製得之油墨印刷於塑膠外殼上，乾膜厚度12~25 μm、烘烤條件為60℃/30分鐘，靜置48小時進行測試。以三用電表測試乾膜，乾膜之電壓數值為約50 mV。
    實施例3
    將銀漿、二丙二醇丁醚(propanediol butyl ether)與水以重量1：1：1的比例混合，於常溫下以低速(1~3 m/s)機械攪拌約30分鐘，之後靜置4~8小時。
    另外，將80克水性改性聚氨酯樹脂(aqueous modified polyureane resin)、0.3克流平劑、0.3克消泡劑功能助劑於常溫下以高速(6~10 m/s)機械攪拌30分鐘。之後，將銀漿混合溶液緩慢導入水性壓克力樹脂混合物中，攪拌時間為約30分鐘，以製得單液型油墨。
    最後，將上述製得之油墨印刷於塑膠外殼上，乾膜厚度12~25 μm、烘烤條件為60℃/30分鐘，靜置48小時進行測試。以三用電表測試乾膜，乾膜之電壓數值為約35 mV
    雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    权利要求:
    Claims (14)
    [1] 一種單液型油墨，包括：60~80重量份之水性樹脂(aqueous acrylic resin)；3~10重量份之金屬色漿；0.5-3重量份之功能助劑；5-12重量份之有機溶劑；以及15-25重量份之水。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該水性樹脂包括水性壓克力樹脂(aqueous acrylic resin)或水性聚氨酯樹脂(aqueous polyureane resin)。
    [3] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該水性樹脂之平均分子量為約100,000~250,000。
    [4] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該金屬色漿包括鋁(Al)顏料或銅(Cu)顏料。
    [5] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該金屬色漿之粒徑大小為約9-15 μm。
    [6] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該功能助劑包括流平劑(slip and leveling agent)、消泡劑(defoamer)、分散劑(dispersant)或增黏助劑(tackifying agent)。
    [7] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該有機溶劑之沸點為約210℃~250℃。
    [8] 如申請專利範圍第1項所述之單液型油墨，其中該有機溶劑包括丁基乙二醇(butyl glycol)、丁基二乙二醇(butyl biglyco)、乙二醇丁醚(ethylene glycol monobutylether)、二丙二醇丁醚(propanediol butyl ether)、丙二醇苯醚(propylene glycol phenyl ether)或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異酸丁酯(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate)。
    [9] 一種單液型油墨之製法，包括以下步驟：(a)混合並攪拌一金屬色漿、一有機溶劑與水，以形成一第一混合物；(b)混合並攪拌一水性樹脂與一功能助劑，以形成一第二混合物；以及(c)將該第一混合物加入該第二混合物中，以形成該單液型油墨。
    [10] 如申請專利範圍第9項所述之單液型油墨之製法，其中該步驟(a)之攪拌速度低於步驟(b)之攪拌速度。
    [11] 如申請專利範圍第9項所述之單液型油墨之製法，其中該步驟(a)-(c)係於常溫下進行。
    [12] 一種薄膜之形成方法，包括：提供一單液型油墨，其中該單液型油墨包括：60~80重量份之水性樹脂(aqueous acrylic resin)；3~10重量份之金屬色漿；0.5-3重量份之功能助劑；5-12重量份之有機溶劑；以及15-25重量份之水；將該單液型油墨印刷至一物件上；以及烘烤該物件，以於該物件上形成一薄膜。
    [13] 如申請專利範圍第12項所述之薄膜之形成方法，其中該薄膜之電壓數值為約30-200 mV。
    [14] 如申請專利範圍第12項所述之薄膜之形成方法，其中該物件包括電子產品的塑膠外殼。
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