專利名稱：熔劑、油墨及其制備方法
技術領域：
本發明涉及化工技術，尤其是一種熔劑基油墨所采用的熔劑、包括該熔 劑的油墨及其制備方法。
背景技術：
在玻璃、陶瓷、金屬等制品的生產過程中，通常會使用各種油墨進行標 記、遮蔽、強化、上色。油墨一般由熔劑和調墨油按一定比例組合而成，當 油墨需要呈現一定顏色時還需要增加色劑。現有技術中，大量使用的香味油
墨、熒光油墨、發泡油墨、快固油墨、紫外光(Ultra Violet;以下簡稱 UV)固化油墨等均是在常溫下干燥固化，而紅外光(Infrared Ray;以下簡 稱IR)固化油墨需要在高溫下干燥固化。進一步地，IR固化油墨可分為有 機基油墨與熔劑基油墨。其中，有機基中的氨基型與環氧型雖然經過130°C 烘烤，但由于它們與常溫油墨一樣都是靠油墨中的有機成份與基體的附著， 所以存在附著強度弱、本身硬度低、耐候性差、不耐熔劑腐蝕、日久易褪色 等缺陷，只能用于低檔產品。對于熔劑基油墨，其經過350。C以上的高溫烘 烤，墨層中的有機組分充分揮發或分解，色劑靠熔劑基與基體表層熔化在一 起，因此具有附著強度強、本身硬度高、耐候性好、日久不會褪色、適用于 玻璃基體、陶瓷基體以及金屬基體等優點，可以廣泛用于高檔產品。
但是，以往用于熔劑的均為鉛鋅系(Pb0-Zn0)的低熔點玻璃，該熔劑雖 能滿足油墨的要求，但鉛在原料、加工過程、使用時及廢棄過程中會析出， 進而導致污染環境及影響人類健康，因此，業內對含有毒的鉛的材料進行了 嚴格限制，提供不含鉛的熔劑已經成為必然的發展趨勢。現有技術中已經提出了一些無鉛產品，例如
參見公開號CN101050061A的中國專利申請，為淄博華為顏料有限公司研 究開發的玻璃無鉛顏料及其制備方法。該無鉛顏料釆用由重量5 ~ 22%的無鉛 色劑和78~95%的無鉛熔劑組成，熔劑的重量百分比組成為20~45°/ 的氧 化硅(SiOj , 15~35%的氧化硼(B203 ) ， 1~8°/。的氧化鈉(Na20) , 2~10°/ 的氧化鉀(K20 ) , 1 ~ 3°/。的氧化鋰(Li20 ) ， 0 ~ 9°/。的氧化鉍、(Bi203 ) ， 1-10% 的氧化鋅(ZnO ) ， 0 ~ 8%的氧化鈦(Ti02) ， 0 ~ 6%的氧化錫(Sn02) , 0 ~ 10°/q 的氧化鋁(A1203 ) ， 0 ~ 5%的氧化鈣(CaO ) ， 0 ~ 5%的氧化鋇(BaO ) , 0 ~ 11. 5% 的氧化鈷(CoO ) ， 0 ~ 12%的氧化鋯(Zr02)和0 ~ 5%的氧化鎂(MgO )。且針 對不同的色澤呈色要求，上述成份和配比還要做相應的調整，因此在制造過 程中，無疑增加了工作量，增加了成本；且其光澤度很差，耐酸堿性不強。
參見公開號CN101328015A的中國專利申請，為江蘇拜富色釉料有限公司 研究開發的玻璃無鉛顏料及其制備方法。該無鉛顏料采用由重量5 ~ 20%的無 鉛色劑和80~95%的無鉛熔劑組成，熔劑的重量百分比組成為46~49%的 氧化硅，15~20°/。的氧化硼，0. 1~1°/。的氧化鋁，3~5°/。的氧化鋰，5~8%的氧 化鈉，1~3%的氧化鉀，1~ 3°/ 的金屬氟化物，2~3. 5%的氧化磷(PA) , 0~ 0. 5%的氧化鉭(Ta203 ) ， 0 ~ 1%的氧化鈮(Nb205 ) ， 0 ~ 0, 5%的氧化鋯，0 ~ 2% 的氧化鈰(Ce02) , 0~0. 5%的氧化鑭(La203 ) ， 0~1%的氧化釔(Y203 ) ， 8~ 13%的氧化鋅、0-0. 5%的氧化鎂。該熔劑成分復雜，難以控制；且因為原料 中含有PA,易吸潮，難以配料熔制，并且PA影響了成品的耐酸堿性。
發明內容
本發明的目的在于提供一種熔劑、油墨及其制備方法，以使熔劑中不含 劇毒物質，避免對環境的污染，且具有較好的附著效果。
為實現上述目的，本發明提供了一種熔劑，由原料組分經熔融、冷卻粉 碎處理而制成，所述原料組分按照重量百分比計算包括30%~78°/。的氧化鉍;5%~25%的氧化鋁;2%~16%的氧化硼;1%~27%的氧 化鋇或氧化鈣；以及1% ~ 20%的氧化鋅。
為實現上述目的，本發明還提供了一種包括本發明熔劑的油墨，該油墨 按照所述油墨的重量百分比計算還包括0% ~ 50%的色劑和4% ~ 80%的調墨油。
為實現上述目的，本發明還提供了一種本發明油墨的制備方法，包括
步驟l:將所述組分原料按所述重量百分比稱取后進行充分混合，制成混 合料；
步驟2:將所述混合料在設定溫度下熔化設定時間，形成熔化混合液，所 述設定溫度為IOO(TC ~ 1600°C,所述設定時間為0. 1 ~ 3小時；
步驟3:對所述熔化混合液進行冷卻固化，粉碎分選形成所述熔劑。 步驟4:將所述熔劑均化，形成粉體；
步驟5:將所述粉體與所述調墨油混合，攪拌、均化、研磨、輥軋、排 泡，制成油墨。
本發明所提供的熔劑，既不含對環境容易造成污染的成份，也不含貴重 金屬的氧化物，使制備的油墨能夠直接對需要標記的制品進行無毒、無污染 標記。該熔劑的熔點溫度、膨脹系數能夠根據所需的產品特性進行匹配調整， 達到了較好的附著效果。采用該熔劑制得的油墨，具有光澤度好、色彩鮮艷、 牢固度高、耐水性好、耐熔性好、耐磨性強以及流動性好等優點。本發明所 提供的油墨的制備方法，制備過程簡捷，適合于工業化生產。
圖1為本發明油墨的制備方法實施例的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。 本發明實施例提供的熔劑，由原料組分經熔融、冷卻粉碎處理而制成其中，原料組分按照重量百分比計算至少包括
30%~78%的氧化鉍(Bi203 ) ; 5%~25%的氧化鋁(A1203 ) ; 2%~16%的氧 化硼(B203 ) ; 1%~27°/。的氧化鋇(Ba0)或氧化4丐(Ca0 );以及1%~20%的 氧化鋅(Zn0 )。
在本發明實施例的熔劑中，氧化鉍是基本組分，具有降低熔劑軟化溫度 的效果。如果氧化鉍的含量遠低于30%,則熔劑的軟化溫度升高，不適用； 如果氧化鉍的含量超過78%,則耐酸性降低，且熱膨脹系數會升到90 x 10-7°C 以上。
氧化鋁是穩定劑，可以提高熔劑的軟化溫度、耐酸堿性能和介電常數， 并降低熱膨脹系數。若氧化鋁的含量低于5%則化學穩定性差；若氧化鋁的含 量超過25%,則趨于反玻璃化，難于熔制。
氧化硼作為網絡形成氧化物是必要組分。可以降低熔劑的軟化溫度，并 降低熱膨脹系數。若氧化硼的含量低于2%則熔劑趨于不穩定；若氧化硼的含 量超過16%,則耐酸堿性降低。
氧化鋇或氧化鈣作為改性劑，是必需組分，能夠抑制分相，降低熔劑的 軟化溫度，增大熱膨脹系數。其作為網絡修飾氧化物通過在具有氧化硼網絡 結構的熔劑中切斷氧橋而對網絡結構進行修飾，并且使網絡結構的聚合度降
低，具有抑制分相的作用。若其含量不足iy。，上述作用會變小；若其含量超
過27%,則熱膨脹系數變得過大。
氧化鋅具有增加強度及化學穩定性、降低熔劑軟化溫度及熱膨脹系數的 作用。與網絡修飾氧化物相比，氧化鋅作為網絡形成氧化物的功能更強。若 氧化鋅含量不足1%，熔劑軟化溫度過高，油墨光澤差；若氧化鋅含量超過20%， 則熔劑可能在燒結時析出晶體。
優選地，原料組分中氧化鉍的重量百分比可以為32%~62%;氧化鋁的重 量百分比可以為5%~10°/ ;氧化硼的重量百分比可以為9%~15%;氧化鋇或氧 化鈣的重量百分比可以為7%~18%;以及氧化鋅的重量百分比可以為7%~16%。
進一步地，本實施例中的原料組分按照重量百分比計算還可以包括0%~ 25°/ 的氧化硅(Si02);以及0%~10%的氟化鈉(NaF)、或氯化鈉(NaCl)、 或氧化鈉(Na20)，且氧化鈉以碳酸鈉(Na2C03)引入。
其中，氧化硅作為網絡形成氧化物，強烈地降低熔劑的熱膨脹系數，提 高化學穩定性和軟化溫度。若氧化硅含量為0%,則熔劑的耐候性趨于下降， 熔劑趨于不穩定；若氧化硅含量超過25%，則熔劑的軟化溫度過高。
氟化鈉或氯化鈉或氧化鈉是形成劑，具有在熔劑軟化加工過程中降低熔 劑粘度的作用。若其含量為0%，則熔劑的軟化溫度變高；若其含量超過10%, 則熔劑的熱膨脹系數變得非常大，耐酸堿性降低。通過氟化鈉引入少量氟(F) 有助于熔劑制作過程的熔制與澄清，也有助于降低熔劑的軟化溫度。
本發明所提供的熔劑，既不含對環境容易造成污染的成份，也不含貴重 金屬的氧化物，使制得的油墨能夠直接對需要標記的制品進行無毒、無污染 標記。該熔劑的熔點溫度、膨脹系數能夠根據所需的產品特性進行匹配調整， 達到了較好的附著效果。
本發明實施例還提供了包括本發明熔劑的油墨，除該熔劑外，該油墨按 照油墨的重量百分比計算還可以包括0% ~ 50%的色劑和4% ~ 80%的調墨油。
其中，色劑可以為導電性色劑，也可以為非導電性色劑。
調墨油可以為IR型調墨油，也可以為UV型調墨油。當油墨經過40(TC ~ 120(TC的高溫燒結后，調墨油可以充分揮發或分解，其高分子組分不再存在 于油墨的熔劑中，從而使熔劑的強度不受高分子組分的干擾。
優選地，色劑的重量百分比可以為2%~30%;調墨油的重量百分比可以 為10%~60%。
采用本發明熔劑制得的油墨，具有光澤度好、色彩鮮艷、牢固度高、耐 水性好、耐熔性好、耐磨性強以及流動性好等優點。
本發明實施例還提供了一種本發明油墨的制備方法。圖1為本發明油墨的制備方法實施例的工藝流程圖，如圖l所示，包括如下步驟
步驟1:將上述熔劑實施例中所描述的原料組分按上述重量百分比稱取后
進行充分混合，制成混合料；
步驟2:將混合料在設定溫度下熔化設定時間，以形成熔化混合液，設定
溫度的取值范圍可以為1000°C ~ 1600°C,設定時間的取值范圍可以為0. 1~3
小時；
步驟3:對熔化混合液進行冷卻固化，粉碎分選形成熔劑； 步驟4:將色劑混入熔劑中并均化，形成粉體；
步驟5:將粉體與調墨油混合，攪拌、均化、研磨、輥軋、排泡，制成油墨。
本發明實施例所提供的油墨的制備方法，制備過程簡捷，適合于工業化 生產。
實施例一
本發明實施例一提供一種油墨的制備方法，以上述油墨的制備方法為基 礎，且具體的
步驟1具體為將重量百分比為61. 6%的氧化456、重量百分比為5. 1%的氧 化鋁、重量百分比為9. 5%的氧化硼、重量百分比為16. 2%的氧化鋇、重量百 分比為7. 6%的氧化鋅進行充分混合，制成混合料。
步驟2具體為將混合料在1200。C的電爐中用白金坩堝熔化1小時，形成 熔化混合液；
步驟3具體為將熔化混合液倒入去離子冷水中，水淬迅速冷卻，得到蓬 松灘瑚狀熔劑，將蓬松珊瑚狀熔劑在氧化鋁制的球磨機中使用氧化鋁球和去 離子水進行濕磨至平均粒徑成為0. 9微米(jum)的細粉(平均粒徑用島津制 作所制的SALD2100激光折射粒度分布儀進行測量)；將磨得的細粉用噴霧干 燥機進行噴霧干燥后，經氣流分級得到所需熔劑。
將余下的熔融熔劑倒入不銹鋼制的型箱，退火；將退火后的熔劑的一部
10分加工成長20毫米(mm)、直徑5隨的圓柱狀，將石英玻璃作為標準試樣， 施加10g的荷重，使用布魯克AXS有限公司制的TD5010SA-N型熱膨脹計，由 室溫升至30(TC，升溫速度為5°C/min,測定該熔劑的熱膨脹系數；熱膨脹系 數值為99. 5xl(T7。C。
此外，將熔劑粉末作為試樣，試樣經美國TA儀器公司Q2000型差示掃描 量熱儀測定軟化溫度值為523。C。熔化溫度通過半球實驗得到，其值為572°C。
步驟4具體為將重量百分比為60°/。的上述熔劑樣么4分和重量百分比為10%的 白色無鉛非導電性色劑用行星式球磨機進行混合均化，形成粉體。
步驟5具體為將重量百分比為30°/。的IR型調墨油倒入上述均化后的粉體 中混合，經OLKJ-007B型擂潰機攪拌、研磨；經日本THINKY公司的ARE-250 型攪拌脫泡機均化、脫泡；經德國EXAKT公司S型氧化鋯陶瓷輥式粉碎機輥 專"制成白色油墨；經美國博勒菲公司LVTBrookfield型粘度計測得該白色油 墨的粘度為2600帕.秒(Pa. s)。
該油墨經日本櫻井絲網印刷機印刷在金屬基板上，置于電爐等加熱爐內 進行燒結，使熔劑粉末熔融一體化，形成功能層。該燒結可以一次進行，但 為了提高質量，也可以分為預燒和正式燒結兩階段進行。在兩階段燒結過程 中，首先將印刷好的產品在油墨所含熔劑的軟化溫度附近的溫度下進行預燒， 達到使油墨中的調墨油充分揮發、熱分解，而僅保留熔劑與色劑成份的狀態； 接著在熔劑的熔化溫度附近的溫度下進行正式燒結，使熔劑成份完全熔融一 體化，形成功能層。根據這種兩階段燒結，由于在預燒階段使調墨油成份揮 發除去，在正式燒結階段使熔劑成份相互融合，從而能夠防止熔劑層中的氣 泡，和由于除氣而引起的氣孔的產生，可以進一步提高功能層的強度。預燒 的特別合適的溫度范圍為熔劑軟化點-l(TC至軟化點+ 40°C，正式燒結的特別 合適的溫度范圍為熔劑的熔化溫度-20匸至熔化溫度+ 5(TC。并且在預燒過程 中，為了確保內部產生的氣泡從層中除去，實施緩慢的升溫速度較好，優選 從室溫至熔劑軟化點附近期間速度為0. 1 ~ 1(TC/分鐘。在正式燒結過程中，從室溫至熔化溫度附近期間使其以0. 1 ~ 50。C/分鐘的速度進行升溫，在熔化 溫度附近保持恒定較好。
利用日本4朱式會社標上色彩技術研究所生產的GM-26D型數字式光澤儀， 按照其技術條件測得光澤度為85° 。
化學穩定性鉛溶出量為0. 00毫克/平方分米(mg/dm2)，其中，mg/dm2 表示單位表面積溶出的鉛(Pb)含量；在22土2。C4。/。的醋酸溶液中浸泡24小 時(h)或在90士2。C下0. 5%^2(:03溶液中浸泡40h后，色澤無變化。
本實施例所制備的油墨經光澤儀測試可知具有光澤度好，經醋酸溶液浸 泡色澤無變化可知耐酸石威性強；并且油墨中鉛溶出量為0. 00mg/dm2,因此不 含劇毒物質鉛，避免環境污染及對人類健康造成損害。
實施例二
本發明實施例二提供一種油墨的制備方法，以上述油墨的制備方法為基 礎，且具體的
步驟1具體為將重量百分比為32. 4%的氧化鉍、重量百分比為8. 8%的氧 化鋁、重量百分比為13. 3%的氧化硼、重量百分比為7. 6%的氧化鋇、重量百 分比為15. 2%的氧化鋅、重量百分比為16. 2%的氧化硅、重量百分比為6.5% 的碳酸鈉進行充分混合，制成混合料；
步驟2具體為將上述混合料在1260。C的電爐中用白金坩堝熔化1小時， 形成熔化混合液；
步驟3具體為將熔化混合液倒入不銹鋼制軋片機中，迅速冷卻，得到蓬 松片狀熔劑；將蓬松片狀熔劑在氧化鋁制的球磨機中使用氧化鋁球磨至200 目，在射流粉碎機中粉碎至平均粒徑成為0. 9 jam的細粉(平均粒徑用島津制 作所制的SALD2100激光折射粒度分布儀進行測量)；將磨得的細粉經氣流分 級得到所需熔劑。
將余下的熔融熔劑倒入不銹鋼制的型箱，退火；將退火后的熔劑的一部 分加工成長20mm、直徑5mm的圓柱狀，將石英玻璃作為標準試樣，施加10g的荷重，使用布魯克AXS有限公司制的TD5010SA-N型熱膨脹計，由室溫升至 300°C,升溫速度為5°C/min,測定該熔劑的熱膨脹系數；熱膨脹系數值為77 x 1(T7/°C。
此外，將熔劑粉末作為試樣，試樣經美國TA儀器公司Q2000型差示掃描 量熱儀測定軟化溫度值為62(TC。熔化溫度通過半球實驗得到，其值為696°C。
步驟4具體為將重量百分比為55%的上迷熔劑微粉和重量百分比為15%的 黃色無鉛導電性色劑用行星式球磨機進行混合均化，形成粉體。
步驟5具體為將重量百分比為30%的UV型調墨油倒入上述均化后的粉體 中混合，經OLKJ-007B型擂潰機攪拌、研磨；經日本THINKY公司的ARE-250 型攪拌脫泡機均化、脫泡；經德國EXAKT公司S型氧化鋯陶資輥式粉碎機輥 軋制成黃色導電油墨；經美國博勒菲公司LVTBrookfield型粘度計測得該油 墨的粘度為2300Pa. s。
該油墨經日本櫻井絲網印刷機印刷在玻璃基板上，曝光固化后，置于電 爐等加熱爐內進行燒結，使熔劑粉末熔融一體化，形成功能層。該燒結可以
一次進行，但為了提高質量，也可以分為預燒和正式燒結兩階段進行。在兩 階段燒結過程中，首先將印刷好的產品在油墨所含熔劑的軟化溫度附近的溫 度下進行預燒，達到使油墨中的調墨油充分揮發、熱分解，而僅保留熔劑與 色劑成份的狀態；接著在熔劑的熔化溫度附近的溫度下進行正式燒結，使熔 劑成份完全熔融一體化，形成功能層。根據這種兩階段燒結，由于在預燒階 段使調墨油成份揮發除去，在正式燒結階段使熔劑成份相互融合，從而能夠 防止熔劑層中的氣泡，和由于除氣而引起的氣孔的產生，可以進一步提高功 能層的強度。預燒的特別合適的溫度范圍為熔劑軟化點-l(TC至軟化點+ 4 0 °C ，正式燒結的特別合適的溫度范圍為熔劑的熔化溫度-2 0 °C至熔化溫度+ 50°C。并且在預燒過程中，為了確保內部產生的氣泡從層中除去，實施緩慢 的升溫速度較好，優選從室溫至熔劑軟化點附近期間速度為0. 1 ~ 1(TC/分鐘。 在正式燒結過程中，從室溫至熔化溫度附近期間使其以0. 1 ~ 5(TC/分鐘的速度進行升溫，在熔化溫度附近保持恒定較好。
利用日本抹式會社標上色彩技術研究所生產的GM-26D型數字式光澤儀， 按照其技術條件測得光澤度為86° 。
化學穩定性鉛溶出量為0. 00mg/dm2，其中，mg/(W表示單位表面積溶 出的鉛(Pb)含量；在22 ± 2。C4。/o的醋酸溶液中浸泡24h或在90土2。C下 0. 5。/。Na2C03溶液中浸泡40h后，色澤無變化。
本實施例所制備的油墨經光澤儀測試可知具有光澤度好，經醋酸溶液浸 泡色澤無變化可知耐酸石威性強；并且油墨中鉛溶出量為0. 00mg/dm2,因此不 含劇毒物質鉛，避免環境污染及對人類健康造成損害。
實施例三
本發明實施例三提供一種油墨的制備方法，以上述油墨的制備方法為基 礎，且具體的
步驟1具體為將重量百分比為34. 3。/。的氧化45t、重量百分比為7. 8%的氧 化鋁、重量百分比為13. 3°/ 的氧化硼、重量百分比為8. 6%的氧化鋇、重量百 分比為15. 7%的氧化鋅、重量百分比為15. 2%的氧化硅和重量百分比為5.1% 的氟化鈉進行充分混合，制成混合料；
步驟2具體為將混合料在129(TC的電爐中用白金坩堝熔化1小時，形成 、熔化混合液；
步驟3具體為將熔化混合液倒入不銹鋼制軋片機中，迅速冷卻，得到蓬 松片狀熔劑；將蓬松片狀熔劑在氧化鋁制的球磨機中使用氧化鋁球磨至200 目，在射流粉碎機中粉碎至平均粒徑成為0. 9 n m的細粉(平均粒徑用島津制 作所制的SALD2100激光折射粒度分布儀進行測量)；將磨得的細粉經氣流分 級得到所需熔劑。
將余下的熔融熔劑倒入不銹鋼制的型箱，退火；將退火后的熔劑的一部 分加工成長20mm、直徑5mm的圓柱狀，將石英玻璃作為標準試樣，施加10g 的荷重，使用布魯克AXS有限公司制的TD5010SA-N型熱膨脹計，由室溫升至300°C,升溫速度為5°C/min,測定該熔劑的熱膨脹系數；熱膨脹系數值為74 x 10 —7/°C。
此外，將熔劑粉末作為試樣，試樣經美國TA儀器公司Q2000型差示掃描 量熱儀測定軟化溫度值為52(TC。熔化溫度通過半球實驗得到，其值為590°C。
步驟4具體為將重量百分比為60%的上述熔劑孩0分和重量百分比為10%的 黑色無鉛非導電性色劑(CuO-Cr203,由Asahi Kasei Kogyo有限公司制備， 產品號3700 )用行星式球磨機進行混合均化，形成粉體。
步驟5具體為將重量百分比為30%的IR型調墨油倒入上述均化后的粉體 中混合，經OLKJ-007B型擂潰機攪拌、研磨；經日本THINKY公司的ARE-250 型攪拌脫泡機均化、脫泡；經德國EXAKT公司S型氧化鋯陶瓷輥式粉碎機輥 軋制成黑色油墨；經美國博勒菲公司LVTBrookfield型粘度計測得該油墨的 粘度為2600Pa. s。
該油墨經日本櫻井絲網印刷機印刷在玻璃基板上，置于電爐等加熱爐內 進行燒結，使熔劑粉末熔融一體化，形成功能層。該燒結分為預燒和正式燒 結兩階段進行。預燒的特別合適的溫度范圍為熔劑軟化點-l(TC至軟化點+ 4 0 。C,正式燒結的特別合適的溫度范圍為熔劑的熔化溫度_2 0 。C至熔化溫度+ 50°C。并且在預燒過程中，從室溫至熔劑軟化點附近期間速度為0. 1~10°C/ 分鐘。在正式燒結過程中，從室溫至熔化溫度附近期間使其以0.1 50。C/分 鐘的速度進行升溫，在熔化溫度附近保持恒定較好。
利用日本抹式會社標上色彩技術研究所生產的GM-26D型數字式光澤儀， 按照其技術條件測得光澤度為86° 。
化學穩定性鉛溶出量為0. 00mg/dm2,其中，mg/dm2表示單位表面積溶 出的鉛(Pb)含量；在22士2。C4。/。的醋酸溶液中浸泡24h或在90士2。C下 0. 5。/。Na2C03溶液中浸泡40h后，色澤無變化。
本實施例所制備的油墨經光澤儀測試可知具有光澤度好，經醋酸溶液浸 泡色澤無變化可知耐酸^f威性強；并且油墨中鉛溶出量為0. 00mg/dm2，因此不含劇毒物質鉛，避免環境污染及對人類健康造成損害。
由以上各實施例可知，本發明實施例中提供的熔劑、油墨及其制備方法， 由于熔劑既不含對環境容易造成污染的成份，也不含貴重金屬的氧化物，使
油墨能夠直接對需要標記的制品進行無毒、無污染標記；熔劑的熔點溫度、 膨脹系數能夠根據所需的產品特性進行匹配調整，達到了較好的附著效果； 油墨具有光澤度好、色彩鮮艷、牢固度高的優點，且具有良好的耐水性、耐 熔性、耐磨性能以及流動性好等優點；并且熔劑的制備方法過程簡捷，適合 于工業化生產。
最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其 限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術 人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或 者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技
術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
權利要求
1、一種熔劑，由原料組分經熔融、冷卻粉碎處理而制成，所述原料組分按照重量百分比計算包括30％～78％的氧化鉍；5％～25％的氧化鋁；2％～16％的氧化硼；1％～27％的氧化鋇或氧化鈣；以及1％～20％的氧化鋅。
2、 根據權利要求1所述的熔劑，其特征在于，所述原料組分按照重量百 分比計算還包括0%~25%的氧化硅；以及0%~10°/ 的氟化鈉、或氯化鈉、或氧化鈉，且所 述氧化鈉以碳酸鈉引入。
3、 根據權利要求1或2所述的熔劑，其特征在于 所述氧化鉍的重量百分比為32%~62%;所述氧化鋁的重量百分比為5%~10%;所述氧化硼的重量百分比為9%~15%;所述氧化鋇或氧化鈣的重量百分 比為7%~ 18%;以及所述氧化鋅的重量百分比為7%~ 16%。
4、 一種包括權利要求1 3任一所述熔劑的油墨，其特征在于，按照所 述油墨的重量百分比計算還包括0%~ 50%的色劑和4%~ 80%的調墨油。
5、 根據權利要求4所述的油墨，其特征在于所述色劑的重量百分比為 2%~30%;所述調墨油的重量百分比為10%~60%。
6、 一種權利要求4或5所述油墨的制備方法，其特征在于，包括 步驟l:將所述組分原料按所述重量百分比稱取后進行充分混合，制成混合料；步驟2:將所述混合料在設定溫度下熔化設定時間，形成熔化混合液，所 述設定溫度為IOO(TC ~ 160(TC，所述設定時間為0. 1 ~ 3小時；步驟3:對所述熔化混合液進行冷卻固化，粉碎分選形成所述熔劑； 步驟4:將所述熔劑均化，形成粉體；步驟5:將所述粉體與所述調墨油混合，攪拌、均化、研磨、輥軋、排泡， 制成油墨。
7、 根據權利要求6所述的油墨的制備方法，其特征在于步驟l具體為將重量百分比為61. 6%的氧化456,重量百分比為5. 1°/。的氧 化鋁，重量百分比為9. 5%的氧化硼，重量百分比為16. 2%的氧化鋇，以及重 量百分比為7. 6%的氧化鋅進行充分混合，制成混合料；形成熔化混合液；步驟3具體為將所述熔化混合液倒入去離子冷水中，水淬冷卻，得到蓬 松珊瑚狀熔劑，將蓬松珊瑚狀熔劑在氧化鋁制的球磨機中使用氧化鋁球和去 離子水進行濕磨至平均粒徑成為0. 9微米的細粉，將磨得的細粉進行噴霧干 燥后，經氣流分級得到所述熔劑；步驟4具體為將重量百分比為60%的所述熔劑和重量百分比為10%的白色 無鉛非導電性色劑用行星式球磨機進行混合均化，形成粉體；步驟5具體為將重量百分比為30%的紅外光型調墨油倒入所述粉體中混 合，攪拌、研磨、均化、脫泡和輥軋制成白色油墨。
8、 根據權利要求6所述的油墨的制備方法，其特征在于步驟i具體為將重量百分比為32. 4%的氧化鉍，重量百分比為8. 8%的氧 化鋁，重量百分比為13. 3%的氧化硼，重量百分比為7. 6%的氧化鋇，重量百 分比為15. 2°/。的氧化鋅，重量百分比為16. 2 %的氧化^i和重量百分比為6. 5% 的碳酸鈉進行充分混合，制成混合料；步驟2具體為將所述混合料在126(TC的電爐中用白金坩堝熔化1小時， 形成熔化混合液；步驟3具體為將熔化混合液倒入不銹鋼制軋片機中冷卻，得到蓬松片狀 熔劑，將蓬松片狀熔劑在氧化鋁制的球磨機中使用氧化鋁球磨至200目，在 射流粉碎機中粉碎至平均粒徑成為0. 9微米的細粉，將磨得的細粉經氣流分 級得到所述熔劑；步驟4具體為將重量百分比為55%的所述熔劑和重量百分比為15°/。的黃色無鉛導電性色劑用行星式球磨機進行混合均化，形成粉體；步驟5具體為將重量百分比為30%的紫外光型調墨油倒入所述粉體中混合，經攪拌、研磨、均化、脫泡和輥軋制成黃色導電油墨。
9、根據權利要求6所述的油墨的制備方法，其特征在于 步驟1具體為將重量百分比為34. 3%的氧化鉍、，重量百分比為7. 8%的氧化鋁，重量百分比為13. 3%的氧化硼，重量百分比為8. 6%的氧化鋇，重量百分比為15. 7%的氧化鋅，重量百分比為15. 2%的氧化硅，以及重量百分比為5. 1°/。的氟化鈉進行充分混合，制成混合料；步驟2具體為將混合料在1290。C的電爐中用白金坩堝熔化1小時，形成熔化混合液；步驟3具體為將熔化混合液倒入不銹鋼制軋片機中冷卻，得到蓬松片狀 熔劑；將蓬松片狀熔劑在氧化鋁制的球磨機中使用氧化鋁球磨至200目，在 射流粉碎機中粉碎至平均粒徑成為0. 9微米的細粉，將磨得的細粉經氣流分 級得到所述熔劑；步驟4具體為將重量百分比為60°/ 的所述熔劑和重量百分比為10%的黑色 無鉛非導電性色劑用行星式球磨機進行混合均化，形成粉體；步驟5具體為將重量百分比為30%的紅外光型調墨油倒入所述粉體中混 合，經攪拌、研磨、均化、脫泡和輥軋制成黑色油墨。
全文摘要
本發明涉及一種熔劑、油墨及其制備方法，其中，熔劑由原料組分經熔融、冷卻粉碎處理而制成，原料組分按照重量百分比計算包括30％～78％的氧化鉍；5％～25％的氧化鋁；2％～16％的氧化硼；1％～27％的氧化鋇或氧化鈣；以及1％～20％的氧化鋅。本發明還提供了一種包括上述熔劑的油墨，按照油墨的重量百分比計算還包括0％～50％的色劑和4％～80％的調墨油。本發明提供的熔劑、油墨及其制備方法，熔劑的熔點溫度、膨脹系數能夠根據所需的產品特性進行匹配調整，達到了較好的附著效果；油墨具有光澤度好、色彩鮮艷、牢固度高，具有良好的耐水、耐熔、耐磨性能等優點；油墨的制備方法，制備過程簡捷，適于工業化生產。
文檔編號C03C8/00GK101519275SQ200910080748
公開日2009年9月2日 申請日期2009年3月26日 優先權日2009年3月26日
發明者李夢琪 申請人:李夢琪