一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨及其製備方法與流程
2023-11-10 13:15:07
本發明屬於高分子材料領域，涉及一種油墨，尤其涉及一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨及其製備方法。
背景技術：
鋼化玻璃由於其本身的安全性、高強度、熱穩定性，被廣泛應用於高端智慧型手機、平板電腦、平板電視和工業商業觸控螢幕等領域。在玻璃表面塗鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜，以改變玻璃的光學性能，滿足某種特定要求的鍍膜玻璃也日益增多。傳統鍍膜工藝一般採用先鍍膜，再絲印圖文，然後再褪鍍的方法，由於一般的鍍層耐酸鹼及耐清洗性能都較差，在褪鍍時很容易對鍍層造成側蝕，從而影響圖文的精細度及整體感官，影響玻璃鍍膜的良率。
鏤空鍍膜玻璃工藝是先鏤空絲印保護油墨，留出需鍍膜的圖文部分，然後過超聲波九槽清洗，將絲印玻璃洗乾淨。然後真空鍍金屬膜，最後用中性褪鍍液褪去保護油，留下鏤空鍍膜部分。由於保護油墨適合高網目印刷，絲印圖文精細度高，中性褪鍍液對鍍層無損傷，且清洗不殘留，大大提升了鍍膜玻璃製品的良率。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的技術問題，本發明提供以一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨及其製備方法，所述保護油墨絲印性能好，線條精細，二維下放大100倍後無滲邊、無毛刺；乾燥速度快，耐劃傷，保護性好；耐超聲波清洗性能好，褪膜時間短，清洗不殘留。
為達到上述目的，本發明採用以下技術方案：
本發明目的之一在於提供一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，按照質量份計所述保護油墨的組成包括：
其中，所述熱固型丙烯酸樹脂的質量份為45份、45.5份、46份、46.5份、47份、47.5份、48份、48.5份、49份、49.5份或50份等，溶劑的質量份可以是45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份或55份等，填料的質量份可以是10份、12份、15份、18份、20份、22份、25份、28份或30份等，助劑的質量份可以是2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等，但並不僅限於所列舉的數值，上述各數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案，所述熱固型丙烯酸樹脂的數均分子量為15000～20000，如15000、16000、17000、18000、19000或20000等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
其中，若所述熱固型丙烯酸樹脂的數均分子量小於15000會導致所述保護油墨的柔韌性降低，進而導致保護油墨的印刷性能降低，而數均分子量高於20000會導致油墨的黏度過高，同樣會導致印刷操性能降低。
優選地，所述熱固型丙烯酸樹脂的酸值為45～65，如45、48、50、52、55、58、60、62或65等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
其中，若所述熱固型丙烯酸樹脂的酸值小於45，則保護油墨的鹼溶性不好，會導致褪膜時間邊長，若酸值大於65，則所述保護油墨的耐清洗工藝下降，導致鏤空工藝出現瑕疵。
作為本發明優選的技術方案，所述溶劑的沸點為205～250℃，如205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃或250℃等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
其中，若溶劑的沸點低於205℃會導致印刷過程中溶劑揮發過快，導致印刷精度下降，若溶劑的沸點高於250℃會使乾燥時間過長，延長印刷時間。
優選地，所述溶劑包括丁基溶纖劑乙酸酯、二價酸酯、γ-丁內酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、尼龍酸甲酯或異佛爾酮中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：丁基溶纖劑乙酸酯和二價酸酯的組合、二價酸酯和γ-丁內酯的組合、γ-丁內酯和丙二醇單甲醚乙酸酯的組合、丙二醇單甲醚乙酸酯和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯的組合、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯和尼龍酸甲酯的組合、尼龍酸甲酯和異佛爾酮的組合、異佛爾酮和丁基溶纖劑乙酸酯的組合或二價酸酯、γ-丁內酯和丙二醇單甲醚乙酸酯的組合等。
作為本發明優選的技術方案，所述填料包括碳酸鈣、滑石粉、硫酸鋇、矽酸鋁或碳酸鎂中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：碳酸鈣和滑石粉的組合、滑石粉和硫酸鋇的組合、硫酸鋇和矽酸鋁的組合、矽酸鋁和碳酸鎂的組合、碳酸鎂和碳酸鈣的組合或碳酸鈣、滑石粉和硫酸鋇的組合等。
作為本發明優選的技術方案，所述助劑包括偶聯劑、消泡劑和流平劑。
作為本發明優選的技術方案，所述偶聯劑包括甲基三甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷或乙烯基三甲氧基矽烷中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：甲基三甲氧基矽烷和二甲基二乙氧基矽烷的組合、二甲基二乙氧基矽烷和苯基三乙氧基矽烷的組合、苯基三乙氧基矽烷和六甲基二矽氮烷的組合、六甲基二矽氮和3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的組合、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷和3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷的組合、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷和乙烯基三甲氧基矽烷的組合或甲基三甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷和苯基三乙氧基矽烷的組合等。
優選地，所述偶聯劑的質量份為0.5～1.5份，如0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1.0份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案，所述消泡劑為有機矽類消泡劑。
優選地，所述消泡劑包括德謙6800和/或德謙6500。
優選地，所述消泡劑的質量份為1～1.5份，如1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份或1.5份等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
作為本發明優選的技術方案，所述流平劑為矽酮類流平劑。
優選地，所述矽酮類流平劑包括德謙432和/或德謙455。
優選地，所述流平劑的質量份為0.5～2份，如0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、1.9份或2份等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
本發明目的之二在於提供一種上述熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將熱固型丙烯酸樹脂與溶劑混合，得到樹脂半成品；
(2)將步驟(1)得到的樹脂半成品、溶劑、助劑混合併分散，研磨，得到熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨。
作為本發明優選的技術方案，步驟(1)所述混合在分散機中進行。
優選地，步驟(1)中所述溶劑與步驟(2)所述溶劑的質量比為(10～15):1，如10:1、11:1、12:1、13:1、14:1或15:1等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
優選地，步驟(2)中所述分散的時間為15～40min，如15min、20min、25min、30min、35min或40min等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
優選地，步驟(2)所述研磨至油墨的細度小於等於5μm，如5μm、4.5μm、4μm、3μm、2μm、1μm、0.5μm或0.1μm等，但並不僅限於所列舉的數值，該數值範圍內其他未列舉的數值同樣適用。
與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：
(1)本發明提供一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨絲印性能好，線條精細，二次元下放大100倍，無滲邊，無毛刺
(2)本發明提供一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨乾燥速度快，耐劃傷，保護性好，附著力可達5b級別；
(3)本發明提供一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨耐超聲波清洗性能好，超聲清洗40min不發生翹起或脫落，褪膜時間短，褪膜時間小於120s，清洗不殘留；
(4)本發明提供一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述製備方法工藝簡單，適用於工業化生產。
具體實施方式
為便於理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
實施例1
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，按照質量份計所述保護油墨的組成包括：
一種上述熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將熱固型丙烯酸樹脂與二價酸酯和異氟爾酮混合，得到樹脂半成品；
(2)將步驟(1)得到的樹脂半成品、二價酸酯、異氟爾酮、碳酸鈣、甲基三甲氧基矽氧烷、德謙6800以及德謙432混合併分散20min，研磨，得到熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨。
其中，所述熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為15000，酸值為50，步驟(1)中二價酸酯為20份，異氟爾酮為30份，步驟(2)中二價酸酯為2.5份，異氟爾酮為2.5份。
實施例2
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，按照質量份計所述保護油墨的組成包括：
一種上述熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將熱固型丙烯酸樹脂與丁基溶纖劑乙酸酯，得到樹脂半成品；
(2)將步驟(1)得到的樹脂半成品、丁基溶纖劑乙酸酯、滑石粉、德謙6500以及德謙455混合併分散15min，研磨，得到熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨。
其中，所述熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為20000，酸值為65，步驟(1)中丁基溶纖劑乙酸酯為40份，步驟(2)中丁基溶纖劑乙酸酯為5。
實施例3
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，按照質量份計所述保護油墨的組成包括：
一種上述熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將熱固型丙烯酸樹脂與γ-丁內酯，得到樹脂半成品；
(2)將步驟(1)得到的樹脂半成品、γ-丁內酯、矽酸鋁、苯基三乙氧基矽烷、德謙6800以及德謙455混合併分散20min，研磨，得到熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨。
其中，所述熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為18000，酸值為60，步驟(1)中丁基溶纖劑乙酸酯為45份，步驟(2)中丁基溶纖劑乙酸酯為5。
實施例4
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，按照質量份計所述保護油墨的組成包括：
一種上述熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將熱固型丙烯酸樹脂與丙二醇單甲醚乙酸酯和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯，得到樹脂半成品；
(2)將步驟(1)得到的樹脂半成品、丙二醇單甲醚乙酸酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯、碳酸鎂、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、德謙6800、德謙6500以及德謙455混合併分散30min，研磨，得到熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨。
其中，所述熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為20000，酸值為50，步驟(1)中丙二醇單甲醚乙酸酯為22份，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯為22份，步驟(2)中丙二醇單甲醚乙酸酯為3份，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯為3份。
實施例5
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，按照質量份計所述保護油墨的組成包括：
一種上述熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的製備方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將熱固型丙烯酸樹脂與丙二醇單甲醚乙酸酯和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇單異丁酸酯，得到樹脂半成品；
(2)將步驟(1)得到的樹脂半成品、尼龍酸甲酯、二價酸酯碳酸鎂、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、德謙6500以及德謙432混合併分散40min，研磨，得到熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨。
其中，所述熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為15000，酸值為65，步驟(1)中尼龍酸甲酯為23份，二價酸酯為23份，步驟(2)中尼龍酸甲酯為2份，二價酸酯為2份。
對比例1
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用酚醛樹脂替換熱固性丙烯酸樹脂外，其他條件均與實施例1相同。
對比例2
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用環氧樹脂替換熱固性丙烯酸樹脂外，其他條件均與實施例1相同。
對比例3
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用的熱固性丙烯酸樹脂的酸值為20外，其他條件均與實施例1相同。
對比例4
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用的熱固性丙烯酸樹脂的酸值為80外，其他條件均與實施例1相同。
對比例5
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用的熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為10000外，其他條件均與實施例1相同。
對比例6
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用的熱固性丙烯酸樹脂的數均分子量為30000外，其他條件均與實施例1相同。
對比例7
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用的溶劑為乙酸乙酯外，其他條件均與實施例1相同。
對比例8
一種熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨，所述保護油墨除了使用的溶劑為甘油外，其他條件均與實施例1相同。
對實施例1-5以及對比例1-8所述油墨的耐高溫性能、附著力、耐超聲清洗能力、褪膜速度以及斷裂伸長率進行測試，測試結果如表1所示。
附著力：將所述油墨絲印在鏤空鍍膜玻璃表面，後徹底乾燥(200-220℃x1-1.5h)，然後用不同注塑料進行注塑，待冷卻後，在薄膜面劃1x1mm百格，用刀片或鉗子測試油墨與pet底材之間的附著力(5b-切口的邊緣光滑，格子邊緣沒有任何剝落；4b-切口相交處有小片剝落，劃格區內實際破損不超過5％；3b-切口的邊緣和/或相交處有剝落，其面積大於5％，但不到15％；2b-沿切口邊緣有部分剝落或整大片剝落，和/或部分格子被整片剝落，被剝落的面積超過15％，但不到35％；1b-沿切口邊緣有部分剝落或整大片剝落，和/或部分格子被整片剝落，被剝落的面積超過35％，但不到65％；0b-沿切口邊緣有部分剝落或整大片剝落，和/或部分格子被整片剝落，被剝落的面積超過65％)。
其中，所述褪膜時間測試的溫度為90℃；超聲清洗測試為將絲印有所述油墨的鏤空鍍膜玻璃放置於超聲波清洗機中清洗40min，油墨無翹起和剝離為y，有翹起和剝離為n。
表1
根據表1可以看出，實施例1-5得到的熱固型鏤空鍍膜玻璃保護油墨的附著力為5b級別，斷裂伸長率可達330％以上，褪膜時間小於120s，且超聲清洗40min不發生翹起和脫落。而對比例1中使用酚醛樹脂替換熱固性丙烯酸樹脂，導致其超聲清洗時會發生翹起和脫落現象，對比例2中使用環氧樹脂替換熱固性丙烯酸樹脂，導致油墨的褪膜時間變長為166s；對比例3中熱固性聚丙烯酸樹脂的酸值小於45，導致油墨的褪膜時間變長為326s，對比例4中熱固性聚丙烯酸樹脂的酸值大於65，導致油墨超聲清洗時會發生翹起和脫落現象；對比例5中熱固性聚丙烯酸樹脂的數均分子量為10000，導致油墨的伸長率僅為115％，對比例4中熱固性聚丙烯酸樹脂的數均分子量為30000，導致油墨的褪膜時間變長為280s；對比例7中使用溶劑為乙酸乙酯，熔點過低，導致油墨的附著力下降，僅為2b級別，而對比例8中使用甘油作為溶劑，熔點過高，導致油墨的清洗時間延長至181s。
申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明並不局限於上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。