CN103509406A

CN103509406A - 一种玻璃印刷用水性装饰油墨及其制备方法

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Publication number: CN103509406A
Application number: CN201310312435.5A
Authority: CN
Inventors: 王景泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-01-15

Abstract

本发明提出一种玻璃印刷用水性装饰油墨，所述油墨包含的组份及各自的重量百分比为：交联型水性硅丙树脂25%～50%，改性水性丙烯酸乳液5%～15%,水性氨基树脂10%～20%,去离子水5～20%,偶联剂1%-5%,助溶剂0～15%,砂粉10%～20%,填料1～15%,助剂0.2%～15%,以及固化剂2%～10%。本发明还提供了上述玻璃印刷用水性装饰油墨的制备方法。采用上述配方及制备方法制备的玻璃印刷用水性装饰油墨经过热处理后在平板钢化玻璃表面附着力佳，耐水性好，涂层形成凹凸有致的表面，触感强，装饰效果优异，同时兼具环保，低气味，无VOC残留的特性，不会造成环境污染及危害操作人员安全。

Description

一种玻璃印刷用水性装饰油墨及其制备方法

技术领域

本发明涉及化工高分子材料技术领域，特别涉及一种玻璃印刷用水性装饰油墨及其制备方法。

背景技术

钢化玻璃是将普通退火玻璃经强化处理，在玻璃表面形成一个压应力层，从而使其具有良好的机械性能和耐热震性。与普通玻璃相比，钢化玻璃的机械强度、抗冲击性、抗弯强度以及热稳定性均有显著提高，同时钢化玻璃受强力破损后，迅速呈现微小钝角颗粒，从而最大限度保护人身安全。

作为印刷耗材的一种，钢化玻璃因其良好的机械性及安全性，广泛应用于装饰行业（如门窗、幕墙等）、家具制造行业（如玻璃茶几、家具配套等）、家电制造行业（如电视机、烤箱、空调、冰箱等）、电子仪表行业（如手机、手表等）及汽车制造行业（如挡风玻璃）等。

出于装饰或隐蔽的要求，平板钢化玻璃表面有时需要进行表面处理来制备表面粗糙的磨砂玻璃，使光线产生漫散射，透光而不透视。目前平板钢化玻璃表面进行毛化处理的方法有机械喷砂、手工研磨或氢氟酸溶液腐蚀等。其中机械喷砂对设备投资较大，不易推广应用；手工研磨效率较低；氢氟酸溶液腐蚀法安全风险高，效率也较低。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的一个目的是提供一种玻璃印刷用水性装饰油墨，所述水性装饰油墨通过丝网印刷在平板钢化玻璃表面，经热处理干燥后，涂层形成凹凸有致的表面，触感强，可达到等同磨砂玻璃毛面的装饰效果。

为达到本发明的目的，本发明的玻璃印刷用水性装饰油墨包含的组份及各自的重量百分比为：交联型水性硅丙树脂25%～50%，改性水性丙烯酸乳液5%～15%,水性氨基树脂10%～20%,去离子水5～20%,偶联剂1%-5%,助溶剂0～15%,砂粉10%～20%,填料1～15%,助剂0.2%～15%,以及固化剂2%～10%。

优选的，所述的交联型水性硅丙树脂中含有有机硅。

再优选的，所述的助溶剂包括乙醇、乙二醇、异丙醇或乙二胺。

再优选的，所述的砂粉的粒径＜15μm。

再优选的，所述的填料包括改善油墨体系流变性能的水性膨润土及充实油墨体系骨架的滑石粉与碳酸钙。

再优选的，所述的助剂包括消泡剂，流平剂，基材润湿剂，增稠剂，以及pH调节剂。

再优选的，所述固化剂为水性异氰酸酯固化剂。

本发明的另一目的是提供上述玻璃印刷用水性装饰油墨的制备方法，所述方法包括如下步骤：

S1.预混：将交联型水性硅丙树脂、改性水性丙烯酸乳液、水性氨基树脂、去离子水等搅拌均匀；

S2.调节体系pH：加入pH调节剂调节体系pH为7～10；

S3.分散：在pH为7～10的体系中，边搅拌边加入称量好的消泡剂、流平剂、增稠剂等助剂以及助溶剂，低速搅拌混合均匀；然后再加入填料及砂粉，控制转速2000～4000r/min，温度45～65℃，搅拌30～45min；最后加入偶联剂，搅拌均匀；

S4.检验及包装：检验各项指标，合格后包装即可得成品。

采用上述配方及制备方法制备的玻璃印刷用水性装饰油墨经过热处理后在平板钢化玻璃表面附着力佳，耐水性好，涂层形成凹凸有致的表面，触感强，装饰效果优异，同时兼具环保，低气味，无VOC残留的特性，不会造成环境污染及危害操作人员安全。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中：

图1所示为本发明的玻璃印刷用水性装饰油墨的制备方法步骤流程图。

具体实施方式

本发明的油墨采用交联型水性硅丙树脂、水性丙烯酸乳液及水性氨基树脂做原材料，通过匹配特选的偶联剂及固化剂，制备出装饰效果优异的水性玻璃油墨。

具体的，本发明的一实施例的玻璃印刷用水性装饰油墨包含的组份及各自的重量百分比为：交联型水性硅丙树脂25%～50%，改性水性丙烯酸乳液5%～15%,水性氨基树脂10%～20%,去离子水5～20%,偶联剂1%-5%,助溶剂0～15%,砂粉10%～20%,填料1～15%,助剂0.2%～15%,以及固化剂2%～10%。

其中，本实施例所述的交联型水性硅丙树脂，合成过程中经过特殊处理引入有机硅，兼具有机硅树脂的高耐候性及丙烯酸树脂的高装饰性，如常熟林润氟硅材料LR720、LR750,深圳海润化工BS45、BS99,涂宝仕合成材料TB-2007,广州宣宁化工科技有限公司CM-301,深圳汉龙科技水溶性硅丙树脂HL-T15、HL-T18、HL-T19,深圳市优越昌浩科技有限公司UT-W01,佛山市顺德区雅蕾涂料制品有限公司Jx-223。它们可以根据其他乳液的种类和比例进行单独调配，亦或是两两调配或是多种复配。

另外，上述实施例中所述的水性丙烯酸乳液，均经过特殊处理或性能改性，如法国阿科玛2171、2711,衡水新光帝蓝萨HS123,上海赛福化工HPD-96,北京裕慧泰科技HT8021、HT6011,纽佩斯树脂（苏州）有限公司8020、8080,中化国际控股AC-213,上海慧新化工M-720。它们可以根据其他乳液的种类和比例进行单独调配，亦或是两两调配或是多种复配。

另外，本发明的玻璃印刷用水性装饰油墨所用的水性氨基树脂要求具有较高的活性，可以同其他水性丙烯酸树脂进行复配，如广州思唯敬贸易ME707、ME708,上海慧新化工M12-80,苏州嘉祥树脂700-60、703-55,元邦树脂YP5603、YP5625、YP5625A,上海鸿科化工HK9303-98、HK9426A-75,上海新华树脂厂5386-60,氰特氨基树脂Cymel303,英力士氨基树脂R717，使用时，可以是使用其中的1～2种；所述的去离子水经离子交换树脂制得；所述的偶联剂要求具有较高的稳定性和较好的附着力促进作用，如上海西润化工XR-500、XR-100,上海山聚化工SJ2176,上海尤恩化工SaC-100,公耀国际贸易ZINPLEX15,深圳市优越昌浩科技有限公司A151、A171、KH-550、KH-570,广州思唯敬贸易AD-7100。

另外，本发明的玻璃印刷用水性装饰油墨所用的助溶剂是指少量添加的醇类及胺类，如乙醇、乙二醇、异丙醇或乙二胺；所用的砂粉要求具有较好的稳定性和耐水性，粒径＜15μm，如毕克化学CERAFLOUR913、CERAFLOUR914、CERAFLOUR915、CERAFLOUR916，环球化工PLOYFLUO190、AQUAPOLY250、AQUAPOLYSILK19、AQUAPOLYSILK，上海北盟化学PO-106、PO-108，嘉善申嘉科技的水性PE，科莱恩3715、3719、3731微晶蜡，路博润PEW1555、TFW1765，使用时，可以是使用其中1～3种；所述的填料为具有改善油墨体系流变性能的水性膨润土，及充实油墨体系骨架的滑石粉与碳酸钙，如浙江华特化工BP-187、BP-188、BP-188A水性体系膨润土，迈达斯化工PY-02、PY-03、2500、3000、5000滑石粉，上海昆腾纳米科技CI-1、CI-2纳米碳酸钙，可根据实际需求使用其中的2～5种。

再有，本发明的玻璃印刷用水性装饰油墨所用的助剂包括消泡剂，流平剂，基材润湿剂，增稠剂，以及pH调节剂等；所述固化剂是指水性异氰酸酯固化剂，如日本聚氨酯工业株式会社AQ140，烟台万华聚氨酯股份有限公司161，三井化学NP-1200，北京凯米特3100，江阴摩尔化工W-8130、W-8135、W-7235。

本发明的上述玻璃印刷用水性装饰油墨的制备方法的一实施例详述如下。

所述制备玻璃印刷用水性装饰油墨的步骤包括：

S1.预混：将交联型水性硅丙树脂、改性水性丙烯酸乳液、水性氨基树脂、去离子水等，在搅拌釜中搅拌均匀；

S2.调节体系pH：加入pH调节剂调解体系pH为7～10；

S3.分散：在pH为7～10的体系中，边搅拌边加入称量好的消泡剂、流平剂、增稠剂等助剂以及助溶剂，低速搅拌混合均匀；然后再加入填料及砂粉，控制转速2000-4000r/min，温度45-65℃，搅拌30-45min；最后加入偶联剂，搅拌均匀；

S4.检验及包装：检验制得的油墨的各项指标，合格后包装即可得成品。

采用所设计的配方及上述制备方法生产的水性装饰油墨过网性佳，印刷适性好，涂膜性能佳，经热处理后在平板钢化玻璃表面具有优异的附着力及较强的粗糙感。具体的，检验上述的玻璃印刷用水性装饰油墨的结果如下：

在所述获得的油墨中加入适量固化剂，通过160-250目网版丝网印刷在平板钢化玻璃表面，经120℃烘烤30min后，涂膜性能如下：

1.涂膜表面凹凸有致，粗糙度强，可达到磨砂玻璃毛面的装饰效果，造成漫散射，透光而不透视；

2.附着力强，3M胶带测试附着力，100%无脱落；

3.硬度高，可达2H，耐候性佳，耐盐雾性好；

4.耐水煮性能优异：100℃水煮30min，涂膜无异常；

5.为环保型油墨，无毒无刺激性，不燃不爆，低气味，不会造成环境污染和危害操作人员健康，无VOC残留。

本发明的玻璃印刷用水性装饰油墨稳定性好，与固化剂分开储存，使用时在油墨中加入固化剂搅拌均匀，开放时间＞4h，即能够满足生产需要；本发明的油墨可以用水稀释，用水洗版，无毒低气味，无刺激性，不燃不爆，无VOC残留，属环保型油墨；且经过多次实验验证，本发明所得油墨经热处理后拥有不逊色于传统溶剂型玻璃油墨的附着力，耐水煮性能优异，可取代溶剂型油墨用于玻璃表面的装饰印刷。所述油墨可以通过调整砂粉粒径大小及加入量来调整涂层表面粗糙度，还可以通过加入适量水溶性染料制备彩色装饰油墨，对平板钢化玻璃表面的装饰效果多种多样；且油墨生产成本较传统溶剂型玻璃油墨低，干燥后涂膜具有较高的硬度和丰满度；另外，本发明的制备工艺简单，大大地提高了生产效率，且非常容易操作和推广。

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。

Claims

1.一种玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述油墨包含的组份及各自的重量百分比为：交联型水性硅丙树脂25%～50%，改性水性丙烯酸乳液5%～15%,水性氨基树脂10%～20%,去离子水5～20%,偶联剂1%-5%,助溶剂0～15%,砂粉10%～20%,填料1～15%,助剂0.2%～15%,以及固化剂2%～10%。

2.如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述的交联型水性硅丙树脂中含有有机硅。

3.如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述的助溶剂包括乙醇、乙二醇、异丙醇或乙二胺。

4.如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述的砂粉的粒径＜15μm。

5.如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述的填料包括改善油墨体系流变性能的水性膨润土及充实油墨体系骨架的滑石粉与碳酸钙。

6.如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述的助剂包括消泡剂，流平剂，基材润湿剂，增稠剂，以及pH调节剂。

7.如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨，其特征在于，所述固化剂为水性异氰酸酯固化剂。

8.一种制备如权利要求1所述的玻璃印刷用水性装饰油墨的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

S1.将交联型水性硅丙树脂、改性水性丙烯酸乳液、水性氨基树脂、去离子水等搅拌均匀；

S2.加入pH调节剂调节体系pH为7～10；

S3.在pH为7～10的体系中，边搅拌边加入称量好的消泡剂、流平剂、增稠剂等助剂以及助溶剂，低速搅拌混合均匀；然后再加入填料及砂粉，控制转速2000～4000r/min，温度45～65℃，搅拌30～45min；最后加入偶联剂，搅拌均匀；

S4.检验各项指标，合格后包装即可得成品。