CN104231503A - 一种水溶性树脂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水溶性树脂组合物，包括：A.水溶性树脂，选自下列之一：(甲基)丙烯酸和分子中含一个不饱和烯键化合物的共聚树脂，重均分子量3000-30,000；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙二醇，重均分子量为大于600至小于60,000；B.水溶性化合物，其为芳香族或脂环族多元酸部分的铵盐、碱金属盐或碱土金属盐，其中所述含量为以A水溶性树脂100克计，B水溶性化合物含量为30-2克，优选20克到5克。所述组合物可用于电子产品视窗玻璃生产过程中抗划伤的保护，且经高温长时间的烘烤后能用热水快速清洗干净，绿色环保产品，可实现自动化得生产，减少人工成本。

Description

一种水溶性树脂组合物

技术领域

本发明涉及一种水溶性树脂组合物，并且更具体而言，涉及一种应用于保护视窗玻璃区域的耐高温的水溶性树脂组合物。

背景技术

随着电子触控行业的不断发展，视窗玻璃的功能越来越多，由此玻璃的处理步骤增多，玻璃划伤的概率也随之加大，而此类玻璃是钢化玻璃，一旦擦伤、划伤，则因无法返磨而只能报废。

例如，在生产视窗玻璃时，需要多次网印各种视窗玻璃边框油墨及各种功能油墨，这些油墨需要在80-230℃的温度下烘烤10分钟到2个小时不等，在这些工艺过程中，视窗玻璃的视窗区域容易擦伤、划伤从而造成产品不良。

为了保护视窗玻璃不被划伤、擦伤从而提高生产良品率，需要涂一层临时性的保护涂层。在印刷视窗玻璃边框油墨前，先在视窗区域印刷保护层而将其保护，待烘烤干燥后，再在玻璃面印刷保护层，待视窗边框油墨及功能油墨印刷加工完成后，再把保护层除去。

早期使用可剥胶类作为保护层，通常为PVC类的胶，它的缺点是在180到200℃烘烤后难以剥离，同时会剥离不干净，容易污染视窗区，造成大量不良，还需要大量人工成本。

发明内容

为了解决视窗玻璃的擦伤、划伤问题，从而保证产品的良率，发明人经过长期研究，发明了一种水溶性树脂组合物，包括：

A.水溶性树脂，选自下列之一：(甲基)丙烯酸和分子中含一个不饱和烯键化合物的共聚树脂，重均分子量3000-30,000；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙二醇，重均分子量为大于600至小于60,000；

B.水溶性化合物，其为芳香族或脂环族多元酸部分的铵盐、碱金属盐或碱土金属盐，

其中所述含量为以A水溶性树脂100克计，B水溶性化合物含量为30-2克，优选20克到5克。

除A.水溶性树脂和B.水溶性化合物外，所述水溶性树脂组合物还可以任选地包括一种或多种选自以下的化合物：C.水；D.助溶剂；E.助剂；F.填料及颜料。

所述组合物可用于电子产品视窗玻璃生产过程中抗划伤的保护，且经高温长时间的烘烤后能用热水快速清洗干净。

具体实施方式

本发明提供了一种水溶性树脂组合物，其包括：

A.水溶性树脂，选自下列之一：(甲基)丙烯酸和分子中含一个不饱和烯键化合物的共聚树脂，重均分子量3000-30,000；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙二醇，重均分子量为大于600至小于60,000；

B.水溶性化合物，其为芳香族或脂环族多元酸部分的铵盐、碱金属盐或碱土金属盐，

其中所述含量为以A水溶性树脂100克计，B水溶性化合物含量为30-2克，优选20克到5克。

除A.水溶性树脂和B.水溶性化合物外，所述水溶性树脂组合物还可以任选地包括一种或多种选自以下的化合物：C.水；D.助溶剂；E.助剂；F.填料及颜料。

所述组合物可用于电子产品视窗玻璃生产过程中抗划伤的保护，且经高温长时间的烘烤后能容易地用热水快速清洗干净。

下面详述各个组分。

A.水溶性树脂：

所述水溶性树脂可以是(甲基)丙烯酸和分子中含一个不饱和烯键化合物的共聚树脂。其中甲基丙烯酸和丙烯酸可以单独使用也可以以一定的比例混和使用。所述分子中含一个不饱和烯键的化合物可以是一种也可以是两种以上混合使用。

所述水溶性树脂可以用以下方法得到：

(甲基)丙烯酸和分子中含有一个不饱和键的化合物在引发剂存在下共聚得到。所述引发剂可以为过氧化物引发剂，不特别限制引发剂的种类，只要其适于引发该反应。

丙烯酸和甲基丙烯酸可以单独使用，也可以以一定比例混合使用。

所述分子中含有一个不饱和键的化合物包括但不限于：苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯；丙烯酸或甲基丙烯酸的甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、氨基、2-乙基己基、辛基、癸酰、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、环己基、异冰片基、苄基、甲氧基乙基、丁氧基乙基、2-羟基乙基、2-羟基丙基或3-氯-2-羟基丙基酯；聚乙二醇的单丙烯酸酯或单甲基丙烯酸酯，或者聚丙二醇的单丙烯酸酯或单甲基丙烯酸酯；醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈或马来酸酐等。这些共聚单体可以单独使用，也可以两种或两种以上混合使用。

所述水溶性树脂还可以是聚乙烯吡咯烷酮，没有特别限制，常用的可以包括但不限于：PVPK30，PVPK15，PVPK90，PVPK17，PVPK25等。

所述水溶性树脂还可以是聚乙二醇，没有特别限制，优选分子量大于600至小于60000，常见的包括但不限于：PEG600、PEG1500、PEG6000、PEG12000、PEG60000、PEG1200和PEG1000等，分子量太低，成膜性不好，从而不能起到保护作用。分子量太高会到溶液固含量太低，成膜厚度不够，保护作用降低。

以上水溶性树脂可以单独使用，也可以两种以上混合使用，水溶性树脂在组合物中的含量以百分含量计为10-70％，优选15-50％，水溶性树脂含量太低不能形成足够厚的膜，影响保护功能降低，水溶性树脂含量太高，组合物的粘度太高导致施工困难。

B水溶性化合物：

所述水溶性化合物是指芳香族或脂环族多元酸部分的铵盐、碱金属盐或碱土金属盐，特别是钠盐或钾盐化合物，优选芳香族或酯环族二元酸的部分钠盐或钾盐化合物。

所述芳香族二元酸的单钠盐或钾盐和/或脂环族二元酸的单钠盐或钾盐，包括但不限于：邻苯二甲酸单钠盐、邻苯二甲酸单钾盐、邻苯二甲酸单镁盐、四氢邻苯二甲酸单钠盐、四氢邻苯二甲酸单钾盐、六氢邻苯二甲酸单钠盐、六氢邻苯二甲酸单钾盐、甲基四氢邻苯二甲酸单钠盐、甲基四氢邻苯二酸单钾盐、内次甲基四氢邻苯二甲酸单钠盐、内次甲基四氢邻苯二甲酸单钾盐、对苯二甲酸单钠盐、对苯二甲酸单钾盐、间苯二甲酸单钠盐、间苯二甲酸单钾盐等。以上水溶性化合物可单独使用，也可两种以上混合使用。

以上的芳香族和/或脂环族二元酸的单钠盐也可以以芳香族或/和脂环族二酸或/和酸酐与一定浓度的氢氧化钠或/和氢氧化钾的水溶液进行水解反应或酸碱反应而得到。

以A水溶性树脂100克计，B含量为30-2克，优选20克到5克。

C水：

没有特别的要求，优选去离子水。以A水溶性树脂100克计，水的含量可以为300克-60克，优选200克-50克，更优选100-20克，太高则油墨固含量太低，在施工条件下保护层太薄，不能起到保护作用。太低则油墨的粘度太高无法施工。

D助溶剂：

所述助溶剂是指可以与水混溶的任意溶剂，没有特别限制，优选沸点大于60℃，小于250℃，沸点太低容易挥发，操作困难，沸点太高则不容易烘干。

以A水溶性树脂100克计，助溶剂的含量700克-150克，优选500-200克。

所述助溶剂的实例包括但不限于：乙醇、乙二醇、二乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇甲醚、二丙二醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇乙醚醋酸酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丁内酯、丙酮、二丙酮醇，可以单独使用，也可以两种以上混用。

E助剂：

所述助剂是指消泡剂、流平剂等，没有特别的限制，可以消泡形成平整无缺陷的涂膜的助剂均适于本发明，可以列举商品助剂有：德国BYK公司的BYK-017，BYK-018，BYK-019，BYK-021，BYK-022，BYK-023，BYK-044，BYK-OK等，CibaEFKA消泡剂CibaEFKA-2526，CibaEFKA-2527，CibaEFKA-2550，以及流平剂CibaEFKA-3030，CibaEFKA,3034，CibaEFKA-3570等但不限于此。以上助剂可单独使用，也可两种或两种以上单独使用。

以水溶性树脂100克计，其用量为0.1到2克，优选0.05到0.5克。

F填料及颜料

本发明组合物可以包含填料和色料，没有特别的限制，可以使组合物稳定的均适于本发明，优选耐温大于150度的填料及颜料。

所述填料包括但不限于：滑石粉，硫酸钡，重晶石粉，石英粉，硫酸钡、钛酸钡、滑石粉、气相白炭黑、气相二氧化硅、粘土、碳酸镁、碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、云母粉、高岭土等；以上填料可以单独使用也可混合使用。

所述颜料，没有特别的限制，包括但不限于：炭黑、酞青绿、酞青蓝、钛白粉、锌钡白,永固黄、永固紫、群青等但不限于此，以上物质可以单独使用，也可两种或两种以上混合使用。

以A水溶性树脂100克计，颜料和填料的用量可以是0-200克，优选0-100克，更优选0-20克，太高会影响保护层的水洗干净性。

实施例

下面通过实施例进一步说明本发明而不对本发明进行任何限制。

合成例1

将600克N-甲基烷吡咯酮加入三口烧瓶中，通入氮气，加热到85-90度，将甲基丙烯酸200克，甲基丙烯酸甲酯100，偶氮二异丁腈2克混合均匀后滴加入反应瓶中，2小时内滴加完，90℃保温反应一小时，升温到120度保温一小时，降温到50℃，得到微黄色透明粘稠状，粘度为200dPa.s的树脂1，重均分子量8000。

合成例2

将600克N-甲基吡咯烷酮加入三口烧瓶中，通入氮气，加热到85-90℃，将甲基丙烯酸230克，苯乙烯70，偶氮二异丁腈2克混合均匀后滴加入反应瓶中，2小时内滴加完，90℃保温反应一小时，升温到120度保温一小时，降温到50℃，得到无色透明粘稠状，粘度为250dPa.s的树脂2，重均分子量10000。

合成例3

将600克乙二醇加入三口烧瓶中，通入氮气，加热到85-90度，将甲基丙烯酸200克，甲基丙烯酸甲酯60，甲基丙烯酸羟乙酯40克，偶氮二异丁腈2克混合均匀后滴加入反应瓶中，2小时内滴加完，90℃保温反应一小时，升温到120度保温一小时，降温到50℃，得到无色透明粘稠状，粘度为270dPa.s的树脂3，重均分子量24000。

合成例4

将800克水加入三口烧瓶中，在搅拌下加入40克氢氧化钠，将温度加热到80℃，分批加入148克邻苯二甲酸酐，搅拌2小时至完全溶解，得到微黄色的邻苯二甲酸单钠盐水溶液A。

合成例5

将800克水加入三口烧瓶中，在搅拌下加入56克氢氧化钾，将温度加热到80℃，分批加入148克邻苯二甲酸酐，搅拌2小时至完全溶解，得到微黄色的邻苯二甲酸单钾盐水溶液B1。

合成例6

将800克水加入三口烧瓶中，在搅拌下加入56克氢氧化钾，将温度加热到80℃，分批加入152克四氢邻苯二甲酸酐，搅拌2小时至完全溶解，得到微黄色的邻苯二甲酸单钾盐水溶液B2。

实施例1

在制备过程中，如无特别说明，则均在常温常压下进行。

水溶性组合物为：合成树脂1(60克)，邻苯二甲酸单钠盐(10克)，去离子水(20克)，流平剂BYK-OK(1克)，消泡剂BYK-022(1克)，超细滑石粉(6克)，酞氰蓝色浆(1克)。按以上配料用高速分散机以每分钟600转的速度分散30分钟，得到水溶性组合物。粘度50dPa.s，细度小于15微米。

按表1中所列的材料及比例，并按实施例1的方法制备实施例2-6和对比实施例1-3的水溶性组合物。

将所获得的实施例1-6和对比实施例1-3的水溶性组合物用77T丝网将水溶性组合物印刷在视窗玻璃上，将印好的视窗玻璃放入150±5℃的恒温烘箱中烘干20分钟，得到样板，检验样板保护层的附着力，水溶性，硬度。

按以下方法进行评价，评价结果列于表2中。

附着力的评价方法：参照国家标准对涂层附着力的测试GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》标准检验，结果5B为优，4B为良，4B以下为差。

水溶性的评价方法：将样板放入水槽，用0.5公斤的水压喷淋样板，保护层在一分钟内完全溶解干净的为优，小碎片脱落干净的为良，不能完全清洗干净或大片脱落的为差。

硬度的评价方法：参加国家标准GB/T6739-1996《涂层铅笔硬度的标准测试方法》，6B以上为优，3B-6B为良，小于3B为差。

表1：

表2：

将所获得的实施例1-6和对比实施例1-3的水溶性组合物用77T丝网印刷在视窗玻璃上，然后将印好的视窗玻璃放入200度恒温烘箱中烘烤60分钟，得到样板，检验样板保护层的附着力，水溶性，硬度，评价结果列于表3。

表3：

从表2的结果可见，在150±5℃的烘烤温度下，无论是否加入水溶性二元酸盐，所得的水溶性组合物保护层均有优异水溶性。

从表3的结果可见，由于本发明的组合物中加入了二元酸的单钠盐或钾盐，所得的水溶性组合物保护层经过200±5℃的高温后，还可以很好的溶解于水中并得到干净的视窗玻璃，而没有加入二元酸单钠盐或钾盐的水溶性组合物保护层不能完全溶解干净。

Claims (13)

1.一种水溶性树脂组合物，包括：

A.水溶性树脂，选自下列之一：(甲基)丙烯酸和分子中含一个不饱和烯键化合物的共聚树脂，重均分子量3000-30,000；聚乙烯吡咯烷酮；聚乙二醇，重均分子量为大于600至小于60,000；

B.水溶性化合物，其为芳香族或脂环族多元酸部分的铵盐、碱金属盐或碱土金属盐，

其中所述含量为以A水溶性树脂100克计，B水溶性化合物含量为30-2克，优选20克到5克。

2.权利要求1的水溶性树脂组合物，其中所述分子中含有一个不饱和键的化合物选自：苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯；丙烯酸或甲基丙烯酸的甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、氨基、2-乙基己基、辛基、癸酰、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、环己基、异冰片基、苄基、甲氧基乙基、丁氧基乙基、2-羟基乙基、2-羟基丙基或3-氯-2-羟基丙基酯；聚乙二醇的单丙烯酸酯或单甲基丙烯酸酯，或者聚丙二醇的单丙烯酸酯或单甲基丙烯酸酯；醋酸乙烯酯、丁酸乙烯酯或苯甲酸乙烯酯；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟基甲基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、N-乙氧基甲基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈或马来酸酐，或其两种或多种的混合物。

3.权利要求1的水溶性树脂组合物，其中水溶性化合物为芳香族或脂环族多元酸部分钠盐或钾盐化合物，优选芳香族或酯环族二元酸的部分钠盐或钾盐化合物，并且选自邻苯二甲酸单钠盐、邻苯二甲酸单钾盐、邻苯二甲酸单镁盐、四氢邻苯二甲酸单钠盐、四氢邻苯二甲酸单钾盐、六氢邻苯二甲酸单钠盐、六氢邻苯二甲酸单钾盐、甲基四氢邻苯二甲酸单钠盐、甲基四氢邻苯二酸单钾盐、内次甲基四氢邻苯二甲酸单钠盐、内次甲基四氢邻苯二甲酸单钾盐、对苯二甲酸单钠盐、对苯二甲酸单钾盐、间苯二甲酸单钠盐、间苯二甲酸单钾盐，或其两种或多种的混合物。

4.权利要求1的水溶性树脂组合物，还可以任选地包括一种或多种选自以下的化合物：

C.水；D.助溶剂；E.助剂；F.填料及颜料。

5.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中水优选为去离子水，用量为300克-60克，优选200克-50克，更优选100-20克，基于A水溶性树脂100克计。

6.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中助溶剂为与水混溶的任意溶剂，优选沸点大于60℃，小于250℃的溶剂。

7.权利要求6的水溶性树脂组合物，其中所述助溶剂选自乙醇、乙二醇、二乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇丙醚、二乙二醇丁醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇甲醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇甲醚、二丙二醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇乙醚醋酸酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丁内酯、丙酮、二丙酮醇，或其两种或多种的混合物。

8.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中所述助溶剂用量为700克-150克，优选500-200克，基于A水溶性树脂100克计。

9.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中助剂为消泡剂、流平剂，其用量为0.1到2克，优选0.05到0.5克，基于A水溶性树脂100克计。

10.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中所述填料优选为耐温大于150度的填料，更优选选自滑石粉，硫酸钡，重晶石粉，石英粉，硫酸钡、钛酸钡、滑石粉、气相白炭黑、气相二氧化硅、粘土、碳酸镁、碳酸钙、氧化铝、氢氧化铝、云母粉、高岭土，或其两种或多种的混合物。

11.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中所述颜料优选为耐温大于150度的颜料，更优选选自：炭黑、酞青绿、酞青蓝、钛白粉、锌钡白,永固黄、永固紫、群青，或其两种或多种的混合物。

12.权利要求4的水溶性树脂组合物，其中所述颜料和填料的用量为0-200克，优选0-100克，更优选0-20克，基于A水溶性树脂100克计。

13.权利要求1至12的水溶性树脂组合物用于电子产品视窗玻璃生产过程中抗划伤的用途。