CN106046928B - 一种双组份超白玻璃油墨及其制备方法、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双组份超白玻璃油墨，包含A组分和B组分，各组分及质量百分比为如下：A组分：聚酯树脂61‑65%、耐候钛白粉32‑38%、荧光增白剂0.3‑0.7%、消泡剂0.8‑1.2%、非硅流平剂0.3‑0.7%；B组分：偶联剂18.5‑21.5%、异氰酸酯固化剂78.5‑81.5%。本发明中的油墨采用耐候性好的聚酯树脂作为树脂基体，同时采用偶联剂与脂肪族聚异氰酸酯固化剂来固化树脂基体，不仅能够提升树脂的交联度，同时还降低了油墨烘烤的温度，有效预防应用于超白玻璃上时由于烘烤温度过高造成的玻璃爆裂。有效预防玻璃在后续加工切割磨边过程中造成的漆面脱落和变色。

Description

一种双组份超白玻璃油墨及其制备方法、使用方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃油墨，具体涉及一种应用于超白玻璃上的油墨及其制备方法和使用方法。

背景技术

超白玻璃是一种超透明的低铁玻璃，是一种透光率超过90%的新型高档玻璃，外观晶莹剔透、高档典雅。超白玻璃由于原料中含有的杂质少，在制备过程中工艺控制严格、工艺条件精细化，使得超白玻璃比普通玻璃更为均匀，具备超越普通玻璃的优异物理、机械和光学性能，同时又可以像普通玻璃一样进行各种深加工。由于超白玻璃的技术含量高、品质优良，往往应用于高端市场，如高档建筑内的装修、水晶仿制品的制备、首饰展示柜的制备等。超白玻璃也引起透光率良好应用于高端科技产品、电子产品、高档轿车玻璃、太阳能电池等行业中，如目前市场上的高端白色家电的外观面板，为使家电外观看上去高贵典雅、卫生整洁，往往使用超白玻璃作为基材，然后再利用油墨印制设计的花纹或者Logo。

超白玻璃上印制的油墨层一方面是保护玻璃面板在使用过程中不被划伤，另一方面是通过印制不同图案体现产品的设计感和提升产品的美观度。现有技术中应用于超白玻璃上的油墨存在以下问题：1、耐高温、耐候性不佳，如应用于冰箱面板上时，由于冰箱散热，面板上往往会温度偏高，久而久之，印制的油墨涂层会发黄，呈现出与其他地方不同的颜色，形成色差影响美观；2、现有技术中的超白玻璃上使用的油墨多为单组份，烘烤温度需超过170℃才能保证油墨被烘干，然而高温烘烤易导致玻璃爆裂；3、现有技术中使用的双组份超白玻璃油墨多使用环氧树脂作为树脂基体，耐候性差，易黄变，无法做成白色。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种双组份的应用于超白玻璃上的油墨，本发明中的油墨采用耐候性好的聚酯树脂作为树脂基体，同时采用偶联剂与脂肪族聚异氰酸酯固化剂来固化树脂基体，不仅能够提升树脂的交联度，同时还降低了油墨烘烤的温度，有效预防应用于超白玻璃上时由于烘烤温度过高造成的玻璃爆裂。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种双组份超白玻璃油墨，包含A组分和B组分，其特征在于各组分及质量百分比为如下：

A组分：

聚酯树脂 61-65%

耐候钛白粉 32-38%

荧光增白剂 0.3-0.7%

消泡剂 0.8-1.2%

非硅流平剂 0.3-0.7%

B组分：

偶联剂 18.5-21.5%

异氰酸酯固化剂 78.5-81.5%

使用时，将A组分与B组分以质量比10:1-1.5进行混合。

其中，B组分中的脂肪族聚异氰酸酯固化剂制备方法为：

步骤一，在反应容器中投入聚醚二元醇以及溶剂丙酮，两者体积比为1:5-8，加热反应容器，在115-118℃条件下加热回流3-4小时，降至常温，投入二苯基甲烷二异氰酸酯，聚醚二元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯摩尔比为1:2-2.15，加入有机锡催化剂后混合均匀，升温至85-92℃持续反应6-8小时，得到乳白色透明液体；

步骤二，将浓度为30%的亚硫酸氢钠溶液滴入步骤一中的产物中，滴入的亚硫酸氢钠与步骤一中产物摩尔比为1:1.45-1.60，滴加亚硫酸氢钠溶液的过程中通过控制滴加速度控制反应体系的温度在21-23℃范围内，亚硫酸氢钠溶液滴加完毕后保温继续反应4-8小时后自然冷却，得到异氰酸酯。

步骤二中有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酯、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯、硫醇二辛基锡中的一种。

聚酯树脂是由多元有机酸和多元有机醇在催化剂的存在下经酯化和缩聚反应得到的高聚物，各个链节间都是以酯基相连，故统称为聚酯。聚酯树脂具有光亮、丰满、硬度高、耐酸碱、耐腐蚀、耐候性佳等优点，所以本发明中选取聚酯树脂作为油墨的基体树脂。

脂肪族聚异氰酸酯是具有高活性的有机化合物，这是由它本身的结构所决定的，他所含有的异氰酸酯基-NCO是一种高度不饱和基团，因此具有反应活性大、稳定性好、复合性佳等优点。本发明中B组分中的异氰酸酯固化剂为聚醚型异氰酸酯固化剂，采用亚硫酸氢钠进行封端，采用该方法制得的异氰酸酯固化剂能够有效实现在相对低的温度下进行固化，同时保证固化剂的稳定性。

本发明中的偶联剂与固化剂作为添加组分独立使用，一方面便于实际使用过程中的配比，另一方面，现有技术中，单组份的油墨往往不耐保存，久置后易结块，未使用完毕的油墨还容易吸水，导致开封长期存放后无法使用，采用偶联剂固化剂作为添加组分独立使用则能够有效避免上述问题的发生。本发明中的油墨在使用之前，将A组分与B组分按照所需配比进行混合即可，A组分与B组分混合好以后制成的油墨的使用时效为24小时。

进一步地，A组分及质量百分比为：

聚酯树脂 63%

耐候钛白粉 35%

荧光增白剂 0.5%

消泡剂 1%

非硅流平剂 0.5%。

进一步优选，B组分中偶联剂与脂肪族聚异氰酸酯固化剂质量比为1:4。

进一步优选，B组分中偶联剂为硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂。

本发明中提供的油墨可印制于超白玻璃上，工艺条件为：丝印在超白玻璃上以后，在烘烤装置内在130-140℃条件下烘烤10-15分钟，固化成型。

组分A制备方法为将原料混合后，在8000-15000r/min条件下搅拌0.5-2小时，然后研磨至固体颗粒平均粒径小于8μm；组分B的制备方法为将原料混合后，在1500-2500 r/min条件下搅拌5-10分钟。

本发明中提供的双组分油墨耐候性能好，可作为耐候油墨进行使用。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中采用固化剂与油墨主体分开设置的方式制成双组份的油墨，固化性能好，树脂基体交联度高，油墨层固化后硬度和耐候性佳。

2、本发明中的油墨采用耐候性好的聚酯树脂作为树脂基体，油墨形成的膜层硬度高、耐候性和耐腐蚀性好。

3、本发明中的油墨烘烤温度低于160℃，能够有效避免应用于超白玻璃上时由于烘烤温度过高造成的玻璃爆裂。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的内容进行进一步的描述。

1、A组分的制备

以下3组实施方式中的组成及质量百分比分别为：

①聚酯树脂63%、耐候钛白粉35%、荧光增白剂0.5%、消泡剂1%、非硅流平剂0.5%。

②聚酯树脂61.8%、耐候钛白粉36.2%、荧光增白剂0.4%、消泡剂1.1%、非硅流平剂0.5%。

③聚酯树脂64.2%、耐候钛白粉33.3%、荧光增白剂0.6%、消泡剂1.2%、非硅流平剂0.7%。

上述组分中使用的原料皆为市售产品，采用非硅流平剂能够增加A组分和B组分混合时的相容性。

组分A制备方法为将原料混合后，在14000r/min条件下搅拌2小时，然后研磨至固体颗粒平均粒径小于8μm。

2、异氰酸酯固化剂的制备

制备方法为：

步骤一，在反应容器中投入聚醚二元醇以及溶剂丙酮，两者体积比为1:6.5，加热反应容器，在118℃条件下加热回流3.5小时，降至常温，投入二苯基甲烷二异氰酸酯，聚醚二元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯摩尔比为1:2.08，加入二丁基锡二月桂酯催化剂后混合均匀，升温至88℃持续反应6小时，得到乳白色透明液体；

二丁基锡二月桂酯催化剂的加入量不易过多，总反应物体积为1L时滴加15-20滴即可。

步骤二，将浓度为30%的亚硫酸氢钠溶液滴入步骤一中的产物中，滴入的亚硫酸氢钠与步骤一中产物摩尔比为1:1.5，滴加亚硫酸氢钠溶液的过程中通过控制滴加速度控制反应体系的温度在21-23℃范围内，亚硫酸氢钠溶液滴加完毕后保温继续反应4小时后自然冷却，得到异氰酸酯。

3、B组分的制备

将硅烷偶联剂与脂肪族聚异氰酸酯固化剂以质量比1:4混合，在1500 r/min条件下搅拌5分钟即可。

4、油墨的制备及使用

将实施例中的A、B组分按照质量比混合均匀后即可投入使用，将混合好的油墨丝印于超白玻璃片上，在烘烤装置内在140℃条件下烘烤10分钟，固化成型后测试油墨膜层性能。

实施例中的油墨丝印过程中流平性佳，和超白玻璃的粘附性好，丝印效果细腻，固化成型后的漆膜光泽度高，外形美观。

5、测试结果

对在超白玻璃样品上印制的油墨层进行附着力测试、乙酸盐雾测试（AASS测试）、漆膜硬度测试、耐候性测试，测试方法按照《GB/T 1720-1979漆膜附着力测定法》、《GB/T6739-2006 色漆和清漆 铅笔法测定漆膜硬度》、《GB/T 10125-2012 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》进行，耐候性测试为在户外曝晒30天（选取的时间为南方夏季7月-8月之间的不间断的30天）观察油墨层表面情况。

同时，采用普通丝印油墨在超白玻璃上丝印固化后作为对比例进行同样的测试，测试结果如下：

注：附着力测试结果合格指7处划痕位置附着力皆为1级。

由测试结果可看出，本实施例中的油墨应用于超白玻璃上时，硬度高、附着力好、耐候性佳，比普通丝印油墨更适合用于需要耐候性的材料表面。

本实施例中的油墨为透亮白色，适合应用于白色家电面板中，本发明的发明人已将该油墨应用于白色冰箱的面板中，制得的产品美观大方，可长久使用不变色。在丝印过程中可看出，本发明中的油墨在使用过程中流平性佳，丝印效果细腻，烘干后膜层均匀，膜层表面亮度高、外形美观。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种双组份超白玻璃油墨，包含A组分和B组分，其特征在于各组分及质量百分比为如下：

A组分：

聚酯树脂 61-65%

耐候钛白粉 32-38%

荧光增白剂 0.3-0.7%

消泡剂 0.8-1.2%

非硅流平剂 0.3-0.7%

B组分：

偶联剂 18.5-21.5%

脂肪族聚异氰酸酯固化剂 78.5-81.5%

B组分中偶联剂与脂肪族聚异氰酸酯固化剂质量比为1:4；

B组分中的脂肪族聚异氰酸酯固化剂制备方法为：

步骤一，在反应容器中投入聚醚二元醇以及溶剂丙酮，两者体积比为1:5-8，加热反应容器，在115-118℃条件下加热回流3-4小时，降至常温，投入二苯基甲烷二异氰酸酯，聚醚二元醇与二苯基甲烷二异氰酸酯摩尔比为1:2-2.15，加入有机锡催化剂后混合均匀，升温至85-92℃持续反应6-8小时，得到乳白色透明液体；

步骤二，将浓度为30%的亚硫酸氢钠溶液滴入步骤一中的产物中，滴入的亚硫酸氢钠与步骤一中产物摩尔比为1:1.45-1.60，滴加亚硫酸氢钠溶液的过程中通过控制滴加速度控制反应体系的温度在21-23℃范围内，亚硫酸氢钠溶液滴加完毕后保温继续反应4-8小时后自然冷却，得到脂肪族聚异氰酸酯固化剂；

使用时，将A组分与B组分以质量比10:1-1.5进行混合；

所述双组份超白玻璃油墨丝印于玻璃上的工艺条件为：丝印后，在烘烤装置内在130-140℃条件下烘烤10-15分钟，固化成型。

2.如权利要求1所述双组份超白玻璃油墨，其特征在于：步骤二中有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酯、辛酸亚锡、二醋酸二丁烯、硫醇二辛基锡中的一种。

3.如权利要求1所述双组份超白玻璃油墨，其特征在于：A组分及质量百分比为：

聚酯树脂 63%

耐候钛白粉 35%

荧光增白剂 0.5%

消泡剂 1%

非硅流平剂 0.5%。

4.如权利要求1所述双组份超白玻璃油墨，其特征在于：B组分中偶联剂为硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂。

5.一种如权利要求1-4任一所述双组份超白玻璃油墨的制备方法，其特征在于：组分A制备方法为将原料混合后，在8000-15000r/min条件下搅拌0.5-2小时，然后研磨至固体颗粒平均粒径小于8μm；组分B的制备方法为将原料混合后，在1500-2500 r/min条件下搅拌5-10分钟。

6.一种如权利要求1-4任一所述双组份超白玻璃油墨的使用方法，其特征在于：所述油墨作为耐候油墨进行使用。

7.一种如权利要求1-4任一所述双组份超白玻璃油墨的使用方法，其特征在于：A组分与B组分混合好以后制成的油墨的使用时效为24小时。