CN109266203B - 一种led低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶及制备方法，按重量百分比包括以下组分：有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯25‑35，钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯25‑35，LED引发剂3‑5，TPO光引发剂2‑3，成膜助剂4‑7，颜料4‑7，陶瓷粉填料5‑10，消泡剂0.2‑0.6，润湿剂0.5‑1.5，增稠流变助剂0.5‑1.5，附着力促进剂3‑5，水12‑25。本发明提供的玻璃保护胶具有耐高温的优点，涂有该玻璃胶的玻璃在经受高温处理过程中不会出现胶粘结出现无法退胶的情况，同时，经所述玻璃保护胶保护后的玻璃镜片不会出现黄变，玻璃保护胶可以直接被80℃热水褪膜，褪膜后的废水经过沉淀过滤后就可以直接排放，具有高效率节能、环保无污染的优点。

Description

一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶及制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃保护胶领域，具体涉及一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶及制备方法。

背景技术

2012年中国面板全球市占率为9.9％，成为世界第三大平板显示生产地。到2013年，我国平板显示产业规模达1070亿元，同比增长44.6％，在全球市场占有率提升至11.4％，全行业实现满产满销。2014年我国平板显示产业继续保持较快增长态势，显示行业销售收入达到1400亿元，同比增加30％，全球市场占有率约17％。2015年，全球平板显示产值仍将保持年均5％左右增长，我国则将保持40％左右快速增长，全球市场占有率在未来两年有望上升至20％。玻璃显示屏在智能手机、平板电脑、超极本、液晶显示器等消费电子产业以及车载显示、可穿戴设备、公共显示等领域应用范围越来越广。玻璃屏的产量和效率不断需要提高，提高效率以及减少污染是玻璃加工行业迫切需要解决的问题。

玻璃屏加工过程中保护油墨最开始采取热固性油墨，丝印在被保护玻璃上，高温加热固化，加工完成后采取人工剥离，效率低。后来出现了UV光固化型碱溶保护墨，丝印在被保护玻璃上，UV快速固化，加工完成后在5％的NaOH强碱溶液直接褪膜。这种方式效率高、产品良率也明显提升，但是UV油墨保护后玻璃镜片黄变以及强碱水溶液废水很难处理，有些小型工厂直接排放，对环境影响以及工人身体健康危害大。

此外，一些现有玻璃保护胶中，其对加工过程中温度的耐受性只在180-200℃左右，由于高温会破坏保护胶的结构并使部分分子间发生交联，使得退胶时间较长，甚至在后续的丝印油墨过程中，250℃的高温会导致保护胶粘结出现无法退胶的情况，降低了生产效率和产品合格率。

发明内容

针对现有技术中所存在的技术问题，本发明提出一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：

优选的，所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在催化剂和阻聚剂的作用下经聚合反应的过程中引入有机硅制备而成。

优选的，所述钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯采用可控嵌段聚合技术，在合成聚氨酯丙烯酸酯的聚合过程中嵌段一定数量的亲水型金属鳌合物官能团反应而成。

优选的，所述LED引发剂由2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、对-N，N-二甲氨基苯甲酸异辛酯和4-甲基二苯甲酮按照3:4:3:1的比例复配制成。

优选的，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。

优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述润湿剂为有机硅改性炔二醇类润湿剂。

优选的，所述增稠流变助剂为PU聚氨酯类增稠剂。

优选的，所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。

另外，还提供一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按相应比例用所述成膜助剂溶解相应比例的所述LED引发剂和所述TPO光引发剂，用分散机一搅拌分散得到的液体混合物备用；

(2)往分散机二里按相应比例投入所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯和钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯，搅拌分散；

(3)向步骤(2)中搅拌分散后得到的混合物中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时将所述分散机二的转速提高进行搅拌分散，控制搅拌温度50-60℃；

(4)向步骤(3)中搅拌分散后得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和陶瓷粉填料，继续搅拌分散，控制细度15-25μm；

(5)向步骤(4)中搅拌分散后得到的混合物中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速降低，最后投入相应比例的增稠流变助剂，继续搅拌分散一定时间，之后调整转速到更低转速，继续搅拌分散至混合均匀；

(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置后，过滤得到所述玻璃保护胶，并进行包装。

优选的，所述步骤(3)中的所述分散机二的转速提高到1200-1500r/min，搅拌分散时间为20-25min。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯作为原料与其他原料组分配合制备得到的玻璃保护胶可在后续加工工艺中耐受高温环境，高温环境对玻璃胶对玻璃的粘接性能影响小，所述玻璃胶在高温处理过程中其分子交联情况少，不会出现胶粘结出现无法退胶的情况，大大缩减了退胶时间，提高了生产效率和成品率。

2.采用嵌段聚合技术，引入水溶型金属鳌合物官能团的聚氨酯丙烯酸酯作为原料与其他原料组分配合制备得到的玻璃保护胶耐切削液、不易碰擦伤、硬度高达2H、附着力好，玻璃镜片不会出现黄变，加工完成后无需使用碱液和人工剥离，使用80℃热水可以100％褪膜。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案、及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提出一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：

所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在催化剂和阻聚剂的作用下经聚合反应的过程中引入有机硅制备而成。

所述钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯采用可控嵌段聚合技术，由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在聚合过程中嵌段一定数量的亲水型金属鳌合物官能团反应而成，即在聚氨酯聚合物合成过程中引入对温度敏感的水溶型金属螯合物官能团，使得聚氨酯在固化成膜后在CNC加工过程中耐切削液，加工完成后用80℃热水褪膜，废水经过沉淀后就可以直接排放，高效率节能、环保无污染。

所述LED引发剂由2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、对-N，N-二甲氨基苯甲酸异辛酯和4-甲基二苯甲酮按照3:4:3:1的比例复配制成，本实施例复配所得的LED引发剂可以使聚合物双键打开进行交联成网状结构；同时该引发剂具有很强的吸收能力，固化速度快，与TPO引发剂搭配使用，深层固化性好。

所述陶瓷粉填料为高硬度陶瓷粉功能性填料，所述成膜助剂为二丙二醇丁醚。

所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述润湿剂为有机硅改性炔二醇类润湿剂。

所述增稠流变助剂为PU聚氨酯类增稠剂。

所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。

此外，另一实施例还提供一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按相应比例用所述成膜助剂溶解相应比例的所述LED引发剂和所述TPO光引发剂，用分散机一搅拌分散得到的液体混合物备用，其中，所述分散机一的搅拌转速为1100-1300r/min，搅拌分散时间为15-35min。

(2)往分散机二里按相应比例投入所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯和钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯，搅拌分散，其中，所述分散机二的搅拌转速为500-700r/min，搅拌分散时间为4-8min。优选的，所述分散机二为夹套水冷生产专用缸。

(3)向步骤(2)中搅拌分散后得到的混合物中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时将所述分散机二的转速提高进行搅拌分散，控制搅拌温度50-60℃，其中，所述分散机二的转速具体提高到1200-1500r/min，搅拌分散时间为20-25min。

(4)向步骤(3)中搅拌分散后得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和陶瓷粉填料，继续搅拌分散，控制细度15-25μm，其中搅拌分散时间为8-15min。

(5)向步骤(4)中搅拌分散后得到的混合物中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速降低，最后投入相应比例的增稠流变助剂，继续搅拌分散一定时间，之后调整转速到更低转速，继续搅拌分散至混合均匀，其中，加入所述附着力促进剂的同时调整所述分散机二的转速为500-700r/min；投入所述增稠流变助剂后，继续搅拌分散的时间为15-25min；搅拌分散15-25min后，继续调整搅拌转速为400-500r/min，且继续搅拌分散6-12min。

(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置至泡沫完全消失后，过滤得到所述玻璃保护胶，并进行包装，其中，分散后得到的所述混合物静置时间为2-4h。

将制备得到的所述玻璃保护胶喷涂或丝印在被保护玻璃上，经LED光源光照即可固化成膜，使用80℃热水褪膜，废水经过沉淀后就可以直接排放，高效率节能、环保无污染。

本实施例制备方法中的原料组分的添加顺序，分散机的转速，以及分散机的搅拌时间的控制均是在充分利用了各原料组分之间的物理化学性质的前提下，为了得到性能最优异的所述玻璃保护胶，通过该制备工艺步骤制备得到的所述玻璃保护胶具有LED低能量固化，耐后续处理工艺中的高温环境，做出来的保护膜耐切削液、不易擦伤，硬度高达2H和保护后的玻璃镜片不会出现黄变等优点。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：

本实施例还提供所述LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按相应比例用二丙二醇丁醚溶解LED专用光引发剂和TPO光引发剂，用小型分散机以1200r/min的转速搅拌分散25min，搅拌分散得到的液体混合物备用；

(2)往分散机二里按相应比例投入有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯和钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯，以600r/min的转速搅拌分散6min；

(3)向步骤(2)中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时调整分散机转速为1300r/min，搅拌分散23min，控制搅拌温度55℃；

(4)向步骤(3)中得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和高硬度陶瓷粉功能性填料，继续搅拌分散13min，控制细度15-25μm；

(5)向步骤(4)中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速调整为600r/min，最后投入相应比例的增稠流变助剂，搅拌分散20min，之后调整转速为550r/min，继续搅拌分散8min；

(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置3小时后，过滤得到所述玻璃保护胶，包装。

实施例3

在实施例1的基础上，本实施例提供一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：

本实施例还提供所述LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按相应比例用二丙二醇丁醚溶解LED专用光引发剂和TPO光引发剂，用小型分散机以1100r/min的转速搅拌分散35min，搅拌分散得到的液体混合物备用；

(2)往分散机二里按相应比例投入相应比例的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯和钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯，以500r/min的转速搅拌分散8min；

(3)向步骤(2)中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时调整分散机转速为1200r/min，搅拌分散25min，控制搅拌温度50℃；

(4)向步骤(3)中得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和高硬度陶瓷粉功能性填料，继续搅拌分散15min，控制细度15-25μm；

(5)向步骤(4)中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速调整为500r/min，最后投入增稠流变助剂，搅拌分散25min，之后调整转速为400r/min，继续搅拌分散12min；

(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置4小时后，过滤得到所述玻璃保护胶，包装。

实施例4

在实施例1的基础上，本实施例提供一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：

本实施例还提供所述LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)按相应比例用二丙二醇丁醚溶解LED专用光引发剂和TPO光引发剂，用小型分散机以1300r/min的转速搅拌分散15min，搅拌分散得到的液体混合物备用；

(2)往分散机二里按相应比例投入相应比例的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯和钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯，以700r/min的转速搅拌分散4min；

(3)向步骤(2)中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时调整分散机转速为1500r/min，搅拌分散20min，控制搅拌温度60℃；

(4)向步骤(3)中得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和高硬度陶瓷粉功能性填料，继续搅拌分散8min，控制细度15-25μm；

(5)向步骤(4)中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速调整为700r/min，最后投入增稠流变助剂，搅拌分散15min，之后调整转速为500r/min，继续搅拌分散6min；

(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置2小时后，过滤得到所述玻璃保护胶，包装。

对比例：

在实施例2的基础上，将实施例2中合成所述玻璃保护胶的原料中的有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯替换为聚氨酯丙烯酸酯，其余组分和组分配比均不变，采用实施例2所述的制备方法制备得到玻璃保护胶。

表一为实施例2-4和对比例制备的玻璃保护胶的性能测试结果：

表一

由表一可知，由实施例2-5制备得到的玻璃保护胶具有耐切削液、对玻璃的附着力好，在80℃的热水中浸泡5min即可100％褪膜，环保节能，但由实施例2-4与对比例对比结果可知，对比例中采用聚氨酯丙烯酸酯代替有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯作为玻璃保护胶的主要原料之一，对比例制备得到的玻璃保护胶在高温下交联情况严重，所需退胶时间远大于实施例2-4制备得到的玻璃胶的退胶时间。

由实施例2-4对比可知，实施例2制备得到的玻璃保护胶在高温下的退胶时间短于实施例3和实施例4的退胶时间，即本实施例2中提出的制备玻璃胶的组分和配比是最优的。

综上所述，本发明提供了一种LED低能量固化，可耐高温，被热水溶解褪膜的玻璃保护胶，经所述玻璃保护胶保护后的玻璃镜片不会出现黄变，无需使用碱液褪膜，褪膜后的废水经过沉淀过滤后不含污染物，可以直接排放，具有高效率节能、环保无污染的优点。

本领域技术人员将清楚本发明的范围不限制于以上讨论的示例，有可能对其进行若干改变和修改，而不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围。尽管己经在说明书中详细描述了本发明，但这样的说明和描述仅是说明或示意性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。

Claims (4)

1.一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，其特征在于，所述玻璃保护胶按重量百分比包括以下组分：

其中，所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯由异氰酸酯与多元醇、含羟基丙烯酸酯在催化剂和阻聚剂的作用下经聚合反应的过程中引入有机硅制备而成；

所述钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯采用可控嵌段聚合技术，在合成聚氨酯丙烯酸酯的聚合过程中嵌段一定数量的亲水型金属鳌合物官能团反应而成；

所述LED引发剂由2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、对-N，N-二甲氨基苯甲酸异辛酯和4-甲基二苯甲酮按照3:4:3:1的比例复配制成；所述成膜助剂为二丙二醇丁醚；

所述的LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶的制备方法，包括以下步骤：(1)按相应比例用所述成膜助剂溶解相应比例的所述LED引发剂和所述TPO光引发剂，用分散机一搅拌分散得到的液体混合物备用，且所述分散机一的搅拌转速为1100-1300r/min，搅拌分散时间为15-35min；

(2)往分散机二里按相应比例投入所述有机硅改性聚氨酯丙烯酸酯和钠离子螯合聚氨酯丙烯酸酯，搅拌分散，且所述分散机二的搅拌转速为500-700r/min，搅拌分散时间为4-8min；

(3)向步骤(2)中搅拌分散后得到的混合物中投入相应比例的消泡剂以及步骤(1)中搅拌分散好的液体混合物，同时将所述分散机二的转速提高进行搅拌分散，控制搅拌温度50-60℃，且将分散机二的转速具体提高到1200-1500r/min，搅拌分散时间为20-25min；

(4)向步骤(3)中搅拌分散后得到的混合物中继续投入相应比例的颜料和陶瓷粉填料，继续搅拌分散，控制细度15-25μm，搅拌的时间为8-15min；

(5)向步骤(4)中搅拌分散后得到的混合物中缓慢加入相应比例的水、润湿剂、附着力促进剂的同时将转速降低，最后投入相应比例的增稠流变助剂，继续搅拌分散一定时间，之后调整转速到更低转速，继续搅拌分散至混合均匀，且加入所述附着力促进剂的同时调整所述分散机二的转速为500-700r/min；投入所述增稠流变助剂后，继续搅拌分散的时间为15-25min；搅拌分散15-25min后，继续调整搅拌转速为400-500r/min，且继续搅拌分散6-12min；

(6)将步骤(5)搅拌分散后得到的混合物静置后，过滤得到所述玻璃保护胶，并进行包装。

2.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，其特征在于，所述消泡剂为有机硅消泡剂；所述润湿剂为有机硅改性炔二醇类润湿剂。

3.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，其特征在于，所述增稠流变助剂为PU聚氨酯类增稠剂。

4.根据权利要求1所述的一种LED低能量固化耐温型水溶性玻璃保护胶，其特征在于，所述附着力促进剂为硅烷类附着力促进剂。