CN110937818A

CN110937818A - 玻璃蚀刻液和玻璃蚀刻方法

Info

Publication number: CN110937818A
Application number: CN201911218822.6A
Authority: CN
Inventors: 李婷; 逯正旺; 赵学军
Original assignee: KAIMAO TECHNOLOGY (SHENZHEN) Co Ltd
Current assignee: KAIMAO TECHNOLOGY (SHENZHEN) Co Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: CN110937818B

Abstract

本发明公开了一种玻璃蚀刻液和玻璃蚀刻方法。该玻璃蚀刻液基于其总重量，包括10～30％的强酸、5～20％氟盐、2～5％的金属螯合剂、4～6％的氨基多元醇和0.5～1％的丙烯酸聚合物。选择氟盐和强酸的组合为蚀刻体系提供氟离子和氢离子，整个反应中不含氢氟酸，保证了蚀刻液的安全性。同时，选择氨基多元醇和丙烯酸聚合物的组合作为蚀刻液反应的助剂，协同作用及时除去氟硅酸，促进玻璃表面不同位置蚀刻反应进行地更加均一，从而使得蚀刻后的玻璃表面不会出现明显的凹点或凸点，使其更加平整。

Description

玻璃蚀刻液和玻璃蚀刻方法

技术领域

本发明涉及玻璃加工技术领域，尤其是涉及一种玻璃蚀刻液和玻璃蚀刻方法。

背景技术

随着大尺寸玻璃应用在汽车中控玻璃以来，触控屏在汽车上的应用正式走上快车道。国内外各大主机厂的纷纷跟进，发展到现在，车内屏幕越来越多，也越来越大。大屏触控、多屏互动，这个趋势带来的便是车内更多的高光表面，如此多的反光面，意味着环境光线对车内的干扰程度亦会愈发严重。为了减少玻璃的镜面反射强度，需要将玻璃表面变粗糙或通过薄膜覆盖来增强散射。一般可以通过物理抛光法或化学蚀刻法来对玻璃表面进行修整。其中，又以化学蚀刻法最为常用。化学蚀刻的通常做法是采用氢氟酸作为主要的蚀刻剂进行湿法蚀刻。例如，中国专利CN108558227A公开了一种炫光玻璃蚀刻液，包括氢氟酸8-15份、硝酸27-32份和水280-310份。该蚀刻液采用氢氟酸和硝酸的混合溶液作为蚀刻剂，但随着反应的不断进行，蚀刻液中氟硅酸的浓度逐渐升高，进而在玻璃边缘形成氟硅酸结晶，隔绝玻璃和氢氟酸的反应，使得不同区域内玻璃蚀刻速度不一致，进而在玻璃表面出现较为明显的凹点和凸点，影响产品的外观。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能够提升玻璃表面腐蚀平整度的玻璃蚀刻液和应用该玻璃蚀刻液进行蚀刻的玻璃蚀刻方法。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种玻璃蚀刻液，基于玻璃蚀刻液的总重量，包括2～30％的强酸、5～20％氟盐、2～5％的金属螯合剂、4～6％的氨基多元醇和0.5～1％的丙烯酸聚合物。

本发明实施例的有益效果在于：

选择氟盐和强酸的组合为蚀刻体系提供氟离子和氢离子，整个反应中不含氢氟酸，保证了蚀刻液的安全性。同时，选择氨基多元醇和丙烯酸聚合物的组合作为蚀刻液反应的助剂，协同作用及时除去氟硅酸，促进玻璃表面不同位置蚀刻反应进行地更加均一，从而使得蚀刻后的玻璃表面不会出现明显的凹点或凸点，使其更加平整。

根据本发明的另一些实施例，强酸选自硫酸、盐酸、硝酸，即，强酸可以是硫酸、盐酸、硝酸中的至少一种。

根据本发明的另一些实施例，基于玻璃蚀刻液的总重量，强酸包括1～25％的硫酸、2～10％的盐酸和0～15％的硝酸。

根据本发明的另一些实施例，基于玻璃蚀刻液的总重量，强酸包括2～15％的硫酸、2～5％的盐酸和0～10％的硝酸。

根据本发明的另一些实施例，基于玻璃蚀刻液的总重量，强酸包括2～5％的硫酸、2～4％的盐酸和1～5％的硝酸。

根据本发明的另一些实施例，基于玻璃蚀刻液的总重量，还包括10～20％的弱酸，弱酸选自醋酸、磷酸、草酸，即，弱酸可以是醋酸、磷酸、草酸中的至少一种。蚀刻液中加入一定量的弱酸可以起到一定的缓释作用，保持蚀刻过程中pH稳定，从而加快蚀刻液和待蚀刻玻璃的反应速度。

根据本发明的另一些实施例，基于玻璃蚀刻液的总重量，弱酸包括2～4％的醋酸、4～10％的磷酸和3～7％的草酸。

根据本发明的另一些实施例，氨基多元醇选自二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺。

根据本发明的另一些实施例，丙烯酸聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸。

根据本发明的另一些实施例，氟盐选自氟化铵、氟氢化铵、氟化钠、二氟氢化钠、氟化钾、氟氢化钾。

根据本发明的另一些实施例，金属螯合剂选自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、肌氨酸、丙氨酸、谷氨酸、氨基丁酸和甘氨酸。

根据本发明的第二方面，提供一种玻璃蚀刻方法，该玻璃蚀刻方法包括以下步骤：

在待蚀刻玻璃上形成光刻胶层后光照固化；

将光照固化后的待蚀刻玻璃清洗后置入上述的玻璃蚀刻液中；

蚀刻完成后清洗。

根据本发明的另一些实施例，该玻璃蚀刻方法具体包括以下步骤：

将玻璃切割成所需要的尺寸大小，在玻璃上点光刻胶，通过辊压机把两片玻璃压合在一起，形成玻璃-光刻胶-玻璃的叠层，由UV光对光刻胶进行固化；

然后将其放置在治具上，浸入到蚀刻液中进行腐蚀3-5min；

在水温为80-90℃的超声波清洗机进行清洗；

将两片玻璃分开再通过数控精加工成玻璃的标准尺寸。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

提供一种玻璃蚀刻液，按照其总重量包括：10％的硫酸、10％的盐酸、5％的硝酸、4％的氟化铵、6％的氟氢化铵、3％的乙二酸四乙酸、4％的三乙醇胺、1％的聚丙烯酸，余量为去离子水。

采用该玻璃蚀刻液对玻璃基板进行的蚀刻方法包括以下步骤：

(1)按照上述比例进行玻璃蚀刻液的配制，配制完成后置于蚀刻槽内，加热溶液使其温度保持在30～40℃；

(2)用UV胶水处理待蚀刻玻璃，形成光刻胶层后光照固化；

(3)清洗去除光刻胶；

(4)将待蚀刻玻璃置入蚀刻槽内，进行1～2小时的蚀刻；

(5)将蚀刻好的玻璃基板放入清洗槽内，依次用自来水、纯净水、去离子水进行清洗。

实施例2

提供一种玻璃蚀刻液，与实施例1的区别在于，基于玻璃蚀刻液的总重量，还包括20％的草酸。

实施例3

提供一种玻璃蚀刻液，与实施例1的区别在于，基于玻璃蚀刻液的总重量，三乙醇胺替换为二异丙醇胺。

实施例4

提供一种玻璃蚀刻液，与实施例1的区别在于，基于玻璃蚀刻液的总重量，聚丙烯酸替换为聚甲基丙烯酸。

实施例5

提供一种玻璃蚀刻液，与实施例1的区别在于，基于玻璃蚀刻液的总重量，10％的硫酸、10％的盐酸和5％的硝酸替换为28％的硝酸。

实施例6

蚀刻效果对比实验

对比例1：与实施例1的区别在于，不包括4％的三乙醇胺和1％的聚丙烯酸。

对比例2：与实施例1的区别在于，不包括4％的三乙醇胺。

对比例3：与实施例1的区别在于，不包括1％的聚丙烯酸。

对比例4：与实施例1的区别在于，4％的三乙醇胺和1％的聚丙烯酸替换为5％的尿素。

对比例5：与实施例1的区别在于，4％的三乙醇胺和1％的聚丙烯酸替换为5％的烷基磺酸钠。

将相同厂家生产的同批次的玻璃板(厚度为1.000mm，尺寸为800mm×800mm)分别以实施例1、2和对比例1～5按照实施例1中的蚀刻方法进行蚀刻，完成后对玻璃板的64个检测点(将玻璃板均分为8×8个检测区，每个检测区内任选一点进行厚度测量)进行厚度检测并观察玻璃板的表面情况。每一实施例或对比例用玻璃板进行3个重复。结果如图1和表1所示。图1中从左到右分别代表实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5。

表1.蚀刻后玻璃板情况

组别	表面情况
		实施例1	玻璃表面未发现有凸点或凹点
实施例2	玻璃表面未发现有凸点或凹点
		对比例1	玻璃表面有微小的凸点或凹点
对比例2	玻璃表面有微小的凸点或凹点
		对比例3	玻璃表面有微小的凸点或凹点
对比例4	玻璃表面有零散的凸点或凹点
		对比例5	玻璃表面有零散的凸点或凹点

结合表1和图1可以看出，实施例1-2所配置的玻璃蚀刻液相比于对比例的反应速率要更快，两者之间存在非常显著的差异，同时，实施例1-2蚀刻后的厚度更加均匀，而且蚀刻后玻璃表面的情况也比现有的蚀刻液好。

实施例7

提供一种玻璃蚀刻方法，包括以下步骤：

然后将其放置在治具上，浸入到蚀刻液中进行腐蚀3-5min；

在水温为80-90℃的超声波清洗机进行清洗；

将两片玻璃分开再通过数控精加工成玻璃的标准尺寸。

本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.玻璃蚀刻液，其特征在于，基于所述玻璃蚀刻液的总重量，包括2～30％的强酸、5～20％氟盐、2～5％的金属螯合剂、4～6％的氨基多元醇和0.5～3％的丙烯酸聚合物。

2.根据权利要求1所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，所述强酸选自硫酸、盐酸、硝酸。

3.根据权利要求2所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，基于所述玻璃蚀刻液的总重量，所述强酸包括1～25％的硫酸、2～10％的盐酸和0～15％的硝酸。

4.根据权利要求2或3所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，基于所述玻璃蚀刻液的总重量，还包括10～20％的弱酸，所述弱酸选自醋酸、磷酸、草酸。

5.根据权利要求4所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，基于所述玻璃蚀刻液的总重量，所述弱酸包括2～4％的醋酸、4～10％的磷酸和4～7％的草酸。

6.根据权利要求1所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，所述氨基多元醇选自二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺。

7.根据权利要求1所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，所述丙烯酸聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸。

8.根据权利要求1所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，所述氟盐选自氟化铵、氟氢化铵、氟化钠、二氟氢化钠、氟化钾、氟氢化钾。

9.根据权利要求1、2、3、6、7、8任一项所述的玻璃蚀刻液，其特征在于，所述金属螯合剂选自乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、肌氨酸、丙氨酸、谷氨酸、氨基丁酸和甘氨酸。

10.一种玻璃蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤：

在待蚀刻玻璃上形成光刻胶层后光照固化；

将光照固化后的所述待蚀刻玻璃置入权利要求1至9任一项所述的玻璃蚀刻液中；

蚀刻完成后进行清洗。