CN112029326A - 丝网印刷封面清漆和陶瓷制品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种丝网印刷封面清漆和陶瓷制品。丝网印刷封面清漆包括至少一种能够自由基聚合的反应性溶剂；至少一种用于自由基聚合的光引发剂。本发明的丝网印刷封面清漆，合适的光引发剂在光源(诸如LED等)照射过程中会产生自由基，这样可以与易受自由基聚合作用的各种类型的单体反应。光引发剂在光解时产生的自由基与反应性溶剂发生反应，固化后，它们会形成足够柔韧、有弹性的漆膜，当它作为陶瓷花纸制作工艺中的封面清漆时，它能够使图像层可以更好的应用于要装饰的物体，例如在陶瓷、瓷器和玻璃等上施加装饰的贴花转印生产工艺中。而且，用含溶剂的介质以及用LED介质印刷的图案印刷的烧制结果出乎意料地好，并且没有显示针孔以及陶瓷颜色崩落形式的缺陷。

Description

丝网印刷封面清漆和陶瓷制品
技术领域
本发明涉及一种丝网印刷涂料领域，具体涉及一种丝网印刷封面清漆和陶瓷制品。
背景技术
陶瓷贴花，诸如用于在陶瓷、瓷器和玻璃上施加装饰的贴花，贴花基本上具有以下结构：
1.一种特殊的背衬支撑纸，其具有糊精或聚乙烯醇的水溶性涂层。
2.通过丝网印刷在背衬纸上施加图像层。该图像层由一到数层与热塑性树脂混合的陶瓷色粉组成，或者也可以包含贵金属制剂。
3.图像层被丝网印刷工艺产生的漆涂层(封面清漆)覆盖。
在丝网印刷封面清漆完全干燥后，可以通过浸入水中将图案从背衬纸上释放出来，滑到要装饰的物体上并烧制。通过有机组分的热分解物并使装饰色与基材表面融合，在这种情况下形成装饰。
但是，现有的丝网印刷封面清漆，无法提供具有足够柔韧性的涂膜，并且，在上述烧制和热燃烧期间，会发生许多缺陷(诸如针孔、裂缝、颜色层崩裂等)，这将会导致装饰毁坏。
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，提出了一种丝网印刷封面清漆和陶瓷制品。
为了实现上述目的，本发明一方面，提供了一种丝网印刷封面清漆，包括：
至少一种能够自由基聚合的反应性溶剂；
至少一种用于自由基聚合的光引发剂。
在一些可选地实施方式中，还包括至少一种聚合物树脂，所述聚合物树脂选自热塑性聚甲基丙烯酸酯或包含它们的共聚物。
在一些可选地实施方式中，所述聚合物树脂包括在侧链中具有可聚合的双键的甲基丙烯酸丁酯树脂。
在一些可选地实施方式中，所述反应性溶剂选自具有可聚合双键的可光聚合化合物的组中的一种或多种单体。
在一些可选地实施方式中，所述单体选自下述至少一种或其组合：
(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，诸如丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸四氢糠酯；亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯，诸如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯；三元以上的脂族醇的聚(甲基)丙烯酸酯，诸如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(Triethyleneglycoldimethacrylate)。
在一些可选地实施方式中，所述光引发剂选自下述至少一种或其组合：
鎓盐，诸如缩酮、苄基二甲基缩酮；安息香，诸如安息香甲基醚、安息香乙醚；蒽醌，诸如1-氯蒽醌、2-乙基蒽醌；二苯甲酮，诸如二苯甲酮、对-二甲基氨基二苯甲酮；含硫化合物，诸如二苯二硫；含磷化合物，如三苯基膦。
在一些可选地实施方式中，所述反应性溶剂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为55wt％～70wt％。
在一些可选地实施方式中，所述光引发剂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为0.5wt％～10wt％。
在一些可选地实施方式中，所述聚合物树脂的分子量范围为25000～120000。
在一些可选地实施方式中，所述聚合物树脂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为20wt％～40wt％。
在一些可选地实施方式中，还包括消泡剂。
在一些可选地实施方式中，所述消泡剂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为0.1wt％～0.8wt％。
本发明的另一方面，提供一种陶瓷制品，所述陶瓷制品包括陶瓷本体以及印刷在所述陶瓷本体上的贴花，所述贴花采用前文记载的所述丝网印刷封面清漆印刷形成。
本发明的丝网印刷封面清漆和陶瓷制品，包括至少一种能够自由基聚合的反应性溶剂；至少一种用于自由基聚合的光引发剂。合适的光引发剂在光源(诸如LED等)照射过程中会产生自由基，这样可以与易受自由基聚合作用的各种类型的单体反应。光引发剂在光解时产生的自由基与上述单体发生反应，固化后，它们会形成足够柔韧、有弹性的漆膜，当它作为陶瓷花纸制作工艺中的封面清漆时，它能够使图像层可以更好的应用于要装饰的物体，例如在陶瓷、瓷器和玻璃等上施加装饰的贴花转印生产工艺中。而且，用含溶剂的介质以及用LED介质印刷的图案印刷的烧制结果出乎意料地好，并且没有显示针孔以及陶瓷颜色崩落形式的缺陷。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明的一方面，涉及一种丝网印刷封面清漆，包括至少一种能够自由基聚合的反应性溶剂，以及，至少一种用于自由基聚合的光引发剂。所述丝网印刷封面清漆用于在装饰陶瓷基材、瓷器和玻璃的贴花转印生产工艺中以形成LED干燥涂料。
反应性溶剂可以采用一种或多种单体，该单体包括具有可聚合双键的可光聚合化合物的组中的一种或多种单体。例如，单体可以选用(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，诸如丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸四氢糠酯；亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯，诸如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯；三元以上的脂族醇的聚(甲基)丙烯酸酯，诸如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(Triethyleneglycoldimethacrylate)，它们可以单独使用或与其两种或更多种组合使用。除此以外，本领域技术人员还可以选择其他一些具有可聚合双键的可光聚化合物，本发明对此并不限制。
自由基光聚合的原理是：合适的光引发剂在光源(诸如LED等)照射过程中会产生自由基，这样可以与易受自由基聚合作用的各种类型的单体反应。本实施例中使用的光引发剂是促进光聚合性化合物的光聚合反应的化合物，包括鎓盐，诸如缩酮、苄基二甲基缩酮；安息香，诸如安息香甲基醚、安息香乙醚；蒽醌，诸如1-氯蒽醌、2-乙基蒽醌；二苯甲酮，诸如二苯甲酮、对-二甲基氨基二苯甲酮；含硫化合物，诸如二苯二硫；含磷化合物，如三苯基膦。它们可以单独使用或与其两种或更多种组合使用。不难理解，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择其他一些能够在LED等光源照射下产生自由基的光引发剂，本发明对此并不限制。此外，光引发剂在丝网印刷封面清漆中的含量范围优选地为0.5wt％～10wt％。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择光引发剂的其他含量范围，本发明对此并不限制。
光引发剂在光解时产生的自由基与上述单体发生反应，固化后，它们会形成足够柔韧、有弹性的漆膜，这使其能让图像层可以应用于要装饰的物体，诸如陶瓷、瓷器和玻璃等上施加装饰的贴花。而且，常规上用含溶剂的介质以及用LED介质印刷的图案印刷的烧制结果出乎意料地好，并且没有显示针孔以及陶瓷颜色崩落形式的缺陷。
本实施例所提供的丝网印刷封面清漆，可以通过使用60目或80目丝网的丝网印刷在陶瓷转印纸图像层上，引发光引发剂光解的光源可以采用市售的发光二极管，也即LED灯，其发射的波长一般为365-395Nm。在将丝网印刷封面清漆暴露于LED灯后，丝网印刷封面清漆层会在几秒钟内完全干燥固化。用水浸泡后，将图像层转印到瓷器上并烧制，就会在瓷器上形成一层有光泽的图案层。取决于装饰的基材，并且取决于是用于玻璃搪瓷涂料、釉料颜色还是高温快速烧制颜色的图案层，可以在约580℃-1200℃的温度下进行烧制过程。
在一些可选地实施方式中，还包括至少一种聚合物树脂，聚合物树脂采用热塑性聚甲基丙烯酸酯或包含它们的共聚物。可选的，聚合物树脂包括在侧链中具有可聚合的双键的甲基丙烯酸丁酯树脂
聚合物树脂通常是基于甲基丙烯酸丁酯或异丁酯或包含此类物质的相应共聚物，这些树脂的分子量范围通常可以为25000～120000。含反应性溶剂的薄膜溶液中使用的聚合物有助于薄膜的弹性和最佳的热解聚作用。这些聚合物在丝网印刷封面清漆中的含量范围优选地为20wt％～40wt％。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择聚合物的其他含量范围，本发明对此并不限制。
在一些可选地实施方式中，反应性溶剂在丝网印刷封面清漆中的含量范围优选地为55wt％～70wt％。此时可以产生较佳的实验效果。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择反应性溶剂的其他含量范围，本发明对此并不限制。
在一些可选地实施方式中，丝网印刷封面清漆还包括添加剂，例如消泡剂或增稠剂等。消泡剂，用于消除泡沫、减少针孔和缝隙。所述丝网印刷封面清漆还可以包含增稠剂，用于提升其良好的机械性能。消泡剂在丝网印刷封面清漆中的含量范围优选地为0.1wt％～0.8wt％。当然，除此以外，本领域技术人员还可以根据实际需要，选择消泡剂的其他含量范围，本发明对此并不限制。
为了详细描述本发明的丝网印刷封面清漆的组分，下文将分若干实施例进行具体说明。
实施例1：
丙烯酸2-乙基己酯：56.5wt％(反应性溶剂)
聚甲基丙烯酸丁酯树脂MB 7859(MRC)：30wt％(聚合物树脂)
甲基丙烯酸三亚乙基二醇酯：10wt％(反应性溶剂)
消泡剂BYK 066N：0.5wt％(添加剂(消泡剂))
三苯基膦：3％(光引发剂)。
实施例2：
丙烯酸2-苯氧基乙酯：54.2wt％(反应性溶剂)
聚甲基丙烯酸丁酯树脂PQ 611N
Figure BDA0002676296590000062
：25wt％(聚合物树脂)
甲基丙烯酸四氢糠酯：15wt％(反应性溶剂)
消泡剂BYK 065：0.8wt％(添加剂(消泡剂))
苯甲酮类引发剂(Irgacure 500):5％(光引发剂)。
实施例3：
丙烯酸硬脂酯：60.2wt％(反应性溶剂)
聚甲基丙烯酸丁酯树脂P24 N
Figure BDA0002676296590000063
：20wt％(聚合物树脂)
甲基丙烯酸四氢糠酯：15wt％(反应性溶剂)
消泡剂BYK 065：0.8wt％(添加剂(消泡剂))
二苯甲酮:4％(光引发剂)。
对于实施例1～实施例3，将反应性溶剂放入烧杯中，并通过溶解器进行混合，将聚合物树脂分批加入，直至在80℃下溶解。溶解器的速度不应超过1400RPM(每分钟转数)。在75℃下，加入消泡剂和光引发剂，并再搅拌20分钟。
冷却至室温后，对封面清漆进行测试，并在使用的图案上使用60目或80目聚酯丝网对LED介质8330进行丝网印刷，诸如在常规陶瓷转印纸上印刷生成的图像层上用上述封面清漆进行丝网印刷。用LED灯在1至2秒内以5m/min-10m/min的传送带速度进行固化。然后将来自背衬纸中的贴花浸入水中后，转印到器皿上，并照常在820℃下烧制。它形成有光泽的装饰，没有针孔、裂缝和其他烧制缺陷，结果如下表1所示：
Figure BDA0002676296590000061
Figure BDA0002676296590000071
表1
从上表1可以看出，各实施例的丝网印刷封面清漆，粘附性能良好，并且基本没有残留，可以形成光泽的装饰，没有针孔、裂缝和其他烧制缺陷。
从上表1可以看出，即使在非常快的固化时间(用LED灯在1至2秒内以5m/min-10m/min的传送带速度进行照射固化)内，本发明实施例的封面清漆的干燥时间也非常短，在表1中，LED灯照射后的干燥时间少于1分钟。
表1中标准封面清漆(基于溶剂)的组成如下：57.2重量％的均三甲苯溶剂、38重量％的BMA树脂溶液(BMA是甲基丙烯酸丁脂，树脂的分子量范围为150000～180000)、4重量％的增塑剂(例如二苯甲酸酯)和0.8重量％的硅型消泡剂。
为了更好地验证测试结果，我们在580摄氏度的玻璃上烧制，以检测烧制过程中是否有残留物可见。从上表可以看出，本发明的各实施例的丝网印刷封面清漆在580摄氏度的玻璃上烧制时，没有残留。并且与基于溶剂的标准丝网印刷封面清漆相比，本发明的各实施例的丝网印刷封面清漆更优秀，在粘性、固体含量、干燥时间、粘附到纸上等指标上都达到了很优异的性能。因此本发明实施例在生产过程中可以形成光泽的装饰，没有针孔、裂缝和其他烧制缺陷。
本发明的另一方面，提供一种陶瓷制品，陶瓷制品包括陶瓷本体以及印刷在陶瓷本体上的贴花，贴花采用上述记载的丝网印刷封面清漆印刷形成。
本实施例的陶瓷制品，陶瓷贴花采用上述记载的丝网印刷封面清漆印刷形成，丝网印刷封面清漆的具体配方可以参考上述相关记载，在此不作赘述。借助前文记载的丝网印刷封面清漆，采用LED灯照射，光引发剂在光解时产生的自由基与上述单体和树脂发生反应，固化后，它们会形成足够柔韧、有弹性的漆膜，这使其能让图像层可应用于要装饰的物体，暴露于LED灯后，清漆层在几秒钟内完全干燥。用水浸泡后，将图像层转印到瓷器上并烧制，就形成了一层有光泽的图案层。图案层的粘附性能良好，并且基本没有残留，可以形成光泽装饰，没有针孔、裂缝和其他烧制缺陷，提高陶瓷制品的良率。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种丝网印刷封面清漆，其特征在于，包括：
至少一种能够自由基聚合的反应性溶剂；
至少一种用于自由基聚合的光引发剂。
2.根据权利要求1所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，还包括至少一种聚合物树脂，所述聚合物树脂选自热塑性聚甲基丙烯酸酯或包含它们的共聚物。
3.根据权利要求2所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述聚合物树脂包括在侧链中具有可聚合的双键的甲基丙烯酸丁酯树脂。
4.根据权利要求1-3任一所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述反应性溶剂选自具有可聚合双键的可光聚合化合物的组中的一种或多种单体。
5.根据权利要求4所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述单体选自下述至少一种或其组合：
(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯；(甲基)丙烯酸羟烷基酯，诸如丙烯酸2-羟乙酯和(甲基)丙烯酸四氢糠酯；亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯，诸如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯；三元以上的脂族醇的聚(甲基)丙烯酸酯，诸如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三亚乙基三甲基丙烯酸二甲基丙烯酸酯。
6.根据权利要求1-3任一项所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述光引发剂选自下述至少一种或其组合：
鎓盐，诸如缩酮、苄基二甲基缩酮；安息香，诸如安息香甲基醚、安息香乙醚；蒽醌，诸如1-氯蒽醌、2-乙基蒽醌；二苯甲酮，诸如二苯甲酮、对-二甲基氨基二苯甲酮；含硫化合物，诸如二苯二硫；含磷化合物，如三苯基膦。
7.根据权利要求1-3任一项所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述反应性溶剂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为55wt％～70wt％。
8.根据权利要求1-3任一项所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述光引发剂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为0.5wt％～10wt％。
9.根据权利要求2所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，所述聚合物树脂的分子量范围为25000～120000；所述聚合物树脂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为20wt％～40wt％。
10.根据权利要求1-3任一项所述的丝网印刷封面清漆，其特征在于，还包括消泡剂，所述消泡剂在所述丝网印刷封面清漆中的含量范围为0.1wt％～0.8wt％。
11.一种陶瓷制品，其特征在于，所述陶瓷制品包括陶瓷本体以及印刷在所述陶瓷本体上的贴花，所述贴花采用权利要求1-10任一项所述的丝网印刷封面清漆印刷形成。
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