CN112391081B - 一种热水脱墨型可剥离玻璃uv油墨及其使用方法 - Google Patents

一种热水脱墨型可剥离玻璃uv油墨及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无机材料表面处理技术，具体涉及一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨及其使用方法。所述UV油墨包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂100‑150、亲水活性单体55‑85、聚酯树脂20‑35、光敏剂12‑27、硅烷偶联剂6‑15。将UV油墨局部丝网印刷在玻璃表面，经红外线预热后进行UV光固化，固化后，采用60‑80℃的纯水剥离固化油墨涂层，即完成保护玻璃表面的处理。本发明利用60‑80℃的纯水浸泡3‑10分钟，即可将完成加工制程后的玻璃脱墨，剥离过程不会影响玻璃材质强度，不会导致玻璃表面发雾发蓝，使用更加安全，可有效降低生产成本，是一款环保型的UV油墨。

Description

一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种无机材料表面处理技术，具体涉及一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨及其使用方法。
背景技术
随着电容屏在全球触摸屏市场得到了广泛应用，如手机，笔电，车载导航和3C数码产品等，未来电容屏的市场会越来越大，同时相关行业对于触摸屏镜片的品质要求也越来越高，然而在触摸屏玻璃加工行业却存在一种普遍现象—玻璃划伤。
在玻璃加工制造行业，较常用的方法是在玻璃表面印刷或者喷涂一层临时保护油墨，来保护玻璃在加工制程中不被划伤。目前使用最多的临时保护油墨是UV型的，在制程加工完后用强碱溶液（PH:13-14），加温（60-80℃）浸泡脱墨，使用这种保护油墨虽然在制程中降低了玻璃划伤的概率，但是会带来一定的负面影响：使用强碱溶液脱墨，会产生大量的工业废水，污染环境；另外一点是使用强碱会存在降低玻璃本身强度，如果脱墨时间过长还会导致玻璃表面发雾发蓝。
针对传统的碱退临时保护油墨缺点，急需一款在脱墨过程中不会损伤玻璃强度的环保型UV临时保护油墨。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨及其使用方法，本发明利用热水脱墨，在脱墨过程中不会损伤玻璃强度，是一款环保型UV油墨。
本发明的技术方案为：
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 100-150、亲水活性单体 55-85、聚酯树脂 20-35、光敏剂 12-27、硅烷偶联剂 6-15。
进一步的，所述UV油墨包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 115-132、亲水活性单体 72-78、聚酯树脂 25-30、光敏剂 18-24、硅烷偶联剂 8-11。
进一步的，所述UV油墨包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 124、聚酯树脂 28、亲水活性单体 75、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为1000-3000。
进一步的，所述亲水活性单体为Hitenol BC-10表面活性剂或Maxemul 6106表面活性剂。
本发明中采用的亲水活性单体，为美国Applied Materials公司生产的HitenolBC-10和Maxemul 6106这两种特殊表面活性剂。Hitenol BC-10和Maxemul 6106这两种助剂含有疏水的官能团，因此和光固化配方有很好的相容性，同时有离子型的亲水组份，从而增加固化后材料的亲水性。
进一步的，所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香双甲醚中的至少一种。
进一步的，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、苯基硅烷偶联剂、异氰酸基硅烷偶联剂中的至少一种。
本发明中，采用耐热水性能较差的聚氨酯树脂作为配方主体，玻璃切割和仿形等制程完成后达到可以用热水脱墨的功能。同时，搭配附着力较好的聚酯树脂，提供在玻璃上的粘附力，保证玻璃加工过程中不会脱落，起到临时保护作用。
本发明中，用亲水活性单体来调整配方粘度，达到可以施工的粘度，并能使油墨印刷后能更好的流平在玻璃表面。
同时，加入一定量的光敏剂，搭配配方中的单体和树脂，使在成膜过程中可以使用UV汞灯固化。
特别的，本发明的UV油墨可采用本领域任一现有技术制备，将热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨各组分混合均匀，即制得可剥离玻璃UV油墨。
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将UV油墨局部丝网印刷玻璃表面，经红外线预热后进行UV光固化，固化后，采用60-80℃的纯水浸泡3-10分钟剥离固化油墨涂层，即完成玻璃表面保护处理。
进一步的，丝网印刷时，丝网目数为200-300目，墨层厚度为10-25微米。
进一步的，红外线预热的温度为100-180℃，时间为1-5分钟。
进一步的，UV光固化时，紫外线的波长为300-420纳米，光照能量为800-1200毫焦/平方厘米。
本发明中，利用60-80℃的纯水浸泡即可脱墨，对比目前常用的强碱脱墨保护油墨，不会产生工业污染废水，节省了污水处理费用，并且更环保。同时，与传统的碱退保护油墨由于强碱会对玻璃表面轻微侵蚀，会影响玻璃强度相比较，本发明的UV油墨使用纯水脱墨，不会影响玻璃材质强度。
另外，由于现有技术中碱退油墨脱墨过程中，如果碱液浓度和脱墨温度控制不好，易导致玻璃表面发雾发蓝；本发明保护油墨使用热水脱墨，不会影响玻璃表面效果，省去了脱墨环境制程控制点和风险点。同时，使用纯水脱墨对比强碱脱墨，能避免强碱蒸汽对产线工人身体的损害，极大的保护了劳动者的作业安全。
本发明的有益效果在于：
本发明作为一种新型的UV油墨，利用60-80℃的纯水浸泡即可脱墨玻璃，剥离过程不会影响玻璃材质强度，不会导致玻璃表面发雾发蓝，使用更加安全，可有效降低生产成本，是一款环保型的UV油墨。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 124、聚酯树脂 28、亲水活性单体 75、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为2000。
进一步的，所述亲水活性单体为Hitenol BC-10表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮。
进一步的，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂。
实施例2
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 124、聚酯树脂 28、亲水活性单体 75、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为2200。
进一步的，所述亲水活性单体为Maxemul 6106表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
进一步的，所述硅烷偶联剂为环氧基硅烷偶联剂。
实施例3
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 100、亲水活性单体 55、聚酯树脂 20、光敏剂 12、硅烷偶联剂 6。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为1000。
进一步的，所述亲水活性单体为Hitenol BC-10表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为安息香双甲醚。
进一步的，所述硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂。
实施例4
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 150、亲水活性单体 85、聚酯树脂 35、光敏剂 27、硅烷偶联剂 15。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为3000。
进一步的，所述亲水活性单体为Maxemul 6106表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的组合。
进一步的，所述硅烷偶联剂为烷基硅烷偶联剂。
实施例5
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 115、亲水活性单体 72、聚酯树脂 25、光敏剂 18、硅烷偶联剂 8。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为1300。
进一步的，所述亲水活性单体为Maxemul 6106表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
进一步的，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂的组合。
实施例6
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 132、亲水活性单体 78、聚酯树脂 30、光敏剂 24、硅烷偶联剂 11。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为2700。
进一步的，所述亲水活性单体为Hitenol BC-10表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮、安息香双甲醚中的组合。
进一步的，所述硅烷偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂。
实施例7
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 124、聚酯树脂 28、亲水活性单体 75、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为1800。
进一步的，所述亲水活性单体为Maxemul 6106表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的组合。
进一步的，所述硅烷偶联剂为苯基硅烷偶联剂。
对比例1
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚酯树脂 28、亲水活性单体 75、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为2000。
进一步的，所述亲水活性单体为Hitenol BC-10表面活性剂。
进一步的，所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮。
进一步的，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂。
对比例2
一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 124、聚酯树脂 28、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
本发明中，由于油墨内聚氨酯树脂的存在，UV固化膜具有优异的弹性及强度，可轻易被剥离。
进一步的，所述聚氨酯树脂的重均分子量为2200。
进一步的，所述的光敏剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
进一步的，所述硅烷偶联剂为环氧基硅烷偶联剂。
实施例8
一种实施例1-7以及对比例1-2所述热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将UV油墨局部丝网印刷于玻璃表面，经红外线预热后进行UV光固化，固化后，采用70℃的纯水浸泡5分钟剥离固化油墨涂层，即完成玻璃表面处理。
进一步的，丝网印刷时，丝网目数为250目，墨层厚度为15微米。
进一步的，红外线预热的温度为150℃，时间为3分钟。
进一步的，UV光固化时，紫外线的波长为350纳米，光照能量为800毫焦/平方厘米。
实施例9
一种实施例1-7以及对比例1-2所述热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将UV油墨局部丝网印刷于玻璃表面，经红外线预热后进行UV光固化，固化后，采用60℃的纯水浸泡10分钟剥离固化油墨涂层，即完成玻璃表面处理。
进一步的，丝网印刷时，丝网目数为300目，墨层厚度为10微米。
进一步的，红外线预热的温度为100℃，时间为5分钟。
进一步的，UV光固化时，紫外线的波长为320纳米，光照能量为900毫焦/平方厘米。
实施例10
一种实施例1-7以及对比例1-2所述热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将UV油墨局部丝网印刷于玻璃表面，经红外线预热后进行UV光固化，固化后，采用80℃的纯水浸泡3分钟剥离固化油墨涂层，即完成玻璃表面保护处理。
进一步的，丝网印刷时，丝网目数为200目，墨层厚度为25微米。
进一步的，红外线预热的温度为180℃，时间为1分钟。
进一步的，UV光固化时，紫外线的波长为400纳米，光照能量为1200毫焦/平方厘米。
玻璃表面性能评价
一、外观评价
用目测方法，对脱墨处理后的玻璃外观进行评价。评价标准为：优：褪去UV固化膜，边沿清晰、处理部分半透明、无任何残留，未印刷部分完全透明；良：处理部分有点泛黄，边界模糊，剥离不干净。
二、网点丢失率
样品制备：将表面处理后的玻璃样品，丝网印刷感光显影型UV油墨，膜厚10微米，酸值为60mg KOH/g，110℃/2分钟干燥，用菲林底片局部曝光，曝光能量80毫焦/平方厘米，显影条件：1％碳酸钠水溶液，28℃、喷淋压力0 .8公斤/平方厘米，显影时间45秒。显影后的玻璃于120℃下干燥3分钟，用100倍放大镜观察网点丢失百分数。评价标准：优：无任何网点丢失；良：网点丢失小于5％；差：网点丢失大于5％。
三、附着力
测试条件：局部处理好的玻璃样品，丝印UV玻璃油墨，膜厚15微米，光固化能量1000毫焦/平方厘米，浸泡在25～30℃的自来水中24小时，取出热风吹干后，用3M胶带剥离测试。评价标准：优：100％；良：95％；差：90％。
玻璃表面性能评价结果如下表所示。
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6 实施例7 对比例1 对比例2
外观 优 优 优 优 优 优 优 良 良
网点丢失率 优 优 优 优 优 优 优 差 良
附着力 优 优 优 优 优 优 优 差 差
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。

Claims (6)

1.一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 100-150、亲水活性单体 55-85、聚酯树脂 20-35、光敏剂 12-27、硅烷偶联剂 6-15；
所述聚氨酯树脂的重均分子量为1000-3000；
所述亲水活性单体为Hitenol BC-10表面活性剂或Maxemul 6106表面活性剂并均为美国Applied Materials公司生产的，所述Hitenol BC-10表面活性剂和所述Maxemul 6106表面活性剂均含有疏水的官能团和离子型的亲水组份；
所述的光敏剂为1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香双甲醚中的至少一种；
所述硅烷偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂、烷基硅烷偶联剂、苯基硅烷偶联剂、异氰酸基硅烷偶联剂中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 115-132、亲水活性单体 72-78、聚酯树脂 25-30、光敏剂 18-24、硅烷偶联剂 8-11。
3.根据权利要求2所述的热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚氨酯树脂 124、聚酯树脂 28、亲水活性单体 75、光敏剂 22、硅烷偶联剂 9。
4.一种热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将UV油墨局部丝网印刷玻璃表面，经红外线预热后进行UV光固化，在完成玻璃加工制程后，采用60-80℃的纯水浸泡3-10分钟剥离固化油墨涂层，即完成玻璃表面保护处理。
5.根据权利要求4所述的热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，丝网印刷时，丝网目数为200-300目，墨层厚度为10-25微米。
6.根据权利要求4所述的热水脱墨型可剥离玻璃UV油墨的使用方法，其特征在于，红外线预热的温度为100-180℃，时间为1-5分钟；UV光固化时，紫外线的波长为300-420纳米，光照能量为800-1200毫焦/平方厘米。
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