CN115926528A - 一种光伏组件彩色化用油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及光伏组件制备技术领域，尤其涉及一种光伏组件彩色化用油墨及其制备方法；以质量分数计，所述油墨包括：光扩散剂：2％～4％，丙烯基吗啡啉：15％～30％，成膜剂：0％～10％，光引发剂：5％～15％，其余为丙烯酸酯系有机物；通过在UV油墨的体系中加入光扩散剂，利用UV油墨中的丙烯酸酯系有机物、丙烯基吗啡啉和光引发剂之间的聚合作用，同时限定各原料的质量分数，从而保证三者之间形成稳定的聚合体，再通过成膜剂保证光扩散剂在聚合体中均匀分散，使得其打印到光伏组件上所形成的色彩层的稳定，同时由于聚合体中含有光扩散剂，在太阳光照射阶段，能分散不同的光束进入光伏组件的光伏基板中，提高UV油墨的光透率，可以提高光伏组件的效能。
Description
技术领域
本申请涉及光伏组件制备技术领域，尤其涉及一种光伏组件彩色化用油墨及其制备方法。
背景技术
随着光伏产业的不断发展，光伏组件越来越多的应用到民用领域，同时为了保证光伏组件的美观，一般在光伏组件的前板或背板材料上印刷上色彩涂料以形成图案，从而提高光伏组件的美观；但是目前彩色光伏组件所用的颜料为UV油墨，在印刷到光伏组件上时，由于不同颜色的UV油墨会不同程度的反射太阳光，从而影响光伏组件的光透效率，进而降低光伏组件的效能。
因此如何提供一种光伏组件彩色化用油墨，以降低UV油墨对光伏组件的光透效率的影响，是目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种光伏组件彩色化用油墨及其制备方法，以解决现有技术中UV油墨对光伏组件的光透效率影响较大的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种光伏组件彩色化用油墨，以质量分数计，所述油墨包括：光扩散剂：2％～4％，丙烯基吗啡啉：15％～30％，成膜剂：0％～10％，光引发剂：5％～15％，其余为丙烯酸酯系有机物。
可选的，所述光扩散剂包括无机光扩散剂和有机光扩散剂，其中，所述光扩散剂的平均颗粒粒径为1μm～3μm。
可选的，所述无机光扩散剂包括纳米硫酸钡、纳米碳酸钙和纳米二氧化硅中的至少一种。
可选的，所述有机光扩散剂包括亚克力型光扩散剂、苯乙烯型光扩散剂和丙烯酸树脂型光扩散剂中的至少一种。
可选的，以质量分数计，所述油墨还包括：二氧化钛粉：0％～25％，其中，所述二氧化钛粉的平均粒径为1μm～3μm。
可选的，所述丙烯基吗啡啉包括4-(1-氧代-2-丙烯基)吗啡啉。
可选的，所述光引发剂包括：苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化磷、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-次膦酸乙酯中的至少一种。
可选的，所述成膜剂包括丙烯酸-2-苯氧基乙酯。
可选的，所述丙烯酸酯系有机物包括：丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、(外型)1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇-2-丙烯酸酯、Alpha-(1-羟基-2-丙烯基)-Ω-[1,1’-联苯基]-2-氧基)-聚(氧化-1,2-乙二基)、新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯、氧代二(甲基-2,1-亚乙基)二-2-丙烯酸酯、专有丙烯酸酯衍生物、1,6-己二醇二丙烯酸酯、活化丙烯酸酯和多功能胺丙烯酸酯中的至少一种。
第二方面，本申请提供了一种制备第一方面所述的油墨的方法，所述方法包括：
混合所述丙烯酸系有机物、所述丙烯基吗啡啉和所述成膜剂，后加入所述光扩散剂进行预分散，得到聚合体前体；
向所述聚合体前体中加入所述光引发剂，得到聚合体；
根据UV油墨的显色需求，判断是否向所述聚合体中加入二氧化钛粉；
若是，则向所述聚合体中加入所述二氧化钛粉，并进行搅拌，得到油墨；
若否，则直接搅拌所述聚合体，得到油墨。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的一种光伏组件彩色化用油墨，通过在UV油墨的体系中加入光扩散剂，利用UV油墨中的丙烯酸酯系有机物、丙烯基吗啡啉和光引发剂之间的聚合作用，同时限定各原料的质量分数，从而保证三者之间形成稳定的聚合体，再通过成膜剂保证光扩散剂在聚合体中均匀分散，使得聚合体中各物质分布均匀，同时成膜剂还能保证聚合体的稳定性，使得成型的聚合体能够稳定存在，从而使得其打印到光伏组件上所形成的色彩层的稳定，同时由于聚合体中含有光扩散剂，在太阳光照射阶段，能分散不同的光束进入光伏组件的光伏基板中，从而提高UV油墨的光透率，进而能可以提高光伏组件的效能。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的制备油墨方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例提供了一种光伏组件彩色化用油墨，以质量分数计，所述油墨包括：光扩散剂：2％～4％，丙烯基吗啡啉：15％～30％，成膜剂：0％～10％，光引发剂：5％～15％，其余为丙烯酸酯系有机物。
本申请实施例中，限定光扩散剂的质量分数为2％～4％的积极效果是在该质量分数的范围内，能保证光扩散剂均匀的分布在UV油墨的体系内，从而使得在后续的色彩层中存在足够的光扩散剂，保证在自然光照射阶段能够将自然光分散进光伏基板中，从而提高UV油墨的光透性。
丙烯基吗啡啉的质量分数为15％～30％的积极效果是在该质量分数的范围内，能够保证丙烯酸酯系有机物、丙烯基吗啡啉和光引发剂之间发生聚合作用，从而形成均匀的聚合体，保证UV油墨的墨水成型。
成膜剂的质量分数为0％～10％的积极效果是在该质量分数的范围内，能保证成膜剂将聚合体稳定，从而保证光扩散剂的分散效果，进而保证聚合体内光扩散剂稳定存在。
光引发剂的质量分数为5％～15％的积极效果是在该质量分数的范围内，能保证光引发剂、丙烯酸酯系有机物和丙烯基吗啡啉之间发生聚合作用，从而形成均匀的聚合体，保证UV油墨的墨水成型。
在一些可选的实施方式中，所述光扩散剂包括无机光扩散剂和有机光扩散剂，其中，所述光扩散剂的平均颗粒粒径为1μm～3μm。
本申请实施例中，通过限定光扩散剂的平均颗粒粒径为1μm～3μm的积极效果是在该粒径的范围内，能保证无机光扩散剂和有机光扩散剂都能稳定存在于聚合体中，同时还能避免光扩散剂的颗粒过大影响色彩层的美观和光扩散剂对光的分散能力。
在一些可选的实施方式中，所述无机光扩散剂包括纳米硫酸钡、纳米碳酸钙和纳米二氧化硅中的至少一种。
本申请实施例中，限定无机光扩散剂的具体组成，能囊括大部分的无机光扩散剂，从而进一步细化无机光扩散剂的具体组成，可以保证光扩散剂的效果。
在一些可选的实施方式中，所述有机光扩散剂包括亚克力型光扩散剂、苯乙烯型光扩散剂和丙烯酸树脂型光扩散剂中的至少一种。
本申请实施例中，限定有机光扩散剂的据图组成，能囊括大部分的无机光扩散剂，从而能细化光扩散剂的具体组成，可以保证光扩散剂的效果。
在一些可选的实施方式中，以质量分数计，所述油墨还包括：二氧化钛粉：0％～25％，其中，所述二氧化钛粉的平均粒径为1μm～3μm。
本申请实施例中，限定二氧化钛粉的质量分数为0％～25％的积极效果是由于二氧化钛粉整体呈现白色，因此通过加入二氧化钛粉能调整UV油墨最终得到的色彩层的颜色为白色，同时二氧化钛粉还能充当一部分的光扩散剂的功能，进一步扩散自然光，保证光伏组件的光透率。
在一些可选的实施方式中，所述丙烯基吗啡啉包括4-(1-氧代-2-丙烯基)吗啡啉。
本申请实施例中，限定具体的丙烯基吗啡啉，能进一步保证光引发剂、丙烯酸酯系有机物和丙烯基吗啡啉之间发生聚合作用，从而能保证得到稳定的聚合体。
在一些可选的实施方式中，所述光引发剂包括：苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化磷、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-次膦酸乙酯中的至少一种。
本申请实施例中，限定光引发剂的具体种类，能囊括氧化磷系列和膦系的具体引发剂，从而保证光引发剂的引发效果，保证光引发剂、丙烯酸酯系有机物和丙烯基吗啡啉之间发生聚合作用，从而得到稳定的聚合体。
在一些可选的实施方式中，所述成膜剂包括丙烯酸-2-苯氧基乙酯。
本申请实施例中，限定成膜剂的具体成分，不仅能降低所形成的聚合体的流动性，还能参与光引发剂的光固化过程，保证快速形成稳定的聚合体，同时还能保证聚合体的稳定，使得光扩散剂能够稳定存在于聚合体中。
在一些可选的实施方式中，所述丙烯酸酯系有机物包括：丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、(外型)1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇-2-丙烯酸酯、Alpha-(1-羟基-2-丙烯基)-Ω-[1,1’-联苯基]-2-氧基)-聚(氧化-1,2-乙二基)、新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯、氧代二(甲基-2,1-亚乙基)二-2-丙烯酸酯、专有丙烯酸酯衍生物、1,6-己二醇二丙烯酸酯、活化丙烯酸酯和多功能胺丙烯酸酯中的至少一种。
本申请实施例中，限定丙烯酸酯系有机物的具体组成，能囊括大部分的丙烯酸酯类有机物，同时还能通过这些丙烯酸酯系有机物调节UV油墨的色彩，无需加入其他颜料物质进行调节，能进一步保证聚合体的稳定性，从而保证光扩散剂在聚合体中稳定存在。
如图1所示，基于一个总的发明构思，本申请实施例提供了一种制备所述油墨的方法，所述方法包括：
S1.混合所述丙烯酸系有机物、所述丙烯基吗啡啉和所述成膜剂，后加入所述光扩散剂进行预分散，得到聚合体前体；
S2.向所述聚合体前体中加入所述光引发剂，得到聚合体；
S3.根据UV油墨的显色需求，判断是否向所述聚合体中加入二氧化钛粉；
若是，则向所述聚合体中加入所述二氧化钛粉，并进行搅拌，得到油墨；
若否，则直接搅拌所述聚合体，得到油墨。
本申请实施例中，通过对丙烯酸系有机物、丙烯基吗啡啉和成膜剂先进行混合，在通过光扩散剂进行分散，最后通过光引发剂引发固化反应，使得丙烯酸系有机物、丙烯基吗啡啉和光引发剂之间形成聚合体，保证光扩散剂稳定存在于聚合体内，最后再通过二氧化钛粉的加入时机进行判断，从而保证最终能够得到符合颜色要求的油墨。
该方法是针对上述油墨的制备方法，该油墨的具体组成和配比可参照上述实施例，由于该方法采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
配制白色UV油墨，具体成分如表1所示。
表1白色UV油墨成分表
实施例2
将实施例2和实施例1进行对比，实施例2和实施例1的区别在于：
配制黑色UV油墨，具体成分如表2所示
表2白色UV油墨成分表
| 化学成分名称 | 比例％ | 粒径 |
| 光扩散剂 | 4 | 粉末1μm～3μm |
| Reactive Acrylic Acid Ester | 23 | |
| 4-(1-氧代-2-丙烯基)吗啡啉 | 27 | |
| 二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦 | 5 | |
| (外型)1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇-2-丙烯酸酯 | 8 | |
| 苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化磷 | 8 | |
| 丙烯酸-2-苯氧基乙酯 | 3 | |
| Acrylic Acid Ester | 3 | |
| 新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯 | 7 | |
| 氧代二(甲基-2,1-亚乙基)二-2-丙烯酸酯 | 7 | |
| Proprietary Acrylic Ester Derivative | 5 |
实施例3
将实施例3和实施例1进行对比，实施例3和实施例1的区别在于：
配制青色UV油墨，具体成分如表3所示。
表3青色UV油墨成分表
| 化学成分名称 | 比例％ | 粒径 |
| 光扩散剂 | 2 | 粉末1μm～3μm |
| 4-(1-氧代-2-丙烯基)吗啡啉 | 17 | |
| 二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦 | 5 | |
| (外型)1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇-2-丙烯酸酯 | 8 | |
| 苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化磷 | 8 | |
| 丙烯酸-2-苯氧基乙酯 | 3 | |
| 1,6-己二醇二丙烯酸酯 | 3 | |
| 新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯 | 7 | |
| 氧代二(甲基-2,1-亚乙基)二-2-丙烯酸酯 | 7 | |
| Proprietary Acrylic Ester Derivative | 5 | |
| Reactive Acrylic Acid Este | 15 | |
| Acrylic Acid Ester | 10 | |
| Multifunctional Amine Acrylate | 10 |
实施例4
将实施例4和实施例1进行对比，实施例4和实施例1的区别在于：
配制洋红色UV油墨，具体成分如表4所示。
表4洋红色UV油墨成分表
实施例5
将实施例5和实施例1进行对比，实施例5和实施例1的区别在于：
配制黄色UV油墨，具体成分如表5所示。
表5黄色UV油墨成分表
| 化学成分名称 | 比例％ | 粒径 |
| 光扩散剂 | 2 | 粉末1μm～3μm |
| Reactive Acrylic Acid Ester | 19 | |
| 4-(1-氧代-2-丙烯基)吗啡啉 | 22 | |
| 二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦 | 5 | |
| (外型)1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇-2-丙烯酸酯 | 7 | |
| 苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化磷 | 7 | |
| 丙烯酸-2-苯氧基乙酯 | 3 | |
| Acrylic Acid Ester | 3 | |
| 新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯 | 7 | |
| 氧代二(甲基-2,1-亚乙基)二-2-丙烯酸酯 | 7 | |
| Proprietary Acrylic Ester Derivative | 4 | |
| 1,6-己二醇二丙烯酸酯 | 7 | |
| Multifunctional Amine Acrylate | 7 |
对比例1
将对比例1和实施例1进行对比，对比例1和实施例1的区别在于：
不加入光扩散剂。
对比例2
将对比例2和实施例1进行对比，对比例2和实施例1的区别在于：
光扩散剂的质量分数为5％。
相关实验及效果数据：分别对实施例和对比例得到的油墨进行UV油墨的印刷，并针对得到的光伏组件进行IV测试机测试，结果如表5所示。
表5不同实施例和对比例所得的光伏组件的IV测试结果情况表
表1的具体分析：
由表1可知，采用本申请的油墨配方，能利用光扩散剂有效的提高彩色光伏组件的光透率，从而提高光伏组件的光电转化效能。
虽然对比例2所得的光伏组件具有较高的效能，但是在油墨光固化阶段，过量的光扩散剂将增加紫外线固化所需的时间，且每增加1％的光扩散剂将增加紫外线固化的时间3％～5％，影响色彩层成型。
本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本申请实施例提供的一种光伏组件彩色化用油墨，通过引入光扩散剂，再配合丙烯酸酯系有机物、丙烯基吗啡啉和光引发剂，以及成膜剂和二氧化钛粉，能通过这些物质的配比，得到白色、青色(又称为“天蓝色”或是“湛蓝”)、洋红色(又称为“洋红色”)、黄色和黑色等五色油墨，同时这些油墨在具备较佳的光透性的同时，由于引入了光扩散剂，还具有一定的光扩散性。
(2)本申请实施例提供的一种光伏组件彩色化用油墨，由于整体油墨通过聚合作用形成了稳定的聚合体，因此具备良好的户外耐用性，同时其含有大量有机成分，因此能粘滞在光伏组件的前板材料上，还能对层压封装阶段的胶膜具有良好的热熔接效果。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。
在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种光伏组件彩色化用油墨，其特征在于，以质量分数计，所述油墨包括：光扩散剂：2％～4％，丙烯基吗啡啉：15％～30％，成膜剂：0％～10％，光引发剂：5％～15％，其余为丙烯酸酯系有机物。
2.根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述光扩散剂包括无机光扩散剂和有机光扩散剂，其中，所述光扩散剂的平均颗粒粒径为1μm～3μm。
3.根据权利要求2所述的油墨，其特征在于，所述无机光扩散剂包括纳米硫酸钡、纳米碳酸钙和纳米二氧化硅中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的油墨，其特征在于，所述有机光扩散剂包括亚克力型光扩散剂、苯乙烯型光扩散剂和丙烯酸树脂型光扩散剂中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，以质量分数计，所述油墨还包括：二氧化钛粉：0％～25％，其中，所述二氧化钛粉的平均粒径为1μm～3μm。
6.根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述丙烯基吗啡啉包括4-(1-氧代-2-丙烯基)吗啡啉。
7.根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述光引发剂包括：苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧化磷、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦和苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-次膦酸乙酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述成膜剂包括丙烯酸-2-苯氧基乙酯。
9.根据权利要求1所述的油墨，其特征在于，所述丙烯酸酯系有机物包括：丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、(外型)1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇-2-丙烯酸酯、Alpha-(1-羟基-2-丙烯基)-Ω-[1,1’-联苯基]-2-氧基)-聚(氧化-1,2-乙二基)、新戊二醇聚甲基环氧乙烷二丙烯酸酯、氧代二(甲基-2,1-亚乙基)二-2-丙烯酸酯、专有丙烯酸酯衍生物、1,6-己二醇二丙烯酸酯、活化丙烯酸酯和多功能胺丙烯酸酯中的至少一种。
10.一种制备如权利要求1-9任一项所述的油墨的方法，其特征在于，所述方法包括：
混合所述丙烯酸系有机物、所述丙烯基吗啡啉和所述成膜剂，后加入所述光扩散剂进行预分散，得到聚合体前体；
向所述聚合体前体中加入所述光引发剂，得到聚合体；
根据UV油墨的显色需求，判断是否向所述聚合体中加入二氧化钛粉；
若是，则向所述聚合体中加入所述二氧化钛粉，并进行搅拌，得到油墨；若否，则直接搅拌所述聚合体，得到油墨。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211707771.5A CN115926528A (zh) | 2022-12-29 | 2022-12-29 | 一种光伏组件彩色化用油墨及其制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103571324A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-02-12 | 张翔宇 | 一种彩色uv光固化涂料及其制备方法 |
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| CN107207888A (zh) * | 2015-02-26 | 2017-09-26 | 阪田油墨股份有限公司 | 光固化型喷墨印刷用白色油墨组合物 |
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2022
- 2022-12-29 CN CN202211707771.5A patent/CN115926528A/zh active Pending
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