一種玻璃印刷用水性裝飾油墨及其制備方法
【專利摘要】本發明提出一種玻璃印刷用水性裝飾油墨，所述油墨包含的組份及各自的重量百分比為：交聯型水性硅丙樹脂25%～50%，改性水性丙烯酸乳液5%～15%,水性氨基樹脂10%～20%,去離子水5～20%,偶聯劑1%-5%,助溶劑0～15%,砂粉10%～20%,填料1～15%,助劑0.2%～15%,以及固化劑2%～10%。本發明還提供了上述玻璃印刷用水性裝飾油墨的制備方法。采用上述配方及制備方法制備的玻璃印刷用水性裝飾油墨經過熱處理后在平板鋼化玻璃表面附著力佳，耐水性好，涂層形成凹凸有致的表面，觸感強，裝飾效果優異，同時兼具環保，低氣味，無VOC殘留的特性，不會造成環境污染及危害操作人員安全。
【專利說明】一種玻璃印刷用水性裝飾油墨及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及化工高分子材料【技術領域】，特別涉及一種玻璃印刷用水性裝飾油墨及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鋼化玻璃是將普通退火玻璃經強化處理，在玻璃表面形成一個壓應力層，從而使其具有良好的機械性能和耐熱震性。與普通玻璃相比，鋼化玻璃的機械強度、抗沖擊性、抗彎強度以及熱穩定性均有顯著提高，同時鋼化玻璃受強力破損后，迅速呈現微小鈍角顆粒，從而最大限度保護人身安全。
[0003]作為印刷耗材的一種，鋼化玻璃因其良好的機械性及安全性，廣泛應用于裝飾行業(如門窗、幕墻等)、家具制造行業(如玻璃茶幾、家具配套等)、家電制造行業(如電視機、烤箱、空調、冰箱等)、電子儀表行業(如手機、手表等)及汽車制造行業(如擋風玻璃)等。
[0004]出于裝飾或隱蔽的要求，平板鋼化玻璃表面有時需要進行表面處理來制備表面粗糙的磨砂玻璃，使光線產生漫散射，透光而不透視。目前平板鋼化玻璃表面進行毛化處理的方法有機械噴砂、手工研磨或氫氟酸溶液腐蝕等。其中機械噴砂對設備投資較大，不易推廣應用；手工研磨效率較低；氫氟酸溶液腐蝕法安全風險高，效率也較低。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的問題，本發明的一個目的是提供一種玻璃印刷用水性裝飾油墨，所述水性裝飾油墨通過絲網印刷在平板鋼化玻璃表面，經熱處理干燥后，涂層形成凹凸有致的表面，觸感強，可達到等同磨砂玻璃毛面的裝飾效果。
[0006]為達到本發明的目`的，本發明的玻璃印刷用水性裝飾油墨包含的組份及各自的重量百分比為:交聯型水性硅丙樹脂25%~50%，改性水性丙烯酸乳液5%~15%,水性氨基樹月旨10%~20%,去離子水5~20%,偶聯劑1%_5%，助溶劑O~15%,砂粉10%~20%,填料I~15%,助劑0.2%~15%,以及固化劑2%~10%。
[0007]優選的，所述的交聯型水性硅丙樹脂中含有有機硅。
[0008]再優選的，所述的助溶劑包括乙醇、乙二醇、異丙醇或乙二胺。
[0009]再優選的，所述的砂粉的粒徑< 15 μ m。
[0010]再優選的，所述的填料包括改善油墨體系流變性能的水性膨潤土及充實油墨體系骨架的滑石粉與碳酸鈣。
[0011]再優選的，所述的助劑包括消泡劑，流平劑，基材潤濕劑，增稠劑，以及pH調節劑。
[0012]再優選的，所述固化劑為水性異氰酸酯固化劑。
[0013]本發明的另一目的是提供上述玻璃印刷用水性裝飾油墨的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0014]S1.預混:將交聯型水性硅丙樹脂、改性水性丙烯酸乳液、水性氨基樹脂、去離子水等攪拌均勻；[0015]S2.調節體系pH:加入pH調節劑調節體系pH為7~10 ;
[0016]S3.分散:在pH為7~10的體系中，邊攪拌邊加入稱量好的消泡劑、流平劑、增稠劑等助劑以及助溶劑，低速攪拌混合均勻；然后再加入填料及砂粉，控制轉速2000~4000r/min,溫度45~65°C,攪拌30~45min ;最后加入偶聯劑,攪拌均勻；
[0017]S4.檢驗及包裝:檢驗各項指標，合格后包裝即可得成品。
[0018]采用上述配方及制備方法制備的玻璃印刷用水性裝飾油墨經過熱處理后在平板鋼化玻璃表面附著力佳，耐水性好，涂層形成凹凸有致的表面，觸感強，裝飾效果優異，同時兼具環保，低氣味，無VOC殘留的特性，不會造成環境污染及危害操作人員安全。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]通過下面結合附圖的詳細描述，本發明前述的和其他的目的、特征和優點將變得顯而易見。其中:
[0020]圖1所示為本發明的玻璃印刷用水性裝飾油墨的制備方法步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0021]本發明的油墨采用交聯型水性硅丙樹脂、水性丙烯酸乳液及水性氨基樹脂做原材料，通過匹配特選的偶聯劑及固化劑，制備出裝飾效果優異的水性玻璃油墨。
[0022]具體的，本發明的一實施例的玻璃印刷用水性裝飾油墨包含的組份及各自的重量百分比為:交聯型水性硅丙樹脂25%~50%，改性水性丙烯酸乳液5%~15%,水性氨基樹脂10%~20%,去離子水5~20%,偶聯劑1%_5%，助溶劑O~15%,砂粉10%~20%,填料I~15%,助劑0.2%~15%,以及固化劑2%~10%ο
[0023]其中，本實施例所述的交聯型水性硅丙樹脂，合成過程中經過特殊處理引入有機硅，兼具有機硅樹脂的高耐候性及丙烯酸樹脂的高裝飾性，如常熟林潤氟硅材料LR720、LR750,深圳海潤化工BS45、BS99，涂寶仕合成材料TB-2007，廣州宣寧化工科技有限公司CM-301,深圳漢龍科技水溶性硅丙樹脂HL-T15、HL-T18、HL-T19，深圳市優越昌浩科技有限公司UT-W01，佛山市順德區雅蕾涂料制品有限公司Jx-223。它們可以根據其他乳液的種類和比例進行單獨調配，亦或是兩兩調配或是多種復配。
[0024]另外，上述實施例中所述的水性丙烯酸乳液，均經過特殊處理或性能改性，如法國阿科瑪2171、2711，衡水新光帝藍薩HS123，上海賽福化工HPD-96，北京裕慧泰科技HT802UHT6011,紐佩斯樹脂(蘇州)有限公司8020、8080，中化國際控股AC-213，上海慧新化工M-720。它們可以根據其他乳液的種類和比例進行單獨調配，亦或是兩兩調配或是多種復配。
[0025]另外，本發明的玻璃印刷用水性裝飾油墨所用的水性氨基樹脂要求具有較高的活性，可以同其他水性丙烯酸樹脂進行復配，如廣州思唯敬貿易ME707、ME708,上海慧新化工M12-80,蘇州嘉祥樹脂700-60、703-55，元邦樹脂YP5603、YP5625、YP5625A,上海鴻科化工HK9303-98、HK9426A-75，上海新華樹脂廠5386-60，氰特氨基樹脂Cymel303，英力士氨基樹脂R717，使用時，可以是使用其中的I~2種；所述的去離子水經離子交換樹脂制得；所述的偶聯劑要求具有較高的穩定性和較好的附著力促進作用，如上海西潤化工XR-500、XR-100,上海山聚化工SJ2176，上海尤恩化工SaC-100，公耀國際貿易ZINPLEX15，深圳市優越昌浩科技有限公司A151、A171、KH-550、KH-570，廣州思唯敬貿易AD-7100。
[0026]另外，本發明的玻璃印刷用水性裝飾油墨所用的助溶劑是指少量添加的醇類及胺類，如乙醇、乙二醇、異丙醇或乙二胺；所用的砂粉要求具有較好的穩定性和耐水性，粒徑 < 15 μ m，如畢克化學 CERAFL0UR913、CERAFL0UR914、CERAFL0UR915、CERAFL0UR916,環球化工 PL0YFLU0190、AQUAP0LY250、AQUAP0LYSILK19、AQUAP0LYSILK,上海北盟化學P0-106、P0-108，嘉善申嘉科技的水性PE，科萊恩3715、3719、3731微晶蠟，路博潤PEW1555、TFW1765，使用時，可以是使用其中I~3種；所述的填料為具有改善油墨體系流變性能的水性膨潤土，及充實油墨體系骨架的滑石粉與碳酸鈣，如浙江華特化工BP-187、BP-188、BP-188A水性體系膨潤土，邁達斯化工PY-02、PY-03、2500、3000、5000滑石粉，上海昆騰納米科技C1-1、C1-2納米碳酸鈣，可根據實際需求使用其中的2~5種。
[0027]再有，本發明的玻璃印刷用水性裝飾油墨所用的助劑包括消泡劑，流平劑，基材潤濕劑，增稠劑，以及PH調節劑等；所述固化劑是指水性異氰酸酯固化劑，如日本聚氨酯工業株式會社AQ140，煙臺萬華聚氨酯股份有限公司161，三井化學ΝΡ-1200，北京凱米特3100，江陰摩爾化工 W-8130、W-8135、W-7235。
[0028]本發明的上述玻璃印刷用水性裝飾油墨的制備方法的一實施例詳述如下。
[0029]所述制備玻璃印刷用水性裝飾油墨的步驟包括:
[0030]S1.預混:將交聯型水性硅丙樹脂、改性水性丙烯酸乳液、水性氨基樹脂、去離子水等，在攪拌釜中攪拌均勻；
[0031]S2.調節體系pH:加入pH調節劑調解體系pH為7~10 ;
[0032]S3.分散:在pH為7~10的體系中，邊攪拌邊加入稱量好的消泡劑、流平劑、增稠劑等助劑以及助溶劑，低速攪`拌混合均勻；然后再加入填料及砂粉，控制轉速2000-40001./min,溫度45-65°C,攪拌30_45min ;最后加入偶聯劑,攪拌均勻；
[0033]S4.檢驗及包裝:檢驗制得的油墨的各項指標，合格后包裝即可得成品。
[0034]采用所設計的配方及上述制備方法生產的水性裝飾油墨過網性佳，印刷適性好，涂膜性能佳，經熱處理后在平板鋼化玻璃表面具有優異的附著力及較強的粗糙感。具體的，檢驗上述的玻璃印刷用水性裝飾油墨的結果如下:
[0035]在所述獲得的油墨中加入適量固化劑，通過160-250目網版絲網印刷在平板鋼化玻璃表面，經120°C烘烤30min后，涂膜性能如下:
[0036]1.涂膜表面凹凸有致，粗糙度強，可達到磨砂玻璃毛面的裝飾效果，造成漫散射，透光而不透視；
[0037]2.附著力強，3M膠帶測試附著力，100%無脫落；
[0038]3.硬度高，可達2H，耐候性佳，耐鹽霧性好；
[0039]4.耐水煮性能優異:100°C水煮30min,涂膜無異常；
[0040]5.為環保型油墨，無毒無刺激性，不燃不爆，低氣味，不會造成環境污染和危害操作人員健康，無VOC殘留。
[0041]本發明的玻璃印刷用水性裝飾油墨穩定性好，與固化劑分開儲存，使用時在油墨中加入固化劑攪拌均勻，開放時間> 4h，即能夠滿足生產需要；本發明的油墨可以用水稀釋，用水洗版，無毒低氣味，無刺激性，不燃不爆，無VOC殘留，屬環保型油墨；且經過多次實驗驗證，本發明所得油墨經熱處理后擁有不遜色于傳統溶劑型玻璃油墨的附著力，耐水煮性能優異，可取代溶劑型油墨用于玻璃表面的裝飾印刷。所述油墨可以通過調整砂粉粒徑大小及加入量來調整涂層表面粗糙度，還可以通過加入適量水溶性染料制備彩色裝飾油墨，對平板鋼化玻璃表面的裝飾效果多種多樣；且油墨生產成本較傳統溶劑型玻璃油墨低，干燥后涂膜具有較高的硬度和豐滿度；另外，本發明的制備工藝簡單，大大地提高了生產效率，且非常容易操作和推廣。
[0042]本發明并不局限于所述的實施例，本領域的技術人員在不脫離本發明的精神即公開范圍內，仍可作一些修正 或改變，故本發明的權利保護范圍以權利要求書限定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述油墨包含的組份及各自的重量百分比為:交聯型水性硅丙樹脂25%~50%，改性水性丙烯酸乳液5%~15%,水性氨基樹脂10%~20%,去離子水5~20%,偶聯劑1%_5%，助溶劑O~15%,砂粉10%~20%,填料I~15%,助劑0.2%~15%,以及固化劑2%~10%ο
2.如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述的交聯型水性硅丙樹脂中含有有機硅。
3.如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述的助溶劑包括乙醇、乙二醇、異丙醇或乙二胺。
4.如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述的砂粉的粒徑<15 μ m0
5.如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述的填料包括改善油墨體系流變性能的水性膨潤土及充實油墨體系骨架的滑石粉與碳酸鈣。
6.如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述的助劑包括消泡劑，流平劑，基材潤濕劑，增稠劑，以及PH調節劑。
7.如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨，其特征在于，所述固化劑為水性異氰酸酯固化劑。
8.一種制備如權利要求1所述的玻璃印刷用水性裝飾油墨的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟: S1.將交聯型水性硅丙樹脂、改性水性丙烯酸乳液、水性氨基樹脂、去離子水等攪拌均勻； S2.加入pH調節劑調節體系pH為7~10; S3.在pH為7~10的體系中，邊攪拌邊加入稱量好的消泡劑、流平劑、增稠劑等助劑以及助溶劑，低速攪拌混合均勻；然后再加入填料及砂粉，控制轉速2000~4000r/min，溫度45~65°C,攪拌30~45min ;最后加入偶聯劑,攪拌均勻； S4.檢驗各項指標，合格后包裝即可得成品。
【文檔編號】C09D11/107GK103509406SQ201310312435
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月23日 優先權日:2013年7月23日
【發明者】王景泉 申請人:王景泉