CN115627096A - 热水可剥离保护油墨及提高玻璃加工防护性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种热水可剥离保护油墨及提高玻璃加工防护性能的方法,涉及高分子材料技术领域;所述保护油墨包括以下重量份数的组分:改性丙烯酸树脂80‑95份;水性聚酰胺树脂43‑55份;羟丙基甲基纤维素钠5‑10份;光引发剂10‑15份;其中,所述改性丙烯酸树脂为接枝有2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸的丙烯酸树脂。本申请提供的热水可剥离保护油墨,在固化成膜后具有良好的韧性、柔软性和可剥离性能,使用60‑70℃的纯水浸泡1‑2分钟即可完全剥离。
Description
技术领域
本申请涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种热水可剥离保护油墨及提高玻璃加工防护性能的方法。
背景技术
玻璃在现代生活中无处不在,其被广泛应用于高端智能手机、平板电脑、平板电视和工业商业触摸屏等领域。玻璃在进行开片、磨边、抛光等特殊加工工艺过程中,玻璃表面极易受到损伤和污染,同时受损的玻璃还会增加后续抛光平磨工序,进而增加了生产成本。而刷涂临时性保护油墨能保护玻璃在生产加工、运输或储备过程免收物理损伤或其他污染,是玻璃一种重要的防护手段。
目前使用较多的临时保护油墨,其在制程加工完后需要使用酸、碱溶液或者高温水(高于90℃)退膜,且退膜时间较长,退膜会溶解到洗液中,退膜的过程及洗液的使用成本较高,同时酸碱溶液有一定的腐蚀性,高温水也存在容易烫伤等问题,安全系数较低。同时使用强碱会存在降低玻璃本身强度的缺陷,如果脱墨时间过长还会导致玻璃表面发雾发蓝。还有一些临时性保护油墨含有易挥发的有毒有害溶剂,对人体和环境造成一定的危害。
因此、研制出一种易退膜、退膜彻底、对环境无害的临时性保护油墨成为迫切需要。
申请内容
为克服现有技术的缺陷,本申请提供了一种热水可剥离保护油墨及提高玻璃加工防护性能的方法,本申请的热水可剥离保护油墨,在固化成膜后具有良好的韧性、柔软性和可剥离性能,使用60-70℃的纯水浸泡1-2分钟即可完全剥离。
为实现上述目的,本申请提出以下技术方案:
第一方面,本申请提供了一种热水可剥离保护油墨,一种热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述保护油墨包括以下重量份数的组分:
改性丙烯酸树脂80-95份;
水性聚酰胺树脂43-55份;
羟丙基甲基纤维素钠5-10份;
光引发剂10-15份;
其中,所述改性丙烯酸树脂为接枝有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的丙烯酸树脂。
进一步地,所述改性丙烯酸树脂的制备方法,包括以下步骤:
将环氧树脂、催化剂、阻聚剂加入反应器中,升温至90~120℃;
将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入反应器中,在100~120℃下保温2~5小时,得到改性丙烯酸树脂。
进一步地,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或间苯二酚型环氧树脂,优选为双酚A型环氧树脂,更优选为陶氏DER331的双酚A环氧树脂。
进一步地,所述催化剂为三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵或三苯基膦,优选为三苯基膦。
进一步地,所述阻聚剂为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚中的至少一种,优选为对苯二酚。
进一步地,所述催化剂的用量优选为环氧树脂质量的0.1~0.5%;所述阻聚剂的用量为本领域技术人员的常规选择,优选为丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量之和的0.1~0.3%。
进一步地,所述丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与环氧树脂中环氧基的摩尔比为0.6~1.2:1.4~2.0:1。
应当理解,上述摩尔比的比值为,以环氧树脂中环氧基的摩尔数为基准(即环氧树脂中环氧基的摩尔数为1),丙烯酸的摩尔数为0.6~1.2,2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔数为1.4~2.0。
进一步地,所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮或4-苯甲酰基-4-甲基-二苯硫醚,优选为1-羟基环己基苯基甲酮或安息香双甲醚。
进一步地,所述保护油墨还包括填料1-8份;
所述填料为气相二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙或滑石粉中的至少一种。
进一步地,所述保护油墨还包括水性消泡剂1-5份;
所述水性消泡剂为二甲基硅油和/或炔二醇。
消泡剂能使保护油墨在制备和施工时产生的气泡尽快的消除,并且能够减少或消除气泡对油墨表面的不良影响。
除了上述组分外,本申请的保护油墨,还可以任选地包含有其他成分,如附着力促进剂1-3份,颜料1-3份。
具体地,所述附着力促进剂可以选用硅烷偶联剂,以提高保护油墨在玻璃上的附着力。
更具体地,所述附着力促进剂为甲基丙烯酰基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰基三丙氧基硅烷。
所述颜料为铁蓝、群青蓝、钴蓝或酞菁蓝中的至少一种。
本申请中,热水可剥离保护油墨中各组分的用量可根据上述限定进行调整,例如:
改性丙烯酸树脂可以为80份、81份、82份、83份、84份、85份、86份、87份、88份、89份、90份、91份、92份、93份、94份、95份等。
水性聚酰胺树脂可以为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份等。
羟丙基甲基纤维素钠可以为5份、5.5份、6份、7份、7.8份、8份、8.6份、9份、9.4份、10份等。
光引发剂可以为10份、10.3份、10.8份、11份、11.7份、12份、12.5份、13份、13.8份、14份、14.1份、14.6份、15份等。
本申请的热水可剥离保护油墨可以通过本领域已知的任何合适的方法制备。例如,可使用本领域中常用的搅拌机来制备。具体为:将各组分按所述比例加入搅拌容器中,在搅拌条件下混合均匀,即可得到成品。
如有必要,混合均匀后还可放入研磨机研磨,得到最终成品。
本申请提供的热水可剥离保护油墨,通过采用接枝有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的丙烯酸树脂,改性丙烯酸树脂和水性聚酰胺树脂能发生链式反应,固化形成保护涂层,其中,通过在丙烯酸树脂上引入亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸不仅能参与到链式反应中,提高保护油墨的韧性及在玻璃上的附着力,同时,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸还能与羟丙基甲基纤维素钠共同作用,其原理可能为:羟丙基甲基纤维素钠的加入进一步提高亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸容易被水润湿的效果,使得本申请的保护油墨在60-70℃浸泡1-2分钟即可实现完全脱落。
基于上述机理,本申请的热水可剥离保护油墨,在固化成膜后具有良好的韧性、柔软性和可剥离性能,使用60-70℃的纯水浸泡1-2分钟即可完全剥离。
另外,由于采用强碱脱墨过程中,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;本申请的保护油墨使用热水即可完全脱墨,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,能大大提高了产线工人的作业安全。
第二方面,本申请还提供了一种提高玻璃加工防护性能的方法,所述方法为:
将第一方面所述的保护油墨印刷在玻璃表面不需要进行表面加工的部位,经红外线预热后进行UV光固化;
加工完毕后,采用60-70℃的纯水浸泡1-2分钟剥离保护油墨涂层。
优选地,上述印刷采用丝网印刷,丝网目数为200-300目,油墨的厚度为10-25μm。
优选地,上述红外线预热的温度为100-180℃,时间为2-5分钟。
优选地,上述UV光固化时,紫外线的波长为300-400nm,光照能量为800-1200mj/cm2。
优选地,上述加工包括但不限于切割。
本申请通过将油墨印刷在玻璃上,用于给玻璃表面加工时提供临时性保护。上述油墨通过UV光固化后,能在玻璃表面形成一层坚韧的油墨层,对玻璃附着力好、表面硬度高、耐刮檫性好,能有效保证玻璃在表面加工过程中不被划伤。而且,在玻璃加工完成后,用60-70℃的热水浸泡即可除去油墨,对玻璃本身不会造成任何影响。
与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:
本申请提供的热水可剥离保护油墨,通过采用接枝有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的丙烯酸树脂,改性丙烯酸树脂和水性聚酰胺树脂能发生链式反应,固化形成保护涂层,其中,通过在丙烯酸树脂上引入亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸不仅能参与到链式反应中,提高保护油墨的韧性及在玻璃上的附着力,同时,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸还能与羟丙基甲基纤维素钠共同作用,其原理可能为:羟丙基甲基纤维素钠的加入进一步提高亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸容易被水润湿的效果,使得本申请的保护油墨在60-70℃浸泡1-2分钟即可实现完全脱落。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,以下将描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,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作出创造性劳动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。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本申请实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请实施例。如在本申请实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
本申请实施例中的组分均按重量份数计;本申请实施例中的原料均可通过市售购得。
以下实施例中:
环氧树脂为陶氏DER331的双酚A环氧树脂;
丙烯酸树脂为型号3562W的水溶性丙烯酸树脂,购自保定市兰竹化工有限公司。
改性丙烯酸树脂采用以下方法制备而成:
将陶氏DER331的双酚A环氧树脂(0.45mol)、三苯基膦(0.2g)、对苯二酚(0.16g)加入反应器中,升温至110℃;
将丙烯酸(0.45mol)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(0.81mol)加入反应器中,在120℃下保温4小时,得到改性丙烯酸树脂。
上述制备过程中,三苯基膦还可采用三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵或四甲基氯化铵;对苯二酚还可采用邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚中的至少一种。
实施例1
制备实验组与对照组
在本实施例中,分别制备了具有下述配方组成的热水可剥离保护油墨,其中油墨1-6为本申请的实验组,油墨7-9为对照组,具体组成如表1-2所示。
表1:油墨1-6的组分及用量(份)
表2:组合物7-9的组分及用量(份)
上述表1和表2中,甲基丙烯酰基三甲氧基硅烷还可采用为甲基丙烯酰基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰基三丙氧基硅烷。
钴蓝还可采用为铁蓝、群青蓝或酞菁蓝中的至少一种。
1-羟基环己基苯基甲酮还可采用为安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮或4-苯甲酰基-4-甲基-二苯硫醚。
上述油墨1-9的制备方法,包括以下步骤:
将各组分按所述比例加入搅拌容器中,在搅拌条件下混合均匀,混合均匀后还可放入研磨机研磨,即可得到油墨1-9;
其中,搅拌容器的转速为500-700r/min。
实施例2
将实施例1制备得到的保护油墨1-9印刷在玻璃表面不需要进行表面加工的部位,经红外线预热后进行UV光固化,得到表面覆盖有保护涂层的玻璃1-9。
其中,上述印刷采用丝网印刷,丝网目数均为200目,油墨的厚度均为15μm。
其中,上述红外线预热的温度为120℃,时间为4分钟。
其中,上述UV光固化时,紫外线的波长为320nm,光照能量为1000mj/cm2。
其中,上述制备过程中,采用的玻璃的材质大小厚度等均保持一致。
效果验证:
对上述制备得到的覆盖有保护涂层的玻璃1-9进行效果比对测试,具体包括硬度性能测试、附着力性能测试以及除涂层测试。其中:
硬度性能测试参照GB/T6739-1996;
附着力性能测试参照GB/T9286-1998;
除涂层测试为:
在65℃热水(纯水)中浸泡,观察保护涂层的状态。
测试结果如表3所示。
表3:测试结果
测试组 | 硬度 | 附着力 | 除涂层 |
油墨1 | 2H | 4B | 2min完全脱落、无残留 |
油墨2 | 2H | 5B | 1min完全脱落、无残留 |
油墨3 | 2H | 5B | 1min完全脱落、无残留 |
油墨4 | 2H | 5B | 1min完全脱落、无残留 |
油墨5 | 2H | 4B | 2min完全脱落、无残留 |
油墨6 | 2H | 5B | 1min完全脱落、无残留 |
油墨7 | H | 2B | 无法脱落 |
油墨8 | H | 3B | 无法脱落 |
油墨9 | 2H | 5B | 无法脱落 |
根据表3的测试结果可得,油墨1-6通过采用改性丙烯酸树脂、水性聚酰胺树脂和羟丙基甲基纤维素钠配合使用,其中,改性丙烯酸树脂和水性聚酰胺树脂能发生链式反应,固化形成保护涂层,而通过在丙烯酸树脂上引入亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸不仅能参与到链式反应中,提高保护油墨的韧性及在玻璃上的附着力,同时,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸还能与羟丙基甲基纤维素钠共同作用,其原理可能为:羟丙基甲基纤维素钠的加入进一步提高亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸容易被水润湿的效果,使得本申请的保护油墨在60-70℃浸泡1-2分钟即可实现完全脱落。
通过对比油墨3和7-8,油墨7-8采用丙烯酸树脂或环氧树脂,其不仅硬度明显降低,且油墨7-8的附着力也明显降低,这可能是因为亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸能参与到链式反应中,提高保护油墨的韧性及在玻璃上的附着力。
进一步地,油墨9中采用聚乙烯吡咯烷酮替换油墨3中的聚乙烯吡咯烷酮,从上述实验结果可以看出,聚乙烯吡咯烷酮的加入,油墨3在65℃热水(纯水)中浸泡后无法脱落,这说明聚乙烯吡咯烷酮虽然有增溶作用,但在本申请的技术方案中,其无法促进涂层(油墨)的脱落。这也说明羟丙基甲基纤维素钠能与亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸共同作用,使得本申请的保护油墨在60-70℃浸泡1-2分钟即可实现完全脱落。
综上所述,本申请提供的热水可剥离保护油墨,通过采用接枝有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的丙烯酸树脂,改性丙烯酸树脂和水性聚酰胺树脂能发生链式反应,固化形成保护涂层,其中,通过在丙烯酸树脂上引入亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸不仅能参与到链式反应中,提高保护油墨的韧性及在玻璃上的附着力,同时,亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸还能与羟丙基甲基纤维素钠共同作用,其原理可能为:羟丙基甲基纤维素钠的加入进一步提高亲水基团2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸容易被水润湿的效果,使得本申请的保护油墨在60-70℃浸泡1-2分钟即可实现完全脱落。
以上对本申请实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适用于帮助理解本申请实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述保护油墨包括以下重量份数的组分:
改性丙烯酸树脂80-95份;
水性聚酰胺树脂43-55份;
羟丙基甲基纤维素钠5-10份;
光引发剂10-15份;
其中,所述改性丙烯酸树脂为接枝有2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的丙烯酸树脂。
2.根据权利要求1所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述改性丙烯酸树脂的制备方法,包括以下步骤:
将环氧树脂、催化剂、阻聚剂加入反应器中,升温至90~120℃;
将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸加入反应器中,在100~120℃下保温2~5小时,得到改性丙烯酸树脂。
3.根据权利要求2所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂或间苯二酚型环氧树脂,优选为双酚A型环氧树脂。
4.根据权利要求2所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述催化剂为三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵或三苯基膦,优选为三苯基膦。
5.根据权利要求2所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述阻聚剂为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚中的至少一种,优选为对苯二酚。
6.根据权利要求2所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸与环氧树脂中环氧基的摩尔比为0.6~1.2:1.4~2.0:1。
7.根据权利要求1-6任一项所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮或4-苯甲酰基-4-甲基-二苯硫醚,优选为1-羟基环己基苯基甲酮或安息香双甲醚。
8.根据权利要求1-6任一项所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述保护油墨还包括填料1-8份;
所述填料为气相二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙或滑石粉中的至少一种。
9.根据权利要求1-6任一项所述的热水可剥离保护油墨,其特征在于,所述保护油墨还包括水性消泡剂1-5份;
所述水性消泡剂为二甲基硅油和/或炔二醇。
10.一种提高玻璃加工防护性能的方法,其特征在于,所述方法为:
将权利要求1-9任一项所述的保护油墨印刷在玻璃表面不需要进行表面加工的部位,经红外线预热后进行UV光固化;
加工完毕后,采用60-70℃的纯水浸泡1-2分钟剥离保护油墨涂层。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230120 |
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