本發(fā)明涉及油墨技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及高耐熱性油墨清漆單層涂層的制備方法。
背景技術(shù):
電子產(chǎn)品智能化是時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì),隨著觸控屏在智能手機(jī)、平板電腦等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,觸控屏行業(yè)得到了快速發(fā)展。而一體化電容式觸控屏(OGS)能最大程度上滿(mǎn)足電子產(chǎn)品智能化終端超薄化需求,是未來(lái)觸控屏高端品牌終端的必然選擇。OGS觸控屏是在油墨膜層上鍍ITO導(dǎo)電膜,由于ITO鍍膜工藝需在280℃~300℃高溫下完成,因而觸控屏油墨需具有優(yōu)異的耐高溫性能?,F(xiàn)有的以無(wú)機(jī)玻璃為承印底材的耐高溫油墨難以保持高溫?zé)岱€(wěn)定性較好的前提下,同時(shí)兼具良好的物理機(jī)械性能和耐化學(xué)試劑腐蝕性能。例如,有的耐高溫油墨具有良好的耐熱性能和附著力,但是它的絲印工藝成本較高,這樣不利于在工業(yè)上被廣泛應(yīng)用;有的耐高溫油墨則是具有良好的耐化學(xué)腐蝕性能、附著力以及硬度,但是它的耐熱溫度有限,難耐200℃的烘烤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供高耐熱性油墨清漆單層涂層的制備方法,由該制備方法制得的高耐熱性油墨清漆單層涂層可便于對(duì)高耐熱性油墨清漆的耐高溫性能、附著力、硬度、耐水性及耐化學(xué)試劑性進(jìn)行測(cè)試,并得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的目的主要通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
高耐熱性油墨清漆單層涂層的制備方法,包括如下工序:
1)取一燒杯,向其中加入聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂,再向其中加入二甲苯和環(huán)己酮,在25℃的溫度下,按350~500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10min,得到初級(jí)溶液,備用;
2)向工序1)所得的初級(jí)制品中加入適量的辛基酚聚氧乙烯醚、改性氯化聚丙烯及聚四氟乙烯蠟,按2000~2500r/min的轉(zhuǎn)速研磨分散60min,得到次級(jí)制品,備用;
3)向工序2)所得的次級(jí)制品中加入適量的六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂,按800~1000r/min的轉(zhuǎn)速研磨分散15min,經(jīng)200目濾網(wǎng)過(guò)濾出料,得到油墨主劑,備用;
4)向工序3)所得的油墨主劑中加入適量的二甲苯和環(huán)己酮,按350~500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min,得到高耐熱性油墨涂料;
5)取一載玻片,用無(wú)水乙醇將載玻片擦凈,再將該載玻片進(jìn)行干燥處理,備用;
6)取適量工序4)所得的高耐熱性油墨清漆于工序5)所處理的載玻片上進(jìn)行涂膜,保持濕膜厚度為20um,再將涂膜后的載玻片在180℃的溫度下烘烤1h進(jìn)行固化,固化后取出室溫冷卻,得到高耐熱性油墨清漆單層涂層;
所述高耐熱性油墨清漆各組成成分的質(zhì)量配比為:聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂52~68份,二甲苯1~5份,環(huán)己酮1~5份,六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂1.3~6.5份,辛基酚聚氧乙烯醚1~5份,改性氯化聚丙烯1~5份,聚四氟乙烯蠟1~3份。由于隨著固化劑用量的增加,涂層的高溫保色性將下降,因而需控制它的質(zhì)量份數(shù)。
清漆一般由連結(jié)料樹(shù)脂、固化劑、溶劑等組成,耐高溫油墨清漆必須具備優(yōu)良的耐熱性,即在高溫環(huán)境下工作漆膜涂層不變色、不開(kāi)裂、不起泡。連結(jié)料是油墨的最關(guān)鍵組成部分,直接決定著油墨涂層品質(zhì)的好壞。連結(jié)料作為油墨的主要成膜物質(zhì),通過(guò)其干燥成膜性,使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面,同時(shí)連結(jié)料的物化性質(zhì)也直接決定油墨膜層的綜合性能。對(duì)于耐高溫油墨來(lái)說(shuō),它的連結(jié)料必須具備優(yōu)異的耐熱性,這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層,否則在高溫下則會(huì)發(fā)生熱分解,導(dǎo)致油墨膜層出現(xiàn)開(kāi)裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹(shù)脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方,但同時(shí)又存在一些性能缺陷,因而本發(fā)明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂以有效結(jié)合不同材料的優(yōu)點(diǎn),克服各自的缺點(diǎn),它不僅具有甲基苯基硅樹(shù)脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,還具有線(xiàn)型聚酯較好的柔韌性。固化劑可改善清漆的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)試劑性能。相對(duì)于未加固化劑,加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善,本發(fā)明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂作為固化劑。由于隨著固化劑用量的增加,涂層的高溫保色性將下降,因而需控制它的質(zhì)量份數(shù)。溶劑是清漆中具有揮發(fā)性的組分,它雖然不是油墨中的成膜物質(zhì),但是其溶解性及揮發(fā)速率直接影響清漆黏度、漆膜干燥速率、流平性、光澤度、附著力等性能。溶劑的溶解性主要是由溶劑和連結(jié)料樹(shù)脂的極性決定。根據(jù)相似相容規(guī)律,本發(fā)明選擇二甲苯和環(huán)己酮作為溶劑。將本發(fā)明制得的單層涂層通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得出:在高溫300℃下,高溫前后保色性極佳,低黃變, 附著力能達(dá)到0級(jí),硬度4H,耐丙酮擦拭50次涂層無(wú)脫落,無(wú)變色,耐堿2H無(wú)變化,耐ITO蝕刻液24h涂層無(wú)脫落。
進(jìn)一步地,所述聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂中有機(jī)硅預(yù)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%。隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加,Si-O-Si結(jié)構(gòu)保護(hù)層在漆膜表面富集,使內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被破壞,因而熱穩(wěn)定性增加。但隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加,涂層附著力與硬度均呈下降趨勢(shì)。綜合考慮,當(dāng)有機(jī)硅預(yù)聚體含量達(dá)到62%時(shí),該發(fā)明制備的單層涂層在高溫300℃下無(wú)黃變,并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整,無(wú)任何裂紋、起泡、變色等現(xiàn)象出現(xiàn)。
進(jìn)一步地,所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂質(zhì)量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂用量的增加,涂膜的物理機(jī)械性能和耐化性均有進(jìn)一步提高,但是涂層的高溫保色性下降。而當(dāng)六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂質(zhì)量的5%時(shí),涂層保色性?xún)?yōu)異,物理機(jī)械性能及耐化學(xué)試劑性能良好。
進(jìn)一步地,所述二甲苯與所述環(huán)己酮的質(zhì)量比為1:1。
為實(shí)現(xiàn)較好的綜合性能,進(jìn)一步地,所述高耐熱性油墨清漆各組成成分的質(zhì)量配比為:聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂60份,二甲苯1.5份,環(huán)己酮1.5份,六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂3份,辛基酚聚氧乙烯醚2份,改性氯化聚丙烯1.5份,聚四氟乙烯蠟1.5份。
本發(fā)明具有以下有益效果:采用本發(fā)明制得的高耐熱性油墨清漆單層涂層可便于對(duì)高耐熱性油墨清漆的耐高溫性能、附著力、硬度、耐水性及耐化學(xué)試劑性等性能進(jìn)行測(cè)試,并得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。高耐熱性油墨清漆在確保耐高溫性能的同時(shí),具有附著力好、硬度高、耐水性及耐化學(xué)試劑性穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。其中,選用六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂作為固化劑,可改善清漆的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能;選用二甲苯和環(huán)己酮作為溶劑,可進(jìn)一步改善清漆黏度、漆膜干燥速率、流平性、光澤度、附著力等性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
高耐熱性油墨清漆單層涂層的制備方法,包括如下工序:
1)取一燒杯,向其中加入聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂,再向其中加入二甲苯和環(huán)己酮,在25℃的溫度下,按350~500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10min,得到初級(jí)溶液,備用;
2)向工序1)所得的初級(jí)制品中加入適量的辛基酚聚氧乙烯醚、改性氯化聚丙烯及聚四氟乙烯蠟,按2000~2500r/min的轉(zhuǎn)速研磨分散60min,得到次級(jí)制品,備用;
3)向工序2)所得的次級(jí)制品中加入適量的六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂,按800~1000r/min的轉(zhuǎn)速研磨分散15min,經(jīng)200目濾網(wǎng)過(guò)濾出料,得到油墨主劑,備用;
4)向工序3)所得的油墨主劑中加入適量的二甲苯和環(huán)己酮,按350~500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30min,得到高耐熱性油墨涂料;
5)取一載玻片,用無(wú)水乙醇將載玻片擦凈,再將該載玻片進(jìn)行干燥處理,備用;
6)取適量工序4)所得的高耐熱性油墨清漆于工序5)所處理的載玻片上進(jìn)行涂膜,保持濕膜厚度為20um,再將涂膜后的載玻片在180℃的溫度下烘烤1h進(jìn)行固化,固化后取出室溫冷卻,得到高耐熱性油墨清漆單層涂層;
所述高耐熱性油墨清漆各組成成分的質(zhì)量配比為:聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂52~68份,二甲苯1~5份,環(huán)己酮1~5份,六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂1.3~6.5份,辛基酚聚氧乙烯醚1~5份,改性氯化聚丙烯1~5份,聚四氟乙烯蠟1~3份。由于隨著固化劑用量的增加,涂層的高溫保色性將下降,因而需控制它的質(zhì)量份數(shù)。
清漆一般由連結(jié)料樹(shù)脂、固化劑、溶劑等組成,耐高溫油墨清漆必須具備優(yōu)良的耐熱性,即在高溫環(huán)境下工作漆膜涂層不變色、不開(kāi)裂、不起泡。連結(jié)料是油墨的最關(guān)鍵組成部分,直接決定著油墨涂層品質(zhì)的好壞。連結(jié)料作為油墨的主要成膜物質(zhì),通過(guò)其干燥成膜性,使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面,同時(shí)連結(jié)料的物化性質(zhì)也直接決定油墨膜層的綜合性能。對(duì)于耐高溫油墨來(lái)說(shuō),它的連結(jié)料必須具備優(yōu)異的耐熱性,這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層,否則在高溫下則會(huì)發(fā)生熱分解,導(dǎo)致油墨膜層出現(xiàn)開(kāi)裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹(shù)脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方,但同時(shí)又存在一些性能缺陷,因而本發(fā)明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂以有效結(jié)合不同材料的優(yōu)點(diǎn),克服各自的缺點(diǎn),它不僅具有甲基苯基硅樹(shù)脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,還具有線(xiàn)型聚酯較好的柔韌性。固化劑可改善清漆的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)試劑性能。相對(duì)于未加固化劑,加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善,本發(fā)明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂作為固化劑。由于隨著固化劑用量的增加,涂層的高溫保色性將下降,因而需控制它的質(zhì)量份數(shù)。溶劑是清漆中具有揮發(fā)性的組分,它雖然不是油墨中的成膜物質(zhì),但是其溶解性及揮發(fā)速率直接影響清漆黏度、漆膜干燥速率、流平性、光澤度、附著力等性能。溶劑的溶解性主要是由溶劑和連結(jié)料樹(shù)脂的極性決定。根據(jù)相似相容規(guī)律,本發(fā)明選擇二甲苯和環(huán)己酮作為溶劑。將本發(fā)明制得的單層涂層通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得出:在高溫300℃下,高溫前后保色性極佳,低黃變, 附著力能達(dá)到0級(jí),硬度4H,耐丙酮擦拭50次涂層無(wú)脫落,無(wú)變色,耐堿2H無(wú)變化,耐ITO蝕刻液24h涂層無(wú)脫落。
清漆一般由連結(jié)料樹(shù)脂、固化劑、溶劑等組成,耐高溫油墨清漆必須具備優(yōu)良的耐熱性,即在高溫環(huán)境下工作漆膜涂層不變色、不開(kāi)裂、不起泡。連結(jié)料是油墨的最關(guān)鍵組成部分,直接決定著油墨涂層品質(zhì)的好壞。連結(jié)料作為油墨的主要成膜物質(zhì),通過(guò)其干燥成膜性,使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面,同時(shí)連結(jié)料的物化性質(zhì)也直接決定油墨膜層的綜合性能。對(duì)于耐高溫油墨來(lái)說(shuō),它的連結(jié)料必須具備優(yōu)異的耐熱性,這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層,否則在高溫下則會(huì)發(fā)生熱分解,導(dǎo)致油墨膜層出現(xiàn)開(kāi)裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹(shù)脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方,但同時(shí)又存在一些性能缺陷,因而本發(fā)明選擇聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂以有效結(jié)合不同材料的優(yōu)點(diǎn),克服各自的缺點(diǎn),它不僅具有甲基苯基硅樹(shù)脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,還具有線(xiàn)型聚酯較好的柔韌性。固化劑可改善清漆的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)試劑性能。相對(duì)于未加固化劑,加入固化劑后漆膜的附著力、硬度、耐丙酮擦拭、耐堿性等性能得到改善,本發(fā)明選擇六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂作為固化劑。由于隨著固化劑用量的增加,涂層的高溫保色性將下降,因而需控制它的質(zhì)量份數(shù)。溶劑是清漆中具有揮發(fā)性的組分,它雖然不是油墨中的成膜物質(zhì),但是其溶解性及揮發(fā)速率直接影響清漆黏度、漆膜干燥速率、流平性、光澤度、附著力等性能。溶劑的溶解性主要是由溶劑和連結(jié)料樹(shù)脂的極性決定。根據(jù)相似相容規(guī)律,本發(fā)明選擇二甲苯和環(huán)己酮作為溶劑。
優(yōu)選地,所述高耐熱性油墨清漆各組成成分的質(zhì)量配比為:聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂52~68份,二甲苯1~5份,環(huán)己酮1~5份,六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂1.3~6.5份,辛基酚聚氧乙烯醚1~5份,改性氯化聚丙烯1~5份,聚四氟乙烯蠟1~3份。由于隨著固化劑用量的增加,涂層的高溫保色性將下降,因而需控制它的質(zhì)量份數(shù)。將本發(fā)明制得的單層涂層通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試得出:在高溫300℃下,高溫前后保色性極佳,低黃變, 附著力能達(dá)到0級(jí),硬度4H,耐丙酮擦拭50次涂層無(wú)脫落,無(wú)變色,耐堿2H無(wú)變化,耐ITO蝕刻液24h涂層無(wú)脫落。
優(yōu)選地,所述聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂中有機(jī)硅預(yù)聚體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62%。隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加,Si-O-Si結(jié)構(gòu)保護(hù)層在漆膜表面富集,使內(nèi)部結(jié)構(gòu)不被破壞,因而熱穩(wěn)定性增加。但隨著有機(jī)硅預(yù)聚體含量的增加,涂層附著力與硬度均呈下降趨勢(shì)。綜合考慮,當(dāng)有機(jī)硅預(yù)聚體含量達(dá)到62%時(shí),該發(fā)明制備的單層涂層在高溫300℃下無(wú)黃變,并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整,無(wú)任何裂紋、起泡、變色等現(xiàn)象出現(xiàn)。
優(yōu)選地,所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂質(zhì)量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂用量的增加,涂膜的物理機(jī)械性能和耐化性均有進(jìn)一步提高,但是涂層的高溫保色性下降。而當(dāng)六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂質(zhì)量的5%時(shí),涂層保色性?xún)?yōu)異,物理機(jī)械性能及耐化學(xué)試劑性能良好。
優(yōu)選地,所述二甲苯與所述環(huán)己酮的質(zhì)量比為1:1。
為實(shí)現(xiàn)較好的綜合性能,優(yōu)選地,所述高耐熱性油墨清漆各組成成分的質(zhì)量配比為:聚酯改性甲基苯基硅樹(shù)脂60份,二甲苯1.5份,環(huán)己酮1.5份,六甲氧基甲基三聚氰胺樹(shù)脂3份,辛基酚聚氧乙烯醚2份,改性氯化聚丙烯1.5份,聚四氟乙烯蠟1.5份。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案下得出的其他實(shí)施方式,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。