本發(fā)明涉及油墨技術領域，尤其是涉及高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層的制備方法。
背景技術：
電子產(chǎn)品智能化是時代發(fā)展的趨勢，隨著觸控屏在智能手機、平板電腦等領域的廣泛應用，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）能最大程度上滿足電子產(chǎn)品智能化終端超薄化需求，是未來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)有的以無機玻璃為承印底材的耐高溫油墨難以保持高溫熱穩(wěn)定性較好的前提下，同時兼具良好的物理機械性能和耐化學試劑腐蝕性能。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)上被廣泛應用；有的耐高溫油墨則是具有良好的耐化學腐蝕性能、附著力以及硬度，但是它的耐熱溫度有限，難耐200℃的烘烤。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層的制備方法，由該制備方法制得的高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層可便于對高熱穩(wěn)定性油墨清漆的耐高溫性能、附著力、硬度、耐水性及耐化學試劑性進行測試，并得到精準的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的目的主要通過以下技術方案實現(xiàn)：
高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層的制備方法，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脂，再依次向其中加入有機硅消泡劑、二甲苯和環(huán)己酮，在25℃的溫度下，按350~500r/min的轉速攪拌10min，得到初級溶液，備用；
2）向工序1）所得的初級溶液中加入辛基酚聚氧乙烯醚、聚四氟乙烯蠟及六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂，在25℃的溫度下，按350~500r/min的轉速攪拌10min，得到次級溶液，備用；
3）向工序2）所得的次級溶液中再次加入二甲苯和環(huán)己酮，在25℃的溫度下，按350~500r/min的轉速攪拌10min，得到高熱穩(wěn)定性油墨清漆，備用；
4）取一載玻片，用無水乙醇將載玻片擦凈，再將該載玻片進行干燥處理，備用；
5）取適量工序3）所得的高熱穩(wěn)定性油墨清漆于工序4）所處理的載玻片上進行涂膜，保持濕膜厚度為10um，再將涂膜后的載玻片在180℃的溫度下烘烤1h進行固化，固化后取出室溫冷卻，重復上述涂膜固化冷卻操作4次，得到高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層；
所述高熱穩(wěn)定性油墨清漆各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂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脂1.3~6.5份，辛基酚聚氧乙烯醚1~5份，聚四氟乙烯蠟1~3份，有機硅消泡劑0.5~1份。
清漆一般由連結料樹脂、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、不開裂、不起泡。連結料是油墨的最關鍵組成部分，直接決定著油墨涂層品質的好壞。連結料作為油墨的主要成膜物質，通過其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面，同時連結料的物化性質也直接決定油墨膜層的綜合性能。對于耐高溫油墨來說，它的連結料必須具備優(yōu)異的耐熱性，這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層，否則在高溫下則會發(fā)生熱分解，導致油墨膜層出現(xiàn)開裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方，但同時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脂以有效結合不同材料的優(yōu)點，克服各自的缺點，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。固化劑可改善清漆的機械強度和耐化學試劑性能。相對于未加固化劑，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脂作為固化劑。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，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料樹脂的極性決定。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。在清漆制備中會產(chǎn)生氣泡和泡沫，這樣會導致涂層不平整，出現(xiàn)如針孔、縮孔、魚眼等弊端，本發(fā)明通過加入有機硅消泡劑以解決上述問題。
由于隨著固化劑用量的增加，涂層的高溫保色性將下降，因而需控制它的質量份數(shù)。隨著有機硅消泡劑用量的增加，可消除魚眼等問題，但是當用量過多時反而會造成漆膜表面出現(xiàn)縮孔、凹坑等弊端，因而本發(fā)明將其質量控制在0.5~1份。將本發(fā)明制得的涂層通過實驗測試得出：在高溫300℃下，高溫前后保色性極佳，低黃變， 附著力能達到0級，硬度4H，耐丙酮擦拭50次涂層無脫落，無變色，耐堿2H無變化，耐ITO蝕刻液24h涂層無脫落無起泡。
進一步地，所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂中有機硅預聚體的質量分數(shù)為62%。隨著有機硅預聚體含量的增加，Si-O-Si結構保護層在漆膜表面富集，使內部結構不被破壞，因而熱穩(wěn)定性增加。但隨著有機硅預聚體含量的增加，涂層附著力與硬度均呈下降趨勢。綜合考慮，當有機硅預聚體含量達到62%時，該發(fā)明制備的涂層在高溫300℃下無黃變，并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整，無任何裂紋、起泡、變色等現(xiàn)象出現(xiàn)。
進一步地，所述六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂用量的增加，涂膜的物理機械性能和耐化性均有進一步提高，但是涂層的高溫保色性下降。而當六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%時，涂層保色性優(yōu)異，物理機械性能及耐化學試劑性能良好。
進一步地，所述有機硅消泡劑占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的1%。
進一步地，所述二甲苯與所述環(huán)己酮的質量比為1：1。
為實現(xiàn)較好的綜合性能，進一步地，所述高熱穩(wěn)定性油墨清漆各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂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脂3份，辛基酚聚氧乙烯醚2份，聚四氟乙烯蠟1.5份，有機硅消泡劑0.6份。
進一步地，所述有機硅消泡劑為改性聚硅氧烷。本發(fā)明中，改性聚硅氧烷含有氣相二氧化硅成分可使消泡能力得到強化，具體機理是氣泡的雙分子膜層不能潤濕氣相二氧化硅固體粒子，造成其局部表面張力不穩(wěn)定而致使雙分子膜層破裂。
本發(fā)明具有以下有益效果：采用本發(fā)明制得的高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層可便于對高熱穩(wěn)定性油墨清漆的耐高溫性能、附著力、硬度、耐水性及耐化學試劑性等性能進行測試，并得到精準的數(shù)據(jù)。高熱穩(wěn)定性油墨清漆在確保耐高溫性能的同時，具有附著力好、硬度高、耐水性及耐化學試劑性穩(wěn)定的優(yōu)點。其中，選用聚酯改性甲基苯基硅樹脂作為連結料，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。選用六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂作為固化劑，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。選用改性聚硅氧烷作為有機硅消泡劑，可較好地改善涂層不平整、針孔、縮孔、魚眼等問題。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1
高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層的制備方法，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脂，再依次向其中加入有機硅消泡劑、二甲苯和環(huán)己酮，在25℃的溫度下，按350~500r/min的轉速攪拌10min，得到初級溶液，備用；
2）向工序1）所得的初級溶液中加入辛基酚聚氧乙烯醚、聚四氟乙烯蠟及六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂，在25℃的溫度下，按350~500r/min的轉速攪拌10min，得到次級溶液，備用；
3）向工序2）所得的次級溶液中再次加入二甲苯和環(huán)己酮，在25℃的溫度下，按350~500r/min的轉速攪拌10min，得到高熱穩(wěn)定性油墨清漆，備用；
4）取一載玻片，用無水乙醇將載玻片擦凈，再將該載玻片進行干燥處理，備用；
5）取適量工序3）所得的高熱穩(wěn)定性油墨清漆于工序4）所處理的載玻片上進行涂膜，保持濕膜厚度為10um，再將涂膜后的載玻片在180℃的溫度下烘烤1h進行固化，固化后取出室溫冷卻，重復上述涂膜固化冷卻操作4次，得到高熱穩(wěn)定性油墨清漆涂層；
所述高熱穩(wěn)定性油墨清漆各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂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脂1.3~6.5份，辛基酚聚氧乙烯醚1~5份，聚四氟乙烯蠟1~3份，有機硅消泡劑0.5~1份。
清漆一般由連結料樹脂、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、不開裂、不起泡。連結料是油墨的最關鍵組成部分，直接決定著油墨涂層品質的好壞。連結料作為油墨的主要成膜物質，通過其干燥成膜性，使油墨漆膜能牢固地附著在承印物表面，同時連結料的物化性質也直接決定油墨膜層的綜合性能。對于耐高溫油墨來說，它的連結料必須具備優(yōu)異的耐熱性，這樣才能得到平整、保色性好的油墨膜層，否則在高溫下則會發(fā)生熱分解，導致油墨膜層出現(xiàn)開裂、粉化或變色等不良現(xiàn)象。由于單一樹脂雖能有各自性能優(yōu)異的地方，但同時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脂以有效結合不同材料的優(yōu)點，克服各自的缺點，它不僅具有甲基苯基硅樹脂優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，還具有線型聚酯較好的柔韌性。固化劑可改善清漆的機械強度和耐化學試劑性能。相對于未加固化劑，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脂作為固化劑。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，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料樹脂的極性決定。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。在清漆制備中會產(chǎn)生氣泡和泡沫，這樣會導致涂層不平整，出現(xiàn)如針孔、縮孔、魚眼等弊端，本發(fā)明通過加入有機硅消泡劑以解決上述問題。將本發(fā)明制得的清漆制作涂層后，通過實現(xiàn)得出：在高溫300℃下，高溫前后保色性極佳，低黃變， 附著力能達到0級，硬度4H，耐丙酮擦拭50次涂層無脫落，無變色，耐堿2H無變化，耐ITO蝕刻液24h涂層無脫落無起泡。
由于隨著固化劑用量的增加，涂層的高溫保色性將下降，因而需控制它的質量份數(shù)。隨著有機硅消泡劑用量的增加，可消除魚眼等問題，但是當用量過多時反而會造成漆膜表面出現(xiàn)縮孔、凹坑等弊端，因而本發(fā)明將其質量控制在0.5~1份。
優(yōu)選地，所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂中有機硅預聚體的質量分數(shù)為62%。隨著有機硅預聚體含量的增加，Si-O-Si結構保護層在漆膜表面富集，使內部結構不被破壞，因而熱穩(wěn)定性增加。但隨著有機硅預聚體含量的增加，涂層附著力與硬度均呈下降趨勢。綜合考慮，當有機硅預聚體含量達到62%時，該發(fā)明制備的涂層在高溫300℃下無黃變，并且漆膜在金相顯微鏡下放大100倍觀察表面完整，無任何裂紋、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脂占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%。隨著六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂用量的增加，涂膜的物理機械性能和耐化性均有進一步提高，但是涂層的高溫保色性下降。而當六甲氧基甲基三聚氰胺樹脂的用量占聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的5%時，涂層保色性優(yōu)異，物理機械性能及耐化學試劑性能良好。
優(yōu)選地，所述有機硅消泡劑占所述聚酯改性甲基苯基硅樹脂質量的1%。
優(yōu)選地，所述二甲苯與所述環(huán)己酮的質量比為1：1。
為實現(xiàn)較好的綜合性能，優(yōu)選地，所述高熱穩(wěn)定性油墨清漆各組成成分的質量配比為：聚酯改性甲基苯基硅樹脂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脂3份，辛基酚聚氧乙烯醚2份，聚四氟乙烯蠟1.5份，有機硅消泡劑0.6份。
優(yōu)選地，所述有機硅消泡劑為改性聚硅氧烷。本發(fā)明中，改性聚硅氧烷含有氣相二氧化硅成分可使消泡能力得到強化，具體機理是氣泡的雙分子膜層不能潤濕氣相二氧化硅固體粒子，造成其局部表面張力不穩(wěn)定而致使雙分子膜層破裂。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施方式只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本發(fā)明的保護范圍內。