一种水脱型防护油墨及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种水脱型防护油墨及其制备方法，是通过引入亲水性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分子结构，设计并合成含有亲水基团的环氧丙烯酸树脂，然后以该环氧丙烯酸树脂为主体，通过稀释剂、填充料、消泡剂等助剂的筛选、优化，得到水脱型防护油墨。本防护油墨在触控屏面板玻璃或OGS玻璃基体上呈现优越的附着力，在切割划片、CNC精雕工艺过程中无空鼓、翘边等现象，可以使用普通热水脱膜，脱膜时防护膜成片状脱落，易过滤及分离，对玻璃无伤害，工艺自动化程度高，安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种水脱型防护油墨及其制备方法
本专利技术涉及化工领域，特别涉及一种水脱型防护油墨及其制备方法。
技术介绍
触控屏是一种简便的人机交互方式，主要应用于移动通信、汽车中控、工业控制、多媒体教学等领域。触控屏面板玻璃比较薄，表面平整度要求又高，成形困难，制造工艺比一般平板玻璃复杂得多，在触控屏的制造过程中，从裂片、仿型、CNC直到抛光等工序，都极易在机台或其它操作中对玻璃基板造成一定程度的刮伤，其刮伤率一般在42％以上，增加了企业的制造成本并制约了企业的产能。所以，在加工触控屏时需要在面板玻璃表面贴覆各类防护材料，国内外主要采用两种防护材料：可剥胶和防护油墨。但是，可剥胶一般是热固型，且需要手工剥除；防护油墨可以自动化印刷及脱膜，有效节约时间和人工成本，因此防护油墨具有相当明显的技术和经济优势，非常适合用于触控屏的玻璃保护。目前触控屏面板玻璃防护油墨主要以碱褪膜产品为主，如专利“UV玻璃保护油墨”(申请号：201110424007.2)、“玻璃保护油墨及其制备方法”(申请号：201210274017.7)介绍了改性丙烯酸树脂为主体的防护油墨。但是，此类防护油墨在脱膜过程中需要使用碱性水溶液(NaOH水溶液)，易腐蚀玻璃，清洗困难且产生大量废碱水，极易产生环境污染及安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种环境友好、成本低、工艺简单的水脱型防护油墨，用于触控屏面板玻璃或单片式触控面板(OGS)玻璃加工中。本专利技术的另一目的在于提供一种上述水脱型防护油墨的制备方法。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种水脱型防护油墨，按重量份数计，包括以下组分：所述的环氧丙烯酸树脂通过下述方法制备得到：将环氧树脂、催化剂、阻聚剂加入反应器中，升温至95～105℃，将丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)的混合溶液用恒压漏斗缓慢、连续滴加40～100分钟，滴加完毕后在100～120℃下保温2～4小时，得到环氧丙烯酸树脂。化学反应式及产物结构式示意如下。所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，型号为E54、E51、E44或E20中的至少一种；所述的催化剂为三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、N,N-二甲基苄胺、三苯基膦中的至少一种；阻聚剂为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。环氧树脂中环氧基：丙烯酸：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：(0.8～1.5)：(1.2～2.4)；所述的催化剂的用量优选为环氧树脂质量的0.1％～0.3％；所述的阻聚剂的用量优选为丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量之和的0.1％～0.2％。所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、1,6-乙二醇丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯或者三季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。所述的光引发剂是2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、二苯甲酮、4-苯甲酰基-4-甲基-二苯硫醚、异丙基硫杂蒽酮、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯、2-乙基蒽醌中的一种或两种以上混合物。所述的填充料为滑石粉、碳酸钙、云母粉、硅藻土、硫酸钡、氢氧化铝、高岭土、二氧化硅、炭黑、磷酸锌或者二氧化钛中的至少一种。所述的消泡剂为含硅类消泡剂，可帮助消泡和印刷离网效果，使印刷效果更加美观。所述的颜料为蓝色颜料酞青蓝、白色有机色膏或黑色有机硅色膏。所述的附着力促进剂是羟乙基丙烯酰磷酸酯、二羟乙基甲基丙烯酰磷酸酯、甲基丙烯酰基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰基三乙氧基硅烷、甲基丙烯酰基三丙氧基硅烷、丙基三羟乙基丙烯酰钛酸酯或者丙基三羟乙基甲基丙烯酰钛酸酯中的至少一种。所述水脱型防护油墨的制备方法，是按上述重量份数称取各组分，将环氧丙烯酸树脂与活性稀释剂混合，然后掺入光引发剂、填充料、消泡剂、颜料和附着力促进剂，经高速搅拌后形成均匀的粘稠液体，再将粘稠液体倒入研磨机研磨，得到水脱型防护油墨。本专利技术通过引入亲水性2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸分子结构，设计并合成含有亲水基团的环氧丙烯酸树脂，然后以该环氧丙烯酸树脂为主体，通过稀释剂、填充料、消泡剂等助剂的筛选、优化，制备具有良好附着力及水脱效果的水脱型防护油墨，其经过丝网印刷、UV固化，在触控屏面板玻璃或OGS玻璃基体上呈现优越的附着力，在切割划片、CNC精雕工艺过程中无空鼓、翘边等现象，从而实现保护玻璃基板的目的，而且可以使用普通热水脱膜，脱膜时防护膜成片状脱落，易过滤及分离，对玻璃无伤害，工艺自动化程度高，安全环保。本专利技术与现有技术相比具有如下优点和效果：(1)以环氧树脂为基本分子构架，引入烷烃等柔性链段及羧基等极性基团，显著提高防护油墨柔韧性及玻璃附着力，在切割划片、CNC精雕制程中无空鼓、翘边等现象，有效保护玻璃基材。(2)引入AMPS及AA，调控防护油墨固化膜亲水性，使用普通热水脱膜工艺，避免传统碱液脱膜工艺对玻璃及线路的损害，工艺自动化程度高，且更为安全与环保。(3)相比传统热固化体系(需约20分钟左右完成固化)，本防护油墨采用UV固化，几十秒即可完成固化，工作效率更高。附图说明图1是实施例1中合成环氧丙烯酸树脂的红外光谱图。图2是实施例1中合成环氧丙烯酸树脂的核磁谱图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1将100克(0.44mol)环氧树脂(E-44)、0.2克三苯基膦、0.14克对苯二酚加入反应器中，升温至100℃，将32.5克(0.45mol)AA及150克(0.72mol)AMPS的混合溶液用恒压漏斗缓慢、连续滴加60分钟，滴加完毕后在110℃下保温3小时，得到环氧丙烯酸树脂。图1及图2分别为环氧丙烯酸树脂的红外及核磁谱图，从图中可见C＝C、-NH2-C＝O,-CH-O、-CH-SO3-、-CH3等特征峰的存在，这证明了目标产物的成功合成。称取以下重量份数原料：环氧丙烯酸树脂50份，甲基丙烯酸月桂酯20份，1-羟基环己基苯基甲酮5份，滑石粉25份，消泡剂0.5份，酞青蓝1.0份，甲基丙烯酰基三甲氧基硅烷2.5份。将环氧丙烯酸树脂与活性稀释剂混合，掺入光引发剂、填料、颜料、消泡剂等，经高速搅拌后形成均一粘稠液体，将该粘稠液体入研磨机研磨后即得到防护油墨成品。实施例2：将100克(0.44mol)环氧树脂(E-44)、0.2克三苯基膦、0.14克对苯二酚加入反应器中，升温至100℃，将32.5克(0.45mol)AA及150克(0.72mol)AMPS的混合溶液用恒压漏斗缓慢、连续滴加60分钟，滴加完毕后在110℃下保温3小时，得到环氧丙烯酸树脂。称取以下重量份数原料：环氧丙烯酸树脂50份，甲基丙烯酸羟乙酯25份，1-羟基环己基苯基甲酮5份，滑石粉25份，消泡剂0.5份，酞青蓝1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水脱型防护油墨，其特征在于按重量份数计，包括以下组分：

【技术特征摘要】
1.一种水脱型防护油墨，其特征在于按重量份数计，包括以下组分：所述的环氧丙烯酸树脂通过下述方法制备得到：将环氧树脂、催化剂、阻聚剂加入反应器中，升温至95～105℃，将丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的混合溶液用恒压漏斗缓慢、连续滴加40～100分钟，滴加完毕后在100～120℃下保温2～4小时，得到环氧丙烯酸树脂。2.根据权利要求1所述的水脱型防护油墨，其特征在于：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，型号为E54、E51、E44或E20中的至少一种；所述的催化剂为三乙胺、三乙醇胺、四丁基溴化铵、四甲基氯化铵、N,N-二甲基苄胺、三苯基膦中的至少一种；阻聚剂为对苯二酚、邻甲基对苯二酚、对羟基苯甲醚、对苯醌和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。3.根据权利要求1所述的水脱型防护油墨，其特征在于：环氧丙烯酸树脂中环氧基：丙烯酸：2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的摩尔比为1：(0.8～1.5)：(1.2～2.4)；所述的催化剂的用量为环氧树脂质量的0.1％～0.3％；所述的阻聚剂的用量为丙烯酸和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的质量之和的0.1％～0.2％。4.根据权利要求1所述的水脱型防护油墨，其特征在于：所述的活性稀释剂为甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸四氢呋喃酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、1,6-己二醇丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油醚、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昆，罗志有，史珺，沈璐，胡文光，曹昕，吕满庚，
申请(专利权)人：中科院广州化学有限公司南雄材料生产基地，中科院广州化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44