一种汽车玻璃用水性钢化油墨及其制备方法和应用与流程

本发明涉及油墨，具体涉及一种汽车玻璃用水性钢化油墨及其制备方法和应用。

背景技术：

1、汽车玻璃用钢化油墨是用于涂覆在汽车钢化玻璃的边缘，并且通过在汽车玻璃边缘涂覆油墨，可以有效地降低紫外线的透过率，同时也防止用于粘结玻璃和车体的胶水发生化学变化，并且也用于遮敝导电银浆，在起到一定功能作用的同时，也给汽车外形赋予一定的外观美感。目前国内生产汽车玻璃的厂家大都采用进口的汽车钢化玻璃油墨，如采用美国福禄或荷兰庄信万丰生产的油墨，国内厂家生产的油墨耐酸性不够，不抗粘。

2、专利申请号为cn202011322248.1的中国专利公开了一种汽车玻璃用环保油墨及其制备方法，采用了玻璃基料、铁硅铝吸波粉末、附着力加强剂、金属镍粉、消泡剂、调墨油等制备原料用于制备油墨，解决油墨应用到汽车玻璃上既可以吸收低频音，又不影响高频音的穿透的技术问题，但对于油墨应用到汽车玻璃上能具有遮光效果好，耐酸性优异的技术问题并没有提及。

3、因此，提供一种环保型汽车玻璃用水性钢化油墨，并且能解决汽车玻璃油墨遮光效果差、耐酸性差的汽车玻璃用钢化油墨是目前需要解决的主要技术问题。

技术实现思路

1、为了解决汽车玻璃用水性钢化油墨遮光效果差、耐酸性差的技术问题，本发明第一方面提供了一种汽车玻璃用水性钢化油墨，按重量份计，其制备原料包括无机粘结剂40～60份、颜料20～40份、助剂1.8～5份、水5～15份。

2、优选地，所述无机粘结剂的软化温度为450～550℃，无机粘结剂在20～300℃的线膨胀系数为(6.0～9.0)×10-6k-1。

3、优选地，所述无机粘结剂在100～300℃的线膨胀系数为(7～8.5)×10-6k-1。

4、优选地，所述无机粘结剂的平均粒径为3～15μm。

5、进一步地，所述无机粘结剂为高硼铋玻璃粉。

6、进一步地，所述高硼铋玻璃粉的软化温度为450～550℃，在100～300℃的线膨胀系数为7.7×10-6k-1，平均粒径为3.6～11μm；作为本技术可实施的技术方案，所述高硼铋玻璃粉可购买的厂家为日本多玛得，型号为00-0576j。

7、为了解决汽车玻璃油墨耐酸性差的技术问题，发明人在实验中创造性的发现，通过采用在软化温度为450～550℃，无机粘结剂在20～300℃的线膨胀系数为(6.0～9.0)×10-6k-1的无机粘结剂，特别是采用高硼铋玻璃粉作为无机粘结剂，特别是高硼铋玻璃粉在100～300℃的线膨胀系数为(7～8.5)×10-6k- 1时，与颜料、助剂及水进行混合后制备得到的水性钢化油墨在汽车玻璃上进行应用时可改善水性钢化油墨光透过率高、耐酸性差的问题，可能的原因是通过限定无机粘结剂的热膨胀系数，可以改善汽车玻璃用水性钢化油墨的烧结稳定性，当水性钢化油墨的热膨胀系数与玻璃板的膨胀系数相差很大时，水性钢化油墨烧结以后会在玻璃板表面形成很大的应力，影响水性钢化油墨在玻璃基板上的附着力，进一步影响水性钢化油墨在玻璃基板上进行应用时的耐酸性以及汽车玻璃的抗冲击性能。

8、优选地，所述颜料的粒径为0.01～1.5μm。

9、优选地，所述颜料选自氧化铁黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑中的一种或多种的组合。

10、优选地，所述氧化铁黑的粒径为0.2μm；作为本技术可实施的技术方案，所述氧化铁黑可购买的厂家包括德国朗盛拜耳乐，型号为bayferrox 4330。

11、优选地，所述铜铬黑的粒径为0.8μm；作为本技术可实施的技术方案，所述铜铬黑可购买的厂家包括日本多玛得，型号为tomatec 42-302a。

12、优选地，所述助剂选自增稠剂、分散剂、消泡剂、流平剂中的一种或多种的组合。

13、优选地，所述助剂为增稠剂、分散剂、消泡剂、流平剂的组合物。

14、优选地，所述增稠剂为交联聚丙烯酸树脂。

15、进一步地，所述交联聚丙烯酸树脂以1%的质量含量加入到水中时，在25℃，20rpm的转速下，其粘度为45000～80000mpa·s；所述交联聚丙烯酸树脂的购买厂家为美国路博润的卡波姆940。

16、优选地，所述分散剂为具有颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚体溶液。

17、进一步地，所述分散剂的购买厂家为德国毕克，型号为byk-168润湿分散剂。

18、优选地，所述消泡剂为有机硅乳液，在25℃的粘度为2500mpa·s；可购买的厂家包括美国道康宁，型号为afe-3168。

19、优选地，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，可购买的厂家包括德国毕克，型号为byk-331。

20、为了改善汽车玻璃用水性钢化油墨光透过率高、遮光效果差及避免水性钢化油墨中颜料出现絮凝的技术问题，发明人在实验中创造性的发现，通过采用粒径为0.01～1.5μm的氧化铁黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑中的一种或多种的组合作为颜料，并且通过采用以1%的质量含量加入到水中时，在25℃，20rpm的转速下，其粘度为45000～80000mpa·s的交联聚丙烯酸树脂作为增稠剂，采用具有颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚体溶液作为分散剂，采用在25℃的粘度为2500mpa·s的有机硅乳液作为消泡剂，采用聚醚改性聚二甲基硅氧烷作为流平剂与颜料和高硼铋玻璃粉进行配合使用时可以改善汽车玻璃用水性钢化油墨遮光效果差及避免水性钢化油墨中颜料出现絮凝的技术问题，可能的原因是通过采用本技术中限定的增稠剂、分散剂、消泡剂及流平剂进行配合作用后能形成相互作用网络结构，能对粒径为0.01～1.5μm的颜料提供稳定的空间位阻，通过具有颜料亲和基团的高分子量嵌段共聚体溶液作为分散剂给予粒径为0.01～1.5μm的颜料一定的电荷，避免颜料在水中产生絮凝，能在水性钢化油墨中稳定存在，从而提高了水性钢化油墨的遮光率，降低光透过率，并且通过采用本技术中限定的颜料可以进一步提高水性钢化油墨在涂膜时所需的遮盖力。

21、进一步地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨，按重量份计，其制备原料包括无机粘结剂40～60份、颜料20～40份、增稠剂1～3份、分散剂0.5～1份、消泡剂0.2～0.5份、流平剂0.1～0.5份、水5～15份。

22、所述水为去离子水。

23、本发明第二方面提供了一种汽车玻璃用水性钢化油墨的制备方法，包括以下步骤：将水、助剂、无机粘结剂、颜料进行混合后得到混合料，将混合料进行研磨得到汽车钢化玻璃用水性钢化油墨。

24、优选地，所述混合料进行研磨至细度小于10μm。

25、优选地，所述混合料进行研磨至细度至包括但不限于1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm。

26、进一步地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨的制备方法，包括以下步骤：在调墨缸中加入去离子水，开启搅拌，转速为100～300转/分钟；加入增稠剂，搅拌至完全溶清，然后依次加入分散剂、无机粘结料、颜料，转速升高至800～1200转/分钟，搅拌0.5～3小时，然后加入消泡剂、流平剂，搅拌10～40分钟，再经砂磨机研磨至细度小于10μm即得汽车玻璃用水性钢化油墨。

27、进一步地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨的制备方法，包括以下步骤：在调墨缸中加入去离子水，开启搅拌，转速为200转/分钟；加入增稠剂，搅拌至完全溶清，然后依次加入分散剂、无机粘结料、颜料，转速升高至1000转/分钟，搅拌1小时，然后加入消泡剂、流平剂，搅拌20分钟，再经砂磨机研磨至细度小于10μm即得汽车玻璃用水性钢化油墨。

28、为了能获得无机粘结料及颜料在原料体系中分散均匀的水性钢化油墨，发明人在实验中创造性的发现，通过采用在调墨缸中加入去离子水，开启搅拌，转速为100～300转/分钟；加入增稠剂，搅拌至完全溶清，然后依次加入分散剂、无机粘结料、颜料，转速升高至800～1200转/分钟，搅拌0.5～3小时，然后加入消泡剂、流平剂，搅拌10～40分钟，再经砂磨机研磨至细度小于10μm即得汽车玻璃用水性钢化油墨；通过采用上述制备方法可以将高硼铋玻璃粉及颜料均匀分散到油墨体系中，避免出现混合不均匀影响应用时在玻璃板上出现局部油墨原料分散不均匀，导致水性钢化油墨在应用时会出现高温烧结后有局部漏光的问题。

29、本发明第三方面提供了一种汽车玻璃用水性钢化油墨的应用，所述汽车玻璃用水性钢化油墨通过丝网印在玻璃板上。

30、优选地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨通过丝网印在玻璃板上后进行烘干、高温烧结。

31、优选地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨印在玻璃板上得到的油墨湿膜厚度为20～25μm。

32、优选地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨通过丝网印在玻璃板上后放置到140～160℃的烘箱中烘干5～10min。

33、优选地，所述玻璃板从烘箱中拿出后再进行650-720℃的高温烧结。

34、进一步地，所述汽车玻璃用水性钢化油墨过丝网印在玻璃板上，得到油墨的湿膜厚度为20～25μm，将玻璃板放置到140～160℃的烘箱中烘干5～10min，所述玻璃板再经690～710℃的烧结炉进行烧结18～240s，得到汽车钢化玻璃。

35、为了改善水性钢化油墨在玻璃板上进行烧结后出现局部漏光问题，发明人在实验中发现，通过将汽车玻璃用水性钢化油墨过丝网印在玻璃板上，得到油墨的湿膜厚度为20～25μm，将玻璃板放置到140～160℃的烘箱中烘干5～10min，所述玻璃板再经690～710℃的烧结炉进行烧结18～240s，得到汽车钢化玻璃，可以解决水性钢化油墨在玻璃板上进行烧结后出现局部漏光问题，可能的原因是通过采用高硼铋玻璃粉作为无机粘结剂，特别是高硼铋玻璃粉在100～300℃的线膨胀系数为(7～8.5)×10-6k- 1时，与颜料、助剂及水进行混合后制备得到的水性钢化油墨在汽车玻璃上进行应用时不会在玻璃板表面形成很大的应力，影响水性钢化油墨在玻璃基板上的附着力，可能的原因是通过限定无机粘结剂的热膨胀系数及类型，可以改善汽车玻璃用水性钢化油墨的烧结稳定性，进一步解决水性钢化油墨在玻璃板上进行烧结后出现局部漏光的技术问题。

36、有益效果

37、1.本发明中通过限定选用无机粘结剂的线膨胀系数及类型，可以解决水性钢化油墨在玻璃基板上进行应用时的耐酸性差的技术问题。

38、2.本发明中通过限定选用水性钢化油墨的原料类型，可以改善汽车玻璃用水性钢化油墨在应用时光透过率高、遮光效果差的技术效果。

39、3.本发明中通过特定的助剂与颜料及无机粘结剂进行配合作用，可以避免水性钢化油墨中颜料出现絮凝的技术问题。

40、4.通过采用本发明提供的汽车玻璃用水性钢化油墨，可以获得具有环保型的汽车玻璃用水性油墨，并且制备得到的汽车玻璃用水性钢化油墨具有优良的附着力、遮光效果、耐酸碱性能优异。

41、5.通过采用本发明提供的汽车玻璃用水性钢化油墨的制备方法应用步骤，可以解决无机粘结剂烧结后的局部漏光问题。