[发明专利]耐高温玻璃丝网印刷油墨用无铅玻璃粉、其制备及其应用

说明书

技术领域

本发明属无铅玻璃粉领域，特别是涉及耐高温玻璃丝网印刷油墨用无铅玻璃粉。

背景技术

网版印刷的蓬勃发展，使得相应的各种新型网印油墨的发展也很迅速，比如有香味油墨、荧光油墨、发泡油墨、快固油墨等，这些油墨一般都是在常温下干燥，只有玻璃印刷和陶瓷印刷是在高温下干燥。所以耐高温油墨常指玻璃和陶瓷印刷用的油墨。耐高温油墨根据不同的承印材料和不同的印刷工艺，所要求的耐热的温度也是不同的。

无机玻璃网印用两种油墨，一种是无机色素经过研磨后，达到一定细度，再加入丙烯酸酯，网印在玻璃表面，需经高温(600℃以上)焙烧1～2min，墨层和玻璃表层熔化在一起，牢度极佳。这种油墨的耐热温度就在600℃以上。但是因为这种网印工艺耗资大，工艺较复杂。

另一种是以高分子化合物为黏结剂的无机玻璃油墨，氨基型和环氧型均需要烘烤，国内市场广泛应用的油墨是网印之后在1300～1400℃烘烤30min，这种油墨的耐热温度就相对要低，但是烘烤的时间较长，油墨的牢度和硬度均佳，亮度也非常好，能耐低浓度的电解质及乙醇、丙酮、苯类、环己酮等溶剂的腐蚀。

陶瓷的印刷温度根据烧制方法可以分为两种：一种是最初在700～800℃的温度下进行素烧，素烧后上釉，然后再在1100～1300℃的温度下进行烧制。这种烧制方式下用的油墨耐热温度要求达到1100～1300℃；另一种是先在高温1100～1250℃下进行烧制，然后上釉再以900～1000℃的温度进行烧制。这种油墨要求的耐热温度是比前一种要低，达到900～1000℃。

现有的用在陶瓷和玻璃上的耐高温油墨，耐高温温度都比较高，在600℃以上，甚至1000℃以上。而在一些玻璃容器上印刷，有时油墨的耐热温度较陶瓷上用的低，比如180～200℃，这种油墨也叫低温玻璃油墨，是用有机涂料和有机颜料或仿金色料代替无机盐料和纯金制成的，用来装饰玻璃，在200℃下烘烤10min。

在现有的耐高温油墨中，耐热温度达到1800～2000℃的油墨比较少，如果要求在这个温度下长时间烘烤，能满足这一要求的油墨就更少了。目前，能耐200℃左右温度烘烤不变色的油墨国内几乎没有，主要靠进口，但国外生产的厂家也比较少，而且生产的油墨的耐热性不是很稳定，比如印刷砂轮标签，印刷后要在200℃温度下烘烤3h，经常出现变色现象，应用中能达到要求的油墨其成本比较高。目前，一些网印业发达的国家能研制这类油墨，同时成品价格比较高，因此这种油墨具有很高的使用价值，可取代同类进口油墨，降低了产品生产的印刷成本。

随着2006年提出的环保认证，对高温环保油墨在环保性方面又提出了新的要求，特别是对于发达国家的出口，都需要经过环保认证，能通过认证的环保油墨由于无铅无镉，产品的光泽感、鲜艳度就会有所改变，因而，开发出能满足上述优点，但又符合环保要求、价格合适的耐高温玻璃丝网印刷油墨用无铅玻璃粉具有广阔的市场应用前景。

旭硝子特公平7-25568提出能用于离子显示器(PDP)和荧光显示器(VFD)电介体层的PbO-SiO₂系玻璃料浆料，其玻璃组成含有：PbO、SiO₂、Al₂O₃、SnO₂、TiO₂、CaO、BaO、CeO₂、La₂O₃、B₂O₃、ZnO、SrO、MgO，膨胀系数在80～90×10^-7/℃附近，是通过添加填料的方法降低膨胀系数的，通过铅玻璃组成的优化及填料的适当配比，实现了介质层的致密化，但是，最大的缺点是含有大量的氧化铅(＞50wt％)，不能满足现在无铅化的需求。

日本专利第H7-69672号公开的玻璃组成的摩尔百分数为：P₂O₅ 25～50％、SnO 30～70％、ZnO 0～25％，在此基础上添加B₂O₃、WO₃、Li₂O等，该玻璃的转变温度为350～450℃，热膨胀系数大于120×10^-7/℃，专利中采用填充剂的方法降低玻璃的膨胀系数，但影响到玻璃封接时的流动性和气密性，同时其化学稳定性不高。