CN105733389A - 一种led-uv固化的转印胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种LED紫外光（LED?UV）固化的转印胶及其制备方法。该转印胶包括如下组分，按质量百分比计：改性环氧丙烯酸酯为10?15％、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为20?35％、特殊官能基丙烯酸酯为30?40％、活性稀释剂为10?20%、光引发剂为4?6%、附着力促进剂为2?5%。本发明制备的转印胶的使用方法是先在工件上涂覆此转印胶，再在此转印胶涂层上覆盖转印油墨薄膜，通过LED紫外光固化达到图案转印的效果。本发明制备的转印胶为全固含量UV胶，有效利用LED?UV低能固化光源，快速深层固化，低能耗，具有优异的附着力、优良的耐水性能，可广泛应用于各种需要转印图案的工件上。

Description

一种LED-UV固化的转印胶及其制备方法
技术领域
本发明内容涉及紫外光固化材料领域，具体涉及一种用于油墨转印的LED紫外光（LED-UV）固化胶及其制备方法。
背景技术
传统的溶剂型胶黏剂含有大量的VOC溶剂，固化速度慢，生产效率低，生产和使用过程中对人的健康造成很大伤害。随着环境保护呼声日益高涨，胶黏剂的环保化成为一个重要的发展趋势。近年来紫外光（UV）固化转印胶以其环保、高效、高质量、适应性广等优势成为最受关注的新型环保胶黏剂，拥有巨大的发展前景。本发明中的LED紫外光（LED-UV）固化胶黏剂是在原普通高压汞灯紫外光固化胶黏剂基础上发展起来的一种新型的光固化胶黏剂。
紫外光（UV）固化转印胶一般采用普通高压汞灯UV光源固化，而高压汞灯在工作状态下发生的紫外光能量占比约30%，其中很大一部分为红外线能量。由于大量红外线能量的产生使固化过程中工件表面温度过高而造成工件受损。高压汞灯发射的紫外线主要集中在280-320nm波长范围，在特定波段内的紫外光强度不集中，穿透能力低，尤其在深颜色油墨转印时，涂层固化时由于紫外光穿透力不够无法达到深层固化而造成涂层层间附着力差的问题，而LED-UV光源产生的紫外光可集中在所需的特定波长范围，且具有良好的涂层穿透力保证深颜色油墨转印时涂层深层固化完全。此外，LED-UV固化设备在工作过程中发热量低，对工件表面不造成热损伤。结合LED-UV固化的诸多优点，本发明提供一种与LED-UV固化相匹配的LED-UV转印胶，该转印胶具有高固含量、快速深层固化、低能固化、附着力好及优异的耐水性等特点，可广泛适应于各种需要转印图案的工件上。
发明内容
本发明旨在提供一种LED-UV固化的转印胶，该胶具有高固含量、快速深层固化、低能固化、附着力好及优异的耐水性等特点，可广泛适应于各种需要转印图案的工件上。
本发明的上述目的通过如下方案予以实现：一种LED-UV光固化转印胶，其配方由如下各重量百分比的原料构成：
改性环氧丙烯酸酯：10-15％
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20-35％
特殊官能基丙烯酸酯30-40％
活性稀释剂10-20％
光引发剂4-6％
附着力促进剂2-5％，
其中：改性环氧丙烯酸酯为脂肪酸或酸酐改性的环氧丙烯酸酯树脂，改性后的环氧丙烯酸酯具有粘度低、快固化、柔韧性好、附着力好的优点；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为两官能或多官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；特殊官能基丙烯酸酯为一种附着力树脂；所述的光引发剂主要为365、395nm特征吸收波长的光引发剂的两种或多种。
本发明所述一种LED-UV固化的转印胶的制备方法如下：
将改性环氧丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、特殊官能基丙烯酸酯树脂、活性稀释剂混合，在800-1000r/min的搅拌速度下加热至60℃分散1h，再加入光引发剂，待固态光引发剂完全溶解后加入附着力促进剂，分散1-2h后即可得到本发明的LED-UV固化的转印胶。
根据本发明的一种LED-UV固化的转印胶的性能要求，本发明对原材料进行广泛的测试筛选，对多种型号的改性环氧丙烯酸酯进行性能测试与评估，最终得到适合于本发明要求的改性环氧丙烯酸酯树脂，为一种脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯树脂，该树脂具有快固化、柔韧性好、附着力好的特点；其作用在于为最终转印胶的漆膜提供韧性及附着力，促进转印胶在固化速度及附着力方面达到性能要求。上述改性环氧丙烯酸酯树脂采用市售产品均可实现本发明，如本公司已在售的HY217型树脂或市售江门恒光新材料有限公司的6100D等。
上述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯作为转印胶的主体树脂，是一种两官能或多官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂,本身具有低粘度、快固化、低收缩应力、柔韧性好、附着力好的特点；该树脂中脂肪族长碳链结构可降低成膜涂层在快速固化时所产生的内部收缩应力，有利于转印胶的成膜涂层固化成膜后对转印油墨有较好的附着力；同时多官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂在成膜涂层固化时交联密度大，固化速度快，进一步满足成膜涂层快速深层固化的性能要求。上述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂采用市售产品可实现本发明，如长兴化工的5104D等。
上述的特殊官能基丙烯酸酯树脂是一种附着力树脂，其分子链中含有大量的-OH、-COOH等极性基团，能够对转印油墨薄膜有良好的铺展润湿，成膜涂层固化后有良好的化学键结合；使得成膜涂层在固化后具有优异的附着力；同时树脂本身固化速度快、成膜后的耐水性能优异；其作用是使成膜涂层实现优异的附着力及耐水性能的特性。上述特殊官能基丙烯酸酯采用市售产品可实现本发明，如本公司已在售的JS402型树脂。
上述的活性稀释剂是二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的一种或多种。其在配方中主要提供稀释作用，同时提高漆膜的交联密度并具有一定的附着力，为转印胶提供良好的施工性能和流平性。
上述的光引发剂为裂解型光引发剂与LED-UV专用的光引发剂中的两种及两种以上，所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1（1173）、1-羟基-环己基苯甲酮（184）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦（TEPO）、LED-UV专用光引发剂等自由基引发剂。上述LED-UV专用光引发剂采用市售产品均可实现本发明，如天津久日的27系列产品。
上述的附着力促进剂为可增强附着力的特种树脂的一种或几种；上述附着力促进剂采用市售产品可实现本发明，如沙多玛公司的CD-9051等。
本发明所述的覆膜工艺方法如下：装饰板材→涂装UV普通底漆打底填平→涂装UV色底→紫外光固化后砂光→涂装LED-UV转印胶→转印油墨薄膜覆膜→LED-UV固化→撕油墨薄膜上的保护膜后后续保护涂装及涂装面漆→成品。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明使用快固化、柔韧性好、附着力好的改性环氧丙烯酸树脂作为主体树脂，为转印胶的漆膜提供韧性及附着力，促进转印胶的成膜涂层在固化速度及附着力方面达到性能要求；
2.本发明使用脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂和特殊官能基丙烯酸酯树脂作为主体树脂，脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂的脂肪族长碳链结构降低成膜涂层在快速固化时所产生的内部收缩应力及特殊官能基丙烯酸酯树脂中分子链中含有大量的-OH、-COOH等极性基团，能够对转印油墨薄膜有良好的铺展润湿，成膜涂层固化后有良好的化学键结合，实现了成膜涂层优异的附着力及良好的耐水性能的特性；
3.本发明添加了少量的附着力促进剂，进一步增强了转印胶固化成膜涂层对转印油墨薄膜的附着力；
4.本发明的LED-UV固化的转印胶相比普通UV固化转印胶，使用LED专用光引发剂，有效利用LED-UV光源产生的紫外光集中在所需的特定波长范围，具有良好的涂层穿透力保证深颜色油墨转印时涂层深层固化完全而且LED-UV固化设备在工作过程中发热量低，对工件表面不造成热损伤。综上所述的优点，本发明的LED-UV固化的转印胶可广泛适应于各种需要转印图案的工件上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述，但具体实施例并不对本发明做任何限定。
实施例1
一种LED-UV固化的转印胶，包括如下组分，按质量百分比计：
改性环氧丙烯酸酯：12％
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30％
特殊官能基丙烯酸酯36％
HDDA15％
光引发剂4％
附着力促进剂3％，
上述改性环氧丙烯酸酯树脂采用本公司已售HY-217；
上述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂采用长兴化工5104D；
上述特殊官能基丙烯酸酯树脂采用公司自产的JS402；
上述光引发剂采用1-羟基-环己基苯甲酮（184）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)、天津久日的27系列产品；
上述附着力促进剂采用沙多玛的CD-9051。
实施例2
一种LED-UV固化的转印胶，包括如下组分，按质量百分比计：
改性环氧丙烯酸酯：15％
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20％
特殊改性丙烯酸酯36％
HDDA20％
光引发剂5％
附着力促进剂4％，
上述改性环氧丙烯酸酯树脂采用本公司已售HY-217；
上述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂采用长兴化工5104D；
上述特殊官能基丙烯酸酯树脂采用公司自产的JS402；
上述光引发剂采用1-羟基-环己基苯甲酮（184）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)、天津久日的27系列产品；
上述附着力促进剂采用沙多玛的CD-9051。
实施例3
一种LED-UV固化的转印胶，包括如下组分，按质量百分比计：
改性环氧丙烯酸酯：10％
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯32％
特殊改性丙烯酸酯40％
HDDA12％
光引发剂4％
附着力促进剂2％，
上述改性环氧丙烯酸酯树脂采用本公司已售HY-217；
上述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂采用长兴化工5104D；
上述特殊官能基丙烯酸酯树脂采用公司自产的JS402；
上述光引发剂采用1-羟基-环己基苯甲酮（184）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)、天津久日的27系列产品；
上述附着力促进剂采用沙多玛的CD-9051。
上述LED-UV固化的转印胶的制备方法如下：
将改性环氧丙烯酸酯树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、特殊官能基丙烯酸酯、HDDA混合，在800-1000r/min的搅拌速度下加热至60℃分散1h，再加入光引发剂，待固态光引发剂完全溶解后加入附着力促进剂，分散1-2h后即可得到本发明的一种LED-UV固化的转印胶。
将本实施例制备所得到的LED-UV固化的转印胶进行性能测定，将其性能测试与普通UV固化转印胶进行对比，结果如表1所示：
表1
由表1可以看出来，本实施例中的LED-UV固化转印胶相对于普通UV固化转印胶具有明显的综合优势。本发明中LED-UV固化转印胶相较普通UV固化转印胶,使用LED-UV固化设备进行固化，使用时无需预热，使用寿命长，固化能量低，能耗低，LED-UV固化光源不产生过多的热量可降低工件表面的温度，防止由于温度过高导致工件出现质量缺陷；LED-UV固化转印胶使用高固含、快固化、附着力好的改性环氧丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、特殊官能基丙烯酸酯等原料，提高了成膜涂层的韧性，增加成膜涂层的固化速度，降低了成膜涂层的收缩应力，并且成膜涂层在附着力与耐水性能方面有显著的优势。

Claims (7)

1.一种LED-UV固化的转印胶，其特征在于其原料配方由如下重量百分比的各组份组成：
改性环氧丙烯酸酯：10-15％
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20-35％
特殊官能基丙烯酸酯30-40％
活性稀释剂10-20％
光引发剂4-6％
附着力促进剂2-5％，
其中：改性环氧丙烯酸酯为脂肪酸或酸酐改性的环氧丙烯酸酯树脂；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为两官能或多官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯；特殊官能基丙烯酸酯为一种附着力树脂；所述的光引发剂主要为365、395nm特征吸收波长的光引发剂的两种或多种。
2.根据权利要求1中所述的一种LED-UV固化的转印胶，其特征在于，所述的活性稀释剂是双官能团或多官能团的丙稀酸酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1、2中所述的一种LED-UV固化的转印胶，其特征在于，所述的丙烯酸酯类单体包括二丙二醇二丙烯酸酯（DPGDA）、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(NPG2PODA)、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMP3EOTA)的一种或多种。
4.根据权利要求1中所述的一种LED-UV固化的转印胶，其特征在于：所述的光引发剂为裂解型光引发剂与LED-UV专用光引发剂中的两种或几种搭配。
5.根据权利要求1、4中所述的一种LED-UV固化的转印胶，其特征在于：所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-苯基丙酮-1（1173）、1-羟基-环己基苯甲酮（184）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦（TPO）、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(819)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-苯基氧化膦（TEPO）、LED-UV专用光引发剂等自由基引发剂中的两种或两种以上。
6.根据权利要求1中所述的一种LED-UV固化的转印胶，其特征在于：所述的附着力促进剂为可增强附着力的特种树脂的一种或几种。
7.一种权利要求1中所述的一种LED-UV固化的转印胶的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按照权利要求1所述原料配方，将改性环氧丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、特殊官能基丙烯酸树脂、活性稀释剂混合，在800-1000r/min的搅拌速度下加热至60℃分散1h，再加入光引发剂，待固态光引发剂完全溶解后加入附着力促进剂，分散1-2h后即可得到LED-UV固化的转印胶。
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