CN109504324A - 一种激光全息图像转印用uv固化胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光全息图像转印用UV固化胶及其制备方法，该激光全息图像转印用UV固化胶包含如下质量百分数的组成：预聚物35％～40％、活性单体52％～58％、光引发剂1％～5％、助剂2％～8％，其中，所述的光引发剂中TPO的含量为40％～60％，本发明的激光全息图像转印用UV固化胶，通过调节活性单体的含量配制不同粘度的UV固化胶对不同承印材料有良好的粘结性能；UV固化胶固化成膜后具有优良的光泽、保色性、强度、耐药性、耐水及耐候性；室温下固化速度快，几秒至几十秒完成固化，有利于提高工作效率，节约生产成本；物理性质稳定，无腐蚀无挥发无强烈有害异味，无溶剂可燃性低，可按普通货物运输；可用于厚涂层的固化，固化后胶体不发生黄变。

Description

一种激光全息图像转印用UV固化胶及其制备方法
技术领域
本发明属于UV固化胶水技术领域，特别涉及一种激光全息图像转印用UV固化胶及其制备方法。
背景技术
UV胶水，又叫无影胶水或紫外线胶，是UV可见光固化改性丙烯酸脂结构胶。UV是英文Ultraviolet Rays的缩写，即紫外光线。紫外线(UV)是肉眼看不见的，是可见光以外的一段电磁辐射，波长在10～400nm的范围。它是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类成型剂。UV光固化剂自20世纪60年代问世以来，取得了快速的发展，广泛应用于医疗卫生、航空、电子、印刷、光学仪器等各个领域。UV光固化剂能在高温高湿的环境下保持良好的可靠性和防水性，固化速度快，节省能源，生产效率高。
UV胶固化原理是UV固化材料中的光引发剂(或光敏剂)在紫外线的照射下吸收紫外光后产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接支化学反应，使粘合剂在数秒钟内由液态转化为固态。
中国CN2013100712279.1号专利一种光学透明胶带用溶剂UV固化胶水及其制备和应用，其组分及其质量份数如下：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯20～60份、超支化聚酯丙烯酸酯5～15份、丙烯酸酯单体10～25份、硫醇1～10份、增粘树脂1～10份、流平剂0.1～1份、消泡剂0.5～2份、光引发剂0.5～2份。该UV固化胶水通过优选低官能度的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯添加超支化聚酯丙烯酸酯提高胶体交联密度和胶体强度，具有高柔韧性、高透光率、低雾度、胶体强度高、高厚度等特点。
中国CN201510270989.2号专利一种新型UV固化胶及其制备方法，其组分及质量分数如下：脂肪族丙烯酸树脂50％～80％、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯2％～10％、活性稀释剂3％～15％、感光剂0.5％～9％、增塑剂2％～6％、消泡剂5％～10％。该UV固化剂干燥速率快，使用过程中无挥发物，固化后在被粘物表面覆盖形成完整的薄膜状保护层，可以很好的耐酸碱腐蚀。
UV固化胶已在许多工业装配领域成功应用,尤其是需要快速装配的高技术产业领域。随着光固化技术产业的发展，我国成为仅次于美国和日本的光固化原材料和配方研制的生产大国。但是目前国内外配制的UV固化胶存在以下问题：(1)胶的物理性质不稳定，运输不方便；(2)固化后的产品泛黄；(3)UV胶与承印材料的匹配性不强。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种激光全息图像转印用UV固化胶及其制备方法，该UV固化胶对不同承印材料具有良好的粘结性能，室温下固化速度快，物理性质稳定，可按普通货物运输，可用于厚涂层的固化，固化后不发生黄变。
本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的：
一种激光全息图像转印用UV固化胶包含如下质量百分数的组成：预聚物35％～40％、活性单体52％～58％、光引发剂1％～5％、助剂2％～8％。
其中，所述活性单体为双官能团的活性稀释剂，所述活性单体为HDDA(1,6-已二醇二丙烯酸脂)、DPGDA(二缩丙二醇双丙烯酸酯)、TPGDA(三缩丙二醇双丙烯酸酯)中的一种或几种；所述的光引发剂中TPO的含量为40％～60％。
所述光引发剂的裂解方式为：
本发明所述光引发剂中含有40％～60％的TPO，所述TPO为裂变型光引发剂，与本发明所述双官能团活性单体作用时，表现出较强的活性，最大吸收波长在350-400nm之间，通过吸收强紫外灯光发射的紫外量子，从而发生聚合交联和接枝反应，光解产物的吸收波长向短波移动，因此本发明所述光引发剂光解后具有光漂白效果，有利于紫外光透过，可用于厚涂层的固化，光解后UV固化胶变为无色，耐黄变性能高。
本发明中的活性单体含有两个光活性的丙烯酸酯官能团，黏度低稀释能力强，对PET的附着力好，与本发明所述的裂变型光引发剂作用，具有改善固化膜柔韧性的作用。所述双官能团活性单体与氨基树脂聚合交联成网状结构，根据不同承印物的表观特性，通过调节双官能团活性单体的含量，配制不同粘度的激光全息图像转印用UV固化胶对不同承印材料有良好的粘结性能，含双官能团单体的UV固化胶具有将强的稀释能力和极好的附着力，可应用于不同的承印材料，如：合成纸、转印纸、PVC、PET、PP和PE等。
优选地，所述活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯以质量比为1:0.5～1的比例混合而成。
所述预聚物为氨基树脂或甲醚化氨基丙烯酸酯。
本发明采用的预聚物，能够为UV固化胶提供良好的成膜性能，因此任何有助于成膜的UV固化胶预聚物都可以在本发明中使用，本发明所述氨基树脂黏度低，光固化速度快，物化性能优异，固化后硬度高，耐化性好，固化收缩率低，与本发明所述双官能团活性单体交联形成网络结构，使得UV固化胶固化后具有较好的成膜和粘附性能，室温下固化速度快，有利于提高工作效率，节约生产成本。
优选地，所述预聚物为甲醚化氨基丙烯酸酯。
所述助剂为稳定剂、交联剂、偶联剂中的一种或几种，其中，所述稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮；所述交联剂为苯甲酮、安息香二甲醚；所述偶联剂为湿法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸铝。
本发明中的助剂的作用是促进UV固化胶的粘结性能，提高物理稳定性，使其可按运输普通货物运输和储存。
优选地，所述助剂为稳定剂和交联剂以质量比1:1～1.5的比例混合而成，所述稳定剂和交联剂与所述氨基树脂具有较好的相容性，能长期稳定、均匀的分散在氨基树脂中，稳定剂和交联剂以质量比1:1～1.5的比例混合能够最大限度的发挥二者的协同作用，促进UV固化胶的粘结性和稳定性。
本发明还提供了上述激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，具体包括如下步骤：
在容器中加入活性单体和预聚物，搅拌均匀，直至胶体澄清透明，再加入助剂，搅拌均匀，然后加入光引发剂，在避光的条件下继续搅拌20～30小时，即可得到激光全息图像转印用UV固化胶。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
1.本发明的激光全息图像转印用UV固化胶，通过双官能团活性单体与预聚物作用，并在制备过程中调节双官能团活性单体的含量配制不同粘度的UV固化胶对不同承印材料有良好的粘结性能；
2.本发明的激光全息图像转印用UV固化胶制备过程中使用的光引发剂中含有40％～60％的TPO，所述TPO为裂变型光引发剂，通过吸收紫外光线发生聚合交联和接枝反应，光解后具有光漂白效果，有利于紫外光透过，可用于厚涂层的固化，固化后胶体不发生黄变。
3.本发明的激光全息图像转印用UV固化胶采用氨基树脂或甲醚化氨基丙烯酸酯作为预聚物，与所述双官能团活性单体聚合交联成网状结构，使UV固化胶成膜后具有优良的光泽、保色性、强度、耐药性、耐水及耐候性；
4.本发明的激光全息图像转印用UV固化胶所用助剂与以上所述物质具有极高的相容性，在使用过程中能过发挥良好的协同作用，使UV固化胶物理性质稳定，无腐蚀无挥发，无强烈有害异味，无溶剂可燃性低，可按普通货物运输；
5.本发明的激光全息图像转印用UV固化胶在室温下固化速度快，几秒至几十秒完成固化，有利于提高工作效率，节约生产成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为以上详细描述了本发明的实施，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
以下以具体实施条件为例对本发明方法进行进一步说明。
一种激光全息图像转印用UV固化胶，包括如下质量百分比的组分：
其中，所述活性单体为双官能团的活性稀释剂，所述活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯中的一种或几种；所述的光引发剂中TPO的含量为40％～60％。
发明人经过大量的实验数据验证，在上述范围内调整光引发剂的成分得到的UV固化胶都属于本发明性能最优的UV固化胶，且光引发剂中除TPO之外成分的选取对UV固化胶性能的影响不大，因此，下述实施例及对比例中所用的光引发剂除TPO之外的其他成分为相同现有的常规成分，其含量随着TPO的变化而变化。
实施例1
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法为：在容器中加入活性单体和预聚物，搅拌均匀，直至胶体澄清透明，再加入助剂，搅拌均匀，然后加入光引发剂，在避光的条件下继续搅拌24小时，即可得到激光全息图像转印用UV固化胶。
其中，各组分的质量百分比为：
所述预聚物为甲醚化氨基丙烯酸酯；活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯以质量比1:0.5的比例混合而成；光引发剂中TPO的含量为50％；助剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、安息香二甲醚以质量比1:1的比例混合而成。
实施例2
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法为：在容器中加入活性单体和预聚物，搅拌均匀，直至胶体澄清透明，再加入助剂，搅拌均匀，然后加入光引发剂，在避光的条件下继续搅拌30小时，即可得到激光全息图像转印用UV固化胶。
其中，各组分的质量百分比为：
所述预聚物为氨基树脂；活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯以质量比1:1的比例混合而成；光引发剂中TPO的含量为50％；助剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、苯甲酮以质量比1:1.5的比例混合而成。
实施例3
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法为：在容器中加入活性单体和预聚物，搅拌均匀，直至胶体澄清透明，再加入助剂，搅拌均匀，然后加入光引发剂，在避光的条件下继续搅拌20小时，即可得到激光全息图像转印用UV固化胶。
其中，各组分的质量百分比为：
所述预聚物为甲醚化氨基丙烯酸酯；活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂；光引发剂中TPO的含量为50％；助剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
实施例4
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法为：在容器中加入活性单体和预聚物，搅拌均匀，直至胶体澄清透明，再加入助剂，搅拌均匀，然后加入光引发剂，在避光的条件下继续搅拌26小时，即可得到激光全息图像转印用UV固化胶。
其中，各组分的质量百分比为：
所述预聚物为甲醚化氨基丙烯酸酯；活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯以质量比1:1:1的比例组合而成；光引发剂中TPO的含量为50％；助剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、安息香二甲醚以质量比1:1.5的比例混合而成。
实施例5
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于光引发剂中TPO的含量为40％，活性单体为二缩丙二醇双丙烯酸酯，助剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、安息香二甲醚以质量比1:1.2的比例混合而成。
实施例6
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于光引发剂中TPO的含量为60％，活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂，助剂为苯甲酮。
实施例7
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于活性单体组成物质的比例不同，其中1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯以质量比1:2的比例混合而成。
对比例1
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于使用单官能团活性单体甲基丙烯酸-β-羟乙酯制备UV固化胶。
对比例2
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于光引发剂中TPO的含量为80％。
对比例3
一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，与实施例1相比，不同之处在于光引发剂中TPO的含量为20％。
性能测试
本发明的主要技术性能如表1所示。
表1
由各实施例和对比例检测结果的比较可以看出，在本发明所述范围内改变各反应物的物质组成和比例，均可使本发明制备的激光全息图像转印用UV固化胶对不同承印材料有良好的粘结性能,室温下固化速度快，几秒至几十秒完成固化，固化成膜后具有优良的光泽、保色性、强度、耐药性、耐水及耐候性，物理性质稳定可按普通货物运输，可用于厚涂层的固化，固化后胶体不发生黄变的优异性能。其中，实施例1的综合性能最优，实施例1中制备的UV固化胶室温下9s完成固化，色相透明，气相低微，具有较高粘度、强度和韧性，胶物理性质稳定，无腐蚀无挥发，无强烈有害异味，无溶剂可燃性低；对比例1与实施例1的区别在于使用了单官能团活性单体，所制备的UV固化胶在使用过程中存在附着力不合格，固化时间较长、粘度值较低的问题；对比例2和对比例3与实施例1的区别在于分别增大和降低TPO的含量，造成UV固化胶在固化过程中透明度不够，不适用于厚涂层的固化，固化后的产品泛黄的问题。
综上所述，本发明制备的激光全息图像转印用UV固化胶具有优异的性能，能够克服传统产品在物理稳定性不足、固化后的产品泛黄、与承印材料匹配性不强等方面的缺陷。

Claims (6)

1.一种激光全息图像转印用UV固化胶，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
其中，所述活性单体为双官能团的活性稀释剂，所述活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯中的一种或几种；所述的光引发剂中TPO的含量为40％～60％。
2.如权利要求1所述的激光全息图像转印用UV固化胶，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
3.如权利要求1或2所述的激光全息图像转印用UV固化胶，其特征在于，活性单体为1,6-已二醇二丙烯酸脂、二缩丙二醇双丙烯酸酯以质量比为1:0.5～1的比例混合而成。
4.如权利要求1所述的激光全息图像转印用UV固化胶，其特征在于，所述预聚物为氨基树脂或甲醚化氨基丙烯酸酯。
5.如权利要求1所述的激光全息图像转印用UV固化胶，其特征在于，所述助剂为稳定剂、交联剂、偶联剂中的一种或几种，所述稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮中的一种或几种；所述交联剂为苯甲酮、安息香二甲醚中的一种或几种；所述偶联剂为湿法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸铝中的一种或几种。
6.权利要求1任一所述的一种激光全息图像转印用UV固化胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按质量百分比在容器中加入活性单体和预聚物，搅拌均匀，直至胶体澄清透明，再加入助剂，搅拌均匀，然后加入光引发剂，在避光的条件下继续搅拌20～30小时，即可得到激光全息图像转印用UV固化胶。
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