CN114702932B - 一种高透光率玻璃uv转印胶及转印工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及UV转印胶水技术领域，具体涉及一种高透光率玻璃UV转印胶及转印工艺，该玻璃UV转印胶由双官能聚氨酯丙烯酸酯、活性单体、光引发剂、有机硅树脂组成，将上述原料按一定比例组分混合均匀得到相应的高透光率玻璃UV转印胶，该转印胶在简易的操作工艺下，即可完成转印。所述玻璃UV转印胶在透光率足够高的层面上，还拥有着组分少、流动性好、附着力高、固化气味小等优点，除此之外其涉及的转印工艺操作足够简单，工艺步骤少，具有生产效率高、生产成本低、绿色环保、色彩还原度高等特点，转印效果良好。
Description
技术领域
本发明涉及UV转印胶水技术领域，具体涉及一种高透光率玻璃UV转印胶。
背景技术
UV转印通常是指使用UV转印胶水在紫外光固化的条件下，通过光固化复制细微的纹理结构到不同基材上的一种工艺。UV转印胶则是一种光固化型单组分成型点胶，主要通过模具成型于PC，PET及TPU等其它聚酯薄膜表面，也可单独点在薄膜表面，主要用来制作高档手机按键和CD拉丝纹等。玻璃UV转印胶是UV胶的一种，主要通过模具成型于玻璃板材表面，主要应用于消费电子产品的外壳件装饰，包括手机摄像头、手机后盖、耳机、冰箱、汽车装饰件等玻璃外壳件表面纹理转印。
目前，主流的UV转印胶工艺的操作步骤分为：1）取材：清除聚酯薄膜表面杂质，对于表面有保护膜的聚酯片材，撕下片材上的薄膜；2）点胶：将UV点胶滴（灌）在成型的模具中，并让其流平；3）贴膜：将撕下保护膜的聚酯薄膜与模具注胶部分贴合，排泡。为了让UV胶与聚酯薄膜有优异的附着力，必需让薄膜片与UV胶贴合后在室温下放置3-5min，让UV胶与聚酯薄膜片充分润湿；4）光固化：过UV固化机光照固化。过UV机时必需注意，UV机内温度不宜超过50℃，以免温度过高基材变型严重。为了避免在光固化时不让UV胶产生收缩，应在上面盖一透明玻璃板，以吸收UV灯发出过多的热量。
在现已有或公开的玻璃UV转印胶，如CN109988540A公开了LED光固化胶组合物和转印固化胶及制备方法，其组合物的配方为：聚氨酯丙烯酸50-75重量份、有机硅树脂7-20重量份、巯基丙烯酸3-10重量份、活性稀释剂10-30重量份、光引发剂3-8重量份和可选的助剂0-1.5重量份；上述各组分的总和为100重量份；CN 111004603 B公开了一种UV转印胶及其制备方法和应用，其制备原料包括如下组分：聚氨酯丙烯酸树脂30-50份、聚酯丙烯酸树脂10-20份、单官能团丙烯酸酯20-30份、双官能团丙烯酸酯20-30份、多官能团丙烯酸酯5-10份、光引发剂1-5份、纳米色浆1-5份和阻聚剂0.01-0 .05份。这些转印胶基本都存在有着成分复杂，转印时气泡难以排干净，胶的收缩性太大、透光率低与固化气味太大等问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种高透光率玻璃UV转印胶，该玻璃UV转印胶具有组分少、透光率高、流动性好、附着力高、固化气味小等优点，可广泛应用于实际玻璃基材转印处理的生产应用中。
本发明的目的之二是提供一种与上述玻璃UV转印胶相关的转印工艺，此工艺步骤少，操作简单，拥有生产效率高、生产成本低、绿色环保、色彩还原度高等特点，转印效果良好。
为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：一种高透光率玻璃UV转印胶，所述玻璃UV转印胶由双官能聚氨酯丙烯酸酯、活性单体、光引发剂、有机硅树脂组成。
进一步的，所述玻璃UV转印胶包括以下重量份的组分：双官能聚氨酯丙烯酸酯50-80份、活性单体40-80份、光引发剂0.1-3份、有机硅树脂0.1-5份。
进一步的，所述活性单体为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸、丙烯酸羟丙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯和甲基丙烯酸十八烷基酯的一种或多种复合。
进一步的，所述光引发剂为安息香双甲醚、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦一种或多种复合。
进一步的，所述有机硅树脂为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、MQ硅树脂、三氯乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、γ- 氨基丙基三乙氧硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、三氯丙烯基硅烷和乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯一种或多种复合。
一种高透光率玻璃UV转印胶进行转印的工艺，包括以下步骤：
S01：将重量份为双官能聚氨酯丙烯酸酯50-80份、活性单体40-80份、光引发剂0.1-3份、有机硅树脂0.1-5份的组分混合均匀，得到玻璃UV转印胶；
S02：通过喷墨打印机或UV固化优化打印机，将所需图案打印在离型膜上；
S03：将制备好的玻璃UV转印胶涂覆于玻璃基材表面，将离型膜印有所需图案的一面覆盖在涂覆有玻璃UV转印胶的玻璃基材表面；
S04：使用紫外光固机照射即可完成UV转印。
进一步的，所述步骤S02中还可以通过UV固化优化打印机将所需图案打印在离型膜上。
本发明一种高透光率玻璃UV转印胶的有益效果：
（1）本发明提出的玻璃UV转印胶采用特定用量比例的双官能聚氨酯丙烯酸酯和有机硅树脂配合，再结合活性单体和光引发剂复配制成，经光固化后形成；本申请转印胶相比现有技术中转印胶配方，配方简单，所含化学组分较少，确保其具有较高的透光率，同时能够兼具较好的流动性、附着力高、转印表面平整性好、保持色彩还原度等其他性能。
（2）本发明提出的玻璃UV转印胶不含溶剂，各组分相容性好，将有机硅树脂加入到脂肪族聚氨酯丙烯酸酯中，且有机物之间无集聚现象，可避免因不同组分溶解度差异造成转印胶整体性能减弱，同时各组分之间相互作用，UV固化效果好，获得的胶膜耐热、耐磨以及力学等性能得到了有效的提升，保证了有机物体系与无机基材的反应性，提升玻璃UV转印胶与玻璃基材附着力的同时，得到了流动性好、透明性强等综合性能优异的UV转印胶水。
（3）本发明玻璃UV转印胶生产制备工艺简单，可提高生产效率，节约生产成本，工艺操作方便简单，只需一次涂布、UV固化时间短，用量少，胶膜厚度薄，涂膜成品率高，无VOC释放，绿色环保，并且UV固化时温度低，基材不会受热变形，固化后胶膜色彩还原度高、转印效果优异。值得说明的是，本申请特定组分形成的转印胶能够采用喷墨打印机将所需图案打印在离型膜上，再通过离型膜将图案转印在玻璃基材表面；这是现有的转印胶所不具备的优势，现有技术中转印胶无法使用喷墨打印胶进行打印图案，只能采用涂布或者点胶滴灌的方式将转印胶滴灌在模具中形成特定图案，本申请采用喷墨打印能够大大提高转印效率，且能够取得较好的转印效果。
附图说明
图1为本发明实施例3中玻璃UV转印胶与对比例2中UV转印胶竞品转印效果对比图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的保护范围。若未特别指明，本发实施例中所用的实验材料、试剂、仪器等均可市售获得；若未具体指明，本发明实施例中所有的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
本申请中玻璃UV转印胶使用的双官能聚氨酯丙烯酸酯，具有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。聚氨酯改性丙烯酸树脂可在高聚物分子之间形成氢键，从而使固化膜的耐磨性和耐化学性得到较大提高。本申请有机硅树脂，含硅低聚物及含硅单体的化合物能有效的提高转印胶对玻璃的润湿能力，提高对玻璃基材的润湿性能。
以下结合实例说明介绍此次发明，以便更好阐述本发明一种高透光率的玻璃UV转印胶的优异之处。实施例与对比例按照不同的配方均匀搅拌制成各实例下的玻璃UV转印胶。将制备的玻璃UV转印胶涂覆于玻璃片材上面，再加盖带有图案的离型膜，得到待固化样，通过紫外光固机，进行短时间固化，即可完成UV转印工艺得到可以参与性能测试的样品。各样品需进行的性能测试有：透光率、外观、附着力、转印效果、干爽性、耐磨耗、耐水煮、耐冷热冲击。
以下实施例并不对本发明做任何形式的限定。
本发明实施例和对比例使用原料的厂家和牌号如下：
双官能聚氨酯丙烯酸酯：广东博兴新材料科技有限公司，B-2018；
甲基苯基硅树脂：山东王牌生物科技有限公司67763-03-5；
聚硅氧烷六丙烯酸酯：湛新公司，EBECRYL 1360；
丙烯酸异冰片酯：宇瑞(上海)化学有限公司，5888-33-5；；
2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷：巴斯夫公司，LUCIRIN TPO；；
季戊四醇-3-巯基丙烯酸：西格玛奥德里奇(上海)贸易，7575-23-7；
流平剂：迪高公司，Flow 300；
聚酯丙烯酸树脂：沙多玛（广州）化学有限公司，CN8010NS；
甲基丙烯酸异冰片酯：上海皓鸿生物医药科技有限公司，7534-94-3；
二缩三丙二醇二丙烯酸酯：西亚化学科技（山东）有限公司，57472-68-1；
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯：西格玛奥德里奇(上海)贸易，15625-89-5；
纳米色浆：佛山鸿昶新材料有限公司；
对苯二酚：常州市宇荣化工有限公司，123-31-9；
聚二甲基硅氧烷：上海鼎芬化学科技有限公司，9016-00-6；
有机硅类流平剂：迪高公司，TEGO Rad 2100；
硅酮类消泡剂：德谦公司，6800。
实施例1
（1）转印胶的制备：取50g双官能聚氨酯丙烯酸酯，2g甲基苯基硅树脂，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：
S1、通过喷墨打印机，将所需图案打印在离型膜上；
S2、将制备好的玻璃UV转印胶涂覆于玻璃基材表面，将上述离型膜的印有图案的一面覆盖在涂覆好转印胶的基材表面；
S3、使用紫外光固机照射10s进行短时间固化，得到样品。
（3）性能测试：
S1、透光率：采用 UV-2600i 型紫外分光光度仪进行测定。首先打开紫外分光度仪预热至少 20分钟，待自检完全正确后进行测试，将所制备的玻璃UV转印胶剪成所需样品大小和形状，分组直接放入紫外分光光度仪的各号槽中进行光学性能测试，便可得到透光率。分别以五组试样平均值示之。
S2、外观：目测及60倍放大镜观察。评估标准：纹路无明显杂质，胶层无针孔、沙眼、缩油为优；胶层存在少量针孔、沙眼、缩油为良；胶层存在大量针孔、沙眼、缩油为差。
S3、附着力：根据《GB/T 13217.7-2009》对本发明实施例和对比例得到的胶层进行附着力测试。测试方法：用锋利刀片在指定区域划10×10个1mm×1mm小格，每一条划线穿透胶层到底材；用无尘布或者毛刷将表面碎片刷干净，用3M 610胶纸粘小网格并压平，把气泡挤出，静压5秒钟以上，产品保持不动，胶带单边以90°角迅速拉起。
S4、转印效果：使用3M胶带撕扯玻璃板上的转印图案。评估标准：3M胶带粘扯一次时图案全部粘上胶带为1级；2-5次图案被粘上胶带为2级；5-10次小于30%图案被粘上胶带为3级;5-10次后小于10%为4级；10次以上的粘扯图案没有被剥离为5级，级数越高，代表转印效果越好。
S5、干爽性：将转印后的胶膜放置十天，观察其表面是否出现粘度的现象。
S6、耐磨耗：将测试样(膜厚为20pm+2um厚)放置在水平桌面,用175g荷重通过摩擦头将纸带压在摩擦层表面。评估标准：滚动100来回不漏底为优；滚动75来回不漏底为良；滚动50来回不漏底为差。
S7、耐水煮：将测试样放入80℃沸水中煮30min，所述样品不能接触沸水溶器壁。用无尘布擦干后常温恢复至少2h，检查外观。评估标准：边缘无开裂，涂层无发白为优；边缘出现少许开裂以及涂层少量发白为良；边缘开裂，涂层发白为差。
S8、耐冷热冲击：将测试样放入温度冲击试验箱中，先在70℃高温下保持2h，在5min中内切换到-40℃低温下保持2h，共做10个循环。评估标准：测试后无开裂和剥离现象为优；存在少许开裂以及剥离为良；测试后开裂和完全剥离为差。
实施例2
（1）转印胶的制备：取60g双官能聚氨酯丙烯酸酯，2g甲基苯基硅树脂，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
实施例3
（1）转印胶的制备：取70g双官能聚氨酯丙烯酸酯，2g甲基苯基硅树脂，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
实施例4
（1）转印胶的制备：取80g双官能聚氨酯丙烯酸酯，2g甲基苯基硅树脂，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
实施例5
（1）转印胶的制备：取70g双官能聚氨酯丙烯酸酯，3g甲基苯基硅树脂，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
实施例6
（1）转印胶的制备：取70g双官能聚氨酯丙烯酸酯，2g甲基苯基硅树脂，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
对比例1
（1）转印胶的制备：取70g双官能聚氨酯丙烯酸酯，60g丙烯酸异冰片酯，1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷，混合均匀，制成玻璃UV转印胶。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
对比例2
（1）转印胶的制备：按CN109988540A发明公开的一种LED光固化胶组合物的配方制备：双官能聚氨酯丙烯酸70g、聚硅氧烷六丙烯酸酯8g、季戊四醇-3-巯基丙烯酸5g、丙烯酸异冰片酯20g、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷4g和流平剂1g。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
对比例3
（1）转印胶的制备：按CN111004603B发明公开的一种UV转印胶的配方制备：：双官能聚氨酯丙烯酸树脂40g、聚酯丙烯酸树脂15g、甲基丙烯酸异冰片酯25g、二缩三丙二醇二丙烯酸酯25g、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯5g、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷2g、纳米色浆2g(粒径为300nm)、对苯二酚0.05g、聚二甲基硅氧烷0.2g、有机硅类流平剂0.3g和硅酮类消泡剂0.5g。
（2）测试样品制备：具体同实施例1。
（3）性能测试：具体同实施例1。
实验结果对比：
将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、对比例1、对比例2、对比例3的性能测试结果作对比，得到表1所示比较数据：
由表1可知，将实施例与对比例进行比较分析，可看出实施例间的测试结果差别不大，且相对于对比例1-3，本申请提供的转印胶具有高透光率。实施例中效果较优最佳为实施例3下的配方，对比例1较实施例各方面性能测试都不如实施例，说明有机硅树脂的加入对转印胶的性能存在一定影响；而对比例2和对比例3虽测试结果都与实施例相差不大，但从配方上看，实施例的配方组分更加简单。如附图1所示，实施例3中转印胶得到的成品更加清晰，效果更好。从整体上，本发明提供的一种高透光率玻璃UV转印胶在组分少的同时能表现出优异的性能，可以说能在各种现有的转印胶中拥有很大的竞争力。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (3)
1.一种高透光率玻璃UV转印胶，其特征在于，所述玻璃UV转印胶由以下重量份的组分组成：双官能聚氨酯丙烯酸酯70份、丙烯酸异冰片酯60份、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷1.5份、甲基苯基硅树脂2份。
2.一种高透光率玻璃UV转印胶进行转印的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S01：将重量份为双官能聚氨酯丙烯酸酯70份、丙烯酸异冰片酯60份、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷1.5份、甲基苯基硅树脂2份的组分混合均匀，得到玻璃UV转印胶；
S02：通过喷墨打印机将所需图案打印在离型膜上；
S03：将制备好的玻璃UV转印胶涂覆于玻璃基材表面，将离型膜印有所需图案的一面覆盖在涂覆有玻璃UV转印胶的玻璃基材表面；
S04：使用紫外光固机照射即可完成UV转印。
3.根据权利要求2所述的一种高透光率玻璃UV转印胶进行转印的工艺，其特征在于，所述步骤S02中还可以通过UV固化优化打印机将所需图案打印在离型膜上。
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