专利名称：一种紫外光固化转印胶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种丙稀酸酯转印胶，具体是用于按键与机壳成型的紫外光固化转印胶。
背景技术：
随着手机、笔记本电脑及办公用电子产品在上世纪九十年代末开始的暴发性增长，并在全球范围内迅速普及，按键及外壳产品已形成了一个规模较大的产业，尤其是手机，笔记本电脑按键，外壳等。早期到本世纪初，手机按键主要采用纯硅橡胶，PC，ABS，尼龙等塑胶制品，笔记本外壳主要用PC，ABS混合注塑成型；近几年来，手机，笔记本按键及外壳主要采用聚酯薄膜(PC，PET，TPU)与紫外光固化转印胶表面成型的结合的形式。塑胶是一种耐溶剂性差，耐磨耗性能差的热塑性材料；而硅橡胶耐磨耗性能差，为解决其表面的耐磨 耗性，耐溶剂性差等缺点，必需对塑胶键表面进行硬化或喷涂一层保护油；硅橡胶表面需喷涂或印刷一层保护油墨，以解决表面耐溶剂性差，耐磨耗性差的问题。最早采用的处理塑胶表面的方法为用有机硅液硬化处理为主，其最大的特点在于操作方便，固化膜表面平整，室温即可固化。但是，由于有机硅液处理后的表面纹路易模糊，材质易脆裂，处理时间较长，一般为40-60min且在工艺上只能采用浸泡或淋涂的作业方式，这在很大程度上受到一定的局限性，这对手机按键的性能及生产效率均存在严重的不良影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是解决一般按键及外壳漆/液操作时间长，施工局限性大、材质变脆的且环保性差的问题。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种紫外光固化转印胶，按重量百分比计低聚物20 40%、活性单体30 52%、自由基型光引发剂2 4%、助剂I 3% ;所述的低聚物是环氧丙稀酸酯、聚氨酯丙稀酸酯、聚酯丙稀酸酯中的一种或几种；所述的活性单体是单官能团、双官能团或多官能团的丙稀酸酯中的一种；所述的自由基型光引发剂是安息香缩甲醚、I-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2甲基-I-苯基-I-丙酮、苯基双(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种或几种；所述的助剂是Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y_(2,3_环氧丙氧)丙基二甲氧基娃烧、Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。进一步在上述紫外光固化转印胶中，活性单体在紫外光固化转印胶中的作用是调节体系粘度、增进转印胶与成型基材表面的润湿性、改进消泡性能和改善固化前后材料的各种性能，如柔韧性、硬度等。所述的活性单体是单官能团、双官能团或多官能团的丙稀酸酯中的一种。单官能团丙稀酸酯是丙烯酸羟丙酯、异冰片基丙稀酸酯、苯氧基乙基丙稀酸酯、乙氧基壬基酚丙稀酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或几种；双官能团丙稀酸酯是三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙稀酸酯、丁二醇二丙稀酸酯、己二醇二丙稀酸酯、三丙二醇二丙稀酸酯中的一种；多官能丙稀酸酯是丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙稀酸酯、季戊四醇三丙稀酸酯、二季戊四醇六丙稀酸酯中的一种或几种。优选的活性单体是异冰片基丙稀酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、己二醇二丙稀酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯中的一种。再进一步在上述紫外光固化转印胶中，所述的自由基型光引发剂是安息香缩甲醚(商品名称Irgacure651)、1_轻基环己基苯基甲酮(CIBA-GEIGY公司商品名称Irgacure184)、2_羟基-2甲基-I-苯基-I-丙酮(商品名称Darocurell73)、苯基双(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦(CIBA-GEIGY公司商品名称Irgacure 819)、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(CIBA-GEIGY公司商品名称ΤΡ0)中的一种或几种，优选的自由基型光引发剂是I-羟基环己基苯基甲酮、苯基双(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦或2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦。本发明使用的助剂是为解决紫外光固化转印胶的耐水性、收缩性，附着性、缓解收缩应力等问题。本发明中的助剂是Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)、γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)、y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基 硅烷(ΚΗ-570)、Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(ΚΗ-602)、Ν-(β-氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-792)、乙烯基三甲氧基硅烷(Α-171)中的一种或几种。优选的助剂是乙烯基二甲氧基娃烧(Α-171) ο上述紫外光固化转印胶的配制是本领域技术人员常用的配制方法，即在不锈钢桶中加入光引发剂和部分活性单体，搅拌溶解，再加入低聚物、剩余单体和助剂，混合搅拌均匀，分散机高速分散，过滤后抽真空排泡，即可得到紫外光固化转印胶。本发明的紫外光固化转印胶的应用实施过程是前准备将制备好的紫外光固化转印胶灌装于点胶机，清除金属模具表面杂质。点胶点胶机点胶于金属模具表面，将透明的聚酯薄膜(PC，PET或TPU等)盖于点有胶水的模具表面。压胶排泡将70-80度的PU胶滚从透明的聚酯薄膜(PC，PET, TPU等)表面以一定压力滚压并排泡。光照固化将压合并排好泡的模具并聚酯薄膜(PC，PET, TPU等)通过传送带进入UV固化机光照固化即可，撕下成型后的聚酯等薄膜，进行后续工序印刷、冲切等。与现有技术相比，本发明的紫外光固化转印胶由低聚物、活性单体、光引发剂和助剂组成。低聚物是紫外光固化转印胶的最关键组分，依据其表面成型的基材不同，成型的KEY型不同，可以选择不同类型的低聚物，或不同低聚物的组合，低聚物的种类、官能度和分子量决定了转印胶的基本性质，如韧性、硬度、透明度、固化收缩率、耐磨耗性及附着等性能。本发明中的低聚物包括环氧丙稀酸酯、聚氨酯丙稀酸酯、聚酯丙稀酸酯。本发明中选用官能度为6左右且分子量较大的低聚物为主体，搭配2-3官能度的树脂，这些低聚物组合后的固化反应过程收缩率较低，硬度高、与基材的附着力好。这些低聚物的商品化产品有环氧丙稀酸酯如=Sartomer公司的CN2206、CN104、长兴化学公司的621-100等；脂肪族聚氨酯丙稀酸酯如长兴化学公司的6081、6072、6195-100、Sartomer公司的CN9010、CN9013等；聚酯丙稀酸酯如Sartomer公司的CN2250、CN296、CN704、Bomar的BE-101等。最后优选621-100、6081、CN704和CN2250等。本发明的紫外光固化转印胶相关性能检测如下I.附着力
测试方法先将成型工件平衡放面水平桌上，用百格刀划出Imm—格的百格，用3M，610#胶带拉三次，被拉掉部分在每小格不到5%，为合格。结果判定每小格掉落不到1%。2.耐磨耗性测试方法将成型工件平衡放置水平桌面，用175gf荷重通过摩擦头将纸带压于被摩擦层(22±2μπι)表面，滚动150个来回不露底为合格。结果判定300次,无露底。3.硬度测试方法制作膜厚为22±2 μ m厚的样品，将样品放置在一个平整水平的台面 上，从最硬铅笔用起，用固定器固定铅笔，使其与样品表面呈45度，笔尖方向远离操作者，并向远离操作者的方向划动，划痕约6. 5mm长，直至某支铅笔不会刮破，划伤漆膜，该铅笔硬度即为成膜表面的硬度。结果判断硬度1H.4.环境测试4. I低温存储试验试验方案将成型好的的工件放置在温箱中，以1°C /min速度降低到_30°C保持6小时；从-30°C以1°C /min速度降低到-40°C保持16小时；从-40°C以IV /min速度升到_30°C，保持15分钟；从-30°C以1°C /min速度升到+25°C，保持2小时；观察外观，测试附着力。结果判定工件无发白现象、附着力无明显变化为通过。4. 2高温存储试验试验方案将成型好的工件先放置在温箱中，以IV /min升温到+55 °C，保持6小时；从+55 °C以IV /min升温到+70 V，保持16小时；从+70°C以IV /min恢复到室温，保持2小时；观察外观，测试附着力。结果判定工件无发白现象、附着力无明显变化为通过。4. 3交变湿热试验试验方案将成型好的工件放入温湿度箱中，温箱设置为 +25°C,95% RH；温度用3小时升温到+55 °C，湿度95 % ± 2 %，保持9小时；然后温度用3小时降回+25 °C，湿度95 % ± 2 %，保持9小时；以上24小时为一个周期，重复3次；然后在25°C ,75% RH条件下保持2小时；观察外观，测试附着力。结果判定工件无发白现象、附着力无明显变化为通过。4. 4温度冲击试验
试验方案将成型好的工件放入温度冲击试验箱中；先在_40°C ±2°C的低温环境下保持2h，在3min内将温度切换到70°C ±2°C的高温环境下并保持2h，共做5个循环(20h)。试验完成后，观察外观，测试附着力。结果判定工件无发白现象、附着力无明显变化为通过。所以本发明有益效果是紫外光固化转印胶可成型各种形状和花纹，且可在室温下20s之内固化成型，可以大大降低能源消耗，成品率提高，更适合于连续化生产，提高生产效率且在高温高湿环境中性能稳定可靠且环保性好。
具体实施例方式以下实施例是紫外光固化转印胶优选的配方，这些配方为非限定性实施方式，其是用于具体说明本发明，本领域的技术人员完全可以根据本发明的思路和选料配比筛选出的配方均为本发明的保护范围。
实施例I一种紫外光固化转印胶，由以下重量百分比的原料组成环氧丙烯酸酯20%、聚氨酯丙烯酸酯40 %、异冰片基丙烯酸酯10 %、三丙二醇二丙烯酸酯25 %、I-羟基环己基苯基甲酮2 %、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦I %、乙烯基三甲氧基硅烷2 %。按照本发明介绍的本领域技术人员常用的配制方法调配出的紫外光固化转印胶，固化时间短，可以大大降低能源消耗，成品率提高，利用本发明介绍的性能测试测验该紫外光固化转印胶，测试性能优越。实施例2一种紫外光固化转印胶，由以下重量百分比的原料组成聚氨酯丙烯酸酯50%、异冰片基丙烯酸酯15%、己二醇二丙烯酸酯30%、1_羟基环己基苯基甲酮2%、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦I %、乙烯基三甲氧基硅烷2%。按照本发明介绍的本领域技术人员常用的配制方法调配出的紫外光固化转印胶，固化时间短，可以大大降低能源消耗，成品率提高，利用本发明介绍的性能测试测验该紫外光固化转印胶，测试性能优越。实施例3一种紫外光固化转印胶，由以下重量百分比的原料组成环氧丙烯酸酯10%、聚酯丙稀酸酯15 %、聚氨酯丙烯酸酯30 %、己二醇二丙烯酸酯20 %、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯10%、四氢呋喃丙烯酸酯10%、I-轻基环己基苯基甲酮2 %、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦I %、乙烯基三甲氧基硅烷2 %。按照本发明介绍的本领域技术人员常用的配制方法调配出的紫外光固化转印胶，固化时间短，可以大大降低能源消耗，成品率提高，利用本发明介绍的性能测试测验该紫外光固化转印胶，测试性能优越。实施例4一种紫外光固化转印胶，由以下重量百分比的原料组成聚氨酯丙烯酸酯25%、聚酯丙烯酸酯25%、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯25%、四氢呋喃丙烯酸酯15%、异冰片基丙烯酸酯5%、1-羟基环己基苯基甲酮3%、苯基双(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦1.5%,乙烯基三甲氧基硅烷0.5%。按照本发明介绍的本领域技术人员常用的配制方法调配出的紫外光固化转印胶，固化时间短，可以大大降低能源消耗，成品率提高，利用本发明介绍的性能测试测验该紫外光固化转印胶，测试性能优越。
实施例5一种紫外光固化转印胶，由以下重量百分比的原料组成聚酯丙稀酸酯50%、己二醇二丙烯酸酯20%、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯15%、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯10%、I-羟基环己基苯基甲酮3%、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦2%、按照本发明介绍的本领域技术人员常用的配制方法调配出的紫外光固化转印胶，固化时间短，可以大大降 低能源消耗，成品率提高，利用本发明介绍的性能测试测验该紫外光固化转印胶，测试性能优越。
权利要求
1.一种紫外光固化转印胶，按重量百分比计低聚物20 40%、活性单体30 52%、自由基型光引发剂2 4%、助剂I 3% ; 所述的低聚物是环氧丙稀酸酯、聚氨酯丙稀酸酯、聚酯丙稀酸酯中的一种或几种； 所述的活性单体是单官能团、双官能团或多官能团的丙稀酸酯中的一种； 所述的自由基型光引发剂是安息香缩甲醚、I-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2甲基-I-苯基-I-丙酮、苯基双(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、2，4，6_三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的一种或几种； 所述的助剂是Y-氨丙基二乙氧基娃烧、Y_(2,3_环氧丙氧)丙基二甲氧基娃烧、Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Ν_( β -氨乙基)_ Y -氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种紫外光固化转印胶，按重量百分比计低聚物20～40％、活性单体30～52％、自由基型光引发剂2～4％、助剂1～3％；所述的低聚物是环氧丙稀酸酯、聚氨酯丙稀酸酯、聚酯丙稀酸酯中的一种或几种；所述的活性单体是单官能团、双官能团或多官能团的丙稀酸酯中的一种。该紫外光固化转印胶可成型各种形状的花纹，且可在室温下20s之内固化成型，可以大大降低能源消耗，成品率提高，更适合于连续化生产，提高生产效率且在高温高湿环境中性能稳定可靠且环保性好。
文档编号C09J4/02GK102925063SQ20121048553
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者张光明 申请人:临邑县鲁晶化工有限公司