[发明专利]光固化转印材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用在透明或半透明的玻璃、塑料或橡胶等材质表面的光固化转印材料。

背景技术

光固化(比如紫外光或称UV光固化)的高分子材料，具有低污染、低能耗、环境友好的优点。这种材料可以用作涂料、油墨或转印胶粘材料。所谓的转印胶粘材料，是指这种材料可以以一定的立体图案，附着在塑料片材、平板玻璃等基材上固化成型。在实际施工工艺中，这种胶粘材料中的低聚物和活性单体在光引发剂和照射光的共同作用下，聚合成网络状的固态高分子结构，从而能够粘结与其接触的其它材料，并在其它材料的表面形成立体图案。

但是，这种胶粘材料通常会产生高达5%以上的固化收缩率，影响这种材料成型后的尺寸稳定性，降低这种材料对塑料、玻璃等基材的粘接强度。特别是这种胶粘材料作为光固化转印材料使用时，由于光固化转印材料固化成型后的厚度比较大（如1-2cm），产生的固化收缩率和内应力也比较大，转印材料层甚至可产生局部开裂或翘曲剥离的情况。因此，降低甚至消除固化过程中的体积收缩，对于提高光固化转印胶粘材料的尺寸精度和对基材的粘接强度，具有重要意义。 

而传统的玻璃钢类复合材料，是采用树脂浸渍玻璃纤维（丝束、布、毡或立体网状纤维）固化而成。其中的玻璃纤维在玻璃钢中重量占比一般为40-60%；而且，即使是采用玻璃纤维短切丝，其几何长度一般为5-50mm，固化前玻璃纤维是固态的不可移动或者流动，起增强材料的作用，是给玻璃钢定型的骨架，而不能呈现自由流动的状态。

在普通胶粘剂在配置过程中，往往会添加一些粉末状的惰性填料，以降低胶粘剂成本和减低凝固后的收缩率。但是，这些惰性填料的添加，不会增强胶结的强度，甚至会降低与基材的粘结强度和胶水自身的抗拉强度。而且，普通的惰性填料是白色或者黑色或其它颜色的，不透明，它的添加使用会减低胶粘剂的透光率，特别不利于作为光固化转印材料在透明片材上形成比较厚的立体图案。

专利申请号为201010272843.9文件公开了一种“紫外光固化转印胶”，其含有按重量百分比计：低聚物45～67％、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固化后基体的强度较低，收缩率较高，尺寸稳定性低，产品精度低，尤其是用于制作厚度为0.2mm以上的立体图案时，转印胶光固化后产生变形的弯曲变形。

发明内容

发明目的：克服传统的光固化转印材料固化收缩率高，粘结强度低的缺点，提供一种固化收缩率低，透明度高，施工工艺和固化工艺与传统的光固化转印工艺基本相同的光固化转印材料。

技术方案：本发明提供的光固化转印材料，呈透明的液态或糊状，用作转印在透明或半透明的玻璃、塑料或橡胶表面的转印材料。含多种组分：具有两个或多个双键的低聚物，具有一个、两个或多个双键的活性单体（或固化剂），光引发剂，有机溶剂，惰性填料，助剂。固化依靠光照射引起，固化后呈固态。还含有超细状态的玻纤；所述的玻纤的直径范围为0.5～10μm，玻纤的长度范围为10～40μm（玻纤的长度如果过短，则呈粉末状，对成型后基体的收缩没有足够的抵抗，对成型后基体的抗拉强度没有足够的增强；玻纤的长度如果过长，施工工艺则需要较大的改变，转印施工成型不便，固化后基体的力学性能各向异性，基体可能表面粗糙、有毛边、有气泡和溢料情况出现）。

其中各组分的重量百分比为：低聚物25～45%，活性单体30～50%，UV光引发剂2-8%，玻纤1～20%，惰性填料（碳黑、云母、钛白粉、滑石粉、碳酸钙、硅酸钙、硫酸钡等）0～5%，有机溶剂0～5%（丙酮、环己酮、乙酸乙酯等环保型有机溶剂）如果只用作转印胶粘材料，溶剂可以不加或者很少添加，因为光固化后就要定型，速度较快，而含有溶剂或溶剂较多时，难以挥发或者挥发后会影响基体的尺寸稳定性），助剂0～5%（可以为偶联剂、防沉剂、分散剂、润湿剂、促进剂、抗老化剂或者消泡剂等）；所有组分的重量百分比总和为100%。

所述的低聚物为聚氨酯丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或者环氧丙烯酸酯中的一种或几种。

所述的活性单体为丙烯酸酯单体或者甲基丙烯酸酯单体中的一种或几种，保证与低聚物的固化反应速度适中，反应热释放均匀。