一種無滷紫外光輻射固化導光油墨及製備、使用方法

2023-12-02 22:34:56

一種無滷紫外光輻射固化導光油墨及製備、使用方法
【專利摘要】一種無滷紫外光輻射固化導光油墨，涉及精細化工之絲印網版油墨，旨在解決現有產品的亮度低、亮度均勻性低、色度偏差大的缺陷，為實現上述目的，本發明紫外光輻射固化導光油墨，由以下組分製備而成：脂肪族聚氨酯丙烯酸脂低聚物，氨基丙烯酸酯低聚物，丙烯酸酯單體，光引發劑，消泡劑，分散劑，導光粉，3-乙氧基丙酸乙酯。本發明具有下述的優點：不含滷素，更加環保，提高生產合格率，使得背光源可以更加節能，顏色色度偏差值可以降到0.3%以內，使得大尺寸LED顯示屏可以採用「單側短邊入光」的設計，有效降低能耗。
【專利說明】一種無南紫外光輻射固化導光油墨及製備、使用方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及精細化工之絲印網版油墨，特別是涉及一種適用於基於PMMA導光板表面印刷的紫外光輻射固化導光油墨及其製備方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]隨著顯示技術的發展，新型LED等顯示器向著輕薄的方向發展，即採用邊緣側光式LED光源,這種顯示器的光源是由LED燈帶的線光源通過導光板(Light guide plate)轉化成面光源。導光板按其工作原理的不同可分為印刷型、注塑成型和光散射聚合物型，印刷型是最經濟方便的一種，這種導光板能常用一種反射率高的物質製成的油墨，在導光板的底部印刷成網點圖案，可以將射向下表面的光線吸收再放出，利用此性質可以改變光的傳播方向，而使光線不再滿足全反射條件而射出導光板，這種油墨稱為導光油墨。因為LED光源的光線紅、藍、綠光的波長在導光板中的傳播中，波長短的光線在傳播過程中遇散射粒子反射較長波光線多(短波光線衍射能力低)，對於大尺的導光板，市場需要對導光油墨經印刷至PMMA導光板形成的網點圖案後，色度偏差不大於0.3%，而目前還無法滿足這一要求。
[0005]紫外光輻射固化技術是一種環保綠色的技術，輻射固化是指在紫外光的作用下，液態的低聚物包括單體經過交聯聚合而形成固態產物的過程，輻射固化技術具有固化速度快、少染汙、節能、固化產物性能優異等特點，是一種環境友好的綠色技術。
[0006]

【發明內容】

[0007]本發明的目的是提供一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，旨在解決現有產品的亮度低、亮度均勻性低、色度偏差大的缺陷，而且，本發明的導光油墨所包含的組分均選用不含滷素的材料，更加環保。
[0008]為實現上述目的，本發明紫外光輻射固化導光油墨，由以下組分製備而成:
系號組分重量含量％
1脂肪族聚氨酯丙烯酸脂低聚物 20-30
2氨基丙烯酸酯低聚物15-25
3丙烯酸酯單體10-20
4光引發劑2-6
5消泡劑0.3-1
6分散劑0.5-1.5
7導光粉10-25
83-乙氧基丙酸乙酯3-15進一步的，所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物可為以下型號的一種或幾種:美國沙多瑪公司的CN981, CN964, CN9006，CN9010;長興化學的6112-100，611B-85, 6145-100，6146-100;氰特公司 EBECRYL 245，EBECRYL 270，EBECRYL 5129。
[0009]進一步的，所述的氨基丙烯酸酯低聚物為以下型號的一種或幾種:千葉合成化工UNlll ;三木化工 6116、6121。
[0010]進一步的，所述丙烯酸酯單體為以下的一種或幾種:丙烯酸異冰片酯、2-苯氧基
乙基丙烯酸酯、I，6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、2，2- 二甲基-1，3-丙烷二基二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
[0011]進一步的，所述的光引發劑為以下的一種或幾種:2_羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、1-羥基-環已基-苯基甲酮、安息香雙甲醚。
[0012]進一步的，所述的消泡劑為德國畢克化學的BYK-066N、BYK-052、BYK-053的一種或幾種的組合。
[0013]進一步的 ，所述的分散劑為德國畢克化學的DISPERBYK-161、DISPERBYK-163、BYK-180、BYK-110、BYK-1ll 的一種或幾種組合。
[0014]進一步的，所述的導光粉為納米二氧化矽(20-30nm)、納米二氧化鈦(20_30nm)、納米氧化鎂(25-35nm)、聚甲基丙烯酸甲酯微粉(0.5-3微米)、有機矽微粉(0.5-3微米)的一種或幾種的組合。
[0015]本發明另一目的是提供紫外光輻射固化導光油墨的製備方法，包括如下步驟: (I)樹脂預混:
按比例取下列物質:脂肪族聚氨酯丙烯酸脂低聚物、氨基丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯單體、分散劑、消泡劑，以轉速為600-800rpm攪拌5_10分鐘混合，得混合物I。
[0016](2)導光粉分散:
繼續以轉速600-800rpm攪動，同時按比例緩慢加入導光粉，加入完畢後，以轉速1200-1500rpm攪拌30分鐘，得混合物2 ；
(3)研磨:
研磨步驟(2)混合物2，至細度小於或等於5微米，得混合物3 ；
(4)光引發劑溶解及加入:
按比例溶解光引發劑、3-乙氧基丙酸乙酯，攪拌至完全溶解後，加入上述步驟(3)製備的混合物3中，然後以轉速600-800rpm，攪拌10分鐘；
(5)過濾包裝:
將步驟(4)中製備的混合物，採用300目濾網過濾後，即得導光油墨成品。本發明提供紫外光輻射固化導光油墨的使用方法:
(一)油墨配製:使用前將油墨混合均勻；
(二)PMMA導光板材處理:採用靜電除塵除去PMMA導光板材的灰塵及靜電；
(三)印刷:將本發明的紫外輻射固化導光油墨通過絲印網版印刷在PMMA導光板形成網點圖案；
(四)固化:上述印刷好的導光板，先在45-60°C溫度下預熱3-5分鐘，然後採用主波光為365nm的高壓汞燈輻射固化，輻射能量1000-1500mJ/cm2，即固化完全。[0017]與現有的技術相比，本發明具有下述的優點:
1、所述的紫外光輻射固化導光油墨選用的組成物均不含滷素，更加環保。
[0018]2、產品應用於導光板印刷採用紫外光輻射固化，整個固化過程可以使得
PMMA導光板在固化中溫度不超出70°C，低於PMMA導光板的變形溫度，從而提高生產合格率。
[0019]3、產品應用於導光板印刷，提高了導光板的亮度與亮度均勻度，減小了光的損失，使得背光源可以更加節能。
[0020]4、產品應用於導光板印刷，降低了彩色衰減，顏色色度偏差值可以降到
0.3%以內，使得大尺寸LED顯示屏可以採用「單側短邊入光」的設計，有效降低能耗。
[0021]
【具體實施方式】
[0022]按照重量比備好下述`各個組分，
【權利要求】
1.一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，由以下組分製備而成: 系號組分重量含量％ 1)脂肪族聚氨酯丙烯酸脂低聚物20-30 2)氨基丙烯酸酯低聚物15-25 3)丙烯酸酯單體10-20 4)光引發劑2-6 5)消泡劑0.3-1 6)分散劑0.5-1.5 7)導光粉10-25 8)3-乙氧基丙酸乙酯3-15。
2.如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物為以下型號的一種或幾種:美國沙多瑪公司的CN981, CN964, CN9006, CN9010;長興化學的 6112-100，611B-85, 6145-100，6146-100;氰特公司 EBECRYL 245，EBECRYL 270，EBECRYL 5129。
3.如權利要求1所`述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述的氨基丙烯酸酯低聚物為以下型號的一種或幾種:千葉合成化工UNlll ;三木化工6116、6121。
4.如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述丙烯酸酯單體為以下的一種或幾種:丙烯酸異冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二縮三丙二醇二丙烯酸酯、2，2- 二甲基-1，3-丙烷二基二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
5.如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述的光引發劑為以下的一種或幾種:2_羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2，4，6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦、1-羥基-環已基-苯基甲酮、安息香雙甲醚。
6.如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述的消泡劑為德國畢克化學的BYK-066N、BYK-052、BYK-053的一種或幾種。
7.如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述的分散劑為德國畢克化學的 DISPERBYK-161、DISPERBYK-163、BYK-180, BYK-110, BYK-1ll 的一種或幾種。
8.如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，所述的導光粉是粒徑為20-30nm的納米二氧化矽、粒徑為20_30nm的納米二氧化鈦、粒徑為25-35nm的納米氧化鎂、粒徑為0.5-3微米的聚甲基丙烯酸甲酯微粉、粒徑為0.5-3微米的有機娃微粉的一種或幾種。
9.製備如權利要求1所述的一種環保無滷紫外光輻射固化導光油墨，其特徵在於，包括如下步驟: (1)樹脂預混: 按比例取下列物質:脂肪族聚氨酯丙烯酸脂低聚物、氨基丙烯酸酯低聚物、丙烯酸酯單體、分散劑、消泡劑，以轉速為600-800rpm攪拌5_10分鐘混合，得混合物I ; (2)導光粉分散:繼續以轉速600-800rpm攪動，同時按比例緩慢加入導光粉，加入完畢後，以轉速1200-1500rpm攪拌30分鐘，得混合物2 ； (3)研磨: 研磨步驟(2)中的混合物2，至細度小於或等於5微米，得混合物3 ； (4)光引發劑溶解及加入: 按比例溶解光引發劑、3-乙氧基丙酸乙酯，攪拌至完全溶解後，加入上述步驟(3)製備的混合物3中，然後以轉速600-800rpm，攪拌10分鐘； (5)過濾包裝: 將步驟(4)中製備的混合物，採用300目濾網過濾後，即得導光油墨成品。
10.一種如權利要求1所述的導光油墨的使用方法。
11.根據權利要求10所述的使用方法，其特徵在於，包括如下步驟: (一)油墨配製:使用前將油墨混合均勻； (二)PMMA導光板材處理:採用靜電除塵除去PMMA導光板材的灰塵及靜電； (三)印刷:將本發明的紫外輻射固化導光油墨通過絲印網版印刷在PMMA導光板形成網點圖案； (四) 固化:上述印刷好的導光板，先在45-60°C溫度下預熱3-5分鐘，然後採用主波光為365nm的高壓汞燈輻射固化，輻射能量1000-1500mJ/cm2，即固化完全。
【文檔編號】C09D11/101GK103725087SQ201310699291
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月19日 優先權日:2013年12月19日
【發明者】黃杰良, 吳小浩, 戴國亮 申請人:深圳市嘉卓成科技發展有限公司