一种紫外光可固化的高折射率油墨及材料层制造技术

本发明专利技术属于有机材料技术领域，涉及一种紫外光可固化的高折射率油墨及材料层。该油墨，包括以下重量份的组分：10～60份的双官能度光可固化单体，20～80份的单官能度光可固化单体和0.1～10份的光交联引发剂。各组分均为纯有机体系，无添加纳米金属氧化物，通过调整双官能度光可固化单体、单官能度光可固化单体及光交联引发剂三种组分的含量，来调节油墨的折射率、粘度、固化率、透光率等。其中，双官能度光可固化单体采用通式(2)～(12)中的至少一种结构，可有效提高油墨的折射率并使其均匀成膜；由于其自身结构具有的明显的空间位阻效应，可有效降低由于固化而导致的体积收缩。有效降低由于固化而导致的体积收缩。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光可固化的高折射率油墨及材料层


[0001]本专利技术属于有机材料
，涉及高折射率有机材料，尤其涉及一种紫外光可固化的高折射率油墨及材料层。

技术介绍

[0002]紫外光可固化油墨具有固化速率快、耐磨、无溶剂污染等优点，近几年得到了飞速发展，其作为光学胶应用时，是一种与光学零件的光学性能相近，并且具有良好的粘接性能的高分子材料。它可以把两块或者多块光学零件粘接成为能够满足光学设计要求的光学组件，比如可以粘接滤光器、偏振片等光学偏振元件，也可用于光纤涂覆胶黏剂。很多高端光学领域用胶对光学胶性能方面有更高的要求：无色透明；在规定的光波段内透光率须达到90％以上；固化后胶层的折射率与被粘接光学元件的折射率接近。
[0003]目前，市面上售出的光固化油墨的折射率均较低，一般在1.48
‑
1.51之间，而光学镜头、光纤涂敷胶对折射率的要求至少在1.54以上。现有市场上存在的1.60以上的高折射率油墨，大多是通过添加纳米金属氧化物来实现提高折射率，但存在工艺成本高、技术难度大、产品性能如材料韧性、光学性能差等问题；且油墨配方体系的粘度较高，大多在100～1000cPs，工艺性能差，难以加工。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种紫外光可固化的高折射率油墨及材料层，解决了目前高端光学元件，光纤涂覆以及光学电子元件用胶折射率低，力学、光学、工艺性能差等问题。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种紫外光可固化的高折射率油墨，包括以下重量份的组分：10～60份的双官能度光可固化单体，20～80份的单官能度光可固化单体和0.1～10份的光交联引发剂；其中，所述双官能度光可固化单体的结构如下通式(1)所示：
[0007][0008]通式(1)中，R1、R2是各自独立地单键；经取代或未经取代的C1到C20的亚烷基；经取代或未经取代的C1到C30亚烷氧基；经取代或未经取代的C6到C30亚芳基；经取代或未经取代的C7到C30芳基亚烷基；
[0009]R3、R4、R5、R6是各自独立地氢、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基。
[0010]进一步，所述双官能度光可固化单体为通式(2)～(12)中的至少一种：
[0011][0012][0013][0014]通式(2)中，m+n＝2或3或4。
[0015]进一步，所述双官能度光可固化单体具有200～2000g/mol的分子量。
[0016]进一步，所述单官能度光可固化单体为(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸烯丙酯中的至少一种；或者，所述单官能度光可固化单体为(甲基)丙烯酸酯中的至少一种和(甲基)丙烯酸烯丙酯中的至少一种。
[0017]进一步，所述光引发剂为嗪类、苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、安息香类、含磷类、肟酯类引发剂中的一种或多种。
[0018]进一步，所述油墨具体包括以下重量份的组分：20～50份的双官能度光可固化单体，30～50份的单官能度光可固化单体和0.5～8份的光交联引发剂。
[0019]另一方面，本专利技术还提供了一种高折射率材料层，其采用如上部分或全部所述的油墨经闪蒸、喷墨印刷、沉积、网版印刷、旋转涂布或刮刀涂布中的任意一种方式附着后，经紫外光照射形成高折射率材料层，所述高折射率层的折射率不小于1.60，光固化率为90％～96％，透光率为96％～98％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案包括以下有益效果：通过调整双官能度光可固化单体、单官能度光可固化单体及光交联引发剂三种组分的含量，来调节油墨的折射率、粘度、固化率、透光率等；具体地，双官能度光可固化单体采用通式(1)的结构，可有效提高油墨的折射率并使其均匀成膜；由于双官能度光可固化单体自身结构具有明显的空间位阻效应，可有效降低由于固化而导致的体积收缩。
[0021]此外，选择分子量在200
‑
2000g/mol范围内的双官能度光可固化单体，使得油墨具有良好的喷墨打印或旋涂性能；单官能度光可固化单体、双官能度光可固化单体均采用不含硅一元醇或多元醇(甲基)丙烯酸酯单体，由于该类材料具有较高的固化率、透光率以及在常温下具有较低的粘度，可有效调节油墨的粘度、固化率等。
[0022]综上，本专利技术提供的这种紫外光可固化的高折射率油墨，各组分均为纯有机体系，无添加纳米金属氧化物，通过调整各组分的含量实现粘度可控，且粘度小于市面上多数高折射率油墨；反应过程无溶剂挥发，固化速度快，加工简易，固化后有机薄膜光学性能(如折射率、透光率)优异，固体折射率可达到1.60以上。
具体实施方式
[0023]这里将详细地对示例性实施例进行说明，以下示例性实施例中所描述的实施方式
并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的产品的例子。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0024]一方面，本专利技术提供了一种紫外光可固化的高折射率油墨，包括以下重量份的组分：10～60份的双官能度光可固化单体，20～80份的单官能度光可固化单体和0.1～10份的光交联引发剂；其中，所述双官能度光可固化单体的结构如下通式(1)所示：
[0025][0026]通式(1)中，R1、R2是各自独立地单键；经取代或未经取代的C1到C20的亚烷基；经取代或未经取代的C1到C30亚烷氧基；经取代或未经取代的C6到C30亚芳基；经取代或未经取代的C7到C30芳基亚烷基；
[0027]R3、R4、R5、R6是各自独立地氢、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基。
[0028]进一步，双官能度光可固化单体为通式(2)～(12)中的至少一种：
[0029][0030][0031][0032]通式(2)中，m+n＝2或3或4。
[0033]进一步，所述双官能度光可固化单体具有200～2000g/mol的分子量。
[0034]进一步，所述单官能度光可固化单体为(甲基)丙烯酸酯和/或(甲基)丙烯酸烯丙酯。具体地，单官能度光可固化单体按结构上的不同分为丙烯酸烷基酯，(甲基)丙烯酸羟基酯，带有环状结构或苯环的(甲基)丙烯酸酯和乙烯基单体等。
[0035]进一步，所述光引发剂为嗪类、苯乙酮类、二苯甲酮类、噻吨酮类、安息香类、含磷类、肟酯类引发剂中的一种或多种。
[0036]优选地，所述高折射率油墨具体包括以下重量份的组分：20～50份的双官能度光可固化单体，30～50份的单官能度光可固化单体和0.5～8份的光交联引发剂。
[0037]这里，需要强调的是，“单官能”单体是指含有一个光可固化官能度的单体；“双官能”单体是指含有两个光可固化官能度的单体。
[0038]另一方面，本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光可固化的高折射率油墨，其特征在于，包括以下重量份的组分：10～60份的双官能度光可固化单体，20～80份的单官能度光可固化单体和0.1～10份的光交联引发剂；其中，所述双官能度光可固化单体的结构如下通式(1)所示：通式(1)中，R1、R2是各自独立地单键；经取代或未经取代的C1到C20的亚烷基；经取代或未经取代的C1到C30亚烷氧基；经取代或未经取代的C6到C30亚芳基；经取代或未经取代的C7到C30芳基亚烷基；R3、R4、R5、R6是各自独立地氢、经取代或未经取代的C1到C30烷基、经取代或未经取代的C1到C30烷氧基。2.根据权利要求1所述的紫外光可固化的高折射率油墨，其特征在于，所述双官能度光可固化单体为通式(2)～(12)中的至少一种：
通式(2)中，m+n＝2或3或4。3.根据权利要求2所述的紫外光可固化的高折射率油墨，其特征在于，所述双官能度光
可固化单体具有200～2000g/mol的分子量。4.根据权利要求1所述的紫外光可固化的高折...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴朝新，李露瑶，何鑫，
申请(专利权)人：西安思摩威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：