CN103525319A - 一种紫外光交联固化eva光学胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紫外光交联固化EVA光学胶膜及其制备方法，该胶膜以EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物作为基料，混合物中EVA和其改性接枝聚合物的重量比为1：0～0.2，按基料总重量为100份，EVA胶膜还包括按重量份计的以下原料：光引发剂0.1～5份、多官能团交联剂0.1～5份、抗氧化剂0.1～1份、光稳定剂0.1～1份、偶联剂0.1～2份、粘合树脂0.1～10份。本发明操作时间短；所需设备投资小，工艺简单，操作维护方便，节能环保，生产效率高；降低生产成本；产品不良率低，力学性能优良。使用时经由特定紫外光辐照即可交联贴合，可取代传统电子行业中显示屏贴合的光学胶OCA和液态光学胶LOCA。

Description

一种紫外光交联固化EVA光学胶膜及其制备方法

 

技术领域

本发明涉及一种EVA光学胶膜及其制备方法，具体涉及一种贴合在触摸屏和液晶显示器面板上的紫外光固化EVA光学胶膜及其制备方法。

背景技术

电子行业中OCA光学胶是重要触摸屏和液晶屏的原材料之一，它是将光学亚克力胶做成无基材，然后在上下底层，再各贴合一层离型薄膜，是一种无基体材料的双面贴合胶带。它是触摸屏和液晶屏面板的最佳胶粘剂，但是OCA光学胶贴合难度大，精度要求高，不能手工贴合，容易产生气泡对设备要求也非常高。基于OCA光学胶的基础上又发展出液态光学胶LOCA，LOCA是一种单组分、紫外光固化丙烯酸酯类液态光学胶，适用于触摸屏和液晶屏面板粘结，但是此种工艺一样存在着缺陷，容易流胶，气泡不易脱除，生产效率低等问题，特别在对于较大尺寸的触摸屏和液晶屏（例如7英寸以上）非常难以施工，并且无法对于不良组件进行返工，大幅度提高电子行业例如手机、电视、医疗器材、家电的液晶屏和触摸屏的生产成本和降低了生产效率。因此，在触摸屏和液晶屏行业领域中急需一种新的EVA光学胶膜来提高产量，降低不良率和减少能耗。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种贴合在触摸屏和液晶显示器面板上的紫外光固化EVA光学胶膜及其制备方法，该方法可以提高产量，降低不良率和减少能耗，且其制得的EVA光学胶膜力学性能优良。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种紫外光交联固化EVA光学胶膜，以EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物作为基料，所述混合物中EVA和其改性接枝聚合物的重量比为1：0～0.2，按基料总重量为100份，所述EVA光学胶膜还包括按重量份计的以下原料：

光引发剂                     0.1～5份

多官能团交联剂               0.1～5份

抗氧化剂                     0.1～1份

光稳定剂                     0.1～1份

偶联剂                       0.1～2份

粘合树脂                     0.1～10份。

优选的，所述EVA的VA含量为18～40%；所述EVA改性接枝聚合物为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯共聚物，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种。

优选的，所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物，二苯甲酮及其衍生物，苯乙酮衍生物，烷基苯酮类及其衍生物，芳酰基膦氧化物及其衍生物、芳酰基磷酸酯及其衍生物，含硫光引发剂，蒽醌及其衍生物，三芳基碘鎓盐及其衍生物、烷基碘鎓盐及其衍生物、三芳基硫鎓盐及其衍生物，异丙苯茂铁及其衍生物中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述多官能团交联剂为三聚氰酸三丙烯酸酯，三聚异氰酸三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三烯丙醚，季戊四醇三丙烯酸酯，二缩三丙二醇二丙烯酸酯，羟乙基甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸异冰片酯，以及其他丙烯酸酯衍生物的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述抗氧化剂为磷酸酯类、亚磷酸酯类、受阻酚类抗氧化剂中的一种或两种以上的混合物。所述受阻酚类抗氧化剂为四［β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸］季戍四醇酯, 三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯, β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯, 乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯] ，所述的磷酸酯类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂为亚磷酸三苯酯，磷酸三苯酯，亚磷酸一苯二异辛酯，亚磷酸二苯一异辛酯，亚磷酸4,4-二异双酚(12-14)碳烷基酯，亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯。

优选的，所述光稳定剂是一种受阻胺光稳定剂，其为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯，丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物，1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，γ-巯丙基三乙氧基硅烷，3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，苯胺甲基三乙氧基硅烷，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。

优选的，所述粘合树脂由丙烯酸树脂或其衍生物的低聚树脂组成，所述丙烯酸树脂或其衍生物的低聚树脂为不饱和聚酯，环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酯，纯丙烯酸树脂，环氧树脂，有机硅树脂中的一种或两种以上的混合物。

一种紫外光交联固化EVA光学胶膜的制备方法，包括以下步骤：

1）按重量份配比将EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物、光引发剂、多官能团交联剂、偶联剂和粘合树脂混合均匀，得到混合物；

2）将步骤1）的混合物通过挤出机混合均匀并挤出，挤出温度为80～150℃，挤出物经过冷却，牵引，切粒成颗粒母粒；

3）将抗氧化剂或复合抗氧化剂、光稳定剂与步骤2）的母粒混合均匀，投入流延机中，经冷却，压花，牵引，收卷，得到EVA光学胶膜，所述EVA光学胶膜的厚度为0.1～0.9 mm。

作为本发明的进一步技术方案，所述的EVA光学胶膜在层压机中于低压或者接近真空条件下加热使得EVA光学胶膜融化，在光强400～4000 Mw，波长200～500 nm的汞灯或LED灯源下辐照10秒钟～10分钟，即可交联贴合。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1）与现有的OCA光学胶或者液态的LOCA光学胶相比，本发明的操作时间短；

2）本发明利用紫外光交联贴合取代传统的OCA和LOCA光学贴合胶，该方法所需设备投资小，工艺简单，操作维护方便，节能环保，生产效率高，可以提高产品的产量；

3）本发明制得的EVA光学胶膜不良率低，力学性能优良；

4）由于采用紫外光作为辐照源，可使用于0.1～0.9 mm不同厚度的EVA光学胶膜，返工方便，节省昂贵组件的浪费和不必要的耗损，可以降低产品的生产成本；

5）本发明制得的EVA光学胶膜使用时经由特定紫外光辐照即可交联固化贴合，可用来取代传统电子行业中用于显示屏贴合的光学胶OCA和液态光学胶LOCA。

具体实施方式

一种紫外光交联固化EVA光学胶膜，以EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物作为基料，所述混合物中EVA和其改性接枝聚合物的重量比为1：0～0.2，按基料总重量为100份，所述EVA光学胶膜还包括按重量份计的以下原料：

光引发剂                     0.1～5份

多官能团交联剂               0.1～5份

抗氧化剂                     0.1～1份

光稳定剂                     0.1～1份

偶联剂                       0.1～2份

粘合树脂                     0.1～10份。

一种紫外光交联固化EVA光学胶膜的制备方法，包括以下步骤：

1）按重量份配比将EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物、光引发剂、多官能团交联剂、偶联剂和粘合树脂混合均匀，得到混合物；

2）将步骤1）的混合物通过挤出机混合均匀并挤出，挤出温度为80～150℃，挤出物经过冷却，牵引，切粒成颗粒母粒；

3）将抗氧化剂或复合抗氧化剂、光稳定剂与步骤2）的母粒混合均匀，投入流延机中，经冷却，压花，牵引，收卷，得到EVA胶膜，所述EVA光学胶膜的厚度为0.1～0.9 mm。

上述制得的EVA光学胶膜在层压机中于低压或者接近真空条件下加热使得EVA光学胶膜融化，在光强400～4000 Mw，波长200～500 nm的汞灯或LED灯源下辐照10秒钟～10分钟，即可交联贴合。

实施例1：

按重量份配比将VA含量为18%的EVA100份、光引发剂5份、多官能团交联剂5份、偶联剂1份和粘合树脂0.3份混合均匀，得到混合物；将混合物通过挤出机混合均匀并挤出，挤出温度为120℃，挤出物经过冷却，牵引，切粒成颗粒母粒；将抗氧化剂或复合抗氧化剂0.5份、光稳定剂0.5份与母粒混合均匀，投入流延机中，经冷却，压花，牵引，收卷，得到EVA光学胶膜，所述EVA光学胶膜的厚度为0.2 mm。

上述制得的EVA光学胶膜在层压机中于低压或者接近真空条件下加热使得EVA光学胶膜融化，在光强3000 Mw，主峰波长310～365 nm的汞灯或LED灯源下辐照120秒钟，即可交联贴合。

实施例2：

按重量份配比将VA含量为28%的EVA100份、光引发剂3份、多官能团交联剂3份、偶联剂1.5份和粘合树脂0.5份混合均匀，得到混合物；将混合物通过挤出机混合均匀并挤出，挤出温度为100℃，挤出物经过冷却，牵引，切粒成颗粒母粒；将抗氧化剂或复合抗氧化剂0.4份、光稳定剂0.4份与母粒混合均匀，投入流延机中，经冷却，压花，牵引，收卷，得到EVA光学胶膜，所述EVA光学胶膜的厚度为0.3mm。

上述制得的EVA光学胶膜在层压机中于低压或者接近真空条件下加热使得EVA光学胶膜融化，在光强1200 Mw，主峰波长310～365 nm的汞灯或LED灯源下辐照90秒钟，即可交联贴合。

实施例3：

按重量份配比将VA含量为40%的EVA100份、光引发剂1.5份、多官能团交联剂1.5份、偶联剂0.8份和粘合树脂0.2份混合均匀，得到混合物；将混合物通过挤出机混合均匀并挤出，挤出温度为80℃，挤出物经过冷却，牵引，切粒成颗粒母粒；将抗氧化剂或复合抗氧化剂0.3份、光稳定剂0.3份与母粒混合均匀，投入流延机中，经冷却，压花，牵引，收卷，得到EVA光学胶膜，所述EVA光学胶膜的厚度为0.5 mm。

上述制得的EVA光学胶膜在层压机中于低压或者接近真空条件下加热使得EVA光学胶膜融化，在光强600 Mw，主峰波长310～365 nm的汞灯或LED灯源下辐照3分钟，即可交联贴合。

以上实施例中的光引发剂为苯偶姻及其衍生物，苯乙酮衍生物，苯乙酮衍生物，烷基苯酮类及其衍生物，芳酰基膦氧化物及其衍生物、芳酰基磷酸酯及其衍生物，含硫光引发剂，蒽醌及其衍生物中的一种或两种以上的混合物。多官能团交联剂为三聚氰酸三丙烯酸酯，三聚异氰酸三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三烯丙醚，季戊四醇三丙烯酸酯，二缩三丙二醇二丙烯酸酯，羟乙基甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸异冰片酯，以及其他丙烯酸酯衍生物的一种或两种以上的混合物。抗氧化剂为磷酸酯类、亚磷酸酯类、受阻酚类抗氧化剂中的一种或两种以上的混合物。所述受阻酚类抗氧化剂为四［β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸］季戍四醇酯, 三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯, β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯, 乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯] ，所述的磷酸酯类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂为亚磷酸三苯酯，磷酸三苯酯，亚磷酸一苯二异辛酯，亚磷酸二苯一异辛酯，亚磷酸4,4-二异双酚(12-14)碳烷基酯，亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯。光稳定剂是一种受阻胺光稳定剂，其为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯，丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物，1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的一种或两种以上的混合物。偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，γ-巯丙基三乙氧基硅烷，3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，苯胺甲基三乙氧基硅烷，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。粘合树脂由丙烯酸树脂或其衍生物的低聚树脂组成，所述丙烯酸树脂或其衍生物的低聚树脂为不饱和聚酯，环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酯，纯丙烯酸树脂，环氧树脂，有机硅树脂中的一种或两种以上的混合物。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：以EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物作为基料，所述混合物中EVA和其改性接枝聚合物的重量比为1：0～0.2，按基料总重量为100份，所述EVA光学胶膜还包括按重量份计的以下原料：

光引发剂                     0.1～5份

多官能团交联剂               0.1～5份

抗氧化剂                     0.1～1份

光稳定剂                     0.1～1份

偶联剂                       0.1～2份

粘合树脂                     0.1～10份。

2.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述EVA的VA含量为18～40%；所述EVA改性接枝聚合物为马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯共聚物，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种。

3.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述光引发剂为苯偶姻及其衍生物，二苯甲酮及其衍生物，苯乙酮衍生物，烷基苯酮类及其衍生物，芳酰基膦氧化物及其衍生物、芳酰基磷酸酯及其衍生物，含硫光引发剂，蒽醌及其衍生物，三芳基碘鎓盐及其衍生物、烷基碘鎓盐及其衍生物、三芳基硫鎓盐及其衍生物，异丙苯茂铁及其衍生物中的一种或两种以上的混合物。

4.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述多官能团交联剂为三聚氰酸三丙烯酸酯，三聚异氰酸三丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三烯丙醚，季戊四醇三丙烯酸酯，二缩三丙二醇二丙烯酸酯，羟乙基甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸异冰片酯，以及其他丙烯酸酯衍生物的一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述抗氧化剂为四［β-(3,5-二叔丁基苯基)丙酸］季戍四醇酯，三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，乙烯双(氧乙烯基)双［3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯］，亚磷酸三苯酯，磷酸三苯酯，亚磷酸一苯二异辛酯，亚磷酸二苯一异辛酯，亚磷酸4,4-二异双酚(12-14)碳烷基酯，亚磷酸三(2,4’-二特丁基苯基)酯中的一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述光稳定剂是一种受阻胺光稳定剂，其为双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)癸二酸酯，丁二酸与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物，1-甲基-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷，γ-巯丙基三乙氧基硅烷，3-哌嗪基丙基甲基二甲氧基硅烷，苯胺甲基三乙氧基硅烷，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜，其特征在于：所述粘合树脂由丙烯酸树脂或其衍生物的低聚树脂组成，所述丙烯酸树脂或其衍生物的低聚树脂为不饱和聚酯，环氧丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酯，纯丙烯酸树脂，环氧树脂，有机硅树脂中的一种或两种以上的混合物。

9.一种如权利要求1所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）按重量份配比将EVA或EVA和其改性接枝聚合物的混合物、光引发剂、多官能团交联剂、偶联剂和粘合树脂混合均匀，得到混合物；

2）将步骤1）的混合物通过挤出机混合均匀并挤出，挤出温度为80～150℃，挤出物经过冷却，牵引，切粒成颗粒母粒；

3）将抗氧化剂或复合抗氧化剂、光稳定剂与步骤2）的母粒混合均匀，投入流延机中，经冷却，压花，牵引，收卷，得到EVA光学胶膜，所述EVA光学胶膜的厚度为0.1～0.9 mm。

10.根据权利要求9所述的紫外光交联固化EVA光学胶膜的制备方法，其特征在于：所述的EVA光学胶膜在层压机中于低压或者接近真空条件下加热使得EVA光学胶膜融化，在光强400～4000 Mw，波长200～500 nm的汞灯或LED灯源下辐照10秒钟～10分钟，即可交联贴合。