CN105602516A - 一种光学uv胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种光学uv胶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种光学UV胶及其制备方法和应用，包括组分：光学UV树脂30～50份；光固化单体45～70份；光引发剂2～13份。其中所述的光学UV树脂，包含组分：异氰酸酯20～80份；弹性链段20～80份；刚性链段20～80份；丙烯酸羟乙酯10～35份；催化剂0.02～0.5份；阻聚剂0.02～0.5份。本发明的光学UV胶具有很好的耐高温和耐低温性能，使屏幕在高温低温高湿等情况下不会产生气泡、水渍等问题，解决了传统光学OCA胶困扰大屏幕行业十几年的问题；增强了屏幕的视觉效果，大大的提高了屏幕显示的亮度、清晰度及可视角度；屏幕的安全性能比现用OCA胶屏幕有了较大的提升；大幅度降低了大屏幕产品的制作成本。

Description

一种光学UV胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种用于电视墙大尺寸屏幕的光学UV胶及其制备方法。
背景技术
目前，大屏幕行业在后续的加工过程中，都是用进口的OCA双面胶进行封装，OCA双面胶是将光学压克力胶做成无基材，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。其存在如下缺陷：
（1）OCA双面胶耐高温性能不好，大屏幕在运输或者使用过程中会产出气泡，造成屏幕显示出现亮点的缺陷，最终导致整块屏幕报废；
（2）OCA双面胶会造成屏幕亮度和对比度的下降，影响屏幕的视觉效果；
（3）OCA双面胶的吸水性比较强，在梅雨季节使用，屏幕会因为气泡的出现产生水渍，从而造成显示效果的大幅度下降；
（4）由于现用的OCA双面胶大多为进口产品，其价格非常高，造成生产成本较高。
随着大屏幕行业的急速发展，对于用于其上面的封装胶的要求越来越高。因此，如何解决上述传统光学胶水在高温高湿环境下产生气泡、水渍等困扰大屏幕行业十几年的问题，增强屏幕的视觉效果，延长屏幕的使用寿命，降低大屏幕产品的制作成本等已成为如今急需解决的重要问题之一。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的首要目的提供一种耐高温高湿、透光率高、粘结强度高、抗冲击强度优异的光学UV胶。
本发明的另一目的在于提供上述光学UV胶的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种光学UV胶，按重量份计，包括如下组分：
光学UV树脂30～50份
光固化单体45～70份
光引发剂2～13份
其中，所述的光学UV树脂，包含以下重量份的组分：
异氰酸酯20～80份
弹性链段20～80份
刚性链段20～80份
丙烯酸羟乙酯10～35份
催化剂0.02～0.5份
阻聚剂0.02～0.5份。
优选的，所述所述的光学UV树脂，包含以下重量份的组分：
异氰酸酯30～50份
弹性链段30～50份
刚性链段30～50份
丙烯酸羟乙酯10～35份
催化剂0.02～0.5份
阻聚剂0.02～0.5份。
所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二环已基甲烷二异氰酸酯（H12MDI）或环己烷二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)中的一种或几种的混合物。
所述的弹性链段为聚丙二醇、聚己内酯二醇或聚四氢呋喃二醇中的一种或几种的混合物，其数均分子量为1000-5000。
所述刚性链段为环己烷二甲醇与己六醇改性聚碳酸酯二醇。
所述催化剂为环保型有机铋催化剂如环烷酸铋、异辛酸铋等。
所述阻聚剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）、对羟基苯甲醚（MEHQ）或对苯二酚（HQ）中的一种或几种的混合物。
所述光固化单体为异冰片酯丙烯酸酯、丙烯酸吗啉、异戊二烯丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟丙酯一种或几种的混合物。
所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮184、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦TPO或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1173中的一种或几种的混合物。
本发明上述光学UV胶的制备方法，包括以下步骤：
（1）光学UV树脂的制备，可采用如下方法中的任意一种：
方法一：将20～80份异氰酸酯、阻聚剂0.02～0.5份和0.02～0.5份催化剂加到反应容器中，加入20～80份的弹性链段，反应温度控制在30～100℃，反应时间为3～5h，测NCO%到达理论值3%-12%后，加入20～80份的刚性链段，30～100℃温度条件下反应3～5h，测NCO%到达理论值2%-8%后，再加入10～35份的丙烯酸羟乙酯，30～100℃温度条件下反应2～3h，检测NCO%小于1%后出料，即得主体UV树脂；
方法二：将20～80份异氰酸酯、阻聚剂0.02～0.5份和0.02～0.5份催化剂加到反应容器中，加入20～80份的刚性链段，反应温度控制在30～100℃，反应时间为3～5h，测NCO%到达理论值3%-12%后，加入20～80份的弹性链段，30～100℃温度条件下反应3～5h，测NCO%到达理论值2%-8%后，再加入10～35份的丙烯酸羟乙酯，30～100℃温度条件下反应2～3h，检测NCO%小于1%后出料，即得光学UV树脂；
（2）光学UV胶的制备：
将25～40份的光固化单体加到反应器中，搅拌同时加入2～13份光引发剂，加热到40～60℃，搅拌0.5～2h，再加入光学UV树脂30～50份，继续搅拌1～3h，真空脱去气泡，400目滤布过滤，离心，即得光学UV胶。
本发明上述的光学UV胶可用于电视墙大尺寸屏幕，所述大尺寸屏幕是指屏幕尺寸在50寸或以上。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
（1）本发明的光学UV树脂的制备中引入环己烷二甲醇与己六醇改性聚碳酸酯二醇刚性链段，很好的提高了UV树脂的耐高温性能和内聚力；同时引入合适分子量的弹性链段使树脂处于微相分离结构，树脂因此具备弹性，其耐低温抗冲击性能得到了提高，从而使最终制备的光学UV胶具有很好的耐高温和耐低温性能，使屏幕在高温低温高湿等情况下不会产生气泡、水渍等问题，解决了传统光学OCA胶困扰大屏幕行业十几年的问题；
（2）本发明的光学UV胶，通过引入适当的比较高折射率的光固化单体，控制胶层的折射率在合适的范围，具有较高的透光率，增强了屏幕的视觉效果，大大的提高了屏幕显示的亮度、清晰度及可视角度，阳光下对比度提高了400%，整屏亮度提高了10.5%，同时可以调整屏幕显示效果使人的得到了非常好的视觉上的舒服度；
（3）本发明的光学UV胶在-20度到80度的温度环境下有很好的坚韧性和粘接力，使大屏幕产品的耐撞击能力提高3倍，在屏幕受到意外的外力冲击造成屏幕玻璃破碎时，碎玻璃牢牢的粘在胶层中，不会跌落飞溅伤人，屏幕的安全性能比现用OCA胶屏幕有了较大的提升；
（4）本发明大幅度降低了大屏幕产品的制作成本及后期维修费用，由于使用UV固化技术，固化速度快，使大屏幕制作的能耗大幅度降低，更加环保，提高了生产力。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明所采用的原料均可市购得到，具体如下：
异氰酸酯：六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）；
阻聚剂：对羟基苯甲醚（MEHQ）；
有机铋催化剂：异辛酸铋；
光固化单体：异冰片酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯；
弹性链段：聚丙二醇、聚己内酯二醇；
刚性链段：环己烷二甲醇与己六醇改性聚碳酸酯二醇，来源于日本UBEUM90。
光学UV树脂的制备:
按表1所示配方，将异氰酸酯、阻聚剂和催化剂加到反应容器中，加入弹性链段，反应温度控制在50℃，反应时间为4h，测NCO%到达理论值3%-12%后，加入刚性链段，60℃温度条件下反应3h，测NCO%到达理论值2%-8%后，再加入丙烯酸羟乙酯，50℃温度条件下反应3h，检测NCO%小于1%后出料，即得光学UV树脂；
表1A1~A6、C1-C3主体UV树脂(重量份)
A1 A2 A3 A4 A5 A6 C1 C2
HDI 20 50 60 80 50
IPDI 40 70 40
MEHQ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
有机铋催化剂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
环己烷二甲醇与己六醇改性聚碳酸酯二醇 80 70 60 50 40 20
聚丙二醇 80 30 60 40
聚己内酯二醇 40 50 20
丙烯酸羟乙酯 35 30 25 20 15 10 30 25
实施例1-6及对比例1-2
按表2所示配方，将光固化单体加到反应器中，搅拌同时加入光引发剂，加热到50℃，搅拌1h，再加入上述得到的光学UV树脂，继续搅拌2h，真空脱去气泡，400目滤布过滤，离心，即得光学UV胶。将所得到的光学UV胶滚涂于屏幕的玻璃面，然后盖上屏幕的塑料面，光固化后即得封装后的大屏幕，测试其各性能，结果如表2所示。
表2实施例及对比例各组分组成及性能结果
由表2实施例和对比例的结果可知，本发明通过在光学UV树脂的制备中引入环己烷二甲醇与己六醇改性聚碳酸酯二醇刚性链段和弹性链段，制备得到的光学UV胶不仅具有较好的耐高温性和耐低温抗冲击性能，且具有较好的粘结强度。
各性能测试方法或标准：
透光率：GB/T2410-2008；
折射率：GB/T6691-1986；
耐高温性：GB/T1735-1979；
耐低温抗冲击性：GB10586-2006；
剥离强度:GB/T2792-2014。

Claims (8)

1.一种光学UV胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
光学UV树脂30～50份
光固化单体45～70份
光引发剂2～13份
其中，所述的光学UV树脂，包含以下重量份的组分：
异氰酸酯20～80份
弹性链段20～80份
刚性链段20～80份
丙烯酸羟乙酯10～35份
催化剂0.02～0.5份
阻聚剂0.02～0.5份。
2.根据权利要求1所述的光学UV胶，其特征在于：所述的光学UV树脂，包含以下重量份的组分：
异氰酸酯30～50份
弹性链段30～50份
刚性链段30～50份
丙烯酸羟乙酯10～35份
催化剂0.02～0.5份
阻聚剂0.02～0.5份。
3.根据权利要求1或2所述的光学UV胶，其特征在于：所述异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯HDI、异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、二环已基甲烷二异氰酸酯H12MDI或环己烷二亚甲基二异氰酸酯HXDI中的一种或几种的混合物；所述的弹性链段为聚丙二醇、聚己内酯二醇或聚四氢呋喃二醇中的一种或几种的混合物，其数均分子量为1000-5000；所述刚性链段为环己烷二甲醇与己六醇改性聚碳酸酯二醇。
4.根据权利要求1或2所述的光学UV胶，其特征在于：所述催化剂为环保型有机铋催化剂；所述阻聚剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚BHT、对羟基苯甲醚MEHQ或对苯二酚HQ中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1或2所述的光学UV胶，其特征在于：所述光固化单体为异冰片酯丙烯酸酯、丙烯酸吗啉、异戊二烯丙烯酸酯或甲基丙烯酸羟丙酯一种或几种的混合物；所述光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮184、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦TPO或2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮1173中的一种或几种的混合物。
6.权利要求1~5任一项所述的光学UV胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）光学UV树脂的制备，可采用如下方法中的任意一种：
方法一：将20～80份异氰酸酯、阻聚剂0.02～0.5份和0.02～0.5份催化剂加到反应容器中，加入20～80份的弹性链段，反应温度控制在30～100℃，反应时间为3～5h，测NCO%到达理论值3%-12%后，加入20～80份的刚性链段，30～100℃温度条件下反应3～5h，测NCO%到达理论值2%-8%后，再加入10～35份的丙烯酸羟乙酯，30～100℃温度条件下反应2～3h，检测NCO%小于1%后出料，即得光学UV树脂；
方法二：将20～80份异氰酸酯、阻聚剂0.02～0.5份和0.02～0.5份催化剂加到反应容器中，加入20～80份的刚性链段，反应温度控制在30～100℃，反应时间为3～5h，测NCO%到达理论值3%-12%后，加入20～80份的弹性链段，30～100℃温度条件下反应3～5h，测NCO%到达理论值2%-8%后，再加入10～35份的丙烯酸羟乙酯，30～100℃温度条件下反应2～3h，检测NCO%小于1%后出料，即得光学UV树脂；
（2）光学UV胶的制备：
将45～70份的光固化单体加到反应器中，搅拌同时加入2～13份光引发剂，加热到40～60℃，搅拌0.5～2h，再加入光学UV树脂30～50份，继续搅拌1～3h，真空脱去气泡，400目滤布过滤，离心，即得光学UV胶。
7.权利要求1~5任一项所述的光学UV胶在电视墙大尺寸屏幕中的应用。
8.根据权利要求7所述的光学UV胶在电视墙大尺寸屏幕中的应用，其特征在于：所述大尺寸屏幕是指屏幕尺寸在50寸或以上。
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