CN105754523A - 一种水性扩散膜胶水及其制备方法 - Google Patents

一种水性扩散膜胶水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水性扩散膜胶水及其制备方法，其配方包括水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂、水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂、水性成膜助剂、水性防沉剂、PH值调节剂以及有机光扩散剂，通过对溶剂型胶水的水性化，从而大幅降低有机溶剂的排放；并且通过水性丙烯酸树脂的自乳化技术，满足了扩散膜涂布现场所需的快干、低泡的要求；同时不含传统表面活性剂，减轻传统表面活性剂引起的泡沫问题。此外，有利于提高扩散膜涂层的耐水性和耐化学性，特别是薄膜的光学性质方面与溶剂型胶水相似，而用水替代有机溶剂可以进一步降低生产成本。综上，本发明所提供的水性扩散膜胶水性能良好、成本低廉、更加安全环保，具有极大的市场前景。

Description

一种水性扩散膜胶水及其制备方法
技术领域
本发明属于水性材料技术领域，具体涉及一种水性扩散膜胶水及其制备方法。
背景技术
随着各种液晶平板显示技术和产品的迅速发展，平板显示器如LCD、LED类液晶显示技术已经广泛应用在电视、手机等各个领域。而LCD、LED类显示屏需要背光模组提供充足的亮度与均匀的光源以显示影像，扩散膜作为背光模组中极为重要的部件，其功能是将线光源或者点光源分布成面光源，从而为平板显示屏提供一个均匀的面光源。
扩散膜在显示屏中的使用量逐渐增多的同时，用于扩散膜的溶剂型胶水产量也随之增加，该溶剂型胶水的作用是增加光的漫反射，降低对光的强度的影响，由此带来的负面效应是在生产过程中产生的有机溶剂也在逐渐增大，并且尚未获得有效的处理与控制。具体而言，由于扩散膜的涂布是在一个无尘的车间进行的，场所相对比较密闭，溶剂不易排出，对胶水产生的溶剂挥发完全靠供风系统排除，但现有的方法也很难将溶剂全部排出，这对车间工人的身体健康带来很大的影响；即使全部排出，也对周边环境造成极大的危害。此外，在一个相对密闭的空间内产生大量的有机溶剂，给火灾的防范也带来很大的压力。为了减少有机溶剂的排放，部分公司投入巨额资金建造回收系统，其建设费用和运行成本很高，大大加剧了企业的负担。
综上可知，如何降低有机溶剂的排放、减少对环境的影响、提高操作员工的安全保护，成为本技术领域急需解决的一大难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是要克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种水性扩散膜胶水及其制备方法，通过对溶剂型胶水的水性化，大幅度降低有机溶剂的排放，减少对车间操作人员的危害，更加安全环保。
本发明的目的通过以下技术方案实现：本发明提供了一种水性扩散膜胶水，各原料的质量百分比为：水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂40％～60％，水性消泡剂0.1％～1％，水性无泡基材润湿剂0.1％～1％，水性成膜助剂1％～5％，水性防沉剂1％～3％，PH值调节剂0.1％～0.5％，有机光扩散剂10％～60％，上述各原料的质量之和为100％；
其中，所述水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂采用溶液聚合的方法制得而成，固含量为40％～45％，羟值为以固体计50～100mgKOH/g；
优选地，各原料的质量百分比为：水性羟基丙烯酸分散体50％，水性消泡剂0.5％，水性无泡基材润湿剂0.5％，水性成膜助剂2％，水性防沉剂1％，PH值调节剂0.5％，有机光扩散剂45.5％；
所述水性扩散膜胶水在使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％～20％的固化剂，优选地，固化剂的加入量为上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数的10％。
本发明所使用的各原料中，所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚中的一种或几种；
所述润湿剂为乙醇、丙二醇、甘油中的一种或几种；
所述成膜助剂为丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯中的一种或几种。
本发明还提供了一种制备上述水性扩散膜胶水的方法，具体步骤为：称取各原料后，先加入水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂，然后分别加入水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂、水性成膜助剂和水性防沉剂，用PH值调节剂调节PH值至7～8，最后再加入有机光扩散剂，过滤除去杂质颗粒和泡沫；涂布前加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的聚氨酯固化剂，用水稀释到施工粘度即得水性扩散膜胶水；
优选地，所述施工粘度是采用涂4杯测定为12秒～20秒，较优选地，所述施工粘度是采用涂4杯测定为17秒左右。
更优选地，本发明所用的原料其中水性无泡基材润湿剂为德国毕克公司的BYK346，水性成膜助剂为德国巴斯夫公司的DPM，水性防沉剂为德国毕克公司的BYK420，PH值调节剂为德国巴斯夫公司的DMEA，有机光扩散剂则由日本东洋纺织公司提供。
由于扩散膜的基膜大部分都是PET，所以应该首先设计对PET附着力好的水性胶，但由于扩散膜的涂布烘干时间很短，所以水性胶应该能很快干燥，收卷。而且涂布的时候要求水性胶水为无泡或低泡，粘度稳定性好，否则会导致生产过程中产生大量的泡沫，影响扩散膜的表面质量，甚至无法继续生产，烘道温度也不能太高，这样膜的平整度才好，不会引起膜的翘曲。
本发明中所提供的水性扩散膜胶水，其中水性羟基丙烯酸分散体和水性羟基树脂为固含量40～45％，羟值以固体计50～100mgKOH/g，通过溶液聚合的方法制得，不含任何表面活性剂，表干快，耐候好，对PET附着力好。由于在涂布烘干过程中为防止PET膜翘曲，烘道温度不能过高，这就要求用于水性扩散膜胶水的水性羟基丙烯酸分散体和其它类型水性羟基树脂必须要干的快，否则容易粘辊。
基于上述各因素的考虑，本发明通过对溶剂型胶水的水性化，从而大幅降低有机溶剂的排放，减少对车间操作人员的危害，降低对环境的影响。并且通过水性丙烯酸树脂的自乳化技术，充分解决了扩散膜涂布现场所需的快干、低泡的要求；同时使制得的水性胶水树脂不含传统表面活性剂，减轻传统表面活性剂引起的泡沫问题。此外，有利于提高扩散膜涂层的耐水性和耐化学性，特别是薄膜的光学性质(光泽，浑浊度)方面与溶剂型胶水相似，而用水替代有机溶剂可以进一步降低生产成本。
具体实施方式
下面结合几个实施例对本发明提供的水性扩散膜胶水作出进一步的描述，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
配方：
使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的固化剂。
工艺过程：
先加入水性羟基丙烯酸分散体，再加入水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂、水性成膜助剂、水性防沉剂，用PH值调节剂调节PH值至7～8，最后再加入有机光扩散剂，过滤除去杂质颗粒和泡沫。涂布前加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的固化剂，用水稀释到涂布粘度17秒左右(涂4杯)，即得水性扩散膜胶水。
干燥工艺：将水性扩散膜胶水用丝棒刮涂在PET膜上，放入120℃的烘箱中烘干，60℃熟化24小时，然后冷却至室温进行性能测试，结果见表1。
表1实施例1制备的水性扩散膜胶水的性能测试结果
实施例2
配方：
上述所有组分之和等于100％
使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的固化剂。
工艺过程：
先加入水性羟基丙烯酸分散体和水性聚氨酯改性羟基树脂，再加入水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂、水性成膜助剂、水性防沉剂，用PH值调节剂调节PH值至7～8，最后再加入有机光扩散剂，过滤除去杂质颗粒和泡沫。涂布前加入上述水性羟基树脂质量分数10％的固化剂，用水稀释到涂布粘度17秒左右(涂4杯)，即得水性扩散膜胶水。
干燥工艺：将水性扩散膜胶水用25μ丝棒刮涂在PET膜上，放入120℃的烘箱中烘干，60℃熟化24小时，然后冷却至室温进行性能测试，结果见表2。
表2实施例2制备的水性扩散膜胶水的性能测试结果
实施例3
配方：
上述所有组分之和等于100％
使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的固化剂。
工艺过程：
先加入水性羟基丙烯酸分散体和水性羟基丙烯酸乳液，再加入水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂、水性成膜助剂、水性防沉剂，用PH值调节剂调节PH值至7～8，最后再加入有机光扩散剂，过滤除去杂质颗粒和泡沫。涂布前加入上述水性羟基树脂质量分数10％的固化剂，用水稀释到涂布粘度17秒左右(涂4杯)，即得水性扩散膜胶水。
干燥工艺：将水性扩散膜胶水用25μ丝棒刮涂在PET膜上，放入120℃的烘箱中烘干，60℃熟化24小时，然后冷却至室温进行性能测试，结果见表3。
表3实施例3制备的水性扩散膜胶水的性能测试结果
实施例4
配方：
上述所有组分之和等于100％
使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的固化剂。
工艺过程：
先加入水性羟基丙烯酸分散体和水性羟基聚酯树脂，再加入水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂、水性成膜助剂、水性防沉剂，用PH值调节剂调节PH值至7～8，最后再加入有机光扩散剂，过滤除去杂质颗粒和泡沫。涂布前加入上述水性羟基树脂质量分数10％的固化剂，用水稀释到涂布粘度17秒左右(涂4杯)，即得水性扩散膜胶水。
干燥工艺：将水性扩散膜胶水用25μ丝棒刮涂在PET膜上，放入120℃的烘箱中烘干，60℃熟化24小时，然后冷却至室温进行性能测试，结果见表4。
表4实施例4制备的水性扩散膜胶水的性能测试结果
分析表1至表4的测试结果可以得知，实施例一的综合性能比较好，实施例二在活化期内粘度变化较大、不利于稳定的涂布，实施例三的性能结果虽都达标，但透明性不好，影响光学性能，实施例四的硬度不达标，会影响扩散膜在装配时的抗刮伤性。综上，实施例一更加符合扩散膜用胶水的要求，将其定为最优选的技术方案。
虽然已经通过示例对本发明的特定实施例进行了详细地说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种水性扩散膜胶水，其特征在于，各原料的质量百分比为：水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂40％～60％，水性消泡剂0.1％～1％，水性无泡基材润湿剂0.1％～1％，水性成膜助剂1％～5％，水性防沉剂1％～3％，PH值调节剂0.1％～0.5％，有机光扩散剂10％～60％，上述各原料的质量之和为100％。
2.根据权利要求1所述的水性扩散膜胶水，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂采用溶液聚合的方法制备而成。
3.根据权利要求1或2所述的水性扩散膜胶水，其特征在于，所述水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂的固含量为40％～45％，羟值为以固体计50～100mgKOH/g。
4.根据权利要求1所述的水性扩散膜胶水，其特征在于，各原料的质量百分比优选为：水性羟基丙烯酸分散体50％，水性消泡剂0.5％，水性无泡基材润湿剂0.5％，水性成膜助剂2％，水性防沉剂1％，PH值调节剂0.5％，有机光扩散剂45.5％。
5.根据权利要求4所述的水性扩散膜胶水，其特征在于，所述水性扩散膜胶水在使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％～20％的固化剂。
6.根据权利要求5所述的水性扩散膜胶水，其特征在于，所述水性扩散膜胶水在使用时再加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的固化剂。
7.一种制备上述任一项权利要求所述的水性扩散膜胶水的方法，其特征在于，称取各原料后，先加入水性羟基丙烯酸分散体和/或水性羟基树脂，然后分别加入水性消泡剂、水性无泡基材润湿剂，水性成膜助剂和水性防沉剂，用PH值调节剂调节PH值至7～8，最后再加入有机光扩散剂，过滤除去杂质颗粒和泡沫；涂布前加入上述水性羟基丙烯酸分散体质量分数10％的聚氨酯固化剂，用水稀释到施工粘度即得水性扩散膜胶水。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述施工粘度是采用涂4杯测定为12秒～20秒。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述施工粘度是采用涂4杯测定为17秒左右。
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