CN107805477B - 一种光固化胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种光固化胶粘剂及其制备方法，光固化胶粘剂包括水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯；氧化石墨烯的含量为1～100ppm；氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm。本发明提供了一种高水蒸汽阻隔性能的偏光片用光固化胶粘剂，通过调节氧化石墨烯的含量及片径，能够在保证一定的透光率的同时显著提高偏光片的水汽阻隔性能，实用性强。

Description

一种光固化胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及偏光片加工技术领域，特别是涉及一种光固化胶粘剂及其制备方法。
背景技术
目前市场上的偏光片分为碘系偏光片与染料系偏光片，染料系偏光片耐候性能优异，但是偏光度与透过率相对于碘系偏光片较差，多用于车载显示器等使用环境较为复杂的显示器上，并且成本较碘系偏光片高；偏光片仍以碘系偏光片为主，碘系偏光片透过率高，偏光度高，适用于笔记本、手机、平板电脑等画面要求更高的电子设备上，同时碘系偏光片还具有制造工艺较为简单，生产成本较低等优点。
而现有的碘系偏光片都会采用抗紫外的(TAC)保护膜，来隔绝紫外光；由于偏光片水汽阻隔性能要求的提高，TAC保护膜自身水蒸气透过率性能受限，很难满足越来越高的耐候性要求以及轻薄化的发展趋势；常规热固型胶粘剂内的溶剂和水分依靠升温挥发以达到胶粘的作用，当采用水汽阻隔性能更好的保护膜时，常规热固型胶粘剂中的溶剂不容易透过阻隔性能更好的保护膜，影响溶剂的挥发，从而影响皮偏光片鱼保护膜之间的胶粘效果。因此，常规热固型胶粘剂不适用于未来偏光片的制程，急需发明一种特定的既能使偏光片透光率满足要求的同时，水汽阻隔性优越的固化胶粘剂以满足偏光片的加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种光固化胶粘剂及其制备方法，能够提高偏光片的水汽阻隔性能，并有效保证偏光片与保护膜的粘黏性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种光固化胶粘剂，包括水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯；所述氧化石墨烯的含量为1～100ppm；所述氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm。
优选的，所述的水性丙烯酸共聚物包含以下重量百分比的制备原料:助剂1～3％、光引发剂2～10％、活性单体35～55％和预聚物35～55％。
优选的，所述的预聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚烯烃丙烯酸酯中的一种或几种。
优选的，所述的活性单体为季戊四醇三丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯和苯氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种。
优选的，所述的光引发剂为自由基型光引发剂。
优选的，所述的助剂为固化反应促进剂、消泡剂和粘合促进剂的混合物。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种制备所述光固化胶粘剂的方法，包括以下步骤：(1)将所述氧化石墨烯置于分散液中进行预分散处理，得到氧化石墨烯分散溶液，所述氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm；(2)将所述氧化石墨烯分散溶液与所述水性丙烯酸共聚物搅拌均匀，使所述氧化石墨烯的含量为1～100ppm，以得到所述到光固化胶粘剂。
优选的，所述的分散液为蒸馏水或乙醇。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种高水蒸汽阻隔性能的偏光片用氧化石墨烯胶粘剂，本发明通过调节氧化石墨烯的含量及片径，保证偏光片透光率的同时能够显著提高偏光片的水蒸汽阻隔性能，实用性强。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明所提供的本发明提供一种光固化胶粘剂，包括水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯；氧化石墨烯的含量为1～100ppm；氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm。
水性丙烯酸共聚物包含以下重量百分比的制备原料:助剂1～3％、光引发剂2～10％、活性单体35～55％和预聚物35～55％。其中，助剂是消泡和加速共混的作用，预聚物和活性单体是胶粘剂的主体。
预聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚烯烃丙烯酸酯中的一种或几种。
活性单体为季戊四醇三丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯和苯氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种。
光引发剂为自由基型光引发剂；所述的助剂为固化反应促进剂、消泡剂和粘合促进剂的混合物。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种制备所述光固化胶粘剂的方法，包括以下步骤：(1)将所述氧化石墨烯置于分散液中进行预分散处理，得到氧化石墨烯分散溶液，所述氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm；(2)将所述氧化石墨烯分散溶液与所述水性丙烯酸共聚物搅拌均匀，使所述氧化石墨烯的含量为1～100ppm，以得到所述到光固化胶粘剂。
分散液为蒸馏水或乙醇，优选乙醇，较易挥发。
氧化石墨烯的含量为1～100ppm。氧化石墨烯的层数为1～5层。氧化石墨烯的片径为50～100μm。
为了进一步说明本发明的技术效果，下面将以不同实施例制作出的光固化胶粘剂与偏光片和保护膜结合制作成成品，以验证不同实施例中的光固化胶粘剂的效果，结合实施例对本发明提供的光固化胶粘剂进行详细介绍，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
本实施例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为50～100μm，氧化石墨烯的含量为1ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本1。
实施例2
本实施例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为50～100μm，氧化石墨烯的含量为10ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本2。
实施例3
本实施例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为50～100μm，氧化石墨烯的含量为100ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本3。
比较例1
本实施例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为50～100μm，氧化石墨烯的含量为1000ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本4。
比较例2
本实施例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物，本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到以得到胶粘剂；(2)将所述的胶粘剂通过刮刀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本5。
比较例3
本比较例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为1～50μm，氧化石墨烯的含量为1ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本6。
比较例4
本比较例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为1～50μm，氧化石墨烯的含量为10ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本7。
比较例5
本比较例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为1～50μm，氧化石墨烯的含量为100ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本8。
比较例6
本比较例光固化胶粘剂，包括：水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯，所述的氧化石墨烯层数为1～5层，平均片径为100～200μm，氧化石墨烯的含量为100ppm；本实施例偏光片用胶粘剂的制备方法如下：(1)按重量比例先加入40％的活性单体，溶解搅拌，再加入50％的预聚物、2％的助剂和8％的光引发剂，溶解后搅拌均匀得到水性丙烯酸共聚物；(2)将氧化石墨烯加入蒸馏水或乙醇中进行预分散处理；(3)将氧化石墨烯分散液按比例加入预调配好的水性丙烯酸胶粘剂中，搅拌均匀，以得到胶粘剂；(4)将获取到的胶粘剂通过刮刀均匀涂布在TAC膜材上，涂布厚度为15μm，再进行紫外光固，以得到偏光片通过光固化胶粘剂与TAC膜材的结合体，即待检测样本9。
将上述实施例及比较例的中得到检测样本分别进行产品检测，以测试不同样本的透光率和水蒸汽透过率。
其中，透光率的检测方法是：将待检测样本放在紫外可见光分光光度计的样品架上，测试每个待检测样本的透光率，每个实施例及比较例测试三个样品，以平均值表示，具体操作方式，可参照国家标准：GB/T 2410-2008。
而水蒸气透过率的检测方法是：将待检测样本放在水蒸气透过率测试仪的样品腔中固定，测试每个待检测样本的水蒸气透过率，每个实施例及比较例测试三个样品，以平均值表示，具体操作方式，可参照国家标准：GB/T30412-2013。
表1：实验结果
Figure BDA0001456129170000061
Figure BDA0001456129170000071
由表1可以得出以下结论：本发明光固化胶粘剂的透光率与TAC膜相近，本发明光固化胶粘剂具有很好的水蒸气阻隔性能，使用方便。水蒸气透过率在氧化石墨烯含量为100ppm，片径为50-100μm时，偏光片的透光率和水蒸气透过率达到较好的平衡。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种光固化胶粘剂，其特征在于：包括水性丙烯酸共聚物和氧化石墨烯；所述氧化石墨烯的含量为100ppm；所述氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm；
所述水性丙烯酸共聚物包含以下重量百分比的制备原料:助剂1～3％、光引发剂2～10％、活性单体35～55％和预聚物35～55％；
所述活性单体为季戊四醇三丙烯酸酯、丁二醇二丙烯酸酯和苯氧基乙基丙烯酸酯中的一种或几种；
所述光引发剂为自由基型光引发剂。
2.根据权利要求1所述的一种光固化胶粘剂，其特征在于：所述预聚物为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯和聚烯烃丙烯酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种光固化胶粘剂，其特征在于：所述助剂为固化反应促进剂、消泡剂和粘合促进剂的混合物。
4.一种制备权利要求1所述的光固化胶粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将所述氧化石墨烯置于分散液中进行预分散处理，得到氧化石墨烯分散溶液，所述氧化石墨烯的层数为1～5层，其平均片径为50～100μm；(2)将所述氧化石墨烯分散溶液与所述水性丙烯酸共聚物搅拌均匀，使所述氧化石墨烯的含量为100ppm，以得到所述光固化胶粘剂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述分散液为蒸馏水或乙醇。
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