CN108034364A - 一种光学胶、液体光学胶黏剂及pc塑料盖板用光学胶的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学胶、液体光学胶黏剂及PC塑料盖板用光学胶的制备方法，涉及光学显示领域。该光学胶的原料包括光学胶主树脂、丙烯酸酯类稀释单体和光引发剂；其中，光学胶主树脂包括预聚物或聚合物，聚合物为丙烯酸酯类聚合物，且聚合物是以一种或多种丙烯酸酯类稀释单体为聚合单体聚合而得，聚合物的分子量为20w‑100w。该光学胶对PC材料具有很好的相容性，且具有较高分子量的光学胶，显著抑制在高温条件下光学胶与PC材料界面气泡的产生，满足更高的可靠性要求。液体光学胶黏剂的制备方法以及PC塑料盖板用光学胶的制备方法，以上述配方为原料，得到的光学胶适合于PC材料使用，能够满足PC材料更高的可靠性要求。

Description

一种光学胶、液体光学胶黏剂及PC塑料盖板用光学胶的制备 方法

技术领域

本发明涉及光学显示领域，且特别涉及一种光学胶、液体光学胶黏剂及PC塑料盖板用光学胶的制备方法。

背景技术

OCA(Optically Clear Adhesive)是用于胶结透明光学元件(如触摸屏、显示器、光学镜头等)的特种粘胶剂。传统OCA光学胶带具备无色透明、透光率在90％以上、胶结强度良好、固化收缩小、不产生黄变等优点，特别还对ITO玻璃以及光学元件无腐蚀性。

OCA光学胶在显示领域一般用于连接玻璃或PC塑料盖板或者显示模组(LCD和OLED)，通常，玻璃盖板由于较好光学性能，耐磨，优异的触感等被广泛使用。但是，PC塑料盖板(PC)以其独特的优势比如成本低，防爆等在某些场合有着不可替代的作用，而普通的丙烯酸酯光学胶贴合PC盖板之后，在做高温等信赖性时容易产生气泡，可靠性低，很难满足PC盖板的使用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学胶，旨在改善丙烯酸酯类光学胶对PC盖板黏合的可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种液体光学胶黏剂的制备方法，其方法简便易行，得到的光学胶对PC塑料盖板的高温可靠性强。

本发明的第三目的在于提供一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其同样方法简便易行，适合于PC塑料盖板的黏合，能够满足对 PC塑料盖板的使用需求。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出了一种光学胶，光学胶的原料包括光学胶主树脂、丙烯酸酯类稀释单体和光引发剂；

其中，光学胶主树脂包括预聚物或聚合物，预聚物选自环氧预聚物、聚氨酯预聚物、有机硅预聚物、聚酯预聚物、聚醚预聚物、多羟基聚烯烃低聚物、聚丁二烯预聚物和氟改性的预聚物中的一种或多种；

聚合物为丙烯酸酯类聚合物，且聚合物是以一种或多种丙烯酸酯类稀释单体为聚合单体聚合而得，聚合物的分子量为20w-100w。

一种液体光学胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：将上述光学胶的原料在30-50℃的温度条件下搅拌2-6h，然后抽真空，静置。

一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，包括以下步骤：将上述光学胶的原料在30-50℃的温度条件下搅拌2-6h，抽真空后静置，然后涂布并固化成型。

本发明实施例提供一种光学胶的有益效果是：本发明光学胶配方中的光学主料采用预聚物或分子量为20w-100w的聚合物，并配合丙烯酸酯类稀释单体、光引发剂，必要时加入交联剂，可以使最终得到的光学胶对PC材料具有很好的相容性，且较高分子量的光学胶，显著抑制在高温条件下光学胶与PC材料界面气泡的产生，满足更高的可靠性要求。本发明还提供了一种光学胶的制备方法以及PC塑料盖板用光学胶的制备方法，方法均简便易行，得到的光学胶适合于PC 材料使用，能够满足PC材料更高的可靠性要求。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供的一种光学胶及其制备方法以及PC塑料盖板用光学胶的制备方法进行具体说明。

本发明实施例提供的一种光学胶，按重量份数计，光学胶的原料包括光学胶主树脂30-100份、丙烯酸酯类稀释单体30-70份、光引发剂0.05-5份和交联剂0.01-3份。具体地，光学胶主树脂包括预聚物或聚合物，预聚物选自环氧预聚物、聚氨酯预聚物、有机硅预聚物、聚酯预聚物、聚醚预聚物、多羟基聚烯烃低聚物、聚丁二烯预聚物和氟改性的预聚物中的一种或多种。

具体地，聚合物为丙烯酸酯类聚合物，且聚合物是以一种或多种丙烯酸酯类稀释单体为聚合单体聚合而得，聚合物的分子量为 20w-100w。聚合方式可以采用溶液聚合或本体聚合等聚合方式，并控制聚合物的分子量在20w-100w之间。

优选地，光学胶主树脂为50-80份、丙烯酸酯类稀释单体为40-60 份、光引发剂为0.1-3份和交联剂为0.05-2份。预聚物或聚合物的分子量为40w-100w；更优选地，预聚物或聚合物的分子量为60w-100w。

需要说明的是，发明人发现采用本发明配方中的光学主料并使聚合物或预聚物的分子量为20w-100w，并配合一定比例的丙烯酸酯类稀释单体、光引发剂和交联剂可以使最终得到的光学胶对PC材料具有很好的相容性，且较高分子量的光学胶与水汽阻隔性能优良，显著抑制在高温条件下光学胶与PC材料界面气泡的产生，满足更高的可靠性要求。其中，聚合物或预聚物的种类选自本发明提供的组分，聚合物或预聚物的分子量也需要控制在20w以上，以保证光学胶与水汽的阻隔性能，并最终有效避免高温下PC材料界面气泡的产生。此外，丙烯酸酯类稀释单体、光引发剂和交联剂也需要控制在上述的比例范围内，以保证光学胶的黏结性能以及与PC材料的相容性。

具体地，丙烯酸酯类稀释单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异十八烷酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、2- 羟基乙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛壬基脂、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异十八脂、丙烯酸异冰片酯、环己基丙烯酸酯、丙烯酸-2-苯氧基乙基酯、2-丙烯酸四氢呋喃酯、并烯酰吗啉和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种。

需要指出的是，稀释单体的加入主要是降低聚合物或预聚物的粘度，使光学胶最终的成型更好性能，另外稀释单体也具有增加光学胶的黏结性能和可靠性能的作用。

发明人发现：优选地，丙烯酸酯类稀释单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异十八烷酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯和四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或多种。采用以上种类的丙烯酸酯类稀释单体配合本发明中提供的聚合物和预聚物可以显著提升光学胶对PC材料的润湿性和相容性，保证光学胶在使用过程中的可靠性。

进一步地，交联剂选自丙烯酸双环戊二烯酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸和双季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种。

如在一些实施例中，交联剂可以为1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6- 己二醇二丙烯酸酯和1,9-壬二醇二丙烯酸酯。在另外的实施例中，交联剂可以为聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

需要说明的是，交联剂还包括以上组分但含有甲基取代基的成分，如1,4-丁二醇(甲基)二丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)二丙烯酸酯等。

具体地，交联剂的加入可以改善光学胶的耐热性能和强度，可以在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，是提升光学胶性能的重要一环。发明人发现，优选地，交联剂选自1,6-己二醇(甲基)二丙烯酸酯(HDDA)或丙烯酸双环戊二烯酯(DCP-A)，在本发明配方中这两种交联剂能够更大程度地改善光学胶的强度和耐热性能，以保证光学胶在高温下的可靠性。

进一步地，光引发剂选自苯偶酰双甲醚、二烷氧基苯乙酮、苯甲酰甲酸甲酯、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、 2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4- 吗啉苄苯基)丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、二苯甲酮、4,4'-双(二乙氨基)苯甲酮、2-异丙基硫杂蒽酮和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯中的一种或多种。

如在一些实施例中，光引发剂可以为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮和2-苯基苄-2-二甲基胺 -1-(4-吗啉苄苯基)丁酮。在另外的实施例中，光引发剂也可以为 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、二苯甲酮和4,4'-双(二乙氨基) 苯甲酮。

具体地，光引发剂又称光固化剂，其能够通过吸收一定波长的能量而产生自由基、阳离子等，进而引发单体聚合交联固化。因此，光引发剂的加入可以使光学胶的成型过程操作更加方便，可以采用紫外光照射的成型方式。优选地，光引发剂选自苯甲酰甲酸甲酯(MBF)、 2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)和1-羟基环己基苯基甲酮(184)中的一种或多种。

在一些实施例中，光学胶还包括助剂0.01-3份，优选为0.05-2 份。助剂选自光稳定剂、抗氧剂、偶联剂和消泡剂中的一种或多种。助剂的加入量不宜过多，主要起到增强综合性能的效果，如光稳定性、抗氧化性等。具体地，光稳定剂可以为苯酮类或苯并三氮唑类，比如日本大和化成VC-120等；抗氧剂可以为BASF 1520L、松原産産 SONGNOOX 1010等；偶联剂可以为日本信越KBE-402、KBE-502、 KBM-502、KBM 5103等；消泡剂可以为BYK 088等。以上提供的药品均为商品号，为现有的可以市购的药品。

需要说明的是，本发明中提及的聚合物、预聚物、丙烯酸酯类稀释单体、光引发剂和交联剂均为市购药品。

本发明实施例还提供了一种液体光学胶黏剂的制备方法，包括：将上述光学胶的原料在30-50℃的温度条件下搅拌2-6h，然后抽真空，静置。搅拌过程中可以控制转速为20-600r/min之间，搅拌时间依据搅拌速率和搅拌量进行选择，搅拌完成之后抽真空，抽完真空后静置即得到未固化的光学胶产品。

同样在其他实施例中，也可以将本发明提供的光学胶配方混合后固化成型得到压敏胶黏剂。具体地，本发明实施例提供的一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，包括：将上述光学胶的原料在30-50℃的温度条件下搅拌2-6h，抽真空后静置，然后涂布并固化成型。

具体地，在混合过程中将温度控制在一定范围内，一方面可以提升混合的均匀度和混合速率，一方面还要防止温度过高对胶黏剂的性能造成影响。

具体地，在固化成型过程中是采用紫外线照射的方式，且紫外线波长为200-420nm。将混合均匀后的光学胶组分在紫外线照射的条件下，光引发剂吸收一定波长的能量而产生自由基、阳离子等，进而引发单体聚合交联固化，得到稳定均一的压敏胶黏剂。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明实施例1-11中所涉及的聚合物有两种，分别为聚合物①和聚合物②。其中，聚合物①是由苯氧基乙基丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯的共聚物，分子量80w-100w，苯氧基乙基丙烯酸酯和丙烯酸羟乙酯的重量比为90:10，聚合方式为溶液聚合或者本体聚合；聚合物②是苯氧基乙基丙烯酸酯、4羟基丙烯酸丁脂和丙烯酸异冰片脂的共聚物，三者的重量比为70:15:15，分子量为60w-100w，聚合方式为溶液聚合物或者本体聚合。

本发明实施例1-11中所涉及的预聚物也有两种，分别为预聚物①和预聚物②。其中，预聚物①是含有聚碳酸酯结构的聚氨酯树脂；预聚物②是聚氨酯改性的环氧树脂预聚物。

实施例1-11中光学胶的配方如下所示，如实施例1中提供的光学胶，按重量份数计，光学胶的原料包括聚合物①100份、1-羟基环己基苯基甲酮0.5份、1,6-己二醇(甲基)二丙烯酸酯0.25份。

此外，实施例1-11还分别提供了一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，下面对此部分进行具体介绍。

实施例1

本实施例还提供一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其包括以下步骤：

将本实施例对应的光学胶的原料加入搅拌釜中，加热至30℃，在转速为300r/min的条件下搅拌6h得到均一的胶黏剂流体；然后，将胶黏剂流体涂布后，在波长320-420nm的紫外线照射下固化成型。

实施例2

本实施例还提供一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其包括以下步骤：

将本实施例对应的光学胶的原料加入搅拌釜中，加热至50℃，在转速为300r/min的条件下搅拌2h得到均一的胶黏剂流体；然后，将胶黏剂流体涂布后，在波长为365nm的紫外线照射下固化成型。

实施例3

本实施例还提供一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其包括以下步骤：

将本实施例对应的光学胶的原料加入搅拌釜中，加热至40℃，在转速为300r/min的条件下搅拌4h得到均一的胶黏剂流体；然后，将胶黏剂流体涂布后，在波长为320-420nm的紫外线照射下固化成型。

实施例4

本实施例还提供一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其包括以下步骤：

将本实施例对应的光学胶的原料加入搅拌釜中，加热至40℃，在转速为300r/min的条件下搅拌4h得到均一的胶黏剂流体；然后，将胶黏剂流体涂布后，在波长为320-420nm的紫外线照射下固化成型。

实施例5

本实施例还提供一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其包括以下步骤：

将本实施例对应的光学胶的原料加入搅拌釜中，加热至40℃，在转速为300r/min的条件下搅拌4h得到均一的胶黏剂流体；然后，将胶黏剂流体涂布后，在波长为320-420nm的紫外线照射下固化成型。

实施例6-11

本实施例提供的PC塑料盖板用光学胶的制备方法，请参照实施例5的内容。

对比例

市购丙烯酸树脂类压敏胶。

需要说明的是，在其他实施例中，可以采用本发明中所提及的其他聚合物、预聚物和稀释单体等，在此未一一列出。

试验例1

对实施例1-11以及对比例中得到的压敏胶的进行性能测试，分别包括：(1)采用常规的方法对PC贴合信赖性，测试条件为：85℃、 8h、间隔15min、3个循环。(2)黏着力的测定。采用国标GB/T 2792-2014压敏胶粘带180°剥离强度试验方法，具体的操作步骤为：将测试光学胶裁切成25mm宽的测试样条，剥离轻离型膜，贴到已用溶剂清洁过的玻璃板上，再将重膜撕掉，贴合PET支撑体，再用手动压辊来回碾压3次。室温放置30min后用拉力测试机进行粘着力测试。测试条件：剥离角度：180度、拉力速度300mm/min。(3)光学性能测试。采用国标GB/T 2410-2008透明塑料透光率和雾度的测定，具体的操作步骤为：用溶剂清洗过的石英玻璃对分光光度计和雾度计进行校正，然后将一定尺寸的OCA剥离轻离型膜，并贴合玻璃板上，剥离重离型膜，测试明度、色相及雾度。

对实施例1-5以及对比例中的压敏胶的对PC贴合信赖性、黏着力和光学性能的测定结果见表1。

表1光学胶的性能测试结果汇总

由表1可知，本发明实施例制备的光学胶的各项性能均优于市购丙烯酸树脂类压敏胶，尤其对于对PC的高温可靠性强，在高温信赖实验测定过程中无气泡产生。可见，本发明提供的光学胶的配方和制备方法得到的光学胶产品适合于广泛应用，尤其是对于PC塑料盖板用光学胶。

综上所述，本发明提供的一种光学胶，其光学胶配方中的光学主料采用分子量为20w-100w的聚合物或预聚物，并配合一定比例的丙烯酸酯类稀释单体、光引发剂和交联剂可以使最终得到的光学胶对 PC材料具有很好的相容性，且较高分子量的光学胶与水汽阻隔性能优良，显著抑制在高温条件下光学胶与PC材料界面气泡的产生，满足更高的可靠性要求。

本发明还提供了一种光学胶的制备方法以及PC塑料盖板用光学胶的制备方法，方法均简便易行，得到的光学胶适合于PC材料使用，能够满足PC材料更高的可靠性要求。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种光学胶，其特征在于，所述光学胶的原料包括光学胶主树脂、丙烯酸酯类稀释单体和光引发剂；

其中，所述光学胶主树脂包括预聚物或聚合物，所述预聚物选自环氧预聚物、聚氨酯预聚物、有机硅预聚物、聚酯预聚物、聚醚预聚物、多羟基聚烯烃低聚物、聚丁二烯预聚物和氟改性的预聚物中的一种或多种；

所述聚合物为丙烯酸酯类聚合物，且所述聚合物是以一种或多种所述丙烯酸酯类稀释单体为聚合单体聚合而得，所述聚合物的分子量为20w-100w。

2.根据权利要求1所述的光学胶，其特征在于，按重量份数计，所述光学胶的原料包括光学胶主树脂30-100份、丙烯酸酯类稀释单体30-70份、光引发剂0.05-5份和交联剂0.01-3份；

优选地，所述光学胶主树脂为50-80份、所述丙烯酸酯类稀释单体为40-60份、所述光引发剂为0.1-3份和所述交联剂为0.05-2份；且所述预聚物或所述聚合物的分子量为40w-100w；

更优选地，所述预聚物或所述聚合物的分子量为60w-100w。

3.根据权利要求2所述的光学胶，其特征在于，所述丙烯酸酯类稀释单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异十八烷酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、四氢呋喃丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛壬基脂、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异十八脂、丙烯酸异冰片酯、环己基丙烯酸酯、丙烯酸-2-苯氧基乙基酯、2-丙烯酸四氢呋喃酯、并烯酰吗啉和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯中的一种或多种；

优选地，所述丙烯酸酯类稀释单体选自丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异十八烷酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯和四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的光学胶，其特征在于，所述交联剂选自丙烯酸双环戊二烯酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸和双季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或多种；

优选地，所述交联剂选自1,6-己二醇二丙烯酸酯或丙烯酸双环戊二烯酯。

5.根据权利要求3所述的光学胶，其特征在于，所述光引发剂选自苯偶酰双甲醚、二烷氧基苯乙酮、苯甲酰甲酸甲酯、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、二苯甲酮、4,4'-双(二乙氨基)苯甲酮、2-异丙基硫杂蒽酮和4-二甲胺基-苯甲酸乙酯中的一种或多种；

优选地，所述光引发剂选自苯甲酰甲酸甲酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和1-羟基环己基苯基甲酮中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2中所述的光学胶，其特征在于，所述光学胶还包括助剂0.01-3份，优选为0.05-2份。

7.根据权利要求6所述的光学胶，其特征在于，所述助剂选自光稳定剂、抗氧剂、偶联剂和消泡剂中的一种或多种。

8.一种液体光学胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将权利要求1中所述光学胶的原料在30-50℃的温度条件下搅拌2-6h，然后抽真空，静置。

9.一种PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将权利要求1中所述光学胶的原料在30-50℃的温度条件下搅拌2-6h，抽真空后静置，然后涂布并固化成型。

10.根据权利要求9所述的PC塑料盖板用光学胶的制备方法，其特征在于，在所述固化成型过程中是采用紫外线照射的方式，且所述紫外线波长为200-420nm。