CN109943257B - 一种无卤阻燃热熔光学胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无卤阻燃热熔光学胶及其制备方法，旨在提供一种不含卤素成分的环保型阻燃热熔光学胶，应用于触摸屏的光学贴合，明显改善目前光学胶易燃烧的缺陷，防止智能电子产品在外界作用或内部短路引发的燃烧问题；其技术方案包括乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂110份，磷系阻燃剂4‑6份，氮系阻燃剂0‑6份，协效阻燃剂0‑3份；属于触控屏封装技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学胶，具体地说，是一种无卤阻燃热熔光学胶，本发明还涉及该无卤阻燃热熔光学胶的制备方法，属于触控屏贴合封装技术领域。
背景技术
触控屏市场需求越来越大，在其生产过程中需要使用光学胶贴合。触控屏贴合所用的光学胶目前有三类：第一类是OCA，也就是透明的无基材双面胶带，应用历史较久，主要应用于小尺寸触控屏的贴合，如手机或10寸以下屏幕贴合；第二类是LOCA，也就是液体光学胶，其在加工过程中为液态，而固化后为固态，具有较好的弹性、透光性，适合中大尺寸，不过现在正逐渐被热熔型光学胶所替代；第三类是热熔型光学胶，常温下为固态薄膜，加热后可流动，兼具传统OCA和LOCA的优点，可适用于各种尺寸触控屏的贴合，是近几年快速发展应用的一种光学胶。
以上三类光学胶都有一个共性的缺点，既是非阻燃型光学胶，遇火容易燃烧。随着智能电子产品的广泛应用，智能电子产品已应用到社会生活的方方面面。电子产品由于受到外界环境变化，以及内部电子元件、线路问题，会出现自燃的风险。随着电子产品应用的领域不断扩大，出现燃烧隐患的风险也在提高。电子产品的外观制件、结构件已有强制性阻燃材料要求，但在粘结剂上缺乏这方面的强制要求。
作为触控屏贴合用的光学胶由于直接接触到电子元件，在电子产品意外燃烧过程中，若不能有效起到阻燃作用，还会加剧燃烧程度造成更严重的人身、环境伤害。因此本领域急需一种具有环保阻燃功能的热熔光学胶产品，以解决现有触控屏贴合材料易燃烧的缺陷，提高电子产品的安全性，进一步加快行业发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一个目的旨在提供一种无卤阻燃热熔光学胶，该热熔光学胶明显改善目前光学胶易燃烧的缺陷，防止智能电子产品在外界作用或内部短路引发的燃烧问题，提高产品的安全性。
本发明的第二个目的是提供上述无卤阻燃热熔光学胶的制备方法。
为此，本发明提供的第一个技术方案是：
一种无卤阻燃热熔光学胶，由以重量份计的以下原料制备而成：
优选的，上述的一种无卤阻燃热熔光学胶，由以重量份计的以下原料制备而成：
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂，包括下述重量份的组分：
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂，包括下述重量份的组分：
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的磷系阻燃剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯和缩聚芳基磷酸酯的其中之一或者任意组合；其中，所述缩聚芳基磷酸酯为间苯二酚缩聚芳基磷酸酯或缩聚磷酸苯酯。
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的氮系阻燃剂为三聚氰胺和三聚氰胺盐的其中之一或者任意组合；其中，所述的三聚氰胺盐为氰尿酸三聚氰胺盐、磷酸酯三聚氰胺盐或聚磷酸酯三聚氰胺盐。
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的协效阻燃剂为纳米级粘土，粒径为50～100nm。
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为26％～42％。
优选的，上述的无卤阻燃热熔光学胶，所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为醋酸乙烯酯含量33％的光学级乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂，其熔融指数为40g/10min。
本发明的第二个技术方案是提供上述无卤阻燃热熔光学胶的制备方法，该方法依次包括下述步骤：
1)称取各个组份，将所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、协效阻燃剂投入到高速搅拌器中进行预混合直至混合均匀，充分干燥，形成预混料；
2)将预混料投入流延机的料斗中，在110℃下熔融经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷工序制得热熔型光学膜。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下技术优点：
本发明提供的无卤阻燃热熔光学胶可以实现环保型阻燃，解决现有光学胶易燃的共性缺陷，提高电子产品的安全性。同时由于是热熔型光学胶膜，可用于不同尺寸触控屏的贴合，带来更好的良率，有利于触控屏行业的发展。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的权利要求做进一步的详细说明。
实施例1
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4g三烯丙基异氰脲酸酯，1gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加6g磷酸三苯酯，经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例2
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4g三烯丙基异氰脲酸酯，1gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加4g磷酸三甲苯酯，6g三聚氰胺，经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例3
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4g三烯丙基异氰脲酸酯，1gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加4g甲苯基二苯基磷酸酯，4g氰尿酸三聚氰胺盐，3g纳米级粘土(100nm)，经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例4
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4g三烯丙基异氰脲酸酯，1gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加5g间苯二酚缩聚芳基磷酸酯，3g磷酸酯三聚氰胺盐，3g纳米级粘土(50nm)，经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例5
向100乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4g三烯丙基异氰脲酸酯，1gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加4g缩聚磷酸苯酯，6g聚磷酸酯三聚氰胺盐，2g纳米级粘土(50nm)经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例6
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.2g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，3.2g三烯丙基异氰脲酸酯，0.8gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，2.4g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.4g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加5g甲苯基二苯基磷酸酯，3g磷酸酯三聚氰胺盐，3g纳米级粘土(50nm)，经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例7
向100乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.8g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4.8g三烯丙基异氰脲酸酯，1.2gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3.6g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.6g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚，再添加4g磷酸三甲苯酯，6g氰尿酸三聚氰胺盐，2g纳米级粘土(50nm)经进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
对比例1
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入1.5g2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，4g三烯丙基异氰脲酸酯，1gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3g1,6-己二醇二丙烯酸酯，0.5g2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚进高速搅机混合均匀，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷制成厚度为0.3mm的薄膜。
实施例1-5和对比例1中所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酯乙烯酯含量为33％、熔融指数为40g/10min(190℃，2.16kg)。
为了更好的证明本申请提供的技术方案的有效果，下面给出实施例1-5和对比例1进行以下性能测试试验：
1、燃烧测试
制样方法：将0.3mm的光学胶裁切成UL要求的样条尺寸，设在阻燃测试箱中测试阻燃效果。
2、粘合力
制样方法：按1.0mm载玻片/光学胶/PET结构层叠，在80℃真空压机中压合100S完成预压，经过消泡，制得无气泡样品，然后在辐照能量为2000mj/cm2的UV汞灯完成固化样品，最后以500mm/min的速度进行180度剥离，测得粘接力。
3、湿热加速老化测试
制样方法：按将1片3mm的21.5寸玻璃盖板与1片所配套的功能片用0.3mm的光学胶层叠，在80℃真空压机中预压合，经过消泡，在辐照能量为2000mj/cm2的UV汞灯完成固化得到样品。
试验条件：温度65℃，湿度95％，时间500h。
表征方法：观察样品可视区有无水汽进入，有无气泡、脱胶。
上述性能测试结果如表1所示。
表1性能测试实验结果
结果分析：实施例1-5和对比例1相比，可发现添加阻燃体系后，光学胶的阻燃等级得到了明显提高，复配的阻燃剂组合更有利于提高光学胶的阻燃效果。从实施例3-5中可以看出，纳米级粘土的加入虽然对粘结力有一定的影响，但对阻燃效果的提升比较明显。此外粒径更小的纳米粘土效果更优。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种无卤阻燃热熔光学胶，其特征在于：由以重量份计的以下原料制备而成：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂 110份
磷系阻燃剂 4-6份
氮系阻燃剂 3-6份
协效阻燃剂 2-3份；
所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂，包括下述重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 100份
2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 1.2-1.8份
三烯丙基异氰脲酸酯 3.2-4.8份
γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷 0.8-1.2份
1,6-己二醇二丙烯酸酯 2.4-3.6份
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 0.4-0.6份；
所述的磷系阻燃剂为磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、甲苯基二苯基磷酸酯或缩聚芳基磷酸酯的其中之一或者任意组合；
所述的氮系阻燃剂为三聚氰胺和三聚氰胺盐的其中之一或者任意组合；
所述的协效阻燃剂为纳米级粘土，粒径为50～100nm。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃热熔光学胶，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂，包括下述重量份的组分：
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 100份
2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦 1.5份
三烯丙基异氰脲酸酯 4份
γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷 1份
1,6-己二醇二丙烯酸酯 3份
2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 0.5份。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃热熔光学胶，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯的含量为26%~42%。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃热熔光学胶，其特征在于：所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物为醋酸乙烯酯含量33%的光学级乙烯-醋酸乙烯酯共聚物树脂，其熔融指数为40g/10min。
5.制备权利要求1所述的无卤阻燃热熔光学胶的方法，其特征在于：依次包括下述步骤：
1）按权利要求1所述的配比称取各个组份，将所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物及功能添加剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、协效阻燃剂投入到高速搅拌器中进行预混合直至混合均匀，充分干燥，形成预混料；
2）将步骤1）的预混料投入流延机的料斗中，在110℃下熔融经过塑化挤出、拉伸、牵引、收卷工序制得热熔型光学膜。
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