CN111410918A - 一种具有暗边粘结性的热熔光学胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有暗边粘结性的热熔光学胶及其制备方法，旨在提供一种明显改善或提高避光面粘结强度以及与油墨面粘结强度的热熔光学胶；使用该热熔光学胶可以显著提高触控屏边缘油墨暗边的粘结性，解决由于无法UV辐照导致的暗边粘结性弱，触控屏模组边缘反弹脱胶的潜在风险；其技术方案包括高分子树脂100份，丙烯酸酯单体2～10份，多官能团反应型单体2～15份，光引发剂0.5～3份，光稳定剂0.1～0.5份，抗氧剂0.1～0.5份，偶联剂0.2～2份。属于触控屏封装领域。

Description

一种具有暗边粘结性的热熔光学胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种光学胶，具体地说，是一种具有暗边粘结性的热熔光学胶，本发明还涉及该具有暗边粘结性的热熔光学胶的制备方法，属于触控屏贴合封装领域。
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。光学胶目前市场分为三类：一类是OCA，也就是透明的无基材双面胶带，应用历史较久，但缺陷是初粘力太高，流动性极低，在加工过程中难排泡，主要在手机或10寸以下屏幕贴合；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，也可以适合大尺寸，但其缺陷是工艺过程复杂，固化后擦胶效率较低，也会影响外观。三类是热熔光学胶，其在近几年兴起，适合各种尺寸的屏幕贴合，加工过程简易，可解决常规光学胶贴合过程中的共性问题。
使用热熔胶贴合屏幕相比OCA和LOCA是一种明显的进步，降低了工艺难度和提高了生产良率。热熔光学胶一般需要加热超过其熔融温度(熔点>55℃)，才可以使其充分流动填充段差缝隙达到较好的排泡和浸润粘接效果，热熔光学胶的贴合温度一般设定在70-80℃以提高贴合效率。所以为达到良好的固化效果，热熔光学胶采用UV固化而非热固化以实现其低温固化，避免高温固化对触控屏热敏性基材的影响以及高温对热熔光学胶白雾、蓝光等外观缺陷的产生。
然而，触控屏盖板边框一般会有遮光油墨影响到热熔光学胶的UV能量吸收，从而影响热熔光学胶对暗边处油墨的粘接强度。特别是大尺寸暗边较宽的触控屏，暗边处的粘结强度存在较大的安全隐患。因此本领域急需一种具有暗边油墨粘接性的热熔光学胶产品，以解决现有贴合中暗边粘结力弱、存在气泡回弹、脱胶等问题，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具有暗边粘结性的热熔光学胶，该热熔光学胶明显提高触控屏边缘油墨暗边的粘结性，解决由于无法UV辐照导致的暗边粘结性弱，触控屏模组边缘反弹脱胶的潜在风险。本发明的第二个目的是提供上述的具有暗边粘结性的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：
一种具有暗边粘结性的热熔光学胶，由以重量份计的以下原料制备而成：
Figure BDA0002512234890000021
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的高分子树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-a-烯烃共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物的一种或多种混合物，其中优选乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
进一步优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的醋酸乙烯酯的含量为26％～42％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，更进一步优选醋酸乙烯酯含量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。
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的丙烯酸酯单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯的一种或两种以上混合物。
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的所述的多官能团反应型单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯的一种或两种以上混合物。
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的光引发剂1-羟基酮、二苯甲酮、丙烯酸酯化二苯甲酮、安息香二甲醚的一种或两种以上混合物。
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的光稳定剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的一种或两种以上混合物。
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的抗氧剂为2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯的一种或两种以上混合物。
优选的，上述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上混合。
本发明的第二个技术方案是提供上述具有暗边粘结性的热熔光学胶的制备方法。
1)称取各个组份，将所述的高分子树脂、丙烯酸酯单体、多官能团反应型单体、光引发剂、光稳定剂、抗氧剂、偶联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105-115℃下熔融经过塑化挤出、拉伸、UV辐照、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：
本发明提供的具有暗边粘结性的热熔光学胶，通过流延生产过程中的UV辐照预处理，可以引入多官能团多官能团反应型单体与高分子树脂原位反应，提高其与基体树脂的相容性。多官能团反应型单体的引入有利于提高热熔光学胶在低温下与油墨的粘结强度，从而显著提高热熔光学胶的油墨暗边粘结性。可以有效防止触控屏边缘出现气泡反弹、脱胶等潜在风险，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进行详细的说明。
实施例1
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入2g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，2g甲基丙烯酸缩水甘油酯，3g1-羟基酮，0.1g2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑，0.1g2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)，0.2gγ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，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、UV辐照、牵引、收卷制成厚度为0.2mm的薄膜。
实施例2
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入2g季戊四醇四丙烯酸酯、2g三烯丙基异氰脲酸酯，3g甲基丙烯酸缩水甘油酯、3g环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯，2.5g二苯甲酮，0.2g2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，0.5g乙烯基三甲氧基硅烷，投入流延机中，在110℃下经过塑化挤出、拉伸、UV辐照、牵引、收卷制成厚度为0.2mm的薄膜。
实施例3
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入3g三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3g三烯丙基异氰脲酸酯，4g甲基丙烯酸缩水甘油酯、4g四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯，2g丙烯酸酯化二苯甲酮，0.5g2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮，0.3g三(壬基苯基)亚磷酸酯，0.5gγ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、0.5gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，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、UV辐照、牵引、收卷制成厚度为0.2mm的薄膜。
实施例4
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入4g季戊四醇三丙烯酸酯、4g三烯丙基异氰脲酸酯，5g环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、5g四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯，1.5g安息香二甲醚，0.2g2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、0.2g2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.5g三(壬基苯基)亚磷酸酯，0.5gγ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.5gγ-巯基丙基三乙氧基硅烷，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、UV辐照、牵引、收卷制成厚度为0.2mm的薄膜。
实施例5
向100乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入5g双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、5g1,6-己二醇二丙烯酸酯，10g芳香族聚氨酯丙烯酸酯LU3201，0.5g二苯甲酮，0.3g2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑，0.2g2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、0.2gβ-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，2g乙烯基三乙氧基硅烷，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、UV辐照、牵引、收卷制成厚度为0.2mm的薄膜。
实施例6
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入3g季戊四醇三丙烯酸酯、3g双三羟甲基丙烷丙烯酸酯，10g甲基丙烯酸缩水甘油酯、5g脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(沙多玛CN964)，1g丙烯酸酯化二苯甲酮、0.5g安息香二甲醚，0.2g2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑，0.2g三(壬基苯基)亚磷酸酯，0.5gγ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、0.5gγ-巯基丙基三乙氧基硅烷，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、UV辐照、牵引、收卷制成厚度为0.2mm的薄膜。
对比例1
向100g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中加入3g季戊四醇三丙烯酸酯、3g双三羟甲基丙烷丙烯酸酯，1g丙烯酸酯化二苯甲酮、0.5g安息香二甲醚，0.2g2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑，0.2g三(壬基苯基)亚磷酸酯，0.5gγ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、0.5gγ-巯基丙基三乙氧基硅烷，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0.2mm的薄膜。
实施例1-6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1-6和对比例1进行以下性能测试试验：
1、粘结力
制样方法：按玻璃盖板/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。
2、油墨区粘结力
制样方法：按油漆面盖板/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0.2mm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
Figure BDA0002512234890000061
结果分析：实施例1-6和对比例1相比，可发现引入多官能团多官能团反应型单体后可显著提高热熔光学胶对油墨的低温粘结强度。对热熔光学胶的UV预处理，可以引发多官能团反应型单体与基体树脂的接枝反应，实现原位增容，提高热熔光学胶对油墨活性基团的数量和浓度，从而提升对油墨暗边的粘结性。对比实施例1-6还可以看出，随着多官能团反应型单体加入量的增加，热熔光学胶对油墨暗边的粘结力随之增强，其中实施例6对油墨暗边的粘结力已达到透明区域粘结力同等水平。而对比例1由于对油墨暗边粘结力弱，在老化后存在边缘脱胶的风险。
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 (10)

1.一种具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：由以重量份计的以下原料制备而成：
Figure FDA0002512234880000011
所述的高分子树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物的一种或多种混合物。
2.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的高分子树脂为醋酸乙烯酯的含量为26％～42％的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
3.根据权利要求2所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的醋酸乙烯酯含量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。
4.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的丙烯酸酯单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯的一种或两种以上混合物。
5.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的多官能团反应型单体为甲基丙烯酸缩水甘油酯、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、芳香族聚氨酯丙烯酸酯的一种或两种以上混合物。
6.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的光引发剂1-羟基酮、二苯甲酮、丙烯酸酯化二苯甲酮、安息香二甲醚的一种或两种以上混合物。
7.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的光稳定剂为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮的一种或两种以上混合物。
8.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的抗氧剂为2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯的一种或两种以上混合物。
9.根据权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶，其特征在于：所述的偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种以上混合。
10.制备权利要求1所述的具有暗边粘结性的热熔光学胶的方法，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，将所述的高分子树脂、丙烯酸酯单体、多官能团反应型单体、光引发剂、光稳定剂、抗氧剂、偶联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105-115℃下熔融经过塑化挤出、拉伸、UV辐照、牵引、收卷工序制得热熔型光学膜。
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