CN112979182A - 一种超薄柔性盖板脱膜方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超薄柔性盖板脱膜方法，将常见且环境危害小的有机溶剂相互混合制备脱膜剂，利用有机溶剂与高分子有机材料之间相似相容性原理，实现高分子有机材料膜的活化分解进而脱落，大大提高超薄柔性盖板不良品的返工率，为UTG及其后续加工节约了成本。与现有技术相比，本发明预处理溶液和脱膜溶液配方简单，原料易得，毒性小，对人体及环境基本无危害；脱膜工艺操作容易，人力耗费小，脱膜效率高，实用性佳。本发明为超薄柔性盖板的返工提供了一种全新的思路，成为超薄柔性盖板的发展历程中的一个重大里程碑。

Description

一种超薄柔性盖板脱膜方法

技术领域

本发明属于超薄柔性盖板技术领域，具体涉及一种超薄柔性盖板脱膜方法。

背景技术

随着科技的飞速发展，消费者对于电子产品轻薄化的程度越来越重视，超薄柔性玻璃(UTG)成为当前研发的热点，UTG是指玻璃厚度在100μm以下的具有柔性的玻璃，其最突出的特点为可弯折性，利用此弯折性，显示装置可以被弯曲或折叠，从而给人们的携带或使用带来便利。即便如此，由于玻璃本身的脆性和强度因素，其破碎后易粉碎溅射，对人体存在一定的危害性，故单纯的UTG无法被单独应用于显示装置最外层。

目前市面上的折叠显示盖板材质基本为柔性塑料，虽然可以满足折叠要求，但由于其力学性能的限制，柔性塑料盖板的表面易被刮花，并且容易被摔坏。另外，也有将透明聚酰亚胺(CPI)贴合UTG制备柔性盖板，但此柔性盖板在重复使用后其弯折区会出现折痕且屏幕容易出现波纹等缺陷，从而影响显示器件的应用。

为了改善这一现状，提出了用高分子有机材料等涂布UTG制作盖板的方案，然而，由于制备工艺不成熟、环境洁净度低及药剂纯度低等因素，制备出的超薄柔性盖板难免会存在部分表观或性能不良情况。而UTG成本较高，因高分子有机材料涂布导致的不良而直接废弃UTG不仅浪费，而且会大幅度提高生产成本。

发明内容

本发明目的在于提供一种超薄柔性盖板脱膜方法，对高分子有机材料等涂布UTG造成的不良进行脱膜，重新获得表面干净的UTG，继续投入加工循环利用，节约成本。

本发明具体技术方案如下：

一种超薄柔性盖板脱膜方法，包括超薄柔性盖板预处理、脱膜处理和清洗。

所述超薄柔性盖板是指超薄柔性玻璃涂布聚氨酯、环氧树脂或PMMA聚甲基丙烯酸甲酯高分子有机材料后表观或性能不良的产品。

进一步的，所述超薄柔性盖板预处理是指先将超薄柔性盖板置于预处理溶液中，活化处理。

进一步的，所述预处理溶液温度为35-45℃；

优选的，将超薄柔性盖板置于预处理溶液中，超声处理至少30min，超声频率控制为2.0-2.5KHz。

所述预处理溶液包括以下质量百分比原料：20-30wt％乙醇，10-15wt％添加剂I，余量为纯水；三者混合后直接使用。乙醇主要作为一种很好的有机溶剂，能溶解许多有机物和无机物，为体系的预处理提供了反应环境，使参加反应的有机物均能溶解，增大添加剂与反应物之间的接触面积，提高反应速率，从而提高反应限度。

采用预处理溶液预处理主要目的是利用预处理溶液将高分子有机膜层进行溶胀，由于高分子有机材料的长链分子量大，所以当高分子有机材料浸入到溶剂中时，高分子有机材料膜层不是马上溶解，其溶解过程一般分为两个阶段：首先是分子量小、扩散速率快的溶剂分子向高分子有机膜层中渗透，使高分子有机材料膨胀，即发生溶胀；溶胀后，高聚物分子会向溶剂中扩散，即发生溶解，从而使玻璃表面的膜层发生脱落。不同的高分子有机材料，其预处理难易程度不同，因此所使用的添加剂I不同，超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为聚氨酯时，预处理时添加剂I可选用丙酮、丁酮、环己酮、DMAc、甲苯、二甲苯或混苯中的一种或多种组合；超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为环氧树脂时，预处理时添加剂I可选用酮、酯、醚醇、氯代烃、苯或甲苯中的一种或多种组合；超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为PMMA时，预处理时添加剂I可选用丙酮、甲醇、异丙醇、叔丁醇或二甲亚砜中的一种或多种组合。

所述脱膜处理具体为：

将预处理后的超薄柔性盖板置于热脱膜溶液中处理，即可。

所述热脱膜溶液是指60-70℃脱膜溶液；

所述处理是指超声处理1-1.5h，超声频率控制为2.0-3.0KHz。

所述脱膜溶液包括以下质量百分比成分：30-40wt％乙醇、5-10wt％添加剂II，余量为纯水；三者混合搅拌均匀即可使用。乙醇主要作为一种很好的有机溶剂，能及时溶解脱膜过程中所产生的有机物，避免高分子有机材料脱膜后的产物发生副反应，从而提高脱膜效率，此外，乙醇与添加剂II混合后，会对高分子有机材料起到协同溶解的作用；添加剂II主要包括甘油、丙二醇与聚乙二醇按照所组成的混合溶剂，所述甘油、丙二醇与聚乙二醇体积比为1-5:2-3:2-3；优选的，高分子有机材料为聚氨酯时，添加剂II由甘油、丙二醇、聚乙二醇按照比例1:2:2混合而成；超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为环氧树脂时，添加剂II由甘油、丙二醇、聚乙二醇按照比例5:2:3混合而成；超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为PMMA时，添加剂II由甘油、丙二醇、聚乙二醇按照比例4:3:3混合而成。脱膜溶液对高分子有机材料溶解过程中主要是起到潜溶剂的作用，当混合溶液中各溶剂在某一比例时，高分子有机材料的溶解度与其在各单纯溶剂中的溶解度相比，出现极大值，这主要是因为两种或两种以上的溶剂之间发生氢键缔合，改变了原溶剂的介电常数，如乙醇和水或丙二醇和水以任意体积比组成的潜溶剂均降低了水的介电常数，增加了对高分子有机材料的溶解度，最终实现脱膜成功。

脱膜溶液将预处理后的高分子有机材料膜层分解成可溶解的小分子化合物，从而达到脱膜的效果，将超薄柔性盖板还原成UTG。

本发明专利所述添加剂与高分子有机膜层具有相似结构，混合后能够与膜层材料之间通过相似相容性原理反应，使膜层活化分解后进而脱落。

所述清洗是指：将脱膜处理后的超薄柔性盖板用热水浸泡清洗后，再风干，即可。

所述热水浸泡是指55-70℃的纯水浸泡清洗15-30min；

所述热水浸泡清洗全程进行超声波清洗。优选的，超声频率控制为2.0-3.0KHz。

清洗主要目的是将脱膜后UTG表面的残留小分子及脱膜剂清洗干净，从而使返工后的UTG可以继续投入加工，循环利用。

本发明将常见且环境危害小的有机溶剂相互混合制备脱膜剂，利用有机溶剂与高分子有机材料之间相似相容性原理，实现高分子有机材料膜的活化分解进而脱落，大大提高超薄柔性盖板不良品的返工率，为UTG及其后续加工节约了成本。

与现有技术相比，本发明预处理溶液和脱膜溶液配方简单，原料易得，毒性小，对人体及环境基本无危害；脱膜工艺操作容易，人力耗费小，脱膜效率高，实用性佳。本发明为超薄柔性盖板的返工提供了一种全新的思路，大大提高超薄柔性盖板不良品的返工率，为UTG及其后续加工节约了成本，成为超薄柔性盖板的发展历程中的一个重大里程碑。

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，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。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。

下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

实施例中未注明具体技术或条件者，均可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

实施例1

一种超薄柔性盖板脱膜方法，包括以下步骤：

1)配置预处理溶液：将30wt％乙醇、15wt％DMAc和55wt％纯水混合，得到预处理溶液，加热至40℃，将涂布聚氨酯材料不良的超薄柔性盖板置于其中，调整超声频率为2.3KHz，超声处理30min；

2)配置脱膜溶液：将50wt％纯水、40wt％乙醇及10wt％混合溶液搅拌，其中混合溶液由甘油、丙二醇、聚乙二醇的比例为1:2:2配置而成，得到脱膜处理溶液，加热至65℃，将步骤1)处理后的超薄柔性盖板置于其中，超声频率设置为2.5KHz；超声处理1.5h；

3)清洗：将步骤2)处理后的超薄柔性盖板在超声条件下先用60℃纯水浸泡清洗20min后，进行风干处理，即可得到干净的超薄柔性玻璃UTG。

实施例2

一种超薄柔性盖板脱膜方法，包括以下步骤：

1)配置预处理溶液：将25wt％乙醇、10wt％二氯甲烷及65wt％纯水混合，得到预处理溶液，加热至40℃，将涂布有环氧树脂材料不良的超薄柔性盖板置于其中，调整超声功率为2.5KHz，超声处理45min；

2)配置脱膜溶液：将55wt％纯水、35wt％乙醇及10wt％混合溶液搅拌，其中混合溶液由甘油、丙二醇、聚乙二醇的比例为5:2:3配置而成，得到脱膜处理溶液，加热至60℃，将步骤1)处理后的超薄柔性盖板置于其中，超声功率设置为3.0KHz，超声处理1.5h；

3)清洗：将步骤2)处理后的超薄柔性盖板在超声条件下先用65℃纯水浸泡清洗30min后，进行风干处理，即可得到干净的超薄柔性玻璃UTG。

实施例3

一种超薄柔性盖板脱膜方法，包括以下步骤：

1)配置预处理溶液：将25wt％乙醇、15wt％丙酮及60wt％纯水混合，得到预处理溶液，加热至45℃，将涂布有PMMA不良的超薄柔性盖板置于其中，调整超声功率为2.5KHz，超声处理50min；

2)配置脱膜溶液：将50％wt纯水、40wt％乙醇及10wt％混合溶液搅拌，其中混合溶液由甘油、丙二醇、聚乙二醇的比例为4:3:3配置而成，得到脱膜处理溶液，加热至65℃，将步骤1)处理后的超薄柔性盖板置于其中，超声功率设置为3.0KHz，超声处理1.5h；

3)清洗：将步骤2)处理后的超薄柔性盖板在超声条件下先用70℃纯水浸泡清洗25min后，进行风干处理，即可得到干净的超薄柔性玻璃UTG。

为了验证本发明实例获得的超薄柔性玻璃UTG外观和性能，现将原始未涂布高分子有机材料的UTG与实施例1-3脱膜后得到的UTG进行检测，检测结果如表1所示。

表1原始UTG与实施例1-3脱膜后得到的UTG性能检测结果

备注：①弯折次数≥20W次，硬度≥6H，即可满足使用要求；

②弯折次数并非玻璃弯折实验断裂的次数，而是满足20W次后暂停弯折实验时的次数，此时玻璃仍然未破碎；

③弯折性能测试依据GB/T 34171-2017(薄与超薄玻璃弯曲性能试验方法三点弯曲法),硬度测试依据ASTM D3363(铅笔硬度测试标准测试法)。

通过本发明方法处理后，高分子有机材料涂布不良的超薄柔性玻璃外观和性能与原始UTG相同，本发明脱膜方法可以重新获得表面干净的UTG，继续投入加工循环利用，节约成本。

Claims (10)

1.一种超薄柔性盖板脱膜方法，其特征在于，所述方法包括超薄柔性盖板预处理、脱膜处理和清洗。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超薄柔性盖板预处理是指先将超薄柔性盖板置于预处理溶液中，活化，即可。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预处理溶液温度为35-45℃。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述预处理溶液包括以下质量百分比原料：20-30wt％乙醇，10-15wt％添加剂I，余量为纯水；

超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为聚氨酯时，预处理时添加剂I可选用丙酮、丁酮、环己酮、甲苯、二甲苯或混苯中的一种或多种组合；

或，超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为环氧树脂时，预处理时添加剂I可选用酮、酯、醚醇、氯代烃、苯或甲苯中的一种或多种组合；

或，超薄柔性盖板涂布的高分子有机材料为PMMA时，预处理时添加剂I可选用丙酮、甲醇、异丙醇、叔丁醇或二甲亚砜中的一种或多种组合。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将超薄柔性盖板置于预处理溶液中，超声处理至少30min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱膜处理具体为：将预处理后的超薄柔性盖板置于热脱膜溶液中，清洗，即可。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述清洗是指超声处理1-1.5h。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述热脱膜溶液是指60-70℃脱膜溶液。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述脱膜溶液包括以下质量百分比成分：30-40wt％乙醇、5-10wt％添加剂II，余量为纯水；

所述添加剂II为甘油、丙二醇与聚乙二醇按照比例1-5:2-3:2-3混合而成。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗是指：将脱膜处理后的超薄柔性盖板用热水浸泡清洗后，再风干，即可。