CN113025251A - 抗静电的uv无溶剂型光学胶及其制备方法、触摸显示屏 - Google Patents

抗静电的uv无溶剂型光学胶及其制备方法、触摸显示屏 Download PDF

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Abstract

本发明涉及光学胶技术领域，尤其是涉及一种抗静电的UV无溶剂型光学胶及其制备方法、触摸显示屏。抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：环氧丙烯酸酯20～50份、聚酯丙烯酸酯5～25份、丙烯酸单体15～35份、光引发剂0.2～2份、增粘偶联剂0.3～1.5份和抗静电剂0.1～2份。本发明的光学胶，通过添加一定量的抗静电剂，并与其余几种组分配合，保证兼顾粘结性能、高透光率和抗静电性能。

Description

抗静电的UV无溶剂型光学胶及其制备方法、触摸显示屏
技术领域
本发明涉及光学胶技术领域，尤其是涉及一种抗静电的UV无溶剂型光学胶及其制备方法、触摸显示屏。
背景技术
从屏幕的结构上看，可以将屏幕大致分成三个部分，从上到下分别是保护玻璃、触摸屏、液晶显示屏。这三部分之间是需要胶进行贴合的，一般来说需要两次贴合，在保护玻璃与触摸屏之间进行一次贴合，即TP贴合；在显示屏与触摸屏之间进行另一次贴合，即全贴合。目前贴合用的胶应用最为成熟的主要是光学胶(OCA)。OCA光学胶，具有无色透明、光透过率在90％以上、可在室温或中温下固化，且固化收缩小等特点，普遍应用于触摸显示屏用TP、液晶显示器等模组的贴合。
在现有的技术中，触摸显示屏用TP、液晶显示器等材料会产生静电积累，积累的静电如不及时消除，可能导致静电吸附、吸尘、火化放电等，进而引起触摸失灵，甚至燃烧和爆炸。因此急需开发能够消除各触摸元件的静电的光学胶。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供抗静电的UV无溶剂型光学胶，在兼顾粘结性能、高透光率的情况下，具有消除各元件的静电，避免触摸失灵甚至燃烧爆炸等作用。
本发明的第二目的在于提供抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，工艺简单，安全环保，有利于工业化生产。
本发明的第三目的在于提供采用抗静电的UV无溶剂型光学胶的触摸显示屏。
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
环氧丙烯酸酯20～50份、聚酯丙烯酸酯5～25份、丙烯酸单体15～35份、光引发剂0.2～2份、增粘偶联剂0.3～1.5份和抗静电剂0.1～2份。
本发明的光学胶，通过添加一定量的抗静电剂，并与其余几种组分配合，保证兼顾粘结性能、高透光率和抗静电性能。
在本发明的具体实施方式中，所述环氧丙烯酸酯的官能度为1～4；所述环氧丙烯酸酯的玻璃化温度为-20～-60℃。
在本发明的具体实施方式中，所述环氧丙烯酸酯包括Miamer PS2500、MiamerPS4040、Miamer PS420、CN111和CN153中的至少一种。
其中，Miamer PS2500、Miamer PS4040、Miamer PS420为MIWON公司产品；CN111、CN153为SARTOMER公司产品。
在本发明的具体实施方式中，所述聚酯丙烯酸酯的官能度为1～4；所述聚酯丙烯酸酯的玻璃化温度为-20～-40℃。
在本发明的具体实施方式中，所述聚酯丙烯酸酯包括Miamer SC6300、MiamerPE110、Miamer PE240、CN3108NS、CN4002和CN7002NS中的至少一种。
其中，Miamer SC6300、Miamer PE110、Miamer PE240为MIWON公司产品；CN3108NS、CN4002、CN7002NS为SARTOMER公司产品。
在本发明的具体实施方式中，所述丙烯酸单体包括单官能丙烯酸单体、双官能丙烯酸单体和三官能丙烯酸单体中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述丙烯酸单体包括十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述光引发剂包括苯甲酰甲酸甲酯、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮和α-羟基异丁酰苯中至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述增粘偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述抗静电剂包括硬脂基三甲基季铵盐酸盐、硬脂酰胺丙基羟乙基季铵硝酸盐、对壬基苯氧基丙基磺酸钠、烷基双(α-羟乙基胺磷酸酯)和硬脂酸单甘油酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述光学胶的厚度为25～400μm。
本发明还提供了所述抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，包括如下步骤：
各组分的混合物进行涂布成膜后，进行紫外固化。
在本发明的具体实施方式中，所述紫外固化的条件包括：波长为280～420nm，能量为500～5000mj/cm2。
在实际操作中，所述涂布成膜的方式包括喷涂、刮涂、旋涂等方式，可实现将各组分的混合物均匀覆于基材表面即可。基材可采用常规基材，当固化后，可将光学胶取下。
本发明还提供了触摸显示屏，包括任一种所述抗静电的UV无溶剂型光学胶。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明的光学胶，具有强粘结性能以及高透光率，同时具有优异的抗静电性能；
(2)本发明的光学胶的制备方法，工艺简单，安全环保，流程少，成本低，有利于工业化生产的优点；并且本发明的光学胶为无溶剂型，无VOC的排放，具有极佳的经济效益、生产效益环保效益；
(3)本发明的光学胶用于贴合触摸元件时，能够消除触摸元件之间静电的发生，同时尽快泄漏掉已产生的静电，避免触摸失灵、甚至燃烧和爆炸，进而达到防尘和防爆的目的。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列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，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。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。
抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
环氧丙烯酸酯20～50份、聚酯丙烯酸酯5～25份、丙烯酸单体15～35份、光引发剂0.2～2份、增粘偶联剂0.3～1.5份和抗静电剂0.1～2份。
本发明的光学胶，通过添加一定量的抗静电剂，并与其余几种组分配合，保证兼顾粘结性能、高透光率和抗静电性能。
如在不同实施方式中，环氧丙烯酸酯的用量可以为20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份等等；聚酯丙烯酸酯的用量可以为5份、10份、15份、20份、25份等等；丙烯酸单体的用量可以为15份、20份、25份、30份、35份等等；光引发剂的用量可以为0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等等；增粘偶联剂的用量可以为0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份等等；抗静电剂的用量可以为0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等等。
在本发明的具体实施方式中，所述抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
环氧丙烯酸酯35～50份、聚酯丙烯酸酯15～25份、丙烯酸单体25～35份、光引发剂0.5～2份、增粘偶联剂0.3～1.2份和抗静电剂0.1～1.5份。
在本发明的具体实施方式中，所述抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
环氧丙烯酸酯38～50份、聚酯丙烯酸酯18～25份、丙烯酸单体30～35份、光引发剂0.6～2份、增粘偶联剂0.3～1份和抗静电剂0.2～0.9份。
在本发明的具体实施方式中，所述环氧丙烯酸酯和所述聚酯丙烯酸酯的重量之和占各所述组分质量之和的60％～70％。
在本发明的具体实施方式中，所述环氧丙烯酸酯和所述聚酯丙烯酸酯的重量比为(1.5～3)﹕1。
在本发明的具体实施方式中，所述环氧丙烯酸酯的官能度为1～4；所述环氧丙烯酸酯的玻璃化温度为-20～-60℃。
在本发明的具体实施方式中，所述环氧丙烯酸酯包括Miamer PS2500、MiamerPS4040、Miamer PS420、CN111和CN153中的至少一种。
其中，Miamer PS2500、Miamer PS4040、Miamer PS420为MIWON公司产品；CN111、CN153为SARTOMER公司产品。
在本发明的具体实施方式中，所述聚酯丙烯酸酯的官能度为1～4；所述聚酯丙烯酸酯的玻璃化温度为-20～-40℃。
在本发明的具体实施方式中，所述聚酯丙烯酸酯包括Miamer SC6300、MiamerPE110、Miamer PE240、CN3108NS、CN4002和CN7002NS中的至少一种。
其中，Miamer SC6300、Miamer PE110、Miamer PE240为MIWON公司产品；CN3108NS、CN4002、CN7002NS为SARTOMER公司产品。
在本发明的具体实施方式中，所述丙烯酸单体包括单官能丙烯酸单体、双官能丙烯酸单体和三官能丙烯酸单体中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述丙烯酸单体包括十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述光引发剂包括苯甲酰甲酸甲酯、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮和α-羟基异丁酰苯中至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述增粘偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述抗静电剂包括硬脂基三甲基季铵盐酸盐、硬脂酰胺丙基羟乙基季铵硝酸盐、对壬基苯氧基丙基磺酸钠、烷基双(α-羟乙基胺磷酸酯)和硬脂酸单甘油酯中的至少一种。
在本发明的具体实施方式中，所述光学胶的厚度为25～400μm。
本发明还提供了所述抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，包括如下步骤：
各组分的混合物进行涂布成膜后，进行紫外固化。
在本发明的具体实施方式中，所述紫外固化的条件包括：波长为280～420nm，能量为500～5000mj/cm2。
在实际操作中，所述涂布成膜的方式包括喷涂、刮涂、旋涂等方式，可实现将各组分的混合物均匀覆于基材表面即可。基材可采用常规基材，当固化后，可将光学胶取下。
本发明还提供了触摸显示屏，包括任一种所述抗静电的UV无溶剂型光学胶。
实施例1
本实施例的抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
50份环氧丙烯酸酯Miamer PS2500、18份聚酯丙烯酸酯Miamer SC6300、30份十三烷基丙烯酸酯、1.5份苯甲酰甲酸甲酯、0.3份乙烯基三乙氧基硅烷和0.2份硬脂基三甲基季铵盐酸盐。
所述抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，包括如下步骤：
按比例混合上述各组分，制得混合液，涂布成膜后经紫外灯固化，得到厚度为50μm的光学胶(OCA)。其中，紫外光固化的条件包括：采用波长为280～420nm的紫外光，能量为500mj/cm2。
实施例2
本实施例的抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
48份环氧丙烯酸酯Miamer PS4040、20份聚酯丙烯酸酯Miamer PE110、30份丙烯酸己内酯、0.6份2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、0.5份二甲基二甲氧基硅烷和0.9份硬脂酰胺丙基羟乙基季铵硝酸盐。
所述抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，包括如下步骤：
按比例混合上述各组分，制得混合液，涂布成膜后经紫外灯固化，得到厚度为75μm的光学胶(OCA)。其中，紫外光固化的条件包括：采用波长为280～420nm的紫外光，能量为800mj/cm2。
实施例3
本实施例的抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
45份环氧丙烯酸酯Miamer PS420、20份聚酯丙烯酸酯Miamer PE240、32份环己烷二甲醇二丙烯酸酯、2.0份2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、0.6份乙烯基三甲氧基硅烷和0.4份对壬基苯氧基丙基磺酸钠。
所述抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，包括如下步骤：
按比例混合上述各组分，制得混合液，涂布成膜后经紫外灯固化，得到厚度为125μm的光学胶(OCA)。其中，紫外光固化的条件包括：采用波长为280～420nm的紫外光，能量为1000mj/cm2。
实施例4
本实施例的抗静电的UV无溶剂型光学胶，主要由按重量份数计的如下组分制得：
19份环氧丙烯酸酯Miamer PS2500、19份环氧丙烯酸酯Miamer PS4040、10份聚酯丙烯酸酯SARTOMER的CN3108NS、15份聚酯丙烯酸酯SARTOMER的CN7002NS、17.5份丙烯酸己内酯、17.5份环己烷二甲醇二丙烯酸酯、0.16份2,4-二乙基硫杂蒽酮、0.64份α-羟基异丁酰苯、0.35份甲基二甲氧基硅烷、0.65份甲基三乙氧基硅烷和0.2份烷基双(α-羟乙基胺磷酸酯)。
所述抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，包括如下步骤：
按比例混合上述各组分，制得混合液，涂布成膜后经紫外灯固化，得到厚度为250μm的光学胶(OCA)。其中，紫外光固化的条件包括：采用波长为280～420nm的紫外光，能量为2500mj/cm2。
比较例1
比较例1参考实施例1的光学胶及其制备方法，区别在于：原料组分不同。比较例1的光学胶主要由按重量份数计的如下组分制得：
50份环氧丙烯酸酯Miamer PS2500、18份聚酯丙烯酸酯Miamer SC6300、30份十三烷基丙烯酸酯、1.5份苯甲酰甲酸甲酯和0.3份乙烯基三乙氧基硅烷。
比较例2
比较例2参考实施例2的光学胶及其制备方法，区别在于：原料组分不同。比较例2的光学胶主要由按重量份数计的如下组分制得：
48份环氧丙烯酸酯Miamer PS4040、20份聚酯丙烯酸酯Miamer PE110、30份丙烯酸己内酯、0.6份2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮和0.5份二甲基二甲氧基硅烷。
比较例3
比较例3参考实施例3的光学胶及其制备方法，区别在于：原料组分不同。比较例3的光学胶主要由按重量份数计的如下组分制得：
45份环氧丙烯酸酯Miamer PS420、20份聚酯丙烯酸酯Miamer PE240、32份环己烷二甲醇二丙烯酸酯、2.0份2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦和0.6份乙烯基三甲氧基硅烷。
比较例4
比较例4参考实施例4的光学胶及其制备方法，区别在于：原料组分不同。比较例4的光学胶主要由按重量份数计的如下组分制得：
19份环氧丙烯酸酯Miamer PS2500、19份环氧丙烯酸酯Miamer PS4040、10份聚酯丙烯酸酯SARTOMER的CN3108NS、15份聚酯丙烯酸酯SARTOMER的CN7002NS、17.5份丙烯酸己内酯、17.5份环己烷二甲醇二丙烯酸酯、0.16份2,4-二乙基硫杂蒽酮、0.64份α-羟基异丁酰苯、0.35份甲基二甲氧基硅烷、0.65份甲基三乙氧基硅烷和3.0份烷基双(α-羟乙基胺磷酸酯)。
比较例5
比较例5参考实施例1的光学胶及其制备方法，区别在于：原料组分比例不同。比较例5的光学胶主要由按重量份数计的如下组分制得：
18份环氧丙烯酸酯Miamer PS2500、50份聚酯丙烯酸酯Miamer SC6300、30份十三烷基丙烯酸酯、1.5份苯甲酰甲酸甲酯、0.3份乙烯基三乙氧基硅烷和0.2份硬脂基三甲基季铵盐酸盐。
实验例
为了对比说明本发明的实施例和比较例制得的不同的光学胶的性能，对不同的光学胶的性能进行下述测试评价，测试结果见表1。
1、外观检验
检验方法：把实施例1-4和比较例1-5制得的光学胶样品进行外观检验，检验人员在普通光源(背景为黑色)下与成品成0～90度角目测。
判断标准：无气泡残留；晶点大小D<0.1mm不可富集，晶点大小0.1<D<0.2mm允许两个，且间距大于2cm，晶点大小D>0.2mm，不可有。
2、透光率和雾度测试
测试标准：GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》
试件制作方法：按照7寸的玻璃盖板/光学胶/配套的ITO片的结构贴合，对贴合后的结构进行测试。
3、粘结性能测试
测试标准：GB/T2792-1998
试件制作方法：按照25mm宽的玻璃盖板/光学胶/25mm宽的PET的结构贴合，对贴合后的结构进行测试。
4、抗静电性能测试(光学胶的表面电阻)
测试标准：GB/T 1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》。
表1不同光学胶的测试结果
Figure BDA0002970427040000111
Figure BDA0002970427040000121
由表1可知，相比比较例1～3，本发明实施例1～3的光学胶具有较低的表面电阻，说明了本发明制备的UV无溶剂型光学胶(OCA)具有较好的抗静电性，添加了抗静电剂对产品的外观和光学性能无影响，且保持较高的粘结强度；比较例4相较于实施例4，添加了较多的抗静电剂，其表面电阻更低，具有更好的抗静电性能，但是其透光率和粘结强度都会有所降低。故合理的添加量会影响其透光率等光学性能和粘结强度等力学性能。比较例5相较于实施例1，环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯配比不同，其合成的光学胶表面有较多的气泡和晶点。采用本发明的组分配比，可兼顾保证光学胶膜的外观等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，主要由按重量份数计的如下组分制得：
环氧丙烯酸酯20～50份、聚酯丙烯酸酯5～25份、丙烯酸单体15～35份、光引发剂0.2～2份、增粘偶联剂0.3～1.5份和抗静电剂0.1～2份。
2.根据权利要求1所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，所述环氧丙烯酸酯的官能度为1～4；
所述环氧丙烯酸酯的玻璃化温度为-20～-60℃；
优选的，所述环氧丙烯酸酯包括Miamer PS2500、Miamer PS4040、Miamer PS420、CN111和CN153中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，所述聚酯丙烯酸酯的官能度为1～4；
所述聚酯丙烯酸酯的玻璃化温度为-20～-40℃；
优选的，所述聚酯丙烯酸酯包括Miamer SC6300、Miamer PE110、Miamer PE240、CN3108NS、CN4002和CN7002NS中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，所述丙烯酸单体包括单官能丙烯酸单体、双官能丙烯酸单体和三官能丙烯酸单体中的至少一种；
优选的，所述丙烯酸单体包括十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、环己烷二甲醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，所述光引发剂包括苯甲酰甲酸甲酯、2-羟基-2-甲基苯基丙烷-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮和α-羟基异丁酰苯中至少一种；
所述增粘偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中至少一种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，所述抗静电剂包括硬脂基三甲基季铵盐酸盐、硬脂酰胺丙基羟乙基季铵硝酸盐、对壬基苯氧基丙基磺酸钠、烷基双(α-羟乙基胺磷酸酯)和硬脂酸单甘油酯中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶，其特征在于，所述光学胶的厚度为25～400μm。
8.权利要求1-7任一项所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
各组分的混合物进行涂布成膜后，进行紫外固化。
9.根据权利要求8所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶的制备方法，其特征在于，所述紫外固化的条件包括：波长为280～420nm，能量为500～5000mj/cm2；
优选的，所述涂布成膜的方式包括喷涂、刮涂和旋涂中的任一种。
10.触摸显示屏，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的抗静电的UV无溶剂型光学胶。
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