CN113265203B - 抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于光固化胶膜技术领域，具体涉及一种抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法。其中，所述抗蓝光胶膜中添加有蓝光吸收剂和光引发波长转移剂，以使抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光照下进行光固化。本发明通过在配方体系中引入二乙胺香豆素类光敏剂与光引发剂进行复合搭配，将光引发波长扩展至430～500nm，避开了蓝光阻隔波段，使得抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光源照射下具有较高的交联度。

Description

抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法

技术领域

本发明属于光固化胶膜技术领域，具体涉及一种抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法。

背景技术

随着电子行业的迅速发展，中国已经成为世界上最大的触摸屏生产商，目前触摸屏幕贴合用原料主要以OCA和LOCA光学胶为主。

随着生活水平的不断提升，手机、电脑、电视等电子产品的使用也越来越广泛，蓝光(400～430nm波长)作为一种高能的低波长光，大量存在于上述电子产品屏幕发出的可见光中，长时间接触蓝光，极易造成人眼感官近视，从而引发一系列眼部疾病。结合上述需求开发一款兼在280～430nm波段具有高阻隔率的胶膜，减少电子产品屏幕发出的蓝光对眼睛的伤害，具有十分切实的意义。

发明内容

本发明提供了一种抗蓝光胶膜、高剥离力抗蓝光胶膜及制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗蓝光胶膜，所述抗蓝光胶膜中添加有蓝光吸收剂和光引发波长转移剂，以使抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光照下进行光固化。

第二方面，本发明还提供了一种抗蓝光胶膜的制备方法，包括：将基体树脂、蓝光吸收剂、光引发波长转移剂、交联剂、抗氧剂和光稳剂混合后，加入挤出机，经混炼、挤出、流延成膜，制得抗蓝光胶膜；将所述抗蓝光胶膜与基材进行预压贴合后，在430～500nm波长的光源辐照下使其交联固化。

第三方面，本发明还提供了一种高剥离力抗蓝光胶膜的制备方法，将基体树脂、蓝光吸收剂、光引发波长转移剂、组合偶联剂、交联剂、抗氧剂和光稳剂混合后，加入挤出机，经混炼、挤出、流延成膜，制得高剥离力抗蓝光胶膜；将所述高剥离力抗蓝光胶膜与基材进行预压贴合后，在430～500nm波长的光源辐照下使其交联固化。

第四方面，本发明还提供了一种高剥离力抗蓝光胶膜，包括：基体树脂、蓝光吸收剂和光引发波长转移剂；其中所述基体树脂的主链或支链上物理缠结有，以提高抗蓝光胶膜的与玻璃之间的附着力。

本发明的有益效果是，本发明通过在配方体系中引入二乙胺香豆素类光敏剂与光引发剂进行复合搭配，将光引发波长扩展至430～500nm，避开了蓝光阻隔波段，使得抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光源照射下具有较高的交联度；又一方面，通过加入组合偶联剂，以将所述磷酸酯类粘合剂与基体树脂的主链或支链形成物理缠结，以提升其与基体树脂的结合力；所述磷酸酯类粘合剂中含有磷酸基团，相比传统的乙烯基类硅烷偶联剂，所述磷酸基团不需要在高温引发，在UV辐射条件下，即可实现与玻璃基材表面的Si-0之间的鳌合，形成稳定的P-O-Si化学键，从而提升了抗蓝光胶膜与玻璃之间的附着力。另一方面，本发明将香豆素类光敏剂和光引发搭配使用，在提升胶膜度的同时，香豆素光敏剂在引发后残留的联苯结构的有色管能团可以和光引发剂以及助剂残留的苯环类有色官能团很好的实现色相覆盖，从而降低残留助剂在老化过程中引发的黄变现象，使胶膜在长期使用中保持优异的透光性能。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的抗蓝光胶膜的结构示意图。

图中：

1-抗蓝光胶膜层；2-PE膜层；3-PET膜层。

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，下面将结合附图对本发明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。

OCA和LOCA光学胶在应用过程中普遍存在大尺寸屏幕贴合困难、贴合过程中容易产生气泡和流胶、返工困难等诸多缺点。本发明提供一种新型的UV光固化光学胶膜，所述光固化胶膜在使用时加热预压呈现透明熔体状，初压无粘性，在贴合完成后进行UV辐射固化交联实现屏幕粘合，从而避免了OCA和LOCA光学胶在贴合中存在的流胶、气泡以及返工难等问题。

目前常通过在胶膜配方中加入蓝光吸收剂，以提高光学胶膜对蓝光的阻隔率；但常规的光固化胶膜的光引发波长多集中在330～380nm波长范围，加入蓝光屏吸收剂后，使胶膜在300～420nm波长范围内的透光率降至30％以下，造成光固化胶膜无法实现交联固化。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种抗蓝光胶膜，所述抗蓝光胶膜中添加有蓝光吸收剂和光引发波长转移剂，以使抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光照下进行光固化。

具体的，通过在抗蓝光胶膜内加入光引发波长转移剂，以将抗蓝光胶膜的光引发波长扩展至430～500nm，避开蓝光阻隔波段，以完成抗蓝光胶膜的光固化。

其中，可选的，所述光引发波长转移剂包括：光引发剂和光敏剂；其中所述光敏剂可以但不限于为二乙胺香豆素类光敏剂，具体包括3,3'-羰基双(7-二乙胺香豆素)，3,3'-羰基双(7-甲氧基香豆素)，7-(二乙氨基)-4-甲基香豆素或3-苯甲酰基-7-二乙胺香豆素中的一种或多种；所述光引发剂可以但不限于包括二甲苯酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或多种。

进一步的，本发明还提供了一种抗蓝光胶膜的制备方法，将基体树脂、蓝光吸收剂、光引发波长转移剂、交联剂、抗氧剂和光稳剂混合后，加入挤出机，经混炼、挤出、流延成膜，制得抗蓝光胶膜；将所述抗蓝光胶膜与基材进行预压贴合后，在430～500nm波长的光源辐照下使其交联固化。

其中，可选的，所述基体树脂、蓝光吸收剂、光引发波长转移剂、交联剂、抗氧剂和光稳剂的质量份数分别为：85～95份、0.1～1份、0.6～3.5份、4～10份、0.1～0.5份、0.1～0.5份。

可选的，所述基体树脂可以但不限于包括：EVA树脂；所述EVA树脂的VA含量可以但不限于为28～40％，融指可以但不限于为14～55g/10min，熔点可以但不限于为48～72℃。

可选的，所述蓝光吸收剂可以但不限于包括纳米氧化铈类化合物、对羟基苯甲酸苄酯类化合物和1,2,4-三嗪类化合物中的一种或多种。

可选的，所述交联剂可以但不限于包括：三乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1,6己二醇二甲基丙烯酸酯、1,6己二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二异辛酸酯、2-羟丙基异丁烯酸酯、丙烯酸2-苯氧基乙基酯及其、季戊四醇三丙烯酸酯等中的一种或多种。

可选的，所述抗氧剂可以但不限于包括：β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳酸酯、2-2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯和三(壬基苯基)亚磷酸酯中的一种或多种。

可选的，所述光稳定剂可以但不限于包括：高效受阻胺类癸二酸双-2,2,6,6,-四甲基哌啶醇酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶醇和葵二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇中的一种或多种。

如图1所示，本发明的抗蓝光胶膜还可以在抗蓝光胶膜层1的两表面分别贴覆PET膜层3、PE膜层2，以提高制得的抗蓝光胶膜的防尘性能。

进一步的，本发明还提供了一种高剥离力抗蓝光胶膜的制备方法，将基体树脂、蓝光吸收剂、光引发波长转移剂、组合偶联剂、交联剂、抗氧剂和光稳剂混合后，加入挤出机，经混炼、挤出、流延成膜，制得高剥离力抗蓝光胶膜；将所述高剥离力抗蓝光胶膜与基材进行预压贴合后，在430～500nm波长的光源辐照下使其交联固化。

其中，可选的，所述组合偶联剂的质量份数可以但不限于为0.1～0.5份。

可选的，所述组合偶联剂包括：磷酸酯类粘合剂和稀释剂；其中所述磷酸酯类粘合剂与稀释剂的质量比为5:5。

具体的，加入稀释剂，使稀释后的磷酸酯类粘合剂的粘度降低，更有利于基体树脂的吸收；采用低沸点稀释剂加速了挤出过程中助剂的挥发，从而可以有效地降低制品胶膜的雾度。

可选的，所述磷酸酯类粘合剂的结构式为：

其中R为H或n的取值为1～3。

作为所述磷酸酯类粘合剂的一种可选的实施方式，可选的，所述磷酸酯类粘合剂可以但不限于包括：羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯、甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯、乙二醇甲基丙烯酸磷酸酯、烷基丙烯酸磷酸酯中的一种或多种。

作为所述磷酸酯类粘合剂的另一种可选的实施方式，可选的，所述磷酸酯类粘合剂可以但不限于为市售烷基丙烯酸酯磷酸酯PM1510，PM1570，PM1580以及多官能度酸性丙烯酸酯PM3000,PM3030,PM3060中的一种。

可选的，所述稀释剂包括正丁醇、乙醇、异丙醇、苯甲醇、乙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚中的一种或多种。

进一步的，本发明还提供了一种采用如前所述的方法制备的高剥离力抗蓝光胶膜，包括：基体树脂、蓝光吸收剂和光引发波长转移剂；其中所述基体树脂的主链或支链上物理缠结有磷酸酯类粘合剂，以提高抗蓝光胶膜的与玻璃之间的附着力。

具体的，所述磷酸酯类粘合剂通过与基体树脂的主链或支链形成物理缠结，以提升其与基体树脂的结合力；又一方面，所述磷酸酯类粘合剂中含有磷酸基团，相比传统的乙烯基类硅烷偶联剂，所述磷酸基团不需要在高温引发，在UV辐射条件下，即可实现与玻璃基材表面的Si-0之间的鳌合，形成稳定的P-O-Si化学键，从而提升了抗蓝光胶膜与玻璃之间的附着力。

实施例1

将VA含量为33％，融指为30g/10min的EVA树脂93质量份，三乙二醇二甲基丙烯酸酯6质量份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮0.5质量份、3,3'-羰基双(7-二乙胺香豆素)0.1质量份、对羟基苯甲酸苄酯0.2质量份、羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯0.1质量份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳酸酯0.05质量份及双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯0.05质量份混合完全，置于烘箱50℃条件下加热，使上述助剂完全吸收于EVA树脂。

将吸收完全后的EVA树脂置于双螺杆挤出流延机，设置挤出温度85℃，经混炼、挤出、流延成膜，制得EVA胶膜。

在挤出后的EVA胶膜的正、反面各覆上一层PET膜、PE膜，经冷却、牵引、分切、收卷等工序得到复合层EVA光学胶膜，其中间层即为具有高剥离力和蓝光阻隔效果的光固化粘合胶膜。

其余实施例按照实施例1的工艺方法进行制备，并将各原料配方汇总于表1。

表1各实施例的原料配方

对比例1

对比例1制备的胶膜和实施例1的区别在于：将实施例中的磷酸酯类粘合剂更换为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷偶联剂，具体实施方法如下：

将VA含量为33％，融指为30g/10min的EVA树脂93质量份，三乙二醇二甲基丙烯酸酯6质量份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮0.5质量份、3,3'-羰基双(7-二乙胺香豆素)0.1质量份、对羟基苯甲酸苄酯0.2质量份、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3质量份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳酸酯0.05质量份及双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯0.05质量份按混合完全，置于烘箱50℃条件下加热，使上述助剂完全吸收于EVA树脂。

其余步骤同实施例1。

对比例2

对比例2制备的胶膜和实施例1的区别在于：将实施例中的光敏剂去除，具体实施方法如下：

将VA含量为33％，融指为30g/10min的EVA树脂93质量份，三乙二醇二甲基丙烯酸酯6质量份、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮0.5质量份、对羟基苯甲酸苄酯0.2质量份、羟乙基甲基丙烯酸磷酸酯0.1质量份、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳酸酯0.05质量份及双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯0.05质量份按混合完全，置于烘箱50℃条件下加热，使上述助剂完全吸收于EVA树脂。

其余步骤同实施例1。

对上述各实施例及对比例中制得的胶膜进行性能测试后，将个性能测试的数据汇总于表2中。其中，各性能测试的试验方法及条件列举如下：

(1)雾度和透光测试

参照GB/T2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》方法对样品在湿热加速老化前后的透光率和雾度进行检测对比。

(2)拉伸强度试验

制样方法：用PET离型膜和玻璃板上、下夹住EVA光学胶膜，规格为300mm×300mm，在80℃，真空层压机预压贴合后置于光强1200Mw的全波段汞灯下辐照90秒钟完成交联固化制得样品，按照GB/T1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定》规定在样品上剪切长度≥115mm，宽度为25±1mm的试样，且每组试样不少于5个。

(3)蓝光阻隔效果测试

用两片PET离型膜上、下夹住EVA光学胶膜，在80℃，真空层压机预压贴合后置于光强1200Mw的全波段汞灯下辐照60秒钟完成交联固化制得样品，固化后的样品撕掉两边PET离型膜，用紫外分光光度计在310～1200nm范围内进行透光扫描测试。

(4)初始b值和老化b值测试

制样方法：用两块玻璃板上、下夹住EVA光学胶膜，规格为300mm×300mm，在80℃，真空层压机预压贴合后置于光强1200Mw的全波段汞灯下辐照90秒钟完成交联固化制得样品，固化后的样品在分光测色仪上测样品的初始b值，后放置在老化箱内在温度60℃，湿度90％条件下老化500h，老化结束后取出测试样品的老化b值。

表2胶膜性能测试结果

由上述测试结果可以看出，本发明通过在配方体系中引入光敏剂，是抗蓝光胶膜在保持70％以上的交联度的同时在280～410nm波长范围内阻隔率可达90％，可以有效的阻隔蓝光，减少蓝光波段对眼睛的伤害；进一步的，在抗蓝光胶膜中加入组合偶联剂，获得一种兼具高剥离力和高蓝光阻隔性能的光固化胶膜，可使制得胶膜的初始剥离力达到125N/cm；本发明制备的抗蓝光胶膜在达到上述性能的同时，还可以将雾度降至0.2，透光率保持在92％。本发明兼具制备工艺简单，物料廉价易得的优势，因此可以广泛用于屏幕粘合行业。

综上所述，本发明通过在配方体系中引入二乙胺香豆素类光敏剂与光引发剂进行复合搭配，将光引发波长扩展至430～500nm，避开了蓝光阻隔波段，使得抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光源照射下具有较高的交联度；又一方面，通过加入组合偶联剂，以将所述磷酸酯类粘合剂与基体树脂的主链或支链形成物理缠结，以提升其与基体树脂的结合力；所述磷酸酯类粘合剂中含有磷酸基团，相比传统的乙烯基类硅烷偶联剂，所述磷酸基团不需要在高温引发，在UV辐射条件下，即可实现与玻璃基材表面的Si-0之间的鳌合，形成稳定的P-O-Si化学键，从而提升了抗蓝光胶膜与玻璃之间的附着力，同时由上述测试数据可以看出，由于光敏剂和光引发剂的搭配，使得本发明制备的胶膜老化后b值均在1.5以下，证明胶膜具有优异的耐黄变性能。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种抗蓝光胶膜，其特征在于，

所述抗蓝光胶膜为抗蓝光EVA胶膜；

所述抗蓝光胶膜中添加有蓝光吸收剂和光引发波长转移剂，以使抗蓝光胶膜在430～500nm波长的光照下进行光固化；

所述光引发波长转移剂包括：光引发剂和光敏剂；其中

所述光敏剂为二乙胺香豆素类光敏剂；

所述光引发剂包括二甲苯酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰)氧磷、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的一种或多种；

所述二乙胺香豆素类光敏剂为3,3'-羰基双(7-二乙胺香豆素)或3-苯甲酰基-7-二乙胺香豆素；

所述抗蓝光胶膜还包括组合偶联剂；

所述组合偶联剂包括：磷酸酯类粘合剂和稀释剂；

所述磷酸酯类粘合剂的结构式为：

其中

R分别选自H或

但至少一个R为/>

n的取值为1～3。

2.如权利要求1所述的抗蓝光胶膜，其特征在于，

所述磷酸酯类粘合剂与稀释剂的质量比为5:5。

3.一种如权利要求1所述的抗蓝光胶膜的制备方法，其特征在于，

将基体树脂、蓝光吸收剂、光引发波长转移剂、组合偶联剂、交联剂、抗氧剂和光稳剂混合后，加入挤出机，经混炼、挤出、流延成膜，制得高剥离力抗蓝光胶膜；

将所述高剥离力抗蓝光胶膜与基材进行预压贴合后，在430～500nm波长的光源辐照下使其交联固化。

4.一种如权利要求3所述的制备方法制得的抗蓝光胶膜，其特征在于，

所述基体树脂的主链或支链上物理缠结有磷酸酯类粘合剂，以提高抗蓝光胶膜的与玻璃之间的附着力。

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