CN114456719B - 光学胶组合物及其制备方法、光学胶膜、光学胶层 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及胶黏剂领域,特别是涉及一种光学胶组合物及其制备方法、光学胶膜、光学胶层。本发明通过选用玻璃化转变温度范围为‑50℃~0℃的聚丙烯酸酯树脂与特殊种类的光固化单体按照一定比例复配,能获得柔韧性好、且初粘和终粘都较低的光学胶组合物,这样的光学胶组合物制得的光学胶膜重工性好,特别适用于OLED等柔性屏幕的全贴合工艺;此外,辅以一定用量的自由基型光引发剂,在紫外光照射下固化形成的光学胶层具备高粘度、物理强度和良好的稳定性,且具有良好的光学性能,透光率高、雾度低,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及胶黏剂领域,特别是涉及一种光学胶组合物及其制备方法、光学胶膜、光学胶层。
背景技术
光学胶是用于胶结透明光学元件的特种粘胶剂,具有无色透明、光透过率在90%以上,胶结强度良好,可在室温或中温下固化,且具有固化收缩小的特点。在全贴合技术中,光学胶具有诸多优势而得以广泛应用:1.减少眩光,减少工业显示屏发出光的损失,增加工业显示屏的亮度和提供高的透射率,减少能耗;2.增加对比度,尤其是强光照射下的对比度;3.面连接有更高的强度;4.可有效避免牛顿环;5.产品表面更平整;6.无边界,扩大可视区域。
目前对于普通屏幕的全贴合工艺,以有机硅类的光学胶为主要代表的光学胶由于其粘性低或者拉伸强度高,可以提升重工性,然而,对于OLED屏幕或者其它柔性屏幕,则需要一种初粘更低的光学胶,这样更易于贴合工艺中的排泡及重工性,对于OLED屏幕及其它柔性屏幕的贴合工艺的良率有很大的提升。
发明内容
基于此,有必要提供一种光学胶组合物及其制备方法,其制得的光学胶膜具有很低的初粘和持粘力,因此具有良好的返工性。
本发明的一个方面,提供了一种光学胶组合物,其原料按质量份计,包括以下组分:
聚丙烯酸酯树脂 35~45份、
光固化单体 5~25份、
自由基型光引发剂 0.01~0.2份、以及第一溶剂;
其中,所述聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为-50℃~0℃,所述光固化单体为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、端羟基丙烯酸己内二酯、二环戊二烯甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基酯、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或多种。
在一些实施方式中,按质量份计,制备所述聚丙烯酸树脂的原料包括:
硬单体 30~80份、
软单体 10~70份、以及引发剂和第二溶剂;
其中,所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰基吗啉、丙烯酰胺、丙烯酸以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种;
所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯以及丙烯酸月桂酯中的一种或多种。在一些实施方式中,制备所述聚丙烯酸酯树脂的步骤包括:
将所述硬单体、所述软单体、所述引发剂以及所述第二溶剂于容器内混合,向所述容器内通入保护性气体,然后在65℃~75℃条件下反应,制得聚丙烯酸酯乳液,所述聚丙烯酸酯乳液中的固体部分即为所述聚丙烯酸酯树脂。
在一些实施方式中,所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为35%~45%;和/或
所述第二溶剂为乙酸乙酯、甲苯以及醋酸正丁酯中的一种或多种;和/或
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈以及过氧化苯甲酰中的一种或多种。
在一些实施方式中,还包括以下质量份的原料组分:
抗氧化剂 0.1~1份、
硅烷偶联剂 0.1~1份;
所述抗氧化剂选自[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双月桂酯以及亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种;所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种。
在一些实施方式中,所述自由基型光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮以及2,4-二羟基二苯甲酮中的一种或多种;和/或
所述第一溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丙酮、丁酮以及醋酸正丁酯中的一种或多种。
本发明的另一方面,还提供了一种前述光学胶组合物的制备方法,其包括以下步骤:
按照前述任一实施方式所述的光学胶组合物中的原料组分进行备料,将所述原料组分混合。
本发明的又一方面,还提供了一种光学胶膜,其包括一层或多层增粘层,所述增粘层由前述任一实施方式所述的光学胶组合物烘干制得。
在一些实施方式中,所述增粘层有多层,所述光学胶膜还包括功能层,所述功能层设置于两层所述增粘层之间,所述功能层由丙烯酸酯单体经紫外光固化制得。
本发明的又一方面,还提供了一种光学胶层,其由前述的光学胶膜经紫外光照射制得。
通过选用玻璃化转变温度范围为-50℃~0℃的聚丙烯酸酯树脂与特殊种类的光固化单体按照一定比例复配,能获得柔韧性好、且初粘和终粘都较低的光学胶组合物,这样的光学胶组合物制得的光学胶膜重工性好,特别适用于OLED等柔性屏幕的全贴合工艺;此外,辅以一定用量的自由基型光引发剂,在紫外光照射下固化形成的光学胶层具备高粘度、物理强度和良好的稳定性,且具有良好的光学性能,透光率高、雾度低,具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中,“多种”的含义是至少两种,例如两种,三种等,除非另有明确具体的限定;“多层”的含义是至少两层,例如两层,三层等,除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中,“若干”的含义是至少一个,例如一个,两个等,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中,涉及到数值区间,如无特别说明,上述数值区间内视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明中涉及的百分比含量,如无特别说明,对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比,对于液相-液相混合指体积百分比。
本发明中涉及的百分比浓度,如无特别说明,均指终浓度。所述终浓度,指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
本发明中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本发明的一个方面,提供了一种光学胶组合物,其原料按质量份计,包括以下组分:
聚丙烯酸酯树脂 35~45份、
光固化单体 5~25份、
自由基型光引发剂 0.01~0.2份、以及第一溶剂;
其中,聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为-50℃~0℃,光固化单体为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、端羟基丙烯酸己内二酯、二环戊二烯甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基酯、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或多种。
其中,聚乙二醇二丙烯酸酯可以为聚乙二醇(200)二丙烯酸酯或聚乙二醇(400)二丙烯酸酯,括号中的数字表示聚乙二醇的平均分子量。
传统的光学胶通常通过提升其拉伸强度或者降低其初粘力来提升重工性,但是,对于OLED等柔性屏幕而言,即使光学胶具有较高的拉伸强度,也可能是在重工的过程中对屏幕造成损伤;而初粘力较低的光学胶,为了保证其贴合后的稳定性,常常具有较高的终粘力,这对贴合速度就提出了要求,但为了保证贴合的质量,面积较大时贴合速度必然不能太快,因此,这种低初粘高终粘的光学胶显然不能满足大面积贴合时的需求。本发明通过选用玻璃化转变温度范围为-50℃~0℃的聚丙烯酸酯树脂与特殊种类的光固化单体按照一定比例复配,能获得柔韧性好、且初粘和终粘都较低的光学胶组合物,这样的光学胶组合物制得的光学胶膜重工性好,特别适用于OLED等柔性屏幕的全贴合工艺,由于终粘力也较低,因此即使是大型的贴合场景,也能轻松地重工;此外,辅以一定用量的自由基型光引发剂,在紫外光照射下固化形成的光学胶层具备高粘度、物理强度和良好的稳定性,且具有良好的光学性能,透光率高、雾度低,具有广阔的应用前景。
光固化单体的种类和用量是提升光学胶组合物性能的关键因素。只有特定种类的光固化单体和合适的用量,才能与组合物中其他组分很好地复配,在紫外光照射后能够有效提升光学胶的粘着力,且不对其光学性能及成膜性造成影响。可选地,光固化单体的用量例如可以是6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份或24份。
优选地,聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度例如可以是-50℃~-20℃,又如还可以是-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、-40℃或-45℃。聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度关乎成膜后的柔韧性,对重工性的提升也非常关键,此外对光学胶的光学性能也有一定影响。
优选地,按质量份计,光学胶组合物的原料包括以下组分:
聚丙烯酸酯树脂 38~42份、
光固化单体 15~25份、
自由基型光引发剂 0.01~0.15份、以及第一溶剂。
进一步优选地,按质量份计,光学胶组合物的原料包括以下组分:
聚丙烯酸酯树脂 40份、
光固化单体 18~22份、
自由基型光引发剂 0.01~0.1份、以及第一溶剂。
更进一步优选地,按质量份计,光学胶组合物的原料包括以下组分:
聚丙烯酸酯树脂 40份、
光固化单体 20份、
自由基型光引发剂 0.1份、以及第一溶剂。
在一些实施方式中,按质量份计,制备聚丙烯酸树脂的原料包括:
硬单体 30~80份、
软单体 10~70份、以及引发剂和第二溶剂;
其中,硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰基吗啉、丙烯酰胺、丙烯酸以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种;
软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯以及丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
优选地,按质量份计,制备聚丙烯酸树脂的原料包括:
硬单体 40~70份、
软单体 30~60份、以及引发剂和第二溶剂。
进一步优选地,按质量份计,制备聚丙烯酸树脂的原料包括:
硬单体 50~60份、
软单体 40~50份、以及引发剂和第二溶剂。
在一些实施方式中,制备聚丙烯酸酯树脂的步骤包括:
将硬单体、软单体、引发剂以及第二溶剂于容器内混合,向容器内通入保护性气体,然后在65℃~75℃条件下反应,制得聚丙烯酸酯乳液,聚丙烯酸酯乳液中的固体部分即为聚丙烯酸酯树脂。
可以理解,保护性气体是指不参与反应的气体,例如可以是氮气或氩气。
可以理解,当采用聚丙烯酸酯乳液作为光学胶组合物的原料时,可以根据聚丙烯酸酯树脂的用量和聚丙烯酸酯乳液的固含量计算聚丙烯酸酯乳液的用量。例如,当聚丙烯酸酯树脂的用量为40质量份,聚丙烯酸酯乳液的固含量为40%时,则应当采用100质量份的聚丙烯酸酯乳液作为制备光学胶组合物的原料。
在一些实施方式中,在65℃~75℃条件下反应10~14小时。
在一些实施方式中,向容器内通入氮气或氩气的时间为1小时,然后在70℃条件下反应12小时。
在一些实施方式中,聚丙烯酸酯乳液的固含量为35%~45%。优选地,聚丙烯酸酯乳液的固含量为40%。
在一些实施方式中,第二溶剂为乙酸乙酯、甲苯以及醋酸正丁酯中的一种或多种。
在一些实施方式中,引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈以及过氧化苯甲酰中的一种或多种。
在一些实施方式中,还包括以下质量份的原料组分:
抗氧化剂 0.1~1份、
硅烷偶联剂 0.1~1份;
优选地,抗氧化剂的用量为0.3质量份,硅烷偶联剂的用量为0.25质量份。
抗氧化剂选自[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双月桂酯以及亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种;硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种。
在一些实施方式中,交联剂选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化丙三醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯以及二季戊四醇五丙烯酸酯中的一种或多种。
在一些实施方式中,自由基型光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮以及2,4-二羟基二苯甲酮中的一种或多种。合适的引发剂种类不仅能促进反应的进行,而且能使得光学胶的光学性能不受到影响。
在一些实施方式中第一溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丙酮、丁酮以及醋酸正丁酯中的一种或多种。
在一些实施方式中,第一溶剂占光学胶组合物的质量百分含量为50%~70%,优选地,为60%。
本发明的另一方面,还提供了一种前述光学胶组合物的制备方法,其包括以下步骤:
按照前述任一实施方式的光学胶组合物中的原料组分进行备料,将各原料组分混合。
本发明的又一方面,还提供了一种光学胶膜,其包括一层或多层增粘层,增粘层由前述任一实施方式的光学胶组合物烘干制得。
在一些实施方式中,烘干的温度为100℃~120℃,烘干的时间为5min~15min;优选地,烘干的温度为110℃,烘干的时间为10min。
在一些实施方式中,增粘层的厚度为20μm~150μm,可选地,增粘层的厚度例如可以是30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm或140μm。
在一些实施方式中,增粘层有多层,光学胶膜还包括功能层,功能层设置于两层增粘层之间,功能层由丙烯酸酯单体经紫外光固化制得。可以理解,此处的功能层对配方无特别限制,只要是可用于制备光学胶且可以经紫外固化的丙烯酸酯单体都可以,原料中可以包括其他本领域常规的组分,如引发剂、抗氧化剂或硅烷偶联剂。功能层主要是用于制备厚度更厚的光学胶膜,作为其主体,其需要具有较好的光学性能,由于两侧设置了增粘层,因此可以具备或不具备粘性。
在一些实施方式中,功能层的厚度为100μm~1000μm,可选地,增粘层的厚度例如可以是200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、或900μm。
在一些实施方式中,功能层的制备方法包括以下步骤:
向容器中加入300质量份的丙烯酸异癸酯、100质量份的丙烯酸羟丁酯、0.5质量份的1-羟基环己基苯基酮以及0.1质量份的1-十二硫醇,通入氮气一小时后,打开18W的紫外灯反应,升温至35℃后得到粘度为300cp的预聚物;取100质量份的预聚物,与0.1质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、0.25质量份的硅烷偶联剂以及0.5质量份的抗氧剂混合,充分搅拌脱除气泡,涂在离型膜上,经紫外光固化后制得。
本发明的又一方面,还提供了一种光学胶层,其由前述的光学胶膜经紫外光照射制得。光学胶膜中的增粘层在经过紫外光照射后被固化,粘性和物理强度大大提升,且不会对光学性能造成影响,有利于贴合后的稳定。
以下结合具体实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。以下具体实施例中未写明的实验参数,优先参考本申请文件中给出的指引,还可以参考本领域的实验手册或本领域已知的其它实验方法,或者参考厂商推荐的实验条件。可理解,以下实施例所用的仪器和原料较为具体,在其他具体实施例中,可不限于此,例如可不限于使用离型膜作为载体。
实施例1
聚丙烯酸酯乳液的制备:将57份丙烯酸甲酯、28份丙烯酸-2-乙基己酯、15份丙烯酸-2-羟乙基酯、0.1份的偶氮二异丁腈以及150份的乙酸乙酯混合,向体系中通入氮气1h后,升温至70℃反应12h,制得聚丙烯酸酯乳液;聚丙烯酸酯乳液的固含量为40%,其中的聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为-20℃;
增粘层的制备:将100份上述制备的聚丙烯酸酯乳液、10份三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、5份丙烯酸月桂酯、0.1份1-羟基环己基苯基甲酮、0.3份四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、0.25份重量的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷以及乙酸乙酯混合,制得光学胶组合物,光学胶组合物中乙酸乙酯的质量百分含量为60%;将制得的光学胶组合物涂在离型膜上,放入烘箱中烘干,烘箱温度为110℃,烘烤时间为10min,制得100μm厚的增粘层;
功能层的制备:向容器中加入300质量份的丙烯酸异癸酯、100质量份的丙烯酸羟丁酯、0.5质量份的1-羟基环己基苯基酮以及0.1质量份的1-十二硫醇,通入氮气一小时后,打开18W的紫外灯反应,升温至35℃后得到粘度为300cp的预聚物;取100质量份的预聚物,与0.1质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、0.25质量份的硅烷偶联剂以及0.5质量份的抗氧剂混合,充分搅拌脱除气泡,涂在离型膜上,经紫外光固化后制得400μm厚的功能层;
在功能层的两侧分别贴合一层增粘层,即可制得光学胶膜。
实施例2
与实施例1基本一致,区别在于,光固化单体的用量为20份,具体为15份三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和5份丙烯酸月桂酯。
实施例3
与实施例1基本一致,区别在于,光固化单体的用量为25份,具体为20份三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和5份丙烯酸月桂酯。
实施例4
与实施例1基本一致,区别在于,聚丙烯酸酯乳液的配方为:79份丙烯酸甲酯、6份丙烯酸-2-乙基己酯、15份丙烯酸-2-羟乙基酯、0.1份的偶氮二异丁腈以及150份的乙酸乙酯;制得的聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为0℃。
实施例5
与实施例1基本一致,区别在于,聚丙烯酸酯乳液的配方为:32份丙烯酸甲酯、53份丙烯酸-2-乙基己酯、15份丙烯酸-2-羟乙基酯、0.1份的偶氮二异丁腈以及150份的乙酸乙酯;制得的聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为-40℃。
实施例6
聚丙烯酸酯乳液的制备:将45份丙烯酸甲酯、55份丙烯酸正丁酯、20份丙烯酸2-羟乙基酯、0.1份的偶氮二异丁腈以及150份的乙酸乙酯混合,向体系中通入氮气1h后,升温至70℃反应12h,制得聚丙烯酸酯乳液;聚丙烯酸酯乳液的固含量为44%,其中的聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为-20℃;
增粘层的制备:将100份上述制备的聚丙烯酸酯乳液、10份二丙二醇二丙烯酸酯、0.1份2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、0.3份硫代二丙酸双月桂酯、0.25份重量的γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及乙酸乙酯混合,制得光学胶组合物,光学胶组合物中乙酸乙酯的质量百分含量为60%;将制得的光学胶组合物涂在离型膜上,放入烘箱中烘干,烘箱温度为110℃,烘烤时间为10min,制得100μm厚的增粘层;
功能层的制备:向容器中加入300质量份的丙烯酸异癸酯、100质量份的丙烯酸羟丁酯、0.5质量份的1-羟基环己基苯基酮以及0.2质量份的1-十二硫醇,通入氮气一小时后,打开18W的紫外灯反应,升温至35℃后得到粘度为300cp的预聚物;取100质量份的预聚物,与0.1质量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯、0.25质量份的硅烷偶联剂以及0.5质量份的抗氧剂混合,充分搅拌脱除气泡,涂在离型膜上,经紫外光固化后制得400μm厚的功能层;
在功能层的两侧分别贴合一层增粘层,即可制得光学胶膜。
对比例1
与实施例1基本一致,区别在于,光固化单体的用量为30份,具体为25份三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和5份丙烯酸月桂醇酯。
对比例2
与实施例1基本一致,区别在于,光固化单体的用量为2份,具体为1份三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯和1份丙烯酸月桂醇酯。
对比例3
与实施例1基本一致,区别在于,光固化单体替换为季戊四醇六丙烯酸酯。
对比例4
聚丙烯酸酯乳液的制备:将37份丙烯酸甲酯、50份聚己内酯丙烯酸酯、15份丙烯酸2-羟乙基酯、0.1份的偶氮二异丁腈以及150份的乙酸乙酯混合,向体系中通入氮气1h后,升温至70℃反应12h,制得聚丙烯酸酯乳液结果发现,由于聚己内酯丙烯酸酯活性较高,聚丙烯酸乳液的制备过程中会有部分凝胶,合成的聚丙烯酸树脂无法使用。
将上述各实施例和对比例中制得的光学胶膜进行下列测试:
1)UV照射前粘着性的测试
初粘的测试方法:将光学胶的一面转帖到75微米的PET上,将样条裁成15cm×2.5cm的大小,用环形初粘测试仪器测得初粘力;
粘着力的测试方法:该测试测量了180度的角度剥离胶带所需要的力,具体的测试方法如下:测试前将测试用的玻璃板用乙醇擦拭三次,将制得的光学胶膜的一面转贴到75微米的PET上,将样条裁成25mm的宽度,贴在玻璃板上,用2kg的滚轮滚压两次,在受控的环境(温度23度,湿度50%)中静置20min后使用拉伸测试剥离力机测试粘着力;
2)UV照射后剪切强度测试
制样方法:将样品裁成1.25cm×2cm的样条,贴于规格为2cm×5cm的2片玻璃片上,贴合完后放入80℃烘箱加热1min,然后用UV汞灯照射,能量>2000mj/cm2,波长范围为200nm~400nm。制得的样品进行剪切强度测试。
3)断裂伸长率测试
制样方法:将样品裁成1cm×2.5cm的样条,去掉两边的离型膜,使用拉伸测试剥离力机测试断裂伸长率;
4)耐湿热加速老化测试
制样方法:先将样品贴在一块厚度为1cm的玻璃上,用真空压合机将样品的另一面贴在另一块玻璃上面,样品的规格为10cm×10cm,贴合完后放入80℃烘箱加热1min,然后用UV汞灯照射,能量>2000mj/cm2,波长范围为200nm~400nm。将制得的样品放在温度85℃,相对湿度85%的烘箱中240小时,测试样品的透过率和雾度,观察有无脱胶及气泡等异常现象。
表1
从表1可知,各原料组分用量位于优选范围的实施例2具备较好的性能,不仅初粘力和UV照射前的粘着力低,易于重工,且UV照射后粘着力高,剪切强度和断裂伸长率等也具有较好的表现,且光学性能良好;相对于实施例2,实施例1中的光固化单体用量稍少,导致初粘力有一定程度的上升,但总体仍然较低,其他性能也较好;相对于实施例2,实施例3中的光固化单体稍多,虽然较大程度地降低了初粘及UV照射前的粘着力,但导致有极少量的光固化单体从膜表面溢出,造成雾度的微弱上升,当然,这并不影响使用;相对于实施例1,实施例4和5中通过调整聚丙烯酸酯乳液的配方,使得聚丙烯酸酯树脂的玻璃化温度转变,结果表明,当玻璃化温度位于优选范围内时,各项性能更为平衡,实施例4中玻璃化温度为0℃,断裂伸长率较实施例1有相对明显的下降,柔韧性稍差;实施例5中玻璃化温度为-40℃,虽然柔韧性较好,但强度下降,初粘力上升。
相对于实施例1,对比例1中由于光固化单体用量过多,导致光学性能受到明显影响,不能满足生产需求;对比例2中光固化单体用量过少,则导致初粘较高,无法具备较好的重工性,且UV照射后没有增粘的效果,稳固性也不好,还存在脱胶的问题;对比例3中光固化单体的种类不合适,不仅初粘较高,存在脱胶问题,且UV照射后减粘,完全与本发明的方案相悖,不能解决光学胶重工性的问题;对比例4中合成的树脂由于无法正常使用,未进行表征测试。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准,说明书可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种光学胶组合物,其特征在于,其原料按质量份计,包括以下组分:
聚丙烯酸酯树脂38~42份、
光固化单体15~25份、
自由基型光引发剂0.01~0.15份、以及第一溶剂;
其中,所述聚丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度为-50℃~-20℃,所述光固化单体为三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、端羟基丙烯酸己内二酯、二环戊二烯甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸己内酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷基酯、四氢呋喃丙烯酸酯中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的光学胶组合物,其特征在于,按质量份计,制备所述聚丙烯酸酯树脂的原料包括:
硬单体30~80份、
软单体10~70份、以及引发剂和第二溶剂;
其中,所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰基吗啉、丙烯酰胺、丙烯酸以及甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或多种;
所述软单体为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯以及丙烯酸月桂酯中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的光学胶组合物,其特征在于,制备所述聚丙烯酸酯树脂的步骤包括:
将所述硬单体、所述软单体、所述引发剂以及所述第二溶剂于容器内混合,向所述容器内通入保护性气体,然后在65℃~75℃条件下反应,制得聚丙烯酸酯乳液,所述聚丙烯酸酯乳液中的固体部分即为所述聚丙烯酸酯树脂。
4.根据权利要求3所述的光学胶组合物,其特征在于,所述聚丙烯酸酯乳液的固含量为35%~45%;和/或
所述第二溶剂为乙酸乙酯、甲苯以及醋酸正丁酯中的一种或多种;和/或
所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈以及过氧化苯甲酰中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的光学胶组合物,其特征在于,还包括以下质量份的原料组分:
抗氧化剂 0.1~1份、
硅烷偶联剂 0.1~1份;
所述抗氧化剂选自[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸双月桂酯以及亚磷酸酯抗氧剂中的一种或多种;
所述硅烷偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷以及乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1~5任一项所述的光学胶组合物,其特征在于,
所述自由基型光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮以及2,4-二羟基二苯甲酮中的一种或多种;和/或
所述第一溶剂为乙酸乙酯、甲苯、丙酮、丁酮以及醋酸正丁酯中的一种或多种。
7.一种光学胶组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按照权利要求1~6任一项所述的光学胶组合物中的原料组分进行备料,将所述原料组分混合。
8.一种光学胶膜,其特征在于,包括一层或多层增粘层,所述增粘层由权利要求1~6任一项所述的光学胶组合物烘干制得。
9.根据权利要求8所述的光学胶膜,其特征在于,所述增粘层有多层,所述光学胶膜还包括功能层,所述功能层设置于两层所述增粘层之间,所述功能层由丙烯酸酯单体经紫外光固化制得。
10.一种光学胶层,其特征在于,由权利要求8或9所述的光学胶膜经紫外光照射制得。
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