CN115011260A - 一种低折光率uv胶及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及UV胶领域，公开了一种低折光率UV胶及制备方法和应用，低折光率UV胶按照重量份数计，包括以下原料：自制低折光率树脂20‑50份；低折光率活性单体50‑80份；光引发剂1‑5份；助剂0.1‑2份。本申请低折光率UV胶具有良好的透明度，具有较低的折光率。
Description
技术领域
本申请涉及UV胶领域，主要涉及一种低折光率UV胶及制备方法和应用。
背景技术
立体显示技术是影像行业的最新、最前沿的新技术，它的出现和发展改变了传统平面图像给人们的视觉疲惫，也是图像制作领域的一场技术革命，是一次质的变化，在未来有着广阔的前景。
一般的3D显示设备都需要配戴眼镜才能观看3D立体影像效果，眼镜的作用是通过技术手段让左眼看到左图像、右眼看到右图像，根据两幅图像之间微小的视差，给人脑模拟出立体的感觉。
裸眼3D成像技术，把眼镜所实现的功能转移到屏幕上，不需要配戴眼镜也能观看3D立体影像效果。在对视觉体验的追求不断升级的今天，把裸眼3D成像技术融入普遍使用的移动设备中是必然发展趋势。目前，已上市的裸眼3D显示设备产品主要有手机、电视、笔记本，摄像机等等。
裸眼3D成像技术就是在特殊的液晶显示基础上精确地贴上一层特殊3D光学组件(光学玻璃+透镜状低分子聚合物所组成)，利用其自然分光作用，将经过特殊处理过的3D视像信息有规律分离出来，从而在一定观看区域内，实现裸眼3D成像效果。UV胶也成为行业生产商的热门之选。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种低折光率UV胶及制备方法和应用，旨在提供一种新的低折光率的UV胶，折光率低且透明度高。
本申请的技术方案如下：
一种低折光率UV胶，其中，按照重量份数计，包括以下原料：
树脂 20-50份；
低折光率活性单体 50-80份；
光引发剂 1-5份；
所述树脂为沙多玛CN4002、沙多玛CN152、自制低折光率树脂中一种或者两种以上。
本申请中采用低折光率的树脂和低折光率活性单体组合，使制备得到的UV胶具有较低的折射率，可以用于光学应用，制备3D光学组件，形成裸眼3D效果。
所述的低折光率UV胶，其中，所述自制低折光率树脂，按照重量份数计，包括以下组分：
端含氢氟硅油100份，甲基丙烯酸烯丙酯6~12份，阻聚剂0.1~0.5份，铂金催化剂0.1~0.5份。
所述自制低折光率树脂的折射率低，能满足产品低折射率的性能要求。
所述的低折光率UV胶，其中，所述端含氢氟硅油的含氢量为SiH=0.09~0.2%；
所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基对苯二酚、邻甲基对苯二酚中的一种或两种以上；
所述铂金催化剂为Speier催化剂、Karstedt催化剂中的一种。
所述的低折光率UV胶，其中，所述自制低折光率树脂采用以下制备方法制备得到：
在氮气保护下，将端含氢氟硅油、甲基丙烯酸烯丙酯和阻聚剂加热至100~130℃，加入铂金催化剂，反应至Si-H基团红外吸收峰消失为止；
加热至140℃，抽真空脱除过量的甲基丙烯酸烯丙酯。
所述的低折光率UV胶，其中，所述低折光率活性单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯中的一种或两种以上的组合。
所述的低折光率UV胶，其中，所述光引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的组合；
1-羟基-环已基-苯基甲酮与所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦之间的质量比为2.5-3：0.5-1。
所述的低折光率UV胶，其中，所述低折光率UV胶，按照重量份数计，还包括以下原料：
助剂 0.1-2份；
所述助剂为消泡剂和流平剂。
所述的低折光率UV胶，其中，所述低折光率UV胶的液体折光率为1.35-1.45。
一种如上所述的低折光率UV胶的制备方法，其中，包括以下步骤：
将树脂、低折光率活性单体、光引发剂混合搅拌，得到低折光率UV胶；
所述混合搅拌的过程中温度控制在40-50℃。
一种如上所述的低折光率UV胶的应用，其中，将所述低折光率UV胶用于制备3D光学组件。
有益效果：本申请提供的低折光率UV胶，具有较低的折射率，折光率为1.35-1.45，并且具有良好的透明度。并且，本申请的自制低折光率树脂，具有合成工艺简单，折射率低等优点，可降低低折光率UV胶的生产成本。
具体实施方式
本申请提供一种低折光率UV胶及制备方法和应用，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中还提供一种低折光率UV胶，按照重量份数计，包括以下原料：
树脂 20-50份；
低折光率活性单体 50-80份；
光引发剂 1-5份；
助剂 0.1-2份。
树脂可以为沙多玛CN4002、沙多玛CN152、自制低折光率树脂中一种或者两种以上。采用沙多玛CN4002、沙多玛CN152、自制低折光率树脂，主要好处在于这几种材料的折射率低，能满足产品低折射率的性能要求，其中沙多玛CN4002的折射率为1.331，沙多玛CN152的折射率为1.433，自制低折射率树脂的折射率为1.37-1.40。在实际操作过程中，各树脂的选择和用量可以根据低折光率UV胶的粘度、折射率、强度等要求而选取不同的组合，使其粘度要求符合100-1000mPa·s/25℃，折射率要求1.37-1.42，强度能满足3D光学组件的强度要求。本申请所提供的低折光率UV胶的配方中，其原料树脂不仅可采用自制低折光率树脂，也可采用其他品牌的树脂，优选地，在本申请方案中，树脂优选为自制低折光率树脂，不仅能使低折光率UV胶可以兼具低折射率和高透光率的性能，满足产品需求，还可以大大降低生产成本。
本申请中还提供自制低折光率树脂，按照重量份数计，包括以下组分：
端含氢氟硅油100份，甲基丙烯酸烯丙酯6~12份，阻聚剂0.1~0.5份，铂金催化剂0.1~0.5份。
其中，端含氢氟硅油可选自上海硅山高分子材料有限公司，含氢量SiH=0.09~0.2%。其中，硅油含氢量是指100g硅油中氢原子H的克数（%）。
阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基对苯二酚、邻甲基对苯二酚中的一种或两种以上。
铂金催化剂为Speier催化剂（氯铂酸）、Karstedt催化剂（铂-二乙烯四甲基二硅氧烷）中的一种。
本申请中，还提供自制低折光率树脂的制备方法，包括以下步骤：
将端含氢氟硅油、甲基丙烯酸烯丙酯和阻聚剂加入反应釜中，在氮气保护下，加热至100~130℃；加入铂金催化剂，反应至Si-H基团红外吸收峰消失为止；加热至140℃，抽真空脱除过量的甲基丙烯酸烯丙酯。
本申请所提供的自制低折光率树脂，其合成反应式为：
本申请所提供的自制低折光率树脂，采用低折光的原料端含氢氟硅油，通过硅氢加成反应接上甲基丙烯酸酯基团，制备得到光敏性自制低折光率树脂，合成工艺简单，制作成本低。另外，市面上已有的低折光率树脂产品，如沙多玛CN4002、沙多玛CN152，树脂性能优异，但价格昂贵，若采用沙多玛产品制备低折光率UV胶，会提高产品成本。而本申请所提供的自制低折光率树脂，制作成本低，但其性能接近于沙多玛产品，采用本申请所提供的自制低折光率树脂制作低折光率UV胶，使产品可以兼具低折射率和高透光率的性能，满足产品需求，并且大大降低生产成本。
低折光率活性单体可以为甲基丙烯酸六氟丁酯（折射率1.359）、丙烯酸六氟丁酯（折射率1.344）、甲基丙烯酸八氟戊酯（折射率1.358）中的一种或两种以上的组合。采用此类单体是因为这类单体折射率低，与上述的树脂结合使用可以制备出低折射率的产品。
光引发剂可以为1-羟基-环已基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的组合。优选地，1-羟基-环已基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦之间的质量比为2.5-3：0.5-1，采用以上引发剂组合是为了在265-405nm波段的光源下都能发生反应。
助剂可以为消泡剂和流平剂。消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、BYK1790中的一种，流平剂为BYK-377、BYK-333、TEGO流平剂、Glide Rad 2700中一种。
优选地，本申请中还提供较为优选的实施例方案，低折光率UV胶，按照重量份数计，包括以下原料：
树脂 20-50份；
低折光率活性单体 50-80份；
光引发剂 1-5份；
消泡剂 0.1-1份；
流平剂 0.1-1份。
本申请所提供的低折光率UV胶，液体折光率为1.35-1.45。本申请的低折光率UV胶，具有良好的透明度，具有较低的折光率，因此，本申请还提供一种低折光率UV胶的应用，将UV胶结合高折射率的产品用于光学应用，制备3D光学组件，形成裸眼3D效果。
本申请还提供一种低折光率UV胶的制备方法，包括以下步骤：
将树脂、低折光率活性单体、光引发剂和助剂放入分散机中混合并搅拌，得到低折光率UV胶。
混合搅拌过程可以为混合搅拌20-40分钟，搅拌过程中温度控制在40-50℃。搅拌过程中需要控制温度在40-50℃，采用此温度范围可以使树脂降低粘度便于生产，不能高于此温度是因为某些材料在高温下不稳定及某些单体加热温度过高容易挥发。
本申请所提供的低折光率UV胶，具有以下优点：
（1）通过选用不同类型的低折光率材料降低胶水的折光率，并满足基本性能的要求；
（2）材料相溶性好，透明度高；
（3）原料品种多，材料质量稳定。
（4）可以采用本申请所提供的自制低折光率树脂作为树脂原料，本申请所提供的自制低折光率树脂采用低折光的端含氢氟硅油作为原料，通过硅氢加成反应接上甲基丙烯酸酯基团，制备得到光敏性自制低折光率树脂，合成工艺简单，能降低生产成本。
以下通过具体实施例对本申请作进一步说明。
实施例一
在装有搅拌器、温度计和氮气入口的反应瓶中，加入100份端含氢氟硅油（SiH=0.18%）、12份甲基丙烯酸烯丙酯和0.4份对羟基苯甲醚，开启搅拌，在氮气保护下，加热至110℃，加入0.2份Speier催化剂，反应一定时间，取样用红外光谱仪检测反应体系中Si-H基团含量，直至Si-H基的吸收峰消失为止，然后加热至140℃，抽真空脱除过量的甲基丙烯酸烯丙酯，得自制低折光率树脂，经检测，树脂的折射率为1.40。
实施例二
在装有搅拌器、温度计和氮气入口的反应瓶中，加入100份端含氢氟硅油（SiH=0.10%）、7.1份甲基丙烯酸烯丙酯和0.2份对苯二酚，开启搅拌，在氮气保护下，加热至130℃，加入0.3份Karstedt催化剂，反应一定时间，取样用红外光谱仪检测反应体系中Si-H含量，直至Si-H基团的吸收峰消失为止，然后加热至140℃，抽真空脱除过量的甲基丙烯酸烯丙酯，得自制低折光率树脂，经检测，树脂的折射率为1.37。
实施例三
一种低折光率UV胶，由按照重量份数计的以下原料组成：
树脂 50份；
低折光率活性单体 50份；
光引发剂 3份；
助剂 0.6份。
其中，助剂由消泡剂0.1份、流平剂0.5份组成。消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，流平剂为BYK-377。
树脂为实施例一制备得到的自制低折光率树脂。
低折光率活性单体为甲基丙烯酸六氟丁酯。
光引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮184与2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦TPO的混合物，两者的质量比为2.5：0.5。
制备本实施例低折光率UV胶：按重量份数称取以上材料，用分散机搅拌20分钟分散均匀，温度控制在40℃，得到低折光率UV胶。
本实施例低折光率UV胶的液体折光率为1.40，折光率根据GB/T 6488-2008测定；其透光率为92%，透光率根据GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》测定。
实施例四
一种低折光率UV胶，由按照重量份数计的以下原料组成：
树脂 50份；
低折光率活性单体 50份；
光引发剂 3.5份；
助剂 1.3份。
其中，助剂由消泡剂0.5份、流平剂0.8份组成，消泡剂为聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚，流平剂为BYK-333。
光引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮184与2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦TPO的混合物，两者的质量比为3:0.5。
树脂为沙多玛CN4002 和沙多玛CN152的组合，两者的质量比为1:1，低折光率活性单体为甲基丙烯酸八氟戊酯。
制备本实施例低折光率UV胶：按重量份数称取以上材料，用分散机搅拌30分钟分散均匀，温度控制在50℃，得到低折光率UV胶。
本实施例低折光率UV胶的液体折光率为1.37，折光率根据GB/T 6488-2008测定；其透光率为95%，透光率根据GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》测定。
实施例五
一种低折光率UV胶，由按照重量份数计的以下原料组成：
树脂 30份；
低折光率活性单体 70份；
光引发剂 4份；
助剂 2份。
助剂由消泡剂1份、流平剂1份组成，消泡剂为BYK1790，流平剂为Glide Rad 2700。
树脂为实施例二制备的自制低折光率树脂，低折光率活性单体为丙烯酸六氟丁酯。
光引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮184与2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦TPO的混合物，两者的质量比为 3:1。
制备本实施例低折光率UV胶：按重量份数称取以上材料，用分散机搅拌40分钟分散均匀，温度控制在50℃，得到低折光率UV胶。
本实施例低折光率UV胶的液体折光率1.39，折光率根据GB/T 6488-2008测定；其透光率为93%，透光率根据GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》测定。
由上述实施例可见，在本申请限定的用量配比范围内，根据各用量的不同，制备得到的低折光率UV胶折光率存在些许差异性，但均具有低折光率且具有良好的透明度。
应当理解的是，本申请的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种低折光率UV胶，其特征在于，按照重量份数计，包括以下原料：
树脂 20-50份；
低折光率活性单体 50-80份；
光引发剂 1-5份；
所述树脂为沙多玛CN4002、沙多玛CN152、自制低折光率树脂中一种或者两种以上。
2.根据权利要求1所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述自制低折光率树脂，按照重量份数计，包括以下组分：
端含氢氟硅油100份，甲基丙烯酸烯丙酯6~12份，阻聚剂0.1~0.5份，铂金催化剂0.1~0.5份。
3.根据权利要求2所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述端含氢氟硅油的含氢量为SiH=0.09~0.2%；
所述阻聚剂为对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基对苯二酚、邻甲基对苯二酚中的一种或两种以上；
所述铂金催化剂为Speier催化剂、Karstedt催化剂中的一种。
4.根据权利要求2所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述自制低折光率树脂采用以下制备方法制备得到：
在氮气保护下，将端含氢氟硅油、甲基丙烯酸烯丙酯和阻聚剂加热至100~130℃，加入铂金催化剂，反应至Si-H基团红外吸收峰消失为止；
加热至140℃，抽真空脱除过量的甲基丙烯酸烯丙酯。
5.根据权利要求1所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述低折光率活性单体为甲基丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸八氟戊酯中的一种或两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环已基-苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦的组合；
1-羟基-环已基-苯基甲酮与所述2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦之间的质量比为2.5-3：0.5-1。
7.根据权利要求1所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述低折光率UV胶，按照重量份数计，还包括以下原料：
助剂 0.1-2份；
所述助剂为消泡剂和流平剂。
8.根据权利要求1-7任一所述的低折光率UV胶，其特征在于，所述低折光率UV胶的液体折光率为1.35-1.45。
9.一种如权利要求1-8任一所述的低折光率UV胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将树脂、低折光率活性单体、光引发剂混合搅拌，得到低折光率UV胶；
所述混合搅拌的过程中温度控制在40-50℃。
10.一种如权利要求1-8任一所述的低折光率UV胶的应用，其特征在于，将所述低折光率UV胶用于制备3D光学组件。
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- 2022-04-20 CN CN202210413929.1A patent/CN115011260B/zh active Active
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