CN115895467A

CN115895467A - 一种光学oca胶的制备方法及在手机折叠屏中的应用

Info

Publication number: CN115895467A
Application number: CN202211459557.2A
Authority: CN
Inventors: 余正波; 程承敏
Original assignee: Jiangxi Haoze Optical Film Technology Co ltd
Current assignee: Jiangxi Haoze Optical Film Technology Co ltd
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2042-11-16
Also published as: CN115895467B

Abstract

本发明涉及光学胶技术领域，公开了一种光学OCA胶的制备方法及在手机折叠屏中的应用，这种光学OCA胶包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸月桂酯40‑60份、丙烯酸异辛酯30‑50份、丙烯酸2‑5份、主交联剂0.2‑0.6份、偶氮二异丁腈0.5‑5份、辅交联剂0.1‑0.3份、对甲苯磺酸0.01‑0.04份；通过制备主链中含有二硫键的主交联剂和主链中含有酰棕基团的辅交联剂，作为聚丙烯酸胶黏剂的原料，使得制备的光学OCA胶乳具有较高的交联密度，再通过压膜和包装过程，制得光学OCA胶，由于学OCA胶结构中含有二硫键和酰棕基团，因此具有良好的本征自修复能力，从而使得光学OCA胶耐弯折性能优异，同时结构中含有丰富的Si‑O键，可有效增强光学OCA胶的耐高温性能。

Description

一种光学OCA胶的制备方法及在手机折叠屏中的应用

技术领域

本发明涉及光学胶技术领域，具体涉及一种光学OCA胶的制备方法及在手机折叠屏中的应用。

背景技术

近年来，信息科技发展迅猛，手机作在日常生活和工作中占据着举足轻重的作用，而且随着手机不断的更新换代，手机屏幕也从最初的黑白过渡到彩色，并经历着由小到大，可视到触摸的不断变化，为了满足手机对于不同消费者的需求，将大屏幕的手机更改为折叠手机，不仅能够满足消费者对大屏手机的追求，还能够方便消费者携带，而折叠手机需要使用折叠屏，折叠屏主要包括显示组件、偏光组件和保护膜，这三个组分之间需要使用光学OCA胶进行粘附，而手机折叠屏需要经历大量的弯折过程，因此需要光学OCA胶具有较快的形变恢复速度，避免折叠屏的弯折区域出现明显的折叠痕迹，而且需要光学OCA胶在长期静态弯折过程中，胶膜不会出现永久变形的现象，此外，手机在长期使用过程中，特别是在夏天，难免会产生较高的温度，为避免光学OCA胶高温失粘，还需要其具有良好的耐高温性能。

申请号为CN202110372178.9的中国发明专利公开了一种OCA光学胶的制备方法，采用含呋喃基团的3-(2-呋喃基)-2-丙烯酸丙酯为共聚单体，与丙烯酸羟乙酯、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯等单体进行共聚，并加入多元胺作为交联剂，使制备的OCA光学胶具有良好的热稳定性、粘结力和透光性能，但是以这种方式制备的光学OCA胶不具有较好的耐弯折性能，应用在折叠屏组件的粘结中，会使得折叠屏在长期使用过程中产生折痕，影响折叠手机的使用，降低折叠手机的使用寿命，不符合实际需求，因此，研发出一种耐弯折性能良好，耐高温性能和粘结性能优异的光学OCA胶，具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学OCA胶的制备方法及在手机折叠屏中的应用，解决了以下技术问题：

(1)解决了光学OCA胶耐高温性能不强的问题。

(2)解决了光学OCA胶耐弯折性能不强的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种光学OCA胶的制备方法，包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸月桂酯40-60份、丙烯酸异辛酯30-50份、丙烯酸2-5份、主交联剂0.2-0.6份、偶氮二异丁腈0.5-5份、辅交联剂0.1-0.3份、对甲苯磺酸0.01-0.04份；所述主交联剂是通过在烯丙基聚氧乙烯醚结构中引入二硫键制得；所述辅交联剂是通过在含氢硅油分子链中引入酯基，再将酯基进行酰肼化，最后连接对羟基苯甲醛制得；

所述光学OCA胶的制备方法包括以下步骤：

S1：在偶氮二异丁腈的作用下，引发甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸和主交联剂进行交联聚合，得聚丙烯酸酯胶黏剂乳液；

S2：将辅交联剂倒入聚丙烯酸酯胶黏剂乳液中混匀，加入对甲苯磺酸，搅拌均匀，升高体系温度至120-130℃，回流反应24-36h，反应结束后，降温出料，得光学OCA胶乳；

S3：将光学OCA胶乳真空干燥，形成胶料，将胶料压制成片状胶膜，迅速冷却，使用离型膜包装，得光学OCA胶。

进一步地，步骤S3中，所述片状胶膜的厚度为25-100um。

通过上述技术方案，以偶氮二异丁腈为引发剂，引发甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸和主交联剂进行交联聚合，制得聚丙烯酸酯胶黏剂乳液，在对甲苯磺酸的催化下和高温化境下，丙烯酸酯胶黏剂乳液结构中的羧基可以与辅交联剂结构中的羟基发生酯化脱水缩合反应，生成交联度较高的光学OCA胶乳，对其进行真空干燥、包装后，得光学OCA胶。

进一步地，所述主交联剂的制备方法具体为：

将烯丙基聚氧乙烯醚、3,3'-二硫代二丙酸溶解在二氯甲烷中，加入复合催化剂，混匀，室温搅拌反应6-18h，反应结束后减压蒸馏去除低沸物，真空干燥，得主交联剂。

进一步地，所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为300-900。

进一步地，所述复合催化剂是质量比为0.1-0.2:1的4-二甲氨基吡啶和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。

通过上述技术方案，烯丙基聚氧乙烯醚端部含有羟基，在4-二甲氨基吡啶和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的复合催化作用下，可以与3,3'-二硫代二丙酸分子结构两端的羧基发生脱水缩合反应，生成分子链两端含有不饱和烯基官能团，中部含有二硫键的主交联剂。

进一步地，所述辅交联剂的制备方法具体为：

SS1：将含氢硅油、丙烯酸甲酯和乙醇混匀，在氮气保护下加入催化剂，升高温度至70-80℃，搅拌反应2-4h，产物经减压蒸馏和真空干燥过程，得酯化含氢硅油；

SS2：将酯化含氢硅油与N,N-二甲基甲酰胺混合，加入水合肼溶液，控制反应温度为70-90℃，搅拌反应12-24h，反应结束后离心分离固体产物，真空干燥，得酰肼化含氢硅油；

SS3：将酰肼化含氢硅油、对羟基苯甲醛和甲苯混合，控制体系在60-70℃下反应2-6h，抽滤分离固体产物，真空干燥，得辅交联剂。

进一步地，步骤SS1中，所述含氢硅油的活性氢质量分数≥0.27％。

进一步地，步骤SS1中，所述催化剂为氯铂酸，氯铂酸的加入量为含氢硅油和丙烯酸甲酯总质量的0.1-0.3％。

进一步地，步骤SS2中，所述水合肼溶液的百分比浓度为80-85％。

通过上述技术方案，在氯铂酸的催化下，含氢硅油结构中的Si-H键可以丙烯酸甲酯结构中的烯基发生硅氢加成反应，得酯化含氢硅油，以水合肼为酰肼化试剂，将酯化含氢硅油结构中的酯基酰肼化，得酰肼化含氢硅油，其结构中的酰肼基团可以与对羟基苯甲醛结构中的醛基发生席夫碱反应，生成结构中含有大量羟基和酰棕基团的含氢硅油辅交联剂。

一种如权利要求1所述的光学OCA胶的应用，是将所述光学OCA胶应用在制备手机折叠屏领域中。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用3,3'-二硫代二丙酸改性的烯丙基聚氧乙烯醚为主交联剂，在甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸单体聚合过程中相互交联，形成具有一定交联度的聚丙烯酸酯胶黏剂乳液，由于烯丙基聚氧乙烯醚链段柔性较高，可以使最终制得的光学OCA胶具有较高的断裂伸长率，而且烯丙基聚氧乙烯醚分子链中含有大量的醚键，可以与被粘基体产生氢键，提高光学OCA胶的粘结力，此外，主交联剂结构中含有的二硫键具有本征自修复功能，能够在光学OCA胶连续弯折过程中保持胶膜的完整性，提高光学OCA胶的耐弯折性能，避免胶膜出现永久变形的现象，有利于光学OCA胶在手机折叠屏中的应用。

(2)本发明采用辅交联剂对聚丙烯酸酯胶黏剂乳液进行进一步的交联反应，促使胶乳的交联密度进一步提高，较高的交联密度有利于限制聚丙烯酸酯分子链的运动，进而一定程度上增强了光学OCA胶的耐高温性能，而且辅交联剂结构中含有同样具有本征自修复能力的酰棕基团，能够在室温下快速、高效的进行自主修复，并与主交联剂中的二硫键产生协同作用，进一步提高提高光学OCA胶的抗蠕变弯折性能，此外，辅交联剂中的含氢硅油分子链中含有大量高键能的Si-O键，可以进一步增强光学OCA胶的耐高温性能。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明光学OCA胶的制备流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下述实施例1-实施例3的光学OCA胶制备流程如图1所示。

实施例1

一、主交联剂的制备

将5g烯丙基聚氧乙烯醚、2g的3,3'-二硫代二丙酸溶解在二氯甲烷中，加入0.1g的4-二甲氨基吡啶和1g的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，混匀，室温搅拌反应12h，反应结束后减压蒸馏去除低沸物，真空干燥，得主交联剂，其中烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为650，采用元素分析仪分析主交联剂中各元素含量，测试结果如下：

	C	H	S	O
					含量(％)	58.7	1.4	3.1	36.8

由上表可知，主交联剂中含有硫元素，是由于3,3'-二硫代二丙酸与烯丙基聚氧乙烯醚反应，将二硫键引入烯丙基聚氧乙烯醚结构中导致。

二、辅交联剂的制备

SS1：将10g含氢硅油、3g丙烯酸甲酯和乙醇混匀，在氮气保护下加入0.04g氯铂酸，升高温度至75℃，搅拌反应3h，产物经减压蒸馏和真空干燥过程，得酯化含氢硅油，其中含氢硅油的活性氢质量分数为0.27％；

SS2：将5g酯化含氢硅油与N,N-二甲基甲酰胺混合，加入15mL百分比浓度为80％的水合肼溶液，控制反应温度为90℃，搅拌反应16h，反应结束后离心分离固体产物，真空干燥，得酰肼化含氢硅油；

SS3：将2g酰肼化含氢硅油、0.5g对羟基苯甲醛和甲苯混合，控制体系在70℃下反应4h，抽滤分离固体产物，真空干燥，得辅交联剂，取0.5g辅交联剂试样于碘量瓶中，分别向碘量瓶中倒入25ml浓度为0.1mol/L的氢氧化钠溶液，振荡24h，室温静置2h，取20ml上清液，、以酚酞为指示剂，使用浓度为0.1mol/L的盐酸溶液滴定至溶液的颜色变化，记录盐酸溶液消耗的体积，计算辅交联剂中羟基中羟基含量，经计算，辅交联剂中羟基含量为0.214mmol/g。

三、光学OCA胶的制备

S1：在0.5份偶氮二异丁腈的作用下，引发40份甲基丙烯酸月桂酯、30份丙烯酸异辛酯、2份丙烯酸和0.2份主交联剂进行交联聚合，得聚丙烯酸酯胶黏剂乳液；

S2：将0.1份辅交联剂倒入聚丙烯酸酯胶黏剂乳液中混匀，加入0.01份对甲苯磺酸，搅拌均匀，升高体系温度至120℃，回流反应24h，反应结束后，降温出料，得光学OCA胶乳；

S3：将光学OCA胶乳真空干燥，形成胶料，将胶料压制成厚度为50um的片状胶膜，迅速冷却，使用离型膜包装，得光学OCA胶。

实施例2

光学OCA胶的制备

S1：在4份偶氮二异丁腈的作用下，引发50份甲基丙烯酸月桂酯、40份丙烯酸异辛酯、4份丙烯酸和0.4份主交联剂进行交联聚合，得聚丙烯酸酯胶黏剂乳液；

S2：将0.2份辅交联剂倒入聚丙烯酸酯胶黏剂乳液中混匀，加入0.03份对甲苯磺酸，搅拌均匀，升高体系温度至125℃，回流反应30h，反应结束后，降温出料，得光学OCA胶乳；

主交联剂和辅交联剂的制备方法与实施例1相同。

实施例3

光学OCA胶的制备

S1：在5份偶氮二异丁腈的作用下，引发60份甲基丙烯酸月桂酯、50份丙烯酸异辛酯、5份丙烯酸和0.6份主交联剂进行交联聚合，得聚丙烯酸酯胶黏剂乳液；

S2：将0.3份辅交联剂倒入聚丙烯酸酯胶黏剂乳液中混匀，加入0.04份对甲苯磺酸，搅拌均匀，升高体系温度至130℃，回流反应36h，反应结束后，降温出料，得光学OCA胶乳；

主交联剂和辅交联剂的制备方法与实施例1相同。

对比例1

光学OCA胶的制备

S2：将聚丙烯酸酯胶黏剂乳液真空干燥，形成胶料，将胶料压制成厚度为50um的片状胶膜，迅速冷却，使用离型膜包装，得光学OCA胶。

主交联剂的制备方法与实施例1相同。

对比例2

光学OCA胶的制备

S1：在4份偶氮二异丁腈的作用下，引发50份甲基丙烯酸月桂酯、40份丙烯酸异辛酯和4份丙烯酸进行聚合，得聚丙烯酸酯胶黏剂乳液；

辅交联剂的制备方法与实施例1相同。

性能检测：

a、将本发明实施例1-实施例3以及对比例1-对比例2制备的光学OCA胶剪裁成规格为10cm×5cm的样品，参考国家标准GB/T7122-1996，测试样品的剥离强度；参考国家标准GB/T 30776-2014，测试样品的断裂伸长率；将胶膜置于80℃的恒温箱中放置3d、7d、15d，观察是否发生黄变，评价耐高温性能，测试结果如下：

由上表可知，本发明实施例1-实施例3和对比例1制备的光学OCA胶具有较高的剥离强度和断裂伸长率，代表其具有较强的粘结力和良好的柔性，而对比例2制备的OCA光学胶剥离强度和断裂伸长率数值较低，代表其粘结力和柔性较差，此外，本发明实施例1-实施例3制备的光学OCA胶在15d的高温处理下，依然没有发生变色，代表其具有良好的耐高温性能，对比例1-对比例2制备的光学OCA胶分别在15d和7d就出现了变色现象，代表其耐高温性能较差，推测是由于在光学OCA胶的制备过程中只使用了一种交联剂，因此制备的胶乳交联密度较低，导致耐高温性能较差。

b、将本发明实施例1-实施例3以及对比例1-对比例2制备的光学OCA胶的离型层移除，将其贴附在厚度为10um的聚对苯二甲酸乙二醇酯层表面，另一面同样贴附厚度为10um的聚对苯二甲酸乙二醇酯层，将其转移至热压机中热压30min，取出，设置弯折角度为180°，反复对折10万次，观察胶膜与其它层是否出现剥离，弯折处胶膜层是否发生形变，若无剥离和形变现象表示测试通过，测试结果见下表：

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
						耐弯折	通过	通过	通过	未通过	未通过

由上表可知，本发明实施例1-实施例3制备的光学OCA胶通过耐弯折测试，代表其具有良好的耐弯折性能，推测是结构中含有本征自修复性能的二硫键的主交联剂和酰棕基团的辅交联剂赋予了光学OCA胶优异的自修复性能，而对比例1和对比例2制备的光学OCA胶未通过耐弯折测试，推测是单独使用二硫键或者酰棕基团，不能产生协同自修复作用，因此耐弯折性能不佳。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，所述光学OCA胶包括以下重量份的原料：甲基丙烯酸月桂酯40-60份、丙烯酸异辛酯30-50份、丙烯酸2-5份、主交联剂0.2-0.6份、偶氮二异丁腈0.5-5份、辅交联剂0.1-0.3份、对甲苯磺酸0.01-0.04份；所述主交联剂是通过在烯丙基聚氧乙烯醚结构中引入二硫键制得；所述辅交联剂是通过在含氢硅油分子链中引入酯基，再将酯基进行酰肼化，最后连接对羟基苯甲醛制得；

所述光学OCA胶的制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述片状胶膜的厚度为25-100um。

3.根据权利要求1所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，所述主交联剂的制备方法具体为：

4.根据权利要求3所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，所述烯丙基聚氧乙烯醚的分子量为300-900。

5.根据权利要求3所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，所述复合催化剂是质量比为0.1-0.2:1的4-二甲氨基吡啶和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。

6.根据权利要求1所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，所述辅交联剂的制备方法具体为：

7.根据权利要求6所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，步骤SS1中，所述含氢硅油的活性氢质量分数≥0.27％。

8.根据权利要求6所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，步骤SS1中，所述催化剂为氯铂酸，氯铂酸的加入量为含氢硅油和丙烯酸甲酯总质量的0.1-0.3％。

9.根据权利要求6所述的一种光学OCA胶的制备方法，其特征在于，步骤SS2中，所述水合肼溶液的百分比浓度为80-85％。

10.一种如权利要求1所述的光学OCA胶的应用，其特征在于，将所述光学OCA胶应用在制备手机折叠屏领域中。