CN106978094A

CN106978094A - 光学胶、光学胶膜及制备方法

Info

Publication number: CN106978094A
Application number: CN201710286496.7A
Authority: CN
Inventors: 邓志军; 刘海峰; 谢化平
Original assignee: Shenzhen Libang New Mstar Technology Ltd
Current assignee: Shenzhen Libang New Mstar Technology Ltd
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2017-07-25

Abstract

本发明提供一种光学胶，包含丙烯酸酯单体、光引发剂、增粘树脂及液态橡胶，所述光学胶还包含丙烯酸改性树脂，所述丙烯酸改性树脂为丙烯酸改性聚丁二烯树脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯树脂、丙烯酸改性聚异戊二烯树脂及甲基丙烯酸改性聚异戊二烯树脂中的至少一种。本发明的光学胶具有较高的折光系数和可靠性。本发明还提供了一种光学胶膜及其制备方法。

Description

光学胶、光学胶膜及制备方法

技术领域

本发明涉及光固化材料技术领域，尤其涉及一种光学胶和应用该光学胶的光学胶膜及其制备方法。

背景技术

光学透明胶(OCA)一般应用于电子纸、触摸屏、面板等电子光学元件中，以改善不同界面间的粘接性能。随着触摸屏的普及，OCA的需求量日益增加。然而，现有的OCA产品具有折光系数低的缺陷；此外，由于现有的OCA产品耐高温低温性能、抗紫外光性能和耐高温高湿性能较差，导致其可靠性差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种光学胶，旨在提高光学胶的折光系数和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供的光学胶，包含丙烯酸酯单体、光引发剂、增粘树脂及液态橡胶，所述光学胶还包含丙烯酸改性树脂，所述丙烯酸改性树脂为丙烯酸改性聚丁二烯树脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯树脂、丙烯酸改性聚异戊二烯树脂及甲基丙烯酸改性聚异戊二烯树脂中的至少一种。

优选地，所述液态橡胶为液态聚丁二烯或液态聚异戊二烯。

优选地，所述增粘树脂为C5-C9脂肪烃树脂和/或C5-C9脂肪烃改性树脂。

优选地，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、月桂酸丙烯酸酯及月桂酸甲基丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、2，4，6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦及异丙基硫杂蒽醌中的至少一种。

优选地，所述光学胶各组分的质量百分比含量如下：所述光引发剂为1～5％；所述丙烯酸酯单体为5～15％；增粘树脂为20～50％；丙烯酸改性树脂和液态橡胶的总含量为29～74％。

本发明还提出一种光学胶膜的制备方法，包括以下步骤：

提供所述的光学胶；

将所述光学胶涂覆于基体上；

对涂覆于基体的光学胶进行紫外光照射处理，获得光学胶膜，该光学胶膜包括基体和形成于所述基体表面的光学膜。

优选地，将所述光学胶涂覆于基体上后，对涂覆于基体的光学胶进行紫外光照射处理前，还包括：于所述光学胶背离所述基体的表面设置另一基体的步骤。

本发明还提出一种光学胶膜，由所述光学胶膜的制备方法制成。

优选地，所述光学胶膜还包括形成于所述光学膜背离所述基体的另一基体。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明技术方案的光学胶添加有丙烯酸改性树脂，丙烯酸改性树脂带有丙烯酸/甲基丙烯酸活性基团，能够在光引发剂的引发及紫外光照射下，与丙烯酸酯单体发生自由基聚合反应，形成交联网络结构，使得固化后的光学胶具有较高的机械强度，当将该光学胶用于粘接不同基材时，由于其机械强度高，具有优异的耐高温低温性能、长期抗紫外光性能和耐高温高湿性能，在使用过程中，具有长期可靠性。该丙烯酸改性树脂优选为丙烯酸改性聚丁二烯树脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯树脂、丙烯酸改性聚异戊二烯树脂或甲基丙烯酸改性聚异戊二烯树脂，与液态橡胶具有较好的界面相容性，使得该光学胶具有较高的折光系数，达到1.49～1.51，满足不同产品的使用需求。

具体实施方式

下面将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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种光学胶，包含丙烯酸酯单体、光引发剂、增粘树脂及液态橡胶，所述光学胶还包含丙烯酸改性树脂，所述丙烯酸改性树脂为丙烯酸改性聚丁二烯树脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯树脂、丙烯酸改性聚异戊二烯树脂及甲基丙烯酸改性聚异戊二烯树脂中的至少一种。

本发明技术方案的光学胶添加有丙烯酸改性树脂，带有丙烯酸/甲基丙烯酸活性基团，能够在光引发剂的引发及紫外光照射下，与丙烯酸酯单体发生自由基聚合反应，形成交联网络结构，使得固化后的光学胶具有较高的机械强度，当将该光学胶用于粘接不同基材时，由于其机械强度高，因而具有优异的耐高温低温性能、长期抗紫外光性能和耐高温高湿性能，在使用过程中，具有长期可靠性。该丙烯酸改性树脂优选为丙烯酸改性聚丁二烯树脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯树脂、丙烯酸改性聚异戊二烯树脂或甲基丙烯酸改性聚异戊二烯树脂，与液态橡胶具有较好的界面相容性，使得该光学胶具有较高的折光系数，达到1.49～1.51，满足不同产品的使用需求。

进一步地，该光学胶添加有增粘树脂，因而界面润湿能力好，能够适应不同基材的粘接。液态橡胶在室温条件下为液体，作为光学胶的基体，为光学胶提供一定的流动性，便于灵活控制胶层厚度。本发明的光学胶的固含量达到100％，不含有任何挥发性溶剂，不会产生污染，是一种环境友好型产品。

所述丙烯酸改性聚异戊二烯的数均分子量为15000～35000。

优选地，所述丙烯酸改性树脂为日本可乐丽公司的UC-102M、UC-203M中的一种。

本发明技术方案采用的日本可乐丽公司的UC-102为数均分子量为17000的丙烯酸接枝改性聚异戊二烯，UC-203为数均分子量为35000的丙烯酸接枝改性聚异戊二烯，二者均可进行紫外光固化。该UC-102的分子量、粘度适中，便于调试配方；UC-203的分子量和粘度较高，用量较少，能够降低成本。

所述液态橡胶为液态聚丁二烯或液态聚异戊二烯。

优选地，所述液态聚丁二烯为日本可乐丽公司的LBR-305、LBR-307中的一种。

本发明技术方案采用的LBR-305为数均分子量为26000的聚丁二烯液态橡胶；LBR-307为数均分子量为8000的聚丁二烯液态橡胶，其具有稀释能力和良好相容性，能用于调节体系粘度。液态橡胶在室温条件下为液体，作为光学胶的基体，为光学胶提供一定的流动性，便于灵活控制胶层厚度。

所述增粘树脂为C5-C9脂肪烃树脂和/或C5-C9脂肪烃改性树脂。

本发明技术方案的增粘树脂主要用于提升光学胶的表面粘附性能及对待粘基材的表面润湿作用，进而提高光学胶的粘接性能。该增粘树脂的数均分子量在300～1000之间，可选为美国埃克森美孚公司的ESCOREZ胶粘剂系列产品。

所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、月桂酸丙烯酸酯及月桂酸甲基丙烯酸酯中的至少一种。

本发明技术方案的丙烯酸酯单体在光引发剂产生的自由基的引发下发生自由基聚合反应，形成交联网络结构，使得该光学胶发生固化，由液态转化为固态，在不同基材之间提供足够的粘接力。

所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、2，4，6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦及异丙基硫杂蒽醌中的至少一种。

本发明技术方案的光引发剂在光照条件下，如紫外光，产生带自由基的化学基团，引发光学胶中的特定组分发生自由基聚合反应，使得该光学胶发生固化。其中，1-羟基-环己基-苯基甲酮具有良好的非黄变性，其固化后的涂层即使长时间暴露在阳光下，黄变程度也非常小，因而制得的光学胶固化后透明度高；安息香双甲醚是一种性能优良的新型紫外光敏剂，能以0.5％～5％的使用量在紫外光照射下能产生活性极高的甲基自由基，具有暗储存稳定的优点。

所述光学胶各组分的质量百分含量如下：所述光引发剂为1～5％；所述丙烯酸酯单体为5～15％；增粘树脂为20～50％；丙烯酸改性树脂和液态橡胶的总含量为29～74％。

所述光学胶还包含储存稳定剂，所述储存稳定剂为对苯醌和对羟基苯甲醚中的至少一种。

可选地，该储存稳定剂的质量分数不超过1％。

所述储存稳定剂可选为美国RAHN公司提供的GENORAD系列产品，为对苯醌和对羟基苯甲醚中的至少一种。

本发明技术方案的储存稳定剂用于吸收捕捉该光学胶在储存过程中由于避光不完全而产生的少许自由基，防止该光学胶在储存过程中发生反应而失效，延长其保存期。

所述光学胶的制备方法，包括以下步骤：

混合液态橡胶、丙烯酸改性树脂、增粘树脂、光引发剂和丙烯酸酯单体，制得该光学胶。

本发明技术方案光学胶的制备过程中，将丙烯酸酯类单体分为两份，标记为第一份丙烯酸酯类单体和第二份丙烯酸酯类单体：首先将光引发剂和第一份丙烯酸酯类单体在室温混合，使得光引发剂完全溶解于丙烯酸酯单体中，制得A混合液；再将丙烯酸/甲基丙烯酸改性树脂、液态橡胶和第二份丙烯酸酯类单体混合，并加热至90℃，而后加入增粘树脂，搅拌使不同组分混合均匀，而后冷却至室温，加入储存稳定剂，制得B混合液；将A缓慢加入B中，搅拌，再进行抽真空处理，待不同组分混合均匀且没有气泡后，将制得的光学胶封装起来。为使丙烯酸/甲基丙烯酸改性树脂和液态橡胶快速溶解于丙烯酸酯单体中，因而需要进行加热处理，而光引发剂在受热条件下，会发生反应而变质，所以将丙烯酸酯单体分为两份，第一份丙烯酸酯类单体溶解光引发剂，得到A，第二份丙烯酸酯类单体溶解丙烯酸/甲基丙烯酸改性树脂、液态橡胶和增粘树脂，得到B，待B冷却后，再将其与A混合。

本发明还提出一种所述光学胶膜的制备方法，包括以下步骤：

提供所述的光学胶；

将所述光学胶涂覆于基体上；

本发明技术方案将制得的光学胶在2000～4000MJ/cm²紫外光照射下，光学胶发生固化，得到光学胶膜，该光学胶膜可直接用于不同基材的粘接，无需二次UV(紫外光)固化成型，使用方便快捷。

将所述光学胶涂覆于基体上后，对涂覆于基体的光学胶进行紫外光照射处理前，还包括：于所述光学胶背离所述基体的表面设置另一基体的步骤。

可选地，所述基体为PET离型膜。

本发明技术方案将光学胶涂布于两层PET离型膜之间，一方面方便控制光学胶膜的厚度，另一方面，该双层离型膜对光学胶形成有效保护，防止吸收空气中的水分，或者被灰尘等杂质污染。

本发明还提出一种光学胶膜。该光学胶膜采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

所述光学胶膜还包括形成于所述光学膜背离所述基体的另一基体。

实施例1

表1实施例1中不同组分配比

光学胶膜的制备方法：

第一步：将表1所示定量的1-羟基-环己基-苯基甲酮和甲基丙烯酸羟丙酯，在室温条件下混合30分钟，待所有固体物质完全溶解后，标示为A混合液；

第二步：将表1所示定量的丙烯酸改性聚异戊二烯、液态聚丁二烯、丙烯酸异冰片酯混合并加热至90摄氏度，加入增粘树脂，分散搅拌60分钟，使不同组分混合均匀，而后冷却至室温，加入对苯醌，标示为B混合液。

第三步：将A混合液缓慢加入B混合液中，搅拌30分钟，进行抽真空45分钟，待不同组分混合均匀且没有气泡后，制得所述光学胶。

第四步：将所述光学胶涂覆于基体上；对涂覆于基体的光学胶进行紫外光照射处理，获得光学胶膜。

实施例2

表2实施例2中不同组分配比

光学胶膜的制备方法：

第一步：将表2所示定量的1-羟基-环己基-苯基甲酮、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和甲基丙烯酸羟丙酯，在室温条件下混合30分钟，待所有固体物质完全溶解后，标示为A混合液；

第二步：将表2所示定量的丙烯酸改性聚异戊二烯、液态聚丁二烯、丙烯酸四氢呋喃酯混合并加热至90摄氏度，加入增粘树脂，分散搅拌60分钟，使不同组分混合均匀，而后冷却至室温，加入对羟基苯甲醚，标示为B混合液。

实施例3

表3实施例3中不同组分配比

光学胶膜的制备方法：

第一步：将表3所示定量的1-羟基-环己基-苯基甲酮、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和甲基丙烯酸羟丙酯，在室温条件下混合30分钟，待所有固体物质完全溶解后，标示为A混合液；

第二步：将表3所示定量的丙烯酸改性聚异戊二烯、液态聚丁二烯、月桂酸甲基丙烯酸酯混合并加热至90摄氏度，加入增粘树脂，分散搅拌60分钟，使不同组分混合均匀，而后冷却至室温，加入对羟基苯甲醚，标示为B混合液。

实施例4

表4实施例4中不同组分配比

光学胶膜的制备方法：

第一步：将表4所示定量的1-羟基-环己基-苯基甲酮、2，4，6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和甲基丙烯酸羟丙酯，在室温条件下混合30分钟，待所有固体物质完全溶解后，标示为A混合液；

第二步：将表4所示定量的丙烯酸改性聚异戊二烯、液态聚丁二烯、月桂酸甲基丙烯酸酯混合并加热至90摄氏度，加入增粘树脂，分散搅拌60分钟，使不同组分混合均匀，而后冷却至室温，加入对羟基苯甲醚，标示为B混合液。

将实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制得的光学胶膜按照标准ASTM-5470D进行检测，并进行剪切强度测试，测得结果如下表所示：

表5光学胶膜性能检测结果

由表5检验所得的各项指标，可得到下述结论：

1.该发明提供的光学胶膜具有高折光系数、高透光率。

2.该发明提供的光学胶膜对不同基材具有良好粘接强度。

3.该发明提供的光学胶膜表现出良好的粘接性能，尤其是实例4表现尤为优秀；原因是丙烯酸改性聚异戊二烯与液体聚丁二烯UV固化后提供足够的内聚力，而且增粘树脂可以提供更多的不同基材之间的表面粘附力。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种光学胶，包含丙烯酸酯单体、光引发剂、增粘树脂及液态橡胶，其特征在于，所述光学胶还包含丙烯酸改性树脂，所述丙烯酸改性树脂为丙烯酸改性聚丁二烯树脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯树脂、丙烯酸改性聚异戊二烯树脂及甲基丙烯酸改性聚异戊二烯树脂中的至少一种。

2.如权利要求1所述的光学胶，其特征在于，所述液态橡胶为液态聚丁二烯或液态聚异戊二烯。

3.如权利要求1所述的光学胶，其特征在于，所述增粘树脂为C5-C9脂肪烃树脂和/或C5-C9脂肪烃改性树脂。

4.如权利要求1所述的光学胶，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸四氢呋喃酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、月桂酸丙烯酸酯及月桂酸甲基丙烯酸酯中的至少一种。

5.如权利要求1所述的光学胶，其特征在于，所述光引发剂为1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香双甲醚、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、2，4，6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦及异丙基硫杂蒽醌中的至少一种。

6.如权利要求1-5任一项所述的光学胶，其特征在于，所述光学胶各组分的质量百分比含量如下：所述光引发剂为1～5％；所述丙烯酸酯单体为5～15％；增粘树脂为20～50％；丙烯酸改性树脂和液态橡胶的总含量为29～74％。

7.一种光学胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供如权利要求1-6任一项所述的光学胶；

将所述光学胶涂覆于基体上；

8.如权利要求7所述的光学胶膜的制备方法，其特征在于，将所述光学胶涂覆于基体上后，对涂覆于基体的光学胶进行紫外光照射处理前，还包括：于所述光学胶背离所述基体的表面设置另一基体的步骤。

9.一种光学胶膜，其特征在于，由权利要求7所述光学胶膜的制备方法制成。

10.如权利要求9所述的光学胶膜，其特征在于，所述光学胶膜还包括形成于所述光学膜背离所述基体的另一基体。