本發(fā)明涉及光學(xué)膠帶領(lǐng)域，特別涉及一種無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶及其制備方法。
背景技術(shù)：
固態(tài)光學(xué)膠帶是以雙面膠帶的形式將上下表面貼合，容易發(fā)生氣泡、褶皺、無法滿足溫差較大的使用環(huán)境，粘著力不夠高，良率較低。液態(tài)光學(xué)膠應(yīng)運而生，克服了固態(tài)光學(xué)膠帶無法滿足溫差較大的使用環(huán)境及粘著力不夠高的缺點，但液態(tài)光學(xué)膠的使用過程中，易產(chǎn)生較大的厚度誤差且易溢膠，無法返工。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是：通過在半固化光學(xué)膠帶結(jié)構(gòu)中引入部分碳酸酯鍵，提高其粘著力及耐久性。通過合成無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶，克服固態(tài)光學(xué)膠帶及液態(tài)光學(xué)膠的不足，給客戶的使用帶去極大的方便，且減少返工率及報廢率。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶，包括離型膜和膠層，所述膠層厚度為25μm‐500μm，膠層的固化程度為40％-60％，所述膠層結(jié)構(gòu)中具有碳酸酯鍵。
本發(fā)明所述無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶的制備方法為：首先將低分子量聚碳酸酯二醇與二元不飽和羧酸進(jìn)行酯化聚合，然后加入丙烯酸酯單體、光引發(fā)劑在UVA照射下進(jìn)行光固化聚合得到預(yù)聚體，最后將預(yù)聚體、丙烯酸酯單體、鏈轉(zhuǎn)移劑及光引發(fā)劑在常溫下混合均勻后，在UVA光照下涂布于兩層離型膜之間得到無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶。
本發(fā)明所述無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶的制備方法，其制備方法包括下列步驟：
A.酯化反應(yīng)
低分子量聚碳酸酯二醇和二元不飽和羧酸在反應(yīng)溫度120‐170℃，氮氣保護(hù)下進(jìn)行酯化反應(yīng)3‐6小時，至酸值＜0.1后，反應(yīng)到達(dá)終點。
B.UVA固化反應(yīng)
將步驟A中制備的酯化反應(yīng)產(chǎn)物與丙烯酸酯單體、光引發(fā)劑混合均勻后，通氮氣保護(hù)，常溫在UVA光照下進(jìn)行光固化聚合反應(yīng)，UVA光能量累積達(dá)到950mj/cm2后，通入氧氣，停止反應(yīng)，得到預(yù)聚體。
C.UVA光固化涂布反應(yīng)
將步驟B中制備的預(yù)聚體、丙烯酸酯單體、鏈轉(zhuǎn)移劑及光引發(fā)劑混合均勻后，在UVA光照下涂布于兩層離型膜之間，得到膠層厚度為25‐500μm、固化程度為40-60％的無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶。
所述步驟C中的UVA光強度為4‐20mW/cm2，能量為500‐2000mj/cm2。
所述的低分子量聚碳酸酯二醇為日本旭化成的T5650J、T5650E、G3450J的一種或兩種以上，優(yōu)選為T5650J、G3450J；所述的二元不飽和羧酸為順酐、富馬酸、納迪克酸酐的一種或兩種以上，優(yōu)選為順酐、納迪克酸酐；所述的丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸‐2‐羥基丙酯、甲基丙烯酸‐2‐羥基乙酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的一種或兩種以上，優(yōu)選為丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸‐2‐羥基乙酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述步驟A中低分子量聚碳酸酯二醇與二元不飽和羧酸當(dāng)量比為：(1.3‐1.5)：1進(jìn)行投料，在此比例下能夠保證羧基被充分反應(yīng)。
所述步驟A中的低分子量聚碳酸酯二醇用量為當(dāng)量總量的3‐6％，優(yōu)選為3％，4％，5％，6％；所述步驟A中的二元不飽和羧酸用量為當(dāng)量總量的2‐5％，優(yōu)選為2％，3％，4％，5％；所述步驟B中的丙烯酸酯單體用量為當(dāng)量總量的88‐94％，優(yōu)選為88％，89％，90％，91％，92％，93％，94％；所述步驟C中的丙烯酸酯單體用量為質(zhì)量總量的0.15‐0.25％，優(yōu)選為0.15％，0.2％，0.25％。
所述光引發(fā)劑為二烷氧基苯乙酮、α-羥烷基苯酮、α-胺烷基苯酮中的一種或兩種以上，步驟C中其用量為丙烯酸單體質(zhì)量的0.1％；所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為二硫代苯甲酸芐基酯、二硫代苯甲酸異丙苯基酯中的一種或兩種，其用量為丙烯酸單體質(zhì)量的0.25％。
本發(fā)明建立在綠色環(huán)保的基礎(chǔ)之上，反應(yīng)過程中無溶劑添加，均為本體聚合，通過低分子量聚碳酸酯二醇與二元不飽和羧酸進(jìn)行酯化聚合后，再加入丙烯酸酯單體、光引發(fā)劑在紫外光照射下進(jìn)行光固化聚合得到預(yù)聚體。再將預(yù)聚體、丙烯酸酯單體、鏈轉(zhuǎn)移劑及光引發(fā)劑在常溫下混合均勻后，在紫外光照下涂布于兩層離型膜之間的到一種無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶。該半固化光學(xué)膠帶具有優(yōu)異的粘著力、耐久性，客戶在使用過程中，可返工，可在溫差較大的環(huán)境下使用，不溢膠、厚度誤差小。
本發(fā)明具有積極的效果：(1)本發(fā)明反應(yīng)通過聚合反應(yīng)在無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶結(jié)構(gòu)中引入碳酸酯鍵，提供耐久性；(2)、本發(fā)明首創(chuàng)無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶，克服了固態(tài)光學(xué)膠帶無法在溫差較大環(huán)境下使用、粘著力差等缺點，也同時克服了液態(tài)光學(xué)膠厚度誤差大，易產(chǎn)生溢膠現(xiàn)象的缺點；(3)、本發(fā)明反應(yīng)制備方法簡單，工藝設(shè)計合理，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)；(4)、本發(fā)明的聚合反應(yīng)所采用的原料低廉易得。
具體實施方式
(實施例1)
向反應(yīng)釜中加入210g T5650J、33g納迪克酸酐，通入氮氣并開動攪拌，升溫至165℃，保溫反應(yīng)6小時左右，酸值：0.08，結(jié)束反應(yīng)并降溫至常溫后放入帶攪拌反應(yīng)槽，向反應(yīng)槽內(nèi)加入1015.2g丙烯酸月桂酯、366.6g甲基丙烯酸‐2‐羥乙酯、1.61g二烷氧基苯乙酮，通入氮氣、開動攪拌后打開UVA燈，至UVA能量累積至950mj/cm2后，通入氧氣，得到預(yù)聚體，預(yù)聚體粘度為1456cP(25℃)。
再向反應(yīng)槽內(nèi)加入3.5g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.0035gα-胺烷基苯酮、0.00875g二硫代苯甲酸芐基酯后攪拌均勻。
將上述混合物涂布至兩層離型膜之間，紫外光強為10mW/cm2，照射累積能量為1050mj/cm2，得到厚度為25μm固化度為53％的半固化光學(xué)膠帶。
(實施例2)
向反應(yīng)釜中加入250g G3450J、20.4g順酐，通入氮氣并開動攪拌，升溫至165℃，保溫反應(yīng)6小時左右，酸值：0.06，結(jié)束反應(yīng)并降溫至常溫后放入帶攪拌反應(yīng)槽，向反應(yīng)槽內(nèi)加入420g丙烯酸正丙酯、391.7g甲基丙烯酸‐2‐羥乙酯、1.08g二烷氧基苯乙酮，通入氮氣、開動攪拌后打開UVA燈，至UVA能量累積至950mj/cm2后，通入氧氣，得到預(yù)聚體，預(yù)聚體粘度為1750cP(25℃)。
再向反應(yīng)槽內(nèi)加入2.7g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.0027gα-胺烷基苯酮、0.00675g二硫代苯甲酸芐基酯后攪拌均勻。
將上述混合物涂布至兩層離型膜之間，紫外光強為8mW/cm2，照射累積能量為850mj/cm2，得到厚度為100μm固化度為55％的半固化光學(xué)膠帶。
(實施例3)
向反應(yīng)釜中加入400g G3450J、60.7g納迪克酸酐，通入氮氣并開動攪拌，升溫至165℃，保溫反應(yīng)6小時左右，酸值：0.075，結(jié)束反應(yīng)并降溫至常溫后放入帶攪拌反應(yīng)槽，向反應(yīng)槽內(nèi)加入1978.8g丙烯酸月桂酯、790.4g甲基丙烯酸‐2‐羥乙酯、3.24g二烷氧基苯乙酮，通入氮氣、開動攪拌后打開UVA燈，至UVA能量累積至950mj/cm2后，通入氧氣，得到預(yù)聚體，預(yù)聚體粘度為2000cP(25℃)。
再向反應(yīng)槽內(nèi)加入7.03g甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.007gα-胺烷基苯酮、0.0175g二硫代苯甲酸芐基酯后攪拌均勻。
將上述混合物涂布至兩層離型膜之間，紫外光強為16mW/cm2，照射累積能量為1650mj/cm2，得到厚度為500μm固化度為60％的半固化光學(xué)膠帶。
將上述實施1‐3制得的半固化光學(xué)膠帶進(jìn)行霧度、透光率、黃化后(全貼合)、粘著力和外觀測試。
(1)霧度
利用光電霧度儀進(jìn)行測試。
1)檢測表面無污點或損壞的承托板的透光率；
2)將光學(xué)膠帶貼在承托板上，參照《光電霧度儀》進(jìn)行透光率檢測作業(yè)；
3)檢測光學(xué)膠和承托板的透光率/承托板的透光率＝光學(xué)膠透光率。
(2)透光率
同上。
(3)黃化后(全貼合)
利用分光測試儀進(jìn)行測試。
同上
(4)粘著力
利用拉力計進(jìn)行測試。
將光學(xué)膠帶切割成W(25mm)*L(100mm)的尺寸，將W(25mm)*L(100mm)尺寸的光學(xué)膠帶貼合在干凈的鋼化玻璃邊緣，使用拉力計進(jìn)行測試，測試時光學(xué)膠帶和拉力計方向需與鋼化玻璃垂直，并保持勻速。
(5)外觀
肉眼觀察。
測試結(jié)果見表1。
表1 實施例1‐3制得的半固化光學(xué)膠帶進(jìn)行相關(guān)性能測試結(jié)果
從表1的結(jié)果可知，實施例1‐3制備的無溶劑型環(huán)保半固化光學(xué)膠帶霧度、透光率、耐久性、粘著力及外觀均較佳。
以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。