本發(fā)明涉及光固化材料技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光學(xué)膠和應(yīng)用該光學(xué)膠的光學(xué)膠膜及其制備方法。
背景技術(shù):
光學(xué)透明膠(oca)一般應(yīng)用于電子紙、觸摸屏、面板等電子光學(xué)元件中,以改善不同界面間的粘接性能。隨著觸摸屏的普及,oca的需求量日益增加。然而,現(xiàn)有的oca產(chǎn)品具有折光系數(shù)低的缺陷;此外,由于現(xiàn)有的oca產(chǎn)品耐高溫低溫性能、抗紫外光性能和耐高溫高濕性能較差,導(dǎo)致其可靠性差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種光學(xué)膠,旨在提高光學(xué)膠的折光系數(shù)和可靠性。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的光學(xué)膠,包含丙烯酸酯單體、光引發(fā)劑、增粘樹脂及液態(tài)橡膠,所述光學(xué)膠還包含丙烯酸改性樹脂,所述丙烯酸改性樹脂為丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂及甲基丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂中的至少一種。
優(yōu)選地,所述液態(tài)橡膠為液態(tài)聚丁二烯或液態(tài)聚異戊二烯。
優(yōu)選地,所述增粘樹脂為c5-c9脂肪烴樹脂和/或c5-c9脂肪烴改性樹脂。
優(yōu)選地,所述丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、月桂酸丙烯酸酯及月桂酸甲基丙烯酸酯中的至少一種。
優(yōu)選地,所述光引發(fā)劑為1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、2,4,6-(三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦及異丙基硫雜蒽醌中的至少一種。
優(yōu)選地,所述光學(xué)膠各組分的質(zhì)量百分比含量如下:所述光引發(fā)劑為1~5%;所述丙烯酸酯單體為5~15%;增粘樹脂為20~50%;丙烯酸改性樹脂和液態(tài)橡膠的總含量為29~74%。
本發(fā)明還提出一種光學(xué)膠膜的制備方法,包括以下步驟:
提供所述的光學(xué)膠;
將所述光學(xué)膠涂覆于基體上;
對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理,獲得光學(xué)膠膜,該光學(xué)膠膜包括基體和形成于所述基體表面的光學(xué)膜。
優(yōu)選地,將所述光學(xué)膠涂覆于基體上后,對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理前,還包括:于所述光學(xué)膠背離所述基體的表面設(shè)置另一基體的步驟。
本發(fā)明還提出一種光學(xué)膠膜,由所述光學(xué)膠膜的制備方法制成。
優(yōu)選地,所述光學(xué)膠膜還包括形成于所述光學(xué)膜背離所述基體的另一基體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明技術(shù)方案的光學(xué)膠添加有丙烯酸改性樹脂,丙烯酸改性樹脂帶有丙烯酸/甲基丙烯酸活性基團(tuán),能夠在光引發(fā)劑的引發(fā)及紫外光照射下,與丙烯酸酯單體發(fā)生自由基聚合反應(yīng),形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得固化后的光學(xué)膠具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,當(dāng)將該光學(xué)膠用于粘接不同基材時,由于其機(jī)械強(qiáng)度高,具有優(yōu)異的耐高溫低溫性能、長期抗紫外光性能和耐高溫高濕性能,在使用過程中,具有長期可靠性。該丙烯酸改性樹脂優(yōu)選為丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂或甲基丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂,與液態(tài)橡膠具有較好的界面相容性,使得該光學(xué)膠具有較高的折光系數(shù),達(dá)到1.49~1.51,滿足不同產(chǎn)品的使用需求。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
另外,各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
本發(fā)明提供一種光學(xué)膠,包含丙烯酸酯單體、光引發(fā)劑、增粘樹脂及液態(tài)橡膠,所述光學(xué)膠還包含丙烯酸改性樹脂,所述丙烯酸改性樹脂為丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂及甲基丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂中的至少一種。
本發(fā)明技術(shù)方案的光學(xué)膠添加有丙烯酸改性樹脂,帶有丙烯酸/甲基丙烯酸活性基團(tuán),能夠在光引發(fā)劑的引發(fā)及紫外光照射下,與丙烯酸酯單體發(fā)生自由基聚合反應(yīng),形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得固化后的光學(xué)膠具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,當(dāng)將該光學(xué)膠用于粘接不同基材時,由于其機(jī)械強(qiáng)度高,因而具有優(yōu)異的耐高溫低溫性能、長期抗紫外光性能和耐高溫高濕性能,在使用過程中,具有長期可靠性。該丙烯酸改性樹脂優(yōu)選為丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、甲基丙烯酸改性聚丁二烯樹脂、丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂或甲基丙烯酸改性聚異戊二烯樹脂,與液態(tài)橡膠具有較好的界面相容性,使得該光學(xué)膠具有較高的折光系數(shù),達(dá)到1.49~1.51,滿足不同產(chǎn)品的使用需求。
進(jìn)一步地,該光學(xué)膠添加有增粘樹脂,因而界面潤濕能力好,能夠適應(yīng)不同基材的粘接。液態(tài)橡膠在室溫條件下為液體,作為光學(xué)膠的基體,為光學(xué)膠提供一定的流動性,便于靈活控制膠層厚度。本發(fā)明的光學(xué)膠的固含量達(dá)到100%,不含有任何揮發(fā)性溶劑,不會產(chǎn)生污染,是一種環(huán)境友好型產(chǎn)品。
所述丙烯酸改性聚異戊二烯的數(shù)均分子量為15000~35000。
優(yōu)選地,所述丙烯酸改性樹脂為日本可樂麗公司的uc-102m、uc-203m中的一種。
本發(fā)明技術(shù)方案采用的日本可樂麗公司的uc-102為數(shù)均分子量為17000的丙烯酸接枝改性聚異戊二烯,uc-203為數(shù)均分子量為35000的丙烯酸接枝改性聚異戊二烯,二者均可進(jìn)行紫外光固化。該uc-102的分子量、粘度適中,便于調(diào)試配方;uc-203的分子量和粘度較高,用量較少,能夠降低成本。
所述液態(tài)橡膠為液態(tài)聚丁二烯或液態(tài)聚異戊二烯。
優(yōu)選地,所述液態(tài)聚丁二烯為日本可樂麗公司的lbr-305、lbr-307中的一種。
本發(fā)明技術(shù)方案采用的lbr-305為數(shù)均分子量為26000的聚丁二烯液態(tài)橡膠;lbr-307為數(shù)均分子量為8000的聚丁二烯液態(tài)橡膠,其具有稀釋能力和良好相容性,能用于調(diào)節(jié)體系粘度。液態(tài)橡膠在室溫條件下為液體,作為光學(xué)膠的基體,為光學(xué)膠提供一定的流動性,便于靈活控制膠層厚度。
所述增粘樹脂為c5-c9脂肪烴樹脂和/或c5-c9脂肪烴改性樹脂。
本發(fā)明技術(shù)方案的增粘樹脂主要用于提升光學(xué)膠的表面粘附性能及對待粘基材的表面潤濕作用,進(jìn)而提高光學(xué)膠的粘接性能。該增粘樹脂的數(shù)均分子量在300~1000之間,可選為美國??松梨诠镜膃scorez膠粘劑系列產(chǎn)品。
所述丙烯酸酯單體為甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、月桂酸丙烯酸酯及月桂酸甲基丙烯酸酯中的至少一種。
本發(fā)明技術(shù)方案的丙烯酸酯單體在光引發(fā)劑產(chǎn)生的自由基的引發(fā)下發(fā)生自由基聚合反應(yīng),形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得該光學(xué)膠發(fā)生固化,由液態(tài)轉(zhuǎn)化為固態(tài),在不同基材之間提供足夠的粘接力。
所述光引發(fā)劑為1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、安息香雙甲醚、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯甲酮、2,4,6-(三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯、雙(2,4,6-三甲基苯甲?;?-苯基氧化膦及異丙基硫雜蒽醌中的至少一種。
本發(fā)明技術(shù)方案的光引發(fā)劑在光照條件下,如紫外光,產(chǎn)生帶自由基的化學(xué)基團(tuán),引發(fā)光學(xué)膠中的特定組分發(fā)生自由基聚合反應(yīng),使得該光學(xué)膠發(fā)生固化。其中,1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮具有良好的非黃變性,其固化后的涂層即使長時間暴露在陽光下,黃變程度也非常小,因而制得的光學(xué)膠固化后透明度高;安息香雙甲醚是一種性能優(yōu)良的新型紫外光敏劑,能以0.5%~5%的使用量在紫外光照射下能產(chǎn)生活性極高的甲基自由基,具有暗儲存穩(wěn)定的優(yōu)點。
所述光學(xué)膠各組分的質(zhì)量百分含量如下:所述光引發(fā)劑為1~5%;所述丙烯酸酯單體為5~15%;增粘樹脂為20~50%;丙烯酸改性樹脂和液態(tài)橡膠的總含量為29~74%。
所述光學(xué)膠還包含儲存穩(wěn)定劑,所述儲存穩(wěn)定劑為對苯醌和對羥基苯甲醚中的至少一種。
可選地,該儲存穩(wěn)定劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過1%。
所述儲存穩(wěn)定劑可選為美國rahn公司提供的genorad系列產(chǎn)品,為對苯醌和對羥基苯甲醚中的至少一種。
本發(fā)明技術(shù)方案的儲存穩(wěn)定劑用于吸收捕捉該光學(xué)膠在儲存過程中由于避光不完全而產(chǎn)生的少許自由基,防止該光學(xué)膠在儲存過程中發(fā)生反應(yīng)而失效,延長其保存期。
所述光學(xué)膠的制備方法,包括以下步驟:
混合液態(tài)橡膠、丙烯酸改性樹脂、增粘樹脂、光引發(fā)劑和丙烯酸酯單體,制得該光學(xué)膠。
本發(fā)明技術(shù)方案光學(xué)膠的制備過程中,將丙烯酸酯類單體分為兩份,標(biāo)記為第一份丙烯酸酯類單體和第二份丙烯酸酯類單體:首先將光引發(fā)劑和第一份丙烯酸酯類單體在室溫混合,使得光引發(fā)劑完全溶解于丙烯酸酯單體中,制得a混合液;再將丙烯酸/甲基丙烯酸改性樹脂、液態(tài)橡膠和第二份丙烯酸酯類單體混合,并加熱至90℃,而后加入增粘樹脂,攪拌使不同組分混合均勻,而后冷卻至室溫,加入儲存穩(wěn)定劑,制得b混合液;將a緩慢加入b中,攪拌,再進(jìn)行抽真空處理,待不同組分混合均勻且沒有氣泡后,將制得的光學(xué)膠封裝起來。為使丙烯酸/甲基丙烯酸改性樹脂和液態(tài)橡膠快速溶解于丙烯酸酯單體中,因而需要進(jìn)行加熱處理,而光引發(fā)劑在受熱條件下,會發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì),所以將丙烯酸酯單體分為兩份,第一份丙烯酸酯類單體溶解光引發(fā)劑,得到a,第二份丙烯酸酯類單體溶解丙烯酸/甲基丙烯酸改性樹脂、液態(tài)橡膠和增粘樹脂,得到b,待b冷卻后,再將其與a混合。
本發(fā)明還提出一種所述光學(xué)膠膜的制備方法,包括以下步驟:
提供所述的光學(xué)膠;
將所述光學(xué)膠涂覆于基體上;
對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理,獲得光學(xué)膠膜,該光學(xué)膠膜包括基體和形成于所述基體表面的光學(xué)膜。
本發(fā)明技術(shù)方案將制得的光學(xué)膠在2000~4000mj/cm2紫外光照射下,光學(xué)膠發(fā)生固化,得到光學(xué)膠膜,該光學(xué)膠膜可直接用于不同基材的粘接,無需二次uv(紫外光)固化成型,使用方便快捷。
將所述光學(xué)膠涂覆于基體上后,對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理前,還包括:于所述光學(xué)膠背離所述基體的表面設(shè)置另一基體的步驟。
可選地,所述基體為pet離型膜。
本發(fā)明技術(shù)方案將光學(xué)膠涂布于兩層pet離型膜之間,一方面方便控制光學(xué)膠膜的厚度,另一方面,該雙層離型膜對光學(xué)膠形成有效保護(hù),防止吸收空氣中的水分,或者被灰塵等雜質(zhì)污染。
本發(fā)明還提出一種光學(xué)膠膜。該光學(xué)膠膜采用了上述所有實施例的全部技術(shù)方案,因此至少具有上述實施例的技術(shù)方案所帶來的所有有益效果,在此不再一一贅述。
所述光學(xué)膠膜還包括形成于所述光學(xué)膜背離所述基體的另一基體。
實施例1
表1實施例1中不同組分配比
光學(xué)膠膜的制備方法:
第一步:將表1所示定量的1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮和甲基丙烯酸羥丙酯,在室溫條件下混合30分鐘,待所有固體物質(zhì)完全溶解后,標(biāo)示為a混合液;
第二步:將表1所示定量的丙烯酸改性聚異戊二烯、液態(tài)聚丁二烯、丙烯酸異冰片酯混合并加熱至90攝氏度,加入增粘樹脂,分散攪拌60分鐘,使不同組分混合均勻,而后冷卻至室溫,加入對苯醌,標(biāo)示為b混合液。
第三步:將a混合液緩慢加入b混合液中,攪拌30分鐘,進(jìn)行抽真空45分鐘,待不同組分混合均勻且沒有氣泡后,制得所述光學(xué)膠。
第四步:將所述光學(xué)膠涂覆于基體上;對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理,獲得光學(xué)膠膜。
實施例2
表2實施例2中不同組分配比
光學(xué)膠膜的制備方法:
第一步:將表2所示定量的1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦和甲基丙烯酸羥丙酯,在室溫條件下混合30分鐘,待所有固體物質(zhì)完全溶解后,標(biāo)示為a混合液;
第二步:將表2所示定量的丙烯酸改性聚異戊二烯、液態(tài)聚丁二烯、丙烯酸四氫呋喃酯混合并加熱至90攝氏度,加入增粘樹脂,分散攪拌60分鐘,使不同組分混合均勻,而后冷卻至室溫,加入對羥基苯甲醚,標(biāo)示為b混合液。
第三步:將a混合液緩慢加入b混合液中,攪拌30分鐘,進(jìn)行抽真空45分鐘,待不同組分混合均勻且沒有氣泡后,制得所述光學(xué)膠。
第四步:將所述光學(xué)膠涂覆于基體上;對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理,獲得光學(xué)膠膜。
實施例3
表3實施例3中不同組分配比
光學(xué)膠膜的制備方法:
第一步:將表3所示定量的1-羥基-環(huán)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羥丙酯,在室溫條件下混合30分鐘,待所有固體物質(zhì)完全溶解后,標(biāo)示為a混合液;
第二步:將表3所示定量的丙烯酸改性聚異戊二烯、液態(tài)聚丁二烯、月桂酸甲基丙烯酸酯混合并加熱至90攝氏度,加入增粘樹脂,分散攪拌60分鐘,使不同組分混合均勻,而后冷卻至室溫,加入對羥基苯甲醚,標(biāo)示為b混合液。
第三步:將a混合液緩慢加入b混合液中,攪拌30分鐘,進(jìn)行抽真空45分鐘,待不同組分混合均勻且沒有氣泡后,制得所述光學(xué)膠。
第四步:將所述光學(xué)膠涂覆于基體上;對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理,獲得光學(xué)膠膜。
實施例4
表4實施例4中不同組分配比
光學(xué)膠膜的制備方法:
第一步:將表4所示定量的1-羥基-環(huán)己基-苯基甲酮、2,4,6(三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦和甲基丙烯酸羥丙酯,在室溫條件下混合30分鐘,待所有固體物質(zhì)完全溶解后,標(biāo)示為a混合液;
第二步:將表4所示定量的丙烯酸改性聚異戊二烯、液態(tài)聚丁二烯、月桂酸甲基丙烯酸酯混合并加熱至90攝氏度,加入增粘樹脂,分散攪拌60分鐘,使不同組分混合均勻,而后冷卻至室溫,加入對羥基苯甲醚,標(biāo)示為b混合液。
第三步:將a混合液緩慢加入b混合液中,攪拌30分鐘,進(jìn)行抽真空45分鐘,待不同組分混合均勻且沒有氣泡后,制得所述光學(xué)膠。
第四步:將所述光學(xué)膠涂覆于基體上;對涂覆于基體的光學(xué)膠進(jìn)行紫外光照射處理,獲得光學(xué)膠膜。
將實施例1、實施例2、實施例3和實施例4制得的光學(xué)膠膜按照標(biāo)準(zhǔn)astm-5470d進(jìn)行檢測,并進(jìn)行剪切強(qiáng)度測試,測得結(jié)果如下表所示:
表5光學(xué)膠膜性能檢測結(jié)果
由表5檢驗所得的各項指標(biāo),可得到下述結(jié)論:
1.該發(fā)明提供的光學(xué)膠膜具有高折光系數(shù)、高透光率。
2.該發(fā)明提供的光學(xué)膠膜對不同基材具有良好粘接強(qiáng)度。
3.該發(fā)明提供的光學(xué)膠膜表現(xiàn)出良好的粘接性能,尤其是實例4表現(xiàn)尤為優(yōu)秀;原因是丙烯酸改性聚異戊二烯與液體聚丁二烯uv固化后提供足夠的內(nèi)聚力,而且增粘樹脂可以提供更多的不同基材之間的表面粘附力。
以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。