一种粘贴玻璃的光学胶及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及光学胶技术领域，尤其是一种粘贴玻璃的光学胶及其制备方法和用途。

背景技术

光学胶是用于胶结透明光学元件(如镜头等)的特种胶粘剂，其具有无色透明、光透过率在90％以上、胶结强度良好，可在室温或中温下固化，且有固化收缩小等特点。传统的光学胶比较容易实现树脂镜片之间的结合，这是由于树脂本身为有机聚合物，与光学胶常采用的有机硅胶、丙烯酸型树脂及不饱和聚酯、聚氨酯、环氧树脂等胶粘剂的组分类似，容易与树脂发生相互作用，从而实现树脂之间的粘贴。

玻璃镜片是不同于树脂的另一大类光学元件，光学玻璃的光学性质优越，不容易划花，折射率高，其透光率和机械化学性能都比较好，有恒定的折射率、理化性能稳定等优势。然而，玻璃难以粘贴，尤其是作为镜片，要实现薄层之间的牢固贴合，且贴合后能够耐受冲击不被破坏，非常困难。常规的树脂镜片用胶粘剂，如果运用在玻璃镜片与其他材质薄层结合，徒手就可以剥离开，难以满足使用要求。

专利申请CN105713550A公开了一种用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶及其制备方法，所述用于玻璃光学器件的紫外光固化光学胶包含的组分及其重量份数为：接枝改性率在50％以上的含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯40～90份，活性稀释剂10～55份，光引发剂1～5份。其中，含硫聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯制备工艺复杂，限制了大量生产运用。

专利申请CN108949044A公开了一种手机玻璃屏幕保护膜OCA光学胶，包括以下重量份的各组分：含可交联基团的饱和聚丙烯酸酯20-40份、甲基丙烯酸异冰片酯15-25份、巯基酯树脂10-15份、乙酰胺1-5份、六甲基磷酰二胺2-7份，2，3-环氧基环环戊基醚3-8份，四乙基米氏酮1-6份，脂肪族二乙醇酯4-8份，三疏基丙酸异辛酯5-10份，纳米氧化锌1-5份，纳米二氧化硅2-6份，对羟基苯甲醚1-7份、引发剂0.1-1.0份。这种光学胶用在手机玻璃屏幕保护膜的粘贴上，粘贴强度有限，在外力冲击下，手机贴膜容易出现与屏幕分离问题，即不耐冲击。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的光学胶不能很好地贴合玻璃与其他材质，提供一种粘贴玻璃的光学胶，对于TAC、PC、PA、PET、PMMA、偏光膜、PVA、变色膜等材质与玻璃镜片结合牢固好，能有效地提高贴合后镜片的耐冲击性、耐碎性和安全性，同时有效解决玻璃镜片不易上染渐进色或上染工艺困难，效果不佳等。

本发明中各组分相互配合，以实现玻璃和不同材质之间以层叠方式紧密结合，其中，当采用聚氨酯、环氧树脂、全氧化石油树脂和聚酯丙烯酸酯UV树脂复配，胶体黏度过高，对玻璃层和TAC层的粘贴效果差；在此基础上，以丙烯酸树脂替换环氧树脂，虽然可以改善黏度，但是，经过干燥后的粘接部位容易松动，持久性较差。发明人经过不断摸索，最终开发的光学胶配方为：聚氨酯30％-40％、环氧树脂10％-30％、全氧化石油树脂10％-20％、氨基甲酸酯5％-15％、丙烯酸树脂1％-10％、乙酸乙酯1％-10％、丙酮1％-10％和聚酯丙烯酸酯UV树脂1％-10％。上述配方中，氨基甲酸酯对促进聚酯丙烯酸酯UV树脂与体系的融合，提高胶体的粘结力具有独特优势，二者配合使得光学胶可以实现玻璃与不同材质基材之间的层状粘贴结合。

在制备时，由于聚酯丙烯酸酯UV树脂难以与体系其他物质混合均匀，经过反复试验发现，当聚氨脂、环氧树脂、全氧化石油树脂混合，搅拌均匀，得到混合物A后，先加入氨基甲酸酯，搅拌均匀后再加入聚酯丙烯酸酯UV树脂，可以使得聚酯丙烯酸酯UV树脂与之前的体系混合均匀，最后加入丙烯酸树脂、乙酸乙酯和丙酮，对混合物进行搅拌，获得黏度合适的胶体，即为光学胶成品。上述制备方法操作简易，易于工业推广运用。

具体方案如下：

一种粘贴玻璃的光学胶，按照重量百分比由以下组分制备得到：聚氨酯30％-40％、环氧树脂10％-30％、全氧化石油树脂10％-25％、氨基甲酸酯5％-15％、丙烯酸树脂1％-10％、乙酸乙酯1％-10％、丙酮1％-10％和聚酯丙烯酸酯UV树脂1％-10％。

进一步的，按照重量百分比由以下组分制备得到：按照重量百分比由以下组分制备得到：聚氨酯32％-38％、环氧树脂15％-25％、全氧化石油树脂15％-23％、氨基甲酸酯5％-15％、丙烯酸树脂1％-5％、乙酸乙酯2％-8％、丙酮2％-8％和聚酯丙烯酸酯UV树脂1％-8％。

进一步的，按照重量百分比由以下组分制备得到：聚氨酯35％、环氧树脂20％、全氧化石油树脂20％、氨基甲酸酯10％、丙烯酸树脂4％、乙酸乙酯5％、丙酮3％和聚酯丙烯酸酯UV树脂3％。

本发明还提供所述粘贴玻璃的光学胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：按照所述重量百分比称取各原料，将聚氨脂、环氧树脂、全氧化石油树脂混合，搅拌均匀，得到混合物A；

步骤2：在步骤1得到混合物A中加入氨基甲酸酯，搅拌均匀后，得到混合物B；

步骤3：在步骤2得到混合物B中加入聚酯丙烯酸酯UV树脂，搅拌均匀后，得到混合物C；

步骤4：在步骤3得到混合物C中加入丙烯酸树脂、乙酸乙酯和丙酮，搅拌均匀，得到所述粘贴玻璃的光学胶。

进一步的，步骤1中搅拌的转速为100-1500r/min，时间为100-140分钟。

进一步的，步骤2中搅拌的转速为100-1200r/min，时间为40-80分钟。

进一步的，步骤3中搅拌的转速为100-800r/min，时间为20-40分钟。

进一步的，步骤4中搅拌的转速为100-1500r/min，时间为100-140分钟。

本发明还保护运用所述粘贴玻璃的光学胶的制备方法，制备得到的粘贴玻璃的光学胶。

本发明还保护所述粘贴玻璃的光学胶的用途，用于实现玻璃与其他材质的粘贴结合，所述其他材质为玻璃或者树脂。

有益效果：本发明中所述粘贴玻璃的光学胶，可以解决玻璃层难以粘贴其他材料的问题，将光学胶涂覆在玻璃层和TAC、PC、PA、PET、PMMA、偏光膜、PVA、变色膜等树脂层之间，可以获得强度符合镜片要求的整合镜片，从而实现玻璃镜片与树脂镜片的结合，二者之间的结合力高，整合镜片在外力冲击下不易破碎，具有一定的耐冲击性能。

进一步的，本发明所述粘贴玻璃的光学胶的制备方法，利用氨基甲酸酯与聚氨脂、环氧树脂、全氧化石油树脂等固体树脂结合，为加入聚酯丙烯酸酯UV树脂提供较好的分散基础，从而解决加入聚酯丙烯酸酯UV树脂带来的体系黏度过高，难以分散均匀，粘贴效果差的问题。

再则，在制备时，最后以丙烯酸树脂、乙酸乙酯和丙酮对混合物C进行稀释和分散，获得稳定性高的胶体，与常规胶体制备时首先以溶剂进行分散的思路不同，本发明在制备光学胶时先进行大分子物质的混合，使之在高浓度下进行官能团间充分反应，最后以液态组分分散形成可以长久保存的光学胶，便于工业运用。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在下面的实施例中，如未明确说明，“％”均指重量百分比。

以下使用的主要试剂包括：

聚酯丙烯酸酯UV树脂，常规市售产品，例如可以是江阴格泰化工有限公司公司生产的产品，型号为GT-6830。

实施例1

制备粘贴玻璃的光学胶，包括以下步骤：

步骤1：按照表1中重量百分比称取各原料，将聚氨脂、环氧树脂、全氧化石油树脂混合，搅拌均匀，转速为500r/min，时间为120分钟，得到混合物A；

步骤2：在步骤1得到混合物A中加入氨基甲酸酯，搅拌均匀，转速为500r/min，时间为60分钟，得到混合物B；

步骤3：在步骤2得到混合物B中加入聚酯丙烯酸酯UV树脂，搅拌均匀，转速为500r/min，时间为30分钟，得到混合物C；

步骤4：在步骤3得到混合物C中加入丙烯酸树脂、乙酸乙酯和丙酮，搅拌均匀，转速为500r/min，时间为120分钟，得到所述粘贴玻璃的光学胶。

表1原料用量表(重量％)

实施例2-5

制备粘贴玻璃的光学胶，各原料用量参见表1，制备方法同实施例1。

对比例1-4

制备对比光学胶，各原料用量参见表1，制备方法同实施例1，其中当某一原料用量为0时，相应的添加操作省略，即不加。

粘贴性能测试

取上述制备的光学胶，运用于粘贴玻璃片和TAC片，其中，玻璃片的厚度为100μm，TAC片的厚度为100μm，在玻璃片的凹面适量涂上光学胶，然后使TAC片的凸面与玻璃片的凹面重叠，再用制具进行挤胶和定型，在80℃热固化5分钟后，再进行UV光固化5秒，检测粘贴强度和耐冲击性能，结果见表2。其中，耐冲击性能参照美国FDA21CFR 801.410标准方法，将一个16g重钢球从127cm落下撞击镜片的凸面，以评估镜片的抗冲击性。

表2性能测试结果表

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。