一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及高分子材料的技术领域，具体涉及一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶及其制备方法。

【背景技术】

目前各类液晶显示与触控屏之间的贴合以全贴合为主要发展趋势，主要是因为触控屏或盖板玻璃与LCD或OLED显示屏之间的空隙被光学胶所填充，减少了光线的折射现象，提供了更好的显示效果，同时可以规避杂物或水汽等进入，并因胶体支撑，产品具有更好的使用寿命。

电子显示屏幕的全贴合技术目前还是以无基材压敏胶(OCA)和液态光学胶(LOCA)为主。

OCA光学胶为薄膜状固态光学胶，通过裁切所需要的形状，进行全贴合；其缺点一：由于为固态压敏胶，贴合时需要适加压力，且其初粘性强，在贴合过程中易产生气泡；缺点二：由于为超软膜，因此其内聚力较小，在折叠屏的回弹应用中无法提供较好的可靠性收益。因此OCA光学胶主要应用在中小尺寸的非折叠屏全贴合，如手机、平板等。

液态光学胶(LOCA)分为几种，如丙烯酸酯类光固化胶水，有机硅光学胶。此类胶水粘度较大，常采用刮胶、狭缝涂胶、灌胶等工艺。由于液态光学胶易可流动，使用过程中基本无气泡。但是其也存在很明显的缺点，液态胶尺寸不易控制，因此非常容易溢胶，而且延伸率极低，无很好的回弹效果，一般用作尺寸较大显示屏与盖板玻璃中间的阻尼缓冲作用。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种具有高模量、低温回弹性、低应力松弛，低玻璃化转变温度，低固化收缩率，可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶，包括以下质量份的原料：苯氧基类丙烯酸酯1-40份，聚氨酯改性类丙烯酸酯1-40份，端羟基类丙烯酸单体1-70份，酰胺类丙烯酸单体1-30份，烯烃类橡胶1-30份，自由基光引发剂0-5份，助剂0.01-1份。

上述原料组成的原理为：

1、采用自制聚氨酯改性丙烯酸酯，使材料具有回弹性并且有一定的分子间作用力，还可与其余丙烯酸交联，提高弹性模量，优化成膜性；2、采用苯氧类丙烯酸酯，提高材料弹性模量；3、采用端羟基类丙烯酸单体可使材料交联后有一定粘着力，使其更好的与屏幕贴合，并延长材料屈服点伸长率，提高分子间作用力；4、酰胺类丙烯酸可提高其反应速度，大大缩短制程时间，延长其断裂伸长率和优化成膜性；5、烯烃类橡胶，使材料具有较低的玻璃化转变温度，并拥有很好的低温回弹特性。

一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶的制备方法，包括以下步骤：首先制备聚氨酯改性类丙烯酸酯，在无紫外光环境下按照配比加入苯氧基类丙烯酸酯，聚氨酯改性类丙烯酸酯，端羟基类丙烯酸单体，酰胺类丙烯酸单体，烯烃类橡胶，自由基光引发剂，助剂至容器，持容器内温度25±5℃，匀速搅拌1小时，然后用特定功率光源照射后即得成品。

所述聚氨酯改性类丙烯酸酯在制备时，包括以下步骤：

a、将聚醚多元醇、聚酯多元醇，投入反应釜中，加热到110～140℃，边搅拌边真空脱水3～4小时；

b、接着降温至70～80℃，在氮气气氛保护下投入异氰酸酯，于90～140℃、氮气气氛保护下搅拌反应0.5～2小时；

c、在氮气气氛保护下加入催化剂，在90～140℃抽真空搅拌0.5～1.5小时，即得反应性聚氨酯预聚体；

d、加入已除水的羟基丙烯酸树脂，在70-120℃条件下搅拌反应2小时，即得聚氨酯改性丙烯酸酯。

本发明中的一种折叠屏用材料的制备方法进一步设置为：所述光源采用能量为4573mJ/cm

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、上述的可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶及其制备方法，其具备高弹性模量，可保证回弹速度。

2、可使用3D喷墨打印工艺进行打印，因其非常低的粘度，可以与不规则基材有效贴合，不会产生气泡，不需施加压力贴合。

3、通过UV灯固化后形成一种高弹性模量的胶膜连接两个屏幕，其优异的回弹性可保证折叠屏在折叠过程中可以快速拉伸回弹，不会造成塑性形变和应力松弛而形成与基材脱离和折痕。

4、兼顾OCA和LOCA的光学特性。

【具体实施方式】

下面通过具体实施例对本发明所述的一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶及其制备方法作进一步的详细描述。

一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶，包括以下质量份的原料：苯氧基类丙烯酸酯1-40份，聚氨酯改性类丙烯酸酯1-40份，端羟基类丙烯酸单体1-70份，酰胺类丙烯酸单体1-30份，烯烃类橡胶1-30份，自由基光引发剂0-5份，助剂0.01-1份。

上述原料组成的原理为：

1、采用自制的聚氨酯改性丙烯酸酯，使材料具有回弹性并且有一定的分子间作用力，还可与其余丙烯酸交联，提高弹性模量，优化成膜性；2、采用苯氧类丙烯酸酯，提高材料弹性模量；3、采用端羟基类丙烯酸单体可使材料交联后有一定粘着力，使其更好的与屏幕贴合，并延长材料屈服点伸长率，提高分子间作用力；4、酰胺类丙烯酸可提高其反应速度，大大缩短制程时间，延长其断裂伸长率和优化成膜性；5、烯烃类橡胶，使材料具有较低的玻璃化转变温度，并拥有很好的低温回弹特性。

一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶的制备方法，包括以下步骤：首先制备聚氨酯改性类丙烯酸酯，聚氨酯改性类丙烯酸酯在制备时，包括以下步骤：

a、将聚醚多元醇、聚酯多元醇，投入反应釜中，加热到110～140℃，边搅拌边真空脱水3～4小时；

b、接着降温至70～80℃，在氮气气氛保护下投入异氰酸酯，于90～140℃、氮气气氛保护下搅拌反应0.5～2小时；

c、在氮气气氛保护下加入催化剂，在90～140℃抽真空搅拌0.5～1.5小时，即得反应性聚氨酯预聚体；

d、加入已除水的羟基丙烯酸树脂，在70-120℃条件下搅拌反应2小时，即得聚氨酯改性丙烯酸酯。

聚氨酯改性类丙烯酸酯在制备完成后，在无紫外光环境下按照配比加入苯氧基类丙烯酸酯，聚氨酯改性类丙烯酸酯，端羟基类丙烯酸单体，酰胺类丙烯酸单体，烯烃类橡胶，自由基光引发剂，助剂至容器，持容器内温度25±5℃，匀速搅拌1小时，然后用特定功率光源照射后即得成品。所述光源采用能量为4573mJ/cm

实施例1

称取苯氧基类丙烯酸酯5份，聚氨酯改性类丙烯酸酯5份，端羟基类丙烯酸单体70份，酰胺类丙烯酸单体15份，烯烃类橡胶5份，自由基光引发剂2份，助剂0.01份放入搅拌釜中搅拌均匀，真空脱去气泡，最后过滤灌装制得粘度约为8(cps@25℃)光固化光学胶水。

实施例2

称取苯氧基类丙烯酸酯5份，聚氨酯改性类丙烯酸酯15份，端羟基类丙烯酸单体70份，酰胺类丙烯酸单体15份，烯烃类橡胶5份，自由基光引发剂2份，助剂0.01份放入搅拌釜中搅拌均匀，真空脱去气泡，最后过滤灌装制得粘度约为13(cps@25℃)光固化光学胶水。

实施例3

称取苯氧基类丙烯酸酯5份，聚氨酯改性类丙烯酸酯15份，端羟基类丙烯酸单体70份，酰胺类丙烯酸单体20份，烯烃类橡胶5份，自由基光引发剂2份，助剂0.01份放入搅拌釜中搅拌均匀，真空脱去气泡，最后过滤灌装制得粘度约为9(cps@25℃)光固化光学胶水。

所达到的技术指标：

粘度为2～200cps@25℃；玻璃化转变温度小于0℃；常温25℃下，0.2％到0.5％应变下杨氏弹性模量为0.1～1000Mpa，断裂延伸率大于300％，屈服点延伸率大于50％，蠕变回复(拉伸50％，保持3H，松开夹具后的回弹)大于90％所需时间小于10min；低温0～-20℃条件下，0.2％到0.5％应变下杨氏弹性模量为0.1～3000Mpa，断裂延伸率大于100％，屈服点延伸率大于50％，蠕变回复(拉伸50％，保持3H，松开夹具后的回弹)大于50％所需时间小于10min。表面张力为25～40σN/m。奥内佐格数Oh(流体力学中用来度量黏性力与惯性力和表面张力的相互关系的无量纲数)为0～1。Z(1/Oh)为1～10(范围在1-10精细喷墨最优)。光学透过率>95％。雾度0-0.5。b*值±0.3。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：上述的一种可精细3D喷墨打印的低粘全贴合光学胶及其制备方法，其具备高弹性模量，可保证回弹速度，可使用inkjet工艺进行打印，因其非常低的粘度，可以与不规则基材有效贴合，通过UV灯固化后形成一种高弹性模量的胶膜连接两个屏幕，其优异的回弹性可保证折叠屏在折叠过程中可以快速拉伸回弹，不会造成塑性形变和应力松弛而形成与基材脱离和折痕，并且，这款材料兼顾传统光学膜的光学特性。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。