一種熱固化型光學透明熱熔膠膜（toca）及貼合方法
2023-05-01 04:38:56 2
一種熱固化型光學透明熱熔膠膜（toca）及貼合方法
【專利摘要】本發明公開了一種熱固化型光學透明熱熔膠膜（Thermal-melt?Optical?Clear?Adhesive,TOCA）及方法，該TOCA主要由天然橡膠或熱塑性彈性體、增塑劑、活性稀釋劑、抗氧劑、自由基引發劑、偶聯劑組成。本發明的熱固化型光學透明熱熔膠膜（TOCA），具有很好的粘結力，透光性好，易於排除其中的氣泡，加熱熔融時也不易產生溢膠，特別適用於大尺寸觸控螢幕幕的貼合。本發明公開的熱固化型光學透明熱熔膠膜（TOCA），是在第一代光學透明膠OCA和第二代光學透明膠LOCA上的一次重大突破，配合新型工藝和設備，極好地解決了貼合過程中出現的氣泡問題，良品率高，製程簡單，返修方便，生產效率高，屬於第三代的光學透明膠。
【專利說明】—種熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)及貼合方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種光學透明膠膜及其貼合方法，特別涉及一種熱固化型光學透明熱溶膠膜(Thermal-melt Optical Clear Adhesive, T0CA)及貼合方法。
【背景技術】
[0002]觸摸技術的發展，大大方便了人機互動操作，因此，越來越多的設備具有觸摸操作功能。對觸控螢幕需求量也越來越大。
[0003]觸控螢幕主要分為電容式和電阻式兩種，電容式觸控螢幕的操作更為方便，已經成為主流的觸控螢幕。觸控螢幕一般由3層組成，由上自下依次為保護玻璃、觸控層和顯示層組成。為了使觸控螢幕具有更好的性能，需要將各層貼合在一起，以排除各層之間的空氣，使屏幕具有更好的顯示性能和操作性能。
[0004]光學透明膠由於具備無色透明，光透過率在90%以上，膠結強度良好，不產生黃變，對ITO玻璃和光學元件粘結性好，被廣泛用於觸控螢幕行業。目前常用的光學透明膠有 OCA (Optically Clear Adhesive)膠帶和液態光學膠(Liquid Optical clearAdhesive，L0CA)，前者需要覆膜和膜切，後者通常在常溫或中溫情況下進行UV固化。但是不論是OCA還是L0CA，在粘接較大尺寸觸控螢幕(7吋以上)時，都會出現氣泡難以除盡的問題，對於L0CA，還容易產生溢膠現象。
[0005]在小尺寸觸控螢幕的貼合過程中，同樣需要嚴格控制工藝條件，對操作人員的經驗要求高，這大大限制 了現有的貼合效率和一次貼合成功率，使得現有的一次貼合合格率僅在70~80%，有大量的不合格品需要進行繁複的返工處理。
[0006]本發明公開的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，是在第一代光學透明膠OCA和第二代光學透明膠LOCA上的一次重大突破，配合新型工藝和設備，極好地解決了貼合過程中出現的氣泡問題，良品率高，製程簡單，返修方便，生產效率高，屬於第三代的光學透明膠。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提供一種新的熱固化型光學透明熱熔膠膜(Thermal-meltOptical Clear Adhesive, T0CA)及基於該膠膜的貼合方法。
[0008]本發明所採取的技術方案是:
一種熱固化型光學透明熱溶膠膜(Thermal-melt Optical Clear Adhesive, T0CA),其組成原料為:
40~99份的天然橡膠或熱塑性彈性體、O~50份的增塑劑、O~30份的活性稀釋劑、O~2份的抗氧劑、0.1~10份的自由基引發劑、O~10份偶聯劑；組成原料更佳為60~80份的熱塑性彈性體、15~30份的增塑劑、10~20份的活性稀釋劑、O~2份的抗氧劑、
0.5~5份的自由基引發劑、O~4份偶聯劑。
[0009]熱塑性彈性體選自順丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、矽橡膠、SBS、SIS、TPU、EVA、TPE、TPR。
[0010]活性稀釋劑選自甲基丙烯酯異冰片酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇單丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇單丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(350)單丙烯酸酯。
[0011]偶聯劑選自有機鉻絡合物、矽烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物。
[0012]一種觸控螢幕的貼合方法，包括如此步驟:
1)將保護層、熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)和觸控層依次堆疊好，抽真空排除其中的空氣；
2)加熱使熱固化型光學透明熱熔膠膜初融，將保護層和觸控層粘合在一起；
3)升溫使熱固化型光學透明熱熔膠膜完全固化；
4)冷卻，後處理得到觸控螢幕。
[0013]作為本發明的進一步改進，在升溫使熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)完全固化的過程中，繼續保持抽真空。 [0014]作為本發明的進一步改進，熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)的熔融溫度不超過150。。。
[0015]本發明的有益效果是:
本發明的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，具有很好的粘結力，透光性好，易於排除其中的氣泡，加熱熔融時也不易產生溢膠，特別適用於大尺寸觸控螢幕幕的貼合。
[0016]本發明公開的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，是在第一代光學透明膠OCA和第二代光學透明膠LOCA上的一次重大突破，配合新型工藝和設備，極好地解決了貼合過程中出現的氣泡問題，良品率高，製程簡單，返修方便，生產效率高，屬於第三代的光學透明膠。
[0017]本發明的貼合方法，操作簡單，貼合成功率高，對操作人員的經驗要求不高，易於掌握，一次貼合成功率在99%以上，近乎100%。本發明方法不僅適用於小尺寸觸控螢幕的貼合，更為突出的是適用於大尺寸觸控螢幕的貼合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是貼合後的廣品照片。
【具體實施方式】
[0019]一種熱固化型光學透明熱溶膠膜(Thermal-melt Optical Clear Adhesive,TOCA)，其組成原料為:
40~99份的天然橡膠或熱塑性彈性體、O~50份的增塑劑、O~30份的活性稀釋劑、O~2份的抗氧劑、0.1~10份的自由基引發劑、O~10份偶聯劑；組成原料更佳為60~80份的熱塑性彈性體、15~30份的增塑劑、10~20份的活性稀釋劑、O~2份的抗氧劑、
0.5~5份的自由基引發劑、O~4份偶聯劑。
[0020]本發明的熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)中，主體材料為天然橡膠或熱塑性彈性體，常溫狀態上不具粘性。在加熱之後可以熔融，之後在自由基引發劑的作用下交聯固化，起到更好地粘結作用。[0021]熱塑性彈性體選自順丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、矽橡膠、SBS、SIS、TPU、EVA、TPE、TPR。
[0022]增塑劑的作用在於改善膠膜的加工性能，提高膠膜的柔軟性。可以使用本領域所常用的增塑劑，如DEHP、DINP, DNOP, DBP、DMP、DEP、DOP、DIP偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三
己酯、均苯四酸四酯、1，2，4 一偏苯三酸三異辛酯、檸檬酸三乙酯、乙醯檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、乙醯檸檬酸三(2-乙基已)酯、己二酸丙二醇聚酯、癸二酸丙二醇聚酯、鄰苯二甲酸聚酯、環氧大豆油、環氧亞麻子油、環氧油酸丁酯、環氧硬脂酸辛酯、環氧化甘油三酸酯、環氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯、順丁烯二酸二丁酯、馬來酸二辛酯、丙烯酸/甲基丙烯酸多元醇酯、富馬酸酯、衣康酸酯、不飽和聚酯樹脂中的一種或幾種。
[0023]活性稀釋劑的作用在於稀釋和與主體材料一熱熔狀況下反應交聯。常用的活性稀釋劑選自甲基丙烯酸異冰片酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇單丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇單丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(350)單丙烯酸酯。
[0024]抗氧劑的作用在於提高產品的抗黃變性性能，所使用的抗氧劑可以是受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種，具體的，可以選自Irganox 1141、1010、1076、168、BNX1000、二苯胺、對苯二胺和二氫喹啉等化合物及其衍生物或聚合物、2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯、雙十二碳醇酯、雙十四碳醇酯和雙十八碳醇酯、三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯中的一種或幾種。
[0025]自由基引發劑的作用在於引發關聯反應，自由基引發劑可以選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、二叔丁基過氧化物、過氧化月桂醯、叔丁基過氧化氫、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化環己酮、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環己酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環己酯、偶氮二異丁酸二甲酯中的一種或幾種。
`[0026]本發明的熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)可以通過將各原料混合均勻，之後進行混煉，之後通過口模擠出或是壓延的方式製成膜材。
[0027]一種觸控螢幕的貼合方法，包括如此步驟:
1)將保護層、熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)和觸控層依次堆疊好，抽真空排除其中的空氣；
2)加熱使熱固化型光學透明熱熔膠膜初融，將保護層和觸控層粘合在一起；
3)升溫使熱固化型光學透明熱熔膠膜完全固化；
4)冷卻，後處理得到觸控螢幕。
[0028]下面結合實施例，進一步說明本發明。
[0029]實施例1
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.35mm，其組成原料為:
40份的天然橡膠、30份的增塑劑、30份的活性稀釋劑、1份的抗氧劑、10份的自由基引發劑、3份偶聯劑；
其中，
活性稀釋劑由甲基丙烯酸異冰片酯、甲氧基三丙二醇單丙烯酸酯按2:1的質量比組成，
增塑劑由DEHP組成，
抗氧劑由Irganox 1141組成,
自由基引發劑由過氧化苯甲酸叔丁酯組成，
偶聯劑由KH550組成。
[0030]實施例2
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.25mm，其組成原料為:
60份的熱塑性彈性體、20份的活性稀釋劑、15份的增塑劑、0.5份的抗氧劑、3份的自由基引發劑；
其中，
熱塑性彈性體由矽橡膠、TPE按3:1的質量比組成，
活性稀釋劑由甲氧基聚乙二醇(350)單丙烯酸酯CD551、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯各半組成，
增塑劑由D0P、DIP按4:3的質量比組成， 抗氧劑由1076、168按5:2的質量比組成，
自由基引發劑由過氧化二碳酸二環己酯組成。
[0031]實施例3
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.45mm，其組成原料為:
70份的熱塑性彈性體、15份的活性稀釋劑、15份的增塑劑、0.5份的自由基引發劑、2份偶聯劑；
其中，
熱塑性彈性體由SBS、SIS按2:1的質量比組成，
活性稀釋劑由三丙二醇二丙烯酸酯組成，
增塑劑由1，2，4 一偏苯三酸三異辛酯組成，
自由基引發劑由偶氮二異丁腈組成，
偶聯劑由KH570和KH550各半組成。
[0032]實施例4
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.5mm，其組成原料為:
80份的熱塑性彈性體、20份的活性稀釋劑、2份的抗氧劑、3份的自由基引發劑、4份偶聯劑；
其中，
熱塑性彈性體由順丁橡膠、TPE按2:3的質量比組成，
活性稀釋劑由甲氧基丙氧基新戊二醇單丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯按1:2的質量比組成，
抗氧劑由BNX1000組成，
自由基引發劑由過氧化二碳酸二異丙酯組成，
偶聯劑由KH560組成。
[0033]實施例5
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.15mm，其組成原料為:99份的熱塑性彈性體、15份的增塑劑、0.3份的抗氧劑、0.1份的自由基引發劑、10份偶聯劑；
其中，
熱塑性彈性體由EVA、TPE按2:1的質量比組成，
增塑劑由1，2，4 一偏苯三酸三異辛酯組成，
抗氧劑由Irganox 1141組成,
自由基引發劑由二叔丁基過氧化物組成，
偶聯劑由KH550組成。
[0034]實施例6
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.3mm，其組成原料為:
熱塑性熱彈體:90克SIS 增塑劑:5克D0P，
活性稀釋劑:2克甲基丙烯酸異冰片酯 抗氧劑:0.5 克 Irganox 1141 自由基引發劑:2克BPO;
製備方法:
將原料混合均勻，在三輥機上開煉，薄通五次，出片，將膠片放入可抽真空的模具內，將模具放入平板壓機，抽真空，加熱至80°C壓製成膜狀。
[0035]貼合:
將裁切好的膠膜放在兩張觸控螢幕板(一張蓋板玻璃，一張感應玻璃)中間，裝上真空夾具，抽真空，加熱，升溫至140°C，保溫10分鐘，緩慢降溫，將粘好的觸控螢幕從夾具中取出。
[0036]肉眼觀察無氣泡、無溢膠，檢測結果顯示貼合後的產品透光率與蓋板玻璃和感應玻璃的透光率相當。貼合後的產品照片如圖1所示。
[0037]實施例7
熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，厚度為0.3mm，其組成原料為:
熱塑性熱彈體:98克EVA 增塑劑:4克DIP
活性稀釋劑:2.5克三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 抗氧劑:0.5克1010 自由基引發劑:1.5克AIBN 製備方法:
將原料混合均勻，在三 輥機上開煉，薄通五次，出片，將膠片放入可抽真空的模具內，將模具放入平板壓機，抽真空，加熱至80°C壓製成膜狀。
[0038]貼合:
將裁切好的膠膜放在兩張觸控螢幕板(一張蓋板玻璃，一張感應玻璃)中間，裝上真空夾具，抽真空，加熱，升溫至120°C，保溫10分鐘，緩慢降溫，將粘好的觸控螢幕從夾具中取出。
[0039]肉眼觀察無氣泡、無溢膠，檢測結果顯示貼合後的產品透光率與蓋板玻璃和感應玻璃的透光率相當。
【權利要求】
1.一種熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)，其特徵在於:所述熱固化型光學透明熱熔膠膜的組成原料為: 40~99份的天然橡膠或熱塑性彈性體、O~50份的增塑劑、O~30份的活性稀釋劑、O~2份的抗氧劑、0.1~10份的自由基引發劑、O~10份偶聯劑。
2.根據權利要求1所述的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，其特徵在於:所述熱固化型光學透明熱熔膠膜的組成原料為: 60~80份的熱塑性彈性體、15~30份的增塑劑、10~20份的活性稀釋劑、O~2份的抗氧劑、0.5~5份的自由基引發劑、O~4份偶聯劑。
3.根據權利要求1或2所述的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，其特徵在於:所述熱塑性彈性體選自順丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠、丁基橡膠、矽橡膠、SBS、SIS、TPU、EVA、TPE、TPR。
4.根據權利要求1或2所述的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，其特徵在於:所述活性稀釋劑選自甲基丙烯酯異冰片酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇單丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇單丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(350)單丙烯酸酯。
5.根據權利要求1或2所述的熱固化型光學透明熱熔膠膜(T0CA)，其特徵在於:所述偶聯劑選自有機鉻絡合物、矽烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物。
6.一種觸控螢幕的貼合方法，包括如此步驟: 1)將保護層、熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)和觸控層依次堆疊好，抽真空排除其中的空氣； 2)加熱使熱固化型光學透明熱熔膠`膜初融，將保護層和觸控層粘合在一起； 3)升溫使熱固化型光學透明熱熔膠膜完全固化； 4)冷卻，後處理得到觸控螢幕。
7.根據權利要求6所述的貼合方法，其特徵在於:在升溫使熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)完全固化的過程中，繼續保持抽真空。
8.根據權利要求6或7所述的貼合方法，其特徵在於:熱固化型光學透明熱熔膠膜(TOCA)的熔融溫度不超過150°C。
【文檔編號】B32B37/12GK103820042SQ201410068532
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月27日 優先權日:2014年2月27日
【發明者】周盾白, 李衡均 申請人:深圳市友聯亨達光電有限公司