一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂及其制备方法和应用 (Adhesive for preparing side reflection strip of light guide plate and preparation method and application thereof ) 是由 江中洋 刘翘楚 于 2021-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂及其制备方法和应用,所述胶粘剂以重量份计包括如下组分：丙烯酸酯树脂10～20份、纤维素树脂3～8份、聚氨酯丙烯酸酯树脂20～30份、丙烯酸酯单体30～40份、光固化剂1～5份、气相二氧化硅1～5份以及铝银浆4～8份。该胶粘剂的制备方法包括：将丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、气相二氧化硅、铝银浆以及任选地偶联剂混合,得到所述胶粘剂。该胶粘剂固化时间短,制备出的导光板侧边反射条粘结力强,反射率高,同时耐紫外老化。(The invention provides an adhesive for preparing a side reflection strip of a light guide plate, a preparation method and an application thereof, wherein the adhesive comprises the following components in parts by weight: 10-20 parts of acrylate resin, 3-8 parts of cellulose resin, 20-30 parts of polyurethane acrylate resin, 30-40 parts of acrylate monomer, 1-5 parts of light curing agent, 1-5 parts of fumed silica and 4-8 parts of aluminum paste. The preparation method of the adhesive comprises the following steps: mixing acrylate resin, cellulose resin, polyurethane acrylate resin, an acrylate monomer, a light curing agent, fumed silica, aluminum paste and an optional coupling agent to obtain the adhesive. The adhesive has short curing time, and the prepared light guide plate side reflecting strip has strong bonding force, high reflectivity and ultraviolet aging resistance.)
技术领域
本发明属于导光板材料
技术领域
，具体涉及一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂及其制备方法和应用。背景技术
随着科技的发展，背光材料及器件的应用越来越广泛，背光材料及器件的生产制造蓬勃发展，但背光材料或器件在设计中常常会遇到亮度不足的情况，例如导光板常因亮度不足，会在导光板侧边贴反射条以增加背光亮度。导光板侧边反射条是贴附于导光板侧边来防止导光板侧边漏光的一种保护胶带。当生产出导光板后，需要在导光板的侧边上贴附导光板侧边反射胶带。目前在导光板的侧边上贴附导光板侧边反射条时，往往是单片纯手工贴附，即人工一片一片地贴附。手工贴附时存在以下问题：(1)导光板与反射条在粘贴时无法完全对齐，反射条与导光板之间出现中空，导致背光模组厚度不合格；(2)导光板与反射条粘贴不精准导致光学不达标；(3)手工贴附生产效率低且浪费人力。
因此，需要采用机械自动贴附来替代手工贴附，来解决手工贴附带来的问题。例如，CN203512924U公开了一种导光板侧反射片的贴附装置，用于自动贴附侧反射片，以提高贴附侧反射片的合格率以及效率。CN112505822A公开了一种导光板与反射片的贴附治具，包括治具本体，治具本体设有成型部和支撑部，支撑部设置于成型部的上方，支撑部的尺寸大于成型部的尺寸，成型部的尺寸适配于导光板的尺寸，支撑部的尺寸适配于预成型反射片的尺寸，在将导光板和预成型反射片叠置于支撑部上时，通过按压导光板或者预成型反射片，将导光板和预成型反射片从支撑部按压至成型部，预成型反射片形成为成型反射片贴附至所述导光板上。CN210260606U公开了一种导光板反射胶带贴附夹具，包括作业平台、支撑板和限位单元，支撑板的上表面与导光板相接触，用于放置导光板；限位单元设置于支撑板的边缘，并具有能够与导光板的侧边重合的第一限位平面；支撑底座，设置于作业平台下方，用于支撑和固定作业平台；支撑底座包括基座和设置于基座的上表面的主支撑单元、辅助支撑单元和阻挡单元；主支撑单元通过万向关节与支撑板活动连接，支撑板能够相对主支撑单元的轴线旋转或摆动；辅助支撑单元设置于基座的上表面靠近支撑板边缘的位置，阻挡单元设置于辅助支撑单元远离主支撑单元的一侧，通过作业平台的旋转用于导光板的旋转，减轻了导光板之间的磨损，提高了产品质量和生产效率。目前这些工艺与装置，与人工贴附侧反射片相比，可明显提高贴附侧反射片的合格率和效率，但这种贴合反光条的工艺不能从根本上解决贴合的不良，提升生产效率，减低成本。
因此，为从根本上解决反射条贴合不良、效率低的问题，研究一种可作为导光板侧边反射条的胶粘剂，采用自动化点胶，光固化，实现精准点胶，快速固化，具有重要的实际意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂及其制备方法和应用，通过丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、气相二氧化硅以及铝银浆各组分的复配，使得胶粘剂固化速度快，粘结强度高，制备出的导光板侧边反射条耐紫外光性能好，能够满足客户的遮光和反射要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂，所述胶粘剂以重量份计包括如下组分：丙烯酸酯树脂10～20份、纤维素树脂3～8份、聚氨酯丙烯酸酯树脂20～30份、丙烯酸酯单体30～40份、光固化剂1～5份、气相二氧化硅1～5份以及铝银浆4～8份。
本发明中，丙烯酸酯树脂组分可以降低胶粘剂的收缩性、增强粘结力，提高体系固化速度；纤维素树脂具有增加干膜速度，诱导铝银浆粉定向的作用，可以提高导光板侧边反射条的反射率；同时与二氧化硅组分复配起到调节体系粘度的作用；聚氨酯丙烯酸酯树脂可以增加体系的交联密度，增加粘结力；丙烯酸酯单体参与体系的反应，同时具有稀释溶解作用，无需添加额外的溶剂。
本发明中，胶粘剂组分中丙烯酸酯树脂为10～20份，例如可以为11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份或19份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中，当丙烯酸酯树脂的用量过少时，会使得胶粘剂的收缩性下降，粘结力降低，固化时间也相应增加；当丙烯酸酯树脂的用量过多时，胶水脆性增加，粘结强度下降，胶水粘度高，施工困难，涂布效果差从而导致反射率低。
胶粘剂组分中纤维素树脂3～8份，例如可以为3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份或7.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
当纤维素树脂的用量过少时，不利于铝银浆的定向排列，制备出的导光板侧边反射条的反射率过低，成膜速度较慢；当纤维素树脂的用量过高时胶水粘度过大，硬，脆，且附着力差。
胶粘剂组分中聚氨酯丙烯酸酯树脂20～30份，例如可以为21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份或29份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
聚氨酯丙烯酸酯树脂的用量过少时，会使得体系中的交联度较低，粘合力下降；聚氨酯丙烯酸酯树脂的用量过多时，胶水粘度大，不利于加工，硬度低且附着力下降。
胶粘剂组分中丙烯酸酯单体30～40份，例如可以为31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份或39份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
胶粘剂组分中光固化剂1～5份，例如可以为1.2份、1.5份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、4份、4.2份、4.5份4.8份或4.9份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
胶粘剂组分中气相二氧化硅1～5份，例如可以为1.2份、1.5份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、4份、4.2份、4.5份4.8份或4.9份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
胶粘剂组分中铝银浆4～8份，例如可以为4.2份、4.5份、5份、5.2份、5.5份、6份、6.2份、6.5份、7份、7.2份或7.5份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中，所述丙烯酸酯树脂为热塑性丙烯酸树脂。
优选地，所述丙烯酸酯树脂的重均分子量为30000～70000，例如可以为32000、35000、40000、42000、45000、50000、52000、55000、60000、65000或69000，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述纤维素树脂为醋酸丁酸纤维素树脂。
优选地，所述醋酸丁酸纤维素树脂的分子量为20000～80000，例如可以为22000、25000、30000、32000、35000、40000、42000、45000、50000、52000、55000、60000、65000、69000、70000、72000或75000，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物和/或脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物。
优选地，所述聚氨酯丙烯酸酯树脂的分子量为2000～20000，例如可以为3000、5000、7000、9000、10000、12000、15000、17000、18000或19000，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明中，所述丙烯酸酯单体包括四氢呋喃甲基丙烯酸酯、四氢呋喃乙基丙烯酸酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸羟乙酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的任意一种或至少两种的组合。
本发明中，所述光固化剂包括1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、苯甲酰甲酸甲酯、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-异丙基硫杂蒽酮、安息香双甲醚、二甲基苯偶酰缩酮或二苯甲酮中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为1-羟基环己基苯基甲酮和苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦的组合。
本发明中，所述气相二氧化硅的粒径为20～60nm，例如可以为25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm或59nm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述铝银浆为树脂包裹型铝银浆。
优选地，所述胶粘剂以重量份计还包括0.5～2份偶联剂，偶联剂的重量份例如可以为0.6份、0.8份、1.0份、1.2份、1.4份、1.5份、1.6份或1.8份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述胶粘剂的粘度为100000～180000，例如可以为110000、120000、130000、140000、150000、160000或170000，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述胶粘剂的光固化时间为3～4s，例如可以为3.1s、3.2s、3.3s、3.4s、3.5s、3.6s、3.7s、3.8s或3.9s，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的胶粘剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将所述丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、气相二氧化硅、铝银浆以及任选地偶联剂混合，得到所述胶粘剂。
优选地，所述混合的方法为搅拌。
优选地，所述搅拌的时间为60～90min，例如可以为62min、65min、68min、70min、72min、75min、78min、80min、82min、85min、88min或89min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述搅拌的转速为90～200rpm，例如可以为100rpm、110rpm、120rpm、130rpm、140rpm、150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm或195rpm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第三方面，本发明提供一种导光板侧边反射条，所述导光板侧边反射条通过如第一方面所述的胶粘剂制得。
优选地，所述导光板侧边反射条的厚度为50～200μm，例如可以为60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或195μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述导光板侧边反射条的反射率为45～55％，例如可以为46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％或54％，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述导光板侧边反射条通过如下方法制备，所述方法包括：将所述胶粘剂通过点胶的方式涂布于导光板侧边，光固化，得到所述导光板侧边反射条。
优选地，所述点胶的厚度为50～200μm，例如可以为60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或195μm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述光固化中光的照射强度为500～2000mW/cm2，例如可以为600mW/cm2、700mW/cm2、800mW/cm2、900mW/cm2、1000mW/cm2、1100mW/cm2、1200mW/cm2、1500mW/cm2或1900mW/cm2，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述光固化中光的波长为200～410nm，例如可以为220nm、240nm、250nm、280nm、300nm、320nm、340nm、350nm、380nm、400nm或405nm，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过胶粘剂中通过丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、气相二氧化硅以及铝银浆各组分的复配，使得制得的胶粘剂在光强为1000mW/cm2下，固化时间仅为3～4s，制备出的导光板侧边反射条具有较强的附着力，剪切强度可达到10～13MPa，反射率可达到45～55％，同时在光强为40mW/cm2下光照1000小时不发生黄变。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
本发明以下实施例及对比例所使用的材料包括：
(1)丙烯酸酯树脂：日本三菱BR106；
(2)纤维素树脂：伊士曼CAB-381-0.5；
(3)聚氨酯丙烯酸酯树脂：沙多玛CN8010；
(4)丙烯酸酯单体：沙多玛SR256；
(5)气相二氧化硅：瓦克V15；
(6)铝银浆：树脂包裹型铝银浆。
实施例1-6
实施例1-6提供一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂，所述胶粘剂包括如下组分：丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、气相二氧化硅、铝银浆以及偶联剂，各组分的配方如表1所示，其中所述实施例1-6的光固化剂为1-羟基环己基苯基甲酮和2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷的组合，所述实施例1-6的光固化剂中2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷的用量均为1份。
该胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
将丙烯酸酯树脂、纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、气相二氧化硅、铝银浆以及偶联剂混合，在120rpm的转速下搅拌60min，得到所述胶粘剂。
对比例1-10
对比例1-10提供一种用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂，所述胶粘剂包括如下组分：丙烯酸酯树脂、任选地纤维素树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯单体、光固化剂、任选地气相二氧化硅、铝银浆以及任选地偶联剂，各组分的配方如表1所示，其中所述对比例1-10的光固化剂为1-羟基环己基苯基甲酮和2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷的组合，所述对比例1-10的光固化剂中2,4,6-(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷的用量均为1份。该胶粘剂的制备方法与实施例1相同。
表1
应用例1-6以及对比应用例1-10
应用例1-6以及对比应用例1-10提供一种导光板侧边反射条，所述导光板侧边反射条由实施例1-6以及对比例1-10提供的胶粘剂制得，制备方法如下：分别将实施例1-6以及对比例1-10提供的胶粘剂通过点胶的方式设置在导光板侧边，然后放置于UV LED灯箱(AVENTK XL220)中，在波长为365nm，光的照射强度为1000mW/cm2下，进行光固化，得到所述导光板侧边反射条，厚度为100μm。
性能测试：
(1)固化时间测试：将应用例1-6以及对比应用例1-10提供的导光板侧边反射条放入LED灯箱开始计时，直到胶膜表面干爽，无指纹印，说明固化完成，得到固化所用时间，如表2所示。
(2)剪切强度测试：以最常见材料PC为基材，做搭接实验，采用拉力实验机(东莞金顿设备有限公司，SY-500型)，对应用例1-6以及对比应用例1-10提供的导光板侧边反射条进行剪切强度测试，公式为：剪切强度＝最大拉力/粘接面积(单位MPa)；固化能量3000MJ/cm2，测试结果如表2所示。
(3)耐紫外光测试：分别将应用例1-6以及对比应用例1-10提供的导光板侧边反射条放置在光强40mW/cm2的LED灯箱(AVENTK XL220)中光照1000小时，测试结果如表2所示。
(4)OD值测试：OD是光密度的缩写，表示被检测物吸收掉的光密度，OD＝lg(1/trans)，其中trans为检测物的透光值。因此又叫透光率，也称吸光度。分别将应用例1-6以及对比应用例1-10提供的导光板侧边反射条放入OD值测试仪中读数，测试设备为x-rite341c，测试结果如表2所示。
(5)反射率测试：将厚度100μm的胶条放入双光束紫外可见分光光度计(普析，TU-1901)中读数，测试结果如表2所示。
表2
根据表2的数据可知，本发明通过将用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂中的各组分进行复配产生协效作用，使得最终制备出的导光板侧边反射条在光强为1000mW/cm2下，固化时间仅为3～4s，具有较强的附着力，剪切强度可达到10～13MPa，反射率可达到45～55％，同时在光强为40mW/cm2下光照1000小时不发生黄变。
当胶粘剂组分中，不含纤维素树脂或者含量过少时(对比应用例1、2)，会不利于铝银浆粉的定向排列，从而降低导光板侧边反射条的反射率，干膜速度较慢，固化时间增加；当纤维素树脂的含量过多时，使得反射条的附着力变差，同时也会降低反射条的反射率。当丙烯酸酯树脂含量过少或过多都会影响反射条的附着力，降低胶膜强度，丙烯酸酯树脂含量过少时，会降低反射条的耐黄变性能。当聚氨酯树脂含量过少或过多时，会使得反射条的附着力下降，当含量过少时，反射条的耐黄变性能受到影响。当丙烯酸酯单体含量过少或过多时，使得反射条的附着力降低，反射率也有所降低；当含量过多时，胶粘剂的固化时间变长，反射条的耐黄变性能下降。当体系组分中无二氧化硅时，反射条的反射率有所降低，涂布效果稍差。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的用于制备导光板侧边反射条的胶粘剂及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
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