光学透明感压胶配方设计理论汇编.pptVIP

光学透明胶配方设计理论 前言 压克力系感压胶被广泛使用在各种领域,包括日常生活用胶带、3C设备、显示器光学透明胶、汽机车、大阳能设备、大型建筑中。 在一般低阶胶带的应用，胶带本身属短期消耗品，可能对感压胶唯一要求只有黏着力，而不考虑耐候特性；个人手持3C装置的应用中，装置会通电而发热，也会长期暴露在温湿度不断变化的环境中，因此除了基本的黏着力考虑外，耐候特性也成为考虑的因素。 在显示器面板领域的应用上，除了黏着力及耐候性之外，光学上的要求更是一大重点，如光学感压胶需要透明、无色、耐黄变。更有甚者，在车辆或大型建筑的组装及施工过程中，甚至会要求感压胶要有缓和应力，甚至耐高温的功能。 光学透明胶配方设计理论 光学透明胶在多种产业应用广泛,举凡偏光板的背胶、车用隔热膜背胶、玻璃防爆膜背胶、触控面板中绝缘胶、光学保护膜背胶,都可以见到身影。如之前所说的,不同产业的应用,对物性、耐候性的要求,在配方设计端就要考虑到原料单体的组成、起始剂选择、溶剂选择、安定剂选择。根据不同领域的应用要求,使得压克力系感压胶的合成原料选用及组成设计、合成方式与制程,乃至成品与硬化剂、添加剂的搭配方式,都可以因应需求而调整。 应用 黏着力要求 光学性 耐黄变 耐高温 耐冲击 一般低阶胶带 △ ╳ ╳ ╳ ╳ 3C设备应用 △ △ △ △ ╳ 显示面板OCA △ ○ △ ╳ ╳ 建筑用 ○ ╳ ○ ○ ○ 光学透明胶配方设计理论 依应用选配单体种类及数量、官能基、与起始剂定义胶材的内聚力 选配单体种类及数量、官能基、溶剂调制适合分子量大小,对胶材之黏着力、耐候、Tg点和软硬性 视最终分子量挑定起始剂与安定剂,以得到较佳内聚力与耐候性 光學塗佈專案 - 光學膜相關 光学透明胶配方设计理论 1.原料单体的选择 (1)基材接着力 光学透明感压胶对二种不同基材间的黏着,首先考虑胶材对基材的wetting 效果。在原料单体的选择上必须根据基材表面特性做变更。 例如胶材是设计黏结在玻璃或金属等极性较高的表面,那么增加酸性单体(如丙烯酸或甲基丙烯酸)的比例对黏着力会有显著提高。如果要黏着在塑料表面上之感压胶,则必须选择在低表面能的单体,如IBOA(丙烯酸异冰片酯)或2-HEA 。 IBOA分子式 C13H20O2 折射率 1.4738 表面张力 dynes/cm 31.7 Tg，℃ 88 官能度 1 分子量 208 光學塗佈專案 - 光學膜相關 光学透明胶配方设计理论 (2)Tg点 光学透明感压胶属于高分子,其Tg会随着分子链的长短以及组成分子链的单体配方而有所不同,是各单体玻璃转移温度之间的综合结果。一般而言,Tg点高的感压胶在常温(25度C)下会偏硬,机械强度会较高,但相对形变特性较差,无法藉由分子链之间的移动去缓和受到的机械应力。 另外,高Tg点的压克力感压胶受到环境温度的限制较大,在热带及亚热带环境由于室温较高,因此胶材能展良好黏弹特性,而具有一定黏着力,但在温带或寒带则因环境温下降使得胶材受到Tg点的影响而偏硬,因此降低黏着特性。相反地,Tg点低的胶材在常温胶性偏软,机械强度较差而容易形变,但因分子链容易移动,因此具有释放应力的功能,适用的环境温度也较黄。 (3)折射率 另外对于折射率的要求,某些应用如偏光板的背胶或触控面板的绝缘胶,对于压克力感压胶的折射率会有一定的要,一般是要求提高折射率的状况较多。折射率属于物理特性,基本上为原料单体个别折射率的综合表现,但会 光學塗佈專案 - 光學膜相關 光学透明胶配方设计理论 受到合成制程及分子量大小的影响。一般常用的压克力单体折射率都不高,大约介于1.46-1.48之间,但仍有少数特殊的压克力单体具有较高的折射率,较常用的有2-PEA(2-phenoxyethylAcrylate; 2-苯氧基乙基丙烯酸酯)或BzA(Benzyl Acrylate;苯基丙烯酸酯)或OPPEA(o-Phenyl phenoxy ethyl acrylate ,邻苯基苯氧乙基丙烯酸酯)。这些压克力单体由于具有苯环结构,因此折射率较其他单体高(有关高分子折射率公式说明在补充一)。 2-phenoxyethyl Acrylate 折射率:1.518 Benzyl Acrylate 折射率1.518 o-Phenyl phenoxy ethyl Acrylate折射率1.575 光學塗佈專案 - 光學膜相關 (4)单体官能基 决定主要组成单体之后,接着需要设计感压胶中之官能基种类及数量。经由合成制程产生的压克力感压胶本身为高分子聚合,具有一定的强度,但分子链之间没有交联,因此耐侯性较差,后续可以用用交联剂及添加剂来改善物性及耐候性,这就要求必须在原料单体中赋予可供交联的官