一种光学镜头滤光玻璃切割用胶膜及其制备方法与流程

本发明属于胶粘材料，具体涉及一种光学镜头滤光玻璃切割用胶膜及其制备方法。

背景技术：

1、光学滤光玻璃是光学镜头的核心关键元件，凭借精准的光谱筛选特性，应用于智能手机、车载影像、智能安防、工业光学检测等各类光电设备中。滤光玻璃生产加工过程中，需通过切割、划片、扩膜等工序将大尺寸原片加工为微型单片滤光元件，而切割工序的良品率直接决定光学镜头的成像质量与使用寿命。光学滤光玻璃对表面洁净度要求极为苛刻，切割过程中的微小玻璃碎屑或划伤都会使镜片报废，为了提升产品的良品率，现有光学滤光玻璃切割前在玻璃板上下表面附着保护膜。

2、目前行业内普遍采用uv减粘胶膜作为光学玻璃切割的承载固定材料，利用胶膜的初始高粘性固定玻璃基材，避免切割过程中位移偏移，再通过uv光照降低胶膜粘性，实现成品镜片的无损剥离。但现有商用切割胶膜在精密滤光玻璃加工场景中仍然存在许多技术缺陷，严重制约高端光学元件的量产质量与效率，如胶膜粘接剂的稳定性较差，贴合附着力不均匀，在切割过程中容易出现玻璃移位、边缘崩边、飞片等问题，且胶膜压敏胶组分中含有大量的小分子助剂、增粘树脂，胶膜解粘后容易在滤光玻璃表面残留胶渍，不仅会遮挡滤光光路、改变光谱透过率，还会造成镜片色差、脱模、光学性能衰减等不可逆缺陷。此外，切割过程中需针对光学玻璃表面的镀层标记进行定位切割，要求保护膜具备高透光率以便识别标记，现有产品在此方面也存在不足。

3、公开号为cn119799215a的中国专利申请文件公开了一种uv胶及uv胶膜，包括丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、二苯甲酮类单体和三(三甲基硅氧基)硅烷基类单体，通过控制uv照射剂量即可实现uv胶的增黏和减黏，解决了uv胶体系相容性差的问题。但是该专利申请文件中公开的uv胶膜配方中仅添加了4-丙烯酰氧基二苯甲酮作为单一的光敏性功能单体，光敏交联结构单一，且4-丙烯酰氧基二苯甲酮响应波段固定、解黏倍率有限，强光照射后仍存在局部粘性残留、脱模易损伤超薄玻璃与镀膜、此外，二苯甲酮类单体固化后的耐候性较弱，长期贴合加工或高温量产环境下易黄变，导致透明胶膜的透光率下降，无法兼容滤光玻璃切割过程中的在线光学检测工序。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的贴合力和透光率差等技术问题，本发明的目的是提供一种光学镜头滤光玻璃切割用胶膜及其制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种光学镜头滤光玻璃切割用胶膜，包括第一透明离型膜、uv胶和第二透明离型膜，所述uv胶以下重量份数的组分：

4、丙烯酸酯35-42份、丙烯酸2-4份、聚氨酯丙烯酸酯预聚体30-35份、可聚合酰基氧化磷单体0.5-1份、改性单体3-6份、光引发剂0.1-0.5份、交联剂1.1-3份、阻聚剂0.05-0.15份；

5、聚氨酯丙烯酸酯预聚体的制备方法为：将脱水处理后的聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇加入到反应釜中，加入异佛尔酮二异氰酸酯，在氮气保护下搅拌反应，反应结束后加入丙烯酸羟丙酯、二月桂酸二丁基锡和对苯二酚，保温反应，冷却，过滤，得到聚氨酯丙烯酸酯预聚体。

6、本发明中，采用丙烯酸酯为基体树脂之一，使胶膜具备良好的贴合力和优异的基材润湿性，可以紧密贴合光滑的滤光玻璃表面，在切割过程中有效缓冲机械振动，固定玻璃基材，避免滤光玻璃滑移、崩边、裂纹等问题，提升切割的良品率。通过长链二醇和羟基丙烯酸酯中的羟基与异氰酸酯相互反应制得聚氨酯丙烯酸酯预聚体，分子中的氨酯键能形成多种氢键，具有良好的力学性能和化学稳定性能，同时兼具丙烯酸酯的耐候性、较好的耐冲击性、对低表面能物质附着力良好等优点，提升耐候性的同时还能够提升胶膜的贴合力。

7、进一步的，聚氨酯丙烯酸酯预聚体的制备方法中所述搅拌反应的具体工艺为：搅拌升温至40-45℃，搅拌反应30-40min，继续搅拌升温至65-70℃，搅拌反应120-130min，继续升温至75-80℃，搅拌反应60-70min；所述保温反应的温度为60-70℃，保温反应的时间为180-200min。

8、上述方案中，采用分段梯度升温、分段保温反应的工艺进行反应，可以避免局部过热导致的体系黏度骤升、凝胶结块，提升体系黏度的均匀性，第一阶段升温可以规避局部浓度升高引发的局部快速反应，第二阶段升温可以完成大部分羟基与异氰酸根的基础加成反应，第三阶段升温可以促进残余活性基团充分反应，稳定预聚体结构。

9、进一步的，聚氨酯丙烯酸酯预聚体的制备方法中聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯的摩尔比为(1-1.05):(2-2.1):(2-2.2)；二月桂酸二丁基锡的用量为聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯质量之和的0.1%-0.2%，对苯二酚的用量为聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、丙烯酸羟丙酯质量之和的0.01%-0.02%。

10、进一步的，所述丙烯酸酯由丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸异冰片酯按照质量比为(20-28):(8-14):(3-7):(4-9)组成。

11、本发明中，采用丙烯酸异辛酯和丙烯酸正丁酯作为软单体，提供基础柔韧性、初粘性，降低胶膜模量，改善对玻璃表面的浸润性，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸异冰片酯作为硬单体，提高固化胶层内聚强度、硬度与耐溶剂性，降低固化收缩率，提升胶膜的耐候性能。

12、进一步的，所述可聚合酰基氧化磷单体的制备方法为：向反应釜中加入2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和冰醋酸，在氮气保护下升温至60-65℃，搅拌均匀，加入多聚甲醛和浓硫酸，搅拌反应7-9h，冷却至室温，将反应液倒入去离子水中，析出固体产物，过滤，洗涤，干燥，得到中间体；将中间体、丙烯酸羟乙酯和甲苯加入到反应釜中，再加入对甲苯磺酸一水合物和对甲氧基苯酚，在氮气保护下搅拌升温至回流至分水器中不再有水脱出，继续保温回流反应2-2.5h，冷却至50-55℃，加入饱和碳酸氢钠水溶液至反应体系的ph值为中性，搅拌，静置分液，用去离子水洗涤有机相，减压蒸馏，过滤，得到可聚合酰基氧化磷单体。

13、本发明中制备得到的可聚合酰基氧化磷单体可以与胶膜基体互溶，且透光性好，酰基氧化磷具有370-420nm长波紫外吸收，紫外穿透能力更强，可以实现胶层的充分固化，保证胶膜整体的减粘效果均匀，避免局部残胶和剥离力不均问题。

14、更进一步的，可聚合酰基氧化磷单体的制备方法中各组分的用量为：2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦10-13份、冰醋酸22-25份、多聚甲醛1-2份、浓硫酸0.1-0.2份、丙烯酸羟乙酯6-8份、甲苯15-20份、对甲苯磺酸一水合物0.2-0.3份、对甲氧基苯酚0.01-0.02份。

15、进一步的，所述改性单体为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸三氟乙酯或甲基丙烯酸六氟丁酯。

16、本发明采用含氟丙烯酸酯单体作为改性单体，折射率低于普通丙烯酸酯，提升胶膜的透光率；c-f键键能高，化学惰性强，可以抑制水、水汽、氧气向胶膜内部渗透，提升老化性能，减少老化后的透光率衰减。

17、进一步的，所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦或1-羟基环己基苯基甲酮；所述交联剂为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；阻聚剂为对甲氧基苯酚、对苯二酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种。

18、进一步的，所述第一透明离型膜和第二透明离型膜为pet膜，第一透明离型膜和第二透明离型膜的厚度为30-50μm，uv胶的厚度为20-30μm。

19、本发明还提供了所述光学镜头滤光玻璃切割用胶膜的制备方法，包括以下步骤：

20、s1：将聚氨酯丙烯酸酯预聚体加热至40-50℃，加入丙烯酸酯、丙烯酸、可聚合酰基氧化磷单体、改性单体，避光搅拌均匀，加入光引发剂、交联剂和阻聚剂，避光搅拌40-60min，真空脱泡，过滤，得到uv胶液；

21、s2：将步骤s1制得的uv胶液均匀涂布在第一透明离型膜表面，涂布完成后，在胶层上方贴合第二透明离型膜，置于25-35℃、避光的条件下熟化24-48h，得到胶膜卷材；

22、s3：将步骤s2制得的胶膜卷材分切，密封包装，得到光学镜头滤光玻璃切割用胶膜。

23、本发明采用预聚体预热、分步避光投料配制uv胶液，经真空脱泡过滤后涂布并双面复合透明离型膜，再经25-35℃避光熟化、分切包装，得到光学镜头滤光玻璃切割用胶膜。通过将聚氨酯丙烯酸酯预聚体预热，可以降低体系黏度，提升各组分相容性；分步加料与避光操作可防止胶液提前凝胶、助剂析出；双面离型膜可保护胶层不受污染，熟化工序消除涂布内应力，保证胶膜剥离力均匀稳定；整套工艺简单可控，适合规模化生产，制得胶膜透光性好、无颗粒缺陷，紧密贴合滤光玻璃。

24、与现有技术相比，本发明提供的光学镜头滤光玻璃切割用胶膜及其制备方法具有如下技术优势：

25、（1）本发明采用聚氨酯丙烯酸酯预聚体、软/硬复配丙烯酸酯单体与含氟改性单体搭配，提升胶膜对滤光玻璃的贴合力，有效抑制玻璃滑移、崩边、裂纹，提升切割良品率；

26、（2）本发明在配方中添加可聚合酰基氧化磷单体，实现胶层深度均匀固化，剥离力均一，切割后剥离胶膜无局部残胶，保障滤光玻璃光学表面洁净；

27、（3）本发明采用预聚体预热、避光分步投料、双面pet离型膜复合和低温避光熟化工艺，避免胶液提前凝胶与助剂析出，消除涂布内应力，成品胶膜表观优良、性能稳定，可规模化卷材生产。