CN103031106A - 一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂由以下重量百分比的组分组成：主体树脂30%-45%；辅助树脂10%-30%；活性单体20%-45%；光引发剂1%-5%；助剂0.1%-3%；主体树脂是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂；辅助树脂是下列物质的一种或多种的混合物：丙烯酸酯改性的异氰尿酸树脂、液体异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸酯改性的液体异戊二烯橡胶；活性单体是下列物质中的一种或多种的混合物：乙烯基醚类单体与丙烯酸酯类单体；光引发剂为自由基光引发剂和可见光引发剂中的一种或多种的混合物；助剂是偶联剂、流平剂中的一种或者多种的混合物。本发明光固化胶粘剂具有较高的折射率和透光率、较低的固化收缩率、耐黄变性能好。

Description

一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于电容式触摸屏粘接的单组份液态光固化胶粘剂，尤其涉及一种紫外光或可见光固化的光学胶粘剂及其制备方法。 

背景技术

随着信息产业的快速发展，特别是手机、笔记本电脑等电子产品成为人们日常生活中的必需品。在这些电子产品中，显示器是必不可或缺的人机沟通界面。而触摸屏模组与显示器模组的整合，并应用于各种电子产品中，让使用者可以直接在面板上点选进行各项操作，使得操作模式更便捷且人性化。 

电容式触摸屏技术是目前较为热门的触屏技术，电容式触摸屏粘接用光固化胶粘剂主要是用于电容式触摸屏中玻璃盖板和传感器（SENSOR）(其可以是有ITO（Indium Tin Oxides，纳米铟锡金属氧化物）图案的玻璃板）的粘接，以及触摸屏模组与显示器模组的粘接。其必须满足一定的要求，如：无色透明；在指定的光波波段内光透过率大于98%以上；并且固化后胶粘剂的折射率与被粘光学元件的折射率相近；在使用温度范围内胶粘剂的粘接强度良好；胶粘剂的模量低，固化后硬度小、延伸率大同时固化收缩率小，不会引起元件表面的变化；耐冷热冲击、耐湿热老化、耐黄变、耐光老化；对人体无害或低毒性等。 

而目前国内没有较为成熟的产品，其主要是透光率、折射率、固化收缩率，以及耐黄变等性能达不到要求。现有技术主要是使用（甲基）丙烯酸酯类树脂低聚物和单官能、多官能基单体混合而成，并使用一定量的塑化剂来提高体系折射率和降低体系的硬度。而纯粹的丙烯酸酯类树脂低聚物固化后固化收缩率较大，且其折射率较低，且使用塑化剂对折射率的提高有限，其是以物理方式与固化物结合，添加量过多后对体系的固化有影响，同时由于其都是含苯环类的脂类，所以耐黄变性能不够理想。中国专利201110026314.5公开的一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂就是采用这类技术，其就存在折射率较低，固化收缩率较高，不耐黄变等缺点。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：克服了目前电容式触摸屏粘剂用光固化胶粘剂折射率低、硬度高、固化收缩率大、耐黄变性能差的缺点，提出一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂及其制备方法，这种光固化胶粘剂具有较高的折射率和透光率、较低的色度、硬度小以及固化收缩率低、耐黄变性能好。 

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂，其由以下重量百分比的组分组成： 

主体树脂     30%-45%；

辅助树脂     10%-30%；

活性单体     20%-45%；

光引发剂     1%-5%；

助剂         0.1%-3%；

所述主体树脂是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂；

所述的辅助树脂是下列物质的一种或多种的混合物：丙烯酸酯改性的异氰尿酸树脂、液体异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸酯改性的液体异戊二烯橡胶；

所述活性单体是下列物质中的一种或多种的混合物：乙烯基醚类单体与丙烯酸酯类单体；

上述乙烯基醚类单体是阳离子型活性稀释单体，包括：羟丁基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,4-环己基二甲醇二乙烯基醚、丁基乙烯基醚；

上述丙烯酸酯类单体为自由基型活性稀释单体，包括：甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯；

所述光引发剂为自由基光引发剂和可见光引发剂中的一种或多种的混合物；

上述自由基光引发剂是下列物质中的一种或多种的混合物：1-羟基-环已基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；

上述可见光引发剂是樟脑醌；

所述助剂是偶联剂、流平剂中的一种或者多种的混合物。

上述技术方案进一步限定在于，所述偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：环氧硅烷类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂； 

上述环氧硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷；

上述氨基硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-氨丙基三乙氧基硅烷； N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

上述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

上述技术方案进一步限定在于，所述的流平剂是下列物质中的一种或多种的混合物：丙烯酸酯聚合物流平剂、聚醚硅氧烷共聚物流平剂。 

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：所述的用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤： 

步骤1：按照重量百分比，取主体树脂30%-45%、辅助树脂10%-30%、活性单体20%-45%、光引发剂1%-5%、助剂0.1%-3%；

步骤2：搅拌均匀即得。

上述技术方案进一步限定在于，所述偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：环氧硅烷类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂； 

上述环氧硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷；

上述氨基硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-氨丙基三乙氧基硅烷； N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

上述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

上述技术方案进一步限定在于，所述的流平剂是下列物质中的一种或多种的混合物：丙烯酸酯聚合物流平剂、聚醚硅氧烷共聚物流平剂。 

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂具有这种光固化胶粘剂具有较高的折射率和透光率，较低的色度、硬度以及固化收缩率，可靠性好以及耐黄变等特点，主要克服了目前电容式触摸屏粘剂用光固化胶粘剂折射率较低，固化收缩率较高，不耐黄变等缺点。 

具体实施方式

本发明提出一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂，其由以下重量百分比的组分组成： 

主体树脂     30%-45%；

辅助树脂      10%-30%；

活性单体     20%-45%；

光引发剂     1%-5%；

助剂         0.1%-3%。

所述主体树脂是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂，主要是分子量高，结构柔顺性好等。

所述的辅助树脂是下列物质的一种或多种的混合物：丙烯酸酯改性的异氰尿酸树脂、液体异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸酯改性的液体异戊二烯橡胶，主要是含有异氰尿酸基团，或者甲基丙烯酸酯基又或者含有异戊二烯基聚合链段等。 

所述活性单体是下列物质中的一种或多种的混合物：乙烯基醚类单体、丙烯酸酯类单体。 

上述乙烯基醚类单体是阳离子型活性稀释单体，包括羟丁基乙烯基醚（HBVE）、三乙二醇二乙烯基醚（DVE-3）、1,4-环己基二甲醇二乙烯基醚（CHVE）、丁基乙烯基醚（BVE）。 

上述丙烯酸酯类单体为自由基型活性稀释单体，包括：甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、丙烯酸异冰片酯（IBOA）、1,6-己二醇双丙烯酸酯（HDDA）、三缩丙二醇双丙烯酸酯（TPGDA）、二丙二醇二丙烯酸酯（EM222）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）、季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、季戊四醇四丙烯酸酯（PETTA）、双季戊四醇五丙烯酸酯（DPEPA）、双季戊四醇六丙烯酸酯（DPHA）。 

所述光引发剂为自由基光引发剂和可见光引发剂中的一种或多种的混合物。 

上述自由基光引发剂是下列物质中的一种或多种的混合物：1-羟基-环已基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯。 

上述可见光引发剂是樟脑醌。 

所述助剂可以是偶联剂、流平剂中的一种或者多种的混合物。 

所述偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：环氧硅烷类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂。 

上述环氧硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷。 

上述氨基硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-氨丙基三乙氧基硅烷； N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。 

上述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。 

所述的流平剂是下列物质中的一种或多种的混合物：丙烯酸酯聚合物流平剂、聚醚硅氧烷共聚物流平剂。 

所述的丙烯酸酯聚合物流平剂，包括：科宁的Perenol F60、Perenol F40、Perenol F41、Perenol F45以及迪高的TEGO Flow 370。 

所述的聚醚硅氧烷共聚物流平剂，包括：迪高的TEGO Glide 450、TEGO Glide 100以及德谦435。 

上述用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂的制备方法，包括如下步骤： 

步骤1：按照重量百分比，取主体树脂30%-45%、辅助树脂10%-30%、活性单体20%-45%、光引发剂1%-5%、助剂0.1%-3%；

步骤2：搅拌均匀即得。

  

以下通过几个制备实施例进一步说明本发明的技术方案。

 制备实施例1 

按照下表称取各组分：

将上述各组分搅拌均匀即得本发明用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂。

 制备实施例2 

按照下表称取各组分：

将上述各组分搅拌均匀即得本发明用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂。

 制备实施例3 

按照下表称取各组分：

将上述各组分搅拌均匀即得本发明用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂。

 制备实施例4 

按照下表称取各组分：

将上述各组分搅拌均匀即得本发明用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂。

 制备实施例5 

按照下表称取各组分：

将上述各组分搅拌均匀即得本发明用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂。

 比较例1 

将上述各组分搅拌均匀即得。

 比较例2 

将上述各组分搅拌均匀即得。

 对以上5个制备实施例和2个比较例制得的胶粘剂样品进行性能测试，并与日本协力化学HRJ-21（比较例3）做对比，经过波长为365nm的紫外光固化后，主要测试其粘度、透光率、折射率、硬度、固化收缩率、耐黄变等性能。 

粘度：使用NDJ-1旋转式粘度计，在25℃下测试胶液粘度。 

透光率：使用NDH 5000W雾度计（Nippon Denshoku）测量固化后的胶膜透光率； 

折射率：使用阿贝折光仪进行测试，具体方法按照ASTM D-1218；

硬度：使用邵氏硬度计测试固化后的胶膜硬度；

固化收缩率测试，先用量筒称重的方法测试其液态的密度，然后在玻璃上进行点胶固化，使得固化后为小块的胶滴，取一定量的胶滴称重，可算出该一定量胶滴的液态体积，然后使用排水法测试其固态下体积，再用液态体积减去固态体积除以液态体积，即得固化收缩率；

耐黄变测试，在紫外灯下照射，进行30000 mJ/cm²强度的曝光后，观察期黄变情况。

测试性能数据如表1。 

表1是本发明各个实施例制备的产物以及3个比较例的各项性能测试表 

通过表1的性能对比可知，比较例1由于采用芳香族聚氨酯丙烯酸酯，耐黄变性能NG。比较例2由于未采用本专利所述的辅助树脂，固化后硬度大，收缩率达4.0%，不能满足电容触摸屏用光固化胶黏剂低收缩率和低硬度的要求。与日本协力化学HRJ-21（比较例3）比较，本专利具有低固化能量的特点，在相同设备情况下，可以提高工作效率。  

可见采用本专利技术制备的触摸屏专用光固化胶粘剂具有固化能量低、透光率高、折射率高、硬度小、固化收缩率低以及耐黄变性能好等性能，主要克服了目前电容式触摸屏用光固化胶粘剂高固化能量、折射率低、硬度高、固化收缩率大、耐黄变性能差等缺点。

Claims (6)

1.一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂，其特征在于，其由以下重量百分比的组分组成：

主体树脂      30%-45%；

辅助树脂      10%-30%；

活性单体      20%-45%；

光引发剂      1%-5%；

助剂              0.1%-3%；

所述主体树脂是脂肪族聚氨酯丙烯酸酯树脂；

所述的辅助树脂是下列物质的一种或多种的混合物：丙烯酸酯改性的异氰尿酸树脂、液体异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸酯改性的液体异戊二烯橡胶；

所述活性单体是下列物质中的一种或多种的混合物：乙烯基醚类单体与丙烯酸酯类单体；

上述乙烯基醚类单体是阳离子型活性稀释单体，包括：羟丁基乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、1,4-环己基二甲醇二乙烯基醚、丁基乙烯基醚；

上述丙烯酸酯类单体为自由基型活性稀释单体，包括：甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异冰片酯、1,6-己二醇双丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯；

所述光引发剂为自由基光引发剂和可见光引发剂中的一种或多种的混合物；

上述自由基光引发剂是下列物质中的一种或多种的混合物：1-羟基-环已基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯；

上述可见光引发剂是樟脑醌；

所述助剂是偶联剂、流平剂中的一种或者多种的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂，其特征在于，所述偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：环氧硅烷类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂；

上述环氧硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷；

上述氨基硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-氨丙基三乙氧基硅烷； N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

上述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的一种用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂，其特征在于，所述的流平剂是下列物质中的一种或多种的混合物：丙烯酸酯聚合物流平剂、聚醚硅氧烷共聚物流平剂。

4.一种如权利要求1所述的用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤1：按照重量百分比，取主体树脂30%-45%、辅助树脂10%-30%、活性单体20%-45%、光引发剂1%-5%、助剂0.1%-3%；

步骤2：搅拌均匀即得。

5.根据权利要求4所述的用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：环氧硅烷类偶联剂、氨基硅烷类偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂；

上述环氧硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷；β-（3，4-环氧环己基）乙基三甲氧基硅烷；

上述氨基硅烷类偶联剂是下列物质中的一种或者多种的混合物：γ-氨丙基三乙氧基硅烷； N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；

上述甲基丙烯酰氧基硅烷类偶联剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

6.根据权利要求4所述的用于电容式触摸屏粘接的光固化胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述的流平剂是下列物质中的一种或多种的混合物：丙烯酸酯聚合物流平剂、聚醚硅氧烷共聚物流平剂。