CN103361021A - 一种低收缩率光学透明胶 - Google Patents

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Abstract

一种低收缩率光学透明胶，它由聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度(甲基)丙烯酸酯和主链含有不饱和键的光引发剂组成，聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度(甲基)丙烯酸酯、主链含有不饱和键的光引发剂的重量份数比为100∶42～67∶1～3。本发明的产品弹性好，收缩率低于1％且耐冲击，可用于填充手机屏幕的覆盖层和液晶面板之间的间隙，不会出现现有技术液态光学胶在湿热老化、冷热冲击等老化测试时容易出现的裂纹现象；本发明的制备方法工艺简单，过程的可控性及重复性好，反应条件温和，无污染，低成本。

Description

一种低收缩率光学透明胶
技术领域
本发明涉及一种低收缩率光学透明胶，尤其是涉及触摸屏盖板与功能玻璃之间贴合的光学材料。
背景技术
随着iPhone触控手机的广受欢迎，电容式触控这一专业的术语逐渐被人们所熟知，这要归功于电容式触控技术比传统的电阻式触控技术更有优势，特别是光学透明胶膜的导入，使得电容式触控技术相对成本降低。由于在有曲面和合复杂型面的设计中，胶膜难以胜任，因此出现了液态胶水取代一些胶带不能满足的场合，而且制作工艺简单，产品可靠性高，对玻璃-玻璃、亚克力-玻璃等材质有很好的粘接效果。目前只有Sony、3M、协力、信越等公司有这种产品，且占据市场份额的80％。尽管如此，目前大多数液态光学胶在湿热老化、冷热冲击等老化测试时容易出现裂纹，是因为固化收缩率太大，目前普遍在1.5％以上。
发明内容
针对现有光学胶因为收缩率太大而导致在湿热老化、冷热冲击等老化测试
时出现裂纹等不足，本发明提供一种以主链含有不饱和键的光敏剂为引发剂的低收缩率且高弹性、耐冲击的光学透明胶。
解决本发明问题所采取的技术方案如下：它由聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度(甲基)丙烯酸酯和主链含有不饱和键的光引发剂组成，聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度(甲基)丙烯酸酯、主链含有不饱和键的光引发剂的重量份数比为100∶42～67∶1～3。
聚氨酯丙烯酸酯预聚体是由烷氧基化的氢化双酚A、二异氰酸酯和含羟基的丙烯酸酯以摩尔比1∶2∶2制成的。
所述烷氧基化的氢化双酚A结构通式如下所示：
Figure BSA0000093273380000011
其中，m和n均为整数，m+n之和为0至20，R1和R2各为氢或C1-C2烷基。
所述二异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或任意几种的混合物。
所述含羟基的丙烯酸酯为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或任意几种的混合物。
所述的二官能度(甲基)丙烯酸酯为乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、烷氧化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三缩四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4一丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6一己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或两种或两种以上的混合物，其中1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯和1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯为最优选择。
所述的主链含有不饱和键的光引发剂为分子主链含有丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、丙烯酰氨基、乙烯氧羰基的光引发剂，这些光引发剂单独或两种以上混合使用；其中优选丙烯酰氧基二苯甲酮。
所述的主链含有不饱和键的光引发剂为分子主链含有丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、丙烯酰氨基、乙烯氧羰基的光引发剂，这些光引发剂单独或两种以上混合使用；其中优选具有良好溶解性并且无色的丙烯酰氧基二苯甲酮。
Figure BSA0000093273380000021
采用上一步技术方案的技术效果为：作为在本发明中使用的光引发剂，只有主链含有不咆和基的光引发剂可以使用，且要求该光引发剂不影响透明度、耐冲击和可靠性。
本发明的有益效果是：产品弹性好，收缩率低于1％且耐冲击，可用于填充手机屏幕的覆盖层和液晶面板之间的间隙，不会出现现有技术液态光学胶在湿热老化、冷热冲击等老化测试时容易出现的裂纹现象；本发明的制备方法工艺简单，过程的可控性及重复性好，反应条件温和，无污染，低成本。
具体实施方式
实施例1：
在装有搅拌、温度计、氮气出入口的四口反应瓶中加入240.38克氢化双酚A(HBPA)，在120℃的温度下抽真空脱水1.5小时，加入0.55克辛酸亚锡和444.58克异佛尔酮二异氰酸酯，搅拌，升温加热，控制温度75℃，反应4小时，降温至30℃，加入1.84克双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、0.37克对叔丁基邻苯二酚和232.12克丙烯酸-β-羟乙酯，在85℃的温度下继续反应2小时，降温至40℃出料即得聚氨酯丙烯酸酯预聚体。将100份上述聚氨酯丙烯酸酯预聚体、67份1，4-丁二醇二丙烯酸酯混合，搅拌均匀，加入二者总重量2.0％的1-丙烯酰氧基二苯甲酮作为光引发剂，混合均匀并脱泡即得光学透明胶。将其置于紫外灯(紫外线强度为50mw/cm2)下照射10秒钟，固化后的得到弹性光学树脂材料的收缩率为0.75％。
实施例2：
在装有搅拌、温度计、氮气出入口的四口反应瓶中加入328.58克二乙氧基化的氢化双酚A(HBPA(EO)2)，在115℃的温度下抽真空脱水2小时，加入0.82克二月桂酸二丁基锡和336.44克六亚甲基二异氰酸酯，搅拌，升温加热，控制温度80℃，反应3.5小时，降温至40℃，加入1.37克β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、0.55克对羟基苯甲醚和260.28克丙烯酸-β-羟丙酯，在80℃的温度下继续反应2.5小时，降温至40℃出料即得聚氨酯丙烯酸酯预聚体。将100份上述聚氨酯丙烯酸酯预聚体、49份6-己二醇二甲基丙烯酸酯混合，搅拌均匀，加入二者总重量1.0％的2-乙烯氧基羰基氧甲基蒽醌作为光引发剂，混合均匀并脱泡即得光学透明胶。将其置于紫外灯(紫外线强度为50mw/cm2)下照射10秒钟，固化后的得到弹性光学树脂材料的收缩率为0.62％。
实施例3：
在装有搅拌、温度计、氮气出入口的四口反应瓶中加入356.62克二丙氧基化的氢化双酚A(HBPA(PO)2)，在125℃的温度下抽真空脱水1小时，加入1.37克二丁基二氯化锡和524.7克二环己基甲烷二异氰酸酯，搅拌，升温加热，控制温度85℃，反应3小时，降温至50℃，加入1.14克三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、0.91克对苯二酚和260.3克甲基丙烯酸-β-羟乙酯，在75℃的温度下继续反应3小时，降温至40℃出料即得聚氨酯丙烯酸酯预聚体。将100份上述聚氨酯丙烯酸酯预聚体、42份4，6-己二醇二丙烯酸酯搅拌均匀，加入二者总重量3.0％的苯基-1-丙烯氧基环己基甲基酮作为光引发剂，混合均匀并脱泡即得光学透明胶。将其置于紫外灯(紫外线强度为50mw/cm2)下照射10秒钟，固化后的得到弹性光学树脂材料的收缩率为0.86％。
对比实施例1：
在装有搅拌、温度计、氮气出入口的四口反应瓶中加入500克分子量为1000的聚丙二醇，在120℃的温度下抽真空脱水1.5小时，加入0.47克辛酸亚锡和174克甲苯二异氰酸酯，搅拌，升温加热，控制温度75℃，反应4小时，降温至30℃，加入1.58克双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、0.31克对叔丁基邻苯二酚和116.06克丙烯酸-β-羟乙酯，在85℃的温度下继续反应2小时，降温至40℃出料即得聚氨酯丙烯酸酯预聚体。将100份上述聚氨酯丙烯酸酯预聚体、21份乙氧化双酚A二丙烯酸酯和21份烷氧化己二醇二丙烯酸酯搅拌均匀，加入二者总重量2.5％的二苯甲酮作为光引发剂，混合均匀并脱泡即得光学透明胶。将其置于紫外灯(紫外线强度为50mw/cm2)下照射10秒钟，固化后的得到弹性光学树脂材料的收缩率为1.88％。
结果表明，与对比实施例1相比，采用实施例1-3制备的光学透明水胶，固化收缩率比较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低收缩率光学透明胶，其特征在于：它由聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度(甲基)丙烯酸酯和主链含有不饱和键的光引发剂组成，聚氨酯丙烯酸酯预聚体、二官能度(甲基)丙烯酸酯、主链含有不饱和键的光引发剂的重量份数比为100∶42～67∶1～3。
2.根据权利要求1所述的低收缩率光学透明胶，其特征在于：聚氨酯丙烯酸酯预聚体是由烷氧基化的氢化双酚A、二异氰酸酯和含羟基的丙烯酸酯以摩尔比1∶2∶2制成的。
3.根据权利要求2所述的低收缩率光学透明胶，其特征在于：所述烷氧基化的氢化双酚A结构通式如下所示：
Figure FSA0000093273370000011
其中，m和n均为整数，m+n之和为0至20，R1和R2各为氢或C1-C2烷基。
4.根据权利要求2所述的低收缩率光学透明胶，其特征在于：所述二异氰酸酯为二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或任意几种的混合物。
5.根据权利要求2所述的低收缩率光学透明胶，其特征在于：所述含羟基的丙烯酸酯为丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯酸-β-羟丙酯、甲基丙烯酸-β-羟乙酯中的一种或任意几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的低收缩率光学透明胶，其特征在于：所述的二官能度(甲基)丙烯酸酯为乙氧化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、烷氧化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二缩三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三缩四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯中的一种或两种或两种以上的混合物，其中1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯和1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯为最优选择。
7.根据权利要求1所述的低收缩率光学透明胶，其特征在于：所述的主链含有不饱和键的光引发剂为分子主链含有丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、丙烯酰氨基、乙烯氧羰基的光引发剂，这些光引发剂单独或两种以上混合使用；其中优选丙烯酰氧基二苯甲酮。
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