CN103865408A - 一种基于改性有机硅材料的双重固化光学胶及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学透明胶粘剂，具体涉及一种基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，本发明的双重固化光学胶包含如下质量百分比的组分：(A)47～97％的（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的有机硅聚合物和硅树脂；(B)0～50％的(甲基)丙烯酸酯活性单体；(C)0.5～3％的光引发剂；(D)0～0.5％的金属有机化合物催化剂。本发明可应用于在显示屏、触摸屏和光学器件中。具有光透过率高、抗抗紫外线、耐老化、耐高温、低温柔韧性好、固化收缩率低、自流平排泡和良好的疏水特性，对玻璃粘结力强，贴合厚度薄等优势。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料，具体涉及一种基于改性有机硅材料的双重固化光学胶及其应用。
背景技术
随着智能移动时代的到来，平板电脑和触摸屏手机已日益普及，以往的手机局限性在于通讯功能，但目前包含智能手机与平板电脑的智能设备的性能已与笔记本接近，使得让人们凭借无线通信的方便性无时无刻执行及享受较高层次的商务及娱乐活动。为此，人们对显示面板的可视效果的要求也越来越高。
填充触摸屏与显示面板（LCD, OLED）之间的空气层从而提高可视性的趋势，在诸多方面来看是非常合理的发展方向。OCA（Optically Clear Adhesive）即光学透明胶粘剂 ，使用OCA来填充触摸屏与显示面板之间的空气层，可减少眩光，减少LCD发出光的损失，增加对比度，尤其是在强光照射下的对比度，提升在户内外的可视性与显示性能，因此在触摸屏行业对OCA材料的要求越来越高。
目前市场上用于贴合的OCA材料主要是丙烯酸酯类的材料，由于该材料贴合时存在易产生气泡，成本高，厚度难以下降，以及透光率低，耐候性不佳、易于黄变和柔韧性不够等问题。因此，需要研究新的材料来做为光学透明胶粘剂以满足市场越来越高的要求。
发明内容
为了克服现有技术上述的不足，本发明提供一种基于改性有机硅材料的双重固化光学胶及其应用。
本发明的基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，包含如下质量百分比的组分：
(A)47～97％的（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的有机硅聚合物和硅树脂；
(B)0～50％的(甲基)丙烯酸酯活性单体；
(C)0.5～3％的光引发剂；
(D)0～0.5％的金属有机化合物催化剂。
优选方案是，包含如下质量百分比的组分：
(A)50～60％的（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的有机硅聚合物和硅树脂；
(B)38～47％的(甲基)丙烯酸酯活性单体；
(C)1～2％的光引发剂；
(D)0.2～0.4％的金属有机化合物催化剂。
另一优选方案是，（A）组分由以下方法制得：
将（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷按照摩尔比例1：1～10投入到反应釜中，开动搅拌，搅拌速度控制在20～1000转∕分钟，加入铂金催化剂，升温至90～100℃之间，然后在60分钟内均匀连续地加入含氢硅油和含氢硅树脂的混合物，维持反应温度在90～100℃之间，继续保温0.5～10小时；然后停止搅拌，冷却至50℃以下出料，即可得到（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的聚合物和硅树脂。
另一优选方案是，所述（B）组分(甲基)丙烯酸酯活性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、三羟甲基三丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
另一优选方案是，所述的光引发剂是二苯甲酮、取代的二苯甲酮、苯乙酮、取代的苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻烷基酯、二乙氧基苯乙酮、苯偶姻乙醚、苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚、N-甲基二乙醇胺二苯甲酮、2-羟基-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苄基-2-（二甲基氨基）-1-[4-(4-吗啉基）苯基]-1-丁酮、二苯基（2，4，6-三甲基苯甲酰基）氧化膦中的一种或者几种的组合。
另一优选方案是，所述的金属有机化合物催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁锡或二醋酸二丁锡。
本发明的基于改性有机硅材料的双重固化光学胶可应用于显示屏、触摸屏和光学器件中，其应用包括以下步骤：(1)将粘合剂涂覆在待粘结的基材上；(2)将所述待粘结的基材层压/堆叠，形成部件；(3)使用紫外光辐射所述部件；(4)将所述部件在室温下放置2～24小时。
本发明的有益效果是：
本发明是一种基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，同时实现外线光和湿气双重固化液态光学胶LOCA，具有光透过率高、抗抗紫外线、耐老化、耐高温、低温柔韧性好、固化收缩率低、自流平排泡和良好的疏水特性，对玻璃粘结力强，贴合厚度薄等优势，可以用于触摸屏与玻璃，玻璃与LCD屏之间贴合粘结，固化后胶层厚度低，油墨与玻璃屏凹凸不平处的气泡容易溢出，成品率高，适合连续化生产，稳定且环保，具有很好的产业化推广前景。
具体实施方式：
以下提供本发明的优选实施方式，以助于进一步理解本发明，但本发明的保护范围并不仅限于这些实施例。
合成例1：
将甲基丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三乙氧基硅烷按照摩尔比例1～10投入到反应釜中，开动搅拌，搅拌速度控制在20～1000转∕分钟，加入铂金催化剂后开始升温至90～100oC之间，然后在60分钟内均匀连续地加入含氢硅油和含氢硅树脂的混合物，维持反应温度在90～100oC之间，连续保温0.5～10小时。然后，关闭搅拌，冷却至50oC以下即可打开放料阀门出料。即可得到甲基丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三乙氧基硅烷共同接枝或封端的聚合物和硅树脂。（以下称为树脂1）
合成例2：
先加入将甲基丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三甲氧硅烷按照摩尔比例1～10投入到反应釜中，开动搅拌，搅拌速度控制在20～1000转∕分钟，加入铂金催化剂后开始升温至90～100oC之间，然后在60分钟内均匀连续地加入含氢硅油和含氢硅树脂的混合物（加多少量？），维持反应温度在90～100oC之间，连续保温0.5～10小时。然后，关闭搅拌，冷却至50oC以下即可打开放料阀门出料。即可得到甲基丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三甲氧硅烷共同接枝或封端的聚合物和硅树脂。（以下称为树脂2）
合成例3：
先加入将丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三甲氧硅烷按照摩尔比例1～10投入到反应釜中，开动搅拌，搅拌速度控制在20～1000转∕分钟，加入铂金催化剂后开始升温至90～100oC之间，然后在60分钟内均匀连续地加入含氢硅油和含氢硅树脂的混合物（加多少量？），维持反应温度在90～100oC之间，连续保温0.5～10小时。然后，关闭搅拌，冷却至50oC以下即可打开放料阀门出料。即可得到丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三甲氧共同接枝或封端的聚合物和硅树脂。（以下称为树脂3）
合成例4：
先加入将丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三乙氧硅烷按照摩尔比例1～10投入到反应釜中，开动搅拌，搅拌速度控制在20～1000转∕分钟，加入铂金催化剂后开始升温至90～100oC之间，然后在60分钟内均匀连续地加入含氢硅油和含氢硅树脂的混合物（加多少量？），维持反应温度在90～100oC之间，连续保温0.5～10小时。然后，关闭搅拌，冷却至50oC以下即可打开放料阀门出料。即可得到丙烯酸烯丙基酯和乙烯基三乙氧硅烷共同接枝或封端的聚合物和硅树脂。（以下称为树脂4）
实施例1－4 （实施例1－4各组分组成见表1）
表1 组分名称进行配比
对各组分混合均匀即得所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶。对各实施例所得的双重固化光学胶测试结果如表2
表2实施例测试结果
实施例5：将所述双重固化光学胶应用于触摸屏，步骤如下：(1)将粘合剂涂覆在待粘结的基材上；(2)将所述待粘结的基材层压/堆叠，形成部件；(3)使用紫外光辐射所述部件；(4)将所述部件在室温下放置2～24小时。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，其特征是，包含如下质量百分比的组分：
(A)47～97％的（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的有机硅聚合物和硅树脂；
(B)0～50％的(甲基)丙烯酸酯活性单体；
(C)0.5～3％的光引发剂；
(D)0～0.5％的金属有机化合物催化剂。
2.根据权利要求1所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，其特征是，包含如下质量百分比的组分：
(A)50～60％的（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的有机硅聚合物和硅树脂；
(B)38～47％的(甲基)丙烯酸酯活性单体；
(C)1～2％的光引发剂；
(D)0.2～0.4％的金属有机化合物催化剂。
3.根据权利要求1或2所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，其特征是，（A）组分由以下方法制得：
将（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷按照摩尔比例1：1～10投入到反应釜中，开动搅拌，搅拌速度控制在20～1000转∕分钟，加入铂金催化剂，升温至90～100℃之间，然后在60分钟内均匀连续地加入含氢硅油和含氢硅树脂的混合物，维持反应温度在90～100℃之间，继续保温0.5～10小时；然后停止搅拌，冷却至50℃以下出料，即可得到（甲基）丙烯酸烯丙基酯和乙烯基硅烷共同接枝或封端的聚合物和硅树脂。
4.根据权利要求1或2所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，其特征是，所述（B）组分(甲基)丙烯酸酯活性单体为甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异冰片酯、1，6-己二醇双丙烯酸酯、三羟甲基三丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯、二丙二醇丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1或2所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，其特征是，所述的光引发剂是二苯甲酮、取代的二苯甲酮、苯乙酮、取代的苯乙酮、苯偶姻、苯偶姻烷基酯、二乙氧基苯乙酮、苯偶姻乙醚、苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚、N-甲基二乙醇胺二苯甲酮、2-羟基-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-苄基-2-（二甲基氨基）-1-[4-(4-吗啉基）苯基]-1-丁酮、二苯基（2，4，6-三甲基苯甲酰基）氧化膦中的一种或者几种的组合。
6.根据权利要求1或2所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶，其特征是，所述的金属有机化合物催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁锡或二醋酸二丁锡。
7.权利要求1至6任意一项权利要求所述基于改性有机硅材料的双重固化光学胶在显示屏、触摸屏和光学器件中的应用，其特征是，包括以下步骤：(1)将粘合剂涂覆在待粘结的基材上；(2)将所述待粘结的基材层压/堆叠，形成部件；(3)使用紫外光辐射所述部件；(4)将所述部件在室温下放置2～24小时。
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