CN103980821B

CN103980821B - 一种液态光学透明胶及其制备方法

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Publication number: CN103980821B
Application number: CN201410210268.8A
Authority: CN
Inventors: 潘光君; 王建斌; 陈田安; 解海华
Original assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Current assignee: Yantai Darbond Technology Co Ltd
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: CN103980821A

Abstract

一种液态光学透明胶，按原料总重量的百分含量比计，由以下原料组成，马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂占14～43%，具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂占21～56%，丙烯酸酯类活性稀释剂占14～35%，硫醇类化合物占0.9～5%，光引发剂占1～5%，光稳定剂占0.1～1%。本发明的有益效果是：解决了常规液态光学透明胶在FPC下固化不好的缺点，避免了因胶水不固化而产生可靠性问题；而且固化膜的折射率较高，折射率为1.50～1.52，大大减少了光线在屏幕界面间的折射损失，提高了平板显示器在强光环境中的对比度和清晰度。

Description

一种液态光学透明胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液态光学透明胶及其制备方法，属于光固化材料领域。

背景技术

随着平板显示技术的不断更新换代，触摸屏作为一种新技术被不断的应用于手机、电脑等产品中，特别是在移动互联网大潮的驱使下，越来越多的平板显示产品采用电容式触控技术。电容式触控技术在多触点设计、手势辨识、反应速度、灵敏度、耐用性、光学特性等方面比传统的电阻式触控技术具有优势。按照目前的生产工艺，电容式触摸屏在制造时需要用到一种粘接材料将各层透明材料组装起来，以消除牛顿环和彩虹现象，减少光线的散射损失，提高平板显示器的亮度和对比度。以前粘接材料一般采用OCA（光学透明胶OpticallyClearAdhesive）胶带，但是LOCA（液态光学透明胶）相对成本较低，胶层厚度灵活可控，更适合于不规则面和中大尺寸屏幕的贴合。

电容式触摸屏的表面保护层和导电层大多采用玻璃基材，其折射率在1.52左右，所以要求其粘接材料的折射率尽可能与其相等，可以大量减少光线在界面间的折射损失，提高平板显示器在强光环境中的对比度和清晰度。同时在紫外线照射、湿热老化、冷热冲击等苛刻条件下，光学透明胶需要保持高透光率、低黄变等重要指标的稳定。

目前，有某些特殊设计的电容式触摸屏，在导电玻璃上有较大FPC线路，因FPC本身不透UV光，所以，在FPC下面的LOCA（液态光学透明胶）胶水，常常因FPC的遮光作用，而吸收不到UV光，最终导致LOCA（液态光学透明胶）不固化，或者固化不完全。本发明的液态光学透明胶完全解决了这个缺陷，在遮光严重的FPC下，液态光学透明胶仍可以固化完全，避免了常规液态光学透明胶因固化不好而产生老化可靠性不好的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液态光学透明胶及其制备方法，本发明制备的液态光学透明胶，折射率为1.50～1.52，在FPC下有良好的固化特性；因此，本发明液态光学透明胶适用于电容式触摸屏的贴合工艺，特别适用于有较大FPC设计的应用场合。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种液态光学透明胶，按原料总重量的百分含量比计，由以下原料组成，马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂占14～43%，具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂占21～56%，丙烯酸酯类活性稀释剂占14～35%，硫醇类化合物占0.9～5%，光引发剂占1～5%，光稳定剂占0.1～1%。

本发明的有益效果是：解决了常规液态光学透明胶在FPC下固化不好的缺点，避免了因胶水不固化而产生可靠性问题；而且固化膜的折射率较高，折射率为1.50～1.52，大大减少了光线在屏幕界面间的折射损失，提高了平板显示器在强光环境中的对比度和清晰度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂，其分子结构式由下述通式（Ⅰ）表示。是由马来酸酐接枝改性的聚丁二烯树脂与羟基丙烯酸酯按摩尔比1:1反应而成，反应温度控制在90-110度，反应2-5h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即可判定反应完成。马来酸酐接枝改性的聚丁二烯树脂，为克雷威利公司的Ricon130MA8、Ricon130MA13、Ricon131MA5、Ricon142MA3中的一种，其结构式由下述通式（Ⅱ）表示。羟基丙烯酸酯包括：（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酸羟丁酯中的一种，

（Ⅰ）

（Ⅱ）

其中：x为小于100的正整数，y为小于40的正整数，z为小于10的正整数，a代表2、3、4。

进一步，所述具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂，是指聚丁二烯分子结构内乙烯基含量较高，例如：克雷威利公司的Ricon156，乙烯基含量为70%；Ricon152：乙烯基含量为80%；Ricon153：乙烯基含量为85%；其结构式由下述通式（Ⅲ）表示：

（Ⅲ）

其中：x为小于100的正整数，y为小于40的正整数。

采用上述进一步方案的有益效果是具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂为惰性成分，降低整个配方的丙烯酸酯双键含量，降低了本发明制备的液态光学透明胶的固化收缩率，固化后胶层收缩率小，能量利用率高，也降低了固化能量。

进一步，所述丙烯酸酯类活性稀释剂为四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N，N-二甲基丙烯酰胺中的一种或几种混合；

进一步，所述硫醇类化合物为正十二烷基硫醇（NDM）、叔十二烷基硫醇（TDM）、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)（TMTP）中的一种或几种混合；

进一步，所述光引发剂为α-羟基酮衍生物、二苯甲酮及其衍生物、酰基磷氧化物中的一种或几种混合；

进一步，所述α-羟基酮衍生物为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮（光引发剂1173）、1-羟基-环己基苯甲酮（光引发剂184）、2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮（光引发剂2959）中的一种或几种混合；

进一步，所述二苯甲酮及其衍生物为二苯甲酮（BP）、4-甲基二苯甲酮（MBP）、4,4’-双（二甲氨基）二苯甲酮（MK）中的一种或几种混合；

进一步，所述酰基磷氧化物为2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化磷（光引发剂TEPO）、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷（光引发剂TPO）、双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）苯基氧化磷（光引发剂BAPO）中的一种或几种混合；

进一步，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

进一步，所述受阻胺类光稳定剂为哌啶衍生物、咪唑酮衍生物、氮杂环烷酮衍生物中的一种或几种混合，例如为癸二酸双（2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶）酯（光稳定剂770）、聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯（光稳定剂622）、双（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基）癸二酸酯（光稳定剂292）、2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯（光稳定剂3853）中的一种或几种混合。

本发明所述的一种液态光学透明胶的制备方法，包括：称取14～43%马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂、21～56%具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂、14～35%丙烯酸酯类活性稀释剂、0.9～5%硫醇类化合物、1～5%光引发剂、0.1～1%光稳定剂，依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.1～-0.05MPa脱泡0.1～1h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

准确称取30g马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂（由Ricon130MA8和丙烯酸羟乙酯按摩尔比1:1反应，反应温度控制在90度，反应4h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即得到马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂），40g液态聚丁二烯树脂（Ricon156），30g丙烯酸异辛酯，2.5g正十二烷基硫醇，4g光引发剂184,0.2g光稳定剂770，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.1MPa脱泡0.1h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

实施例2

准确称取28g马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂（由Ricon130MA13和丙烯酸羟丙酯按摩尔比1:1反应，反应温度控制在110度，反应5h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即得到马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂），56g液态聚丁二烯树脂（Ricon156），14g丙烯酸异冰片酯，0.9g三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，1g光引发剂TPO,0.6g光稳定剂622，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.09MPa脱泡0.2h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

实施例3

准确称取16g马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂（由Ricon131MA5和甲基丙烯酸羟乙酯按摩尔比1:1反应，反应温度控制在100度，反应4h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即得到马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂），56g液态聚丁二烯树脂（Ricon152），20g甲基丙烯酸异冰片酯，5g三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)，4g光引发剂1173,1g光引发剂TEPO,0.2g光稳定剂292，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.08MPa脱泡0.3h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

实施例4

准确称取43g马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂（由Ricon142MA3和丙烯酸羟丁酯按摩尔比1:1反应，反应温度控制在110度，反应3h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即得到马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂），21g液态聚丁二烯树脂（Ricon154），18g甲基丙烯酸月桂酯，12g丙烯酸异冰片酯，2g叔十二烷基硫醇，3g光引发剂MK,0.3g光引发剂BAPO,0.1g光稳定剂3853，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.07MPa脱泡0.5h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

实施例5

准确称取33g马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂（由Ricon130MA13和甲基丙烯酸羟丁酯按摩尔比1:1反应，反应温度控制在90度，反应4h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即得到马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂），45g液态聚丁二烯树脂（Ricon152），8g四氢呋喃丙烯酸酯，12g甲基丙烯酸月桂酯，3g正十二烷基硫醇，1g光引发剂184,0.3g光引发剂BAPO,1g光稳定剂3853，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.06MPa脱泡0.7h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

实施例6

准确称取14g马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂（由Ricon131MA5和丙烯酸羟乙酯按摩尔比1:1反应，反应温度控制在110度，反应4h后，红外测试1785cm^-1处的马来酸酐的吸收峰消失，即得到马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂），50g液态聚丁二烯树脂（Ricon154），23g甲基丙烯酸异辛酯，12g甲基丙烯酸异冰片酯，4g叔十二烷基硫醇，3g光引发剂2959,0.3g光引发剂BAPO，0.1g光稳定剂770，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空至-0.05MPa脱泡1h后，自然静置至室温，密封包装，即得。

实验例1

按以下方法将实施例1～6的样品和现有的已知光学透明胶1和2进行了FPC底部固化效果和折射率的对比测试，测试结果如表1所示。

已知光学透明胶1：准确称取20g聚丁二烯改性丙烯酸酯TE2000(日本曹达化工株式会社)，40g液态聚丁二烯树脂（Polyoil110），28g丙烯酸异辛酯，3g光引发剂184,0.5g光引发剂TPO，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.09MPa，1h），自然静置至室温，密封包装，即得。

已知光学透明胶2：准确称取30g脂肪族聚氨酯丙烯酸酯5191（台湾双键化工股份有限公司），30g丙烯酸异辛酯，3g光引发剂184,0.5g光引发剂TPO，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.09MPa，1h），自然静置至室温，密封包装，即得。

UV固化工艺：UV光强30mW/cm²，100s。

折射率测试：阿贝折光仪。

表1实施例1-6制得的样品与已知光学透明胶性能对比测试结果

试样	折射率	固化效果
			实施例1	1.512	完全固化
实施例2	1.511	完全固化
			实施例3	1.512	完全固化
实施例4	1.512	完全固化
			实施例5	1.511	完全固化
实施例6	1.512	完全固化
			已知光学透明胶1	1.492	底部固化物发粘
已知光学透明胶2	1.476	底部胶水呈液体状

从上述结果可以看出，本发明液态光学透明胶与已有技术相比，折射率较高，在FPC下的胶水固化程度高，可靠性更好。

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

1.一种液态光学透明胶，其特征在于，按原料总重量的百分含量比计，由以下原料组成，马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂占14～43%，具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂占21～56%，丙烯酸酯类活性稀释剂占14～35%，硫醇类化合物占0.9～5%，光引发剂占1～5%，光稳定剂占0.1～1%。

2.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂，其分子结构式由下述通式（Ⅰ）表示：

（Ⅰ）

3.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂，是由马来酸酐接枝改性的聚丁二烯树脂与羟基丙烯酸酯反应而成，马来酸酐接枝改性的聚丁二烯树脂，为克雷威利公司的Ricon130MA8、Ricon130MA13、Ricon131MA5、Ricon142MA3中的一种，其结构式由下述通式（Ⅱ）表示，羟基丙烯酸酯是（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸羟丙酯、（甲基）丙烯酸羟丁酯中的一种，

（Ⅱ）

4.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂，为克雷威利公司的Ricon156，Ricon152，Ricon153中的一种，其结构式由下述通式（Ⅲ）表示：

（Ⅲ）

其中：x为小于100的正整数，y为小于40的正整数。

5.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述丙烯酸酯类活性稀释剂为四氢呋喃丙烯酸酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、N，N-二甲基丙烯酰胺中的一种或几种混合。

6.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述硫醇类化合物为正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)中的一种或几种混合。

7.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述光引发剂为α-羟基酮衍生物、二苯甲酮及其衍生物、酰基磷氧化物中的一种或几种混合；所述α-羟基酮衍生物为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基-环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮中的一种或几种混合；所述二苯甲酮及其衍生物为二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4,4’-双（二甲氨基）二苯甲酮中的一种或几种混合；所述酰基磷氧化物为2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化磷、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、双（2,4,6-三甲基苯甲酰基）苯基氧化磷中的一种或几种混合。

8.权利要求1所述液态光学透明胶，其特征在于，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂，受阻胺类光稳定剂为哌啶衍生物、咪唑酮衍生物、氮杂环烷酮衍生物中的一种或几种混合，为癸二酸双（2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶）酯、聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯、双（1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基）癸二酸酯、2，2，6，6-四甲基-4-哌啶硬脂酸酯中的一种或几种混合。

9.权利要求1所述的一种液态光学透明胶的制备方法，包括：称取14～43%马来酸酐接枝改性的聚丁二烯丙烯酸酯树脂、21～56%具有高乙烯基含量的液态聚丁二烯树脂、14～35%丙烯酸酯类活性稀释剂、0.9～5%硫醇类化合物、1～5%光引发剂、0.1～1%光稳定剂，依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空脱泡后，自然静置至室温，密封包装，即得。