CN106398554B - 一种紫外光固化压敏胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明制备的紫外光固化压敏胶，包括：活性稀释剂、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、硫醇、有机硅氧烷低聚物、光引发剂、UV吸收剂、光稳定剂。该压敏胶无色透明，透光度98％以上，粘接强度好，可在常温或中温条件下固化，且同时具有固化收缩率小，耐黄变的特点。与传统的自动排泡压敏胶相比，能解决有机硅压敏胶硅迁移产生的白雾和基材贴合强度不足产生气泡的缺点。

Description

一种紫外光固化压敏胶及其制备方法

技术领域：

本发明涉及紫外光固化胶黏剂领域，具体涉及胶黏剂的组分及其制备方法。

技术背景：

自手机推出以来，行动装置产业很明确的朝触控趋势与应用方向前进，智慧型手机与新兴的穿戴式装置仍是市场焦点所在。消费者对行动装置的依赖度提升，相对于制造业者来说，对触控面板的生产良率与效率也逐渐提高。触控面板制程演变快速，前段与后段制程工艺都极具变化性与多样性，因此，制程中的每个流程都不容被忽视。优异的触控面板出货及制程用保护膜材料，必须针对触控模组玻璃及Film材的特性所设计，除具备良好的抗静电效果外，还必须易于手工快速贴合检查，因此被众多触控厂视为重点关注的材料。

目前各厂对于触控面板出货保护都有很高的规范要求，第一，为了能方便重复作业及检查，保护膜必须具有优异的排泡性，能便于手工快速贴合；第二，必须要有稳定的抗静电功能，以避免产线在撕膜检查时造成静电击穿等不良问题；第三，胶面必须要有良好的抗刮性，以降低触控模组在制程或出货过程中所受到刮伤的风险。

同时对于材料的要求也越来越高，对于触摸屏行业，采用的保护膜都是硅

胶保护膜和亚克力胶保护膜，但是亚克力胶保护膜和硅胶保护膜都一直存在众多的品质问题，如残胶，气泡，起雾，转移等现象，在高温工序中，硅层中的硅分子会转移到薄膜表面，形成类似白雾状的硅分子污染，这就影响了薄膜的光学性能，造成了良率的降低。PU保护膜是替代亚克力胶保护膜和硅胶保护膜的新型光学保护膜产品，能很好的解决残胶，起雾，转移等问题，并有很好的耐高温，耐高湿特性，但是现有的PU保护膜由于在粘贴过程中不能够有效地贴合触摸屏，因而容易产生气泡。

钟强锋、李兆辉等在专利公开号CN201420788783《一种可吸收紫外及蓝光的玻璃自动排气贴膜》中使用有机硅压敏胶层贴合吸附于玻璃显示屏幕，具有良好的自动排泡性且不产生雪花纹、气泡等问题，能够很好的保护触摸屏、液晶显示屏幕。但是此有机硅压敏胶层高温工序中，硅层中的硅分子会转移到薄膜表面，形成类似白雾状的硅分子污染，这就影响了薄膜的光学性能，造成了良率的降低。

钟永旺、杨谷湧等在专利CN201420357509《一种高透光性光学PU保护膜》中使用，并采用PU(聚氨酯)胶进行涂布，制成的高透过率光学保护膜具有排气性(自粘性)好、容易贴合、不易产生气泡；光透过性好、色彩还原性逼真、不会产生颜色偏差；耐候性好、能够耐一定的高温和湿度、并且具有一定的粘接强度；抗静电效果好，不易使静电损伤电器、伤害到人。但是现有的PU保护膜由于在粘贴过程中不能够有效地贴合触摸屏，因而容易产生气泡。

姚伏恒等在专利CN201410089531《一种高耐候性液态光学胶黏剂及其制备方法》中使用树脂低聚物、活性稀释剂、光敏剂、交流增粘剂、抗氧剂等制成的液态光学胶，具有高耐候性、-50℃低温下不变脆，能耐120℃的高温，能耐水和弱酸弱碱，粘接强度高、透光性高、固化收缩率小、制作工艺简单、环保等优点。但是此胶在自动排泡性不足。

目前的市场上存在的自动排泡性压敏胶，无法达到具有无污染、粘接适应性好，对多种基材附着好(如PC\PET\PMMA\ABS\玻璃\金属)、耐热性好、耐黄变性优异、特别是高透光率等特点。

发明具体内容：

本发明的目的一方面，提供一种紫外光固化压敏胶，解决有机硅压敏胶硅迁移产生的白雾和基材贴合产生气泡的缺点，

另一方面，提供制备上述紫外光固化压敏胶的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种紫外光固化压敏胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：

活性稀释剂35—65份

聚氨酯丙烯酸酯低聚物20—75份

硫醇1—5份

有机硅氧烷低聚物5—15份

光引发剂0.5—5份

UV吸收剂0.1—1份

光稳定剂0.1—1份。

进一步地，所述活性稀释剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯一种或两种。

进一步地，所述聚乙二醇二丙烯酸酯选自通式为：

n＝5—20。

进一步地，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

进一步地，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物选自长兴化学材料有限公司型号6113、双键化工有限公司牌号02C、湛新树脂上海有限公司牌号EB1300、瑞昂贸易上海有限公司牌号12-109的一种或多种。

进一步地，所述有机硅氧烷低聚物选自一端为聚醚改性及另一端为硅烷醇改性的低聚物，有机硅氧烷低聚物可以在亲水性单体和低聚物中进行水解成硅醇基，降低涂层的表面张力，提高排泡性。

进一步地，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮和(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦的一种或两种。

进一步地，所述UV吸收剂为羟基苯酚并三嗪。

进一步地，所述光稳定剂为癸二酸甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯。

进一步地，所述紫外光固化压敏胶的制备方法包含如下步骤：

S1，将活性稀释剂加入到容器内，缓慢搅拌加入聚氨酯丙烯酸酯低聚物、硫醇、、有机硅氧烷低聚物；

S2，待S1中溶液成无色透明状时，S1内加入光引发剂，搅拌加热至30℃-60℃；

S3，待S2中溶液成透明状时，向S2内加入紫外吸收剂和光稳定剂，持续搅拌1-3小时；

S4，待S3静止1小时后，过滤。

有益效果：

本发明制备的紫外光固化压敏胶无色透明，透光度98％以上，粘接强度好，可在常温或中温条件下固化，且同时具有固化收缩率小，耐黄变的特点。与传统的自动排泡压敏胶相比，加入的有机硅氧烷低聚物可以在亲水性单体和低聚物中进行水解成硅醇基，降低涂层的表面张力，提高排泡性能解决有机硅压敏胶硅迁移产生的白雾和基材贴合强度不足产生气泡的缺点。

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

表1为实施例中所使用原料对应的厂家及牌号。

表1

实施例1

紫外光固化压敏胶制备流程如下：

在常温常压下，分别按照表1中指定质量份数的各组分将活性稀释剂第一聚乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、第二聚乙二醇二丙烯酸酯加入到容器内混合均匀；然后向容器内缓慢加入第一脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、第二脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、第三脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、第四脂肪族聚氨酯丙烯酸酯同时搅拌，以防结块，至低聚物与活性稀释剂完全溶解成无色透明液体；再向容器内加入光引发剂1-羟基环己基苯基甲酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，加热至50℃，同时搅拌，至光引发剂完全溶解成透明液体；再向容器内加入紫外线吸收剂羟基苯酚并三嗪、光稳定剂癸二酸甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯，继续搅拌2小时，静止1小时后，抽样检测合格，过滤即制成本粘合剂。制作过程中，需注意防潮避光。

实施例2

按表2中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法。

实施例3

按表2中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法。

实施例4

按表2中指定的各组分含量重复实施例1的制备方法，与实施例1的区别是在在容器内缓慢加入第一脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、第二脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、第三脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、第四脂肪族聚氨酯丙烯酸酯的同时还加入硫醇、有机硅氧烷低聚物。

实施例5

按表2中指定的各组分含量重复实施例4的制备方法。

实施例6

按表2中指定的各组分含量重复实施例4的制备方法。

以上各组分及含量见表2

表2

由以上实施例所得的胶液性能如下表3。

表3

将上述各实施例制备而成的紫外光固化粘合剂进行涂布PET后，覆贴离型膜，经UV干燥机(UV能量500MJ/cm2)，照射时间15秒，制得的粘合剂然后裁切成长20cm宽5cm的胶条，用于贴覆聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃等，经测试，结果如下表4。

表4

粘结力测试方法：

利用前述的粘合剂贴合在塑料基材上，以2kg辊×2次往复地将该试验片分别贴附在作为被粘体的玻璃板、聚碳酸酯(PC)板上，将其切成25mm宽，将所得的材料作为试验片，贴附1小时后在23℃、50％RH的气氛下测定180度剥离强度。

由表4可以看出，单体/低聚物比例30:70时，各种塑料基材粘结性能均不足，单体/低聚物比例增加至50:50时粘接性能明显提高，甚至更高时，胶液粘度过高，不易操作；添加UV吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂等均不影响粘合剂的粘接性能。

将利用前述的方法制成的粘合膜贴附在PET，所得的材料作为试验片。测试得到的耐老化性能如下表5

表5

a.初期黄变度(b*)的测定方法：利用可见光分光光谱仪，仪器型号ColorQUESTXE，依照JIS K7105测定出初期黄变度(b*)。

b.耐光黄变度(b*(UV))测定方法：所制试样经过QUV测试仪内后，利用可见光分光光谱仪，仪器型号ColorQUEST XE，依照JIS K7105测定出初期黄变度(b*)。

c.耐热黄变度(b*(热)测定方法：所制得试样经过，在85℃×85％RH气氛下放置250小时及500小时，利用可见光分光光谱仪，仪器型号ColorQUESTXE，依照JIS K7105测定出初期黄变度(b*)

d.耐水煮性测定方法：所制得试样在沸水(100℃)条件下蒸煮，经过不同时间测试粘合力情况。

由表5可以看出，添加UV吸收剂耐UV性能性能得到显着提高，光稳定可提高耐UV性能和水煮性能，抗氧化剂提高耐热性能。

e.自动排泡性能：在40*60cm试样的玻璃板上，胶条裁切成20cm*5cm，放置在玻璃板上,测试自动完全排泡的时间(s)

以上所述仅为发明的较佳实施例，并不限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。企图据以对本发明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之发明精神下所作

有关本发明之任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护之范畴。

Claims (9)

1.一种紫外光固化压敏胶，其特征在于，包括以下重量份的组分：

其中，所述有机硅氧烷低聚物选自一端为聚醚改性及另一端为硅烷醇改性的低聚物。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述活性稀释剂选自聚乙二醇二丙烯酸酯和乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述聚乙二醇二丙烯酸酯选自通式为：

n＝5—20。

4.根据权利要求1所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物。

5.根据权利要求4所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯低聚物选自长兴化学材料有限公司牌号为6113、双键化工有限公司牌号为02C、湛新树脂上海有限公司牌号为EB1300、瑞昂贸易上海有限公司牌号为12-109一种或多种。

6.根据权利要求1所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述光引发剂选自1-羟基环己基苯基甲酮和(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦的一种或两种。

7.根据权利要求1所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述UV吸收剂为羟基苯酚并三嗪。

8.根据权利要求1所述的紫外光固化压敏胶，其特征在于，所述光稳定剂为癸二酸甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯。

9.一种制备权利要求1-8任一项所述的紫外光固化压敏胶的方法，其特征在于，

S1，将活性稀释剂加入到容器内，缓慢搅拌加入聚氨酯丙烯酸酯低聚物、硫醇、有机硅氧烷低聚物；

S2，待S1中溶液成无色透明状时，向S1内加入光引发剂，搅拌加热至30℃-60℃；

S3，待S2中溶液成透明状时，向S2内加入紫外吸收剂和光稳定剂，持续搅拌1-3小时；

S4，待S3静止1小时后，过滤。