发明内容
鉴于现有技术中存在的问题,本发明的目的之一在于提供一种压敏胶,包括预聚体、光引发剂和单体稀释剂,所述预聚体包括如下质量份数的组分:
所述单体混合物包括如下质量份数的单体:
软单体 30~90份;
硬单体 5~55份;
功能单体 2~25份;
所述软单体包括含有4~50个碳原子的烷基醇丙烯酸酯,例如,所述烷基醇丙烯酸酯的碳原子数为4个、5个、6个、7个、8个、10个、13个、15个、18个、20个、23个、28个、30个、35个、40个、45个、48个或50个等。
例如,所述预聚体中,溶剂的质量份数为5份、6份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、16份、18份、20份、23份、26份、28份、29份、30份、35份、40份、43份、48份或50份等,催化剂的质量份数为1份、1.5份、2份、2.2份、2.5份、2.8份、3份、3.2份、3.5份、3.7份、3.8份、4份、4.2份、4.5份或5份等,自由基链转移剂的质量份数为0.1份、0.2份、0.25份、0.3份、0.35份、0.4份、0.45份、0.48份、0.5份、1份、1.5份、2份或2.5份等。
例如,所述单体混合物中,软单体的质量份数为30份、32份、35份、38份、40份、41份、43份、46份、49份、50份、51份、54份、57份、59份、60份、62份、67份、70份、73份、78份、80份、82份、84份、87份或90份等,硬单体的质量份数为5份、6份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、16份、18份、20份、23份、26份、28份、29份、30份、35份、40份、43份、48份、50份、52份、53份或55份等,功能单体的质量份数为2份、3份、5份、8份、10份、11份、13份、15份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份或25份等;所述单体混合物的总质量份数100份。
压敏胶全称为压力敏感型胶黏剂,是一类具有对压力敏感的粘附特性的胶粘剂,压敏胶是不需加热,溶剂或其他手段,用指压就可实行粘接的一种特殊类型胶粘剂,但不排除采用压力以外的其他手段实现粘接的方式,如光固化、热固化等。本发明中,软单体是指玻璃化温度介于-20℃~-70℃的单体,硬单体是指玻璃化温度在20℃以上的单体,功能单体是指赋予胶黏剂成型后的抗污染性、耐溶剂性、耐水性、耐候性、耐UV老化、保光保色等性能的单体。
本发明通过软单体、硬单体和功能单体通过所述配比混合,得到玻璃化温度合适的单体混合物,方便固化,同时得到的压敏胶黏接压剪强度在8Mpa之上,通过添加所述质量份数的自由基链转移剂,提高固化均匀性,所述压敏胶可通过紫外光固化成型,其黏接压剪强度为8~25MPa,折光指数为1.35~1.65,断裂伸长率大于1500%,同时还具备优异的断差补偿性,100um厚的压敏胶可以填补15um以上被贴物表面的高低落差,即断差补偿厚度大于15%,在双层玻璃检测中,227g钢球从10m落下不穿透,100℃水煮6小时不老化,剪切强度保持在8~25MPa。
本发明所述预聚体优选包括如下质量份数的组分:
通过选择所述优选的预聚体配方,进一步提高本发明压敏胶的拉伸强度性能,使其具有5~30倍拉伸。
优选地,所述溶剂包括四氯化碳、二甲苯、甲苯、乙酸乙酯、乙醇、甲醇和异丙醇中的任意1种或至少2种的组合,其中,典型但非限制性的组合为:四氯化碳和二甲苯的组合,甲苯和乙酸乙酯的组合,乙醇、甲醇和异丙醇的组合,四氯化碳和乙醇的组合。
优选地,所述催化剂包括过氧化苯甲酰和/或四乙基溴化铵,例如过氧化苯甲酰,四乙基溴化铵,过氧化苯甲酰和四乙基溴化铵的组合。
选择催化剂为过氧化苯甲酰和/或四乙基溴化铵,进一步提高反应的效率,提高压敏胶成膜的内聚力,胶层固化之后贴于被贴物表面,揭起时被贴物表面无残留。
优选地,所述自由基链转移剂包括正十二烷基硫醇和/或叔十二烷基硫醇,例如正十二烷基硫醇,叔十二烷基硫醇,正十二烷基硫醇和叔十二烷基硫醇的组合。
本发明所述单体混合物优选包括如下质量份数的单体:
软单体 40~65份;
硬单体 10~30份;
功能单体 5~10份。
通过选择所述优选的单体配方,进一步提高本发明制备的压敏胶黏接压剪强度、透光性、抗冲击性、防水性、耐候性及有效耐黄变;在提高剪切强度的同时可以确保断裂伸长率大于2000%;同时还具备优异的断差补偿性,100um厚的压敏胶可以填补20um以上被贴物表面的高低落差,即断差补偿厚度大于20%。
优选地,所述软单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸十八酯中的任意1种或至少2种的组合,其中,典型但非限制性的组合为:丙烯酸正丁酯和丙烯酸异辛酯的组合,丙烯酸正丁酯和丙烯酸十八酯的组合,丙烯酸异辛酯和丙烯酸十八酯的组合,所述软单体优选丙烯酸正丁酯。
通过选择丙烯酸正丁酯作为本发明中软单体,进一步提高整体柔软性,进一步提高压敏胶的断差补偿性。
优选地,所述硬单体包括丙烯腈、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯和甲基丙烯酸正丁酯中的任意1种或至少2种的组合,其中,典型但非限制性的组合为:丙烯腈和甲基丙烯酸乙酯的组合,丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯的组合,丙烯腈和乙酸乙烯酯的组合,苯乙烯和甲基丙烯酸正丁酯的组合,所述硬单体优选甲基丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸甲酯,例如甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸甲酯的组合。
通过选择甲基丙烯酸乙酯和/或甲基丙烯酸甲酯作为本发明中硬单体,进一步提高切模作业时工作效率,由于软单体的加入,会使压敏胶整体偏软,普通的产品会在切模时造成产品边缘溢胶问题,但该硬单体的加入,可以确保模切时不会有边缘溢胶问题,从而提高切模作业时的生产效率。
优选地,所述功能单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β- 羟丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯、马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、衣康酸、多缩乙二醇双甲基丙烯酸酯和二乙烯基苯中的任意1种或至少2种的组合,其中典型但非限制性的组合为:丙烯酸和甲基丙烯酸β-羟乙酯的组合,甲基丙烯酸β-羟丙酯、甲基丙烯酸环氧丙酯和马来酸的组合,马来酸酐和甲基丙烯酰胺的组合,N-羟甲基丙烯酰胺、衣康酸、多缩乙二醇双甲基丙烯酸酯和二乙烯基苯的组合,优选丙烯酸、甲基丙烯酸β-羟乙酯和马来酸中的任意1种或至少2种的组合,其中典型但非限制性的组合为:丙烯酸和甲基丙烯酸β-羟乙酯的组合,丙烯酸和马来酸的组合,甲基丙烯酸β-羟乙酯和马来酸的组合。
通过选择丙烯酸、甲基丙烯酸β-羟乙酯和马来酸中的任意1种或至少2种的组合作为本发明中功能性单体,进一步提高所制备压敏胶的抗污染性、耐溶剂性、耐水性、耐候性、耐UV老化、保光保色性。
本发明所述的“包括”,意指其除所述组分外,还可以包括其他组分,这些组分赋予所述混合物不同的特性。除此之外,本发明所述的“包括”,还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。
本发明所述光引发剂包括安息香甲醚、安息香乙醚、安息香正丁醚、二苯甲酮、聚烯烃热塑性弹性体(TPO)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(907)、1-羟基环己基苯基甲酮(184)和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(D-1173)中的任意1种或至少2种的组合,其中,典型单非限制性的组合为:安息香甲醚和安息香乙醚的组合,安息香正丁醚和二苯甲酮的组合,TPO、907、184和D-1173的组合,安息香甲醚、二苯甲酮和907的组合。
优选地,所述光引发剂还包括光引发助剂。
优选地,所述光引发助剂为光引发剂的2~95wt%,例如2wt%、3wt%、5wt%、8wt%、10wt%、12wt%、15wt%、18wt%、20wt%、22wt%、25wt%、28wt%、30wt%、35wt%、37wt%、39wt%、40wt%、41wt%、44wt%、47wt%、50wt%、55wt%、60wt%、63wt%、70wt%、75wt%、80wt%、86wt%、90wt%、92wt%或95wt%等,优选5~50wt%。
优选地,所述光引发助剂包括二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、四乙基溴化铵和二乙胺中的任意1种或至少2种的组合,其中,典型但非限制性的组合为:二乙醇胺和三乙醇胺的组合,三乙胺和四乙基溴化铵的组合,二乙醇胺和二乙胺的组合,三乙醇胺、三乙胺和四乙基溴化铵的组合。
优选地,所述单体稀释剂包括丙烯酸酯。
本发明压敏胶中所述预聚体、光引发剂和单体稀释剂的质量比优选为(60~110):(2~30):(5~100),例如,60:2:5、60:30:5、60:2:100、110:2:5、70:10:90、75:5:20、80:20:80、80:25:80、80:5:20、90:15:64、100:15:55等,优选(80~100):(5~20):(20~80)。
本发明的目的之二在于提供一种如目的之一所述压敏胶的制备方法,包括如下步骤:
(1)将单体按照所述质量份数混合,得到100质量份的单体混合物;
(2)取20~60份步骤(1)所得单体混合物与所述质量份数的溶剂、催化剂、自由基链转移剂混合,得到反应液,将反应液加热,例如,所述反应液中,步骤(1)所述单体混合物的质量份数为20份、30份、35份、37份、38份、40份、42份、45份、50份、52份、54份、55份或60份等,进行第一次回流,滴加剩余的所述单体混合物,进行第二次回流,反应完毕后冷却,得到预聚体;
(3)将步骤(2)所得预聚体、光引发剂和单体稀释剂混合得到粘度为1000~8000cP的混合液,例如,1000cP、2000cP、3000cP、4000cP、5000cP、6000cP、7000cP或8000cP等,将所述混合液涂布于剥离基质上,经紫外光固化,得到压敏胶。
通过两次回流得到的预聚体与光引发剂和单体稀释剂以所述质量份数混合得到粘度为1000~8000cP的混合液,进一步提高所得压敏胶的均一性和流动性,与热固化相比,选择紫外光固化的方式进行固化,能够进一步提高压敏胶的流动性,方便对表面结构复杂的基体进行贴合,且进一步提高压敏胶的粘接强度。
本发明步骤(2)中所述反应液中所述单体混合物的质量份数优选为35~55份。
优选地,本发明步骤(2)中所述第一次回流为:85~95℃下回流5~50min,例如,所述第一次回流的温度为85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃等,优选90℃,所述第一次回流时间为5min、10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min或50min等。
优选地,步骤(2)中所述第二次回流为110~125℃回流0.5~5.5h,例如所述第二次回流的温度为110℃、112℃、115℃、118℃、120℃、121℃、122℃、123℃、124℃或125℃等,优选115℃,所述第二次回流时间为0.5h、0.75h、1h、1.2h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.2h、5h或5.5h等。
优选地,步骤(2)中所述滴加单体混合物的速度:0.25~0.67mL/s,例如0.25mL/s、0.3mL/s、0.35mL/s、0.4mL/s、0.45mL/s、0.5mL/s、0.55mL/s、0.6mL/s、0.62mL/s、0.65mL/s或0.67mL/s等,优选0.4~0.5mL/s。
通过控制回流温度的同时选择滴加单体混合物的速度为0.25~0.67mL/s,进一步提高最终压敏胶的均匀性。
本发明步骤(3)中所述剥离基质优选包括PET膜。
优选地,步骤(3)中所述紫外光的强度为50~2000mJ/cm2,例如50mJ/cm2、80mJ/cm2、100mJ/cm2、150mJ/cm2、180mJ/cm2、200mJ/cm2、250mJ/cm2、300mJ/cm2、350mJ/cm2、400mJ/cm2、450mJ/cm2、500mJ/cm2、550mJ/cm2、600mJ/cm2、650mJ/cm2、700mJ/cm2、750mJ/cm2、780mJ/cm2或800mJ/cm2等,优选200~800mJ/cm2。
选择紫外光的强度为50~2000mJ/cm2,保证所述压敏胶固化成型后的邵氏硬度在9.5~10.5之间;进一步选择200~800mJ/cm2,可减少硬度太大引起的低拉伸率和硬度太小引起的溢胶问题。
本发明的目的之三在于提供一种如目的之一所述压敏胶的使用方法,所述压敏胶经紫外光固化贴合在基质上,再将剥离膜剥离。
优选地,所述贴合时的紫外光强度为500~3000mJ/cm2,例如500mJ/cm2、800mJ/cm2、1000mJ/cm2、1350mJ/cm2、1450mJ/cm2、1500mJ/cm2、1600mJ/cm2、1650mJ/cm2、1700mJ/cm2、1800mJ/cm2、1880mJ/cm2、2000mJ/cm2、2300mJ/cm2、2400mJ/cm2、2500mJ/cm2、2600mJ/cm2、2750mJ/cm2、2800mJ/cm2或3000mJ/cm2等,优选1000~2000mJ/cm2。
贴合时选择紫外光的强度为500~3000mJ/cm2,可进一步增加所得压敏胶和基体之间粘接力,进一步减少硬度太大引起的低拉伸率和硬度太小引起的溢胶问题。
本发明目的之四在于提供如目的之一所述压敏胶在电阻式触摸屏、电容式触摸屏、镜头复合或液晶显示屏与镜头贴合中的应用。
与现有技术方案相比,本发明至少具有以下有益效果:
本发明通过软单体、硬单体和功能单体通过所述配比混合,得到玻璃化温度合适的单体混合物,方便固化,同时得到的压敏胶黏接压剪强度在8Mpa之上,通过添加所述质量份数的自由基链转移剂,提高固化均匀性,所述压敏胶 可通过紫外光固化成型,其黏接压剪强度为8~25MPa,折光指数为1.35~1.65,断裂伸长率大于1500%,断差补偿厚度大于15%,在双层玻璃检测中,227g钢球从10m落下不穿透,100℃水煮6小时不老化,剪切强度保持在8~25MPa。
下面对本发明进一步详细说明。但下述实例仅仅是本发明的简易例子,并不代表或限制本发明的权利保护范围,本发明的保护范围以权利要求书为准。