CN106967379B - 电泳显示装置、胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

电泳显示装置、胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电泳显示装置、胶粘剂及其制备方法。所述胶粘剂包括脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇、扩链剂、接枝化合物、胺类扩链剂，所述接枝化合物含有潜固化、缓固化反应基团。本发明实施例在胶粘剂中引入含潜固化、缓固化反应基团的接枝化合物，增强了胶粘剂的耐热、耐老化性能，使得使用该胶粘剂的电泳显示装置也具有较好的耐热、耐老化性能。

Description

电泳显示装置、胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属电子电器用胶粘剂领域，尤其涉及一种电泳显示装置、胶粘剂及其制备方法。
背景技术
电泳显示装置中，需要用胶粘剂连接电泳显示层和驱动背板，胶粘剂通过层压到电泳显示层和驱动背板之间形成胶粘剂层。这种胶粘剂需要有良好的导电性能，又要有良好的粘接性能，不至于在环境变化时脱落，引起电泳显示层驱动不够或不驱动。为了适应不同使用环境的需要，胶粘剂还需要具有一定的耐热、耐老化性能。
现有的胶粘剂层为有机高分子材料层，为了获得较好的压敏初粘力，通常其分子量较低，内聚能低，其玻璃化转化温度Tg通常也比较低，这样能够在加温层压时，增加对驱动背板的润湿性，从而在恢复常温时达到增加初粘力的效果。但这种粘合力是可逆的，在进行高温存储或高温使用时，容易使胶粘层的高分子材料处于长期热活化状态，粘力下降，导致其在高温及应力作用下，容易从驱动背板上小面积脱落，造成该区域电压传导异常，电学材料不驱动。
发明内容
鉴于以上所述技术的不足，本发明提供一种耐热性好的电泳显示装置、胶粘剂及其制备方法。
本发明提供了一种胶粘剂，其包括脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇、扩链剂、组分A、胺类扩链剂，所述组分A含有潜固化、缓固化反应基团。
优选地，所述胶粘剂包括如下重量份的组分：脂肪族二异氰酸酯8～40份；芳香族二异氰酸酯0～15份；聚酯二元醇7～45份；聚醚二元醇12～45份；扩链剂1～8份；组分A为0.5～6份；胺类扩链剂0.3～8份。
优选地，所述胶粘剂包括如下重量份的组分：脂肪族二异氰酸酯10～35份；芳香族二异氰酸酯0～10份；聚酯二元醇10～45份；聚醚二元醇15～45份；扩链剂2～6份；组分A为1～5份；胺类扩链剂0.5～6份。
优选地，所述组分A包括如下材料的一种或多种：含氨基的硅氧偶联剂、甲乙酮肟、亚硫酸氢纳、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、含羟基的环氧化合物、含环氧基的硅氧偶联剂。
优选地，所述扩链剂包括二甲基丙胺、乙二醇、一缩乙二醇、丁二醇中的一种或多种，所述胺类扩链剂包括二苯胺磺酸钠、氨基苯磺酸钠、二氨基苯磺酸钠、乙二胺基乙磺酸钠中的一种或多种。
优选地，所述胶粘剂还包括0.3～5份重量份的小分子物质，所述小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。
本发明实施例另一方面提供一种如上述任一实施例所述的胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤：
（1）将脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇加入反应装置中并搅拌；
（2）加入扩链剂并搅拌；
（3）加入组分A并搅拌；
（4）加入溶剂，搅拌至反应物溶解；
（5）加入胺类扩链剂并搅拌，
（6）加入去离子水进行分散乳化。
优选地，所述胶粘剂的制备方法还包括步骤（7）：加入小分子物质，所述小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。
本发明实施例再一方面提供一种如上述任一实施例所述的胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤：
（1）将脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇加入反应装置中并搅拌；
（2）加入扩链剂并搅拌；
（3）加入溶剂，搅拌至反应物溶解；
（4）加入胺类扩链剂并搅拌；
（5）加入组分A并搅拌。
优选地，所述胶粘剂的制备方法还包括步骤（6）：加入小分子物质，所述小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。
本发明实施例又一方面还提供一种电泳显示装置，其包括第一衬底、第二衬底、电泳显示层和胶粘剂层，所述第一衬底和第二衬底相对设置且在相向面上设有导电层，所述电泳显示层和胶粘剂层设置在所述第一衬底和第二衬底之间，所述胶粘剂层连接所述电泳显示层和第二衬底，其特征在于，所述胶粘剂层由上述任一实施例所述的胶粘剂形成。
本发明实施例在胶粘剂中引入含潜固化、缓固化反应基团的组分A，增强了胶粘剂的耐热、耐老化性能，使得使用该胶粘剂的电泳显示装置也具有较好的耐热、耐老化性能。
下面结合附图详细说明本发明,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电泳显示器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参考图1，本发明实施例提供一种电泳显示器，其包括第一衬底11、第二衬底12、电泳显示层13和胶粘剂层14，第一衬底11和第二衬底12相对设置且在相向面上设有导电层，电泳显示层13和胶粘剂层14设置在第一衬底11和第二衬底12之间，第一衬底11和第二衬底12作为电泳显示层13的两个电极，用于驱动电泳显示层13进行显示。胶粘剂层14是由胶粘剂固化后形成的，用于连接电泳显示层13和第二衬底12。
上述胶粘剂包括脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇、扩链剂、组分A、胺类扩链剂，组分A含有潜固化、缓固化反应基团。在优选实施例中，组分A包括如下材料的一种或多种：含氨基的硅氧偶联剂、甲乙酮肟、亚硫酸氢纳、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、含羟基的环氧化合物、含环氧基的硅氧偶联剂。在常温存储时，引入含潜固化、缓固化反应基团的组分A后，分子量并没有显著增加，这样使得膜片在规定的存储期内，不影响层压的初粘性；随着存储时间的延长或是环境的温度提高，潜固化、缓固化基团被逐渐激活，与第二衬底表面可反应基团以及胶层内部的可反应基团产生交联反应，增强了胶层对第二衬底的终粘性，提高了胶层的内聚能，这使得最终成品的耐热性及耐候性得到提高。
在优选实施例中，上述胶粘剂包括如下重量份的组分：脂肪族二异氰酸酯8～40份；芳香族二异氰酸酯0～15份；聚酯二元醇7～45份；聚醚二元醇12～45份；扩链剂1～8份；组分A为0.5～6份；胺类扩链剂0.3～8份。
在进一步的优选实施例中，胶粘剂包括如下重量份的组分：脂肪族二异氰酸酯10～35份；芳香族二异氰酸酯0～10份；聚酯二元醇10～45份；聚醚二元醇15～45份；扩链剂2～6份；组分A为1～5份；胺类扩链剂0.5～6份。
在优选实施例中，扩链剂为小分子二元醇或含亲水基团的二元醇，其可以包括二甲基丙胺、乙二醇、一缩乙二醇、丁二醇中的一种或多种，胺类扩链剂可以包括二苯胺磺酸钠、氨基苯磺酸钠、二氨基苯磺酸钠、乙二胺基乙磺酸钠中的一种或多种。
聚酯二元醇可以包括聚己内酯、聚碳酸酯、聚己二酸二元醇、磺酸盐聚酯、羧酸盐聚酯中的一种或多种，分子量在300~3000之间，用于提供一定的水溶性以及胶膜的内聚强度。聚醚二元醇可以为分子量在400~3000的聚醚二元醇，该聚醚可以是聚丙二醇（PPG）、聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）、聚乙二醇（PEG）中的一种或多种，聚醚二元醇用于提高柔韧性，并降低聚合物的玻璃化转化温度Tg。二异氰酸酯可以是脂肪族，也可以是芳香族与脂肪族的混合物，可以为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、亚己基二异氰酸酯（HMDI）、二异氰酸二甲苯酯（XDI）、 二苯基甲烷二异氰酸酯 （MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）中的一种或多种。
在优选实施例中，该胶粘剂还包括0.3～5份重量份的小分子物质，小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。小分子物质不参与分子链反应，主要是用于降低高聚物的Tg，稳定了体积电阻率，使得胶粘剂最终的光电性能保持平稳。
本发明实施例还提供一种上述任一实施例所述的胶粘剂的制备方法，其包括如下步骤：
（1）将脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇加入反应装置中并搅拌；具体地，是将上述反应物投入反应锅内，在70～90℃的温度条件下搅拌2～5小时；
（2）加入扩链剂并搅拌；具体地，在上一步骤的反应物中测得异氰酸酯基团的含量NCO%在3%～6%时加入扩链剂，并继续在70～90℃的温度条件下搅拌1~3小时；
（3）加入组分A并搅拌；具体地，在上一步骤的反应物中测得NCO%在3%以下时，加入组分A，并继续在70～90℃的温度条件下搅拌0.5～1小时；
（4）加入溶剂，搅拌至反应物溶解；具体地，溶剂为低沸点溶剂，可以包括丙酮、丁酮中的一种或两种，溶剂的沸点优选地小于78℃，溶剂可以按照反应物：溶剂的重量份比为1：0.5~0.8的比例加入，然后降低温度至40～58℃，搅拌至反应物完全溶解；
（5）加入胺类扩链剂并搅拌；具体地，胺类扩链剂在0.5～1小时内滴完至反应物中，然后搅拌0.5～1小时；
（6）加入去离子水进行分散乳化；具体地，去离子水可以按照反应物：去离子水的重量份比为1.2：0.6～1.2的比例加入，借助于分子内的亲水链段在高速分散机中分散乳化，形成水性胶粘剂，分散1～2小时后，最终固含量为25～45%，PH值为6.0～8.0。
需要说明的是，在上述步骤中，加入脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇、扩链剂、组分A、胺类扩链剂等反应物都是按照上述胶粘剂实施例中所确定的重量份比来添加的。
在优选实施例中，该胶粘剂的制备方法还包括如下步骤（7）：加入小分子物质，小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。该步骤是在加入去离子水进行分散乳化1～2小时后进行。小分子物质加入的量可以是0.3～5份重量份。
本发明另一实施例提供一种上述任一实施例所述的胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇加入反应装置中并搅拌；具体地，是将上述反应物投入反应锅内，在70～90℃的温度条件下搅拌2～5小时；
（2）加入扩链剂并搅拌；具体地，在上一步骤的反应物中测得NCO%在3%～6%时加入扩链剂，并继续在70～90℃的温度条件下搅拌1~3小时；
（3）加入溶剂，搅拌至反应物溶解；具体地，溶剂为低沸点溶剂，可以包括丙酮、丁酮中的一种或两种，溶剂的沸点优选地小于78℃，溶剂可以按照反应物：溶剂的重量份比为1~2：1的比例加入，然后降低温度至40～58℃，搅拌至反应物完全溶解；
（4）加入胺类扩链剂并搅拌；具体地，胺类扩链剂在0.5～1小时内滴完至反应物中，然后搅拌0.5～1小时；
（5）加入组分A并搅拌；具体地，加入组分A后，继续在40～58℃的温度条件下搅拌0.5～2小时；得到油性胶粘剂。
需要说明的是，在上述步骤中，加入脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇、扩链剂、组分A、胺类扩链剂等反应物都是按照上述胶粘剂实施例中所确定的重量份比来添加的。
在优选实施例中，该胶粘剂的制备方法还包括如下步骤（6）：加入小分子物质，小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。该步骤是在加入去离子水进行分散乳化1～2小时后进行。小分子物质加入的量可以是0.3～5份重量份。
本发明实施例制备了两种样品，用于和现有的胶黏剂的性能进行对比，两种样品的制备过程如下：
样品1：将35%的脂肪族二异氰酸酯、0%的芳香族二异氰酸酯、35%的聚酯二元醇（分子量1000）及24%的聚醚二元醇（分子量2000）投入反应锅内85℃搅拌3小时，测得NCO%在4%时，投入3%的扩链剂，继续85℃搅拌2小时，测得NCO%在3%以下时，投入3%的组分A，继续85℃搅拌1小时，按反应物和溶剂的重量份比为1:0.5的比例加入丙酮，降低温度至50℃，搅至完全溶解，0.5小时内滴完总量2%的胺类扩链剂，搅拌1小时后，将反应混合物和去离子水的重量份比按1.2:1.0的比例加入去离子水，借助于分子内的亲水链段于高速分散机中分散乳化成水性胶粘剂。分散1小时后，通过真空脱去丙酮，最后再加入不参与分子链反应的小分子物质，加入量为总量的1%，最终固含32%，pH值为7.1，得到增强耐热、耐老化的水性胶粘剂样品1。
样品2：将20%的脂肪族二异氰酸酯、10%的芳香族二异氰酸酯、45%的聚酯二元醇（分子量300）及20%的聚醚二元醇（分子量3000）投入反应锅内90℃搅拌5小时，测得NCO%在5%时，投入5%的扩链剂，继续90℃搅拌3小时，测得NCO%在3%以下时，按反应混合物和溶剂的重量份比为1：1的比例加入丁酮，降低温度至58℃，搅至完全溶解，1小时内滴完总量的4%的胺类扩连剂，搅拌0.5小时后，然后投入总量的2%的组分A，继续58℃搅拌2小时，然后加入不参与分子链反应的小分子物质，加入量为总量的1.5%，最终得到耐热性较好的油性胶粘剂样品2。
将样品1、样品2及原胶粘剂的样品在70℃条件下进行240小时的高温存储实验，并对实验前后的部分性能参数进行测量，结果如下表。从表中的数据结果看，采用本发明方案制作的样品1和样品2，在CR值等关键指标与原胶粘剂的样品大致相当，而在经过高温存储后，样品1和样品2的剥离力明显优于原胶粘剂的样品，这表明本发明实施例的胶粘剂具有很好的耐热性能。
原胶粘剂 样品1 样品2
实验前Tg -44 -46 -46
实验后Tg -45 -44 -44
试验前GPC分子量（Mw） 26000 25000 28000
实验前剥离力（gf/2.5cm） 1600 1530 1660
高温存储（70℃/240小时） NG OK OK
实验后剥离力（gf/2.5cm） 1100 2430 2580
试验后GPC分子量（Mw） 18000 38000 40000
实验前体积电阻率（欧姆*cm）25℃ 2.0E+09 1.8E+09 2.5E+09
实验前电性能25℃ CR=15 CR=15 CR=15
实验后体积电阻率（欧姆*cm）25℃ 1.7E+09 2.0E+09 2.3E+09
电性能25℃ CR=15.2 CR=14.8 CR=15
本发明实施例在胶粘剂中引入含潜固化、缓固化反应基团的组分A，增强了胶粘剂的耐热、耐老化性能，使得使用该胶粘剂的电泳显示装置也具有较好的耐热、耐老化性能。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种电泳显示装置，其包括第一衬底、第二衬底、电泳显示层和胶粘剂层，所述第一衬底和第二衬底相对设置且在相向面上设有导电层，所述电泳显示层和胶粘剂层设置在所述第一衬底和第二衬底之间，所述胶粘剂层连接所述电泳显示层和第二衬底，其特征在于，所述胶粘剂层由胶粘剂形成，所述胶粘剂包括如下重量份的组分：
脂肪族二异氰酸酯 8～40份；
芳香族二异氰酸酯 0～15份；
聚酯二元醇 7～45份；
聚醚二元醇 12～45份；
扩链剂 1～8份；
组分A 0.5～6份；
胺类扩链剂 0.3～8份；
所述组分A包括如下材料的一种或多种：含氨基的硅氧偶联剂、甲乙酮肟、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、含羟基的环氧化合物、含环氧基的硅氧偶联剂；
所述胶粘剂还包括0.3～5份重量份的小分子物质，所述小分子物质包括丙二醇丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、苯甲酸丙二醇酯、柠檬酸酯类、邻苯二甲酸酯类中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述胶粘剂包括如下重量份的组分：
脂肪族二异氰酸酯 10～35份；
芳香族二异氰酸酯 0～10份；
聚酯二元醇 10～45份；
聚醚二元醇 15～45份；
扩链剂 2～6份；
组分A 1～5份；
胺类扩链剂 0.5～6份。
3.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述扩链剂包括二甲基丙胺、乙二醇、一缩乙二醇、丁二醇中的一种或多种，所述胺类扩链剂包括二苯胺磺酸钠、氨基苯磺酸钠、二氨基苯磺酸钠、乙二胺基乙磺酸钠中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
（1）将脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇加入反应装置中并搅拌；
（2）加入扩链剂并搅拌；
（3）加入组分A并搅拌；
（4）加入溶剂，搅拌至反应物溶解；
（5）加入胺类扩链剂并搅拌，
（6）加入去离子水进行分散乳化；
（7）加入小分子物质。
5.如权利要求1所述的电泳显示装置，其特征在于，所述胶粘剂的制备方法包括如下步骤：
（1）将脂肪族二异氰酸酯、芳香族二异氰酸酯、聚酯二元醇、聚醚二元醇加入反应装置中并搅拌；
（2）加入扩链剂并搅拌；
（3）加入溶剂，搅拌至反应物溶解；
（4）加入胺类扩链剂并搅拌；
（5）加入组分A并搅拌；
（6）加入小分子物质。
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