CN107722214A - 具有增强的自粘性的聚氨酯树脂和树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有增强的自粘性的聚氨酯树脂及树脂组合物；更具体地，涉及一种具有类似于硅酮的自粘性并且具有优异的抗静电性能并且在高温及高温/高湿度条件下不出现转移现象的树脂组合物。根据本发明的树脂组合物可以使用于用于触摸屏面板和液晶显示器制造工艺的保护膜产品和用于装运的保护膜产品，并且还可以使用于要求具备自粘性的玻璃和塑料保护膜产品。

Description

具有增强的自粘性的聚氨酯树脂和树脂组合物
技术领域
本发明涉及一种具有增强的自粘性的聚氨酯树脂和树脂组合物，更具体地，涉及一种具有类似于硅酮的自粘性并且具有优异的抗静电性能并且在高温及高温/高湿度条件下不出现转移现象的树脂组合物。根据本发明的树脂组合物可以使用于用于触摸屏面板和液晶显示器制造工艺的保护膜产品和用于装运的保护膜产品，并且还可以使用于要求具备自粘性的玻璃和塑料保护膜产品。
背景技术
在常规技术中，含有100质量份的具有能够与交联剂结合的官能团的(甲基)丙烯酸酯压敏胶树脂、约0.01至约15质量份的交联剂、和约0.1至约10质量份的通过使有机酸或无机酸与在末端具有至少两个羟烷基的胺发生反应所获得的季铵盐的抗静电压敏胶组合物是已知的。
在另一常规技术中，由含有具有C4-C10烷基的(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物、具有羟基的可共聚单体、具有羰基的可共聚单体、聚亚烷基二醇单(甲基)丙烯酸酯单体所组成的聚醚改性硅氧烷化合物是已知的。
作为构成表面保护膜的压敏胶层的要求性能，要求在剥离胶接强度、优异的抗静电性能、再加工性能、粘附性等之间的平衡。
在常规技术中，因为硅酮具有低表面张力和高耐热性，所以它是可以使用于要求具备这种自粘性和耐热性的树脂的材料，但成本高，抗静电性能低，并且细小硅油的转移会改变TSP(触摸屏面板)和LCD(液晶显示器)材料的表面性质，由此导致工艺中的各种问题，具体地低抗静电性能会吸引细小灰尘并且导致被粘物的污染。
发明内容
技术课题
本发明的一个目的是提供一种聚氨酯树脂及含有该聚氨酯树脂的树脂组合物，该组合物具有类似于硅酮的自粘性并且具有优异的抗静电性能并且在高温及高温/高湿度条件下不出现转移现象。
本发明的另一个目的是提供用于制造聚氨酯树脂及树脂组合物的工艺。
本发明的又一个目的是提供一种用于涂覆具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺。
技术方案
为了实现以上目的，本发明的一个实施方式提供一种通过使40至70质量份的聚醚多元醇、3至15质量份的聚酯多元醇、0.01至0.1质量份的催化剂、2至10质量份的异氰酸酯、20至50质量份的溶剂、和0.1至0.5质量份的热稳定剂发生反应所获得的聚氨酯树脂。
本发明的另一个实施方式提供一种聚氨酯树脂，其中催化剂是锡基催化剂。
本发明的一个实施方式提供一种聚氨酯树脂，其中异氰酸酯是选自由六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、和甲苯二异氰酸酯所组成的组群的至少一个。
本发明的一个实施方式提供一种聚氨酯树脂，其中溶剂是选自由甲基环己烷、甲基乙基酮、环己烷、丙酮、乙酸乙酯、环己醇、异丙醇、正丙醇、乙醇和甲苯所组成的组群的至少一个。
本发明的另一个实施方式提供一种具有增强的自粘性的树脂组合物，该树脂组合物包含80至120质量份的聚氨酯树脂、20至40质量份的软化剂、1至5质量份的固化剂、0.1至0.4质量份的金属盐抗静电剂、和50至200质量份的溶剂。
本发明的一个实施方式提供一种具有增强的自粘性的树脂组合物，其中软化剂是肉豆蔻酸异丙酯。
本发明的另一个实施方式提供一种用于制造聚氨酯树脂的工艺，该工艺包括：将40至70质量份的聚醚多元醇、3至15质量份的聚酯多元醇、0.01至0.1质量份的催化剂、2至10质量份的异氰酸酯、和20至50质量份的溶剂加以混合的步骤1-1；将温度升高至60至90℃并且使在步骤1-1中所获得的混合物反应达1至4小时的步骤1-2；和，在步骤1-2后添加0.1至0.5质量份的热稳定剂并且将该反应混合物加以混合的步骤1-3，其中步骤1-3是在已通过IR分析确认在步骤1-2中所获得反应产物中没有NCO基之后而执行。
本发明的一个实施方式提供一种用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中催化剂是锡基催化剂。
本发明的一个实施方式提供一种用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中异氰酸酯是选自由六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、和甲苯二异氰酸酯所组成的组群的至少一个。
本发明的一个实施方式提供一种用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中溶剂是选自由甲基环己烷、甲基乙基酮、环己烷、丙酮、乙酸乙酯、环己醇、异丙醇、正丙醇、乙醇和甲苯所组成的组群的至少一个。
本发明的另一个实施方式提供一种用于制造具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺，该工艺包括将80至120质量份的从上述聚氨酯树脂制造工艺中所获得的聚氨酯树脂、20至40质量份的软化剂、1至5质量份的固化剂、0.1至0.4质量份的金属盐抗静电剂、和50至200质量份的溶剂加以混合。
本发明的另一个实施方式提供一种用于涂覆具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺，该工艺包括用具有增强的自粘性的树脂组合物涂覆形成于面板上部上的PET薄膜的步骤2-1；和将在步骤2-1中所制备的涂覆薄膜在100至140℃下干燥1至3分钟的步骤2-2。
本发明的另一个实施方式提供一种用于涂覆具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺，其中面板是触摸屏面板或液晶显示面板。
[有利效果]
根据本发明，能够获得具有类似于硅酮的自粘性并且具有高抗静电性能并且甚至在高温及高温/高湿度条件下不出现被粘物的表面污染现象的聚合物树脂。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本发明的优选实施方式。应当理解的是，在本说明书和所附权利要求所使用的术语或词语不应被理解成局限于一般含义和词典含义，而是基于符合本发明技术方面的含义和构思而进行解释。
在本说明书中所描述的实施方式是本发明的优选实施方式，并不代表本发明的所有技术方面，因此在提交本申请时可存在可以代替这些实施方式的各种等同物和修改。
根据本发明的聚氨酯树脂，可以通过使40至70质量份的聚醚多元醇、3至15质量份的聚酯多元醇、0.01至0.1质量份的催化剂、2至10质量份的异氰酸酯、20至50质量份的溶剂、和0.1至0.5质量份的热稳定剂发生反应而获得。
根据本发明的聚氨酯树脂可以通过以下工艺而制造，该工艺包括：将40至70量份的聚醚多元醇、3至15质量份的聚酯多元醇、0.01至0.1质量份的催化剂、2至10质量份的异氰酸酯、和20至50质量份的溶剂加以混合的步骤1-1；使在步骤1-1中所获得的混合物温度升高至60至90℃并且发生反应达1至4小时的步骤1-2；和，在步骤1-2后添加0.1至0.5质量份的热稳定剂并且将反应混合物加以混合的步骤1-3，其中步骤1-3是在已通过IR分析确认在步骤1-2中所获得反应产物中没有NCO基之后而执行。
这里，聚醚多元醇的羟值优选地是26至30mgKOH/g、更优选地27至29mgKOH/g。此外，聚醚多元醇的酸值优选地是5.0至7.5mgKOH/g、更优选地6至7mgKOH/g。此外，聚醚多元醇的含水量优选地是0.01至0.1质量％、更优选地0.01至0.05质量％。此外，聚醚多元醇的粘度(25℃)优选地为1,000至1,300cps、更优选地1,100至1,200cps。聚醚多元醇可将伯醇结合到多元醇的末端并且可具有二价至三价官能团。此外，使用在40至70质量份范围内的聚醚多元显示优点，包括优异的与有机化合物的相容性和高固化速率。
聚酯多元醇的羟值优选地是213至235mgKOH/g、更优选地220至230mgKOH/g。此外，聚酯多元醇的酸值优选地是0.1至0.5mgKOH/g、更优选地是0.1至0.3mgKOH/g。此外，聚酯多元醇的含水量优选地是0.01至0.05质量％、更优选地0.01至0.03质量％。当应用聚酯多元醇在3至15质量份范围内的聚氨酯时，存在机械性能(例如抗拉强度和撕裂强度)得到改善的优点。
作为热稳定剂，可以使用基于酚的稳定剂、基于磷的稳定剂等，这些稳定剂可以防止树脂的分解并且防止被粘物的污染。当聚醚多元醇与聚酯多元醇的质量比是在8至15:1的范围内时，聚氨酯树脂的主链具有类似于硅酮的线性聚合物，因此它可以具有增强的自粘性并且具有改善相容性的效果。此外，步骤1-3在已通过IR分析确认在步骤1-2中所获得反应产物中没有NCO基之后执行，原因是因为如果在反应前添加热稳定剂，聚醚多元醇与聚酯多元醇相互反应的可能性增加，这不是可取的。具体地，当使用酚类热稳定剂时，与酚的–OH基的反应性变高。因此，可取的是在通过IR分析确认NCO基消失之后添加热稳定剂。
本发明的催化剂可以使用锡基催化剂，可以优选地使用由以下化学式1所代表的锡基催化剂。
[化学式1]
本发明的异氰酸酯可以是选自由六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、和甲苯二异氰酸酯所组成的组群的至少一个。根据本发明，通过使用聚醚多元醇、聚酯多元醇、异氰酸酯和由化学式1所代表的催化剂，当暴露于高温及高温/高湿度条件时导致转移现象的可能性降低，一般认为这是通过与化合物主链的化学或物理结合而实现。
本发明中所使用的溶剂是选自由甲基环己烷、甲基乙基酮、环己烷、丙酮、乙酸乙酯、环己醇、异丙醇、正丙醇、乙醇、和甲苯所组成的组群的至少一个。从贮存稳定性、粘附性、溶解性等的观点来看，甲苯是最优选的。
根据本发明的具有增强的自粘性的树脂组合物可包含80至120质量份的聚氨酯树脂、20至40质量份的软化剂、1至5质量份的固化剂、0.1至0.4质量份的金属盐抗静电剂、和50至200质量份的溶剂。
用于制造根据本发明的具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺可包括将80至120质量份的在聚氨酯树脂的制备工艺中所制备的聚氨酯树脂、20至40质量份的软化剂、1至5质量份的固化剂、0.1至0.4质量份的金属盐抗静电剂、和50至200质量份的溶剂加以混合。
根据本发明，具有增强的自粘性的树脂组合物可以通过以下工艺而涂覆，该工艺包括：用具有增强的自粘性的树脂组合物涂覆形成于面板的上部上的PET薄膜的步骤2-1；和，使在步骤2-1中所制备的涂覆薄膜在100至140℃下干燥达1至3分钟的步骤2-2。这里，该面板可应用于触摸屏面板或液晶显示面板。
因此，由于其独特的特征，因而硅酮具有非常低的表面张力并因此可以改变被粘物表面的物理性质，甚至当以少量而使用时。然而，根据本发明的聚氨酯树脂是从聚氨酯反应中所获得的树脂，不仅显示类似于硅酮树脂的自粘性而且不会导致由于未反应材料所造成的污染，甚至在高温及高温/高湿度环境中也不会，并且通过与金属离子的配位键而进一步实现高抗静电性能，因此它可以用作压敏胶，用于制备触摸屏面板和液晶显示器部件和材料。
在下文中，将通过具体实施例来更详细地描述本发明的操作和效果。然而，这些实施例只是为了说明的目的而提供，本发明的范围并非意图受到这些实例的限制。
<实施例>
步骤1
将558质量份的聚醚多元醇[KONIX SC-3603]、62质量份的聚酯多元醇[KurarayPolyol P-510]、0.62质量份的由化学式1所代表的锡催化剂、37.2质量份的异氰酸酯(Desmodur H)、和339.90质量份的甲苯添加到四颈烧瓶中并加以混合。然后，将温度升高至80℃并且反应达3小时。在IR分析表明没有剩余的NCO基团之后，混入1.99质量份的热稳定剂[IRGANOX 1035]。将反应完成后树脂的物理性质示于下面的表1中。
[表1]
步骤2
在反应完成后，将100质量份的聚氨酯树脂与30质量份的肉豆蔻酸异丙酯加以混合。此后，对树脂的物理性质进行测量，将结果示于下面的表2中。
[表2]
步骤3
此后，在以下的条件下，对涂覆组合物的自粘性、粘合强度、耐热性、抗静电性能、恒定的温度和湿度、和接触角进行测量。
向100质量份的步骤2的混合物中，混合入4.2质量份的异氰酸酯固化剂(CORONATEHX)、0.12质量份的金属盐抗静电剂(HQ115U)、和100质量份的甲苯，再以50μm的厚度涂覆于PET薄膜上。最后，将涂覆的薄膜在120℃下干燥2分钟，以获得厚度10μm的干燥薄膜。将该薄膜在60℃下干燥24小时，对物理性质进行测量。将结果示于下面的表3中。
[表3]
如上面的表3中所示，已确认所涂覆的薄膜在性能方面(例如自粘性、粘合强度、抗静电性能和耐热性)方面显示出优异的效果。

Claims (14)

1.一种聚氨酯树脂，通过使40至70质量份的聚醚多元醇、3至15质量份的聚酯多元醇、0.01至0.1质量份的催化剂、2至10质量份的异氰酸酯、20至50质量份的溶剂、和0.1至0.5质量份的热稳定剂发生反应而获得。
2.根据权利要求1所述的聚氨酯树脂，其中所述催化剂是锡基催化剂。
3.根据权利要求1所述的聚氨酯树脂，其中所述异氰酸酯是选自由六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、和甲苯二异氰酸酯所组成的组群的至少一个。
4.根据权利要求1所述的聚氨酯树脂，其中所述溶剂是选自由甲基环己烷、甲基乙基酮、环己烷、丙酮、乙酸乙酯、环己醇、异丙醇、正丙醇、乙醇和甲苯所组成的组群的至少一个。
5.一种具有增强的自粘性的树脂组合物，包含80至120质量份的如权利要求1中所述的聚氨酯树脂、20至40质量份的软化剂、1至5质量份的固化剂、0.1至0.4质量份的金属盐抗静电剂、和50至200质量份的溶剂。
6.根据权利要求5所述的具有增强的自粘性的树脂组合物，其中所述软化剂是肉豆蔻酸异丙酯。
7.一种用于制造聚氨酯树脂的工艺，包括：
步骤1-1：将40至70质量份的聚醚多元醇、3至15质量份的聚酯多元醇、0.01至0.1质量份的催化剂、2至10质量份的异氰酸酯、和20至50质量份的溶剂加以混合；
步骤1-2：将在步骤1-1中所获得的混合物的温度升高至60至90℃并且使其反应达1至4小时；和
步骤1-3：在步骤1-2后添加0.1至0.5质量份的热稳定剂，并混合反应混合物。
8.根据权利要求7所述的用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中在通过IR分析确认在步骤1-2中所获得反应产物中没有NCO基之后执行步骤1-3。
9.根据权利要求7所述的用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中所述催化剂是锡基催化剂。
10.根据权利要求7所述的用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中所述异氰酸酯是选自由六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、和甲苯二异氰酸酯所组成的组群的至少一个。
11.根据权利要求7所述的用于制造聚氨酯树脂的工艺，其中所述溶剂是选自由甲基环己烷、甲基乙基酮、环己烷、丙酮、乙酸乙酯、环己醇、异丙醇、正丙醇、乙醇和甲苯所组成的组群的至少一个。
12.一种用于制造具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺，包括将80至120质量份的在如权利要求7中所述的制造聚氨酯树脂的工艺中所制造的聚氨酯树脂、20至40质量份的软化剂、1至5质量份的固化剂、0.1至0.4质量份的金属盐抗静电剂、和50至200质量份的溶剂加以混合。
13.一种用于涂覆具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺，包括：
步骤2-1：用在权利要求12中所制造的具有增强的自粘性的树脂组合物涂覆形成于面板上部上的PET薄膜；和
步骤2-2：使在步骤2-1中所制备的涂覆薄膜在100至140℃下干燥。
14.一种用于涂覆具有增强的自粘性的树脂组合物的工艺，其中所述面板是触摸屏面板或液晶显示面板。
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