CN111100595B - 一种用于曲面屏贴膜的led固化的紫外光固化胶黏剂 - Google Patents

一种用于曲面屏贴膜的led固化的紫外光固化胶黏剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，由以下重量份的原料配制而成：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30‑60份，低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯10～30份，丙烯酸类活性稀释剂30～50份，光引发剂3～8份，阻聚剂0.05～0.2份，硅烷偶联剂1～3份。所述自制低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯为由单异氰酸酯单体、聚醚二元醇和催化剂合成的聚醚型丙烯酸树脂。本发明提供的用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光胶黏剂，在具备低粘度的同时提升了产品的韧性，用于曲面屏贴膜能够解决钢化膜边缘粘贴不牢固等问题，胶层硬度低，也能够起到一定的减震作用，能够实现快速固化，而且环保减污，提高生产效率。

Description

一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂
技术领域
本发明属于光固化材料领域，具体涉及一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂及其制备方法。
背景技术
众所周知，随着手机技术发展的日益成熟，各厂家分别推出曲面屏手机。曲面的屏幕主要是利用了OLED的柔性特点，在工厂里可以使屏幕侧边弯曲，弯曲后的屏幕安装到手机上，可以更大化的使用屏幕。而且曲面屏手机利于我们的握持，与手心弧度贴合的更好，握持感更舒服，采用弧形设计还可以在一定程度上缓解面部疲劳。曲面屏虽然美观，但缺陷不小，手机一旦摔了，曲面屏的屏幕容易碎，而且维修的价格也是格外高，所以给手机贴膜可能是大部分人买新手机后要做的第一件事。目前常用的保护膜有两种，一种是钢化膜，它的优点是防碎屏，防刮痕，但是曲面屏手机边缘曲面化，普通钢化膜都是直边设计，因为材质的原因不能弯曲，所以边缘贴不牢固，边缘容易有气泡。另外一种是水凝膜，它很薄而且柔软，水凝膜的材质是一层TPU或者PET，具备延展性和回缩性，可以自动修复刮痕。因为柔软可弯曲，所以对于有弧度的曲面屏贴合比较自然，不会出现白边现象。但水凝膜对屏幕的保护效果不如钢化膜，容易出现刮痕，容易磨花、容易破损、会把屏幕变成涩屏、会出现蚂蚁纹，而且贴膜难度比钢化膜高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有曲面屏贴膜技术中的不足，提供一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂及其制备方法，能够解决钢化膜边缘粘贴不牢固等问题，并且能够快速固化、内聚力强，可实现整片剥离，还可起到一定的减震效果。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，由以下重量份的原料配制而成：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30-60份，低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯10～30份，丙烯酸类活性稀释剂30～50份，光引发剂3～8份，阻聚剂0.05～0.2份，硅烷偶联剂1～3份。
进一步的，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选自沙多玛公司的CN8881、CN8887、CN8888、CN9201，戴马斯公司的BR-744BT、BR-7432GB、BR-582I10，长兴公司的DR-U384、DR-U299、DR-U249、DR-U282中的一种或任意几种的组合。
进一步的，所述低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯分子式如下：
Figure GDA0002421800770000021
其中，R1代表H或CH3，R2代表聚醚二元醇。
进一步的，所述低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯为由单异氰酸酯单体、聚醚二元醇和催化剂合成的聚醚型丙烯酸树脂，所述单异氰酸酯单体选自日本昭和电工的MOI和AOI的一种或两种的混合，所述聚醚二元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇中的一种或任意几种的混合，所述聚醚二元醇的分子量为500～1500，所述催化剂为有机锡化合物。
进一步的，所述低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备获得：将2.2摩尔份异氰酸酯单体加入到带有温度计的三口烧瓶中，加热搅拌，温度到达55-65℃时，加入1摩尔份聚醚二元醇，加入催化剂，升温至70-75℃，反应2～3h，用红外光谱仪分析OH基团的含量，待OH的峰完全消失时，停止反应，得到低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯。
进一步的，所述丙烯酸类活性稀释剂选自丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和丙烯酸四氢呋喃、甲基丙烯酸四氢呋喃、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、十三烷基丙烯酸酯中的一种或几种。
进一步的，所述光引发剂为选自苯偶酰缩酮、羟基酮、胺基酮、酰基膦过氧化物、RAHN公司的液体光引发剂LBC、LBP、LTM、MBF中的一种或几种。
优选的，所述光引发剂是光引发剂184、光引发剂TPO和光引发剂LTM的组合。
进一步的，所述阻聚剂是对羟基苯甲醚，对苯醌，对苯二酚和萘醌中的一种或几种，所述硅烷偶联剂选自KH551，KH172，KH560，KH570中的一种或几种。
本发明还提供了一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸类活性稀释剂、阻聚剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机内，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，然后将光引发剂加入搅拌机内，避光，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，即得。
本发明具有以下有益效果：
本发明制备的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，通过使用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，可以使固化后的胶层整片从屏上剥离，实现可返修；单NCO基团的异氰酸酯单体AOI或MOI与聚醚二元醇合成的低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯，25℃的粘度为2000-4000mPa.s，其粘度远远低于普通的聚氨酯丙烯酸树脂，降低了胶黏剂中单体的使用量的20-30％，使得胶粘剂在具备低粘度的同时提升了产品的韧性，用于曲面屏贴膜能够解决钢化膜边缘粘贴不牢固等问题，胶层硬度低，也能够起到一定的减震作用；而且AOI/MOI中的双键具有更高的反应活性，能在低的紫外光能量下实现快速固化，可以在365nm，385nm，395nm三个波长的LED灯照射下实现一分钟内快速度固化，放热量低，而且环保减污，提高生产效率。
具体实施方式
体现发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
实施例1
低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备：
将2.2摩尔MOI加入到带有温度计的三口烧瓶中，加热搅拌，温度到达60℃时，加入1摩尔聚乙二醇1000，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至70℃，反应2～3h，用红外光谱仪分析OH基团的含量，待OH的峰完全消失时，停止反应，得到低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯。
一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，按照以下步骤制备：原料以重量份计，将32份沙多玛公司的CN8881、15份上述自制低粘度双官能度聚氨酯聚氨酯丙烯酸酯、20份丙烯酸异冰片酯、24份丙烯酸四氢呋喃、0.05份对苯醌、2.15份硅烷偶联剂KH570依次加入搅拌机内，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，然后将1.8份光引发剂184、2份光引发剂TPO和3份液体光引发剂LTM加入搅拌机内，避光，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，即得。
实施例2
低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备：
将2.2摩尔AOI加入到带有温度计的三口烧瓶中，加热搅拌，温度到达55℃时，加入1摩尔聚丙二醇600，加入催化剂辛酸亚锡，升温至75℃，反应2～3h，用红外光谱仪分析OH基团的含量，待OH的峰完全消失时，停止反应，得到低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯。
一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，按照以下步骤制备：原料以重量份计，将45份戴马斯公司的BR-744BT、12份上述自制低粘度双官能度聚氨酯聚氨酯丙烯酸酯、10份甲基丙烯酸异冰片酯、30份丙烯酸异辛脂、0.1份对苯二酚、1.4份硅烷偶联剂KH551依次加入搅拌机内，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，然后将4份光引发剂TPO和1份液体光引发剂LBC加入搅拌机内，避光，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，即得。
实施例3
低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备：
将1摩尔MOI和1.2摩尔AOI加入到带有温度计的三口烧瓶中，加热搅拌，温度到达65℃时，加入1摩尔聚乙二醇1500，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至75℃，反应2～3h，用红外光谱仪分析OH基团的含量，待OH的峰完全消失时，停止反应，得到低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯。
一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，按照以下步骤制备：原料以重量份计，将54份长兴公司的DR-U384、30份上述自制低粘度双官能度聚氨酯聚氨酯丙烯酸酯、30份甲基丙烯酸异辛脂、0.2份对羟基苯甲醚、1份硅烷偶联剂KH551依次加入搅拌机内，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，然后将3.6份光引发剂TPO加入搅拌机内，避光，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，即得。
对比例1
一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，按照以下步骤制备：原料以重量份计，将32份沙多玛公司的CN8881、31份丙烯酸异冰片酯、25份丙烯酸四氢呋喃、0.05份对苯醌、2.15份硅烷偶联剂KH570依次加入搅拌机内，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，然后将1.8份光引发剂184、2份光引发剂TPO和3份液体光引发剂LTM加入搅拌机内，避光，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，即得。
对比例2
同实施例1，区别在于所用聚乙二醇的分子量为2000。
对比例3
同实施例2，区别在于使用沙多玛公司的芳香族聚氨酯丙烯酸酯CN992替代戴马斯公司的BR-744BT。
性能测试
对实施例和对比例制备的紫外光固化胶黏剂的性能测试方法如下：
紫外光固化实验：通过采用波长365nm的LED紫外光进行固化，其辐射能量在600mJ/cm2。
可剥性测试：在手机玻璃屏上涂一层上述实施例制备的胶黏剂，涂层厚度100-120μm，紫外光固化600mJ/cm2，冷却至室温，进行剥离测试。
表1是实施例和对比例制备的紫外光固化胶黏剂的性能测试结果。
Figure GDA0002421800770000051
由上表可以看出来，实施例1-3制备的紫外光固化胶黏剂粘度低，固化后具有优异的拉伸强度和断裂伸长率，硬度较低，应用于曲面屏贴膜，能够实现手机膜的整片剥离，并且无残胶。对比例1与实施例1相比，未加入自制的低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯，而是通过提高稀释剂丙烯酸异冰片酯和丙烯酸四氢呋喃的含量来降低胶黏剂固化前的粘度，比例1的产品固化后硬度偏高，断裂伸长率偏低，抗拉强度偏低，使胶层无法从手机屏幕上整片剥离。对比例2由于所使用的聚乙二醇分子量较高、对比例3由于使用带有芳环结构的聚氨酯丙烯酸酯，导致产品在固化后硬度较高，可剥离性差，在剥离时容易出现裂痕。本发明通过使用脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和自制的低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯，获得一种适用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，具备低粘度的同时提升了产品的韧性，能够解决钢化膜边缘粘贴不牢固等问题，胶层硬度低，也能够起到一定的减震作用；此外，本发明提供的用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，能够在低的紫外光能量下实现快速固化，放热量低，而且环保减污，提高生产效率。

Claims (8)

1.一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，由以下重量份的原料配制而成：脂肪族聚氨酯丙烯酸酯30-60份，低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯10～30份，丙烯酸类活性稀释剂30～50份，光引发剂3～8份，阻聚剂0.05～0.2份，硅烷偶联剂1～3份；
所述低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯为由单异氰酸酯单体、聚醚二元醇和催化剂合成的聚醚型丙烯酸树脂，所述单异氰酸酯单体选自日本昭和电工的MOI和AOI的一种或两种的混合；
所述低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯按照以下步骤制备获得：将2.2摩尔份异氰酸酯单体加入到带有温度计的三口烧瓶中，加热搅拌，温度到达55-65℃时，加入1摩尔份聚醚二元醇，加入催化剂，升温至70-75℃，反应2～3h，用红外光谱仪分析OH基团的含量，待OH的峰完全消失时，停止反应，得到低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯；
所述聚醚二元醇选自聚乙二醇、聚丙二醇和聚四氢呋喃二醇中的一种或任意几种的混合，所述聚醚二元醇的分子量为500～1500。
2.根据权利要求1所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯选自沙多玛公司的CN8881、CN8887、CN8888、CN9201，戴马斯公司的BR-744BT、BR-7432GB、BR-582I10，长兴公司的DR-U384、DR-U299、DR-U249、DR-U282中的一种或任意几种的组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯分子式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，R1代表H或CH3，R2代表聚醚二元醇。
4.根据权利要求1所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于：所述催化剂为有机锡化合物。
5.根据权利要求1所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述丙烯酸类活性稀释剂选自丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯和丙烯酸四氢呋喃、甲基丙烯酸四氢呋喃、三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、十三烷基丙烯酸酯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述光引发剂为选自苯偶酰缩酮，羟基酮，胺基酮，酰基膦过氧化物，RAHN公司的液体光引发剂LBC、LBP、LTM、MBF中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂，其特征在于，所述阻聚剂是对羟基苯甲醚，对苯醌，对苯二酚和萘醌中的一种或几种，所述硅烷偶联剂选自KH551，KH172，KH560，KH570中的一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于曲面屏贴膜的LED固化的紫外光固化胶黏剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：
脂肪族聚氨酯丙烯酸酯、低粘度双官能度聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸类活性稀释剂、阻聚剂、硅烷偶联剂依次加入搅拌机内，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，然后将光引发剂加入搅拌机内，避光，温度控制在20～30℃，真空条件为-0.1～-0.08MPa，于500～1000转/分钟搅拌0.5～1小时，直至搅拌均匀，即得。
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