CN111253901A - 一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器 - Google Patents

一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN111253901A
CN111253901A CN202010050907.4A CN202010050907A CN111253901A CN 111253901 A CN111253901 A CN 111253901A CN 202010050907 A CN202010050907 A CN 202010050907A CN 111253901 A CN111253901 A CN 111253901A
Authority
CN
China
Prior art keywords
group
adhesive
organic silicon
electrophoretic display
modified polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010050907.4A
Other languages
English (en)
Inventor
张伦勇
罗裕杰
彭尚文
曾晞
陈宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou Aoyi Materials And Devices Research Institute Co ltd
Original Assignee
Guangzhou Aoyi Materials And Devices Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Aoyi Materials And Devices Research Institute Co ltd filed Critical Guangzhou Aoyi Materials And Devices Research Institute Co ltd
Priority to CN202010050907.4A priority Critical patent/CN111253901A/zh
Publication of CN111253901A publication Critical patent/CN111253901A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J175/06—Polyurethanes from polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C08G18/12—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step using two or more compounds having active hydrogen in the first polymerisation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/4009—Two or more macromolecular compounds not provided for in one single group of groups C08G18/42 - C08G18/64
    • C08G18/4018—Mixtures of compounds of group C08G18/42 with compounds of group C08G18/48
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/42—Polycondensates having carboxylic or carbonic ester groups in the main chain
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C08G18/4825—Polyethers containing two hydroxy groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/61—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6603—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6607—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6603—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6614—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6618—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or C08G18/3271 and/or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3225 or polyamines of C08G18/38
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00—Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04—Polyurethanes
    • C09J175/08—Polyurethanes from polyethers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

本发明提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器。本发明提供的制备方法包括如下步骤:将聚氨酯预聚体和有机硅反应物反应得到，所述聚氨酯预聚体为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇、具有异氰酸酯基团的物质，所述有机硅反应物含有氨基、环氧基和烷氧基中的一种或多种。本发明提供的有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法具有较好的粘接效果，本发明提供的电泳显示器结构较牢固。

Description

一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，具体涉及一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器。
背景技术
电显示屏的制备过程中通常需要通过胶粘剂来固定显示层和基材，这就需要胶粘剂层和显示层及基材都要有较好的作用力，同时还要有较好的柔性，使得胶粘剂层与基材和显示层均不会形成空气空隙。
现有的胶粘剂层为有机高分子材料层，为了防止因显示层、基材的热膨胀系数差异导致的热应力破坏以及改善树脂的润湿性常常采用分子量较小的柔性聚氨酯树脂。该树脂与显示层和基材之间的结合为氢键、范德华力等作用力。但是该方案存在如下缺陷：(1)，由于树脂与显示层和基材之间结合力为脆弱的可逆结合，结合强度很低；(2)，显示层表面的氨基、羟基等基团由于裸露在外，所以很容易和水形成氢键，对水溶解度很大；(3)，聚氨酯树脂本身不耐受水解，耐候性差，表面性能欠佳；(4)，因为上面三点，导致水汽很容易扩散进入基材和胶粘剂层之间，引起粘接实效，形成基材和胶粘剂层之间空隙，进而造成整个显示模组在较高温度下，高湿度环境中寿命很短。(5)，空气中氧气极容易通过(4)中的空隙，进而进入胶粘剂层和显示层，氧化其中的还原性基团，造成黄变等视觉影响。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种粘接效果较好的有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器。
本发明提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：将聚氨酯预聚体和有机硅反应物反应得到，所述聚氨酯预聚体为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇、具有异氰酸酯基团的物质，所述有机硅反应物含有氨基、环氧基和烷氧基中的一种或多种。
优选地，按重量份计，聚酯多元醇和/或聚醚多元醇10-90份、具有异氰酸酯基团的物质10-40份、有机硅反应物0.1-30份。
优选地，所述有机硅反应物含有氨基和环氧基，或，含有氨基和烷氧基。
优选地，有机硅反应物中，氨基、环氧基和烷氧基位于有机硅的端基或者侧基上。
优选地，所述有机硅反应物的分子式为NH2-R-Si(OR')3或NH2-R-Si(R')2-R”-R”'，所述R为C3～C5的直链或支链碳链，所述R'为甲基或乙基，所述R”为C3～C12的直链或支链碳链，所述R”'为环氧基。
优选地，所述有机硅反应物的硅氧链段在3-200之间。
优选地，所述聚氨酯预聚体与所述有机硅反应物的用量比为10-150：1。
优选地，聚氨酯预聚体和有机硅反应物的反应过程中还包括加入反应基团接枝化合物的步骤，所述反应基团接枝化合物包含氨基和/或胺基。
本发明还提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)聚氨酯预聚体在60℃-100℃温度下反应1-6小时，优选反应温度为70℃-90℃，优选反应时间为2-5小时；
(2)测NCO％含量在2％～8％，优选3％～6％时，加入第一扩链剂，反应0.5-4小时；
(3)测NCO％含量在3％以下，加入反应基团接枝化合物，反应温度为65℃-100℃，反应时间为0.5-2小时。优选反应温度为70℃-90℃，反应时间为0.5-1小时；
(4)加入低沸点溶剂，降温至30℃-60℃；
(5)加入水，分散乳化成胶粘剂；
有机硅反应物在步骤(5)之前加入。
优选地，所述第一扩链剂包括乙二醇、一缩乙二醇、丁二醇中的一种或几种；所述第二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。
本发明还提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂，包括有机硅改性聚氨酯和助剂，所述有机硅改性聚氨酯含有硅羟基、氨基和环氧基；或含有硅羟基、氨基和烷氧基。
优选地，所述有机硅改性聚氨酯的分子量为10000-100000。
本发明还提供一种电泳显示器，包括第二基材、电泳显示层和胶粘剂，所述胶粘剂设置于所述第二基材和电泳显示层之间。
优选地，电泳显示器还包括含硅化合物层，所述含硅化合物层设置于第二基材和胶粘剂之间。
本发明提供的有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法具有较好的粘接效果，本发明提供的电泳显示器结构较牢固。
附图说明
通过附图中所示的本发明优选实施例更具体说明，本发明上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本的主旨。
图1为本发明实施例1提供的电泳显示器的结构示意图。
图2为本发明实施例2提供的电泳显示器的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的胶粘剂应用在电泳显示器中的作用示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参考图1-3，本发明实施例提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤：将聚氨酯预聚体和有机硅反应物反应得到，聚氨酯预聚体为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇、具有异氰酸酯基团的物质。聚氨酯预聚体为聚酯多元醇和具有异氰酸酯基团的物质；聚醚多元醇和具有异氰酸酯基团的物质；或者聚酯多元醇、聚醚多元醇和具有异氰酸酯基团的物质。有机硅反应物含有氨基、环氧基和烷氧基中的一种或多种。
本发明实施例通过在聚氨酯中引入有机硅疏水基团，提升聚氨酯与水的接触角，以此降低聚氨酯的亲水性，提升耐水性，增加整个胶粘剂的憎水性，防止水汽入侵。
本发明实施例的有机硅反应物含有氨基、环氧基和烷氧基中的一种或多种，通过引入这些基团的一种或多种，使得胶粘剂与第二基材和显示材料能够形成化学键合，而不是简单的物理结合，粘接性能更好。
本发明实施例提供的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法制备得到的胶粘剂可用于显示器件显示层与第二基材的粘接，显示器件例如电泳显示器、液晶显示器等。显示层例如电泳显示器的电泳显示层和第二基材的粘接。可较好的防止水汽入侵。
在优选实施例中，按重量份计，聚酯多元醇和/或聚醚多元醇10-90份、具有异氰酸酯基团的物质10-40份、有机硅反应物0.1-30份。
在优选实施例中，有机硅反应物含有氨基和环氧基，或，含有氨基和烷氧基。
在优选实施例中，氨基、环氧基和烷氧基设置于有机硅的端基或者侧基上。
在优选实施例中，有机硅反应物包括硅油和/或硅烷。例如可以是端基带有氨基，侧基带有环氧基的硅油；可以是端基分别为氨基和烷氧基的硅烷；也可以是带有氨基的硅油和带有环氧基的硅烷混合液等形式。
在优选实施例中，有机硅反应物的分子式为NH2-R-Si(OR')3或NH2-R-Si(R')2-R”-R”'，R为C3～C5的直链或支链碳链，也就是R为碳链数量为3-5的直链或支链碳链。R'为甲基或乙基，R”'为环氧基。R”为C3～C12的直链或支链碳链，就是R为碳链数量为3-12的直链或支链碳链，链长度要求3-12是为了形成一个小范围的非极性环境，碳链数量太小，极性太大，亲水性强，这样吸水率也会增加；碳链数量太大，溶解性变差，容易形成相分离。
在优选实施例中，有机硅反应物为烷氧基改性氨基硅油和/或环氧基改性氨基硅油，烷氧基改性氨基硅油和环氧基改性氨基硅油的硅氧链段在3-200之间。它主要体现分子的柔性，需要有一定长度才会有好的柔性，太长了，也会有相分离的风险。一般有机硅部分占整体胶水不能超过8％，否则就容易形成相分离。
在优选实施例中，有机硅反应物包括硅油和/或硅烷。硅烷优先选用氨基硅烷偶联剂，其氨基与聚氨酯反应，硅羟基暴露在外；硅油选用环氧改性氨基硅油，优先选用氨基、环氧基与硅之间间隔2-10个碳原子的硅油。这类硅油由于活性基团不和Si直接相连，抗水解能力强，同时氨基与NCO反应之后，由于有机硅优异的迁移性，环氧基团暴露在外面，方便与电泳显示层表面活性基团产生键合。
在优选实施例中，当有机硅含有氨基和环氧基时，氨基和/或环氧基位于有机硅反应物的端基上。例如有机硅的其中一个端基上设置有氨基或者环氧基；有机硅一端有氨基，另一端有环氧基。当有机硅含有氨基和烷氧基时，氨基和/或烷氧基位于有机硅反应物的端基上。例如有机硅的其中一个端基上设置有氨基或者烷氧基；有机硅一端有氨基，另一端有烷氧基。
在优选实施例中，当有机硅含有氨基和环氧基时，氨基和/或环氧基位于有机硅反应物的侧基上。当有机硅含有氨基和烷氧基时，氨基和/或烷氧基位于有机硅反应物的侧基上。
当然，为了实现这些活性基团都能与所要粘接的材料发生化学键合，应该将这些活性基团都设置在侧基或者端基上。例如，当有机硅含有氨基和环氧基时，氨基和环氧基都设置于有机硅的侧基或者端基上，比如说侧基有氨基，端基为环氧基、氨基和环氧基都设置于侧基，氨基和环氧基都设置于端基，侧基有环氧基，端基为氨基等方式。这些活性反应基团位于端基或者侧基上，可实现氨基、环氧基/烷氧基这些活性基团能够较好的与需要粘接的材料形成化学键合。
本实施例中，有机硅同时具有两种官能团，例如氨基和环氧基，或者氨基和烷氧基。保证其中一种官能团能与异氰酸酯中的NCO反应，另外的官能团可以在80℃时较短时间与第二基材上的-OH反应或者常温下在较长时间条件下与第二基材上的-OH反应。当胶粘剂用于电泳显示器的粘接时，另外的官能团也可以在常温或者70℃左右与电泳显示层中-NH2/-OH反应。同时增强胶粘剂与第二基材和电泳显示层的粘接力，提升与二者的结合，同时提升胶粘剂本身耐水性，从而达到提升电泳显示器耐湿热的性能。
在优选实施例中，有机硅为硅油、硅烷中的一种或两种结合。例如可以是环氧基侧链改性的氨基硅油、一端环氧基另一端氨基的硅油、烷氧基封端的氨基硅油、一端氨基一端烷氧基的硅油中的一种或多种混合。具体地，如环氧基-氨基聚硅氧烷。
在优选实施例中，聚氨酯预聚体与有机硅反应物的用量比为10-150：1。为避免有机硅易与聚氨酯形成相分离，聚氨酯预聚体与有机硅反应物的用量比应合理设置，优选为20-80:1。
在优选实施例中，聚氨酯预聚体和有机硅反应物的反应过程中还包括加入反应基团接枝化合物0.1-10份的步骤。本实施例中，反应基团接枝化合物包含氨基和/或胺基可用于中和NCO基团。异氰酸酯与胺类扩链剂的胺基反应如式2所示。
式2
反应基团接枝化合物可以包括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、含羟基环氧化合物和含环氧基硅氧偶联剂中的一种或几种。反应基团接枝化合物能够进一步提供氨基。有机硅反应物也可通过有机硅与反应基团接枝化合物反应来获得氨基和/或胺基。
在优选实施例中，聚氨酯预聚体和有机硅反应物的反应过程中还包括加入扩链剂1-10份的步骤，扩链剂包括醇类扩链剂和/或胺类扩链剂，在优选实施例中，醇类扩链剂为小分子二元醇或含亲水基团的二元醇，进一步包括乙二醇、一缩乙二醇、丁二醇中的一种或几种。
在优选实施例中，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。
在优选实施例中，聚酯多元醇为聚酯二元醇，分子量300-3000，具有一定的水溶性以及胶膜的内聚强度。具有异氰酸酯基团的物质可以是具有二异氰酸酯基团的物质，异氰酸酯与二元醇的反应如式1所示：
式1
进一步优选实施例中，聚酯二元醇包括聚己内酯、聚碳酸酯、聚己二酸二元醇、磺酸盐聚酯、羧酸盐聚酯，其中的一种或多种。
在优选实施例中，聚醚多元醇为聚醚二元醇。分子量400-3000的聚醚二元醇，降低聚合物Tg。进一步优选实施例中，聚醚二元醇包括聚氧化丙烯二醇(PPG)、聚氧四亚甲基二醇(PTMEG)、聚乙二醇(PEG)中的一种或几种。
在优选实施例中，具有异氰酸酯基团的物质可以是脂肪族，也可以是芳香族与脂肪族的混合物。例如异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
本实施例还提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法的具体步骤，包括如下：
(1)聚氨酯预聚体在60℃-100℃温度下反应1-6小时，优选反应温度为70℃-90℃，优选反应时间为2-5小时。
(2)测NCO％含量在2％～8％，优选3％～6％时，加入第一扩链剂，反应0.5-4小时。
(3)测NCO％含量在3％以下，加入反应基团接枝化合物，反应温度为65℃-100℃，反应时间为0.5-2小时。优选反应温度为70℃-90℃，反应时间为0.5-1小时。
(4)加入低沸点溶剂，降温至30℃-60℃。
(5)加入水，分散乳化成胶粘剂。
在优选实施例中，步骤(4)之后还包括加入第二扩链剂的步骤，加入第二扩链剂后反应0.5-2小时，第一扩链剂可以与第二扩链剂相同，优选地，第一扩链剂为小分子二元醇或含亲水基团的二元醇，第二扩链剂为胺类扩链剂。
本实施例的制备方法中，有机硅反应物在步骤(5)之前加入，有机硅反应物可以在步骤(1)中与聚氨酯预聚体一起加入；可以在加入第二扩链剂，之后加入，然后反应0.5-2小时；也可以将第二扩链剂替换成有机硅反应物。
在优选实施例中，低沸点溶剂包括丙酮、丁酮中的一种或多种。
本发明实施例还提供一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂，包括有机硅改性聚氨酯和助剂，有机硅改性聚氨酯含有硅羟基、氨基和环氧基；或含有硅羟基、氨基和烷氧基。
本实施例提供的胶粘剂硅羟基、环氧基、烷氧基等活性基团会与要粘接的第二基材形成化学键合，相对于物理结合粘接性更强。助剂可以是消泡剂等。
在优选实施例中，有机硅改性聚氨酯的分子量为10000-100000。
在优选实施例中，有机硅改性聚氨酯胶粘剂主要用于显示器件显示层和第二基材的粘接。最好是用于电泳显示层和涂有ITO薄膜的基材(第二基材)之间的粘接。
参考图1和2，本发明还提供一种电泳显示器，包括第二基材1、电泳显示层3和胶粘剂2，胶粘剂2设置于第二基材1和电泳显示层3之间，用于粘接第二基材1和电泳显示层3。本实施例的电泳显示还包括第一基材4，电泳显示器的结构依次包括第二基材1、胶粘剂2、电泳显示层3和第一基材4。电泳显示的制备过程中，先将电泳显示液涂布于第一基材4上固化后得到电泳显示层3，然后将带第一基材4的电泳显示层3用胶粘剂2热层压到第二基材1上，使得电泳显示层3与第二基材1进行粘合。第一基材4和第二基材1设置于电泳显示层3两侧，用于向电泳显示层3施加电信号，使得电泳显示层3中的电泳粒子能够在电泳显示层3的电泳液中移动。本实施例中可以是第一基材4为TFT，第二基材1为涂有ITO的基材，也可以是第二基材1为TFT，第一基材4为涂有ITO的基材。本实施例的电泳显示层3中具有多个电泳显示微胶囊。
参考图3，本实施例的有机硅改性聚氨酯胶粘剂用于电泳显示层器中的粘接时：
S1:第二基材1上的羟基与胶粘剂12中有机硅部分的硅羟基形成氢键并最终缩合成键，胶粘剂12中的聚氨酯段121能够实现较好的粘接效果。
S2:电泳显示层中的微胶囊13表面基团与胶粘剂12中有机硅部分的硅羟基形成氢键并最终缩合成键。
本实施例提供的电泳显示器的胶粘剂2可选用上述任一实施例提供的胶粘剂2以及上述任一实施例提供的制备方法制备的胶粘剂2。
一方面，上述提供的胶粘剂2由于有机硅的引入，高分子亲水性下降，吸水率降低，耐水性增加，进而有效阻止水汽由外部入侵，提升电泳显示器的耐湿能力。
一方面，上述提供的胶粘剂2具有活性硅羟基和环氧基/烷氧基，使得胶粘剂2在热压过程中分别与第二基材1上的硅羟基和电泳显示层3中的氨基、羟基等极性基团产生化学结合，使胶粘剂2同时对电泳显示层3和第二基材1产生较大的分子间作用力，粘接更加牢固。
本实施例中，胶粘剂2制备的有机硅同时具有两种官能团，例如氨基和环氧基，或者氨基和烷氧基。保证其中一种官能团能与异氰酸酯中的NCO反应，另外的官能团可以常温或者70℃左右与第二基材1上的-OH反应，也可以在常温或者70℃左右与电泳显示层3中-NH2/-OH反应。同时增强胶粘剂2与第二基材1和电泳显示层3的粘接力，提升与二者的结合，同时提升胶粘剂2本身耐水性，从而达到提升电泳显示器耐湿热的性能。
参考图2，在优选实施例中，电泳显示器还包括含硅化合物层5，含硅化合物层5设置于第二基材1和胶粘剂2之间。含硅化合物与乙醇按照1-5:1-5的比例(优选比例为1:1)混合后喷涂于第二基材1上形成含硅化合物层，在固化后的电泳显示层3上喷涂胶粘剂2，然后将胶粘剂2与含硅化合物层结合得到电泳显示器。含硅化合物为环氧基-氨基硅油、氨基官能团硅烷(KH550)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)。通过有机硅改性聚氨酯胶粘剂2和含硅化合物层结合能够实现较好的粘接效果。
为使本发明上有机硅改性聚氨酯胶粘剂的细节更利于本领域技术人员的理解和实施，以及突出本案的进步性效果，以下通过具体的实施例来对本案的上述内容进行举例说明。
实施例1
水性有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备：
(1)按重量份计，将25份的脂肪族二异氰酸酯，5份的芳香族二异氰酸酯，25的聚酯二元醇(分子量300-5000)，30份聚醚二元醇(分子量400～3000),0.5％-20％环氧基-氨基聚硅氧烷(分子量100-5000)，投入反应锅内85℃搅拌4小时；
(2)测NCO％含量在3％～6％时，投入4份的醇类扩链剂，继续85℃搅拌2小时；
(3)NCO％含量在3％以下时，投入计量的反应基团接枝化合物，继续70～90℃搅拌0.5～1小时；
(4)加入溶剂(沸点小于78℃)，降低温度至50℃，搅至完全溶解；0.5～1小时内滴完5份的胺类扩链剂，搅拌0.8小时后；
(5)将反应混合物按1.2(混合物):(0.6～1.2)，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1～2小时后；，70℃-90℃抽真空10-15min，脱除挥发份，最终固含25～45％，PH值为6.0～8.0。得到水性有机硅改性聚氨酯胶粘剂。
实施例2
与实施例1相比，实施例2中步骤(4)和步骤(5)之间加入3份环氧基-氨基硅油(分子量100-2000)与KH550的混合液，混合比例为摩尔比0.5～2，反应1小时。其余制备方法与实施例1相同。
实施例3
油性有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备：
(1)按重量份计，将28份的脂肪族二异氰酸酯，2份的芳香族二异氰酸酯，5～35％的聚酯二元醇(分子量300～5000)，30份的聚醚二元醇(分子量400～3000),投入反应锅内90℃搅拌2小时；
(2)测NCO％含量在3％～6％时，投入4份醇类的扩链剂，继续85℃搅拌2小时；
(3)测NCO％含量在3％以下时，然后投入计量的含反应基团的接枝化合物，继续70℃搅拌0.5～1小时；
(4)按(1～2)：1(反应混合物)加入低沸点溶剂(沸点小于78℃)，降低温度至40～58℃，搅至完全溶解；将10份环氧基-氨基硅油和甲氧基封端的氨基硅油混合液0.5～1小时内滴完，搅拌1小时。
(5)油性聚氨酯无此步骤。
实施例4
与实施例3相比，实施例4中将环氧基-氨基硅油和甲氧基封端的氨基硅油混合液替换成环氧基-氨基硅油。其余制备方法与实施例3相同。
电泳显示器的制备
将电泳显示液涂布于第一基材上，固化后形成电泳显示层。将实施例1-3制备得到的胶粘剂分别用涂布机涂布在第二基材上，然后在烘箱中烘烤，烘烤条件为70℃下保存30min，然后与电泳显示层进行热压。检测环境为60℃，80％RH的储存期。分别得到实施例1-3不同胶粘剂制备得到的电泳显示器1-3。
在第一基材层上涂布电泳显示液，固化后得到电泳显示层，将实施例4制备得到的胶粘剂喷涂到电泳显示层上，将环氧基-氨基硅油和90％乙醇按照质量比1:1混合，喷涂到第二基材层上，然后与胶粘剂结合，70℃烘烤30min；之后进行热压。得到电泳显示器4。将电泳显示器1-4进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002371152310000111
Figure BDA0002371152310000121
由表1的数据可以看出，实施例1-4制备的胶粘剂用于制备电泳显示器，得到的电泳显示器具有较低的吸水率，较强的剥离力，说明本实施例1-4制备得到的胶粘剂具有较好的粘接性能，使得制备得到的电泳显示器具有较好的耐湿热性。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚氨酯预聚体和有机硅反应物反应得到，所述聚氨酯预聚体为聚酯多元醇和/或聚醚多元醇、具有异氰酸酯基团的物质，所述有机硅反应物含有氨基、环氧基和烷氧基中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，按重量份计，聚酯多元醇和/或聚醚多元醇10-90份、具有异氰酸酯基团的物质10-40份、有机硅反应物0.1-30份。
3.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述有机硅反应物含有氨基和环氧基，或，含有氨基和烷氧基。
4.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，有机硅反应物中，氨基、环氧基和烷氧基位于有机硅的端基或者侧基上。
5.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述有机硅反应物的分子式为NH2-R-Si(OR')3或NH2-R-Si(R')2-R”-R”'，所述R为C3～C5的直链或支链碳链，所述R'为甲基或乙基，所述R”为C3～C12的直链或支链碳链，所述R”'为环氧基。
6.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述有机硅反应物的硅氧链段在3-200之间。
7.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯预聚体与所述有机硅反应物的用量比为10-150：1。
8.如权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，聚氨酯预聚体和有机硅反应物的反应过程中还包括加入反应基团接枝化合物的步骤，所述反应基团接枝化合物包含氨基和/或胺基。
9.一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)聚氨酯预聚体在60℃-100℃温度下反应1-6小时，优选反应温度为70℃-90℃，优选反应时间为2-5小时；
(2)测NCO％含量在2％～8％，优选3％～6％时，加入第一扩链剂，反应0.5-4小时；
(3)测NCO％含量在3％以下，加入反应基团接枝化合物，反应温度为65℃-100℃，反应时间为0.5-2小时。优选反应温度为70℃-90℃，反应时间为0.5-1小时；
(4)加入低沸点溶剂，降温至30℃-60℃；
(5)加入水，分散乳化成胶粘剂；
有机硅反应物在步骤(5)之前加入。
10.如权利要求9所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，所述第一扩链剂包括乙二醇、一缩乙二醇、丁二醇中的一种或几种；所述第二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。
11.一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，包括有机硅改性聚氨酯和助剂，所述有机硅改性聚氨酯含有硅羟基、氨基和环氧基；或含有硅羟基、氨基和烷氧基。
12.如权利要求11所述的有机硅改性聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述有机硅改性聚氨酯的分子量为10000-100000。
13.一种电泳显示器，其特征在于，包括第二基材、电泳显示层和如权利要求9或10所述的胶粘剂，所述胶粘剂设置于所述第二基材和电泳显示层之间。
14.如权利要求13所述的电泳显示器，其特征在于，还包括含硅化合物层，所述含硅化合物层设置于第二基材和胶粘剂之间。
CN202010050907.4A 2020-01-17 2020-01-17 一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器 Pending CN111253901A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010050907.4A CN111253901A (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010050907.4A CN111253901A (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111253901A true CN111253901A (zh) 2020-06-09

Family

ID=70949343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010050907.4A Pending CN111253901A (zh) 2020-01-17 2020-01-17 一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111253901A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112358842A (zh) * 2020-09-29 2021-02-12 无锡市佳盛高新改性材料有限公司 一种有机硅聚氨酯胶粘剂的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854165A (zh) * 2005-04-20 2006-11-01 广州宏昌胶粘带厂 有机硅改性水性聚氨酯
CN103059251A (zh) * 2013-01-16 2013-04-24 广州奥翼电子科技有限公司 水性聚氨酯乳液及其在电泳显示涂布液及显示装置的应用
CN106674472A (zh) * 2016-11-25 2017-05-17 重庆中科力泰高分子材料股份有限公司 有机硅改性水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854165A (zh) * 2005-04-20 2006-11-01 广州宏昌胶粘带厂 有机硅改性水性聚氨酯
CN103059251A (zh) * 2013-01-16 2013-04-24 广州奥翼电子科技有限公司 水性聚氨酯乳液及其在电泳显示涂布液及显示装置的应用
CN106674472A (zh) * 2016-11-25 2017-05-17 重庆中科力泰高分子材料股份有限公司 有机硅改性水性聚氨酯乳液及其制备方法和应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112358842A (zh) * 2020-09-29 2021-02-12 无锡市佳盛高新改性材料有限公司 一种有机硅聚氨酯胶粘剂的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1874840B1 (en) Silylated polymer derived from butadiene and solvent-resistant pressure sensitive adhesive composition containing same
CA2414411C (en) Silylated polyurethanes for adhesives and sealants with improved mechanical properties
KR101701522B1 (ko) 부식 민감성 층과 상용성이 있는 접착제
US8247514B2 (en) Silylated polyurethane compositions and adhesives therefrom
US4847319A (en) Sealant compositions or coating mixtures containing functional silane or siloxane adhesion promotors nonreactive with blocked isocyanates
CA2661812C (en) Solid polymeric substrate having adherent resin component derived from curable silylated polyurethane composition
US20060247369A1 (en) Silylated polymer derived from butadiene and solvent-resistant pressure sensitive adhesive composition containing same
CN101193930A (zh) 硅烷改性的尿素衍生物、其制备方法及其作为流变助剂的用途
CN110964477A (zh) 一种热塑性聚氨酯薄膜或薄片紫外光固化胶及其制备方法
CN108977069B (zh) 一种超低玻璃化温度有机硅特种光纤内层涂料及其制备方法
CN115433341B (zh) 一种亲水性聚氨酯丙烯酸酯、亲水性三官丙烯酸酯及其制备方法和应用
CN110922933A (zh) 一种铝合金和热塑性聚氨酯膜粘接用紫外光固化胶及其制备方法
JPS6360055B2 (zh)
CN111253901A (zh) 一种有机硅改性聚氨酯胶粘剂及其制备方法及电泳显示器
US20180371299A1 (en) Self-supporting adhesive body for structural bonds
CN111273498A (zh) 一种电泳显示器
EP3747948A1 (en) Polyurethane resin composition
KR101807258B1 (ko) 불소 함유 실릴화 폴리우레탄 감압점착제 및 이의 제조방법
JP3972409B2 (ja) コーティング樹脂組成物、及びその硬化方法
CN109762505A (zh) 含叔胺基聚丙烯酸树脂改性的反应型聚氨酯热熔胶及其制备
CN113583610A (zh) 一种复合型湿气固化聚氨酯热熔胶及其制备方法与应用
KR20140025625A (ko) 비닐 혹은 아크릴 폴리실록산을 말단기로 갖는 자외선 경화형 우레탄 결합 링크 폴리실록산 수지 및 제조방법
CN116554802A (zh) 一种有机硅聚酯复合胶带及其生产方法
KR101902180B1 (ko) 우레탄 수지 및 자기점착성이 우수한 수지 조성물
TWI621660B (zh) 軟性顯示面板框膠組合物

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination