CN112778914B - 一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请中的一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%~1%；丙烯酰吗啉60%~75%；聚乙二醇24.5%~40%；所述聚乙二醇的分子量为200~1000。本发明提供了一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，采用了丙烯酰吗啉为主的组分体系，所制备的胶粘剂表干快，对剥离的附着力高，固化后收缩率低，无刺激性气味。同时本发明还涉及该粘胶剂的制备方法。

Description

一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂及其制备方法
技术领域
本发明属于紫外光固化剂技术领域，具体涉及一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，同时还涉及该粘胶剂的制备方法。
背景技术
紫外光固化胶粘剂，也称为紫外固化胶、UV光固化胶，是一种通过UV和可见光进行固化的粘接胶和密封胶，用途广泛，具有贮存期长、不含溶剂、固化速度快、透明性好以及耐热耐化学品性能好等特点，在研究和应用方面引起了人们极大的关注。
近年来，人们对其的研究不断深入，技术方法不断改进，紫外光固化胶黏剂成为一个有着光明前途的粘接材料。其中，紫外光固化胶粘剂在液晶显示屏、触摸屏中的应用越来越广泛，在显示屏制作中多个工序是采用了紫外光固化胶黏剂完成的，其对最终的产品性能、制作工艺及成本等起到重要作用。
紫外光固化胶粘剂具有固化快、耗能少、无溶剂污染等优点，是一种新型的节能环保胶粘剂，一般的，UV光固化胶粘剂主要由光引发剂（光敏剂）、活性稀释剂和预聚物组成，常添加少量的其他类助剂组成。胶粘剂中的光引发剂在适当波长和光强的紫外光照射下，迅速分解成自由基或阳离子，进而引发不饱和键聚合，使材料固化。
紫外光固化胶粘剂按照反应机理、聚合物种类等可以分为多种不同的类型，同时对应于具体不同的使用场景，也需要选择不同组分配比的紫外光固化胶粘剂，以实现不同的功能。
此外，紫外光固化胶粘剂容易产生固化易泛白、收缩率高、耐水煮性能差、可剥离性差、刺激性气味大等缺点，本发明在这些方向上进行了进一步的研究，提供了一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，同时还涉及该粘胶剂的制备方法。
发明内容
针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，采用了丙烯酰吗啉为主的组分体系，所制备的胶粘剂表干快，对剥离的附着力高，固化后收缩率低，无刺激性气味。同时本发明还涉及该粘胶剂的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
本申请中的一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%~1%；丙烯酰吗啉60%~75%；聚乙二醇24.5%~40%；所述聚乙二醇的分子量为200~1000。
优选的实施方式中，所述引发剂0.7%；丙烯酰吗啉70%；聚乙二醇29.3%；所述聚乙二醇的分子量为700~750。
本申请中的一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%~1%；丙烯酰吗啉49%~55%；聚乙二醇35%~40%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2%~2.5%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3%~3.5%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%~3.5%；羟乙基丙烯酰胺2%~2.5%；所述聚乙二醇的分子量为200~1000。
优选的实施方式中，包括以下组分及重量配比：引发剂0.6%；丙烯酰吗啉53%；聚乙二醇36%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2.1%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.2%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3.1%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为700~750。
优选的实施方式中，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为GENOMER* 4269/M22功能性树脂。
本申请中的一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%~1%；丙烯酰吗啉50%~61%；聚乙二醇30%~40%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3%~3.5%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%~3.5%；羟乙基丙烯酰胺2%~2.5%；所述聚乙二醇的分子量为200~1000。
优选的实施方式中，包括以下组分及重量配比：引发剂0.7%；丙烯酰吗啉58%；聚乙二醇33%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.3%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为700~750。
此外，本申请中还涉及一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：将引发剂、丙烯酰吗啉、聚乙二醇加入到反应釜中，搅拌混合，混合温度为50℃，搅拌时间30分钟~120分钟，搅拌后得到本申请中的高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，采用了丙烯酰吗啉为主的组分体系，所制备的胶粘剂表干快，对剥离的附着力高，固化后收缩率低，无刺激性气味。同时本发明还涉及该粘胶剂的制备方法。
附图说明
图1为实施例一中的产品的红外图谱。
图2为实施例七中的产品的红外图谱。
图3为实施例十二中的产品的红外图谱。
图4为实施例一中的产品的核磁氢谱图。
图5为实施例一中的产品的核磁碳谱图。
图6为实施例一中的产品的核磁DEPT135谱图。
图7为实施例一中的产品的核磁氮谱图。
图8为实施例一中的产品的质谱图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
以下为本申请中的具体实施例。
实施例一：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.7%；丙烯酰吗啉70%；聚乙二醇29.3%；所述聚乙二醇的分子量为700。
实施例二：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂1%；丙烯酰吗啉59%；聚乙二醇40%；所述聚乙二醇的分子量为700。
实施例三：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%；丙烯酰吗啉74.9%；聚乙二醇25%；所述聚乙二醇的分子量为200。
实施例四：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂1%；丙烯酰吗啉60%；聚乙二醇39%；所述聚乙二醇的分子量为750。
实施例五：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.5%；丙烯酰吗啉75%；聚乙二醇24.5%；所述聚乙二醇的分子量为1000。
以上实施例一至实施例五中，引发剂为光引发剂TPO，丙烯酰吗啉为购自日本兴人公司的丙烯酰吗啉ACMO，聚乙二醇为市售购得。
以上实施例一至实施例五中，丙烯酰吗啉ACMO是反应单体，表干快，对玻璃的附着力高，但其固化后易泛白，因此需要加入聚乙二醇，使产品固化后的透明性大大提高，固化硬度降低。
以上实施例中的产品测试结果如下。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
以上实施例中的紫外光固化胶粘剂，固化以后硬度高，但是放置24h以后硬度变软（通过手捏、手按感觉前后变化），变软后，手感好，能够更好的应用于实际使用场景中。其中，放置24h后变软的原因是膜吸微量的水达到平衡，起到软化的效果。
低粘度的紫外光固化胶粘剂在应用时很难控制，需要高黏度的产品，以上实施例中，聚乙二醇的分子量越大，黏度越高，优选的分子量为700~750，适用于触摸屏钢化膜用光学胶的制备，此时，粘胶剂的粘度为100-200 cps，产品物理性状好。此外，产品中若不添加聚乙二醇，体系的反应速度非常快反应时间在10S以下，且收缩率大。添加聚乙二醇之后，聚乙二醇本身不参与反应，相当于惰性树脂，可以延长反应时间至20S以上，且大大降低收缩现象，添加越多，收缩率越小。
以上可以看出，本申请中，聚乙二醇的添加能够控制反应速度，降低收缩现象，同时选择合适分子量的聚乙二醇，可以调节产品的粘度，使其适用于触摸屏用光学胶的制备。
此外，以上实施例中的产品，气味极低（几乎没有），具有超低刺激性的优点，相较于目前市面上大部分紫外光固化胶粘剂气味比较大的缺陷，就有很好的竞争优势，有利于下游厂商使用（如：手工贴屏，不能避免的接触到胶水；机器点胶，车间气味低）。
并且，进一步的，以上实施例中的紫外光固化胶粘剂，虽然吸水，但是耐水煮性好，具体如下：以上实施例中的紫外光固化胶粘剂在100℃水中蒸煮4h，无发白现象，粘接面无变化，固化后收缩率低，且具有很好的可剥离性，剥离效果便于返修拆解，方便维修。
实施例六：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%；丙烯酰吗啉55%；聚乙二醇34.2%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.5%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2.2%；所述聚乙二醇的分子量为200。
实施例七：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.5%；丙烯酰吗啉54%；聚乙二醇35%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2.1%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.2%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3.2%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为700。
实施例八：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.7%；丙烯酰吗啉50%；聚乙二醇38%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2.5%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3.3%；羟乙基丙烯酰胺2.5%；所述聚乙二醇的分子量为1000。
实施例九：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.6%；丙烯酰吗啉49%；聚乙二醇40%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2.3%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.1%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为750。
实施例十：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.6%；丙烯酰吗啉53%；聚乙二醇36%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2.1%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.2%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3.1%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为700。
以上实施例六至实施例十中，引发剂为光引发剂UV6175，丙烯酰吗啉为购自科巨希化学股份有限公司（日本）的丙烯酰吗啉ACMO，低气味、固化速度快、附着力好；聚乙二醇为市售购得。丙烯酰吗啉ACMO是反应单体，表干快，对玻璃的附着力高，但其固化后易泛白，因此需要加入聚乙二醇，使产品固化后的透明性大大提高。
以上实施例六至实施例十中，其中的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为以GENOMER1122为载体的脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，具体的市售购得的GENOMER 4269/M22 功能性树脂，其具有更快的固化时间，因此能够促进更快的生产，提高生产效率；并且该脂肪族聚氨酯丙烯酸酯不含有挥发性有机化合物。
以上实施例六至实施例十中，甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯购自南通新中村化学有限公司，该单体活性低，无法单独反应，将其添加到产品体系中，可以起到很到的增韧效果，相比于未添加该组分的产品，其韧性要强70%~110%。丙烯酰吗啉配比越高，膜的硬度越高；聚乙二醇越多，膜越软，因此本申请中通过对组分的优化，将丙烯酰吗啉和聚乙二醇的比例控制在5:3~5:4左右，使产品具有合适的软硬度，手感好。 4-叔丁基环己基丙烯酸酯为市售购得，添加后使产品具有低收缩、低气味、低刺激性、坚韧性强的优点。
以上实施例六至实施例十中，羟乙基丙烯酰胺购自科巨希化学股份有限公司（日本），作为交联剂使用，具有良好的共聚合性能，使产品快速固化，同时也作为低聚物封端剂，还具有低气味、无刺激性的优点。
实施例十一：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%；丙烯酰吗啉61%；聚乙二醇30%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.5%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2.4%；所述聚乙二醇的分子量为700。
实施例十二：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.5%；丙烯酰吗啉60%；聚乙二醇31.5%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为750。
实施例十三：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.6%；丙烯酰吗啉50%；聚乙二醇40%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.4%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3.5%；羟乙基丙烯酰胺2.5%；所述聚乙二醇的分子量为1000。
实施例十四：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂1%；丙烯酰吗啉56%；聚乙二醇35%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为200。
实施例十五：一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，包括以下组分及重量配比：引发剂0.7%；丙烯酰吗啉58%；聚乙二醇33%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.3%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为750。
以上实施例十一至实施例十五中，甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯购自南通新中村化学有限公司，该单体活性低，无法单独反应，将其添加到产品体系中，可以起到很到的增韧效果。4-叔丁基环己基丙烯酸酯为市售购得，添加后使产品具有低收缩、低气味、低刺激性、坚韧性强的优点。
以上实施例六至实施例十中，羟乙基丙烯酰胺购自科巨希化学股份有限公司（日本），作为交联剂使用，具有良好的共聚合性能，使产品快速固化，同时也作为低聚物封端剂，还具有低气味、无刺激性的优点。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，其特征在于，包括以下组分及重量配比：引发剂0.6%；丙烯酰吗啉53%；聚乙二醇36%；脂肪族聚氨酯丙烯酸酯2.1%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.2%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3.1%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为700~750。
2.根据权利要求1所述的一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，其特征在于，所述脂肪族聚氨酯丙烯酸酯为GENOMER* 4269/M22功能性树脂。
3.一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，其特征在于，包括以下组分及重量配比：引发剂0.1%~1%；丙烯酰吗啉50%~61%；聚乙二醇30%~40%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3%~3.5%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%~3.5%；羟乙基丙烯酰胺2%~2.5%；所述聚乙二醇的分子量为200~1000。
4.根据权利要求3所述的一种高性能触摸屏钢化膜用紫外光固化胶粘剂，其特征在于，包括以下组分及重量配比：引发剂0.7%；丙烯酰吗啉58%；聚乙二醇33%；甲氧基聚乙烯醇400甲基丙烯酸酯3.3%；4-叔丁基环己基丙烯酸酯3%；羟乙基丙烯酰胺2%；所述聚乙二醇的分子量为700~750。
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