CN113563840B

CN113563840B - 一种紫外光固化显示屏侧封胶及其制备方法

Info

Publication number: CN113563840B
Application number: CN202110926335.6A
Authority: CN
Inventors: 刘秀棉; 关怀; 董俐; 周为民
Original assignee: GUANGDONG HENGDA NEW MATERIALS TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: GUANGDONG HENGDA NEW MATERIALS TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2023-03-10
Anticipated expiration: 2041-08-12
Also published as: CN113563840A

Abstract

本发明属于紫外光固化技术领域。一种紫外光固化显示屏侧封胶，包括以下组分：含双键的预聚物、含双键的单体、硫醇、光引发剂、硅烷偶联剂和稳定剂；所述含双键的预聚物包括含有聚酯主链、聚醚主链或聚烯烃主链的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的一种或多种；所述含双键的单体包括丙烯酸酯类单体、烯基单体。本发明侧封胶为硫醇‑烯体系，体系中不存在氧阻聚，表干所需固化能量低，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。本发明侧封胶在365nm或395nmLED灯下能够快速表干，固化厚度在0.2mm以上，可达到一定的光密度(OD值，0.5以上)，硬度高，韧性好，易返修，吸水率低，对玻璃有较好的粘接力。

Description

一种紫外光固化显示屏侧封胶及其制备方法

技术领域

本发明属于紫外光固化胶技术领域，具体涉及一种紫外光固化显示屏侧封胶及其制备方法。

背景技术

近年来，智能手机、电脑、电视等设备的显示器已从窄边框、微边框发展为无边框全面屏,无边框显示屏在去掉模组边框后,显示器的侧边没有遮挡,因此背光源容易透过上下(玻璃)基板的侧面及二者之间的缝隙处产生漏光。为了防止面板边缘漏光，需要对面板侧边BM区域三边进行封胶。此类显示屏用侧封胶为具有一定附着力、一定光密度(OD)值的黑色遮光胶,可避免因背光透过玻璃侧面及缝隙带来的漏光现象。在显示器生产过程中，要求遮光胶能够边点胶边固化，只有紫外光固化胶能够实现上述生产要求。

近年来，在紫外光固化胶领域，固化用的汞灯逐渐被LED灯替代，LED灯大多为单波长，波长一般为365nm或395nm。LED灯固化对UV胶的固化性能提出了更高的要求，尤其是对UV胶固化速度、表干的要求。现有的UV胶所用的原材料尤其是光引发剂不能与LED灯很好的匹配。普通的自由基体系UV胶，由于其氧阻聚问题很难实现在LED灯下的快速表干。生产过程中，如果对UV胶粘接性能或者对其固化速度要求不高，适当调整原材料中的光引发剂，也能使UV胶勉强适应LED灯固化。但用于显示屏侧封的UV胶对固化性能要求高，生产过程中需要边点胶边快速固化、表干，且固化厚度要在0.2mm以上。普通的丙烯酸体系的UV胶在365nm或395nmLED灯下难以实现具有较高的固化性能(固化厚度≥0.2mm)。因此，需要一种能在365nm或395nmLED灯下快速表干，固化厚度≥0.2mm，具有一定的光密度(OD值≥0.5)，高硬度、低吸水率、对玻璃有一定粘接力、易返修(返修时能整条撕下)，能满足侧封胶要求的黑色UV胶。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种紫外光固化显示屏侧封胶，该侧封胶为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，表干所需固化能量低，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。

本发明的技术方案如下：

一种紫外光固化显示屏侧封胶，包括以下组分：含双键的预聚物、含双键的单体、硫醇、光引发剂、硅烷偶联剂、稳定剂和黑色颜料；

所述含双键的预聚物包括含有聚酯主链、聚醚主链或聚烯烃主链的聚氨酯丙烯酸酯预聚物中的一种或多种，其用量为20-40wt％；

所述含双键的单体包括丙烯酸酯类单体、烯基单体；所述单体与所述硫醇的总用量为55-75wt％，其中，所述单体中不饱和双键基团与硫醇基的当量比为1.2-1:1；

所述光引发剂用量为所述预聚物和所述单体总量的2-10％；

所述硅烷偶联剂用量为所述预聚物和所述单体总量的1-2％；

所述稳定剂用量为所述预聚物和所述单体总量的0.5-5％；

所述黑色颜料用量为所述预聚物和所述单体总量的0.05-0.3％。

进一步的，所述丙烯酸酯类单体包括单官能度单体、双官能度单体、多官能度单体中的一种或多种。

进一步的，所述单官能度单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)、2-苯氧乙基丙烯酸酯(PHEA)、4-叔丁基环已基丙烯酸酯(EM105)、苄基丙烯酸脂(EM75)、3，3，5-三甲基环己烷丙烯酸酯(EM2104)中的一种或多种；所述双官能度单体包括1.6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、戊二醇二丙烯酸醋(NPGDA)、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯(EM2204)中的一种或多种；所述多官能度单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、二季戊六醇五丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步的，所述烯基单体包括富马酸二烯丙酯、苹果酸二烯丙酯、三烯丙基异氰尿酸酯、3-己烯-2，5-二酮。

进一步的，所述硫醇包括1，4-二(3-巯基丁氧基)丁烷、季戊四醇四(3-硫基丙酸)酯、季戊四醇四疏基乙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-疏基丙酸酯)、双季戊四醇六(3-硫基丙酸)酯、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯中的一种或多种。

进一步的，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丁醚、a，a-二甲氧基-a-苯基苯乙酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蔥酮(2,4异构体混合物)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中的一种或多种。

进一步的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷中的一种或多种。

进一步的，所述稳定剂包括2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、对羟基苯甲醚(MEHQ)、4-四甲氧基-1-萘酚中的一种或多种。

进一步的，所述黑色颜料包括炭黑以及含有炭黑的各种色浆、油溶黑。

一种所述的紫外光固化显示屏侧封胶的制备方法，包括以下步骤：于避光环境中，将光引发剂、稳定剂和单体混合，加热溶解，控制物料温度为50-60℃，加入除硫醇外的剩余物料，搅拌均匀后降温至35℃以下，加入硫醇，常温搅拌均匀即可。

本发明具有如下有益效果：

本发明紫外光固化侧封胶为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，固化所需能量低，固化速度快，光引发剂用量少，有利于深层固化，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。巯基与双键加成反应后可生成硫醚结构，聚合产物具有优异的粘性、耐热性和较低的吸水性。可通过硫醇和预聚物的官能度、基团种类和数量，调节材料的交联速度和交联密度，改变胶膜的硬度、柔韧性。

本发明侧封胶在365nm或395nm LED灯下能够快速表干，固化厚度在0.2mm以上，可达到一定的光密度(OD值，0.5以上)，硬度高，韧性好，易返修，吸水率低，对玻璃有较好的粘接力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。

下表为本发明紫外光固化显示屏侧封胶4个实施例和2个对比例的配方表(单位：质量份)：

上述紫外光固化显示屏侧封胶实施例的制备方法，包括以下步骤：于避光环境中，将光引发剂、稳定剂和单体混合，加热溶解，控制物料温度为50-60℃，加入除硫醇外的剩余物料，搅拌均匀后降温至35℃以下，加入硫醇，常温搅拌均匀即可。

上述紫外光固化显示屏侧封胶对比例的制备方法为：于避光环境中，将物料混合，加热至50-60℃，搅拌均匀即可。

测试本发明紫外光固化显示屏侧封胶4个实施例和2个对比例的各项性能，测试结果见下表：

可见，实施例1-4为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，在汞灯和LED灯下均可快速表干，粘接力好，吸水率低，胶膜硬度高，柔韧性好，易返修，能够满足侧封胶的要求。

对比例1-2为普通的丙烯酸体系，在汞灯下表干良好，对比例1由于多官能度单体用量大，在汞灯下表干更好。对比例1-2在LED灯下表干相较于实施例的硫醇-烯体系差，对比例1在3000mJ/cm²下能够表干，但效率远远低于实施例的硫醇-烯体系，并且胶膜粘接力差，硬度高，脆性大，不易返修。对比例2中多官能度单体用量少，粘接力好，韧性好，易返修，但交联较少，吸水率高，在LED灯下5000mJ/cm²的能量不表干，固化速度慢，无法满足侧封胶的要求。

普通的丙烯酸体系存在氧阻聚，但是由于汞灯下是全波段的紫外线，短波紫外线抗氧阻聚的能力强，有利于表干，因此普通的丙烯酸体系在汞灯下可快速表干，但是LED灯只有单一波长的紫外线并且波长较长，抗氧阻聚的能力很差，因此，在汞灯下表干良好的多官能度单体在LED灯下表干较差，单官能度单体在LED灯下表干更差。硫醇-烯体系不存在氧阻聚，在汞灯和LED灯下都表干良好，适合表干要求高的胶水。

本发明侧封胶为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，表干所需固化能量低，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。本发明侧封胶在365nm或395nmLED灯下能够快速表干，固化厚度在0.2mm以上，可达到一定的光密度(OD值，0.5以上)，硬度高，韧性好，易返修，吸水率低，对玻璃有较好的粘接力。

Claims

1.一种紫外光固化显示屏侧封胶，其特征在于，包括以下组分：含双键的预聚物、含双键的单体、硫醇、光引发剂、硅烷偶联剂、稳定剂和黑色颜料；

所述含双键的预聚物包括含有聚酯主链、聚醚主链或聚烯烃主链的聚氨酯丙烯酸酯预聚物中的一种或多种，其用量为20-40wt%；

所述光引发剂用量为所述预聚物和所述单体总量的2-10%；

所述硅烷偶联剂用量为所述预聚物和所述单体总量的1-2%；

所述稳定剂用量为所述预聚物和所述单体总量的0.5-5%；

所述黑色颜料用量为所述预聚物和所述单体总量的0.05-0.3%；

所述硫醇包括1，4-二(3-巯基丁氧基)丁烷、季戊四醇四(3-硫基丙酸)酯、季戊四醇四巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、双季戊四醇六(3-硫基丙酸)酯、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯中的一种或多种；

所述含双键的单体包括丙烯酸酯类单体、烯基单体；丙烯酸酯类单体、烯基单体具体包括以下a-d中的至少一种：

a.丙烯酸异冰片酯、二羟甲基丙烷三丙烯酸酯、富马酸二烯丙酯，三者质量份数比为10：10：14.18；

b.丙烯酸异冰片酯、二环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯，三者质量份数比为10：10：11.33；

c.丙烯酸异冰片酯、三烯丙基异氰尿酸酯，二者质量份数比为10：16.33；

d.丙烯酸异冰片酯、苹果酸二烯丙基酯，二者质量份数比为10：21.96；

所述单体与所述硫醇的总用量为55-75wt%，其中，所述单体中不饱和双键基团与硫醇基的当量比为1.2-1:1。

2.根据权利要求1所述的紫外光固化显示屏侧封胶，其特征在于，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丁醚、a，a-二甲氧基-a-苯基苯乙酮、(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的紫外光固化显示屏侧封胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的紫外光固化显示屏侧封胶，其特征在于，所述稳定剂包括2，6-二叔丁基对甲酚(BHT)、对羟基苯甲醚(MEHQ)、4-四甲氧基-1-萘酚中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的紫外光固化显示屏侧封胶，其特征在于，所述黑色颜料包括炭黑以及含有炭黑的色浆、油溶黑。

6.一种权利要求1-5任一项所述的紫外光固化显示屏侧封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：于避光环境中，将光引发剂、稳定剂和单体混合,加热溶解，控制物料温度为50-60^oC，加入除硫醇外的剩余物料，搅拌均匀后降温至35^oC以下,加入硫醇,常温搅拌均匀即可。