CN115287032A - 一种超薄无框液晶显示器oc粘接胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粘接胶技术领域，具体地说，涉及一种超薄无框液晶显示器OC粘接胶及其制备方法。该粘接胶包括以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚体60～75份、活性单体10～20份、聚氨酯丙烯酸酯10～20份、光引发剂1～5份、硅烷偶联剂0.5～1份、催化剂0.5～0.8份、触变调节剂0.5～1份和黑色颜料0.01～0.05份，其中，所述的活性单体为高Tg单体和低Tg单体的组合。本发明所提供的超薄无框液晶显示器OC粘接胶及其制备方法，解决了现有的粘结剂初期在大尺寸、窄边框液晶显示器OC上的粘接力不强、固化后可剥离性差而无法返修的问题，能够在15秒内定位并形成较高的初期强度，且固化后返修温度低。
Description
技术领域
本发明属于粘接胶技术领域，具体地说，涉及一种超薄无框液晶显示器OC粘接胶及其制备方法。
背景技术
随着国家的经济发展，生活中用到的家用电器越来越多，其中，每个家庭必不可少的家电就是液晶显示器。目前液晶电视逐步往超薄以及超窄边框的方向发展，包括有边框电视和无边框液晶电视，有边框结构的液晶电视是指电视具有前壳，前壳为边框的外观面，无边框是指液晶电视没有前框，无边框电视的中框为液晶电视边框的外观面。参考手持设备的发展，人们对于外观方面的设计也愈加重视，无边框电视将带给人更多的视觉冲击及享受，它将更多的出现在我们的生活中，并进一步替代原有的带边框电视。
无边框液晶显示器当前使用的是泡棉胶带，用于液晶屏幕和边框之间的粘接和缓冲，因人工和材料成本高，需改成自动化生产。常规采用的是硅胶/UV+湿固化型粘合剂，但由于现在的液晶显示器越来越大，采用的玻璃具有尺寸大、超薄的特点，且边框宽度在3mm以下，因此采用的胶粘剂必须是1mm以下的窄边点胶，大尺寸50-80寸显示屏，2分钟内得到6KG以上的粘接力，常规的硅胶初粘力很低，无法满足初粘力要求，UV+湿固型粘合剂成本高，无法替代泡棉胶带，且完全固化后硬度会比较高，无法起到缓冲保护的作用。
CN113563840A公开了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；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。但这个紫外光胶由于高玻璃化转变温度的丙烯酸单体配合丙烯酸改性聚氨酯树脂，在交联密度方面高，固化产物硬度高，易出现MURA现象，无法对玻璃进行保护；且采用了硫醇作为扩链剂，气味较大；生产时也需要特定的光固化设备，成本较高。
CN114574144A公开了一种无边框电视机密封胶，包括以下重量份数配比的原料：硅烷封端聚醚树脂35-55份、增塑剂5-25份、增粘剂1-10份、填料10-30份、触变剂1-5份、消泡剂0.01-1份、硅烷偶联剂0.01-3份、抗氧化剂0.01-1份、光稳定剂0.01-1份、催化剂0.01-1份、炭黑0.01-5份。该发明施工稳定性高，初粘强度高，满足组装要求，同时可窄边精确施工；低硬度，低模量，高拉伸强度，有效缓冲保护电视机，易返工；可满足防漏光及高遮光要求；卓越的可靠性，符合环保要求。但是该密封胶无法实现快速组装，至少需要2分钟才能粘接完成，且固化后返修温度高。
CN111286297A公开了一种高强度紫外/湿气双固化胶黏剂，包括以下重量份的原料制成：聚氨酯预聚体60-75份，活性稀释剂10-20份，光引发剂1-5份，聚氨酯丙烯酸酯10-20份，填料0.1-0.5份，硅烷偶联剂1-2份，催化剂0.3-0.6份；该胶黏剂使用聚氨酯丙烯酸酯自由基引发剂引发，减少定位时间，提高初期强度，提高了生产效率，适用于流水线进行电子元件的快速装配；并提高该高强度紫外/湿气双固化胶黏剂的制备方法及使用方法。紫外湿气双固化型聚氨酯胶黏剂的贴合强度高，但是由于固化后形成的胶层具有较高的硬度、弹性差，因此在室温下难以采用机械切割的方式对胶层进行清除，导致紫外湿气双固化型聚氨酯胶水的返修性能不佳。而若采用加热烘烤的方式去除胶层，又容易对电子设备造成损伤。因此，不宜作为无框液晶显示器OC粘接胶使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超薄无框液晶显示器OC粘接胶及其制备方法，解决现有的粘结剂初期在大尺寸、窄边框液晶显示器OC上的粘接力不强、固化后可剥离性差而无法返修的问题，能够在15秒内定位并形成较高的初期强度，且固化后返修温度低。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其中，包括以下重量份的原料制成：
其中，所述的活性单体为高Tg单体和低Tg单体的组合。
进一步地，所述的高Tg单体和低Tg单体的质量比为1：1.0～1.5，优选1：1.2。
进一步地，
所述的高Tg单体为4-丙烯酰吗啉、N,N二甲基丙烯酰胺或双环戊二烯丙烯酸酯中的一种或几种；
所述的低Tg单体为丙烯酸四氢糠基酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯或丙烯酸月桂酯中的一种或几种。
所述的聚氨酯预聚体由二元醇与异氰酸酯反应而得，其中二元醇与异氰酸酯的摩尔比为1∶(2.0～2.8)，所述的二元醇为3-甲基-1,5-戊二醇、聚己内酯多元醇或聚碳酸酯二醇中的一种或几种。
所述的异氰酸酯为芳香族二异氰酸酯。
所述的芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲基二异氰酸酯中的一种或者多种的混合物，二苯基甲基二异氰酸酯是指4，4’-二苯基甲基二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲基二异氰酸酯和2，2’-二苯基甲基二异氰酸酯中的一种或者多种的混合物、碳二亚胺改性的二苯基甲基二异氰酸酯；优选为4，4’-二苯基甲基二异氰酸酯。
进一步地，
所述的触变调节剂为气相二氧化硅、有机膨润土、蓖麻油或聚酰胺中的一种或几种；
所述的黑色颜料为碳黑、UV色浆或纳米色浆中的一种或几种。
进一步地，所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶的原料还包括表面处理剂。
进一步地，所述的表面处理剂的用量为0.1～0.5重量份。
本发明中，通过添加表面处理剂，一方面可降低制备时搅拌过程中产生的气泡，另一方面可在基材表面形成一层薄膜，实现胶水固化后的可剥离性，粘接胶容易从液晶显示屏幕上揭下，具有良好的返修特性。
进一步地，所述的表面处理剂为带有丙烯酰氧基的有机硅化合物，优选BYK3710或TECH-UV2027N。
多元醇选择无定型非结晶体的聚酯和聚醚多元醇，包括3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)、聚己内酯多元醇(PCL)聚碳酸酯二醇中的一种或几种。
本发明中，所述的UV色浆由树脂、流平剂、分散剂、颜料粉和溶剂制备而成，具体可参照CN103146298A。
进一步地，所述的聚氨酯丙烯酸酯为多官能、柔韧性好的聚氨酯丙烯酸酯，包括但不限于广州五行的W100、W200-L，帝斯曼的NEOREZ R-9340、NEOREZ R-1005，赢创的P24N、LP65、M920中一种或几种的混合物。
进一步地，所述的光引发剂为自由基光引发剂，包括但不限于2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-膦氧化物、2-苯甲基-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮、联苯酰基二甲基缩酮二甲氧基苯基苯乙酮、α-羟基苯甲基苯基酮、1-羟基-1-甲基乙基苯基酮、低聚-2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮、二苯甲酮、邻苯甲基苯甲酸甲酯、苯甲基甲酸甲酯、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二仲丁氧基苯乙酮、对苯基二苯甲酮、2-异丙基噻吨酮、2-甲基蒽酮、2-乙基蒽酮、2-氯蒽酮、1，2-苯并蒽酮、苯甲酰醚、苯偶姻醚、苯偶姻甲醚、苯偶姻异丙醚、α-苯基苯偶姻、噻吨酮、二乙基噻吨酮、1，5-乙酮萘、1-羟基环己基苯基酮、对二甲基氨基苯甲酸乙酯中的一种或多种的混合物。
进一步地，所述的催化剂包括但不限于有机铋催化剂或有机锌催化剂中的一种或几种的混合物。
所述的有机铋催化剂为BiCAT 8118、BiCAT 8108、BiCAT 8124或BiCAT 8106。
所述的有机锌催化剂为BiCAT Z或BiCAT 3228。
所述的硅烷偶联剂为信越X-12-1056ES。
本发明还提供所述的超薄无框液晶显示器OC粘结胶的制备方法，其中，所述的制备方法包括如下步骤：
S1、聚氨酯预聚体的制备
S11、将二元醇加热溶解，脱水；
S12、降温加入异氰酸酯和酯化催化剂，搅拌反应，得聚氨酯预聚体；
S2、超薄无框液晶显示器OC粘接胶的制备
S21、将光引发剂、活性单体、聚氨酯丙烯酸酯、触变调节剂和黑色颜料按照所述重量份混合，得混合物；
S22、向混合物中加入聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂和催化剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
进一步地，当所述的超薄无框液晶显示器OC粘结胶的原料还包括表面处理剂时，步骤S22为：向混合物中加入聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂、催化剂和表面处理剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
本发明还提供所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶的使用方法，其中，所述的使用方法包括如下步骤：
a)将超薄无框液晶显示器OC粘接胶加热到60～90℃后涂覆在液晶显示器框架上；
b)使用紫外线照射涂覆区域；
c)将液晶显示器OC与框架对位贴合，用压力压合；
d)进行下一步作业。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)本发明所提供的超薄无框液晶显示器OC粘接胶解决了现有的粘结剂初期在大尺寸、窄边框液晶显示器OC上的粘接力不强、固化后可剥离性差而无法返修的问题，且固化后返修温度低；
2)本发明所提供的超薄无框液晶显示器OC粘接胶的1mm厚胶层OD值达到4.5，能够达到液晶显示器侧边防漏光的要求；
3)本发明所提供的超薄无框液晶显示器OC粘接胶UV光引发交联，能够在15秒内定位并形成较高的初期强度，实现流水线作业，提高自动化程度，提高产率；
4)本发明所提供的超薄无框液晶显示器OC粘接胶完全固化后，可以实现返修，OC可以100％回收。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施方式，所述的实施例是为了进一步描述本发明，而不是限制本发明。
实施例1
原料：
其中：
所述的活性单体为高Tg单体4-丙烯酰吗啉和低Tg单体丙烯酸四氢糠基酯按质量比1：1.2组合而成；
所述的聚氨酯丙烯酸酯为广州五行的W100；
所述的光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮；
所述的硅烷偶联剂为信越X-12-1056ES；
所述的催化剂为BiCAT 8118；
所述的触变调节剂为气相二氧化硅；
所述的黑色颜料为碳黑。
制备方法：
S1、聚氨酯预聚体的制备
S11、将3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)加热溶解，升温至100℃，在真空度小于100Pa脱水；
S12、降温至85℃，加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯和新葵酸铋，搅拌，在真空度小于100Pa、反应温度85℃条件下反应2h，得到聚氨酯预聚体，冷却避光储存，备用；
其中，3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)与4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯的摩尔比为1：2.5；新葵酸铋的用量为3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)和4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯两者质量之和的0.2％。
S2、超薄无框液晶显示器OC粘接胶的制备
S21、将光引发剂、活性单体、聚氨酯丙烯酸酯、触变调节剂和黑色颜料按照所述重量份在70℃避光条件下搅拌混合，得混合物；
S22、向混合物中加入所述重量份的聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂和催化剂，搅拌混合，即得超薄无框液晶显示器OC粘接胶。
实施例2
原料：
其中：
所述的活性单体为高Tg单体N,N二甲基丙烯酰胺和低Tg单体环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯按质量比1：1.2组合而成；
所述的聚氨酯丙烯酸酯为广州五行的W200-L；
所述的光引发剂为二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-膦氧化物；
所述的硅烷偶联剂为信越X-12-1056ES；
所述的催化剂为BiCAT Z；
所述的触变调节剂为有机膨润土；
所述的黑色颜料为UV色浆。
制备方法：
S1、聚氨酯预聚体的制备
S11、将平均分子量为2000的聚己内酯多元醇(PCL)加热溶解，升温至100℃，在真空度小于100Pa脱水；
S12、降温至80℃，加入2，4’-二苯基甲基二异氰酸酯和新葵酸铋，搅拌，在真空度小于100Pa、反应温度80℃条件下反应2h，得到聚氨酯预聚体，冷却避光储存，备用；
其中，聚己内酯多元醇(PCL)与2，4’-二苯基甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：2.0；新葵酸铋的用量为聚己内酯多元醇(PCL)和2，4’-二苯基甲基二异氰酸酯二者质量之和的0.2％。
S2、超薄无框液晶显示器OC粘接胶的制备
S21、将光引发剂、活性单体、聚氨酯丙烯酸酯、触变调节剂和黑色颜料按照所述重量份在70℃避光条件下搅拌混合，得混合物；
S22、向混合物中加入所述重量份的聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂和催化剂，搅拌混合，即得超薄无框液晶显示器OC粘接胶。
实施例3
原料：
其中：
所述的活性单体为高Tg单体双环戊二烯丙烯酸酯和低Tg单体丙烯酸月桂酯按质量比1：1.2组合而成；
所述的聚氨酯丙烯酸酯为帝斯曼的NEOREZ R-9340；
所述的光引发剂为2-苯甲基-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮；
所述的硅烷偶联剂为信越X-12-1056ES；
所述的催化剂为BiCAT 8106；
所述的触变调节剂为蓖麻油；
所述的黑色颜料为纳米色浆。
制备方法：
S1、聚氨酯预聚体的制备
S11、将平均分子量为2000的聚碳酸酯二醇加热溶解，升温至100℃，在真空度小于100Pa脱水；
S12、降温至90℃，加入2，2’-二苯基甲基二异氰酸酯和新葵酸铋，搅拌，在真空度小于100Pa、反应温度90℃条件下反应2h，得到聚氨酯预聚体，冷却避光储存，备用；
其中，聚碳酸酯二醇与2，2’-二苯基甲基二异氰酸酯的摩尔比为1：2.8；新葵酸铋的用量为聚碳酸酯二醇和2，2’-二苯基甲基二异氰酸酯三者质量之和的0.2％。
S2、超薄无框液晶显示器OC粘接胶的制备
S21、将光引发剂、活性单体、聚氨酯丙烯酸酯、触变调节剂和黑色颜料按照所述重量份在70℃避光条件下搅拌混合，得混合物；
S22、向混合物中加入所述重量份的聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂和催化剂，搅拌混合，即得超薄无框液晶显示器OC粘接胶。
实施例4
该实施例与实施例1所不同的是，原料中还含有0.3重量份的表面处理剂，所述的表面处理剂为BYK3710。
制备方法参照实施例1，与实施例1所不同的是，步骤S22为：
向混合物中加入所述重量份的聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂、催化剂和表面处理剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
实施例5
该实施例与实施例2所不同的是，原料中还含有0.1重量份的表面处理剂，所述的表面处理剂为TECH-UV2027N。
制备方法参照实施例1，与实施例1所不同的是，步骤S22为：
向混合物中加入所述重量份的聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂、催化剂和表面处理剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
实施例6
该实施例与实施例3所不同的是，原料中还含有0.5重量份的表面处理剂，所述的表面处理剂为BYK3710。
制备方法参照实施例1，与实施例1所不同的是，步骤S22为：
向混合物中加入所述重量份的聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂、催化剂和表面处理剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
本发明所提供的超薄无框液晶显示器OC粘接胶在使用时按照如下步骤进行：
a)将超薄无框液晶显示器OC粘接胶加热到60～90℃后涂覆在液晶显示器框架上；
b)使用紫外线照射涂覆区域；
c)将液晶显示器OC与框架对位贴合，用压力压合；
d)进行下一步作业。
涂覆时，胶层厚度大于1mm；压合时用50g/mm2的压力压合15s。
对比例1
该对比例是按照CN111286297A实施例1的方法制得的高强度紫外/湿气双固化胶黏剂。
对比例2
该对比例与实施例1所不同之处在于，原料中所述的活性单体仅为高Tg单体4-丙烯酰吗啉一种。
对比例3
该对比例与实施例1所不同之处在于，原料中所述的活性单体仅为低Tg单体丙烯酸四氢糠基酯一种。
试验例1
该试验例考察了原料活性单体中高Tg单体与低Tg单体的配比对所制得的超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶的性能的影响。
试验方法：按照实施例1的原料和制备方法制备超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶，所不同的是改变活性单体中高Tg单体4-丙烯酰吗啉与低Tg单体丙烯酸四氢糠基酯的质量比，以考察不同配比对所制得的超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶的性能的影响。
结果见表1所示：
表1、活性单体中高Tg单体与低Tg单体的配比对制得的OC粘接胶的性能的影响
从上述试验结果可以看出，活性单体中高Tg单体与低Tg单体的配比对制得的OC粘接胶的性能具有一定的影响。综合考虑，本发明的活性单体中所述的高Tg单体和低Tg单体的质量比为1：(1.0～1.5)，优选1：1.2。
试验例2
该试验例对不同胶的性能进行了检测。
试验方法：根据目前液晶显示器的普遍材料PC(含15％玻纤)+玻璃，分别采用市售的泡棉胶带、各对比例以及实施例制得的粘接胶进行性能检测，具体如下：
硬度测试：按照GB/T 2411-2008标准进行；
断裂伸长率测试：按照GB/T 528-2009标准进行；
剪切强度测试：按照GB/T 7124-2008标准进行；
180°剥离强度测试：按照GB/T 2790-1995标准进行。
检测结果见表2所示：
表2、不同的胶的性能检测结果
从上述试验结果可以看出，相对于市售的泡棉胶带、对比例1、对比例2和对比例3制得的粘接胶，本发明所提供的粘接胶的综合性能较好，能够在15秒内定位并形成较高的初期强度，且固化后返修温度低。
Claims (10)
1.一种超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其特征在于，包括以下重量份的原料制成：
其中，所述的活性单体为高Tg单体和低Tg单体的组合。
2.根据权利要求1所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其特征在于，所述的高Tg单体和低Tg单体的质量比为1：(1.0～1.5)，优选1：1.2。
3.根据权利要求2所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其特征在于，
所述的高Tg单体为4-丙烯酰吗啉、N,N二甲基丙烯酰胺或双环戊二烯丙烯酸酯中的一种或几种；
所述的低Tg单体为丙烯酸四氢糠基酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯或丙烯酸月桂酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的超薄无框液晶显示器OC粘结胶，其特征在于，所述的聚氨酯预聚体由二元醇与异氰酸酯反应而得，其中二元醇与异氰酸酯的摩尔比为1∶(2.0～2.8)，所述的二元醇为3-甲基-1,5-戊二醇、聚己内酯多元醇或聚碳酸酯二醇中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其特征在于，所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶的原料还包括表面处理剂。
6.根据权利要求5所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其特征在于，所述的表面处理剂的用量为0.1～0.5重量份。
7.根据权利要求6所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶，其特征在于，所述的表面处理剂为带有丙烯酰氧基的有机硅化合物，优选BYK3710或TECH-UV2027N。
8.一种权利要求1-7任意一项所述的超薄无框液晶显示器OC粘结胶的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
S1、聚氨酯预聚体的制备
S11、将二元醇加热溶解，脱水；
S12、降温加入异氰酸酯和酯化催化剂，搅拌反应，得聚氨酯预聚体；
S2、超薄无框液晶显示器OC粘接胶的制备
S21、将光引发剂、活性单体、聚氨酯丙烯酸酯、触变调节剂和黑色颜料按照所述重量份混合，得混合物；
S22、向混合物中加入聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂和催化剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
9.根据权利要求8所述的超薄无框液晶显示器OC粘结胶的制备方法，其特征在于，当所述的超薄无框液晶显示器OC粘结胶的原料还包括表面处理剂时，步骤S22为：向混合物中加入聚氨酯预聚体、硅烷偶联剂、催化剂和表面处理剂，搅拌混合，即得超薄无框电视机液晶显示器OC粘接胶。
10.权利要求1-7任意一项所述的超薄无框液晶显示器OC粘接胶的使用方法，其特征在于，所述的使用方法包括如下步骤：
a)将超薄无框液晶显示器OC粘接胶加热到60～90℃后涂覆在液晶显示器框架上；
b)使用紫外线照射涂覆区域；
c)将液晶显示器OC与框架对位贴合，用压力压合；
d)进行下一步作业。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20221104 |