CN115851214B - 一种显示屏用防冲击作用光学填充胶 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，由以下质量份的原料组成：有机硅改性丙烯酸异戊二烯，有机硅改性丙烯酸丁二烯，丙烯酸酯单体，自由基光引发剂和消泡剂。本申请通过异氰酸酯一端与甲基硅醇连接引入有机硅基团，另一端与含羟基丙烯酸异戊二烯/丁二烯连接引入二烯链段，从而得到有机硅改性丙烯酸异戊二烯和有机硅改性丙烯酸丁二烯，该预聚体同时带有聚氨酯、有机硅、聚丙烯酸、EVOH和聚二烯等官能团或链段，具有热塑性弹性体的特征，本申请所得的光学胶兼顾高清澈度、高透光性、高黏着力、高耐候、耐水性、耐高温、厚度受控、使用寿命长等特征，且固化成膜后为显示屏提供很强缓冲作用。
Description
技术领域
本发明涉及农药制剂技术领域，尤其涉及一种显示屏用防冲击作用光学填充胶。
背景技术
在显示屏领域，目前绝大多数使用OCA光学胶膜，OCA光学胶膜具有高清澈度、高透光性、高黏着力、高耐候、耐水性、耐高温、厚度受控、使用寿命长等多方面的优势；
但是其缺点很明显：
1、OCA胶膜表面带有粘性，剥离离型膜时表面易留痕，贴合时易产生气泡。易吸附尘埃和杂质造成二次污染。
2.OCA胶膜与FILM贴合的过程中,手工贴压力不均易褶皱产生气泡。
3.OCA流动性能差，对sensor贴合或coverglass贴合时，难以对ITO线路的沟壑填补或油墨的填补。
4.OCA对于大尺寸的贴合不利于进行，生产效率低，人工本成本高。
5.OCA贴合好后不能有效的增加屏幕的强度和防爆的能力，贴合后屏幕防爆效果不佳，不耐摔，目前OCA贴合的显示屏，其落球实验动能大约可达到0.05焦耳，显示器层次玻璃成本较高，非常容易损坏。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，由以下质量份的原料组成：有机硅改性丙烯酸异戊二烯1-40份，有机硅改性丙烯酸丁二烯1-40份，丙烯酸酯单体1-60份，自由基光引发剂1-5份，消泡剂0.1-5份。
进一步优选的配方由以下质量份的原料组成：有机硅改性丙烯酸异戊二烯21份，有机硅改性丙烯酸丁二烯24份，丙烯酸酯单体35份，自由基光引发剂4份，消泡剂2份。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸异戊二烯的制备方法为：
a)将60份甲基硅氮烷和2.5份去离子水加入反应釜；
b)打开冷却水，釜内温度控制在15-25℃，最终温度不可超过35℃；
c)打开搅拌，保持低速搅拌，持续6h；
d)加入一定比例除酸剂，保持pH为6.5-7.5；
e)生成三甲基硅醇或乙烯基二甲基硅醇；
f)真空-85kPa条件下升温至80℃，去除釜内多余水份，过程中检测水份值，使其低于100ppm；
g)根据摩尔比NCO:OH＝2:1，加入双官能度脂肪族异氰酸酯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接；
h)根据摩尔比NCO:OH＝1:1，加入除水后的含羟基丙烯酸异戊二烯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯另一端与含羟基丙烯酸异戊二烯上的羟基连接；
i)最终生成有机硅改性丙烯酸异戊二烯。
优选地，所述甲基硅氮烷包括六甲基二硅氮烷和二乙烯基四甲基二硅氮烷等含硅氮烷反应基团的材料。其水解产物为三甲基硅醇或乙烯基二甲基硅醇。
优选地，所述除酸剂为碱土氧化物或磷酸盐类除酸剂。
优选地，所述脂肪族异氰酸酯包括HMDI、IPDI、HDI中的任意一种或几种。
进一步地，所述含羟基丙烯酸异戊二烯由以下过程制备：
1)75-85℃下，丙烯酸丁酯在AIBN引发下聚合20-40min；
2)降温至55-65℃，加入异戊二烯，继续反应聚合20-40min；
3)加入乙酸乙烯酯，升温至65-75℃，继续聚合20-40min，得到丙烯酸丁酯-异戊二烯-乙酸乙烯酯三嵌段聚合物，丙烯酸丁酯、异戊二烯和乙酸乙烯酯的摩尔比为1:(0.6-0.8):(0.3-0.4)；聚合度：丙烯酸丁酯＜10,异戊二烯＜6,乙酸乙烯酯＜50；
4)加入过量的10wt％NaOH水溶液，90℃下热水解，再加入20wt％HCl水溶液，酸化反应后，除盐，真空除去水分和酸，得到丙烯酸-异戊二烯-乙烯醇共聚物，即所需的含羟基丙烯酸异戊二烯。该预聚体，具有热塑性弹性体的特征，同时带有聚丙烯酸(OCA胶的主料)、EVOH(羟基活性)和聚二烯(双键)，为呈现一定粘稠度的胶乳状态，兼具低温粘弹性和高温塑化成型性能，并且在后续光催化作用下可提高剥离强度，远比现有聚丙烯酸类OCA胶性能优越。同时有机硅的引入，提高胶水的防水性，兼顾有超高的耐水解及耐候性能。
优选地，所述有机硅改性丙烯酸丁二烯的制备方法为：
a)将60份甲基硅氮烷和2.5份去离子水加入反应釜；
b)打开冷却水，釜内温度控制在15-25℃，最终温度不可超过35℃；
c)打开搅拌，保持低速搅拌，持续6h；
d)加入一定比例除酸剂，保持pH为6.5-7.5；
e)生成三甲基硅醇或乙烯基二甲基硅醇；
f)真空-85kPa条件下升温至80℃，去除釜内多余水份，过程中检测水份值，使其低于100ppm；
g)根据摩尔比NCO:OH＝2:1，加入脂肪族双官能度异氰酸酯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接；
h)根据摩尔比NCO:OH＝1:1，加入除水后的含羟基丙烯酸丁二烯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯另一端与含羟基丙烯酸丁二烯上的羟基连接；
i)最终生成有机硅改性丙烯酸丁二烯。
进一步地，所述含羟基丙烯酸丁二烯由以下过程制备：
1)75-85℃下，丙烯酸丁酯在AIBN引发下聚合20-40min；
2)降温至55-65℃，加入丁二烯，继续反应聚合20-40min；
3)加入乙酸乙烯酯，升温至65-75℃，继续聚合20-40min，得到丙烯酸丁酯-丁二烯-乙酸乙烯酯三嵌段聚合物，丙烯酸丁酯、丁二烯和乙酸乙烯酯的摩尔比为1:(0.6-0.8):(0.3-0.4)；
4)加入过量的10wt％NaOH水溶液，90℃下热水解，再加入20wt％HCl水溶液，酸化反应后，除盐，真空除去水分和酸，得到丙烯酸-丁二烯-乙烯醇共聚物，即所需的含羟基丙烯酸丁二烯。
优选地，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯等低极性丙烯酸酯单体。
优选地，所述自由基光引发剂为Irgacure819、Irgacure651、TPO、184、MBF等引发剂的一种或几种组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本申请通过双官能度脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接，从而引入有机硅基团，另一端与含羟基丙烯酸异戊二烯/丁二烯连接，从而引入二烯链段，从而得到有机硅改性丙烯酸异戊二烯和有机硅改性丙烯酸丁二烯，该预聚体同时带有聚氨酯、有机硅、聚丙烯酸(OCA胶的主料)、EVOH(羟基活性)和聚二烯(双键)等官能团或链段，具有热塑性弹性体的特征，同时带有为呈现一定粘稠度的胶乳状态，兼具低温粘弹性和高温塑化成型性能，并且在后续光催化作用下可提高剥离强度，远比现有聚丙烯酸类OCA胶性能优越。同时有机硅的引入，提高胶水的防水性，兼顾有超高的耐水解及耐候性能。
2、经过以上物质的掺杂后光固化成膜所得的光学胶兼顾高清澈度、高透光性、高黏着力、高耐候、耐水性、耐高温、厚度受控、使用寿命长的同时，还具有以下特征：1)不会产生气泡及褶皱；2)无二次污染风险；3)对ITO线路的沟壑可填充；4)显示屏尺寸大小不会限制胶水使用；5)固化成膜后可以提供很强的缓冲作用，保护显示器，落球实验动能可达到0.15焦耳。
附图说明
图1为本发明提出的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶的涂布部位示意图；
图中：CG＝Cover Glass，OCA＝Optically Clear Adhesive，POL＝Polarizer。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
制备例A：
含羟基丙烯酸异戊二烯由以下过程制备：
1)75-85℃下，丙烯酸丁酯在AIBN引发下聚合20-40min；
2)降温至55-65℃，加入异戊二烯，继续反应聚合20-40min；
3)加入乙酸乙烯酯，升温至65-75℃，继续聚合20-40min，得到丙烯酸丁酯-异戊二烯-乙酸乙烯酯三嵌段聚合物，丙烯酸丁酯、异戊二烯和乙酸乙烯酯的摩尔比为1:0.7:0.35；聚合度：丙烯酸丁酯＜10,异戊二烯＜6,乙酸乙烯酯＜50；
4)加入过量的10wt％NaOH水溶液，90℃下热水解，再加入20wt％HCl水溶液，酸化反应后，除盐，真空除去水分和酸，得到丙烯酸-异戊二烯-乙烯醇共聚物，即所需的含羟基丙烯酸异戊二烯。，羟基值为0.63mol羟基/100g聚合物，(采用酸酐中和测试)。
制备例B：
有机硅改性丙烯酸异戊二烯的制备方法为：
a)将600g六甲基二硅氮烷和25g去离子水加入反应釜；
b)打开冷却水，釜内温度控制在20℃，最终温度不可超过35℃；
c)打开搅拌，保持低速搅拌，持续6h；
d)加入CaO，保持pH为6.5-7.5；
e)生成1.3mol即117.26g三甲基硅醇；
f)真空-85kPa条件下升温至80℃，去除釜内多余水份，过程中检测水份值，使其低于100ppm；
g)根据摩尔比NCO:OH＝2:1，加入682.11gHMDI(4,4′-二环己基甲烷二异氰酸酯)或437.32gHDI(六亚甲基二异氰酸酯)，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接；
h)根据摩尔比NCO:OH＝1:1，加入除水后的含羟基丙烯酸异戊二烯206.35g，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯另一端与含羟基丙烯酸异戊二烯上的羟基连接；
i)最终生成有机硅改性丙烯酸异戊二烯。
制备例C：
含羟基丙烯酸丁二烯由以下过程制备：
1)75-85℃下，丙烯酸丁酯在AIBN引发下聚合20-40min；
2)降温至55-65℃，加入丁二烯，继续反应聚合20-40min；
3)加入乙酸乙烯酯，升温至65-75℃，继续聚合20-40min，得到丙烯酸丁酯-丁二烯-乙酸乙烯酯三嵌段聚合物，丙烯酸丁酯、丁二烯和乙酸乙烯酯的摩尔比为1:0.7:0.3；
4)加入过量的10wt％NaOH水溶液，90℃下热水解，再加入20wt％HCl水溶液，酸化反应后，除盐，真空除去水分和酸，得到丙烯酸-丁二烯-乙烯醇共聚物，即所需的含羟基丙烯酸丁二烯，羟基值为0.57mol羟基/100g聚合物，(采用酸酐中和测试)。
制备例D：
所述有机硅改性丙烯酸丁二烯的制备方法为：
a)将600g二乙烯基四甲基二硅氮烷和25g去离子水加入反应釜；
b)打开冷却水，釜内温度控制在23℃，最终温度不可超过35℃；
c)打开搅拌，保持低速搅拌，持续6h；
d)加入一定比例除酸剂，保持pH为6.5-7.5；
e)生成1.3mol，即132.86g乙烯基二甲基硅醇；
f)真空-85kPa条件下升温至80℃，去除釜内多余水份，过程中检测水份值，使其低于100ppm；
g)根据摩尔比NCO:OH＝2:1，加入578.03gIPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)或437.32gHDI(六亚甲基二异氰酸酯)，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接；
h)根据摩尔比NCO:OH＝1:1，加入除水后的含羟基丙烯酸丁二烯228.07g，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯另一端与含羟基丙烯酸丁二烯上的羟基连接；
i)最终生成有机硅改性丙烯酸丁二烯。
实施例1：
一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，由以下质量份的原料组成：有机硅改性丙烯酸异戊二烯2.1kg，有机硅改性丙烯酸丁二烯2.4kg，丙烯酸异冰片酯3.5kg，Irgacure8190.4kg，消泡剂0.2kg。消泡剂采用华盛源生产的DL-272丙烯酸消泡剂。
施胶过程：通过建立围坝在显示屏上固定施胶区域，然后将本发明的填充胶注入施胶区域，贴合玻璃盖板使其流平，通过UV固化成膜。测试气泡、褶皱和落球实验，无气泡和褶皱，落球实验动能可达到0.15焦耳。
本发明的目的在于提供一款高缓冲作用光学填充胶，外观为清澈透明低粘液态，固化后光学性能与OCA类似。
物理性能方面：通过分子结构设计使其固化后拥有较高的储能模量和损耗因子，一定程度上抗摔抗砸；还兼顾有超高的耐水解及耐候性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，其特征在于，由以下质量份的原料组成：有机硅改性丙烯酸异戊二烯1-40份，有机硅改性丙烯酸丁二烯1-40份，丙烯酸酯单体1-60份，自由基光引发剂1-5份，消泡剂0.1-5份；
所述有机硅改性丙烯酸异戊二烯的制备方法为：
a)将60份甲基硅氮烷和2.5份去离子水加入反应釜；
b)打开冷却水，釜内温度控制在15-25℃，最终温度不可超过35℃；
c)打开搅拌，保持低速搅拌，持续6h；
d)加入一定比例除酸剂，保持pH为6.5-7.5；
e)生成三甲基硅醇或乙烯基二甲基硅醇；
f)真空-85kPa条件下升温至80℃，去除釜内多余水份，过程中检测水份值，使其低于100ppm；
g)根据摩尔比NCO:OH＝2:1，加入双官能度脂肪族异氰酸酯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接；
h)根据摩尔比NCO:OH＝1:1，加入除水后的含羟基丙烯酸异戊二烯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯另一端与含羟基丙烯酸异戊二烯上的羟基连接；
i)最终生成有机硅改性丙烯酸异戊二烯；
所述含羟基丙烯酸异戊二烯由以下过程制备：
1)75-85℃下，丙烯酸丁酯在AIBN引发下聚合20-40min；
2)降温至55-65℃，加入异戊二烯，继续反应聚合20-40min；
3)加入乙酸乙烯酯，升温至65-75℃，继续聚合20-40min，得到丙烯酸丁酯-异戊二烯-乙酸乙烯酯三嵌段聚合物，丙烯酸丁酯、异戊二烯和乙酸乙烯酯的摩尔比为1:(0.6-0.8):(0.3-0.4)；
4)加入过量的10wt％NaOH水溶液，90℃下热水解，再加入20wt％HCl水溶液，酸化反应后，除盐，真空除去水分和酸，得到丙烯酸-异戊二烯-乙烯醇共聚物，即所需的含羟基丙烯酸异戊二烯；
所述有机硅改性丙烯酸丁二烯的制备方法为：
a)将60份甲基硅氮烷和2.5份去离子水加入反应釜；
b)打开冷却水，釜内温度控制在15-25℃，最终温度不可超过35℃；
c)打开搅拌，保持低速搅拌，持续6h；
d)加入一定比例除酸剂，保持pH为6.5-7.5；
e)生成三甲基硅醇或乙烯基二甲基硅醇；
f)真空-85kPa条件下升温至80℃，去除釜内多余水份，过程中检测水份值，使其低于100ppm；
g)根据摩尔比NCO:OH＝2:1，加入脂肪族双官能度异氰酸酯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯一端与甲基硅醇连接；
h)根据摩尔比NCO:OH＝1:1，加入除水后的含羟基丙烯酸丁二烯，真空-85kPa条件下，80℃持续反应1h，使脂肪族异氰酸酯另一端与含羟基丙烯酸丁二烯上的羟基连接；
i)最终生成有机硅改性丙烯酸丁二烯；
所述含羟基丙烯酸丁二烯由以下过程制备：
1)75-85℃下，丙烯酸丁酯在AIBN引发下聚合20-40min；
2)降温至55-65℃，加入丁二烯，继续反应聚合20-40min；
3)加入乙酸乙烯酯，升温至65-75℃，继续聚合20-40min，得到丙烯酸丁酯-丁二烯-乙酸乙烯酯三嵌段聚合物，丙烯酸丁酯、丁二烯和乙酸乙烯酯的摩尔比为1:(0.6-0.8):(0.3-0.4)；
4)加入过量的10wt％NaOH水溶液，90℃下热水解，再加入20wt％HCl水溶液，酸化反应后，除盐，真空除去水分和酸，得到丙烯酸-丁二烯-乙烯醇共聚物，即所需的含羟基丙烯酸丁二烯。
2.根据权利要求1所述的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，其特征在于，由以下质量份的原料组成：有机硅改性丙烯酸异戊二烯21份，有机硅改性丙烯酸丁二烯24份，丙烯酸酯单体35份，自由基光引发剂4份，消泡剂2份。
3.根据权利要求1所述的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，其特征在于，所述甲基硅氮烷包括六甲基二硅氮烷和二乙烯基四甲基二硅氮烷中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，其特征在于，所述脂肪族异氰酸酯包括HMDI、IPDI、HDI中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，其特征在于，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸异冰片酯。
6.根据权利要求1所述的一种显示屏用防冲击作用光学填充胶，其特征在于，所述自由基光引发剂为Irgacure819、Irgacure651、TPO、184、MBF中的一种或几种组合。
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