一种硬交联的丙烯酸类共聚物、粘合剂及其制备方法与流程

本发明涉及胶粘剂，具体为一种硬交联的丙烯酸类共聚物、粘合剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着液晶显示屏(lcd)在车载显示、电视、台式电脑及手机等设备上的广泛应用，某些严峻的环境条件(比如高低温、高湿)对屏显提出了新的挑战。其中lcd通常由玻璃基板、液晶材料、偏光片及彩色滤光片等部件构成，且偏光片通过粘合剂层与玻璃基板层叠。因此粘合剂层也同样面临着劣化条件的考验。

2、粘合剂层通常由粘合剂组成物(丙烯酸类共聚物、硬化剂、硅烷偶联剂等)构成。因为丙烯酸类共聚物需具备一定粘性才能将偏光片与玻璃基板紧密地贴合在一起，所以在合成该类聚合物的过程中往往会引入一些玻璃化转变温度(tg)较低的单体(比如丙烯酸丁酯，-50℃)来保证粘性，而这样反而会牺牲聚合物的一部分耐高温性能。

3、为了提升聚合物的耐热性，公开号为cn110423303a的中国专利公开了一种油溶性低温内交联型功能聚丙烯酸酯聚合物及其应用，组合物由a组分、b组分和c组分按1：2：2的重量比复配后调节含量为45％～55％而成，所述a组分由聚合反应温度在-25℃～-15℃的聚丙烯酸酯组成，所述聚丙烯酸酯的成分与质量百分含量如下：丙烯酸酯类软单体20～60％，丙烯酸酯类硬单体5～20％。该发明通过引入功能单体(比如丙烯酸羟丁酯、丙烯酸羟乙酯)并与硬化剂(比如甲苯二异氰酸酯)反应，进而形成交联网络并提升聚合物在高温下的稳定性。其缺点在于硬化剂的活性较强，在使用过程中容易出现凝胶化问题。

4、此外，现有发明还通过大量引入tg较高的丙烯酸烷基酯(比如丙烯酸甲酯，8℃)，进而提升聚合物的高温耐受性。其缺点在于聚合物在偏光片表面的润湿性较差，在返工过程中容易出现残胶问题。

5、为了解决上述问题，本发明提供了一种硬交联的丙烯酸类共聚物、粘合剂及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种硬交联的丙烯酸类共聚物、粘合剂及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种硬交联的丙烯酸类共聚物，丙烯酸类共聚物重均分子量mw在100～150w、多分散系数pdi在1～4；

3、包括丙烯酸酯类单体、双丙烯酰胺类单体、引发剂、链转移剂和溶剂；

4、当丙烯酸酯类单体和双丙烯酰胺类单体合计重量组分为100份时，丙烯酸酯类单体占80～99份，双丙烯酰胺类单体占1～20份。

5、较为优化地，丙烯酸酯类单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯及甲基丙烯酸十四酯中的至少一种。

6、较为优化地，双丙烯酰胺类单体包括亚甲基双丙烯酰胺、乙二胺双丙烯酰胺、丙二胺双丙烯酰胺和丁二胺双丙烯酰胺中的至少一种。

7、较为优化地，引发剂选取偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化叔戊酸叔丁酯中的至少一种；引发剂按重量组分计使用0.01份～2份。

8、较为优化地，链转移剂选取叔丁基苯并碳二硫酸酯、咔唑-9-二硫代苄基酯、3-苄基磺胺基羰基硫基磺胺基丙酸、2-苯乙基苯二硫醇酯、2-苯基-2-丙基苯并二硫中的至少一种；链转移剂按重量组分计使用0.04份～8份。

9、较为优化地，溶剂采用乙酸乙酯、甲苯、乙酸甲酯或丙酮。

10、一种硬交联的丙烯酸粘合剂，由丙烯酸类共聚物和硅烷偶联剂组成，其中，丙烯酸类共聚物使用上述任意一种硬交联的丙烯酸类共聚物；按重量组分计，相对于丙烯酸类共聚物的100份，硅烷偶联剂使用0.01份～1份。

11、较为优化地，硅烷偶联剂选取3-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、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、苯基三甲氧基硅烷及乙烯基三乙酰氧基硅烷中的至少一种。

12、一种硬交联丙烯酸粘合剂的制备方法，用于制备上述一种硬交联的丙烯酸粘合剂，包括如下步骤：

13、s1，混合单体的制备：取定量丙烯酸酯类单体和双丙烯酰胺类单体混合均匀，得到混合单体；

14、s2，丙烯酸类共聚物的制备：氮气保护下，将配方量的混合单体、链转移剂和溶剂加入到反应器中并加热至65～70℃，加入配方量1/3的引发剂，引发反应后保温2～3h；补加1/3的引发剂并保温2～3h；最后加入剩余1/3的引发剂，保温2～3h后加入溶剂冷却出料，得到丙烯酸类共聚物；

15、s3，粘合剂及偏光片元件的制备：取丙烯酸类共聚物及硅烷偶联剂，添加溶剂调整粘度后，涂敷至塑料膜上，涂敷厚度为10～50μm；涂敷完成后使用75℃～85℃的热风干燥3～5min后，贴合在偏光片上，于23℃/50％的环境条件熟化7天，即得到偏光片元件成品。

16、较为优化地，涂敷方法选用凹版涂布机、刮刀涂布机或旋转涂布机涂布；塑料膜选用经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度为10～100μm。

17、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

18、(1)本发明中，通过raft活性聚合方式，无需通过固化剂即可制备带有三维网络结构的耐高温型丙烯酸类共聚物。

19、(2)本发明中，借助双丙烯酰胺类单体构建的硬交联及分子间作用力构建的软交联，可以显著提升共聚物的内聚力。

20、(3)本发明中，使用的丙烯酸酯类单体玻璃化转变温度较低(tg<-35℃)，对偏光片基材具有较好的润湿性及粘性。

21、(4)本发明制备的丙烯酸类共聚物的重均分子量为100-150w且分布较窄，能够让粘合剂层在较高温度下保持足够的粘弹性，对偏光片产生的收缩应力起到缓冲作用。

技术特征：

1.一种硬交联的丙烯酸类共聚物，其特征在于：所述丙烯酸类共聚物重均分子量mw在100～150w、多分散系数pdi在1～4；

2.根据权利要求1所述的一种硬交联的丙烯酸类共聚物，其特征在于：所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸月桂酯及甲基丙烯酸十四酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种硬交联的丙烯酸类共聚物，其特征在于：所述双丙烯酰胺类单体包括亚甲基双丙烯酰胺、乙二胺双丙烯酰胺、丙二胺双丙烯酰胺和丁二胺双丙烯酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种硬交联的丙烯酸类共聚物，其特征在于：所述引发剂选取偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化叔戊酸叔丁酯中的至少一种；所述引发剂按重量组分计使用0.01份～2份。

5.根据权利要求1所述的一种硬交联的丙烯酸类共聚物，其特征在于：所述链转移剂选取叔丁基苯并碳二硫酸酯、咔唑-9-二硫代苄基酯、3-苄基磺胺基羰基硫基磺胺基丙酸、2-苯乙基苯二硫醇酯、2-苯基-2-丙基苯并二硫中的至少一种；所述链转移剂按重量组分计使用0.04份～8份。

6.根据权利要求1所述的一种硬交联的丙烯酸类共聚物，其特征在于：所述溶剂采用乙酸乙酯、甲苯、乙酸甲酯或丙酮。

7.一种硬交联的丙烯酸粘合剂，其特征在于：由丙烯酸类共聚物和硅烷偶联剂组成，其中，丙烯酸类共聚物使用如权利要求1～6所述的任意一种硬交联的丙烯酸类共聚物；按重量组分计，相对于丙烯酸类共聚物的100份，硅烷偶联剂使用0.01份～1份。

8.根据权利要求7所述的一种硬交联的丙烯酸粘合剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂选取3-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、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、苯基三甲氧基硅烷及乙烯基三乙酰氧基硅烷中的至少一种。

9.一种硬交联丙烯酸粘合剂的制备方法，用于制备如权利要求8所述的一种硬交联的丙烯酸粘合剂，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种硬交联丙烯酸粘合剂的制备方法，其特征在于：所述涂敷方法选用凹版涂布机、刮刀涂布机或旋转涂布机涂布；所述塑料膜选用经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度为10～100μm。

技术总结
本发明涉及胶粘剂技术领域，具体为一种硬交联的丙烯酸类共聚物、粘合剂及其制备方法。本发明中的丙烯酸类共聚物重均分子量Mw在100～150w、多分散系数PDI在1～4，包括丙烯酸酯类单体、双丙烯酰胺类单体、引发剂、链转移剂和溶剂。本发明制备的丙烯酸类共聚物和偏光片可以解决聚合物在偏光片表面的润湿性较差，在返工过程中容易出现残胶问题，以及聚合物使用过程中容易出现凝胶化的问题。

技术研发人员：杜胜杰,周奎任
受保护的技术使用者：苏州世华新材料科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/7