一种紫外线固化型光学树脂黏合剂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种紫外线固化型光学树脂黏合剂，由如下重量份数的原料组成：由聚醚三元醇、二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯三者反应制得的三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯10～30份、由聚醚二元醇、二异氰酸酯、羟基丙烯酸酯三者反应制得的双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯5～40份、增塑剂10～50份、丙烯酸酯类活性稀释剂15～45份、光引发剂1～5份、硅烷偶联剂1～3份。该黏合剂具有简单易得，成本低廉，适合于工业化应用等优势。
【专利说明】ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及ー种胶黏剂，具体涉及ー种光学透明部件贴合用的紫外线固化型树脂黏合剂及其制备方法，尤其适用于电容式触摸屏盖板玻璃(Cover glass)和ITO导电玻璃之间的贴合，提高制品的透明性、耐久性和粘接可靠性，进而在屏幕清晰度和对比度方面具有优异表现。
【背景技术】
[0002]在手机、平板电脑、车载导航仪、电子书等的液晶显示面板上一般均搭载有触摸面板，有电阻膜式、静电容量式、电磁感应式、表面声波式、红外线式等。其中，静电容量式触摸面板一般是镀有ITO导电层的透明玻璃和表面保护板的复合结构，需要有透明的粘合层。以往，在专利文献中有提出粘合性透明凝胶、光学透明胶膜、液态光学粘合剂等作为粘合层。粘合性透明硅凝胶的折射率较低，其最大的缺点是施胶エ艺非常繁琐，给用户的使用造成困难。光学透明胶膜的主要化学构成是(甲基)丙烯酸酯系共聚物:碳原子数在4-12的丙烯酸烷基酷、Tg在50°C以上的硬単体、含有羟基或羧基等功能性基团的极性(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物。光学透明胶膜的粘接性佳，但对于大尺寸屏幕，以导电玻璃和表面保护板的界面不产生气泡、褶皱的方式贴合，需要更加高端的操作技木。特别是遇到有凹凸面的盖板时，胶膜需要具有足够的柔性来弥补由此产生的高低差，在可靠性测试中粘合界面不产生开裂是ー项巨大的挑战。与之相对应，液态光学黏合剂对于屏幕尺寸、各种形状基材以及不同厚度胶层设计的适应性方面具有无可比拟的优势。
【发明内容】
[0003]鉴于以上情况，本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于电容式触摸屏盖板玻璃(Cover glass)和ITO导电玻璃贴合的紫外线固化型光学树脂黏合剂及其制备方法。
[0004]本发明解决技 术问题的技术方案如下:ー种紫外线固化型光学树脂黏合剤，由如下重量份数的原料组成:由聚醚三元醇、ニ异氰酸酷、羟基丙烯酸酯三者反应制得的三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯10?30份、由聚醚ニ元醇、ニ异氰酸酷、羟基丙烯酸酯三者反应制得的双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯5?40份、增塑剂10?50份、丙烯酸酯类活性稀释剂15?45份、光引发剂I?5份、硅烷偶联剂I?3份。
[0005]进ー步所述聚醚三元醇是以甘油为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得，分子量优选250 ?6000，更优选 500 ?5000。
[0006]进ー步所述聚醚ニ元醇是以丙ニ醇或こニ醇为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得，分子量优选1000?20000，更优选2000?18000。
[0007]进ー步所述ニ异氰酸酯为异佛尔酮ニ异氰酸酷、4，4- ニ环己基甲烷ニ异氰酸酷、六亚甲基ニ异氰酸酯中的任意ー种或几种的混合物。
[0008]进ー步所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸-2-羟基こ酷、丙烯酸-2-羟基丙酷、丙烯酸-4-羟基丁酯中的任意ー种或几种的混合物。[0009]进ー步所述三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括:首先，将聚醚三元醇在110°C?130°C的温度下抽真空脱水I小吋?2小时；接着，加入催化剂、ニ异氰酸酯并在70°C?90°C的温度下充分搅拌，反应3小时?4小时，降温至30°C?50°C后，再加入阻聚剂、抗氧剂和羟基丙烯酸酯，在70°C?90°C的温度下继续反应2小吋?3小吋，降温至40°C出料即可。
[0010]进ー步所述双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的制备方法包括:首先，将聚醚ニ元醇在110°C?130°C的温度下抽真空脱水I小吋?2小时；接着，加入催化剂、ニ异氰酸酯并在70°C?90°C的温度下充分搅拌，反应3小时?4小时，降温至30°C?50°C后，再加入阻聚剂、抗氧剂和羟基丙烯酸酯，在70°C?90°C的温度下继续反应2小吋?3小吋，降温至40°C出料即可。
[0011]进ー步所述三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯和双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的制备过程中用到的催化剂优先使用二月桂酸ニ丁基錫。
[0012]进ー步所述三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯和双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的制备过程中用到的阻聚剂优先使用对羟基苯甲醚。
[0013]进ー步所述三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯和双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的制备过程中用到的抗氧剂优先使用￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯
所述增塑剂为氢化松香树脂、氢化松香酯树脂、氢化石油树脂、氢化萜烯树脂、氢化酚醒树脂、分子量为1000的聚醚ニ兀醇、分子量为2000的聚醚ニ兀醇、分子量为3000的聚醚ニ元醇中的任意ー种或几种的混合物。
[0014]所述丙烯酸酯类活性稀释剂为丙烯酸丁酷、丙烯酸异辛酷、丙烯酸月桂酷、丙烯异癸酷、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢 呋喃酷、2-丙烯酸环己基酷、丙烯酸-2-羟基こ酷、丙烯酸-2-羟基丙酷、丙烯酸-4-羟基丁酷、丙烯酰吗啉中的任意ー种或几种的混合物。
[0015]所述光引发剂为2，4，6-三甲基ニ苯甲酮、4-甲基ニ苯甲酮、1-羟基-环已基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、苯甲酰甲酸甲酷、2，4，6-三甲基苯甲酰基-ニ苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸こ酯中的任意ー种或几种的混合物。
[0016]所述硅烷偶联剂为Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-丙烯酰氧基丙基ニ甲氧基娃烧、Y _ (2, 3-环氧丙氧)丙基ニ甲氧基娃烧、こ稀基ニ( P _甲氧基こ氧基)娃烷、Y-巯丙基三甲氧基硅烷中的任意ー种或几种的混合物。
[0017]本发明紫外光固化光学黏合剂的制备方法是:将如下质量份数的原料:自制三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯10?30份、自制双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯5?40份、增塑剂10?50份、丙烯酸酯类活性稀释剂15?45份、光引发剂I?5份、硅烷偶联剂I?3份在搅拌釜中混合，搅拌直至均匀，抽真空脱泡，出料即可。
[0018]本发明的有益效果是:适用于电容式触摸屏的贴合，提高耐久性和粘接可靠性，紫外线固化能量可以控制在2000mJ/cm2以下，原料选自大批量エ业化的聚醚多元醇，简单易得，成本低廉，适合于エ业化应用。
【具体实施方式】
[0019]以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。[0020]合成例I三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯[P1]的合成
将120克羟值为28的聚醚三元醇(蓝星东大EP-3600)与13.3克异佛尔酮ニ异氰酸酯一起加入到反应器中，加入0.1克ニ月桂酸ニ丁基锡作为催化剂，在75°C反应2.5小时，カロ入8.6克丙烯酸羟こ酷、0.1克对羟基苯甲醚、0.3克P - (3，5- ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酷，继续在75°C反应2小时，冷却出料即为三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯[P1]。
[0021]合成例2双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯[P2]的合成
将108克羟值为28的聚醚ニ元醇(陶氏Voranol 4240)与10克异佛尔酮ニ异氰酸酯ー起加入到反应器中，加入0.1克ニ月桂酸ニ丁基锡作为催化剂，在75°C反应2.5小时，加入
2.5克丙烯酸羟こ酷、0.15克对羟基苯甲醚、0.45克￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酷，继续在75°C反应2小时，冷却出料即为双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯[P2]。
[0022]将上述合成例合成的P1、P2以及增塑剂、活性稀释剂、光引发剂、硅烷偶联剂按下表重量在搅拌釜中混合搅拌直至均匀，抽真空脱泡，出料。实施例1
【权利要求】
1.ー种紫外线固化型光学树脂黏合剤，由如下重量份数的原料组成:由聚醚三元醇、ニ异氰酸酷、羟基丙烯酸酯三者反应制得的三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯10?30份、由聚醚ニ元醇、ニ异氰酸酷、羟基丙烯酸酯三者反应制得的双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯5?40份、增塑剂10?50份、丙烯酸酯类活性稀释剂15?45份、光引发剂I?5份、硅烷偶联剂I?3份。
2.权利要求1的ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂，所述聚醚三元醇是以甘油为起始齐U，环氧丙烷开环聚合制得，分子量为250?6000 ;所述聚醚ニ元醇是以丙ニ醇或こニ醇为起始剂，环氧丙烷开环聚合制得，分子量为1000?20000。
3.权利要求1的ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂，所述ニ异氰酸酯为异佛尔酮ニ异氰酸酷、4，4-ニ环己基甲烷ニ异氰酸酯、六亚甲基ニ异氰酸酯中的任意ー种或几种的混合物；所述羟基丙烯酸酯为丙烯酸-2-羟基こ酷、丙烯酸-2-羟基丙酷、丙烯酸-4-羟基丁酯中的任意ー种或几种的混合物。
4.权利要求2的ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂，所述聚醚三元醇分子量为500?5000 ;所述聚醚ニ元醇分子量为2000?18000。
5.权利要求1的ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂，所述增塑剂为氢化松香树脂、氢化松香酯树脂、氢化石油树脂、氢化萜烯树脂、氢化酚醛树脂、分子量为1000的聚醚ニ元醇、分子量为2000的聚醚ニ元醇、分子量为3000的聚醚ニ元醇中的任意一种或几种的混合物；所述丙烯酸酯类活性稀释剂为丙烯酸丁酷、丙烯酸异辛酷、丙烯酸月桂酷、丙烯异癸酷、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酷、2-丙烯酸环己基酷、丙烯酸-2-羟基こ酷、丙烯酸-2-羟基丙酷、丙烯酸-4-羟基丁酷、丙烯酰吗啉中的任意ー种或几种的混合物；所述光引发剂为2，4，6-三甲基ニ苯甲酮、4-甲基ニ苯甲酮、1-羟基-环已基苯基甲酮、2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮、苯甲酰甲酸甲酷、2，4，6-三甲基苯甲酰基-ニ苯基氧化膦、2，4，6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸こ酯中的任意ー种或几种的混合物；所述硅烷偶联剂为Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅 烷、Y-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y- (2，3-环氧丙氧)丙基ニ甲氧基娃烧、こ稀基ニ( @ -甲氧基こ氧基)娃烧、Y -疏丙基ニ甲氧基娃烧中的任意一种或几种的混合物。
6.ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂的制备方法是:将如下质量份数的原料:三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯10?30份、双官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯5?40份、增塑剂10?50份、丙烯酸酯类活性稀释剂15?45份、光引发剂I?5份、硅烷偶联剂I?3份在搅拌釜中混合，搅拌直至均匀，抽真空脱泡，出料即可。
7.权利要求6的ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂的制备方法，所述三官能度聚醚型聚氨酯丙烯酸酯的制备方法是:首先，将聚醚三元醇在110°C?130°C的温度下抽真空脱水I小吋?2小时；接着，加入催化剂、ニ异氰酸酯并在70°C?90°C的温度下充分搅拌，反应3小吋?4小吋，降温至30°C?50°C后，再加入阻聚剂、抗氧剂和羟基丙烯酸酯，在70°C?90°C的温度下继续反应2小吋?3小吋，降温至40°C出料即可；所述双官能度聚醚型聚氨酷丙烯酸酯的制备方法包括:首先，将聚醚ニ元醇在110°C?130°C的温度下抽真空脱水I小吋?2小时；接着，加入催化剂、ニ异氰酸酯并在70°C?90°C的温度下充分搅拌，反应3小吋?4小吋，降温至30°C?50°C后，再加入阻聚剂、抗氧剂和羟基丙烯酸酯，在70°C?90°C的温度下继续反应2小时?3小时，降温至40°C出料即可。
8.权利要求7的ー种紫外线固化型光学树脂黏合剂的制备方法，所述的催化剂为二月桂酸ニ丁基錫；阻聚剂为对羟基苯甲醚；抗氧剂为￠- (3，5-ニ叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇 酷。
【文档编号】C09J11/06GK103436213SQ201310404702
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】崔亨利, 王建斌, 陈田安, 解海华 申请人:烟台德邦科技有限公司