CN105754545B - 一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂及其制备方法,所述显示器用紫外光混合固化胶粘剂包含的组分及其重量百分含量为:其包括的组分及其重量百分含量为:接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯,40~90份;活性稀释剂,10~45份;光引发剂,1~5份;热固化剂1~10份。采用本发明的技术方案,该胶黏剂在紫外光‑热混合固化下,对玻璃基材等具有较强的粘接强度,同时具有高折光性,折光指数≥1.50,能满足显示器中光学部件的黏接固定,也可以解决现有胶黏剂折光指数低等缺陷。
Description
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域,尤其涉及一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂及其制备方法。
背景技术
光学材料主要有无机材料和有机(聚合物)材料两类。光学材料的折射率是其光学性能的最重要指标之一,对材料应用有着决定性的影响。无机光学材料(俗称“光学玻璃”)历史悠久,品种众多,其折光指数nD=1.437-1.935,包括无色光学玻璃、)有色光学玻璃、耐辐射光学玻璃、防辐射玻璃和光学石英玻璃等,在工业上广泛用于制造光学仪器的透镜、棱镜、反射镜、窗口等。无机光学材料折射率可选择区域较广,有较高的折射率良好的透光性、良好的耐化学性、耐磨性、抗吸湿性等性能。但无机光学材料存在一些缺点,例如材料本身脆性很大,材料的抗冲击强度不高,容易碎裂。
为克服无机光学材料的缺点,有机光学材料得到了广泛的研究、发展和应用。和无机光学材料相比,有机光学材料具有以下一些突出优点,例如加工性能好,可以获得微米级别的精细结构,适合应用在特殊要求的器件,比如光盘和衍射光栅;成型方式多样,可以根据实际应用的需要选择合适的成型方式,大大降低了施工难度。此外,聚合物光学材料的韧性、抗冲击性能等机械性能较好,使用寿命长、安全系数较高。还具有密度小质量轻,容易染色等等优点。当然,有机光学材料受限于聚合物自身的化学结构,也具有折光指数不高、硬度低,耐热性、耐候性、耐磨性、耐溶剂性、抗吸湿性较差等缺点。
目前,有机光学材料的研究主要集中在聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚-4-甲基-1-戊烯、聚双烯丙基二甘醇二碳酸酯、聚酰胺等光学塑料材料的制备、加工成型及相关应用上,这些光学塑料不具备活性官能团,主要作为基体材料(塑料)取代部分无机光学材料制备镜片、光学薄膜、棱镜等部件而应用于LCD/LED显示屏、光学仪器等设备上。
LED和LCD显示器的生产需要多种光学材料,由于无机光学材料具有较高的折光率,因此显示屏中上下基板现在基本上都还是采用无机光学材料玻璃,但是,其结构中还需要偏光片、配向膜、滤光片等光学薄膜,这类薄膜在采用有机光学材料(光学塑料)进行加工则有较大的优势。
显示屏生产中所用的玻璃基板和光学薄膜的折光率都可以做到1.5以上,完全能满足显示屏的光学要求。但在生产过程中,这些玻璃基板和光学薄膜之间需要胶黏剂进行粘接,现在常采用的一些胶黏剂折光率都在1.30以下,虽然胶接层很薄,但低折光率的胶接层还是会影响显示屏的光学效果。随着对产品质量越来越高的要求,显示屏生产中所用胶黏剂也需要是高折光的。
发明内容
针对以上技术问题,本发明公开了一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂及其制备方法,该胶黏剂在紫外光-热混合固化下,对玻璃基材等具有较强的粘接强度,同时具有高折光性,折光指数≥1.50,能满足显示器中光学部件的黏接固定,也可以解决现有胶黏剂折光指数低等缺陷。
对此,本发明采用的技术方案为:
一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂,其包括的组分及其重量百分含量份数为:接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯,40~90份;活性稀释剂,10~45份;光引发剂,1~5 份;热固化剂1~10份。
作为本发明的进一步改进,所述显示器用紫外光混合固化胶粘剂包括的组分及其重量份数为:接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯,60~80份;活性稀释剂,14~33份;光引发剂,3~4份;热固化剂3~5份。
作为本发明的进一步改进,所述活性稀释剂为单官能团稀释剂、双官能团稀释剂、三官能团稀释剂中一种或几种的混合物。
作为本发明的进一步改进,所述单官能团稀释剂为丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯,丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-乙烯吡烷酮中的至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述双官能团稀释剂为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述三官能团稀释剂为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、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯的至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述光引发剂为安息香及其衍生物、苯偶酰衍生物、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、二苯酮或杂环芳酮类化合物中的至少一种;所述热固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、脂肪族改性胺、芳香胺、邻苯二甲酸酐、双氰双胺中的一种或几种的混合物。
作为本发明的进一步改进,所述光引发剂为安息香甲醚、安息香***、安息香正丁醚、二苯基乙二酮、二烷氧基苯乙酮、氯化苯乙酮、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6- 三甲基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述的显示器用紫外光混合固化胶粘剂采用以下方法进行固化:先在紫外光下进行固化,然后加热固化。
采用此技术方案,以聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯为基础配制,先通过紫外光引发自由基固化,胶黏剂体系中丙烯酸酯双键能快速交联固化,形成对基材的初步黏接,然后在加热的条件下,体系中的环氧基团实现热固化,进一步提高黏接强度,
作为本发明的进一步改进,所述接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯采用以下方法步骤制备得到:
步骤S1:合成含硫环氧丙烯酸单酯链段;
步骤S2:合成聚氨酯丙烯酸酯链段;
步骤S3:往反应容器中加入步骤S1合成的含硫环氧丙烯酸单酯链段以及步骤S2合成的聚氨酯丙烯酸酯链段,并加入二丁基二月桂酸锡,其中,占总质量0.1~0.5%的二丁基二月桂酸锡,含硫环氧丙烯酸单酯链段和聚氨酯丙烯酸酯链段的加入量满足含硫环氧丙烯酸酯与-NCO基团摩尔比为1:0.5~1,二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1~0.3%;在60~100℃下反应3~6h,得到接枝率控制在50%以上的聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸单酯树脂。
采用此技术方案,以新型带丙烯酸酯双键和环氧基团的含硫高折光树脂为基础,制备高折光紫外光混合固化胶黏剂,该胶黏剂可用于显示器中各光学材料之间的黏接固定。
作为本发明的进一步改进,步骤S1合成含硫环氧丙烯酸单酯链段包括以下步骤:在反应容器中加入环氧氯丙烷,搅拌加热至50~90℃,然后加入二硫醇,二硫醇的加入量满足二硫醇与环氧氯丙烷的摩尔比为1:5~10;然后加入相同体积的质量浓度为15%-20%氢氧化钠溶液,搅拌反应0.5~2h,冷却后,加入2~5倍体积的***和2~5倍体积的蒸馏水,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压去除溶剂,得到含硫环氧;将所得的含硫环氧加入反应容器中,搅拌加热至90~130℃,然后加入占质量分数为0.1~1.0%的催化剂N,N-二甲基苄胺和0.1~1.0%的阻聚剂对羟基苯甲醚;再加入丙烯酸或甲基丙烯酸,所述丙烯酸或甲基丙烯酸的加入量满足环氧基团与丙烯酸的摩尔比为2:1;继续反应2~6h,通过碱滴定至体系的酸值≤3mgKOH/g时,得到含硫环氧丙烯酸单酯链段。
作为本发明的进一步改进,所述二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1,6-己二硫醇、2,5-二巯基噻二唑、1,8-辛二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,9-壬二硫醇、1,7-庚二硫醇、3,6-二氧-1,8-辛二硫醇中的至少一种。
作为本发明的进一步改进,步骤S2合成聚氨酯丙烯酸酯链段包括以下步骤:在反应容器中加入二异氰酸酯,搅拌加热至50~90℃,然后将二硫醇或二元醇滴加入二异氰酸酯中,所述二硫醇或二元醇中添加有二丁基二月桂酸锡,其中,二硫醇或二元醇的加入量满足二异氰酸酯与二硫醇或二元醇的摩尔比为2:1,二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1~1.0%;反应2~6h后,往反应体系中加入添加有对羟基苯甲醚的丙烯酸羟乙酯,其中,丙烯酸羟乙酯的加入量满足丙烯酸羟乙酯与二异氰酸酯的摩尔比为1~1.1: 2,所述对羟基苯甲醚所占的质量百分比为0.1~1.0%;将反应体系加热至60~100℃,继续反应2~5h,得到一端有—NCO基团且另一端为丙烯酸酯双键的聚氨酯丙烯酸酯链段。
作为本发明的进一步改进,所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)中的至少一种;
作为本发明的进一步改进,所述二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1,6-己二硫醇、2,5-二巯基噻二唑、1,8-辛二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,9-壬二硫醇、1,7-庚二硫醇、3,6-二氧-1,8-辛二硫醇中的至少一种。
作为本发明的进一步改进,所述二元醇为聚醚二元醇、聚酯二元醇、丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的至少一种。
本发明还公开了一种如上所述的显示器用紫外光混合固化胶粘剂的制备方法,先将聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯与活性稀释剂搅拌混合均匀,然后加入光引发剂和热固化剂低速搅拌均匀,真空振动脱泡,即得紫外光混合固化胶黏剂。
本发明的技术方方案,结合了紫外光固化的特点,单一丙烯酸酯的紫外光固化体系,具有固化速度快、引发剂种类和树脂种类都比较多等优点,但也存在固化后体积收缩率大、附着力和黏接强度有限等缺点。采用紫外光固化与热固化结合的方式,可有效发挥两种固化方式的优点,同时可降低固化体系的收缩率,提高黏接强度。
本发明的有益效果为:
采用本发明的技术方案,将具有高折光性能的含硫基团引入丙烯酸酯树脂结构中,同时利用合成技术,使树脂结构中同时具有可光固化的丙烯酸酯双键和可热固化的环氧基团。该树脂与活性稀释剂等配制后,在紫外光照射后,树脂中的双键快速固化,对玻璃等基材提供初步的黏接能力,然后在热的作用下使体系中的环氧基团开环固化,由于环氧基团的存在,降低了体系中的双键密度,也可降低固化过程的体积收缩率,在紫外光-热混合固化作用下,胶黏剂具有比单一紫外光固化更高的黏接强度,而且固化后的黏接层具有高折光的特性,折光指数≥1.50;能满足显示器中光学部件的黏接固定,也可以解决现有胶黏剂折光指数低等缺陷。可应用于LCD/LED显示器中光学部件等的黏接固定。
具体实施方式
下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂,其包括的组分及其重量份数为:
接枝率为70%的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯 72
丙烯酸缩水甘油酯 6
1,4-丁二醇二丙烯酸酯 8
三乙二醇二丙烯酸酯 6
2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮 3
脂肪族改性胺 5
所述接枝率为70%的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为:
第一步,在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷,搅拌加热至50℃,再加入0.5mol的1,6-己二硫醇,再加入约300mL的20%NaOH溶液,搅拌反应2h,冷却至室温,加入3倍体积的***和4倍体积的蒸馏水,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压去除溶剂,得到含硫环氧;称取0.3mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中,搅拌加热至110℃,然后加入占质量分数为0.8%的催化剂N,N-二甲基苄胺和0.6%的阻聚剂对羟基苯甲醚;再加入0.3mol的丙烯酸,继续反应4h,得到含硫环氧丙烯酸单酯链段①;
第二步,在1000mL的三口烧瓶中加入1.0mol的甲苯二异氰酸酯(TDI),加热到50℃,二丁基二月桂酸锡按总质量的1.0%加入到0.5mol的1,9-壬二硫醇,滴加入甲苯二异氰酸酯(TDI)溶液中,滴完后继续反应6h,在0.5mol的丙烯酸羟乙酯中加入0.6%的对羟基苯甲醚,加入上述反应体系,升温至90℃反应2.5h,即得到一端带NCO基团且另一端为丙烯酸酯双键的含硫聚氨酯丙烯酸酯链段②;
第三步,在500mL的三口烧瓶中加入0.2mol的含硫环氧丙烯酸单酯①,加入0.14mol的含硫聚氨酯丙烯酸酯②,加入占总质量0.1%的二丁基二月桂酸锡,加热至80℃下反应3h,即得到接枝率为70%的聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸单酯树脂。
所述显示器用紫外光混合固化胶粘剂的制备方法是:先将合成的接枝率为70%的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯与丙烯酸缩水甘油酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯搅拌混合均匀,然后加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和热固化剂脂肪族改性胺低速搅拌均匀,真空振动脱泡,即得高折光紫外光混合固化胶黏剂。
将得到的胶黏剂涂布于玻璃基板上,经过紫外光-热混合固化后测试其性能,检测本实施例的胶黏剂粘接强度为2.3MPa(压剪强度),有良好的耐醇性和耐水性,折光指数为1.5213。
实施例2
一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂,其包括的组分及其重量份数为:
接枝率为100%聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯 80
丙烯酸羟乙酯 5
二丙二醇二丙烯酸酯 6
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 3
1-羟基环己基苯基甲酮 3
双氰双胺 3
所述接枝率为100%聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为:
第一步,在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷,搅拌加热至65℃,再加入0.6mol的2,5-二巯基噻二唑,再加入约300mL的18%NaOH溶液,搅拌反应1h,冷却至室温,加入3倍体积的***和3倍体积的蒸馏水,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压去除溶剂,得到含硫环氧;称取0.3mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中,搅拌加热至115℃,然后加入占质量分数为0.7%的催化剂N,N-二甲基苄胺和0.9%的阻聚剂对羟基苯甲醚;再加入0.3mol的丙烯酸,继续反应3.5h,得到含硫环氧丙烯酸单酯链段①;
第二步,在1000mL的三口烧瓶中加入2.0mol的异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI),加热到75℃,二丁基二月桂酸锡按总质量的0.5%加入到1mol的4,4'-二巯基二苯硫醚,滴加入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)溶液中,滴完后继续反应4h,在1mol的丙烯酸羟乙酯中加入0.4%的对羟基苯甲醚,加入上述反应体系,升温至85℃反应3h,即得到一端带NCO基团且另一端为丙烯酸酯双键的含硫聚氨酯丙烯酸酯链段②;
第三步,在500mL的三口烧瓶中加入0.2mol的含硫环氧丙烯酸单酯①,加入0.2mol的含硫聚氨酯丙烯酸酯②,加入占总质量0.3%的二丁基二月桂酸锡,加热至75℃下反应4.5h,即得到接枝率为100%的聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸单酯树脂。
所述显示器用紫外光混合固化胶粘剂的制备方法同实施例1。
将得到的胶黏剂涂布于玻璃基板上,紫外光-热混合固化后测试其性能,检测本发明的胶黏剂黏接强度为2.5MPa(压剪强度),有良好的耐醇性和耐水性,折光指数为1.5932。
实施例3
一种显示器用紫外光混合固化胶粘剂,其包括的组分及其重量份数为:
接枝率为50%的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯 60
丙烯酸羟丙酯 5
邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯 8
丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 10
乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 10
异丙基硫杂蒽酮 3
二乙氨基丙胺 4
所述接枝率为50%的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为:
第一步,在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷,搅拌加热至60℃,再加入0.6mol的、4,4'-二巯基二苯硫醚,再加入约300mL的15%NaOH溶液,搅拌反应1h,冷却至室温,加入4倍体积的***和5倍体积的蒸馏水,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压去除溶剂,得到含硫环氧;称取0.4mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中,搅拌加热至130℃,然后加入占质量分数为0.6%的催化剂N,N-二甲基苄胺和1.0%的阻聚剂对羟基苯甲醚;再加入0.4mol的丙烯酸,继续反应3h,得到含硫环氧丙烯酸单酯链段①;
第二步,在1000mL的三口烧瓶中加入2.0mol的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),加热到60℃,二丁基二月桂酸锡按总质量的0.8%加入到1mol的聚醚二元醇,滴加入二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)溶液中,滴完后继续反应4.5h,在1mol的丙烯酸羟乙酯中加入0.3%的对羟基苯甲醚,加入上述反应体系,升温至95℃反应2h,即得到一端带NCO基团且另一端为丙烯酸酯双键的聚氨酯丙烯酸酯链段②;
第三步,在500mL的三口烧瓶中加入0.3mol的含硫环氧丙烯酸单酯①,加入.0.15mol的含硫聚氨酯丙烯酸酯②,加入占总质量0.2%的二丁基二月桂酸锡,加热至65℃下反应5h,即得到接枝率为50%的聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸单酯树脂。
所述显示器用紫外光混合固化胶粘剂的制备方法同实施例1。
将得到的胶黏剂涂布于玻璃基板上,先经过紫外光固化,然后加热固化后,测试其性能,检测本发明的胶黏剂黏接强度为1.9MPa(压剪强度),有良好的耐醇性和耐水性,折光指数为1.5051。
对比实施例1
如果聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯过程中接枝率较低,也会影响胶黏剂黏接强度与折光指数。
对比的胶粘剂,其包括的组分及其重量份数为:
聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯(接枝改性率50%以下) 55
丙烯酸羟乙酯 10
二丙二醇二丙烯酸酯 8
丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯 10
乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 10
异丙基硫杂蒽酮 3
二乙氨基丙胺 4
所述聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸酯的制备方法为:
第一步,在1000mL三口烧瓶中加入3mol的环氧氯丙烷,搅拌加热至60℃,再加入0.6mol的、4,4'-二巯基二苯硫醚,再加入约300mL的15%NaOH溶液,搅拌反应1h,冷却至室温,加入4倍体积的***和5倍体积的蒸馏水,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压去除溶剂,得到含硫环氧;称取0.4mol上述合成的含硫环氧加入500mL三口烧瓶中,搅拌加热至130℃,然后加入占质量分数为0.6%的催化剂N,N-二甲基苄胺和1.0%的阻聚剂对羟基苯甲醚;再加入0.4mol的丙烯酸,继续反应3h,得到含硫环氧丙烯酸单酯链段①;
第二步,在1000mL的三口烧瓶中加入2.0mol的二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),加热到60℃,二丁基二月桂酸锡按总质量的0.8%加入到1mol的聚醚二元醇,滴加入二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)溶液中,滴完后继续反应4.5h,在1mol的丙烯酸羟乙酯中加入0.3%的对羟基苯甲醚,加入上述反应体系,升温至95℃反应2h,即得到一端带NCO基团且另一端为丙烯酸酯双键的聚氨酯丙烯酸酯链段②;
第三步,在500mL的三口烧瓶中加入0.3mol的含硫环氧丙烯酸单酯①,加入0.06mol的含硫聚氨酯丙烯酸酯②,加入占总质量0.2%的二丁基二月桂酸锡,加热至65℃下反应5h,即得到接枝改性率20%的聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸单酯树脂,接枝改性率50%以下。
胶黏剂的制备方法同实施例1。
将得到的胶黏剂涂布于玻璃基板上,紫外光-热混合固化后测试其性能,检测本发明的胶黏剂黏接强度为1.4MPa(压剪强度),有良好的耐醇性和耐水性,折光指数为1.4783。
对比实施例2
目前常见的显示器用胶黏剂多为热固化型,其包括的组分及其重量份数为:
环氧树脂 70
脂肪族单官能团缩水甘油醚 5
三官能团缩水甘油醚 5
双官能团缩水甘油醚 7
二聚酸二缩水甘油醚 5
脂肪胺热固化剂 8
将上述物质进行混合得到胶粘剂,将胶黏剂涂布于玻璃基板上,120℃左右固化2-3h后测试其性能,检测胶黏剂黏接强度为1.47MPa(压剪强度),折光指数为1.2879。
从固化方式和测试结果来看,传统的显示器封装胶多为单一热固化型,如要在高温下长时间固定并进行固化,影响生产效率,并且其折光指数只有1.2879。
通过对实施例1~实施例3以及对比实施例1、对比实施例1的测试结果进行对比来看,本发明的胶黏剂具有以下优点:
(1)由于选用改性树脂并通过控制接枝率、及配方调整,本发明胶黏剂可以在紫外光下快速固化(10s以内)提供初步黏接强度,这样胶黏剂即可初步定型,不需要固定即可再热固进一步提高黏接强度,其黏接强度要比普通的显示器热固化胶黏剂要高。通过控制树脂的接枝率,其黏接强度一般可以达到1.9MPa以上,高于普通的热固型胶黏剂的1.4MPa左右。
(2)本发明通过控制接枝率及含S基团等方法,使得胶黏剂固化后的折光率达到1.5以上,要显著的高于普通热固型胶黏剂的折光率,性能改变明显,可以应用于对折光度要求高的显示器黏接领域。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述紫外光混合固化胶粘剂包括的组分及其重量份数为:接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯,40~90份;活性稀释剂,10~45份;光引发剂,1~5 份;热固化剂1~10份;所述活性稀释剂为单官能团稀释剂、双官能团稀释剂、三官能团稀释剂中一种或几种的混合物;其中,所述单官能团稀释剂为丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸丁酯,丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、N-乙烯吡烷酮中的至少一种;所述双官能团稀释剂为邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯中的至少一种;所述三官能团稀释剂为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、季戊四醇三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯的至少一种。
2.根据权利要求1所述的紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述紫外光混合固化胶粘剂包括的组分及其重量份数为:接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯,60~80份;活性稀释剂,14~33份;光引发剂,3~4份;热固化剂3~5份。
3.根据权利要求1所述的紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述光引发剂为安息香及其衍生物、苯偶酰衍生物、二烷氧基苯乙酮、α-羟烷基苯酮、α-胺烷基苯酮、酰基膦氧化物、二苯酮或杂环芳酮类化合物中的至少一种;所述热固化剂为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、脂肪族改性胺、芳香胺、邻苯二甲酸酐、双氰双胺中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求3所述的用紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述光引发剂为安息香甲醚、安息香***、安息香正丁醚、二苯基乙二酮、二烷氧基苯乙酮、氯化苯乙酮、二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-羟基-4'-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮、2,4,6- 三甲基二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮、2-氯硫杂蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的用紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述紫外光混合固化胶粘剂采用以下方法进行固化:先在紫外光下进行固化,然后加热固化。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的用紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述接枝率为50%以上的聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯采用以下方法步骤制备得到:
步骤S1:合成含硫环氧丙烯酸单酯链段;
步骤S2:合成聚氨酯丙烯酸酯链段;
步骤S3:往反应容器中加入步骤S1合成的含硫环氧丙烯酸单酯链段以及步骤S2合成的聚氨酯丙烯酸酯链段,并加入二丁基二月桂酸锡,其中,占总质量0.1~0.5%的二丁基二月桂酸锡,含硫环氧丙烯酸单酯链段和聚氨酯丙烯酸酯链段的加入量满足含硫环氧丙烯酸酯与-NCO基团摩尔比为1:0.5~1,二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1~0.3%;在60~100℃下反应3~6h,得到接枝率控制在50%以上的聚氨酯丙烯酸酯改性含硫环氧丙烯酸单酯树脂。
7.根据权利要求6所述的用紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:步骤S1合成含硫环氧丙烯酸单酯链段包括以下步骤:在反应容器中加入环氧氯丙烷,搅拌加热至50~90℃,然后加入二硫醇,二硫醇的加入量满足二硫醇与环氧氯丙烷的摩尔比为1:5~10;然后加入相同体积的质量浓度为15%-20%氢氧化钠溶液,搅拌反应0.5~2h,冷却后,加入2~5倍体积的***和2~5倍体积的蒸馏水,分出有机层,水洗至中性,用无水硫酸镁干燥,过滤,减压去除溶剂,得到含硫环氧;将所得的含硫环氧加入反应容器中,搅拌加热至90~130℃,然后加入占质量分数为0.1~1.0%的催化剂N,N-二甲基苄胺和0.1~1.0%的阻聚剂对羟基苯甲醚;再加入丙烯酸或甲基丙烯酸,所述丙烯酸或甲基丙烯酸的加入量满足环氧基团与丙烯酸的摩尔比为2:1;继续反应2~6h,通过碱滴定至体系的酸值≤3mgKOH/g时,得到含硫环氧丙烯酸单酯链段;
所述二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1,6-己二硫醇、2,5-二巯基噻二唑、1,8-辛二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,9-壬二硫醇、1,7-庚二硫醇、3,6-二氧-1,8-辛二硫醇中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的用紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:步骤S2合成聚氨酯丙烯酸酯链段包括以下步骤:在反应容器中加入二异氰酸酯,搅拌加热至50~90℃,然后将二硫醇或二元醇滴加入二异氰酸酯中,所述二硫醇或二元醇中添加有二丁基二月桂酸锡,其中,二硫醇或二元醇的加入量满足二异氰酸酯与二硫醇或二元醇的摩尔比为2:1,二丁基二月桂酸锡所占的质量百分比为0.1~1.0%;反应2~6h后,往反应体系中加入添加有对羟基苯甲醚的丙烯酸羟乙酯,其中,丙烯酸羟乙酯的加入量满足丙烯酸羟乙酯与二异氰酸酯的摩尔比为1~1.1: 2,所述对羟基苯甲醚所占的质量百分比为0.1~1.0%;将反应体系加热至60~100℃,继续反应2~5h,得到一端有—NCO基团且另一端为丙烯酸酯双键的聚氨酯丙烯酸酯链段;
所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、对苯二异氰酸酯(PPDI)中的至少一种;
所述二硫醇为2,4-二巯基嘧啶、4,4'-二巯基二苯硫醚、1,6-己二硫醇、2,5-二巯基噻二唑、1,8-辛二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,3-丙二硫醇、1,9-壬二硫醇、1,7-庚二硫醇、3,6-二氧-1,8-辛二硫醇中的至少一种;
所述二元醇为聚醚二元醇、聚酯二元醇、丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的紫外光混合固化胶粘剂在显示器的玻璃基材粘结中的应用,其特征在于:所述紫外光混合固化胶粘剂的制备方法包括:先将聚氨酯接枝改性含硫环氧丙烯酸单酯与活性稀释剂搅拌混合均匀,然后加入光引发剂和热固化剂低速搅拌均匀,真空振动脱泡,即得紫外光混合固化胶黏剂。
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