CN106928868B - 一种压敏胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学丙烯酸酯压敏胶黏剂及其制备方法。本发明的压敏胶黏剂在1kHz～1MHz条件下具有较低的介电常数，并且兼具剥离强度高、透过率高等优点，应用前景更广泛。一种压敏胶黏剂，由一个或多个丙烯酸酯单体与低聚物在光引发剂的作用下聚合而成；所述丙烯酸酯单体为丙烯酸饱和醇酯或烷基丙烯酸饱和醇酯；所述丙烯酸酯单体的重量比为10％以上，优选15％以上，更优选20％以上；所述低聚物的分子量为20000以上，选自丙烯酸酯类预聚物、环氧预聚物、有机硅预聚物、聚氨酯预聚物、聚醚预聚物、多羟基聚烯烃低聚物、聚丁二烯预聚物、氟改性的预聚物中的一种或多种。

Description

一种压敏胶黏剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及光学显示领域，尤其是涉及一种显器件贴合用光学压敏胶黏剂及其制备方法。

背景技术

随着光学显示器的广泛应用和快速发展，对光学压敏胶粘剂的要求越来越高。丙烯酸树脂是常用压敏胶粘剂之一，由于其具有以下诸多优点被广泛应用：1、对PET光学膜或者玻璃等透明的材料表现出高粘着力；2、外观无色透明并有很好的耐候性；3、不需要添加剂，配方简单；4、利用共聚和交联可以制得满足各种不同性能要求的压敏胶粘剂。

然而随着电子产品的快速发展，丙烯酸树脂胶粘剂仍存在一定的局限性。例如，在特定的应用中需要胶粘剂具备较低的介电常数(通常要求1kHz～1MHz条件下Dk为2～3)，但传统的丙烯酸树脂具有双键和高介电常数，很难满足此要求。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种压敏胶黏剂，所述的压敏胶黏剂在1kHz～1MHz条件下具有较低的介电常数，并且兼具剥离强度高、透过率高等优点，应用前景更广泛。

本发明的第二目的在于提供上述压敏胶黏剂的制备方法，所述的方法流程简单，制备方便，因此更易推广新产品。

为了实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种压敏胶黏剂，主要由一个或多个丙烯酸酯单体与低聚物在光引发剂的作用下聚合而成；

所述丙烯酸酯单体为丙烯酸饱和醇酯或烷基丙烯酸饱和醇酯；

所述聚合物中，所述丙烯酸酯单体的重量比为10％以上，优选15％以上，更优选20％以上；

所述低聚物的分子量为20000以上，选自丙烯酸酯类预聚物、环氧预聚物、有机硅预聚物、聚氨酯预聚物、聚醚预聚物、多羟基聚烯烃低聚物、聚丁二烯预聚物、氟改性的预聚物中的一种或多种。

本发明解决了介电常数无法适应新科技产品的技术问题，解决该问题所采用的主要原理是：减少胶黏剂中的双键数量来降低介电常数。

在实际研究中发现，仅仅减少双键数量而不考虑其它因素并不能获得较好的效果，主要表现为剥离强度极其低失去实用价值，或者透过率等其它性能大幅降低。为获得有实用价值的胶黏剂，在减少双键数量的同时，还必须选用特定种类、特定含量的丙烯酸酯单体与特定种类的预聚物共聚。

通过研究发现，采用上文所述配方制成的胶黏剂具有优异的综合性能：剥离强度均保持在8N/25mm以上(180°)，1kHz～1MHz时的介电常数保持在2～3之间，波长550nm的透过率在99％以上。

以上基础方案还可以进一步改进，以达到更多的技术效果，例如：

优选地，所述烷基选自C1-C10的烷基，优选C1-C6的烷基。即丙烯酸上的取代基可选甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基等,

优选地，所述饱和醇选自C1-C18的饱和一元醇或多元醇，优选C2-C8的饱和一元醇或多元醇，优选C4-C8的饱和一元醇或多元醇。例如，甲醇、乙醇、丙醇、丙二醇、正丁醇、异丁醇、丁二醇、正辛醇、异辛醇、十六醇、十八醇等。此处的饱和醇是指上文所有酯中用到的饱和醇，需要注意的是，每个化合物选择的饱和醇的种类是独立的，即独立地选择上述任一种类。

单体种类对胶黏剂的剥离强度有较大影响，其次影响介电常数。

为获得较大的剥离强度以及较低的介电常数，优选地，优选地，所述丙烯酸酯单体为丙烯酸异辛酯与4-羟基丁基丙烯酸酯的混合物，且两者的重量比优选在1:1以下，即4-羟基丁基丙烯酸酯的用量以小于丙烯酸异辛酯为优。

优选地，所述低聚物选自丙烯酸酯类预聚物、聚氨酯预聚物中的一种或两者混合。

优选地，所述低聚物的分子量为20000～40000，或者30000～60000，或者40000～70000。

低聚物的种类和分子量主要影响胶黏剂的剥离强度，若选择合理，所显示的剥离强度远远高于现有产品。

优选地，所述低聚物的重量比为20％以上，优选25％以上，更优选30％以上。

低聚物的重量比对胶黏剂的剥离强度和介电常数都有重要影响，优选20％以上，例如20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％等。

为了改善胶黏剂的稳定性，还可以在聚合时引入适量添加剂，所述添加剂选自交联剂、增粘剂、增塑剂、抗静电剂、柔软剂、着色剂、抗氧化剂、流平剂、耐光剂、消泡剂、稳定剂和防腐剂中的一种或多种。

优选地，所述添加剂的含量为10-50wt％。

优选地，所述添加剂包括增粘剂。

优选地，所述添加剂包括增粘剂、耐光剂、消泡剂。

上述各种添加剂可采用常规的类型，但是针对本发明，类别及用量对剥离强度和介电常数的影响极为不同。

优选地，所述增粘剂优选选自萜烯酚醛树脂，所述增粘剂的含量优选为15wt％以上，优选20wt％以上，更优选25wt％以上；

增粘剂用量和种类不当时，不仅介电常数提高，稳定性降低，剥离强度也不会显著提高。若采用上述类型和用量，则可以避免。

优选地，所述耐光剂选自苯氧基三嗪类，含量为0.1～0.3wt％，优选0.1～0.2wt％。

优选地，所述消泡剂选自聚硅氧烷，含量为0.1～0.3wt％，优选0.1～0.2wt％。

优选地，所述交联剂为多元丙烯酸多元醇酯，和/或多元甲基丙烯酸多元醇酯；此处的酸前的多元表示有多个酯基。

优选地，所述多元醇选自二元醇、三元醇、四元醇或聚乙二醇，优选为饱和醇或环烷基醇，更优选1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、三丙二醇、三环癸烷二甲醇、1,10-癸二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、乙氧基化季戊四醇、季戊四醇、双季戊四醇中的一种或多种。

优选地，所述聚合物中，所述交联剂的重量比为0.1～3wt％。

另外，本发明所述的压敏胶黏剂还有另一优势：可采用现有产品的热压、固化工艺，从而降低产品升级的成本(包括设备更换、工艺条件控制、操作人员培训等)。

其中，在聚合时，所述光引发剂为苯偶酰双甲醚，二烷氧基苯乙酮，苯甲酰甲酸甲酯，1-羟基环己基苯基甲酮，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮，2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮，2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦，2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯，二苯甲酮，4,4'-双(二乙氨基)苯甲酮，2-异丙基硫杂蒽酮，4-二甲胺基-苯甲酸乙酯中的一种或两种或者两种以上的混合物，优选2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦与苯甲酰甲酸甲酯二者的混合；优选二者的重量比为1～2:1。

综上，与现有技术相比，本发明达到了以下技术效果：

(1)胶黏剂的综合性能提升，包括剥离强度、介电常数、透过率、介电常数的稳定性等。

(2)胶黏剂的应用范围更广。

(3)生产工艺要求低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例及对比例所得胶黏剂的介电常数随频率变化图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明解决了介电常数无法适应新科技产品的技术问题，解决该问题所采用的主要原理是：减少胶黏剂中的双键数量来降低介电常数。在实际研究中发现，仅仅减少双键数量而不考虑其它因素并不能获得较好的效果，主要表现为剥离强度极其低失去实用价值，或者透过率等其它性能大幅降低。为获得有实用价值的胶黏剂，在减少双键数量的同时，还必须选用特定种类、特定含量的丙烯酸酯单体与特定种类的预聚物共聚。基本方案如下：

主要由一个或多个饱和丙烯酸酯单体与低聚物在光引发剂的作用下聚合而成；

所述饱和丙烯酸酯单体由丙烯酸或烷基丙烯酸与饱和醇生成；

所述聚合物中，所述丙烯酸酯单体的重量比为10％以上，优选15％以上，更优选20％以上；

所述低聚物的分子量为20000以上，选自氨基甲酸酯预聚物、丙烯酸酯类预聚物、环氧预聚物、有机硅预聚物、聚酯预聚物、聚醚预聚物、多羟基聚烯烃低聚物、聚丁二烯预聚物、氟改性的预聚物中的一种或多种。

基于该宗旨，本发明优化了单体、低聚物的种类及用量，同时引入了添加剂，优化了添加剂的类型及添加量，获得了更优异的综合性能，优化结果如下：

所述烷基丙烯酸选自C1-C10烷基取代的丙烯酸，优选C1-C6烷基取代的丙烯酸；

优选地，所述饱和醇选自C1-C18的饱和一元醇或多元醇，优选C2-C8的饱和一元醇或多元醇，优选C4-C8的饱和一元醇或多元醇；

优选地，所述饱和丙烯酸酯单体为4-羟基丁基丙烯酸酯与丙烯酸异辛酯的混合物，且两者的重量比优选在1:1以下。

优选地，所述低聚物的分子量为20000～40000，或者30000～60000，或者40000～70000；

优选地，所述低聚物的重量比为20％以上，优选25％以上，更优选30％以上。

优选地，所述聚合时还引入适量添加剂，所述添加剂选自交联剂、增粘剂、增塑剂、抗静电剂、柔软剂、着色剂、抗氧化剂、流平剂、耐光剂、消泡剂、稳定剂和防腐剂中的一种或多种；

优选地，所述添加剂的含量为10-50wt％。

优选地，所述添加剂包括增粘剂。

优选地，所述添加剂包括增粘剂、耐光剂、消泡剂。

优选地，所述增粘剂优选选自萜烯酚醛树脂，所述增粘剂的含量优选为15wt％以上，优选20wt％以上，更优选25wt％以上；

优选地，所述耐光剂选自苯氧基三嗪类，含量为0.1～0.3wt％，优选0.1～0.2wt％；

优选地，所述消泡剂选自聚硅氧烷，含量为0.1～0.3wt％，优选0.1～0.2wt％。

优选地，所述交联剂为丙烯酸多元醇酯，和/或甲基丙烯酸多元醇酯；

优选地，所述多元醇选自二元醇、三元醇、四元醇或聚乙二醇，优选为饱和醇或环烷基醇，更优选1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、三丙二醇、三环癸烷二甲醇、1,10-癸二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、乙氧基化季戊四醇、季戊四醇、双季戊四醇中的一种或多种；

优选地，所述聚合物中，所述交联剂的重量比为0.1～3wt％。

优选地，所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦，和/或苯甲酰甲酸甲酯，优选二者的混合；优选二者的重量比为1～2:1。

基于以上基础方案和优化方案，本发明提供了以下实施例。

实施例1至6

制备胶黏剂

配方如表1所示。

表1

注：表1所述的低聚物为丙烯酸酯类预聚物。

制备方法如下：

将上述组分充分搅拌混合，抽真空，从而获得一种液体压敏粘合剂组合物，可直接应用与基材，采用uv照射方式固化。

对比例1

与实施例1的区别仅在于将预聚物替换为分子量为15000的丙烯酸酯类预聚物。

对比例2至6

对比例2至6的配方如表2所示，制备方法均与实施例1相同。

表2

注：表2所述的低聚物为丙烯酸酯类预聚物。

测试以上所有实施例和对比例所得胶黏剂的性能，并列举如下表3和4所示，并且结果显示，实施例3至16所得胶黏剂的剥离强度均保持在8N以上，1kHz～1MHz时的介电常数保持在2～3之间，波长550nm的透过率在99％以上。

另外，本发明胶黏剂在较宽频率范围内能维持稳定的介电常数，例如实施例1以及对比例3、5的变化趋势，如图1所示。

综上，本发明的胶黏剂具有优异的综合性能。

表3

表4

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种压敏胶黏剂，其特征在于，主要由一个或多个丙烯酸酯单体与低聚物在光引发剂的作用下聚合而成；

所述丙烯酸酯单体为丙烯酸异辛酯与4-羟基丁基丙烯酸酯的混合物，所述4-羟基丁基丙烯酸酯与所述丙烯酸异辛酯的重量比在1:1以下；

所述聚合物中，所述丙烯酸酯单体的重量比为10％以上；

所述低聚物的分子量为20000以上，所述低聚物选自丙烯酸酯类预聚物、聚氨酯预聚物中的一种或两者混合；

所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦与苯甲酰甲酸甲酯二者的混合，两者的混合重量比为1～2:1。

2.根据权利要求1所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述低聚物的分子量为20000～40000，或者30000～60000，或者40000～70000。

3.根据权利要求2所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述低聚物的重量比为20％以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述聚合时还引入适量添加剂，所述添加剂选自交联剂、增粘剂、增塑剂、抗静电剂、柔软剂、着色剂、抗氧化剂、流平剂、耐光剂、消泡剂、稳定剂和防腐剂中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述添加剂的含量为10-50wt％。

6.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述添加剂包括增粘剂。

7.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述添加剂为增粘剂、耐光剂和消泡剂。

8.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述增粘剂选自萜烯酚醛树脂，所述增粘剂的含量为15wt％以上。

9.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述耐光剂选自苯氧基三嗪类，含量为0.1～0.3wt％。

10.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述消泡剂选自聚硅氧烷，含量为0.1～0.3wt％。

11.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述交联剂为多元丙烯酸多元醇酯，和/或多元甲基丙烯酸多元醇酯；酸前的“多元”表示有多个酯基。

12.根据权利要求11所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述交联剂中的多元醇选自二元醇、三元醇、四元醇或聚乙二醇。

13.根据权利要求12所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述交联剂中的多元醇为饱和醇或环烷基醇。

14.根据权利要求13所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述交联剂中的多元醇为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、三丙二醇、三环癸烷二甲醇、1,10-癸二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、三羟甲基丙烷、双三羟甲基丙烷、乙氧基化季戊四醇、季戊四醇和双季戊四醇中的一种或多种。

15.根据权利要求4所述的压敏胶黏剂，其特征在于，所述聚合物中，所述交联剂的重量比为0.1～3wt％。

16.权利要求1-15任一项所述的压敏胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

按照配方，将所有原料混合，在光引发剂的作用下聚合而成。

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