一种无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂及其制备方法与流程

文档序号:11223966阅读:1606来源:国知局

本发明属于丙烯酸胶粘剂合成技术领域,尤其涉及一种触摸屏用无酸高粘着力的溶剂型丙烯酸胶黏剂及其制备方法。



背景技术:

随着电子产业触控技术的发展,越来越多的电子产品使用触控显示屏。实现触控技术的核心构造是具有铟锡氧化物(ito)涂层的触摸屏单元(ito玻璃、ito薄膜),这些ito玻璃或ito薄膜需要高粘着力的光学透明胶粘剂来粘接,并且对酸很敏感,易被压敏胶中的酸腐蚀而导致电阻发生明显变化,使触控功能失效,并且普通的高粘着力丙烯酸压敏胶中都含有会引起透光率低、雾度和黄变值高的增粘树脂。同时,根据电子产品的使用环境,通常还要求胶粘剂对高温高湿环境的稳定性。

溶剂型丙烯酸胶粘剂是一类原料来源丰富、成本低廉、性能优越且调节范围大、应用领域广泛的压敏胶粘剂。溶剂型丙烯酸胶粘剂通常由溶剂和(甲基)丙烯酸及其酯类单体,在一定温度下,由适当的引发剂引发(甲基)丙烯酸及其酯类单体的聚合反应,为了达到高粘着力和高内聚力,通常会在反应产物中添加增粘树脂,制成溶剂型丙烯酸胶粘剂。常用的增粘树脂有松香树脂、萜烯树脂、石油树脂等,由于这些增粘树脂对溶剂型丙烯酸胶粘剂的相容性有好有坏,并且其分子中都含有对uv光不稳定的碳碳双键,因此,此类溶剂型丙烯酸胶粘剂制成的压敏胶带必然会有颜色深、雾度高、透光率低、黄变严重(经uv光照射后)等问题。

现有技术中用于高粘着力压敏胶带的溶剂型丙烯酸胶粘剂都采用含有酸单体的合成配方(含有丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、衣康酸等具有单烯键的有机酸),而在丙烯酸胶粘剂的合成制造过程中,即使酸单体全部聚合到胶粘剂聚合物的分子链上,但聚合过程只是消耗单烯键的自由基聚合,酸单体中的羧基并未发生反应,因而胶粘剂聚合物仍具有酸性,用其制成的压敏胶在吸收空气中的水份后,仍会电离出氢离子而具有酸的腐蚀性,对具有铟锡氧化物(ito)涂层的触摸屏单元(ito玻璃、ito薄膜)等具有破坏性。

中国专利cn103370387提供了无溶剂的有酸和无酸的丙烯酸胶粘剂,适用于制造50μm以上uv固化的光学压敏胶,而对于生产50μm以下的光学压敏胶,通常使用溶剂型胶粘剂以便于达到精确的胶层厚度(±2μm)。



技术实现要素:

鉴于上述现有技术存在的缺陷,本发明的目的是提供一种适用于粘接和保护ito触控单元的无酸、高粘着力、高透光率、低雾度、低黄变值及对高温高湿稳定的溶剂型丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法。

本发明通过如下技术方案实现上述目的:

一种无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂,按质量百分数计包括以下组分:

其中,所述硬单体和所述酰胺类单体的质量百分数不同时为0。

进一步地,所述硬单体为玻璃化转变温度大于等于-25℃的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸环烷基酯和甲基丙烯酸环烷基酯中的一种或多种。

进一步地,所述硬单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种。

进一步地,所述软单体为玻璃化转变温度低于等于-25℃的丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯中的一种或多种。

进一步地,所述软单体为丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸异癸酯中的一种或多种。

进一步地,所述羟基单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯中的一种或多种。

进一步地,所述酰胺类单体为丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺中的一种或多种。

进一步地,所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化二苯甲酰、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯或过氧化月桂酰。

进一步地,所述溶剂为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、丙酮、丁酮、甲基异丁基酮、甲苯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯中的一种或多种。

进一步地,一种制备无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂的方法,其制备过程为:在反应器中投入硬单体、软单体、羟基单体、酰胺类单体、引发剂、全部或部分溶剂,通氮气0.5h置换反应器内的空气,开动搅拌器并在40-60min内逐渐升温到64-70℃,在此温度下保持12-18h,然后冷却,若有溶剂剩余则将剩余溶剂全部加入,得到无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

(1)本发明提供的胶粘剂依靠羟基单体的搭配实现高粘着力,辅以高tg单体和酰胺类单体实现高温高湿下粘着力的稳定性;

(2)本发明提供的胶粘剂没有添加增粘树脂,没有相容性问题,因此有更低的雾度和更高的透光率;

(3)本发明提供的胶粘剂没有添加增粘树脂,没有增粘树脂的黄变问题,因此有更低的黄变值。

具体实施方式

以下便结合实施例,对本发明的具体实施方式作进一步的详述,以使本发明技术方案更易于理解、掌握,但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法;所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

实施例1

向反应器中投入分别以质量百分数计的丙烯酸甲酯15%、甲基丙烯酸月桂酯20%、丙烯酸羟丁酯18%、丙烯酰胺2%、偶氮二异丁腈0.3%、乙酸乙酯39%、丙酮5.7%,通氮气0.5h置换反应器内的空气,开动搅拌器并在40-50min内逐渐升温到65℃,在此温度下保持18h,然后冷却,得到无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂。

实施例2

向反应器中投入分别以质量百分数计的丙烯酸异冰片酯5%、丙烯酸异辛酯35%、丙烯酸羟丙酯19%、偶氮二异戊腈0.2%、过氧化二苯甲酰0.8%、丁酮40%,通氮气0.5h置换反应器内的空气,开动搅拌器并在40-50min内逐渐升温到65℃,在此温度下保持18h,然后冷却,得到无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂。

实施例3

向反应器中投入分别以质量百分数计的丙烯酸正丁酯16%、丙烯酸异癸酯6%、丙烯酸羟乙酯15%、二甲基丙烯酰胺2.4%、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯0.6%、乙酸乙酯30%、碳酸二甲酯10%,通氮气0.5h置换反应器内的空气,开动搅拌器并在40-50min内逐渐升温到65℃,在此温度下保持18h,然后冷却并加入碳酸二甲酯20,搅拌均匀,得到无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂。

实施例4

向反应器中投入分别以质量百分数计的丙烯酸正辛酯20.5%、丙烯酸羟乙酯12.5%、丙烯酸羟丙酯12.5%、二乙基丙烯酰胺4%、偶氮二异丁酸二甲酯0.5%、乙酸甲酯25%、乙酸仲丁酯15%,通氮气0.5h置换反应器内的空气,开动搅拌器并在40-50min内逐渐升温到65℃,在此温度下保持18h,然后冷却并加入乙酸仲丁酯10,搅拌均匀,得到无酸高粘着力丙烯酸胶黏剂。

比较例

向反应器中投入分别以质量百分数计的丙烯酸甲酯15%、丙烯酸月桂酯32%、丙烯酸羟丁酯2%、丙烯酸4%、偶氮二异丁腈0.3%、乙酸乙酯39%、丙酮5.7%,通氮气0.5h置换反应器内的空气,开动搅拌器并在40-50min内逐渐升温到65℃,在此温度下保持18h,然后冷却,加入sylvalitere80hp松香树脂(美国亚历桑那化学)5.5、丙酮4.5,得到有酸的丙烯酸胶粘剂。

本发明实施例1-4、比较例与综研高新材料(南京)有限公司的nd-980的外观和规格对比如下表:

表1

将实施例1-4、比较例和nd-980与所需量的异氰酸酯固化剂(德国拜尔公司的desmodurn3330)混合,并用丁酮稀释到固含量26%,搅拌15分钟后,以25μm的干胶厚度分别涂布在25μmpet基材和25μmpet离型膜上,在80℃烘烤5分钟,另一面用38μmpet离型膜贴合,然后在40℃烘箱中放置48h,取出放置于温度为23±1℃、湿度为50±5%的环境中24小时后,分别测试粘着力、透光率、雾度和黄变值。

上述测试项目的测试环境要求温度为23±1℃、湿度为50±5%。

粘着力测试方法:把涂布于25μmpet基材上的初期样品和经过10天高温高湿(60℃,90%湿度)处理的样品分别裁切成25mm宽的样条,剥去38μmpet离型膜,贴附于玻璃板上,用2kg的滚轮来回滚压3次,放置30min,然后固定于拉力试验机上,以300mm/min的速度测试180°剥离力。

雾度和黄变值测试使用日本柯尼卡公司的konicaminoltacm-3600a分光测色仪,测试方法:把涂布于25μmpet离型膜上的初期样品和经过10天高温高湿(60℃,90%湿度)处理的样品、经过紫外光老化(uv-b500小时照射)的样品分别裁切成50mm×50mm的样条,剥去25μmpet离型膜,把胶面贴附于仪器标配的玻璃板(使用酒精清洁并干燥后使用)上,再剥去另一面38μmpet离型膜,然后把贴好样条的玻璃板放置于分光测色仪中,分别读取astmd1003测试标准的透光率(tt)和雾度(h)、astmd2244测试标准的黄变值(b*)。

表2

本发明实施例1-4与比较例、nd-980相比具有以下优越性能:

(1)对玻璃板更高更稳定的粘着力:初期和高温高湿(60℃,90%湿度)处理后都大于1500g/inch,且变化幅度较小;

(2)更低的雾度:初期和高温高湿(60℃,90%湿度)处理后都小于0.5;

(3)更高更稳定的透光率:初期和高温高湿(60℃,90%湿度)处理后透光率都高于90%;

(4)更低的耐黄变值:uv-b500小时测试后黄变值明显更低。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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