一种紫外光固化的新型液态光学透明胶及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种紫外光固化的光学透明胶及其制备方法与应用，尤其涉及一种利 用不含微凝胶、高耐黄变性的液体橡胶丙烯酸酯型大单体得到紫外光固化的新型液态光学 透明胶，属于胶粘剂领域。
【背景技术】
[0002] 紫外光（UV)固化液态光学透明胶（LOCA)是一种多组分、中低粘度、高透光率的特 种胶粘剂。因其操作工艺简单、力学性能优异，主要应用于触摸屏及液晶显示器中，目的是 降低光的损失，增加对比度，以提高显示效果。
[0003] 在各种UV固化液态光学透明胶中，丙烯酸酯类单体具有透光性能好，固化活性 高、折光指数与ITO导电玻璃（氧化铟锡导电玻璃）接近，受到人们的重视。但普通丙烯酸 酯类单体存在粘度小、柔韧性差及固化收缩率高等缺点。为了解决上述问题，人们设计合成 了丙烯酸酯大单体，并以丙烯酸酯类单体为稀释剂，制备了液态光学透明胶，目前发展的丙 烯酸酯类大单体主要分为三类：一是环氧树脂丙烯酸酯类；二是聚氨酯丙烯酸酯类；三是 液体橡胶丙烯酸酯类。
[0004] (1)环氧树脂丙烯酸酯类
[0005] 中国专利文件CN102925094A(【申请号】201210447242. 6)公开了一种适用于超低 温环境的紫外光固化胶，配方组成的质量份数比为：环氧丙烯酸酯：1〇%~15% ;环氧树脂 A :15%~22% ;环氧树脂B :38%~47% ;稀释剂：10%~20% ;自由基引发剂：1~3% ; 阳离子引发剂：2~4%。但是，该紫外光固化胶固化后刚性大、韧性较差，透光性不理想。
[0006] (2)聚氨酯丙烯酸酯类
[0007] 中国专利文件CN103242796A(【申请号】201310196382. 5)公开了一种紫外光固化 液态光学胶，其特征在于由下述重量配比的组分组成：聚氨酯丙烯酸酯低聚物40 - 70份， (甲基）丙烯酸酯20 - 40份，光引发剂0· 1 - 5份，硅烷偶联剂1 一 10份，助剂0 - 10 份。但是，该紫外光固化液态光学胶因聚氨酯丙烯酸酯低聚物中含有多元醇链段，使产品容 易发黄。
[0008] 中国专利文件CN103031105A(【申请号】201210576234. 1)公布了一种紫外光固化 液态光学胶及其制备方法，属于胶粘剂领域。采用甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇和丙烯酸羟乙 酯为原料，通过本体法、多步反应合成聚氨酯丙烯酸酯大单体；并以此大单体为主体，通过 添加光引发剂、复合活性稀释剂和其它助剂制成紫外光固化液态光学胶。但是，该紫外光固 化液态光学胶因产品中含有苯环及聚乙二醇结构，使其更容易发黄。
[0009] 上述聚氨酯丙烯酸酯类的液态光学透明胶在力学性能和光学性能方面能够满足 需要，但其耐黄变性及防潮性能较差。
[0010] (3)液体橡胶丙烯酸酯类
[0011] 液体橡胶具有无色透明、透光性能好、不发生黄变等特点，尤其是在对水分的阻隔 性上极具优势，目前基于液体橡胶型丙烯酸酯类大单体成为发展的主流。
[0012]目前应用最广泛的液体橡胶丙烯酸酯大单体是由日本可乐丽公司生产的名为 UC203的产品，其合成方法如下：首先将马来酸酐接枝到液体聚异戊二烯上，然后与丙烯酸 酯羟乙酯反应而得到，具体反应方程式如下所示：
[0014] 是以UC203为大单体，丙烯酸酯单体为稀释剂所得到的固化膜，其透光率高达 99%，硬度仅为12A-15A，黄变指数小于0. 5,折光指数为1. 5。但是，由于聚异戊二烯接枝马 来酸酐的反应为自由基聚合反应，常会出现聚异戊二烯链之间的交联反应，容易产生微凝 胶现象。
【发明内容】
[0015] 针对现有技术的不足，本发明提供一种紫外光固化的新型液态光学透明胶及其制 备方法与应用。本发明选择含羟基的液体橡胶与丙烯酰氯进行酯化反应，避开了自由基反 应，制备了新型液体橡胶丙烯酸酯大单体，同时以丙烯酸酯类单体为稀释剂，制得液态光学 透明胶。反应过程中不发生微交联现象，产品固化后透光率高、韧性好、耐黄变性能更佳。
[0016] 本发明的技术方案如下：
[0017] -种紫外光固化的新型液态光学透明胶，包括原料质量份组成如下：
[0018] 液体橡胶丙烯酸酯大单体30-70份，自由基活性稀释剂20-60份，交联剂5-10份， 光引发剂1-10份；
[0019] 所述的液体橡胶丙烯酸酯大单体是由含羟基液体橡胶和丙烯酰氯类化合物反应 得到。
[0020] 根据本发明，优选的，紫外光固化的新型液态光学透明胶，包括原料质量份组成如 下：
[0021] 液体橡胶丙烯酸酯大单体40-60份，自由基活性稀释剂30-50份，交联剂7-8份， 光引发剂3-7份。
[0022] 根据本发明，优选的，所述的含羟基液体橡胶为羟基聚丁二烯或羟基聚异戊二烯； 进一步优选的，所述的羟基聚丁二烯为端羟基聚丁二烯、侧羟基聚丁二烯、星形羟基聚丁二 烯中的一种或两种以上混合，所述的羟基聚异戊二烯为端羟基聚异戊二烯、侧羟基聚异戊 二烯、星形羟基聚异戊二烯中的一种或两种以上混合；
[0023] 优选的，所述的含羟基液体橡胶的分子量为100-60000,进一步优选2000-50000， 更优选 5000-10000 ;
[0024] 优选的，所述的含羟基液体橡胶中羟基含量为0. 15mmol/g-l. 75mmol/g，更优选， 所述的含羟基的液体橡胶中羟基含量为〇. 28-1. 60mmol/g。含羟基液体橡胶可市购，也可按 现有技术通过阴离子聚合、活性自由基聚合、自由基聚合、配位聚合等制备得到。
[0025] 根据本发明，优选的，所述的丙烯酰氯类化合物为丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2-乙 基丙烯酰氯或2-丙基丙烯酰氯中的一种。
[0026] 根据本发明，优选的，所述的自由基活性稀释剂为（甲基）丙烯酸酯；进一步优选 的，所述的（甲基）丙烯酸酯为（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸 正丁酯、（甲基）丙烯酸异丁酯、（甲基）丙烯酸羟乙酯、（甲基）丙烯酸异冰片酯或甲基丙 烯酸四氢糠酯中的一种或两种以上混合。
[0027] 根据本发明，优选的，所述的交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙 烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、三缩丙二醇双丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的 一种或两种以上混合。
[0028] 根据本发明，优选的，所述的光引发剂为二苯甲酮、双（2, 4, 6-三甲基苯甲酰基） 苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲基硫代）苯基]-2-(4-吗啉基）-1_丙酮、1-羟基环己基苯 基甲酮、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或2-苄 基-2-二甲氧基氨基-1-(4-吗啉苯基）-1- 丁酮中的一种。
[0029] 根据本发明，上述紫外光固化的新型液态光学透明胶的制备方法，包括步骤如 下：
[0030] 将液体橡胶丙烯酸酯大单体、自由基活性稀释剂和交联剂混合后搅拌均匀，加入 光引发剂继续搅拌至均匀透明，即得紫外光固化的新型液态光学透明胶。
[0031] 根据本发明，上述紫外光固化的新型液态光学透明胶作为胶粘剂在电子产品中的 应用，尤其在触摸屏显示器中的应用。
[0032] -种液体橡胶丙烯酸酯大单体，是由含羟基液体橡胶和丙烯酰氯类化合物反应得 到。
[0033] 根据本发明，上述液体橡胶丙烯酸酯大单体的制备方法，包括步骤如下：
[0034] 将含羟基液体橡胶脱水后，溶解于溶剂中，加入催化剂和丙烯酰氯类化合物反应， 反应结束后过滤去除不溶性杂质，滤液用醇析出沉淀，再次过滤，固体洗涤，干燥，即得液体 橡胶丙烯酸酯大单体。
[0035] 根据本发明液体橡胶丙烯酸酯大单体的制备方法，优选的，所述的含羟基液体橡 胶脱水的方式为：在l〇〇°C _120°C的温度下抽真