双重固化液态光学胶的制备方法及其促进剂的制备方法与流程

文档序号:18090935发布日期:2019-07-06 10:46阅读:154来源:国知局
本发明涉及化工合成胶粘剂及其促进剂,具体为双重固化液态光学胶的制备方法及其促进剂的制备方法。
背景技术
:自从2009年日本协立公司首次推出液态光学胶(英文名liquidopticalclearadhesive,亦称loca)应用在苹果4代手机后,其独特的性质引起了许多胶粘剂企业的关注。液态光学胶loca可用作透明光学材料的粘接,如ito膜、pmma、pc、pet、玻璃、电子纸、投影屏组装、显示器组装、镜头组装、电阻式触摸屏g+f+f、f+f、电容式触摸屏、面板、icon及其他相关电子光学材料的粘接。这些透明的无基材的各向同行胶粘剂可确保精确的色彩和充分的显示亮度,并提供耐久、高强度的粘接效果。目前市场里面存在的loca胶属于uv胶的一种,需要透过uv光照射才能固化,但是由于触控屏tp结构设计的原因,导致屏幕边框与功能片fpc不透明,uv光无法穿透到达loca胶处,导致loca胶在后续存放或使用过程中缓慢溢出,造成外观污染甚至损坏产品内部的电子元器件,最后导致产品损坏。现在市场为解决产品挡光部件固化不干溢胶问题增加侧面uv固化工序,以达到外边缘固化封边,减少溢胶的风险,但是侧固化存在两个问题,一个是侧固化只能对边缘封边,面积较大的挡光部里面仍然处于液体不干状态,在遇到需要加热加压(如后续贴合oca时需加热加压脱泡)时,未固化的液态光学胶会溢出;二是侧固化需要较高的能量才能使边缘固化,但是高能量的侧固化会导致白色的盖板发黄,影响外观。因此,为解决侧固化存在的问题,需要液态光学胶搭配促进剂使用,通过促进剂加快液态光学胶的固化速度,解决挡光部固化不干的问题。但目前的液态光学胶促进剂的促进效率低,接触氧气的外边缘固化效果差,同时配套现有的液态光学胶存在储存稳定性差的问题,导致无法更好地解决侧固化问题。技术实现要素:针对上述技术缺陷,本发明提供一种储存稳定性好,制备工艺简单的液态光学胶的制备方法及其配套的促进效率高,接触氧化外边缘固化效果好,且生产方便简单的促进剂的制备方法。本发明一方面提供双重固化液态光学胶的制备方法,所述双重固化液态光学胶按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,向反应釜内分别加入聚丁二烯树脂60%~80%、丙烯酸异冰片酯12%~25%、甲基丙烯酸异冰片酯5%~15%、184引发剂0.1%~5%和过氧化氢异丙苯0.01%~1%,搅拌分散后,进行二次阶段真空搅拌至澄清无气泡为止。本发明以聚丁二烯树脂作为双重固化液态光学胶的主要成分,提供固化交联的骨架,决定整个胶体的物理性能与化学性能,具有高透明度,使固化后的胶体具有优异的电汽绝缘效果,对玻璃的附着好等特点,加入量低于60%则固化后硬度低,粘贴寿命缩短;加入量高于80%则导致液态光学胶的稠度大,使用时不方便涂抹;丙烯酸异冰片酯作为液态光学胶的活性稀释剂,其极不溶于水,tg高达94℃,为液态光学胶提供很好的粘合力、抗热性、耐候性、耐水性、硬度和低收缩性,若添加量低于12%则制备得到的液态光学胶的粘合力低,且流动性差,使用时不方便涂抹,若添加量高于25%则制备得到的液态光学胶的流动性强,使用时容易流动溢出且不容易固化,降低固化速度;甲基丙烯酸异冰片酯亦作为液态光学胶的活性稀释剂,其作用于丙烯酸异冰片酯相似,由于结构里面多了一个甲基,具有更高的tg点,更强的粘附力,但是固化速度比较慢,因此与丙烯酸异冰片酯搭配使用调整液态光学胶的固化速度,若添加量低于5%,则达不到稀释的作用,若添加量高于15%,则降低液态光学胶的固化速度;184引发剂为使液态光学剂实现uv光照固化的引发剂,具有很高的光引发活性、优良的热稳定性及不产生黄变性,其最大吸收波长为333nm,用于丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯体系的快速固化,若添加量低于0.1%则无法实现快速固化,影响后续加工工艺进行,若添加量高于5%则降低液态光学胶固化后的硬度,缩短使用寿命;过氧化氢异丙苯为过氧化物,与促进剂接触后形成氧化还原反应产生自由基,从而使液态光学胶在阴影区域无光照条件下也能固化,实现双重固化,固化过程中无需对产品进行侧照,有效避免白色盖板uv光照射时间过久导致发黄的问题,若添加量低于0.01%则液态光学胶在阴影无紫外光照的条件下无法固化,若添加量高于1%则缩短液态光学胶的有效存放时间,降低其储存稳定性。本发明双重固化液态光学胶的制备方法简单,只需要将各个组分按照重量比加入反应釜内,先搅拌分散后,再通过二次阶段真空搅拌对双重固化液态光学胶进行排气并保证各组分分散均匀即可得到双重固化液态光学胶,而双重固化液态光学胶通过184光引发剂触发甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异冰片酯在uv光照条件下快速固化,从而与聚丁二烯树脂固化交联,而过氧化氢异丙苯与促进剂接触后形成氧化还原反应产生自由基,使甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸异冰片酯固化,使液态光学胶在阴影区域固化,由此实现液态光学胶的双重固化,有效提高固化效率。进一步地,以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,各组分重量占比如下:聚丁二烯树脂65%~75%丙烯酸异冰片酯15%~22%甲基丙烯酸异冰片酯6%~11%184引发剂2%~4%过氧化氢异丙苯0.01~0.1%。本发明以聚丁二烯树脂作为双重固化液态光学胶的主要成分,提供固化交联的骨架,决定整个胶体的物理性能与化学性能,具有高透明度,使固化后的胶体具有优异的电汽绝缘效果,对玻璃的附着好等特点,加入量在65%~75%范围内固化后双重固化液态光学胶具有较好的透明度,且对玻璃的附着好;丙烯酸异冰片酯作为液态光学胶的活性稀释剂,其极不溶于水,tg高达94℃,为液态光学胶提供很好的粘合力、抗热性、耐候性、耐水性、硬度和低收缩性,添加量在15%~22%范围内制备得到的双重固化液态光学胶具有最优的粘合力,抗热性,耐候性,耐水性,硬度和低收缩性;甲基丙烯酸异冰片酯亦作为液态光学胶的活性稀释剂,其作用于丙烯酸异冰片酯相似,由于结构里面多了一个甲基,具有更高的tg点,更强的粘附力,但是固化速度比较慢,因此与丙烯酸异冰片酯搭配使用调整液态光学胶的固化速度,添加量在6%~11%范围内与丙烯酸异冰片酯搭配使双重固化液态光学胶的固化速度达到;184引发剂为使液态光学剂实现uv光照固化的引发剂,具有很高的光引发活性、优良的热稳定性及不产生黄变性,其最大吸收波长为333nm,用于丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯体系的快速固化,添加量在2%~4%范围内实现快速固化,提高固化效率;过氧化氢异丙苯为过氧化物,与促进剂接触后形成氧化还原反应产生自由基,从而使液态光学胶在阴影区域无光照条件下也能固化,实现双重固化,固化过程中无需对产品进行侧照,有效避免白色盖板uv光照射时间过久导致发黄的问题,添加量在0.01~0.1%范围内可避免过氧化氢异丙苯在35℃以上环境中分散导致液态光学胶固化,延长液态光学胶的存储寿命。进一步地,以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,各组分重量占比如下:聚丁二烯树脂70%丙烯酸异冰片酯17%甲基丙烯酸异冰片酯10%184引发剂2.95%过氧化氢异丙苯0.05%。按照上述各组分的重量比制备得到的双重固化液态光学胶具有优异uv固化性能,固化效率高且储存时间长。进一步地,所述搅拌转速为350~550rpm,分散时间为25~35分钟。由于聚丁二烯树脂、丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯具有一定的粘性,为保证各组分分散均匀,采用搅拌分散,转速低于350rpm容易导致组分分散不均匀,转速高于550rpm则容易导致组分溅出。进一步地,所述二阶段真空搅拌包括第一阶段真空搅拌和第二阶段真空搅拌,真空度为-0.1mpa,所述第一阶段真空搅拌转速为350~550rpm,并抽真空2~3小时直至无悬浮气泡为止,所述第二阶段真空搅拌转速为50~100rpm,并抽真空1小时直至澄清无气泡为止。通过二阶段真空搅拌保证各组分充分搅拌均匀,且使组分中所包含的气体充分排出,避免气体中的氧气加速液态光学胶的固化,缩短储存寿命。本发明另一方面提供了双重固化液态光学胶促进剂的制备方法,所述双重固化液态光学胶促进剂按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,向反应釜内分别加入四甲基硫脲0.01%~1%、对甲苯磺酸0.01%~1%、甲基丙烯酸0.01%~1%、乙酰丙酮氧钒0.01%~2%、余量为乙醇,搅拌分散后,用滤布过滤即得。本发明以乙醇作为稀释剂,加入的四甲基硫脲具有还原性,能有效改善双重固化液态光学胶促进剂的颜色稳定性,避免长期存放或长时间uv照射出现促进剂变色,若添加量低于0.01%则达不到稳定颜色的效果,若添加量高于1%则增加生产成本;对甲苯磺酸为不具有氧化性的有机强酸,可改善乙酰丙酮氧钒在乙醇中的溶解度,若添加量低于0.01%则无法改善乙酰丙酮氧钒在乙醇中的溶解度,若添加量高于1%则增加生产成本;甲基丙烯酸用于改善促进剂成膜性,有效提高促进剂还原活性与胶体固化强度,若添加量低于0.01%则无法有效提高促进剂还原活性和胶体固化强度,若添加量高于1%则导致胶体固化后容易脆化;乙酰丙酮氧钒为主要还原剂,还原活性高,可与液态光学胶的过氧化氢异丙苯发生氧化还原反应产生自由基,从而使液态光学胶在阴影区域固化,若添加量低于0.01%则液态光学胶在挡光区域无法固化,若添加量高于2%则与液态光学胶接触后固化速度过快导致擦胶困难,影响生产。本发明制备得到的双重固化液态光学胶促进剂在uv预固化后排线溢出的液态光学胶还没有固化,可直接擦拭胶水,在经过uv固化后挡光区域的液态光学胶才初步固化,保证了生产操作的便利性,且以乙醇作为稀释剂,挥发速度快,加快固化速度,且制备步骤简单,先加入四甲基硫脲、对甲苯磺酸、对甲基丙烯酸和乙酰丙酮氧钒后再加入乙醇稀释溶解,通过搅拌分散均匀后,滤布过滤除去不溶物即得双重固化液态光学胶促进剂。进一步地,以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,各组分重量占比如下:四甲基硫脲0.1~0.5%对甲苯磺酸0.1~0.5%对甲基丙烯酸0.1~0.5%乙酰丙酮氧钒0.5~1.5%余量为乙醇。本发明加入的四甲基硫脲具有还原性,能有效改善双重固化液态光学胶促进剂的颜色稳定性,避免长期存放或长时间uv照射出现促进剂变色,添加量在0.1~0.5%范围内使制备得到的促进剂具有良好的颜色稳定性;对甲苯磺酸为不具有氧化性的有机强酸,可改善乙酰丙酮氧钒在乙醇中的溶解度,添加量在0.1~0.5%范围内使乙酰丙酮氧钒在乙醇完全溶解;甲基丙烯酸用于改善促进剂成膜性,有效提高促进剂还原活性与胶体固化强度,添加量在0.1~0.5%范围内使促进剂具有良好的成膜性,并有效提高促进剂的还原性和胶体固化强度;乙酰丙酮氧钒为主要还原剂,还原活性高,可与液态光学胶的过氧化氢异丙苯发生氧化还原反应产生自由基,从而使液态光学胶在挡光区域固化,添加量在0.5~1.5%范围内保证液态光学胶在挡光区域固化效果达到最佳。进一步地,以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,各组分重量占比如下:四甲基硫脲0.2%对甲苯磺酸0.2%对甲基丙烯酸0.2%乙酰丙酮氧钒1.4%余量为乙醇。按照上述重量比配置得到的双重固化液态光学胶促进剂具有良好的促进双重固化液态光学胶在挡光区域固化,且促进剂与液态光学胶初步接触时液态光学胶还未固化,保证在按压后排线溢出的胶水方便擦拭,保证操作便利性。进一步地,所述搅拌分散转速为800~1200rpm,分散时间为8~12分钟。保持较高转速转动,保证加入到乙醇内的组分能充分溶解和分散,分散时间为8~12分钟,保证组分溶解,也避免搅拌时间过长导致溶剂挥发。进一步地,所述滤布的目数为300~800目。采用300~800目的滤布过滤可以将不溶物杂质除去,保证制备得到的双重固化液态光学胶促进剂的溶液均一性好。本发明双重固化液态光学胶的制备方法及其促进剂的制备方法,具有如下的有益效果:第一、制备方法简单,环保安全;本发明所提供的双重固化液态光学胶的制备方法及其促进剂的制备方法的制备步骤少,制备过程无需加热加压,环保安全,且无副产物产生,对环境友好;第二、使用便利,固化效率高;本发明制备得到的双重固化液态光学胶及其促进剂在使用时,在挡光区域涂上促进剂,双重固化液态光学胶与促进剂接触进行uv预固化后排线溢出的双重固化液态光学胶还没固化,则操作人员只需要将溢出的液态光学胶轻轻擦拭掉即可,再经过uv本固化后挡光区域的液态光学胶材开始初步固化,5小时后完全固化,操作便利性且固化效率高,适合大规模连续化生产;第三、有效避免侧固化白色油墨发黄,解决加热加压胶水溢出问题;传统侧固化tp贴合工艺主要包括点胶贴合(1min)→流平(3min)→uv预固化(1min)→擦拭(1min)→uv本固化(1min)→擦拭(1min)→装盒子侧固化(2min)→擦拭(1min)→覆膜包装(1min),装盒子侧固化时容易出现产品碰撞划伤导致外观不良,而白色tp侧固化时容易出现油墨发黄问题,且侧固化并不能完全解决挡光区域固化,只是起四周封边,在做后续全贴合时遇到超过0.3mpa,40℃以上加热加压时,会出现不干的液态光学胶溢出的情况。而采用本发明制备得到的双重固化液态光学胶和促进剂进行tp贴合工艺如下:排线处刷涂促进剂(0.1min)→点胶贴合(1min)→流平(3min)→uv预固化(1min)→擦拭(1min)→uv本固化(1min)→擦拭(1min)→覆膜包装(1min),减少了装盒子侧固化的处理步骤,减少工序和时间,有利于提高生产效率,有效避免装盒子工序造成外观不良情况,通过促进剂是挡光区域液态光学胶完全固化,有效避免侧固化白色油墨发黄情况,并解决了加热加压液态光学胶溢出的问题;第四、液态光学胶储存有效期延长;目前市售的液态光学胶因加入过氧化氢异丙苯的缘故,长时间存放在35℃以上环境时,可能会出现过氧化氢异丙苯分散导致液态光学胶固化的情况,一般存放不到3个月出现黏度升高超过10%,造成液态光学胶在常规储存时保持期缩短的问题,而本发明制备得到的液态光学胶所加入的过氧化氢异丙苯含量较低,受过氧化氢异丙苯分解影响小,可在常温中储存半年上,具有更长效的保质期。具体实施方式为了使本
技术领域
的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1双重固化液态光学胶的制备方法,所述双重固化液态光学胶按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,向反应釜内分别加入聚丁二烯80%、丙烯酸异冰片酯12%、甲基丙烯酸异冰片酯7.89%、184引发剂0.1%和过氧化氢异丙苯0.01%,搅拌转速为350rpm,分散25分钟,进行二次阶段真空搅拌,第一阶段真空搅拌转速为350rpm,抽真空2小时直至无悬浮气泡为止,第二阶段真空搅拌转速为50rpm,并抽真空1小时至澄清无气泡为止,即得双重固化液态光学胶。双重固化液态光学胶促进剂的制备方法,所述双重固化液态光学胶促进剂按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,向反应釜内分别加入四甲基硫脲0.01%、对甲苯磺酸0.5%、对甲基丙烯酸0.5%、乙酰丙酮氧钒2%、余量为乙醇,其中乙醇为最后加入,搅拌分散转速为800rpm,分散时间为8分钟后,用目数为300目的滤布过滤即得双重固化液态光学胶促进剂。实施例2双重固化液态光学胶的制备方法,所述双重固化液态光学胶按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,向反应釜内分别加入聚丁二烯树脂70%、丙烯酸异冰片酯17%、甲基丙烯酸异冰片酯10%、184引发剂2.95%和过氧化氢异丙苯0.05%,搅拌转速为400rpm,分散30分钟,进行二次阶段真空搅拌,第一阶段真空搅拌转速为400rpm,抽真空2.5小时直至无悬浮气泡为止,第二阶段真空搅拌转速为80rpm,并抽真空1小时至澄清无气泡为止,即得双重固化液态光学胶。双重固化液态光学胶促进剂的制备方法,所述双重固化液态光学胶促进剂按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,向反应釜内分别加入四甲基硫脲0.1%、对甲苯磺酸0.4%、对甲基丙烯酸0.3%、乙酰丙酮氧钒1.5%、余量为乙醇,其中乙醇为最后加入,搅拌分散转速为800rpm,分散时间为8分钟后,用目数为300目的滤布过滤即得,即得双重固化液态光学胶促进剂。实施例3双重固化液态光学胶的制备方法,所述双重固化液态光学胶按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,向反应釜内分别加入聚丁二烯树脂60%、丙烯酸异冰片酯20%、甲基丙烯酸异冰片酯15%、184引发剂4.5%和过氧化氢异丙苯0.5%,搅拌转速为500rpm,分散25分钟,进行二次阶段真空搅拌,第一阶段真空搅拌转速为500rpm,抽真空2小时直至无悬浮气泡为止,第二阶段真空搅拌转速为100rpm,并抽真空1小时至澄清无气泡为止,即得双重固化液态光学胶。双重固化液态光学胶促进剂的制备方法,所述双重固化液态光学胶促进剂按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,向反应釜内分别加入四甲基硫脲0.2%、对甲苯磺酸0.2%、对甲基丙烯酸0.2%、乙酰丙酮氧钒1.4%、余量为乙醇,其中乙醇为最后加入,搅拌分散转速为900rpm,分散时间为10分钟后,用目数为500目的滤布过滤即得,即得双重固化液态光学胶促进剂。实施例4双重固化液态光学胶的制备方法,所述双重固化液态光学胶按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶的总重量为100%计,向反应釜内分别加入聚丁二烯树脂75%、丙烯酸异冰片酯15%、甲基丙烯酸异冰片酯6%、184引发剂3.9%和过氧化氢异丙苯0.1%,搅拌转速为550rpm,分散35分钟,进行二次阶段真空搅拌,第一阶段真空搅拌转速为550rpm,抽真空3小时直至无悬浮气泡为止,第二阶段真空搅拌转速为60rpm,并抽真空1小时至澄清无气泡为止,即得双重固化液态光学胶。双重固化液态光学胶促进剂的制备方法,所述双重固化液态光学胶促进剂按如下方法制备得到:以双重固化液态光学胶促进剂的总重量为100%计,向反应釜内分别加入四甲基硫脲0.1%、对甲苯磺酸0.1%、对甲基丙烯酸0.1%、乙酰丙酮氧钒1.0%、余量为乙醇,其中乙醇为最后加入,搅拌分散转速为1200rpm,分散时间为12分钟后,用目数为800目的滤布过滤即得,即得双重固化液态光学胶促进剂。利用上述实施例1至4制备得到的双重固化液态光学胶及其促进剂按如下操作步骤进行触控屏tp贴合:排线处刷涂促进剂(0.1min)→点双重固化液态光学胶贴合(1min)→流平(3min)→uv预固化(1min)→擦拭(1min)→uv本固化(1min)→擦拭(1min)→覆膜包装(1min)。并对涂覆的双重固化液态光学胶的固化速率进行测试,固化时间如下:实施例1234固化时间(h)3.5433由以上测试结果对比可见,本发明制备得到双重固化液态光学胶及其促进剂共同使用加快双重固化液态光学胶挡光区域的固化速度,由于促进剂中的乙酰丙酮氧钒具有较高的还原活性,与双重固化液态光学胶中的过氧化氢异丙苯发生氧化还原反应,使涂覆在挡光区域的双重固化液态光学胶也能快速固化,同时在uv光照条件下双重固化液态光学胶的184引发剂与丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸异冰片酯作用,从而与聚丁二烯树脂固化交联,且无需装盒侧固化,避免产品碰撞划伤导致外观不良,也有效解决了侧固化白色油墨发黄的问题。上述为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。当前第1页12
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