一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶及其制备方法

摘要

本发明涉及一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶及其制备方法，按原料总重量的百分含量计，由以下原料组成，氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂占15～45%，液态聚丁二烯树脂占20～60%，长链烷烃类丙烯酸酯占15～45%，光引发剂占1～6%，抗氧剂占0.1～1%，本发明液态光学透明胶折射率为1.50～1.52，并且耐冲击性能好，内耗tanδ＜0.6，适用于电容式触摸屏的贴合工艺，特别适用于有特殊耐冲击需求的场合。

权利要求

1.一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶，其特征在于，所述液态光学透明胶按原料总重量的百分含量计，由以下原料组成，氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂占15～45%，液态聚丁二烯树脂占20～60%，长链烷烃类丙烯酸酯占15～45%，光引发剂占1～6%，抗氧剂占0.1～1%， 所述长链烷烃类丙烯酸酯为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种混合。

2.根据权利要求1所述的液态光学透明胶，其特征在于，所述氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，其结构式由下述通式（Ⅰ）表示：

其中，R代表1，6-己二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分中的一种，R1代表-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-中的一种或几种，R2代表-H、-CH3中的一种或两种； 所述液态聚丁二烯树脂的分子量为500～5000，其结构式由下述通式（Ⅱ）表示：

3.根据权利要求1或2任一所述的液态光学透明胶，其特征在于，所述光引发剂为α-羟基酮衍生物、酰基磷氧化物中的一种或几种混合；所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。

4.根据权利要求3所述的液态光学透明胶，其特征在于，所述α-羟基酮衍生物为

2-羟基-2甲基-苯基丙酮-1、1-羟基-环己基苯甲酮中的一种或几种混合；所述酰基磷氧化物为2，4，6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化磷、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷、双（2，4，6-三甲基苯甲酰基）苯基氧化磷中的一种或几种混合；所述受阻酚类抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯中的一种或几种混合。

5.一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶的制备方法，其特征在于，包括：将氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂、液态聚丁二烯树脂、长链烷烃类丙烯酸酯、光引发剂、抗氧剂依次放入搅拌机内，搅拌均匀，抽真空脱泡后，自然静置至室温，即得， 其中，所述液态光学透明胶按原料总重量的百分含量计，由以下原料组成，氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂占15～45%，液态聚丁二烯树脂占20～60%，长链烷烃类丙烯酸酯占15～45%，光引发剂占1～6%，抗氧剂占0.1～1%，所述长链烷烃类丙烯酸酯为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯中的一种或几种混合。

6.根据权利要求5所述的液态光学透明胶的制备方法，其特征在于，所述抽真空的真空度为-0.1～-0.05MPa，时间为0.1～1h。

说明书

一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶及其制备方法，属于光固化材料领域。

背景技术

[0002] 随着平板显示技术的不断更新换代，触摸屏作为一种新技术被不断的应用于手机、电脑等各种产品中。特别是在移动互联网大潮的驱使下，越来越多的平板显示产品采用电容式触控技术。电容式触控技术在多触点设计、手势辨识、反应速度、灵敏度、耐用性、光学特性等方面比传统的电阻式触控技术具有优势。按照目前的生产工艺，电容式触摸屏在制造时需要用到一种粘接材料将各层透明材料组装起来，以消除牛顿环和彩虹现象，减少光线的散射损失，提高平板显示器的亮度和对比度。以前粘接材料一般采用OCA（光学透明胶Optically Clear Adhesive）胶带，但是LOCA（液态光学透明胶）相对成本较低，胶层厚度灵活可控，更适合于不规则面和中大尺寸屏幕的贴合。

[0003] 电容式触摸屏的表面保护层和导电层大多采用玻璃基材，其折射率在1.52左右，所以要求其粘接材料的折射率尽可能与其接近，可以大量减少光线在界面间的折射损失，提高平板显示器在强光环境中的对比度和清晰度。同时在紫外线照射、湿热老化、冷热冲击等苛刻条件下，光学透明胶需要保持高透光率、低黄变等重要指标的稳定，在特殊场合更需要耐冲击性能好的液态光学透明胶。

[0004] 目前，大多数液态光学透明胶的折射率较低，一般在1.50以下，与玻璃的折射率1.52差异大，从而光线在界面的折射损失较大；另外，已知液态光学透明胶的耐冲击性能不好，内耗较大，往往tanδ＞0.8，这会造成在某些特殊场合的应用中，发生开裂分层的问题。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶及其制备方法，本发明液态光学透明胶折射率为1.50～1.52，并且耐冲击性能好，内耗tanδ＜0.6，而现有液态光学透明胶一般内耗tanδ＞0.8，耐冲击性能不好，因此，本发明适用于电容式触摸屏的贴合工艺，特别适用于有特殊耐冲击需求的场合。

[0006] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶，所述液态光学透明胶按原料总重量的百分含量计，由以下原料组成，氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂占15～45%，液态聚丁二烯树脂占20～60%，长链烷烃类丙烯酸酯占15～45%，光引发剂占1～6%，抗氧剂占0.1～1%。

[0007] 本发明的有益效果是：本发明液态光学透明胶配方中的大多数原料，选用了具有柔顺结构的长链烷烃分子主链，分子主链上侧基很少；当链段运动时，内摩擦阻力较小，从而减少了内耗，最终可使光学胶的耐冲击性能好，与现有技术相比，有较好的耐冲击性能；而且固化膜的折射率较高，折射率为1.50～1.52，大大减少了光线在屏幕界面间的折射损失，提高了平板显示器在强光环境中的对比度和清晰度。

[0008] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

[0009] 进一步，所述氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂，其结构式由下述通式（Ⅰ）表示：

[0010]

[0011] （Ⅰ）

[0012] 其中：R代表1，6-己二异氰酸酯（HDI），异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、甲基环己基二异氰酸酯（HTDI）、二环己基甲烷二异氰酸酯（HMDI）分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分中的一种，R1代表-C2H4-、-C3H6-、-C4H8-中的一种或几种，R2代表-H、-CH3中的一种或两种。

[0013] 采用上述进一步方案的有益效果是使本发明制备的液态光学透明胶耐黄变性能好，在自然光、热、氧等各种外界条件下颜色不易发黄。

[0014] 进一步，所述液态聚丁二烯树脂，其结构式由下述通式（Ⅱ）表示：

[0015]

[0016] 其中，液体聚丁二烯树脂的分子量为500～5000，比如：EVONIK公司的Polyoil110（分子量700～860）、Polyoil 130（分子量2700～3300）中的一种或两种。

[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是液体聚丁二烯树脂双键含量少，分子主链为长链烷烃，分子主链上侧基很少，当链段运动时，内摩擦阻力较小，减少了内耗，使本发明液态光学胶的耐冲击性能好。

[0018] 进一步，所述长链烷烃类丙烯酸酯为丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异辛酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等中的一种或几种混合。

[0019] 进一步，所述光引发剂为α-羟基酮衍生物、酰基磷氧化物中的一种或几种混合；

[0020] 进一步，所述α-羟基酮衍生物为2-羟基-2甲基-苯基丙酮-1（光引发剂1173）、1-羟基-环己基苯甲酮（光引发剂184）、2-羟基-2-甲基-对羟乙基醚基苯基丙酮-1（光引发剂2959）中的一种或几种混合；

[0021] 进一步，所述酰基磷氧化物为2，4，6-三甲基苯甲酰基-乙氧基-苯基氧化磷（光引发剂TEPO）、2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷（光引发剂TPO）、双（2，4，6-三甲基苯甲酰基）苯基氧化磷（光引发剂BAPO）中的一种或几种混合；

[0022] 进一步，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，例如为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）、β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八碳醇酯（抗氧剂1076）中的一种或几种混合；

[0023] 本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种具有耐冲击性能的液态光学透明胶的制备方法，包括：

[0024] 将氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯树脂、液态聚丁二烯树脂、长链烷烃类丙烯酸酯、光引发剂、抗氧剂依次放入搅拌机内，搅拌均匀，抽真空脱泡后，自然静置至室温，即得。

[0025] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

[0026] 进一步，所述抽中空的真空度为-0.1～-0.05MPa，时间为0.1～1h。

具体实施方式

[0027] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

[0028] 实施例1

[0029] 准确称取30g氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯（如通式（Ⅰ）所示，R代表1，6-己二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分，R1代表-C2H4-，R2代表-H），40g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 110），30g丙烯酸异辛酯，4g光引发剂184，0.2g抗氧剂BHT，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，拌混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.1MPa，0.1h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0030] 实施例2

[0031] 准确称取28g氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯（如通式（Ⅰ）所示，R代表异佛尔酮二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分，R1代表-C3H6-，R2代表-CH3），60g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 130），15g丙烯酸异癸酯，2g光引发剂1173，1g光引发剂TPO，0.2g抗氧剂1010，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，拌混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.09MPa，0.5h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0032] 实施例3

[0033] 准确称取16g氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯（如通式（Ⅰ）所示，R代表甲基环己基二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分，左端R1代表-C2H4-C3H6-，右端R1代表-C2H4-；左端R2代表-H，右端R2代表-CH3），60g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 130），20g丙烯酸月桂酯，4g光引发剂184，1g光引发剂TEPO，0.8g抗氧剂1076，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，拌混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.07MPa，0.7h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0034] 实施例4

[0035] 准确称取43g氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯（如通式（Ⅰ）所示，R代表二环己基甲烷二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分，左端R1代表-C2H4-C3H6-C4H8-，右端R1代表-C3H6-C4H8-；R2代表-CH3），22g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 110），18g甲基丙烯酸月桂酯，12g甲基丙烯酸十三烷基酯，3g光引发剂1173，0.3g光引发剂BAPO，0.1g抗氧剂1010，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，拌混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.05MPa，1h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0036] 实施例5

[0037] 准确称取33g氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯（如通式（Ⅰ）所示，R代表1，6-己二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分，左端R1代表-C3H6-，右端R1代表-C4H8-；左端R2代表-H，右端R2代表-CH3），45g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 130），8g甲基丙烯酸异辛酯，12g丙烯酸十八烷基酯，1g光引发剂184，0.3g光引发剂BAPO，0.1g抗氧剂BHT，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，拌混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.07MPa，0.4h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0038] 实施例6

[0039] 准确称取17g氢化聚丁二烯型聚氨酯丙烯酸酯（如通式（Ⅰ）所示，R代表甲基环己基二异氰酸酯分子结构中不包含异氰酸酯基团的部分中，R1代表-C2H4-，R2代表-H），50g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 110），28g甲基丙烯酸异辛酯，12g丙烯酸十八烷基酯，3g光引发剂2959，0.3g光引发剂BAPO，0.1g抗氧剂BHT，将上述各组分依次加入双行星动力混合搅拌机内，拌混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.07MPa，0.5h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0040] 实验例1

[0041] 按以下方法将实施例1～6的样品和现有的已知光学透明胶1和2进行了内耗（tanδ）和折射率的对比测试，测试结果如表1所示。

[0042] 已知光学透明胶1：准确称取18g聚丁二烯改性丙烯酸酯TE2000(日本曹达化工株式会社)，42g液态聚丁二烯树脂（Polyoil 110），28g丙烯酸异辛酯，3g光引发剂184，0.5g光引发剂TPO，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.09MPa，1h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0043] 已知光学透明胶2：准确称取30g脂肪族聚氨酯丙烯酸酯5191（台湾双键化工股份有限公司），40g丙烯酸异辛酯，4g光引发剂1173，0.5g光引发剂TPO，将上述各组分依次加入搅拌机内，混合均匀，抽真空脱泡后（真空度-0.09MPa，1h），自然静置至室温，密封包装，即得。

[0044] 内耗（tanδ）测试条件：美国TA公司DMA-Q800，薄膜拉伸模式，温度-40℃～2
100℃，频率1Hz。固化膜厚度：200um；固化能量：3000mJ/cm。

[0045] 折射率测试：阿贝折光仪。

[0046] 表1实施例1～6制得的样品与已知光学透明胶性能对比测试结果

[0047]试样 折射率 内耗tanδ
实施例1的样品 1.512 0.56
实施例2的样品 1.511 0.39
实施例3的样品 1.512 0.41
实施例4的样品 1.512 0.51
实施例5的样品 1.511 0.49
实施例6的样品 1.512 0.47
已知光学透明胶1 1.482 0.86
已知光学透明胶2 1.476 0.91