本發(fā)明涉及一種固化膠粘劑領(lǐng)域,具體涉及一種UV固化光學(xué)膠,更加地涉及C09J。
技術(shù)背景
紫外光固化技術(shù)是一種新型的綠色環(huán)保、節(jié)能、快速的固化技術(shù)。紫外光(UV)膠黏劑是UV光固化材料的一種,是通過紫外光照射引發(fā)聚合使膠黏劑快速固化而達(dá)到粘接、密封、固定等目的的一類膠黏劑。
UV膠由于具有固化速度快、耐磨、無溶劑污染等特性,近年來發(fā)展較快。主要用于組裝與定位粘接光學(xué)器件、電子元件的固定、光導(dǎo)纖維連接等,如激光器(LD)模塊、雪崩光電二極管(APD)模塊、光耦合器、光轉(zhuǎn)換器等的連接與固定。
UV膠用于光學(xué)器件的連接時,需要較高的硬度、透光度和其他光學(xué)性能,折射率是UV膠的一項重要光學(xué)性能指標(biāo),當(dāng)UV膠的折射率與光學(xué)器件的折射率不匹配現(xiàn)象發(fā)生在光源附近時,會引起光源的干擾和噪音的出現(xiàn),因此,為了優(yōu)化這種連接作用,減少折射率的不匹配現(xiàn)象,對UV膠的折射率實現(xiàn)有效控制是非常必要的。同時還需要UV膠具有耐老化等優(yōu)勢。一般將折射率之值在1.550-1.600之間定為中等折射率,小于1.550為低折射率,大于1.600為高折射率。
本發(fā)明提供一種UV固化光學(xué)膠,所述固化光學(xué)膠的折射率為高折射率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種UV固化光學(xué)膠,按重量份數(shù)計,其包含下列組分:
聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物 30-50份;
活性稀釋劑 40-60份;
光引發(fā)劑 1-5份;
所述聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物由超支化聚酯多元醇、二異氰酸酯、丙烯酸酯類化合物制備得到;
所述超支化聚酯多元醇由季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸制備到。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸的摩爾比為1:(4-8):(8-12)。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述丙烯酸酯類化合物選自含有羥基基團(tuán)的丙烯酸酯類化合物。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述丙烯酸酯類化合物選自4-羥基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羥基苯氧基)乙基酯、2,3-二羥基甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述丙烯酸酯類化合物選自4-羥基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羥基苯氧基)乙基酯。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述活性稀釋劑為以二氧化硅為模板制備得到的乙烯基醚類化合物。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述二氧化硅的粒徑為10-100nm。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述二氧化硅的粒徑為10-50nm。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基-環(huán)己基苯酮的一種。
本發(fā)明的第二方面提供上述的一種UV固化光學(xué)膠,其用于電子光學(xué)組件。
具體實施方式
參選以下本發(fā)明的優(yōu)選實施方法的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本發(fā)明的內(nèi)容。除非另有限定,本文使用的所有技術(shù)以及科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。當(dāng)存在矛盾時,以本說明書中的定義為準(zhǔn)。
如本文所用術(shù)語“由…制備”與“包含”同義。本文中所用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它變形,意在覆蓋非排它性的包括。例如,包含所列要素的組合物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素,而是可以包括未明確列出的其它要素或此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
連接詞“由…組成”排除任何未指出的要素、步驟或組分。如果用于權(quán)利要求中,此短語將使權(quán)利要求為封閉式,使其不包含除那些描述的材料以外的材料,但與其相關(guān)的常規(guī)雜質(zhì)除外。當(dāng)短語“由…組成”出現(xiàn)在權(quán)利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后時,其僅限定在該子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作為整體的所述權(quán)利要求之外。
當(dāng)量、濃度、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時,這應(yīng)當(dāng)被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍,而不論該范圍是否單獨公開了。例如,當(dāng)公開了范圍“1至5”時,所描述的范圍應(yīng)被解釋為包括范圍“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。當(dāng)數(shù)值范圍在本文中被描述時,除非另外說明,否則該范圍意圖包括其端值和在該范圍內(nèi)的所有整數(shù)和分?jǐn)?shù)。
單數(shù)形式包括復(fù)數(shù)討論對象,除非上下文中另外清楚地指明。“任選的”或者“任意一種”是指其后描述的事項或事件可以發(fā)生或不發(fā)生,而且該描述包括事件發(fā)生的情形和事件不發(fā)生的情形。
說明書和權(quán)利要求書中的近似用語用來修飾數(shù)量,表示本發(fā)明并不限定于該具體數(shù)量,還包括與該數(shù)量接近的可接受的而不會導(dǎo)致相關(guān)基本功能的改變的修正的部分。相應(yīng)的,用“大約”、“約”等修飾一個數(shù)值,意為本發(fā)明不限于該精確數(shù)值。在某些例子中,近似用語可能對應(yīng)于測量數(shù)值的儀器的精度。在本申請說明書和權(quán)利要求書中,范圍限定可以組合和/或互換,如果沒有另外說明這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
此外,本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個”對要素或組分的數(shù)量要求(即出現(xiàn)次數(shù))無限制性。因此“一個”或“一種”應(yīng)被解讀為包括一個或至少一個,并且單數(shù)形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式,除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。
“聚合物”意指通過聚合相同或不同類型的單體所制備的聚合化合物。通用術(shù)語“聚合物”包含術(shù)語“均聚物”、“共聚物”、“三元共聚物”與“共聚體”。
“共聚體”意指通過聚合至少兩種不同單體制備的聚合物。通用術(shù)語“共聚體”包括術(shù)語“共聚物”(其一般用以指由兩種不同單體制備的聚合物)與術(shù)語“三元共聚物”(其一般用以指由三種不同單體制備的聚合物)。其亦包含通過聚合四或更多種單體而制造的聚合物?!肮不煳铩币庵竷煞N或兩種以上聚合物通過物理的或化學(xué)的方法共同混合而形成的聚合物。
本發(fā)明提供一種UV固化光學(xué)膠,按重量份數(shù)計,其包含下列組分:
聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物 30-50份
活性稀釋劑 40-60份
光引發(fā)劑 1-5份
所述聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物由超支化聚酯多元醇、二異氰酸酯、丙烯酸酯類化合物制備得到;
所述超支化聚酯多元醇由季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸制備到。
UV固化光學(xué)膠
紫外光固化技術(shù)是一種新型的綠色環(huán)保、節(jié)能、快速的固化技術(shù)。紫外光固化過程是光敏劑通過稀釋紫外光能量引發(fā)不飽和官能團(tuán)聚合的反應(yīng),固化過程中沒有溶劑揮發(fā)或者有毒氣體產(chǎn)生,對環(huán)境無污染,屬于典型的綠色技術(shù);第二,UV固化只需采用紫外光或者可見光照射即可引發(fā)聚合完成固化,無需進(jìn)行額外的處理如加熱,節(jié)省了大量的能源;第三,UV固化裝置規(guī)模小,節(jié)省空間,加工速度快,生產(chǎn)效率高,適合連續(xù)生產(chǎn);另外,光固化涂層不但薄而且具有優(yōu)良的性能,節(jié)約了原材料的消耗,有效降低了經(jīng)濟(jì)成本。目前光固化技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在涂料、油墨、膠黏劑、信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)和生物科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域。
UV固化膠黏劑是UV光固化材料的一種,是通過紫外光照射引發(fā)聚合使膠黏劑快速固化而達(dá)到粘接、密封、固定等目的的一類膠黏劑。
紫外光固化膠黏劑主要組成為預(yù)聚體、活性稀釋單體、光引發(fā)劑、各種助劑等。
聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物
常見的預(yù)聚物為有不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸樹脂、丙烯酸酯官能化的聚丙烯酸樹脂,適合陽離子聚合的預(yù)聚體包括各種含有環(huán)氧基團(tuán)的環(huán)氧樹脂、具有乙烯基醚官能團(tuán)的樹脂等。
本發(fā)明中所述預(yù)聚物為聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物。
聚氨酯丙烯酸酯(PUA)在分子中含有氨基甲酸酯鍵和丙烯酸官能團(tuán)是目前很具有研究價值的感光性樹脂,因為它既具有聚氨酯樹脂的高耐磨性、粘附力、耐低溫性、柔韌性和高剝離強度,又兼具丙烯酸樹脂卓越的耐候性、耐化學(xué)腐蝕性及耐冷熱水性。而且該復(fù)合樹脂在一定程度上可以克服聚氨酯樹脂容易變黃的缺點。聚氨酯丙烯酸酯是目前光固化領(lǐng)域中非常重要的一類低聚物,不僅具備了聚氨酯耐磨性好、柔性好等優(yōu)點,同時兼?zhèn)浔┧狨サ哪秃蛐浴⒏街玫葍?yōu)點,而且合成工藝簡單,可以通過分子設(shè)計法對樹脂的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。聚氨酯丙烯酸酯光固化速率較環(huán)氧樹脂慢,主要是受到空氣中氧氣的影響,所以合成聚氨酯丙烯酸酯樹脂時一般要加入少量的阻聚劑來阻止氧氣的影響。由于PUA優(yōu)良的柔韌性所以它一般主要應(yīng)用在軟質(zhì)塑料、紙張、皮革、易拉罐等軟性基材的光固化涂裝、印刷和粘接方面。
本發(fā)明中所述聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物由超支化聚酯多元醇、二異氰酸酯、丙烯酸酯類化合物制備得到。
本發(fā)明中所述超支化聚酯多元醇由季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸制備到。
超支化:超支化聚合物是三維立體樹枝狀結(jié)構(gòu)的高支化度大分子聚合物,按照其結(jié)構(gòu)的不同可以分為樹枝狀分子、線形-樹枝狀雜化分子、樹枝狀接枝分子、超支化大分子、多臂星型大分子和超支化接枝大分子。由于超支化聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)具有高度支化、分子內(nèi)帶有大量官能團(tuán)、分子內(nèi)存在三種(及以上)結(jié)構(gòu)單元的特點,其物理和化學(xué)性能也表現(xiàn)出與線性分子不同的特點。超支化聚合物在溶解度、粘度方面相比較直鏈型的聚合物具有很多優(yōu)勢。
本發(fā)明中所述超支化聚酯多元醇的制備方法如下:將1摩爾份季戊四醇、4-8摩爾份二羥基苯甲酸和1摩爾份對甲苯磺酸在氮氣、130-160℃下反應(yīng),0.04-0.06MPa減壓反應(yīng)1-2小時后;加入8-12摩爾份的2-二羥基甲基丙酸,和2摩爾份的對甲苯磺酸繼續(xù)在上述條件下反應(yīng)4-8小時,即可制備得到所述超支化聚酯多元醇。
二異氰酸酯:本發(fā)明中所述二異氰酸酯選自1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、亞甲基二異氰酸酯、甲基-2,4-二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3-二甲基-4,4’-聯(lián)苯二異氰酸酯、二亞甲基苯二異氰酸酯、二甲苯烷二異氰酸酯、L-賴氨酸二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯、鄰苯二甲基二異氰酸酯、1,5-奈二異氰酸和甲苯-2,4-二異氰酸酯中的一種或多種組合;所述多元醇選自三羥基異黃酮、丙三醇、三羥甲基丙烷、4,4',4'-三羥基三苯甲烷、2,4,6-三羥基嘧啶、1,3,5-三羥基苯、1,2,4-三羥基苯、N-羥乙基-3,6-二羥基咔唑、環(huán)戊三醇、2’,2,3-三羥基二苯基醚、1,6,7-三羥基氧雜蒽酮、3,3',5-三羥基聯(lián)苯、3,3',6-三羥基聯(lián)苯、2,3,4-三羥基二苯基甲烷和2,2',4-三羥基二苯甲酮中的一種或多種組合。
本發(fā)明中所述聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物的制備方法為:所述聚酯多元醇和二異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備得到聚氨酯預(yù)聚物,所述聚氨酯預(yù)聚物和丙烯酸酯類化合物反應(yīng),即可制備得到所述聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體。
所述聚氨酯預(yù)聚物的制備方法如下:
(1)將二異氰酸酯和聚酯多元醇分別溶解于極性溶劑中,分別得到二異氰酸酯溶液和聚酯多元醇溶液,控制其質(zhì)量濃度為10~30%。
(2)在30~100℃、保護(hù)氣氛下,邊攪拌,將二異氰酸酯溶液加到聚酯多元醇溶液中,其中二異氰酸酯的異氰酸基和聚酯多元醇的羥基的摩爾比為9:8-3:1;二異氰酸酯加入完成后,反應(yīng)體系保溫反應(yīng)10-30h;然后向反應(yīng)體系中加入保護(hù)劑,在30-100℃下繼續(xù)反應(yīng)5-10h。
所述聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體的制備方法如下:
將上述溶液溫度降低并控制在40-50℃之間,在攪拌狀態(tài)下往其中加入溶有0.4mol對苯二酚的丙烯酸酯類化合物0.1mol,1h內(nèi)滴加完畢。滴加完后將體系升溫至60~65℃,繼續(xù)反應(yīng)1-3h,制得所述聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體。
作為本發(fā)明的一種實施方式,所述丙烯酸酯類化合物選自4-羥基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羥基苯氧基)乙基酯、2,3-二羥基甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸2-羥基乙基酯、丙烯酸羥丙基酯、丙烯酸羥丁基酯、甘油單丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯-丙烯酸加合物、三羥甲基丙烷單丙烯酸酯、三羥甲基二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和三羥甲基丙烷-氧化烯加合物-二(甲基)丙烯酸酯中的一種。
活性稀釋劑:光固化體系由于低聚物的黏度一般都比較高,因此需要添加稀釋劑來調(diào)劑體系黏度?;钚韵♂寙误w在光固化體系中作用除了調(diào)節(jié)體系黏度之外,還參與光固化反應(yīng),是光固化膠黏劑體系的重要組成部分,對光固化速率、固化膜體積收縮率影響很大。活性稀釋單體的加入,減少了膠固化過程中有機揮發(fā)物進(jìn)入大氣,賦予了光固化體系環(huán)境友好的特性?;钚韵♂寙误w按照單體所帶的活性基團(tuán)數(shù)量分為單官能團(tuán)活性稀釋單體和多官能團(tuán)活性稀釋單體,按照固化機理又可分為自由基型活性稀釋單體和氧離子型活性稀釋單體。單官能團(tuán)活性稀釋單體對體系黏度稀釋效果較好,但是雙鍵含量低,光固化速率較低;多官能團(tuán)活性稀釋單體,雙鍵含量高,固化速率快,但是固化時體積收縮也較大,影響附著力且對體系稀釋效果較差。
常見的稀釋劑有單官能團(tuán)活性稀釋劑、雙官能團(tuán)活性稀釋劑和多官能團(tuán)活性稀釋劑。
本發(fā)明中所述活性稀釋劑為以二氧化硅為模板制備得到的硅乙烯基醚類化合物。
二氧化硅:納米SiO2為無定型白色粉末,是一種無毒、無味、無污染的無機非金屬材料。本發(fā)明中所述二氧化硅的粒徑為10-100nm,更加優(yōu)選為10-50nm。
本發(fā)明中所述二氧化硅的制備方法可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何一種方法制備得到:氣相法、溶膠-凝膠法、反相膠束微乳液法、沉淀法。
本發(fā)明中所述二氧化硅的具體制備方法如下:(a)將0.1mol的四乙氧基硅烷與0.05mol的2-氰乙基三乙氧基硅烷配置成混合溶液。(b)將0.03mol十六烷基三甲基溴化銨加入氨水?dāng)嚢?-2h,50-75℃靜置陳化1-2天,反應(yīng)結(jié)束制得反應(yīng)液,用去離子水離心清洗,干燥,即得二氧化硅。
本發(fā)明中,所述納米二氧化硅也可以是市售的,購于上海國藥集團(tuán)。
以二氧化硅為模板制備得到的硅乙烯基醚類化合物的制備方法:
1、將上述制備得到的二氧化硅和亞硫酰氯攪拌5-30min,得到氯化的二氧化硅;
2、將1重量份上述氯化的二氧化硅溶解于10重量份四氫呋喃中,加入10-50重量份的1-戊烯-5-醇,以三乙胺為堿,在40-80℃下反應(yīng)1-3h,用蒸餾水洗滌,干燥,即得。
光引發(fā)劑:光引發(fā)劑是光固化膠不可缺少的組成部分,它對體系的固化速率有決定性作用。光引發(fā)劑通過吸收紫外光或者可見光能后產(chǎn)生活性自由基或者陽離子,引發(fā)預(yù)聚體或者活性單體中雙鍵發(fā)生聚合,光引發(fā)劑必須具備的條件為:一,必須對紫外光或者可見光具有較高的吸收效率;二,能產(chǎn)生大量活性自由基或陽離子;三,與預(yù)聚體有很好的相容性及較高的反應(yīng)活性;四,具有較好的儲存性,不發(fā)生黃變;五,氣味小、成本低。光引發(fā)劑按產(chǎn)生活性碎片不同,可分為自由基型光引發(fā)劑與陽離子型光引發(fā)劑。其中自由基聚合光引發(fā)劑在UV膠黏劑中最為廣泛應(yīng)用,陽離子光引發(fā)劑應(yīng)用較少。
作為本發(fā)明組合物中所用的光聚合引發(fā)劑,只要是可在后述曝光工序中產(chǎn)生自由基,引發(fā)上述具有乙烯性不飽和基團(tuán)的光固化劑的聚合反應(yīng)的化合物,則對其沒有特別的限制。
具體地說,可以列舉二苯酮、鄰苯甲酰安息香酸甲酯、4,4-二(二甲氨基)二苯酮、4,4-二(二乙氨基)二苯酮、4,4-二氯二苯酮、4-苯甲酰-4-甲基二苯基酮、二芐基酮、芴酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、對叔丁基二氯苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、1-氯-4-丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、芐基二甲基酮縮醇、芐基甲氧基乙基乙縮醛、苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因丁醚、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、β-氯蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并環(huán)庚酮、亞甲基蒽酮、4-疊氮苯亞甲基苯乙酮、2,6-二(對疊氮苯亞甲基)環(huán)己酮、2,6-二(對疊氮苯亞甲基)-4-甲基環(huán)己酮、2-苯基-1,2-丁二酮-2-(o-甲氧?;?肟、1-苯基-丙烷二酮-2-(o-乙氧?;?肟、1,3-二苯基-丙三酮-2-(o-乙氧?;?肟、1-苯基-3-乙氧基-丙三酮-2-(o-苯甲酰)肟、米蚩酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)丁酮-1,2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、2,2’-二甲氧基-1,2-二苯基甲烷-1-酮、二(2,6-二甲氧基苯甲?;?-2,4,4-三甲基-戊基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲?;?二苯基膦氧化物、二(2,4,6-三甲基苯甲?;?-苯基膦氧化物、萘磺酰氯、喹啉磺酰氯、N-苯硫基吖啶酮、4,4-偶氮二異丁腈、二硫化二苯、二硫化苯并噻唑、三苯基卟吩、樟腦醌、四溴化碳、三溴苯砜、過氧化苯甲酰以及曙光紅或亞甲藍(lán)等光還原性色素與抗壞血酸或三乙醇胺等還原劑的組合等。
本發(fā)明中,所述光引發(fā)劑選自2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羥基-環(huán)己基苯酮。
添加劑:
在不影響本發(fā)明創(chuàng)造性的基礎(chǔ)上,可根據(jù)需要進(jìn)行添加劑的加入。添加劑可以是,但不限于,
聚合阻止劑:氫醌、氫醌的單酯化物、N-亞硝基二苯胺、酚噻嗪、對-叔丁基兒茶酚、N-苯基萘胺、2,6-二叔丁基-對-甲基苯酚、氯醌、鄰苯三酚等,組合物中聚合阻止劑通??梢砸?.001~5重量%的量添加;抗氧化劑:2,6-二叔丁基-對-甲酚、丁基化羥基茴香醚、2,6-二-叔丁基-4-乙基苯酚、2,2-亞甲基-二-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2-亞甲基-二-(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4-二-(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三-(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、1,1,3-三-(2-甲基-4-羥基-叔丁基苯基)丁烷、二[3,3-二-(4-羥基-3-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、二月桂基硫基丙酸酯、亞磷酸三苯酯等。組合物中抗氧化劑通??梢砸?.001~5重量%的量添加;粘合助劑:正丙基二甲基甲氧基硅烷、正丁基二甲基甲氧基硅烷、正癸基二甲基甲氧基硅烷、正十六烷基二甲基甲氧基硅烷、正二十烷基二甲基甲氧基硅烷、正丙基二乙基甲氧基硅烷、正丁基二乙基甲氧基硅烷、正癸基二乙基甲氧基硅烷、正十六烷基二乙基甲氧基硅烷、正二十烷基二乙基甲氧基硅烷、正丁基二丙基甲氧基硅烷、正癸基二丙基甲氧基硅烷、正十六烷基二丙基甲氧基硅烷、正二十烷基二丙基甲氧基硅烷、正丙基二甲基乙氧基硅烷、正丁基二甲基乙氧基硅烷、正癸基二甲基乙氧基硅烷、正十六烷基二甲基乙氧基硅烷、正二十烷基二甲基乙氧基硅烷、正丙基二乙基乙氧基硅烷、正丁基二乙基乙氧基硅烷、正癸基二乙基乙氧基硅烷、正十六烷基二乙基乙氧基硅烷、正二十烷基二乙基乙氧基硅烷、正丁基二丙基乙氧基硅烷、正癸基二丙基乙氧基硅烷、正十六烷基二丙基乙氧基硅烷、正二十烷基二丙基乙氧基硅烷、正丙基二甲基丙氧基硅烷、正丁基二甲基丙氧基硅烷、正癸基二甲基丙氧基硅烷、正十六烷基二甲基丙氧基硅烷、正二十烷基二甲基丙氧基硅烷、正丙基二乙基丙氧基硅烷、正丁基二乙基丙氧基硅烷、正癸基二乙基丙氧基硅烷、正十六烷基二乙基丙氧基硅烷、正二十烷基二乙基丙氧基硅烷、正丁基二丙基丙氧基硅烷、正癸基二丙基丙氧基硅烷、正十六烷基二丙基丙氧基硅烷、正二十烷基二丙基丙氧基硅烷、正丙基甲基二甲氧基硅烷、正丁基甲基二甲氧基硅烷、正癸基甲基二甲氧基硅烷、正十六烷基甲基二甲氧基硅烷、正二十烷基甲基二甲氧基硅烷、正丙基乙基二甲氧基硅烷、正丁基乙基二甲氧基硅烷、正癸基乙基二甲氧基硅烷、正十六烷基乙基二甲氧基硅烷、正二十烷基乙基二甲氧基硅烷、正丁基丙基二甲氧基硅烷、正癸基丙基二甲氧基硅烷、正十六烷基丙基二甲氧基硅烷、正二十烷基丙基二甲氧基硅烷、正丙基甲基二乙氧基硅烷、正丁基甲基二乙氧基硅烷、正癸基甲基二乙氧基硅烷、正十六烷基甲基二乙氧基硅烷、正二十烷基甲基二乙氧基硅烷、正丙基乙基二乙氧基硅烷、正丁基乙基二乙氧基硅烷、正癸基乙基二乙氧基硅烷、正十六烷基乙基二乙氧基硅烷、正二十烷基乙基二乙氧基硅烷、正丁基丙基二乙氧基硅烷、正癸基丙基二乙氧基硅烷、正十六烷基丙基二乙氧基硅烷、正二十烷基丙基二乙氧基硅烷、正丙基甲基二丙氧基硅烷、正丁基甲基二丙氧基硅烷、正癸基甲基二丙氧基硅烷、正十六烷基甲基二丙氧基硅烷、正二十烷基甲基二丙氧基硅烷、正丙基乙基二丙氧基硅烷、正丁基乙基二丙氧基硅烷、正癸基乙基二丙氧基硅烷、正十六烷基乙基二丙氧基硅烷、正二十烷基乙基二丙氧基硅烷、正丁基丙基二丙氧基硅烷、正癸基丙基二丙氧基硅烷、正十六烷基丙基二丙氧基硅烷、正二十烷基丙基二丙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、正十六烷基三甲氧基硅烷、正二十烷基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、正十六烷基三乙氧基硅烷、正二十烷基三乙氧基硅烷、正丙基三丙氧基硅烷、正丁基三丙氧基硅烷、正癸基三丙氧基硅烷、正十六烷基三丙氧基硅烷、正二十烷基三丙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-乙氧基環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、N-(1,3-二甲基亞丁基)-3-(三乙氧基硅基)-1-丙胺、N,N’-二-[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺等。它們可以1種單獨使用,也可以2種以上組合使用;所述的附著力促進(jìn)劑可以是德謙1121附著力促進(jìn)劑、Sartomer CD9051、聯(lián)碳公司的A-172硅烷偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸磷酸酯中的一種或兩種。優(yōu)選德謙1121或A-172。所述的穩(wěn)定劑可以是二茂鐵類化合物、酸酐類化合物、苯酚類化合物中的一種或幾種,二茂鐵類化合物為二茂鐵、甲基二茂鐵、乙基二茂鐵;酸酐類化合物為鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、琥珀酸酐;苯酚類化合物為對苯二酚、對甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基對甲酚。優(yōu)選二茂鐵、甲基二茂鐵、乙基二茂鐵、鄰苯二甲酸酐、對苯二酚和/或?qū)籽趸椒?。所述的消泡劑可以是德謙公司的溶劑型消泡劑2700或3100,迪高公司的脫泡劑Airex 900或Airex920等。優(yōu)選溶劑型消泡劑3100。
本發(fā)明的UV固化膠粘劑的配制過程是:在容器中加入聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物,攪拌溶解,再加入活性稀釋劑和光引發(fā)劑,攪拌溶解,再加入助劑,攪拌溶解,最后加入消泡劑,混合攪拌均勻后即得到UV固化光學(xué)膠。
使用方法:使用時,先將底材表面進(jìn)行清潔處理,再將光學(xué)膠采用適當(dāng)?shù)耐坎挤绞骄鶆蛲坑诘撞谋砻?,在室溫下采?65nm紫外光照射,數(shù)秒內(nèi)可以固化,具有高的粘結(jié)強度,適合于連續(xù)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率。
機理解釋:本發(fā)明提供的所述UV固化光學(xué)膠,由于選擇特定結(jié)構(gòu)的超支化聚酯多元醇和活性稀釋劑,且具有光澤度高,折光率、透過率高的優(yōu)勢,同時具有很強的粘度穩(wěn)定性。本申請發(fā)明人認(rèn)為可能的原因是由于超支化聚酯多元醇中二羥基苯甲酸的加入,穩(wěn)定了固化光學(xué)膠的結(jié)構(gòu)變化率;同時由二氧化硅為模板制備得到的活性稀釋劑具有納米結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,可以與超支化結(jié)構(gòu)的聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚物更深層次的結(jié)構(gòu),提高了光敏基團(tuán)的反應(yīng)面積和反應(yīng)速率,不僅可以提高了固化速率,同時提高了折光率和透過率。
實施方式1:實施方式1提供一種UV固化光學(xué)膠,按重量份數(shù)計,其包含下列組分:
聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物 30-50份
活性稀釋劑 40-60份
光引發(fā)劑 1-5份
所述聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物由超支化聚酯多元醇、二異氰酸酯、丙烯酸酯類化合物制備得到;
所述超支化聚酯多元醇由季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸制備到。
實施方式2:實施方式1所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸的摩爾比為1:(4-8):(8-12)。
實施方式3:實施方式1所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述丙烯酸酯類化合物選自含有羥基基團(tuán)的丙烯酸酯類化合物。
實施方式4:實施方式3所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述丙烯酸酯類化合物選自4-羥基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羥基苯氧基)乙基酯、2,3-二羥基甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸羥丙酯中的一種。
實施方式5:實施方式3所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述丙烯酸酯類化合物選自4-羥基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-丙烯酸2-(4-苯甲酰-3-羥基苯氧基)乙基酯。
實施方式6:實施方式1所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述活性稀釋劑為以二氧化硅為模板制備得到的乙烯基醚類化合物。
實施方式7:實施方式5所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述二氧化硅的粒徑為10-100nm。
實施方式8:實施方式5所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述二氧化硅的粒徑為10-50nm。
實施方式9:實施方式1所述的一種UV固化光學(xué)膠,所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮或1-羥基-環(huán)己基苯酮。
實施方式10:實施方式1所述的一種UV固化光學(xué)膠,其用于電子光學(xué)組件。
下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。有必要在此指出的是,以下實施例只用于對本發(fā)明作進(jìn)一步說明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,該領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整,仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外,如果沒有其它說明,所用原料都是市售的。
實施例1:實施例1提供一種UV固化光學(xué)膠,其特征在于,按重量份數(shù)計,其包含下列組分:
聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物 50份
活性稀釋劑 40份
光引發(fā)劑 3份
所述聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物的制備方法為:
1、超支化聚酯多元醇:將1mol季戊四醇、4mol二羥基苯甲酸和1mol對甲苯磺酸在氮氣、140℃下反應(yīng),0.06MPa減壓反應(yīng)2小時后;加入8mol 2-二羥基甲基丙酸,和2mol對甲苯磺酸繼續(xù)在上述條件下反應(yīng)4小時,即可制備得到所述超支化聚酯多元醇。
2、所述聚氨酯預(yù)聚物:
(1)將鄰苯二甲基二異氰酸酯和聚酯多元醇分別溶解于乙腈中,分別得到鄰苯二甲基二異氰酸酯溶液和聚酯多元醇溶液,控制其質(zhì)量濃度為10~30%。
(2)在70℃、保護(hù)氣氛下,邊攪拌,將鄰苯二甲基二異氰酸酯溶液加到聚酯多元醇溶液中,其中二異氰酸酯的異氰酸基和聚酯多元醇的羥基的摩爾比為3:1;二異氰酸酯加入完成后,反應(yīng)體系保溫反應(yīng)20h;然后向反應(yīng)體系中加入保護(hù)劑,在50℃下繼續(xù)反應(yīng)5h。
3、聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體:將所述聚氨酯預(yù)聚物溶液溫度降低并控制在45℃之間,在攪拌狀態(tài)下往其中加入溶有0.4mol對苯二酚的丙烯酸酯類化合物0.1mol,1h內(nèi)滴加完畢。滴加完后將體系升溫至65℃,繼續(xù)反應(yīng)2h,制得所述聚氨酯丙烯酸酯預(yù)聚體。
所述丙烯酸酯類化合物選自4-羥基丁基丙烯酸酯。
所述活性稀釋劑的制備方法為:
(1)將二氧化硅和亞硫酰氯攪拌15min,得到氯化的二氧化硅;
(2)將1重量份上述氯化的二氧化硅溶解于10重量份四氫呋喃中,加入30重量份的1-戊烯-5-醇,在60℃下反應(yīng)2h,以0.01mol三乙胺為堿,用蒸餾水洗滌,干燥,即得。
所述光引發(fā)劑為1-羥基-環(huán)己基苯酮。
所述固化光學(xué)膠還包括助劑:1重量%的鄰苯三酚,1重量%的2,6-二叔丁基-對-甲酚,1重量%的正丙基二甲基甲氧基硅烷,1重量%的鄰苯二甲酸酐,1重量%的德謙公司的溶劑型消泡劑2700。
所述UV固化光學(xué)膠的配制方法:在容器中加入聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物,攪拌溶解,再加入活性稀釋劑和光引發(fā)劑,攪拌溶解,再加入助劑,攪拌溶解,最后加入消泡劑,混合攪拌均勻后即得到UV固化光學(xué)膠。
所述UV固化光學(xué)膠的使用方法:使用時,先將底材表面進(jìn)行清潔處理,再將光學(xué)膠采用適當(dāng)?shù)耐坎挤绞骄鶆蛲坑诘撞谋砻?,在室溫下采?65nm紫外光照射,數(shù)秒內(nèi)可以固化,具有高的粘結(jié)強度,適合于連續(xù)化生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率。
實施例2:與實施例1的區(qū)別在于,所述超支化聚酯多元醇的制備原料無二羥基苯甲酸。
實施例3:與實施例1的區(qū)別在于,所述超支化聚酯多元醇的制備原料無二羥基甲基丙酸,
實施例4:與實施例1的區(qū)別在于,所述超支化聚酯多元醇替換為聚乙二醇。
實施例5:與實施例1的區(qū)別在于,所述活性稀釋劑為乙烯基醚。
實施例6:與實施例1的區(qū)別在于,所述季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸的摩爾比為1:12:12。
實施例7:與實施例1的區(qū)別在于,所述季戊四醇、二羥基苯甲酸、二羥基甲基丙酸的摩爾比為1:2:8。
實施例8:與實施例1的區(qū)別在于,所述二氧化硅的粒徑為1μm。
實施例9:與實施例1的區(qū)別在于,所述二氧化硅的粒徑為5nm。
實施例10:實施例1的區(qū)別在于,所述活性稀釋劑為1,6-己二醇二丙烯酸酯。
測試:將上述制備得到的UV固化光學(xué)膠貼于觸摸顯示屏進(jìn)行測試。
表1:測試項目
表2:測試結(jié)果
從表中可以看出,本發(fā)明中的UV固化光學(xué)膠,對不含有聚氨酯丙烯酸預(yù)聚物、以二氧化硅為模板制備得到的乙烯基醚類化合物相比,其光澤度高,力學(xué)性能優(yōu)異,折光率和透過率高,且具有很強的粘度穩(wěn)定性。
前述的實例僅是說明性的,用于解釋本公開的特征的一些特征。所附的權(quán)利要求旨在要求可以設(shè)想的盡可能廣的范圍,且本文所呈現(xiàn)的實施例僅是根據(jù)所有可能的實施例的組合的選擇的實施方式的說明。因此,申請人的用意是所附的權(quán)利要求不被說明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進(jìn)步將形成由于語言表達(dá)的不準(zhǔn)確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換,且這些變化也應(yīng)在可能的情況下被解釋為被所附的權(quán)利要求覆蓋。