一種超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂及其液態(tài)光學膠組合物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子合成技術領域，涉及丙烯酸樹脂，具體涉及一種超柔韌性聚氨 酯丙烯酸酯樹脂，及以其為主要成分的液態(tài)光學膠組合物。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，手機、平板電腦、銀行ATM機、導航儀等電子顯示設備，已由傳統(tǒng)的電阻 式觸控屏變革為電容式觸控屏，電容式觸控屏以其操作方便、反應快速、性能穩(wěn)定而得到了 廣泛的應用。
[0003] 已知的電容式觸控屏結構為G+G、G+F、G+F+F及OGS全貼合方案，其中的玻璃保 護面板與ITO導電玻璃之間，需要粘接固定，防止脫落和灰塵、水汽進入污染ITO玻璃，影 響ITO玻璃的導電性能，從而使觸控失效。目前大多數(shù)觸控屏粘貼使用OCA雙面膠帶，雙 面膠帶在粘貼ITO玻璃與面板玻璃時存在較大的局限：貼合層厚度較大，粘接強度不高，折 射率低，消泡性較差，需要復雜的貼合工藝和昂貴的設備。而液態(tài)光學膠施膠簡單，只需要 點膠機精確定量，消泡性和自流平性極佳，粘接強度良好，折射率高，尺寸適應性好，加之柔 韌性高，具有良好的延展性，可得到超薄的貼合層，可完全替代OCA雙面膠帶用于G+G、G+F、 G+F+F等結構的粘接貼合，且成本較低。
[0004] 目前的液態(tài)光學膠，多采用聚丁二烯丙烯酸酯、聚異戊二烯丙烯酸酯做主體樹脂 制備，在用于手機類電子顯示設備時，依然存在粘接強度較低、耐候性差、收縮率大的缺陷， 不能完全滿足高端觸控屏需要的問題。
[0005] 本發(fā)明提供一種超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂，及由此出發(fā)獲得的液態(tài)光學膠組 合物，具有高的折射率、透光率，高的粘接強度，高的耐水性和抗沖擊性能，耐黃變性優(yōu)異， 低的收縮率及良好的油墨界面粘接能力，可有效的解決目前液態(tài)光學膠存在的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂。
[0007] 本發(fā)明的另一個目的在于提供以超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂為主要組分的液 態(tài)光學膠組合物。
[0008] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0009] -種超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂，折射率為1. 51，樹脂色度APHA為30,粘度25 萬 mPa. s，Tg 低于-40°C，分子量為 10000 ~100000。
[0010] 進一步地，上述超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂，原料包括液態(tài)端羥基聚丁二烯、月旨 肪族和/或脂環(huán)族二異氰酸酯、阻聚劑、催化劑、溶劑和丙烯酸羥烷基酯，由下述方法制備 獲得：將液態(tài)端羥基聚丁二烯、脂肪族和/或脂環(huán)族二異氰酸酯、阻聚劑、催化劑和溶劑混 合均勻后，然后加入丙烯酸羥烷基酯，反應即得超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂。
[0011] 更進一步地，所述的丙烯酸羥烷基酯為低Tg丙烯酸羥烷基酯，包括丙烯酸羥乙 酯、丙烯酸羥丙酯、或丙烯酸羥丁酯，優(yōu)選為丙烯酸羥丙酯，可以進一步降低樹脂的硬度，增 加柔韌性。
[0012] 所述的液態(tài)端羥基聚丁二烯骨架，端羥基聚丁二烯分子量為500~10000,優(yōu)選分 子量為1000~5000,更優(yōu)選分子量為2000~4000 ;其中聚丁二烯含有的雙鍵可賦予低聚 物高的折射率和透光率，烯烴鏈段還賦予低聚物良好的疏水性。
[0013] 所述的脂肪族和/或脂環(huán)族二異氰酸酯為1，6-己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸 酯、或二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯，優(yōu)選為1，6-己二異氰酸酯，可以賦予低聚物優(yōu)異的耐黃 變性和柔順性，降低樹脂的收縮率。
[0014] 所述的阻聚劑為對苯二酚、對甲氧基酚、叔丁基對苯二酚、氮氧自由基，用量為樹 脂總量的0. 001 %~1 %，可阻止端羥基聚丁二烯中雙鍵交聯(lián)聚合的阻聚劑；其中優(yōu)選為氮 氧自由基，用量為樹脂總量的0. 01 %~0. 5%，氮氧自由基阻聚劑可以保護端羥基聚丁二 烯骨架中的雙鍵在加熱過程中不發(fā)生交聯(lián)反應，獲得了流動性好的低聚物，保證了低聚物 的高折射率。
[0015] 所述的催化劑為低色度鈦酸酯催化劑，包括鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸四 異丁酯、或鈦酸四異辛酯，用量為樹脂總量的0. 001 %~0. 5% ;其中優(yōu)選為鈦酸四異辛酯， 用量為樹脂總量的0.01%~〇. 1%。
[0016] 所述的溶劑為環(huán)己烷，用量為樹脂總量的40%~60%，使反應在均相中進行，獲 得分子量分布較窄的低聚物，采用環(huán)己烷為溶劑，可使物料在均相狀態(tài)下反應更加充分， 已知的端羥基液態(tài)聚丁二烯橡膠與脂肪族（包括脂環(huán)族）的二異氰酸酯溶解度參數(shù)相差較 大，即使高速攪拌下也存在互溶不良的問題，易導致反應不充分而出現(xiàn)樹脂分子量分散度 偏高，采用環(huán)己烷作溶媒有利于降低樹脂分子量的分散度，從而獲得高質(zhì)量的聚氨酯丙烯 Ife醋樹脂。
[0017] 本發(fā)明還提供了一種液態(tài)光學膠組合物，原料包括上述超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯 樹脂、還包括軟化劑、活性稀釋劑、光引發(fā)劑、抗氧劑、和偶聯(lián)劑；所述的超柔韌性聚氨酯丙 烯酸酯樹脂的質(zhì)量份數(shù)為10~70 ;所述的軟化劑為APAO非晶性聚烯烴乙烯-丁烯共聚物， 其中乙烯與丁烯的比例為1:4,分子量為10000~50000,軟化點為93~157°C，質(zhì)量份數(shù) 為5~40 ;活性稀釋劑為丙烯酸酯長鏈活性稀釋單體，質(zhì)量份數(shù)為5~50 ;光引發(fā)劑為耐黃 變光引發(fā)劑，質(zhì)量份數(shù)為1~5 ;抗氧劑的質(zhì)量份數(shù)為0. 01~3 ;所述的偶聯(lián)劑的質(zhì)量份數(shù) 為1~10 ;其中超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂、軟化劑、和活性稀釋劑的總份數(shù)為100,制備 時，將上述五種組分混合均勻，加熱攪拌反應后，真空脫泡，過濾即得成品。
[0018] 進一步地，所述的超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯樹脂的分子量為10000~100000,優(yōu) 選為20000~50000,質(zhì)量份數(shù)優(yōu)選為30~50。
[0019] 所述的軟化劑的分子量為25000~30000,軟化點為93~132°C，質(zhì)量份數(shù)為10~ 30 〇
[0020] 所述的活性稀釋劑為丙烯酸酯長鏈活性稀釋單體，包括丙烯酸異辛酯、甲基丙烯 酸異辛酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸異癸酯、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、或壬基酚聚氧乙烯丙烯酸酯，優(yōu)選為丙烯酸十三烷基酯和或丙烯酸十八烷基酯，質(zhì) 量份數(shù)為20~40。
[0021]所述的光引發(fā)劑為汽巴的 Irgacurel84、 Irgacurel173、 Irgacure754、 Irgacure2959、Irgacure819、Irgacure TPO 種的一種或幾種，質(zhì)量份數(shù)為 2 ~4。
[0022] 所述的抗氧劑為冊1'{2,6-二叔丁基對甲酚}、1010{四[甲基-3-(3,5-二叔丁 基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯}、，抗氧劑1726{4,6_雙（十二基硫甲基）-0-甲 酚}、AP-1500A {:二亞磷酸4, 4-異丙基雙酚四硬脂酸酯}、抗氧劑619{二亞磷酸季戊四醇 二硬脂酸酯}等中的一種或任意幾種的混合物，質(zhì)量份數(shù)為〇. 1~1. 0。
[0023] 所述的偶聯(lián)劑為A-151 {乙烯基二乙氧基硅烷}、A-171 {乙烯基二甲氧基硅烷}、 A-172 {乙烯基二（β -甲氧基乙氧基）硅烷}、A-174【γ -甲基丙稀醜氧基丙基二甲氧基 硅烷】、或者ΚΗ-571【Y -甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷】，質(zhì)量份數(shù)為1~5。
[0024] 本發(fā)明的液態(tài)光學膠組合物用于ITO玻璃和玻璃之間粘接，固化后經(jīng)過環(huán)境適 應性試驗，獲得滿意的效果，經(jīng)過固化物硬度、收縮率、折射率、透光率、粘接強度、拉伸強 度、斷裂伸長率測試，可完全滿足ITO玻璃和玻璃、G+F、F+F粘接的牢固性與光學性能要 求，其中固化物的硬度小于邵Α20,其固化物對400nm的光初始透過率為95%以上，在 65°C X95 % RH恒溫恒濕試驗500小時后，透過率為85 %以上，在-30~+80高低溫沖擊 實驗中，總循環(huán)500小時后（每一循環(huán)為1小時），光的透過率為90%以上；斷裂伸長率為 300%以上；固化物折射率為1.45~1.55。
[0025] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明一種超柔韌性聚氨酯烯酸酯樹脂Tg低于-40°C，柔韌性 好，樹脂色度APHA為30,液態(tài)光學膠具有粘接強度高、收縮率小的優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0026] 為更好地說明本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，對本發(fā)明 的技術方案進行如下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0027] 實施例1
[0028] 超柔韌性聚氨酯丙烯酸酯低聚物的制備，步驟為：
[0029] 在反應容器中加入3500分子量的液態(tài)端羥基聚丁二烯橡膠（羥基含量為 0. 55mmol/g)91. Ilg和氮氧自由基阻聚劑0.1