專利名稱：光學透明的雙固化粘合劑的制作方法
技術領域：
本發明 涉及光學透明的雙固化粘合劑，以及這種雙固化粘合劑的制備方法和用途。更具體而言，本發明涉及一種既能夠進行紫外光固化、又能夠進行熱固化的光學透明的粘合劑，舉例來說，其可用于電子產品的觸摸屏和基材的粘合。
背景技術：
自二十世紀六十年代以來報道了可紫外光固化(以下簡稱為UV光固化)的粘合劑以來，人們對其進行了大量的研究.并取得了令人矚目的成就。所述UV光固化粘合劑是指在紫外光照射下可以迅速固化的粘合劑。如今，UV光固化粘合劑已在許多工業裝配領域成功應用，尤其是需要快速裝配的產業領域，例如液晶顯示器(LCD)制造業、照相機等光學產品制造業、光盤制造業、手表制造業、手機按鍵的裝配、電子線路板的制造、偏光部件的制造等光電信息產業的電子部件制造。在日用品領域，例如在玻璃家具的制造、玻璃工藝品的組裝、玩具、珠寶等裝飾品的組裝上也普遍使用UV光固化粘合劑。因為這樣可獲得快速、高效的生產率。例如，張南哲、許素蓮在長春理工大學學報2005年第4期上報道了《UV光固化粘合劑在LCD制作中應用》，其中主要講述了紫外光固化粘合劑在液晶顯示器(LCD)制作中的應用以及對它的技術要求。在用于例如LCD產品的觸摸屏部件與基材粘合中，舉例來說，例如美國的3M Innovative Properties Company 于 2010 年3月 24 日遞交了 PCT 國際申請 WO2010/111316A2，其涉及具有顯示屏的光學組件，其中顯示面板采用粘合劑層或粘合劑組合物，以便將顯示面板粘結至基本上透明的基材。所述粘合劑層包括多官能(甲基)丙烯酸酯低聚物和包含單官能(甲基)丙烯酸酯單體的活性稀釋劑的反應產物，以及增塑劑，其中，粘合劑層中的反應產物可采用紫外光引發劑引發聚合反應而得到。但是，在使用這些傳統的UV光固化粘合劑的具體應用領域中可能會遇到問題。舉例來說，當液晶面板與基材之間存在陰影部分，即光線不能透過的部分時，就會遇到由于紫外光/可見光不能透過，從而導致粘合劑不能完全固化的情形，并會相應導致未粘合部分的腐蝕、老化疲勞或粘結剝離的問題。通常所述陰影部分例如是邊緣部分中有墨水涂層的部位等等。由于目前市場上普遍采用的可紫外光固化粘合劑不能滿足以上的要求，因此，存在對這類缺陷加以解決的需求。解決上述問題的一個思路是組合采用具有不同固化形式的粘合劑，例如雙固化機理的粘合劑。就具有雙固化機理的粘合劑而言，舉例來說，粘合劑領域中有如下種類的粘合劑組合物在Alexander P. Mgaya等人的US 7688551B2中(其內容通過引用結合在此)，提出了一種雙固化機理的粘合劑，其中一種固化機理是基于粘合劑的干燥，其主要是基于粘合劑組分的乳液中的水分或其它揮發性物質的揮發；另一種固化機理是UV或可見光輻射。該粘合劑的成分如下水基乳液；能夠聚合或交聯的(甲基)丙烯酸官能的單體；和至少一種紫外光引發劑；其中所述水基乳液通過水分蒸發/凝并而固化或交聯。另外，在Daniel L. Gooman等人的US 5997682中(其內容通過引用結合在此)，提供了一種相分離的雙固化的彈性體粘合劑配制品，其特點是雙固化的彈性體粘合劑在相對較低的溫度下進行電子束固化和熱固化；該粘合劑能夠用于粘合較厚的或不規則形狀的結構，例如汽車或飛機的不規則形狀的結構部件；該粘合劑的主要成分如下對輻射敏感的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物；對輻射敏感的活性稀釋劑；含羥基化合物-例如飽和多元醇；含異氰酸酯官能的化合物，例如多異氰酸酯，或聚氨酯預聚物；該項專利所提出的方法是旋轉該待粘結的結構件，并再次或多次進行電子束輻射，而熱固化則是在低溫下通過較長時間完成粘合劑的完全固化。在Russell K. King等人的US 5696209中(其內容通過引用結合在此)，提供了一種雙固化的有機硅粘合劑組合物，其是無溶劑的雙固化有機硅粘合劑，在室溫下可流動或
可擠出。該粘合劑首先通過加成反應固化為粘稠、發粘的狀態；然后通過縮合反應(水分固化)而緩慢固化，從而得到高強度的、不可移動的粘結體。該項專利進一步提供上述加成固化產品的水分固化，以形成永久性固化物。在Charles R. Morgan等人的US 4605465中(其內容通過引用結合在此)，提供了一種可紫外固化和熱固化的含熱塑性材料的組合物；其中公開的粘合劑組合物的組成如下具有下式的液體的烯鍵式不飽和單體、預聚物或聚合物
權利要求
1.一種光學透明的雙固化粘合劑組合物，以粘合劑組合物的總重量計，該組合物包含10-90重量％的能夠光輻射固化的具有(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基的低聚物或聚合物；5-55重量％的(甲基)丙烯酸酯；0-50重量％的液體聚丁二烯；O.5-5重量％的紫外光引發劑；和O.5-5重量％的熱引發劑。
2.權利要求I的雙固化粘合劑組合物，其特征在于，其中能夠光輻射固化的具有(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基的低聚物或聚合物的(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基的平均官能度大于O小于等于3 ；所述低聚物或聚合物的數均分子量為約300-約50000道爾頓，優選1000-35000道爾頓，其玻璃化轉變溫度Tg為-100°C至20°C ;并且所述液體聚丁二烯的數均分子量為1000-30000道爾頓，優選2000-20000道爾頓。
3.一種光學透明的雙固化粘合劑組合物，以粘合劑組合物的總重量計，該組合物包含40-90重量％的具有(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯低聚物；5-55重量％的(甲基)丙烯酸酯；O.5-5重量％的紫外光引發劑；和O.5-5重量％的熱引發劑。
4.權利要求3的雙固化粘合劑組合物，其特征在于，所述含有(甲基)丙烯酰氧基團的氨基甲酸酯低聚物的平均官能度大于O小于等于3，優選O. 5-2. 5 ;其玻璃化轉變溫度Tg為-80 0°C，優選為-60 0°C，且25°C下的布氏粘度為 IOOOcp 190000cp，優選為 2000cp 150000cp。
5.權利要求3或4的雙固化粘合劑組合物，其特征在于，以粘合劑組合物的總重量計，該組合物包含50-80重量％的具有(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯低聚物，優選60-70重量％ ;10-50重量％的(甲基)丙烯酸酯，優選20-40重量％ ;1_4重量％的紫外光引發劑，優選2-3重量％ ；1-4重量％的熱引發劑；優選2-3重量％。
6.權利要求3或4的雙固化粘合劑組合物，其特征在于，具有(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯低聚物的數均分子量是1000-25000道爾頓，優選1500-10000道爾頓。
7.一種光學透明的雙固化粘合劑組合物，以粘合劑組合物的總重量計，該組合物包含10-80重量％的具有(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基的聚異戊二烯；10-55重量％的(甲基)丙烯酸酯；0-50重量％的液體聚丁二烯，O.5-5重量％的紫外光引發劑，和O.5-5重量％的熱引發劑。
8.權利要求7的粘合劑組合物，其特征在于，其中所述具有(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基的聚異戊二烯的平均官能度是O. 5-3，數均分子量為10000-50000道爾頓；優選12000-40000道爾頓，更優選15000-35000道爾頓；和所述液體聚丁二烯的數均分子量為1000-30000道爾頓；優選1500-25000道爾頓，更優選2000-20000道爾頓，尤其優選3000-10000道爾頓。
9.權利要求7或8的粘合劑組合物，其特征在于，以粘合劑組合物的總重量計，該粘合劑組合物包括20-70重量％的具有(甲基)丙烯酰氧基或乙烯基的聚異戊二烯，優選30-60重量％ ； 10-40重量％的液體聚丁二烯，優選20-35重量％;20-45重量％的(甲基)丙烯酸酯，優選25-40重量％ ; 1_4重量％的紫外光引發劑，優選2-3重量％ ;1_4重量％的熱引發劑；優選2-3重量％。
10.權利要求1-4和7-8之一的粘合劑組合物，其中所述紫外光引發劑選自二苯甲酮和取代的二苯甲酮，苯乙酮和取代的苯乙酮，苯偶姻及其烷基酯，二乙氧基苯乙酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、N-甲基二乙醇胺二苯甲酮、2-羥基-甲基-I-苯基丙-I-酮，2-芐基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4_嗎啉基)苯基]-I-丁酮、二苯基(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、及它們的組合。
11.權利要求10的組合物，其中所述紫外光引發劑選自2_羥基-2-甲基-I-苯基-丙-I-酮、二苯基(2，4，6_三甲基苯甲酰基)氧化膦、及它們的組合。
12.權利要求1-4和7-8之一的粘合劑組合物，其中所述熱引發劑是有機過氧化物。
13.權利要求12的粘合劑組合物，其中所述有機過氧化物選自酯類過氧化物、烷烴類過氧化物、及它們的組合。
14.權利要求13的粘合劑組合物，其中所述有機過氧化物選自1，1_雙(叔丁基過氧)-3，3，5-三甲基環己烷、過氧苯甲酸叔丁酯、及它們的組合。
15.權利要求1-4和7-8之一的粘合劑組合物，其中所述(甲基)丙烯酸酯選自選自(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸烯基酯、和(甲基)丙烯酸雜環基酯；所述烷基是碳原子數為1-20的任選具有取代基的烷基；所述烯基是碳原子數為4-20的任選具有取代基的烯基；所述雜環基是碳原子數為4-20的任選具有取代基的雜環基，其中雜原子選自氮和氧；所述取代基選自碳原子數為1-10的烷基、碳原子數為1-10的烷氧基、碳原子數為6-10的芳氧基、碳原子數為4-10的環氧基、羥基。
16.權利要求15的粘合劑組合物，其中所述丙烯酸酯選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、己內酯丙烯酸酯、嗎啉(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四氫呋喃(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、乙二醇二環戊烯基醚(甲基)丙烯酸酯和它們的任意組合。
17.制備權利要求1-16之一的粘合劑組合物的方法，其包括在避光的條件下，按照設定的比例，將粘合劑組合物各組分進料到混合容器中；在攪拌下進行混合；混合進行一段足夠長的時間，以使組分混合均勻，由此得到粘合劑組合物。
18.權利要求1-16之一的粘合劑組合物用于粘合電子產品液晶顯示器觸摸屏與基材的用途。
19.權利要求18的用途，其中所述基材選自玻璃和聚合物材料。
20.權利要求19的用途，其中所述聚合物材料選自聚酯薄膜，例如聚對苯二甲酸乙二酯PET、聚碳酸酯薄膜或片材聚丙烯酸酯類薄膜，例如聚甲基丙烯酸甲酯薄膜，以及環烯烴類聚合物薄膜。
全文摘要
本發明涉及光學透明的雙固化粘合劑，以及這種雙固化粘合劑的制備方法和用途。更具體而言，本發明涉及一種既能夠進行紫外光固化、又能夠進行熱固化的光學透明的粘合劑，舉例來說，其可用于電子產品的觸摸屏和基材的粘合。
文檔編號C09J4/06GK102925062SQ20111023072
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月12日 優先權日2011年8月12日
發明者張瑞, 呂道強 申請人:漢高股份有限公司