一种UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法技术

本发明专利技术创造提供一种UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，由包括适量下述组分：(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体、(甲基)丙烯酸甲酯单体、N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体、氨基甲酸酯丙烯酸酯、聚酰胺类热塑性弹性体、松香树脂、环氧改性聚氨酯共聚物和光引发剂，经分步混合和聚合制得。本发明专利技术创造提供的压敏胶特别能够适用于便携电子设备中TP与外壳支架的粘接工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法
本专利技术创造涉及丙烯酸酯压敏胶的合成制备领域，具体涉及一种适用于电子产品粘接、尤其是手机、平板电脑等便携设备触摸屏(TP)与边框粘接的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶。
技术介绍
在手机、平板电脑等便携电子设备组装过程中，TP与外壳支架的粘接效果是直接影响手机运行使用以及维修效率的关键因素之一。目前大部分TP与外壳支架的粘接是采用泡棉胶和热熔胶。随着电子设备日益向大屏幕窄边框的发展趋势，现有胶黏剂产品也越来越暴露出其在电子设备粘接应用上的局限性。泡棉胶需要的粘接边框较宽，一般不小于1mm，且维修过程残胶难于清理；热熔胶制程工艺需要加热、保压等过程，需要专用设备，残胶同样较难清理。压敏胶(PSA)是指运用很小的压力就能很容易地将其粘到被粘物表面的胶黏剂。UV固化压敏胶是丙烯酸酯体系压敏胶黏剂中研究和应用最广的类型之一，由于其高效、绿色、节能灯优点使之得到了高速的发展。在TP与外壳支架的粘接方面，压敏胶的应用较少，新发展的粘接技术提出一种将带缓冲层压敏胶带应用于手机的TP外壳粘接，具有易切膜、窄边框可达0.5mm、缓冲抗震、易于组装和维修等特点。但在实际应用过程中，压敏胶在窄边框的粘接力、维修过程的剥离能力、应用于电子产品中的耐老化能力等均需要进一步提升。丙烯酸酯压敏胶一般由软单体、硬单体、官能单体以及一些功能助剂制成，这些构成成分对最终压敏胶的性能均有不同程度的影响。在压敏胶的性能改进过程中，尤其对于TP与外壳支架的粘接来说，同时获得具有良好初粘力、粘合力、持粘力等综合性能指标的压敏胶制品是生产和研究的理想目标，而这种综合性能的平衡往往难以达到，例如初粘力较好的丙烯酸酯聚合物往往分子量较低，对基体的浸润性较佳，但其机械性能不佳、内聚力较弱且持粘性差；提高聚合物分子量能够获得较好的持粘力及内聚力，增强压敏胶韧性，但同时又会导致初粘力和剥离强度的降低。如何调和丙烯酸酯压敏胶各组成成分及其含量，使其获得较好的综合性能是拓宽其在电子设备粘接领域应用亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术创造为解决现有技术中的问题，提供一种综合性能良好的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，特别能够适用于便携电子设备中TP与外壳支架的粘接工艺，具有操作便捷、窄边化粘接强度高、抗震、耐老化、易于维修等优点。本专利技术创造提供的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，由包括下述重量份的组分制得：(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)30～50份、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)20～40份、(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)5～10份、N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)1～5份、氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)0.5～6份、聚酰胺类热塑性弹性体(f)1～20份、松香树脂(g)5～10份、环氧改性聚氨酯共聚物(h)10～50份、光引发剂(i)1～10份。所述UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶由包括下述的步骤制得：S1：将部分(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)和全部松香树脂(g)混合并预聚合，获得第一预聚物；S2：将部分(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)、余量(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)、部分氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)混合并预聚合，获得第二预聚物；S3：将余量(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)、全部(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)、全部N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)、余量氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)、全部聚酰胺类热塑性弹性体(f)、全部环氧改性聚氨酯共聚物(h)、全部光引发剂(i)混合，得到第一预混物；S4：将上述第一预聚物、第二预聚物和第一预混物混合后制成片状，进行聚合反应。上述S1、S2和S3的步骤无先后顺序之分，在实际操作中可以顺序进行、同时进行、换序进行或交叉进行。其中，所述氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)作为活性稀释单体加入，一方面能够对软单体的预聚合体系粘度进行良好的控制，另一方面能够与大分子组分环氧改性聚氨酯共聚物(h)和聚酰胺类热塑性弹性体(f)具有更好配伍性，在二者共同存在下发挥更好的稀释效果，且氨基的引入使丙烯酸酯具有较高的反应活性，在片状制品聚合反应的过程中快速促进交联聚合反应的进行，还能够促进聚酰胺类热塑性弹性体(f)与丙烯酸预聚物的相容性。由于活性稀释单体过多容易导致体系分子量降低或固化不充分，因此需严格控制其用量。所述氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)优选为粘度(25℃)在10cps以下的氨基甲酸酯丙烯酸酯。其中，所述聚酰胺类热塑性弹性体(f)与环氧改性聚氨酯共聚物(h)具有很好的相容性，加入丙烯酸酯压敏胶体系中能够提高拉伸强度、抗冲击性能以及抗震和耐老化性能，弥补环氧改性聚氨酯共聚物(h)柔性链条的不足，使压敏胶的内聚强度和机械性能得以提高，耐温性、抗震性能、持粘力以及剥离残留性能均得以优化。所述聚酰胺类热塑性弹性体(f)优选为聚酰胺6系热塑性弹性体，更优选为由PA6、聚醚交替形成的共聚物。其中，所述松香树脂作为增粘树脂加入体系，与萜烯树脂等其他增粘树脂相比具有更好的配伍性，能够改善压敏胶制品的浸润性，提高初粘力，优选为氢化松香树脂。其中，所述环氧改性聚氨酯共聚物(h)一方面能够使压敏胶在UV固化引发后持续进行湿气固化，在UV照射不足或固化不充分的时候，只要空气中具有湿度就能够持续进行交联固化，提高固化效果；另一方面，聚氨酯具有柔性链段，能够提高丙烯酸压敏胶的柔韧性，对初粘力和抗震性能都有较好的改善效果。采用环氧对聚氨酯进行改性，能够改善聚氨酯耐热性能差的不良影响，同时对聚氨酯耐黄变的性能也起到良好改善作用。所述环氧改性聚氨酯共聚物(h)可市购或通过公开的方法自行制备。优选的由包括下述的原料合成：脂肪族二异氰酸酯、二元醇或多元醇、含羟基的环氧丙烯酸单酯，三者的摩尔比优选为(1～1.2)：1：(0.5～0.8)。其中，所述含羟基的环氧丙烯酸单酯由丙烯酸与缩水甘油酯类环氧树脂的1个环氧基团通过开环酯化反应获得，在保留了丙烯酸双键的同时，引入环氧基团并形成羟基。所述缩水甘油酯类环氧树脂优选粘度(25℃)不高于30000mPa·s，折射率不低于1.3的环氧树脂；优选为邻苯二甲酸二缩水甘油酯。将环氧基团引入聚氨酯，显著改善了聚氨酯的力学性能(包括拉伸强度等)、耐水性即耐溶剂性，提高了聚合物链段的韧性，且酯类的环氧树脂能够比其他类别的环氧树脂提供更低的粘度、更高的粘接强度、以及更高的透光率；另外，由于丙烯酸与环氧基团的开环酯化反应后同时生成羟基引入丙烯酸，省去了单独向丙烯酸中引入羟基的步骤，简化制备工艺。其中，所述脂肪族二异氰酸酯优选为异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。虽然其反应活性较芳香族二异氰酸酯较弱，但毒性危害小且不易泛黄，能够与二元醇或多元醇的羟基在适当条件下反应完全。所述二元醇或多元醇优选为乙二醇、己二醇或平均分子量在420以下的聚乙二醇，具有较高的羟值，便于和所述脂肪族二异氰酸酯反应，以及引入所述缩水甘油酯类环氧树脂。其中，所述光引发剂(i)为自由基型光引发剂和阳离子型光引发剂的混合物，二者优选的摩尔比为(1～1.5)：1。所述自由基型光引发剂可以包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(117本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，由包括下述重量份的组分制得：(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)30～50份、(甲基)丙烯酸2‑乙基己酯单体(b)20～40份、(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)5～10份、N‑羟甲基丙烯酰胺单体和/或N‑羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)1～5份、氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)0.5～6份、聚酰胺类热塑性弹性体(f)1～20份、松香树脂(g)5～10份、环氧改性聚氨酯共聚物(h)10～50份、光引发剂(i)1～10份。

【技术特征摘要】
1.一种UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，由包括下述重量份的组分制得：(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)30～50份、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)20～40份、(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)5～10份、N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)1～5份、氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)0.5～6份、聚酰胺类热塑性弹性体(f)1～20份、松香树脂(g)5～10份、环氧改性聚氨酯共聚物(h)10～50份、光引发剂(i)1～10份；其中，所述环氧改性聚氨酯共聚物(h)由包括下述的原料合成：脂肪族二异氰酸酯、二元醇或多元醇、含羟基的环氧丙烯酸单酯；所述UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶由包括下述的步骤制成：S1：将部分(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)和全部松香树脂(g)混合并预聚合，获得第一预聚物；S2：将部分(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)、余量(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)、部分氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)混合并预聚合，获得第二预聚物；S3：将余量(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)、全部(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)、全部N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)、余量氨基甲酸酯丙烯酸酯(e)、全部聚酰胺类热塑性弹性体(f)、全部环氧改性聚氨酯共聚物(h)、全部光引发剂(i)混合，得到第一预混物；S4：将上述第一预聚物、第二预聚物和第一预混物混合后制成片状，进行聚合反应；上述S1、S2和S3的步骤无先后顺序之分。2.根据权利要求1所述的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)的用量为(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)之总量的10％～20％。3.根据权利要求1所述的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述聚酰胺类热塑性弹性体(f)的用量为(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)、(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)以及N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)之总量的5％～10％。4.根据权利要求1所述的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，所述环氧改性聚氨酯共聚物(h)的用量为(甲基)丙烯酸丁酯单体和/或(甲基)丙烯酸己酯单体(a)和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯单体(b)、(甲基)丙烯酸甲酯单体(c)以及N-羟甲基丙烯酰胺单体和/或N-羟甲基甲基丙烯酰胺单体(d)之总量的30％～50％。5.根据权利要求1所述的UV湿气双固化型丙烯酸酯压敏...

【专利技术属性】
技术研发人员：何千舟，
申请(专利权)人：天津沃尔提莫新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12