本发明涉及压敏胶技术领域,尤其是一种低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶,及其制备方法;用于能够在液晶显示屏或镜面钢板表面进行自动排气泡的丙烯酸酯胶黏剂。
背景技术:
随着电子科技的发展尤其是移动互联网技术的突飞猛进,手机在日常工作和生活中所承担的任务越来越突出,手机屏幕的保护成为一个新的技术问题。为了增强手机屏幕的使用寿命,通常会在其表面贴一层保护膜,保护膜在和手机屏幕进行贴附的时候很容易产生气泡从而影响手机屏幕的美观度以及使用操作体验。因此在保护膜一面涂覆上一层压敏胶,使其贴附在手机屏幕上的时候能够自动排走保护膜和屏幕之间的空气从而达到完全贴附这一技术显示出了极大的应用潜力和需求。
目前使用的丙烯酸酯类压敏胶拍气泡性能不佳,有的虽能达到一定的排泡效果但总会有部分气泡残余。为了达到较好的排泡效果通常会在丙烯酸酯压敏胶中添加含硅或含氟的单体或外添加剂来降低表面能,这样会大大增加胶黏剂的制备成本。此外能够达到排气泡效果的丙烯酸酯压敏胶通常具有很高的剥离强度,依靠胶黏剂和屏幕表面较高的吸附力进行自排泡,高剥离强度在保护膜揭掉进行二次贴附的时候会很困难并且容易脱胶从而影响手机屏幕的外观及使用性能。
技术实现要素:
本发明针对现有技术的不足,提出一种丙烯酸酯压敏胶,剥离力低,且能自排泡。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:一种低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶,为单相双组分,由分子量为60000~100000的丙烯酸酯高聚物与分子量为1000~3000的丙烯酸酯低聚物共混组成,两者的重量比为90~99: 1~10。
一种如上所述低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
⑴、合成分子量为60000~100000的丙烯酸酯高聚物:
1.1、将合成丙烯酸酯高聚物的单体和引发剂混匀,均分为三份,分别稀释为60%、50%、40%的质量浓度;
1.2、将浓度60%的溶液,在70℃~80℃,反应1h~2h;
1.3、在2~3h滴加浓度50%的溶液,反应0.5~1.5h;
1.4、在2~3h滴加浓度40%的溶液,反应1~2h;
⑵、合成分子量为1000~3000的丙烯酸酯低聚物:
2.1、将合成丙烯酸酯低聚物的单体和引发剂混匀,稀释为40%的质量浓度;
2.2、向步骤2.1的溶液中加入链转移剂,加入量为单体总量的0.001wt%~0.01wt%;在80~90℃,反应2~3h;
⑶、丙烯酸酯高聚物和丙烯酸酯低聚物的共混:步骤⑴合成的丙烯酸酯高聚物和步骤⑵合成的丙烯酸酯低聚物按重量配比为90~99: 1~10进行共混;
⑷、丙烯酸酯高聚物和丙烯酸酯低聚物的交联:向步骤⑶共混后的混合物中加入交联剂进行交联反应。
进一步地,步骤1.1中,合成丙烯酸酯高聚物的单体由60wt%~90wt%:0.1wt%~5wt%:5wt%~39.9wt%的主单体、功能单体和其余单体构成,主单体为分子链中含叔氢结构的烯类,功能单体的分子链中含羧基结构,其余单体为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯腈中的一种或多种。
进一步地,步骤2.1中,合成丙烯酸酯低聚物的单体由50wt%~90wt%:10wt%~50wt%的主单体和常规单体构成;主单体为分子链中含有环氧基团结构的丙烯酸酯类单体;常规单体为丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯或丙烯腈中的一种或多种。
进一步地,步骤1.1中,引发剂为单体总量的0.15wt%~0.25wt%。
进一步地,引发剂为单体总量的0.18wt%~0.2wt%。
进一步地,步骤2.1中,引发剂为单体总量的0.3wt%~0.5wt%。
进一步地,步骤2.2中,链转移剂占单体总量的0.001wt%~0.01wt%。
进一步地,步骤⑷中,交联剂用量为压敏胶干胶重量的0.05wt%~1wt%。
进一步地,主单体和常规单体的配比为60wt%~70wt%:30wt%~40wt%。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、采用常用的丙烯酸酯类单体制备的丙烯酸酯压敏胶,不含硅、氟等改性剂,大大节约了成本;
2、压敏胶在排泡过程中对基材粘附力好,使用过程中胶层不转移;
3、压敏胶排泡之后易剥离反复使用,剥离时无残胶,剥离柔和无“咔咔”声响。
该压敏胶交联后涂覆在PET等基材上,可以实现对液晶显示屏或镜面不锈钢板的完全贴附,在贴附过程中迅速彻底排走气泡。由于此压敏胶采用常用的丙烯酸酯类单体制备,不含硅、氟等改性剂,大大节约了成本。压敏胶在排泡过程中对基材粘附力好,使用过程中胶层不转移,排泡之后易剥离反复使用,剥离时无残胶,剥离柔和无“咔咔”声响。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
本发明提供了一种低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶及其制备方法。压敏胶主体为单相双组份,同时含有高分子量的丙烯酸酯高聚物以及分子量很低的丙烯酸酯低聚物,高聚物提供较低的剥离强度,低聚物调节压敏胶对手机屏幕的吸附力从而达到完全自排泡功能。
具体为:一种低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶,为单相双组份,由分子量为60000~100000的丙烯酸酯高聚物与分子量为1000~3000的丙烯酸酯低聚物共混组成,两者的重量比为90~99: 1~10。
其中,丙烯酸酯高聚物的单体组成中,包含三大类:主单体、功能单体和常规单体;
主单体为分子链中含有叔氢结构()的烯类单体,包含但不局限于2-丙烯酸异辛酯、异辛烯、乙烯异丁基醚等;主单体在高聚物合成所用单体中占比60wt%~90wt%;
功能性单体为含有羧基结构()的单体,包含但不局限于丙烯酸、甲基丙烯酸、油酸等,在高聚物合成所用单体中占比0.1wt%~5wt%;
其余单体为常规单体,包含但不局限于丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯腈等,在高聚物合成所用单体中占比5wt%~39.9wt%。
丙烯酸酯低聚物单体组成中,包含两大类:主单体和常规单体;
主单体为分子链中含有环氧基团结构()的丙烯酸酯类单体,包含但不局限于丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等;主单体在低聚物合成所用单体中占比50wt%~90wt%;
其余单体为常规单体,包含但不局限于丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯腈等,在低聚物合成所用单体中占比10wt%~50wt%。
较优的,丙烯酸酯低聚物II合成过程中主单体占比60wt%~70wt%,剩余单体占比30wt%~40wt%。
上述低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶的制备方法,包括四步:丙烯酸酯高聚物I的合成、丙烯酸酯低聚物II的合成、丙烯酸酯高聚物I和丙烯酸酯低聚物II的共混、丙烯酸酯高聚物I和丙烯酸酯低聚物II的交联。
丙烯酸酯高聚物的合成包括如下步骤:
(a)称量合成所需的所有单体,加入引发剂。引发剂采用过氧化苯甲酰(BPO),用量为单体总量的0.15wt%~0.25wt%,较优的0.18wt%~0.2wt%;
(b)将步骤(a)准备的单体平均分为三份,加入溶剂分别将其稀释为浓度60%、50%、40%。所用溶剂为甲苯和乙酸乙酯共混物,乙酸乙酯在共混溶剂中所占比例为50 wt %~80 wt %,较优的70wt%~80wt%;
(c)将步骤(b)制备的浓度为60%的溶液加入反应釜,温度70℃~80℃,反应1h~2h;
(d)将步骤(b)制备的浓度为50%的溶液滴加入反应釜中,滴加时间2h~3h,滴加完成后反应0.5h~1.5h;
(e)将步骤(b)制备的浓度为40%的溶液继续滴加入反应釜中,滴加时间2h~3h,滴加完成后反应1h~2h。
丙烯酸酯低聚物的合成包括如下步骤:
(a)称量合成所需的所有单体,加入引发剂。引发剂采用过氧化苯甲酰(BPO),用量为单体总量的0.3wt%~0.5wt%;
(b)在步骤(a)所述的单体中加入溶剂稀释为浓度40%。所用溶剂为甲苯和乙酸乙酯共混物,乙酸乙酯在共混溶剂中所占比例为50 wt %~80 wt %;
(c)在步骤(b)所述的浓度为40%的溶液中加入链转移剂,包含但不局限于十二烷基硫醇、十八烷基硫醇、异丙醇等;所述链转移剂占单体总质量的0.001 wt %~0.01 wt %;
(d)将步骤(c)制备的浓度为40%的溶液全部加入反应釜,温度80℃~90℃,反应2h~3h。
上述制备的丙烯酸酯高聚物和丙烯酸酯低聚物可直接共混得到单相双组份体系,共混单相双组份体系加入交联剂进行交联,得到空间三维网络化分子结构;所用交联剂为能够和羧基基团()反应的交联剂,包含但不局限于乙酰丙酮铝、脂肪族环氧树脂等;交联剂用量为压敏胶干胶重量的0.05wt%~1wt%。
交联之后的丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET、PE等基材膜上之后需在80℃~100℃温度下处理3min~10min。之后将涂覆有压敏胶的基材一侧面向手机屏或镜面不锈钢板,依靠基材自身重力缓慢贴附在手机屏或镜面不锈钢板上,基材膜和手机屏或镜面不锈钢板之间的气泡迅速彻底的排走。
实施例1
丙烯酸酯高聚物I的合成:称取40g单体,其中2-丙烯酸异辛酯34g(占比85%)、甲基丙烯酸0.8g(占比2%)、丙烯酸羟乙酯1.2g(占比3%)、甲基丙烯酸甲酯2g(占比5%)、丙烯酸乙酯2g(占比5%)。加入0.072g引发剂BPO(占单体的0.18%),将上述混合物平均分成三份。准备溶剂55.5g,其中乙酸乙酯41.6g,甲苯13.9g。将提前制备的混合物1中加入8.9g混合溶剂,混合物2中加入13.3g混合溶剂,混合物3中加入33.3g混合溶剂,得到三种溶液。将混合溶液1加入反应釜,温度75℃,反应1.5h。将混合溶液2滴加入反应釜,滴加时间2h,滴加完成后反应1.5h。将混合溶液3滴加入反应釜,滴加时间3h,滴加完成后反应2h。
丙烯酸酯低聚物II的合成:称取40g单体,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯28g(占比70%)、丙烯酸丁酯8g(占比20%)、丙烯酸乙酯4g(占比10%)。加入0.12g引发剂BPO(占单体的0.3%)。加入混合溶剂60g,其中乙酸乙酯30g,甲苯30g。将上述混合溶液一次性投入反应釜中,85℃反应3h。
称取18.4g制备的丙烯酸酯高聚物I,1.6g丙烯酸酯低聚物II,共混后加入0.06g乙酰丙酮铝,搅拌均匀。
将上述制备的丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET膜上,干胶厚度5μm,在80℃条件下加热3min,即得到可贴附在液晶显示屏或镜面不锈钢板上的低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶。
实施例2
丙烯酸酯高聚物I的合成:称取40g单体,其中2-丙烯酸异辛酯36g(占比90%)、丙烯酸0.8g(占比2%)、丙烯酸羟乙酯1.2g(占比3%)、甲基丙烯酸甲酯2g(占比5%)。加入0.08g引发剂BPO(占单体的0.2%),将上述混合物平均分成三份。准备溶剂55.5g,其中乙酸乙酯41.6g,甲苯13.9g。将提前制备的混合物1中加入8.9g混合溶剂,混合物2中加入13.3g混合溶剂,混合物3中加入33.3g混合溶剂,得到三种溶液。将混合溶液1加入反应釜,温度75℃,反应1.5h。将混合溶液2滴加入反应釜,滴加时间2h,滴加完成后反应1.5h。将混合溶液3滴加入反应釜,滴加时间3h,滴加完成后反应2h。
丙烯酸酯低聚物II的合成:称取40g单体,其中甲基丙烯酸缩水甘油酯28g(占比70%)、丙烯酸丁酯12g(占比30%)。加入0.12g引发剂BPO(占单体的0.3%)。加入混合溶剂60g,其中乙酸乙酯30g,甲苯30g。将上述混合溶液一次性投入反应釜中,87℃反应3h。
称取18.8g制备的丙烯酸酯高聚物I,1.2g丙烯酸酯低聚物II,共混后加入0.1g乙酰丙酮铝,搅拌均匀。
将上述制备的丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET膜上,干胶厚度5μm,在80℃条件下加热3min,即得到可贴附在液晶显示屏或镜面不锈钢板上的低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶。
实施例3
丙烯酸酯高聚物I的合成:称取40g单体,其中2-丙烯酸异辛酯34g(占比85%)、甲基丙烯酸0.8g(占比2%)、甲基丙烯酸羟乙酯1.2g(占比3%)、甲基丙烯酸甲酯2g(占比5%)、丙烯酸乙酯2g(占比5%)。加入0.082g引发剂BPO(占单体的0.23%),将上述混合物平均分成三份。准备溶剂55.5g,其中乙酸乙酯41.6g,甲苯13.9g。将提前制备的混合物1中加入8.9g混合溶剂,混合物2中加入13.3g混合溶剂,混合物3中加入33.3g混合溶剂,得到三种溶液。将混合溶液1加入反应釜,温度77℃,反应1.5h。将混合溶液2滴加入反应釜,滴加时间3h,滴加完成后反应2h。将混合溶液3滴加入反应釜,滴加时间2h,滴加完成后反应2h。
丙烯酸酯低聚物II的合成:称取40g单体,其中丙烯酸缩水甘油酯28g(占比70%)、丙烯酸丁酯8g(占比20%)、丙烯酸乙酯4g(占比10%)。加入0.16g引发剂BPO(占单体的0.4%)。加入混合溶剂60g,其中乙酸乙酯30g,甲苯30g。将上述混合溶液一次性投入反应釜中,90℃反应3h。
称取19g制备的丙烯酸酯高聚物I,1g丙烯酸酯低聚物II,共混后加入0.08g乙酰丙酮铝,搅拌均匀。
将上述制备的丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET膜上,干胶厚度5μm,在80℃条件下加热3min,即得到可贴附在液晶显示屏或镜面不锈钢板上的低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶。
实施例4
丙烯酸酯高聚物I的合成:称取40g单体,其中2-丙烯酸异辛酯34g(占比85%)、丙烯酸0.8g(占比2%)、丙烯酸羟乙酯1.2g(占比3%)、甲基丙烯酸甲酯2g(占比5%)、丙烯酸丁酯2g(占比5%)。加入0.08g引发剂BPO(占单体的0.2%),将上述混合物平均分成三份。准备溶剂55.5g,其中乙酸乙酯41.6g,甲苯13.9g。将提前制备的混合物1中加入8.9g混合溶剂,混合物2中加入13.3g混合溶剂,混合物3中加入33.3g混合溶剂,得到三种溶液。将混合溶液1加入反应釜,温度75℃,反应1.5h。将混合溶液2滴加入反应釜,滴加时间3h,滴加完成后反应2h。将混合溶液3滴加入反应釜,滴加时间2h,滴加完成后反应2h。
丙烯酸酯低聚物II的合成:称取40g单体,其中丙烯酸缩水甘油酯28g(占比70%)、丙烯酸丁酯8g(占比20%)、丙烯酸乙酯4g(占比10%)。加入0.14g引发剂BPO(占单体的0.35%)。加入混合溶剂60g,其中乙酸乙酯30g,甲苯30g。将上述混合溶液一次性投入反应釜中,88℃反应3h。
称取19.8g制备的丙烯酸酯高聚物I,0.2g丙烯酸酯低聚物II,共混后加入0.02g乙酰丙酮铝,搅拌均匀。
将上述制备的丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET膜上,干胶厚度5μm,在80℃条件下加热3min,即得到可贴附在液晶显示屏或镜面不锈钢板上的低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶。
实施例5
丙烯酸酯高聚物I的合成:称取40g单体,其中2-丙烯酸异辛酯34g(占比85%)、丙烯酸0.8g(占比2%)、丙烯酸羟乙酯1.2g(占比3%)、甲基丙烯酸甲酯2g(占比5%)、丙烯酸丁酯2g(占比5%)。加入0.08g引发剂BPO(占单体的0.2%),将上述混合物平均分成三份。准备溶剂55.5g,其中乙酸乙酯41.6g,甲苯13.9g。将提前制备的混合物1中加入8.9g混合溶剂,混合物2中加入13.3g混合溶剂,混合物3中加入33.3g混合溶剂,得到三种溶液。将混合溶液1加入反应釜,温度75℃,反应1.5h。将混合溶液2滴加入反应釜,滴加时间3h,滴加完成后反应2h。将混合溶液3滴加入反应釜,滴加时间2h,滴加完成后反应2h。
丙烯酸酯低聚物II的合成:称取40g单体,其中丙烯酸缩水甘油酯28g(占比70%)、丙烯酸丁酯8g(占比20%)、丙烯酸乙酯4g(占比10%)。加入0.14g引发剂BPO(占单体的0.35%)。加入混合溶剂60g,其中乙酸乙酯30g,甲苯30g。将上述混合溶液一次性投入反应釜中,88℃反应3h。
称取18g制备的丙烯酸酯高聚物I,2g丙烯酸酯低聚物II,共混后加入0.2g乙酰丙酮铝,搅拌均匀。
将上述制备的丙烯酸酯压敏胶涂覆在PET膜上,干胶厚度5μm,在80℃条件下加热3min,即得到可贴附在液晶显示屏或镜面不锈钢板上的低剥离力自排泡型丙烯酸酯压敏胶。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。