[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN115477723A - 一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法 - Google Patents

一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115477723A
CN115477723A CN202211177752.6A CN202211177752A CN115477723A CN 115477723 A CN115477723 A CN 115477723A CN 202211177752 A CN202211177752 A CN 202211177752A CN 115477723 A CN115477723 A CN 115477723A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acrylate
monomer
hyperbranched
composition
acrylic resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211177752.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115477723B (zh
Inventor
李海柱
徐勤福
仪海霞
张君
孙有利
邓桃益
冯永强
王昭德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinan North Taihe New Material Co ltd
Original Assignee
Jinan North Taihe New Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinan North Taihe New Material Co ltd filed Critical Jinan North Taihe New Material Co ltd
Priority to CN202211177752.6A priority Critical patent/CN115477723B/zh
Publication of CN115477723A publication Critical patent/CN115477723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115477723B publication Critical patent/CN115477723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C09J4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/385Acrylic polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明是属于胶粘剂材料领域,尤其涉及一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法,以两步法合成超支化丙烯酸酯组合物,先通过自由基聚合制备线性丙烯酸树脂,此树脂含有羟基和环氧基两种官能团,然后加入起始剂和催化剂,升温使羟基与环氧基逐步聚合反应合成超支化结构丙烯酸酯组合物,以此组合物为原料制备了光固化丙烯酸酯压敏胶;反应全过程无溶剂,无三废产生,符合绿色环保化工理念,属环境友好型新材料,得到的超支化结构新型丙烯酸酯压敏胶,具有高剥离强度、高透光、高耐候等性能。

Description

一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备 方法
技术领域
本发明属于胶粘剂材料领域,具体涉及一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法。
背景技术
丙烯酸酯压敏胶在机械、汽车、电子、包装、消费等领域应用广泛,是用量较大的胶粘剂类型。传统的丙烯酸酯压敏胶大多是溶剂型或乳液型:溶剂型污染环境、影响生产人员健康,而且大量溶剂的应用在生产和运输过程中有易燃、易爆风险;乳液型具有能耗高、耐水性不好等缺点。而光固化技术具有高效、节能、环保等特点,光固化丙烯酸酯压敏胶既保留了丙烯酸酯胶粘剂体系的耐候、高透明、广泛粘接和低成本优势,又实现体系无溶剂,100%固含,快速固化,达到胶粘剂全生命周期绿色、环保、节能、健康的理念。对光固化丙烯酸酯压敏胶已有较多研究,然而多是热引发或光引发丙烯酸酯单体通过自由基聚合形成线性丙烯酸酯树脂,或合成聚氨酯丙烯酸酯预聚物,然后复配光交联剂、光引发剂等制备丙烯酸酯压敏胶。无论是线性丙烯酸酯树脂或聚氨酯丙烯酸酯预聚物,当分子量低时,压敏胶容易浸润基材,铺展性好,但是内聚能偏低导致剥离强度不高;当分子量高时,压敏胶的本体强度明显提升,但是黏度也会明显升高,不利于浸润基材,高粘度胶液也不易涂覆成膜,压敏胶初粘性会下降。一般以少量溶剂(高固含)、水性或热熔型的方式,通过溶剂、水或温度等不同方式降低压敏胶的黏度,利于压敏胶涂覆成膜。但是会带来环境污染和高能耗,削弱了光固化丙烯酸酯压敏胶的原有优势。
超支化结构材料具有与传统线型分子截然不同的拓扑结构,具有高度支化结构、数目众多的端基,分子间缠结作用弱等特点。因此,其物理、化学性质非常独特,在涂料、胶粘剂等领域已经表现出优越的性能优势。相同分子量的情况下,超支化结构树脂具有明显更低的黏度,而且支化结构有更多的活性位点(基团)与基材相互作用,因此能够利用该技术获得性能更好的光固化丙烯酸酯压敏胶。
现有文献已有较多有关超支化丙烯酸酯材料的报道。专利CN107652443A 描述的超支化聚(酯-胺)是通过丙烯酸酯基与胺基的迈克尔加成反应制备的,超支化分子末端带有大量丙烯酸酯基,内部含有羟基或羟基和烯基共存。但是制备过程麻烦,需要使用大量溶剂(甲醇、二甲基亚砜、乙醚和石油醚)和通过蒸馏回收乙二胺原料,旋转蒸发过程中容易导致未反应的胺基氧化,产物颜色变深,而且能量消耗较大。使用大量有机溶剂极易导致溶剂挥发污染环境和存在易燃易爆的安全隐患问题。专利CN112321842A制备的超支化丙烯酸酯树脂,也是通过丙烯酸酯基与胺基的迈克尔加成反应,得到丙烯酸酯基封端的超支化丙烯酸酯树脂,但是这种超支化结构分子量和官能度主要依赖多元胺的活性氢数量,具有分子量低、官能度高,光固化活性高的特点,适合制备高硬度紫外光固化产物。其上两种丙烯酸酯封端的超支化材料在光固化后都不具有压敏性,都不适用于压敏胶的制备。
因此能否获得性能更好的光固化丙烯酸酯压敏胶,成为本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明针对现有技术存在的诸多不足之处,提供了一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法,以两步法合成超支化丙烯酸酯组合物,先通过自由基聚合制备线性丙烯酸树脂,此树脂含有羟基和环氧基2种官能团,然后加入起始剂和催化剂,升温使羟基与环氧基逐步聚合反应合成超支化结构丙烯酸酯组合物;以此组合物为原料制备了光固化丙烯酸酯压敏胶。反应全过程无溶剂,无三废产生,符合绿色环保化工理念,属环境友好型新材料,得到的超支化结构新型丙烯酸酯压敏胶,具有高剥离强度、高透光、高耐候等性能。
本发明首先提供了一种超支化丙烯酸酯组合物,具体是通过两步法合成超支化丙烯酸酯组合物,先通过自由基聚合制备线性丙烯酸树脂,此树脂含有羟基和环氧基2种官能团,然后加入起始剂和催化剂,升温使羟基与环氧基逐步聚合反应合成超支化结构丙烯酸酯组合物。
其具体制备步骤如下:
第一步:在三口烧瓶中加入丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇,通氮气保护,开启搅拌,然后缓慢加热至56℃~60℃,保温反应5小时,得线性丙烯酸树脂;
其中丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇的质量比为 99-99.5∶0.1-0.3∶0.4-0.6;
优选的丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇的质量比为 99.4∶0.1∶0.5;
第二步:在第一步得到的线性丙烯酸树脂中加入占线性丙烯酸树脂总重量 0.8%的催化剂,按照反应体系中环氧基团摩尔数1/26~1/8的比例加入仲胺单体为起始剂,按照线性丙烯酸树脂总质量60%的比例加入稀释剂,按照线性丙烯酸树脂总质量0.05%~0.8%%的比例加入阻聚剂,然后升温至100℃~110℃,反应3小时,得到超支化丙烯酸酯组合物。
其中催化剂选自对甲苯磺酸或苄基三乙基氯化铵或三苯基膦中的一种;
所述的丙烯酸酯单体由甲基丙烯酸缩水甘油酯和含羟基单体,以及软单体、硬单体、极性单体组成;且甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量不超过丙烯酸酯单体总重量的2%;同时所有单体中总的羟基与环氧基的摩尔比为2~4∶1。
更进一步的,所述的含羟基单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、端羟基丙烯酸己内酯、羟乙基丙烯酰胺中的一种或多种;
软单体为丙烯酸-2-乙基己酯或/和丙烯酸丁酯;
硬单体为丙烯酸异冰片酯或/和甲基丙烯酸甲酯;
极性单体选自丙烯酰吗啉、丙烯腈、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺中的一种或多种。
最优选的,所述的多种丙烯酸酯单体组成按重量份为:甲基丙烯酸缩水甘油酯2~4份、含羟基单体4~16份、硬单体8~16份、极性单体2~8份、软单体56~84份。此时依然需要控制甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量不超过丙烯酸酯单体总重量的2%;同时所有单体中总的羟基与环氧基的摩尔比为2~4∶1,否则第二步反应容易形成凝胶。
所述的仲胺单体选自但不限于聚天门冬氨酸酯、Huntsman公司的Jefflink136 和Jefflink754、Dorf Ketal公司的Clearlink 1000和Clearlink 3000,可以是其中一种,也可以是几种混合;
聚天门冬氨酸酯是位阻型两官能仲胺单体,本申请中的具体采购自深圳飞扬骏研新材料股份有限公司,可选用的牌号为F520,F420,F2850,F2872,F221 等。
所述的稀释剂选自但不限于丙烯酸-2-乙基己酯;阻聚剂包括但不限于对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚。
上述反应过程中,第一步得到的线性丙烯酸树脂含有羟基与环氧基官能团,而且羟基与环氧基团摩尔比保持在2~4∶1,以微量仲胺为起始剂与环氧基团反应,然后通过羟基与环氧基团的迭代反应得到超支化结构的丙烯酸树脂。
为了更好的方便理解,发明人假设所有单体中总的羟基与环氧基团摩尔比例为3∶1,以聚天门冬氨酸酯为仲胺的代表,则第二步反应过程具体示意式(1 次迭代)如下:
Figure BDA0003863812410000031
上述举例中,R可表示含有1~20个碳原子、优选3~12个碳原子的烷基部分,所述烷基可以是直链的或支链的;或者含6~15个碳原子的环烷基;
优选的烷基和环烷基部分包括例如1,4-丁基、1,6-己基、2,2,4-三甲基己基、3,3,5-三甲基环己烷、二环己基甲烷;
R’可表示含有1~6个碳原子的烷基,优选甲基和/或乙基。
1次迭代后聚合物末端有6个支链,端羟基有18个;如果反应达到二次迭代,则超支化结构更复杂,聚合物末端有18个支链,端羟基可达54个。以此类推,但是迭代越多,聚合物分子量显著增大,黏度也明显增大,不利于反应稳定性,容易有仲羟基与环氧的副反应,导致凝胶,所以通过控制仲胺单体加入量,来控制迭代次数,进而控制聚合物黏度。
因此发明人确定了上述的仲胺单体的摩尔数为总的环氧基团摩尔数的 1/26~1/8这一条件,更优选的为1/16~1/8,迭代数不超过2次;当占比低于1/26 时,最终分子量太高,黏度升高,反应过程中很容易因副反应而凝胶,而且黏度太大不利于压敏胶浸润基材和施工;高于1/8时,无法生成足够的支链,超支化结构不完整,发挥不出超支化结构的特性。
共聚时加入少量极性单体可增加分子内或分子间氢键,明显提高压敏胶内聚力,提高对极性基材粘接力和剥离强度。本发明中选择的极性单体均属偏碱性物质,不含酸性成分,不会对ITO(氧化铟锡)层、金属层等粘接基材造成腐蚀,可应用在高端电子领域。
上述方法获得的超支化丙烯酸酯组合物具有如下特点:
本发明是以线性丙烯酸树脂为原料进一步反应得到的超支化丙烯酸酯组合物,其支链都是长分子链(线性丙烯酸树脂),每个支链的柔性非常好,有利于对基材的充分浸润,提高初粘力和伸长率,不同于以往的以小分子反应得到的短链结构超支化聚合物;多官能末端羟基又容易与极性基材建立氢键等作用,提高剥离强度,因此以本发明合成的超支化丙烯酸酯组合物为原料制备的压敏胶既具有高剥离强度又有高伸长率,这是在柔性电子屏幕贴合用压敏胶中非常看重的关键性能。
以上述合成的超支化丙烯酸酯组合物为原料制备的光固化丙烯酸酯压敏胶,其各组分质量百分数比为:超支化丙烯酸酯组合物35%~68.8%,丙烯酸酯单体稀释剂30%~60%,抗氧剂0.2%~1%,光引发剂1%~4%;
其中所述的丙烯酸酯单体稀释剂由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸异冰片酯构成,其中各成分的质量份数比为:丙烯酸-2-乙基己酯1~4份、丙烯酸羟乙酯1~4份、丙烯酸异冰片酯2~6份;
所述抗氧剂为抗氧剂245(三乙二醇醚-二(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯),抗氧剂1076(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯),抗氧剂1135 (3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸异辛酯)中一种或多种组合物;
所述光引发剂为安息香双甲醚、二苯甲酮、1-羟基环己基苯基甲酮(简称: 184光引发剂)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(简称:1173光引发剂)、2-甲基 -1-(4-甲硫基)苯基-2-吗啉基丙基-1-酮(IRGACURE 907)、2,4,6-三甲基苯甲酰基 -二苯基氧化膦(简称:TPO光引发剂)、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯苯基(简称:TPO-L光引发剂)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(IRGACURE 819)中一种或多种的组合物;
上述光固化丙烯酸酯压敏胶制备方法为:
室温下,按照上述质量百分比向容器内加入丙烯酸酯单体稀释剂,然后加入光引发剂和抗氧剂,搅拌至光引发剂和抗氧剂溶解并混合均匀,再加入超支化丙烯酸酯组合物,搅拌均匀,整个配制过程在暗处(或黄光下)进行,避免光引发剂引发聚合导致黏度增大或凝胶。
上述以超支化丙烯酸酯组合物制备的光固化压敏胶可用于自支撑OCA胶膜 (用于3C产品电子屏幕贴合),高剥离强度双面压敏胶带,高性能耐候、耐热压敏胶(如汽车、家电等领域)应用。
本发明的创新之处在于用两步法合成了新颖的超支化结构的丙烯酸酯组合物,并以此组合物为原料制备了光固化丙烯酸酯压敏胶。反应全过程无溶剂,无三废产生,符合绿色环保化工理念,属环境友好型新材料,得到的超支化结构新型丙烯酸酯压敏胶,具有高剥离强度、高透光、高耐候等性能。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明,可以使本领域技术人员更全面的理解本发明,但不以任何方式限制本发明;
实施例1:
一种超支化结构丙烯酸酯组合物,所述超支化结构丙烯酸酯组合物的制备方法为:
第一步:在三口烧瓶中加入多种丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇,通氮气保护,开启搅拌100~300转/min,然后缓慢加热至56℃~60℃,保温反应5小时,得线性丙烯酸树脂;
上述第一步反应中各原料组分的质量百分数比为:多种丙烯酸酯单体 99.4%、过氧化二苯甲酰0.1%和十二烷基硫醇0.5%;
上述多种丙烯酸酯单体由以下质量份数比的成分组成:甲基丙烯酸缩水甘油酯2份、甲基丙烯酸羟丙酯3份、丙烯酸羟乙酯3份、丙烯酸异冰片酯16份、丙烯酰吗啉6份、丙烯酸-2-乙基己酯70份;其中含羟基单体的羟基总量与甲基丙烯酸缩水甘油酯环氧基总量的摩尔比为3∶1;
第二步:在第一步得到的线性丙烯酸树脂中加入三苯基膦催化剂,适量的F420仲胺单体为起始剂,丙烯酸-2-乙基己酯为稀释剂,适量2,6-二叔丁基对甲酚为阻聚剂,然后升温至100℃~110℃,反应3小时,得到超支化结构丙烯酸酯组合物;
上述第二步反应中各原料组分的质量百分数比为:线性丙烯酸树脂77%、丙烯酸-2-乙基己酯21.2%、三苯基膦0.6%、2,6-二叔丁基对甲酚0.8%、F420 仲胺0.4%。
以上述合成的超支化结构丙烯酸酯组合物为原料制备光固化丙烯酸酯压敏胶的技术方案如下:
所述光固化丙烯酸酯压敏胶各组分质量百分数比为:超支化结构丙烯酸酯组合物60%,丙烯酸酯单体稀释剂38.5%,抗氧剂245:0.5%,光引发剂TPO: 1%。
进一步的,所述丙烯酸酯单体稀释剂由以下质量份数比的成分组成:丙烯酸-2-乙基己酯2份、丙烯酸羟乙酯1.5份、丙烯酸异冰片酯5份;
所述光固化丙烯酸酯压敏胶制备方法为:先向容器内加入丙烯酸酯单体稀释剂,然后加入光引发剂和抗氧剂,搅拌至光引发剂和抗氧剂溶解并混合均匀,再加入超支化丙烯酸酯组合物,搅拌均匀,过滤去除杂质即得到光固化丙烯酸酯压敏胶。所有物料需在室温或加热至不高于60℃的条件下使用,而且整个配制过程在暗处(或黄光下)进行,避免光引发剂引发聚合导致黏度增大或凝胶。
实施例2
主要实验步骤同实施例1,其中变化部分为:
所述第二步反应中各原料组分的质量百分数比为:线性丙烯酸树脂77%、丙烯酸-2-乙基己酯21.4%、三苯基膦0.6%、2,6-二叔丁基对甲酚0.8%、F420 仲胺0.2%。
实施例3
主要实验步骤同实施例1,其中变化部分为:
所述第二步反应中各原料组分的质量百分数比为:线性丙烯酸树脂77%、丙烯酸-2-乙基己酯21.5%、三苯基膦0.6%、2,6-二叔丁基对甲酚0.8%、F420 仲胺0.1%。
实施例4
在超支化结构丙烯酸酯组合物合成第一步时,丙烯酰吗啉添加比例由6份改为4份,其它同实施例1相同。
实施例5
在超支化结构丙烯酸酯组合物合成第一步时,丙烯酰吗啉添加比例由6份改为2份,其它同实施例1相同。
实施例6
在超支化结构丙烯酸酯组合物合成第一步时,丙烯酰吗啉添加比例由6份改为8份,其它同实施例1相同。
对比例1
参照专利CN109810648A一种紫外光固化无纺布胶带及其制备方法的实施例1制备紫外光固化型丙烯酸酯涂布液,进行测试。
对比例2
参照专利CN104497201A实施例1制备丙烯酸酯乳液型压敏胶,测试性能。
产品性能测试
用平板涂布器将各实施例的胶粘剂产品在PET(75μm厚)薄膜上涂膜,控制膜厚为80μm,然后覆盖PET离型膜,放入150瓦UV-LED灯下辐照1 分钟(主波长是395nm),揭去离型膜,得压敏胶带,分别按标准进行测试。180 °剥离强度和持粘时间分别按照GB/T 2792-2014标准和GB/T 4851-2014标准进行测定,黏度和透光率分别按照GB/T 2794-2013标准和GB/T 2410- 2008标准测定。破坏类型指180°剥离强度的破坏类型,可分为:界面破坏和内聚破坏。
分别以实施例1~6胶粘剂产品做粘接性能测试,结果如下表所示:
Figure BDA0003863812410000071
对比测试结果,由实施例1、2、3可知,随起始剂仲胺含量逐步降低,制备的光固化丙烯酸酯压敏胶黏度逐步增大,180°剥离强度也有增大趋势,起始剂仲胺含量降低,导致超支化结构迭代次数增多,分子量增大,内聚增强,有利于提高粘接强度,然而黏度过大时会影响胶液对基材的浸润效果,导致粘接强度不理想。
对比实施例5、4、1、6,极性单体丙烯酰吗啉添加比例分别2份、4份、6 份和8份逐步增加,180°剥离强度随之逐步增大,由15N/25mm增加到34 N/25mm,可见在超支化结构丙烯酸酯组合物合成中极性单体含量升高会促使压敏胶剥离强度显著增长。综合各种性能表现,实施例6制备的产品胶液黏度较低,利于施工涂覆,180°剥离强度最大,性能最优。
实施例的破坏类型皆为界面破坏,表明压敏胶的内聚强度高于界面粘接强度,相比传统压敏胶中使用的线型丙烯酸树脂,本发明实施例中使用的超支化结构丙烯酸酯具有内聚强度高的特点,所以表现为界面破坏。同时光固化丙烯酸酯压敏胶的透光率都大于90%,适用于光学应用,如电子屏幕贴合等。
而对比例1,直接使用丙烯酸酯胶液涂膜80μm厚,经紫外固化后,180°剥离强度只有18N/25mm,而且破坏形式为界面+内聚破坏,因为分子结构为线型结构,胶层内聚力偏低,有小分子量丙烯酸酯低聚物,导致粘接性能降低,小分子量丙烯酸酯低聚物易残留在粘接基材上,其黏度为5000mPa S,远高于本申请实施例的黏度范围,不易涂膜。
对比例2,黏度较低,但是其为水性压敏胶,涂膜后还需干燥工序,能耗和工艺复杂,而且180°剥离强度只有9.1N/25mm,远低于本申请15~34N/25mm 的180°剥离强度。
可见本申请的技术方案较之现有技术具有明显的进步。
综上可见,本发明技术方案中,光固化丙烯酸酯压敏胶制备过程中可以通过降低起始剂仲胺含量或一定范围内增大超支化结构丙烯酸酯组合物中极性单体比例来提高粘接强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超支化丙烯酸酯组合物,其特征在于:先通过自由基聚合制备线性丙烯酸树脂,然后加入起始剂和催化剂,升温使羟基与环氧基逐步聚合反应获得,具体的制备方法,步骤如下:
第一步:在三口烧瓶中加入丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇,通氮气保护,开启搅拌,然后缓慢加热至56℃~60℃,保温反应5小时,得线性丙烯酸树脂;
其中丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇的质量比为99-99.5:0.1-0.3:0.4-0.6;
第二步:在第一步得到的线性丙烯酸树脂中加入占线性丙烯酸树脂总重量0.8%的催化剂,按照反应体系中环氧基团摩尔数1/26~1/8的比例加入仲胺单体为起始剂,按照线性丙烯酸树脂总质量60%的比例加入稀释剂,按照线性丙烯酸树脂总质量0.05%~0.8%%的比例加入阻聚剂,然后升温至100℃~110℃,反应3小时,得到超支化丙烯酸酯组合物;
其中催化剂选自对甲苯磺酸或苄基三乙基氯化铵或三苯基膦中的一种。
2.权利要求1所述超支化丙烯酸酯组合物的制备方法,其特征在于:具体制备步骤如下:
第一步:在三口烧瓶中加入丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇,通氮气保护,开启搅拌,然后缓慢加热至56℃~60℃,保温反应5小时,得线性丙烯酸树脂;
其中丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇的质量比为99-99.5:0.1-0.3:0.4-0.6;
第二步:在第一步得到的线性丙烯酸树脂中加入占线性丙烯酸树脂总重量0.8%的催化剂,按照反应体系中环氧基团摩尔数1/26~1/8的比例加入仲胺单体为起始剂,按照线性丙烯酸树脂总质量60%的比例加入稀释剂,按照线性丙烯酸树脂总质量0.05%~0.8%%的比例加入阻聚剂,然后升温至100℃~110℃,反应3小时,得到超支化丙烯酸酯组合物;
其中催化剂选自对甲苯磺酸或苄基三乙基氯化铵或三苯基膦中的一种。
3.根据权利要求2所述超支化丙烯酸酯组合物的制备方法,其特征在于:所述的丙烯酸酯单体由甲基丙烯酸缩水甘油酯和含羟基单体,以及软单体、硬单体、极性单体组成,且丙烯酸酯单体、过氧化二苯甲酰、十二烷基硫醇的质量比为99.4:0.1:0.5。
4.根据权利要求3所述超支化丙烯酸酯组合物的制备方法,其特征在于:
所述的含羟基单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、端羟基丙烯酸己内酯、羟乙基丙烯酰胺中的一种或多种;
软单体为丙烯酸-2-乙基己酯或/和丙烯酸丁酯;
硬单体为丙烯酸异冰片酯或/和甲基丙烯酸甲酯;
极性单体选自丙烯酰吗啉、丙烯腈、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述超支化丙烯酸酯组合物的制备方法,其特征在于:
所述的仲胺单体选自但不限于聚天门冬氨酸酯、Huntsman公司的Jefflink136和Jefflink754、Dorf Ketal公司的Clearlink 1000和Clearlink 3000中的一种或几种混合;所述的稀释剂选自但不限于丙烯酸-2-乙基己酯;所述阻聚剂包括但不限于对羟基苯甲醚、对苯二酚、2,6-二叔丁基对甲酚中的一种。
6.根据权利要求4所述超支化丙烯酸酯组合物的制备方法,其特征在于:所述的丙烯酸酯单体组成按重量份为:甲基丙烯酸缩水甘油酯2~4份、含羟基单体4~16份、硬单体8~16份、极性单体2~8份、软单体56~84份;且甲基丙烯酸缩水甘油酯的用量不超过丙烯酸酯单体总重量的2%。
7.根据权利要求6所述超支化丙烯酸酯组合物的制备方法,其特征在于:
含羟基单体的羟基总量与甲基丙烯酸缩水甘油酯环氧基总量的摩尔比为2~4:1。
8.一种光固化丙烯酸酯压敏胶,其特征在于:各组分质量百分数比为:超支化丙烯酸酯组合物35%~68.8%,丙烯酸酯单体稀释剂30%~60%,抗氧剂0.2%~1%,光引发剂1%~4%。
9.根据权利要求8所述的光固化丙烯酸酯压敏胶,其特征在于:
所述的丙烯酸酯单体稀释剂由丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸异冰片酯构成,其中各成分的质量份数比为:丙烯酸-2-乙基己酯1~4份、丙烯酸羟乙酯1~4份、丙烯酸异冰片酯2~6份;
所述抗氧剂为抗氧剂245,抗氧剂1076,抗氧剂1135中一种或多种组合物;
所述光引发剂为安息香双甲醚、二苯甲酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-吗啉基丙基-1-酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯苯基、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中一种或多种的组合物。
10.权利要求8所述光固化丙烯酸酯压敏胶的制备方法,其特征在于:具体步骤为:
按照上述质量百分比向容器内加入丙烯酸酯单体稀释剂,然后加入光引发剂和抗氧剂,搅拌至光引发剂和抗氧剂溶解并混合均匀,再加入超支化丙烯酸酯组合物,搅拌均匀,过滤去除杂质即得到光固化丙烯酸酯压敏胶;
其中所有物料需在室温或加热至不高于60℃的条件下使用,且整个配制过程在暗处或黄光下进行。
CN202211177752.6A 2022-09-26 2022-09-26 一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法 Active CN115477723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211177752.6A CN115477723B (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211177752.6A CN115477723B (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115477723A true CN115477723A (zh) 2022-12-16
CN115477723B CN115477723B (zh) 2024-11-08

Family

ID=84395032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211177752.6A Active CN115477723B (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115477723B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724173A (zh) * 2008-10-22 2010-06-09 蒂萨公司 热交联聚丙烯酸酯及其制备方法
EP2210906A1 (de) * 2009-01-27 2010-07-28 tesa SE Haftklebebänder für elektronische Anwendungen
CN114891160A (zh) * 2022-04-28 2022-08-12 广东深展实业有限公司 一种天冬树脂和环氧树脂改性的水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法与应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101724173A (zh) * 2008-10-22 2010-06-09 蒂萨公司 热交联聚丙烯酸酯及其制备方法
EP2210906A1 (de) * 2009-01-27 2010-07-28 tesa SE Haftklebebänder für elektronische Anwendungen
CN114891160A (zh) * 2022-04-28 2022-08-12 广东深展实业有限公司 一种天冬树脂和环氧树脂改性的水性羟基丙烯酸树脂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李海柱等: "UV-LED固化聚丙烯酸酯压敏胶的制备研究", 《中国胶粘剂》, vol. 28, no. 6, pages 308 - 312 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115477723B (zh) 2024-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103237860B (zh) 触控面板用粘结剂组合物、粘结膜和触控面板
JP2017524774A (ja) 光硬化性で液状の光学的に透明な接着剤組成物およびその使用
CN114163972B (zh) 一种高润湿性环保三防胶黏剂及其制备方法
CN103228751A (zh) 触控面板用粘结剂组合物、粘结膜和触控面板
CN101200622A (zh) 保护粘结膜、屏板及携带电子终端
CN109593497B (zh) 一种适用于塑胶材料的uv固化丙烯酸酯压敏胶及其制备方法和应用
CN102725366A (zh) 具有可控粘度的功能材料
CN113045697A (zh) 一种改性丙烯酸酯低聚物及一种uv、湿气双重固化压敏胶
JP2016003160A (ja) ガラス保護膜形成用組成物及びガラス保護膜
Xu et al. Effect of novel silicone/vanillin monomer on the thermal stability and adhesion properties of UV-curable polyurethane pressure sensitive adhesive and its application in functional glass
JP6275349B2 (ja) 紫外線硬化型アクリル系ポリマー及びその製造方法並びに紫外線硬化型ホットメルト接着剤
CN111139020A (zh) 一种热固化兼uv固化复合胶及其制备方法
CN115477723B (zh) 一种超支化丙烯酸酯组合物及光固化丙烯酸酯压敏胶及制备方法
JP6347341B1 (ja) 紫外線硬化型アクリル系ポリマー及びその製造方法並びに紫外線硬化型ホットメルト接着剤
CN109536076A (zh) 一种中等剥离强度的uv固化压敏胶及其制备方法
JP2003128714A (ja) アクリル系部分重合体組成物の製造方法、当該製造方法により得られるアクリル系部分重合体組成物および当該組成物を紫外線重合させてなる粘着剤組成物
KR20160090803A (ko) 점착제 조성물 및 점착 시트의 제조 방법
CN116875201A (zh) 高耐候性压敏胶、胶膜及其制备方法
CN115873511A (zh) 无溶剂型uv减粘组合物及其制备方法和应用
CN104254582A (zh) 透明粘合粘接片用组合物、其制造方法和透明粘合粘接片
CN111500189B (zh) 一种uv固化有机硅-丙烯酸杂化体系敷型涂料
KR102309379B1 (ko) 점착 시트, 이를 포함하는 광학부재 및 표시장치
CN115746602B (zh) 一种高可靠性uv防护涂层及其制备方法
CN115160979B (zh) 一种光固化型有机硅压敏胶及其制备方法
CN114561174B (zh) 一种uv固化压敏胶及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant