一种高折射率可光固化有机硅胶粘剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种高折射率可光固化有机硅胶粘剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.基于等离子显示、液晶显示、oled显示等技术的发展，触摸屏全贴合显示技术在日常生活中的应用越来越广泛如手机、电脑、平板以及其他消费电子品等，而近年来全贴合显示技术在户外显示以及车载上的应用更是受到消费者的青睐。
3.液体光学透明胶粘剂(loca)位于盖板玻璃和液晶面板之间，是显示模块的关键部件之一。它不仅在组装环节起到粘接剂的作用，还可通过防止外部光源的光反射来提高显示的光学清晰度、可辨识性和对比性等。紫外光(uv)固化的丙烯酸loca作为一种光学透明胶粘剂，用于消费者电子品显示已有若干年。然而，当uv光固化丙烯酸暴露在高温、高湿以及光照等苛刻条件下时，易出现黄变、剥离、雾化等现象，从而导致显示的清晰度、对比度和亮度等的下降，因此其不适用于户外、车载显示等行业。有机硅材料具有稳定的si—o—si结构，化学稳定性好，具有优异的光学稳定性，因此基于有机硅的液体光学透明胶粘剂是替代传统uv光固化丙烯酸液体光学透明胶粘剂的理想材料。
4.目前商业化有机硅的液体光学透明胶粘剂，主要是以硅氢加成体系为主，其固化类型包括光/热双重固化和热固化两种。光/热双重固化体系使用的催化剂主要是以含共轭二烯结构的光敏性铂化合物，如(三甲基)环戊二烯铂 (iv)(cas:1271-07-4)和乙酰丙酮铂(15170-57-7)等，而热固化的体系主要使用的催化剂为氯铂酸的乙烯基络合物如karstedt催化剂。上述体系在使用过程中，常出现与偏光片等基材接触导致铂金催化剂“中毒”失效，从而出现固化不良的情况。且目前使用的商业化有机硅的液体光学透明胶粘剂，其有机硅分子主链侧基一般均为甲基，折光系数在1.4左右，与传统的丙烯酸loca相比(折光指数一般＞1.5)，折光率低，初始显示的亮度和清晰度不如丙烯酸loca。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中有机硅光学透明胶粘剂存在固化不良且折光率低的问题，提供一种高折射率可光固化有机硅胶粘剂，本发明还提供一种高折射率可光固化有机硅胶粘剂的制备方法和在贴合触摸屏中的应用。
6.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种高折射率可光固化有机硅胶粘剂，包括以下质量份数的组分：含有巯基和苯基的线性聚硅氧烷 3～50份，含有烯基和苯基的线性聚硅氧烷10～70份，全惰性的聚硅氧烷树脂 1～50份，光引发剂0.01～5份；
7.所述含有巯基和苯基的线性聚硅氧烷在25℃下具有100～100000mpa.s的粘度，折光指数＞1.5；
8.所述含有烯基和苯基的线性聚硅氧烷在25℃下具有100～100000mpa.s的粘度，折光指数＞1.5。
9.优选地，所述含有巯基和苯基结构的线性聚硅氧烷中的巯基与所述含烯基和苯基结构的线性聚硅氧烷中烯基的官能团摩尔比例为0.2:1～5:1。
10.优选地，所述含有巯基和苯基的线性聚硅氧烷中巯基的含量为0.1wt％～ 5wt％。
11.优选地，所述含有巯基和苯基结构的线性聚硅氧烷的结构式为：
[0012][0013]
其中n》0，m≥0，x＞0；r1为含c1～c
10
的烷基，所述r1为甲基、乙基、丙基、芳基或含巯基取代的烷基中的一种；z为c
nh2n
结构的亚烷基，所述z为亚乙基、亚丙基、亚丁基中的一种。
[0014]
优选地，所述含有烯基和苯基的线性聚硅氧烷中烯基双键的含量为 0.02wt％～5wt％。
[0015]
优选地，所述含有烯基和苯基的线性聚硅氧烷的结构式为：
[0016][0017]
其中r》0，s≥0，t＞0；r2为含c1～c
10
的烷基，所述r2为甲基、乙基、丙基、芳基或含烯基取代的烷基中一种；r3为含烯基的官能团，所述r3为丙烯酰氧基、丙烯酰氧丙基、甲基丙烯酰氧丙基、乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基或己烯基中的一种。
[0018]
优选地，所述全惰性结构的聚硅氧烷树脂的分子结构为：
[0019]
(r
43
sio
0.5
)a(r5sio
1.5
)b(r
62
sio)c(sio2)d[0020]
所述全惰性结构的聚硅氧烷树脂为含苯环结构的mt树脂、mdq树脂、mdt 树脂、mtq树脂和mtdq树脂中的一种或几种混合物。
[0021]
优选地，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化磷、苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基) 磷酸乙酯、2-羟基-2-甲基-1-丙酮-1-(4-c10-13-烷基苯)的衍生物中的一种或多种混合物。
[0022]
本发明还提供上述高折射率可光固化有机硅胶粘剂的制备方法，分别制备含有巯基和苯基的线性聚硅氧烷，含有烯基和苯基的线性聚硅氧烷，全惰性的聚硅氧烷树脂，与光引发剂混合均匀后即制得。
[0023]
本发明还提供上述高折射率可光固化有机硅胶粘剂在贴合触摸屏中的应用。
[0024]
本发明所具有的有益效果：本发明中不使用铂金催化剂，含巯基和含烯基的官能团，在光照下通过点击化学反应产生交联，避免因铂金催化剂“中毒”而造成的固化不良现
象，同时在分子结构中引入苯基作为高折射率官能团，使胶粘剂的折光指数＞1.5，提高了初始显示的亮度和清晰度。
具体实施方式
[0025]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的具体实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0026]
在下面的实施例中，所采用的各原料配比均按重量计。
[0027]
实施例1
[0028]
配制3000mpa.s，折光指数1.51，巯基理论含量为3.28wt％的线性聚硅氧烷 45份；粘度为4000mpa.s，折光指数1.51，碳碳双键理论含量为3.42wt％的线性聚硅氧烷35份；含苯基mtq树脂20份，再加入光引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸乙酯(tpo-l)0.2份，混合均匀后，即制备成光固化有机硅胶粘剂。
[0029]
实施例2
[0030]
粘度为5000mpa.s，折光指数1.52，巯基理论含量为3.92wt％的线性聚硅氧烷40份；粘度为4000mpa.s，折光指数1.51，碳碳双键理论含量为3.42wt％的线性聚硅氧烷40份；含苯基mtq树脂20份，再加入光引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸乙酯(tpo-l)0.2份，混合均匀后，即制备成光固化有机硅胶粘剂。
[0031]
实施例3
[0032]
3000mpa.s，折光指数1.51，巯基理论含量为3.28wt％的线性聚硅氧烷40 份；粘度为4000mpa.s，折光指数1.51，碳碳双键理论含量为2.48wt％的线性聚硅氧烷40份；含苯基mdt树脂20份，再加入光引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸乙酯(tpo-l)0.2份，混合均匀后，即制备成光固化有机硅胶粘剂。
[0033]
实施例4
[0034]
粘度为5000mpa.s，折光指数1.52，巯基理论含量为3.92wt％的线性聚硅氧烷35份；粘度为4000mpa.s，折光指数1.51，碳碳双键理论含量为2.48wt％的线性聚硅氧烷40份；含苯基mdt树脂20份，再加入光引发剂苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦酸乙酯(tpo-l)0.2份，混合均匀后，即制备成光固化有机硅胶粘剂。
[0035]
光固化胶粘剂对比试验
[0036]
分为试验组和对照组，试验组分别为实施例1-4制备的光固化有机硅胶粘剂，对照组包括对照组1和对照组2，对照组1为市售光学全贴合用光热固化有机硅loca(瓦克lumisil 203)，a组分粘度3800mpa.s，b组分粘度1000mpa.s，混合比例10:1；对照组2为市售光学全贴合用热固化有机硅loca(瓦克lumisil 102fc)，a组分粘度2000mpa.s、b组分粘度2300mpa.s，混合比例1:1。
[0037]
分别对试验组和对照组进行光固化，试验组使用波长为395nm的led光源，辐照能量为5000mj/cm2；对照组的固化条件按照tds固化条件，其中对照组1 采用金属卤素灯2200mj/cm2的能量激活后50℃
×
30min，对照组2采用65℃
×ꢀ
10min的条件固化。
[0038]
试验组和对照组的性能指标如表1所示：
[0039]
表1试验组和对照组的性能情况
[0040][0041]
以上数据充分说明，与对照组相比，本发明制备的胶粘剂能在偏光片表面进行充分固化，不会出现发粘现象；同时具有更高的折光率，实施例1-实施例 4的折光指数均高于1.5；并且固化后在透明度、雾度和黄变指数方面与市售低折射率产品相当，显著提高了初始显示的亮度和清晰度。
[0042]
本发明的说明书被认为是说明性的而非限制性的，在本发明基础上，本领域技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征做出的一些替换和变形，均在本发明的保护范围内。