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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410787160.5(22)申请日 2014.12.17C09D 11/101(2014.01)C09D 11/102(2014.01)C09D 11/107(2014.01)C09D 11/03(2014.01)(71)申请人 江苏广信感光新材料股份有限公司地址 214401 江苏省无锡市江阴市青阳镇工业集中区华澄路 18 号(72)发明人 曹欣欣 朱民 陈长溪 吴来喜王晓东 查晓英(74)专利代理机构 无锡华源专利事务所 ( 普通合伙 ) 32228代理人 冯智文(54) 发明名称一种ITO触摸屏保护胶用的UV固化聚硅氧烷树脂。
2、(57) 摘要本发明公开了一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚 A 环氧树脂和丙烯酸,通过两步反应制成,将所述 UV 固化聚硅氧烷树脂与热塑性丙烯酸树脂、光敏剂、颜料,填料按配比经三辊研磨机研磨至细度小于5m制成ITO触摸屏保护胶。本发明树脂中同时含有 Si-O 键和 C C 双键,Si-O 链的引入,提高了树脂的热稳定和柔韧性,有机基团,赋予分子链足够的柔顺性和可变形性,CC双键的引入则保证了树脂具有较快的固化速度。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页(10)申请公布号 CN 1。
3、04497696 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104497696 A1/1 页21.一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚A 环氧树脂和丙烯酸,其特征在于具体制备方法如下 :(1) 将双酚 A 环氧树脂置于反应釜,加热至 60 65,投入催化剂,边搅拌边向反应釜中滴加端羟基硅油,滴加完毕,保温反应 3 5h,直到体系环氧值达到理论值为止 ;(2) 向步骤 (1) 制得的反应产物中加入催化剂三苯基膦和阻聚剂对苯二酚,之后滴加丙烯酸,升温至 90 95,保温 10 12h,直到酸值小于 3 ;(3) 向步骤 (2) 所得产物中加入活。
4、性稀释剂,降温至 50,出料,制得所述 UV 固化聚硅氧烷树脂。2.根据权利要求1所述的UV固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述步骤(1)中催化剂为辛酸亚锡,催化剂用量为聚合单体总量的 0.1 0.5wt。3.根据权利要求1所述的UV固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述步骤(1)中双酚A环氧树脂与羟基硅油的质量比为 10:0.5 2。4.根据权利要求1或3所述的UV固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述双酚A环氧树脂为南亚公司生产的 E-51、长春化工生产的 EB188EL、壳牌环氧树脂 Epon828、陶氏化工生产的 DER331、三木化工生产的 SM618 中的一种或多种 ;所述羟基硅油为深圳宏宇硅化学。
5、有限公司生产的 HY-203、济南国邦化工有限公司生产的 GB-209、嘉兴科瑞有机硅有限公司生产的 KY-106 中的一种或多种。5.根据权利要求 1 所述的 UV 固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述步骤 (2) 中双酚 A环氧树脂环氧基与丙烯酸的摩尔比为 10:8 9.5,三苯基膦用量为聚合单体总量的 0.1 0.5wt、对苯二酚用量为丙烯酸用量的 0.1 0.5wt。6.根据权利要求1所述的UV固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述步骤(3)中活性稀释剂为两官能度稀释剂,树脂固含量为 80。7.根据权利要求 1 所述的 UV 固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述 UV 固化聚硅氧烷树脂与热塑性丙烯酸。
6、树脂、光敏剂、颜料,填料按配比经三辊研磨机研磨至细度小于 5m 制成 ITO 触摸屏保护胶。8.根据权利要求7所述的UV固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述ITO触摸屏保护胶各原料的重量百分数为 :9.根据权利要求7或8所述的UV固化聚硅氧烷树脂,其特征在于所述热塑性丙烯酸树脂为三木化工生产的 BS-2040A ;活性稀释剂为长兴化学提供的 EM221 ;光敏剂为汽巴精化公司生产的 Irgacure184 和 TPO 的混合物,混合比例 8 10:1 ;颜料为大日精化生产的酞青蓝 ;填料为海城信诺西尔矿业有限公司生产的滑石粉 GD-25。权 利 要 求 书CN 104497696 A1/5 页3一。
7、种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂技术领域0001 本发明涉及保护油墨技术领域,尤其是涉及一种采用硅油和丙烯酸改性环氧树脂,制备 UV 固化聚硅氧烷树脂的方法及其在 ITO 触摸屏保护胶领域的应用。背景技术0002 目前,在手机,平板电脑,家用电器等电子产品领域中,应用最为广泛的便是液晶显示器关键基础材料氧化铟锡 (ITO) 导电玻璃。这种玻璃被广泛应用于制作电阻式及电容式触摸屏,然而这种触摸屏玻璃基板在尺寸切割时极易造成划痕或压痕,产生的碎屑亦会影响到基板表面的平整性和完整性。为克服这种弊端,现采用表面印刷胶作为切割保护膜来提高玻璃切割的成品率。0003 触摸屏保护胶是一种。
8、临时保护油墨,兴起于上世纪 70 年代的欧美及日本等发达国家,他与普通的油墨相似,其成膜物是常见的高聚物,如聚氨酯,聚乙烯醇、有机硅等。它们的共同特点是除了对保护基面有合适的附着力和可剥离性外,同时还要求涂膜具有一定的弹性,强度以及耐酸碱和耐切削液等性能。0004 目前国内普遍采用溶剂型保护胶和二液反应型保护胶对触摸屏基板进行保护,UV固化型保护胶鲜有报道,且该保护胶都是依赖进口,例如加拿大LGPE公司研制的UV固化型触摸屏切割保护胶,通过丝印在 ITO 玻璃上,UV 光照后固化成膜,切割时不会粘连或损伤切割工具,切割后在热水中浸泡数分钟即可整张剥离 ;中国台湾某知名材料公司也研制出碳酸钠弱碱。
9、液退膜的 UV 保护胶。0005 介于对触摸屏保护胶的特殊性能要求,其成膜物对基材面必须具有良好的附着力和柔韧性。聚硅氧烷含有有机基团,赋予分子链足够的柔顺性和可变形性,而且其和硅酸盐材料有较好的相似亲核性,因而对此类基材具有较好的附着力。丙烯酸酯化聚硅氧烷的反应活性一般较高,反应速率较快,固化层的化学、物理稳定性好,是研究最活跃的光固化有机硅体系。1979 年法国 Rhone-Poulenc 公司研制了可紫外光固化的有机硅丙烯酸酯。1983年 Goldschmidt 公司首先将自由基光固化的有机硅丙烯酸酯作为离形涂料 ( 又称隔离剂、防粘剂 ) 推向市场。陶永红等合成的有机硅 / 丙烯酸酯 。
10、/ 聚氨酯树脂,配成紫外光固化 UV固化涂 料具有优异的耐黄变性能,并保持了良好的耐磨性和附着力。黄毓礼等将有机硅引入聚氨酯丙烯酸酯中,制得性能优良的光固化有机硅材料。由于光固化过程中丙烯酸酯基的双键转化为单键,体系在固化过程中通常会伴有体积收缩。但是丙烯酸酯化聚硅氧烷以其高反应活性和低成本的优势赢得了市场,成为光敏性有机硅预聚物研究领域的热点。发明内容0006 针对现有技术存在的上述问题,本发明提供一种ITO触摸屏保护胶用的UV固化聚硅氧烷树脂。本发明通过两步反应制备成一种同时含有 Si-O 键和 C C 双键的树脂,Si-O链引入环氧树脂的结构中,提高了树脂的热稳定和柔韧性,同时因为聚硅氧。
11、烷含有无机主链,固化产物热稳定 ;大量的有机基团,赋予分子链足够的柔顺性和可变形性,聚合物的耐说 明 书CN 104497696 A2/5 页4腐蚀能力和耐候性较强,除此之外,聚硅氧烷树脂与二氧化硅等硅酸盐材料之间具有良好的附着力 ;C C 双键的引入则保证了树脂具有较快的固化速度。0007 本发明的技术方案如下 :0008 一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚 A 环氧树脂和丙烯酸,具体制备方法如下 :0009 (1) 将双酚 A 环氧树脂置于反应釜,加热至 60 65,投入催化剂,边搅拌边向反应釜中滴加端羟基硅油,滴加完毕,保温反应 3 5h。
12、,直到体系环氧值达到理论值为止 ;0010 (2) 向步骤 (1) 制得的反应产物中加入催化剂三苯基膦和阻聚剂对苯二酚,之后滴加丙烯酸,升温至 90 95,保温 10 12h,直到酸值小于 3 ;0011 (3) 向步骤 (2) 所得产物中加入活性稀释剂,降温至 50,出料,制得所述 UV 固化聚硅氧烷树脂。0012 所述步骤(1)中催化剂为辛酸亚锡,催化剂用量为聚合单体总量的0.10.5wt。0013 所述步骤 (1) 中双酚 A 环氧树脂与羟基硅油的质量比为 10:0.5 2。0014 所述双酚A环氧树脂为南亚公司生产的E-51、长春化工生产的EB188EL、壳牌环氧树脂 Epon828、。
13、陶氏化工生产的 DER331、三木化工生产的 SM618 中的一种或多种 ;所述羟基硅油为深圳宏宇硅化学有限公司生产的 HY-203、济南国邦化工有限公司生产的 GB-209、嘉兴科瑞有机硅有限公司生产的 KY-106 中 的一种或多种。0015 所述步骤 (2) 中双酚 A 环氧树脂环氧基与丙烯酸的摩尔比为 10:8 9.5,三苯基膦用量为聚合单体总量的 0.1 0.5wt、对苯二酚用量为丙烯酸用量的 0.1 0.5wt。0016 所述步骤 (3) 中活性稀释剂为两官能度稀释剂,树脂固含量为 80wt。0017 所述 UV 固化聚硅氧烷树脂与热塑性丙烯酸树脂、光敏剂、颜料,填料按配比经三辊研。
14、磨机研磨至细度小于 5m 制成 ITO 触摸屏保护胶。0018 所述 ITO 触摸屏保护胶各原料的重量份数为 :0019 0020 所述热塑性丙烯酸树脂为三木化工生产的 BS-2040A ;活性稀释剂为长兴化学提供的 EM221 ;光敏剂为汽巴精化公司生产的 Irgacure184 和 TPO 的混合物,混合比例 8 10:1 ;颜料为大日精化生产的酞青蓝 ;填料为海城信诺西尔矿业有限公司生产的滑石粉GD-25。0021 本发明有益的技术效果在于 :0022 1、本发明合成了一种同时含有 Si-O 键和 C C 双键的树脂,并将该树脂应用于制说 明 书CN 104497696 A3/5 页5备。
15、触摸屏临时保护胶的配方作为主体树脂之一,搭配热塑性丙烯酸树脂,赋予保护胶良好的成膜性,同时确保产品能够达到耐酸、耐碱以及耐切削液等指标要求。0023 2、本发明制备的保护胶印刷于 ITO 基材上之后需要具备较快的固化速度,良好的成膜性以及耐强酸、强碱和切削液等耐化性,配方所用的主体树脂具备同样的优异性能。0024 3、本发明合成的光固化聚硅氧烷树脂中含有大量CC双键,固化速度较快,同时光固化聚硅氧烷树脂的柔韧性和耐腐蚀性较强,而热塑性丙烯酸树脂的成膜性较好,与本发明合成树脂按 10:8 9 搭配使用,可赋予保护胶产品良好的性能 ;双官能团活性稀释剂的引入在调整配方粘度的同时,增加了产品固化的交。
16、 联密度,提高了产品的附着力、硬度和耐化性 ;光敏剂的搭配添加保证产品深层固化与表层固化的统一。具体实施方式0025 下面结合实施例,对本发明进行具体描述。0026 实施例 10027 一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚 A 环氧树脂和丙烯酸,具体制备方法如下 :各原料用量见表 1 ;0028 (1) 将双酚 A 环氧树脂 (EB188EL,长春化工 ) 置于反应釜,加热至 65,投入催化剂辛酸亚锡,边搅拌边向反应釜中滴加端羟基硅油 (HY-203,深圳宏宇硅化学有限公司 ;添加量为双酚 A 环氧树脂质量的 5 ),滴加完毕,每隔 1 小时测量。
17、体系环氧值,保温反应 3h,最后两次测量值相差 2 以内,体系环氧值达到理论值,反应终止 ;0029 (2) 向步骤 (1) 制得的反应产物中加入催化剂三苯基膦和阻聚剂对苯二酚,之后滴加丙烯酸 ( 添加量为环氧基摩尔量的 95 ),升温至 90,保温 12h,测量酸值,直到酸值小于3;0030 (3) 向步骤 (2) 所得产物中加入活性稀释剂 HDDA,保证体系固含量 80,降温至50,出料,制得所述 UV 固化聚硅氧烷树脂。0031 实施例 20032 一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚 A 环氧树脂和丙烯酸,具体制备方法如下 :各原料用量见。
18、表 1 ;0033 (1) 将双酚 A 环氧树脂 (EB188EL,长春化工 ) 置于反应釜,加热至 60,投入催化剂辛酸亚锡,边搅拌边向反应釜中滴加端羟基硅油 (HY-203,深圳宏宇硅化学有限公司 ;添加量为双酚A环氧树脂质量的10),滴加完毕,每隔1小时测量体系环氧值,保温反应5h,最后两次测量值相差 2 以内,体系环氧值达到理论值,反应终止 ;0034 (2) 向步骤 (1) 制得的反应产物中加入催化剂三苯基膦和阻聚剂对苯二酚,之后滴加丙烯酸 ( 添加量为环氧基摩尔量的 90 ),升温至 95,保温 10h,测量酸值,直到酸值小于3;0035 (3) 向步骤 (2) 所得产物中加入活性。
19、稀释剂 HDDA,保证体系固含量 80 ,降温至50,出料,制得所述 UV 固化聚硅氧烷树脂。0036 实施例 30037 一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚 A 环氧树脂和丙烯酸,具体制备方法如下 :各原料用量见表 1 ;说 明 书CN 104497696 A4/5 页60038 (1) 将双酚 A 环氧树脂 (EB188EL,长春化工 ) 置于反应釜,加热至 63,投入催化剂辛酸亚锡,边搅拌边向反应釜中滴加端羟基硅油 (HY-203,深圳宏宇硅化学有限公司 ;添加量为双酚A环氧树脂质量的20),滴加完毕,每隔1小时测量体系环氧值,保温反应4。
20、h,最后两次测量值相差 2 以内,体系环氧值达到理论值,反应终止 ;0039 (2) 向步骤 (1) 制得的反应产物中加入催化剂三苯基膦和阻聚剂对苯二酚,之后滴加丙烯酸 ( 添加量为环氧基摩尔量的 80 ),升温至 92,保温 11h,测量酸值,直到酸值小于3;0040 (3) 向步骤 (2) 所得产物中加入活性稀释剂 HDDA,保证体系固含量 80,降温至50,出料,制得所述 UV 固化聚硅氧烷树脂。0041 实施例 40042 一种 ITO 触摸屏保护胶用的 UV 固化聚硅氧烷树脂,主要原料包括端羟基硅油、双酚 A 环氧树脂和丙烯酸,具体制备方法如下 :0043 (1)将双酚A环氧树脂(E。
21、-51,南亚化工)置于反应釜,加热至63,投入催化剂辛酸亚锡,边搅拌边向反应釜中滴加端羟基硅油 (GB-209,济南国邦化工有限公司 ;添加量为双酚A环氧树脂质量的20),滴加完毕,每隔1小时测量体系环氧值,保温反应4h,最后两次测量值相差 2 以内,体系环氧值达到理论值,反应终止 ;0044 (2) 向步骤 (1) 制得的反应产物中加入催化剂三苯基膦和阻聚剂对苯二酚,之后滴加丙烯酸 ( 添加量为环氧基摩尔量的 80 ),升温至 92,保温 11h,测量酸值,直到酸值小于3;0045 (3) 向步骤 (2) 所得产物中加入活性稀释剂 HDDA,保证体系固含量 80,降温至50,出料,制得所述 。
22、UV 固化聚硅氧烷树脂。0046 表10047 组份 实施例 1 实施例 2 实施例 3 双酚 A 环氧树脂 /g 1900 1900 1900 辛酸亚锡 /g 3.99 4.18 4.56 端羟基硅油 /g 95 190 380 三苯基膦 /g 13 13 13 对苯二酚 /g 3.4 3.2 2.9 丙烯酸 /g 684 648 576 HDDA/g 670 684 714 0048 测试例 :0049 将实施例 1 3 制备的 UV 固化聚硅氧烷树脂,分别与热塑性丙烯酸树脂、光敏剂、颜料,填料按配比经三辊研磨机研磨至细度小于 5m,制成 ITO 触摸屏保护胶,用 200 目丝网印刷于 I。
23、TO 玻璃基材,测试其固化速度、附着力、柔韧性、耐酸碱性以及耐切削液。配方各组分配比及测试结果分别见表 2、3。0050 表20051 组分 实施例 1 实施例 2 实施例 3 UV固化聚硅氧烷树脂/ 30 35 32 热塑性丙烯酸树脂 / 30 20 25 活性稀释剂 EM221/ 5 10 8 说 明 书CN 104497696 A5/5 页7光敏剂 Irgacure184/ 5.3 4.5 2.7 光敏剂 TPO/ 0.6 0.5 0.3 滑石粉 GD-25/ 30 32 35 酞青蓝 / 0.1 0.2 0.2 0052 表30053 0054 由表 3 可以看出,在合成光固化聚硅氧烷树脂时,羟基硅烷的量越高,丙烯酸的量越低,其固化物在 ITO 基材上的附着力和柔韧性越好,耐酸碱性较强 ;由于 C C 双键总量的降低,其固化速度有所下降 ;当光固化聚硅氧烷树脂中羟基硅油含量达到双酚 A 树脂质量 20,丙烯酸的量达到环氧基摩尔量的 80时,应用在配方中固化产物综合性能达标。说 明 书CN 104497696 A。