一种紫外光固化显示屏侧封胶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种紫外光固化显示屏侧封胶及其制备方法 (Ultraviolet curing display screen side sealing adhesive and preparation method thereof ) 是由 刘秀棉 周为民 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明属于紫外光固化技术领域。一种紫外光固化显示屏侧封胶,包括以下组分：含双键的预聚物、含双键的单体、硫醇、光引发剂、硅烷偶联剂和稳定剂；所述含双键的预聚物包括含有聚酯主链、聚醚主链或聚烯烃主链的聚氨酯丙烯酸酯预聚物的一种或多种；所述含双键的单体包括丙烯酸酯类单体、烯基单体。本发明侧封胶为硫醇-烯体系,体系中不存在氧阻聚,表干所需固化能量低,体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。本发明侧封胶在365nm或395nmLED灯下能够快速表干,固化厚度在0.2mm以上,可达到一定的光密度(OD值,0.5以上),硬度高,韧性好,易返修,吸水率低,对玻璃有较好的粘接力。(The invention belongs to the technical field of ultraviolet light curing. An ultraviolet light curing display screen side sealant comprises the following components: a double-bond-containing prepolymer, a double-bond-containing monomer, mercaptan, a photoinitiator, a silane coupling agent and a stabilizer; the double bond-containing prepolymer comprises one or more of polyurethane acrylate prepolymers containing a polyester backbone, a polyether backbone or a polyolefin backbone; the double-bond monomer comprises acrylate monomers and alkenyl monomers. The side sealing adhesive is a mercaptan-alkene system, oxygen inhibition does not exist in the system, curing energy required by surface drying is low, and the curing performance of the system and the performance after curing can meet the requirements of the side sealing adhesive of the display screen. The side sealing adhesive can be quickly dried under 365nm or 395nm LED lamps, the curing thickness is more than 0.2mm, certain optical density (OD value is more than 0.5) can be achieved, the hardness is high, the toughness is good, the repair is easy, the water absorption rate is low, and the adhesive has good adhesive force on glass.)
技术领域
本发明属于紫外光固化胶技术领域，具体涉及一种紫外光固化显示屏侧封胶及其制备方法。
背景技术
近年来，智能手机、电脑、电视等设备的显示器已从窄边框、微边框发展为无边框全面屏,无边框显示屏在去掉模组边框后,显示器的侧边没有遮挡,因此背光源容易透过上下(玻璃)基板的侧面及二者之间的缝隙处产生漏光。为了防止面板边缘漏光，需要对面板侧边BM区域三边进行封胶。此类显示屏用侧封胶为具有一定附着力、一定光密度(OD)值的黑色遮光胶,可避免因背光透过玻璃侧面及缝隙带来的漏光现象。在显示器生产过程中，要求遮光胶能够边点胶边固化，只有紫外光固化胶能够实现上述生产要求。
近年来，在紫外光固化胶领域，固化用的汞灯逐渐被LED灯替代，LED灯大多为单波长，波长一般为365nm或395nm。LED灯固化对UV胶的固化性能提出了更高的要求，尤其是对UV胶固化速度、表干的要求。现有的UV胶所用的原材料尤其是光引发剂不能与LED灯很好的匹配。普通的自由基体系UV胶，由于其氧阻聚问题很难实现在LED灯下的快速表干。生产过程中，如果对UV胶粘接性能或者对其固化速度要求不高，适当调整原材料中的光引发剂，也能使UV胶勉强适应LED灯固化。但用于显示屏侧封的UV胶对固化性能要求高，生产过程中需要边点胶边快速固化、表干，且固化厚度要在0.2mm以上。普通的丙烯酸体系的UV胶在365nm或395nmLED灯下难以实现具有较高的固化性能(固化厚度≥0.2mm)。因此，需要一种能在365nm或395nmLED灯下快速表干，固化厚度≥0.2mm，具有一定的光密度(OD值≥0.5)，高硬度、低吸水率、对玻璃有一定粘接力、易返修(返修时能整条撕下)，能满足侧封胶要求的黑色UV胶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种紫外光固化显示屏侧封胶，该侧封胶为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，表干所需固化能量低，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。
本发明的技术方案如下：
一种紫外光固化显示屏侧封胶，包括以下组分：含双键的预聚物、含双键的单体、硫醇、光引发剂、硅烷偶联剂、稳定剂和黑色颜料；
所述含双键的预聚物包括含有聚酯主链、聚醚主链或聚烯烃主链的聚氨酯丙烯酸酯预聚物中的一种或多种，其用量为20-40wt％；
所述含双键的单体包括丙烯酸酯类单体、烯基单体；所述单体与所述硫醇的总用量为55-75wt％，其中，所述单体中不饱和双键基团与硫醇基的当量比为1.2-1:1；
所述光引发剂用量为所述预聚物和所述单体总量的2-10％；
所述硅烷偶联剂用量为所述预聚物和所述单体总量的1-2％；
所述稳定剂用量为所述预聚物和所述单体总量的0.5-5％；
所述黑色颜料用量为所述预聚物和所述单体总量的0.05-0.3％。
进一步的，所述丙烯酸酯类单体包括单官能度单体、双官能度单体、多官能度单体中的一种或多种。
进一步的，所述单官能度单体包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢呋喃酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯(CTFA)、2-苯氧乙基丙烯酸酯(PHEA)、4-叔丁基环已基丙烯酸酯(EM105)、苄基丙烯酸脂(EM75)、3，3，5-三甲基环己烷丙烯酸酯(EM2104)中的一种或多种；所述双官能度单体包括1.6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、戊二醇二丙烯酸醋(NPGDA)、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯(EM2204)中的一种或多种；所述多官能度单体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三烯丙基醚、三(2-羟乙基)异氰尿酸三丙烯酸酯、二季戊六醇五丙烯酸酯中的一种或多种。
进一步的，所述烯基单体包括富马酸二烯丙酯、苹果酸二烯丙酯、三烯丙基异氰尿酸酯、3-己烯-2，5-二酮。
进一步的，所述硫醇包括1，4-二(3-巯基丁氧基)丁烷、季戊四醇四(3-硫基丙酸)酯、季戊四醇四疏基乙酸酯、三羟甲基丙烷三(3-疏基丙酸酯)、双季戊四醇六(3-硫基丙酸)酯、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯中的一种或多种。
进一步的，所述光引发剂包括2-羟基-2-甲基-1-苯基甲酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、二苯甲酮、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丁醚、a，a-二甲氧基-a-苯基苯乙酮、(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苯基膦酸乙酯、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮、2-异丙基硫杂蔥酮(2,4异构体混合物)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮中的一种或多种。
进一步的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷中的一种或多种。
进一步的，所述稳定剂包括2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、对羟基苯甲醚(MEHQ)、4-四甲氧基-1-萘酚中的一种或多种。
进一步的，所述黑色颜料包括炭黑以及含有炭黑的各种色浆、油溶黑。
一种所述的紫外光固化显示屏侧封胶的制备方法，包括以下步骤：于避光环境中，将光引发剂、稳定剂和单体混合，加热溶解，控制物料温度为50-60℃，加入除硫醇外的剩余物料，搅拌均匀后降温至35℃以下，加入硫醇，常温搅拌均匀即可。
本发明具有如下有益效果：
本发明紫外光固化侧封胶为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，固化所需能量低，固化速度快，光引发剂用量少，有利于深层固化，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。巯基与双键加成反应后可生成硫醚结构，聚合产物具有优异的粘性、耐热性和较低的吸水性。可通过硫醇和预聚物的官能度、基团种类和数量，调节材料的交联速度和交联密度，改变胶膜的硬度、柔韧性。
本发明侧封胶在365nm或395nm LED灯下能够快速表干，固化厚度在0.2mm以上，可达到一定的光密度(OD值，0.5以上)，硬度高，韧性好，易返修，吸水率低，对玻璃有较好的粘接力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
下表为本发明紫外光固化显示屏侧封胶4个实施例和2个对比例的配方表(单位：质量份)：
上述紫外光固化显示屏侧封胶实施例的制备方法，包括以下步骤：于避光环境中，将光引发剂、稳定剂和单体混合，加热溶解，控制物料温度为50-60℃，加入除硫醇外的剩余物料，搅拌均匀后降温至35℃以下，加入硫醇，常温搅拌均匀即可。
上述紫外光固化显示屏侧封胶对比例的制备方法为：于避光环境中，将物料混合，加热至50-60℃，搅拌均匀即可。
测试本发明紫外光固化显示屏侧封胶4个实施例和2个对比例的各项性能，测试结果见下表：
可见，实施例1-4为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，在汞灯和LED灯下均可快速表干，粘接力好，吸水率低，胶膜硬度高，柔韧性好，易返修，能够满足侧封胶的要求。
对比例1-2为普通的丙烯酸体系，在汞灯下表干良好，对比例1由于多官能度单体用量大，在汞灯下表干更好。对比例1-2在LED灯下表干相较于实施例的硫醇-烯体系差，对比例1在3000mJ/cm2下能够表干，但效率远远低于实施例的硫醇-烯体系，并且胶膜粘接力差，硬度高，脆性大，不易返修。对比例2中多官能度单体用量少，粘接力好，韧性好，易返修，但交联较少，吸水率高，在LED灯下5000mJ/cm2的能量不表干，固化速度慢，无法满足侧封胶的要求。
普通的丙烯酸体系存在氧阻聚，但是由于汞灯下是全波段的紫外线，短波紫外线抗氧阻聚的能力强，有利于表干，因此普通的丙烯酸体系在汞灯下可快速表干，但是LED灯只有单一波长的紫外线并且波长较长，抗氧阻聚的能力很差，因此，在汞灯下表干良好的多官能度单体在LED灯下表干较差，单官能度单体在LED灯下表干更差。硫醇-烯体系不存在氧阻聚，在汞灯和LED灯下都表干良好，适合表干要求高的胶水。
本发明侧封胶为硫醇-烯体系，体系中不存在氧阻聚，表干所需固化能量低，体系的固化性能和固化后的性能能够满足显示屏侧封胶的要求。本发明侧封胶在365nm或395nmLED灯下能够快速表干，固化厚度在0.2mm以上，可达到一定的光密度(OD值，0.5以上)，硬度高，韧性好，易返修，吸水率低，对玻璃有较好的粘接力。
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