專利名稱：電子紙用膠黏劑、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子紙、電子墨水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光電顯示器所用的膠黏劑材料。
背景技術(shù)：
電光顯示器包括電光材料層，其在成像領(lǐng)域中的常規(guī)意思表示具有在至少一個(gè)光學(xué)特性方面不同的第一和第二顯示狀態(tài)的材料，該材料通過給材料施加電場(chǎng)從其第一顯示狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙@示狀態(tài)。盡管該光學(xué)特性一般是人眼可見的顏色，但它也可以是另外一種光學(xué)特性，例如可以是光傳輸、反射系數(shù)、發(fā)光、或在預(yù)期用于機(jī)器讀取的顯示器的情況下，在可見光范圍以外的電磁波長(zhǎng)反射系數(shù)變化意義上的偽顏色。所述第一和第二顯示狀態(tài)至少有一種光學(xué)性質(zhì)不同，從而在利用具有有限持續(xù)時(shí)間的尋址脈沖驅(qū)動(dòng)任何給定元件以呈現(xiàn)其第一或者第二顯示狀態(tài)之后，在該尋址脈沖終止后，該狀態(tài)將持續(xù)至少幾倍于(例如至少4倍)改變?cè)擄@示元件的狀態(tài)所需的尋址脈沖的最小持續(xù)時(shí)間的時(shí)間。一些電光材料為固態(tài)的意義是這些材料具有固態(tài)外表面，盡管所述材料可能(通常具有)具有內(nèi)部液體或者是氣體填充的空間，因此，采用固態(tài)電光材料一般具有較高的硬度。這種采用固態(tài)電光材料的顯示器在下文中為了方便，稱作“固態(tài)電光顯示器”或者“固態(tài)電光材料層”。這樣，術(shù)語(yǔ)“固態(tài)電光顯示器”包括旋轉(zhuǎn)雙色部件顯示器、封裝的電泳顯示器、微單元電泳顯示器和封裝的液晶顯示器。已知有幾種類型的電光顯示器，例如(a)旋轉(zhuǎn)雙色部件顯示器(參見例如美國(guó)專利No. 5，808, 783; 5, 777，782; 5, 760，761 ;6，054，0716，055，091 ;6，097，531 ;6，128，124;6，137，467 和 6，147，791)；(b)電致變色顯示器(參見例如 O’ Regan, B.等人，Naturel991, 353, 737 ；Wood, D. , Information Display, 18(3), 24(2002 年 3 月)；Bach，U.等人，Adv.Mater, 2002，14(11), 845;和美國(guó)專利 No. 6，301，038;6, 870. 657 和 6，950，220)；(c)電濕潤(rùn)顯不器(參見 Hayes, R. A.等人的” Video-Speed Electronic PaperBased on Electrowetting”，Ntaure, 425，383-385 (2003 年 9 月 25 日)和美國(guó)專利公開NO. 2005/0151709)；(d)基于粒子的電泳顯示器，其中多個(gè)帶電粒子在電場(chǎng)的影響下移動(dòng)經(jīng)過流體(參見美國(guó)專利 No. 5，930，026 ;5，961，804 ;6，017，584 ;6，067，185 ;6，118，426 ;6，120，588 ；6，120，839 ;6，124，851 ;6，130，773 和 6，130，774 ;美國(guó)專利申請(qǐng)公開 No. 2002/0060321 ；2002/0090980 ； 2003/0011560 ； 2003/0102858 ； 2003/0151702 ； 2003/0222315 ；2004/0014265 ；2004/0075634 ；2004/0094422 ；2004/0105036 ；2005/0062714 和2005/0270261 ;以及國(guó)際專利申請(qǐng)公開 No. W000/38000 ；W000/36560 ；W000/67110 和W001/07961 ;以及歐洲專利No.1, 099，207B1和I, 145，072B1 ;以及在前述美國(guó)專利No. 7，012，600中論述的其它MIT和E Ink的專利和申請(qǐng))。上述基于粒子的電泳顯示器的電泳介質(zhì)存在幾種不同的形式。 電泳介質(zhì)可以使用液態(tài)或者氣態(tài)流體；對(duì)于氣態(tài)流體例如參見Kitamura，T.等人于2001年在IDWJapan, Paper HCSl-1 中發(fā)表的題為“Electrical toner movement for electronicpaper-like display”以及 Yamaguchi 等人于 2001 年在 IDW Japan, Paper AMD4-4)中發(fā)表的題為 “Toner display using in sulative particles charged triboelectrically，，；美國(guó)專利公開 No. 2005/0001810 ；歐洲專利申請(qǐng) I, 462，847 ;1，482，354 ;1，484，635 ；I, 500，971 ;1，505，194 ;1，536，271 ;1，542，067 ;1，577，702 ;1，577，703 和 I, 598，694 ;以及國(guó)際申請(qǐng)W02004/090626 ;W02004/079442和W02004/001498。媒質(zhì)可以為封裝的，包含大量的小囊，每一個(gè)小囊本身包含內(nèi)相以及環(huán)繞內(nèi)相的囊壁，該內(nèi)相包含懸浮在流體懸浮媒質(zhì)中的電泳移動(dòng)粒子。典型的形式是，這些囊本身被保持在聚合物粘合劑內(nèi)以形成位于兩個(gè)電極之間的粘附層(coherent layer)。另一種形式是，在封裝的電泳媒質(zhì)中圍繞離散的微囊的壁可以由連續(xù)相代替，因而產(chǎn)生所謂的聚合物分散的電泳顯示器，其中電泳媒質(zhì)包含電泳流體的多個(gè)離散的微滴以及聚合物材料的連續(xù)相；參見例如美國(guó)專利No. 6，866，760。為了本申請(qǐng)的目的，將這樣的聚合物分散的電泳媒質(zhì)看作是封裝的電泳媒質(zhì)的子類。還有另一種形式是，所謂的“微單元電泳顯示器”，其中帶電粒子和流體被保留在形成在載體媒質(zhì)內(nèi)的多個(gè)腔內(nèi)，該載體媒質(zhì)通常是聚合物膜；參見例如美國(guó)專利No. 6，672，921和6，788，449。如圖1所示，除了電光材料層外，電光顯示器通常還包括設(shè)置在電光材料相對(duì)側(cè)上的至少兩個(gè)其他層，這兩層之一是電極層。在大多數(shù)的電光顯示器中，這兩層都是電極層，并且這些電極層之一或者兩個(gè)都被構(gòu)圖以限定顯示器的像素和顯示范圍。例如，一個(gè)電極層可以被構(gòu)圖成細(xì)長(zhǎng) 的行電極，另外一個(gè)被構(gòu)圖成垂直于該行電極延伸的細(xì)長(zhǎng)的列電極，像素通過行和列電極的交叉點(diǎn)處形成的電場(chǎng)控制電光材料顯示。另外，更常見的一種結(jié)構(gòu)是一個(gè)電極層具有單個(gè)連續(xù)電極的形式，并且另外一個(gè)電極層被構(gòu)圖成像素電極矩陣，其每個(gè)限定顯示器的一個(gè)像素。另外，在電光顯示器的觀察側(cè)也可以設(shè)置更多的附加層，如保護(hù)層、防眩暈層等附加結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步增強(qiáng)電光顯示器的顯示功能。在三層的電光顯示器的制作通常涉及至少一次層疊操作，例如在已經(jīng)公開的中國(guó)專利申請(qǐng) 200310123446. 5、200320130781· 3、200420050844· 9、200710087181·6、201010141549. 4以及201010567003. 5和201220219247. 9中描述了用于制造封裝的電泳顯示器的工藝，包括將粘合劑與內(nèi)部具有封裝的電泳介質(zhì)的囊體形成的電子墨水涂覆到包括塑料膜和涂覆在該塑料膜的一側(cè)上的氧化銦錫或者類似的導(dǎo)電涂層(其作用是作為電光顯示器的一個(gè)電極)的柔性基板上，電子墨水層被干燥以形成堅(jiān)固地粘附在柔性基板的導(dǎo)電涂層所在側(cè)的電光材料層；分別準(zhǔn)備包含像素電極陣列的基板層和將像素電極連接到驅(qū)動(dòng)電路的適當(dāng)?shù)膶?dǎo)體配置。為了形成最終的電光顯示器，其上具有電光材料層的柔性基板使用膠水(即粘附劑)粘附于基板層的像素電極所在側(cè)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員非常清楚，用于電光顯示器中的將柔性基板和基本層粘接的膠水層必須滿足一定的使用準(zhǔn)則，使得膠水層的材質(zhì)的選擇具有諸多方面的限制。首先，膠水的電方面的特性對(duì)電光顯示器的顯示性能的影響。實(shí)際上，在電光顯示器中，膠水層通常位于電極之間，其施加所需的電場(chǎng)以改變電光材料層的電狀態(tài)，使得膠水層的電特性變得尤為重要。以下事實(shí)對(duì)于電氣工程師來(lái)說(shuō)是顯而易見的，即電光材料層兩側(cè)的電壓基本等于電極兩端的電壓減去膠水層上的電壓。如果膠水層的電阻率(即體積電阻率)過高，則施加在電光材料層兩端的電壓會(huì)出現(xiàn)顯著的下降。為了維持電光材料層的兩端具有要求的電壓，只能提高電極兩端的電壓。而上述的這種方式顯著地增加了顯示器的功耗，并且可能需要使用更加復(fù)雜和昂貴的控制電路來(lái)處理增加的電壓?jiǎn)栴}。因此，從這個(gè)方面進(jìn)行考慮，人們希望應(yīng)用體積電阻率較低的膠水作為上述的膠水層。另外一方面，由于生產(chǎn)中不可避免地將兩個(gè)或者多個(gè)電極矩陣中的電極相連，過低的電阻率使電流能夠從電極矩陣中的一個(gè)電極串流至另外一個(gè)電極而引起不希望有地串?dāng)_。因此，從這個(gè)方面進(jìn)行考慮，人們又希望能夠應(yīng)用體積電阻率較高的膠水至上述的膠水層?，F(xiàn)有的電光顯示器中一般采用10-15微米的均勻厚度和約為10-10 10-9S/cm的電導(dǎo)率的膠水，這種性能的膠水是基于已知的電導(dǎo)率和像素的大小進(jìn)行選擇的。使用該性能的膠水實(shí)際上是通過研究人員多次試驗(yàn)形成的一種折中的選擇。然而對(duì)于要求高對(duì)比度、高分辨率的電光顯示器來(lái)說(shuō)，這種“折中的選擇”難以達(dá)到人們的要求。另外一方面，為了使膠水層在其應(yīng)用中能夠很好的實(shí)施，對(duì)于膠水層的化學(xué)特性，如膠水的粘附強(qiáng)度、粘附溫度以及保存期限等方面對(duì)膠水層進(jìn)一步提出了諸多的限制。令人失望的是，對(duì)于電光顯示器中使用的膠黏劑的研究工作一直未有任何實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。目前在電光顯示器中仍大量使用傳統(tǒng)的聚酯型膠黏劑以及聚醚型膠黏劑。聚酯型膠黏劑中使用的聚酯多元醇大多采用1，4-丁二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基甲烷、聚己二酸乙二酯二醇、聚己二酸蓖麻油酯多元醇，聚-ε己內(nèi)酯二醇，聚碳酸酯二醇等脂肪族多元醇。不可否認(rèn)的是，聚酯型聚氨酯形成的聚酯型膠因其黏劑強(qiáng)度高、粘附能力強(qiáng)，在其他工業(yè)、日常生活領(lǐng)域中得到了廣泛而深遠(yuǎn)的應(yīng)用。然而，由于聚酯類的物質(zhì)耐水解性能較差，故采用聚酯類物質(zhì)制得的聚酯型水性聚氨酯的膠黏劑貯存期限短、穩(wěn)定期差，作為膠黏劑在電光顯示器中應(yīng)用難以獲得人們的滿意。另外一方面，聚醚性膠黏劑中采用的聚醚二元醇大多為聚氧化丙烯二醇，聚四氫呋喃二醇，四氫呋喃-氧化丙烯共聚二醇等。與聚酯型膠黏劑相反，聚醚型的膠黏劑由于聚醚型聚氨酯的低溫柔順性好，耐水性較好，但是其難以為電光顯示器提供足夠強(qiáng)度的粘附力，尤其是需要較高的活化溫度，也難以單獨(dú)應(yīng)用于電光顯示器之中。因此，現(xiàn)有的聚醚類膠黏劑以及聚醚類膠黏劑都無(wú)法同時(shí)人們對(duì)膠黏劑在粘附能力、穩(wěn)定性以及存儲(chǔ)期限等方面的性能。在電光顯示器各項(xiàng)研究進(jìn)展均令人矚目的進(jìn)展的情況下，由于上述膠黏劑的性能的不足，已經(jīng)成為電光顯示器`技術(shù)領(lǐng)域中一道難以逾越的技術(shù)瓶頸，本領(lǐng)域技術(shù)人員急迫地期待能夠出現(xiàn)一種電學(xué)性能滿足要求，化學(xué)性能，例如存儲(chǔ)期限，粘附能力以及粘附穩(wěn)定性能夠優(yōu)異的且活化溫度相對(duì)較低的膠黏劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型的可用作電子紙用膠黏劑的水性聚氨酯材料，所合成的水性聚氨酯乳液粘合強(qiáng)度高、耐水性好、活化溫度低，并且具有合適的體積電阻率，能很好地應(yīng)用于光電顯示器中，可滿足高對(duì)比例、高分辨率的光電顯示器的要求，并可有效提高電子紙的光電性能，且使其具有良好的耐水解性能。本發(fā)明的另一目的在于，提供應(yīng)用上述水性聚氨酯材料作為膠黏劑的電子紙。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種電子紙用膠黏劑，所述電子紙用膠黏劑含有水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液由包含帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑和成鹽劑的原料通過聚合反應(yīng)而制得。所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇的分子量Mn為500-2000，優(yōu)選為600-1000，這種優(yōu)選的帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇制得的膠黏劑粘結(jié)力好，有良好的力學(xué)性能。所述聚醚多元醇分子量Mn為500-2000，優(yōu)選為800-1500。采用優(yōu)選的聚醚多元醇，可使制得的膠黏劑比較柔軟。優(yōu)選的,所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇的分子量Mn為500 2000,所述聚醚多元醇的分子量Mn為500 2000。這種優(yōu)選的聚酯多元醇和聚醚多元醇之間巧妙搭配，不僅使制得的膠黏劑耐水性更好、粘結(jié)力更強(qiáng)，而且活化溫度較低(為40°C )，貯存穩(wěn)定性更好。所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比例為1:9 10:1。優(yōu)選為1:4 5:1。采用優(yōu)選比例的聚酯多元醇和聚醚多元醇通過聚合制得的膠黏劑綜合性能好，非常適合于制備高分辨力、高對(duì)比度的電子紙時(shí)所用的膠黏劑。所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇為unica-500、unica-1000、unica-2000或BY3301，所述成鹽劑為三乙胺，所述擴(kuò)鏈劑可為乙二胺基乙磺酸鈉或DMPA。采用unica-500、unica-1000、uni ca-2000或BY3301這幾種帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇，同時(shí)和聚醚多元醇通過共聚的方式制得水性聚氨酯乳液，所合成的水性聚氨酯乳液不僅粘合強(qiáng)度高、耐水性好，而且還具有電性能優(yōu)良，活化溫度低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明還提供一種制備如上文所述的電子紙用膠黏劑的制備方法，所述水性聚氨酯乳液的制備包括如下步驟I)帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑經(jīng)反應(yīng)生成異氰酸酯端基預(yù)聚物，2)用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑稀釋異氰酸酯端基預(yù)聚物，形成混合物I，3)再將成鹽劑加入到混合物I中進(jìn)行乳化，得混合物II，4)將步驟3)得到的混合物II進(jìn)行分散乳化，之后用去離子水分散，最終制得水性聚氨酯乳液。上文所述的制備方法，所述水性聚氨酯乳液的制備包括如下步驟I)稱取帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑，將它們加入到已加熱至75 85°C的第一反應(yīng)裝置中，攪拌2-8h，得異氰酸酯端基預(yù)聚物，然后降低溫度至45 55°C ;2)稱取低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，將其加入到第一反應(yīng)裝置中，形成混合物I ;3)稱取成鹽劑，并將其緩慢滴加至第一反應(yīng)裝置中進(jìn)行乳化，攪拌得混合物II ；4)然后將混合物II轉(zhuǎn)移至第二反應(yīng)裝置中，以800-2000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散乳化，之后加入去離子水，繼續(xù)分散，即制得水性聚氨酯乳液。上文所述的制備方法，所述低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑為丙酮。本發(fā)明還提供一種電子紙，包括含有微膠囊的電子墨水涂膜、顯示底板，及粘結(jié)于兩者之間的由膠黏劑形成的膠水層，膠水層將電子墨水涂膜與顯示底板粘結(jié)起來(lái)形成電子紙模塊，所述膠黏劑采用如上文所述的電子紙用膠黏劑或上文所述的制備方法制得的電子紙用膠黏劑。
本發(fā)明采用帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇與聚醚多元醇共聚的方法制備水性聚氨酯乳液，其可作為電子紙膠黏劑使用。因采用的聚酯多元醇中帶有羧酸基或磺酸基，引入了離子基團(tuán)，同時(shí)和聚醚多元醇通過共聚的方式制得水性聚氨酯乳液，其綜合性能優(yōu)良，所合成的水性聚氨酯乳液不僅粘合強(qiáng)度高、耐水性好，而且還具有電性能優(yōu)良，活化溫度低等優(yōu)點(diǎn)。而現(xiàn)有的聚氨酯型電子紙用膠黏劑通常難以在耐水性、粘合強(qiáng)度及電性能等方面達(dá)到良好的綜合性能，活化溫度通常都高于70°C，這種較高的活化溫度不僅使電子紙的制備工序更繁瑣，而且使制得的電子紙的性能也易受到不良影響。采用本發(fā)明制備的水性聚氨酯乳液作為電子紙用膠黏劑，可以簡(jiǎn)化電子紙制備工序，電子紙質(zhì)量更易控制、更穩(wěn)定，可長(zhǎng)期保持優(yōu)良性能，而且能滿足高對(duì)比度、高分辨率的電子紙的要求。


圖1是本發(fā)明電子紙的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，11、導(dǎo)電基板；12、膠水層；13、微膠囊；130、電泳涂布液；131、帶電黑粒子；132、帶電白粒子；14、透明導(dǎo)電層；15、PET薄膜。
具體實(shí)施例方式為了更好地闡述本發(fā)明，以下先解釋說(shuō)明本發(fā)明中需提及的一些術(shù)語(yǔ)的定義Lab色彩空間是由國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)于1976年制定的，它是用L*、a*、b*三個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸來(lái)表示一個(gè)色彩空間，L*軸表示明度，黑在底端，白在頂端。+a*表示品
紅色，_a*表示綠色,+b*表示黃色,_b*表示藍(lán)色,a*軸是紅----綠色軸,b*軸是黃----藍(lán)
色軸；任何顏色的色相和特征都可以用a*、b*數(shù)值來(lái)表示。在Lab色彩空間，由于b*軸上的黃色和藍(lán)色為互補(bǔ)色， 藍(lán)色和黃色混合可得到白色；當(dāng)在黃色中添加藍(lán)色時(shí)，會(huì)中和黃色的色度而變成白色。L*體現(xiàn)反射光強(qiáng)，L*越高則反射率越高。對(duì)于黑白雙顆粒電泳顯示器而言，L*值越高，說(shuō)明其在白色狀態(tài)時(shí)白度越好，L*越低，說(shuō)明其在黑色狀態(tài)下的黑度越好。反射率R=((L*+16)/116) ~3*100，而對(duì)比度=R 白 /R 黑。下面舉例說(shuō)明具體設(shè)計(jì)實(shí)例。所舉的實(shí)例只是用于幫助闡述這個(gè)專利，并不意味著這個(gè)專利就局限于所列舉的實(shí)例。實(shí)施例一本例是電子紙用膠黏劑水性聚氨酯乳液的合成例。按以下配方配制原料(該實(shí)施例中，聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比=10:7)unica-500 (為分子量Mn=500的帶羧基的聚酯二元醇)27. 5g，PPG2000 (聚丙二醇-2000)75g，IPDI (異佛爾酮二異氰酸酯)33. 5g，DMPA (擴(kuò)鏈劑2，2- 二羥甲基丙酸)3. 4g ；用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至75 V，將以上配料加入三口燒瓶中，攪拌2h ;然后降低溫度至45°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物的溫度達(dá)到45°C條件后，用燒杯稱取丙酮70g，加入到三口燒瓶中。稱取12. 45g三乙胺用滴管緩慢滴加至三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌O. 5h，得膠水；然后將膠水倒入大燒杯中，以800轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入大燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。實(shí)施例二
本例是電子紙用膠黏劑水性聚氨酯乳液的又一合成例。按以下配方配制原料(該實(shí)施例中，聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比=9:10)BY3301 (為分子量 MnlOOO 的磺酸鹽聚酯多元醇)57. 5g, PEG1500 95g, IPDI33. 5g,擴(kuò)鏈劑乙二胺基乙磺酸鈉4. 6g ；用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至80°C，將以上配料加入反應(yīng)釜中，攪拌4h，然后降低溫度至50°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物的溫度達(dá)到50°C條件后，用燒杯稱取一定量的丙酮，加入到三口燒瓶中。稱取17. 6g三乙胺用滴管緩慢滴加至三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌O. 5h,然后將膠水倒入大燒杯中，以2000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入大燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。實(shí)施例三本例是電子紙用膠黏劑水性聚氨酯乳液的又一合成例。(該實(shí)施例中，聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比=10:1)unica-1000 (為分子量 Mn=IOOO 的帶羧基的聚酯二元醇)100. O g, PEG100010g, IPDI 33. 5g, DMPA 2.1g用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱三口燒瓶至85°C，將以上配料加入反應(yīng)釜中，攪拌8h，然后降低水浴溫度至55 °C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)物的溫度達(dá)到55 °C條件后，用燒杯稱取適量的丙酮，加入到三口燒瓶中。稱取14. 7g三乙胺用滴管緩慢滴加至三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌O. 5h,然后將膠水倒入大燒杯中，以1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入大燒杯中，繼續(xù)分散lh ，既得水性聚氨酯乳液。實(shí)施例四 本例是電子紙用膠黏劑水性聚氨酯乳液的合成例。按以下配方配制原料(該實(shí)施例中，聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比=1:4)unica-500 (為分子量Mn=500的帶羧基的聚酯二元醇)12. 0g, PPG1000 (聚丙二醇-1000)96g，IPDI (異佛爾酮二異氰酸酯)33. 5g，DMPA (擴(kuò)鏈劑2，2-二羥甲基丙酸)3.1g ；用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至80 V，將以上配料加入三口燒瓶中，攪拌4h ;然后降低溫度至50°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物的溫度達(dá)到50°C條件后，用燒杯稱取丙酮70g，加入到三口燒瓶中。稱取4. 55g三乙胺用滴管緩慢滴加至三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌O. 5h，得膠水；然后將膠水倒入大燒杯中，以800轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入大燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。實(shí)施例五本例是電子紙膠黏劑水性聚氨酯乳液的又一合成例。按以下配方配制原料(該實(shí)施例中，聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比=5:1)unica-500 (為分子量Mn=500的帶羧基的聚酯二元醇)50. 0g，PPG2000 (聚丙二醇-2000)40g，IPDI (異佛爾酮二異氰酸酯)33. 5g，DMPA (擴(kuò)鏈劑2,2- 二羥甲基丙酸)3. Og ；用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至80 V，將以上配料加入三口燒瓶中，攪拌4h ;然后降低溫度至50°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物的溫度達(dá)到50°C條件后，用燒杯稱取丙酮70g，加入到三口燒瓶中。稱取12.1g三乙胺用滴管緩慢滴加至三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌O. 5h，得膠水；然后將膠水倒入大燒杯中，以1500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入大燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。
實(shí)施例六本例是電子紙用膠黏劑水性聚氨酯乳液的合成例。按以下配方配制原料(該實(shí)施例中，聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比=1:9)unica-1000 (為分子量Mn=IOOO的帶羧基的聚酯二元醇)12. 0g, PPG500 (聚丙二醇-500)54. 0g, IPDI (異佛爾酮二異氰酸酯)32. 5g，DMPA (擴(kuò)鏈劑2，2- 二羥甲基丙酸)2. 9g用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至80 0C，將以上配料加入三口燒瓶中，攪拌4h ;然后降低溫度至50°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物的溫度達(dá)到50°C條件后，用燒杯稱取丙酮60g，加入到三口燒瓶中。稱取3. 21g三乙胺用滴管緩慢滴加至三口燒瓶中，繼續(xù)攪拌O. 5h，得膠水；然后將膠水倒入大燒杯中，以2000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入大燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。對(duì)比例一本例是水性聚氨酯乳液制備的對(duì)比例。按以下配方配制原料聚醚多元醇PTMG1000 (為Mn=IOOO的聚四氫呋喃醚二醇)75g,聚酯多元醇(Mn=1175的不帶有羧基或磺酸基的聚酯多元醇P0L-1175) 43. 5g，IPDI33. 5g, DMPA2. 3g用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至60_75°C，將以上配料加入三口燒瓶中，反應(yīng)至-NCO (異氰酸根值)的含量達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論值，在反應(yīng)過程中用燒杯稱取適量的丙酮加入到三口燒瓶中。稱取4. 21g三乙胺用滴管緩慢滴加至反應(yīng)裝置中，繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，然后將膠水倒入大燒杯中，以2000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入上述大燒杯中， 繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。對(duì)比例二本例是水性聚氨酯乳液制備的對(duì)比例。按以下配方配制原料聚酯多元醇(P0L-1125)97. 5g, IPDI 33. 5g, DMPA 3. 3g用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至80 V，將以上配料加入三口燒瓶中，攪拌4h，然后降低水浴溫度至50°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的混合物的溫度達(dá)到50°C條件后，用燒杯稱取適量的丙酮，加入到三口燒瓶中。稱取6. 2g三乙胺用滴管緩慢滴加至反應(yīng)裝置中，繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，然后將膠水倒入大燒杯中，以1000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入上述燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。對(duì)比例三本例是水性聚氨酯乳液制備的對(duì)比例。按以下配方配制原料聚醚多元醇(PPG1000)75g, IPDI 33. 5g, DMPA 4. 6g用三口燒瓶連接攪拌器，冷凝管，水浴加熱至80 V，將以上配料加入三口燒瓶中，攪拌4h，然后降低水浴溫度至50°C，待三口燒瓶?jī)?nèi)的混合物的溫度達(dá)到50°C條件后，用燒杯稱取適量的丙酮，加入到三口燒瓶中。稱取8. 5g三乙胺用滴管緩慢滴加至反應(yīng)裝置中，繼續(xù)攪拌一段時(shí)間，然后將膠水倒入大燒杯中，以1500轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速高速分散乳化后稱取去離子水倒入上述大燒杯中，繼續(xù)分散lh，既得水性聚氨酯乳液。實(shí)施例七
本例為水性聚氨酯乳液的特性測(cè)試?yán)?.拉力將實(shí)施例1-6和對(duì)比例1-3制得的膠黏劑按150微米厚度用半自動(dòng)刮涂機(jī)涂覆在ITO導(dǎo)電薄膜上，70°C烘干，在外層再層壓一層ITO薄膜，然后裁成1. 5cm*15cm的測(cè)試片，gp制作成測(cè)試樣品，用萬(wàn)能材料試驗(yàn)拉力機(jī)測(cè)試?yán)ΓY(jié)果見下表I。表I
權(quán)利要求
1.一種電子紙用膠黏劑，其特征在于，所述電子紙用膠黏劑含有水性聚氨酯乳液，所述水性聚氨酯乳液由包含帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑和成鹽劑的原料通過聚合反應(yīng)而制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子紙用膠黏劑，其特征在于，所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇的分子量Mn為500-2000，優(yōu)選為600-1000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子紙用膠黏劑，其特征在于，所述聚醚多元醇分子量Mn為 500-2000，優(yōu)選為 800-1500。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子紙用膠黏劑，其特征在于，所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇的分子量Mn為500 2000，所述聚醚多元醇的分子量Mn為500 2000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子紙用膠黏劑，其特征在于，所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇與聚醚多元醇的摩爾比例為1:9 10:1，優(yōu)選為1:4 5:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子紙用膠黏劑，其特征在于，所述帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇為unica-500、unica-1000、unica-2000或BY3301，所述成鹽劑為三乙胺。
7.一種制備如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的電子紙用膠黏劑的制備方法，其特征在于， 所述水性聚氨酯乳液的制備包括如下步驟1)帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑經(jīng)反應(yīng)生成異氰酸酯端基預(yù)聚物，2)用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑稀釋異氰酸酯端基預(yù)聚物，形成混合物I，3)再將成鹽劑加入到混合物I中進(jìn)行乳化，得混合物II，4)將步驟3)得到的混合物II進(jìn)行分散乳化，之后用去離子水分散，最終制得水性聚氨酯乳液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述水性聚氨酯乳液的制備包括如下步驟1)稱取帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑，將它們加入到已加熱至75 85°C的第一反應(yīng)裝置中，攪拌2-8h，得異氰酸酯端基預(yù)聚物，然后降低溫度至 45 55°C ；2)稱取低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，將其加入到第一反應(yīng)裝置中，形成混合物I;3)稱取成鹽劑，并將其緩慢滴加至第一反應(yīng)裝置中進(jìn)行乳化，攪拌得混合物II；4)然后將混合物II轉(zhuǎn)移至第二反應(yīng)裝置中，以800-2000轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行分散乳化， 之后加入去離子水，繼續(xù)分散，即制得水性聚氨酯乳液。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑為丙酮。
10.一種電子紙，其特征在于包括含有微膠囊的電子墨水涂膜、顯示底板，及粘結(jié)于兩者之間的由膠黏劑形成的膠水層，膠水層將電子墨水涂膜與顯示底板粘結(jié)起來(lái)形成電子紙模塊，所述膠黏劑采用如權(quán)利要求1 6任一所述的電子紙用膠黏劑或權(quán)利要求7 9 任一項(xiàng)所述的制備方法制得的電子紙用膠黏劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子紙用膠黏劑及其制備方法，所述電子紙用膠黏劑含有水性聚氨酯乳液。所述水性聚氨酯乳液由包含帶羧基或磺酸基的聚酯多元醇、聚醚多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑和成鹽劑的原料通過聚合反應(yīng)而制得。本發(fā)明還提供應(yīng)用上述水性聚氨酯乳液作為膠黏劑的電子紙。本發(fā)明所合成的水性聚氨酯乳液粘合強(qiáng)度高、耐水性好、活化溫度低，并且具有合適的體積電阻率，能很好地應(yīng)用于光電顯示器中，可滿足高對(duì)比例、高分辨率的光電顯示器的要求，并可有效提高電子紙的光電性能，且使其具有良好的耐水解性能。
文檔編號(hào)C09J175/06GK103045151SQ20131001675
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者魏松麗, 張磊, 羅裕杰, 崔德慈, 張連軍, 盤婷 申請(qǐng)人:廣州奧翼電子科技有限公司