[发明专利]一种可适于低温使用的电子纸用胶粘剂、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及电子电器用胶粘剂，尤其涉及可适合于低温使用的电子电器用胶粘剂及这种 胶粘剂在光电显示（如电泳显示、电子纸）技术领域的应用。

背景技术

在电光学显示器中，电泳显示屏具有如附图1所示的结构：具有一对相对设置的在相向 面带有导电层的第一衬底1（或称之为第一基板）和第二衬底2（或称之为第二基板），在第 一衬底和第二衬底之间设有电学材料层5（或称之为电泳显示层）和胶水层4（或称之为层压 胶粘剂层），其中胶水层用于将第二衬底与电学材料层粘结在一起，并且将施加于第二衬底的 电压传递到电学材料层上。因此，位于中间的胶水层，其电性能对显示装置的光电性质具有 关键性作用，胶水层的电性能自然也显得至关重要。对于电气工程师而言，胶粘剂的体积电 阻率就是一个重要的因素，这是由于经过电学材料层的电压降基本等于经过电极的电压降减 去经过胶粘剂层的电压降。目前在电泳显示装置中所用的胶粘剂通常为高分子材料层，因此， 这种胶粘剂层的光电性能不可避免的随着温度而有所变化，其体积电阻率也跟着变化。现有 的胶粘剂层通常是由水溶性聚氨酯烘干所成，水性聚氨酯胶粘剂，一方面含有氨酯键等极性 键，另一方面含有较多的离子基团（-COO^-，-SO₃^-，Na+，R₃N⁺等），因此在常温时其具有一 定的导电性，但随着温度的降低，分子热运动性降低，将减少上述两方面带来的导电性。在 现有胶粘剂层主要依靠分子内的离子导电来获得其导电性能的情况下，随着温度的降低，分 子的热运动必然降低，体积电阻率则通常大幅升高，一般从25℃的1.0E+08(欧姆 *cm)～1.0E+09(欧姆*cm)升至0℃的1.0E+10(欧姆*cm)～1.0E+11(欧姆*cm)，所测的CR对比度， 则从25℃的CR=14降至0℃的CR=4。这种大幅度的变化必然影响到电泳显示装置的显示性 能，不可避免的为电泳显示器材的应用带来障碍。

如何获得一种在低温时（通常指0℃）与常温时相比具有稳定的光电性能的电子纸用胶 粘剂已成为本技术领域亟待解决的问题。

公开号为CN102253502A的中国专利申请公开了一种粘合剂及其在电光学组件中的应 用，该专利申请所提供的粘合剂采用聚合物粘合剂材料和添加剂组合而成，通过添加丙二醇 醚、甲氧基甲醇、乙二醇、丙二醇、己二酸、醇酯-12等，使层压粘合剂层的体积电阻率随温 度变化的稳定性得到改善。

发明内容

本发明提供一种可适于低温使用的电子纸用胶粘剂，这种电子纸用胶粘剂的电性能随温 度变化其波动较小，其在0℃附近时的体积电阻率与常温时相比变化较小。这种电子纸用胶 粘剂可应用于电泳显示装置中作为层压胶粘剂，可使电泳显示装置在低温（0℃左右）使用时， 其对比度保持在一个较好的水平内，提高了电泳显示装置对使用环境的适应性。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：

一种可适于低温使用的电子纸用胶粘剂，所述电子纸用胶粘剂包括水性聚氨酯乳液，所 述水性聚氨酯乳液通过将包含有二异氰酸酯、数均分子量300-3000的聚酯多元醇、数均分子 量400～3000的聚醚多元醇、扩链剂、成盐剂的组分进行聚合、乳化、分散而制得。采用数均 分子量400-3000的聚醚多元醇，可有效降低所得聚氨酯乳液的玻璃化温度Tg，有利于低温 时胶粘剂中的分子热运动，有助于提高电子纸用胶粘剂在低温时的电性能稳定性，使体积电 阻率在低温环境中不会大幅升高。聚醚多元醇可以是PPG（聚丙二醇）、PEG（聚乙二醇）、 PTMEG（聚四亚甲基醚二醇）、共聚醚二醇的一种或多种等。聚酯多元醇可以选择PCL（聚 己内酯二醇）、聚碳酸酯二醇、聚己二酸二元醇酯二醇（二元醇可以是乙二醇、丙二醇、丁二 醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、DMPA的一种或多种）中的一种或多种。扩链剂可以为小分 子二元醇或含亲水基团二元醇的一种或多种，例如DMPA（二羟甲基丙酸）、乙二醇、丁二醇、 丙二醇、一缩二乙二醇、二羟甲基丁酸、N-甲基二乙醇胺等，使用优选的扩链剂有助于提高 水溶性，有利于聚合反应，促进反应充分进行。