專利名稱：Lcd偏光片用丙烯酸酯壓敏膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及溶劑型丙烯酸酯壓敏膠。屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
丙烯酸酯類壓敏膠可用作包裝壓敏膠帶，標(biāo)簽壓敏膠等。在液晶顯示面板領(lǐng)域由于其透明性和耐濕熱性被廣泛用于黏合液晶顯示器的玻璃面板與偏光片。具體來說，在實際生產(chǎn)應(yīng)用中，要在偏光片的一面附上一層壓敏膠，并貼合上對壓敏膠進行保護的隔離膜。這樣撕去隔離膜，露出壓敏膠，偏光片就可方便牢固的黏附到液晶顯示器的玻璃面板上。這種用于液晶顯示器的偏光片壓敏膠需要具有良好的再剝離性，較高的剝離強度和初粘力等性能。目前，國內(nèi)的技術(shù)還較為薄弱。 由于偏光片用丙烯酸酯壓敏膠對膠層性能有很高的要求，單一組分很難滿足所需性能，通常會采用多個組分并通過共混的方法制備壓敏膠。 JP2004002782介紹Nippon Carbide Industries公司制備的壓敏膠粘劑主要包含4部分A :高分子量共聚物Mw為900000 2500000， B :低分子量共聚物Mw為50000 200000， C :交聯(lián)劑(與發(fā)生反應(yīng))O. 001 10份，D :硅烷偶聯(lián)劑。它采用在高分子量的丙烯酸酯共聚物中混入少量低分子量的丙烯酸酯共聚物，使分子量分布變寬，可以在保持較好的持粘力的情況下大大提高初粘力和剝離強度。 JP200109771介紹Lintec Co. Lid公司合成的偏光片用壓敏膠粘劑也采用將高分子量600000 2000000的丙烯酸酯聚合物和分子量小于5000000的丙烯酸酯聚合物混合。最好是至少有一種單體是既用于構(gòu)成高分子量聚合物，又用于構(gòu)成低分子量聚合物。低分子量聚合物加到高分子量聚合物中，比例為O. 1 50 : 100。以丙烯酸丁酯和丙烯酸為主要單體聚合得到丙烯酸酯聚合物，Mw為1500000，然后加入偏苯三酸三辛酯和三甲氧基甲
苯二異氰酸酯進行交聯(lián)。壓敏膠粘劑中還混人了少量的正應(yīng)力因數(shù)的物質(zhì)。 JP2002047468介紹saiden化學(xué)工業(yè)公司合成了一種自粘涂布的偏光片壓敏膠，
它在高溫和高濕的條件下有很好的自粘特性，該壓敏膠粘劑主要包含A :重均分子量Mw為
800000 2000000的共聚物(可以由甲基丙烯酸烷基酯和含有羧基或羥基的不飽和單體共
聚)，用量100份；B :重均分子量Mw小于50000的無官能團的(甲基)丙烯酸烷基醋聚合
物，分散度Mw/Mn為1. 0-2. 5，用量5 50份C :交聯(lián)劑0. 01 2份.D :含有烷氧基硅烷化合物。 但是由于低分子量共聚物的單體與高分子量共聚物的單體組成并不完全一致，從而影響體系的相容性，惡化膠層的性能。另外，也會使切膠變得不方便。因此，需要發(fā)展能夠避免加入低分子量共聚物或增塑劑的壓敏膠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種初粘力，剝離強度等性能較佳的溶劑型丙烯酸酯壓敏膠。這種壓敏膠并不含有低分子量的丙烯酸樹脂和增塑劑。主要用作偏光片壓敏膠，也可應(yīng)用于制造一般的包裝用壓敏膠帶，壓敏標(biāo)簽等。 本發(fā)明主要是通過加入長鏈共聚單體，控制分子量和分子量分布來實現(xiàn)的。能夠
避免加入低分子量丙烯酸樹脂或增塑劑的原因主要為以下幾方面1.所用的兩類丙烯酸共聚單體具有不同的鏈段長度，長的鏈段賦予了膠層較好的初粘性，短的鏈段可以賦予膠
層較好內(nèi)聚強度2.采用適當(dāng)?shù)木酆戏绞剑构簿畚锞哂休^寬的分布，這樣低分子量的部分可以提供粘性，高分子量的部分可以提供內(nèi)聚強度，同時由于共聚單體完全相同，所以不存在相容性問題3.控制適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度，由于采用長鏈單體共聚，控制一定的交聯(lián)度可以避免內(nèi)聚強度不夠的問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的所述壓敏膠在烘干靜置前為3部分共混的混合物
a. 重均分子量Mw為100000 2000000，分散度Mw/Mn為4 20的丙烯酸酯共聚物100份
b. 偶聯(lián)劑0. 1 5份c.交聯(lián)劑0 15份。另外，含有50 500份的溶劑。所述溶劑為芳香族烴類，酯類，醇類和酮類中的一種或幾種的混合物。 所述的制得丙烯酸酯共聚物的共聚單體由2部分構(gòu)成，以下百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；1.(甲基)丙烯酸酯單體90% 99%，2.官能單體0.5% 6%。所述的(甲基)丙烯酸酯單體，可以用下面的通式來表示
0 其中Rl為氫原子或甲基，R2是碳原子數(shù)為1 18的烷基。具體來說，包括丙烯酸正丁酯，丙烯酸正辛酯，丙烯酸異辛酯(又稱丙烯酸2-乙基己酯)丙烯酸十二酯，丙烯酸十四酯，丙烯酸十六酯，(甲基)丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸十二酯，丙烯酸十三酯，丙烯酸正葵酯，丙烯酸異葵酯等。所述的參與共聚的(甲基)丙烯酸酯單體必須由兩部
分構(gòu)成 a.至少含有一種R2是碳原子數(shù)為9 18的烷基的單體15% 65% b.至少含有一種R2是碳原子數(shù)為1 6的烷基的單體35% 85%。所述的官
能單體為(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸羥丙酯，衣康酸，丙烯酰
胺，N-羥甲基丙烯酰胺，馬來酸酐中的一種或幾種。 所述的丙烯酸酯共聚物是由自由基引發(fā)劑引發(fā)共聚單體通過溶液聚合得到的。引發(fā)劑為偶氮二異丁氰(AIBN)或過氧化二苯甲酰(BP0)中的一種，引發(fā)劑加入的總重量為單體總重量的0.03% 0.6%。共聚溫度為50°C 10(TC，優(yōu)選6(TC 9(rC。溶液聚合中采用的溶劑為有機溶劑，為芳香族烴類，酯類，醇類和酮類中的一種或幾種的混合物，具體包括乙酸乙酯，甲苯，丙酮，正丙醇，異丙醇，乙酸丁酯等。
5
偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)， Y-2，3-環(huán)氧丙氧基 丙基三甲氧基硅烷(KH560)， Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的一種。偶 聯(lián)劑可以提高對玻璃的附著能力。 交聯(lián)劑為異氰酸酯化合物和環(huán)氧樹脂中的一種或幾種的混合物。主要目的是使膠 層適當(dāng)交聯(lián)，使膠層能長時間使用而性能不發(fā)生下降。 所述的異氰酸酯化合物為甲苯二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯，異佛爾酮二異 氰酸酯，二甲苯二異氰酸酯，氫化二甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，氫化二苯基 甲烷二異氰酸酯；使上述異氰酸酯與甘油，三羥甲基丙烷等多元醇反應(yīng)而得到的加合物和 異氰酸酯化合物的2，3中的一種或幾種的混合物。 環(huán)氧樹脂包括雙酚A環(huán)氧樹脂，聚乙二醇二縮水甘油醚，乙二醇縮水甘油醚，甘油 二縮水甘油醚，甘油三縮水甘油基醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚，二縮水甘油基苯胺中 的一種或幾種的混合物。 還可根據(jù)實際要求加入防老劑，紫外線吸收劑，流平劑。所述的防老劑包括亞磷酸 三苯酯，二亞磷酸季戊四醇二硬酸脂，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，[e (3，5-二叔丁 基4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯，硫代二丙酸二月桂酯等。紫外線吸收劑包括2- (2-羥 基-5-甲基苯基)苯并三唑，2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮等。流平劑包括聚丙烯酸酯，有 機硅樹脂，氟表面活性劑。包括BYK-306， BYK-373， HX-3010等。 將重均分子量Mw為丙烯酸酯共聚物按照上述配比加入偶聯(lián)劑，交聯(lián)劑，并加入有 機溶劑以方便涂布，混合均勻后涂布在隔離膜上，加入的溶劑為芳香族烴類，酯類，醇類和 酮類中的一種或幾種的混合物。烘干溫度為50°C 15(TC，優(yōu)選6(TC IO(TC，溫度太低浪 費時間，溫度太高膠層性能下降，烘干時間一般控制在0. 5h 16h。 本發(fā)明區(qū)別與一般的偏光片用溶劑型丙烯酸酯壓敏膠在于所制得的壓敏膠不含 有增塑劑或低分子量的丙烯酸酯共聚物等組分，在對于持粘性能要求不高的情況下，本發(fā) 明所述的壓敏膠可以不使用交聯(lián)劑就可達到使用的要求。本發(fā)明主要是通過加入長鏈共聚 單體，控制分子量和分子量分布來實現(xiàn)的，膠層具有較好的應(yīng)力松弛性能，壓敏膠初粘力， 剝離強度均十分理想，因此應(yīng)用范圍廣闊。
具體實施例方式
下述實施例可以更進一步說明本發(fā)明的特點，但并不受這些例子限制。實施例中 的"份"為重量基準(zhǔn)。 分子量及分子量分布由waters公司生產(chǎn)的GPC測得，重均分子量測定是通過標(biāo)準(zhǔn) 聚苯乙烯換算得到的。GPC測試的樣品濃度為2mg/mL，樣品導(dǎo)入量為50 y mL，溫度30°C ，流 速lmL/min的條件下，由四氫呋喃溶解測定。 初粘力測定采用滾球斜坡停止試驗法，采用GB/T4852-2002測試標(biāo)準(zhǔn)，測量角 30°C。 剝離強度測定采用GB-T2792-1981測試標(biāo)準(zhǔn)
聚合例1 : 在裝有冷凝管，氮氣置換裝置，攪拌器，控溫裝置的反應(yīng)器中，加入180份乙酸乙 酯(EAc) ， 50份的丙烯酸十二酯(LA) ， 46份丙烯酸丁酯(BA) ， 1份的丙烯酸酯(AA) ， 3份的丙烯酸羥乙酯(HEA)，0.075份的偶氮二異丁氰(AIBN)。先通入氮氣(N》，用氮氣置換體系 內(nèi)空氣后，將內(nèi)溫升至65°C ，反應(yīng)5h后，將內(nèi)溫升至71°C ，反應(yīng)2h。再加入0. 15份的AIBN 與25份乙酸乙酯的混合溶液，反應(yīng)2h后，冷卻至4(TC，完成反應(yīng)。
聚合例2 3 聚合過程同聚合例l，只是共聚單體的比例和組成不同，見表1
聚合例4 : 在裝有冷凝管，氮氣置換裝置，攪拌器，控溫裝置的反應(yīng)器中，加入56. 5份的BA，
23份的丙烯酸十八酯(SA)，20份的丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)，0.5份的AA和85份的乙
酸乙酯，先通入K，完全置換體系內(nèi)的空氣后，將內(nèi)溫升至6(TC，以勻速在3h內(nèi)滴加引發(fā)
劑AIBNO. 03份與85份乙酸乙酯的混合溶液，然后控制內(nèi)溫在62tV恒溫反應(yīng)8h，冷卻至
40。C，出料。 聚合例5 : 在裝有冷凝管，氮氣置換裝置，攪拌器，控溫裝置的反應(yīng)器中，加入22份的丙烯酸 乙酯(EA)，60份的BA，15份的丙烯酸正葵酯(DA)，1.5份的AA，1.5份的甲基丙烯酸羥乙酯 (HEMA)和120份甲苯的60份乙酸乙酯的混和溶液和0. 06份的過氧化二苯甲酰(BPO)，先 通入N2完全置換體系內(nèi)的空氣，然后升高內(nèi)溫至7fC反應(yīng)lh， lh加入0. 3份BPO同20份 甲苯與乙酸乙酯混合溶液(甲苯與乙酸乙酯重量比為3 : 2)，4h后加入0.24份BP0同20 份甲苯與乙酸乙酯混合溶液(甲苯與乙酸乙酯重量比為3 : 2)。 3h后升溫至10(TC，反應(yīng) 1.5h，降溫至40°C。
聚合例6 : 聚合過程同聚合例5只是共聚單體的比例和組成不同，見表1
聚合例7 : 在裝有冷凝管，氮氣置換裝置，攪拌器，控溫裝置的反應(yīng)器中，加入15份的丙烯酸 甲酯(MA)，20份的甲基丙烯酸丁酯(BMA)，61份的丙烯酸己酯(HA) ， 1份的AA， 3份的丙 烯酸羥乙酯(HEA)和80份的乙酸乙酯，先通入N2，完全置換體系內(nèi)的空氣后，將內(nèi)溫升至 64°C，以勻速在4h內(nèi)滴加引發(fā)劑AIBNO. 4份與120份乙酸乙酯的混合溶液，然后控制內(nèi)溫 在64°C ，恒溫反應(yīng)3h， 3h后升溫至69°C ，反應(yīng)2h后，降溫至40°C ，出料。
聚合例8 9 : 聚合過程同聚合例7，只是共聚單體的比例和組成不同，見表1 表1.聚合單體比例表聚聚聚聚聚聚聚聚聚
合例合例合例合例合例合例合例合例合例
123456了89
DA1563
2-EHA2031.551
IA505560
HA61
SA23
BA463656.5602034
BMA4210
20
EA224029
MA15
AA11.520.51.5114
HEA321,5326
HEMA1.51.52 將聚合例得到的共聚物按表2的配比加入偶聯(lián)劑，交聯(lián)劑，其中，聚合例1 4， 7 9加入乙酸乙酯調(diào)整粘度，聚合例5 6加入甲苯與乙酸乙酯重量比為3 : 2混和溶劑 調(diào)整粘度，控制固含量在30 55%時，涂布粘度比較合適。將上述物質(zhì)混合均勻后涂布在 隔離膜上，在6(TC下烘4h，靜置12h就可得到實施例所述的壓敏膠。 注實施例1中的丙烯酸酯共聚物對應(yīng)聚合例l，其它依此類推。Mn為數(shù)均分子 量，Mw為重均分子量。 實施例1 3偶聯(lián)劑為KH550，實施例4 6偶聯(lián)劑為KH560，實施例7 9偶聯(lián) 劑為KH570。實施例1 4加入交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷與甲苯二異氰酸酯加成物，實施例 5 9交聯(lián)劑為聚乙二醇二縮水甘油醚與甲苯二異氰酸酯二聚體。實施例1 5防老劑加 入0. 6份，紫外吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮加入0. 5份，流平劑BKY-306加入0. 5 份 由性能測試可知，所制的壓敏膠性能良好，可以滿足使用要求。
8實施例實施例實施例實施例實施例實施例實施例實施實施例
134567例89
丙烯酸酯綱100100訓(xùn)100100100100100
J〔聚物
交聯(lián)劑02.5210212.52.5
偶聯(lián)劑0.〗11.51.5111
初粘力
(小球號)1414.51514.51515131414
剁離強度17.0111.0414.569.1310.4910.6323.4312.6712.43
(N/25MM)
M、v1184258101890598056717卯54321099125123455615667438089971234562
MW/Mn9.2310.748.237.4116.9119.734.219.4515.4權(quán)利要求
一種丙烯酸酯壓敏膠，其特征在于，包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)三種物質(zhì)a.重均分子量Mw為100000～2000000，分散度Mw/Mn為4～20的丙烯酸酯共聚物100份b.偶聯(lián)劑0.1～5份c.交聯(lián)劑0～15份；.所述的制得丙烯酸酯共聚物的共聚單體由以下2部分構(gòu)成，以下百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)；1.(甲基)丙烯酸酯單體90％～99.5％，2.官能單體0.5％～10％所述的(甲基)丙烯酸酯單體，用下面的通式來表示其中R1為氫原子或甲基，R2是碳原子數(shù)為1～18的烷基，并且參與共聚的(甲基)丙烯酸酯單體由以下兩部分構(gòu)成a.至少含有一種R2是碳原子數(shù)為9～18的烷基的單體15％～65％b.至少含有一種R2是碳原子數(shù)為1～6的烷基的單體35％～85％所述的官能單體為(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸羥丙酯，衣康酸，丙烯酰胺，N-羥甲基丙烯酰胺，馬來酸酐中的一種或幾種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓敏膠，其特征在于，所述的丙烯酸酯共聚物是由自由基引發(fā)劑引發(fā)共聚單體通過溶液聚合得到的；引發(fā)劑為偶氮二異丁氰或過氧化二苯甲酰中的一種，引發(fā)劑加入的總重量為單體總重量的0. 03% 0. 6% ;共聚溫度為50°C IO(TC ;共聚過程采用N2保護；溶液聚合中采用的溶劑為有機溶劑，為芳香族烴類，酯類，醇類和酮類中的一種或幾種的混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓敏膠，其特征在于，.偶聯(lián)劑為硅烷類偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-2，3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓敏膠，其特征在于，交聯(lián)劑為異氰酸酯化合物和環(huán)氧樹脂中的一種或幾種的混合物；所述的異氰酸酯化合物為甲苯二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，二甲苯二異氰酸酯，氫化二甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，氫化二苯基甲烷二異氰酸酯；或者交聯(lián)劑為使上述異氰酸酯與多元醇反應(yīng)而得到的化合物和上述異氰酸酯的2， 3聚體中的一種或幾種的混合物；所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A環(huán)氧樹脂，聚乙二醇二縮水甘油醚，乙二醇縮水甘油醚，甘油二縮水甘油醚，甘油三縮水甘油基醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚，二縮水甘油基苯胺中的一種或幾種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓敏膠，其特征在于，.還加入防老劑，抗紫外線劑或流平劑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓敏膠的制備方法，其特征在于，將重均分子量Mw為100000 2000000，分散度Mw/Mn為4 20的丙烯酸酯共聚物1按照上述配比加入偶聯(lián)劑，交聯(lián)劑，并加入溶劑調(diào)整至可用于涂布的粘度，混合均勻后涂布在隔離膜上，在50°C 15(TC下烘干溶劑就可得到壓敏膠；所述溶劑為為芳香族烴類，酯類，醇類和酮類中的一種 或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LCD偏光片用丙烯酸酯壓敏膠及其制備方法，屬于膠黏劑技術(shù)領(lǐng)域。該壓敏膠包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)三種物質(zhì)a.重均分子量Mw為100000～2000000，分散度Mw/Mn為4～20的丙烯酸酯共聚物100份；b.偶聯(lián)劑0.1～5份；c.交聯(lián)劑0～15份；所述的制得丙烯酸酯共聚物的共聚單體由2部分構(gòu)成1.(甲基)丙烯酸酯單體90％～99.5％，2.官能單體0.5％～10％；所述的官能單體為(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸羥丙酯，衣康酸，丙烯酰胺，N-羥甲基丙烯酰胺，馬來酸酐中的一種或幾種。本發(fā)明不含有增塑劑或低分子量的丙烯酸酯共聚物等組分，在對于持粘性能要求不高的情況下，可以不使用交聯(lián)劑就可達到使用的要求，膠層具有較好的應(yīng)力松弛性能，壓敏膠初粘力，剝離強度均十分理想。
文檔編號C09J7/02GK101693820SQ200910236530
公開日2010年4月14日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者何勇, 聶俊, 蹇鈺 申請人:北京化工大學(xué);