压敏粘合剂组合物的制作方法

文档序号:3727801阅读:181来源:国知局
专利名称:压敏粘合剂组合物的制作方法
技术领域
本发明涉及一种压敏粘合剂组合物。更具体而言,本发明涉及一种适用于形成粘合剂层,从而将层状材料结合形成等离子体显示器等的压敏粘合剂组合物,并涉及包含所述压敏粘合剂组合物的、用于等离子体显示器的滤光片,和包含所述压敏粘合剂组合物的等离子体显示器产品。
背景技术
压敏粘合剂组合物包含在普通温度下是粘性的且可在仅施加压力时粘附到粘附体上的压敏粘合剂。它们广泛用于例如电气和电子元件领域和其它领域。当压敏粘合剂组合物用于大尺寸薄型电视机、薄型显示器等等的等离子体显示器(以下还称作“PDP”)时,许多层状材料通过由压敏粘合剂组合物形成的粘合剂层结合。
在这些PDP等中,滤光片一般位于每个PDP的前面,用于例如屏蔽由PDP发射的电磁波、红外线等,或用于防止外部光反射,或改变原始PDP的色调以得到所需颜色。
概括地说,PDP一般由主体(等离子体发射部件)和前面板(人所观察的屏幕侧)组成。前面板是由以下各层(必需的功能层)按照从观察者至PDP主体的顺序构成的多层体(层压品)[观察者侧]防止反射层/近红外吸收层/(色调调节层)/紫外吸收层/电磁波屏蔽层[PDP主体]。
压敏粘合剂用于将这些层粘附(粘结)在一起。各层的材料、层压顺序和层压方法等是各异的,有文献己经公开了用于各种实施方案的图(参见如日本特开2003-5663(第10、11页)、日本特开2002-366048(第10页)、日本特开2002-268569(第11、12页)和日本特开2002-323860(第11页))。
例如,通过这种方式,具有吸收近红外线(即热射线)特性的膜或涂层被用于PDP,并发挥着重要的功能。例如,近红外线由PDP等中的屏幕发射,它们可作用于位于PDP附近并采用近红外线的遥控装置、仪器或一些其它电子设备,从而造成其错误操作。因此,通过形成吸收近红外线并使可见光通过的近红外吸收层来屏蔽由屏幕发射的近红外线。这些膜或涂层一般使用近红外吸收树脂组合物形成。在制造这些PDP时,要求PDP的重量轻且制造方法简单,以降低其生产成本。因此,为了降低成本,人们正在积极研究减少前面板中的层数。
另外,作为压敏粘合剂,现有技术已经公开了一种包含具有羟基的粘结聚合物和交联促进剂以及挥发性酸的粘结组合物(参见如日本特开2002-241732(第1、2页))。另外,已经公开了一种用于形成显示器表面保护膜的片材,该片材包括可剥离的基材(参见如日本特开平09-166963(第1、2页)),所述基材依次具有至少一个含紫外线吸收剂的表面保护层、压敏粘合剂层和剥离剂,还公开了包含与分散的屏蔽热射线的细颗粒聚合的丙烯酸共聚物的屏蔽热射线的压敏粘合剂(参见如日本特开平10-8010(第1、2页))。但这些压敏粘合剂组合物没有设计用于PDP。因此,仍然需要研究改进这些或其它组合物,使得它们适合在电子装置或设备等如PDP中用作形成压敏粘合剂层的材料,并且进一步为这些压敏粘合剂层赋予一种功能,例如作为近红外吸收层,从而可以简化PDP等中的层结构,并有可能降低重量和简化制造工艺。
另外,已经公开了具有压敏粘合剂层或粘合剂层的滤光片,所述压敏粘合剂层或粘合剂层包含在波长为570-600nm的范围内具有吸收最大值的染料(参见如日本特开2001-228323(第1、2页))、着色的压敏粘合剂组合物(参见如日本特开平03-79687(第1页))、吸收激光束的热敏粘合剂(参见如日本特开平09-95657(第1、2页))和近红外吸收材料(参见如日本特开平09-169849(第1、2页))。但对于这些同样需要改进,以便使它们适合在电子装置或设备如PDP中用作形成压敏粘合剂层的材料。另外,这些材料还存在一个问题当它们用于形成PDP和其它电子装置或设备中的压敏粘合剂层时,染料会退化,从而不能长时间保持其吸收近红外的能力。
因此,需要这样一种技术,通过这种技术可获得PDP等所需的基本性能特点,而且可以减少前面板中的层数,从而降低成本。

发明内容
根据上述技术发展水平作出了本发明,因此本发明的一个目的是提供一种压敏粘合剂组合物,所述压敏粘合剂组合物中使用的近红外吸收染料较少因紫外线而退化;所述压敏粘合剂组合物适用于形成压敏粘合剂层等,以便将层状材料粘附在一起形成等离子体显示器等;所述压敏粘合剂组合物可将等离子体显示器前面板中的各层的功能结合在所形成的压敏粘合剂层中;所述压敏粘合剂组合物能够吸收近红外线以及紫外线;另外,所述压敏粘合剂组合物具有色调调节功能。
本发明人对压敏粘合剂组合物进行了多方面的研究,他们认识到,如果在以压敏粘合剂聚合物为基本组分的压敏粘合剂组合物中加入近红外吸收染料,且将所得的组合物用于形成粘合剂层(压敏粘合剂层),从而将层状材料粘结在一起形成等离子体显示器等,则有可能减少等离子体显示器等的层结构,并可实现重量下降和制造工艺简化。而且,电子装置或设备如等离子体显示器中的近红外吸收染料被来自等离子体发射等的紫外线所破坏,这些染料容易在压敏粘合剂聚合物中退化,从而导致其吸收近红外能力的下降,但本发明人发现,使用紫外吸收剂和/或位阻胺光稳定剂可防止由紫外线造成的这类退化,并可提高近红外吸收染料的耐久性,将其用于电子装置或设备如等离子体显示器的压敏粘合剂层中时,可以令人满意地保持所需的吸收近红外的能力。因此,他们认为以上目的可因此成功地实现。
当采用本发明的压敏粘合剂组合物形成等离子体显示器等中的压敏粘合剂层时,这些压敏粘合剂层也被用作近红外吸收层,因此,减少了对提供单独的近红外吸收层的需求,从而可减少等离子体显示器等的层结构。因此,可将构成等离子体显示器前面板的各层的功能结合在粘合剂层中,包括这种步骤的方法可减少前面板中的层数并因此可实现成本下降,同时本发明提出,在该方法中使用一种能够吸收近红外线以及紫外线的压敏粘合剂层,从而可减少层数,并可进一步充分显示等离子体显示器前面板所需的基本性能特点。另外,如果在所述压敏粘合剂层中加入一种色调调节剂,则这种压敏粘合剂层也可用作同时具有色调调节功能的材料。
发明人进一步发现,如果在这些压敏粘合剂组合物中使用抗氧化剂,和/或确定压敏粘合剂聚合物的玻璃化转变温度和/或重均分子量,使之能够满意地增强压敏粘合剂的功能,和/或,考虑到压敏粘合剂聚合物与紫外吸收剂和/或位阻胺光稳定剂的相容性和/或其成本,如果结合使用反应型和添加剂型紫外吸收剂和/或位阻胺光稳定剂,那么,可更加明显地产生本发明的效果。目前这些发现已促成了本发明的完成。
因此,本发明提供了一种包含压敏粘合剂聚合物(A)、近红外吸收染料(B)和紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)的压敏粘合剂组合物。
本发明进一步涉及一种用于等离子体显示器的、含有上述压敏粘合剂组合物的滤光片,或包含该组合物的等离子体显示器。
具体实施例方式
以下详细描述本发明。
本发明的压敏粘合剂组合物包含,作为基本成分的紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D),以及压敏粘合剂聚合物(A)和近红外吸收染料(B)。在一个优选的实施方案中,紫外吸收剂(C)和位阻胺光稳定剂(D)结合使用。在这种情况下,明显提高了对近红外吸收染料(B)的紫外降解抑制作用。这些基本成分分别可包含一种物质或两种或多种物质。优选,组合物进一步包含抗氧化剂(E),因此,优选结合使用紫外吸收剂(C)、位阻胺光稳定剂(D)和抗氧化剂(E)。这样,可更加令人满意地产生本发明的效果。
在本发明中,紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)可以是添加剂型和/或反应型的。但反应型是优选的。更优选使用反应型紫外吸收剂(C)。如果使用反应型紫外吸收剂(C)和/或反应型位阻胺光稳定剂(D),则在实施方案的优选模式中,生产压敏粘合剂聚合物(A)采用反应型紫外吸收剂(C)和/或反应型位阻胺光稳定剂(D),从而在压敏粘合剂聚合物(A)中引入反应型紫外吸收剂(C)和/或反应型位阻胺光稳定剂(D),即在该实施方案中,压敏粘合剂聚合物(A)是通过与紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)反应的方式而得到。另外在这种情况下,所得组合物包含紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)。如果仅使用添加剂型紫外吸收剂(C)和/或添加剂型位阻胺光稳定剂(D),则其与压敏粘合剂聚合物(A)的兼容性可能不好,并且所述添加剂型紫外吸收剂(C)和/或添加剂型位阻胺光稳定剂(D)的加入量较高,则会在涂膜或压敏粘合剂层中形成结晶(沉积),这样在某些情况下不能得到透明性。还有可能在涂膜或压敏粘合剂层中出现污斑或浑浊。
另外,通过与紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)的反应而得到的压敏粘合剂聚合物(A)优选与添加剂型紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)结合使用。在这种情况下,压敏粘合剂聚合物(A)和紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)之间的兼容性可提高,另外,与单独使用反应型紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)相比,结合使用在成本角度上是有利的。
用于本发明的压敏粘合剂聚合物(A)可以是在施加压力时具有对粘附体的粘附性或粘性的任何聚合物,例如,优选含羟基的粘结聚合物。适用作这些聚合物的是改性的聚合物如含氟聚合物、(甲基)丙烯酸聚合物、聚酯聚合物、聚醚聚合物、醇酸聚合物、硅聚合物和聚酯改性的丙烯酸聚合物,以及通过聚合具有烯属不饱和键的单体而得到的聚合物。也可使用橡胶聚合物如天然橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物和合成橡胶。其中,(甲基)丙烯酸聚合物由于其耐候性和其易于调节的粘性而是优选的。更优选的是丙烯酸聚合物。
压敏粘合剂聚合物(A)可通过聚合包含一种或两种或多种单体的单体组分而得到。包含在单体组分中的单体种类和其比例可根据压敏粘合剂聚合物(A)所需的物理性能而适当选择,例如,在(甲基)丙烯酸聚合物的情况下,优选那些在侧链上具有包含4-12个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸酯作为主要成分。
作为在侧链上具有包含4-12个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸酯,可以提及(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正月桂基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸异冰片基酯,等等。
上述单体组分还可包含除上述(甲基)丙烯酸酯之外的单体(其它单体),以调节所得压敏粘合剂聚合物(A)的Tg和/或极性。优选的其它单体是以下单体乙烯基酯如乙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯;含氟原子的不饱和单体如(甲基)丙烯酸三氟乙酯和(甲基)丙烯酸四氟丙酯;乙烯基醚如乙烯基甲基醚和乙烯基乙基醚;含硅原子的不饱和单体如γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;含环氧基团的不饱和单体如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和(甲基)丙烯酸α-甲基缩水甘油酯;多官能不饱和单体如乙二醇二丙烯酸酯、新戊基二醇二丙烯酸酯和聚丙二醇二丙烯酸酯。
芳族不饱和单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯;烃类不饱和单体如丁二烯和异戊二烯;含卤素原子的不饱和单体如氯丁二烯和氯乙烯;含氮原子的不饱和单体如(甲基)丙烯酸N,N’-二甲基氨基乙基酯、(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-丁氧基甲基丙烯酰胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮、N-二甲基丙烯酰胺和异丙烯基噁唑啉;不饱和氰基化合物如(甲基)丙烯腈。
在上述单体组分中,具有官能团如羟基或羧基的单体也可用作交联点(可交联单体)或用于调节Tg和/或极性。适用作这些单体的是以下单体含羟基的单体如(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙基酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、己内酯改性的羟基(甲基)丙烯酸酯、α-(羟甲基)丙烯酸甲酯、α-(羟甲基)丙烯酸乙酯,邻苯二甲酸和丙二醇衍生的聚酯二醇的单(甲基)丙烯酸酯;含酸性官能团的不饱和单体如(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸和羧基封端的并由己内酯改性的(甲基)丙烯酸酯。
如果反应型紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)用作形成压敏粘合剂聚合物(A)的单体,则以下单体适合使用反应性苯并三唑型紫外吸收单体(公开于例如日本特开平08-151415)如2-[2’-羟基-5’-(甲基)丙烯酰氧基乙基苯基]-2H-苯并三唑、2-[2’-羟基-5’-(甲基)丙烯酰氧基丙基苯基]-2H-苯并三唑和商品RUVA-93(商标,Otsuka Chemical Co.,Ltd.的产品);反应性二苯酮型紫外吸收单体如2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基二苯酮和2-羟基-4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰基氧基)丙氧基二苯酮;反应性三嗪型紫外吸收单体;4-(甲基)丙烯酰基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-(甲基)丙烯酰基氧基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶、商品Adekastab LA-82和LA-87(都是商标,AsahiDenka Kogyo的产品)、商品FA-711MM和FA-712HM(都是商标,Hitachi Chemical Co.,Ltd.的产品)等反应型紫外稳定化单体(公开于例如日本特开平01-261409)。
至于用于聚合上述单体组合物的聚合反应方法,可以使用现有技术中已知的聚合反应方法,例如溶液聚合反应、乳液聚合反应、悬浮液聚合反应和本体聚合反应方法。考虑到生产步骤的简单和容易,优选采用溶液聚合反应方法。如果采用溶液聚合反应方法,可用的溶剂选自基本上对压敏粘合剂聚合物(A)惰性的,并可溶解或分散压敏粘合剂聚合物(A)的那些溶剂。因此,适合使用的是有机溶剂,例如芳烃溶剂如甲苯和二甲苯;酯溶剂如乙酸乙酯和乙酸丁酯;酮溶剂如丙酮、甲基乙基酮和甲基戊基酮;醇溶剂如甲醇、乙醇、正丙基醇和异丙基醇;亚烷基二醇单烷基醚溶剂如乙二醇单甲基醚(甲基溶纤剂)、乙二醇单乙基醚(乙基溶纤剂)、乙二醇单丁基醚(丁基溶纤剂)和丙二醇单甲基醚;和其它溶剂如四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二噁烷和氯仿;和水。这些溶剂可单独使用或两种或多种结合使用。如果压敏粘合剂组合物包含稍后在本文中提及的聚异氰酸酯化合物,则对异氰酸基具有活性的那些溶剂,如醇溶剂、亚烷基二醇单烷基醚溶剂和水在大多数情况下不是优选的。
上述溶剂优选以不超过压敏粘合剂组合物的95%质量的溶剂比例使用。更优选,该比例不低于10%质量。进一步更优选,不低于15%质量但不超过90%质量。
在聚合上述单体组合物时,可以使用聚合反应引发剂。所用的聚合反应引发剂可以是任何常规自由基聚合反应引发剂,包括偶氮型引发剂如2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)和2,2’-偶氮二异丁腈;和过氧化物型引发剂如过氧-2-乙基己酸叔丁基酯、过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物和1,1-二(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷,等等。相对于单体组分的总质量(100%质量),聚合反应引发剂的加入量优选为0.05-20%质量,更优选为0.1-15%质量。
在聚合上述单体组合物时,可根据需要使用链转移剂或聚合反应调节剂以调节分子量。例如,可以提及烷基硫醇如正丁基硫醇,正己基硫醇和十二烷基硫醇;其它硫醇如硫代乙醇酸、巯基丙酸、硫代甘油、2-巯基乙醇;α-甲基苯乙烯二聚体、二硫化物、异丙基醇、二噁烷、四氯化碳、氯仿等等。这些物质可单独使用或两种或多种结合使用。相对于单体组分的总质量(100%质量),这些物质的加入量优选为0.01-10%质量。
聚合上述单体组分时的反应温度优选为室温至200℃,更优选为40-140℃。反应时间可根据反应温度,单体组成和聚合反应引发剂的种类以及其它因素而适当选择,这样聚合反应可趋向完全。
用于本发明的压敏粘合剂聚合物(A)优选具有玻璃化转变温度为-80至-20℃,因此,对于形成聚合物的单体组分等的选择,优选使得聚合物的玻璃化转变温度可落入以上范围内。如果玻璃化转变温度低于-80℃,则高温粘结强度会下降,如果玻璃化转变温度超过-20℃,则在常温下不能显现压敏粘附性。在前述两种情况下,有可能不能获得良好的粘性。根据以下基于各种均聚物的玻璃转化变温度Tg(K)的资料的公式,可容易地计算出玻璃化转变温度Tg,见《聚合物手册(POLYMER HANDBOOK)》,第三版(John Wiley & Sons,Inc.出版)。也可使用DSC(差示扫描量热器)或DTA(差热分析器)测定玻璃化转变温度Tg。
1/Tg(K)=w1/Tg1+w2/Tg2+···+wn/Tgn在公式中,wn是每一单体的质量分数,Tgn是该单体的均聚物的Tg(K)。上述Tg可以使用在《聚合物手册(POLYMER HANDBOOK)》(第三版,J.Brandrup和E.H.Immergut,WILEY INTERSCIENCE)中给出的值或在一般出版的文献中给出的值。
上述压敏粘合剂聚合物(A)优选具有不低于250,000但不超过2,000,000的重均分子量(Mw)。如果Mw低于250,000,即使进行交联也难以提高附着力(粘结强度),另外,会使其可剥离性下降,因此难以在各种物理性能之间得到平衡。如果Mw超过2,000,000,聚合反应的稳定性可能会变差。更优选,Mw不低于400,000但不超过1,500,000。所述重均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯当量值。
上述压敏粘合剂聚合物(A)优选具有在特定范围内的酸值或羟基值。压敏粘合剂聚合物(A)的固体物质的酸值优选不超过30mgKOH/g,更优选不超过15mg KOH/g,进一步更优选不超过8mgKOH/g。如果酸值过高,会使近红外吸收染料退化,或该聚合物可能与反应型紫外吸收剂(C)或位阻胺光稳定剂(D)反应,从而损失其粘性。压敏粘合剂聚合物(A)的羟基值优选不超过10mg KOH/g,更优选不超过5mg KOH/g,进一步更优选不超过2.5mg KOH/g。较高的羟基值可能导致近红外吸收染料退化。
羟基值是在乙酰基化1g样品时,中和连接羟基的乙酸所需的氢氧化钾的毫克数。它可通过描述于JIS-K-0070的方法确定,或可根据电荷组成来计算其理论值。酸值是中和包含在1g样品中的酸所需的氢氧化钾的毫克数,它可通过描述于JIS K 0070的方法计算,或可根据其电荷组成来计算。
相对于100%质量的压敏粘合剂组合物,上述压敏粘合剂聚合物(A)的用量优选不低于3%质量但不超过99.9%质量。如果压敏粘合剂聚合物(A)的用量低于3%质量,会出现问题,例如不能得到足够的粘性并且实用性变差。在超过99.9%的含量下,也会出现问题,例如实用性变差、粘度变高、导致不利的可操作性、染料难以混溶以及不能得到令人满意的储存期。更优选压敏粘合剂聚合物(A)的用量不低于10%质量但不超过90%质量,进一步更优选不低于20%质量但不超过85%质量。
在本发明中,在波长为780-1200nm的范围内具有最大吸收波长的染料适用作近红外吸收染料(B)。具有不同的近红外吸收特性的两种或多种这些染料可结合使用。在这种情况下,有可能提高吸收近红外的作用。本文所用的术语“近红外吸收特性”具有与“热射线吸收特性”相同的含义。
在本发明中优选用作近红外吸收染料的是一种能够溶解在有机溶剂中的染料,即有机溶剂溶解性近红外吸收染料。如果染料可溶于有机溶剂,则它可容易地溶解在压敏粘合剂聚合物(A)中,因此有助于涂敷剂的制备。相反,如果染料的溶解性差,难以将染料和压敏粘合剂聚合物(A)混合,因此涂敷剂的制备也变得困难。关于在有机溶剂中的溶解度,适合使用在100%质量的有机溶剂中的溶解度不低于0.01%质量的近红外吸收染料。从所述染料在有机溶剂中的溶解度方面考虑,对于上述有机溶剂并不特别限定,但可以是芳族溶剂如甲苯和二甲苯;醇溶剂如异丙醇、正丁醇、丙二醇甲基醚和二丙二醇甲基醚;酯溶剂如乙酸丁酯、乙酸乙酯和溶纤剂乙酸酯;酮溶剂如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮;二甲基甲酰胺等中的一种或两种或多种的组合。
上述近红外吸收染料,可以提及的有基于酞菁的染料、基于萘亚甲基菁的染料(naphthalocyanine)、基于蒽醌的染料、基于萘醌的染料、基于菁的染料、基于铝的染料、基于immonium的染料、基于聚甲炔的染料、基于芳族二硫醇的染料和基于芳族二醇的染料,等等。作为特定商品,可以提及株式会社日本触媒(Nippon Shokubai)的“EXColor”系列、US Epolin的“Epolight”系列和日本Kayaku的“KAYASORB”系列。其中,酞菁染料由于其优异的近红外吸收能力和在有机溶剂中的溶解性而优选使用。
本文所述的“基于酞菁的”是指酞菁、酞菁配合物和酞菁或酞菁配合物的衍生物,所述酞菁或酞菁配合物的衍生物是指在酞菁的骨架苯环上具有一个或多个选自OR、SR、NHR和NRR’的取代基的酞菁或酞菁配合物的那些衍生物。R和R’是相同或不同的,分别表示苯基、具有1-20个碳原子的烷基或具有7-20个碳原子的芳烷基,R和R’上可视需要具有取代基。优选的是其中一个取代基是NHR的那些酞菁。
用于本发明的优选的近红外吸收染料是以下通式(1)表示的化合物 (在该结构式中,多个α是相同或不同的且分别表示SR1、OR2、NHR3或卤素原子,但其中至少一个必须是NHR3;R1、R2和R3是相同或不同的,且分别表示苯基、具有1-20个碳原子的烷基或具有7-20个碳原子的芳烷基,它们可视需要具有一个或多个取代基;多个β是相同或不同的且分别表示SR1、OR2或卤素原子,但其中至少一个必须是SR1或OR2;多个α和β中的至少一个必须是卤素原子或OR2;M表示非金属、金属、金属氧化物或金属卤化物。)它们使得本发明的效果发挥至较高程度。
参照以上通式(1),所述具有1-20个碳原子的烷基包括直链或支化烷基如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、正己基、1,3-二甲基丁基、1-异丙基丙基、1,2-二甲基丁基、正庚基、1,4-二甲基戊基、2-甲基-1-异丙基丙基、1-乙基-3-甲基丁基、正辛基和2-乙基己基;环状烷基如环己基。所述具有7-20个碳原子的芳烷基包括苄基和苯乙基。卤素原子包括氟原子、氯原子、溴原子和碘原子,其中氟原子是优选的。
关于所述R1、R2和R3,在苯基、具有1-20个碳原子的烷基或具有7-20个碳原子的芳烷基上可具有一个或多个取代基。作为这些取代基,可以提及例如卤素原子、酰基、烷基、烷氧基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷基羰基氨基、芳基氨基、芳基羰基氨基、羰基和烷氧基羰基。
关于上述通式(1)中的M,非金属是指具有除金属之外的原子,例如两个氢原子。更具体地,它是指一种结构,其中一个氢原子分别键接到两个相对的氮原子上,这两个相对的氮原子出现在酞菁结构中心部分,并且可分别具有取代基。作为金属,可以提及例如铁、镁、镍、钴、铜、钯、锌、钒、钛、铟和锡。作为金属氧化物,可以提及例如钛氧基和氧钒基。作为金属卤化物,可以提及例如氯化铝、氯化铟、氯化锗、氯化锡和氯化硅。优选的M是金属、金属氧化物或金属卤化物。作为具体例子,可以提及镍、钴、铜、锌、铁、氧钒基和二氯锡。更优选的是锌、钴、氧钒基和二氯锡。
在由通式(1)表示的化合物的优选形式中,八个β中的4-8个是相同或不同的,且它们分别表示SR1或OR2。更优选,所有的八个β是相同或不同的,且它们分别表示SR1或OR2。作为这些近红外吸收染料,可以提及例如用符号表示为ZnPc(PhS)8(PhNH)3F5、ZnPc(PhS)8(PhNH)4F4、ZnPc(PhS)8(PhNH)5F3、ZnPc(PhS)8(PhCH2NH)4F4、ZnPc(PhS)8(PhCH2NH)5F3、ZnPc(PhS)8(PhCH2NH)6F2、CuPc(PhS)8(PhNH)7F、CuPc(PhS)8(PhNH)6F2、CuPc(PhS)8(PhNH)5F3、VOPc(PhO)8(PhCH2NH)5F3、VOPc(PhO)8(PhCH2NH)6F2、VOPc(PhO)8(PhCH2NH)8、VOPc(PhS)8(PhCH2NH)8、VOPc(2,5-Cl2PhO)8{2,6-(CH3)2PhO}4{Ph(CH3)CHNH}3F、VOPc(2,5-Cl2PhO)8{2,6-(CH3)2PhO}4(PhCH2NH)4、CuPc(2,5-Cl2PhO)8{2,6-(CH3)2PhO}4(PhCH2NH)4、CuPc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4(PhCH2NH)4、VOPc(4-CNPhO)8{2,6-Br2-4-(CH3)PhO}4{Ph(CH3)CHNH}4和ZnPc(2,6-Cl2PhO)8{2,6-Br2-4-(CH3)PhO}4{Ph(CH3)CHNH}3F的酞菁化合物。在这些化合物中,可尤其提及其中八个α中的四个是相同或不同的,且它们分别表示OR2或卤素原子,它们用符号表示为ZnPc(PhS)8(PhNH)3F5、ZnPc(PhS)8(PhNH)4F4、ZnPc(PhS)8(PhCH2NH)4F4、VOPc(2,5-Cl2PhO)8{2,6-(CH3)2PhO}4{Ph(CH3)CHNH}3F、VOPc(2,5-Cl2PhO)8{2,6-(CH3)2PhO}4(PhCH2NH)4、CuPc(2,5-Cl2PhO)8{2,6-(CH3)2PhO}4(PhCH2NH)4、CuPc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4(PhCH2NH)4、VOPc(4-CNPhO)8{2,6-Br2-4-(CH3)PhO}4{Ph(CH3)CHNH}4和ZnPc(2,6-Cl2PhO)8{2,6-Br2-4-(CH3)PhO}4{Ph(CH3)CHNH}3F。在上述化合物名称的简称中,Pc表示酞菁核,Pc后的八个取代基位于β位置,再后面的八个取代基位于α位置。上述Ph表示苯基。更具体地,上述简称分别表示中心金属原子Pc在β位上的八个取代基在α位上的八个取代基。例如,对于ZnPc(PhS)8(PhNH)3F5,由ZnPc(PhS)8(PhNH)3F5的下划线部分来表示上式的各个部分。
作为上述红外吸收染料,可以使用这样的酞菁染料,与迄今已知的酞菁染料相比,这种酞菁染料在长波区域(920-1050nm)内具有最大吸收波长,并且对可见光具有高的透明度,本发明的一个优选实施方案使用这种酞菁染料。上述酞菁染料合适地包括一种由以下通式(2)表示的化合物
(在该结构式中,Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14和Z15是相同或不同的,它们分别表示SR1,SR2,OR3或卤素原子;Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13和Z16是相同或不同的,它们分别表示NHR4、NHR5、SR1、SR2、OR3或卤素原子;R1表示可具有一个或多个取代基的苯基、可具有一个或多个取代基的芳烷基或可具有一个或多个取代基的C1-C20烷基;R2表示可具有一个或多个C1-C20烷氧基的苯基;R3和R4是相同或不同的,它们分别表示可具有一个或多个取代基的苯基、可具有一个或多个取代基的芳烷基或可具有一个或多个取代基的C1-C20烷基;R5表示可具有一个或多个取代基的C1-C20烷基;M表示非金属、金属、金属氧化物或金属卤化物;但Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14和Z15中的至少一个必须是SR2;Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13和Z16中的至少一个必须是NHR5,其中至少四个必须是OR3;以及多个R1、R2、R3、R4和R5可以是相同或不同的。)用上述通式(2)表示的化合物可选择性吸收波长超过920nm但不超过1050nm的近红外线。当该化合物用作红外吸收染料时,调节上述化合物在溶液中的浓度,使得对波长超过920nm但不超过1050nm的近红外线的透光率的最低值是5-6%,而该溶液对可见光的透光率不低于65%,这种实施方案是优选的。更优选,可见光的透光率不低于70%。如果某种染料具有高的可见光透光率,则其具有优异的近红外吸收能力,具有高的近红外线阻碍效率,并具有优异的溶解度、耐热性、防光性等,因此这种染料可适用于热射线屏蔽材料、近红外吸收滤光片和近红外吸收剂,所述近红外吸收滤光片有例如用于等离子体显示器的滤光片,所述近红外吸收剂为用于非接触固定调色剂如闪烁固定或用于热储备纤维的近红外吸收剂。例如,如果它用作等离子体显示器的滤光片,可以有效地吸收难以屏蔽的且具有较长波长的近红外线,这样可有效地防止遥控器等的错误操作;另外,由于透光率较高,不低于65%,更优选不低于70%,所以可提供清晰的图像。
在上述通式(2)中,M表示非金属、金属、金属氧化物或金属卤化物;所述非金属和金属包括与上述通式(1)的M所提及的相同的非金属和金属。作为金属氧化物,可以提及例如钛氧基和氧钒基。作为金属卤化物,可以提及例如氯化铝、氯化铟、氯化锗、氯化锡(II)、氯化锡(IV)和氯化硅。优选的M是金属、金属氧化物或金属卤化物。作为具体例子,可以提及铜、锌、钴、镍、铁、氧钒基、钛氧基、氯化铟和氯化锡(II)。更优选的是铜,氧钒基和锌。
在上述通式(2)中,Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14和Z15(这些可称作取代酞菁核的八个β-位的取代基)中的至少四个优选为SR2。更优选,其中所有的八个是SR2。如果其中的任何一个或多个是卤素原子,则氟原子或氯原子是优选的卤素原子。更优选的是氟原子。如果包含电子给予基团如SR2,则吸收波长变得较长,透光率变得优异,并且具备了波长超过920nm但不超过1050nm的近红外线的选择吸收能力。在生产工艺中,进行SR2取代之后,再用氨基化合物进行取代,可得到一种酞菁化合物,这种酞菁化合物与树脂具有优异的相容性,并且其取代位置易于控制。
在上述通式(2)中,关于Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13和Z16(这些可称作取代酞菁核的八个α-位的取代基),优选的是,其中的3-4个是NHR5且其中的5-6个是OR3。更优选,其中四个是NHR5且其中四个是OR3,进一步更优选,其中2-3个是NHR5,其中四个是OR3,以及剩余的1-2个是卤素原子。作为卤素原子,氟原子或氯原子是优选的。更优选,其中的1-2个都是氟原子。
如果在上述通式(2)中酞菁核的八个α-位中的2-3个是NHR5,其中的四个是OR3和剩余的1-2个都是氟原子,则可以取得以下的功能效果吸收波长变得更长;与在酞菁核的α-位上包含氢原子或其它卤素原子的化合物相比,酞菁与树脂的相容性是优异的;并且提高了防光性、耐热性等。另外,该化合物的生产简便易行,并且成本低廉。
关于上述通式(2)的R1-R5,其中的R1、R3或R4的芳烷基优选包括苄基、苯乙基和二苯基甲基。
R1、R3、R4或R5的烷基优选为具有1-8个碳原子的直链、支化或环状烷基,优选包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、1,2-二甲基丙基、正己基、环己基、1,3-二甲基丁基、1-异丙基丙基、1,2-二甲基丁基、正庚基、1,4-二甲基戊基、2-甲基-1-异丙基丙基、1-乙基-3-甲基丁基、正辛基和2-乙基己基。其中,甲基和乙基是更优选的。
上述R2的烷氧基可优选是具有1-8个碳原子的直链、支化或环状烷氧基,优选甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、1,2-二甲基丙氧基、正己氧基、环己基氧基、1,3-二甲基丁氧基、1-异丙基丙氧基、1,2-二甲基丁氧基、正庚氧基、1,4-二甲基戊氧基、2-甲基-1-异丙基丙氧基、1-乙基-3-甲基丁氧基、正辛氧基和2-乙基己氧基。其中,甲氧基和乙氧基是更优选的,因为其对波长超过920nm但不超过1050nm的近红外线的选择吸收能力具有特别地高的增加效果。进一步更优选的是甲氧基。SR2优选包括苯硫基、2-甲氧基苯硫基和4-甲氧基苯硫基。这些烷氧基可取代苯基的1-5个位,如果发生多个烷氧基取代,则这些烷氧基可以是相同的种类或不同的种类,但一取代是优选的。被这些烷氧基取代的苯基的位置并不特别限定,但2-或4-位是优选的。
基团R1、R3或R4的具有1-20个碳原子的上述没有取代基的烷基包括具有1-8个碳原子的直链、支化或环状烷基,具体地包括在R1、R3、R4和R5中提及的相同的烷基,但其中,甲基、乙基、正丙基、异丙基和正丁基是优选的。
烷基的取代基包括,例如,卤素原子、烷氧基、羟基烷氧基、烷氧基烷氧基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基和烷氧基磺酰基。在多个这些取代基取代的情况下,取代基可以是相同的种类或不同的种类。
如果R1、R3或R4的上述苯基或芳烷基具有取代基,则该取代基包括例如卤素原子、酰基、烷基、苯基、烷氧基、卤代烷基、卤代烷氧基、硝基、氨基、烷基氨基、烷基羰基氨基、芳基氨基、芳基羰基氨基、羰基、烷氧基羰基、烷基氨基羰基、烷氧基磺酰基、烷硫基、氨基甲酰基、芳氧基羰基、氧代烷基醚基和氰基。可用这些取代基中的1-5个取代苯基或芳烷基。在多个这些取代基取代的情况下,取代基可以是相同的种类或不同的种类。
如果卤素原子取代上述苯基或芳烷基,卤素原子优选为氯原子。
上述酰基包括乙酰基、乙基羰基、丙基羰基、丁基羰基、戊基羰基、己基羰基、苯甲酰基、对叔丁基苯甲酰基和类似基团,乙基羰基是其中优选的。
上述卤代烷基是其中具有1-20个碳原子的烷基部分被卤化的取代基,优选包括其中具有1-8个碳原子的直链、支化或环状烷基部分被卤化的基团;并且氯甲基、溴甲基、三氟甲基、氯乙基,2,2,2-三氯乙基、溴乙基、氯丙基、溴丙基和类似基团是优选的。
上述卤代烷氧基是其中具有1-20个碳原子的烷氧基部分被卤化的取代基,优选包括其中具有1-8个碳原子的直链、支化或环状烷氧基部分被卤化的基团;并且氯甲氧基、溴甲氧基、三氟甲氧基、氯乙氧基,2,2,2-三氯乙氧基、溴乙氧基、氯丙氧基、溴丙氧基和类似基团是优选的。
上述烷基氨基是具有C1-C20烷基部分的取代基,优选包括具有C1-C8烷基部分的基团;并且甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基、正丁基氨基、仲丁基氨基、正戊基氨基、正己基氨基、正庚基氨基、正辛基氨基、2-乙基己基氨基和类似基团是优选的。其中,甲基氨基、乙基氨基、正丙基氨基和正丁基氨基是更优选的。
上述烷氧基羰基是可在烷氧基的烷基部分中具有杂原子的C1-C8基团,优选包括可具有杂原子的C1-C5烷氧基羰基和C3-C8环状烷氧基羰基,并优选C5-C8环状烷氧基羰基。具体地,可优选提及甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、异丙氧基羰基、正丁氧基羰基、异丁氧基羰基、仲丁氧基羰基、叔丁氧基羰基和类似基团。其中,甲氧基羰基和乙氧基羰基是更优选的。
上述通式(2)表示的酞菁化合物是在酞菁核的α-位上具有由NHR5表示的取代基。NHR5是氨基,其上具有强的给电子性且是体积大的取代基,该氨基存在于酞菁核的α-位,可增加对波长超过920nm但不超过1050nm的近红外线的选择性吸收能力,并可提高与树脂的相容性。
如果上述NHR5中的R5是具有1-20个碳原子的非取代烷基,则该烷基,连同在上述R1、R3、R4和R5中所提及的烷基的具体例子在内,包括2-庚基、2-甲基己基、2-丙基己基、正壬基、异壬基、正癸基、异癸基、正十一烷基、异十一烷基、正十二烷基、异十二烷基、正十三烷基、异十三烷基、正十四烷基、异十四烷基、正十五烷基、异十五烷基、正十六烷基、异十六烷基、正十七烷基、异十七烷基、正十八烷基、异十八烷基、正十九烷基、异十九烷基、正二十烷基、异二十烷基和类似基团。其中,优选具有不低于5个碳原子的长链的烷基,和在距离氨基氮原子的第二个或更远的碳原子上支化的烷基,更优选1,2-二甲基丙基、环己基、2-庚基、正己基、2-乙基己基、正辛基、2-甲基己基、正十八烷基、2-丙基己基和类似基团。
上述NHR5的烷基R5的取代基包括具有1-20个碳原子的烷氧基和具有1-20个碳原子的含氮基团。作为烷氧基,连同作为上述R2的苯基的取代基而被包含的烷氧基的具体例子在内,可以提及,1,2-二甲基丁氧基、正庚氧基、1,4-二甲基戊氧基、2-甲基-1-异丙基丙氧基、1-乙基-3-甲基丁氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基和类似基团。其中,乙氧基、异丙氧基、正丁氧基和2-乙基己氧基是优选的,作为包含这些具有1-20个碳原子的烷氧基的烷基,3-乙氧基丙基、3-异丙氧基丙基、3-丁氧基丙基和3-(2-乙基己氧基)丙基是优选的。
含氮基团优选包括一价基团,所述一价基团是从由以下通式(3)表示的一元伯胺或从由以下通式(4)表示的仲氨基上脱去一个氢原子而得到的RNH2(3)R2NH (4)(在以上结构式(3)和(4)中,R表示具有1-20个碳原子的烷基,在结构式(4)中,两个R可相同或不同。),所述含氮基团还优选衍生自具有氮原子作为杂原子的杂环化合物的一价基团,所述氮原子具自由价。所述烷基包括与作为上述苯基和芳烷基的取代基相同的烷基。这些含氮基团可优选通过从仲胺上脱去一个氢原子而得到的一价基团。
上述含氮基团优选包括N,N-二乙基氨基、N,N-二异丙基氨基、N,N-二正丁基氨基、N,N-二乙基氨基乙基、N,N-二异丙基氨基乙基、N,N-二正丁基氨基乙基、哌嗪基、哌啶基、吗啉基、2-哌嗪基乙基、2-哌啶基乙基、2-吗啉代乙基和类似基团。通过在酞菁核的α-位上具有由NHR5表示的取代基,所述由NHR5表示的取代基上具有如上所述的取代基,可进一步提高对波长超过920nm但不超过1050nm的近红外线的选择性吸收能力。
在由上述通式(2)表示的酞菁化合物中,其中M是非金属的具体例子包括以下化合物。关于以下化合物,每个3-和6-位是酞菁核的α-位(Z1、Z4、Z5、Z8、Z9、Z12、Z13和Z16),每个4-和5-位是酞菁核的β-位(Z2、Z3、Z6、Z7、Z10、Z11、Z14和Z15)。关于以下化合物的简称,Pc表示酞菁核,在β-位上的八个取代基紧跟在Pc之后,在α-位上的八个取代基跟随在β-位上的取代基之后。
·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(N,N-二乙基亚乙基二氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{(C2H5)2NCH2CH2NH}4·4,5-八(2-甲氧基苯硫基)-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(N,N-二乙基亚乙基二氨基)酞菁化合物简称Pc{2-(CH3O)PhS}8{2,6-(CH3)2PhO}4{(C2H5)2NCH2CH2NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(N,N-二异丙基亚乙基二氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4[{(CH3)2CH}2NCH2CH2NH]4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(N,N-二正丁基亚乙基二氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4[{CH3(CH2)2CH}2NCH2CH2NH]4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(2-哌嗪基乙基氨基)酞菁化合物简称 ·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(2-哌啶基乙基氨基)酞菁化合物简称 ·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(2-吗啉代乙基氨基)酞菁化合物简称 ·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(3-乙氧基丙基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3CH2O(CH2)3NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(3-异丙氧基丙基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{(CH3)2CHO(CH2)3NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(3-丁氧基丙基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)3O(CH2)3NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四{3-(2-乙基己氧基)丙基氨基}酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)3CH(C2H5)CH2O(CH2)3NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(1,2-二甲基丙基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3CH2C(CH3)2NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(环己基氨基)酞菁化合物简称 4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(2-庚基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)4CH(CH3)NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(正己基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)5NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(2-乙基己基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)3CH(C2H5)CH2NH}4·4,5-八(4-甲氧基苯硫基)-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(2-乙基己基氨基)酞菁化合物简称Pc{4-(CH3O)PhS}8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)3CH(C2H5)CH2NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(正辛基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)7NH}4·4,5-八苯硫基-3,6-四(2,6-二甲基苯氧基)-四(正十八烷基氨基)酞菁化合物简称Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)17NH}4上述化合物为其中M是金属、金属氧化物或金属卤化物的酞菁化合物,在所述酞菁化合物中,最优选具有氧钒基作为中心金属的酞菁化合物,其具体例子包括,通过将其中M是非金属的上述具体例子(以下四种化合物除外)的酞菁核(Pc)部分改变为VOPc而得到的酞菁化合物 Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3CH2C(CH3)2NH}4, 和Pc(PhS)8{2,6-(CH3)2PhO}4{CH3(CH2)4CH(CH3)NH}4。通过采用以氧钒基作为中心金属的酞菁化合物,可以使对超过920nm但不超过1050nm的近红外线的选择性吸收能力和防光性能变得优异。上述酞菁化合物可以一种种类或两种或多种种类而使用。它可与由上述通式(1)表示的酞菁化合物结合使用。如果使用具有不同吸收波长的两种或多种物质,则可提高热射线吸收性能。
相对于100重量份压敏粘合剂聚合物(A),近红外吸收染料(B)的用量优选不低于0.005重量份。如果该量低于0.0005重量份,则通过该压敏粘合剂组合物形成的涂膜或粘合剂层将不能具备满意的近红外吸收能力。该量更优选不低于0.025重量份,进一步更优选不低于0.05重量份。另一方面,该量优选不超过20重量份。如果它超过20重量份,则近红外吸收涂膜的物理性能可下降。更优选,它不超过10重量份,进一步更优选不超过5重量份。优选根据涂膜厚度来选择该用量。例如,如果厚度是10μm,该量优选不低于0.5重量份但不超过20重量份,更优选不低于1.0重量份但不超过10重量份。在形成具有厚度是3mm的涂膜时,该量优选不低于0.002重量份但不超过0.06重量份,更优选不低于0.005重量份但不超过0.03重量份。如果厚度是10mm,该量优选不低于0.0005重量份但不超过0.02重量份,更优选不低于0.0010重量份但不超过0.01重量份。另外,每个单位面积的涂膜中的所含染料的重量优选不低于例如0.01g/cm2。如果它低于0.01g/m2,则该近红外吸收染料的效果不能发挥至令人满意的程度。该重量优选不低于0.05g/m2,更优选不低于0.1g/m2。另一方面,它优选不超过2.5g/m2。如果超过2.5g/m2,涂膜生产的成本可增加。更优选,它不超过1.0g/m2,进一步更优选不超过0.5g/m2。
在本发明中,添加剂型和/或反应型紫外吸收剂可用作紫外吸收剂(C),如上所述,适合使用的是水杨酸酯型紫外吸收剂、二苯酮型紫外吸收剂、苯并三唑型紫外吸收剂、氰基丙烯酸酯型紫外吸收剂和苯甲酸酯型紫外吸收剂。其中,上述紫外吸收单体适合用作反应性紫外吸收剂。
适合用作上述水杨酸酯紫外吸收剂的是水杨酸苯基酯、水杨酸对叔丁基苯基酯和水杨酸对辛基苯基酯。作为商业级水杨酸苯基酯,可以提及SAP(商标,Iwaki Seiyaku Co.,Ltd.的产品)、Salol(商标,DowChem.Co.的产品)和Salol P(商标,Hatsudai Pharmaceutical Co.的产品)。作为商业级水杨酸对叔丁基苯基酯,可以提及TBS(商标,DowChem.Co.的产品)、TBS(商标,Hatsudai Pharmaceutical Co.的产品)、Biosorb 90(商标,Kyodo Chemical Co.的产品)和Butylsalol(商标,IwakiSeiyaku Co.,Ltd.的产品)。作为商业级水杨酸对辛基苯基酯,可以提及OPS(商标,Eastman Chemical Co.的产品)和OPS(商标,HatsudaiPhannaceutical Co.的产品)。
适用作上述二苯酮紫外吸收剂的是2,4-二羟基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基二苯酮、2-羟基-4-辛氧基二苯酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯酮和二(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯基)甲烷。作为商业级2,4-二羟基二苯酮,可以提及ASL-23(商标,Shonan Kagaku的产品)、Seesorb 100(商标,Shiraishi Calcium Kaisha,Ltd.的产品)、Zislizer O(商标,SankyoChemical Co.,Ltd.的产品)、Sumisorb 100(商标,Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.的产品)、DHBP(商标,Eastman Chemical Co.的产品)、Biosorb100(商标,Kyodo Chemical的产品)和Uvinul 400(商标,BASF Corp.的产品)。作为商业级2-羟基-4-甲氧基二苯酮,可以提及ASL-23(商标,Shonan Kagaku的产品)、Cyasorb UV-9(商标,Cytec Industries Inc.的产品)、Zislizer M(商标,Sankyo Chemical Co.,Ltd.的产品)、Sumisorb100(商标,Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品)、Seesorbl01(商标,Shiraishi Calcium Kaisha Ltd.的产品)、Biosorb 110(商标,KyodoChemical的产品)、Uvinul M-40(商标,BASF Corp.的产品)和Eusorex4360(商标,日本Merck Ltd.的产品)。作为商业级2-羟基-4-辛氧基二苯酮,可以提及Cyasorb UV-531(商标,Cytec Industries Lnc.的产品),Seesorb 102(商标,Shiraishi Calcium Kaisha,Ltd.的产品)、Zislizer E(商标,Sankyo Chemical Co.,Ltd.的产品)、Sumisorb 130(商标,SumitomoChemical Co.,Ltd.的产品)、Seesorb 130(商标,Shiraishi CalciumKaisha,Ltd.的产品)、Biosorb 130(商标,Kyodo Chemical的产品)、Advastab 46和Adekastab 1413(商标,Asahi Denka Kogyo的产品)。作为商业级2-羟基-4-十二烷氧基二苯酮,可以提及DOPB(商标,EastmanChemical Co.的产品)和AM-320(商标),作为商品2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯酮,可以提及Cyasorb UV-24(商标,Cytec Industries Inc.的产品)。作为商业级2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯酮,可以提及ASL-40(商标,Shonan Kagaku的产品)和Uvinul D-49(商标,BASF Corp.的产品),作为商业级2-羟基-4-甲氧基-5-磺基二苯酮,可以提及UvinulMS-40(商标,BASF Corp.的产品)。作为商业级二(2-甲氧基-4-羟基-5-苯甲酰基苯基)甲烷,可以提及Adekastab LA-51(商标,Asahi DenkaKogyo的产品)。
适用作上述苯并三唑紫外吸收剂的是2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚氨基甲基)-5’-甲基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基苯基)-2H-苯并三唑、2,2’-亚甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-[(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]]和2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑。作为商业级2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑,可以提及JF-77(商标,Johoku Chemical的产品)、TinuvinP(商标,Ciba Specialty Chemicals K.K.的产品)、Seesorb 701(商标,Shiraishi Calcium的产品)、Sumisorb 200(商标,Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.的产品)、Biosorb 520(商标,Kyodo Chemical的产品)和Adekastab LA-32(商标,Asahi Denka Kogyo的产品)。作为商业级2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑,可以提及Tinuvin PS(商标,CibaSpecialty Chemicals K.K.的产品),作为商业级2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑,可以提及Tinuvin 320(商标,Ciba SpecialtyChemicals)、Biosorb 582(商标,Kyodo Chemical的产品)和JF-86(商标,Johoku Chemical的产品)。作为商业级2-(2’-羟基-3’叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑,可以提及Tinuvin 326(商标,Ciba SpecialtyChemicals K.K.的产品)、Seesorb 703(商标,Shiraishi Calcium Kaisha,Ltd.的产品)、Biosorb 550(商标,Kyodo Chemical的产品)、Sumisorb300(商标,Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品)、JF-79(商标,JohokuChemical的产品)和Adekastab LA-36(商标,Asahi Denka Kogyo的产品),作为商业级2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑,可以提及Tinuvin 327(商标,Ciba Specialty Chemicals K.K.的产品)、Seesorb702(商标,Shiraishi Calcium Kaisha,Ltd.的产品)、Biosorb 580(商标,Kyodo Chemical的产品)、JF-78(商标,Johoku Chemical的产品)和Adekastab LA-34(商标,Asahi Denka Kogyo的产品)。作为商业级2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑,可以提及Tinuvin 328(商标,CibaSpecialty Chemicals的产品)、Biosorb 591(商标,Kyodo Chemical的产品)、Sumisorb 350(商标,Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品)和JF-80(商标,Johoku Chemical的产品)。作为商业级2-(2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚氨基甲基)-5’-甲基苯基)苯并三唑,可以提及Biosorb 590(商标,Kyodo Chemical的产品)、Sumisorb 250(商标,Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品)和Seesorb 706(商标,ShiraishiCalcium Kaisha,Ltd.的产品)。作为商业级2,2’-亚甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-[(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]],可以提及AdekastabLA-31(商标,Asahi Denka Kogyo的产品),作为商业级2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基苯基)-2H-苯并三唑,可以提及RUVA-93(商标,OtsukaChemical Co.,Ltd.的产品)。
适用作上述氰基丙烯酸酯紫外吸收剂的是2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸2-乙基己基酯和2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸乙酯。作为商业级2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸2-乙基己基酯,可以提及Uninol 3039、N539T(商标,BASF Corp.的产品)和Biosorb 930(商标,Kyodo Chemical的产品),作为商业级2-氰基-3,3’-二苯基丙烯酸乙酯,可以提及Uninol 3035(商标,BASF Corp.的产品)和Biosorb 910(商标,Kyodo Chemical的产品)。
适用作苯甲酸酯紫外吸收剂的是Tinuvin 120(商标,CibaSpecialty Chemicals K.K.的产品)和Sumisorb 400(商标,SumitomoChemical Co.,Ltd.的产品)。
至于紫外吸收剂(C)的加入量,相对于100重量份压敏粘合剂聚合物(A),添加剂型紫外吸收剂和反应型紫外吸收剂的总量优选不低于0.1重量份但不超过100重量份。如果该量低于0.1重量份,则近红外吸收染料会严重变质。如果它超过100重量份,则可导致不好的粘性。更优选,该加入量不低于1重量份,进一步更优选不低于3重量份。更优选,加入量不超过50重量份,进一步更优选不超过20重量份。紫外吸收剂(C)的上述加入量是指包括添加剂型和反应型两者的量。
如上所述,可采用添加剂型和/或反应型的位阻胺光稳定剂(D)。作为这些光稳定剂,可以提及两种光稳定剂,即无位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-1)和含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2)。它们可产生不同的作用。在本发明中,它们可结合使用。含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2)构成一类典型的抗氧化剂。它们捕获由紫外线产生的自由基物质,从而产生防止变质的作用。因此,含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2)的结合使用是优选的,因为这有效地抑制紫外导致的变质。因此,在本发明的优选实施方案中,结合使用紫外吸收剂(C)和位阻胺光稳定剂(D),所述位阻胺光稳定剂(D)中包含作为必要成分的含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2)。
作为无位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-1),可以提及SanolLS-770(商标,Sankyo Co.,Ltd.的产品)、Adekastab LA-77(商标,AsahiDenka Kogyo的产品)、Sumisorb 577(商标,Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的产品)、Biosorb 04(商标,Kyodo Chemical的产品)、Chimassorb944LD(商标,Ciba Specialty Chemicals K.K.的产品)、Tinuvin 622LD(商标,Ciba Specialty Chemicals K.K.的产品)、Biosorb 03(商标,KyodoChemical的产品)、Adekastab LA-57、Adekastab LA-62、AdekastabLA-67、Adekastab LA-63、Adekastab LA-68、Adekastab LA-82、Adekastab LA-87、Adekastab LA-52(以上八个都是商标,Asahi DenkaKogyo的产品)和Goodrite UV 3034(商标,Goodrich Co.的产品)。
适用作含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2)的是TNUIN144(商标,Ciba Specialty Chemicals的产品)。
至于位阻胺光稳定剂(D)的加入量,如果它是无位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-1),则相对于100重量份压敏粘合剂聚合物(A),其用量优选不低于0.1重量份但不超过10重量份。如果加入量低于0.1重量份,则近红外吸收染料会发生严重退化,而加入量超过10重量份时可导致不好的粘性。更优选,该加入量不低于0.3重量份,进一步更优选不低于0.5重量份。更优选,加入量不超过5重量份,进一步更优选不超过2重量份。在使用含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2)的情况下,则相对于100重量份压敏粘合剂聚合物(A),其用量优选不低于0.1重量份但不超过50重量份。在低于或超过该范围的量下,难以充分防止近红外吸收染料退化。更优选,加入量不低于0.3重量份,进一步更优选不低于0.5重量份。更优选,加入量不超过20重量份,进一步更优选不超过10重量份。
可用作抗氧化剂(E)的是自由基链抑制剂(主抗氧化剂)和过氧化物分解剂(辅助抗氧化剂)。
作为自由基链抑制剂(主抗氧化剂),可以提及苯酚抗氧化剂和胺抗氧化剂。适用作苯酚抗氧化剂的是单苯酚型抗氧化剂如2,6-二叔丁基对甲酚、丁基化羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚和硬脂基β-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯;双酚抗氧化剂如2,2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-硫代二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)和3,9-二[1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰基氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷;和高分子量苯酚抗氧化剂如1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、二[3,3’-二(4’-羟基-3’-叔丁基苯基)丁酸]二醇酯、1,3,5-三(3’,5’-二叔丁基-4’-羟基苄基)-对称-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮和生育酚。
作为过氧化物分解剂,可以提及含硫的抗氧化剂和含磷的抗氧化剂。适用作含硫的抗氧化剂的是3,3’-硫代二丙酸二月桂基酯、3,3’-硫代二丙酸二肉豆寇基酯和3,3’-硫代二丙酸二硬脂基酯。适用作含磷的抗氧化剂的是亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基异癸基酯、亚磷酸苯基二异癸基酯、亚磷酸4,4’-亚丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯基双十三烷基)酯、环状新戊烷四基二(十八烷基亚磷酸酯)、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(单-和/或二壬基苯基)酯、二异癸基季戊四醇二亚磷酸酯、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物、10-癸基氧基-9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、环状新戊烷四基二(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、环状新戊烷四基二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯和亚磷酸2,2’-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛基酯。
其中,位阻苯酚型抗氧化剂由于与压敏粘合剂聚合物(A)的良好的相容性和较少着色倾向等原因而优选。
相对于每100重量份压敏粘合剂聚合物(A),抗氧化剂(E)优选不低于0.1重量份,更优选不低于1重量份,进一步更优选不低于3重量份的加入量使用。另外,该量优选不超过100重量份,更优选不超过50重量份,进一步更优选不超过20重量份。如果抗氧化剂(E)的加入量过低,近红外吸收染料可容易经历退化,而在加入量过高下,可导致不好的粘性,或可出现沉淀,从而损害涂膜的透光性。
在本发明中,当结合使用紫外吸收剂(C)和位阻胺光稳定剂(D),且使用无位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-1)作为所述位阻胺光稳定剂(D)时,则相对于每100重量份紫外吸收剂(C),它们之间的比例优选使得所述位阻胺光稳定剂(D)的量不低于0.1重量份,更优选不低于1重量份,进一步更优选不低于5重量份。另一方面,(d-1)的量优选不超过1 00重量份,更优选不超过50重量份,进一步更优选不超过30重量份。如果使用含位阻苯酚骨架的位阻胺光稳定剂(d-2),则相对于每100重量份紫外吸收剂(C),其用量优选不低于0.1重量份,更优选不低于1重量份,进一步更优选不低于5重量份。该量优选不超过100重量份,更优选不超过50重量份,进一步更优选不超过30重量份。
优选,本发明压敏粘合剂组合物进一步包含色调调节剂。在等离子体显示器中,在波长范围580-600nm中产生氖导致的橙色。为了得到鲜艳的红色,要求该橙色着色应该被阻断,同时,滤光片的色调应该被调节至天然的灰色。如果色调调节剂加入压敏粘合剂组合物,并将所得组合物用于将形成等离子体显示器滤光片的材料粘结在一起,则有可能阻断氖导致的橙色着色,并将滤光片的色调调节至天然的灰色。
色调调节剂可以是染料或颜料。优选的染料如squarylium染料、偶氮次甲基染料、菁染料、部花青染料、酞菁染料、oxonol染料、蒽醌染料、亚苄基染料、偶氮染料和三芳基甲烷染料以及从其中衍生的金属螯合物化合物。优选的颜料是偶氮、酞菁、蒽醌、喹吖啶酮等有机颜料。
色调调节剂的加入量以质量计,优选为近红外吸收染料的0.1-10倍,更优选0.5-5倍。
由本发明压敏粘合剂组合物形成的涂膜或膜可以交联或未交联态使用。
根据其预期用途和交联剂种类,本发明压敏粘合剂组合物可在各种固化条件下固化,因此例如可以采用冷固化、热固化、紫外线固化或电子束固化的方式。对于固化剂的加入量、加入方法和分散的方法不特别限定,但是,例如如果压敏粘合剂聚合物(A)作为在每个分子中具有多个羟基的多元醇出现,则可采用一般用于固化多元醇的加入量以及加入和分散的方法。
如果压敏粘合剂聚合物(A)由多元醇构成,则(封端的)聚异氰酸酯化合物和氨基塑料树脂适用作交联剂。这些可单独使用或其两种或多种物质结合使用。
本文所用的术语“(封端的)聚异氰酸酯化合物”是指聚异氰酸酯化合物和/或封端的聚异氰酸酯化合物。
聚异氰酸酯化合物可以是任何在分子内具有至少两个异氰酸根基团的那些化合物。因此,它包括亚甲苯基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-亚甲基二(环己基异氰酸酯)、赖氨酸二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,3-二(异氰酸根合甲基)环己烷、1,5-萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯和其它聚异氰酸酯;这些聚异氰酸酯的加成物、缩二脲形式和异氰尿酸酯形式,和其它聚异氰酸酯衍生物(改性物)。
上述封端的聚异氰酸酯化合物一般是聚异氰酸酯化合物的异氰酸根合基团被封端剂封闭的产物,这样压敏粘合剂组合物可在干燥步骤中通过加热而交联,并可提高其在常温下的储存稳定性。
封端剂包括ε-己内酰胺、苯酚、甲酚、肟和醇之类的化合物。
作为商业级(封端的)聚异氰酸酯化合物,可以提及例如SumidurN 3200、Sumidur N 3300、Sumidur BL 3175、Desmodur N 3400、Desmodur N 3600、Desmodur VPLS 2102(商标,Sumitomo BayerUrethane的产品)和Duranate E-402-90T(商标,Asahi Kasei Corp.的产品)。为了防止由压敏粘合剂组合物形成的涂膜发黄,优选使用一种不发黄的聚异氰酸酯化合物,该不发黄的聚异氰酸酯化合物没有异氰酸根基团直接键接到芳族环上。
相对于每摩尔压敏粘合剂组合物中的羟基,(封端的)聚异氰酸酯化合物的用量优选使得(封端的)聚异氰酸酯化合物中的异氰酸根基团的量不低于0.01摩尔但不超过5摩尔。如果异氰酸根基团的量低于0.01摩尔,未反应的羟基大量保留在压敏粘合剂组合物中,这样使用所得压敏粘合剂组合物形成的涂膜的耐候性可能下降。如果异氰酸根基团的量超过5摩尔,未反应的异氰酸根基团大量保留在涂膜中,于是在涂膜固化步骤中,它们与空气中的水分反应,造成涂膜的发泡或变白。更优选,该量不低于0.1摩尔,进一步更优选不低于0.5摩尔。更优选,该量不超过2摩尔,进一步更优选不超过1.2摩尔。
上述的氨基塑料树脂也称“氨基树脂”,它衍生自含有氨基的化合物,如蜜胺或胍胺和甲醛的加成缩合产物。
作为氨基塑料树脂,可以提及二羟甲基蜜胺、三羟甲基蜜胺、四羟甲基蜜胺、五羟甲基蜜胺、六羟甲基蜜胺、完全烷基型甲基化蜜胺、完全烷基型丁基化蜜胺、完全烷基型异丁基化蜜胺、完全烷基型混合醚化蜜胺、羟甲基型甲基化蜜胺、亚氨基型甲基化蜜胺、羟甲基型混合醚化蜜胺、亚氨基型混合醚化蜜胺和类似的蜜胺树脂;丁基化苯并胍胺、甲基/乙基混合烷基化苯并胍胺、甲基/丁基混合烷基化苯并胍胺、丁基化甘脲和类似的胍胺树脂等。
作为商业级的上述氨基塑料树脂,可以提及Cymel 1128、Cymel303、Mycoat 506、Cymel 232、Cymel 235、Cymel 771、Cymel 325、Cymel 272、Cymel 254和Cymel 1170(都是商标,Mitsui Cytec的产品)等。
至于氨基塑料树脂的加入量,相对于100重量份压敏粘合剂聚合物(A),它的加入量优选使得氨基塑料树脂的固体质量可达到不低于0.1重量份,更优选不低于0.5重量份。它的加入量优选不超过10重量份,更优选不超过5重量份。过量使用氨基塑料树脂可导致粘性的损失,如果其量太小,交联不能进行,可能导致不好的粘结力。
适用作本发明压敏粘合剂组合物中的交联体系不仅是上述OH/异氰酸酯体系,而且是酸/环氧、酸/金属螯合物、酸/噁唑啉、和酸/胺体系。只要不影响本发明的效果,本发明压敏粘合剂组合物可进一步包含除上述聚异氰酸酯化合物之外的交联剂,例如环氧化合物、环乙亚胺化合物、噁唑啉化合物、蜜胺化合物、金属螯合物化合物、碳二亚胺化合物、缩水甘油基胺化合物、胺化合物等。这些可单独使用或两种或多种结合使用。
本发明压敏粘合剂组合物可根据需要包含一种或多种固化催化剂,以便促进压敏粘合剂聚合物(A)和交联剂之间的交联反应。这些固化催化剂并不特别限定,但是,如果使用例如上述(封端的)聚异氰酸酯化合物,则优选使用二月桂酸二丁基锡或叔胺之类的催化剂。如果使用上述氨基塑料树脂,则优选使用酸性或碱性固化催化剂。
本发明压敏粘合剂组合物可包含一种或多种溶剂和添加剂作为其它成分。作为这些溶剂,可以提及如上所述的相同的有机溶剂,作为添加剂,可以提及本领域已知的并且一般用于树脂组合物的成膜、涂膜等的添加剂,例如均化剂;胶体二氧化硅、氧化铝溶胶和类似的无机细颗粒;消泡剂;防流挂剂;硅烷偶联剂;钛白、复合氧化物颜料、炭黑、有机颜料、颜料中间体和其它颜料;颜料分散剂;粘度改性剂;紫外稳定剂;金属钝化剂;过氧化物分解剂;填料;增强剂;增塑剂;润滑剂;抗腐蚀剂;防绣剂;有机和无机紫外吸收剂;无机热射线吸收剂;有机和无机阻燃剂;抗静电剂;增粘剂;成核剂等等。
上述增粘剂是增加粘性的试剂,它可调节(提高)粘性。作为增粘剂,可以提及例如(聚合)松香型、(聚合)松香酯型、萜烯型、萜烯苯酚型、香豆素型、香豆素-茚型、苯乙烯树脂型、二甲苯树脂型、苯酚树脂型和石油树脂型。这些可单独使用或两种或多种结合使用。如果引入这种增粘剂,其加入量并不特别限定,但可适当选择,使得可得到所需粘结性能特点。作为成核剂,可以提及2,2’-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠、二(4-叔丁基苯基)磷酸钠、二(对甲基亚苄基)山梨醇、烷基取代的二亚苄基山梨醇和二(对乙基亚苄基)山梨醇。相对于100重量份压敏粘合剂聚合物(A),成核剂的加入量优选为0.01-5重量份,更优选0.1-2重量份。在更低量下,不能得到令人满意的作用。
除位阻胺光稳定剂(D)之外,本发明压敏粘合剂组合物可进一步包含光稳定剂。作为这些光稳定剂,可以提及二(辛基苯基)硫化镍、[2,2’-硫代二(4-叔辛基苯酚根)]-正丁基胺镍、镍配合物-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸单乙基化物和二丁基二硫代氨基甲酸镍。可作为合适的商业级二(辛基苯基)硫化镍得到的是AM-101(商标,Ferro ChemicalCorp.的产品)和AM-105(商标,Ferro Chemical Corp.的产品)。可作为合适的商业级[2,2’-硫代二(4-叔辛基苯酚根)]-正丁基胺镍得到的是Cyasorb UV-1084(商标,Cytec Industries Inc.的产品)。可作为合适的商业级镍配合物-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸单乙基化物得到的是Irgasorb 2002(商标,Ciba Specialty Chemicals K.K.的产品)。合适的商业级二丁基二硫代氨基甲酸镍是NBC(商标,ICI或OuchishinkoChemical Industry Co.,Ltd.的产品)。
至于由本发明压敏粘合剂组合物形成的涂膜或膜的使用形式,可以提及例如,具有由本发明的压敏粘合剂组合物形成的涂膜或膜的层压品,所述涂膜或膜被用作粘合剂层,它位于透明基材上或夹在两个透明基材之间。
适用作上述透明基材的是有机基材如聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯基醇树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、三乙酰基纤维素树脂等;和无机基材如玻璃基材。
上述粘合剂层可通过将压敏粘合剂组合物施用到透明基材上而形成。将压敏粘合剂组合物施用到基材上的方法并不特别限定,但可采用已有技术中已知的那些方法。因此,例如,该组合物可被直接施用到基材上,或事先施用到剥离衬垫(剥离纸,剥离膜)上,随后,在干燥之后转移至基材。压敏粘合剂组合物可施用到基材的任何一面或两面上。因为由本发明压敏粘合剂组合物形成的膜或涂膜具有粘性,当压敏粘合剂组合物被施用到基材上来形成粘合剂层,并且随后使用另一基材进一步形成层压品时,或者当以膜形式使用压敏粘合剂组合物时,优选将粘合剂层表面或膜的表面与剥离纸层压,然后在使用时剥离掉该剥离纸。
在形成上述粘合剂层时,将压敏粘合剂组合物施用到透明基材上的方法可根据所要施用的压敏粘合剂组合物的形式和其它因素而适当地选择。作为这些方法,可以提及(1)溶剂型施用方法,包括将压敏粘合剂组合物溶解在有机溶剂中,并将所得均一溶液施用到各种膜或片材(基材)的表面上,(2)乳液型施用方法,包括将压敏粘合剂组合物分散在水中,并将所得乳液施用到各种基材的表面上,(3)热熔体型施用方法,包括在升高的温度下熔化和混合压敏粘合剂组合物,并将所得熔体施用到基材表面上,和(4)砑光型施用方法,它是一种无溶剂的施用方法。在(1)溶剂型施用方法或(2)乳液型施用方法的情况下,上述的合适的有机溶剂可与压敏粘合剂组合物混合而用于其施用,至于施用方法,可以提及使用各种涂布器的施用方法,例如浸渍法、喷雾法、刷涂法和静电涂布技术等。作为涂布器,可以提及凹版涂布器如弧形凹版涂布器、胶印凹版涂布器、盘加料凹版涂布器和模头加料凹版涂布器;反向涂布器如顶加料反向涂布器和底加料反向涂布器;间歇(comma)涂布器如间歇直接涂布器、间歇反向涂布器和U形间歇涂布器;空气刮刀涂布器、刮刀涂布器、自流模头涂布器、唇涂器、mayor棒涂布器、幕帘流动涂布器、辊涂器、旋涂器、叶片涂布器、棒涂布器、模头涂布器、喷涂器等等。固化压敏粘合剂组合物的方法可根据组成物质和其它因素而适当地选择,例如,可以提及一种包括加热的方法和一种包括用紫外线或电子束照射的方法。
上述粘合剂层的厚度并不特别限定,但可根据预期用途而选择为合适的水平。例如,干厚度优选不低于5μm但不超过200μm。更优选不低于15μm但不超过100μm,进一步更优选不超过50μm。如果粘合剂层较薄,可导致不好的粘附性,不利地造成部分抬高或下垂。如果较厚,粘合剂可不利地刺穿(poke out)。
在上述层压品中,紫外吸收层优选位于近红外吸收层的入射光侧。这样,可更有效地防止近红外吸收染料退化。这些层压品的层压结构并不特别限定,但包括,例如,(1)按照从入射光侧的顺序包括紫外吸收层、粘合剂层和基材的层压品形式,和(2)按照从入射光侧的顺序包括紫外吸收层、基材和粘合剂层的层压品形式。为了提高耐磨性和耐污染性,可在层压品表面进一步提供表面保护层,或提供例如硅氧烷或有机硬涂层或/和光催化功能层之类的层。如果需要,底漆层可位于基材和层压品之间,和/或位于层压品的两个相邻层之间。这种紫外吸收层、表面保护层或底漆层的组成或厚度并不特别限定。
由本发明压敏粘合剂组合物形成的涂膜的特征在于,近红外吸收能力的下降小,且该组合物具有粘性。以下事实证实了该涂膜的一个有利的物理性能近红外吸收染料的近红外吸收能力在防光试验之后的下降小,即残余吸收能力高。在如下所述对近红外吸收染料退化的评估中,以起始吸光率的值为100%计,经96小时UV照射之后,在最大吸收波长(近红外吸收染料的最大吸收波长780-1200nm)下该膜的吸光率优选不低于5%,更优选不低于50%,进一步更优选不低于85%,最优选不低于95%。在UV(紫外线)照射之后的吸光率值是以起始值为100%的相对值。
(近红外吸收染料退化评估)在UV照射之后,检测近红外吸收染料在最大吸收波长的吸光率。
使用涂布器将压敏粘合剂组合物施用到剥离膜(硅氧烷处理的PET膜)上,直至干厚度为25μm,从而形成压敏粘合剂层。该层在100℃下干燥2分钟。粘合剂层与50μm厚或100μm厚的PET膜层压(用于将粘合剂层转移至该膜)。剥离膜从每个粘结样品上剥离掉,随后与50-μm-厚PET膜层压。
使用分光光度计(Shimadzu Corp.的产品,商标UV-3100),测定上述膜在最大吸收波长(近红外吸收染料的最大吸收波长780-1200nm)的吸光率。使用紫外自动褪色计(Suga Test Instruments Co.,Ltd.的产品,商标FAL-AU-B)UV照射上述膜。使用分光光度计(ShimadzuCorp.的产品,商标UV-3100),在膜的最大吸收波长(近红外吸收染料的最大吸收波长780-1200nm)下,以UV照射48小时的间隔测定吸光率。记录相对吸光率值,其中起始值取为100。值越接近100%表示结果越好,即染料没有显著退化。
由本发明压敏粘合剂组合物形成的涂膜或膜或包含该涂膜或膜作为粘合剂层的层压品优选具有改进的透光率。因此,例如,它优选具有不超过3.0%,更优选不超过2.0%,进一步更优选不超过1.0%的雾度值。
尽管本发明压敏粘合剂组合物可广泛用于一般的粘结场合,但它优选在电子装置或设备如等离子体显示器中用作形成粘合剂层的材料。
如果这些压敏粘合剂组合物用作粘合剂层,并且同时用作近红外吸收层,则等离子体显示器等的层结构可得到简化,且可抑制从屏幕发射近红外线等。
作为本发明优选的实施方案,可以提及一种形成等离子体显示器前面板的用于等离子体显示器的滤光片,所述前面板的滤光片通过使用上述压敏粘合剂组合物而形成,即一种包含上述压敏粘合剂组合物的用于等离子体显示器的滤光片。另外,可以提及一种包含上述压敏粘合剂组合物的等离子体显示器。这些等离子体显示器的优选形式是一种包含上述等离子体显示器滤光片作为基本组件的等离子体显示器。
在这些等离子体显示器滤光片或等离子体显示器中,由本发明压敏粘合剂组合物形成的粘合剂层能够吸收近红外线以及紫外线,如果加入色调调节剂,该层也可用作具有色调调节功能的材料。因此,可以整合构成等离子体显示器的前面板的各层的功能,并因此可为了成本下降的目的而减少前面板的层数。这些等离子体显示器滤光片和等离子体显示器也构成本发明的一个方面。
具有上述组成的本发明压敏粘合剂组合物使紫外线所造成的近红外吸收染料的退化轻微,因此,该压敏粘合剂组合物适用于形成粘合剂层,以便将构成等离子体显示器等的层状材料粘结在一起,这样就有可能将等离子体显示器的前面板中的各层的功能整合到粘合剂层中;因此,粘合剂层可作为能够吸收近红外线以及紫外线,并可进一步具有色调调节功能的材料。结果,为了成本下降的目的而有可能减少前面板中的层数,同时满足等离子体显示器等所需的基本性能特点。
实施例以下实施例用于更详细地说明本发明。但它们决不限定本发明的范围。若无特别说明,“份”是指“重量份”。
合成例1(滴加单体聚合反应方法)称出358.2g丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、240g甲基丙烯酸环己酯(CHMA)和1.8g丙烯酸2-羟乙基酯(HEA)并充分混合(所得混合物以下称作“单体混合物(A1)”)。称出40%的该单体混合物(A1)和196.4g乙酸乙酯,并放在配有温度计、搅拌器、惰性气体入口管、回流冷凝器和滴液漏斗的烧瓶中。将剩余的60%的单体混合物(A1)、16g乙酸乙酯和0.72g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)放在滴液漏斗中并充分混合(该混合物以下称作“单体混合物(B1)”)。烧瓶内部温度升至85℃,同时适当地将20mL/分钟氮气通过烧瓶。将0.96g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)装入烧瓶并由此引发反应。在装入聚合反应引发剂之后的最初15分钟,单体混合物(B1)在90分钟内均匀加入烧瓶以使反应进行。在完成加入单体混合物(B1)之后,立即加入50g乙酸乙酯。熟化反应在80℃下进行90分钟。由1.8g聚合反应引发剂ABN-E(商标,日本Hydrazine Co,Inc.的产品)和39g乙酸乙酯组成的混合溶液分5批以30分钟的间隔加入烧瓶(用于残余单体反应)。熟化反应在80℃下进行90分钟,加入575g甲苯,从而完成反应。得到压敏粘合剂聚合物(A-1)。
合成例2(间歇单体聚合反应方法)称出209.1g 2EHA、60g CHMA、0.9g HEA、30g RUVA-93(商标,Otsuka Chemical Co.,Ltd.的产品)和245g乙酸乙酯,并将其放入配有温度计、搅拌器、惰性气体入口管、回流冷凝器和滴液漏斗的烧瓶中。烧瓶内温度升至85℃,同时适当地将20mL/分钟氮气通过烧瓶。将0.6g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)装入烧瓶并由此引发反应。反应进行90分钟。由0.3g聚合反应引发剂NyperBMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)和15g乙酸乙酯组成的混合溶液分2批以1小时的间隔加入烧瓶(用于残余单体反应)。熟化反应在80℃下进行150分钟,加入155g甲苯,从而完成反应。得到压敏粘合剂聚合物(A-2)。
合成例3-5(间歇单体聚合反应方法)压敏聚合物(A-3)、压敏聚合物(A-4)和压敏聚合物(A-5)按照与合成例2相同的方式而得到,只是采用表1所规定的相应的单体组成。
合成例6(滴加单体聚合反应方法)称出120g丙烯酸丁酯(BA)、456g 2EHA、6g丙烯酸硬脂基酯(STA)和18g HEA并充分混合(该混合物以下称作“单体混合物(A2)”)。称出40%的单体混合物(A2)和293.3g乙酸乙酯并放在配有温度计、搅拌器、惰性气体入口管、回流冷凝器和滴液漏斗的烧瓶中。将剩余的60%的单体混合物(A2)、10g乙酸乙酯、60g甲苯和0.36g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)放在滴液漏斗中并充分混合(该混合物以下称作“单体混合物(B2)”)。烧瓶内部温度升至85℃,同时适当地将20mL/分钟氮气通过烧瓶。将0.48g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)装入烧瓶并由此引发反应。在装入聚合反应引发剂之后10分钟,将单体混合物(B2)在60分钟内均匀加入烧瓶以使反应进行。在完成加入单体混合物(B2)之后,立即加入6g乙酸乙酯和52.4g甲苯。熟化反应在86℃下进行90分钟。由0.6g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)和30g甲苯组成的混合溶液分2批以1小时的间隔加入烧瓶(用于残余单体反应)。熟化反应在86℃下进行90分钟,加入318.5g乙酸乙酯和423.4g甲苯,从而完成反应。最后,加入由0.15g交联促进剂二月桂酸二正丁基锡、3g乙酸和25g甲苯组成的混合溶液,随后充分混合得到压敏粘合剂聚合物(A-6)。
合成例7(滴加单体聚合反应方法)称出275.5g BA、136.8g 2EHA、36g丙烯酸(AA)、149.9g乙酸乙烯酯(VAC)和1.8g HEA并充分混合(该混合物以下称作“单体混合物(A3)”)。称出33%的单体混合物(A3)、312.9g乙酸乙酯和3.3g甲苯并放在配有温度计、搅拌器、惰性气体入口管、回流冷凝器和滴液漏斗的烧瓶中。将剩余的67%的单体混合物(A3)、139.9乙酸乙酯和0.79g聚合反应引发剂ABN-E(商标,日本Hydrazine Co,Inc.的产品)放在滴液漏斗中并充分混合(该混合物以下称作“单体混合物(B3)”)。烧瓶内部温度升至82℃,同时适当地将20mL/分钟氮气通过烧瓶。将0.79g聚合反应引发剂Nyper BMTK 40(商标,NOF Corp.的产品)装入烧瓶并由此引发反应。在装入聚合反应引发剂之后15分钟,将单体混合物(B3)在90分钟内均匀加入烧瓶以使反应进行。在完成加入单体混合物(B3)之后,立即加入151.2g甲苯。熟化反应在80℃下进行90分钟。加入182.9g甲苯。然后,将由1.8g聚合反应引发剂ABN-R(商标,日本Hydrazine Co,Inc.的产品)和23.4g甲苯组成的混合溶液分5批以30分钟的间隔加入烧瓶(用于残余单体反应)。熟化反应在80℃下进行90分钟,加入164.4g甲苯,从而完成反应。得到压敏粘合剂聚合物(A-7)。
表1

参照表1进行注释。BA表示丙烯酸丁酯,2EHA表示丙烯酸2-乙基己酯,CHMA表示甲基丙烯酸环己酯,HEA表示丙烯酸2-羟乙基酯,RUVA表示RUVA-93(商标,Otsuka Chemical Co.,Ltd.的产品),VAC表示乙酸乙烯酯,AA表示丙烯酸和STA表示丙烯酸硬脂基酯。
Tg是根据相应的均聚物的Tg值计算的值。以下值用作均聚物的Tg值BA-55℃,2EHA-70℃,CHMA66℃,HEA-15℃,RUVA100℃,VAC25℃,AA106℃和STA-70℃。
羟基值和酸值是每1克聚合物固体的值。
实施例1将0.2g近红外吸收染料IR-12(株式会社日本触媒的产品,商标EX Color)、0.49g紫外吸收剂TINUVIN 234(商标,Ciba SpecialtyChemicals K.K.的产品)、和甲苯加入22.93g压敏粘合剂聚合物(A-1)溶液(非挥发性物质(NV)40.6%)中。甲苯的量是2g(使非挥发性物质的理论含量为39%的量)。混合物使用油漆振荡器(paint shaker)搅拌直至形成均相溶液;这样制成树脂溶液。IR-12的最大吸收波长(λmax)是885nm(甲苯溶液)。
使用涂布器将以上树脂溶液施用到剥离膜(硅氧烷-处理的PET膜)上,使得干厚度为25μm,从而形成压敏粘合剂层。在100℃下干燥2分钟。将该压敏粘合剂层与50μm厚或100μm厚的PET膜层压(以便将该压敏粘合剂层转移至该PET膜)。评估因此得到的粘合剂样品的粘性和外观,并通过下述方法评估近红外吸收染料的退化。结果示于表2。
实施例2-10和对比例1按照相同的方式进行实施例1的步骤,只是树脂溶液根据表2-4所规定的配方而制成。所得结果示于表2-4。
实施例11-25按照相同的方式进行实施例1的步骤,只是树脂溶液根据表2和3所规定的配方而制成。然后,相对于100份的每种树脂溶液,混入1.0份异氰酸酯交联剂Coronate L-55E(商标,Nippon Polyurethane IndustryCo.,Ltd.的产品),随后充分混合。在这种情况下,压敏粘结样品在室温下熟化至少1周之后经受评估试验。结果示于表2和3。
(粘性评估)将剥离膜从每个压敏粘结样品上剥离掉,通过用指尖接触来评估压敏粘合剂层。如果感觉具有粘性,则评估为粘性的(○),如果根本不粘,则评估为不粘的(×)。
(外观评估)分别用眼睛观察按照以上方式制成的压敏粘结样品。如果样品具有透光性,则它被评估为良好(○),如果没有透光性(浊度和/或斑点和形成其它外来物质),则评估为差(×)。
(近红外吸收染料退化评估)在UV照射之后,检测近红外吸收染料在最大吸收波长的吸光率。
将剥离膜从每个粘结样品上剥离掉,随后与50μm厚PET膜层压。使用分光光度计(Shimadzu Corp.的产品,商标UV-3100)测定上述膜在最大吸收波长(近红外吸收染料的最大吸收波长780-1200nm)的吸光率。
使用紫外自动褪色计(Suga Test InstrumentsCo.,Ltd.的产品,商标FAL-AU-B)对上述膜进行UV照射。使用分光光度计(ShimadzuCorp.的产品,商标UV-3100),在膜的最大吸收波长(近红外吸收染料的最大吸收波长780-1200nm)下,测定在UV照射48小时的间隔内的吸光率。记录相对吸光率值,其中起始值取为100。值越接近100%表示结果越好,表明染料没有显著退化。
表2

表3

表4

参照表2-4进行注释。至于近红外吸收染料B,IR12是一种由株式会社日本触媒生产的近红外吸收染料(商标EXColor)。至于紫外吸收剂C,TINUVIN 234和TINUVIN 384(都是商标)是由Ciba Specialty ChemicalsK.K.生产的紫外吸收剂。至于位阻胺光稳定剂d-l和位阻胺光稳定剂d-2,TINUVIN 765和TINUVIN 144(都是商标)是由Ciba Specialty ChemicalsK.K.生产的光稳定剂。至于抗氧化剂E,BHT(商标)是由SumitomoChemical Co.,Ltd.生产的位阻苯酚抗氧化剂。
权利要求
1.一种压敏粘合剂组合物,所述压敏粘合剂组合物包含压敏粘合剂聚合物(A)、近红外吸收染料(B)、紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)。
2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物,所述压敏粘合剂组合物进一步包含抗氧化剂(E)。
3.根据权利要求1或2所述的压敏粘合剂组合物,其中所述压敏粘合剂聚合物(A)具有玻璃化转变温度为-80至-20℃。
4.根据权利要求1、2或3所述的压敏粘合剂组合物,其中所述压敏粘合剂聚合物(A)的重均分子量不低于250,000。
5.一种等离子体显示器滤光片或等离子体显示器,其包含根据权利要求1、2、3或4所述的压敏粘合剂组合物。
全文摘要
本发明提供了一种压敏粘合剂组合物,所述压敏粘合剂组合物中使用的近红外吸收染料较少因紫外线而退化;所述压敏粘合剂组合物适用于形成压敏粘合剂层等,以便将层状材料粘附在一起形成等离子体显示器等;所述压敏粘合剂组合物可将等离子体显示器前面板中的各层的功能结合在所形成的压敏粘合剂层中;所述压敏粘合剂组合物能够吸收近红外线以及紫外线;另外,所述压敏粘合剂组合物具有色调调节功能。本发明的压敏粘合剂组合物包含压敏粘合剂聚合物(A)、近红外吸收染料(B)、紫外吸收剂(C)和/或位阻胺光稳定剂(D)。
文档编号C09J201/00GK1504524SQ20031011699
公开日2004年6月16日 申请日期2003年12月5日 优先权日2002年12月5日
发明者常峰直树, 山本宣延, 延 申请人:株式会社日本触媒
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