专利名称：粘合剂物质的制作方法
粘合剂物质本发明涉及压敏粘合剂制剂，及其用于光学透明范围中的粘结的用途，更具体地用于粘结光学组件，优选光学膜。PSA的用途现在已经非常多种多样了。因此，在工业领域，存在非常宽的各种应用。 基于PSA的胶带以特别高的数量用于电子组件或者消费电子组件。由于高数量的组成单元，压敏胶带可在此处非常快速地和容易地配置。相反，其它操作，例如铆接或者焊接，将会是太昂贵的和复杂的。除了它们的正常接合功能之外，这些压敏胶带可能需要具有额外的功能。其实例可包括导热性，导电性或者光学功能。在后一种情况下，例如，使用压敏胶带， 其履行吸收光或者反射光的功能。例如，另一种光学功能是提供合适的透射率。此处，使用的压敏胶带和PSA是非常透明的，不具有固有的颜色，并且具有高的光稳定性。这种PSA 的应用领域例如是将触摸板粘结至LCD或者OLED显示器，或者为电容性触摸板粘结ITO膜 (氧化铟锡)。在许多情况下，用于光学应用以及接合功能的PSA具有排除空气的功能，这是因为空气的折射率为1，而光学膜或者玻璃的折射率通常高得多。在从空气转变成光学组件时，折射率的差别导致反射，通过反射降低了透射。减少这个问题的一种可能性是通过防反射涂层提供，防反射涂层有助于光传播进入光学组件，并且减少反射。可供选择的或者另外的选择是使用折射率与所述光学组件类似的光学PSA。这显著降低从光学组件的反射，并且增加透射。全部已知的是例如大量的丙烯酸酯PSA，其具有非常不同的折射率，并且用于光学透明的应用。US 6，703，463 B2描述折射率低于1. 40的丙烯酸酯PSA。这通过氟化的丙烯酸酯单体获得。JP 2002-363523 A披露了折射率为1. 40至1. 46的丙烯酸酯PSA。此处再次使用氟化的丙烯酸酯单体。此外，可商购的是丙烯酸酯压敏胶带，例如3M 8141，例如，其折射率为1.47至1.48。US 2002/0098352 Al依次描述了具有芳族共聚单体的丙烯酸酯 PSA。这些丙烯酸酯PSA的折射率为1.49至1.65。EP 1 652 889 Al描述了用于光学应用的PSA制剂，其基于聚二有机基硅氧烷。有机硅化合物通常具有低的折射率。此外，也已知的是多种多样的压敏粘合剂和压敏胶带，其基于乙烯乙酸乙烯酯共聚物。但是，这些仅具有较差的透明度或者仅具有低的粘合强度，并且因此在用于永久粘性粘结方面具有有限的用途。其实例披露于EP 0315070 A2。本发明的目的是确定一种可供选择的压敏粘合剂，其尤其是适合于光学组件的粘性粘结，因此具有高的透明度。尽可能地，该压敏粘合剂还应该具有高的UV稳定性以及应该在粘性粘结至导电的基板的过程中表现为是惰性的。本发明通过提供权利要求1的压敏粘合剂解决了上述问题。共同的独立解决方案提供权利要求11中所述的压敏粘合剂的用途。优选的实施方式和发展是各个从属权利要求的主题。出乎意料的是，已经发现，可以基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制备满足所需要求的压敏粘合剂，其更具体地是光学透明的并且也具有用于永久粘性粘结的高粘合强度。制备这种类型的压敏粘合剂使得需要用限定的树脂改性。
因此本发明提供一种压敏粘合剂，其包括至少包括以下物质的混合物 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，所述共聚物的乙酸乙烯酯含量为30wt%至70wt%， 基于松香-季戊四醇的树脂，所述树脂的软化范围为80°C至120°C，该树脂含量为20wt%至40wt%，基于所述EVA共聚物，和所述压敏粘合剂制剂的透射率为大于86%，和雾度为小于5%，根据ASTM D 1003测得。除了所述的组成成分之外，所述压敏粘合剂还可包括另外的组成成分，实例是另外的聚合物，另外的树脂或者添加剂。这种压敏粘合剂(PSA)是合适的，(考虑到它的光学性质)，尤其是适合用于光学组件例如玻璃，光学透明的膜等的粘性粘结。该PSA获得更具体地至少86%的根据ASTM D 1003的透射率，和不超过5%的根据ASTM D 1003的雾度。这种类型的PSA的另外的特征是高UV稳定性，并且它也在粘性粘结至导电的基板的过程中表现为是惰性的。如上所述，所用的粘合剂是基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA共聚物)的粘合剂。粘合剂中的乙烯-乙酸乙烯酯含量为至少30wt%，优选至少40wt%。最大可预期的是乙烯-乙酸乙烯酯含量为70wt%，优选不超过60wt%。这种PSA可包括仅一种具体的EVA 共聚物，或者相反地，可使用两种或者更多种EVA共聚物的混合物。所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物可任选地也包括至多5wt%的其它共聚单体，以及因此-在该实施方式中，所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的最大含量为65wt%。因此，例如，单体(包括丙烯酸酯单体)是可能性的共聚单体。EVA共聚物的可商购实例例如可得自Lanxess (以商标名Levapren )，以及 ExxonMobil Chemical (以商标名 Esocrene )。将基于松香和基于松香衍生物的部分或者完全氢化的树脂用作增粘树脂。具体优选使用松香的季戊四醇衍生物(pentaerythritol versions of the rosins)。所述软化范围优选为80°C至120°C。这些树脂可得自例如Arakawa Chemical Industries (以商标名 Pinecrystal )。该树脂或者前述树脂类型的混合物的含量为20%至40wt%，基于EVA共聚物。通常可使用的另外的添加剂包括以下物质 主抗氧化剂，例如空间受阻酚 辅助抗氧化剂，例如亚磷酸盐(酯)或者硫醚 加工过程中的稳定剂如C自由基清除剂 光稳定剂如UV吸收剂或空间位阻胺， 加工助剂 填料，例如，二氧化硅，玻璃(研磨的或者珠的形式)，氧化铝或者氧化锌，所述填料优选被研磨至足够小的尺寸使得它们是光学上不可见的。如上已经澄清的，在光稳定性方面对光学粘合剂具有特别的要求。为了满足这些要求，尤其是将光稳定剂添加到该压敏粘合剂中。更具体地以0. 至2wt%的含量添加光稳定剂。所选的光稳定剂优选为取代的三嗪。选择所述三嗪使得它们与EVA共聚物具有高的相容性。这例如通过取代基达到。因此，三嗪的优选实施方式具有至少一个芳族取代基， 更优选两个或者更多个芳族取代基，极其优选精确地三个芳族取代基。这些芳族部分本身也可以进而是被至少一个脂肪族取代基取代的。在它的最简单的形式中，这可以是甲基。但是，其它取代基也是可能的，例如羟基，醚基，具有2至20个碳原子的脂肪族链，其可为线性的、支化的或者环状的，并且可进而也含有1至5个为醚基，羟基，酯基和/或碳酸酯基形式的氧原子。商业性质的光稳定剂的实例可得自Ciba(以商标名Tinuvin )。因此，例如， Tinuvin 400，Tinuvin 405，Tinuvin 479，和Tinuvin 477 是可使用的合适的三嗪。作为光稳定剂，作为三嗪的替换或者除了三嗪之外，也可使用受阻胺。特别优选的是使用取代的N-甲基哌啶衍生物。这些是空间受阻的，例如在1位和5位，被脂肪族基团例如甲基阻挡。特别优选的是使用四个甲基用于所述空间位阻。为了获得与乙烯乙酸乙烯酯共聚物良好的溶解性，以及为了增加蒸发温度，使用长脂肪族取代基，通过这种方法改善溶解性。所述取代基可为线性的、环状的或者支化的，可含有至多20个碳原子和/或可含有至多8个0原子，其是例如酯基、醚基、碳酸酯基或羟基的形式。为了这种效果，可使用仅具有一个N-甲基哌啶基团的化合物。但是，也已知的是具有光稳定功能的二聚的N-甲基哌啶衍生物。也可将这些化合物与单体化合物结合。作为老化抑制剂，优选使用空间受阻酚。在一种优选的实施方式中，空间受阻酚在羟基的两个邻位上都具有叔丁基。为了容许达到高的溶解性和高的蒸发温度，所述空间受阻酚应该具有另外的取代。所述取代基可为线性的、环状的或者支化的，可含有至多20个C 原子和/或可含有至多8个0原子，其为例如酯基、醚基、碳酸酯基或羟基的形式。可商购的化合物的实例包括得自Ciba的Irganox 11；35或者Irganox 1330。取代的酚和芳族取代的亚磷酸酯(盐)的组合已经显示出是特别有利的。所述取代的酚应该优选为至少二取代的，并且在两个取代基中都含有至少一个原子。含S的空间受阻酚的商业实例是得自Cil3a的Irganox 1520或者Irganox 17沈。芳族取代的亚磷酸酉旨(盐)的商业实例是得自 Ciba 的Irgafos l68，Irgafos l26，Irgafos 38，Irgafos P-EPQ 或者Irgafos 12。下面将通过参考优选的示例性实施方式更加详细地澄清本发明的进一步的细节、 目的、特征和优点。在附图中，
图1显示了单面压敏胶带，图2显示了双面压敏胶带，图3显示了不含载体的压敏胶带(转移带(transfer tape)),图4显示了触摸板的后增强板的粘结，图5显示了触摸板的不同层的粘结。产品结构图1显示了单面压敏胶带1，其用于粘结光学组件，更具体地光学膜。所述压敏胶带1具有通过将PSA涂覆到载体3上产生的粘合剂层2。所述PSA涂层重优选为5至250g/ m2。所述PSA是粘合剂，其具有由如上所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和基于松香的树脂构成的混合物。所述PSA的透射率为至少86%，尤其是在可见光范围内，从而使得它特别适合于光学应用。对于在粘结光学组件中的应用，透明载体2也用作载体2。载体2因此同样在可见光范围内是透明的，并因此优选-同样地-具有至少86%的透射率。那里也可另外提供隔离膜(未示出)，所述隔离膜在使用压敏胶带1之前衬里并保护粘合剂层2。然后在使用粘合剂层2之前，除去隔离膜。可优选使用隔离膜保护该透明的PSA。此外，可对该载体膜提供一个或者多个涂层。PSA涂层重优选为5至250g/m2。图2中描述的产品结构显示了具有透明载体3的压敏胶带1，其在两侧上都涂覆有 PSA,因此具有两个粘合剂层2。每侧的PSA涂层重再次优选为5至250g/m2。也在该实施方式中，优选至少一个粘合剂层2用隔离膜加衬里。在卷起来的胶带的情况下，这一个隔离膜在合适的时候也可衬里第二粘合剂层2。但是，也可能的是提供多个隔离膜。还可能的是，向该载体膜提供一个或者多个涂层。此外，可在该压敏胶带的仅一侧设置本发明的PSA，可在其它侧上使用不同的透明PSA。图3中描述的产品结构显示转移带形式的压敏胶带1，即，不含载体的带1。对于这个目的，将PSA涂覆到隔离膜4的一侧上，并且因此形成压敏粘合剂层2。PSA涂层重优选为5至250g/m2。在合适的情况下，该压敏粘合剂层2也在它的第二侧上衬有另外的隔离膜。为了使用压敏胶带，然后除去隔离膜。作为隔离膜的一种替代方式，也可例如使用隔离纸等。但是在该情况下，应该降低隔离纸的表面粗糙度，以便产生非常光滑的PSA侧。载体膜作为载体膜可以使用大量的高透明聚合物膜。尤其是可使用特别高透明的PET 膜。合适的是例如以商标名Hostaphan 得自Mitsubishi的膜，或者以商标名Lumirror 得自Toray的膜。在一种优选的实施方式中，雾度(物质的起云的量度)的值应该小于5%， 根据ASTM D 1003。高雾度表示通过所提及的该物质的低可见性。在550nm的透射率优选大于86%，更优选大于88%。该聚酯的进一步非常优选的物类的实例是对苯二甲酸丁二醇酯膜。除了聚酯膜之外，也可使用高度透明的PVC膜。这些膜可包括增塑剂，以便增加柔性。此外，可使用PC，PMMA，和PS膜。为了降低结晶倾向的目的，除了纯的聚苯乙烯之外， 也可除了苯乙烯之外使用其它共聚单体，例如丁二烯。此外，聚醚砜膜和聚砜膜可用作载体材料。这些膜可得自例如BASF(以商标名 Ultrason E和Ultrason S)。此夕卜，也可能的是，特别优选的是，使用高度透明的TPU膜。 这些膜可购自例如Elastogran GmbH。也可使用高度透明的聚酰胺膜和共聚酰胺膜，以及基于聚乙烯醇和聚乙烯基丁缩醛的膜。除了单层膜之外，也可使用多层膜，其例如通过共挤出制备。对于这个目的，可将前述的聚合物材料相互结合。还可处理该膜。由此，例如可使用氧化锌进行蒸镀，或者可施加清漆或者粘着力促进剂。一种另外可能添加的是UV保护剂，其可以在膜中作为添加剂存在，或者可作为保护层施加。在一种优选的实施方式中，本发明的膜厚度为4至150μπι，更优选为12至 100 μ m0该载体膜也可例如具有光学涂层。特别合适的光学涂层是减少反射的涂层。这通过例如降低空气/光学涂层过渡区的折射率差而完成。
一般来说，在单层和多层涂层之间可能有区别。在最简单的情况下，MgF2用作单层来使反射最小化。MgF2在550nm的折射率为1. 35。此外，例如，金属氧化物层可用于不同的层中来使反射最小化。典型的实例是SiO2和TiO2的层。还合适的氧化物的实例包括二氧化铪(HfO2),氧化镁(MgO)，一氧化硅(SiO)，氧化锆(&02)，和氧化钽(Tii2O5)。还可使用氮化物，例如SiNx。此外，可使用氟化的聚合物作为低折射率层。这些层也非常经常与前述的SiO2和TiO2的层结合使用。此外，可使用溶胶-凝胶方法。此处，例如，有机硅，烷氧基化物和/或金属烷氧基化物以混合物的形式使用，并且使用这些混合物进行涂覆。因此，硅氧烷也是用于降低反射层的普遍基底。典型的涂层厚度为2 A至1000 A,优选100 A至500 A。在一些情况下，根据单个
或者两个或更多个光学层的层厚度和化学组成，发生颜色变化，其可一次通过该涂层的厚度来控制或者改变。对于从溶液涂覆的硅氧烷方法，也可获得大于1000 A的层厚度。降低反射的进一步的可能性在于产生特定的表面结构。因此，存在多孔涂层的可能性和产生随机或者周期性表面结构的可能性。在这种情况下，结构之间的距离应该显著小于可见光的波长范围。除了前述的溶剂涂覆方法之外，可通过真空涂覆方法例如CVD(化学蒸镀)或者 PIAD(等离子体辅助的沉积)施加光学层。隔离膜为了保护开放的(压敏)粘合剂，优选用一个或者多个隔离膜加衬里。与所述隔离膜一样，也可-虽然不是非常优选的-使用隔离纸例如薄玻璃纸，HDPE或LDPE隔离纸， 其在一种实施方式中使用硅化作为隔离层。但是，优选使用隔离膜。在一种非常优选的实施方式中，所述隔离膜使用硅化作为隔离手段。此外，所述膜隔离衬垫应该具有极其光滑的表面，并因此没有通过隔离衬垫进行 PSA的结构化。这优选通过使用没有防粘连剂的PET膜结合从溶液涂覆的有机硅体系而完成。涂层压敏粘合剂可从溶液或者从熔体涂覆。对于从溶液涂覆，将压敏粘合剂溶于典型的溶剂中，例如甲苯，汽油，异丙醇等，然后通过涂覆喷嘴或者刮刀涂覆。特别优选从溶液制备压敏粘合剂，以便防止过早交联。但是，也可使用所有的其它容许含溶剂的涂层的涂覆方法。此外，涂覆也可从熔体进行。在这种情况下，例如，将压敏粘合剂在混合器或者双螺杆挤出机中共混，与所有的组分混合，然后使用例如挤出模头或者熔体模头涂覆。为了获得非常高的光学透明度，优选在洁净室条件下进行涂覆。用途上述(压敏)粘合剂和(压敏)胶带特别适合于用于光学应用中，其中优选进行停留时间大于1个月的永久粘结。一种特别优选的用途领域包括粘性粘结触摸板以及生产触摸板。图4显示了在有耐性的触摸面板中的典型的粘性粘结。为了这个目的，优选使用(压敏)粘合剂转移带，即， 没有载体的带。但是，也可使用顶部膜(top film)或者增强板，并以具有相应的载体的单面(压敏)胶带的形式粘结。
图4显示了通过第一压敏胶带1粘结至基板6的触摸板5，该基板6是例如塑料板或者玻璃板。然后将顶部膜7通过第二压敏胶带1施加到触摸板5，该顶部膜7通常具有防刮擦涂层。图5显示了用于电容性触摸板的典型粘性粘结。为了粘结结构化的ITO膜8，尤其是，使用粘合剂涂层重大于50g/m2的压敏粘合剂层2，从而提供所述结构的有效润湿。图5还显示用所述的PSA粘结保护性膜或者手机屏幕7，粘结基板6作为电容性触摸板的后增强板，以及粘结显示器9。PSA本身以及粘合剂转移带形式的PSA 二者都可用作单面带或者作为具有载体膜的双面PSA带。试验方法A.粘合强度剥离强度(粘合强度)根据PSTC-101测试。将该胶带施加到玻璃板。该胶带的条，2cm宽，通过用2kg的辊在其上来回滚动3次而粘结。夹住该板，将该自粘合条通过它的在拉伸试验机器上的自由端以180°的剥离角和300mm/min的速度剥离。力以N/cm给出。B.诱射率在550nm的透射率根据ASTM D1003测定。测量的样品是由光学透明的PSA和玻璃板制成的组合件。C.雾度雾度根据ASTM D 1003测定。P.光稳定性使用Osram Ultra Vitalux 300W灯在50cm的距离照射由PSA和玻璃板制成的组合件(尺寸为4X20cm2) 250小时。在照射之后，通过试验方法B测定透射率。E.气候循环试验将PSA作为单面胶带(50g/m2涂层重，50 μ m Mitsubishi RNK 50型号的PET膜) 粘结至玻璃板，没有气泡。试验条的尺寸为2cm宽和IOcm长。对玻璃的粘合强度通过试验方法A测定。平行地，将这种类型的粘合剂组合件置于气候循环室中，存储1000个循环。一个循环包括-在-40"C存储30分钟-在5分钟内加热至85°C-在85°C存储30分钟-在5分钟内冷却至-40"C在气候循环试验之后，再次通过试验方法A测定粘合强度。实施例实施例中的涂覆操作在用于连续涂覆的常规实验室涂覆单元上进行。涂覆在ISO 5洁净室根据ISO标准14644-1进行。该平幅的宽度为50cm。涂层间隙的宽度为是在0和 Icm之间可变化地调节的。加热管道(heating tunnel)的长度为约12m。加热管道中的温度分为四个区域，每个区域中在室温和120°C之间是可自由选择的。生产样本将组成成分溶于甲苯中，得到固含量为30%。通过搅拌均勻地分配该混合物。然后将样本涂覆到23 y m厚的PET膜上，并在110°C干燥，从而留下每单位面积粘合剂重量为 50g/m2。从以下的細目分类可明确实施例的精确组成(除非另外指出，数值否则以重量含 量计)。实施例1 涂覆IOOg Levapren 450，30g Arkon P100，0.3g Tinuvin 292,0. 3gTinuvin 400的混合物在甲苯中的溶液(固含量30wt% )。实施例2 涂覆IOOg Levapren 450，25g Arkon P100，0.3g Tinuvin 292,0. 3gTinuvin 400的混合物在甲苯中的溶液(固含量30wt% )。实施例3 涂覆IOOg Escorene Ultra EVA UL 05540EH2，30g Arkon P100,0. 3gTinuvin 292,0. 3g Tinuvin 400的混合物在甲苯中的溶液(固含量30wt% )。实施例4 涂覆IOOg Escorene Ultra EVA 04533EH2，30g Arkon P100,0. 3gTinuvin 292,0. 3g Tinuvin 400的混合物在甲苯中的溶液(固含量30wt% )。实施例5:涂覆100g Escorene Ultra EVA 04533EH2，20g Arkon P100,0. 3gTinuvin 292,0. 3g Tinuvin 400的混合物在甲苯中的溶液(固含量30wt% )。所用的原料的进ー步详细信息和性质如下
Levapren 450乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),其乙酸
乙烯酯含量为45wt%,得自Lanxess Escorene OtraEVA4533EHH2乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),其乙
酸乙烯酯含量为33.0wt%,得自Exxon Mobil Chemicals
Escorene OtraEVAUL05540EH2 乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA),其乙
酸乙烯酯含量为39.0wt%,得自Exxon Mobil Chemicals
ArcronP 100松香，季戊四醇酯，软化范围100。C,
得自 Arakawa Chemicals
Tinuvin 292 空间受阻胺，光稳定剂，得自Ciba
Tinuvin 400 三嗪衍生物，UV保护剂，得自Ciba结果为了测定技术粘结性质，确定所有本发明的实施例与玻璃的瞬时粘合強度。在这种情况下的测量在180°的角进行。结果如下表1中所示。
权利要求
1.一种压敏粘合剂，其特征在于包含至少包括以下物质的混合物乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，所述共聚物的乙酸乙烯酯含量为30wt%至70wt%，和基于松香-季戊四醇的树脂，所述树脂的软化范围为80°C至120°C，该树脂含量为 20wt%至40wt%，基于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，所述压敏粘合剂的根据ASTM D 1003的透射率为至少86%，和所述压敏粘合剂的根据ASTM D 1003的雾度值为不大于5%。
2.权利要求1的压敏粘合剂，其特征在于所述乙烯-乙酸乙烯酯含量为至少30wt%， 优选至少40wt %，和/或不超过70wt %，优选不超过60wt %。
3.权利要求1或2的压敏粘合剂，其特征在于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物包括不同乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的混合物。
4.前述权利要求中任一项的压敏粘合剂，其特征在于，除了所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之外，还存在另外的共聚单体，更具体地为丙烯酸酯单体，优选其含量为不超过5wt%， 基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。
5.前述权利要求中任一项的压敏粘合剂，其特征在于所述树脂是部分或者完全氢化的。
6.前述权利要求中任一项的压敏粘合剂，其特征在于它的粘合强度为至少3.5N/cm, 优选为至少4. 5N/cm。
7.前述权利要求中任一项的压敏粘合剂，其特征在于它的根据ASTMD 1003的透射率为至少90%，优选即使在气候循环试验E之后它的根据ASTM D 1003的透射率也是为至少 90%。
8.一种压敏胶带，其具有粘合剂层和载体，其特征在于所述粘合剂层包括前述权利要求中任一项所述的压敏粘合剂。
9.权利要求8的压敏胶带，其特征在于所述载体是隔离膜的形式。
10.权利要求8或9的压敏胶带，其特征在于所述压敏粘合剂的涂层重为至少5g/m2和 /或不超过250g/m2。
11.权利要求1至10中任一项的压敏粘合剂的用途，其用于粘性粘结光学组件，更具体地用于粘性粘结光学膜。
12.权利要求11的用途，其特征在于所述光学组件是导电的。
全文摘要
本发明涉及一种粘合剂物质，其包括含有以下物质的混合物至少一种乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，所述共聚物的乙酸乙烯酯含量为30wt％至70wt％，和松香/季戊四醇的树脂，所述树脂的软化范围为80℃至120℃，该树脂组分为20wt％至40wt％，基于所述乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，其中所述粘合剂物质的根据ASTM D 1003的透光率为至少86％，和所述压敏粘合剂的根据ASTM D 1003的雾度值为不大于5％。
文档编号C09J123/08GK102300948SQ201080005922
公开日2011年12月28日 申请日期2010年1月14日 优先权日2009年1月29日
发明者G.达尔米斯, M.休斯曼 申请人:德莎欧洲公司