高折射率压敏粘合剂的制作方法

文档序号:9927690阅读:787来源:国知局
高折射率压敏粘合剂的制作方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2008年10月14日、申请号为200880120220.0、发明名称为"高折 射率压敏粘合剂"的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及一种高折射率压敏粘合剂。具体地,本发明设及压敏和热活化粘合剂。 更具体地讲,本发明设及具有高折射率的粘合剂。
【背景技术】
[0003] 压敏粘合剂("PSA")在本文中定义为在室溫下呈现出持久粘着性的粘合剂。该性 能使得仅施加轻的指压便可让压敏粘合剂进行牢固地粘附。PSA在W下性能方面达到平衡: 粘附力、内聚力、延展性和弹性。粘着力既指瞬时粘附至表面上又指在施加压力后生成的粘 合强度(通常测量为"剥离强度")。内聚力指"剪切强度"或当经受剪切力时涂覆的PSA对失 效的抵抗力。延展性指在低应力下延长的能力。弹性指材料在延展时呈现回缩力并且当该 力释放时材料缩回的性能。
[0004] 热活化粘合剂("HA")在本文中定义为在室溫下是非粘性的但在高溫下会暂时变 成粘性的并且能结合至基底的粘合剂。处于或高于该活化溫度时,它们具有与PSA相同的特 性,既粘附力、内聚力、延展性和弹性。运些粘合剂通常具有高于室溫的Tg或烙点(Tm)。当溫 度高于Tg或Tm时,储能模量通常会降低并且粘合剂变成粘性的。
[0005] 压敏和热活化粘合剂具有多种多样的用途,包括在光学产品中的应用。对于某些 光学应用,它可用于使粘合剂的折射率(RI)与其施加的基底的折射率相匹配。运种折射率 的匹配通过减少炫光和反射,增强了构造的光学性能。炫光在本文中定义为450-650纳米范 围的平均反射,反射在本文中定义为运样的过程,其中入射在某表面上的福射光通量的一 部分返回至其基部为该表面并包括入射福射的同一半球(参见化n化ook of Optics,2nd 6(1.,1。6脚*-化11,111(3.,1995(光学手册,第二版,1995年))。通常,基底为折射率在1.48至 1.65的范围内的聚合物材料,例如聚甲基(甲基)丙締酸醋(PMMA)具有为1.489的折射率;聚 碳酸醋具有为1.585的折射率;而聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)具有为1.64的折射率。

【发明内容】

[0006] 典型的PSA和热活化粘合剂具有约1.47或更小的折射率。如果将运些PSA用于光学 应用,则会产生炫光和反射。因此,存在对此类具有高折射率的粘合剂的需要。
[0007] 本发明提供的粘合剂具有至少为1.50的折射率。运些压敏和热活化粘合剂特别适 用于其中基底或粘附体同样具有高折射率的光学应用。本发明的压敏粘合剂有利地允许折 射率匹配,运样可减少炫光和反射。
[000引在多个实施例中,本发明还提供了光学透明的、光透射率值为至少85%,优选至少 90%的粘合剂。术语"光透射率值"指既没有反射回源又没有被薄膜吸收的光在550nm波长 下占总入射光的百分比(发射光/光源X 100)。该粘合剂还具有小于2%,优选小于1%的雾 度。
[0009] 本发明的粘合剂包含至少一种具有取代的或未取代的联苯基的单体。本发明的一 个方面是压敏粘合剂,其包含W下物质的共聚反应产物:(a)至少一种选自(甲基)丙締酸醋 单体的单体;和(b)至少一种具有取代的或未取代的联苯基的单体。如本文所用,术语"(甲 基)丙締酸"或"(甲基)丙締酸醋"既包括丙締酸又包括甲基丙締酸(或丙締酸醋和甲基丙締 酸醋)。
[0010] 本发明的另一个方面是压敏粘合剂,其包含W下物质的共聚反应产物:(a)至少一 种(甲基)丙締酸醋单体,(b)至少一种具有取代的或未取代的联苯基的单体;和(C)至少一 种酸性官能单体。
[0011] 本发明的又一个方面是压敏粘合剂,其包含W下物质的共聚反应产物:(a)至少一 种(甲基)丙締酸醋单体,(b)至少一种具有取代的或未取代的联苯基的单体;和(C)任选至 少一种酸性官能单体;W及(d)至少一种非含酸极性单体,该极性单体能够与组分(a)、(b) 和(C)的单体共聚。
[0012] 本发明的压敏粘合剂可任选包含其它单体、交联剂和其它添加剂。
[0013] 本发明的另一个实施例是用本发明压敏粘合剂涂覆的基底。
【具体实施方式】
[0014] 本发明设及折射率为至少1.50的粘合剂。优选地,粘合剂的折射率为至少1.54。
[0015] 本发明的压敏粘合剂具有高折射率,并且在压敏粘合剂相关的W下四个性能方面 具有良好的平衡:粘附力、内聚力、延展性和弹性。该粘合剂在使用溫度下符合化hlquist标 准(在Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technolo邑y,D.Satas,2nd ed.,pa邑e 172(1989)(压敏粘合剂技术手册,第二版,第172页,1989年)中有所描述)。该标准定义良好 的压敏粘合剂应为1秒蠕变柔量大于lXl(T 6cm2/dyne的压敏粘合剂。作为另外一种选择,因 为模量大致为柔量的倒数,所W压敏粘合剂可定义为剪切模量小于1 X 106dynes/cm2的粘合 剂。
[0016] 折射率在本文中定义为材料(例如单体或其聚合产物)的绝对折射率,被理解为在 自由空间中电磁福射的速度与在该物质中福射速度的比率,该福射为钢黄灯在约583.9纳 米(nm)波长下的福射。折射率可用已知的方法测量,并且通常使用Abbe折射计测量。
[0017] 本发明的压敏粘合剂为包含至少一种联苯单体的(甲基)丙締酸醋粘合剂。压敏粘 合剂包含至少一种非叔醇的(甲基)丙締酸醋、至少一种或多种酸性官能单体W及可选地一 种或多种非酸性官能极性单体。本发明的压敏粘合剂可任选包含其它单体,加入该单体可 改善粘合剂的物理特性,例如交联剂和其它添加剂如增粘剂或增塑剂。
[0018] WlOO重量份的单体总重量计,可用于本发明压敏粘合剂中的(甲基)丙締酸单体 存在的量通常在约5至约95重量份,优选10至90重量份的范围内。可用的丙締酸单体包括至 少一种选自非叔烷基醇的单体丙締酸醋或甲基丙締酸醋W及它们的混合物的单体,非叔烧 基醇中的烷基含有约1个至约12个碳原子,优选约4个至约8个碳原子。
[0019] 合适的(甲基)丙締酸醋单体包括(但不限于)选自丙締酸或甲基丙締酸与非叔烧 基醇的醋W及它们的混合物的单体,该非叔烷基醇例如为1-下醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、 2-甲基-1-下醇、1-甲基-1-下醇、1-甲基-1-戊醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-乙基- I-下醇、2-乙基-I-己醇、3,5,5-S甲基-I-己醇、3-庚醇、2-辛醇、I-癸醇、I-十二烧醇等等。 此类单体丙締酸醋或甲基丙締酸醋在本领域是已知的并可商购获得。
[0020] 优选地,选择丙締酸醋单体为所得粘合剂赋予低玻璃化转变溫度(Tg)。该单体通 常具有低于(TC的Tg。并且更优选低于-20°C,运作为均聚物的函数测量。可参考化ndbook of Pressure Sensitive A化esive Technology,D.Satas,2nd ed.,page 399(1989)(压敏 粘合剂技术手册,第二版,第399页,1989年)。
[0021] 联苯单体为高折射率丙締酸单体,优选所有联苯单体的均聚物玻璃化转变溫度为 7(TC或低于7(TC。运些联苯单体单独聚合或在其它丙締酸单体存在的情况下聚合时,可得 到具有较高折射率的PSA。通过调节单体的比率,可制成具有至少1.50的折射率的PSA。通 常,WlOO重量份单体总重量计,粘合剂含有约5至95重量份,优选10至90重量份的联苯单 体。
[0022] 本发明的芳族单体通常用W下化学式表示:
[0023]
[0024] 其中
[002引 X哺X2各自独立地为-0-、-S-或-NR3-,其中R3为H或。-C4烷基,优选X哺X 2各自为-
[0026] Ri为具有1至8个碳原子的亚烷基,任选含有一个或多个酸氧原子和一个或多个径 基侧基;
[0027] n为0至3;并且
[002引 R2为H或C出。
[0029] 在某些优选的实施例中,Ri为具有1至8个碳原子的亚烷基;即-Ca出3-,其中a为1至 8。在其它实施例中,Ri可含有一个或多个链中酸氧原子;如-Cb此b-0-Cc此C-,其中b和C为至 少1并且b+c为2至8。在另一个实施例中,Rl可含有径基侧基;如-C出2b-CH(0H)-Cc出C-,其中b 和C为至少1且b+c为2至8。如果需要,可漠化处理联苯基W增大所得粘合剂的折射率。然而, 运种漠取代也可增大粘合剂的Tg。联苯环可具有0至2个漠原子,并且通常相对于Xi基进行 邻位和/或对位取代。
[0030] 化学式I表示的化合物(其中Ri为6至8)据信是新型的。进一步发现运些化合物与 其中Ri <4的同系物相比具有显著较低的Tg,但是保留了高折射率,因此可用作高折射率 PSA。可任选地,可根据需要将均聚物和共聚物与增塑剂和增粘剂共混。
[0031] 根据Donatas Satas ,Handbook of Pressure Sensitive Adhesives, I""*, Von Nostrand Mieinhold,NY,1982(压敏粘合剂手册,第I版,1982年):"the glass transition temperature is neither an accurate measurement of polymer stiffness at room temper曰ture,nor is it an 曰ccur曰te me曰sure of pressure sensitive properties. It is 曰n e曰sy 曰nd convenient method to predict the suit曰bility of 曰 polymer for pressure-sensitive 曰dhesive 曰pplic曰tion 曰nd to predict the effect of 曰 comonomer on the copolymer p;rope;rties."(玻璃化转变溫度既不是室溫下聚合物硬度 的准确测量,也不是压敏性能的准确测量。它是一种简单和方便的方法,用于预测聚合物对 于压敏粘合剂应用的适用性W及预测共聚单体对共聚物性质的影响。)
[0032] 化学式I表示的含联苯的单体(其中n = 0)可通过(甲基)丙締酷基化合物(例如醋 或酸性面化物)与具有亲核-XiH基团的联苯基化合物的简单缩合来制备。化学式I表示的化 合物(其中n=l-3)可通过两步合成制得:首先将具有亲核-XH基团的联苯基化合物用化学 式Zi-Ri-X 2H表示的化合物烷基化,其中Z
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