专利名称：Lcd偏光片用丙烯酸酯压敏胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及溶剂型丙烯酸酯压敏胶。属于胶黏剂技术领域。
背景技术：
丙烯酸酯类压敏胶可用作包装压敏胶带，标签压敏胶等。在液晶显示面板领域由于其透明性和耐湿热性被广泛用于黏合液晶显示器的玻璃面板与偏光片。具体来说，在实际生产应用中，要在偏光片的一面附上一层压敏胶，并贴合上对压敏胶进行保护的隔离膜。这样撕去隔离膜，露出压敏胶，偏光片就可方便牢固的黏附到液晶显示器的玻璃面板上。这种用于液晶显示器的偏光片压敏胶需要具有良好的再剥离性，较高的剥离强度和初粘力等性能。目前，国内的技术还较为薄弱。 由于偏光片用丙烯酸酯压敏胶对胶层性能有很高的要求，单一组分很难满足所需性能，通常会采用多个组分并通过共混的方法制备压敏胶。 JP2004002782介绍Nippon Carbide Industries公司制备的压敏胶粘剂主要包含4部分A :高分子量共聚物Mw为900000 2500000， B :低分子量共聚物Mw为50000 200000， C :交联剂(与发生反应)O. 001 10份，D :硅烷偶联剂。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，使分子量分布变宽，可以在保持较好的持粘力的情况下大大提高初粘力和剥离强度。 JP200109771介绍Lintec Co. Lid公司合成的偏光片用压敏胶粘剂也采用将高分子量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。最好是至少有一种单体是既用于构成高分子量聚合物，又用于构成低分子量聚合物。低分子量聚合物加到高分子量聚合物中，比例为O. 1 50 : 100。以丙烯酸丁酯和丙烯酸为主要单体聚合得到丙烯酸酯聚合物，Mw为1500000，然后加入偏苯三酸三辛酯和三甲氧基甲
苯二异氰酸酯进行交联。压敏胶粘剂中还混人了少量的正应力因数的物质。 JP2002047468介绍saiden化学工业公司合成了一种自粘涂布的偏光片压敏胶，
它在高温和高湿的条件下有很好的自粘特性，该压敏胶粘剂主要包含A :重均分子量Mw为
800000 2000000的共聚物(可以由甲基丙烯酸烷基酯和含有羧基或羟基的不饱和单体共
聚)，用量100份；B :重均分子量Mw小于50000的无官能团的(甲基)丙烯酸烷基醋聚合
物，分散度Mw/Mn为1. 0-2. 5，用量5 50份C :交联剂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单体与高分子量共聚物的单体组成并不完全一致，从而影响体系的相容性，恶化胶层的性能。另外，也会使切胶变得不方便。因此，需要发展能够避免加入低分子量共聚物或增塑剂的压敏胶。
发明内容
本发明的目的是提供一种初粘力，剥离强度等性能较佳的溶剂型丙烯酸酯压敏胶。这种压敏胶并不含有低分子量的丙烯酸树脂和增塑剂。主要用作偏光片压敏胶，也可应用于制造一般的包装用压敏胶带，压敏标签等。 本发明主要是通过加入长链共聚单体，控制分子量和分子量分布来实现的。能够
避免加入低分子量丙烯酸树脂或增塑剂的原因主要为以下几方面1.所用的两类丙烯酸共聚单体具有不同的链段长度，长的链段赋予了胶层较好的初粘性，短的链段可以赋予胶
层较好内聚强度2.采用适当的聚合方式，使共聚物具有较宽的分布，这样低分子量的部分可以提供粘性，高分子量的部分可以提供内聚强度，同时由于共聚单体完全相同，所以不存在相容性问题3.控制适当的交联度，由于采用长链单体共聚，控制一定的交联度可以避免内聚强度不够的问题。
本发明的目的是这样实现的所述压敏胶在烘干静置前为3部分共混的混合物
a. 重均分子量Mw为100000 2000000，分散度Mw/Mn为4 20的丙烯酸酯共聚物100份
b. 偶联剂0. 1 5份c.交联剂0 15份。另外，含有50 500份的溶剂。所述溶剂为芳香族烃类，酯类，醇类和酮类中的一种或几种的混合物。 所述的制得丙烯酸酯共聚物的共聚单体由2部分构成，以下百分数均为质量百分数；1.(甲基)丙烯酸酯单体90% 99%，2.官能单体0.5% 6%。所述的(甲基)丙烯酸酯单体，可以用下面的通式来表示
0 其中Rl为氢原子或甲基，R2是碳原子数为1 18的烷基。具体来说，包括丙烯酸正丁酯，丙烯酸正辛酯，丙烯酸异辛酯(又称丙烯酸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，丙烯酸异葵酯等。所述的参与共聚的(甲基)丙烯酸酯单体必须由两部
分构成 a.至少含有一种R2是碳原子数为9 18的烷基的单体15% 65% b.至少含有一种R2是碳原子数为1 6的烷基的单体35% 85%。所述的官
能单体为(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，衣康酸，丙烯酰
胺，N-羟甲基丙烯酰胺，马来酸酐中的一种或几种。 所述的丙烯酸酯共聚物是由自由基引发剂引发共聚单体通过溶液聚合得到的。引发剂为偶氮二异丁氰(AIBN)或过氧化二苯甲酰(BP0)中的一种，引发剂加入的总重量为单体总重量的0.03% 0.6%。共聚温度为50°C 10(TC，优选6(TC 9(rC。溶液聚合中采用的溶剂为有机溶剂，为芳香族烃类，酯类，醇类和酮类中的一种或几种的混合物，具体包括乙酸乙酯，甲苯，丙酮，正丙醇，异丙醇，乙酸丁酯等。
5
偶联剂为硅烷类偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)， Y-2，3-环氧丙氧基 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)中的一种。偶 联剂可以提高对玻璃的附着能力。 交联剂为异氰酸酯化合物和环氧树脂中的一种或几种的混合物。主要目的是使胶 层适当交联，使胶层能长时间使用而性能不发生下降。 所述的异氰酸酯化合物为甲苯二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，异佛尔酮二异 氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，氢化二甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，氢化二苯基 甲烷二异氰酸酯；使上述异氰酸酯与甘油，三羟甲基丙烷等多元醇反应而得到的加合物和 异氰酸酯化合物的2，3中的一种或几种的混合物。 环氧树脂包括双酚A环氧树脂，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，三羟甲基丙烷三縮水甘油基醚，二縮水甘油基苯胺中 的一种或几种的混合物。 还可根据实际要求加入防老剂，紫外线吸收剂，流平剂。所述的防老剂包括亚磷酸 三苯酯，二亚磷酸季戊四醇二硬酸脂，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，[e (3，5-二叔丁 基4-羟基-苯基)丙酸]季戊四醇酯，硫代二丙酸二月桂酯等。紫外线吸收剂包括2- (2-羟 基-5-甲基苯基)苯并三唑，2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮等。流平剂包括聚丙烯酸酯，有 机硅树脂，氟表面活性剂。包括BYK-306， BYK-373， HX-3010等。 将重均分子量Mw为丙烯酸酯共聚物按照上述配比加入偶联剂，交联剂，并加入有 机溶剂以方便涂布，混合均匀后涂布在隔离膜上，加入的溶剂为芳香族烃类，酯类，醇类和 酮类中的一种或几种的混合物。烘干温度为50°C 15(TC，优选6(TC IO(TC，温度太低浪 费时间，温度太高胶层性能下降，烘干时间一般控制在0. 5h 16h。 本发明区别与一般的偏光片用溶剂型丙烯酸酯压敏胶在于所制得的压敏胶不含 有增塑剂或低分子量的丙烯酸酯共聚物等组分，在对于持粘性能要求不高的情况下，本发 明所述的压敏胶可以不使用交联剂就可达到使用的要求。本发明主要是通过加入长链共聚 单体，控制分子量和分子量分布来实现的，胶层具有较好的应力松弛性能，压敏胶初粘力， 剥离强度均十分理想，因此应用范围广阔。
具体实施例方式
下述实施例可以更进一步说明本发明的特点，但并不受这些例子限制。实施例中 的"份"为重量基准。 分子量及分子量分布由waters公司生产的GPC测得，重均分子量测定是通过标准 聚苯乙烯换算得到的。GPC测试的样品浓度为2mg/mL，样品导入量为50 y mL，温度30°C ，流 速lmL/min的条件下，由四氢呋喃溶解测定。 初粘力测定采用滚球斜坡停止试验法，采用GB/T4852-2002测试标准，测量角 30°C。 剥离强度测定采用GB-T2792-1981测试标准
聚合例1 : 在装有冷凝管，氮气置换装置，搅拌器，控温装置的反应器中，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份的丙烯酸羟乙酯(HEA)，0.075份的偶氮二异丁氰(AIBN)。先通入氮气(N》，用氮气置换体系 内空气后，将内温升至65°C ，反应5h后，将内温升至71°C ，反应2h。再加入0. 15份的AIBN 与25份乙酸乙酯的混合溶液，反应2h后，冷却至4(TC，完成反应。
聚合例2 3 聚合过程同聚合例l，只是共聚单体的比例和组成不同，见表1
聚合例4 : 在装有冷凝管，氮气置换装置，搅拌器，控温装置的反应器中，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，完全置换体系内的空气后，将内温升至6(TC，以匀速在3h内滴加引发
剂AIBNO. 03份与85份乙酸乙酯的混合溶液，然后控制内温在62tV恒温反应8h，冷却至
40。C，出料。 聚合例5 : 在装有冷凝管，氮气置换装置，搅拌器，控温装置的反应器中，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份的甲基丙烯酸羟乙酯 (HEMA)和120份甲苯的60份乙酸乙酯的混和溶液和0. 06份的过氧化二苯甲酰(BPO)，先 通入N2完全置换体系内的空气，然后升高内温至7fC反应lh， lh加入0. 3份BPO同20份 甲苯与乙酸乙酯混合溶液(甲苯与乙酸乙酯重量比为3 : 2)，4h后加入0.24份BP0同20 份甲苯与乙酸乙酯混合溶液(甲苯与乙酸乙酯重量比为3 : 2)。 3h后升温至10(TC，反应 1.5h，降温至40°C。
聚合例6 : 聚合过程同聚合例5只是共聚单体的比例和组成不同，见表1
聚合例7 : 在装有冷凝管，氮气置换装置，搅拌器，控温装置的反应器中，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 烯酸羟乙酯(HEA)和80份的乙酸乙酯，先通入N2，完全置换体系内的空气后，将内温升至 64°C，以匀速在4h内滴加引发剂AIBNO. 4份与120份乙酸乙酯的混合溶液，然后控制内温 在64°C ，恒温反应3h， 3h后升温至69°C ，反应2h后，降温至40°C ，出料。
聚合例8 9 : 聚合过程同聚合例7，只是共聚单体的比例和组成不同，见表1 表1.聚合单体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 将聚合例得到的共聚物按表2的配比加入偶联剂，交联剂，其中，聚合例1 4， 7 9加入乙酸乙酯调整粘度，聚合例5 6加入甲苯与乙酸乙酯重量比为3 : 2混和溶剂 调整粘度，控制固含量在30 55%时，涂布粘度比较合适。将上述物质混合均匀后涂布在 隔离膜上，在6(TC下烘4h，静置12h就可得到实施例所述的压敏胶。 注实施例1中的丙烯酸酯共聚物对应聚合例l，其它依此类推。Mn为数均分子 量，Mw为重均分子量。 实施例1 3偶联剂为KH550，实施例4 6偶联剂为KH560，实施例7 9偶联 剂为KH570。实施例1 4加入交联剂为三羟甲基丙烷与甲苯二异氰酸酯加成物，实施例 5 9交联剂为聚乙二醇二縮水甘油醚与甲苯二异氰酸酯二聚体。实施例1 5防老剂加 入0. 6份，紫外吸收剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮加入0. 5份，流平剂BKY-306加入0. 5 份 由性能测试可知，所制的压敏胶性能良好，可以满足使用要求。
8实施例实施例实施例实施例实施例实施例实施例实施实施例
134567例89
丙烯酸酯綱100100訓100100100100100
J〔聚物
交联剂02.5210212.52.5
偶联剂0.〗11.51.5111
初粘力
(小球号)1414.51514.51515131414
剁离强度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权利要求
一种丙烯酸酯压敏胶，其特征在于，包括以下质量分数三种物质a.重均分子量Mw为100000～2000000，分散度Mw/Mn为4～20的丙烯酸酯共聚物100份b.偶联剂0.1～5份c.交联剂0～15份；.所述的制得丙烯酸酯共聚物的共聚单体由以下2部分构成，以下百分数均为质量百分数；1.(甲基)丙烯酸酯单体90％～99.5％，2.官能单体0.5％～10％所述的(甲基)丙烯酸酯单体，用下面的通式来表示其中R1为氢原子或甲基，R2是碳原子数为1～18的烷基，并且参与共聚的(甲基)丙烯酸酯单体由以下两部分构成a.至少含有一种R2是碳原子数为9～18的烷基的单体15％～65％b.至少含有一种R2是碳原子数为1～6的烷基的单体35％～85％所述的官能单体为(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，衣康酸，丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，马来酸酐中的一种或几种。
2. 根据权利要求1所述的压敏胶，其特征在于，所述的丙烯酸酯共聚物是由自由基引发剂引发共聚单体通过溶液聚合得到的；引发剂为偶氮二异丁氰或过氧化二苯甲酰中的一种，引发剂加入的总重量为单体总重量的0. 03% 0. 6% ;共聚温度为50°C IO(TC ;共聚过程采用N2保护；溶液聚合中采用的溶剂为有机溶剂，为芳香族烃类，酯类，醇类和酮类中的一种或几种的混合物。
3. 根据权利要求l所述的压敏胶，其特征在于，.偶联剂为硅烷类偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-2，3-环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种。
4. 根据权利要求1所述的压敏胶，其特征在于，交联剂为异氰酸酯化合物和环氧树脂中的一种或几种的混合物；所述的异氰酸酯化合物为甲苯二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯，异佛尔酮二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯，氢化二甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，氢化二苯基甲烷二异氰酸酯；或者交联剂为使上述异氰酸酯与多元醇反应而得到的化合物和上述异氰酸酯的2， 3聚体中的一种或几种的混合物；所述的环氧树脂为双酚A环氧树脂，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，三羟甲基丙烷三縮水甘油基醚，二縮水甘油基苯胺中的一种或几种的混合物。
5. 根据权利要求l所述的压敏胶，其特征在于，.还加入防老剂，抗紫外线剂或流平剂。
6. 根据权利要求1所述的压敏胶的制备方法，其特征在于，将重均分子量Mw为100000 2000000，分散度Mw/Mn为4 20的丙烯酸酯共聚物1按照上述配比加入偶联剂，交联剂，并加入溶剂调整至可用于涂布的粘度，混合均匀后涂布在隔离膜上，在50°C 15(TC下烘干溶剂就可得到压敏胶；所述溶剂为为芳香族烃类，酯类，醇类和酮类中的一种 或几种的混合物。
全文摘要
本发明涉及一种LCD偏光片用丙烯酸酯压敏胶及其制备方法，属于胶黏剂技术领域。该压敏胶包括以下质量分数三种物质a.重均分子量Mw为100000～2000000，分散度Mw/Mn为4～20的丙烯酸酯共聚物100份；b.偶联剂0.1～5份；c.交联剂0～15份；所述的制得丙烯酸酯共聚物的共聚单体由2部分构成1.(甲基)丙烯酸酯单体90％～99.5％，2.官能单体0.5％～10％；所述的官能单体为(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯，衣康酸，丙烯酰胺，N-羟甲基丙烯酰胺，马来酸酐中的一种或几种。本发明不含有增塑剂或低分子量的丙烯酸酯共聚物等组分，在对于持粘性能要求不高的情况下，可以不使用交联剂就可达到使用的要求，胶层具有较好的应力松弛性能，压敏胶初粘力，剥离强度均十分理想。
文档编号C09J7/02GK101693820SQ200910236530
公开日2010年4月14日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者何勇, 聂俊, 蹇钰 申请人:北京化工大学;