偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶及其制备方法与流程

本发明涉及光学显示器材用胶粘剂领域，具体的，涉及一种主要适用于偏光片表面的耐热型抗静电低剥离力丙烯酸压敏胶及其制备方法。

背景技术：

1、随着人们对远程活动需求的日益提升，新型显示产业继续保持上扬态势。目前新型显示的应用已经从计算机、电视、手机、平板延伸至车载、医疗、穿戴、公共显示等领域。特别在性能方面，叠屏、mini led背光等创新技术的发明将更加促进新型显示产业的高速发展。当前全球新型显示面板的生产主要集中在韩国、日本和中国，相关统计数据显示，2018年京东方、lg和群创光电出货量排名前三，分别达到37.7、34.5和28.0百万台。2020年中国新型显示产业营收突破4000亿元，占全球显示产业的40％。虽然我国显示面板下游终端制造技术已取得较大突破，但是更加需要升级新型显示产业的高质量发展。

2、目前主流的显示技术是tft-lcd和oled，tft-lcd需要背光模组发光，oled具有自发光特性，这两种显示技术都需要用到偏光片这一关键组件。偏光片主要由基材pva、保护材料tac和压敏胶组成。偏光片的制造技术也仍然掌握在kuraray、fuji film、konica、nitto、soken、3m、lg等美日韩企业手里。2021年全球面板用偏光片市场规模达102亿美金，同比增长6％，国内偏光片用压敏胶市场规模：约21.5亿元。从成本结构上来看，偏光片约占显示面板成本的11％，偏光片用压敏胶占偏光片成本5％。近年来，国内企业杉金光电、深圳三利谱已实现偏光片的量产，但是国产偏光片用压敏胶的性能与进口品仍存在较大差距，因此研究合成高性能偏光片用压敏胶将大大降低偏光片的生产成本，具有重要现实意义。

3、由于丙烯酸压敏胶具有透光性好、耐水、耐候等优点，因此丙烯酸压敏胶广泛应用于偏光片及偏光片保护膜、oca光学胶、光学基膜和晶圆切割保护膜等领域。对于偏光片保护膜的应用，静电会造成偏光片容易吸附污染物，为了防止静电产生，国内企业通常会在基材一侧涂上一层抗静电剂，虽然能起到一定的抗静电作用，但是，静电的产生是压敏胶和偏光片彼此分离时产生的，该方法能防止保护膜侧面起静电，但不能防止被保护的物件起静电，所以，开发具有抗静电特性的压敏胶显得尤为重要。

4、同时，偏光片保护膜还应当具有可靠的润湿性，因为偏光片在转运、存储过程中会受到环境温度、湿度的影响，如果润湿性不佳的话，会在压敏胶和偏光片的界面处产生气泡，小气泡汇聚成大气泡甚至能造成保护膜的脱落，所以开发具有优异润湿性的偏光片保护膜用压敏胶也是当前研究难题。

5、另外，偏光片保护膜还应当具有可靠的耐热性，因为偏光片如果在长期经历环境高温(特别是夏天)之后，高分子容易迁移至偏光片表面孔隙中，这增强了压敏胶和偏光片的界面结合力，从而引起剥离力爬升，这也是当前偏光片保护膜用压敏胶研究中的关键问题。然而润湿性和耐热性是一组对抗的性能，提升润湿性之后材料的耐热性会下降，相反，提升了耐热性之后，润湿性也会下降，这也是当前偏光片保护膜用压敏胶研究中的一个难题。

6、尽管现有技术提供了有关技术方案，如中国专利cn113637436b公开了一种偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶，该方案中选用丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯来络合抗静电剂阳离子，制得的压敏胶的表面电阻在5×1010ω/□，并未给出压敏胶经时后的表面电阻数据。

7、中国专利cn 112851852a和cn 112708008b公开了两类丙烯酸树脂在偏光片保护膜上的应用，这两个方案都采用了在65～73℃较低温度下合成压敏胶树脂，尽管降低了剥离力的爬升率，但是文中并未提到压敏胶的润湿性能。

8、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶及其制备方法，其具有优异的耐热性、抗静电性、排气性和低剥离力，，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、本发明实施例提供一种偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶，该丙烯酸压敏胶含有丙烯酸树脂、抗静电剂、抗氧剂、纳米sio2分散液和固化剂；其中，所述丙烯酸树脂的侧链具有烷基、羟基、烷氨基、酰胺基和乙氧基结构，该丙烯酸树脂的重均分子量为50万～100万；

4、所述丙烯酸树脂由丙烯酸酯软单体、丙烯酸酯硬单体、含羟基丙烯酸单体、丙烯酰胺类单体、含乙氧基结构丙烯酸单体和链转移剂通过溶液自由基聚合共聚而成；其中，所述含羟基丙烯酸单体、丙烯酰胺类单体、含乙氧基结构丙烯酸单体和链转移剂的用量分别为所述丙烯酸酯软单体和丙烯酸酯硬单体总重量的1～10％、1～50％、1～50％和0.01～10％。

5、优选的，上述压敏胶中，所述丙烯酸软单体采用丙烯酸十八酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸乙酯中的一种或多种；

6、所述丙烯酸硬单体采用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、醋酸乙烯酯中的一种或多种。

7、所述丙烯酰胺类单体为n,n-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、n,n-二乙基氨基丙基丙烯酰胺和n,n-二乙基氨基丙基甲基丙烯酰胺中的一种或多种；

8、所述含乙氧基结构丙烯酸单体包括丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸乙氧基乙氧基甲酯、丙烯酸乙氧基甲酯中的一种或多种；

9、所述链转移剂采用硫醇、卤代甲烷、二硫化物、易失去氢的化合物、易失去卤素原子的化合物中的一种或多种。

10、优选的，上述压敏胶中，所述丙烯酸树脂按以下方式制得，包括：

11、在反应釜和滴下槽装置内分别加入丙烯酸软单体、丙烯酸硬单体、含羟基丙烯酸单体、丙烯酰胺类单体、含乙氧基结构丙烯酸单体、链转移剂、引发剂和溶剂混合均匀，在n2氛围下，加热升温，待反应釜内物料回流、发泡时，开始匀速滴加滴下槽装置中的物料，采用两段溶液自由基聚合的方式进行反应，记录反应温度、滴定时刻以及开始滴定时内温的最大值，随后调外温至70～80℃，滴加完后，保温反应一段时间，随后加入引发剂，再保温一段时间，再加入引发剂，直到加入三回引发剂后，保温反应3小时，降温至40℃以下，加入溶剂稀释，搅拌一段时间后出料即制得所述丙烯酸树脂。

12、优选的，上述丙烯酸树脂中，所述溶剂采用乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、甲苯中的一种或多种；

13、所述引发剂采用偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈中的一种或多种。

14、优选的，上述压敏胶中，所述抗静电剂采用常温下为液体或固体的离子化合物。

15、优选的，上述压敏胶中，所述抗静电剂为碱金属的无机盐或碱金属的有机盐。

16、优选的，上述压敏胶中，所述抗静电剂的用量为所述丙烯酸树脂中全部单体总重量的0.01～5％；

17、所述抗氧剂的用量为所述丙烯酸树脂中全部单体总重量的0.01～5％；

18、所述改性纳米sio2分散液的用量为该改性纳米sio2分散液中sio2纳米粒子是全部单体重量的1～10％。

19、优选的，上述压敏胶中，所述抗氧剂采用芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂、磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧剂中的一种或多种；

20、所述改性纳米sio2分散液是以正硅酸乙酯为前驱体，以硅烷偶联剂作改性剂通过sol-gel法水解得到的纳米sio2分散液，该纳米sio2分散液的固含量为10～20％。

21、所述固化剂采用三官能度异氰酸酯、改性异氰酸酯化合物和多官能度环氧化合物中的一种或多种。

22、本发明实施例还提供一种本发明所述的偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶的制备方法，包括以下步骤：

23、按本发明所述的丙烯酸压敏胶配方取各原料；

24、在预先制得的侧链具有烷基、羟基、烷氨基、酰胺基和乙氧基结构的丙烯酸树脂中加入抗静电剂、抗氧剂、改性纳米sio2分散液和稀释溶剂，搅拌均匀后，加入固化剂即制得偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶。

25、优选的，上述方法中，按以下方式预先制得侧链具有烷基、羟基、烷氨基、酰胺基和乙氧基结构的丙烯酸树脂，包括：

26、在反应釜和滴下槽装置内分别加入丙烯酸软单体、丙烯酸硬单体、含羟基丙烯酸单体、丙烯酰胺类单体、含乙氧基结构丙烯酸单体、链转移剂、引发剂和溶剂混合均匀，在n2氛围下，加热升温，待反应釜内物料回流时，开始匀速滴加滴下槽装置中的物料，采用两段溶液自由基聚合的方式进行反应，记录反应温度、滴定时刻以及开始滴定时内温的最大值，随后调外温至70～80℃，滴加完后，保温反应一段时间，随后加入引发剂，再保温一段时间，再加入引发剂，直到加入三回引发剂后，保温反应3小时，降温至40℃以下，加入溶剂稀释，搅拌一段时间后出料即制得所述丙烯酸树脂。

27、与现有技术相比，本发明所提供的偏光片保护膜用丙烯酸压敏胶及其制备方法，其有益效果包括：

28、通过采用侧链具有烷基、羟基、烷氨基、酰胺基和乙氧基结构的丙烯酸酯树脂，实现了将抗静电剂与丙烯酸酯聚合物的相容性，固化反应的可控性，使最终制得的压敏胶具有优异的耐热性、抗静电性、排气性、低剥离力和耐久性。采用本发明中的丙烯酸压敏胶制得的偏光片保护膜，能够在偏光片运输、存储、制程过程中起保护作用，在偏光片保护膜剥离偏光片表面时不留下残胶和暗影。