具有光反射和光吸收性能的用于生产液晶显示器的双面压敏胶带

申请号 CN200580050002.0 申请日 2005-12-02 公开(公告)号 CN101193994A 公开(公告)日 2008-06-04
申请人 蒂萨股份公司; 发明人 马克·休斯曼; 莱因哈德·斯托贝克;
摘要 一种压敏 胶带 ,特别是用于光学 液晶 数据显示器(LCD)的粘合的生产的压敏胶带,其具有顶面和底面,在所述顶面上具有光反射性能和在所述底面上具有光吸收性能,其还包含具有顶面和底面的载体膜,所述压敏胶带在两面上都配备有外部压敏胶粘剂层,其特征在于,至少一层用于实现光反射的着白色层,和至少一层用于实现光吸收的着黑色的压敏胶粘剂层,各自设置在外部压敏胶粘剂层之间,并且至少顶面上的外部压敏胶粘剂层是透明的。
权利要求

1.一种压敏胶带,特别是用于光学液晶数据显示器(LCD)的粘合的生产 的压敏胶带,
其具有顶面和底面,在所述顶面上具有光反射性能和在所述底面上具 有光吸收性能,
其还包含具有顶面和底面的载体膜,
所述压敏胶带在两面上都配备有外部压敏胶粘剂层(层b,b’),
其特征在于,
至少一层用于实现光反射的着白色层,和至少一层用于实现光吸收的 着黑色的压敏胶粘剂层(层c),各自设置在所述两层外部压敏胶粘剂层之间, 并且至少顶面上的外部压敏胶粘剂层是透明的。
2.前述权利要求至少一项的压敏胶带,其特征在于两层外部压敏胶粘 剂层(b,b’)都是透明的。
3.权利要求1的压敏胶带,其特征在于所述至少一层着白色层是载体 膜(a)。
4.权利要求1的压敏胶带,其特征在于所述至少一层着白色层(层e)设 置在载体膜(层a’)和顶面上的压敏胶粘剂层(层b)之间。
5.权利要求4的压敏胶带,其特征在于所述至少一层着白色层(层e)是 压敏胶粘剂。
6.前述权利要求至少一项的压敏胶带,其特征在于包括至少一层另外 的金属层(层d)。
7.前述权利要求中至少一项的压敏胶带,其特征在于具有下列层顺序: 透明压敏胶粘剂(层b)-白色载体膜(层a)-着黑色的压敏胶粘剂(层c)-透明压 敏胶粘剂(层b’)。
8.前述权利要求中至少一项的压敏胶带,其特征在于具有下列层顺序: 透明压敏胶粘剂(层b)-白色载体膜(层a)-金属层(层d)-着黑色的压敏胶粘剂 (层c)-透明压敏胶粘剂(层b’)。
9.前述权利要求中至少一项的压敏胶带,其特征在于具有下列层顺序: 透明压敏胶粘剂(层b)-着白色压敏胶粘剂(层e)-透明载体膜(层a’)-着黑色的 压敏胶粘剂(层c)-透明压敏胶粘剂(层b’)。
10.前述权利要求中至少一项的压敏胶带,其特征在于具有下列层顺 序:透明压敏胶粘剂(层b)-着白色压敏胶粘剂(层e)-透明载体膜(层a’)-金属 层(层d)-着黑色的压敏胶粘剂(层c)-透明压敏胶粘剂(层b’)。
11.前述权利要求中至少一项的压敏胶带,其特征在于载体膜(层a和 /或a’)的厚度为5-250微米,更优选为8-50微米,非常优选为12-36微 米,最优选为12微米。
12.前述权利要求中至少一项的压敏胶带,其特征在于两面上的最外 层压敏胶粘剂层(层b,b’)的厚度彼此独立地为5-250毫米。
13.前述权利要求6、8、10、11和12中至少一项的压敏胶带,其特 征在于金属层(层d)的厚度为5-200纳米。
14.前述权利要求5和9-13中至少一项的压敏胶带,其特征在于着 白色压敏胶粘剂层(层e)的厚度为5-100微米。
15.前述权利要求中至少一项的压敏胶带用于生产或粘合光学液晶 数据显示器(LCD)的用途。
16.权利要求15的用途,用于粘合LCD玻璃。
17.包含权利要求1-14中至少一项的压敏胶带的液晶数据显示装置。

说明书全文

发明涉及用于生产液晶显示器(LCD)的具有多层胶粘剂结构,以及具 有光反射和光吸收性能的双面压敏胶带

工业化时代中,压敏胶带是普遍使用的加工辅件。特别是在计算机工 业中的应用,对压敏胶带提出了非常严格的要求。具有低除气性的同时, 压敏胶带应当适合于应用在宽的温度范围内以及应当实现一定的光学性 能。

应用领域之一是计算机、电视、手提电脑、PDA、手机、数码相机等 需要的液晶显示器(LCD)领域。图1显示了按照现有技术的双面胶带的方案, 该胶带具有用于吸收的黑色层和用于反射的层;标号的定义如下:

1  LCD玻璃

2  双面黑白胶带

3  压敏胶粘剂

4  光源(LED)

5  光束

6  双面胶带

7  光波导

8  反射膜

9  LCD框架

10 胶带的黑色吸收面

11 反射面

12 可见区

13 “盲”区

为了生产液晶显示器,将作为光源的LED(发光二极管)粘合到LCD组 件上。为此目的,通常使用黑色的双面压敏胶带。黑色着色的目的在于, 在双面压敏胶带的区域中防止光从内部穿透到外部以及从外部穿透到内 部。

已经存在众多实现这种黑色着色的方法。

另一方面,期望提高背光的光效率,因此优选使用一面是黑色(光 吸收)而另一面反射光的双面胶带。

对于黑色面的制备,存在众多方法。

制备黑色双面压敏胶带的一种方法在于载体材料的着色。在电子工业 中,由于其很好的可冲切性,非常优选使用具有聚酯膜载体(PET)的双面压 敏胶带。为了实现光吸收,可以同样地用炭黑或黑色颜料使PET载体着色。 该现有方法的缺点在于光吸收平低。在很薄的载体层中,可能仅仅混入 相对少量的炭黑或其他黑色颜料的颗粒,结果光的吸收不完全。用眼观察, 以及在相对强的光源下(在大于600堪的亮度下),则可以确定不足的吸收。 此外,存在下面的险,即在重置的情况下,会在粘合基底上留下黑色残 余物,以致于不得不丢弃。

制备黑色双面压敏胶带的另一方法涉及借助于共挤出制备双层载体材 料。载体膜一般通过挤出制成。作为共挤出的结果,与常规的载体材料一 起,共挤出第二黑色层,实现光吸收的功能。该方法也具有多种缺点。例 如,为了挤出必须使用抗粘连剂,其在产品中造成称作针孔的情况。这些 针孔是光学点缺陷(光穿过这些孔)而且不利地影响LCD的机能。

层厚度造成另外的问题,因为两层首先在模具中独立地成型,因此总 的说来可能只是获得相对较厚的载体层,结果膜变得相对较厚和不易弯曲, 因此其对于有待粘合的表面的顺应性差。此外,黑色层同样必须相对较厚, 因为否则不可能实现完全的吸收。另一缺点在于载体材料被改变的机械性 能,因为该黑色层的机械性能与初始载体材料(如纯PET)的机械性能不同。 双层形式的载体材料的另一缺点在于胶粘剂对共挤出载体材料的锚固上的 差异。在这种实施方式中,双面胶带中总是存在薄弱点。

另一种方法中,将黑色着色的涂层涂布到载体材料上。该涂布可以在 该载体上单面或双面地进行。该方法也有多种缺点。一方面,这里也容易 形成缺陷(针孔),其在膜挤出操作期间由抗粘连剂引起。对于在液晶显示器 中的最终应用,这些针孔是不能接受的。此外,最大吸收性能不符合要求, 因为可能只是施加相对较薄的涂膜。这里同样地,对于层厚度存在上限, 因为否则载体材料的机械性能会遭受改变。

在液晶显示器的开发中有着一种发展趋势。一方面,液晶显示器要变 得更轻和更扁平,而且对于分辨率不断提高的日益增大的显示器有着增加 的需求。

为此,显示器的设计已经改变,因此光源与LCD面板靠得越来越近, 结果越来越多的光从外部穿透到LCD面板边缘区域(“盲区”)中(参见图1)的 风险增加。因此,在这种进展下,对双面胶带的遮掩性能(遮蔽性能)所提出 的要求也在提高,由此需要新的方法制备黑色胶带。

而且在另一方面,双面胶带应当有反射性。

为此目的,在一面上具有白色或金属层而在另一面上具有吸光黑色层 的双面压敏胶带是已知的。

以这些压敏胶带,就一面上的光反射以及相对面上的吸收而言,已经 获得明显的改善,然而,由于载体层中的抗粘连剂,反射面中出现不规则 性。

一般而言,具备白色和黑色层的双面PSA带相对于具备金属和黑色层 的双面PSA带具有操作上的优点,因为是在LCD中的定位期间,黑色/金 属PSA带或冲切物(diecuts)容易显示出起皱(crease),则它们对反射性能具 有直接的负面影响。

制备光吸收和光反射双面PSA带的一些方法由专利说明书所提出。

为了获得反射层,可以进而向压敏胶粘剂(PSA)提供反射颗粒。然而, 可获得的反射性能是相对不足的。

JP 2002-350612描述了具有光防护性能的用于LCD面板的双面胶带。 借助于施加在载体膜一面或两面上的金属层实现该功能,另外,载体膜也 可以是已经着色的。作为金属化的结果,胶带的生产是相对成本高和不方 便的,并且胶带本身具有不够的平坦展开(flat lie)。

JP 2002-023663同样描述了具有光防护性能的用于LCD面板的双面胶 带。这里同样地,借助于施加在载体膜一面或两面上的金属层实现该功能。

DE 102 43 215描述了一面上具有光吸收性能而另一面上具有光反射性 能的用于液晶显示器的双面胶带。该文献描述的是黑色/色双面PSA带。

因此,对于LCD的粘合以及对于其生产,仍然需要没有上述不足之处 或者这些不足之处有所克服的双面PSA带。

由此本发明的目的在于提供一种双面压敏胶带,其没有针孔,能够完 全吸收光,以及光反射高。

通过如本发明的第一独立权利要求所述的压敏胶带实现该目的。在本 发明的范围内,已经令人惊奇地发现,可以制备具有规定的两层压敏胶粘 剂的这种胶带。此时,发色的吸光层并不直接与粘合基底接触,而是有助 于工业粘合性。特别令人惊讶的是该双面胶带没有针孔,并适于制造LCD 模块。

从属权利要求涉及本发明主题的有利实施方式,并涉及本发明的压敏 胶带的用途。

因此,第一独立权利要求提供一种压敏胶带,特别是用于光学液晶数 据显示器(LCD)的粘合的生产的压敏胶带,其具有预面和底面,在所述顶面 上具有光反射性能和在所述底面上具有光吸收性能,其还包含具有顶面和 底面的载体膜,所述压敏胶带在两面上都配备有外部压敏胶粘剂层,另外 地,至少一层用于实现光反射的着白色层,和至少一层用于实现光吸收的 着黑色的压敏胶粘剂层,各自设置在两层外部压敏胶粘剂层之间,并且至 少顶面上的外部压敏胶粘剂层是透明的。

在本发明的一种优选实施方式中,两层外部压敏胶粘剂层都是透明的。

在本发明的意义上,所述至少一层着白色层可以有利地是载体膜本身。

在一种有利的实施方式中,所述至少一层着白色层位于载体膜和顶面 上的压敏胶粘剂层之间。此时,载体膜同样可以是白色的。着白色层优选 是压敏胶粘剂。

在另一有利的实施方式中,在压敏胶带中还布置至少一层另外的金属 层。

以下所述的是本发明胶带一些有利的实施方案,不希望实例的选择会 不必要地限制本发明。

在第一有利的实施方式中,如图2所示,本发明的压敏胶带由白色载 体膜层(a)、两层透明压敏胶粘剂层(b)和(b’)以及使用黑着色的不透明压敏 胶粘剂层(c)组成。

如图3所示,在本发明另一优选的实施方式中,双面压敏胶带由白色 载体膜(a)、两层透明的压敏胶粘剂层(b)和(b’)、使用碳黑着色的不透明压敏 胶粘剂层(c)和金属吸光层(d)组成。

图4显示了本发明另一优选的实施方式。此时,双面压敏胶带由透明 载体膜(a’)、两层透明的压敏胶粘剂层(b)和(b’)、使用碳黑着色的不透明压 敏胶粘剂层(c)和着白色压敏胶粘剂层(e)组成。

在本发明另一优选实施方式中(此时比较图5),本发明的双面压敏胶带 由透明载体膜(a’)、两层透明的压敏胶粘剂层(b)和(b’)、使用碳黑着色的不 透明压敏胶粘剂层(c)、金属吸光层(d)和着白色压敏胶粘剂层(e)组成

下面更加详细地阐述本发明。所述的限值应该理解为包括该值,即包 括在具体限定范围内。

载体膜(a)或(a’)优选为5-250μm,更优选8-50μm,非常优选12-36μm 厚。层(a)着白色并具有非常低的透射率,而层(a’)优选是透明的。层(d)有金 属光泽并减少本发明PSA带的光吸收。在本发明一种优选的方式中,用 或银蒸气涂布膜(a)或(a’)的一面。层(d)的厚度优选为5nm-200nm。层(c)是着 黑色的压敏胶粘剂层,其厚度优选为5-100μm。(b)和(b’)的压敏胶粘剂可以 在化学性质上相同或不同,以及在厚度上相同或不同。它们是透明的并优 选厚度为5-250μm。层(e)是着白色的压敏胶粘剂层,厚度优选为5-100μm。

双面压敏胶带中各层(b)、(b’)、(c)、(d)和(e)的厚度可以不同,例如可 以施加厚度不同的PSA层。

载体膜(a)和/或(a’)

作为膜载体,原则上可以使用所有透明的膜状聚合物载体,其可以是 着白色的或者透明的(层(a)和/或(a’))。因而可以例如使用聚乙烯、聚丙烯、 聚酰亚胺、聚酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸酯、氟化聚合物膜等。在一种特 别优选的实施方式中,使用聚酯膜,特别优选PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯) 膜。所述膜可以是松弛形式(detensioned form)或者可以具有一个或多个优先 方向(preferential direction)。优先方向通过在一个或两个方向上拉伸获得。

在本发明所用膜如PET膜的某些制备中,常常使用防粘连剂,如二、硅石白垩(silica chalk)、白垩或沸石。

可以非常有效地避免针孔,特别是对于非常薄的膜,更优选12μm厚度 的PET膜,假使该膜涂敷有金属。此外,非常优选12μmPET膜,这是因为 它们使得双面胶带具有非常好的工业粘合性,在这种情况下,该膜是非常 柔韧的,并能够良好地适应于有待粘合的基材的表面粗糙度。

为了改善涂层的锚固,将膜进行预处理是非常有利的。所述膜可以进 行蚀刻(例如用三氯乙酸或三氟乙酸)、电晕(corona-)预处理或等离子体预处 理、或涂布底漆(如Saran)。

膜(a)还包括产生白色着色的着色颜料或发色颗粒。可以使用的白色颜 料的实例包括二氧化硫酸钡、碳酸、氧化锌、硫化锌和碳酸铅。在 通过添加二氧化钛进行着色的情况下,可以同等地使用基于锐钛型或金红 石型结构的颜料。此外,这些颜料也可以与有机颜料组合使用。

然而,颜料或颗粒应当优选在直径上小于载体膜最终的层厚度。基于 所述膜材料,以5-40wt%颗粒含量可以获得最佳着色。

PSA(b)和/或(b’)

压敏胶带两面上的PSA(b)和(b’)可以相同或不同。作为原料,可以使 用基于丙烯酸酯、天然橡胶、合成橡胶、有机硅或EVA胶粘剂的PSA体系。 对于要求双面压敏胶带在至少一面上具有高反射性的本发明实施方式中, PSA(b)非常优选具有高透明度。

而且,也可以使用技术人员已知的其他PSA,例如在Donatas Satas的“压 敏胶粘剂技术手册”(van Nostrand,New York 1989)中提到的那些。

对于PSA(b)和(b’),可以使用天然橡胶胶粘剂。在天然橡胶的情况下, 优选将天然橡胶研磨至不低于约100 000道尔顿,优选不低于500 000道尔 顿的分子量(重均),并加入添加剂。

在橡胶/合成橡胶作为胶粘剂原材料的情况下,存在广泛的变化可能性。 可以使用天然橡胶或合成橡胶,或者可以使用天然橡胶和/或合成橡胶的任 何期望的共混物,按照所需的纯度等级和粘度等级,原则上可以从所有现 有的等级中选择一种或几种天然橡胶,例如绉片、RSS、ADS、TSR或CV 类型,以及可以从无规共聚的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、 合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤代丁基橡胶(XIIR)、丙烯酸酯橡胶 (ACM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚酯和/或其共混物中选择一种 或几种合成橡胶。

进一步优选地,为了改善橡胶的加工性能,可以向其中添加以弹性体 总量计重量含量为10-50wt%的热塑性弹性体。作为代表,在这方面可以具 体提及特别相容的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 (SBS)类型。

在本发明的一种优选实施方案中,优选使用(甲基)丙烯酸酯PSA。

通过自由基加成聚合可获得的本发明中所用的(甲基)丙烯酸酯PSA优 选包含至少50wt%来自下列通式化合物的至少一种丙烯酸类单体

该式中,基团R1=H或CH3,以及基团R2=H或CH3或者选自支化或 未支化的具有1-30个碳原子的饱和烷基。

优选地选择单体以使得所得到的聚合物能够在室温或更高温度下用作 PSA,特别是使得所得到的聚合物具有按照Donatas Satas的“压敏胶粘剂技 术手册”(van Nostrand,New York 1989)的压敏粘合性。

在另一本发明实施方案中,选择共聚单体组成以使得该PSA能够用作 可热活化的PSA。

可以优选通过使单体混合物聚合获得聚合物,该单体混合物由丙烯酸 酯和/或甲基丙烯酸酯和/或其游离酸组成,具有式CH2=CH(R1)(COOR2), 其中R1为H或CH3以及R2为具有1-20个碳原子的烷基链或H。

所用聚丙烯酸酯的摩尔质量Mw(重均)优选为Mw≥200 000g/mol。

在一种非常优选的方案中,使用丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体,其包 括具有含4-14个碳原子、优选含4-9个碳原子的烷基的丙烯酸酯和甲基丙 烯酸酯。不希望受该列举限制地,具体实例为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲 酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙 烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸正辛酯、丙烯酸 正壬酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸二十二烷基酯,及其支化 的异构体,例如丙烯酸异丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己 酯、丙烯酸异辛酯和甲基丙烯酸异辛酯。

可以使用的其他类化合物为由至少6个碳原子组成的桥联环烷基醇的 单官能丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。该环烷基醇也可以被例如C1-6烷基、 卤素原子或氰基取代。具体实例为甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸异片酯、 甲基丙烯酸异冰片酯和丙烯酸3,5-二甲基金刚烷酯。

一种有利的方案中使用带有极性基团的单体,所述基团如羧基、磺酸 和膦酸基、羟基、内酰胺和内酯、N-取代酰胺、N-取代胺、氨基甲酸酯、 环氧、硫醇、烷氧基或氰基、醚等。

中度性的单体例如为N,N-二烷基-取代的酰胺,诸如N,N-二甲基丙 烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-叔-丁基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷 、N-乙烯基内酰胺、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酸二甲基氨基乙 酯、甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯、丙烯酸二乙基氨基乙酯、N-羟甲基甲基 丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-(乙氧基 甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺,该列举并非穷举。

其他优选的实例为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、 甲基丙烯酸羟丙酯、烯丙基醇、来酸酐、衣康酸酐、衣康酸、甲基丙烯 酸缩水甘油基酯(glyceridyl methacrylate)、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸 苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯 酸氰基乙酯、丙烯酸氰基乙酯、甲基丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸6-羟基己 酯、乙烯基乙酸、丙烯酸四氢糠基酯、β-丙烯酰氧基丙酸、三氯代丙烯酸、 富马酸、巴豆酸、乌头酸和二甲基丙烯酸,该列举并非穷举。

在一种进一步非常优选的方案中,使用乙烯基酯、乙烯基醚、乙烯基 卤化物、偏二卤乙烯和α-位上具有芳环和杂环的乙烯基化合物作为单体。 在此同样地,可以非排他性地提及一些实例:乙酸乙烯酯、乙烯基甲酰胺、 乙烯基吡啶、乙基乙烯基醚、氯乙烯、偏二氯乙烯和丙烯腈。

此外,在一种有利的方案中,对于PSA(b),可以使用具有可共聚双键 的光引发剂。适宜的光引发剂包括Norrish I和II光引发剂。实例包括产自 UCB(Ebecryl P 36)的丙烯酸酯化的二苯甲酮和苯偶姻丙烯酸酯。原则上可 以使技术人员已知的而且能够在UV照射下通过自由基机理交联聚合物的 任何光引发剂共聚。在Fouassier:“光引发、光聚合、光固化基础与应用 (Photoinitiation,Photopolymerization and Photocuring:Fundamentals and Applications)”,Hanser-Verlag,Munich 1995中给出了可以使用以及可以通 过双键进行官能化的可能的光引发剂的综述。Carroy等在“Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings,Inks and Paints”, Oldring(主编),1994,SITA,London中的叙述可以用作补充。

在另一优选方案中,将所述共聚单体与静态玻璃化转变温度高的单体 混合。适宜的组分包括芳族乙烯基化合物,例如苯乙烯,其中该芳基核优 选由C4-C18单元构成以及还可以包含杂原子。特别优选的实例为4-乙烯基 吡啶、N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺、甲基苯乙烯、3,4-二甲氧基苯乙烯、4-乙 烯基苯甲酸、丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸苄基酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯 酸苯酯、丙烯酸叔丁基苯酯、甲基丙烯酸叔丁基苯酯、丙烯酸4-联苯基酯、 甲基丙烯酸4-联苯基酯、丙烯酸2-基酯、甲基丙烯酸2-萘基酯及这些单 体的混合物,该列举并非穷举。

由于芳族化合物含量的增加,PSA的折射率提高,结果使LCD玻璃与 PSA之间例如由于外部光线的散射最小化。

为进一步改进,可以向PSA中混入树脂。作为添加的增粘树脂,可以 使用先前已知的以及在文献中描述的所有增粘剂树脂。可以提及的代表包 括蒎烯树脂、茚树脂和松香,它们的歧化、氢化、聚合和酯化衍生物及其 盐,脂族和芳族树脂、萜烯树脂和萜烯-树脂,还包括C5、C9及其他 烃树脂。为了按照要求调节所得胶粘剂的性能,可以使用这些以及其他树 脂的任何所需的组合。通常来说,可以使用与所述聚丙烯酸酯相容(可溶) 的任何树脂:具体地说,可以提及所有脂族、芳族和烷基芳族烃树脂、基 于单一单体的烃树脂、氢化烃树脂、官能化烃树脂和天然树脂。特别可参 照Donatas Satas的“压敏胶粘剂技术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)”(van Nostrand,1989)中的知识状况的介绍。

此处同样地,优选使用与聚合物高度相容的透明树脂来改善PSA(b)的 透明度。氢化或部分氢化的树脂往往具有这些性能。

另外,可以任选地添加增塑剂、其他填料(例如纤维、炭黑、氧化锌、 白垩、实心或空心玻璃珠、其他材料制成的微珠、二氧化硅硅酸盐)、成 核剂、导电材料(如共轭聚合物、掺杂的共轭聚合物、金属颜料、金属颗粒、 金属盐、石墨等)、膨胀剂、配合剂和/或防老化剂,该防老化剂是以例如主 抗氧化剂和辅助抗氧化剂的形式或以光稳定剂的形式。对于PSA(b),优选 仅仅以不影响该面上的反射的量来添加这些添加剂。

另外,可以向PSA(b)和(b’)混入交联剂和交联促进剂。用于电子束交联 和UV交联的适宜交联剂的实例包括双官能或多官能的丙烯酸酯、双官能或 多官能的异氰酸酯(包括封端形式的那些)以及双官能或多官能的环氧化物。 另外还可以加入可热活化的交联剂,如路易斯酸、金属螯合物或多官能异 氰酸酯。

对于任选的用UV光的交联,可以向PSA(b)中添加吸收UV的光引发 剂。其应用非常有效的可用光引发剂为苯偶姻醚如苯偶姻甲基醚和苯偶姻 异丙基醚,取代的苯乙酮如2,2-二乙氧基苯乙酮(出自Ciba Geigy的Irgacure 651)、2,2-二甲氧基-2-苯基-1-苯乙酮、二甲氧基羟基苯乙酮,取代的α-酮 醇如2-甲氧基-2-羟基苯丙酮,芳族磺酰氯如2-萘基磺酰氯、以及光敏肟如 1-苯基-1,2-丙烷二酮2-(O-乙氧羰基)肟。

上述光引发剂和可以使用的其他光引发剂,以及Norrish I或Norrish II 型的其他光引发剂,可以含有下列基团:二苯甲酮、苯乙酮、联苯酰、苯 偶姻、羟基烷基苯酮、苯基环己基酮、蒽醌、三甲基苯甲酰膦氧化物、甲 基苯硫基吗啉酮、氨基酮、偶氮苯偶姻、噻吨酮、六芳基双咪唑、三嗪、 或芴酮,这些基团中的每一个都可以另外被一个或多个卤素原子和/或一个 或多个烷氧基和/或一个或多个氨基或羟基所取代。在Fouassier:“光引发、 光聚合、光固化:基础与应用(Photoinitiation,Photopolymerization and Photocuring:Fundamentals and Applications)”,Hanser-Verlag,Munich 1995 中给出了代表性的综述。Carroy等在“Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings,Inks and Paints”,Oldring(主编),1994,SITA,London 中的叙述可以用作补充。

PSA层(c)

PSA层(c)可实现不同的功能。在本发明的一种有利的实施方式中,层 (c)具有基本上完全吸收外部光的功能。因此,在这种情况下,双面压敏胶 带的透光率(在300-800nm的波长范围内)优选为<0.5%,更优选<0.1%,非 常优选<0.01%。根据本发明,这可使用黑色PSA层有利地获得。

在本发明一种非常优选的实施方案中,将炭黑和/或石墨颗粒混入粘结 剂基质中作为黑色着色颗粒。在很高的添加水平(>20wt%)下,该添加不仅 获得基本上完全的光吸收而且获得导电性,以至于本发明的双面光敏胶带 也显示抗静电性能。

在本发明一种优选实施方式中,压敏胶粘剂(c)含有2wt-30wt%的碳 黑,更优选5-20wt%碳黑,最优选8-15wt%碳黑。碳黑具有吸光功能。 在一种优选的方式中,使用来自Degussa的碳黑粉末。这些粉末以商品名 PrintexTM市购获得。为了改进向PSA内部的分散,特别优选使用氧化后处 理的碳黑。对于压敏胶粘剂(c),将着色颜料与碳黑一起加入将是更加有利 的。因此,适宜的添加剂包括例如蓝色颜料、例如来自Degussa的苯胺黑 BS890。也可以使用消光颜料作为添加剂。

所用压敏胶粘剂基质可以包括技术人员已知的所有PSA体系。合适的 PSA体系的例子包括丙烯酸酯、天然橡胶、合成橡胶、有机硅或EVA组合 物。此外,也可以使用技术人员已知的所有其他PSA,例如在Donatas Satas 的“压敏胶粘剂技术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)”(van Nostrand,New York 1989)中提到的那些。

对于天然橡胶胶粘剂,优选将天然橡胶研磨至不低于约100 000道尔 顿,优选不低于500 000道尔顿的分子量(重均),并加入添加剂。

在橡胶/合成橡胶作为胶粘剂原材料的情况下,存在广泛的变化可能性。 可以使用天然橡胶或合成橡胶,或者可以使用天然橡胶和/或合成橡胶的任 何期望的共混物,按照所需的纯度等级和粘度等级,原则上可以从所有现 有的等级中选择一种或几种天然橡胶,例如绉片、RSS、ADS、TSR或CV 类型,以及可以从无规共聚的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、 合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤代丁基橡胶(XIIR)、丙烯酸酯橡胶 (ACM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚氨酯和/或其共混物中选择一种 或几种合成橡胶。

进一步优选地,为了改善橡胶的加工性能,可以向其中添加以弹性体 总量计重量含量为10-50wt%的热塑性弹性体。作为代表,在这方面可以具 体提及特别相容的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 (SBS)类型。

在本发明的一种优选实施方案中,优选使用(甲基)丙烯酸酯PSA。

通过自由基加成聚合可获得的(甲基)丙烯酸酯PSA有利地包含至少 50wt%来自下列通式化合物的至少一种丙烯酸类单体:

该式中,基团R1为H或CH3以及基团R2为H或CH3或者选自支化或 未支化的具有1-30个碳原子的饱和烷基。

优选地选择单体以使得所得到的聚合物能够在室温或更高温度下用作 PSA,特别是使得所得到的聚合物具有按照Donatas Satas的“压敏胶粘剂技 术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)”(van Nostrand, New York 1989)的压敏粘合性。

对于本发明的实施方式,尤其有利的是来自(c)的压敏胶粘剂基质与 PSA(b)和/或(b’)相同。使用相同的PSA增强了层(c)和(b)和/或(b’)的粘弹性 分布,这进而又导致工业粘合性显著提高(这特别优于涂布有黑色涂层材料 的胶带或装备有厚的黑色载体的胶带)。对于丙烯酸酯PSA,这可通过≤25℃ 的优选的聚合物玻璃化转变温度Tg而达到。因此,非常优选的是,选择单 体以及有利地选择单体混合物的定量组成,其方式使得根据类似于Fox方 程式(参考F.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc.1(1956)123)的方程式(E1),得到聚合物 所需的Tg值。

1 T g = Σ n W n T g , n - - - ( E 1 )

该方程式中,n表示所用单体的序号,Wn为各单体n的质量分数(wt%) 以及Tg,n为各单体n的均聚物各自的玻璃化转变温度,其单位为K。

本发明的另一优点是发色的黑色粒子不能迁移至将要粘结的基板上, 这是因为透明PSA位于压敏胶带的外面。这是重置能(repositionablility) 的重要方面,因为在极端情况下,在错误粘合时,相应的分离会在LCD膜 上留下黑色残余物,并且因此整个组件将不可用。

在一种尤其优选的实施方式中,(c)和(b)和/或((b’))具有相同的压敏胶粘 剂基质。

相同压敏胶粘剂基质的另一优点在于,染料或发色颗粒迁移到胶粘剂 层(b)和/或((b’))中的倾向减小。因此,由于例如极性的差异,不存在发色颗 粒更多地溶于一种基质并向其迁移的危险。

而且,作为两层结构的结果,也可实现额外的功能。例如,可将膨胀 剂加入层(c)中,并且可随后增加振动性(vibration property),或者可将另外 的填料加到其中,结果降低胶带的生产成本,而不影响粘合PSA层(b)和/ 或(b’)。

PSA层(e)

在本申请中,PSA(e)层实现反射外部光的功能。

按照DIN标准5063第3部分进行反射测试。所用仪器为LMT型 Ulbrecht球体。以直射(directed)和散射光分率的总和记录反射率,并且应该 大于65%。为了获得该反射值,将获得白色着色的着色颜料或发色颗粒加 入PSA(e)。可以使用的白色颜料的实例包括二氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、 氧化锌、硫化锌和碳酸铅。在通过添加二氧化钛进行着色的情况下,可以 同等地使用基于锐钛型或金红石型结构的颜料。此外,这些颜料可以与有 机颜料结合使用。其分率优选为3-40wt%,非常优选为5-20wt%。

然而,颜料或颗粒应当优选在直径上小于PSA层(e)最终的层厚度。

所用压敏胶粘剂基质可以包括技术人员已知的所有PSA体系。合适的 PSA体系的例子包括丙烯酸酯、天然橡胶、合成橡胶、有机硅或EVA组合 物。此外,也可以使用技术人员已知的所有其他PSA,例如在Donatas Satas 的“压敏胶粘剂技术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)”(van Nostrand,New York 1989)中提到的那些。

对于天然橡胶胶粘剂,优选将天然橡胶研磨至不低于约100 000道尔 顿,优选不低于500 000道尔顿的分子量(重均),并加入添加剂。

在橡胶/合成橡胶作为胶粘剂原材料的情况下,存在广泛的变化可能性。 可以使用天然橡胶或合成橡胶,或者可以使用天然橡胶和/或合成橡胶的任 何期望的共混物,按照所需的纯度等级和粘度等级,原则上可以从所有现 有的等级中选择一种或几种天然橡胶,例如绉片、RSS、ADS、TSR或CV 类型,以及可以从无规共聚的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、 合成聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(IIR)、卤代丁基橡胶(XIIR)、丙烯酸酯橡胶 (ACM)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和聚氨酯和/或其共混物中选择一种 或几种合成橡胶。

进一步优选地,为了改善橡胶的加工性能,可以向其中添加以弹性体 总量计重量含量为10-50wt%的热塑性弹性体。作为代表,在这方面可以具 体提及特别相容的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 (SBS)类型。

在本发明的一种优选实施方案中,优选使用(甲基)丙烯酸酯PSA。

通过自由基加成聚合可获得的(甲基)丙烯酸酯PSA有利地包含至少 50wt%来自下列通式化合物的至少一种丙烯酸类单体:

该式中,基团R1为H或CH3以及基团R2为H或CH3或者选自支化或 未支化的具有1-30个碳原子的饱和烷基。

优选地选择单体以使得所得到的聚合物能够在室温或更高温度下用作 PSA,特别是使得所得到的聚合物具有按照Donatas Satas的“压敏胶粘剂技 术手册(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)”(van Nostrand, New York 1989)的压敏粘合性。

对于本发明的实施方式,尤其有利的是来自(e)的压敏胶粘剂基质与 PSA(b)和/或(b’)相同。使用相同的PSA增强了层(e)和(b)和/或(b’)的粘弹性 分布,这进而又导致工业粘合性显著提高(这特别优于涂布有黑色涂层材料 的胶带或装备有厚的黑色载体的胶带)。对于丙烯酸酯PSA,这可通过≤25℃ 的优选的聚合物玻璃化转变温度Tg而达到。因此,非常优选的是,选择单 体以及有利地选择单体混合物的定量组成,其方式使得根据类似于Fox方 程式(参考F.G.Fox,Bull.Am.Phys.Soc.1(1956)123)的方程式(E1),得到聚合物 所需的Tg值。

1 T g = Σ n W n T g , n - - - ( E 1 )

该方程式中,n表示所用单体的序号,Wn为各单体n的质量分数(wt%) 以及Tg,n为各单体n的均聚物各自的玻璃化转变温度,其单位为K。

本发明的另一优点是发色的黑色粒子不能迁移至将要粘结的基板上, 这是因为透明PSA位于压敏胶带的外面。这是重置能力(repositionablility) 的重要方面,因为在极端情况下,在错误粘合时,相应的分离会在LCD膜 上留下黑色残余物,并且因此整个组件将不可用。在尤其优选的实施方式 中,层(e)和(b)和/或(b’)具有相同的压敏胶粘剂基质。

相同压敏胶粘剂基质的另一优点在于,染料或发色颗粒迁移到胶粘剂 层(b)和/或(b’)中的倾向减小。因此,由于例如极性的差异,不存在发色颗粒 更多地溶于一种基质并向其迁移的危险。

而且,作为两层结构的结果,也可实现额外的功能。例如,可将膨胀 剂加入层(e)中,并且可随后增加振动性(vibration property),或者可将另外 的填料加到其中,结果降低胶带的生产成本,而不影响粘合PSA层(b)和/ 或(b’)。

丙烯酸酯PSA的制备方法

对于聚合而言,选择单体以使得所得到的聚合物能够在室温或更高温 度下用作PSA,特别是使得所得到的聚合物具有按照Donatas Satas的“压敏 胶粘剂技术手册”(van Nostrand,New York 1989)的压敏粘合性。

按照以上的论述,为了获得PSA中≤25℃的优选的聚合物玻璃化转变 温度Tg,非常优选的是,选择单体以及有利地选择单体混合物的定量组成, 以便获得所期望的聚合物Tg,其符合类似于Fox方程式(E1)的方程式(E1)(参 考T.G Fox,Bull.Am.Phys.Soc.1(1956)123)。

1 T g = Σ n W n T g , n - - - ( E 1 )

该方程式中,n表示所用单体的序号,Wn为各单体n的质量分数(wt%) 以及Tg,n为各单体n的均聚物相应的玻璃化转变温度,其单位为K。

对于聚(甲基)丙烯酸酯PSA的制备,进行常规的自由基聚合是有利的。 对于自由基进行的聚合,优选使用还含有用于该聚合的其他自由基引发剂 的引发剂体系,特别是热分解形成自由基的偶氮或过氧化引发剂。然而, 原则上技术人员熟悉的用于丙烯酸酯的所有常规引发剂都是适宜的。在 Houben Weyl,Methoden der Organischen Chemie,Vol.E 19a,第60-147页 中对C-中心自由基的产生进行了描述。优选类似地采用这些方法。

自由基源的实例为过氧化物、氢过氧化物和偶氮化合物;在此可以提 及的典型自由基引发剂的一些非限制性实例包括过氧化二硫酸、过氧化 二苯甲酰、氢过氧化异丙苯、过氧化环己酮、过氧化二-叔丁基、偶氮二异 丁腈、环己基磺酰基乙酰基过氧化物、过碳酸二异丙酯、叔丁基过辛酸酯 (t-butyl peroctoate)和苯频哪醇。在一种非常优选的方案中所用的自由基引发 剂为1,1’-偶氮二(环己烷-腈)(产自DuPont的Vazo88TM)或偶氮二异丁腈 (AIBN)。

非常优选选择自由基聚合中形成的PSA的重均分子量Mw以使得其处 于200000-4000000g/mol的范围内;特别是对于进一步用作具有弹性的导 电性热熔PSA,制得平均分子量Mw为400000-1400000g/mol的PSA。平 均分子量由尺寸排阻色谱法(GPC)或基质-辅助激光解吸/离子化质谱法 (MALDI-MS)测定。

聚合可以在无溶剂下、在一种或多种有机溶剂存在下、在水存在下、 或在有机溶剂和水的混合物中进行。其目的是使所用溶剂的量最小化。适 宜的有机溶剂为纯烷烃(pure alkanes)(如己烷、庚烷、辛烷、异辛烷),芳烃(如 苯、甲苯、二甲苯)、酯(如乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯或乙酸己酯)、 卤代烃(如氯苯)、烷醇(如甲醇、乙醇、乙二醇、乙二醇单甲基醚)和醚(例如 乙醚、丁醚)或其混合物。为了确保单体转化期间反应混合物以均相的形式 存在,可以将水可混溶的或亲水性的助溶剂加入到含水的聚合反应中。可 以有利地用于本发明的助溶剂选自脂族醇、二元醇、醚、二元醇醚、吡咯 烷、N-烷基吡咯烷二酮(pyrrolidinone)、N-烷基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚丙 二醇、酰胺、羧酸及其盐、酯、有机硫化物、亚砜、砜、醇衍生物、羟基 醚衍生物、氨基醇、酮等,以及它们的衍生物及混合物。

根据转化率和温度,聚合时间为2-72小时。可以选择的反应温度越高, 即,反应混合物的热稳定性越高,所选择的反应时间可以越短。

至于聚合的引发,对于热分解引发剂,引入热量是必要的。对于这些 引发剂,根据引发剂类型,可以通过加热到50-160℃来引发聚合。

对于制备,聚合(甲基)丙烯酸酯PSA而不使用溶剂也是有利的。这种 情况下使用的特别适宜的技术是预聚合技术。用UV光引发聚合,然而仅达 到约10-30%的低转化率。然后,将得到的聚合物浆熔接(welded),例如成膜 (在最简单的情况下,方块冰),然后在水中聚合直到高转化率。可以将这些 粒料随后用作丙烯酸酯热熔胶粘剂,对于熔融操作,特别优选使用与聚丙 烯酸酯相容的膜材料。对于该制备方法,还可以在聚合之前或之后,添加 导热材料。

另一种有利的聚(甲基)丙烯酸酯PSA的制备方法为阴离子聚合。在这 种情况下,优选使用的反应介质含有惰性溶剂,如脂族和脂环族烃,或者 如芳烃。

在这种情况下,活性聚合物通常由结构PL(A)-Me表示,其中Me是第 I主族金属,如锂、钠或钾,以及PL(A)为来自丙烯酸酯单体的生长着的聚 合物。制备时,通过引发剂浓度与单体浓度的比例来控制聚合物的摩尔质 量。适宜的聚合引发剂的实例包括正丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、2-萘基 锂、环己基锂和辛基锂,然而该列举并非穷举。此外,基于钐络合物的引 发剂已知用于丙烯酸酯的聚合(Macromolecules,1995,28,7886)而且可在 此应用。

此外,还可以使用双官能的引发剂,如1,1,4,4-四苯基-1,4-二锂丁烷 (1,1,4,4-tetraphenyl-1,4-dilithiobutane)或1,1,4,4-四苯基-1,4-二锂异丁烷 (1,1,4,4-tetraphenyl-1,4-dilithioisobutane)。同样可以使用辅助引发剂。适宜的 辅助引发剂包括卤化锂、碱金属醇盐和烷基铝化合物。在一种非常优选的 方案中,选择配体和辅助引发剂以使得丙烯酸单体如丙烯酸正丁酯和丙烯 酸2-乙基己酯可以直接聚合而不必通过与相应的醇进行酯交换在聚合物中 生成。

适于制备分子量分布窄的聚(甲基)丙烯酸酯PSA的方法还包括受控的 自由基聚合法。在这种情况下,优选将下列通式的控制剂用于聚合:

其中R和R1彼此独立地选择或者相同,为

-支化和未支化的C1-C18烷基;C3-C18烯基;C3-C18炔基;

-C1-C18烷氧基;

-被至少一个OH基团或卤素原子或甲硅烷基醚取代的C1-C18烷基; C3-C18烯基;C3-C18炔基;

-碳链中具有至少一个氧原子和/或一个NR*基团的C2-C18杂烷基,R* 为任意的基团(特别是有机基团);

-被至少一个酯基、胺基、碳酸酯基、氰基、异氰基和/或环氧基和/或 被硫取代的C1-C18烷基;C3-C18烯基;C3-C18炔基;

-C3-C12环烷基;

-C6-C18芳基或苄基;

-氢。

(I)型控制剂优选由下列化合物组成:

其中的卤素原子优选为F、Cl、Br或I,更优选Cl和Br。各种取代基 中特别适宜的烷基、烯基和炔基包括直链和支链。

含有1-18个碳原子的烷基的实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、 异丁基、叔丁基、戊基、2-戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、叔辛基、 壬基、癸基、十一烷基、十三烷基、十四烷基、十六烷基和十八烷基。

具有3-18个碳原子的烯基的实例为丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异 丁烯基、正-2,4-戊二烯基、3-甲基-2-丁烯基、正-2-辛烯基、正-2-十二碳烯 基、异十二碳烯基、和油烯基。

具有3-18个碳原子的炔基的实例为丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、正-2- 辛炔基和正-2-十八碳炔基。

羟基取代的烷基的实例为羟丙基、羟丁基和羟己基。

卤素取代的烷基的实例为二氯丁基、一溴丁基和三氯己基。

适宜的在碳链中具有至少一个氧原子的C2-C18杂烷基的实例为 -CH2-CH2-O-CH2-CH3。

C3-C12环烷基的实例包括环丙基、环戊基、环己基和三甲基环己基。

C6-C18芳基的实例包括苯基、萘基、苄基、4-叔丁基苄基和其他取代的 苯基,例如乙基苯基、甲苯、二甲苯、均三甲苯、异丙基苯、二氯苯或溴 甲苯。

上述列举只是作为化合物相应基团的实例,且并非穷举。

还可以用作控制试剂的其他化合物包括下列类型的那些:

其中R2又独立于R和R1可以选自这些基团的上述组。

在常规‘RAFT’法的情况下,为了产生很窄的分子量分布,通常聚合只 进行到低的转化率(参见WO 98/01478 A1)。然而,作为低转化率的结果, 这些聚合物不能用作PSA,特别是不能用作热熔PSA,因为高含量的残留 单体不利地影响工业粘合性;残留单体在浓缩操作中污染溶剂循环物;以 及相应的自粘胶带会显示出很高的除气性。为了防止低转化率的这种缺点, 在一种特别优选的方案中,两次或多次引发聚合。

作为另外的受控自由基聚合方法,可以进行硝基氧-受控聚合。为了自 由基稳定,在有利的方案中,使用(Va)或(Vb)型的硝基氧:

其中R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10彼此独立地表示下列化合物 或原子:

i)卤素,如氯、溴或碘,

ii)具有1-20个碳原子的线性、支化、环状和杂环烃,其可以是饱和的、 不饱和的或是芳族的,

iii)酯-COOR11、烷氧化物-OR12和/或膦酸酯-PO(OR13)2,其中R11、R12 或R13表示选自ii)的基团。

还可以将(Va)或(Vb)型化合物连到任意种类的聚合物链上(主要是使得 至少一种上述基团构成这种聚合物链),以及因此可以用于聚丙烯酸酯PSA 的合成。更优选地,使用下列类型化合物的聚合用受控调节剂:

·2,2,5,5-四甲基-1-吡咯烷基氧基(PROXYL),3-氨基甲酰基-PROXYL, 2,2-二甲基-4,5-环己基-PROXYL,3-氧代-PROXYL,3-羟亚胺-PROXYL, 3-氨基甲基-PROXYL,3-甲氧基-PROXYL,3-叔丁基-PROXYL,3,4-二叔丁 基-PROXYL

·2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧基(TEMPO),4-苯酰氧基-TEMPO,4-甲氧 基-TEMPO,4-氯-TEMPO,4-羟基-TEMPO,4-氧代-TEMPO,4-氨基-TEMPO, 2,2,6,6-四乙基-1-哌啶基氧基,2,2,6-三甲基-6-乙基-1-哌啶基氧基

·N-叔丁基1-苯基-2-甲基丙基硝基氧

·N-叔丁基1-(2-萘基)-2-甲基丙基硝基氧

·N-叔丁基1-二乙基膦酰基-2,2-二甲基丙基硝基氧

·N-叔丁基1-二苄基膦酰基-2,2-二甲基丙基硝基氧

·N-(1-苯基-2-甲基丙基)1-二乙基膦酰基-1-甲基乙基硝基氧

·二-叔丁基硝基氧

·二苯基硝基氧

·叔丁基叔戊基硝基氧。

一系列其他聚合反应方法可以选自现有技术,按照这些方法可以通过 供替代的工艺制备PSA:

US 4,581,429 A公开了一种受控生长自由基聚合方法,其使用式 R’R”N-O-Y的化合物作为引发剂,其中Y是能够聚合不饱和单体的自由基 物质。然而,通常该反应具有低转化速率。具体的问题在于丙烯酸酯的聚 合,其仅以很低的收率和摩尔质量进行。WO 98/13392 A1描述了具有对称 取代形式的开链烷氧基胺化合物。EP 735 052 A1公开了一种用于制备摩尔 质量分布窄的热塑性弹性体的方法。WO 96/24620 A1描述了一种聚合方法, 其中使用非常特殊的自由基化合物,例如基于四氢咪唑的含磷硝基氧。WO 98/44008 A1公开了特殊的基于吗啉、哌嗪酮和哌嗪二酮的硝酰基。DE 199 49 352 A1描述了在受控生长自由基聚合中作为调节剂的杂环烷氧基胺。烷 氧基胺或对应的游离硝基氧的相应进一步开发改善了聚丙烯酸酯的制备效 率。

作为其他的受控聚合方法,可以有利地使用原子转移自由基聚合(ATRP) 以合成聚丙烯酸酯PSA,在该情况下优选使用单官能或双官能的仲或叔卤 化物以及用于夺取卤化物的Cu、Ni、Fe、Pd、Pt、Ru、Os、Rh、Co、Ir、 Ag或Au的络合物(EP 0 824 111 A1;EP 826 698 A1;EP 824 110 A1;EP 841 346 A1;EP 850 957 A1)作为引发剂。在US 5,945,491 A、US 5,854,364 A和 US 5,789,487 A的说明书中对ATRP的各种可能性进行了进一步的描述。

涂布方法,载体材料的处理

为了制备,在一种优选方案中,将压敏胶粘剂从溶液中涂布到载体材 料上。为了提高PSA的锚固,可以有利地预处理层(a)和/或(a’)。因而可以 例如通过电晕或通过等离子体进行预处理,可以从熔体或溶液涂布底漆, 或者可以用化学方法进行蚀刻。

但是,尤其是在黑色、白色或金属层上涂覆的情况下,应该使电晕功 率(corona power)最小化,因为否则会在膜中烧出针孔。对于从溶液涂布 PSA,例如在烘道中施加热量以除去溶剂,以及适当的话,引发交联反应。

此外,上述聚合物也可以作为热熔体系(即从熔体)涂布。对于该制备方 法,由此可能必须从PSA中除去溶剂。在这种情况下,原则上可以使用技 术人员已知的任何技术。一种非常优选的技术是用单螺杆或双螺杆挤出机 浓缩的技术。双螺杆挤出机可以同向或反向操作。优选在两个或多个真空 段蒸馏出溶剂或水。根据溶剂的蒸馏温度还进行逆向加热。残余的溶剂含 量总计优选<1%,更优选<0.5%,以及非常优选<0.2%。热熔体的进一步加 工从该熔体进行。

此外,也可以使用双螺杆挤出机用于和碳黑或者和白色颜料的混合。

为了作为热熔体涂布,可以采用不同的涂布方法。在一种方案中,通 过辊涂法涂布PSA。在Donatas Satas的“Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology”(van Nostrand,New York 1989)中描述了不同的辊涂法。 在另一方案中,通过熔体模头来进行涂布。在进一步优选的方案中,通过 挤出进行涂布。优选使用挤出模头来进行挤出涂布。所用的挤出模头有利 地可以来自下列三种类型之一:T-模头、鱼尾模头和衣架式模头。这些类型 的区别在于其流道设计不同。通过涂布,还可以使PSA进行取向。

对于两层PSA的生产,有三种不同的特别优选的方法:

此时,层(b)和/或(b’)和(c)以及(b)、(b’)和(e)从共挤出模头同时涂布,可 以通过一步施用PSA。这是没有问题的,当PSA(b)和/或(b’)和(c)以及(b)、 (b’)和(e)的粘度相容时尤其如此。

在该情况下,将PSA(c)和/或(e)首先从溶液施用到载体上并干燥,然后 在第二次涂布时从溶液施用PSA(b)和/或(b’)。能够以两个工作步骤 (workstep)或者一个机器工作步骤进行该操作,在这种情况下,用涂布器机 构(applicator mechanism)进行(c)和/或(e)从溶液的施用,在短的烘道中进行干 燥,然后用涂布器机构施用(b)和/或(b’),然后在较长的烘道中进行完全干 燥。

在该情况下,使用一个模头和两个通道进行从溶液的施用,两层(b)和/ 或(b’)和(c)以及(b)和/或(b’)和(e)都几乎同时施用,然后在一个步骤中同时干 燥。

另外,PSA可能必须进行交联。在一种优选方案中,用电子束和/或UV 辐射进行热交联。

根据所用的UV光引发剂,以波长为200-400nm的短波紫外照射进行 UV交联照射;具体地,用输出功率为80-240W/cm的高压或中压水银灯进 行照射。照射强度适应于UV光引发剂相应的量子产率以及所设定的交联程 度。

此外,在本发明的一种有利实施方案中,可以用电子束来交联PSA。 可以有利使用的典型的照射设备包括线型阴极系统、扫描器系统和分段阴 极系统(segmented cathode system),其中使用电子束加速器。在Skelhorne, Electron Beam Processing,in Chemistry and Technology of UV and EB formulation for Coatings,Inks and Paints,Vol.1,1991,SITA,London中给 出了该技术领域的详细描述和最重要的工艺参数。典型的加速电压设定在 50kV-500kV之间,优选80kV-300kV之间。所用的分散量(scatter dose)的 范围在5-150kGy之间,具体地在20-100kGy之间。

也可以并用这两种交联方法或其他可以高能照射的方法。

金属层(d)

为了制造吸光层,有利的方案是用金属例如铝或银蒸气涂布膜层(a)。 为了获得特别出色的吸光性,非常有利的是以非常均匀地施涂铝或银的方 式控制蒸气沉积的溅射操作,以避免针孔。

在非常优选的方案中,在一个工作步骤中,通过等离子体预处理用铝 蒸气涂布的PET膜来实现。金属层(d)的使用降低或极大减少了光穿过载体 材料的透光率,以及补偿载体膜的表面粗糙度。

本发明进一步提供本发明双面压敏胶带用于液晶显示器(LCD)的粘合 或生产的用途。为了用作压敏胶带,所述双面压敏胶带可以用一片或两片 隔离膜或隔离纸衬里。在一种优选的实施方式中,使用硅化或氟化的膜或 纸,如玻璃纸、HDPE或LDPE涂覆的纸,其又已经具有基于有机硅或氟化 聚合物的剥离涂层。一种尤其优选的实施方式使用硅化处理的PET膜用于 隔离衬里。

本发明的压敏胶带对于作为光源的发光二极管(LED)粘合到LCD组件 上是尤其有利的。

实施例

以下对本发明进行描述,不希望因实施例的选择造成任何不必要的限 制。

采用下列测试方法。

测试方法

A.透射率

用来自Biotek Kontron的Uvikon 923,在190-900nm的波长范围内测 量透射率。在23℃测量。绝对透射率(absolute transmittance)作为550nm处 的值相对于完全光吸收(0%透射率=没有光透过;100%透射率=光完全透 过)以%记录。

B.针孔

给予商业上常用类型的极强光源(如Liesegangtrainer 400 KC型649高 射投影仪,36V卤素灯,400W)完全不透光的遮蔽。该遮蔽物在其中央含有 直径5cm的圆孔。将双面LCD胶带放在所述圆孔的上面。在完全黑暗的环 境中,用电子仪器或目测数出针孔的数目。接通光源时,这些针孔作为半 透明点可见。

C.反射

按照DIN标准5063第3部分和5033第3和第4部分进行反射测试。 所用仪器为LMT Ulbrecht球体(50cm直径),其结合有LMTτ-p-计数字显示 仪器。使用对应于标准光A和V(λ)-适应的Si光元素进行积分测量。相对 于玻璃参考样品进行测量。反射率作为定向和散射的光线分数之和以%记 录。

聚合物1

将2400g丙烯酸、64kg丙烯酸2-乙基己酯、6.4kg丙烯酸甲酯和53.3kg 丙酮/异丙醇(95∶5)加入到通常用于自由基聚合的200L反应器中。在搅拌下 使反应器通氮气45分钟后,将反应器加热到58℃,并加入40g 2,2’-偶氮异 丁腈(AIBN)。随后,将外部热浴加热到75℃,在该外部温度下持续进行反 应。反应1小时后,再加入40g AIBN。在5小时和10小时后,每次用15kg 的丙酮/异丙醇(95∶5)进行稀释。在6小时和8小时后,每次加入100g的二 环己基过氧化二碳酸酯(Perkadox 16,Akzo Nobel),所有情况下都是以在 800g丙酮中的溶液加入。在24小时的反应时间后,终止反应并将反应混合 物冷却到室温。在该组合物用于涂布之前,用异丙醇将聚合物1稀释至30% 固体含量。接着,在剧烈的搅拌下,以聚合物1计,混入0.3wt%的乙酰丙 酮酸铝(III)(3%浓度溶液,异丙醇)。

炭黑组合物1

在转鼓中,用特定沸点的石油溶剂油将聚合物1稀释到30%的固含量。 然后,在剧烈搅拌下,以聚合物1计混入8wt%炭黑(PrintexTM 25,Degussa AG) 和0.3wt%的乙酰丙酮酸铝(III)(3%浓度溶液,异丙醇)。用匀化器(Ultraturrax) 将该溶液均化10分钟以便均匀。

炭黑组合物2

在转鼓中,用特定沸点的石油溶剂油将聚合物1稀释到30%的固含量。 然后,在剧烈搅拌下,以聚合物1计混入10wt%炭黑(PrintexTM 25,Degussa AG)和0.3wt%的乙酰丙酮酸铝(III)(3%浓度溶液,异丙醇)。用匀化器 (Ultraturrax)将该溶液均化10分钟以便均匀。

二氧化钛组合物1

在转鼓中,用特定沸点的石油溶剂油将聚合物1稀释到30%的固含量。 然后,在剧烈搅拌下,以聚合物1计混入12wt%二氧化钛黑(<1微米,99.9 %+,主要金红石结构)和0.3wt%的乙酰丙酮酸铝(III)(3%浓度溶液,异丙 醇)。用匀化器(Ultraturrax)将该溶液均化10分钟以便均匀。

交联

将PSA从溶液涂布到硅化处理的PET膜上,厚度为75μm(来自 Siliconature的隔离膜),将涂层在干燥箱中于100℃下干燥10分钟。

膜1(Al蒸气涂布):

将来自Mitsubishi、在没有防粘连剂的情况下挤出的12μm PET膜 (HostaphanTM 5210)在一面上用铝进行蒸气涂布直至施加完整的铝层为止。 通过溅射法以300mm的宽度蒸气涂布该膜。在该方法中,使带正电荷的离 子化的氩气通入高真空的室中。然后带电离子撞击在带负电荷的Al板上, 在分子水平上使铝粒子分离,其然后沉积在经过该板上方的聚酯膜上。

膜2(Al蒸气涂布):

将来自Toray(LumirrorTM 38E20)、与作为填料的白色颜料一起挤出的 38μm PET膜在一面上用铝进行蒸气涂布直至施加完整的铝层为止。通过溅 射法以300mm的宽度蒸气涂布该膜。在该方法中,使带正电荷的离子化的 氩气通入高真空的室中。然后带电离子撞击在带负电荷的Al板上,在分子 水平上使铝粒子分离,其然后沉积在经过该板上方的聚酯膜上。

膜3:

来自Toray(LumirrorTM 38E20)、与作为填料的白色颜料一起挤出的 38μm PET膜。

膜4:

来自Mitsubishi的12μm PET膜(RNK12)。

实施例1(黑色/白色):

首先,将碳黑组合物2从溶液均匀地施涂到膜3上,并且在100℃干燥 10min。涂层重量为50g/m2。然后,将聚合物1从溶液均匀地施涂到该涂 层上,并且在100℃干燥10min。该层的涂层重量同样为50g/m2。然后, 在相对的面上,将聚合物1均匀地以100g/m2的速度施涂,又在100℃进行 干燥10min。

实施例2(黑色/白色):

首先,将碳黑组合物1从溶液均匀地施涂到膜2的金属面上,并且在 100℃干燥10min。涂层重量为50g/m2。然后,将聚合物1从溶液均匀地施 涂到该涂层上,并且在100℃干燥10min。该层的涂层重量同样为50g/m2。 然后,在相对的面上,将聚合物1均匀地以100g/m2的速度施涂,又在100℃ 进行干燥10min。

实施例3(黑色/白色):

首先,将碳黑组合物1从溶液均匀地施涂到膜4的一面上,并且在 100℃干燥10min。涂层重量为50g/m2。然后,将聚合物1从溶液均匀地施 涂到该涂层上,并且在100℃干燥10min。该层的涂层重量同样为50g/m2。 然后,在相对的面上,将二氧化钛组合物1以50g/m2均匀施涂,并在100℃ 干燥10min。涂层重量为50g/m2。然后,将聚合物1均匀地从溶液施涂到 该层上,又在100℃进行干燥10min。该层的涂层重量在干燥后为50g/m2。

实施例4(黑色/白色):

首先,将碳黑组合物1从溶液均匀地施涂到膜1的金属面上,并且在 100℃干燥10min。涂层重量为50g/m2。然后,将聚合物1从溶液均匀地施 涂到该层上,并且在100℃干燥10min。涂层重量为50g/m2。然后,在相 对的面上,将二氧化钛组合物1以50g/m2均匀施涂,并在100℃干燥10min。 该层的涂层重量同样为50g/m2。然后,将聚合物1均匀地从溶液施涂到该 层上,又在100℃进行干燥10min。该层的涂层重量在干燥后为50g/m2。

结果

使实施例1至4按照测试方法A、B和C进行测试。结果列于表1中。

    表1     实施例     透射率     (测试A)     针孔     (测试B)     反射率(总计)     (测试C)     1     <0.1%     0     77.2%     2     <0.1%     0     78.1%     3     <0.1%     0     83.4%     4     <0.1%     0     82.5%

从表1的结果看出,显然实施例1至4在试验(A)中具有非常低的透射 率(<0.1%)。

在试验(B)中,计数了针孔的数目。对于所述实施例而言,没有发现针 孔。另外,测试了白色面的反射性。在所有实施例中,反射率为大于75%。

结果显示在LCD应用中,使用本发明的胶带可以获得高的光输出(light yield)。

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