专利名称：胶带用于粘合光学部件的用途的制作方法
胶带用于粘合光学部件的用途
背景技术：
在工业和其它领域中，特别地，在电子消费设备领域中，电子数据显示占据很大的范围。为了保护显示模块从而避免外部机械事件如冲击所导致的任何损害，以及也为了光运用(management)，为了热运用，为了提供电气功能和其它任务，这些种类的显示系统通常具有覆盖显示模块外部的透明防护窗。用于粘合适合光学用途或用于光学装置的部件或基底的胶带经常必须为光反射的，光吸收的，高度透明的和/或耐光的。而且，排除空气可能是重要的。这具有以下优点 降低从空气过渡到例如玻璃光学介质产生的反射。例如，在粘合显示器或仪表板等的玻璃或塑料窗口的情况中，甚至包含微小的气泡可不利地影响图像的观看。对于用压敏粘合剂(PSA)粘合光学部件，基底和粘合剂的表面性质是非常重要的。对于粘合光学部件，需要特别平坦的PSA表面，因为为了获得无缺陷光学部件，光学基底(其同样为平坦的)的完美层合是必需的。迄今为止，使用的剥离膜的表面性质总是对粘合剂的表面性质具有重要影响，这是由于在胶带中粘合剂呈现出剥离膜的表面性质(剥离膜的轮廓印在粘合剂表面中，从而导致该表面呈现出剥离膜表面的相反轮廓)。良好的粘合强度经常需要PSA部分具有高水平的内聚性。然而，特别在内聚性非常强的粘合剂的情况中，在剥离膜除去之后，甚至历时较长时间，剥离膜表面的存留的图像仍得以保持。 W02008/149890A提及了剥离膜表面粗糙度对所得PSA表面的表面粗糙度的巨大影响。为了产物结构的稳定性，在使用的(压敏)粘合剂中高水平的内聚性经常是必需的，特别是在高温时。尽管低水平的内聚性会促进除去剥离膜之后(压敏)粘合剂的流动， 并因此导致粘合剂表面平坦化，但是，以此方式得到的胶带一般将不再满足要求。本发明的一个目的是提供可出色地用于粘合光学部件的压敏粘合剂，其满足在此应用领域中的严格要求，以及其至少在很大程度上克服现有技术的缺点。有利地，本发明将提供适于形成具有非常平坦表面的层的内聚性PSA。该目的通过如下胶带出色地得以实现，所述胶带具有至少一个基于重均分子量Mw 为200000 ^ Mw ^ 1000000g/mol的聚丙烯酸酯的压敏粘合剂的层，其中所述聚丙烯酸酯为至少下列组分的聚合产物(a) 55重量％ -92重量％的一种或多种具有以下通式的丙烯酸类单体CH2 = CH-COOR1其中R1表示具有4-14个碳原子的烃基，其中特别有利地，使用支化和/或非支化的，饱和和/或不饱和的烃基；其中另外地，如果组分(a)仅包含一种单体，那么组分(a)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg,aH[根据DIN 53765 :1994_03(参考第2. 2. 1节)定义为玻璃化转变温度值Tg] 不超过_20°C，或者，如果组分(a)包含超过一种单体，那么组分(a)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,a。根据Fox方程不超过_20°C，用于计算到Fox方程中的玻璃化转变温度值Tg为组分(a)各单体的均聚物根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)的Tg ；
(b)5重量％ -30重量％的一种或多种可共聚单体，其中，如果组分(b)仅包含一种单体，那么组分(b)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg,bH [根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)定义为玻璃化转变温度值Tg]不低于 0°C,或者，如果组分(b)包含超过一种单体，那么组分(b)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,b。根据Fox方程不低于0°C，用于计算到Fox方程中的玻璃化转变温度值Tg为组分 (b)各单体的均聚物根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)的Tg ；(c)3重量％ -15重量％的一种或多种促进聚丙烯酸酯的交联反应的可共聚单体，其中所述聚丙烯酸酯为交联的，以及其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于具有0. 2-0. 4的损耗因子(tan δ 值)，其中所述交联的聚丙烯酸酯的剪切强度的特征在于在微剪切移动试验 (microshear travel test)中最大偏移(maximum deflection) Xmax 200-600 μ m,以及其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于在聚丙烯酸酯中的弹性分量 (elastic component)为至少60%，在所述微剪切移动试验中测定。预料不到地发现，通过使用具有适合的弹性和粘性行为的PSA，如在权利要求中更精密地表征的，可得到非常平坦的层表面。不过，这些粘合剂依旧具有足够高水平的内聚性，其对于光学领域中的胶粘是必需的，例如为了确保冲切性能或为了防止在垂直操作中光学部件的滑动。为了更精确地描述和量化弹性分量和粘性分量的程度以及所述分量相对于彼此的比例，可使用如下变量储能模量(G')、损耗模量(G")和被称为损耗因子tan δ (tan delta)的比率G〃 /G'，如可通过动态机械分析(DMA)测定。G'为物质的弹性分量的量度，G"为物质的粘性分量的量度。两个变量取决于变形频率和温度。损耗因子tan δ为所考察的物质的弹性和流动能力的量度。这些变量可借助于流变仪测定。在这种情况中，将考察的材料暴露于例如在板/ 板排列中的正弦振荡的剪切应力下。在通过剪切速率控制的仪器的情况中，随时间的变化测量变形，以及相对于剪切应力τ (tau)的引入测量这种变形的时间偏移(time offset) Y (gamma) 0将这种时间偏移(在剪切应力向量和变形向量之间的相位移)称为相角 δ (delta)。储能模量G' G' = τ/γ · cos(5)损耗模量G〃 G" = τ/γ · sin(5)损耗因子tan δ tan δ =G' /G'‘前述参数在本说明书中的数值涉及通过叠板(plate-on-plate)构造的流变仪测量，基于直径为8mm和厚度为Imm的圆形样品。测量条件温度25°C，其它标准条件，振荡剪切载荷的频率0. lrad/s。最大剪切移动和弹性分量的数值涉及剪切移动测量的结果。最大剪切移动(即， 最大偏移Xmax)是用于描述剪切强度的定量变量，而弹性分量是用于描述所考察样品的回弹性的定量量度。测量原理在
图1(图Ia 测量装置的平面图；图Ib 测量装置的侧视图)中示意性示出。
制备并交联所考察的聚丙烯酸酯层(50 μ m厚)。将聚丙烯酸酯层粘附至稳定膜如 PET膜。从该组合件切割试样[长度(Li) 50mm,宽度⑶IOmm]。将由聚丙烯酸酯层(1)和稳定膜(2)形成的组合件通过聚丙烯酸酯层侧与预先用丙酮清洁过的钢板(3)以下面的方式粘附使得钢板(3)在右侧和左侧伸出胶带之外并且胶带(1)在顶部边缘伸出在钢板之外达2mm的距离(a)。聚丙烯酸酯层(1)在钢板(3)上的粘合面积为13mmX 10mm[高度(H) X宽度(B)]。随后将粘合部位通过2kg钢辊辊压六次，以得到牢固的胶粘。复合条带(1，2)设有稳定增强条带(4)，该稳定增强条带(4)与顶部边缘齐平地附着在膜侧上且例如由纸板制造，并将移动计量器(travel gauge)(偏移传感器)(5)置于条带(4)上。将样品通过钢板垂直悬挂。选择的测量条件是40°C的温度和其它标准条件。将测量的试样在底端通过托架 (7)(托架重量6. 3g)设有500g重物(6)(总载荷506. 3g)并进行加载15分钟的时间(At1) (参见图Ic)。由于聚丙烯酸酯层(1)与钢板(3)和稳定膜(2)的牢固粘合，剪切力作用在聚丙烯酸酯层上。在规定时间后，在恒定温度，将聚丙烯酸酯层的剪切行程(移动计量器的最大偏移；在载荷下的剪切行程Xmax)记录为结果([XmaJ = μπι)。在加载时间(Δ t》结束后，除去重物(6)和托架(7)，由于弛豫(relaxation)(参见图ld)，聚丙烯酸酯层(1)进行返回运动。在载荷释放时间(At2)(仍为15分钟)后，再次测量聚丙烯酸酯层的剪切行程(移动计量器的残余偏移；在载荷释放下的剪切行程xmin) ([XmiJ = μ m)。通过下式给出聚丙烯酸酯的以百分数计的弹性分量Celast
Γ π 广 — (Xmax 一 Xmin) 1 〇〇^elast —-
Xmax重均分子量Mw的数值基于凝胶渗透色谱法(GPC)测定。使用的洗脱剂为含 0. 1体积％三氟乙酸的THF。测量在25°C进行。使用的预备柱为PSS-SDV，5 μ, IO3 A, ID8. OmmX 50mm。使用柱PSS-SDV，5 μ，IO3 以及 IO5 禾口 IO6 进行分离，各自具有 8. OmmX 300mm 的ID。样品浓度为4g/l，流速为每分钟1. Oml0相对于PMMA标准物(μ = ym； 1 A=10"10m)进行测量。其中，在本说明书中，在两个界限之间限定的范围内显示参数，将记录的限定值视为属于参数范围，除非另有相反指示。本发明另外提供这种胶带用于粘合光学部件的用途，换句话说，通过胶带粘合光学部件的方法，其中所述胶带具有至少一个压敏粘合剂的层，所述压敏粘合剂基于重均分子量Mw为200000 ^ Mw ^ 1000000g/mol的聚丙烯酸酯和可通过至少下列组分的自由基共聚得到(a) 55重量％ -92重量％的一种或多种具有以下通式的丙烯酸类单体CH2 = CH-COOR1其中R1表示具有4-14个碳原子的烃基，其中特别有利地，使用支化和/或非支化的，饱和和/或不饱和的烃基；其中另外地，如果组分(a)仅包含一种单体，那么组分(a)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg,aH[根据DIN 53765 :1994_03(参考第2. 2. 1节)定义为玻璃化转变温度值Tg]不超过_20°C，或者，如果组分(a)包含超过一种单体，那么组分(a)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,a。根据Fox方程不超过_20°C，用于计算到Fox方程中的玻璃化转变温度值Tg为组分(a)各单体的均聚物根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)的Tg ；(b)5重量％ -30重量％的一种或多种可共聚单体，其中，如果组分(b)仅包含一种单体，那么组分(b)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg,bH [根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)定义为玻璃化转变温度值Tg]不低于 0°C,或者，如果组分(b)包含超过一种单体，那么组分(b)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,b。根据Fox方程不低于0°C，用于计算到Fox方程中的玻璃化转变温度值Tg为组分 (b)各单体的均聚物根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)的Tg ；(c)3重量％ -15重量％的一种或多种促进聚丙烯酸酯的交联反应的可共聚单体，其中所述聚丙烯酸酯为交联的，以及其中所述聚丙烯酸酯在粘合光学部件之前的特征在于具有0. 2-0. 4的损耗因子(tan δ值)，其中所述聚丙烯酸酯的剪切强度的特征在于在微剪切移动试验中最大偏移Xmax为 200-600 μ m,以及其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于在聚丙烯酸酯中弹性分量为至少 60 %，在微剪切移动试验中测定。表达"用于粘合光学部件"在本说明书的意义中是指用于光学用途的任何胶粘， 更具体地，是指由于与粘合基底相关的光运用而对PSA施加严格要求的那些胶粘。具体地，本申请要求保护的用途所涵盖的最终用途的实例为使用本发明的胶带层压偏振器膜(polarizer films)、迟滞膜(retarder films)、光增强膜(light enhancement films)、光导膜(light guide films)、抗反射膜(antiref lection films)、防炫膜 (antiglare films)、防碎裂膜(antisplinter films)，用于LCD模块上，用于所述膜之一的相反面上或者用于具有结构功能的透明基底上；以及在光学数据显示器(LCD ；液晶显示器),OLED显示器(有机发光二极管显示器)、其它显示器、触摸面板、VDU (监视窗口)等的制造中用于胶粘玻璃、聚合物膜、塑料窗等。前述用途也特别涉及电子设备部分，例如用于电视机、计算机显示器、雷达设备、示波器、便携式计算机(笔记本电脑)、PDA(手提式，万用笔记本(organizers))、手机(cellphones)、数码相机、数码摄像录像机(digital camcorders)、导航设备、钟表物品(horological items)、在贮存容器上的填充水平指示器(fill level indicators on reservoir vessels)等。本申请要求保护的预期用途也涵盖装饰元件的粘合，特别是当它涉及苛刻的胶粘时。当胶带用于光学用途时，它们还可有利地确保滤波效应、机械保护、用于热运用的适合性(例如，调节散热)和/或用于电运用的适合性(提供电气或电子功能)，以及可能地履行其它功能。有利地，设置本发明胶带中的聚丙烯酸酯的弹性分量(微剪切移动试验)和根据本发明使用的胶带的弹性分量，使得它们位于70% -95%范围内。更具体地，所述聚丙烯酸酯通过使用的共聚单体的自由基聚合，根据本身已知的聚合技术聚合。为了测定共聚物的玻璃化转变温度，可使用Fox方程(参见T.G.Fox，Bull. Am. Phys. Soc. 1 (1956) p. 123)，其说明，共聚物的玻璃化转变温度的倒数可由所用共聚单体
的重量分数和共聚单体的相应均聚物的玻璃化转变温度计算
权利要求
1.通过胶带粘合光学部件的方法，其特征在于所述胶带具有至少一个基于聚丙烯酸酯的压敏粘合剂的层，所述聚丙烯酸酯具有 200000 ^ Mw ^ 1000000g/mol的重均分子量Mw以及可通过至少下列组分的自由基共聚合获得(a)55重量％ -92重量％的一种或多种具有以下通式的丙烯酸类单体 CH2 = CH-COOR1其中R1表示具有4-14个碳原子的烃基，更具体地，其中另外地，组分(a)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tgiall[根据DIN53765 :1994-03 定义为玻璃化转变温度值Tg]不超过-20°C，或者其中根据Fox方程，组分(a)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,a。不超过-20°C，(b)5重量％-30重量％的一种或多种可共聚单体，其中组分(b)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg,bH[根据DIN53765:1994-03定义为玻璃化转变温度值Tg]不低于0°C，或者其中根据Fox方程，组分(b)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,κ不低于0°C，(c)3重量％-15重量％的一种或多种促进所述聚丙烯酸酯的交联反应的可共聚单体， 其中所述聚丙烯酸酯为交联的，其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于具有0. 2-0. 4的损耗因子(tan δ值)， 其中所述交联的聚丙烯酸酯的剪切强度的特征在于在微剪切移动试验中最大偏移Xmax 为 200-600 μ m,以及其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于在所述聚丙烯酸酯中弹性分量为至少 60%，在所述微剪切移动试验中测定。
2.权利要求1的方法，其特征在于至少部分地使用一种或多种具有以下通式的丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类单体作为组分(b)CH2 = C (R2) -COOR3其中R2为H或者R2为CH3以及其中R3表示具有至少6个碳原子的烃基，并且其满足对组分(b)指定的玻璃化转变温度有关的条件。
3.权利要求1的方法，其特征在于所述胶带无载体。
4.权利要求3的方法，其特征在于所述胶带通过压敏粘合剂的层形成。
5.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于至少部分地使用一种或多种具有以下通式的丙烯酸类和/或甲基丙烯酸类单体作为组分(c)CH2 = C (R4) -COOR5其中R4为H或者R4为CH3,以及其中R5为H或者R5表示烷基，所述烷基具有能够进行所述聚丙烯酸酯的交联反应和/或促进所述聚丙烯酸酯的交联反应的官能团。
6.权利要求5的方法，其特征在于其中所述组分(c)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg, cH[根据DIN53765 1994-03定义为玻璃化转变温度值Tg]不低于o°c，或者其中根据Fox方程，组分(C)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,。。不低于0°C。
7.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于所述交联用热引发实施。
8.权利要求7的方法，其特征在于添加螯合铝作为交联引发剂。
9.权利要求7或8中任一项的方法，其特征在于所述交联温度不超过90，优选不超过60°C。
10.前述权利要求中任一项的方法，其特征在于至少部分地使用一种或多种可共聚光引发剂作为组分(c)。
11.胶带，其具有至少一个基于重均分子量Mw为200000^ Mw ^ 1000000g/mol的聚丙烯酸酯的压敏粘合剂的层，其中所述聚丙烯酸酯为至少下列组分的聚合产物(a)55重量％ -92重量％的一种或多种具有以下通式的丙烯酸类单体 CH2 = CH-COOR1其中R1表示具有4-14个碳原子的烃基，其中另外地，如果组分(a)仅包含一种单体，那么组分(a)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tgiall [根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)定义为玻璃化转变温度值Tg]不超过-20°C，或者，如果组分(a)包含超过一种单体，那么组分(a)单体的共聚物的玻璃化转变温度 Tg, aC根据Fox方程不超过_20°C，用于计算到所述Fox方程中的玻璃化转变温度值Tg为组分(a)各单体的均聚物根据DIN53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)的Tg ；(b)5重量％-30重量％的一种或多种可共聚单体，其中，如果组分(b)仅包含一种单体，那么组分(b)单体的均聚物的玻璃化转变温度Tg, bH[根据DIN 53765 1994-03 (参考第2. 2. 1节)定义为玻璃化转变温度值Tg]不低于0°C， 或者其中，组分(b)单体的共聚物的玻璃化转变温度Tg,b。根据Fox方程不低于0°C，用于计算到Fox方程中的玻璃化转变温度值Tg为组分(b)各单体的均聚物根据DIN 53765 1994-03 (参考第 2. 2. 1 节)的 Tg ；(c)3重量％-15重量％的一种或多种促进所述聚丙烯酸酯的交联反应的可共聚单体， 其中所述聚丙烯酸酯为交联的，其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于具有0. 2-0. 4的损耗因子(tan δ值)， 其中所述交联的聚丙烯酸酯的剪切强度的特征在于在微剪切移动试验中最大偏移Xmax 为 200-600 μ m,以及其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于在所述聚丙烯酸酯中弹性分量为至少 60%，在所述微剪切移动试验中测定。
全文摘要
通过胶带粘合光学部件的方法，其特征在于所述胶带包含至少一个基于重均分子量Mw为200000≤Mw≤1000000g/mol的聚丙烯酸酯的压敏胶粘配合物的层，所述聚丙烯酸酯可通过至少下列组分的自由基共聚合获得(a)55-92重量％的一种或多种具有通式CH2＝CH-COOR1的丙烯酰基单体，其中R1为具有4-14个碳原子的烃基，(b)5-30重量％的一种或多种可共聚单体，其中组分(b)单体的均聚物的玻璃化转变温度TG，bH不低于0℃，或者其中组分(b)单体的共聚物的玻璃化转变温度TG，bH不低于0℃，(c)3-15重量％的一种或多种促进聚丙烯酸酯的交联反应的可共聚单体，其中聚丙烯酸酯为交联的，其中所述交联的聚丙烯酸酯特征在于具有0.2-0.4的损耗因子(tanδ值)，其中所述交联的聚丙烯酸酯的剪切强度的特征在于在微剪切移动试验中最大偏移Xmax为200-600μm，以及其中所述交联的聚丙烯酸酯的特征在于在聚丙烯酸酯中弹性部分为至少60％。
文档编号C09J7/02GK102482536SQ201080038507
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年7月1日
发明者D.克里尔, M.休斯曼 申请人:德莎欧洲公司