一种丙烯酸树脂粘合剂及其制备方法和偏光板与流程

1.本发明涉及一种丙烯酸树脂粘合剂及其制备方法和偏光板，属于偏光片材料技术领域。


背景技术：

2.偏光片是聚乙烯醇通过延伸、染色、固色、干燥成膜后再与起保护功能的光学膜贴合，再在保护光学功能膜涂布一层压敏胶粘合剂，构成一种多层复合光学层叠体，被广泛应用于计算机、电视、手机、车载显示领域。随着液晶显示装置需求的不断增多，提高偏光板的生产效率就尤为重要。目前限制偏光片生产效率的主要原因是压敏胶粘合剂的涂布速度较低，压敏胶的黏度和固含量不可控、涂布机构的机械限制、丙烯酸压敏胶的聚合度。一般低分子量的添加剂包含羧基的官能团会导致丙烯酸树脂压敏胶呈现酸性，而引入羧基后会对ips液晶面板产生腐蚀现象影响面板的导电性和显示效果。目前国内的显示面板市场仍以va面板为主，但是随着社会的发展和人们生活品质需求的提高，ips面板的响应速度快、图像的运动轨迹更加细腻清晰、可视角度广、色彩真实准确、环保节电等优势，ips一定是未来发展的主流。ips面板显示结构有一层起导电、透光性能的ito涂层，普通的丙烯酸树脂压敏胶中在聚合的过程中会引入或产生大量的羧基会对ito图层产生腐蚀作用，导致显示装置的漏光、显示暗点、显示不均匀等问题，这便要求与面板接触的丙烯酸粘合剂中不能含有羧基或含有少量的羧基。目前市场上用丙烯酸压敏胶基本不能同时满足va面板和ip s面板同时使用，在实际生产过程中造成产线频繁更换胶种，产能降低，生产效率降低。


技术实现要素：

3.目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种丙烯酸树脂粘合剂及其制备方法和偏光板，通过加入酸化防止剂解决因添加低分子量添加剂引入的羧基的丙烯酸树脂压敏胶不能应用于ips面板问题，可同时适用于va面板和ip s面板。
4.技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种丙烯酸树脂粘合剂，黏度为3500～5000cps、固含量为15～25％，包含如下质量份数的组分：
[0006][0007][0008]
进一步地，所述丙烯酸酯单体包括软单体、硬单体、功能单体中的至少两种单体。
[0009]
进一步地，所述软单体包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸十二烷基酯中的一种或多种混合物；优选丙烯酸正丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸十
二烷基酯，主要起黏附作用；
[0010]
所述硬单体包括甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、苯乙烯中的一种或多种混合物，用来增加粘合剂的内聚强度和刚性；
[0011]
所述功能单体包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙酰胺、马来酸、马来酸酐中的一种或多种混合物，引入少量的官能团能够提高丙烯酸树脂压敏胶的内聚强度、耐热性能和耐老化性能。
[0012]
进一步地，所述引发剂为偶氮二异丁腈、烷基过氧化物、叔丁基过氧化氢、过氧化氢异丙苯、对甲烷过氧化氢、过氧化苯甲酰、二氯苯甲酰过氧化物中的一种或多种混合物，优选偶氮二异丁腈，从加快聚合速度的目的考虑，对于引发剂更优选比例为0.003～2质量份。
[0013]
进一步地，所述溶剂为乙酸乙酯、乙酸甲酯、丙酮中的一种。
[0014]
进一步地，所述酸化防止剂为四乙烯五胺、3,3
’‑
二氯-4,4
’‑
二氨基二苯基甲烷、n-甲基二乙醇胺中的至少一种，酸化防止剂是将丙烯酸聚合物或者添加剂残留的羧基转化为酯或酰胺键。
[0015]
进一步地，所述低分子量添加剂为甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸缩水甘油酯、富马酸、衣康酸、甲基丙烯酸二甲基氨基乙烯、丙烯酰胺中的至少一种，低分子量添加剂通过降低大分子链间的作用力，在大分子链之间起到润滑作用，使聚合体的粘度减小，同时降低了粘流化温度。
[0016]
一种上述的丙烯酸树脂粘合剂的制备方法，过程如下，
[0017]
(1)制备成丙烯酸树脂粘合剂前驱体：将100质量份的丙烯酸酯单体、0.01～5质量份的引发剂、50～70质量份的溶剂加入反应釜，在40～70℃、在20～80％的湿度下反应3～12小时，制备成丙烯酸树脂粘合剂前体，
[0018]
(2)丙烯酸树脂粘合剂的制备：将所述步骤(1)的丙烯酸树脂粘合剂前体通入配合反应釜，配合滴加0.01～5质量份的酸化防止剂、0.5～10质量份的低分子量添加剂、以及适量的反应稀释溶剂和、功能树脂，60℃下、20～80％湿度、氮气气氛中反应1小时，制备成丙烯酸树脂粘合剂。
[0019]
一种高机速、耐久性偏光板，包括依次贴合的上层光学功能膜、粘合剂层、偏光作用膜、粘合剂层和下层光学功能膜，所述下层光学功能膜的下表面通过前述丙烯酸树脂粘合剂与离型膜贴合，所述上层光学功能膜的上表面通过前述丙烯酸树脂粘合剂与保护膜贴合。光学功能膜的基层材料，为三醋酸纤维素类、聚对本二甲酸乙二醇酯类、环烯烃类树脂类或聚丙烯等烯烃系树脂；所述偏光作用膜的基层材料，为不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类或具有铵基的丙烯酰胺类。
[0020]
有益效果：
[0021]
(1)本发明提供的丙烯酸树脂粘合剂，通过控制丙烯酸聚合单体和低分子量添加剂可定量控制丙烯酸树脂粘合剂的粘度和固含量；
[0022]
(2)所制备的丙烯酸树脂粘合剂可以在生产过程中实现高机速涂布的目的，提高生产效率；
[0023]
(3)本发明提供的丙烯酸树脂粘合剂初粘力、内聚强度、mura性能、耐高温、耐湿性等性能达到最佳；本发明通过在聚合的过程中加入四乙烯五胺等胺类物质使其抑制羧基的
产生，使制备出的丙烯酸树脂粘合剂中不含或含少量的羧基集团，既可以满足va面板生产、又可以满足ips面板的需求，减少产线频繁更换配方所用的时间，减少相互切换胶系物料的浪费、清洗成本，生产效率大大提高。
附图说明
[0024]
图1为本发明所述高机速、耐久性偏光板的结构示意图；
[0025]
图2为本发明所述丙烯酸树脂粘合剂的制备流程示意图。
具体实施方式
[0026]
下面结合实施例与对比例对本发明作更进一步的说明。
[0027]
实施例1，按图2所示流程制备丙烯酸树脂粘合剂，过程如下：
[0028]
在20l的反应釜9中，放入3kg的乙酸乙酯，在单体储槽8中加入0.875kg的丙烯酸甲酯、0.875kg的丙烯酸十二烷基酯、0.375kg的丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、0.075kg的丙烯酸羟丙酯，然后将反应釜9加热至70℃，一边加热一边将单体储槽8中的单体通入反应釜9中，当温度达到70℃时，滴加引发剂偶氮二异丁腈0.003kg，在氮气的保护下，反应在80℃下进行3h，然后冷却至40℃保温30min，制得丙烯酸树脂粘合剂前体。然后将丙烯酸树脂粘合剂前体通入至配合反应釜10，再加入0.001kg四乙烯五胺酸化防止剂、0.05kg丙烯酸缩水甘油酯的低分子量添加剂，加入4kg乙酸乙酯溶剂进行稀释，在60℃下反应1h，然后过滤得到丙烯酸树脂粘合剂。
[0029]
实施例2-6
[0030]
与实施例1相比，实施例2-6修改了低分子量添加剂的含量，其他配方及生产条件相同，具体配方见表1。
[0031]
与实例1～6相比，对比例1中在进行合成丙烯酸树脂粘合剂未加入低分子量添加剂。
[0032]
与实例1～6相比，对比例2中在丙烯酸树脂粘合剂合成过程中未加入酸化防止剂。
[0033]
表1实施例1-6及对比例1-2的生产配方
[0034][0035]
称取实施例1-6及对比例1-2中制备的丙烯酸树脂粘合剂各10kg，然后与0.0032kg异氰酸酯固化剂(td-75，日本soken)、0.005kg环氧系列固化剂(e-5cm，日本soken)、0.008kg硅烷偶联剂(a-50，日本soken)、1.5kg乙酸乙酯混合均匀并搅拌60min，过滤、脱泡制备出涂布成胶。
[0036]
将上述涂布成胶通过涂布机涂布在离型膜(mrf38，三菱)上，制备图1所示的偏光板，测试涂布成胶的涂布性能、耐候性能；如图1所示，偏光板包括依次贴合的上层光学功能膜3、粘合剂层4、偏光作用膜5、粘合剂层4和下层光学功能膜6，所述下层光学功能膜6的下表面通过丙烯酸树脂粘合剂2与离型膜7贴合，所述上层光学功能膜3的上表面通过丙烯酸
树脂粘合剂2与保护膜1贴合；其中，上层光学功能膜3与偏光作用膜5之间、下层光学功能膜6与偏光作用膜5之间的粘合剂层4采用现有技术中常规粘合剂。
[0037]
表2实施例1-6及对比例1-2制备的涂布成胶性能
[0038][0039][0040]
如表2所示，按本发明提供的方法制备的用于偏光板的丙烯酸树脂粘合剂展现优秀的涂布性能、耐高温、耐湿、耐冷热冲击性能，另外本发明的丙烯酸树脂粘合剂具有无酸特性，不会损伤面板的ito涂层。
[0041]
表2中各性能指标解释如下：
[0042]
(1)高机速涂布性能：将涂布设备的机速调整为40～50m/min，在涂布机的卷出端观察表面的胶面情况，是否有残留的胶丝，涂布表现是否平整，是否有涂布纹，是否有点状缺陷。
[0043]
评估准则如下：
[0044]
◎
表面平整、无胶丝、涂布纹、无点状点缺；
[0045]
○
表面偶有凹凸或者轻微的胶丝或者偶有涂布纹或者有轻微点状点缺；
[0046]
△
表现有一些凹凸或者一些胶丝或者非连续性涂布纹；
[0047]
╳
表面不平整或者连续性胶丝或者连续性涂布纹。
[0048]
(2)耐热性、耐湿性、耐冷热冲击性能：将上述制备的丙烯酸树脂压敏胶粘合剂涂布到离型膜上，再与偏光板贴合后，干燥，常温放置7天，将上述偏光板裁切为150*170mm的小尺寸的偏光板，然后与玻璃贴合制备样品。将所述样品分别投入高温(80℃)、高温高湿(60℃、90％湿度)、冷热冲击(温度从零下35℃到零上80℃)环境中，放置240小时后进行评估。
[0049]
评估准则如下：
[0050]
◎
既不起泡也不剥离；
[0051]
○
偶有起泡或者剥离；
[0052]
△
轻微起泡或者剥离；
[0053]
╳
起泡或者剥离。
[0054]
(3)mura表现：将上述制备的丙烯酸树脂压敏胶粘合剂涂布到离型膜上再与偏光板进行贴合，干燥后，常温放置7天，将上述偏光板裁切成38.5寸的标准电视偏光板，将其偏贴至38.5寸的面板上，在背光源下观察边缘的漏光情况。
[0055]
评估准则如下：
[0056]
◎
无漏光情况；
[0057]
○
偶有漏光情况；
[0058]
△
轻微漏光情况；
[0059]
╳
漏光情况严重。
[0060]
(4)腐蚀面板表现：将上述制备的丙烯酸树脂压敏胶粘合剂涂布到离型膜上再与偏光板进行贴合，干燥后，常温放置7天，将上述偏光板裁切成38.5寸的标准电视偏光板，将其偏贴至38.5寸的面板上，高温(70℃)条件放置500小时后，在背光灯下观察是否点状或线状损坏。
[0061]
评估准则如下：
[0062]
◎
无点状或线状损坏；
[0063]
○
偶有点状损坏；
[0064]
△
轻微线状损坏；
[0065]
╳
有面状损坏。
[0066]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。