粘合剂的制作方法
- 国知局
- 2024-08-02 17:58:54
本技术要求基于日期为2022年1月6日的韩国专利申请第10-2022-0002056号的优先权的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。本技术涉及压敏粘合剂及其用途。
背景技术:
1、作为一种类型的柔性装置,已知所谓的可折叠或可卷曲装置等。这样的装置在折叠然后再展开的过程中或者在卷绕然后再退卷的过程中重复多次。
2、因此,应用于可折叠装置的压敏粘合剂必须能够有效响应在反复形变的过程中施加的应力。通常,为了获得这样的压敏粘合剂,注意力主要集中在压敏粘合剂的弹性模量,特别是在低温下的弹性模量。一般地,已知在低温下的弹性模量越低,其可以越有效地响应由反复形变所施加的应力。
3、然而,当通过仅关注低弹性模量来设计压敏粘合剂时,存在可恢复性、可靠性和可切割性等降低的趋势。
4、如上所述,在折叠然后再展开的过程或者卷绕然后再退卷的过程中,可折叠或可卷曲装置重复多次,使得也需要形变之后回到初始状态的特性,但是在仅具有低弹性模量的压敏粘合剂中,恢复特性降低。
5、此外,在制造装置的过程中,压敏粘合剂被切割成期望的形状,但具有过低弹性模量的压敏粘合剂具有差的可切割性,并且低弹性模量在压敏粘合剂的可靠性方面也是不利的。
技术实现思路
1、技术问题
2、本技术涉及压敏粘合剂。本技术旨在提供在具有能够有效响应反复形变的可跟随性和应力特性的同时具有优异的可恢复性、可切割性和可靠性的压敏粘合剂。本技术还旨在提供压敏粘合剂的用途。在一个实例中,压敏粘合剂可以有效地应用于构造柔性装置,例如可折叠装置或可卷曲装置。
3、技术方案
4、在本说明书中提及的物理特性中,当测量温度影响相关的物理特性时,除非另有说明,否则物理特性为在室温下测量的物理特性。
5、在本说明书中,术语室温为在没有特别加热和冷却的状态下的温度,其可以意指在约10℃至30℃的范围内的任一温度,例如约27℃或更低同时为约15℃或更高、18℃或更高、20℃或更高、或者约23℃或更高的温度。此外,除非另有说明,否则本说明书中提及的温度的单位为℃。
6、在本说明书中提及的物理特性中,当测量压力影响相关的物理特性时,除非另有说明,否则物理特性为在常压下测量的物理特性。
7、在本说明书中,术语常压为在没有特别加压和减压的状态下的压力,其通常意指为大气压水平的约700mmhg至800mmhg左右的压力。
8、在本说明书中提及的物理特性中,当测量湿度影响相关的物理特性时,除非另有说明,否则物理特性为在室温和常压状态下在自然湿度下测量的物理特性。
9、本技术涉及压敏粘合剂。
10、本技术的压敏粘合剂表现出以下待描述的特性,其中这样的特性在其中发生反复形变和恢复的装置,例如柔性装置如可折叠装置或可卷曲装置中是有用的。
11、在一个实例中,压敏粘合剂在其中瞬间施加形变,然后将这样的形变保持一定时间的环境下可以表现出低应力,并且还可以表现出在相对短的时间内减轻所施加的应力的特性。
12、例如,压敏粘合剂可以具有在预定范围内的按照在施加剪切力使得在-20℃下在0.05秒内施加100%的应变,然后将100%的应变保持1200秒时所确定的最大应力(smax)。
13、在本说明书的实施例中描述了测量最大应力smax的方法(实施例中的应力-松弛测量项目)。以下待描述的smax和s1200可以使用测量仪器,例如ares g2(advanced rheometricexpansion system g2,先进流变扩展系统g2)(ta)来测量,其中压敏粘合剂作为厚度为约800μm左右且直径为约8mm左右的圆形施加。在一个实例中,最大应力smax的上限可以为1mpa、0.9mpa、0.8mpa、0.7mpa、0.6mpa、0.5mpa或0.4mpa左右。最大应力smax的下限没有特别限制。例如,应力smax的下限也可以为约0.01mpa、0.05mpa、0.1mpa、0.15mpa、0.2mpa、0.25mpa、0.3mpa或0.35mpa左右。最大应力smax可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
14、在将100%的应变保持1200秒的过程中,压敏粘合剂可以具有在预定范围内的在将100%的应变保持1200秒时的时间点下的应力(s1200)。还可以根据本说明书的实施例的应力-松弛测量项目中的评估方法来评估应力。
15、应力s1200的上限可以为12,000pa、11,000pa、10,000pa、9,500pa、9,000pa、8,500pa、8,000pa或7,500pa左右,以及其下限也可以为1,000pa、2,000pa、3,000pa、4,000pa、5,000pa、6,000pa、7,000pa或8,000pa左右。最大应力s1200可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
16、表现出这样的特性的压敏粘合剂可以有效地响应在其中瞬间施加的形变被保持一定时间的环境中施加至压敏粘合剂的应力,并且这样的压敏粘合剂还可以表现出优异的可切割性、可加工性、可恢复性和可靠性。
17、压敏粘合剂还可以具有在预定范围内的最大应力smax与应力s1200的比率smax/s1200。例如,比率smax/s1200的下限可以为30、32、34、36、38、40、42、44、46或48左右,以及其上限可以为60、58、56、54、52、50、48、46或44左右。比率smax/s1200可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
18、压敏粘合剂可以有效地响应在其中重复瞬间施加形变的环境中施加至压敏粘合剂的应力,并且这样的压敏粘合剂还可以表现出优异的可切割性、可加工性、可恢复性和可靠性。
19、压敏粘合剂可以具有在预定范围内的以下等式1的δsx1。
20、[等式1]
21、δsx1=0.02×(smax1-smax50)
22、在等式1中,smax1和smax50为根据正弦波方程在向压敏粘合剂施加剪切力的过程中在特定时间点下确定的最大应力。
23、即,在等式1中,smax1为根据以下等式2在向压敏粘合剂施加剪切力100秒的过程中在0秒至2秒的时间段内确定的最大应力(单位:pa),以及smax50为根据以下等式2在向压敏粘合剂施加剪切力100秒的过程中在99秒至100秒的时间段内确定的最大应力(单位:pa):
24、[等式2]
25、正弦波方程=4×sin(1.575×t)
26、在等式2中,t为时间(单位:秒)。
27、除非另有具体说明,否则本说明书中的最大应力或应力的单位为pa。
28、本说明书的实施例部分(正弦应变的应力测量部分)中描述了根据以上等式2施加剪切力的过程和测量方法。剪切力施加在-20℃下进行。
29、可以使用测量装置例如ares g2(先进流变扩展系统g2)(ta)来进行剪切力的施加。此时,压敏粘合剂作为厚度为约800μm左右且直径为约8mm左右的圆形施加。
30、当根据等式2向压敏粘合剂施加剪切力时,重复这样的过程:其中向压敏粘合剂施加一定水平的应变一定时间,然后在相反方向上施加一定水平的应变。例如,当根据等式2施加剪切力时,可以重复这样的过程:其中施加剪切力1秒,使得在1秒的时间内向压敏粘合剂施加400%左右的应变,然后在相反方向上随后施加剪切力1秒,使得在1秒的时间内向压敏粘合剂施加0%的应变,其中将2秒的剪切力的施加定义为1个循环。在此,相反方向意指在与施加使得在1秒的时间内施加400%的应变的剪切力的方向相反的方向上施加剪切力。
31、因此,以上等式1中的smax1为在进行以上1个循环一次时确定的最大应力,以及smax50为在根据剪切力施加循环的剪切力的施加已经重复50次时(即,在第50个循环内)确定的最大应力。
32、当以这样的方式施加剪切力时,具有与正弦曲线类似的形状的应变(正弦应变)可以被施加至压敏粘合剂,并且在以这样的方式施加的应变下,等式1的δsx1可以在预定范围内。
33、例如,等式1中的δsx1的上限可以为3500pa/次、3400pa/次、3300pa/次、3200pa/次、3100pa/次、3000pa/次、2900pa/次、2800pa/次、2700pa/次、2600pa/次、2500pa/次、2400pa/次或2300pa/次左右,以及其下限可以为1000pa/次、1200pa/次、1400pa/次、1600pa/次、1800pa/次、2000pa/次或2200pa/次左右。δsx1可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
34、等式1中的smax50的上限可以为250,000pa、245,000pa、240,000pa、235,000pa、230,000pa、225,000pa、220,000pa、215,000pa、210,000pa、205,000pa、200,000pa、195,000pa、190,000pa或185,000pa左右,以及其下限可以为100,000pa、110,000pa、120,000pa、130,000pa、140,000pa、150,000pa、160,000pa、170,000pa或180,000pa左右。smax50可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
35、压敏粘合剂可以有效地响应在其中重复瞬间施加形变的环境中施加至压敏粘合剂的应力,并且这样的压敏粘合剂还可以表现出优异的可切割性、可加工性、可恢复性和可靠性。
36、压敏粘合剂还可以具有在预定范围内的以下等式3的δsx2。满足以上条件的压敏粘合剂可以更有效地满足柔性装置所需的物理特性。
37、[等式3]
38、δsx2=0.1×(smax1-smax10)
39、等式3中的smax1与等式1中的smax1相同。
40、等式3中的smax10为以与确定等式1中的smax1和smax50的方法相同的方式根据等式2在向压敏粘合剂施加剪切力100秒的过程中在19秒至20秒的时间内确定的最大应力(单位:pa)。
41、该smax10为当根据等式1中描述的剪切力施加循环的剪切力施加已经重复10次时的第10个循环中确定的最大应力。
42、等式3中的δsx2的上限可以为15,000pa/次、14,000pa/次、13,000pa/次、12,000pa/次、11,000pa/次、10,000pa/次或9,500pa/次左右,以及其下限可以为5,000pa/次、6,000pa/次、7,000pa/次、8,000pa/次、8,500pa/次、或9,000pa/次左右。δsx2可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
43、等式3中的smax10的上限可以为300,000pa、280,000pa、260,000pa、240,000pa、220,000pa或210,000pa左右,或者可以为90,000pa、100,000pa、150,000pa或200,000pa左右。smax10可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
44、压敏粘合剂还可以具有在预定范围内的以下等式4的δsx3。满足以上条件的压敏粘合剂可以更有效地满足柔性装置所需的物理特性。
45、[等式4]
46、δsx3=0.025×(smax10-smax50)
47、等式4中的smax10与等式3中的smax10相同,以及smax50与等式1中的smax50相同。
48、δsx3的上限可以为700pa/次、650pa/次或600pa/次左右,以及其下限可以为100pa/次、200pa/次、300pa/次、400pa/次或550pa/次左右。δsx3可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
49、等式1中的smax1的上限可以为350,000pa、340,000pa、330,000pa、320,000pa、310,000pa或300,000pa左右,以及其下限可以为100,000pa、150,000pa、200,000pa或250,000pa左右。δsmax1可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
50、压敏粘合剂还可以具有在预定范围内的以下等式5的δsxl1。满足以上条件的压敏粘合剂可以更有效地满足柔性装置所需的物理特性。
51、[等式5]
52、δsxl1=(smax1-slast1)
53、等式5中的smax1与等式1中的smax1相同。
54、在等式5中,slast1为紧接在根据剪切力施加循环向压敏粘合剂施加剪切力一次之后确定的应力。
55、即,等式5中的slast1为以与确定等式1中的smax1和smax50的方法相同的方式根据等式2在向压敏粘合剂施加剪切力100秒的过程中在2秒时确定的应力(单位:pa),即,在100秒的施加过程中紧接在经过2秒之后确定的应力(单位:pa)。
56、等式5中的δsxl1的上限可以为600,000pa、550,000pa、500,000pa或450,000pa左右,以及其下限可以为100,000pa、150,000pa、200,000pa、250,000pa、300,000pa、350,000pa或400,000pa左右。δsxl1可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
57、压敏粘合剂可以具有在预定范围内的以下等式6的δsxl50。满足以上条件的压敏粘合剂可以更有效地满足柔性装置所需的物理特性。
58、[等式6]
59、δsxl50=(smax50-slast50)
60、等式6中的smax50与等式1中的smax50相同。
61、在等式6中,slast50为紧接在根据剪切力施加循环向压敏粘合剂施加剪切力50次之后确定的应力。
62、即,等式6中的slast50为以与确定等式1中的smax1和smax50的方法相同的方式根据等式2在向压敏粘合剂施加剪切力100秒的过程中在100秒时确定的应力(单位:pa),即,在100秒的施加过程中紧接在经过100秒之后确定的应力(单位:pa)。
63、等式6中的δsxl50的上限可以为500,000pa、480,000pa、460,000pa、440,000pa、420,000pa、400,000pa、380,000pa或360,000pa左右,以及其下限可以为100,000pa、150,000pa、200,000pa、250,000pa、300,000pa或350,000pa左右。δsxl50可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
64、压敏粘合剂可以具有在预定范围内的以下等式7的δsxl10。满足以上条件的压敏粘合剂可以更有效地满足柔性装置所需的物理特性。
65、[等式7]
66、δsxl10=(smax10-slast10)
67、等式7中的smax10与等式2中的smax10相同。
68、在等式7中,slast10为紧接在根据剪切力施加循环向压敏粘合剂施加剪切力10次之后确定的应力。
69、即,等式7中的slast10为以与确定等式1中的smax1和smax50的方法相同的方式根据等式2在向压敏粘合剂施加剪切力100秒的过程中在20秒时确定的应力(单位:pa),即,在100秒的施加过程中紧接在经过20秒之后确定的应力(单位:pa)。
70、等式7中的δsxl10的上限可以为500,000pa、480,000pa、460,000pa、440,000pa、420,000pa、400,000pa或380,000pa左右,以及其下限可以为100,000pa、150,000pa、200,000pa、250,000pa、300,000pa或350,000pa左右。δsxl10可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
71、压敏粘合剂可以满足上述特性中的至少一者;在一个实例中,其可以满足上述特性中的两者或更多者的组合;并且其可以适当地满足所有上述特性。
72、通常,通过确定压敏粘合剂的弹性模量来进行压敏粘合剂是否适用于柔性装置例如可折叠装置的确认。例如,通常,已知应用于柔性装置的压敏粘合剂在低温下具有低弹性模量是有利的,因为其暴露于反复形变,并且通常通过相关的压敏粘合剂是否具有低弹性模量,特别是在低温下的低弹性模量来确定压敏粘合剂是否适用于柔性装置的问题。
73、然而,在仅关注压敏粘合剂的低温弹性模量的情况下,当压敏粘合剂实际应用于柔性装置时,经常出现这样的问题:在重复瞬间施加至装置的形变的环境中,其无法有效地跟随形变,或者即使其跟随,当形变消失时恢复也不足,并且在一些情况下,经常发生装置的性能受到在反复形变下施加至压敏粘合剂的应力的不利影响。
74、然而,当将压敏粘合剂设计成表现出以上特性中的至少一者时,在其实际应用于柔性装置的状态下,可以使压敏粘合剂表现出适合于所述装置的性能。
75、在将压敏粘合剂应用于装置的状态下,其还可以保持或改善其他组件的性能,或防止性能劣化。
76、例如,压敏粘合剂可以表现出以下等式8中的δr1的绝对值在预定范围内的特性。
77、[等式8]
78、δr1=100×(r5-ri)/ri
79、在等式8中,r5为在将按此顺序包括ito(氧化铟锡)膜、压敏粘合剂和pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜的层合体折叠和展开一次持续2秒的过程中,重复该过程50,000次之后ito膜中ito层的电阻,以及ri为重复折叠和展开的过程50,000次之前ito膜中ito层的电阻。
80、即使将压敏粘合剂应用于包括待暴露于反复形变的电极的装置,也可以使得稳定地保持电极的特性。
81、等式8中的δr1的绝对值的上限可以为200%、195%、190%、185%、180%、175%、170%、165%、160%、155%、150%、145%、140%、135%、130%、125%、120%、115%、110%、105%或100%左右,以及其下限可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、110%、120%、130%、140%或150%左右。δr1的绝对值可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
82、将参照图1描述构造检查δr1的层合体的方法。如图1中所示,可以通过经由压敏粘合剂将ito(氧化铟锡)膜和pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜层合来将层合体制造成具有ito膜/压敏粘合剂层/pet膜的层合结构。可以通过将这样的层合体切割成具有约15cm的宽度和约2.5cm的长度来将其应用于折叠。
83、作为ito膜,可以使用具有形成在厚度为约50μm左右的pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜(基础膜)的表面上的厚度为约1μm左右的结晶ito(氧化铟锡)层的膜,以及作为pet膜,可以使用厚度为约50μm左右的膜。应用于层合体的压敏粘合剂层的厚度可以被调节至约25μm左右,并且在层合期间,将ito膜的基础膜层合以与压敏粘合剂接触。
84、如图1中所示,在切割层合体的ito层上以约1cm的宽度印刷银糊料。基于ito层的中心(图1的下图中的虚线),在左侧和右侧相距约4cm左右的状态下印刷两块银糊料,并且在印刷之后,将印刷的糊料在约150℃下干燥1小时左右。
85、可以使用层合体作为试样进行折叠。在这种情况下,在折叠时,将层合体装入动态室中,并且将在中心部分(图1的下图中的虚线部分)处将试样折叠和展开一次的过程设定为一个循环,由此重复循环。折叠以约2.5r的曲率进行,并且性能温度固定在-20℃。在一个循环中折叠和展开一次的过程进行2秒,并且折叠随着ito膜的银糊料到达顶部而进行。
86、使用银糊料来获得折叠之前ito层的初始电阻(ri),并获得折叠50,000次之后ito层的电阻(r5),其中δr1可以通过将它们代入等式1中来获得。
87、即使在进一步重复折叠之后,压敏粘合剂也可以保持ito层的特性。
88、例如,压敏粘合剂可以表现出以下等式9中的δr2或其绝对值在预定范围内的特性。
89、[等式9]
90、δr2=100×(r10-ri)/ri
91、在等式9中,r10为在将按此顺序包括ito(氧化铟锡)膜、压敏粘合剂和pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜的层合体折叠和展开一次持续2秒的过程中,重复所述过程100,000次之后ito膜中ito层的电阻,以及ri为重复折叠和展开的过程100,000次之前ito膜中ito层的电阻。
92、用于获得等式9的δr2的折叠过程与获得等式1的δr1的情况相同。
93、等式9中的δr2或其绝对值的上限可以为290%、285%、280%、275%、270%、265%、260%、255%、250%、245%、240%、235%、230%、225%、220%、215%、210%、205%、200%、195%、190%、185%、180%、175%、170%、165%、160%、155%、150%、145%、140%、135%、130%、125%、或120%左右,以及上限可以为0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、110%、120%、130%、140%或150%、155%、160%、165%、170%、175%、180%、185%、190%、195%或200%左右。δr2或其绝对值可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
94、压敏粘合剂可以表现出优异的恢复率以及上述特性。例如,压敏粘合剂的恢复率的下限可以为70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%或83%左右,以及其上限可以为100%、98%、96%、94%、92%、90%、88%、86%、84%或82%左右。恢复率可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
95、恢复率为根据本说明书的实施例的恢复率测量方法测量的结果。
96、压敏粘合剂可以表现出合适的在低温下的弹性模量。
97、例如,压敏粘合剂在-20℃下的弹性模量的上限可以为1mpa、0.9mpa、0.8mpa、0.7mpa、0.6mpa、0.5mpa、0.4mpa、0.3mpa或0.2mpa左右,以及其下限可以为0.01mpa、0.03mpa、0.05mpa、0.07mpa、0.09mpa、0.1mpa、0.2mpa、0.3mpa、0.4mpa或0.5mpa左右。弹性模量可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
98、此外,压敏粘合剂可以具有在预定范围内的在用于确定弹性模量的应变-应力曲线的线性区段中的最大应力。例如,最大应力的上限可以为30,000pa、25,000pa、20,000pa、15,000pa、10,000pa或9,000pa左右,以及其下限可以为1,000pa、3,000pa、5,000pa、7,000pa、8,000pa、8,500pa、10,000pa、15,000pa、20,000pa、22,000pa或24,000pa左右。最大应力可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
99、本说明书的实施例(弹性模量和最大应力的测量项目)中描述了测量弹性模量和最大应力的方法。
100、弹性模量为其中在向压敏粘合剂施加剪切力使得产生恒定应变的同时测量施加至压敏粘合剂的应力,通过显示应力根据应变的变化的图(应变-应力曲线,将x轴显示为应变(%)以及将y轴显示为应力(pa)的图)来获得的杨氏模量。这样的杨氏模量通常在应变-应力曲线中应力相对于应变的变化基本上为线性的区段中测量。由于该杨氏模量表示应力根据所施加的应变的变化率,因此即使在具有相同杨氏模量的压敏粘合剂的情况下,应力的行为也可能不同,并因此,为了反映这一点,可以引入线性区段中的最大应力。即,同时表现出杨氏模量和最大应力的压敏粘合剂可以有效地满足柔性装置所需的物理特性。
101、在一个实例中,在通过设置成使得从0%的应变到400%的应变的应变持续产生1秒的装置而示出的应变-应力曲线中,线性区段可以为0.7%至4%的应变的区段,并因此,最大应力可以为应变-应力曲线中4%的应变处的应力。
102、压敏粘合剂可以表现出优异的可切割性、可加工性、可恢复性和可靠性以及适合于可折叠装置的弹性特性。即,这样的压敏粘合剂可以应用于可折叠装置以表现出合适的可恢复性、可切割性和可靠性等,同时有效地跟随反复形变。
103、在一个实例中,表现出这样的特性的压敏粘合剂可以为以下压敏粘合剂。
104、粘合剂可以包含压敏粘合剂聚合物。
105、作为压敏粘合剂聚合物,可以使用工业中已知的能够形成压敏粘合剂的任何聚合物。如所公知的,压敏粘合性意指在不使用水、溶剂或热等的情况下,在室温下通过施加压力而可凝集和可剥离的特性。
106、在一个实例中,压敏粘合剂聚合物可以为丙烯酸类共聚物。
107、在本说明书中,术语共聚物意指包含两种或更多种单体的单体混合物的聚合反应的所得产物。
108、在本说明书中,术语单体单元意指聚合反应之后单体的状态。
109、在本说明书中,术语丙烯酸类共聚物为包含丙烯酸类单体单元作为主要组分的共聚物。在这种情况下,主要组分意指丙烯酸类共聚物中的丙烯酸类单体单元的比率为55重量%或更大、60重量%或更大、65重量%或更大、70重量%或更大、75重量%或更大、80重量%或更大、85重量%或更大、90重量%或更大、或者95重量%或更大的情况。丙烯酸类共聚物中丙烯酸类单体单元的含量的上限没有特别限制。例如,丙烯酸类共聚物可以以100重量%或更少、或少于100重量%的量包含丙烯酸类单体单元。
110、在本说明书中,术语丙烯酸类单体意指丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
111、在本说明书中,术语(甲基)丙烯酸类意指丙烯酸类或甲基丙烯酸类。
112、在本技术的压敏粘合剂中的压敏粘合剂聚合物可交联的情况下,压敏粘合剂中的聚合物可以呈交联之后的状态。这样的压敏粘合剂可以例如通过使包含压敏粘合剂聚合物的压敏粘合剂组合物交联来形成。
113、压敏粘合剂可以包含压敏粘合剂聚合物作为主要组分。例如,压敏粘合剂组合物中的压敏粘合剂聚合物的比率可以为55重量%或更大、60重量%或更大、65重量%或更大、70重量%或更大、75重量%或更大、80重量%或更大、85重量%或更大、90重量%或更大、95重量%或更大、97重量%或更大、或者99重量%或更大左右。压敏粘合剂中压敏粘合剂聚合物的含量的上限没有特别限制。例如,压敏粘合剂聚合物可以以100重量%或更少、或少于100重量%的量包含在压敏粘合剂中。
114、在本技术中,为了形成特定的压敏粘合剂,可以应用特定的丙烯酸类共聚物作为压敏粘合剂聚合物。
115、例如,作为丙烯酸类共聚物,可以应用表现出结晶性的丙烯酸类共聚物。在本技术中,丙烯酸类共聚物表现出结晶性的事实意指在本说明书的实施例中描述的dsc(差示扫描量热)测量方法中确定熔点(tm)。在本说明书中,熔点和熔化温度具有相同的含义。
116、丙烯酸类共聚物通常为无定形的。在本技术中,通过控制丙烯酸类共聚物的单体单元来赋予共聚物结晶性。
117、在本技术中,作为丙烯酸类共聚物,可以使用同时具有玻璃化转变温度(tg)和熔点的共聚物,从而有效地形成期望的压敏粘合剂。在此,同时具有玻璃化转变温度和熔点的事实意指在dsc(差示扫描量热)测量方法中同时确定玻璃化转变温度和熔点。
118、为了确保期望的特性,可以调节熔点和玻璃化转变温度。
119、例如,丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度的上限可以为-30℃、-35℃、-40℃、-45℃、-50℃、-55℃或-60℃左右,以及其下限可以为-100℃、-90℃、-80℃、-70℃或-65℃左右。所述玻璃化转变温度可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
120、丙烯酸类共聚物的熔点的上限可以为-10℃、-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃或-40℃左右,以及其下限也可以为-80℃、-75℃、-70℃、-65℃、-60℃、-55℃、-50℃或-45℃左右。所述熔点可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
121、丙烯酸类共聚物的熔点(tm)与玻璃化转变温度(tg)之差可以在预定范围内。所述差为通过从熔点(tm)中减去玻璃化转变温度(tg)而获得的值(tm-tg)。所述差的下限可以为5℃、10℃或15℃左右,以及其上限可以为100℃、95℃、90℃、85℃、80℃、75℃、70℃、65℃、60℃、55℃、50℃、45℃、40℃、35℃、30℃、25℃或20℃左右。熔点(tm)与玻璃化转变温度(tg)之差可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
122、通过应用表现出这些特性的丙烯酸类共聚物,可以有效地确保期望的特性。
123、为了确保合适的特性,可以调节丙烯酸类共聚物的重均分子量。以下待描述的重均分子量和分子量分布通过本文中所描述的gpc(凝胶渗透色谱法)来测量。
124、丙烯酸类共聚物的重均分子量的下限可以为1,000,000、1,100,000、1,200,000、1,300,000、1,400,000或1,500,000左右,以及其上限可以为5,000,000、4,000,000、3,000,000、2,500,000、2,000,000或1,900,000、1,800,000、1,700,000、1,600,000或1,550,000左右。所述重均分子量可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
125、丙烯酸类共聚物可以具有在预定范围内的分子量分布。此外,根据分子量分布通过合适的交联剂使丙烯酸类共聚物交联以包含在压敏粘合剂中可能是合适的。分子量分布为通过将重均分子量(mw)除以数均分子量(mn)而获得的值(mw/mn)。一般地,随着分子量分布越小,认识到基于平均分子量,共聚物中具有相对小的分子量的组分与具有相对高的分子量的组分的比率小,共聚物的组成均匀,并且流变特性例如弹性模量稳定。然而,适合于柔性装置的物理特性包括彼此相反的特性,例如形变的可跟随性和可恢复性,以及可跟随性、和可切割性和可靠性,由此为了稳定地确保这些特性,可能需要根据所应用的交联剂的类型来调节分子量分布。
126、在一个实例中,当丙烯酸类共聚物通过以下将描述的热交联剂交联并包含在内时,分子量分布的下限可以为3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0左右,以及其上限可以为10、9.5、9、8.5、8、7.5、7、6.5、6或5.5左右。分子量分布可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。具有这样的分子量分布的丙烯酸类共聚物通过以下将描述的热交联剂交联可能适合于形成期望类型的压敏粘合剂。这种类型的丙烯酸类共聚物仅通过热交联剂交联可能是合适的。例如,当丙烯酸类共聚物仅通过热交联剂交联时,或者也通过同时应用热交联剂和自由基交联剂交联时,所使用的热交联剂的重量(a)与自由基交联剂的重量(b)的比率(b/a)低于一定水平可能是合适的。例如,重量比a/b的上限可以为0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.009、0.008、0.007、0.006、0.005、0.004、0.003、0.002、0.001、0.0009、0.0008、0.0007、0.0006、0.0005、0.0004、0.0003、0.0002或0.0001左右,以及其下限可以为0左右。比率b/a可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。具有这样的分子量分布的丙烯酸类共聚物通过以下将描述的自由基交联剂交联可能适合于形成期望类型的压敏粘合剂。
127、在一个实例中,当丙烯酸类共聚物通过以下将描述的自由基交联剂交联并包含在内时,分子量分布的下限可以为0.5、1、1.5或2左右,以及其上限可以为3、2.8、2.6或2.4左右。分子量分布可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。具有这样的分子量分布的丙烯酸类共聚物通过以下将描述的自由基交联剂交联可能适合于形成期望类型的压敏粘合剂。具有这样的分子量分布的丙烯酸类共聚物通过以下将描述的热交联剂交联可能适合于形成期望类型的压敏粘合剂。这样的类型的丙烯酸类共聚物仅通过自由基交联剂交联可能是合适的。例如,当丙烯酸类共聚物仅通过自由基交联剂交联,或者也通过同时应用热交联剂和自由基交联剂交联时,所使用的热交联剂的重量(c)与自由基交联剂的重量(d)的比率(c/d)低于一定水平可能是合适的。例如,重量比c/d的上限可以为0.5、0.4、0.3、0.2、0.1、0.09、0.08、0.07、0.06、0.05、0.04、0.03、0.02、0.01、0.009、0.008、0.007、0.006、0.005、0.004、0.003、0.002、0.001、0.0009、0.0008、0.0007、0.0006、0.0005、0.0004、0.0003、0.0002或0.0001左右,以及其下限可以为0左右。比率b/a可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。具有这样的分子量分布的丙烯酸类共聚物通过以下将描述的自由基交联剂交联可能适合于形成期望类型的压敏粘合剂。
128、调节丙烯酸类共聚物自身的分子量分布的方法是已知的,并且例如,可以通过选自以下的一种或更多种方法来控制分子量分布:使用分子量调节剂、调节引发剂比率和/或调节聚合时间等。
129、这样的丙烯酸类共聚物可以至少包含(甲基)丙烯酸烷基酯单元、下式1的单元和含极性官能团的单元。
130、在此,单元意指单体单元。
131、[式1]
132、
133、在式1中,r1表示氢或烷基,以及r2表示具有11至13个碳原子的烷基。
134、包含以上单体单元的丙烯酸类共聚物在形成期望的压敏粘合剂方面是有效的。
135、丙烯酸类共聚物可以由上述结晶共聚物在预定比率的式1的单元和/或含极性官能团的单元下形成,或者可以由具有与其类似的特性的共聚物形成。此外,通过形成这样的结晶共聚物以具有上述分子量分布,可以获得有效满足期望特性的压敏粘合剂。
136、例如,当上式1的单元以预定比率存在时,并且在一些情况下,当上式1的单元与以预定比率存在的极性官能团相互作用时,这样的共聚物可以表现出结晶性,或者可以表现出至少类似于结晶性的特性。如此,当应用具有结晶性或表现出类似于结晶性的特性的共聚物时,可以有效地形成具有上述特性的压敏粘合剂。因此,可以通过应用这样的共聚物的压敏粘合剂来有效地形成表现出上述弹性模量特性的压敏粘合剂。
137、作为包含在共聚物中的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,例如,可以使用衍生自具有含有1至10个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的单元。在另一个实例中,烷基可以为具有2至20个碳原子、3至10个碳原子、4至10个碳原子、4至10个碳原子、4至9个碳原子、或4至8个碳原子的烷基。烷基可以为线性或支化的,其可以为经取代或未经取代的。在一个实例中,所述单元可以使用具有未经取代的同时为线性或支化的烷基作为烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯来形成。
138、(甲基)丙烯酸烷基酯的实例可以例示为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正辛酯或(甲基)丙烯酸异辛酯等,但不限于此。
139、丙烯酸类共聚物可以以预定比率包含(甲基)丙烯酸烷基酯单元。例如,共聚物中所述单元的含量的下限可以为约10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%或40重量%左右,以及其上限可以为60重量%、55重量%、50重量%、45重量%或40重量%左右。在该范围内,可以有效地形成期望的压敏粘合剂。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
140、含极性官能团的单元为由具有极性官能团的单体形成的单元。这样的单体通常同时包含可聚合基团(例如,碳-碳双键)和极性官能团。
141、具有极性官能团的单体可以包括含羟基的单体、含羧基的单体和含氮的单体等,并且在本技术中,应用含羟基的单体是特别有利的,但不限于此。
142、含羟基的单体可以包括(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、2-羟基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯或2-羟基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等;含羧基的单体的实例可以包括(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、丙烯酸二聚体、衣康酸、马来酸和马来酸酐等;以及含氮的单体的实例可以包括(甲基)丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮或n-乙烯基己内酰胺等,但不限于此。可以使用前述中的一者或者两者或更多者的混合物。
143、在一个实例中,作为含极性官能团的单元,可以应用含羟基的单体单元,并且具体地,可以应用(甲基)丙烯酸羟烷基酯单元,其中可以使用羟烷基部分的烷基具有1至20、1至16、1至12、1至8、1至4或2至4个碳原子的(甲基)丙烯酸羟烷基酯单元。在此,羟烷基部分的烷基可以为线性或支化的。
144、相对于100重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,含极性官能团的单元的重量份的下限可以为10重量份、15重量份、20重量份、25重量份、30重量份、35重量份、40重量份、45重量份或50重量份左右,以及其上限可以为200重量份、195重量份、190重量份、185重量份、180重量份、175重量份、170重量份、165重量份、160重量份、155重量份、150重量份、145重量份、140重量份、135重量份、130重量份、125重量份、120重量份、115重量份、110重量份、105重量份、100重量份、95重量份、90重量份、85重量份、80重量份、75重量份、70重量份、65重量份、60重量份、55重量份、50重量份、45重量份、40重量份或38重量份左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。在这样的比率下,可以稳定地保持压敏粘合剂的耐久性、压敏粘合性和剥离力。
145、式1的单元为包含长链烷基的单元,并且这样的单元以一定比率或更大比率包含在共聚物中,并且在一些情况下,其根据需要与极性官能团相互作用,由此可以赋予共聚物结晶性或类似于结晶性的特性。
146、在式1的单元中,r1可以为氢或具有1至4个碳原子的烷基,并且可以具体地为氢、或甲基或乙基。
147、在式1中,r2为具有11至13个碳原子的烷基,其中这样的烷基可以为线性或支化的,并且可以为经取代或未经取代的。在一个实例中,r2可以为未经取代的同时为线性的烷基。例如,式1的单元可以使用(甲基)丙烯酸月桂酯和/或(甲基)丙烯酸十四烷基酯等来形成。
148、相对于100重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,式1的单元的重量份的下限可以为80重量份、85重量份、90重量份、95重量份、100重量份、105重量份、110重量份、115重量份、120重量份、125重量份、130重量份、135重量份、140重量份、145重量份、150重量份、155重量份、160重量份、175重量份、180重量份、185重量份、190重量份、195重量份、200重量份、205重量份、210重量份、215重量份、220重量份、225重量份、230重量份、235重量份、240重量份、245重量份、250重量份、255重量份、260重量份、275重量份、280重量份、285重量份、290重量份、295重量份或300重量份左右,以及其上限也可以为600重量份、595重量份、590重量份、585重量份、580重量份、575重量份、570重量份、565重量份、560重量份、555重量份、550重量份、545重量份、540重量份、535重量份、530重量份、525重量份、520重量份、515重量份、510重量份、505重量份、500重量份、495重量份、490重量份、485重量份、480重量份、475重量份、470重量份、465重量份、460重量份、455重量份、450重量份、445重量份、440重量份、435重量份、430重量份、425重量份、420重量份、415重量份、410重量份、405重量份、400重量份、395重量份、390重量份、385重量份、380重量份、375重量份、370重量份、365重量份、360重量份、355重量份、350重量份、345重量份、340重量份、335重量份、330重量份、325重量份、320重量份、315重量份、310重量份、305重量份、300重量份、295重量份、290重量份、285重量份、280重量份、275重量份、270重量份、265重量份、260重量份、255重量份、250重量份、245重量份、240重量份、235重量份、230重量份、225重量份、220重量份、215重量份、210重量份、205重量份、200重量份、195重量份、190重量份、185重量份、180重量份、175重量份、170重量份、165重量份、160重量份、155重量份、150重量份、145重量份、140重量份、135重量份、130重量份、125重量份、120重量份、115重量份、110重量份、105重量份或100重量份左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者同时小于或等于、或小于上述上限中的任一者。
149、可以调节单体单元的比率,使得丙烯酸类共聚物同时表现出上述玻璃化转变温度和熔点。
150、即,以预定比率包含如上所述的三种类型的单体单元的丙烯酸类共聚物具有结晶性或倾向于表现出类似于结晶性的特性,但为了同时具有上述熔点和玻璃化转变温度,可以进一步调节丙烯酸类共聚物的组成。
151、例如,为了使丙烯酸类共聚物表现出上述结晶性,相对于100重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,在上述单元中必须包含至少80重量份或更多的式1的单元。在另一个实例中,相对于100重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,结晶丙烯酸类共聚物中上式1的单元的比率可以为85重量份或更多、95重量份或更多、或者100重量份或更多左右,或者也可以为500重量份或更少、495重量份或更少、490重量份或更少、485重量份或更少、480重量份或更少、475重量份或更少、470重量份或更少、465重量份或更少、460重量份或更少、455重量份或更少、450重量份或更少、445重量份或更少、440重量份或更少、435重量份或更少、430重量份或更少、425重量份或更少、420重量份或更少、415重量份或更少、410重量份或更少、405重量份或更少、400重量份或更少、395重量份或更少、390重量份或更少、385重量份或更少、380重量份或更少、375重量份或更少、370重量份或更少、365重量份或更少、360重量份或更少、355重量份或更少、350重量份或更少、345重量份或更少、340重量份或更少、335重量份或更少、330重量份或更少、325重量份或更少、320重量份或更少、315重量份或更少、310重量份或更少、305重量份或更少、300重量份或更少、295重量份或更少、290重量份或更少、285重量份或更少、280重量份或更少、275重量份或更少、270重量份或更少、265重量份或更少、260重量份或更少、255重量份或更少、250重量份或更少、245重量份或更少、240重量份或更少、235重量份或更少、230重量份或更少、225重量份或更少、220重量份或更少、215重量份或更少、210重量份或更少、205重量份或更少、200重量份或更少、195重量份或更少、190重量份或更少、185重量份或更少、180重量份或更少、175重量份或更少、170重量份或更少、165重量份或更少、160重量份或更少、155重量份或更少、150重量份或更少、145重量份或更少、140重量份或更少、135重量份或更少、130重量份或更少、125重量份或更少、120重量份或更少、115重量份或更少、110重量份或更少、105重量份或更少、或者100重量份或更少左右。
152、在结晶丙烯酸类共聚物中,式1的单元的重量(a)与含极性官能团的单元的重量(b)的比率(a/b)可以为1.5或更大。在另一个实例中,比率(a/b)可以为1.7或更大、1.9或更大、2.1或更大、2.3或更大、或者2.5或更大左右,或者也可以为10或更小、9或更小、8或更小、7或更小、6或更小、5或更小、4或更小、或者3或更小左右。此外,在结晶丙烯酸类共聚物中,含极性官能团的单元可以为含羟基的单元。在一个实例中,具有含有3至6个碳原子、3至5个碳原子、3至4个碳原子、或约4个碳原子的羟烷基的(甲基)丙烯酸羟烷基酯可以合适地形成结晶丙烯酸类共聚物。虽然原因不清楚,但认为式1的单元的烷基(r2)与羟烷基之间的相互作用有助于丙烯酸类共聚物的结晶性的表现。
153、结晶丙烯酸类共聚物可以以在约15重量%至55重量%的范围内的比率包含(甲基)丙烯酸烷基酯单元。在另一个实例中,(甲基)丙烯酸烷基酯单元的比率可以为20重量%或更大、25重量%或更大、30重量%或更大、35重量%或更大、或者40重量%或更大左右,或者也可以为50重量%或更小、或者45重量%或更小左右。在该范围内,可以有效地形成期望的压敏粘合剂。
154、认为向丙烯酸类共聚物提供了结晶性,并且熔点通过以所述比率包含的各单体单元的相互作用或规则性来确定。
155、除了上述单体单元之外,丙烯酸类共聚物还可以适当地包含其他单体单元,只要不损害目的即可。
156、例如,丙烯酸类共聚物还可以包含下式2的单体单元。下式2的单体单元为任选的单体单元,其可以不包含在丙烯酸类共聚物中。
157、[式2]
158、
159、在式2中,r1表示氢或烷基,以及r3表示芳族酮基或(甲基)丙烯酰基。
160、式2的单元为在其侧链中包含芳族酮基或(甲基)丙烯酰基的单元。
161、压敏粘合剂中的芳族酮基或(甲基)丙烯酰基可以如此存在,或者也可以以在经历下述去氢反应或自由基反应之后的状态存在。
162、式2的单元中的芳族酮基意指当暴露于电磁波时引起从聚合物链中去除氢(夺氢)的芳族酮基,或者包含这样的芳族酮基的取代基。
163、当暴露于电磁波时,芳族酮基可以从其他聚合物链或从聚合物链的其他部分中去除氢原子。这种去除导致形成自由基,其中自由基可以在聚合物链之间或在同一聚合物链内形成交联。在这样的芳族酮基的类别中,例如,包括诸如二苯甲酮、苯乙酮或蒽醌的衍生物的芳族酮基。
164、能够衍生具有芳族酮基的式2的单元的单体包括(甲基)丙烯酸4-苯甲酰基苯酯、4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基-4'-溴二苯甲酮和/或4-丙烯酰氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮等,但不限于此。
165、式2的单元中的(甲基)丙烯酰基意指当在适当的自由基引发剂的存在下暴露于电磁波时引起自由基聚合的(甲基)丙烯酰基、或包含其的取代基。这样的(甲基)丙烯酰基可以通过用电磁波照射而与芳族酮基类似地起作用。
166、例如,其中r3为(甲基)丙烯酰基的式2的单元可以通过制备前体共聚物,然后使其与不饱和试剂化合物进一步反应以引入(甲基)丙烯酰基来形成。通常,(甲基)丙烯酰基的引入涉及(1)前体共聚物上的亲核基团与不饱和试剂化合物上的亲电子基团(即,不饱和试剂化合物包含亲电子基团和(甲基)丙烯酰基二者)之间的反应,或者(2)前体共聚物上的亲电子基团与不饱和试剂化合物上的亲核基团(即,不饱和试剂化合物包含亲核基团和(甲基)丙烯酰基二者)之间的反应。亲核基团与亲电子基团之间的这些反应通常为开环反应、加成反应或缩合反应。
167、在这种情况下,前体共聚物具有羟基、羧酸基团(-cooh)或酸酐基团(-o-(co)-o-)。当前体共聚物具有羟基时,不饱和试剂化合物通常除(甲基)丙烯酰基之外还具有羧酸基团(-cooh)、异氰酸基(-nco)、环氧基(即,环氧乙烷基(oxiranyl))或酸酐基团。当前体共聚物具有羧酸基团时,不饱和试剂化合物通常除(甲基)丙烯酰基之外还具有羟基、氨基、环氧基、异氰酸基、氮丙啶基、氮杂环丁烷基或唑啉基。当前体(甲基)丙烯酸酯共聚物具有酸酐基团时,不饱和试剂化合物通常除(甲基)丙烯酰基之外还具有羟基或胺基。
168、在一个实例中,前体共聚物可以具有羧酸基团,以及不饱和试剂化合物可以具有环氧基。在示例性不饱和试剂化合物中,例如,包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油醚。在另一个实例中,前体共聚物具有酸酐基团,并且与为经羟基取代的(甲基)丙烯酸烷基酯(例如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯等)的不饱和试剂化合物反应。在另一个实例中,前体共聚物具有羟基,以及不饱和试剂化合物具有异氰酸基和(甲基)丙烯酰基。这样的不饱和试剂化合物包括(甲基)丙烯酸异氰酸基烷基酯,例如(甲基)丙烯酸异氰酸基乙酯,但不限于此。
169、在一个实例中,(甲基)丙烯酰基可以由式ch2=chr1-(co)-q-l-(其中,l为连接基团,以及q为氧基(-o-)或-nh-)表示。在此,l包括亚烷基、亚芳基或其组合,并且任选地根据进行反应以形成(甲基)丙烯酰基的前体共聚物和具体的不饱和试剂化合物,还包括-o-、-o-(co)-、-nh-(co)-、-nh-或其组合。在一些具体实例中,(甲基)丙烯酰基为h2c=chr1-(co)-o-r6-nh-(co)-o-r5-o-(co)-,其通过前体共聚物的由式-(co)-o-r5-oh表示的含羟基的基团与不饱和试剂化合物(其为由式h2c=chr1-(co)-o-r6-nco表示的(甲基)丙烯酸异氰酸基烷基酯)的反应形成。在此,r5和r6各自独立地为亚烷基,例如,具有1至10个碳原子、1至6个碳原子或1至4个碳原子的亚烷基。此外,在此,r1为甲基或氢。
170、在式2的单元中,r1可以为氢或具有1至4个碳原子的烷基,并且具体地,可以为氢、或甲基或乙基。
171、相对于100重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单元,式2的单元(当包含在内时)可以以约0.001重量份至5重量份的比率包含在丙烯酸类共聚物中。
172、在一个合适的实例中,丙烯酸类共聚物可以不包含式2的单元,或者可以以相对少的量包含其,并且在这样的组成下,可以更有效地形成具有期望的物理特性的压敏粘合剂。即,上式2的单元为能够通过另外的能量例如电磁波而在压敏粘合剂中形成交联结构的单元,但当这样的单元以一定水平或更高水平存在时,压敏粘合剂的设计交联结构可能改变,并且流变特性等可能受到损害,使得为了确保期望的特性,不包含所述单元可能是更有利的。
173、因此,在一个实例中,基于丙烯酸类共聚物的总重量,上式2的单元的比率的上限可以为0.1重量%、0.09重量%、0.08重量%、0.07重量%、0.06重量%、0.05重量%、0.04重量%、0.03重量%、0.02重量%、0.01重量%、0.009重量%、0.008重量%、0.007重量%、0.006重量%、0.005重量%、0.004重量%、0.003重量%、0.002重量%或0.001重量%左右,以及其下限可以为0重量%左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以在小于或等于、或小于上述上限中的任一者同时大于或等于、或大于上述下限中的任一者的范围内。
174、在另一个实例中,上式2的单元相对于100重量份的(甲基)丙烯酸烷基酯单元的比率的上限可以为0.2重量份、0.15重量份、0.1重量份、0.05重量份、0.01重量份、0.005重量份、0.004重量份、0.003重量份、0.002重量份、0.001重量份、0.00095重量份或0.0009重量份左右,以及其下限可以为0重量份左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以在小于或等于、或小于上述上限中的任一者同时大于或等于、或大于上述下限中的任一者的范围内。
175、压敏粘合剂层还可以包含交联剂。交联剂可以与丙烯酸类共聚物反应以实现交联结构。
176、交联剂的类型没有特别限制,并且例如,可以使用一般的交联剂,例如基于异氰酸酯的化合物、基于环氧的化合物、基于氮丙啶的化合物和基于金属螯合物的化合物。这种类型的交联剂是通过施加热来实现交联结构的所谓的热交联剂,并且不同于以下将描述的自由基交联剂。这样的交联剂可以根据按照上述内容的丙烯酸类共聚物的分子量分布来选择。基于异氰酸酯的化合物的具体实例可以包括选自以下中的一者或更多者:甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯以及前述中的任一者与多元醇(例如,三羟甲基丙烷)的反应物;环氧化合物的具体实例可以包括选自以下中的一者或更多者:乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、n,n,n',n'-四缩水甘油基乙二胺和甘油二缩水甘油醚;以及基于氮丙啶的化合物的具体实例可以包括选自以下中的一者或更多者:n,n'-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、n,n'-二苯基甲烷-4,4'-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙基三聚氰胺、双间苯二甲酰基-1-(2-甲基氮丙啶)和三-1-氮丙啶基氧化膦,但不限于此。此外,在此,基于金属螯合物的化合物的具体实例可以包括其中多价金属例如铝、铁、锌、锡、钛、锑、镁和/或钒与乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯配位的化合物等,但不限于此。
177、在压敏粘合剂中,相对于100重量份的丙烯酸类共聚物,热交联剂的重量份的下限可以为0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份、0.06重量份或0.07重量份左右,以及其上限也可以为20重量份、15重量份、10重量份、5重量份、4重量份、3重量份、2重量份、1重量份、0.8重量份、0.6重量份、0.4重量份、0.2重量份、0.15重量份、0.1重量份或0.09重量份左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者同时大于或等于、或大于上述下限中的任一者。
178、当交联剂的含量被选择成在所述含量范围内使丙烯酸类共聚物在适当水平下交联时,可以有效地形成期望的压敏粘合剂。
179、作为交联剂,压敏粘合剂可以包含作为与热交联剂不同类型的交联剂的所谓的自由基交联剂。这样的交联剂通过自由基反应实现交联结构。这样的交联剂还可以根据上述丙烯酸类共聚物的分子量分布来选择。应用如上的自由基交联剂以有效实现期望的特性可能更有利。这样的自由基交联剂可以例示为所谓的多官能丙烯酸酯,其可以包括例如双官能丙烯酸酯,例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、烯丙基化的环己基二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的六氢邻苯二甲酸二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金刚烷二(甲基)丙烯酸酯或9,9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴;三官能丙烯酸酯,例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯;四官能丙烯酸酯,例如二甘油四(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;五官能丙烯酸酯,例如丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;以及六官能丙烯酸酯,例如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如,异氰酸酯单体和三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反应物等),等等,但不限于此。
180、在压敏粘合剂层中,自由基交联剂也可以根据目的以适当的比率存在,并且例如,相对于100重量份的丙烯酸类共聚物,自由基交联剂的重量比的下限可以为0.001重量份、0.005重量份、0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份或0.05重量份左右,以及其上限可以为10重量份、9.5重量份、9重量份、8.5重量份、8重量份、7.5重量份、7重量份、6.5重量份、6重量份、5.5重量份、5重量份、4.5重量份、4重量份、3.5重量份、3重量份、2.5重量份、2重量份、1.5重量份、1重量份、0.9重量份、0.8重量份、0.7重量份、0.6重量份、0.5重量份、0.4重量份、0.3重量份、0.2重量份、0.1重量份、0.09重量份、0.08重量份、0.07重量份、0.06重量份或0.05重量份左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以大于或等于、或大于上述下限中的任一者,或者可以在小于或等于、或小于上述上限同时大于或等于、或大于上述下限中的任一者的范围内。
181、除了以上组分之外,压敏粘合剂还可以根据需要包含适当的另外的组分,所述压敏粘合剂还可以包含例如自由基引发剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、增塑剂和/或交联催化剂等组分。
182、然而,压敏粘合剂可以不包含基于柠檬酸酯的化合物,例如末端取代有氢或烷基的基于柠檬酸酯的化合物,或者即使其包含在内,其含量也可能被限制到一定水平或更低。尽管原因不清楚,但这样的基于柠檬酸酯的化合物允许调节压敏粘合剂的交联结构与期望的水平不同,从而难以确保期望的物理特性。
183、在一个实例中,相对于100重量份的丙烯酸类共聚物,基于柠檬酸酯的化合物的重量比的上限可以为5重量份、4.5重量份、4重量份、3.5重量份、3重量份、2.5重量份、2重量份、1.5重量份、1重量份或0.5重量份左右,以及其下限可以为0重量份、0.5重量份、1重量份、1.5重量份、2重量份、2.5重量份或3重量份左右。所述比率可以小于或等于、或小于上述上限中的任一者,或者可以在小于或等于、或小于上述上限同时大于或等于、或大于上述下限中的任一者的范围内。
184、压敏粘合剂可以通过使包含这样的组分的压敏粘合剂组合物交联来形成。通过交联形成压敏粘合剂层的方法没有特别限制,其中压敏粘合剂可以通过考虑压敏粘合剂聚合物和/或交联剂的类型应用合适的交联方法来形成。例如,如果聚合物和/或交联剂为通过施加热而交联的类型,则可以通过施加适当的热来形成交联产物,而如果其为通过照射电磁波而交联的类型,则可以通过用适当的电磁波对其进行照射来形成交联产物,并且还可以应用其他交联方法。
185、这样的粘合剂可以表现出上述特性。
186、本技术的这样的压敏粘合剂可以呈层的形式。在这种情况下,压敏粘合剂层的厚度没有特别限制,其中考虑到应用用途,其可以具有典型的压敏粘合剂层的厚度。通常,压敏粘合剂层的厚度可以在5μm至100μm的范围内确定,但不限于此。
187、本技术还涉及压敏粘合剂膜或光学层合体,其包括基础膜和形成在基础膜的一侧或两侧上的压敏粘合剂。在光学层合体的情况下,基础膜可以为光学膜。压敏粘合剂可以以层的形式包含在内。
188、本技术的压敏粘合剂可以形成在基础膜的一侧或两侧上以形成压敏粘合剂膜,或者形成在为光学膜的基础膜的一侧或两侧上以形成光学层合体。
189、基础膜的类型没有特别限制。作为基础膜,通常可以应用适用于形成压敏粘合剂膜的基础膜。
190、例如,作为基础膜,可以使用pet(聚(对苯二甲酸乙二醇酯))膜、ptfe(聚(四氟乙烯))膜、pp(聚丙烯)膜、pe(聚乙烯)膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、cop(环烯烃聚合物)膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯膜、乙烯-丙烯共聚物膜、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物膜、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物膜和/或聚酰亚胺膜等,但不限于此。
191、基础膜的厚度没有特别限制,并且其可以具有在适合于目的的范围内的适当厚度。
192、当应用光学膜作为基础膜时,对光学膜的类型没有特别限制。在一个实例中,光学膜可以为偏振膜、偏光板或延迟膜等。即使在这种情况下,光学膜也可以根据目的具有适当范围内的厚度。
193、如有必要,压敏粘合剂膜或光学层合体还可以包括用于保护压敏粘合剂层直至使用的离型膜或保护膜。
194、本技术还涉及包括压敏粘合剂、压敏粘合剂膜或光学层合体的柔性装置。在此,压敏粘合剂可以以层的形式包含在内。在装置中,对压敏粘合剂、压敏粘合剂膜、或光学层合体的应用形式没有特别限制。例如,压敏粘合剂可以用于在装置中应用所谓的oca(optically clear adhesive,光学透明粘合剂)或ocr(optically clear resin,光学透明树脂),并因此压敏粘合剂、压敏粘合剂膜、或光学层合体的应用形式可以与常规的oca或ocr的应用形式相同。
195、在这种情况下,在一个实例中,柔性装置可以包括显示面板以及存在于显示面板的一侧或两侧上的压敏粘合剂、压敏粘合剂膜、或光学层合体。在这种情况下,显示面板可以被配置成通过一个或更多个折叠轴或卷曲轴折叠或卷曲。
196、构成这样的柔性装置的其他元件没有特别限制,其中可以没有限制地使用柔性装置的公知部件。
197、有益效果
198、本技术可以提供适用于柔性装置的压敏粘合剂和包含其的装置。在一个实例中,本技术可以提供这样的压敏粘合剂:其应用于柔性装置以有效地响应反复形变和恢复,在形变之前和之后不引起缺陷,并且还具有优异的可恢复性、可切割性、可加工性和可靠性等。本技术还可以提供包含所述压敏粘合剂的压敏粘合剂膜或光学膜、以及柔性装置例如可折叠装置或可卷曲装置。
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