【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胶粘剂，尤其涉及一种含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂及其制备方法。
技术介绍
1、偏光片是平板显示不可或缺的结构件之一，其作用是有选择性地将非偏极性的自然光某一振动方向的光通过，与电控下的液晶配合，从而使之具有显像功能。偏光片中主要起偏光作用的是经过水洗、染色、拉伸等加工环节而获得的偏光子(通常由pva(聚乙烯醇)膜与二色性物质组成)。但偏光子中二色性物质容易受温度(热)、湿度(水汽)等因素的影响而产生离子价态和聚集态的变化，从而导致其光学性能(如偏振度等)遭受破坏。因此，通常在偏光子的两侧或单侧贴合三乙酰纤维素膜(tac膜)等透明保护薄膜，从而形成了偏光片，大大增强了偏光子的耐候性能。
2、现有技术的偏光片是通过用粘合剂贴合偏光子与透明保护薄膜而制造的。通常，作为用于粘接上述偏光子和透明保护薄膜的偏光片用粘合剂，优选水系粘合剂，例如，使用在聚乙烯醇系水溶液中混合了交联剂的聚乙烯醇系粘合剂。
3、近年来，随着oled显示技术的迅速成长，其产品应用领域逐渐扩展到大型户外显示屏、车辆、航空和航海仪等方面，同时，oled所具有的优势性能：柔性化、薄型化、高品质的画面保真性等，使之在穿戴显示产品领域占有不可替代的地位，业已成为该领域的首选。
4、为了保证画面的高精细和色彩的鲜艳，对oled用偏光片的光学特性提出了较高的要求，如偏振度(≥99.99％)和透过率(≥42.5％)，因而在目前制造技术条件下，广泛使用碘作为二色性材料(即碘系偏光片)。而这类偏光片极易受温湿度影响而产生性能上的变化。因
5、然而，目前主流工艺中，需要至少一层tac膜作为偏光子的保护膜，并使用基于聚乙烯醇树脂的粘合剂进行粘接。由于普通tac膜透水性较强，而聚乙烯醇树脂是水溶性聚合物，因此存在保护膜和粘合剂层在高温高湿度条件下，无法有效阻挡水汽的侵蚀，进而使偏光子失去保护而损坏的现象。
6、在普通tac上增加ag(防眩光)、hc(硬化处理)等功能性涂层，可以降低其水汽透过率，但这些功能性涂层在应用上有局限性，并不适合所有产品结构。而现有技术中对胶粘剂的改进方案，也存在阻隔性能不充分、制造成本过高或不适合偏光片生产等问题。
技术实现思路
1、针对以上技术问题，本专利技术公开了一种含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂及其制备方法，具有优异水汽阻隔性能和耐高温高湿性能，同时兼顾现有生产工艺及制造成本。
2、对此，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其成分包括：聚乙烯醇树脂、纳米层状硅酸盐、交联剂、粘度调节剂和水，其中，聚乙烯醇树脂的质量百分比为2-5％，粘度调节剂的质量百分比为5-50％，纳米层状硅酸盐的质量为聚乙烯醇树脂质量的2-8％，所述交联剂的质量为聚乙烯醇树脂质量的10-60％；所述聚乙烯醇树脂为含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂，所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为0.1-40％；所述纳米层状硅酸盐不溶于水，所述纳米层状硅酸盐的单片层片的长径为4-100nm。
4、其中，纳米层状硅酸盐的含量，需要根据偏光片的光透过率以及阻隔水汽性能来综合考量。纳米层状硅酸盐的用量如超过上限，光的透过率明显降低，影响偏光片的显示效果。低于下限，水汽的阻隔性能不充分。与球型纳米粒子相比，片状粒子增加了气体分子(水汽)透过的弯曲路径，因此，具有更高的阻隔效能。也因为层状硅酸盐具有平面层状、不溶的特性，可以在粘合剂的胶体中形成对水汽的“阻挡墙”。
5、普通的层状硅酸盐，其长径可达1000-2000nm，会对可见光(400-700nm)有明显的遮蔽作用，表现出偏光片的透过率明显下降。同时偏光片的雾度值也会明显上升，最终会使显示效果恶化。因此，需要选择长径低于可见光波长的纳米级材料。可选的是4-100nm，优选的是10-50nm，更优选的是15-25nm。在这样的范围内，既可以充分发挥其水汽的阻隔作用，又可以最大程度地减小对偏光片的透过率和雾度的影响。
6、含乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂的乙酰乙酰基含量只要在0.1摩尔％以上，就没有特别限定。当不到0.1摩尔％时，粘合剂层的耐水性不充分，所以不适合。乙酰乙酰基含量优选为0.1-40摩尔％左右，进而优选为2-7摩尔％。乙酰乙酰基含量如果超过40摩尔％，将会影响其与交联剂的反应，使性能提高受到限制。
7、聚乙烯醇粘合剂要具备优良的水汽阻隔性能，首先必须其自身要具备优良的耐水性。交联剂的含量在10-60％(相对于聚乙烯醇树脂之重量比)，优选15-50％，更优选为20-40％。交联剂的配合量不足，提高聚乙烯醇树脂的耐水性不充分，交联剂的配合量过多，使交联反应过早发生，粘合剂的储存时间过短，无法满足生产要求。
8、粘度调节剂的作用是稳定粘合剂的粘度，同时增强粘合剂的流动性和渗透性，提高粘接效果。粘度调节剂的配合量过低，所起的作用不明显；配合量过高，因其自身的挥发性，带来操作环境的污染，同时可能会对后续干燥的烘箱提出更高的防爆要求。
9、作为本专利技术的进一步改进，所述聚乙烯醇树脂的平均聚合度为100-5000。
10、作为本专利技术的进一步改进，所述聚乙烯醇树脂的平均皂化度为85-100摩尔％。
11、作为本专利技术的进一步改进，所述聚乙烯醇树脂的平均聚合度为1000-4000。
12、作为本专利技术的进一步改进，所述聚乙烯醇树脂的平均皂化度为90-100摩尔％。
13、作为本专利技术的进一步改进，所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为2-7％。
14、作为本专利技术的进一步改进，所述纳米层状硅酸盐为采用硅酸盐经过研磨和化学插层处理后得到。由于层状硅酸盐晶片的二维结构以及片间的吸引力，片与片叠合成高度有序的层状结构而成为一体，此时的层状硅酸盐空间形态仍接近球型，阻隔效果不佳。对此，采用现有技术的化学插层的处理方法，使有机插层剂进入到层状硅酸盐的叠层中，使片与片间距扩大，可以充分发挥片状材料的阻隔作用。
15、进一步的，所述硅酸盐包括膨润土、滑石、云母、蒙脱土、高岭土中的至少一种。
16、天然层状硅酸盐的层间键合力类型是不同的。膨润土、滑石、云母、蒙脱土、高岭土等均属于层状硅酸盐类矿物，在自然界广泛存在，我国储量尤其丰富，因而原材料具有较高的易得性。成本上也明显低于纳米sio2、纳米al2o3等材料。
17、如高岭土等是氢键键合，云母等是离子键键合，膨润土、滑石、蒙脱土等是范德瓦尔键合。从提高层状硅酸盐化学插层效能的角度来看，膨润土、滑石、蒙脱土等层间键合力较弱的层状硅酸盐为本专利技术的优选。
18、作为本专利技术的进一步改进，所述纳米层状硅酸盐的质量为聚乙烯醇树脂质量的2-6％；更优选为3-5％。
19、作为本专利技术的进一步改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于，其成分包括：聚乙烯醇树脂、纳米层状硅酸盐、交联剂、粘度调节剂和水，其中，所述聚乙烯醇树脂的质量百分比为2-5％，粘度调节剂的质量百分比为5-50％，所述纳米层状硅酸盐的质量为聚乙烯醇树脂质量的2-8％，所述交联剂的质量为聚乙烯醇树脂质量的10-60％；所述聚乙烯醇树脂为含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂，所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为0.1-40％；所述纳米层状硅酸盐不溶于水，所述纳米层状硅酸盐的单片层片的长径为4-100nm。
2.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为0.1-40％；所述聚乙烯醇树脂的平均聚合度为100-5000，平均皂化度为85-100摩尔％。
3.根据权利要求2所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述聚乙烯醇树脂的平均聚合度为1000-4000，平均皂化度为90-100摩尔％。
4.根据权利要求2所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树
5.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述纳米层状硅酸盐为采用硅酸盐经过研磨和化学插层处理后得到，所述硅酸盐包括膨润土、滑石、云母、蒙脱土、高岭土中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述交联剂为亚烷基二胺类、异氰酸酯类环氧类、醛类、羟甲基脲或氨基-甲醛类中的一种；所述交联剂的质量为聚乙烯醇树脂质量的10-60％。
7.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述粘度调节剂包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的至少一种；所述含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂的粘度值为3-50cps。
8.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：其成分还包括其他助剂，所述其他助剂包括偶合剂、增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、耐热稳定剂、耐水解稳定剂中的至少一种，所述其他助剂的用量不超过聚乙烯醇树脂质量的10％。
9.如权利要求1～8任意一项所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂的制备方法，其特征在于：先将聚乙烯醇树脂、纳米层状硅酸盐与水混合，并在90-95℃下恒温搅拌2-4小时，混合均匀，冷却后再加入其他组分。
10.一种偏光片，其特征在于：其包括偏光子膜层与保护膜，所述偏光子膜层与保护膜之间设有粘合剂层，所述粘合剂层采用如权利要求1～8任意一项所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂。
...【技术特征摘要】
1.一种含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于，其成分包括：聚乙烯醇树脂、纳米层状硅酸盐、交联剂、粘度调节剂和水，其中，所述聚乙烯醇树脂的质量百分比为2-5％，粘度调节剂的质量百分比为5-50％，所述纳米层状硅酸盐的质量为聚乙烯醇树脂质量的2-8％，所述交联剂的质量为聚乙烯醇树脂质量的10-60％；所述聚乙烯醇树脂为含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇系树脂，所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为0.1-40％；所述纳米层状硅酸盐不溶于水，所述纳米层状硅酸盐的单片层片的长径为4-100nm。
2.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为0.1-40％；所述聚乙烯醇树脂的平均聚合度为100-5000，平均皂化度为85-100摩尔％。
3.根据权利要求2所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述聚乙烯醇树脂的平均聚合度为1000-4000，平均皂化度为90-100摩尔％。
4.根据权利要求2所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述乙酰乙酰基基团所占聚乙烯醇树脂的摩尔百分比为2-7％。
5.根据权利要求1所述的含层状硅酸盐的偏光片用粘合剂，其特征在于：所述纳米层状硅酸盐为采用硅酸盐经过研...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟宏，闫小龙，陈敏，谷庭伟，杨里健，房志锐，
申请(专利权)人：深圳市盛波光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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