Оптически прозрачный чувствительный к давлению клей для поляризаторов

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ОПТИЧЕСКИ ПРОЗРАЧНЫЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ К ДАВЛЕНИЮ КЛЕЙ ДЛЯ ПОЛЯРИЗАТОРОВ(71) Заявители Государственное научное учреждение ИНСТИТУТ ФИЗИКО-ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ, Научнопроизводственное общество с ограниченной ответственностью Синтэм,Научнопроизводственное унитарное предприятие ДИСПЛЕЙ открытого акционерного общества МНИПИ(73) Патентообладатели Государственное научное учреждение ИНСТИТУТ ФИЗИКООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ АКАДЕМИИ НАУК БЕЛАРУСИ,Научно-производственное общество с ограниченной ответственностью Синтэм,Научно-производственное унитарное предприятие ДИСПЛЕЙ открытого акционерного общества МНИПИ(57) Оптически прозрачный чувствительный к давлению клей для поляризаторов, включающий сополимер бутилакрилата с винилацетатом, резольную алкилфенолформальдегидную смолу, дибутилфталат и толуол, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пихтовый бальзам, модифицированный 0-25 глицеринового эфира канифоли, и канифоль, модифицированную 0,1-0,3 ангидрида канифоли, при следующем соотношении компонентов, мас. ч. сополимер бутилакрилата с винилацетатом пихтовый бальзам, модифицированный 0-25 глицеринового эфира канифоли резольная алкилфенолформальдегидная смола канифоль, модифицированная 0,1-0,3 ангидрида канифоли дибутилфталат толуол Изобретение относится к оптически прозрачным клеям, чувствительным к давлению и предназначенным для приклеивания пленочных поляризаторов к имидизированной стеклянной поверхности жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ), и может быть использовано в области электронной техники. Имидизированное силикатное стекло получают путем имидизации-создания слоя полиимидной пленки на поверхности силикатного стекла в ходе предварительного нанесения на поверхность стекла слоя полиамидокислоты и последующего ее превращения в неплавкую и нерастворимую полиимидную пленку. Нанесение 4508 1 полиимидной пленки необходимо для лучшей ориентации жидкокристаллических веществ при получении ЖКИ. Известны чувствительные к давлению клеи на основе (мет)акрилового эфира канифоли, смеси алкил(мет)акрилатов и терпенового соединения, имеющего температуру плавления 105 С 1, 2. Недостатком этих клеевых композиций является то, что в качестве добавок в них предложено использовать чрезвычайно вредные для окружающей среды и дорогостоящие вещества - изоцианаты и фотоинициаторы. Для отверждения этих клеев используют ультрафиолетовое излучение, что ведет к усложнению техпроцесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является оптически прозрачный чувствительный к давлению клей для поляризаторов, в состав которого входит, мас.сополимер бутилакрилата с винилацетатом (45-48), бальзам сибирский кедровый (5,3-8,2), модифицированная резольная алкилфенолоформальдегидная смола (1,7-2,8), дибутилфталат (2-3) и остальное толуол 3. К недостаткам этого клея относится относительно низкая устойчивость к воздействию влаги и температуры. Этот клей не способен обеспечить достаточную адгезию к имидизированному стеклу. Кроме того, сибирский бальзам склонен к кристаллизации и является в настоящее время трудно доступным продуктом. Задача настоящего изобретения - создание с помощью доступных компонентов оптически прозрачного чувствительного к давлению клея для приклеивания поляризаторов к поверхности имидизированного стекла,с повышенной стойкостью к воздействию влаги и повышенной температуры. Указанная техническая задача решается тем, что оптически прозрачный чувствительный к давлению клей для поляризаторов, включающий сополимер бутилакрилата с винилацетатом, резольную алкилфенолоформальдегидную смолу, дибутилфталат и толуол, дополнительно содержит пихтовый бальзам, модифицированный 0-0,25 глицеринового эфира канифоли, и канифоль, модифицированную 0,1-0,3 ангидрида канифоли, при следующем соотношении компонентов, мас.ч. сополимер бутилакрилата с винилацетатом 45-52 пихтовый бальзам, модифицированный 0-0,25 глицеринового эфира канифоли 6-8 резольная алкилфенолоформальдегидная смола 2,5-4,5 канифоль, модифицированная 0,1-0,3 ангидрида канифоли 1,5-3,4 дибутилфталат 1,2-2,5 толуол остальное до 100 мас.ч. Поставленная цель была достигнута при использовании в составе предлагаемого клея вместо сибирского кедрового бальзама смеси пихтового бальзама (ПБ), модифицированного 0-25 глицеринового эфира канифоли(ГЭК), и канифоли (Кн), модифицированной 0,1-0,3 ангидрида Кн. Как известно, канифоль представляет собой смесь смоляных кислот абиетиновой, дегидроабиетиновой,пимаровой, дигидропимаровой, левопимаровой, полюстровой, неоабиетиновой и др. Модифицированную канифоль получали нагреванием канифоли при температуре 200-220 С в течение 2-2,5 ч. При этом образуется канифоль, содержащая 0,1-0,3 ангидрида 4. Ангидриды канифоли имеют более высокую реакционную способность, чем исходная канифоль, в связи с чем их присутствие даже в небольшом количестве способно оказать влияние на свойства клея. Повышение влагостойкости и прочности клеевого шва можно объяснить взаимодействием реакционноспособных ангидридных групп 2 О с ОН группами резольной алкилфенолоформальдегидной смолы,,приводящим к образованию редких сшивок. Наличие таких сшивок не изменяет свойств клеевой композиции в растворе, однако при ее высыхании обеспечивает более высокую прочность и влагостойкость клеевого шва. Использование ПБ, модифицированного 0-25 ГЭК, позволяет при сохранении оптических свойств (оптической прозрачности), что связано с близостью показателя преломления бальзама (1,5444) к показателю преломления оптического стекла (1,5300-1,5500), повысить адгезию и стойкость клея к воздействию повышенной влажности и температуры при нанесении его на поверхность имидизированного, т.е. чрезвычайно неполярного и инертного, силикатного стекла. Преимущество ПБ по сравнению с сибирским кедровым бальзамом состоит также в отсутствии у ПБ склонности к кристаллизации. Таким образом, сочетание модифицированного ПБ и модифицированной Кн способно обеспечить значительное увеличение прочности клеевого шва не только с силикатным стеклом, но и с имидизированным силикатным стеклом. 2 4508 1 Изобретение иллюстрируется следующими примерами. Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой и обратным холодильником, загружают рассчитанные количества акрилата 50 Т - сополимера бутилакрилата (БА) и винилацетата (ВА) - и толуола. Содержание реактора нагревают до 60 С и перемешивают при указанной температуре в течение 3 часов. Получают вязкий прозрачный раствор (продукт ). В другой реактор, снабженный мешалкой и обратным холодильником, помещают рассчитанные количества ПБ, модифицированного 0-25 ГЭК, Кн, модифицированной 0,1-0,3 ангидрида Кн, резольной алкилфенолоформальдегидной смолы (АФФС), и в качестве органического растворителя толуол. Смесь нагревают до 60 С, после чего перемешивают при этой температуре в течение 1 часа и получают прозрачный окрашенный в желтый цвет раствор (продукт ). В реактор, содержащий продукт , добавляют продукти дибутилфталат (ДБФ). Смесь перемешивают в течение 3 часов при температуре 60 С. Вязкость готового клея при 20 С по вискозиметру З-4 должна быть в пределах 180-210 с. После фильтрования через пакет, содержащий фильтры из подложки Спанбонд, бязи и бумаги лавсановой, клей готов к употреблению. Его наносят на поверхность поляризатора с помощью фильеры мажущего типа. Сушат 30 мин в термошкафу при температуре (45-50) С, при этом образуется липкий слой толщиной 30-60 мкм. После охлаждения липкий слой защищают антиадгезионной полиэтилентерефталатной пленкой, и поляризатор готов к использованию. Для проведения климатических испытаний снимают антиадгезионную пленку и наклеивают поляризатор на имидизированную стеклянную поверхность ЖК-индикатора. Испытания поляризатора с липким слоем на устойчивость к климатическим воздействиям проводят согласно режимам, указанным в методах ТУ РБ 145595887.001-97 1. воздействие температуры (Т) (355) С и относительной влажности(953)в течение 4-х суток,2. воздействие Т(402) С и(933)в течение 10-ти суток,3. воздействие Т(552) С и(933)в течение 4-х суток. После испытаний оценивают качество клеевого шва он не должен иметь пузырей, помутнений и участков кристаллизации. Максимально допустимое отклеивание поляризатора по периметру ЖК-индикатора по требованиям ТУ не должно превышать 1,5 мм. О прозрачности клеевого слоя судили по его светопропусканию в области 400-700 нм. Для этого наносили клеевой слой толщиной 30-35 мкм на поверхность триацетатцеллюлозной пленки (ТАЦ) для поляризаторов УФ-50 (ТУ 6-44-465-88). Измерения светопропускания проводили на спектральном комплексе КВУ-23. Адгезионные свойства клеевого слоя оценивали по прочности сцепления поляризатора с имидизированным силикатным стеклом путем определения усилия, необходимого для отслаивания полоски поляризатора под углом 90 С. Примеры 2-8. В этих примерах приготовление клея осуществлялось так же, как описано в примере 1. Соотношение компонентов и результаты испытаний качества клеевого слоя для примеров 1-8 и в сравнении с известным клеем приведены в табл. 1, 2. Как видно из данных, приведенных в табл. 1 (примеры 1-6), предлагаемый оптически прозрачный чувствительный к давлению клей обеспечивает более высокую влагостойкость и термостойкость липкого слоя поляризатора, прикатанного к поверхности ЖК-индикатора, тогда как при использовании известного клея (пример 9) наблюдалось образование многочисленных пузырей, отклейка по периметру от имидизированного силикатного стекла, загрязнение стекла клеем и другие дефекты. При проведении контрольных опытов(примеры 7, 8) с использованием концентраций компонентов клея, выходящих за пределы заявленных, также наблюдалось ухудшение свойств липкого слоя - отклейка поляризатора от стекла ЖКИ по периметру до 3 мм. Из примеров 1-6, приведенных в табл. 2, видно, что по оптическим и адгезионным свойствам предлагаемый клей превосходит или не уступает известному (прототип, пример 9). 4508 1 Таблица 1 Влияние состава клеевой композиции на качество липкого слоя(имидизнрованное силикатное стекло) Качество клеевого шва (наличие отклейки поляроида от стекла ЖКИ по периметру) Количество ангидДБФ рида в Кн, 0,2 1,2 0,1 1,5 0,1 1,9 0,3 2,2 0,3 2,5 0,2 2,0 0,2 2,6 0,2 1,0 2,0 отсутств. отсутств. отсутств. отсутств. отсутств. отсутств. отсутств. отсутств. отсутств. до 1 мм до 1 мм отсутств. до 1 мм отсутств. до 1 мм до 1 мм до 1,5 мм до 1 мм до 3 мм до 3 мм до 3 мм до 3 мм до 3 мм до 3 мм свыше свыше свыше 3 мм 3 мм 3 мм Таблица 2 Характеристики клеевого слоя (имидизированное силикатное стекло)п/п примера 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Прочность сцепления при отслаивании от стекла, Н/м 605 595 580 575 592 480 385 320 487 Источники информации 1.3-157670 А, 1991. 2.3-157671 А, 1991. 3.2024567 С, 1994. 4. Стрижаков О.Д. Ангидриды смоляных кислот и синтез на их основе. Сб. Синтетические продукты из канифоли и скипидара. - Горький, 1970. - С. 290. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4