CN103184020A - 用于偏振片的粘合剂组合物和包含用所述粘合剂组合物形成的粘合层的偏振片和光学元件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于偏振片的粘合剂组合物。所述粘合剂组合物包含作为粘合剂组分的(甲基)丙烯酸共聚物和与所述(甲基)丙烯酸共聚物高度相容的作为增粘剂的丙烯酸改性石油树脂。所述丙烯酸改性石油树脂的存在在避免出现漏光的同时,确保了粘合层的高耐久性。所述丙烯酸改性石油树脂与所述(甲基)丙烯酸共聚物的高相容性使所述粘合层高度透明、可再加工和具有粘性。本发明还涉及包含由所述粘合剂组合物形成的粘合层的偏振片和光学元件。
Description
技术领域
本发明涉及用于偏振片的粘合剂组合物、及包含所述粘合剂组合物的偏振片和光学元件。更具体地,本发明涉及一种用于偏振片的粘合剂组合物,所述粘合剂组合物包含作为粘合剂组分的(甲基)丙烯酸共聚物和作为增粘剂与所述(甲基)丙烯酸共聚物高度相容的丙烯酸改性石油树脂。由于所述丙烯酸改性石油树脂的存在,在避免出现漏光的同时,确保了粘合层的高耐久性,并且所述丙烯酸改性石油树脂与所述(甲基)丙烯酸共聚物的高相容性使所述粘合层高度透明、可再加工和具有粘性。本发明还涉及包含由所述粘合剂组合物形成的粘合层的偏振片和光学元件。
背景技术
偏振片包括含在均一方向上排列的碘化合物或二色性偏振材料的偏振装置。偏振片可具有多层结构,其中,在偏振装置两个表面上形成作为保护膜的三乙酰纤维素(TAC)膜以保护所述偏振装置。偏振片可另外包含具有单向分子排列的延迟膜或宽视角补偿膜,例如液晶膜。
由于分子结构和其组成材料的组分上的差异,上述膜显示出不同的物理性质。特别是由于其具有单向分子排列的组成材料的膨胀和收缩,这些膜在高温和高湿度条件下具有差的尺寸稳定性。当偏振片通过粘合剂固定、并且在高温和高湿度条件下膨胀和收缩时,应力集中于保护膜并发生双折射。结果,在偏振片中容易出现漏光。
为防止漏光,已采用增加粘合剂组成组分的分子量或交联密度的技术来控制膜的收缩。然而,这种基于预防漏光的设计会造成偏振片的缺陷,导致耐久性的劣化。
目前正在开发与液体石油基增粘剂的使用相关的技术,以实现受控制的模量和改善的粘合强度。然而,由于所述增粘剂与作为丙烯酸粘合剂组分的(甲基)丙烯酸共聚物的低相容性,所述增粘剂在极端条件下形成表面移动。这种表面移动造成被粘物表面的污染,导致被粘物低的可复用性。与(甲基)丙烯酸共聚物在折射率上大的差异还会导致光学性质的劣化,例如混浊度增加。
发明概述
本发明的一个方面提供了一种用于偏振片的粘合剂组合物,所述粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸共聚物、作为增粘剂的丙烯酸改性石油树脂和交联剂。
本发明的另一个方面提供了一种光学元件,所述光学元件包含粘合层,所述粘合层包含作为增粘剂的、其软化点为约50℃至约150℃的丙烯酸改性石油树脂,且所述光学元件具有不大于约1%的亮度差异。
本发明的另一个方面提供了一种偏振片,所述偏振片包含由所述粘合剂组合物形成的粘合层。
附图简述
图1显示说明了根据一个实施方案的用于评价漏光的样品的截面图。
图2显示说明了根据一个实施方案的偏振片。
图3显示说明了根据一个实施方案的光学元件。
发明详述
在本发明的一个方面中,用于偏振片的粘合剂组合物可包含(甲基)丙烯酸共聚物、作为增粘剂的丙烯酸改性石油树脂和交联剂。
(甲基)丙烯酸共聚物
所述(甲基)丙烯酸共聚物可包括单体混合物的共聚物,所述单体混合物包含能够与所述交联剂反应的具有羟基的(甲基)丙烯酸单体。
所述(甲基)丙烯酸共聚物具有约400,000至约2,500,000g/mol,优选约1,500,000至约2,000,000g/mol的重均分子量。在这个范围内,可确保所述粘合剂组合物在极端条件下,例如高温和高湿度条件下良好的耐久性和良好的涂布性能。
所述(甲基)丙烯酸共聚物可为由包含至少约0.5wt%的具有羟基的乙烯基单体和至少约0.1wt%的具有羧酸基的乙烯基单体的单体混合物进行聚合而制备的共聚物。优选地,所述(甲基)丙烯酸共聚物可包含约0.5wt%至约5wt%的具有羟基的乙烯基单体和约0.1wt%至约3wt%的具有羧酸基的乙烯基单体。
所述(甲基)丙烯酸共聚物可为具有羟基的乙烯基单体、具有羧酸基的乙烯基单体、具有烷基的乙烯基单体和具有芳基的乙烯基单体的共聚物。
所述具有羟基的乙烯基单体、所述具有羧酸基的乙烯基单体、所述具有烷基 的乙烯基单体和所述具有芳基的乙烯基单体中的至少一种可为(甲基)丙烯酸单体。
所述具有羟基的乙烯基单体可为具有羟基的(甲基)丙烯酸酯。优选地,所述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯可为具有C1~C20烷基的(甲基)丙烯酸酯,所述C1~C20烷基具有至少一个末端羟基或在结构中含有至少一个羟基。例如,所述具有羟基的乙烯基单体可以包括,但不限于选自由2-羟乙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羟己基(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、1-氯代-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧丙基(甲基)丙烯酸酯和1,6-环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种乙烯基单体。所述具有羟基的乙烯基单体在所述(甲基)丙烯酸共聚物中的含量以重量计可为约0.5至约5wt%,优选约0.5至约3wt%。在这个范围内,可获得改善的耐久性。
所述具有羧酸基的乙烯基单体可为具有至少一个末端羧酸基或在结构中含有至少一个羧酸基的C1~C10(甲基)丙烯酸酯或具有乙烯基或(甲基)丙烯酸酯基的羧酸。例如,所述具有羧酸基的乙烯基单体可以包括,但不限于选自由(甲基)丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、马来酸和富马酸组成的组中的至少一种酸。所述具有羧酸基的乙烯基单体在所述(甲基)丙烯酸共聚物中的含量以重量计可为约0.1wt%至约3wt%,优选约0.1至约1wt%。在这个范围内,可获得改善的粘合性。
所述具有烷基的乙烯基单体可以包括具有直链或支链C1~C20无环烷基的(甲基)丙烯酸酯作为具有烷基的(甲基)丙烯酸单体。例如,所述具有烷基的乙烯基单体可以包括,但不限于选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯组成的组中的至少一种(甲基)丙烯酸酯。所述具有烷基的乙烯基单体在(甲基)丙烯酸共聚物中的含量以重量计可为约50wt%至约89.4wt%,优选约60wt%至约75wt%。在这个范围内,可有望获得所述粘合剂的改善的耐久性,并可获得改善的初始粘合强度。
所述具有芳基的乙烯基单体为具有芳基的(甲基)丙烯酸酯作为具有芳基的(甲基)丙烯酸单体。例如,所述具有芳基的乙烯基单体可具有化学式4的结构:
[化学式4]
其中,Y为氢或C1~C5烷基,p为0至10的整数,并且X选自由苯基、苯氧基、乙基苯氧基、甲基苯基、甲基乙基苯基、甲氧基苯基、丙基苯基、环己基苯基、氯苯基、溴苯基、苯基苯基、苄基和苄基苯基组成的组中。
所述具有芳基的(甲基)丙烯酸单体可以包括,但不限于选自由(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧酯、(甲基)丙烯酸2-乙基苯氧酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-苯乙基(甲基)丙烯酸酯、3-苯丙基(甲基)丙烯酸酯、4-苯丁基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-甲基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-甲基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-丙基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲氧基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-环己基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-溴苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-苯基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯和2-(4-苄基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种(甲基)丙烯酸酯。所述具有芳基的乙烯基单体在所述(甲基)丙烯酸共聚物中的含量以重量计可为约10wt%至约42wt%,优选约15至约35wt%。在这个范围内,可获得改善的可加工性,并可有效抑制高温下的应力。
对于(甲基)丙烯酸共聚物的制备方法没有的特别的限制。例如,可通过溶液聚合、光聚合、本体聚合或乳液聚合制备所述(甲基)丙烯酸共聚物。可优选溶液聚合。所述聚合温度可优选为约50℃至约140℃。所述聚合可在引发剂的存在下进行。所述引发剂可为本领域中通常使用的任何一种。作为引发剂,可使用偶氮聚合引发剂,例如偶氮二异丁腈或偶氮双环己烷腈,和/或过氧化物,例如过氧化苯甲酰或过氧化乙酰。
交联剂
适用于所述粘合剂组合物中的交联剂的实例可以包括,但不限于异氰酸酯、环氧树脂、氮丙啶、三聚氰胺、胺、酰亚胺、碳二亚胺和酰胺交联剂。这些交联剂可单独使用或以它们的混合物使用。
所述交联剂可优选为异氰酸酯交联剂和环氧树脂交联剂的混合物。例如,所述混合物可包含约10wt%至约90wt%的异氰酸酯交联剂和约10wt%至约90wt% 的环氧树脂交联剂。优选地,所述混合物可包含约60wt%至约80wt%的异氰酸酯交联剂和约20wt%至约40wt%的环氧树脂交联剂。
本领域普通技术人员已知的任何异氰酸酯交联剂都可用于所述粘合剂组合物。例如,所述异氰酸酯交联剂可选自由甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、氢化的甲苯二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、1,3-二甲苯二异氰酸酯、1,4-二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷、四甲基二甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷改性的甲苯二异氰酸酯、三羟甲基丙烷改性的甲代亚苯基二异氰酸酯、三羟甲基丙烷的甲苯二异氰酸酯加合物、三羟甲基丙烷的二甲苯二异氰酸酯加合物、三苯基甲烷三异氰酸酯、其多元醇(三羟甲基丙烷)加合物,和它们的混合物组成的组中。
本领域普通技术人员已知的任何环氧树脂交联剂可用于所述粘合剂组合物中。例如,所述环氧树脂交联剂可选自由三缩水甘油醚,包括乙二醇二缩水甘油醚和三羟甲丙烷三缩水甘油醚、N,N,N’,N’-四缩水甘油基乙二胺、甘油二缩水甘油醚和它们的混合物组成的组中。
基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述交联剂的含量可为约0.1至约5重量份。在这个范围内,可获得改善的耐久性和可再加工性。基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述交联剂的含量优选约0.1至约1重量份。
作为增粘剂的丙烯酸改性石油树脂
液体石油基树脂已经被用作增粘剂。常见的液体石油基树脂为不具有丙烯酸官能团的单体(例如,具有5个碳原子的二烯单体,例如1,3-环戊二烯、异戊二烯和戊间二烯)的共聚物。但是,这样的石油类树脂与作为丙烯酸粘合剂的(甲基)丙烯酸共聚物的相容性差,导致形成的粘合层不透明、可再加工性差并具有过度的剥离强度及粘合剂蠕变。
相反,本发明的粘合剂组合物可包含作为增粘剂的丙烯酸改性石油树脂,所述丙烯酸改性石油树脂通过具有丙烯酸官能团的单体和常规石油基树脂以另外的聚合反应制备。所述丙烯酸改性石油树脂可与所述丙烯酸粘合剂高度相容,并能够形成高度透明和可再加工的粘合层。
由于其良好的可分散性,所述丙烯酸改性石油树脂可存在于所述(甲基)丙烯酸共聚物的交联产物之间。结果,所述粘合剂组合物可形成硬质型的粘合层,所述 硬质型的粘合层在有效防止出现漏光而未劣化模量的同时具有高的粘合强度和耐久性。此外,所述丙烯酸改性石油树脂的使用防止了再次剥离时所述粘合剂组合物在单元的表面留下残留物,确保了高可再加工性。
所述丙烯酸改性石油树脂可具有约50℃至约150℃的软化点。在这个范围内,所述增粘剂可防止表面移动并具有改善的可加工性。所述丙烯酸改性石油树脂的软化点可优选为约70℃至约110℃。
所述丙烯酸改性石油树脂可具有化学式1的结构:
[化学式1]
R’-CO-O-R
其中,R’为石油树脂,并且R为C1~C20烷基或C6~C50芳基。
R’可优选为液体石油基树脂,例如,苯乙烯、α-苯乙烯、萜烯、芳香改性萜烯、氢化萜烯、二甲苯、脂族树脂或松香树脂。
优选地,R’可为苯乙烯、α-苯乙烯或芳香改性萜烯树脂。
优选地,所述丙烯酸改性石油树脂可具有化学式2的结构:
[化学式2]
其中,R为C1~C20烷基或C6~C50芳基,R1至R23各自独立地为氢或C1~C5烷基,n为0至5的整数,并且m为0至10的整数。
基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述丙烯酸改性石油树脂的含量可为约0.1至约10重量份。在这个范围内,在确保合适范围的剥离强度的同时,可避免出现漏光并可防止透明度的劣化。基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述丙烯酸改性石油树脂的含量可优选为约0.5至约5重量份,更优选约1至约3重量份,最优选约1.25至约1.5重量份。
可通过本领域中已知的任何合适的方法合成所述丙烯酸改性石油树脂。例如,所述丙烯酸改性石油树脂可通过用于制备石油基树脂的单体A和具有丙烯酸官能团的单体B的狄尔斯阿德耳(Diels-Alder)反应,然后进行氢化而制备。所述单体A可为不具有丙烯酸官能团的单体,例如,C5~C10二烯单体,例如1,3-环戊二烯、异 戊二烯或戊间二烯。所述单体B可为具有C1~C20烷基或C6~C50芳基的(甲基)丙烯酸酯。
例如,化学式2中n为0时的树脂可通过使单体A和单体B进行狄尔斯阿德耳(Diels-Alder)反应以制备化学式3的中间体,并且氢化化学式3的中间体来合成:
[化学式3]
其中,R为C1~C20烷基或C6~C50芳基,R1至R10和R13至R23各自独立地为氢或C1~C5烷基,并且m为0至10的整数。
作为选择,所述丙烯酸改性石油树脂可商购自Kolon Industries Inc.,商品名称为PX-95。
本发明的粘合剂组合物可进一步包含交联促进剂、硅烷偶联剂或它们的混合物。
交联促进剂
所述交联促进剂起到作为促进所述(甲基)丙烯酸共聚物和所述交联剂之间交联的催化剂的作用。所述交联促进剂可选自由金属化合物、金属和它们的混合物组成的组中。作为金属化合物,可举出的实例为锡基化合物、锌基化合物、胺基金属化合物、钛基化合物、铋基化合物和铝基化合物。这些化合物中,优选使用锡基化合物。锡基化合物的具体实例可包括二价和四价有机化合物,例如二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、双(乙酰丙酮酸)二丁基锡、***、马来酸二丁基锡和二马来酸二丁基锡。作为锌基化合物,可举出的实例为氧化锌、碳酸锌铵、硬脂酸锌、环烷酸锌和2-乙基己酸锌。然而,所述交联促进剂不限于上述例举的那些。
基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述交联促进剂的含量可为约0.001至约1重量份,优选约0.01至约0.05重量份。
硅烷偶联剂
所述硅烷偶联剂作用为在与玻璃基板接触时提高所述粘合剂组合物的稳定 性,从而导致耐热性和耐湿性的改善,并在高温和/或高湿度条件下长期储存时提高所述粘合剂组合物的粘合可靠性。
所述硅烷偶联剂可以包括,但不限于选自由下列物质组成的组中的至少一种硅烷化合物:含有可聚合不饱和基团的硅烷化合物,例如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;具有环氧树脂结构的硅化合物,例如γ-环氧树脂丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和2-(3,4-环氧树脂环己基)乙基三甲氧基硅烷;含氨基的硅化合物,例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷和N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷;和3-氯丙基三甲氧基硅烷。
基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述硅烷偶联剂的含量可为约0.001至约5重量份,优选约0.005至约1重量份。在这个范围内,即使在高温和高湿度条件下粘合强度也不会降低,没有出现脱离和孔洞,并可获得优异的再剥离性质和光学性质。
除了上述成分,本发明的粘合剂组合物可进一步包含选自由溶剂、UV稳定剂、抗氧化剂、调色剂、增强剂、填料、消泡剂、表面活性剂和增塑剂组成的组中的至少一种添加剂。所述粘合剂组合物可通过本领域中已知的任何适合的方法制备。本领域技术人员熟知所述添加剂的种类。
本发明的粘合剂组合物可用于形成偏振片的粘合层。具体地,所述粘合剂组合物可用于形成粘合层,偏振片通过所述粘合层层压在液晶单元的表面上。
本发明的另一个方面中,光学元件包含粘合层,所述粘合层包含作为增粘剂的、软化点为约50℃至约150℃并具有不大于约1%的亮度差异的丙烯酸改性石油树脂。
可通过等式1确定光学元件,尤其是包含面板(例如矩形面板)的光学元件的亮度差异:
[等式1]
ΔL=[(a+b+d+e)/4]-c
其中,a、b、d和e表示在面板出现漏光的部分的亮度值,尤其是在面板侧边的中心点测量的亮度值,并且c表示在面板中心的亮度值,如图1所示。
所述光学元件可具有不大于约1%,优选约0.01%至约0.2%的亮度差异。
所述丙烯酸改性石油树脂如上所述。
所述光学元件可包含由所述粘合剂组合物形成的粘合层。
所述光学元件可包含偏振片或包含偏振片的液晶显示装置,但不限制于此。
本发明的另一个方面中,偏振片可包含偏振膜(或偏振装置)和含有粘合剂组合物的粘合层,所述粘合剂组合物包含作为增粘剂的、软化点可为约50℃至约150℃的丙烯酸改性石油树脂。所述粘合剂组合物如上所述。
对偏振膜或偏振装置的类型没有特别的限制。
例如,可通过引入偏振组分例如碘,到由聚乙烯醇树脂组成的膜中,并拉伸所述膜来生产所述偏振膜。作为聚乙烯醇树脂,可采用例如聚乙烯醇、聚乙烯缩甲醛、聚乙烯缩乙醛或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的皂化产物。对偏振膜的厚度没有特别的限制。
所述偏振片可具有多层结构,其中,保护膜层压在偏振膜的一个或两个表面上。所述保护膜可为例如纤维素膜,例如三乙酰纤维素膜,或聚酯膜,例如聚碳酸酯膜或聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。对保护膜的厚度没有特别的限制。
对在偏振膜或偏振片上形成粘合层的方法没有特别的限制。例如,可通过将所述粘合剂组合物施加到所述偏振膜或偏振片上,并干燥所述粘合剂组合物来形成所述粘合层。或者,可通过将所述粘合剂组合物施加到可释放的基板的表面上,干燥所述粘合剂组合物,将所述粘合层从所述可释放的基板转移到所述偏振膜或偏振片的表面,并老化所述粘合层来制备所述粘合层。
所述偏振片可另外包含选自由保护层、反射层、防眩层、延迟片、宽视角补偿膜和亮度增强膜组成的组中的至少一个功能层。本发明的所述粘合剂组合物可附着于所述功能层上。
在一个实施方式中,所述偏振片可包含偏振膜、层压在所述偏振膜的一个或两个表面上的保护膜,和形成在所述偏振膜或一个保护膜上的粘合层。优选地,所述偏振片包含偏振膜、层压在所述偏振膜的一个或两个表面上的保护膜,和形成在一个所述保护膜上面的粘合层,其中,所述粘合层由所述粘合剂组合物形成。
图2显示说明了根据一个实施方案的偏振片。参见图2,所述偏振片(200)可以包含偏振膜(20);在所述偏振膜(20)的上表面上形成的第一保护膜(40);在所述偏振膜(20)的下表面上形成的第二保护膜(60);以及在所述第二保护膜(60)的下表面上形成的粘合层(80)。
另一个实施方案提供了一种包含粘合层的光学元件。
图3显示说明了根据一个实施方案的光学元件。参见图3,所述光学元件(400)可以包含偏振膜(20);在所述偏振膜(20)的上表面上形成的第一保护膜(40);在所述偏振膜(20)的下表面上形成的第二保护膜(60);在所述第二保护膜(60) 的下表面上形成的粘合层(80);以及在所述粘合层(80)的下表面上形成的面板(100)。
将对本发明参考下面的实施例进行更详细的说明。但是,这些实施例仅出于说明性的目的给出,而非以任何方式解释为对本发明的限制。
在此将省略对于本领域技术人员显而易见的细节的说明。
实施例
制备例1:(甲基)丙烯酸共聚物
将1.0重量份的4-羟丁基丙烯酸酯、68.9重量份的丙烯酸正丁酯、30重量份甲基丙烯酸苯酯和0.1重量份的丙烯酸加到具有冷却***的1L反应器中,所述冷却***用于回流氮气并易于控制温度,然后加入120重量份的乙酸乙酯。用氮气吹洗60分钟去除氧后,将温度保持在60℃。在作为反应引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)的存在下,使反应在60℃进行8小时,得到(甲基)丙烯酸共聚物。基于100重量份的所述丙烯酸共聚物,使用的反应引发剂的量为0.05重量份。发现所述丙烯酸共聚物具有1,500,000g/mol的重均分子量。
实施例1~2和对比例1~2中使用的组分的详细说明如下。
(A)制备例1中制备的甲基丙烯酸共聚物用作(甲基)丙烯酸共聚物。
(B)(B1)三羟甲基丙烷改性的甲代亚苯基二异氰酸酯(CORONATE-L,NipponPolyurethane Industry,Co.,Ltd.)用作异氰酸酯交联剂,以及(B2)TETRAD-C(Mitsubishi Gas Chemical Company)用作环氧树脂交联剂。
(C)(C1)丙烯酸改性石油树脂(PX-95,Kolon Industries Inc.)和(C2)普通的芳香石油树脂(HIKOTACK P-90,Kolon Industries Inc.)用作增粘剂。
(D)无机催化剂(二月桂酸二丁锡(DBTDL),K-catalyst,Sn)用作交联促进剂。
(E)3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-403,Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)用作硅烷偶联剂。
实施例1~2和对比例1~2
如表1所示,将所述(甲基)丙烯酸共聚物、所述交联剂、所述增粘剂、所述交联促进剂和所述硅烷偶联剂加入到10重量份的作为溶剂的甲乙酮中以制备粘合剂组合物。
表1
实验例1
评价所述粘合剂组合物的物理性质,结果显示于表2中。
(1)漏光:将每种粘合剂组合物在偏振片(每个为100mm×175mm)上涂覆至20~30μm的厚度,并在35℃放置5天。将其上形成有固化的粘合层的偏振片附着于玻璃基板的两个表面(400mm×200mm×15mm)上,使光轴彼此交叉,从而制造出样品。在80℃放置250小时或在60℃和90%RH放置250小时,上述条件为测试耐湿热性的条件,然后所述样品在25℃放置至少一个小时。打开液晶显示装置后,用亮度计(RISA,Hiland)在显示器面板上方1m的高度测量显示器面板正面的亮度。测量面板中心的亮度c和在面板上发生漏光部分的亮度值a、b、d和e。由测量的亮度值确定所述漏光,即亮度差异。分别在面板侧边的中心点(a)、(b)、(d)和(e)测量亮度值a、b、d和e。具体地,将面板的每个宽度和长度分成30个等份,以得到(w,l)坐标。分别将(w,l)坐标(2,15)、(15,2)、(15,29)和(29,15)定义为(a)、(b)、(d)和(e)。点(c)的(w,l)坐标为(15,15)。通过等式1量化漏光(ΔL)的程度:
[等式1]
ΔL=[(a+b+d+e)/4]-c
其中,a、b、d和e表示在面板侧边的中心点测量的亮度值,并且c表示在面板中心的亮度值,如图1所示。
(2)耐久性:将每种粘合剂组合物涂覆在偏振片(每个为100mm×175mm)上。将所涂覆的偏振片附着于玻璃基板的两个表面,并在4-5kg/cm2的压力下压制,以制造样品。这个过程在干净的空间中进行以避免在样品中形成孔洞并防止样品中进入异物。在80℃放置500小时后,观测是否形成孔洞或出现剥离以评价样品的耐热性。为评价耐湿热性,将所述样品于60℃和90%RH放置500小时,观测是否形成孔洞或出现剥离。在25℃另外放置1小时后,基于下列标准,通过目测或使用显微镜评价样品的耐湿热性:
○:没有孔洞或剥离
Δ:一些孔洞或轻微剥离
×:许多孔洞或严重剥离
(3)储能模量:将每种粘合剂组合物涂覆到聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的表面,干燥,并切成具有500μm厚度和8mm直径的圆形样品。在下列条件下:1拉德(rad)、应变0.1%、频率2Hz、25℃、5mm圆锥和5mm板,用流变仪(ARES G2,TAInstrument)测量样品的储能模量。
(4)涂覆溶液的外观:在25℃放置1天后,目测所述粘合剂组合物为透明或不透明。
(5)可再加工性/可切割性:将每种粘合剂组合物涂覆在偏振片(每个为400mm×250mm)上。用汤姆森刀(Thomson cutter)切割被涂覆的偏振片,然后观察粘合层的横截面。将偏振片附着于玻璃基板的两个表面,并在4-5kg/cm2的压力下压制,以制造样品。在70℃放置6小时后,随着缓慢冷却在25℃再加工至少1小时的同时对样品进行观察,以确认是否有粘合剂残留在玻璃基板上,并基于下列标准评价可再加工性。
○:粘合剂的残留物保留在切割表面上而无脱离(即在再加工中无残留)
Δ:多数粘合剂的残留物保留在切割表面上而有轻微脱离(即在再加工中有轻微残留)
×:大量的粘合剂的残留物由切割表面脱离(即在再加工中有大量残留)
(6)剥离强度:将每种粘合剂涂覆到玻璃基板上。通过JIS2107中规定的方法测量粘合剂和玻璃基板之间180°的剥离强度。将粘合层切割成25mm×100mm的尺寸并在玻璃表面上层压。在将粘合层和玻璃基板分别连接到使用质构仪的30kgf负载传感器中的上、下夹具后,在300mm/min的拉伸速度下测定从玻璃基板剥离粘合层需要的负荷。
(7)粘合剂蠕变(μm):使用每种粘合剂组合物生产偏振片。将所述偏振片附着于玻璃基板以使接触面积为1.5cm×1.5cm。将得到的结构于25℃放置3天以制造样品。当使用通用测试机(UTM)对样品以2,250kgf的力施加10秒钟时,测量样品的推进距离(μm)。
表2
从表2的结果可看出,使用实施例1~2的粘合剂组合物形成的粘合层在使漏光出现最小化的同时保持高度耐久。此外,实施例1~2的粘合剂组合物为高度地可再加工而无储能模量的劣化,结果,在粘合层中没有增粘剂的表面移动。此外,实施例1~2的组合物相比于其每个包含普通的石油基树脂的对比例1~2的组合物具有更低的剥离强度和蠕变值。实施例1~2的组合物是透明的,表明实施例1~2的组合物的增粘剂与(甲基)丙烯酸共聚物高度相容并易混合。相反,普通的石油基树脂与(甲基)丙烯酸共聚物差的混合性使涂覆溶液外观上不透明,并导致更高的剥离强度和蠕变值。
虽然本文已公开了一些实施方式,但应理解这些实施方式仅以说明的方式提供,在不背离本发明的精神和范围的前提下可进行各种修改、变化和变更。因此,本发明的范围应仅由所附权利要求和其等同内容限定。
Claims (11)
1.一种偏振片,包含由粘合剂组合物形成的粘合层,所述粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸共聚物、作为增粘剂的丙烯酸改性石油树脂和交联剂,其中,所述增粘剂由化学式1表示:
[化学式1]
R’-CO-O-R
其中,R’为石油树脂,并且R为C1~C20烷基或C6~C50芳基。
3.根据权利要求2所述的偏振片,其中,在化学式2中,R1至R23中的每一个为氢,并且n为0。
4.根据权利要求1所述的偏振片,其中,所述增粘剂具有50℃至150℃的软化点。
5.根据权利要求1所述的偏振片,其中,基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述增粘剂的含量为0.1至10重量份。
6.根据权利要求1所述的偏振片,其中,所述(甲基)丙烯酸共聚物为具有羟基的乙烯基单体、具有羧酸基的乙烯基单体、具有烷基的乙烯基单体和具有芳基的乙烯基单体的共聚物,并且所述具有羟基的乙烯基单体、所述具有羧酸基的乙烯基单体、所述具有烷基的乙烯基单体和所述具有芳基的乙烯基单体中的至少一个为(甲基)丙烯酸单体。
7.根据权利要求1所述的偏振片,其中,所述交联剂为异氰酸酯交联剂和环氧树脂交联剂的混合物。
8.根据权利要求1所述的偏振片,进一步包含交联促进剂、硅烷偶联剂或它们的混合物。
9.根据权利要求8所述的偏振片,其中,所述交联促进剂选自由金属化合物、金属和它们的混合物组成的组中。
10.根据权利要求8所述的偏振片,其中,基于100重量份的所述(甲基)丙烯酸共聚物,所述交联促进剂的含量为0.001至1重量份。
11.一种光学元件,包括含作为增粘剂的、软化点为50℃至150℃的丙烯酸改性石油树脂的粘合层,并具有如等式1确定的不大于1%的亮度差异:
[等式1]
ΔL=[(a+b+d+e)/4]-c
其中,a、b、d和e表示在面板侧边的中心点测量的亮度值,并且c表示在面板中心测量的亮度值。
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