CN110072963B - 用于偏光板的粘着剂组成物、偏光板与光学显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于偏光板的粘着剂组成物、偏光板及光学显示器。所述用于偏光板的粘着剂组成物包含环氧类化合物、(甲基)丙烯酸酯类化合物及光起始剂。所述(甲基)丙烯酸酯类化合物包括双官能(甲基)丙烯酸酯类化合物与具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯类化合物的混合物。当在所述粘着剂组成物沉积至聚对苯二甲酸乙二酯膜、三乙酰纤维素膜及环烯烃聚合物膜中的各者上及将偏光片与其粘结,随后光固化之后所测量时,用于偏光板的粘着剂组成物具有200克力/吋或大于200克力/吋的黏着强度。

Description

用于偏光板的粘着剂组成物、偏光板与光学显示器
技术领域
本发明涉及用于偏光板的粘着剂组成物、偏光板及光学显示器。更确切地说,本发明涉及用于偏光板的光可固化粘着剂组成物、偏光板及光学显示器。
背景技术
液晶显示器包含一液晶面板以及安置于液晶面板的两个表面上的偏光板。所述偏光板包含一偏光片及在所述偏光片的两个表面上的保护膜。近来,为了减小偏光板的厚度,偏光板在偏光片的一个表面上包含保护膜且在偏光片的另一表面上包含涂层。
由于需要用于偏光板的黏着剂在聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)膜与纤维素保护膜之间提供黏着性,故在本领域中广泛使用亲水性及水溶性PVA黏着剂。使用水基黏着剂的偏光板会因为来自背光单元的热量而经历尺寸变化,且所述尺寸变化会在屏幕上的一个区域中引起局部变形。结果是,可能会在需要整个屏幕显示黑色时存在部分地明显漏光(光点)的问题。因此,提出一种阳离子可聚合紫外线可固化粘着剂代替水基黏着剂(参见日本未审查专利公开案第2008-233874号)。
由于所述阳离子可聚合紫外线可固化粘着剂在用紫外光照射之后经历暗反应(后聚合反应),故当将黏着剂的固化产物以卷筒形式储存时存在容易翘曲的问题。另外,阳离子可聚合紫外线可固化粘着剂在固化时易受水分影响且可能经历固化状态的偏差。因此,为了实现均一固化状态,有必要维持对环境湿度以及PVA型偏光片的含水量的严格控制。
自由基可聚合紫外线可固化黏着剂较少经历此类问题。使用自由基可聚合紫外线可固化黏着剂的偏光板当长时间暴露于湿热条件时可能经历偏光效率的降低,且在经碘或染料染色的偏光片的切口端会发生漏光。另外,偏光片在比湿热条件更严苛的条件下(例如,浸渍于温度为60℃的温水中)可能经历严重漏光。也就是说,需要在严苛使用条件下耐湿热性优于典型偏光板的偏光板。另外,亦提出一种同时含有自由基可聚合(甲基)丙烯酸化合物及阳离子可聚合化合物的粘着剂组成物以足够黏着强度实现聚乙烯醇膜与塑胶膜之间的适宜粘结(参见日本未审查专利公开案第2008-260879号)。
发明内容
技术挑战
本发明的目的是提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其可以抑制偏光片中由于热冲击而产生裂缝。
本发明的另一目的是提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其可以防止由于脆性(brittle)引起的断裂。
本发明的另一目的是提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其对用于偏光片的具有不同水蒸汽渗透性的光学膜展现良好黏着强度。
本发明的又一目的是提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其对于经由所述粘着剂组成物形成的粘着剂层黏结偏光片的PET膜、COP膜及TAC膜中的每一种均展现良好黏着强度。
本发明的又一目的是提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其可以容易地沉积以获得较薄粘着剂层。
本发明的另一目的是提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其可以确保良好可切割性。
技术解决方案
根据本发明的一个实施例,提供一种用于偏光板的粘着剂组成物,其包含环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物及光起始剂,其中所述(甲基)丙烯酸酯化合物包含双官能(甲基)丙烯酸酯化合物与具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的混合物,且当在所述粘着剂组成物沉积至聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜、三乙酰纤维素(triacetylcellulose,TAC)膜及环烯烃聚合物(COP)膜中各者上,及将偏光片与其粘结,随后光固化之后所测量时,所述粘着剂组成物具有200克力/吋或大于200克力/吋的黏着强度。
根据本发明的另一实施例,提供一种偏光板,其包含由根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物形成的粘着剂层。
根据本发明的另一实施例,提供一种光学显示器,其包含根据本发明的偏光板。
本发明的效果
根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物可以抑制偏光片中由于热冲击而产生裂缝,可以防止由于脆性(brittle)引起的断裂,且可以对用于偏光片的具有不同水蒸汽渗透性的光学膜展现良好黏着强度。此外,根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物可以对经由所述粘着剂组成物形成的粘着剂层黏结偏光片的PET膜、COP膜及TAC膜中的每一种展现良好黏着强度,可以容易地沉积以获得较薄粘着剂层,且可以确保良好可切割性。
具体实施方式
本发明的实施例将参照实例详细描述。应理解,本发明不限于以下实施例且可以按不同方式实施。提供的以下实施例是向本领域技术人员提供本发明的完整公开内容及对本发明的透彻理解。
在本文中,光学膜的“水蒸气渗透性”是根据KS A1013,在40℃及90%相对湿度下测量的值。
在本文中,术语“光学膜”是指经由粘着剂层堆叠于偏光片上的膜且包含保护膜、不提供相位延迟的非拉伸膜或提供一定范围的相位延迟的拉伸膜。
在本文中,“黏着强度”可以在将用于偏光板的粘着剂组成物沉积至聚对苯二甲酸乙二酯膜、三乙酰纤维素膜及环烯烃聚合物膜中的各者上及将偏光片与其粘结,随后固化之后测量。此处,所述偏光片可以是通过以下方式制造的偏光片(厚度:23微米):在0.3%碘水溶液中对60微米厚的聚乙烯醇膜(皂化程度:99.5,聚合度:2,000)染色,将染色的膜拉伸至其初始长度的5.7倍,并将拉伸的膜浸渍于3%硼酸溶液及2%碘化钾水溶液中用于颜色校正,随后在50℃下干燥4分钟。PET膜可以是典型聚对苯二甲酸乙二酯膜,较佳是80微米厚的PET膜(经底漆处理,东洋纺株式会社(TOYOBO Co.,Ltd.)。TAC膜可以是典型三乙酰纤维素膜,较佳是具有零延迟的40微米厚TAC膜(柯尼卡有限公司(KONICA Co.,Ltd.))。COP膜可以是典型环烯烃聚合物薄膜,较佳是52微米的COP膜(ZEONE;瑞翁有限公司(Zeon Co.,Ltd.))。为了测量黏着强度,通过将粘着剂组成物沉积至PET膜、TAC膜及COP膜(未经历底漆处理的膜经历电晕处理)各自的一个表面上达到1微米至4微米厚度并将偏光片与其粘结,随后在UVA:1000毫焦/平方厘米及UVB:400毫瓦/平方厘米条件下光固化,制造出偏光板。将制造的偏光板切割成100毫米×25毫米的大小,并在偏光板的一端将切割机***相应光学膜与偏光片之间的间隙中以将光学膜与偏光片分离。接着,在光学膜及偏光片各自的两端紧固至UTM(TA XT Plus;特克斯奇技术公司(Texture Technologies))的两侧情况下,利用90°剥离方法测量光学膜与偏光片之间的黏着强度,在所述剥离方法中,沿相反方向以300毫米/分钟的速率拉动光学膜及偏光片的另一端。
在本文中,术语“均聚物相玻璃化转变温度(Tg)”可以指使用DSC Discovery(TA仪器公司(TA Instrument Inc.))所测量的目标单体的均聚物的玻璃化转变温度。确切地说,将目标单体的均聚物以约20℃/分钟的加热速率加热至400℃,以与加热速率相同的速率冷却至-80℃,且以10℃/分钟的速率加热至约40℃,以便获得吸热转变曲线。可以确定吸热转变曲线的拐点作为玻璃化转变温度。
在本文中,粘着剂层的“模数”是指其储存模数(storage modulus)且为关于粘着剂层所测量的值。为测量模数,通过将粘着剂组成物涂布于离型膜(例如聚对苯二甲酸乙二酯膜)上,随后在23℃及55%RH的条件下光固化,制备出10微米厚的粘着剂膜,并将其切割成100毫米×7毫米×10微米(长度×宽度×厚度)大小的试样。接着,使用DMA Q800(TA仪器公司)将试样以5℃/分钟的加热速率自20℃加热至140℃,同时使用温度扫描测试法(应变0.04%,预负载力:0.05牛,力追踪(Force Track):125%,频率:1赫兹)测量试样的模数。在本文中,使用在85℃下测量的试样的模数作为粘着剂层的模数。
在本文中,术语“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
在下文中,将描述根据本发明一个实施例的用于偏光板的粘着剂组成物。
根据此实施例的粘着剂组成物包含环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物及光起始剂,其中所述(甲基)丙烯酸酯化合物可以包含双官能(甲基)丙烯酸酯化合物与具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的混合物。
相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,环氧化合物的存在量可以是50重量份至90重量份。在此环氧化合物范围内,所述粘着剂组成物可以通过防止由粘着剂组成物形成的粘着剂层脆化来抑制可切割性的劣化及由热冲击引起的裂缝产生,且可以通过防止粘着剂组成物的黏度增加来改善光学膜的润湿性。举例而言,环氧化合物的存在量可以是50重量份至85重量份,特定言的是60重量份至85重量份。
环氧化合物可以包含双官能脂环族环氧化合物。
所述双官能脂环族环氧化合物可以通过光能而起始阳离子聚合。所述双官能脂环族环氧化合物具有较高的均聚物相玻璃化转变温度以通过支持偏光片、粘着剂层及光学膜的堆叠结构来改善耐久性,且可以通过确保化学反应及在反应时产生羟基引起良好润湿性来改善偏光片与光学膜之间的界面黏着性。双官能脂环族环氧化合物可以具有150℃或大于150℃,例如150℃至400℃的均聚物相玻璃化转变温度。在此范围内,粘着剂组成物可以改善耐久性及偏光片与光学膜之间的界面黏着性,且可以防止在热冲击时偏光片中产生裂缝。
双官能脂环族环氧化合物是具有两个脂环族环氧基的化合物。脂环族环氧基意思指环氧化的C3至C20脂环族基团、含有环氧化C3至C20脂环族基团的C2至C20脂环族基团,或含有环氧化C3至C20脂环族基团的C1至C10烷基。确切地说,脂环族环氧基包含环氧基环己基、环氧基环戊基及缩水甘油基中的至少一个。
在一个实施例中,双官能脂环族环氧化合物可以包含环氧环己烷羧酸环氧环己基甲基酯、烷二醇环氧环己烷羧酸酯、二羧酸-环氧环己基甲基酯、聚乙二醇环氧环己基甲基醚、烷二醇环氧环己基甲基醚、二环氧基三螺环(diepoxytrispiro)化合物、二环氧基单螺环(diepoxymonospiro)化合物、乙烯基环己烯二环氧化物、环氧环戊烷醚及二环氧基三环癸烷化合物。
双官能脂环族环氧化合物可以包含以下至少一种:3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷甲酸酯、3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基-3',4'-环氧基-6'-甲基环己烷甲酸酯、双(3,4-环氧基-6-甲基环己基)己二酸酯及ε-己内酯改质的3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧基环己烷甲酸酯(3,4-epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate modified epsilon-caprolactone)。举例而言,双官能脂环族环氧化合物可以包含CELLOXIDE 2021P(迪塞尔有限公司(Diacel Co.,Ltd.))及CELLOXIDE 8000(迪塞尔有限公司),但不限于此。
相对于100重量份计的环氧化合物,双官能脂环族环氧化合物的存在量可以是40重量份至100重量份。在此范围内,粘着剂组成物可以改善偏光片与光学膜之间的界面黏着性。相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,双官能脂环族环氧化合物的存在量可以是50重量份至90重量份,特定言之是50重量份至85重量份,例如是60重量份至85重量份。在此范围内,粘着剂组成物可以改善偏光片与光学膜之间的界面黏着性。
脂环族环氧化合物可以进一步包含单官能脂环族环氧化合物及三官能或更高官能性的脂环族环氧化合物。
环氧化合物可以进一步包含单官能芳族环氧化合物。
所述单官能芳族环氧化合物可以防止由双官能脂环族环氧化合物引起的粘着剂组成物的黏度及反应速度的快速增加。
单官能芳族环氧化合物可以包含苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚及壬基苯基缩水甘油醚中的至少一种。
相对于100重量份计的环氧化合物,单官能芳族环氧化合物的存在量可以是20重量份或小于20重量份,例如10重量份或小于10重量份。在此范围内,单官能芳族环氧化合物可以降低粘着剂组成物的黏度。
当粘着剂组成物包含单独环氧化合物或过量的环氧化合物时,所述粘着剂组成物具有过高黏度且难以沉积,由此使其难以形成较薄粘着剂层。另外,粘着剂组成物无法显著抑制偏光片中由于热冲击引起的裂缝产生或在高温下具有过高模数而形成易于断裂的易脆粘着剂层。
因此,根据本发明,用于偏光板的粘着剂组成物包含50重量份或大于50重量份,例如60重量份的具有较高均聚物相玻璃化转变温度且在25℃下具有较高黏度的环氧化合物,特定言之双官能脂环族环氧化合物,且进一步包含双官能(甲基)丙烯酸酯化合物及具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物(在下文中,称为“单官能(甲基)丙烯酸酯化合物”)。利用此等组分,用于偏光板的粘着剂组成物可以进一步改善反应速度,防止偏光片中由于热冲击而产生裂缝,对具有不同水蒸汽渗透性的所有光学膜展现良好黏着强度,且防止粘着剂层在高温下脆化。包含由根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物形成的粘着剂层的偏光板在热冲击时可以沿偏光片的吸收轴(一般沿加工方向(machine direction,MD))具有10毫米或小于10毫米,特定言之0.1毫米至9毫米,例如0.1毫米至5毫米的最大裂缝长度。在此范围内,粘着剂组成物可以抑制在热冲击时偏光片中裂缝的产生,由此改善偏光板的可靠性。
确切地说,粘着剂组成物的固化产物在85℃下可以具有500兆帕至小于2,000兆帕,例如500兆帕至1500兆帕的模数。在此模数范围内,所述粘着剂组成物可以防止偏光片中由于热冲击而产生裂缝以及粘着剂层的脆化。此外,粘着剂组成物的固化产物可以具有0.5至1,例如0.5至0.8的最大后固化tanδ(tanδmax)。所述粘着剂组成物的固化产物可以具有90℃至140℃,例如110℃至130℃的玻璃化转变温度。在此范围内,粘着剂组成物可以防止偏光片中由于热冲击而产生裂缝且可以确保在高温下的适合模数以防止粘着剂层脆化。
确切地说,粘着剂组成物的固化产物可以对具有不同水蒸汽渗透性的所有光学膜具有200克力/吋或大于200克力/吋的黏着强度。举例而言,粘着剂组成物的固化产物可以对具有在0克/平方米·天至2000克/平方米·天的较宽范围内的不同水蒸汽渗透性的所有光学膜展现良好黏着强度。光学膜可以包含PET膜(例如水蒸汽渗透性为0克/平方米·天至50克/平方米·天)、COP膜(例如水蒸汽渗透性为0克/平方米·天至10克/平方米·天)及TAC膜(例如水蒸汽渗透性为600克/平方米·天至1,200克/平方米·天)。较佳地,所述粘着剂组成物的固化产物具有200克力/吋至1,500克力/吋的黏着强度。
在一个实施例中,粘着剂组成物对PET膜可以展现650克力/吋至1,500克力/吋的黏着强度。
在另一个实施例中,粘着剂组成物对TAC膜可以展现300克力/吋至550克力/吋的黏着强度。
在另一实施例中,粘着剂组成物对COP膜可以展现200克力/吋至350克力/吋的黏着强度。
相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,(甲基)丙烯酸酯化合物(双官能(甲基)丙烯酸酯化合物与单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的总量)的存在量可以是10重量份至50重量份,特定言之是15重量份至50重量份,例如是15重量份至40重量份。在此(甲基)丙烯酸酯化合物范围内,粘着剂组成物可以对TAC膜、PET膜及COP膜展现良好黏着强度,同时改善初始固化速率。
双官能(甲基)丙烯酸酯化合物是在光能下起始自由基聚合。双官能(甲基)丙烯酸酯化合物不会因水分而使固化反应劣化,且可以在光作用下稳定反应,不会因偏光片内的水分而阻碍反应。另外,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以由于反应速率高于单官能(甲基)丙烯酸酯化合物而稳定形成粘着剂层,由此补偿由环氧化合物相对减少引起的降低的固化速率。
详言之,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以是单(烷二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物或聚(烷二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。此等化合物在25℃下具有30厘泊(cps)或小于30厘泊的黏度且可以减小粘着剂组成物在25℃下的黏度,由此提供适宜形成较薄粘着剂层的条件。此外,此等化合物具有30℃或大于30℃,例如30℃至80℃的均聚物相玻璃化转变温度,由此通过增加粘着剂组成物或粘着剂层的玻璃化转变温度来抑制偏光片中由于热冲击引起的裂缝产生。另外,此等化合物具有明显较高的固化速率以允许粘着剂组成物对偏光片及具有不同水蒸汽渗透性的膜,诸如聚对苯二甲酸乙二酯膜、三乙酰纤维素膜及环烯烃聚合物膜展现良好黏着强度。因此,如通过将粘着剂组成物沉积至PET膜、TAC膜及COP膜中各者上及将偏光片与其粘结,随后光固化所测量,用于偏光板的粘着剂组成物可以具有200克力/吋或大于200克力/吋的黏着强度。
较佳地,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物是聚(烷二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。举例而言,所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以包含选自二(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、三(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、二(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯及三(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。举例而言,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以是己二醇二(甲基)丙烯酸酯,但不限于此。
相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是10重量份至30重量份,例如15重量份至25重量份。在此范围内,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以增加粘着剂组成物的固化速率且可以改善粘着剂层的耐久性。
相对于100重量份计的(甲基)丙烯酸酯化合物,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是50重量份至90重量份。举例而言,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是60重量份至90重量份。或者,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是60重量份至80重量份。或者,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是62重量份至75重量份。在此范围内,双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以增加粘着剂组成物的固化速率且可以改善粘着剂层的耐久性。
单官能(甲基)丙烯酸酯化合物在其酯位点处具有疏水性官能基且因此可以防止在以用于偏光板的粘着剂组成物粘结光学膜与偏光片时,由外部水分引起的粘着剂层与光学膜或偏光片的黏着强度降低。另外,在根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物中,疏水性官能基可以防止偏光片与粘着剂层之间或光学膜与粘着剂层之间的界面处的黏着强度分布由于外部水分而增加。较佳地,疏水性官能基是C10至C20直链或分支链烷基。举例而言,疏水性官能基可以是月桂基、异癸基或类似基团。确切地说,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以包含(甲基)丙烯酸月桂基酯(均聚物相玻璃化转变温度为约-30℃)及(甲基)丙烯酸异癸基酯(均聚物相玻璃化转变温度为约-60℃)。
单官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以具有0℃或小于0℃的均聚物相玻璃化转变温度(Tg)。利用均聚物相玻璃化转变温度为0℃或小于0℃的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,粘着剂组成物可以防止偏光片中由于热冲击而产生裂缝且可以确保在高温下的适合模数以防止粘着剂层脆化,甚至是在含有过量的具有较高均聚物相玻璃化转变温度的环氧化合物时。较佳地,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有-80℃至-10℃的均聚物相玻璃化转变温度。
相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是5重量份至20重量份,例如9重量份至15重量份。在此范围内,粘着剂组成物可以防止黏度降低且可以减小粘着剂层的黏着强度分布。
相对于100重量份计的(甲基)丙烯酸酯化合物,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以是10重量份至50重量份,例如10重量份至40重量份、20重量份至40重量份,或25重量份至38重量份。在此范围内,粘着剂组成物可以防止黏度降低且减小粘着剂层的黏着强度分布。
光起始剂可以包含光酸产生剂及光自由基起始剂中的至少一种。
光酸产生剂可以包括含有阳离子及阴离子的鎓盐(onium salt)。确切地说,所述阳离子可以包含:三芳基硫鎓,诸如三苯基硫鎓、二苯基-4-(苯硫基)苯基硫鎓及二苯基-4-硫基苯氧基苯基硫鎓、双[4-(二苯基二氢硫基)苯基]硫离子及类似物。确切地说,所述阴离子可以包含六氟磷酸根(PF6 -)、四氟硼酸根(BF4 -)、六氟锑酸根(SbF6 -)、六氟砷酸根(AsF6 -)、六氯锑酸根(SbCl6 -)及类似物。
相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,光酸产生剂的存在量可以是1重量份至10重量份,例如是1重量份至6重量份。在此范围内,光酸产生剂可以使环氧化合物充分固化,同时不降低黏着强度,且可以防止粘着剂层的透明度降低或其余光酸产生剂渗出。
光自由基起始剂可以减小粘着剂层的色彩坐标bs值且当与光酸产生剂一起使用时可以使(甲基)丙烯酸酯化合物固化。光自由基起始剂可以选自本领域技术人员众所周知的任何典型光自由基起始剂。确切地说,光自由基起始剂可以包含磷、三嗪(triazine)、苯乙酮、二苯甲酮、安息香(benzoin)以及肟(oxime)光自由基起始剂中的至少一种。bs值是指当具有预定波长的光传输至偏光板时获得的色彩坐标值。包含由根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物形成的粘着剂层的偏光板可以具有3或小于3,例如0至2.8的色彩坐标bs值。在此范围内,偏光板可以通过防止在用于光学显示器中时观看到的黄色,而提供良好可见性。
相对于100重量份计的环氧化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物,光自由基起始剂的存在量可以是0.5重量份至10重量份,例如1重量份至7重量份。在此范围内,光自由基起始剂可以使(甲基)丙烯酸酯化合物充分固化且防止粘着剂层透明度降低或其余光自由基起始剂的渗出。
用于偏光板的粘着剂组成物可以包含溶剂或者可以是不含溶剂的粘着剂组成物。使用不含溶剂的粘着剂组成物可以使溶剂对光学膜的影响减到最小。
用于偏光板的粘着剂组成物可以进一步包含典型添加剂,诸如抗氧化剂、黏着促进剂、抗静电剂、调平剂、除泡剂、UV吸收剂及类似物,以便赋予其对粘着剂组成物的作用。
用于偏光板的粘着剂组成物在25℃下可以具有20厘泊至100厘泊的黏度。在此范围内,粘着剂组成物可以容易地沉积。
接下来,将描述根据本发明的一个实施例的偏光板。
偏光板包含偏光片及在偏光片的至少一个表面上的光学膜,其中所述光学膜可以经由根据本发明的粘着剂组成物形成的粘着剂层粘结至偏光片。
偏光片可以使进入偏光板的光偏振。偏光片可以是由聚乙烯醇膜形成的聚乙烯醇型偏光片。在一个实施例中,偏光片可以通过将碘及二色性染料中的至少一种吸附至所述聚乙烯醇膜上来形成。在另一个实施例中,偏光片可以是通过使聚乙烯醇膜脱水而获得的多烯(polyene)型偏光片。偏光片的厚度可以是5微米至100微米,特定言之是5微米至50微米。在此厚度范围内,偏光片可以用于偏光板中。
可以在偏光片的一个或两个表面上形成光学膜以保护偏光片。
光学膜可以包含选自以下的至少一种膜:纤维素树脂,诸如三乙酰纤维素;聚酯树脂,诸如聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯及类似物;环状聚烯烃树脂,诸如非晶型环烯烃聚合物(cyclic olefin polymer,COP)及类似物;聚碳酸酯树脂;聚醚砜树脂;聚砜树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;非环状聚烯烃树脂;聚丙烯酸酯树脂,诸如聚(甲基丙烯酸甲酯);聚乙烯醇树脂;聚氯乙烯树脂;及聚偏二氯乙烯树脂。光学膜的厚度可以是5微米至200微米,特定言之是10微米至150微米,更特定言之是50微米至120微米。在此厚度范围内,光学膜可用于偏光板中。
根据本发明的用于偏光板的粘着剂组成物可以是光可固化组成物。因此,可以通过将粘着剂组成物沉积至光学膜上且在其上层压偏光片,随后光固化来形成粘着剂层。粘着剂层的厚度可以是10微米或小于10微米,例如是1微米至5微米。在此范围内,粘着剂层可以用于偏光板中。
根据一个实施例的光学显示器可以包含根据本发明实施例的偏光板。光学显示器可以包含由用于偏光板的粘着剂组成物形成的粘着剂层。光学显示器可以是液晶显示器,但不限于此。
本发明的实例
接下来,将参照一些实例更详细地描述本发明。应理解,提供这些实例只是为了说明,且不应以任何方式解释为限制本发明。
实例及比较实例中所用组分的详情如下。
①双官能脂环族环氧化合物:环脂族二环氧化物(cycloaliphatic diepoxide)(CELLOXIDE 2021P,均聚物Tg:196℃,大赛璐有限公司(Daicel Co.,Ltd.))
②单官能芳族环氧化合物:苯基缩水甘油醚(EX-141,长濑产业株式会社(NagaseCo.,Ltd.))
③双官能(甲基)丙烯酸酯化合物:三(丙二醇)二丙烯酸酯(M-220,美源特种化学品株式会社(Miwon Specialty Chemical Co.,Ltd.))
④单官能(甲基)丙烯酸酯化合物:具有月桂基作为疏水性官能基的丙烯酸月桂酯(M-120,均聚物Tg:-30℃,美源特种化学品株式会社)。
⑤光酸产生剂:六氟磷酸二苯基-4-(苯硫基)苯基硫鎓盐(CPI-100P,圣阿普洛株式会社(San-Apro Co.,Ltd.))
⑥光自由基起始剂:1-羟基-环己基苯基酮(Irgacure-184,巴斯夫公司(BASF))
⑦单官能(甲基)丙烯酸酯化合物:具有羟乙基作为亲水性官能基的甲基丙烯酸2-羟基乙酯(均聚物Tg:约57℃)。
实例1
粘着剂组成物是通过混合70重量份的双官能脂环族环氧化合物、20重量份的双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、10重量份的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、2重量份的光酸产生剂及1重量份的光自由基起始剂制备。
实例2至4
粘着剂组成物是以与实例1中相同的方式制备,不过改为如表1中所列的双官能脂环族环氧化合物、单官能芳族环氧化合物、双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、光酸产生剂及光自由基起始剂的量(单位:重量份)。
比较实例1至5
粘着剂组成物是以与实例1中相同的方式制备,不过改为如表1中所列的双官能脂环族环氧化合物、单官能芳族环氧化合物、双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、光酸产生剂及光自由基起始剂的量(单位:重量份)。
[表1]
Figure GDA0002091659500000131
关于表2的特性为评价实例及比较实例的粘着剂组成物,且结果显示于表2中。
(1)黏着强度:通过在0.3%碘水溶液中对60微米厚的聚乙烯醇膜(皂化程度:99.5,聚合度:2,000)染色,将染色的膜拉伸至其初始长度的5.7倍,并将拉伸的膜浸渍于3%硼酸溶液及2%碘化钾水溶液中用于颜色校正,随后在50℃下干燥4分钟,制得23微米厚的偏光片。
使用PET膜、TAC膜及COP膜作为光学膜。PET膜是80微米厚的PET膜(底漆处理,TA044,水蒸汽渗透性:10克/平方米·天,东洋纺株式会社)。TAC膜是具有零延迟的40微米厚TAC膜(KC4CT1,水蒸汽渗透性:800克/平方米·天,柯尼卡有限公司)。COP膜是52微米的COP膜(ZEONE,水蒸汽渗透性:5克/平方米·天,瑞翁有限公司)。
为了测量黏着强度,通过将粘着剂组成物沉积至PET膜、TAC膜及COP膜(未经历底漆处理的膜经历电晕处理)各自的一个表面上达到1微米至4微米厚度并将偏光片与其粘结,随后在UVA:1000毫焦/平方厘米及UVB:400毫瓦/平方厘米条件下光固化,制造出偏光板。将制造的偏光板切割成100毫米×25毫米的大小,并在偏光板的一端将切割机***光学膜与偏光片之间的间隙中以将光学膜与偏光片分离。接着,在光学膜及偏光片各自的两端紧固至UTM(TA XT Plus;特克斯奇技术公司)的两侧情况下,利用90°剥离方法测量光学膜与偏光片之间的黏着强度,在所述剥离方法中,沿相反方向以300毫米/分钟的速率拉动光学膜及偏光片的另一端。
(2)抗裂性:在热冲击偏光板的条件下评价抗裂性。偏光板是以与(1)中相同的方式制备。使用PET膜作为光学膜。通过将偏光板(50毫米×50毫米)层压至玻璃板上来制备试样。通过重复200个循环的热冲击测试对试样施加热冲击,在所述热冲击测试中,每个循环包含使试样在-40℃下静置30分钟,将试样自-40℃加热至85℃,及使试样在85℃下静置30分钟。在荧光灯下,以反射模式及背光模式肉眼观察偏光片中沿MD的裂缝的产生。评价偏光片中所产生的裂缝中的最大裂缝长度。
(3)光学特征(bs):偏光板是以与(1)中相同的方式制备。使用PET膜作为光学膜。将偏光板切割成3厘米×3厘米的大小。利用安置用于接收自V-7100发射的光的偏光板的PET膜,在380纳米至780纳米波长下测量bs值。
(4)可切割性:使用切割机刀片自光学膜侧在偏光板上打出500毫米×500毫米大小的孔。肉眼观察在偏光板打孔端部分处的剥离状态。在偏光板的光学膜上,无剥离评为◎,剥离长度为1毫米或小于1毫米评为○,剥离长度大于1毫米至2毫米评为Δ,且剥离长度大于2毫米评为X。
(5)模数:通过将粘着剂组成物涂布至离型膜(例如聚对苯二甲酸乙二酯膜)上,随后在23℃及55%RH条件下光固化,制备出10微米厚的粘着剂膜,并将其切割成具有7毫米×100毫米×10微米(宽度×长度×厚度)大小的试样。接着,使用DMA Q800(TA仪器公司)将试样以5℃/分钟的加热速率自20℃加热至140℃,同时使用温度扫描测试法(应变0.04%,预负载力:0.05牛,力追踪:125%,频率:1赫兹)测量在85℃下的模数。
(6)tanδmax及玻璃化转变温度(Tg):在测量第(5)项的模数时,最大tanδ称为tanδmax,且定义所获得的最大tanδ的温度为玻璃化转变温度。
[表2]
Figure GDA0002091659500000151
如表2中所示,根据本发明的粘着剂组成物对用于偏光片的具有不同水蒸汽渗透性的所有光学膜展现良好黏着强度,抑制偏光片中由于热冲击引起的裂缝产生,防止粘着剂层由于脆性而断裂,并提供良好可切割性。
相反,仅包含环氧化合物的比较实例1及比较实例2的粘着剂组成物对于偏光片中由于热冲击引起的裂缝产生的抑制作用极小,或在高温下具有明显较高的模数以致形成易于断裂的易脆粘着剂层。
另外,包括双官能(甲基)丙烯酸酯化合物及具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物中的其中一者,或包含具有亲水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的比较实例3及比较实例5的粘着剂组成物对用于偏光片的具有不同水蒸汽渗透性的光学膜展现的黏着强度不足,且对于偏光片中由于热冲击引起的裂缝产生的抑制作用极小。
应了解,在不背离本发明的精神及范畴情况下,本领域技术人员可以提出各种润饰、变更、更改以及等效实施例。

Claims (13)

1.一种用于偏光板的粘着剂组成物,包括环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物及光起始剂,
其中所述(甲基)丙烯酸酯化合物包括双官能(甲基)丙烯酸酯化合物以及具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的混合物,其中所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物包括单(烷二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物或聚(烷二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物,
其中所述具有疏水性官能基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物包括含C10至C20直链或分支链疏水性烷基的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物,以及
其中当在所述粘着剂组成物沉积至聚对苯二甲酸乙二酯膜、三乙酰纤维素膜及环烯烃聚合物膜中的各者上及将偏光片与其粘结,随后光固化之后所测量时,用于偏光板的所述粘着剂组成物具有200克力/吋或大于200克力/吋的黏着强度。
2.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述环氧化合物包括双官能脂环族环氧化合物。
3.根据权利要求2所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述环氧化合物进一步包括单官能芳族环氧化合物。
4.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述粘着剂组成物的光固化产物在85℃下具有500兆帕至小于2,000兆帕的模数。
5.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述粘着剂组成物的光固化产物具有0.5至1的最大tanδ。
6.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述粘着剂组成物的光固化产物具有90℃至140℃的玻璃化转变温度。
7.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物包括二(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、三(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、二(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯以及三(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中相对于100重量份计的所述(甲基)丙烯酸酯化合物,所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量是60重量份至80重量份。
9.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中所述单官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有-80℃至-10℃的均聚物相的玻璃化转变温度。
10.根据权利要求1所述的用于偏光板的粘着剂组成物,其中相对于100重量份计的所述(甲基)丙烯酸酯化合物,所述单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量是10重量份至40重量份。
11.一种偏光板,包括偏光片以及形成于所述偏光片的至少一个表面上的光学膜,
其中所述光学膜是由如权利要求1至10中任一项所述的用于偏光板的粘着剂组成物形成。
12.根据权利要求11所述的偏光板,其中所述偏光板具有3或小于3的色彩坐标bs值。
13.一种光学显示器,包括如权利要求11所述的偏光板。
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