用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的制作方法

文档序号:3779546阅读:391来源:国知局

专利名称::用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的制作方法
技术领域
:本发明涉及用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物。特别是,本发明涉及具有优异耐久性、低漏光性、以及在高的温度和/或湿度条件下增强的可操作性的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,以及偏光器和包括该偏光器的液晶显示器。
背景技术
:通常,为了制造液晶显示器,基本上需要包含液晶的液晶单元和偏光膜,并且应当使用用于粘附以上两者的粘合剂层或压敏粘合剂层。另外,可以迸一步将相位延迟膜、用于宽视角的补偿膜、亮度增强膜等粘附到偏光膜上,以改善液晶显示器的性能。典型地,液晶显示器包括均匀排列的液晶层、包含粘合剂层或者压敏粘合剂层的偏光膜、相位延迟膜以及另外的功能膜层。偏光膜包括均匀排列的碘化合物或者二向色偏光材料。为了保护这些偏光元件,诸如三乙酰基纤维素(TAC)等的保护膜被用来构成多层。偏光膜可以进一步包括具有各向异性分子排列的相位延迟膜、或者用于宽视角的补偿膜如液晶膜。上述膜是由具有不同分子结构和组成的材料制成的,所以具有不同的物理性能。特别是,在高的温度和/或湿度条件下,根据具有各向异性分子排列的材料的收縮或者膨胀的尺寸稳定性不够。其结果是,如果偏光膜通过压敏粘合剂来固定,则由在高的温度和/或湿度条件下偏光膜的收縮或膨胀所引起的剪切应力被保持,由此漏光现象发生在应力集中的区域。为了改善漏光现象,需要减少在高的温度和/或湿度条件下偏光膜的收縮。然而,由具有不同物理性能的材料组成的偏光膜所附着的液晶板产生的应力是很难去除的。改善漏光现象的另一方法是给压敏粘合剂层提供应力释放功能,以将偏光器固定在液晶板上。通常,橡胶、丙烯酸系(acryls)和有机硅常常被用作压敏粘合剂。其中,丙烯酸系压敏粘合剂在压敏粘合剂性能、光学性能、耐久性和耐气候性方面是有利的,因此,已经广泛用于制造用于偏光器的压敏粘合剂组合物。给压敏粘合剂层提供应力释放功能的通用设计是,设计压敏粘合剂层使其具有大的蠕变性能和易变形性。其代表性方法是,通过将具有或者不具有少量交联官能团的低分子量聚合物与具有交联官能团的高分子量聚合物进行混合以使其能够与多功能的交联剂反应,提供具有耐久性和应力释放功能的压敏粘合剂组合物。例如,韩国专利特开1998-079266计划通过提供应力释放功能给压敏粘合剂组合物来解决漏光现象,所述压敏粘合剂组合物包括ioo重量份的重均分子量为1,000,000或更高的高分子量丙烯酸系共聚物、20-200重量份的重均分子量为30,000或者更低的低分子量丙烯酸系共聚物、以及0.005-5重量份的多官能交联剂。日本专利特开200247468计划提供应力释放功能给用于偏光膜的压敏粘合剂组合物,所述压敏粘合剂组合物包括ioo重量份的重均分子量为800,0002,000,000的高分子量丙烯酸系共聚物、550重量份的重均分子量为50,000或更低的低分子量丙烯酸系共聚物(不具有官能团(分散度=1.0~2.5))、交联剂以及硅烷化合物。此外,日本专利特开2003-49141计划通过提供应力释放功能给用于偏光膜的压敏粘合剂组合物来解决漏光现象,所述压敏粘合剂组合物包括重均分子量范围为l,000,000~2,000,000且具有官能团的高分子量丙烯酸系共聚物、重均分子量范围为30,000300,000且具有少于两种官能团的中等分子量丙烯酸系共聚物、重均分子量范围为1,00020,000且不具有官能团的低分子量丙烯酸共聚物(分散度=1.0~2.5)、以及交联剂。上述参考文献应用技术特征来软化最终的压敏粘合剂,以改善所述压敏粘合剂的应力释放性能。即,所述压敏粘合剂被设计为,通过增加蠕变性能以及使相对于外部应力的变形更为容易,从而释放由偏光器的收縮或膨胀所导致的局部应力,因为压敏粘合剂的模量(moduhis)通过所加入的低分子量材料而减小。但是,在通过添加低分子量材料来制备软化的压敏粘合剂的情况中,最终的压敏粘合剂的模量被减小。于是,该压敏粘合剂可能具有一些问题,当偏光器在制备过程中以巻型(roletype)储存时,它可能容易被压扁(凹坑缺陷);以及在切割压敏粘合剂的情况中,该压敏粘合剂可能从偏光器的截面中突出,或者偏光器可能通过突出的压敏粘合剂而被污染。同样,压敏粘合剂的耐久性可能在高的温度和湿度条件下降低,因为所加入的低分子量材料可容易地迁移到液晶板和TAC的玻璃界面中。给压敏粘合剂提供应力释放功能的另一种方法是,将由具有交联官能团的高分子材料所制备的最终压敏粘合剂的凝胶含量保持非常低。该方法具有压敏粘合剂的模量不会显著降低的优点。然而,该方法也具有一些缺点,很难使压敏粘合剂保持均匀的低凝胶含量;从交联压敏粘合剂直到切割偏光器(老化时间)需花费长的时间,在高温和高湿度的条件下显著降低其耐久性。日本专利特开60-207101公开了一种重复生产压敏粘合剂的方法,该压敏粘合剂具有低凝胶含量且包含高分子量材料。该出版的专利公开了一种用于制备压敏粘合剂的方法,该方法通过将具有可交联官能团的丙烯酸系共聚物(A)、不具有可交联官能团的丙烯酸系共聚物(B)和具有至少两个官能团的多官能交联剂进行混合来制备压敏粘合剂,其中,A/B的重量比在l/44/l的范围内。艮口,该出版的专利公幵了以下技术特征通过去除游离的可交联官能团,可以延长所述压敏粘合剂的保存期;通过在交联过程期间将相应量的多官能交联剂增加至可交联官能团的量来去除游离的可交联官能团。然而,该专利没有公开其中所使用的丙烯酸系聚合物的分子量参数,也没有公开交联结构的技术特征。特别是,该专利没有公开与漏光现象相关的压敏粘合剂的应力释放性能的技术特征。因此,需要开发一种用于偏光膜的新型粘合剂和使用该粘合剂的偏光膜,通过使最终的压敏粘合剂模量的减少最小化,而没有损害偏光膜产品的主要特性,例如在长期使用中和在高的温度和湿度条件下的耐久性和可靠性,来改善漏光现象和防止偏光器的可操作性降低。
发明内容为了解决现有技术中的上述问题,本发明的一个目的是提供一种丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其通过应力释放性能的改善来改善漏光现象,并通过使压敏粘合剂模量的减少最小化而没有损耗偏光膜产品的主要特性,例如在高的温度和湿度条件下的耐久性和可靠性,来防止偏光器的可操作性降低。本发明的另一目的是,提供一种使用具有上述特性的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的偏光器。本发明的另一目的是,提供一种液晶显示器,其包括由具有上述特性的丙烯酸系压敏粘合剂组合物制备的偏光器。为了实现这些目的,本发明提供一种用于偏光膜的、包含(甲基)丙烯酸系共聚物的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包括具有1-12碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体,其特征在于,由下式(1)表示的凝胶含量为10~55°/。;由下式(2)表示的溶胀比为从所述粘合剂中溶出的溶胶的重均分子量为至少800,000;以及重均分子量和数均分子量的比为2.07.0:凝胶含量(。/。"B/AX100(1)溶胀比-C/B(2)其中,A表示丙烯酸系粘合剂组合物的重量,B表示在环境温度下浸入乙酸乙酯中48小时后丙烯酸系粘合剂组合物的不溶物的干重,C表示在环境温度下浸入乙酸乙酯中48小时后被乙酸乙酯溶胀的不溶物的重量(丙烯酸系粘合剂组合物的不溶物重量+渗透的溶剂的重量)。同样,本发明提供一种压敏粘合剂偏光器,在偏光膜的一侧或两侧上包括作为压敏粘合剂层的上述丙烯酸系压敏粘合剂组合物。此外,本发明提供一种包括液晶板的液晶显示器,在该液晶板中,如上所述制备的偏光器被粘附在液晶单元的一侧或两侧。本发明的特征在于,通过增加压敏粘合剂的应力释放性能改善漏光现象;通过调节最终的压敏粘合剂的凝胶含量、溶胀比、由溶剂溶出的溶胶的分子量、和分子量分布,从而保持在高温和高湿度条件下的耐久性,以及将最终的压敏粘合剂的模量保持到在偏光器的可操作性方面没有任何问题的水平。通常,当最终的压敏粘合剂被调节至具有低凝胶含量以及被溶剂浸渍时,被溶剂膨胀的凝胶的含量(溶胀比或溶胀指数)会极大增加。具有所述交联结构的压敏粘合剂形成非常松散的交联结构。因此,该压敏粘合剂具有优异的应力释放性能,由此可以改善漏光现象,因为当从外界施加应力时,它具有高的蠕变性能且容易变形。然而,在高温和高湿度条件下,该压敏粘合剂的耐久性是非常差的。因此,本发明者尽力解决上述问题,并且发现如果压敏粘合剂被设计为同时具有低的凝胶含量和低的溶胀比,则压敏粘合剂具有优异的应力释放性能,且可以在高温和高湿度条件下保持耐久性,从而完成本发明。尽管没有理论上的限制,但是既具有低凝胶含量又具有低溶胀比的压敏粘合剂形成相对紧凑的交联结构,可以同时满足应力释放性能和耐久性,因为该压敏粘合剂的溶胶(不具有交联结构的游离聚合物)与上述交联结构相互连结。因此,在本发明中调节交联结构是非常重要的。如果压敏粘合剂的凝胶含量类似,但是交联结构紧凑,则耐久性可显著降低,因为没有交联结构的聚合物难以渗透到交联结构之间。相比之下,当交联结构太松散时,耐久性也降低,因为没有交联结构的聚合物可以容易地渗透到交联结构之间,但是当将应力施加到压敏粘合剂上时,其也可以容易地从交联结构中脱出。用于偏光器的本发明压敏粘合剂可以应用于各种粘合剂或压敏粘合剂材料,例如丙烯酸系、有机硅、橡胶、聚氨酯、聚酯或环氧化合物,虽然没有限制,但是其中丙烯酸系压敏粘合剂是优选的。图l所示的是根据本发明一种实施方式的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的凝胶含量与溶胀比之间的关系。具体实施方式下文将进一步详细地描述本发明。本发明提供一种用于偏光膜的、包括(甲基)丙烯酸系共聚物的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包括具有1-12个碳原子垸基的垸基(甲基)丙烯酸酯单体,其特征在于,由下式(l)表示的凝胶含量为10~55°/。;由下式(2)表示的溶胀比为30110;通过乙酸乙酯从所述粘合剂中溶出的溶胶的重均分子量为至少800,000;重均分子量和数均分子量的比为2.07.0:凝胶含量(。/。)-B/AX100(1)溶胀比-C/B(2)11其中,A、B和C如以上所定义的。在本发明的丙烯酸系压敏粘合剂组合物中,优选的凝胶含量为15~45%,优选凝胶含量与溶胀比满足如下式(3):-2.83x+130《y《-2.83x+180(3)其中,x表示凝胶含量,y表示溶胀比。本发明的丙烯酸系粘合剂组合物的凝胶含量为10~55%,优选为15~45%,更优选为1535%。如果上述凝胶含量大于55%,则该压敏粘合剂的应力释放性能显著降低。如果凝胶含量小于10%,则在高温和高湿度条件下的耐久性非常差。同时,如果通过凝胶测定的溶胀比小于30,则压敏粘合剂的应力释放性能不好,因为交联结构太紧凑。而且,如果溶胀比大于IIO,则耐久性降低,因为交联结构太松散。同样,若通过溶剂溶出的溶胶的分子量小于800,000,则每个交联结构没有被溶胶部分充分连结,从而降低了耐久性。在另一方面,若溶胶的分子量分布小于2,则应力释放性能是不足的。而且,如果它大于7,则耐久性不好。因此,优选将溶胶的分子量分布调节为2.07.0,更优选为3~5.5。优选地,本发明的(甲基)丙烯酸共聚物包括8099.8重量份的具有2-14个碳原子烷基的(甲基)丙烯酸酯单体、和0.015重量份的乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体,所述可交联单体具有与多官能交联剂可交联的羧基或羟基。上述具有2-14个碳原子垸基的(甲基)丙烯酸酯单体可以是(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)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸十二垸基酯和(甲基)丙烯酸十四垸基酯。如果烷基的碳原子数不在上述范围,则压敏粘合剂的玻璃化转变温度(Tg)可能增加,或者可能很难调节粘合剂的性能,因此,上述碳原子数限制在2-14的范围。上述(甲基)丙烯酸酯单体可以单独使用或者以混合物形式使用。为了调节粘合强度和内聚强度,优选使用8099.8重量份的具有2-14个碳原子烷基的(甲基)丙烯酸酯单体。同样,为了调节粘合强度和内聚强度,本发明的(甲基)丙烯酸系共聚物与乙烯基和/或丙烯酸系交联单体进行共聚,所述交联单体具有可与多官能交联剂交联的羧基或羟基,其为选自以下组中的一种或多种(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、2-羟基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸二聚物、衣康酸、马来酸或马来酸酐。优选地,乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体的含量为总单体量的0.01~5重量份,因为当该含量太高时,粘合强度和剥离强度会降低。为了调节压敏粘合剂的玻璃化转变温度或者提供一些功能,本发明的(甲基)丙烯酸系共聚物任选地包括020重量份的由以下化学式(l)表示的乙烯基单体-[化学式(l)]其中,R4表示氢或烷基,R3表示氰基,用烷基取代或未取代的苯基,乙酰氧基,或者CORs,其中R5表示氨基、或用烷基取代或未取代的縮水甘油氧基。在上述化学式的RrRs的定义中,优选的垸基为l-6个碳原子的烷基,更优选为甲基或乙基。上述化学式的化合物可以是苯乙烯单体,例如苯乙烯或a-甲基苯乙烯;羧酸乙烯基酯,例如乙酸乙烯基酯;或者具有氮原子的单体,例如(甲基)丙烯酰胺或N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺。上述乙烯基单体的优选含量为总单体的20重量份或更少,因为当含量太高时,挠性和剥离强度会降低。包括上述成分的本发明丙烯酸系压敏粘合剂组合物可以进一步含有交联剂。用于交联丙烯酸系共聚物的交联剂具有增加压敏粘合剂的内聚强度的功能,所述丙烯酸系共聚物包括具有1-12个碳原子烷基的垸基(甲基)丙烯酸酯单体,通过所述交联剂与丙烯酸系聚合物的羧基和羟基反应,实现该压敏粘合剂的内聚强度的增加。所述交联剂可以选自异氰酸酯、环氧化合物、氮丙啶和金属螯合交联剂。具体地,异氰酸酯交联剂可以是二异氰酸甲苯酯、二异氰酸二甲苯酯、二苯基甲烷二异氰酸、二异氰酸六亚甲酯、异构二异氰酸酯(isoformdiisocyanate)、二异氰酸四甲基二甲苯酯、萘二异氰酸酯或者它们与多元醇如三羟甲基丙烷的反应物。环氧化物交联剂可以是乙二醇二縮水甘油醚、三縮水甘油醚、三羟甲基丙烷三縮水甘油醚、N,N,N'N'-四縮水甘油基乙二胺或丙三醇二縮水甘油醚。氮丙啶交联剂可以是N,N'-甲苯-2,4-二(l-氮丙啶羰基化物)、N,N'-二苯基甲垸-4,4'-二(l-氮丙啶羰基化物)、三亚乙基三聚氰胺、bisiso-prothaloyl-l-(2-甲基氮丙啶)或三-l-氮丙啶氧化膦。金属螯合交联剂可以是通过将多价金属如Al、Fe、Zn、Sn、Ti、Sb、Mg和V与乙酰基丙酮或乙酰乙酸乙酯进行配位所制备的化合物。相对于100重量份丙烯酸系共聚物,优选的交联剂含量为0.0110重量份。同样,本发明的压敏粘合剂组合物可以另外包括硅烷偶联剂,其可以通过改善压敏粘合剂在玻璃基底上的稳定性来提高耐热/耐湿性。当在高温和高湿度条件下保持长时间时,硅烷偶联剂具有增加粘合性能的稳定性的功能。相对于100重量份的丙烯酸系共聚物,优选的硅垸偶联剂含量为0.0055重量份。硅垸偶联剂可以是T縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、,縮水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、,縮水甘油醚基丙基三乙氧基硅垸、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、,甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅垸、7-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅垸、7-氨基丙基三甲氧基硅烷、7-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷或者7-乙酰乙酸酯丙基三甲氧基硅烷。这些硅垸偶联剂可以单独使用或者以其混合物使用。另外,如果需要,本发明的丙烯酸系压敏粘合剂组合物可以进一步包括增粘剂。相对于100重量份丙烯酸共聚物,增粘剂的优选含量为1~100重量份。如果增粘剂过量使用,则粘合剂的相容性和粘结力可能降低。所述增粘剂可以是(水合的)烃树脂、(水合的)松香树脂、(水合的)松香酯树脂、(水合的)萜烯树脂、(水合的)萜烯苯酚树脂、聚合的松香树脂或者聚合的松香酯树脂。这些增粘剂可以单独使用或者以其混合物使用。同样,根据用途,本发明的丙烯酸系压敏粘合剂组合物可以进一步包括增塑剂、环氧树脂、硬化剂等。此外,可以适当添加uv稳定剂、抗氧化剂、着色剂、增强剂、填料、消泡剂、表面活性剂等。此外,本发明涉及一种用于制备本发明的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的方法,包括步骤使乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体与具有l-12个碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于交联结构的丙烯酸系聚合物,所述可交联单体具有与多官能交联剂可交联的羧基或羟基;使具有1-12个碳原子垸基的垸基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于非交联结构的丙烯酸系聚合物;以及将用于交联结构的丙烯酸系聚合物与用于非交联结构的丙烯酸系聚合物进行混合,或者本发明涉及一种用于制备本发明的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的方法,包括第一步骤,使乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体与具有l-12个碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于交联结构的丙烯酸系聚合物,所述可交联单体具有可与多官能交联剂交联的羧基或羟基;以及第二步骤,在存在第一步骤中所制备的用于交联结构的丙烯酸系聚合物的条件下,使具有1-12个碳原子烷基的院基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于非交联结构的丙烯酸系聚合物。以下将更详细地描述用于制备本发明的丙烯酸系压敏粘合剂的上述方法。上述丙烯酸系压敏粘合剂可以通过如下方式来制备,即通过将两种单独的丙烯酸系聚合物进行混合,g卩,制备用于交联结构的丙烯酸系聚合物和用于非交联结构的丙烯酸系聚合物,以特定的重量比例将它们混合;或者在反应器中依次序制备两种丙烯酸系聚合物,然后将它们与多官能交联剂进行反应。用于交联结构的上述丙烯酸系聚合物必须包括可交联的官能团。如果可交联官能团的量是过量的,则交联结构太紧凑,以致没有交联结构的聚合物不能渗透到交联结构之间,因此,耐久性显著地降低,不能获得本发明的凝胶含量和溶胀比。相反,如果可交联官能团的量小于一定值,则交联结构太松散,所以没有交联结构的聚合物可以容易地渗透到交联结构之间,但当对压敏粘合剂施加应力时,其也可以容易地从交联结构中脱出,所以耐久性降低。另一方面,用于交联结构的丙烯酸系聚合物和用于非交联结构的丙烯酸系聚合物优选具有类似的组成,因为如果它们具有不同的组成,则难以将两种聚合物完全混合。同样,在混合这两种聚合物中,优选的可交联官能团是羟基,而不是羧基。用于非交联结构的丙烯酸系聚合物优选没有可交联的官能团(羟基或羧基),但是它可以具有可交联的官能团。本发明的丙烯酸系共聚物可以通过传统的方法来制备,例如溶液聚合、光聚合、本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合,但是溶液聚合是优选的。此处,优选的是,将聚合温度设定为5014(TC,并且在单体均匀混合之后加入引发剂。作为聚合引发剂,偶氮基聚合引发剂如偶氮双异丁腈和偶氮双环己烷腈、或者过氧化物如过氧化苯甲酰和过氧化乙酰可以单独使用或以其混合物使用。具有上述组成的本发明压敏粘合剂组合物的制备方法并没有特别限制。在形成压敏粘合剂层的混合过程中,对于平坦的涂层,不应该发生交联剂官能团的交联反应。在涂覆、接着干燥和老化之后,形成交联结构,由此获得具有强的弹性和内聚力的压敏粘合剂层。同样,本发明提供一种偏光器,该偏光器含有丙烯酸系压敏粘合剂组合物作为偏光膜的压敏粘合剂层。在偏光膜的一侧或两侧上,本发明的偏光器由形成自上述压敏粘合剂组合物的压敏粘合剂层所组成。形成上述偏光器的偏光膜或偏光装置并没有特别限制。例如,优选的偏光膜可以通过如下方式来制备,即通过将偏光组分如碘或二向色染料添加到聚乙烯醇树脂膜上,接着进行拉伸。同样,在偏光膜的厚度方面没有限制,所以该膜可以以常见的厚度来制备。作为聚乙烯醇树脂,可以使用聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、以及乙烯与皂化的醋酸乙烯酯共聚物等。在偏光膜的两侧,可以形成多层膜,其中,通过将诸如纤维素膜如三乙酰基纤维素等的保护膜;诸如聚碳酸酯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的聚酯膜;聚醚砜膜;具有聚乙烯或聚丙烯结构的聚烯烃膜;以及具有环烯烃或降冰片烯结构、或乙烯丙稀共聚物的聚烯烃膜层压,制备所述多层膜。这些保护膜的厚度并没有具体限定,可以接受常见的厚度。在偏光膜上形成压敏粘合剂层的方法没有限制。该方法可以包括步骤在偏光膜的表面上用刮条涂布机直接涂覆压敏粘合剂,接着干燥。或者该方法可以包括步骤在可剥离基底的表面上涂覆压敏粘合剂,接着干燥,将压敏粘合剂层转移到偏光膜的表面上,接着老化。本发明的偏光器可以包括一种或多种提供补充功能的另外层,例如保护层、反射层、防眩膜、相位延迟膜、用于宽视角的补偿膜和亮度增强膜。使用本发明压敏粘合剂的偏光器可以应用于现在通常使用的所有液晶显示器,对液晶板的种类并没有具体限定。优选地,本发明可以构建这样的LCD,其包括将压敏粘合剂偏光器连接到液晶单元的一侧或两侧上的液晶板。通过如下实施例解释本发明的优选实施方式。但是,应该理解的是,本领域的技术人员可以在本发明的本质和范围内进行修改和改进。实施例制备例l:丙烯酸系共聚物(A-1)的制备正如表l中所述的,将98重量份的正丁基丙烯酸酯(BA)和2.0重量份的羟基甲基丙烯酸酯的单体混合物放入1L的反应器中,所述反应器装配有氮气回流用的冷却系统和便利的温度控制,将120重量份的乙酸乙酯(EAc)作为溶剂加入其中。为了从其中去除氧气,以氮气净化l小时,在此期间,温度保持在60'C,然后将0.03重量份的偶氮双异丁睛(AIBN)作为反应引发剂加入其中。将该混合物反应8小时,用乙酸乙酯(EAc)稀释,以获得丙烯酸系共聚物(A-1),其具有15wty。的固体物、重均分子量为1,600,000和分子量分布为4.9。制备例2、3:丙烯酸系共聚物(A-2、A-3)的制备如表l中所示的,通过部分添加或者部分未添加上述制备例l中的丙烯酸系共聚物(A-1)组合物的每种组分,制备高分子量的丙烯酸系共聚物(A-2、A-3)。结果数据如表l中所示。制备例4、5、6:丙烯酸系共聚物(B-1、B-2、B-3)的制备如表l中所示的,通过部分添加或者部分未添加在上述制备例l中的丙烯酸系共聚物(A-1)组合物的每种组分,制备高分子量的丙烯酸系共聚物(B-1、B-2、B-3)。结果数据如表l中所示。制备例7:丙烯酸系共聚物(L-1)的制备如表l中所示的,通过部分添加或者部分未添加在上述制备例l中的丙烯酸系共聚物(A-1)组合物的每种组分,制备低分子量的丙烯酸系共聚物(L-1)。结果数据如表l中所示。制备例8、9:丙烯酸系共聚物(I-1、I-2)的制备如表2中所示的,在第一反应步骤中,在与制备例l相同的条件下以具有羟基的组合物制备具有羟基的高分子量丙烯酸系共聚物。将表2中所示的第二步骤组合物加入在第一反应步骤中所制备的聚合物中,使该混合物在相同反应条件下反应,以制备最终的高分子量丙烯酸系共聚物。实施例l[混合过程]向20重量份如上制备的高分子量丙烯酸系共聚物(A-1)固体物和80重量份如上制备的高分子量丙烯酸系共聚物(B-1)固体物的混合物中,加入0.1重量份的三羟甲基丙烷(TDI-1)的二异氰酸甲苯酯加合物。适当稀释该混合物,均匀混合,在离型膜上涂覆,干燥,以获得厚度为30微米的平坦的压敏粘合剂层。[偏光器的层压过程]用上述制备的压敏粘合剂层涂覆185微米厚的碘偏光器。所制备的偏光器被切割成用于测试的合适尺寸。使用上述压敏粘合剂的偏光器的测试结果如表3a中所示。实施例2-7如表3a中所示,通过部分添加或者部分未添加实施例l组合物的每种组分,以与实施例l相同的方式实施混合和层压过程。以与实施例l相同的方式测试耐久性和均匀透光性,测试结果如表3a中所示。比较例2-7如表3b中所示,通过部分添加或者部分未添加实施例l组合物的每种组分,以与实施例l相同的方式实施混合和层压过程。以与实施例l相同的方式测试耐久性和均匀透光性,测试结果如表3b中所示。<偏光器性能的测试〉A.耐久性用实施例l中所制备的压敏粘合剂涂覆的偏光器(90mmX170mm)粘附到玻璃基底(110mmX190mmX0.7mm)的两侧上,在该玻璃基底上,光学吸收轴横穿过。此处,在干净的小室内施加大约5kg/ci^的压力,以防止产生气泡和杂质。为了评价样品的防潮性能,将测试样品保留在60'C和90y。RH(相对湿度)的潮湿室中1000小时,以观察气泡的形成和翘边。同样,为了评价样品的耐热性能,将测试样品保留在8(TC下1000小时,以观察气泡的形成和翘边。在进行评价之前,将测试样品在室温下进一步适应24小时。同样,在所制备的压敏粘合剂偏光器适应5个月或者更长以后,根据上述方法评价可靠性。按照如下方式评价可靠性0:没有观察到气泡或翘边;观测到少量的气泡或翘边;X:观察到大量的气泡或翘边。B.均匀的透光性(漏光)通过在暗室中使用背光系统观察以上所制备的样品,评价该样品的漏光。为了测试它们的透光的均匀性,将涂覆的偏光器(200mmX200mm)粘附在玻璃基底(210mmX210mmX0.7mm)上,其中,该偏光器与该玻璃基底成直角。按照以下方式评价透光的均匀性:裸眼观察到透光非均匀性;0:观察到少量的透光非均匀性;观察到一些透光非均匀性;X:观察到大量的透光非均匀性。C.凹坑缺陷(储能模量)当压敏粘合剂的模量(储能模量)增加时,压敏粘合剂的凹坑缺陷降低。压敏粘合剂的模量通过使用RMS-800(RheometricsCo.)来测量。压敏粘合剂的模量通过评价储能模量来测量,评价储能模量是通过使用直径为8mm的平行板夹具(ParallelPlateFixture)在如下条件下来进行的温度为30'C,压敏粘合剂厚度为lmm,应变率为10%,频率为lrad/秒。按照如下方式评价所测试的储能模量5点压敏粘合剂的凹坑缺陷很少(储能模量〉1.8Xl(^Pa);4点压敏粘合剂的凹坑缺陷为少数(1.4X10a〈储能模量〈1.7X104Pa;3点压敏粘合剂的凹坑缺陷为一些(1.0Xl(^Pa〈储能模量〈1.3X104Pa;2点压敏粘合剂的凹坑缺陷为许多(0.8X10叶a〈储能模量〈1.0X104Pa;l点压敏粘合剂的凹坑缺陷为大量(0.8Xl(^Pa〈储能模量)。D.压敏粘合剂的突出(可切割性)用汤姆生(Thomson)切刀切割上述层压过程之后所获得的偏光器。观察被切割的偏光器的截面,按照以下方式评价3点被切割侧的粘合剂突出的程度是可接受的(小于0.2mm);2点被切割侧的粘合剂突出的程度有点太多(0.20.5mm);l点被切割侧的粘合剂突出的程度很严重(大于0.5mm)。E.凝胶含量在上述混合过程中的干燥压敏粘合剂被放置在恒温恒湿的室(23t:和60。/。RH)中10天。将0.3g的压敏粘合剂倾倒入弁200不锈钢网筛中,其被浸入100mL的乙酸乙酯中,储存在暗室中2天。从其中分离出不溶物以后,在烘箱中和在7(TC下将所得到的粘合剂干燥4小时,称重。F.溶胀比在测量凝胶含量时于分离不溶物之后,通过将不溶物和包含(溶胀)在不溶物中的溶剂的重量除以不溶物的干重,从而测量溶胀比。表h丙烯酸系共聚物的组成<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>表2.丙烯酸系共聚物的组成<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>在上述表1和2中,各种简写被定义为-n-BA:正丁基丙烯酸酯;EHA:乙基己基丙烯酸酯;2-HEMA:2-羟基乙基甲基丙烯酸酯;AIBN:偶氮双异丁腈;EAC:乙酸乙觀表3a:丙烯酸共聚物的性能的组成<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表3b.丙烯酸系共聚物的性能的组成<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>如表3a中所示,本发明的实施例l-7显示出良好的耐久性和优异的漏光性能,以及与压敏粘合剂制备过程中的可操作性相关的、压敏粘合剂的低突出和低的凹坑缺陷。相比之下,比较例l显示出非常高的溶胀比,所以耐久性不是足够好,因为可交联结构太松散。在比较例2中,凝胶含量高,溶胀比低,所以应力释放性能不是足够好以致不能改善漏光性能,因为交联结构太紧凑。在比较例3中,由于溶胶的低分子量,导致耐久性差。在比较例4中,通过混合现有技术中的低分子量材料来改善漏光,但是模量显著降低,从而降低了偏光器的可操作性。在比较例5中,通过如现有技术中一样添加少量的多官能交联剂,保持了低的凝胶含量,但交联结构松散,以致增加了溶胀比,所以耐久性非常差。同样,在比较例6中,由于其普通的凝胶含量条件,所以压敏粘合剂的应力释放非常差。工业应用性正如以上所述的,本发明通过释放在高温、高湿度条件下长时间使用期间由偏光器的收縮所导致的应力,而不损害主要特性如耐久性,从而有效用来改善漏光现象。同样,本发明可以提供一种用于偏光器的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,最终的压敏粘合剂具有高的模量。因此,本发明可以将上述压敏粘合剂组合物应用于液晶显示器的偏光器,以防止由在长时间使用期间的集中应力所导致的漏光现象,并且由于高的模量可提供优异的可操作性。权利要求1.一种用于偏光膜的包括(甲基)丙烯酸系共聚物的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包括具有1-12个碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体,其特征在于,由如下式(1)表示的凝胶含量为10~55%;由如下式(2)表示的溶胀比为30~110;通过乙酸乙酯从所述粘合剂中溶出的溶胶的重均分子量为至少800,000;以及重均分子量和数均分子量之比为2.0~7.0凝胶含量(%)=B/A×100(1)溶胀比=C/B(2)其中,A表示丙烯酸系粘合剂组合物的重量,B表示在环境温度下浸入乙酸乙酯中48小时之后丙烯酸系粘合剂组合物的不溶物的干重,C表示在环境温度下浸入乙酸乙酯中48小时之后被乙酸乙酯溶胀的不溶物的重量(丙烯酸系粘合剂组合物的不溶物的重量+渗透的溶剂的重量)。2.如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述凝胶含量为15~45%。3.如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述凝胶含量和所述溶胀比满足如下式(3):-2.83x+130《y《-2.83x+180(3)其中,x表示凝胶含量,y表示溶胀比。4.如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包括80~99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯单体和0.015重量份的乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体,所述(甲基)丙烯酸酯单体具有2-14个碳原子的烷基,所述可交联单体具有与多官能交联剂可交联的羧基或羟基。5.如权利要求4所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸酯单体是选自以下的一种或多种(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)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯和(甲基)丙烯酸十四垸基酯。6.如权利要求4所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述可交联单体是选自以下的一种或多种(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、2-羟基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羟基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸二聚物、衣康酸、马来酸和马来酸酐。7.如权利要求4所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述组合物进一步包括20或更少重量份的可共聚的乙烯基单体。8.如权利要求4所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述多官能交联剂是选自如下的一种或多种异氰酸酯、环氧化合物、氮丙啶和金属螯合化合物。9.如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,基于100重量份的丙烯酸系共聚物,所述组合物进一步包括0.05~5重量份的硅烷偶联剂和1~100重量份的增粘剂。10.如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,其中,所述组合物进一步包括选自以下的一种或多种添加剂增塑剂、环氧树脂、固化剂、UV稳定剂、抗氧化剂、着色剂、增强剂、填料、消泡剂和表面活性剂。11.用于制备如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的方法,包括步骤使乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体与具有l-12个碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于交联结构的丙烯酸系聚合物,所述可交联单体具有与多官能交联剂可交联的羧基或羟基;使具有1-12个碳原子烷基的垸基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于非交联结构的丙烯酸系聚合物;以及将用于交联结构的丙烯酸系聚合物与用于非交联结构的丙烯酸系聚合物进行混合。12.用于制备如权利要求l所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的方法,包括第一步骤,使乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体与具有l-12个碳原子垸基的垸基(甲基)丙烯酸酯单体进行反应,以制备用于交联结构的丙烯酸系聚合物,所述可交联单体具有与多官能交联剂可交联的羧基或羟基;以及第二步骤,在第一步骤中所制备的用于交联结构的丙烯酸系聚合物存在的条件下,使具有1-12个碳原子垸基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体进一步进行反应,以制备用于非交联结构的丙烯酸系聚合物。13.如权利要求11或12所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的制备方法,其中,所述反应通过选自以下的聚合方法来进行溶液聚合、光聚合、本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合。14.如权利要求11或12所述的用于偏光膜的丙烯酸系压敏粘合剂组合物的制备方法,其中,所述乙烯基和/或丙烯酸系可交联单体包括羟基。15.—种压敏粘合剂偏光器,其在偏光膜的一侧或两侧上包含作为压敏粘合剂层的如权利要求l所述的丙烯酸系压敏粘合剂组合物。16.如权利要求15所述的压敏粘合剂偏光器,其中,所述偏光器进一步包括选自以下的一或多层保护层、反射层、相位延迟板、用于宽视角的补偿膜、和亮度增强膜。17.—种包括液晶板的液晶显示器,在所述液晶板中,如权利要求15或16所述的偏光器粘附至液晶单元的一侧或两侧上。全文摘要本发明涉及一种包含(甲基)丙烯酸系共聚物的丙烯酸系压敏粘合剂组合物,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包括具有1-12个碳原子烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯单体,其特征在于,凝胶含量为10~55%,溶胀比为30~110,通过乙酸乙酯从粘合剂中溶出的溶胶的重均分子量为至少800,000,分子量分布为2.0~7.0;在高的温度和湿度条件下,包括上述组分的偏光器和液晶显示器表现出优异的耐久性,并且可以改善漏光现象,并通过有效地提供高模量和应力释放性能,从而在制造偏光器时提供优异的可操作性。文档编号C09J133/06GK101258214SQ200680032502公开日2008年9月3日申请日期2006年8月29日优先权日2005年9月5日发明者张锡基,朴胜骏,河延玟,金佑河,金鲁马,韩仁天申请人:株式会社Lg化学
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