用于偏振板的粘合剂组合物、使用它的偏振板、制备该偏振板的方法和包含该偏振板的光...的制作方法

用于偏振板的粘合剂组合物、使用它的偏振板、制备该偏振板的方法和包含该偏振板的光 ...的制作方法
【专利摘要】本发明涉及：用于偏振板的粘合剂组合物，包含(A)(甲基)丙烯酸自由基化合物、(B)环氧类阳离子化合物、(C)苯氧基树脂、和(D)光引发剂；使用该粘合剂组合物的偏振板；制备该偏振板方法；和包括该偏振板的光学元件。
【专利说明】用于偏振板的粘合剂组合物、使用它的偏振板、制备该偏振 板的方法和包含该偏振板的光学元件

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于偏振板的粘合剂组合物、使用它的偏振板、制备该偏振板的方法 及包含该偏振板的光学元件。

【背景技术】
[0002] 用于偏振板的粘合剂用于将保护膜附着到包含PVA膜的偏振器的一侧或两侧。作 为这样的用于偏振板的粘合剂，本领域中广泛使用亲水性和水溶性的水性PVA粘合剂。然 而，由于来自背光源的热，用水性粘合剂制备的偏振板可遭受尺寸变化，引起局部的屏幕扭 曲。结果，在允许整个屏幕以黑的状态显示的情况下，局部光泄露可变得显著。因而，提出使 用阳离子聚合UV固化粘合剂代替水性粘合剂（例如，日本专利公布号2008-233874A，等）。
[0003] 然而，由于UV照射后，阳离子聚合UV固化粘合剂需要暗反应（后聚合），所以当粘 合剂的固化产物以卷筒的形态制备时，在储存中会易于卷绕。此外，阳离子聚合UV固化粘 合剂在固化过程中易受湿气的损害，从而使它难于保持固化一致性。因此，为了获得均匀的 固化状态，必须不仅严格控制周围的水分，还要严格地控制在PVA类偏振器中水分的含量。
[0004] 为了使偏振板满足操作条件，需要比本领域中常规偏振板具有更好的耐湿热性并 且包括提供强的粘附性和高可靠性的粘合剂层，同时具有突出的内聚力、耐久性和防水性 的偏振板。


【发明内容】

[0005] 根据本发明的一个方面，用于偏振板的粘合剂组合物可包含：(A)(甲基）丙烯酸 自由基化合物、（B)阳离子环氧化合物、（C)苯氧基树脂和（D)光引发剂。
[0006] 根据本发明的另一个方面，制备用于偏振板的粘合剂组合物的方法可包括：将 (甲基）丙烯酸自由基化合物、阳离子环氧化合物及光引发剂混合，并将苯氧基树脂添加至 混合物。
[0007] 根据本发明的又一个方面，偏振板可包含偏振器及通过粘合剂层堆叠在所述偏振 器一侧或两侧上的保护膜，其中，当偏振板浸入具有60°c恒定温度的水中2个小时时，所述 偏振器在其一端具有约2mm或更小的最大收缩长度。
[0008] 根据本发明的又一个方面，光学元件可包含粘合剂层或偏振板。

【专利附图】

【附图说明】
[0009] 图1为根据本发明的一个实施方式的偏振板的截面图。
[0010] 图2为根据本发明的一个实施方式的光学元件的截面图。

【具体实施方式】
[0011] 如文中所使用的，参照附图定义术语"上面"和"下面"，并且还可根据方向分别解 释为"下部"和"上部"。
[0012] 根据本发明的一个方面，所述用于偏振板的粘合剂组合物可包含（A)(甲基）丙烯 酸自由基化合物、（B)阳离子环氧化合物、（C)苯氧基树脂和（D)光引发剂。
[0013] 此处，术语"化合物"包括单体、低聚物、树脂等。
[0014] (甲基）丙燔酸自由基化合物
[0015] (甲基）丙烯酸自由基化合物可呈现高的反应性，而不受到偏振器的水分的反应 干扰。此外，所述（甲基）丙烯酸自由基化合物可改善在固化过程中与偏振器或保护膜的 界面的粘附性，并可通过包含亲水基团而与活化的阳离子环氧化合物结合产生链转移。
[0016] (甲基）丙烯酸自由基化合物可包含具有至少一个亲水基团的（甲基）丙烯酸化 合物。所述亲水基团可包括羟基和羧酸基的至少一种。优选地，亲水基团可以是羟基。
[0017] 就用于偏振板的粘合剂层的结构柔性而言，（甲基）丙烯酸自由基化合物可以是 单官能的（甲基）丙烯酸自由基化合物而不是多官能的（甲基）丙烯酸自由基化合物。
[0018] 所述（甲基）丙烯酸自由基化合物可包含选自具有至少一个亲水基的含(^至C2tl烷基的（甲基）丙烯酸酯、具有至少一个亲水基的含(：3至C2tl脂环基的（甲基）丙烯酸酯， 和具有至少一个亲水基的含(： 6至C2tl芳基的（甲基）丙烯酸酯中的至少一个。
[0019] 在一些实施方式中，所述（甲基）丙烯酸自由基化合物可包含选自由（甲基）丙烯 酸2-羟乙酯、（甲基）丙烯酸4-羟丁酯、（甲基）丙烯酸2-羟丙酯、（甲基）丙烯酸2-羟 丁酯、（甲基）丙烯酸6-羟己酯、1，4-环己烷二甲醇单（甲基）丙烯酸酯、1-氯-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、2-羟 基-3-苯氧基丙基（甲基）丙烯酸酯、4-羟基环戊基（甲基）丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧 基丁基（甲基）丙烯酸酯和4-羟基环己基（甲基）丙烯酸酯组成的组中的至少一个，但不 限于此。
[0020] 基于100重量份的（A) +⑶+ (C)，所述（甲基）丙烯酸自由基化合物的量可为约1 重量份至86重量份。在这个范围内，所述组合物可防止由于内聚力的减小而引起的粘合性 的劣化，还可防止由于通过模量的减小而不产生粘着性从而引起的可靠性的劣化，并且当 偏振器浸入温水中时通过防止偏振器的脱色而可提供良好的防水性。所述（甲基）丙烯酸 自由基化合物的量优选为约10重量份至约77. 5重量份，更优选约10重量份至约57重量 份，仍更优选为约19. 85重量份至约49. 85重量份。
[0021] 阳离子环氣化合物
[0022] 阳离子环氧化合物基于环氧树脂固有的硬度而提供高的可靠性的同时，赋予偏振 器和保护膜之间的粘附性。此外，阳离子环氧化合物可通过与（甲基）丙烯酸自由基化合 物的分子链的缠绕并与（甲基）丙烯酸自由基化合物的亲水基结合产生的链转移而提供内 聚力。
[0023] 所述阳离子环氧化合物可为脂环族环氧化合物、芳香族环氧化合物、脂肪族环氧 化合物、氢化的环氧化合物或它们的混合物。
[0024] 所述脂环族环氧化合物可为具有结合到脂环的至少一个环氧基的化合物。所述脂 环族环氧化合物可为脂环族二环氧羧酸酯。所述脂环族环氧化合物的实例可包含3, 4-环 氧环己基甲基-3'，4' -环氧环己烷羧酸酯、2-(3, 4-环氧环己基-5, 5-螺-3, 4-环氧）环 己烷间二氧杂环己烷、双（3, 4-环氧环己基甲基）已二酸酯、双[(3, 4-环氧-6-甲基环己 基）甲基]己二酸酯、3, 4-环氧-6-甲基环己基-3'，4'-环氧-6'-甲基环己烷羧酸酯、 ε -己内酯改性的3, 4-环氧环己基甲基-3'，4' -环氧环己烷羧酸酯、三甲基己内酯改性的 3, 4-环氧环己基甲基-3'，4' -环氧环己烷羧酸酯、β -甲基-δ -戊内酯改性的3, 4-环氧环 己基甲基-3'，4, 环氧环己烷羧酸酯、亚甲基双（3, 4-环氧环己烷）、乙二醇的二（3, 4-环 氧环己基甲基）醚、亚乙基双（3, 4-环氧环己烷羧酸酯）、环氧环六氢化邻苯二甲酸二辛酯 (dioctyl epoxycyclohexahydro phthalate)、环氧环六氢化苯二甲酸二 _2_ 乙基己醋等。
[0025] 所述芳香族环氧化合物的实例可包含双酚A、双酚F、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清 漆、双酚A酚醛清漆、二氯代戊二烯酚醛清漆、三苯酚甲烷的缩水甘油醚、缩水三甘油基对 氨基苯酚、四缩水甘油基亚甲基二苯胺等。
[0026] 所述脂肪族环氧化合物的实例可包含1，4- 丁二醇二缩水甘油醚，1，6-己二醇二 缩水甘油醚，新戊二醇二缩水甘油醚，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，聚乙二醇二缩水甘油 醚，丙三醇三缩水甘油醚，聚丙二醇二缩水甘油醚；通过将一种或多种烯化氧加入到例如乙 二醇、丙二醇、丙三醇等的脂肪族多元醇获得的聚醚多元醇的聚缩水甘油醚；脂肪族长链二 元酸的二缩水甘油醚；脂肪族高级醇的单缩水甘油醚；高级脂肪酸的缩水甘油醚；环氧化 的大豆油；丁基环氧硬脂酸酯；辛基环氧硬脂酸酯；环氧化的亚麻籽油；环氧化的聚丁二烯 等。
[0027] 所述氢化的环氧化合物是指通过在压力下在催化剂的存在下芳香族环氧化合物 的选择性氢化而获得的树脂。所述芳族环氧化合物的实例可包括双酚型的环氧树脂，例如 双酚A的二缩水甘油醚、双酚F的二缩水甘油醚、双酚S的二缩水甘油醚等；酚醛清漆型的 环氧树脂，例如苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、羟基苯甲醛苯酚酚醛清漆 环氧树脂等；多官能环氧树脂，例如四羟甲苯的缩水甘油醚、四羟基二苯甲酮的缩水甘油 醚、环氧化的聚乙烯基苯酚等。虽然可通过将氢加入到芳香族环氧树脂的母核而获得所述 氢化的环氧树脂，但是优选氢化的双酚A的缩水甘油醚。
[0028] 基于100重量份的（A) +⑶+ (C)，所述阳离子环氧化合物的量可为约10重量份至 约95重量份。在所述阳离子环氧化合物的这个范围内，所述组合物可提供所述偏振器和保 护膜之间的高粘附性，不会造成粘度的过度增加和由于提供高模量导致的脆性而使可切割 性劣化。优选地，所述阳离子环氧化合物的量为约20重量份至约87. 5重量份，更优选约40 重量份至约90重量份，仍更优选约50重量份至约80重量份。
[0029] 基于100重量份的（A)+ (B)，所述（甲基）丙烯酸自由基化合物与所述阳离子环氧 化合物的重量比（A) : (B)可为约10 : 90至约50 : 50。在这个重量比的范围内，所述组 合物可提供偏振器与保护膜之间的期望的粘附性以及高的可靠性。
[0030] 优选地，基于100wt%的所述（甲基）丙烯酸自由基化合物与所述阳离子环氧化合 物，所述（A)(甲基）丙烯酸自由基化合物的量为约O.Olwt%至约59wt%，并且所述（B)阳 离子环氧化合物存在的量为约41wt%至约99. 99wt%。在这个重量比的范围内，所述组合 物可提供偏振器与保护膜之间的期望的粘附性以及高可靠性。
[0031] 笨氣基树脂
[0032] 苯氧基树脂被添加至所述（甲基）丙烯酸自由基化合物与所述阳离子环氧化合物 以改善固化结构的物理粘附性。即，在根据本发明的粘合剂组合物中，可通过光引发剂特别 是光自由基聚合引发剂固化所述（甲基）丙烯酸自由基化合物，可通过另一光引发剂特别 是光阳离子聚合引发剂固化所述阳离子环氧化合物，且苯氧基树脂可通过提供到其的缠绕 来改善来自（甲基）丙烯酸自由基化合物的固化产物和来自阳离子环氧化合物的固化产物 之间的内聚力。
[0033] 通常，苯氧基树脂通过被溶解在溶剂中而被包含在所述粘合剂组合物中。然而，因 为所述（甲基）丙烯酸自由基化合物与所述阳离子环氧化合物用作苯氧基树脂的溶剂，所 以本发明的粘合剂组合物是无溶剂型组合物。
[0034] 苯氧基树脂可具有约0°C至约200°C的软化点（优选在约100°C至约200°C的范围 内），约〇°C至约200°C的玻璃化转变温度（Tg)(优选在约50°C至约100°C的范围内），约 100g/mol 至约 2, 000, 000g/mol (优选在约 30, 000g/mol 至约 60, 000g/mol 范围内）的重均 分子量。在苯氧基树脂的这些范围内，所述组合物可通过改善交联和内聚力而具有改善的 粘附性和可靠性。
[0035] 可使用任何不可固化的苯氧基树脂而没有限制，只要所述苯氧基树脂不呈现固化 反应或不被下述光引发剂固化。
[0036] 在一些实施方式中，苯氧基树脂可包括由式1表示的树脂化合物：
[0037] [式 1]
[0038]

【权利要求】
1. 一种用于偏振板的粘合剂组合物，包含：(A)(甲基）丙烯酸自由基化合物、(B)阳离 子环氧化合物、（C)苯氧基树脂、和（D)光引发剂。
2. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的（A) + (B) + (C)，所述 (C)苯氧基树脂的量为约0. 1重量份至约5重量份。
3. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述粘合剂组合物为无溶剂型粘合剂 组合物。
4. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的（A) + (B)，所述（A) (甲基）丙烯酸自由基化合物与所述（B)阳离子环氧化合物的重量比范围为从约10 : 90 至约50 : 50。
5. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中所述（C)苯氧基树脂包括不可固化的苯 氧基树脂。
6. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述（C)苯氧基树脂包括由通式1表示 的树脂化合物： [通式1]
其中，&、R2、R3、R4、R5、R6、&和R8相同或不同，并各自独立地为氢、卤素、C烧基、C6-C2(l芳基、c5-c2(l环烷基或硝基；R9、R1(l、Rn、R12、R13和R14相同或不同，并各自独立地为氢 或羟基，1?9、1? 1(|、1?11、1?12、1?13和1?14中的至少一个为羟基4 1为单键、(：1-(：5线性或支链亚烷基； Z为羟基或环氧基；n为30至400的整数。
7. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述（A)(甲基）丙烯酸自由基化合物 包括具有至少一个亲水基团的含有Ci-C%烷基的（甲基）丙烯酸酯。
8. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述（B)阳离子环氧化合物包括包括脂 环族环氧化合物、芳香族环氧化合物、脂肪族环氧化合物、氢化的环氧化合物或它们的混合 物。
9. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的（A) + (B) + (C)，所述 粘合剂组合物包含： 约1重量份至约86重量份的所述（A)(甲基）丙烯酸自由基化合物；约10重量份至约95重量份的所述（B)阳离子环氧化合物；约0. 1重量份至约5重量份的所述（C)苯氧基树脂；和约0. 1重量份至约10重量份的（D)光引发剂。
10. 根据权利要求1所述的粘合剂组合物，其中，所述粘合剂组合物在25°C具有约 40cPs至约135cPs的粘度。
11. 一种偏振板，包含：偏振器及通过粘合剂层堆叠在所述偏振器一侧或两侧上的保 护膜，其中，当偏振板浸入具有60°C恒定温度的水中2个小时时，所述偏振器在其一端具有 约2mm或更小的最大收缩长度。
12. 根据权利要求11所述的偏振板，其中，所述粘合剂层由根据权利要求1至10的任 一项所述的用于偏振板的粘合剂组合物形成。
13. -种制备偏振板的方法，包括： 在保护膜的一侧上沉积根据权利要求1所述的粘合剂组合物，以制备具有粘合剂组合 物层的保护膜；在偏振器的上面和下面上都堆叠具有所述粘合剂组合物层的保护膜；和UV照射所述粘合剂组合物层。
14. 一种光学元件，包含由根据权利要求1至10的任一项所述的粘合剂组合物形成的 粘合剂层，或根据权利要求11所述的偏振板。
【文档编号】G02B5/30GK104487533SQ201380036447
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年2月27日 优先权日:2012年6月12日
【发明者】俞美然, 李泰贤, 李度宪, 赵益晥, 韩仁天 申请人:第一毛织株式会社