用于偏振板的粘合劑組合物、使用它的偏振板、制備該偏振板的方法和包含該偏振板的光 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及：用于偏振板的粘合劑組合物，包含(A)(甲基)丙烯酸自由基化合物、(B)環(huán)氧類陽離子化合物、(C)苯氧基樹脂、和(D)光引發(fā)劑；使用該粘合劑組合物的偏振板；制備該偏振板方法；和包括該偏振板的光學(xué)元件。
【專利說明】用于偏振板的粘合劑組合物、使用它的偏振板、制備該偏振 板的方法和包含該偏振板的光學(xué)元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于偏振板的粘合劑組合物、使用它的偏振板、制備該偏振板的方法 及包含該偏振板的光學(xué)元件。

【背景技術(shù)】
[0002] 用于偏振板的粘合劑用于將保護(hù)膜附著到包含PVA膜的偏振器的一側(cè)或兩側(cè)。作 為這樣的用于偏振板的粘合劑，本領(lǐng)域中廣泛使用親水性和水溶性的水性PVA粘合劑。然 而，由于來自背光源的熱，用水性粘合劑制備的偏振板可遭受尺寸變化，引起局部的屏幕扭 曲。結(jié)果，在允許整個(gè)屏幕以黑的狀態(tài)顯示的情況下，局部光泄露可變得顯著。因而，提出使 用陽離子聚合UV固化粘合劑代替水性粘合劑（例如，日本專利公布號(hào)2008-233874A，等）。
[0003] 然而，由于UV照射后，陽離子聚合UV固化粘合劑需要暗反應(yīng)（后聚合），所以當(dāng)粘 合劑的固化產(chǎn)物以卷筒的形態(tài)制備時(shí)，在儲(chǔ)存中會(huì)易于卷繞。此外，陽離子聚合UV固化粘 合劑在固化過程中易受濕氣的損害，從而使它難于保持固化一致性。因此，為了獲得均勻的 固化狀態(tài)，必須不僅嚴(yán)格控制周圍的水分，還要嚴(yán)格地控制在PVA類偏振器中水分的含量。
[0004] 為了使偏振板滿足操作條件，需要比本領(lǐng)域中常規(guī)偏振板具有更好的耐濕熱性并 且包括提供強(qiáng)的粘附性和高可靠性的粘合劑層，同時(shí)具有突出的內(nèi)聚力、耐久性和防水性 的偏振板。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于偏振板的粘合劑組合物可包含：(A)(甲基）丙烯酸 自由基化合物、（B)陽離子環(huán)氧化合物、（C)苯氧基樹脂和（D)光引發(fā)劑。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，制備用于偏振板的粘合劑組合物的方法可包括：將 (甲基）丙烯酸自由基化合物、陽離子環(huán)氧化合物及光引發(fā)劑混合，并將苯氧基樹脂添加至 混合物。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，偏振板可包含偏振器及通過粘合劑層堆疊在所述偏振 器一側(cè)或兩側(cè)上的保護(hù)膜，其中，當(dāng)偏振板浸入具有60°c恒定溫度的水中2個(gè)小時(shí)時(shí)，所述 偏振器在其一端具有約2mm或更小的最大收縮長度。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，光學(xué)元件可包含粘合劑層或偏振板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的偏振板的截面圖。
[0010] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)元件的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 如文中所使用的，參照附圖定義術(shù)語"上面"和"下面"，并且還可根據(jù)方向分別解 釋為"下部"和"上部"。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述用于偏振板的粘合劑組合物可包含（A)(甲基）丙烯 酸自由基化合物、（B)陽離子環(huán)氧化合物、（C)苯氧基樹脂和（D)光引發(fā)劑。
[0013] 此處，術(shù)語"化合物"包括單體、低聚物、樹脂等。
[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現(xiàn)高的反應(yīng)性，而不受到偏振器的水分的反應(yīng) 干擾。此外，所述（甲基）丙烯酸自由基化合物可改善在固化過程中與偏振器或保護(hù)膜的 界面的粘附性，并可通過包含親水基團(tuán)而與活化的陽離子環(huán)氧化合物結(jié)合產(chǎn)生鏈轉(zhuǎn)移。
[0016] (甲基）丙烯酸自由基化合物可包含具有至少一個(gè)親水基團(tuán)的（甲基）丙烯酸化 合物。所述親水基團(tuán)可包括羥基和羧酸基的至少一種。優(yōu)選地，親水基團(tuán)可以是羥基。
[0017] 就用于偏振板的粘合劑層的結(jié)構(gòu)柔性而言，（甲基）丙烯酸自由基化合物可以是 單官能的（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選自具有至少一個(gè)親水基的含(^至C2tl 烷基的（甲基）丙烯酸酯、具有至少一個(gè)親水基的含(：3至C2tl脂環(huán)基的（甲基）丙烯酸酯， 和具有至少一個(gè)親水基的含(： 6至C2tl芳基的（甲基）丙烯酸酯中的至少一個(gè)。
[0019] 在一些實(shí)施方式中，所述（甲基）丙烯酸自由基化合物可包含選自由（甲基）丙烯 酸2-羥乙酯、（甲基）丙烯酸4-羥丁酯、（甲基）丙烯酸2-羥丙酯、（甲基）丙烯酸2-羥 丁酯、（甲基）丙烯酸6-羥己酯、1，4-環(huán)己烷二甲醇單（甲基）丙烯酸酯、1-氯-2-羥丙基 (甲基）丙烯酸酯、二乙二醇單（甲基）丙烯酸酯、1，6_己二醇單（甲基）丙烯酸酯、2-羥 基-3-苯氧基丙基（甲基）丙烯酸酯、4-羥基環(huán)戊基（甲基）丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧 基丁基（甲基）丙烯酸酯和4-羥基環(huán)己基（甲基）丙烯酸酯組成的組中的至少一個(gè)，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為約1 重量份至86重量份。在這個(gè)范圍內(nèi)，所述組合物可防止由于內(nèi)聚力的減小而引起的粘合性 的劣化，還可防止由于通過模量的減小而不產(chǎn)生粘著性從而引起的可靠性的劣化，并且當(dāng) 偏振器浸入溫水中時(shí)通過防止偏振器的脫色而可提供良好的防水性。所述（甲基）丙烯酸 自由基化合物的量優(yōu)選為約10重量份至約77. 5重量份，更優(yōu)選約10重量份至約57重量 份，仍更優(yōu)選為約19. 85重量份至約49. 85重量份。
[0021] 陽離子環(huán)氣化合物
[0022] 陽離子環(huán)氧化合物基于環(huán)氧樹脂固有的硬度而提供高的可靠性的同時(shí)，賦予偏振 器和保護(hù)膜之間的粘附性。此外，陽離子環(huán)氧化合物可通過與（甲基）丙烯酸自由基化合 物的分子鏈的纏繞并與（甲基）丙烯酸自由基化合物的親水基結(jié)合產(chǎn)生的鏈轉(zhuǎn)移而提供內(nèi) 聚力。
[0023] 所述陽離子環(huán)氧化合物可為脂環(huán)族環(huán)氧化合物、芳香族環(huán)氧化合物、脂肪族環(huán)氧 化合物、氫化的環(huán)氧化合物或它們的混合物。
[0024] 所述脂環(huán)族環(huán)氧化合物可為具有結(jié)合到脂環(huán)的至少一個(gè)環(huán)氧基的化合物。所述脂 環(huán)族環(huán)氧化合物可為脂環(huán)族二環(huán)氧羧酸酯。所述脂環(huán)族環(huán)氧化合物的實(shí)例可包含3, 4-環(huán) 氧環(huán)己基甲基-3'，4' -環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、2-(3, 4-環(huán)氧環(huán)己基-5, 5-螺-3, 4-環(huán)氧）環(huán) 己烷間二氧雜環(huán)己烷、雙（3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基）已二酸酯、雙[(3, 4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己 基）甲基]己二酸酯、3, 4-環(huán)氧-6-甲基環(huán)己基-3'，4'-環(huán)氧-6'-甲基環(huán)己烷羧酸酯、 ε -己內(nèi)酯改性的3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3'，4' -環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、三甲基己內(nèi)酯改性的 3, 4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3'，4' -環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、β -甲基-δ -戊內(nèi)酯改性的3, 4-環(huán)氧環(huán) 己基甲基-3'，4, 環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、亞甲基雙（3, 4-環(huán)氧環(huán)己烷）、乙二醇的二（3, 4-環(huán) 氧環(huán)己基甲基）醚、亞乙基雙（3, 4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯）、環(huán)氧環(huán)六氫化鄰苯二甲酸二辛酯 (dioctyl epoxycyclohexahydro phthalate)、環(huán)氧環(huán)六氫化苯二甲酸二 _2_ 乙基己醋等。
[0025] 所述芳香族環(huán)氧化合物的實(shí)例可包含雙酚A、雙酚F、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清 漆、雙酚A酚醛清漆、二氯代戊二烯酚醛清漆、三苯酚甲烷的縮水甘油醚、縮水三甘油基對(duì) 氨基苯酚、四縮水甘油基亞甲基二苯胺等。
[0026] 所述脂肪族環(huán)氧化合物的實(shí)例可包含1，4- 丁二醇二縮水甘油醚，1，6-己二醇二 縮水甘油醚，新戊二醇二縮水甘油醚，三羥甲基丙烷三縮水甘油醚，聚乙二醇二縮水甘油 醚，丙三醇三縮水甘油醚，聚丙二醇二縮水甘油醚；通過將一種或多種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獲得的聚醚多元醇的聚縮水甘油醚；脂肪族長鏈二 元酸的二縮水甘油醚；脂肪族高級(jí)醇的單縮水甘油醚；高級(jí)脂肪酸的縮水甘油醚；環(huán)氧化 的大豆油；丁基環(huán)氧硬脂酸酯；辛基環(huán)氧硬脂酸酯；環(huán)氧化的亞麻籽油；環(huán)氧化的聚丁二烯 等。
[0027] 所述氫化的環(huán)氧化合物是指通過在壓力下在催化劑的存在下芳香族環(huán)氧化合物 的選擇性氫化而獲得的樹脂。所述芳族環(huán)氧化合物的實(shí)例可包括雙酚型的環(huán)氧樹脂，例如 雙酚A的二縮水甘油醚、雙酚F的二縮水甘油醚、雙酚S的二縮水甘油醚等；酚醛清漆型的 環(huán)氧樹脂，例如苯酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆環(huán)氧樹脂、羥基苯甲醛苯酚酚醛清漆 環(huán)氧樹脂等；多官能環(huán)氧樹脂，例如四羥甲苯的縮水甘油醚、四羥基二苯甲酮的縮水甘油 醚、環(huán)氧化的聚乙烯基苯酚等。雖然可通過將氫加入到芳香族環(huán)氧樹脂的母核而獲得所述 氫化的環(huán)氧樹脂，但是優(yōu)選氫化的雙酚A的縮水甘油醚。
[0028] 基于100重量份的（A) +⑶+ (C)，所述陽離子環(huán)氧化合物的量可為約10重量份至 約95重量份。在所述陽離子環(huán)氧化合物的這個(gè)范圍內(nèi)，所述組合物可提供所述偏振器和保 護(hù)膜之間的高粘附性，不會(huì)造成粘度的過度增加和由于提供高模量導(dǎo)致的脆性而使可切割 性劣化。優(yōu)選地，所述陽離子環(huán)氧化合物的量為約20重量份至約87. 5重量份，更優(yōu)選約40 重量份至約90重量份，仍更優(yōu)選約50重量份至約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與所述陽離子環(huán)氧 化合物的重量比（A) : (B)可為約10 : 90至約50 : 50。在這個(gè)重量比的范圍內(nèi)，所述組 合物可提供偏振器與保護(hù)膜之間的期望的粘附性以及高的可靠性。
[0030] 優(yōu)選地，基于100wt%的所述（甲基）丙烯酸自由基化合物與所述陽離子環(huán)氧化合 物，所述（A)(甲基）丙烯酸自由基化合物的量為約O.Olwt%至約59wt%，并且所述（B)陽 離子環(huán)氧化合物存在的量為約41wt%至約99. 99wt%。在這個(gè)重量比的范圍內(nèi)，所述組合 物可提供偏振器與保護(hù)膜之間的期望的粘附性以及高可靠性。
[0031] 笨氣基樹脂
[0032] 苯氧基樹脂被添加至所述（甲基）丙烯酸自由基化合物與所述陽離子環(huán)氧化合物 以改善固化結(jié)構(gòu)的物理粘附性。即，在根據(jù)本發(fā)明的粘合劑組合物中，可通過光引發(fā)劑特別 是光自由基聚合引發(fā)劑固化所述（甲基）丙烯酸自由基化合物，可通過另一光引發(fā)劑特別 是光陽離子聚合引發(fā)劑固化所述陽離子環(huán)氧化合物，且苯氧基樹脂可通過提供到其的纏繞 來改善來自（甲基）丙烯酸自由基化合物的固化產(chǎn)物和來自陽離子環(huán)氧化合物的固化產(chǎn)物 之間的內(nèi)聚力。
[0033] 通常，苯氧基樹脂通過被溶解在溶劑中而被包含在所述粘合劑組合物中。然而，因 為所述（甲基）丙烯酸自由基化合物與所述陽離子環(huán)氧化合物用作苯氧基樹脂的溶劑，所 以本發(fā)明的粘合劑組合物是無溶劑型組合物。
[0034] 苯氧基樹脂可具有約0°C至約200°C的軟化點(diǎn)（優(yōu)選在約100°C至約200°C的范圍 內(nèi)），約〇°C至約200°C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg)(優(yōu)選在約50°C至約100°C的范圍內(nèi)），約 100g/mol 至約 2, 000, 000g/mol (優(yōu)選在約 30, 000g/mol 至約 60, 000g/mol 范圍內(nèi)）的重均 分子量。在苯氧基樹脂的這些范圍內(nèi)，所述組合物可通過改善交聯(lián)和內(nèi)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樹脂而沒有限制，只要所述苯氧基樹脂不呈現(xiàn)固化 反應(yīng)或不被下述光引發(fā)劑固化。
[0036] 在一些實(shí)施方式中，苯氧基樹脂可包括由式1表示的樹脂化合物：
[0037] [式 1]
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于偏振板的粘合劑組合物，包含：(A)(甲基）丙烯酸自由基化合物、(B)陽離 子環(huán)氧化合物、（C)苯氧基樹脂、和（D)光引發(fā)劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，基于100重量份的（A) + (B) + (C)，所述 (C)苯氧基樹脂的量為約0. 1重量份至約5重量份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，所述粘合劑組合物為無溶劑型粘合劑 組合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，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與所述（B)陽離子環(huán)氧化合物的重量比范圍為從約10 : 90 至約50 : 50。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中所述（C)苯氧基樹脂包括不可固化的苯 氧基樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，所述（C)苯氧基樹脂包括由通式1表示 的樹脂化合物： [通式1]
其中，&、R2、R3、R4、R5、R6、&和R8相同或不同，并各自獨(dú)立地為氫、鹵素、C燒基、C6-C2(l芳基、c5-c2(l環(huán)烷基或硝基；R9、R1(l、Rn、R12、R13和R14相同或不同，并各自獨(dú)立地為氫 或羥基，1?9、1? 1(|、1?11、1?12、1?13和1?14中的至少一個(gè)為羥基4 1為單鍵、(：1-(：5線性或支鏈亞烷基； Z為羥基或環(huán)氧基；n為30至400的整數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，所述（A)(甲基）丙烯酸自由基化合物 包括具有至少一個(gè)親水基團(tuán)的含有Ci-C%烷基的（甲基）丙烯酸酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，所述（B)陽離子環(huán)氧化合物包括包括脂 環(huán)族環(huán)氧化合物、芳香族環(huán)氧化合物、脂肪族環(huán)氧化合物、氫化的環(huán)氧化合物或它們的混合 物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，基于100重量份的（A) + (B) + (C)，所述 粘合劑組合物包含： 約1重量份至約86重量份的所述（A)(甲基）丙烯酸自由基化合物； 約10重量份至約95重量份的所述（B)陽離子環(huán)氧化合物； 約0. 1重量份至約5重量份的所述（C)苯氧基樹脂；和 約0. 1重量份至約10重量份的（D)光引發(fā)劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，其中，所述粘合劑組合物在25°C具有約 40cPs至約135cPs的粘度。
11. 一種偏振板，包含：偏振器及通過粘合劑層堆疊在所述偏振器一側(cè)或兩側(cè)上的保 護(hù)膜，其中，當(dāng)偏振板浸入具有60°C恒定溫度的水中2個(gè)小時(shí)時(shí)，所述偏振器在其一端具有 約2mm或更小的最大收縮長度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏振板，其中，所述粘合劑層由根據(jù)權(quán)利要求1至10的任 一項(xiàng)所述的用于偏振板的粘合劑組合物形成。
13. -種制備偏振板的方法，包括： 在保護(hù)膜的一側(cè)上沉積根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑組合物，以制備具有粘合劑組合 物層的保護(hù)膜； 在偏振器的上面和下面上都堆疊具有所述粘合劑組合物層的保護(hù)膜；和UV照射所述粘合劑組合物層。
14. 一種光學(xué)元件，包含由根據(jù)權(quán)利要求1至10的任一項(xiàng)所述的粘合劑組合物形成的 粘合劑層，或根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏振板。
【文檔編號(hào)】G02B5/30GK104487533SQ201380036447
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月12日
【發(fā)明者】俞美然, 李泰賢, 李度憲, 趙益晥, 韓仁天 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社