CN101309990B - 用于偏振板的粘合剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂的用于偏振板的粘合剂，以及制备该粘合剂的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有预定粘合性质并且无污迹的用于偏振板的粘合剂，以及制备该粘合剂的方法。
本申请要求获得2006年1月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2006-0009111的优先权，其内容在此全部引入作为参考。
背景技术
应用于如液晶显示器件、等离子体显示器件和电致发光的多种类型的图像显示器件的偏振板具有包括由基于聚乙烯醇的膜形成的偏振片和在所述偏振片的至少一侧上形成的透明保护膜的结构。与此相关，用于使偏振片与透明保护膜彼此粘合的用于偏振板的粘合剂的例子包括基于水的粘合剂。特别是，使用交联剂与聚乙烯醇水溶液在其中混合的基于聚乙烯醇的粘合剂。
当前，需要高质量的图像显示器件。所述高质量图像显示器件具有薄且轻的结构、均一性、耐热性、耐湿性和防水性质，因此保证高精确度和高性能。因此，需要应用于图像显示器件的粘合剂具有耐湿性和防水性质且在潮湿气氛中防止分层。
为了满足所述需求，JP-A-7-198945披露了一种包括具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和交联剂的用于偏振板的粘合剂。
然而，用于偏振板的粘合剂的问题在于，在碱性pH值条件下产生污迹，粘合剂的储存稳定性(贮存期)短，耐湿性和防水性质差，以及在酸性pH值条件下进行耐热性评价时发生黄化而改变偏振板的颜色。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种具有预定粘合性质且无污迹的用于偏振板的粘合剂，以及制备该粘合剂的方法。
技术方案
为了达到上述目的，根据本发明的一个实施方式，一种用于偏振板的粘合剂，其包含：具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂；和基于胺的金属化合物交联剂。
根据本发明的另一个实施方式，一种制备用于偏振板的粘合剂的方法，该方法包括：通过混合具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂与基于胺的金属化合物交联剂而制备粘合剂水溶液。
根据本发明的又一个实施方式，一种偏振片，其包括：在其至少一侧上由本发明的用于偏振板的粘合剂形成的粘合剂层。
根据本发明的再一个实施方式，一种偏振板，其包括：偏振片；透明保护膜；和粘合剂层，其由本发明的用于偏振板的粘合剂形成，并置于该偏振片和透明保护膜之间。
根据本发明的进一步的实施方式，一种显示器件，其包括本发明的偏振板。
下文将详细地描述本发明。
根据本发明的一个实施方式，一种用于偏振板的粘合剂，其包含：具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂。
所述用于偏振板的粘合剂可包含100重量份的具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇树脂和1～50重量份的基于胺的金属化合物交联剂。
只要基于聚乙烯醇的树脂能令人满意地使偏振片和透明保护膜彼此粘合，且具有优异的光学穿透性以及没有如黄化的连续变化，就对所述树脂没有限制。考虑到与基于胺的金属化合物交联剂的所需的交联反应，优选使用具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂。
只要基于聚乙烯醇的树脂包含乙酰乙酰基，就对基于聚乙烯醇的树脂的聚合度和皂化度没有限制，但是优选聚合度为200～4,000且皂化度为70～99.9mol％。考虑到根据分子的自由运动而包含的材料的所需混合，更优选聚合度为1,500～2,500且皂化度为90～99.9mol％。与此相关，优选基于聚乙烯醇的树脂包含0.1～30mol％的乙酰乙酰基。在上述范围内，可令人满意地进行与基于胺的金属化合物交联剂的反应，且所述粘合剂可具有所需的防水性质。
所述基于胺的金属化合物交联剂为水溶性交联剂，其包含与基于聚乙烯醇的树脂具有预定反应性的官能团，且该交联剂优选为包含基于胺的配体的金属配合物。能应用于所述金属配合物的金属的例子包括如锆(Zr)、钛(Ti)、铪(Hf)、钨(W)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、锇(Os)、铑(Rh)、铱(Ir)、钯(Pd)和铂(Pt)的过渡金属。与中心金属偶联的配体的例子可包括任意配体，只要所述配体包含至少一个如伯胺、仲胺(联氨)、叔胺或氢氧化铵的胺基团。基于100重量份的基于聚乙烯醇的树脂，优选所述交联剂的量为1～50重量份。在上述范围内，可以向目标粘合剂提供有效的粘合强度并提高粘合剂的储存稳定性(贮存期)。
所述用于偏振板的粘合剂为水溶液，其包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂，且所述水溶液的pH值可为9或小于9。在将所述水溶液的pH值控制到9或小于9的情况下，可以提供具有优异储存稳定性的用于偏振板的粘合剂。此外，在将根据本发明的用于偏振板的粘合剂用于显示器件的偏振板时的情况下，在元件之间粘合性质和防水性质是可接受的，即使在高度潮湿气氛中也不会发生分层，且不产生污迹。
优选使用pH值控制剂将包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂与基于胺的金属化合物交联剂的粘合剂水溶液的pH值控制为9或小于9。更优选地，可以将该pH值控制在大于2和9或小于9，且最优选控制在4～8.5。
与此相关，如果将该pH值控制为大于2和9或小于9，可提高防止污迹的能力，且提供提高的防水性质。在制备偏振板从而将粘合剂水溶液的pH值设定为2或小于2的情况下，可提供没有污迹且具有优异的粘合强度的偏振板。然而，在将偏振板在高温下放置长时间的情况下，在偏振板上可发生黄化而使偏振板变红。因此，偏振板难于实现其功能。
通过向水溶液中提供酸可以控制所述pH值。与此相关，pH值控制剂可以为强酸和弱酸中的任意一种。例如，所述pH值控制剂可以为选自由硝酸、盐酸、硫酸和乙酸的组的一种或多种酸。如果粘合剂水溶液的pH值为9或小于9，所述粘合剂水溶液可与多种类型的偶联剂、粘度提供剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂和稳定剂混合。
根据本发明的用于偏振板的粘合剂可以有效地用于高质量偏振片、偏振板和显示器件的粘合剂层。
具体而言，根据本发明的用于偏振板的粘合剂可以用于使所述偏振片和透明保护膜彼此粘合。
与此相关，所述透明保护膜可以为由选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯和环烯组成的组的一种或多种化合物制成的膜。
根据本发明的另一个实施方式，一种制备用于偏振板的粘合剂的方法，该方法包括：混合具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂与基于胺的金属化合物交联剂以制备粘合剂水溶液。上述实施方式的所有组成因素均可用于本实施方式。
在制备粘合剂水溶液的步骤中，可以使100重量份的具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂与1～50重量份的基于胺的金属化合物交联剂彼此混合以制备粘合剂水溶液。
制备根据本发明的用于偏振板的粘合剂的方法可进一步包括：使用pH值控制剂控制所述粘合剂水溶液的pH值至9或小于9。
所述pH值控制剂可以为选自由硝酸、盐酸、硫酸和乙酸组成的组的一种或多种酸。
根据本发明的又一个实施方式，一种偏振片，其可进一步包括：在其至少一侧上使用根据本发明的用于偏振板的粘合剂形成的粘合剂层。
在其中形成可分开的剥离膜的偏振片中，可使用根据本发明的用于偏振板的粘合剂在偏振片的至少一侧上形成粘合剂层。
根据本发明的又一个实施方式，所述偏振板可包括偏振片；透明保护膜；和粘合剂层，其置于该偏振片和透明保护膜之间，并使用根据本发明的用于偏振板的粘合剂而形成。与此相关，可以使用根据本发明的用于偏振板的粘合剂通过使所述偏振片与透明保护膜彼此粘合而制备所述偏振板。
可以使用在相关技术中一般使用的材料制备偏振片。例如，所述偏振片可以为基于聚乙烯醇的膜或基于乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的膜。
只要所述透明保护膜具有膜的透明聚合物需要的优异的透明性质、机械强度、热稳定性和锁水性质(water-blocking property)，就对所述透明保护膜没有限制。例如，所述透明保护膜可以为由选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯和环烯组成的组的一种或多种化合物制成的膜。
根据本发明的进一步的实施方式，一种显示器件，其可以包括根据本发明的偏振板。
所述显示器件的例子包括但不限于液晶显示器(LCD)器件、电致发光(EL)器件和等离子体显示(PDP)器件。
有益效果
根据本发明用于偏振板的粘合剂的优点在于，储存稳定性优异，当该用于偏振板的粘合剂应用于如液晶显示器件、电致发光器件和等离子体显示器件的图像显示器件的偏振板时，元件之间的粘合性质和防水性质是可接受的，即使在高潮湿气氛中也不会发生分层，不会发生由于内热引起的黄化，且不产生污迹。
具体实施方式
下文，参照实施例将更详细地描述本发明。根据示出以举例说明，但不解释为限制本发明的下述实施例可以获得对本发明的更好的理解。
<实施例1>
(a)偏振膜(偏振片)的制备
将具有75μm厚度的聚乙烯醇膜浸入碘和碘化钾的染色溶液中染色，同时使用导辊移动，然后拉长至其原来长度的3～5倍。随后，将该膜加入到包含硼酸和碘化钾的浴器中，进行交联处理，然后80℃下干燥5～8分钟以制备偏振膜。
(b)粘合剂的制备
将含有乙酰乙酰基(5％)的聚乙烯醇(平均聚合度为2000以及皂化度为94mol％)溶于纯水中以制备3.8％水溶液。
将锆胺化合物(商品名-AC-7，由Daichi Kigenso Kagaku Kogyo公司制备)溶于纯水中以制备3.8％的水溶液。将锆胺化合物水溶液加入到聚乙烯醇水溶液中，使基于100重量份的聚乙烯醇，锆胺化合物水溶液的含量为20重量份，且在搅拌下进行混合。将1M盐酸水溶液加入得到的混合物溶液中，将pH值控制到8.5以制备粘合剂。
(c)偏振板的制备
使用上述粘合剂，将用作保护膜的具有80μm厚度并经过皂化的三乙酰纤维素(TAC)膜粘附到基于聚乙烯醇的偏振膜的两侧，进行分层并干燥以制备偏振板。
<实施例2>
除了使用1M盐酸将实施例1的粘合剂组合物的混合物溶液的pH值控制为4外，使用与实施例1相同的方法制备偏振板。
<实施例3>
除了钛胺配合物(商品名-TYZOR TE，由Dupont公司制备)用作实施例1的粘合剂组合物的交联剂外，使用与实施例1相同的方法制备偏振板。
<实施例4>
使用与实施例1相同的粘合剂组合物，且使用下述方法制备偏振板。
将具有80μm厚度并经过皂化的三乙酰纤维素膜粘附在基于聚乙烯醇的偏振膜的一侧，以及将具有50μm厚度并经过电晕处理的环烯膜(由Zeon有限公司制备的zeonor膜)粘附在其另一侧，进行分层，以及进行干燥。将基于丙烯酸酯的粘合剂用于三乙酰纤维素膜侧以评价防水性质。
<对比例1>
除了不使用盐酸控制粘合剂组合物的pH值外，使用与实施例1相同的方法制备偏振板。
<对比例2>
除了不使用盐酸控制粘合剂组合物的pH值外，使用与实施例3相同的方法制备偏振板。
<对比例3>
除了使用乙二胺作为对比例1的粘合剂组合物的交联剂外，使用与对比例1相同的方法制备偏振板。
<对比例4>
除了在粘合剂组合物中不使用交联剂但只使用实施例1的聚乙烯醇水溶液外，使用与实施例1相同的方法制备偏振板。
<试验实施例>污迹、储存稳定性(贮存期)以及防水性质的评价
<污迹的评价>
将根据实施例1～4和对比例1～4制备的偏振板切成120×120mm2大小。将两个偏振板重叠使偏振膜的伸展方向彼此垂直。随后，在用于LCD面板的背光源上提供垂直设置的偏振板，并且评价污迹的产生。
<储存稳定性-贮存期>的评价
制备了粘合剂后，进行搅拌10分钟，测定在具有100mL体积的小瓶中含有的50mL粘合剂胶凝需要的时间。用肉眼证实如线状的粘合剂伸展的凝胶化。贮存期越长，粘合剂越好。为了容易地进行所述方法，需要24小时或24小时以上，且优选3天或3天以上。
<防水性质的评价>
与污迹的评价一样，制备偏振板后，将基于丙烯酸酯的粘合剂用于偏振板的三乙酰纤维素(TAC)膜一侧。将得到的偏振板切成50×80mm2大小。与此相关，将偏振膜的拉伸方向设定为长轴，且垂直于长轴的方向设定为短轴。偏振板在使用应用的粘合剂的玻璃分层后，当在玻璃上分层的偏振板置于60℃的温度及100％(使用恒温箱)的相对湿度下8小时时，通过观察分层评价防水性质。测定从偏振板末端除去的试样的量，并且确定该量与试样的大小的比率以评价分层。分层越低，粘合剂越好。
下表1说明了结果。
表1
| 项 | 粘合剂组合物 | 污迹 | 储存稳定性(贮存期) | 防水性质的评价<分层％> |
| 实施例1 | PVA 100重量份/AC-7 20重量份加入1M盐酸(pH值8.5) | 无污迹 | 7天或7天以上 | 1 |
| 实施例2 | PVA 100重量份/AC-720重量份 | 无污迹 | 7天或7天以上 | 1 |
| 加入1M盐酸(pH值4) | ||||
| 实施例3 | PVA 100重量份/TE 20重量份加入1M盐酸(pH值8.5) | 无污迹 | 7天或7天以上 | 2 |
| 实施例4 | PVA 100重量份/AC-720重量份加入1M盐酸(pH值8.5) | 无污迹 | 7天或7天以上 | 1 |
| 对比例1 | PVA 100重量份/AC-720重量份 | 污迹 | 7天或7天以上 | 1 |
| 对比例2 | PVA 100重量份/TE 20重量份 | 污迹 | 7天或7天以上 | 2 |
| 对比例3 | PVA 100重量份/EDA20重量份 | 明显的污迹 | 1小时 | 3 |
| 对比例4 | 仅有PVA | 无污迹 | 7天或7天以上 | 100 |
在对比例1的情况下，问题在于，储存稳定性(贮存期)高，但是3天后粘合剂具有浑浊颜色。在对比例2的情况下，问题在于，储存稳定性(贮存期)高，但是1天后发生黄化而使粘合剂变黄。
如图1所示，当将偏振板放置8小时以评价防水性时，实施例1～4的偏振板没有污迹，并且具有约2％的分层，因此评价为具有优异的防水性质。
然而，在对比例1～3中，在偏振板中偏振膜的拉伸方向产生污迹。在防水性质的评价中，分层为3％，表示该分层是可接受的。
在对比例4中，储存稳定性(贮存期)高，并且不产生污迹。然而，在防水性评价中，分层为100％，表示全部发生分层。
Claims (14)
1.一种用于偏振板的粘合剂，其包含：
具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂；和
基于胺的金属化合物交联剂，
其中，所述粘合剂包含100重量份的具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和1～50重量份的基于胺的金属化合物交联剂，
其中，所述粘合剂为包含具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂的水溶液，且所述水溶液的pH值为大于2且小于等于9，
其中，所述具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂包含0.1～30mol％的乙酰乙酰基。
2.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，使用选自由硝酸、盐酸、硫酸和乙酸组成的组的一种或多种酸控制所述水溶液的pH值。
3.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述基于胺的金属化合物交联剂为包含基于胺的配体的金属配合物。
4.根据权利要求3所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述的金属配合物包含选自由锆、钛、铪、钨、铁、钴、镍、钌、锇、铑、铱、钯和铂组成的组的一种或多种过渡金属，以及选自由伯胺、仲胺、叔胺和氢氧化铵组成的组的一种或多种胺基团作为配体。
5.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述粘合剂用于使偏振片和透明保护膜彼此粘合。
6.根据权利要求5所述的用于偏振板的粘合剂，其中，所述透明保护膜为由选自由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、三乙酰纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯和环烯组成的组的一种或多种化合物制成的膜。
7.一种制备用于偏振板的粘合剂的方法，所述方法包括：
通过混合具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和基于胺的金属化合物交联剂而制备粘合剂水溶液，
所述水溶液的pH值大于2且小于等于9，
其中，所述粘合剂水溶液的制备包括混合100重量份的具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂和1～50重量份的基于胺的金属化合物交联剂，
其中，所述具有乙酰乙酰基的基于聚乙烯醇的树脂包含0.1～30mol％的乙酰乙酰基。
8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：
使用pH值控制剂将所述粘合剂水溶液的pH值控制为大于2且小于等于9。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述pH值控制剂为选自由硝酸、盐酸、硫酸和乙酸组成的组的一种或多种酸。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于胺的金属化合物交联剂为包含基于胺的配体的金属配合物。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述金属配合物包含选自由锆、钛、铪、钨、铁、钴、镍、钌、锇、铑、铱、钯和铂组成的组的一种或多种过渡金属，以及选自由伯胺、仲胺、叔胺和氢氧化铵组成的组的一种或多种胺基团作为配体。
12.一种偏振片，其包括：
在其至少一侧上由根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂形成的粘合剂层。
13.一种偏振板，其包括：
偏振片；
透明保护膜；和
粘合剂层，其由根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂形成，并置于该偏振片和透明保护膜之间。
14.一种包括根据权利要求13所述的偏振板的显示器件。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210726 Address after: Room 1, room 2, room 3, No. 2, Tangqiao Middle Road, Tangshi street, yangshe Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee after: Shanjin Optoelectronics (Suzhou) Co.,Ltd. Address before: Seoul, South Kerean Patentee before: LG CHEM, Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231103 Address after: 510799 No. 50, Dongxiang Road, Huangpu District, Guangzhou, Guangdong Patentee after: Shanjin photoelectric (Guangzhou) Co.,Ltd. Address before: 215699 room 1 room 2 Room 3, No.2 Tangqiao Middle Road, Tangshi street, yangshe Town, Zhangjiagang City, Suzhou City, Jiangsu Province Patentee before: Shanjin Optoelectronics (Suzhou) Co.,Ltd. |