CN102181244A - 粘结剂及其制法、其组合物、粘结剂层制法和光学元件 - Google Patents

粘结剂及其制法、其组合物、粘结剂层制法和光学元件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粘结剂、包括该粘结剂的粘结剂组合物、用于制备该粘结剂的方法、包括光学膜的光学元件以及形成粘结剂层的方法。所述粘结剂包括侧链上具有氨基甲酸酯、羟基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸共聚物。所述粘结剂组合物在高温高湿条件下非常耐久。此外，所述粘结剂组合物能够用于减少固化所需时间并防止作为偏振膜内的频繁现象的光泄露。

Description

粘结剂及其制法、其组合物、粘结剂层制法和光学元件
技术领域
本发明涉及粘结剂、该粘结剂的制备方法、包括该粘结剂的粘结剂组合物和使用该粘结剂的光学元件。更具体地，本发明涉及粘结剂、该粘结剂的制备方法、包括该粘结剂的粘结剂组合物和使用该粘结剂的光学元件，所述粘结剂使用在其侧链上具有特定官能团的共聚物以减少固化所需时间并防止作为偏振膜内的频繁现象的光泄露，同时保持在高温高湿条件下的良好耐久性。
背景技术
光学膜如偏振器、彩色滤光片、位相差膜、椭圆偏振膜、反射膜、抗反射膜、补偿膜、亮度增强膜、取向膜、光扩散膜、防震膜、表面保护膜、塑料LCD基板等被用于多种光学元件中，例如用于液晶显示器(LCD)。
它们之中，偏振器具有多层结构，其中包含碘化合物或二色性偏振材料的偏振膜在恒定方向上取向，且三乙酰纤维素(TAC)作为保护膜形成在偏振器板的两个表面以保护偏振膜。偏振器可另外包括具有各向异性分子取向的位相差膜或诸如液晶膜的视角补偿膜。上述膜由于在它们构成材料的分子结构和组合物上的差异而展现出不同的物理性能。具体地，这些膜由于它们具有各向异性分子取向的构成材料的膨胀或收缩而在高温高湿条件下具有较差的二维稳定性。当偏振器被粘结剂固定并在高温高湿条件下膨胀或收缩时，应力会集中在TAC层并发生双折射。因此，在偏振器内易于发生光泄露。通常知道，在拉伸的偏振膜的光学各向同性在高温高湿条件下的收缩过程中变成各向异性时，光泄露发生。
为了防止光泄露，已引入用于通过增加粘结剂的构成组分的分子量或交联密度来控制膜收缩的技术。然而，这些基于光泄露防止的设计会引起多种缺陷，从而导致耐久性降低。在这种情况下，研究计划已集中在模量的提高(即交联密度的改善)和通过作为固化工艺的UV固化和热固化的膜的耐久性改善。
丙烯酸粘结剂由于其高透光率、易于设计、低价格以及相对易于控制分子量的优点而用于偏振器用的大部分粘结剂组合物中。用于偏振器的普通粘结剂具有1000000或更高的重均分子量。由于具有600000或更低的重均分子量的粘结剂在高温高湿条件下具有低耐久可靠性的缺点，所以湿气进入底膜层和粘结剂涂层之间，引起层之间较差的粘合力，从而导致夹层分离。
具有2000000或更低的重均分子量的粘结剂用悬浮聚合制备，而不是用溶液聚合制备，溶液聚合由于在聚合设计上的难点而不适于制备高分子量粘结剂。然而，悬浮聚合包括随后的清洁、脱水和干燥步骤，从而不可避免地造成高制造成本。考虑到制造成本，有机溶剂通常用于悬浮聚合。存在两种用于控制光泄露的主要方法：一种是在制备具有1500000至2000000的分子量的粘结剂中使用少量的固化剂以获得涂层的最大柔性；而另一种是在制备具有1000000或更低的重均分子量的粘结剂中使用大量的固化剂。根据前一种方法，由于大部分涂层仍未固化，所以存在粘结剂粘到基底的危险，除非它具有高分子量和低多分散系数。后一种方法是与基于应力消除的光泄露防止的一般概念相反的概念，且其具有大量固化剂的使用在固化后引起随时间的剧烈变化，因而在涂布后对于固化剂的反应需要长固化时间。
因此，需要开发在作为粘结剂基本要求的粘性、剥离强度和光泄露防止方面有利，在高温/高湿条件下非常耐久，且短时间内固化的粘结剂。
发明内容
本发明的一个目的为提供一种新的粘结剂，所述粘结剂能够用于减少老化所需时间并能够防止偏振膜内的常见现象光泄露，同时保持在高温高湿条件下的良好耐久性。
本发明的另一个目的为提供一种分子量限于特定范围以实现高粘结强度以及易于制备的粘结剂。
本发明的又一个目的为提供一种通过聚合易于制备所述粘结剂的方法。
本发明的又一个目的为提供一种使用所述粘结剂以实现改善的耐久性、光泄露防止性和最短老化时间的粘结剂组合物。
本发明的又一个目的为提供一种使用所述粘结剂以高生产率形成粘结剂层的方法。
本发明的又一个目的为提供一种使用所述粘结剂组合物的光学元件以实现平衡良好的物理性能。
根据本发明的一个方面，提供一种粘结剂，所述粘结剂包括在其侧链上具有氨基甲酸酯、羟基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸共聚物。
在一个实施方式中，所述(甲基)丙烯酸共聚物可具有通式1-1、1-2、1-3和1-4的重复单元：
Figure BSA00000415117100031
其中，R1为氢原子或甲基，且R4为C1-C20烷基；
其中，R2为氢原子或甲基，R5和R6各自独立地为C1-C20亚烷基，且R7为氢原子或甲基；
Figure BSA00000415117100041
其中，R3为氢原子或甲基，且R5为C1-C20亚烷基；和
Figure BSA00000415117100042
其中，R3为氢原子或甲基，R5为C1-C20亚烷基，Y为氧或硫原子，n为0或1，且Ar为取代或未取代的芳基。
在一个实施方式中，所述粘结剂可具有600000至2000000g/mol的重均分子量。
所述通式1-1、1-2、1-3和1-4的重复单元可为65～95∶1～4∶1～10∶3～30的重量比。
在一个实施方式中，所述粘结剂在所述(甲基)丙烯酸共聚物中可包含0.5至4mo1％的乙烯基。
所述粘结剂在25℃下可具有1000至50000cps的粘度。
根据本发明的另一个方面，提供一种包括所述粘结剂(a)、(b)固化剂和(c)硅烷偶联剂的粘结剂组合物。
所述粘结剂(a)、所述固化剂(b)和所述硅烷偶联剂(c)可分别以94至99.8wt％、0.01至4wt％和0.01至3wt％的量存在。
所述粘结剂组合物可进一步包括0.1至5wt％的(d)引发剂。
所述固化剂可为环氧化合物、异氰酸酯化合物或它们的组合。
根据本发明的又一个方面，提供一种用于制备粘结剂的方法。所述方法包括：通过向(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯的混和物加入引发剂而引发第一反应，和通过向第一反应产物加入含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯和另一种引发剂而引发第二反应。
在一个实施方式中，在所述第二反应之前，所述第一反应产物可用溶剂稀释。
根据本发明的又一个方面，提供一种使用所述粘结剂组合物的光学元件。在一个实施方式中，所述光学元件可包括光学膜和形成在所述光学膜的一个或两个表面上的一个或两个粘结剂层，其中所述粘结剂层由所述粘结剂组合物形成。
在一个实施方式中，所述光学膜可为偏振膜。
根据本发明的又一个方面，提供一种使用所述粘结剂形成粘结剂层的方法。所述方法可包括：将所述粘结剂组合物涂布在光学膜上，加热干燥涂层，并通过UV照射固化加热干燥后的所述涂层。
具体实施方式
粘结剂及其制备方法
在一个方面，本发明提供一种包括在其侧链上具有氨基甲酸酯、羟基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸共聚物的粘结剂。
在一个实施方式中，(甲基)丙烯酸共聚物可具有通式1-1、1-2、1-3和1-4的重复单元：
Figure BSA00000415117100051
其中，R1为氢原子或甲基，且R4为C1-C20烷基；
Figure BSA00000415117100061
其中，R2为氢原子或甲基，R5和R6各自独立地为C1-C20亚烷基，且R7为氢原子或甲基；
Figure BSA00000415117100062
其中，R3为氢原子或甲基，且R5为C1-C20亚烷基；和
Figure BSA00000415117100063
其中，R3为氢原子或甲基，R5为C1-C20亚烷基，Y为氧或硫原子，n为0或1，且Ar为取代或未取代的芳基。
优选地，在以上通式中的R1、R2和R3都为氢原子。
通式1-1中的R4优选为C1-C12烷基，且更优选为乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基或己基。通式1-2、1-3和1-4中的各R5优选为C1-C12亚烷基，且更优选为亚丙基、亚丁基或亚戊基。通式1-2中的R6优选为C1-C12亚烷基，且更优选为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚戊基。通式1-2中的R7优选为甲基。
通式1-4中的Ar可选自由苯基、甲基苯基、甲基乙基苯基、甲氧基苯基、环己基苯基、氯苯基、溴苯基、苯基苯基和苄基苯基组成的组中。
通式1-1、1-2、1-3和1-4的重复单元之间的重量比可为65～95∶1～4∶1～10∶3～30，优选75～90∶1～3∶1～5∶5～20，且更优选80～86∶1～3∶1～4∶10～15。
粘结剂可具有600000至2000000g/mol的重均分子量。具有上述定义范围内的重均分子量的粘结剂能够易于通过聚合制备，并能用于在少量固化剂的使用下形成柔性涂层。此外，该粘结剂能用于最小化老化所需时间并防止光泄露。粘结剂优选具有800000至1500000g/mol的重均分子量，例如850000至1000000g/mol。
上述粘结剂的重均分子量低于用于偏振膜的普通粘结剂的重均分子量。尽管粘结剂的分子量低，但向粘结剂结构引入的氨基甲酸酯基为粘结剂提供了高粘结强度。氨基甲酸酯基可以0.5至4mol％且优选0.5至1.5mol％的量存在于(甲基)丙烯酸共聚物中。氨基甲酸酯基在上述定义范围内存在甚至在光固化后仍能够使粘结剂的高粘结强度保持为恒定水平，并能够使用该粘结剂增加粘结剂膜的内部粘结强度以获得改善的模量。
乙烯基可以0.5至4mol％且优选0.5至1.5mol％的量存在于(甲基)丙烯酸共聚物中。乙烯基在上述定义范围内存在能够减少老化所需时间，同时保持高粘结强度。
粘结剂在25℃下可具有1000至50000cps的粘度。此范围能使粘结剂具有适用于涂布的物理性能。
(甲基)丙烯酸共聚物可通过聚合包括(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的单体混和物来制备。
优选地，(甲基)丙烯酸共聚物可制备如下：通过向(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯加入引发剂以引发反应(第一反应)，和向第一反应产物加入含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯和另一种引发剂以使含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯与第一反应产物反应(第二反应)。
在一个实施方式中，由于第一反应产物为高粘性，所以在第二反应之前，第一反应产物可用溶剂稀释。
(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯的实例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯和(甲基)丙烯酸月桂酯。这些(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。在本文中使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。它们之中，优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯和丙烯酸叔丁酯，更优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯，特别优选丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯。基于单体的总重量，(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯可以65至95wt％、优选75至90wt％，且更优选80至86wt％的量使用。在一个实施方式中，(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯可以78至85wt％的含量使用。(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯在上述定义范围内使用能够保持粘结剂的初始粘结强度。
芳族(甲基)丙烯酸酯的实例包括但无需限于：2-乙基苯氧基(甲基)丙烯酸酯、2-乙硫基苯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-苯基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-苯基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-2-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-3-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-4-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-丙基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲氧基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-环己基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-溴苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-苯基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯和2-(4-苄基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯。这些芳族(甲基)丙烯酸酯可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。它们中，特别优选甲基丙烯酸苄酯和丙烯酸苄酯。
基于单体的总重量，芳族(甲基)丙烯酸酯可以3至30wt％、优选5至20wt％且更优选10至15wt％的量使用。芳族(甲基)丙烯酸酯在上述定义范围内使用可制备能够防止光泄露的粘结剂组合物。在一个实施方式中，芳族(甲基)丙烯酸酯可以7至25wt％的量使用。
含羟基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括(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、氯-2-羟丙基丙烯酸酯、二甘醇单(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酰胺和环己烷二甲醇单丙烯酸酯。这些含羟基的(甲基)丙烯酸酯可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。含羟基的(甲基)丙烯酸酯的其他实例包括诸如烷基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯的含缩水甘油基化合物与(甲基)丙烯酸的加成反应产物。它们之中，优选(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、2-羟乙基丙烯酰胺和环己烷二甲醇单丙烯酸酯，更优选(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯和2-羟乙基丙烯酰胺，特别优选丙烯酸-2-羟乙酯和2-羟乙基丙烯酰胺。
基于单体的总重量，含羟基的(甲基)丙烯酸酯可以1至10wt％、优选1至5wt％、且更优选1至4wt％的量使用。含羟基的(甲基)丙烯酸酯在上述定义范围内使用能够使与具有乙烯基的单体反应并随后与异氰酸酯固化剂反应后剩余的羟基数量最少，从而有助于使在粘结剂附着于基板后由羟基存在引起的随时间的变化最小。
含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的实例包括甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯、丙烯酸-2-异氰基乙酯、丙烯酸-2-异氰基丙酯、2-(O-[1’-甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙基甲基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-异氰基乙酯和1，1-双(丙烯酰氧基甲基乙基异氰酸酯)。这些含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。它们之中，优选甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯和丙烯酸-2-异氰基乙酯。
基于单体的总重量，含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯可以1至4wt％、优选2至4wt％的量使用。含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯在上述定义范围内使用甚至在光固化后仍能够使粘结剂的高粘结强度保持为恒定水平，并能够增加使用该粘结剂的粘结剂膜的内部粘结强度以获得改善的模量。
用于合成该粘结剂的引发剂可为现有技术已知的那些引发剂，例如过氧化物引发剂和偶氮引发剂。优选偶氮二异丁腈(AIBN)。基于100重量份的单体混合物，各引发剂可以0.01至2重量份的量使用。
溶剂可为具有70至85℃的低沸点的有机溶剂。优选丁酮、乙酸乙酯和丙酮。
粘结剂组合物
在另一个方面，本发明提供一种包括上述粘结剂(a)、(b)固化剂和(c)硅烷偶联剂的粘结剂组合物。
在一个实施方式中，粘结剂(a)、固化剂(b)和硅烷偶联剂(c)可分别以94至99.8wt％、0.01至4wt％和0.01至3wt％的量存在。
固化剂可为环氧化合物、异氰酸酯化合物或它们的组合。
异氰酸酯固化剂的实例包括但无需限于甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、己撑二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯和它们与多元醇(例如三羟甲基丙烷)的加合物。这些异氰酸酯固化剂可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。
环氧固化剂的实例包括但无需限于乙二醇二缩水甘油醚、三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、N，N，N′N′-四缩水甘油乙二胺和甘油二缩水甘油醚。这些环氧固化剂可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。
基于粘结剂组合物的总重量，固化剂可以0.01～4wt％、优选0.1～3wt％、更优选0.5～2wt％的量使用。
可使用硅烷偶联剂以改善粘结剂组合物的粘合稳定性和粘合可靠性。可适当地使用任何已知的硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的实例包括γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷和γ-乙酰乙酸酯丙基三甲氧基硅烷。这些硅烷偶联剂可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。
基于粘结剂组合物的总重量，硅烷偶联剂可以0.01～3wt％、优选0.05～2wt％、更优选0.1～1.5wt％的量使用。此范围能够确保粘结剂组合物更好的粘合稳定性和粘合可靠性。
在一个实施方式中，粘结剂组合物可进一步包括(d)引发剂。引发剂可为由UV光或电子束照射活化以使粘结剂的碳-碳双键活化并引发自由基反应的光引发剂。引发剂的具体实例包括但不限于α-羟基酮型化合物和苄基缩酮型化合物。这些引发剂可单独使用，或以它们的两种或更多种的混合物使用。优选为α-羟基酮型化合物，例如1-羟基环己基苯酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮。
基于粘结剂组合物的总重量，引发剂(d)以0.1～5wt％且优选0.5～3wt％的量加入。引发剂(d)在上述定义范围内加入能够防止粘结剂组合物在光固化后失去粘结强度，同时在光固化后保持优异的拾取性能。
需要时，粘结剂组合物可选择地进一步包括一种或多种现有技术已知的添加剂，包括UV稳定剂、抗氧化剂、着色剂、增强剂、填料、消泡剂、表面活性剂和增塑剂。
上述粘结剂组合物可用现有技术已知的任何适宜方法制备。在一个实施方式中，粘结剂组合物可通过在交联催化剂的存在下使粘结剂、引发剂、固化剂和硅烷偶联剂均匀化来制备。需要时，在混合过程中可加入溶剂以稀释混合物。本领域技术人员可容易地完成此混合和稀释。
光学元件
在又一个方面，本发明提供一种用所述粘结剂组合物形成的粘结剂层的方法。
在一个实施方式中，上述方法包括：将粘结剂组合物涂布在光学膜上，加热干燥涂层，和通过UV照射固化加热干燥后的涂层。
粘结剂层可具有10至100μm且优选20至70μm的厚度。
根据常规方法，通过涂布粘结剂组合物；加热除去包含在其中的有机溶剂以形成膜；并在40℃下老化该膜5天来形成粘结剂层。相比之下，根据本发明的方法，粘结剂组合物在加热干燥后立即用UV光进行固化。此UV固化能有利地使固化所需时间最短。例如，常规方法包括在40℃下老化相对较长时间5天，而本发明的方法包括在相同温度下老化相对较短时间1～2天。根据本发明的方法，涂层的粘结强度通过UV固化而改善，这使引入的热固化剂最少，因此，能获得改善的膜的长期稳定性。
在又一个方面，本发明提供一种使用上述粘结剂组合物的光学元件。光学元件可包括光学膜和形成在光学膜的一个或两个表面上的一个或两个粘结剂层，其中粘结剂层由上述粘结剂组合物形成。
光学元件的实例包括偏振器、彩色滤光片、位相差膜、椭圆偏振膜、反射膜、抗反射膜、补偿膜、亮度增强膜、取向膜、光扩散膜、防震膜、表面保护膜和塑料LCD基板。光学膜优选为偏振膜。本领域技术人员可容易地制造该光学膜。
在下文中，将参照以下实施例更详细地解释本发明。然而，提供这些实施例仅用于说明目的，并不应理解为限制本发明。
实施例
制备例1：粘结剂A的制备
将60g乙酸乙酯放入1升的四口烧瓶中，然后向其中加入84g丙烯酸丁酯、10g甲基丙烯酸苄酯和4g丙烯酸-4-羟丁酯。加热至70℃后，加入0.08g引发剂(Vazo-52，杜邦)和20g乙酸乙酯。保持该混合物3小时。向该混合物加入320g乙酸乙酯。冷却至40℃后，加入2g甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯和0.01gDBTDL作为催化剂。使所得混合物反应12小时。在整个反应中将氮气以10cc/min的速率向烧瓶中进料。发现聚合产物在25℃下具有4000至10000cps的粘度和20％的固含量。
制备例2：粘结剂B的制备
重复制备例1的过程，除了分别以81g、15g、3g和1g的量使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸-4-羟丁酯和甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯。
制备例3：粘结剂C的制备
重复制备例1的过程，除了分别以86g、10g和4g的量使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯和丙烯酸-4-羟丁酯，而不使用甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯。
制备例4：粘结剂D的制备
重复制备例1的过程，除了分别以78g、10g、7g和5g的量使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸-4-羟丁酯和甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯。
制备例5：粘结剂E的制备
重复制备例1的过程，除了分别以88g、7g和5g的量使用丙烯酸丁酯、丙烯酸-4-羟丁酯和甲基丙烯酸-2-异氰基乙酯。
实施例1～4和对比例1～4：粘结剂组合物的制备
将制备例1～5中制备的各粘结剂与固化剂(DN-955，AekyungChemical)、硅烷偶联剂(Z-6016，DOW-CORNING)和光引发剂(Irgacure 184，Ciba Chemical)混合以具有表1中所示的成分。向该混合物加入30重量份的乙酸乙酯。搅拌所得混合物30分钟以制备粘结剂组合物。根据以下过程评价粘结剂组合物的物理性能。
物理性能的评价
(1)粘性：粘结剂组合物的粘性根据ASTM D2979-71用探针粘性试验机(tacktoc-2000)测定。具体地，在将探针的针尖以10±0.1mm/sec的速率在9.79±1.01kPa的接触负荷与各粘结剂组合物接触1.0±0.01秒后，将使针尖与粘结剂组合物分开所需的最大的力定义为粘结剂组合物的粘性值。
(2)剥离强度：将各粘结剂组合物涂布在对苯二甲酸乙二醇酯膜上并干燥形成具有25±3μm厚度的涂层。将该涂层贴到偏振膜的一个表面上并在40℃和RH 65％下老化2天。所得膜的剥离强度根据KS-A-01107(8)：用于粘合带和片的测试方法测定。首先，将膜切成具有25mm(宽)×100mm(长)尺寸的样品。然后，将样品贴到玻璃板上并用压辊以300mm/min的速率、2kg的负荷按压一个来回以制造测试片。按压后30分钟，将样品的一部分(～25mm)折叠，翻转180°，并从玻璃板剥离。之后，将玻璃板和样品的一部分分别固定在拉力试验机(Instron系列1X/s自动材料试验机-3343)的上下夹子上。在以300mm/min的速率拉伸的同时测定将样品从试样剥离所需的负荷。
(5)光泄露：将涂有各粘结剂组合物的偏振器贴到玻璃基板(100mm×175mm)上以制造样本。将样本依次在80℃的干热条件下放置250小时，在60℃/RH90％的湿热条件下放置250小时，在室温下放置至少1小时后，在暗室内使用背光观察样本的光泄露以确定涂布后的偏振器的均匀性。用裸眼和亮度试验机进行观察。基于以下标准评价光泄露。
○：难以确定不均匀性
△：观察到轻微的不均匀性
X：观察到不均匀性
表1
表2
Figure BSA00000415117100151
由表2的结果可知，实施例1～4的粘结剂组合物非常耐久，防止光泄露，并具有高粘性和剥离强度。相比之下，未使用任何固化剂制备的对比例1的粘结剂组合物在老化后表现出高粘结强度，但具有的可再加工性较差。而且，在对比例1的粘结剂组合物中观察到光泄露。使用不含氨基甲酸酯基的粘结剂C制备的对比例2的粘结剂组合物表现出低粘结强度。因此，在高温/高湿可靠性测试的过程中湿气渗入对比例2的粘结剂组合物，从而导致对基板较差的附着力和光泄露。使用含有过量氨基甲酸酯基的粘结剂D制备的对比例3的粘结剂组合物表现出高初始粘结强度，但具有较差的可再加工性。而且，在对比例3的粘结剂组合物中观察到光泄露。在高温/高湿可靠性测试的过程中湿气渗入使用含有过量乙烯基的粘结剂E制备的对比例4的粘结剂组合物，从而导致对基板较差的附着力和光泄露。
由前述说明明显可见，本发明的粘结剂能够用于减少老化所需时间并防止偏振膜内的常见现象光泄露，同时保持在高温高湿条件下的良好耐久性。此外，该粘结剂易于通过聚合制备并具有高粘结强度。本发明的粘结剂组合物非常耐久，并能够防止光泄露，同时使老化所需时间最短。本发明的光学膜展现出平衡良好的物理性能。
本领域技术人员能够容易地进行小修改和变更。此修改和变更将落在所附权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种粘结剂，所述粘结剂包括侧链上具有氨基甲酸酯、羟基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸类共聚物。
2.根据权利要求1所述的粘结剂，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物具有通式1-1、1-2、1-3和1-4的重复单元：
Figure FSA00000415117000011
其中，R1为氢原子或甲基，且R4为C1-C20烷基；
Figure FSA00000415117000012
其中，R2为氢原子或甲基，R5和R6各自独立地为C1-C20亚烷基，且R7为氢原子或甲基；
其中，R3为氢原子或甲基，且R5为C1-C20亚烷基；和
其中，R3为氢原子或甲基，R5为C1-C20亚烷基，Y为氧或硫原子，n为0或1，且Ar为取代或未取代的芳基。
3.根据权利要求2所述的粘结剂，其中所述粘结剂具有600000至2000000g/mol的重均分子量。
4.根据权利要求2所述的粘结剂，其中所述通式1-1、1-2、1-3和1-4的重复单元的重量比为65～95∶1～4∶1～10∶3～30。
5.根据权利要求1所述的粘结剂，其中所述粘结剂在所述(甲基)丙烯酸共聚物中包含0.5至4mol％的乙烯基。
6.根据权利要求1所述的粘结剂，其中所述粘结剂在25℃下具有1000至50000cps的粘度。
7.一种粘结剂组合物，包括：权利要求1至6中任何一项所述的粘结剂(a)、(b)固化剂和(c)硅烷偶联剂。
8.根据权利要求7所述的粘结剂组合物，其中基于所述粘结剂组合物的总重量，所述粘结剂(a)、所述固化剂(b)和所述硅烷偶联剂(c)分别以94至99.8wt％、0.01至4wt％和0.01至3wt％的含量存在。
9.根据权利要求8所述的粘结剂组合物，进一步包括0.1至5wt％的(d)引发剂。
10.根据权利要求9所述的粘结剂组合物，其中所述固化剂为环氧化合物、异氰酸酯化合物或它们的组合。
11.一种用于制备粘结剂的方法，包括：
通过向(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯的混和物加入引发剂而引发第一反应；和
通过向第一反应产物中加入含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯和另一种引发剂而引发第二反应。
12.根据权利要求11所述的方法，其中基于所述单体的总重量，所述(甲基)丙烯酸C1-C20烷基酯、所述芳族(甲基)丙烯酸酯、所述含羟基的(甲基)丙烯酸酯和所述含异氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯分别以65至95wt％、3至30wt％、1至10wt％和1至4wt％的量使用。
13.根据权利要求11所述的方法，其中在所述第二反应之前，用溶剂稀释所述第一反应产物。
14.一种光学元件，所述光学元件包括光学膜和形成在所述光学膜的一个或两个表面上的一个或两个粘结剂层，其中所述粘结剂层由权利要求10所述的粘结剂组合物形成。
15.根据权利要求14所述的光学元件，其中所述光学膜为偏振膜。
16.一种用于形成粘结剂层的方法，包括：
将权利要求7至10中任何一项所述的粘结剂组合物涂布在光学膜上；
加热干燥涂层；和
通过UV照射固化加热干燥后的所述涂层。
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