CN102816545A - 粘合剂组合物和使用该粘合剂组合物的光学元件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粘合剂组合物以形成具有优异抗漏光性和耐久性的粘合剂层，以及使用所述粘合剂组合物的光学元件。所述粘合剂组合物包括：100重量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物，所述(甲基)丙烯酸酯共聚物包括0至9重量份的含羧基的单体、0至1.8重量份的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体和89.2至99.9重量份的(甲基)丙烯酸酯单体(条件是所述含羧基的单体和所述含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的总量大于0)，且具有1,000,000至2,000,000g/mol的重均分子量；和0.05至5重量份的碳二亚胺交联剂。

Description

粘合剂组合物和使用该粘合剂组合物的光学元件

技术领域

本发明涉及一种粘合剂组合物和包括所述粘合剂组合物的光学元件。更具体地，本发明涉及具有优异耐热性和柔性的粘合剂组合物，以及使用所述粘合剂组合物的光学元件。

背景技术

最近，平板显示器(FPD)如LCD、PDP和有机EL装置正在越来越多地被使用。因此，需要改进FPD所用的压敏粘合剂的耐久性。此外，当将压敏粘合剂用于LCD时，需要防止因偏光板收缩导致的漏光。

日本专利第4067173号公开了一种粘合剂组合物，其包括含丙烯酸烷基酯单体作为主成分和可与异氰酸酯基团反应的乙烯不饱和单体的共聚物组合物，以及具有异氰酸酯基团的碳二亚胺化合物。根据日本专利第4067173号，可与异氰酸酯基团反应的乙烯不饱和单体包括：基于共聚物组合物的总量，(A)2至6重量％(wt％)的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯单体；和(B)0.5至1wt％的含羧基的单体。因为日本专利第4067173号的粘合剂组合物具有高交联速率、高粘结性和强附着性，所以此粘合剂组合物适用于与无机材料，如玻璃、陶器和瓦粘结。而且，由于迅速增加的粘结性，所以此组合物在常态下具有优异的附着性、耐久性和耐湿性，显示出在高温下防止组合物膨胀或断裂的耐热性，且从被粘物上分离时没有粘合剂残留。

然而，当将由专利第4067173号中公开的粘合剂组合物形成的粘合剂层用于偏光板时，粘合剂层随着时间迁移分离，因此降低抗漏光性和耐久性。

发明内容

本发明一个方面提供了一种粘合剂组合物以形成具有优异抗漏光性和耐久性的粘合剂层。

本发明的发明人已经进行了深入的研究来解决以上问题。因此，本发明人发现包括特定组成的(甲基)丙烯酸酯共聚物和碳二亚胺交联剂的粘合剂组合物显示出优异的抗漏光性和耐久性。

根据本发明的一个方面，一种粘合剂组合物包括：100重量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物，包括0至9重量份的含羧基的单体、0至1.8重量份的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体和89.2至99.9重量份的(甲基)丙烯酸酯单体(条件是含羧基的单所述体和所述含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的总量大于0)，且具有1,000,000 to 2,000,000g/mol的重均分子量；和0.05至5重量份的碳二亚胺交联剂。

根据本发明的实施方式，粘合剂组合物具有优异的柔性和耐久性。因此，由所述粘合剂组合物形成的粘合剂层具有柔性，以处理偏光板随时间迁移的收缩，因此提供优异的抗漏光性。此外，因为所述粘合剂组合物具有优异的耐久性，所以所述粘合剂层几乎不会因热或潮湿而从被粘物上剥离或分离。

附图说明

将通过参照附图来详细描述示例性实施方式，以使本领域技术人员更明白本发明的以上和其它特征和优点，其中：

图1说明了用于形成合成例1-18的聚合物(A)的表2所列组分；和

图2说明了用在实施例1至10和对比例1至8的粘合剂组合物中的表4所列组分以及性能测试结果。

具体实施方式

现将参照附图来详细描述本发明的实施方式。

本发明提供了一种粘合剂组合物，该粘合剂组合物包括：100重量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物，该(甲基)丙烯酸酯共聚物包括0至9重量份的含羧基的单体、0至1.8重量份的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体和89.2至99.9重量份的(甲基)丙烯酸酯单体(条件是含羧基的单体和含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的总量大于0)，且具有1,000,000至2,000,000g/mol的重均分子量；和0.05至5重量份的碳二亚胺交联剂。在本发明的一个实施方式中，基于(甲基)丙烯酸酯共聚物的单体的总量，上述含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的含量为1.8wt％或更低。因为控制了含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的含量，所以粘合剂层具有足够的柔性以解决偏光板随时间迁移的收缩，因此该粘合剂层具有优异的抗漏光性和耐久性。此外，在本发明中，将碳二亚胺交联剂用作交联剂。因此，(甲基)丙烯酸酯共聚物以适当的交联率交联为直链，所以粘合剂层具有柔性和耐久性充分的交联结构，以解决偏光板随时间迁移的收缩，且此粘合剂层具有优异的抗漏光性。至此，由根据本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层显示出优异的抗漏光性，以用于光学元件粘合剂。此外，因为优异的耐久性，所以粘合剂层几乎不会因热或潮湿而从被粘物上剥离或分离。

以下，将更详细地描述根据本发明实施方式的粘合剂组合物的组分。本文中，(甲基)化合物将均指化合物和含(甲基)的化合物。例如，“(甲基)丙烯酸酯”包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，且“(甲基)丙烯酸”包括丙烯酸和甲基丙烯酸。

(A)(甲基)丙烯酸酯共聚物

(甲基)丙烯酸酯共聚物(下文也称为“组分(A)”)包括0至9重量份的含羧基的单体(a-1)、0至1.8重量份的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体(a-2)，和89.2至99.9重量份的(甲基)丙烯酸酯单体(a-3)(条件是含羧基的单体和含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的总量大于0)。此外，(甲基)丙烯酸酯共聚物具有1,000,000 to 2,000,000g/mol的重均分子量。

(a-1)含羧基的单体

含羧基的单体(下文也称为“组分(a-1)”)是具有至少一个羧基的不饱和单体。含羧基的单体的实例可包括但不限于(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、富马酸酐、巴豆酸、衣康酸、衣康酸酐、肉豆蔻酸、棕榈酸和油酸，它们可以单独使用或作为混合物使用。

在这些单体中，优选(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、富马酸酐、巴豆酸、衣康酸和衣康酸酐；更优选(甲基)丙烯酸。

含羧基的单体的含量可为0至9重量份，优选为0.1至8重量份，且更优选0.2至5重量份。当其含量大于9重量份时，共聚物A中存在过多的羧基，会导致因这些羧基与碳二亚胺交联剂(B)反应形成过多的交联点。因此，粘合剂组合物具有降低的柔性，从而粘合剂层具有降低的抗漏光性。

(a-2)含羟基的(甲基)丙烯酸类单体

含羟基的(甲基)丙烯酸类单体(下文也称为“组分(a-2)”)是具有羟基的丙烯酸类单体。含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的实例可包括但不限于(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、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)丙烯酸酯-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、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺和环己烷二甲醇单丙烯酸酯。此外，含羟基的(甲基)丙烯酸类单体可包括通过含缩水甘油基的化合物如烷基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚和(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与(甲基)丙烯酸的加成反应得到的化合物。这些含羟基的(甲基)丙烯酸类单体可单独使用或作为混合物使用。

在这些单体中，优选(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、N-2-羟基乙基(甲基)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N-2-羟乙基(甲基)丙烯酰胺。

含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的含量可为0至1.8重量份，优选为0.1至1.5重量份，且更优选0.1至1.4重量份。当含量大于1.8重量份时，共聚物(A)中存在过多的羟基，因此会引这些羟基与碳二亚胺交联剂(B)反应形成过多的交联点。因此，粘合剂组合物具有降低的柔性，从而粘合剂层具有降低的抗漏光性和耐久性。

(a-3)(甲基)丙烯酸酯单体

(甲基)丙烯酸酯单体(下文也称为“组分(a-3)”)是不具有羟基的(甲基)丙烯酸的酯。(甲基)丙烯酸酯单体的实例可包括但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十三酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸异十八酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸四氢呋喃酯、(甲基)丙烯酸环己酯、4-正丁基环己基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、丁氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、3-甲氧基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-甲氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-丁氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、4-丁基苯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、2，4，5-四甲基苯基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基甲基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、聚环氧乙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酯、聚环氧乙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酯、聚环氧丙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、十五氟氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-氯乙基(甲基)丙烯酸酯、2，3-二溴丙基(甲基)丙烯酸酯和三溴苯基(甲基)丙烯酸酯。这些(甲基)丙烯酸酯单体可单独使用或作为混合物使用。

在这些单体中，优选丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯；且更优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯和(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯。

(甲基)丙烯酸酯单体的含量可为89.2至99.9重量份，优选为90.5至99.8重量份，且更优选93.6至99.7重量份。

(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)可使用任何常规的已知方法制备而没有特别限制，如溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合、反相悬浮聚合、薄膜聚合和喷雾聚合，它们使用聚合引发剂。聚合控制可通过绝热聚合、温度控制聚合和等温聚合来进行。除了使用聚合引发剂引发聚合的方法外，也可使用辐射、电磁辐射和UV辐射来引发聚合。在这些方法中，使用聚合引发剂的溶液聚合可被使用，使得容易调节分子量且可减少杂质。例如，(甲基)丙烯酸酯共聚物可通过用乙酸乙酯、甲苯或甲乙酮作为溶剂将0.01至0.5重量份的聚合引发剂加入至100重量份总量的单体中，随后在氮气气氛和60至90℃下反应3至10小时来制备。聚合引发剂的实例可包括：偶氮化合物，如偶氮二异丁腈(AIBN)、2-2’-偶氮双(2-甲基丁腈)和偶氮二氰戊酸；有机过氧化物，如过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、二叔丁基过氧化物、异丙基苯氢过氧化物、过氧化苯甲酰和叔丁基氢过氧化物；和无机过氧化物，如过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾和过硫酸钠。这些引发剂可单独使用或作为混合物使用。

根据需要，这些共聚物可进一步包括能与单体(a-1)至(a-3)共聚的其它单体。其它单体的实例可包括但不限于：含环氧基的丙烯酸类单体，如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯和(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯；含氨基的丙烯酸类单体，如二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N-叔丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯和甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(甲基)丙烯酸酯；含酰胺基的丙烯酸类单体，如(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺和N，N-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺；含磷酸酯基团的丙烯酸单体，如2-甲基丙烯酰氧基乙基二苯基磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、三甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯(甲基)丙烯酸酯和三丙烯酰氧基乙基磷酸酯(甲基)丙烯酸酯；含磺酸基的丙烯酸类单体，如磺基丙基(甲基)丙烯酸钠、2-磺基乙基(甲基)丙烯酸钠和2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠；含尿烷的丙烯酸类单体，如尿烷(甲基)丙烯酸酯；含苯基的丙烯酸类单体，如对-叔丁基苯基(甲基)丙烯酸酯和邻联苯基(甲基)丙烯酸酯；含硅烷基的乙烯基单体，如2-乙酰基乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙基)硅烷、乙烯基三乙酰基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；和苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯腈和乙烯基吡啶。这些单体可单独使用或作为混合物使用。

在这些单体中，优选(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯和2-乙酰基乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯；且更优选(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯和2-乙酰基乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯。

基于100重量份的单体(a-1)至(a-3)的总量，上述其它单体的含量可为0.1至10重量份，优选为0.2至5重量份，且更优选0.3至2重量份。

通过以上单体共聚制备的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)可具有1,000,000至2,000,000g/mol，优选1,100,000至1,800,000g/mol，且更优选1,200,000至1,700,000g/mol的重均分子量Mw。当重均分子量小于1,000,000g/mol时，获得耐热性不足。当重均分子量大于2,000,000g/mol时，获得低粘合力，导致附着力降低。在本发明中，重均分子量是基于通过以下实施例所述方法测定的聚苯乙烯标准。

单体(a-1)和单体(a-2)的总量大于0重量份。也就是说，(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)必须包括由单体(a-1)衍生的单元组分和由单体(a-2)衍生的单元组分中的至少一种。具体地，组分(a-1)、(a-2)和(a-3)的总量是100重量份。

共聚物(A)可单独使用或以至少两种聚合物的混合物使用。

(B)碳二亚胺交联剂

除组分(A)外，上述粘合剂组合物还可包括碳二亚胺交联剂(下文中也称为“组分(B)”)。碳二亚胺交联剂与(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)的羟基和/或羧基反应并连接，从而形成交联结构。

碳二亚胺交联剂(B)可包括本领域已知的任何碳二亚胺交联剂。例如，可使用具有至少两个碳二亚胺基团(-N＝C＝N-)的化合物，且可使用本领域已知的任何聚碳二亚胺。

此外，碳二亚胺化合物可包括通过在碳二亚胺催化剂存在下由二异氰酸酯脱碳缩聚反应制备的高分子量聚碳二亚胺。

上述化合物的实例可包括由以下二异氰酸酯的脱碳缩聚反应获得的化合物。

二异氰酸酯包括4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、3，3′-二甲氧基-4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4′-二苯基醚二异氰酸酯、3，3′-二甲基-4，4′-二苯基醚二异氰酸酯、2，4-亚苄基二异氰酸酯、2，6-亚苄基二异氰酸酯、1-甲氧基苯基-2，4-二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯和四甲基二甲苯二异氰酸酯，它们可以单独使用或作为混合物使用。

碳二亚胺催化剂可包括环磷烯氧化物(phospholene oxide)，如1-苯基-2-环磷烯-1-氧化物、3-甲基-2-环磷烯-1-氧化物、1-乙基-3-甲基-2-环磷烯-1-氧化物、1-乙基-2-环磷烯-1-氧化物、3-环磷烯和其异构体。

此外，这些高分子量聚碳二亚胺可合成，或可使用商购产品。组分(B)的商购产品可包括

(Nisshinbo Chemical Inc.)，具体为CARBODILITE V-01、V-03、V-05、V-07和V09，它们与有机溶剂具有优异的相容性。

基于100重量份的(甲基)丙烯酸酯共聚物(A)，碳二亚胺交联剂(B)的含量可为0.05至5重量份。在此范围内，可形成适当的交联结构，实现优异的耐热性。当碳二亚胺交联剂(B)的含量小于0.05重量份时，无法形成充分的交联结构，从而降低耐热性。当其含量大于5重量份时，交联反应过度进行，因此降低粘合力且无法不理偏光板随时间迁移的收缩，导致抗漏光性和耐久性降低。具体地，其含量可为0.1至4重量份，优选0.1至3重量份。

(C)异氰酸酯交联剂

除组分(A)和(B)外，上述粘合剂组合物还可包括异氰酸酯交联剂(C)(下文中也称为“组分(C)”)。当加入异氰酸酯交联剂(C)时，粘合剂层进一步具有改进的抗漏光性和耐久性。

异氰酸酯交联剂(C)的实例可包括但不限于芳族二异氰酸酯，如异氰酸三烯丙酯、二异氰酸二聚酸酯、2，4-亚苄基二异氰酸酯(2，4-TDI)、2，6-亚苄基二异氰酸酯(2，6-TDI)、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4′-MDI)、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(2，4′-MDI)、1，4-亚苯基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)、四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、二甲苯二异氰酸酯(TODI)和1，5-萘二异氰酸酯(NDI)；脂族二异氰酸酯，如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMHDI)、赖氨酸二异氰酸酯和降莰烷二异氰酸酯(NBDI)；脂环族异氰酸酯，如反环己烷-1，4-二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯(IPDI)、H6-XDI(加氢的XDI)和H12-MDI(加氢的MDI)；前述二异氰酸酯的碳二亚胺改性的二异氰酸酯；或前述异氰尿酸酯改性的二异氰酸酯。此外，可适当地使用前述异氰酸酯化合物和多元醇化合物的加合物，如三羟甲基丙烷，或异氰酸酯化合物的缩二脲和异氰尿酸酯。

组分(C)可合成，或可使用商购产品。组分(C)的商购产品可包括Colonate L、Colonate HL、Colonate 2030、Colonate 2031(注册商品名，NipponPolyurethane Industry Co.，Ltd.)、Takenate D-102、Takenate D-110N、TakenateD-200、Takenate D-202(注册商品名，Mitsui Chemicals Inc.)、Duranate24A-100、Duranate TPA-100、Duranate TKA-100、Duranate P301-75E、DuranateE402-90T、Duranate E405-80T、Duranate TSE-100、Duranate D-101和DuranateD-201(商品名，Asahi Kasei Corporation)。

在这些中，优选Colonate L、Colonate HL、Takenate D-110N和Duranate24A-100；更优选Colonate L和Takenate D-110N；且进一步更优选Colonate L。这些交联剂可单独使用或作为混合物使用。

当使用组分(C)时，基于100重量份的组分(A)，组分(C)的含量可为0.05至5重量份。在此范围内时，粘合剂组合物具有优异的抗漏光性和耐久性。具体地，含量可为0.1至4重量份，优选.15至3重量份。

除以上组分外，本发明的粘合剂组合物可进一步包括硅烷偶联剂。当使用硅烷偶联剂时，反应性得到改进且交联产物可具有改进的机械强度和粘合力。硅烷偶联剂的实例包括但不限于甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、环己基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、β-(3，4-乙氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、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甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)-γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]四硫化物和γ-异氰酸基丙基三乙氧基硅烷。此外，以相对于各官能团的特定比例，可使用具有可水解的甲硅烷基的化合物，其它偶联剂和聚异氰酸酯，该化合物通过将具有如环氧基(缩水甘油氧基)、氨基、巯基和(甲基)丙烯酰基等官能团的硅烷偶联剂与具有能与前述官能团反应的官能团的硅烷偶联剂反应获得。

硅烷偶联剂可合成，或可使用商购产品。商购的硅烷偶联剂可包括KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-573、KBM-802、KBM-803、KBE-846和KBE-9007(Shin-etsu ChemicalCo.、Ltd.)。

在这些中，优选KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-5103、KBM-573、KBM-802、KBM-803、KBE-846和KBE-9007；更优选KBM 403。这些硅烷偶联剂可单独使用或作为混合物使用。

硅烷偶联剂的含量没有特别限制。具体地，基于100重量份的组分(A)至(C)的重量，硅烷偶联剂的含量可为0至1重量份，优选0至0.5重量份，且更优选0至0.1重量份。在此范围内，可获得优异的耐热性和附着性。当硅烷偶联剂的含量大于1重量份时，可降低耐热性。

除了上述硅烷偶联剂外或替代上述硅烷偶联剂，粘合剂组合物可进一步包括添加剂，如固化促进剂、离子液体、锂盐、无机填料、软化剂、抗氧化剂、抗老化剂、稳定剂、增粘剂树脂、成型树脂(多元醇树脂、酚醛树脂、丙烯酸类树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂、环氧树脂、乙氧基化的聚丁二烯树脂等)、流平剂、消泡剂、增塑剂、染料、颜料(着色和补充颜料)、处理剂、UV阻挡剂、荧光增白剂、分散剂、热稳定剂、光稳定剂、UV吸收剂、抗静电剂、润滑剂和溶剂。在这些中，固化促进剂的实例可包括二月桂酸二丁锡、JC S-50(Johoku Chemical Company Ltd.)和Formate TK-1(MitsuiChemicals Inc.)。离子液体的实例可包括具有阳离子的物质，如鏻、吡啶鎓(pyridinium)、吡咯烷鎓(pyrrolidinum)、咪唑鎓(imidazolium)、胍鎓(guanidinium)、铵、异脲鎓(isouronium)、噻唑啉鎓(thiazolium)、哌啶鎓(piperidium)、吡嗪鎓(pyrazinium)和硫鎓离子(sulfonium ion)，以及阴离子，如卤化物、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、高氯酸盐、硫氰酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐、甲酸盐、草酸盐、乙酸盐、三氟乙酸盐和烷基磺酸盐离子。抗氧化剂的实例可包括二丁基羟基甲苯(BHT)、Irganox 1010、Irganox 1035FF和Irganox 565(注册商品名，ChibaSpecialty Chemicals Co.，Ltd.)。增粘剂树脂的实例可包括松香，如松香酸、聚合的松香酸和松香酸酯、萜树脂、萜酚醛树脂、芳烃树脂、脂族饱和烃树脂和石油树脂。当使用这些添加剂时，基于100重量份的组分(A)至(C)的总量，添加剂的含量没有特别限制，但可为0.1至20重量份。

粘合剂组合物可通过将以上组分一次性或依次混合，或先混合多种随机组分随后加入剩余组分，并将这些组分搅拌为均匀的混合物来制备。具体地，需要时制备可通过在30至40℃下加热，并使用搅拌器搅拌10分钟至5小时直至混合物均匀来进行。

粘合剂组合物可用于粘合各种材料，如玻璃、塑料膜、纸、金属箔等。玻璃可包括常规无机玻璃。塑料膜的塑料可包括聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯、纤维素树脂、丙烯酸类树脂、环烯烃树脂、无定形聚烯烃树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚乙烯醇、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和氯化的聚丙烯。无定形聚烯烃树脂包括环聚烯烃的聚合物单元，如降冰片烯或多环降冰片烯单体，且可为环烯烃和链-环烯烃的共聚物。无定形聚烯烃树脂的商购产品包括ATON(商品名，JSR Co.)、ZEONEX和ZEONR(注册商品名，Nihon Zeon Co.)、APO(Mitsui ChemicalsInc.)、APEL(注册商品名)等。无定形聚烯烃树脂可通过本领域已知的适当方法如溶剂浇注和熔体挤出形成膜。此外，纸的实例可包括羊皮纸、不含木浆的纸、牛皮纸、艺术铜板纸(art coat paper)、连铸铜板纸(caster coatpaper)、砑光辊用纸、仿羊皮纸、防水纸、玻璃纸和挂面纸板。金属箔的实例可包括铝箔。

本发明的另一个实施方式提供了一种光学元件，包括由本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层。

光学片的实例可包括偏光板、相差板、用于PDP的光学膜、用于触摸屏的导电膜等。在这些光学元件中，本发明的粘合剂组合物对偏光板和玻璃具有优异的附着性。然而，本发明不限于此，且所述粘合剂组合物可用于粘结其它材料。

本发明的粘合剂组合物可直接涂布到光学元件的一侧或相对的多侧，从而此形成粘合剂层。或者，可将预先在离型膜上沉积粘合剂组合物所形成的粘合剂层转移至光学元件的一侧或相对的多侧。

粘合剂组合物可通过本领域已知的任何常规方法涂布，例如使用普通涂布机、刀带涂布机、浮刀、辊式刮刀涂布、带刀毡层涂布、喷涂、浸渍、辊舐式涂布、压辊涂布、反辊涂布、气刀、幕涂流动涂布机、刮刀、拉丝锭、模具(die)涂布机、逗号涂布机、贝克涂布器(baker applicator)和凹版涂布机等多种方法。虽然涂布的粘合剂组合物的厚度(干燥后的厚度)可基于材料和目的调节，但可为5至30μm，优选15至25μm。

粘合剂组合物的粘度没有特别限制。然而，粘合剂组合物在25℃下可具有500至5,000mPa·s，更优选1,000至3,000mPa·s的粘度，以促进涂布和控制粘合剂层厚度。

由本发明粘合剂组合物获得的粘合剂层通过交联该粘合剂组合物来形成。此处，粘合剂组合物的交联通常在涂布粘合剂组合物后进行。然而，交联的粘合剂组合物形成的粘合剂层可转移至基板。粘合剂组合物在20至40℃、30至70％RH和常压(大气压)下交联。

由于优异的柔性，用于偏光板的粘合剂组合物解决了偏光板随时间迁移的收缩，因此显示出优异的抗漏光性。

此外，上述粘合剂组合物具有优异的耐久性，粘合剂层几乎不会受损或因热或潮湿分离。

实施例

将参考以下实施例和对比例来描述本发明的效果。然而，应理解本发明不限于所说明的实施例且可以各种不同方式实施。

制备例中获得的聚合物溶液的固含量和粘度以及聚合物(A)的重均分子量通过以下方法测定。

<固含量>

在精确称重过的玻璃板上精确地测量约1g的聚合物溶液。将该溶液在105℃下干燥1小时并冷却至室温，随后精确地测量玻璃板的总重量和剩余固体含量。将玻璃板的重量定义为X，干燥前玻璃板和聚合物溶液的总重量定义为Y，玻璃板和剩余固体含量的总重量定义为Z，固含量通过公式1计算。

[公式1]

固含量(％)＝{(Z-X)/(Y-X)}×100

<粘度>

将玻璃瓶中聚合物溶液的温度调节至25℃，并随后使用B型粘度计测定粘度。

<重均分子量>

重均分子量在表1所示的以下条件下通过以下方法测量。

表1

制备例1

将99重量份的丙烯酸正丁酯(Nihon Shokubai，Co.，Ltd.)、1重量份的丙烯酸-2-羟乙酯(Nihon Shokubai，Co.，Ltd.)和120重量份的乙酸乙酯置于安装有回流冷凝器和搅拌器的烧瓶中，并在氮气气氛下加热至65℃。加入0.04重量份的偶氮二异丁腈(AIBN)，随后聚合6小时同时将混合物保持在65℃。在完成聚合后，将混合物用280重量份的乙酸乙酯稀释，从而得到聚合物(A-1)的溶液。该聚合物(A-1)的溶液具有20wt％的固含量和4,500mPa·s的粘度。此外，聚合物(A-1)具有1,600,000的重均分子量。

制备例2至18

聚合物(A-2)至(A-18)的溶液通过与制备例1的相同方法制备，区别在于根据表2所列的组成混合各单体。随后，测定聚合物(A-2)至(A-18)的溶液的固含量和粘度，以及聚合物(A-2)至(A-18)的重均分子量，结果显示在图1的表2中。在表2中，“BA”、“2EHA”、“HEA”、“4HBA”、“HEAA”和“AA”分别是指丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-4-羟丁酯、N-2-羟乙基丙烯酰胺和丙烯酸。

实施例1

将制备例1中获得的500重量份的聚合物(A-1)的溶液(100重量份的固体聚合物)、1重量份的作为碳二亚胺交联剂(B)的CARBODILITE V-01(B-1，注册商品名，Nisshinbo Chemical Inc.)、0.2重量份的作为异氰酸酯交联剂(C)的Colonate L(C-1，三羟甲基丙烷/亚苄基二异氰酸酯三聚体加成物，注册商品名，Nippon Polyurethane Industry Co.，Ltd.)和0.1重量份的作为硅烷偶联剂的KBM-403(3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，Shin-etsu Chemical Co.，Ltd.)在室温(25℃)下混合10分钟，从而制得粘合剂组合物溶液。

将以上溶液涂布到PET离型膜上(MRF38，厚度：38μm，MitsubishiPolyester Film Inc.)至25μm厚度并在90℃下干燥3分钟，从而形成粘合剂层。随后，将粘合剂层粘附到偏光板上，从而制备粘合剂层粘附的偏光板。

实施例2至10以及对比例1至8

采用与实施例1相同的方法进行，区别在于根据表2所列的组成使用制备例2～18中获得的聚合物、碳二亚胺交联剂、异氰酸酯交联剂、除碳二亚胺交联剂和异氰酸酯交联剂以外的其它的交联剂，以及硅烷偶联剂；从而制备粘合剂组合物溶液，并随后制备粘合剂层粘附的偏光板。表3中详细说明了碳二亚胺交联剂B-2和B3以及其它的交联剂。

表3

根据实施例1至10和对比例1至8的粘合剂层粘附的偏光板的性质评价如下。

1.金属腐蚀控制和防止性质

将各偏光板的粘合剂层的面在23℃和50％RH下放置7天，粘附在铝箔上，并在60℃和90％RH下放置2天，随后观察腐蚀。在表4中，无变化表示为“O”，变白表示为“X”。

2.抗漏光性

将每个具有粘合剂层的偏光板在23℃和50％RH下放置7天，切割为120mm(偏光板的纵向)×60mm的片和120mm(偏光板的横向)×60mm片。将每个片粘附至玻璃基板的相对的面，彼此重叠，并在50℃和0.49MPa(5kg/cm²)下高压处理20分钟。随后，将玻璃基板在80℃下放置120小时和500小时，随后观察外观。在表4中，在120小时和500小时后没有漏光表示为“◎”，在120小时后没有漏光表示为“O”，漏光表示为“X”。

3.耐久性

将每个具有粘合剂层的偏光板在23℃和50％RH下放置7天，切割为120mm(偏光板的纵向)×60mm的片。将片粘附至玻璃基板上，并在50℃和0.49MPa(5kg/cm²)下高压处理20分钟。随后，将玻璃基板在100或80℃和90％RH下放置120小时，随后观察外观。在表4中，未出现气泡、损伤和剥离表示为“O”，而出现气泡、损伤和剥离表示为“X”。

4.粘合力

将每个具有粘合剂层的偏光板在23℃和50％RH下放置7天，切割为25mm宽的片。将片粘附至玻璃基板上，并在50℃和0.49MPa(5kg/cm²)下高压处理20分钟。根据JIS Z0237，2000公开的压敏粘合剂带和板的测试方法，使用拉伸测试器以90°的剥离角和0.3m/min的剥离速率在23℃/50％RH条件下测量粘合剂层的粘合力。

5.与基板的附着性

在测定粘合力时，同时评价附着性。在表4中，粘合剂层未与基板分离表示为“O”，同时粘合剂层与基板分离表示为“X”。

6.被粘物的抗污染性

在粘合力测定之前和之后测量玻璃基板的接触角。在表4中，将在粘合力测定之前和之后玻璃基板接触角无变化表示为“O”，将在粘合力测定之前和之后玻璃基板接触角变化表示为“X”。

7.低温稳定性

将每个具有粘合剂层的偏光板在23℃和50％RH下放置7天，切割为120mm(偏光板的纵向)×60mm的片。将该片粘附至玻璃基板上，并在50℃和0.49MPa(5kg/cm²)下高压处理20分钟。随后，将玻璃基板在-40℃下放置120小时，随后观察外观。在表4中，未出现气泡、损伤、剥离或重结晶的材料的表示为“O”，而出现气泡、损伤、剥离或重结晶的材料的表示为“X”。

8.可再加工性

在测定粘合力的同时观察分离状态。在表4中，界面破裂(failure)的外观表示为“O”，与粘合到玻璃基板(被粘物)的粘合剂的粘合和/或共粘合失效的外观表示为“X”。

9.胶体含量

在实施例1至10和对比例1至8中，粘合剂层形成在剥离的聚酯膜上而非偏光板上，随后测定7日后的胶体含量(％)。在胶体含量的测定中，取约0.1g的置于23℃和50％RH的粘合剂组合物，定义为W1(g)。将此组合物置于样品瓶中，加入约30g的乙酸乙酯并放置24小时。在预定时间后，将瓶的内容物通过200目不锈钢网过滤(重量：W2(g))。将网和剩余材料在90℃下干燥1小时，并测定总重量W₃(g)。使用测定的值和公式2计算凝胶含量(％)。

[公式2]

凝胶含量(％)＝{(W3-W2)/W1}×100

每个评价结果显示在图2的表4中。在表4中，未评价根据对比例5的粘合剂层的性质，因为凝胶化参与了粘合剂层的制备。

如表4所示，与使用根据对比例1至8的粘合剂组合物的偏光板相比，使用实施例1至10的粘合剂组合物的偏光板具有优异的抗漏光性和耐久性。特别地，从包括根据实施例1、2、3、5、6、8和10的异氰酸酯交联剂(C)粘合剂组合物获得的粘合剂层显示出提高的抗漏光性。

虽然本文已公开了一些实施方式，但应理解这些实施方式仅以说明的方式提供，且在不背离本发明精神和范围下可进行各种修改、变化和更改。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书和其等价形式所限定。

Claims (7)

1.一种粘合剂组合物，包括：

100重量份的具有1,000,000至2,000,000g/mol重均分子量的(甲基)丙烯酸酯共聚物；和

0.05至5重量份的碳二亚胺交联剂。

2.如权利要求1所述的粘合剂组合物，进一步包括0.05至5重量份的异氰酸酯交联剂。

3.如权利要求1所述的粘合剂组合物，所述(甲基)丙烯酸酯共聚物包括0至9重量份的含羧基的单体、0至1.8重量份的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体、和89.2至99.9重量份的(甲基)丙烯酸酯单体，条件是所述含羧基的单体和所述含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的总量大于0。

4.如权利要求1所述的粘合剂组合物，所述(甲基)丙烯酸酯共聚物进一步包括至少一种单体，所述单体包括含环氧基的丙烯酸类单体、含氨基的丙烯酸类单体、含磷酸酯基团的丙烯酸类单体、含磺酸基的丙烯酸类单体、含尿烷基团的丙烯酸类单体、含苯基的丙烯酸乙烯基单体、含硅烷基的乙烯基单体、苯乙烯、氯苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯腈和乙烯基吡啶。

5.如权利要求1所述的粘合剂组合物，进一步包括硅烷偶联剂。

6.如权利要求1所述的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物在25℃下具有500至5,000mPa·s的粘度。

7.一种光学元件，包括由权利要求1至6中任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层。

Images