CN103525315A - 用于偏振板的粘合剂组合物、使用其的偏振板和光学元件 - Google Patents

用于偏振板的粘合剂组合物、使用其的偏振板和光学元件 Download PDF

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Abstract

用于偏振板的粘合剂组合物、使用其的偏振板和光学元件。所述用于偏振板的粘合剂组合物包含(A)环氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物,和(C)多官能硫醇化合物。

Description

用于偏振板的粘合剂组合物、使用其的偏振板和光学元件
技术领域
本发明涉及用于偏振板的粘合剂组合物、使用它的偏振板、它的制备方法及包含它的光学元件。更具体地，本发明涉及用于偏振板的粘合剂组合物，可用于将保护膜附着到由PVA（聚乙烯醇）等形成的偏振器的一侧或两侧，并可形成在交联密度、粘附性、耐久性和防水性方面具有优异性质的粘合剂层。本发明还涉及使用它的偏振板、它的制备方法及包含它的光学元件。
背景技术
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溶PVA粘合剂。然而，由于来自背光的热，用水溶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，在暗的图像在屏幕上显示的情况下，部分光泄露可变得显著。因而，提出使用阳离子聚合UV固化粘合剂代替水溶粘合剂（例如，日本专利公开第2008-233874A号）。
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），所述当粘合剂的固化产物以卷筒的形态制备时，在储存中可容易地卷绕。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。
为了使偏振板耐受严酷的环境条件，有对包含具有比应用于偏振板的常规粘合剂更高的交联密度并呈现强的粘附性、高耐久性和优异的防水性的粘合剂层的偏振板的需要。
发明内容
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)环氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物及(C)多官能硫醇化合物。
在一个实施方式中，基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和，所述(C)多官能硫醇化合物的含量可为约0.1重量份至约15重量份。
在一个实施方式中，所述(C)多官能硫醇化合物可具有由通式1表示的结构：
[通式1]
Figure BDA00003430217200021
其中，R1为取代的或未取代的C1至C10的亚烷基，R2为取代的或未取代的C1至C10的烷基，并且R3为取代的或未取代的C1至C10的亚烷基，或由通式2表示的官能团：
[通式2]
Figure BDA00003430217200022
其中，m1、m2和m3相同或不同，并各自独立地为1至5的整数；并且*为对于通式1中-O-的结合基团，
n为2至10的整数。
在一个实施方式中，所述粘合剂组合物可进一步包含(D)光引发剂。
根据本发明的另一个方面，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的保护膜，其中，所述粘合剂层由含有多官能硫醇化合物的用于偏振板的粘合剂组合物形成。
根据本发明的又一个方面，光学元件可包含所述偏振板、或由所述用于偏振板的粘合剂组合物形成的粘合剂层。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施方式的偏振板的截面图。
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
根据本发明的一个方面，用于偏振板的粘合剂组合物可用于将保护膜例如TAC（三乙酰基纤维素）膜、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）膜、PC（聚碳酸酯）膜、COP（环状烯烃聚合物）膜、丙烯醛膜等附着到偏振器的一侧或两侧。
在本发明的一个实施方式中，所述用于偏振板的粘合剂组合物可包含(A)环氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物及(C)多官能硫醇化合物。
此处，术语“化合物”可指单体、低聚物、树脂等。
此处，术语“(甲基)丙烯酸”可指丙烯酸和/或甲基丙烯酸。
环氧化合物
环氧化合物基于环氧树脂固有的硬度而提供由所述粘合剂组合物形成的粘合剂层的高的可靠性的同时，赋予偏振器和保护膜之间的粘附性。此外，环氧化合物可通过与(甲基)丙烯酸化合物的分子链的缠绕并与(甲基)丙烯酸化合物的亲水基偶合的链转移而提供内聚力。
此处，所述环氧化合物可为阳离子环氧化合物。
所述环氧化合物具有高的玻璃化转变温度(Tg)以通过支持由所述粘合剂组合物形成的作为固化产物的粘合剂层的结构而赋予耐久性，并通过优异的湿润性及与固化反应时产生的羟基的化学反应，在偏振器和保护膜之间的界面提供粘附性。
所述环氧化合物可具有约50℃至约250℃，例如约60℃至约150℃的玻璃化转变温度(Tg)。在这个范围内，所述环氧化合物可提供高的耐久性，及在偏振器和保护膜之间的界面的强的粘附性。
所述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。
所述环氧化合物可包含至少一个环氧基。
所述脂环族环氧化合物可包含结合到脂环例如C5至C20的脂环的至少一个环氧基。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)]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、乙二醇双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、环氧六氢化邻苯二甲酸二辛酯（dioctyl epoxyhexahydrophthalate）、环氧六氢化苯二甲酸二-2-乙基己酯等。
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。
所述脂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、丙三醇等到脂肪族多元醇获得的聚醚多元醇的多缩水甘油醚，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。
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树脂的选择性氢化获得的树脂。所述芳族环氧树脂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。
基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和（即(A)+(B)+(C)），所述环氧化合物的含量可为约1重量份至约90重量份。在所述环氧化合物的这个含量范围内，所述组合物提供所述偏振器和保护膜之间优异的粘附性，不会受到粘度的过度增加，从而防止对偏振器的湿润性的劣化，并能防止由于模量的过度增加而使所述粘合剂层变得易碎，并能为粘合剂层提供抗裂性和可切割性。优选地，所述环氧化合物的含量可为40重量份至约90重量份，更优选约50重量份至70重量份。
(甲基)丙烯酸化合物
所述(甲基)丙烯酸化合物在电磁辐射时经历自由基聚合。此外，(甲基)丙烯酸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)丙烯酸化合物可改善在固化过程中粘合剂层与偏振器或保护膜的界面的粘附性，并可与活化的环氧化合物结合产生链转移。
所述(甲基)丙烯酸化合物可包含非硫醇(-SH)型的(甲基)丙烯酸化合物，不包含-SH基团。
所述(甲基)丙烯酸化合物可为(b1)单官能的(甲基)丙烯酸酯、(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯、或它们的混合物。所述多官能的(甲基)丙烯酸酯可包含约2个或更多个，优选约2个至6个(甲基)丙烯酸酯基团。
基于(b1)和(b2)，即(B)的总重量，所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯的含量为约10wt%或更少，优选约0.01wt%至约10wt%，更优选约5.0wt%至约9.5wt%，进一步优选约8.0wt%至约9.1wt%。在这个范围内，所述(甲基)丙烯酸化合物可防止由于固化收缩产生的粘附性的劣化。
所述(b1)单官能的(甲基)丙烯酸酯可包含具有至少一个亲水基团的单官能的(甲基)丙烯酸酯。所述亲水基团可包括羟基、羧酸基或它们的混合。优选羟基。
所述(b1)单官能的(甲基)丙烯酸酯可包含选自包含具有至少一个亲水基的C1至C20烷基的单官能的(甲基)丙烯酸酯、包含具有至少一个亲水基的C3至C20脂环基的单官能的(甲基)丙烯酸酯，和包含具有至少一个亲水基的C6至C20芳基的单官能的(甲基)丙烯酸酯中的至少一个。
在一些实施方式中，所述(b1)单官能的(甲基)丙烯酸酯可包含选自由(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。
所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯可通过增强内聚能而提高径向固化产品（radialcured product）的交联密度，从而改善可靠性。
所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯可为具有2个或更多个，优选约2个或更多个羟基的多元醇的(甲基)丙烯酸酯。所述多元醇包括直链或支链脂肪族的C3至C20多元醇、包含异氰脲酸酯基的环状的C6至C20多元醇、或它们的混合物。
在一些实施方式中，所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯可包含三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯或它们的混合物。
优选地，所述(b2)多官能的(甲基)丙烯酸酯为具有异氰脲酸酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯，例如三(2-(甲基)丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯。
可用环氧乙烷(EO)改性所述(甲基)丙烯酸化合物。
基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和((A)+(B)+(C))，所述(甲基)丙烯酸化合物的含量可为约1重量份至90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，还可防止由于通过界面粘附性和模量的减小而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提供良好的防水性。所述(甲基)丙烯酸自由基化合物的含量优选为约25重量份至约90重量份，更优选约27重量份至约49重量份。
基于(A)和(B)的总和((A)+(B))，所述(A)环氧化合物的含量可为约41wt%至约99.9wt%，并且所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的含量可为约0.1wt%至59wt%。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。优选地，基于100重量份的(A)和(B)的总和((A)+(B))，所述环氧化合物与所述(甲基)丙烯酸化合物的重量量比(A)∶(B)可为约50∶50至约90∶10。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。更优选地，所述(A)环氧化合物的含量为约50wt%至约75wt%，并且所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的含量为约25wt%至约50wt%。
多官能硫醇化合物
所述多官能硫醇化合物每个分子可包含约2个或更多个-SH基团，优选约2个至约6个-SH基团。
在多官能硫醇化合物中，一个-SH基团与被光引发剂活化的(甲基)丙烯酸化合物的末端自由基反应，另一个硫醇基的自由基通过活化的链转移反应与另一个(甲基)丙烯酸化合物反应。结果，由多官能硫醇化合物和(甲基)丙烯酸化合物形成的结构具有网络结构，从而提高了交联密度。
此外，-SH基团较少地受到被氧阻碍的反应的影响，因而，与仅由(甲基)丙烯酸化合物组成的化合物相比，在同样的条件下可提供优异的反应性，从而提高粘合剂层的粘附性。
所述多官能硫醇化合物可为仲硫醇化合物或叔硫醇化合物。伯硫醇化合物是指其中-SH基团结合到伯碳原子的化合物，由于自激活，伯硫醇化合物具有短的贮存期，从而劣化了稳定性。伯硫醇化合物是指如通式1A、1B和1C表示的其中-SH基团结合到仲碳原子的化合物，并且叔硫醇化合物是指-SH基团结合到叔碳原子的化合物。
所述多官能硫醇化合物可为直链或支链脂肪族多元醇（例如：C3至C20多元醇）或具有至少一个选自氮和氧的杂原子的脂环族多元醇（例如：包含异氰腺酸酯的C6至C20多元醇）与包含巯基的羧酸化合物的反应产物。
例如，所述多官能硫醇化合物可具有由通式1表示的结构：
[通式1]
Figure BDA00003430217200071
其中，R1为取代的或未取代的C1至C10的亚烷基，R2为取代的或未取代的C1至C10的烷基，并且R3为取代的或未取代的C1至C10的亚烷基，或由通式2表示的官能团：
[通式2]
其中，m1、m2和m3相同或不同，并各自独立地为1至5的整数；并且*为对于通式1中-O-的结合基团，
n为2至10的整数。
对于R1、R2和R3，“亚烷基”和“烷基”可为直链或支链。
如文中所使用的，“取代的或未取代的”中的“取代的”意味着至少一个氢原子被C1至C5烷基、C6至C10芳基、卤素、羟基、氨基等取代。
优选地，所述多官能硫醇化合物具有由通式1A、通式1B或通式1C表示的结构：
<通式1A>
Figure BDA00003430217200073
<通式1B>
Figure BDA00003430217200081
<通式1C>
Figure BDA00003430217200082
所述多官能硫醇化合物可具有约200g/mol至约600g/mol的重均分子量。在这个范围内，所述多官能硫醇化合物通过确保合适的硬化速率，而提供防止收缩的效果。
基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和((A)+(B)+(C))，所述多官能硫醇化合物含量可为约0.1重量份至约15重量份。在这个范围内，所述多官能硫醇化合物可具有与所述(甲基)丙烯酸化合物高的反应性，获得交联密度的显著改善，并防止粘附性与耐久性的劣化。所述多官能硫醇化合物的含量优选为约0.1重量份至10重量份，更优选为约0.1重量份至小于约5重量份，特别优选为约0.1重量份至约4重量份。
所述粘合剂组合物可进一步包含(D)光引发剂。
光引发剂
所述光引发剂可包含光自由基聚合引发剂、光阳离子聚合引发剂或它们的混合物。例如，所述光引发剂为光自由基聚合引发剂与光阳离子聚合引发剂的混合物。
基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和((A)+(B)+(C))，所述光引发剂的含量可为约0.1重量份至10重量份。例如，所述光引发剂的含量为约0.5重量份至6.0重量份。
所述光自由基聚合引发剂可无限制地包含能够进行光固化反应的典型的光自由基聚合引发剂。
例如，所述光自由基聚合引发剂可包含磷引发剂、三嗪引发剂、乙酰苯引发剂、二苯甲酮引发剂、噻吨酮引发剂、安息香引发剂、肟引发剂或它们的混合物。在一些实施方式中，所述光自由基聚合引发剂可包含二苄基苯基氧化膦、苯甲酰二苯基氧化膦、或它们的混合物。
基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和((A)+(B)+(C))，所述光自由基聚合引发剂的含量可为约0.1重量份至约6重量份。所述光自由基聚合引发剂在这个范围内，可在防止所述组合物中剩余引发剂的同时，获得(甲基)丙烯酸化合物的充分聚合。优选地，所述光自由基聚合引发剂的含量为约0.1重量份至约1重量份。
能够进行光固化反应的任何典型的光阳离子聚合引发剂可用作光阳离子聚合引发剂。
例如，所述光阳离子聚合引发剂可包括包含阴离子种类和作为鎓离子的阳离子种类的鎓盐化合物。鎓离子可包括二芳基碘鎓，例如二苯基碘鎓、4-甲氧基二苯基碘鎓、双(4-甲基苯基)碘鎓、双(4-叔丁基苯基)碘鎓、双(十二烷基苯基)碘鎓等；三芳基锍，例如三苯基锍、联苯基-4-硫苯氧基苯基锍（diphenyl-4-thiophenoxyphenylsulfonium）等；双(4-(二苯基锍)苯基)硫醚，双[4-(二(4-(2-羟乙基)苯基)锍)-苯基]硫化物，5-2,4-(环戊二烯基)[1,2,3,4,5,6-η]-(甲基乙基)-苯]-铁(1+)等。
阴离子种类的实例可包括四氟硼酸盐(BF4 -)、六氟磷酸盐(PF6 -)、六氟锑酸盐(SbF6 -)、六氟砷酸盐(AsF6 -)、六氯锑酸盐(SbCl6 -)等。
基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和((A)+(B)+(C))，所述光阳离子聚合引发剂的含量可为约0.1重量份至5重量份。在这个范围内，可在防止所述组合物中剩余引发剂的同时，获得所述环氧化合物的充分聚合。优选地，所述光阳离子聚合引发剂的含量为约0.1重量份至3重量份。
可通过混合所述环氧化合物、所述(甲基)丙烯酸化合物及所述多官能硫醇化合物，然后加所述光引发剂（优选地，顺序加入所述光阳离子聚合引发剂和所述光自由基聚合引发剂）到混合物中，从而制备所述用于偏振板的粘合剂组合物。
所述用于偏振板的粘合剂组合物可进一步包含不劣化本发明的效果的量的抗氧化剂，UV吸收剂，离子导电体，用于增加电导性的添加剂例如导电金属氧化物颗粒，用于光传播性质的添加剂，粘度调节剂等。
在组成成分的上述范围内，所述用于偏振板的粘合剂组合物在25℃可具有小于约150cPs的粘度。在这个粘度范围内，所述粘合剂组合物可呈现良好的涂布性能。例如，所述粘合剂组合物的粘度为约1cPs至约135cPs，例如约40cPs至约135cPs。
本发明的另一个方面涉及偏振板，所述偏振板包含由所述粘合剂组合物形成的粘合剂层，所述粘合剂组合物包含多官能硫醇化合物。在一个实施方式中，可由上述用于偏振板的粘合剂组合物形成粘合剂层。
图1为根据一个实施方式的偏振板的截面图。参照图1，偏振板100可包含偏振器10、形成在所述偏振器10的上面的第一保护膜20及形成在所述偏振器10的下面的第二保护膜30，其中，所述第一粘合剂层40形成在所述第一保护膜20和偏振器10之间，并且第二粘合剂层50形成在偏振器10与第二保护膜30之间。这里，所述第一粘合剂层40和第二粘合剂层50中的至少一个可包含由所述用于偏振板的粘合剂组合物形成的粘合剂层。
如文中所使用的，参照附图定义术语“上面”和“下面”，并且还可根据方向解释为“下部”和“上部”。
在图1中，由根据本发明的用于偏振板的粘合剂组合物形成的粘合剂层分别形成在所述偏振器的两面。然而在另一个实施方式中，由粘合剂组合物形成的粘合剂层可仅形成在偏振器的一面上。形成在偏振器的两面上的粘合剂层可相同或不同。
可由聚乙烯醇树脂的膜制备偏振器。聚乙烯醇树脂的实例可包含聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩醛、乙烯醋酸乙烯酯共聚物等的皂化产物。聚乙烯醇树脂形成的膜可具有约99或更高、优选约99至约99.5的皂化度，约2000或更高、优选约2000至约2500的聚合度，及约10μm至约200μm的厚度。
可通过用碘染色聚乙烯醇树脂膜，并拉伸所述聚乙烯醇树脂膜来制备偏振器。可以约2.0至约6.0的比例拉伸所述膜。拉伸后，所述膜通过在硼酸溶液及碘化钾水溶液中浸泡以色彩校正。
制备的偏振器可具有约10μm至约200μm的厚度。
保护膜可堆叠在所述偏振器的一面或两面上，并且可无限制地使用适用做用于偏振板的保护膜的任何透明膜。可由选自包含三乙酰基纤维素(TAC)的纤维素、包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯、环状烯烃聚合物(COP)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、多芳基化合物、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和它们的混合物组成的组中的材料制备保护膜。
保护膜可具有约25μm至约500μm的厚度。在这个厚度范围内，保护膜可涂布到上述偏振板上。优选地，保护膜可具有约25μm至约100μm的厚度。
在应用上述粘合剂组合物之前或制备偏振板之前，保护膜可经表面处理，例如在约250mJ/cm2或更高的电晕预处理。
可由用于偏振板的粘合剂组合物形成粘合剂层。粘合剂层可具有约0.1μm至约5μm的厚度。
可通过典型的方法制备偏振板。
例如，可通过在保护膜的一面上沉积上述粘合剂组合物，而制备具有包含上述粘合剂组合物的粘合剂组合物层的保护膜。如需要，具有粘合剂组合物层的保护膜可经干燥等。可通过例如模具涂布、辊式涂布、凹面涂布、旋涂等沉积上述粘合剂组合物。然而，通过在偏振器的上表面和下表面中的每一个上堆叠具有上述粘合剂组合物层的保护膜，而制备堆叠的产物。通过UV照射固化粘合剂组合物以形成粘合剂层。用粘合剂层制备偏振板。
虽然不特别地限制UV照射的强度，可在约200nm至约450nm的波长和约1mW/cm2至约500mW/cm2的辐射通量密度（为了约10mJ/cm2至约10,000mJ/cm2的最终UV曝辐量）进行UV照射。可用金属卤化物灯等进行UV照射。可在约22℃至约25℃的温度和约20%至约60%的相对湿度进行UV照射。
根据本发明的偏振板具有高的内聚力、耐久性和交联密度，从而提供高的粘附性/可靠性。
本发明的又一个方面涉及光学元件，包含用于偏振板的粘合剂组合物、由上述粘合剂组合物形成的粘合剂层或包含所述粘合剂层的偏振板。所述光学元件为典型的光学元件，包含偏振板，并可包含例如显示装置。
图2为根据本发明的一个实施方式的光学元件的截面图。
参照图2，所述光学元件可包含面板200及形成在面板200的上面的偏振板110。
下文，将参照下面的实施例和对比例更详细地解释本发明。提供这些实施例仅用于说明，并且不应以任何方式解释为限制本发明。
用在下面实施例和对比例中的粘合剂组合物的成分的详情如下。
A.环氧化合物：
(A1)双酚A芳香族环氧树脂(KDS-8128,Kukdo Chemical)
(A2)氢化的环氧树脂(YX-8000,JER)
(A3)脂环族环氧树脂(SEE-4221,Seechem)
B.(甲基)丙烯酸化合物：
(B1)丙烯酸-2-羟乙酯(100%,SK Cytec)
(B2)丙烯酸-4-羟丁酯(100%,Osaka Organic Chemical Industry)
(B3)M-315(100%,Toagosei)
C.多官能硫醇化合物：
(C1)1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷(KarenzMT BD1,Showa Denko)
(C2)1,3,5-t三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(KarenzMTNR1,Showa Denko)
(C3)季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(KarenzMT PE1,Showa Denko)
D.光引发剂：
(D1)光阳离子聚合引发剂：三芳基锍六氟代锑酸盐(CPI-100P)
(D2)光自由基聚合引发剂：2,4,6-三甲基苯甲酰-二苯基膦氧化物(Darocure TPO,Ciba)
实施例和对比例
不使用溶剂，以表1中显示的量（单位：重量份）混合环氧化合物、(甲基)丙烯酸化合物和多官能硫醇化合物。然后，将2重量份的光阳离子聚合引发剂和1重量份的光自由基聚合引发剂加入到混合物中，从而制备用于偏振板的粘合剂组合物。
表1
Figure BDA00003430217200121
偏振板的制备
使用80μm厚的聚乙烯醇膜（皂化度：99.5；聚合度：2000）制备偏振器。所述聚乙烯醇膜在0.3%的碘的水溶液中浸泡以染色，并经拉伸至5.0的比例。然后，将所述拉伸后的聚乙烯醇膜在3%的浓度的硼酸溶液及2%的碘化钾水溶液中浸泡以色彩校正，然后在50℃干燥4分钟，从而制备偏振器。
将80μm厚的三乙酸纤维素(TAC)膜用作第一透明保护膜，并在250mJ/cm2或更大经电晕处理。
将30μm厚的环状烯烃聚合物(COP)膜用作第二透明保护膜，并在250mJ/cm2或更大经电晕处理。
通过在22～25℃及20～60%RH以第一透明保护膜、粘合剂组合物、偏振器、粘合剂组合物及第二透明保护膜的顺序组合，然后用金属卤化物灯以400mW/cm2和1000mJ/cm2进行UV照射，而制备偏振板。
评价上面制备的用于偏振板的粘合剂组合物的下面的性质。结果显示于表2中。
(1)凝胶率：将每个粘合剂组合物在400mW/cm2和1000mJ/cm2的条件下固化，并在35℃和45%RH稳定24小时，然后测量所述粘合剂组合物的重量(G1)。固化后的粘合剂组合物浸入充足量的氯仿中2个小时，并在100℃干燥2个小时，然后测量粘合剂组合物的重量(G2)。然后，通过等式：G2/G1×100(%)计算粘合剂组合物的凝胶率。凝胶率可用于评价所述粘合剂组合物固化后的交联密度。更高的凝胶率表示更高的交联密度。
(2)粘附性：为确定偏振板的粘附性，将刀片插入在每个偏振板的末端处的保护膜与偏振器之间的部分。保护膜与偏振器之间没有刀片插入的评价为◎，刀片轻微插入的评价为○，刀片的轻微插入且由于它的强度使得保护膜撕裂的评价为△，和刀片容易插入的评价为X。
(3)可切割性：为了确定偏振板的可切割性，用刀片从保护膜（80μm厚的三醋酸纤维素(TAC)膜）侧穿孔实施例和对比例中制备的具有500mm×500mm的大小的每个偏振板。明显地观察到在穿孔的偏振板的四侧面的一端的剥落状态。没有剥落的评价为◎，剥落至大于0mm至1mm或更小长度的评价为○，剥落至大于1mm至2mm或更小长度的评价为△，和剥落至大于2mm长度的评价为X。
(4)防水性（温水浸入检测）：实施例和对比例中制备的每个偏振板切成5cm×5cm（长度×宽度）的尺寸。制备的每个样品浸入60℃恒定温度的水中2个小时。测量偏振板的脱色和偏振器一端的最大收缩长度。收缩长度表示在温水浸入检测的过程中偏振板中从保护膜的一端到邻近所述保护膜的这端的所述偏振器的一端的最短距离。虽然在防水性检测中保护膜不收缩，但是当浸入温水中时，偏振器收缩。偏振器不脱色评价为◎（2mm或更小的收缩长度），部分脱色评价为△（3mm或更小至大于2mm的收缩长度），和完全脱色评价为X（大于3mm的收缩长度）。
表2
Figure BDA00003430217200131
Figure BDA00003430217200141
如表2中显示，包含由根据本发明实施例的粘合剂组合物形成的粘合剂层的偏振板由于高的凝胶率而具有高交联密度，呈现良好的粘附性、可切割性和防水性，因而在温水浸渍检测中未引起偏振器的分离。
相反地，与根据本发明实施例的粘合剂组合物相比，对比例1中制备并缺少多官能硫醇化合物的粘合剂组合物在交联密度、粘附性、可切割性和防水性上具有不期望的性质，因而未提供本发明的有益效果。
本领域技术人员理解本发明不限于上述实施方式和附图，并且可作出各种修改、改变和替换，而不背离本发明的精神和范围。因此，提供这些实施方式仅为说明的目的，并且不应以任何方式解释为限制本发明的范围。

Claims (17)

1.一种用于偏振板的粘合剂组合物，包含：(A)环氧化合物、(B)(甲基)丙烯酸化合物和(C)多官能硫醇化合物。
2.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和，所述(C)多官能硫醇化合物的含量为0.1重量份至15重量份。
3.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和，所述(C)多官能硫醇化合物的含量为0.1重量份至小于5重量份。
4.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(A)环氧化合物与所述(B)(甲基)丙烯酸化合物的重量比在从50∶50至90∶10的范围内。
5.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(C)多官能硫醇化合物具有由通式1表示的结构：
[通式1]
Figure FDA00003430217100011
其中，R1为取代的或未取代的C1至C10的亚烷基，R2为取代的或未取代的C1至C10的烷基，并且R3为取代的或未取代的C1至C10的亚烷基，或由通式2表示的官能团：
[通式2]
Figure FDA00003430217100012
其中，m1、m2和m3相同或不同，并各自独立地为1至5的整数；并且*为对于通式1中-O-的结合基团，
n为2至10的整数。
6.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(C)多官能硫醇化合物包括1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)或它们的混合物。
7.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(A)环氧化合物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。
8.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(B)(甲基)丙烯酸化合物包括(b1)具有至少一个亲水基团的单官能(甲基)丙烯酸酯、(b2)具有两个或更多个羟基的多元醇的多官能(甲基)丙烯酸酯或它们的混合物。
9.根据权利要求8所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(b2)具有两个或更多个羟基的多元醇的多官能(甲基)丙烯酸酯在所述(B)(甲基)丙烯酸化合物中的含量为10wt%或更少。
10.根据权利要求8所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述多元醇包括直链或支链的C3至C20多元醇、包含异氰脲酸酯基的环状C6至C20多元醇或它们的混合物。
11.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，进一步包括：(D)光引发剂。
12.根据权利要求11所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述(D)光引发剂包含光自由基聚合引发剂和光阳离子聚合引发剂的混合物。
13.根据权利要求11所述的用于偏振板的粘合剂组合物，基于100重量份的(A)、(B)和(C)的总和，包含：
1重量份至90重量份的所述(A)环氧化合物；
1重量份至90重量份的所述(B)(甲基)丙烯酸化合物；
0.1重量份至15重量份的所述(C)多官能硫醇化合物；和
0.1重量份至10重量份的所述(D)光引发剂。
14.根据权利要求1所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，所述粘合剂组合物在25℃具有40cPs至135cPs的粘度。
15.一种偏振板，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的保护膜，其中，所述粘合剂层由包括多官能硫醇化合物的用于偏振板的粘合剂组合物形成。
16.根据权利要求15所述的偏振板，其中，所述粘合剂层由根据权利要求1至14的任一项所述的用于偏振板的粘合剂组合物形成。
17.一种光学元件，包含由根据权利要求1至14的任一项所述的用于偏振板的粘合剂组合物形成的粘合剂膜，或根据权利要求15或16所述的偏振板。
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