CN104736656B - 压敏粘合剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压敏粘合剂组合物。本申请的压敏粘合剂组合物是因包含硬链段和软链段的嵌段共聚物而具有微观相分离结构的压敏粘合剂；因此其可形成同时具有高弹性模量和优异的压敏粘合性的压敏粘合剂。即使当例如在至少一个表面上不使用起偏器保护膜的薄结构偏光板上使用压敏粘合剂时，偏光板可表现出优异的耐久性、耐湿性、可操作性、压敏粘合性、抑制漏光的能力等。

Description

压敏粘合剂组合物
技术领域
本发明涉及压敏粘合剂组合物、偏光板和显示装置。
背景技术
液晶显示器(LCD)可包括包含存在于透明基板之间的液晶的液晶面板和粘附于液晶面板两侧的偏光板。
偏光板具有如图1所示的结构。即，偏光板100可包括具有偏光功能的起偏器101；以及分别粘附于起偏器101的两个表面上的起偏器保护膜1021和1022。偏光板100可包括在保护膜1022下方形成以用于粘附于液晶面板的压敏粘合剂层103，以及在压敏粘合剂层103下方形成的剥离膜104。此外，未示于图1中，偏光板可包括额外的功能膜，如抗反射膜或补偿膜。
在偏光板的这种常规结构中，为了提供具有较小厚度和轻质的装置，例如，如专利文件1所示，尝试省略在起偏器101的两个表面上形成的保护膜1021和1022之一。但是，在无保护膜的情况下提供满足期望性能的偏光板并不容易。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：日本公开专利申请No.2002-014226
发明内容
技术问题
本申请提供了压敏粘合剂组合物、偏光板和显示装置。
技术方案
在一个方面中，本申请提供了压敏粘合剂组合物，其可包含嵌段共聚物和多官能交联剂。术语“嵌段共聚物”可指包含不同聚合单体的嵌段的共聚物。
压敏粘合剂组合物在固化之后(即，在固化状态下)可包括互穿聚合物网络(下文中称为“IPN”)。术语“固化”例如可意指通过照射电磁波和/或加热而使压敏粘合剂组合物中包含的至少两种组分发生化学反应的过程。本文中所使用的术语“电磁波”可包括微波、红外(IR)线、紫外(UV)线、X射线、γ射线或粒子束(如α粒子束、质子束、中子束和电子束)。
术语“IPN”可指其中同时包括至少两种交联结构的状态。在一个实施方案中，至少两种交联结构不可通过化学键连接。例如，当压敏粘合剂组合物包括可通过交联反应或聚合反应(不同于多官能交联剂与嵌段共聚物的交联反应)实现交联结构的组分时，可实现IPN。在一个实施方案中，IPN中包含的至少两种交联结构可以以穿透状态或缠结状态存在或者通过物理键以连接状态存在。
在一个实施方案中，嵌段共聚物可包含玻璃化转变温度为50℃的第一嵌段和玻璃化转变温度为-30℃的第二嵌段。嵌段共聚物的术语“嵌段的玻璃化转变温度”可意指由仅由该嵌段中所含单体形成的聚合物测量的玻璃化转变温度。在一个实施方案中，第一嵌段的玻璃化转变温度可为30℃或更高、50℃或更高、60℃或更高、70℃或更高、80℃或更高、90℃或更高或100℃或更高。此外，第一嵌段的玻璃化转变温度的上限可为约，但不特别限于，例如200℃或更高或150℃或更高。此外，第二嵌段的玻璃化转变温度可为0℃或更高、-10℃或更高、-20℃或更高、-30℃或更高或-35℃或更高。此外，第二嵌段的玻璃化转变温度的下限可为约，但不特别限于，例如-100℃或更高、-90℃或更高、-80℃或更高、-70℃或更高、-60℃或更高或-50℃或更高。这种包含两种类型嵌段的嵌段共聚物可具有在固化之后在压敏粘合剂上微相分离的硬区域和软区域，并且可表现出高弹性模量和优良的压敏粘合性。
嵌段共聚物的数均分子量(Mn)可为约20,000至500,000。数均分子量可使用例如凝胶渗透色谱(GPC)来测量。嵌段共聚物的分子量分布(Mw/Mn)，(即，重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn))为1.0至3.5。当维持如上述的分子量时，例如，即使在压敏粘合剂具有高弹性模量的状态下，也可确保优良的压敏粘合性。
在一个实施方案中，嵌段共聚物可为具有可交联官能团的可交联共聚物。可使用羟基、羧基、异氰酸酯基或缩水甘油基，例如羟基，作为可交联官能团。
可交联官能团可例如包含在具有低玻璃化转变温度的第二嵌段中。在一个实施方案中，在嵌段共聚物中，可交联官能团不可包含在具有高玻璃化转变温度的第一嵌段中，而是在第二嵌段中。然而，在需要时，可交联官能团也可存在于第一嵌段中。
在嵌段共聚物中，形成第一嵌段和第二嵌段的单体类型不受特别限制，只要各单体的组合确保玻璃化转变温度。
在一个实施方案中，第一嵌段可包含甲基丙烯酸酯单体。该单体可包含在例如第一嵌段中作为聚合单元。在本说明书中，句子“单体包含在聚合物或嵌段中作为聚合单元”可意指单体通过聚合形成其聚合物或嵌段的骨架，例如主链或侧链。甲基丙烯酸酯单体可为例如甲基丙烯酸烷基酯。在一个实施方案中，考虑到控制粘结强度、玻璃化转变温度和压敏粘合性，可使用甲基丙烯酸C1-C12烷基酯。这样的单体可为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸异壬酯或甲基丙烯酸月桂酯，其可单独或以其至少两种的组合使用以确保玻璃化转变温度。
第二嵌段可包含例如丙烯酸酯单体。该单体也可包含在第二嵌段中作为聚合单元。可使用例如丙烯酸烷基酯作为丙烯酸酯单体，并且优选地，考虑到控制粘结强度、玻璃化转变温度和压敏粘合性，可使用丙烯酸C1-C12烷基酯。这样的单体可为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-乙基丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯或丙烯酸月桂酯，其可单独或以其至少两种的组合使用以确保玻璃化转变温度。
第二嵌段还可包含例如具有可交联官能团的可共聚单体作为聚合单元。例如，第二嵌段可包含60重量份至98.5重量份的丙烯酸酯单体和1.5重量份至40重量份的具有可交联官能团的可共聚单体。本文中所使用的单位“重量份”可指例如组分之间的重量比。
可使用例如具有与嵌段共聚物中所含的另一种单体(如丙烯酸酯单体)共聚的部分和可交联官能团(如羟基)的单体作为具有可交联官能团的可共聚单体。在制备压敏粘合剂的领域中，已知各种具有可交联官能团的可共聚单体，并且这样的单体可进行适当地选择并包含在聚合物中。例如，具有羟基的可共聚单体可为但不限于，(甲基)丙烯酸羟烷基酯如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯或(甲基)丙烯酸8-羟辛酯，或者(甲基)丙烯酸羟基烷二醇酯如(甲基)丙烯酸2-羟基乙二醇酯或(甲基)丙烯酸2-羟基丙二醇酯。
第一嵌段和第二嵌段中所含的单体不限于此。例如，在需要时，第一嵌段还可包含丙烯酸酯单体和/或具有可交联官能团的可共聚单体，并且第二嵌段还可包含甲基丙烯酸酯单体。此外，第一嵌段和/或第二嵌段除了上述单体以外还可包含另一种任选的共聚单体作为聚合单元。共聚单体可为但不限于，含氮单体，如(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己内酰胺；含环氧烷烃的单体，如烷氧基亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基二亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基三亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基四亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯或苯氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯；苯乙烯基单体，如苯乙烯或甲基苯乙烯；含缩水甘油基的单体，如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；或羧酸乙烯酯，如乙酸乙烯酯。至少一种或两种或更多种适当类型的这样的共聚单体可包含在聚合物中。相对于各嵌段中另一种单体的重量，这种共聚单体可以以例如20重量份或更小或者0.1重量份至15重量份的量包含在嵌段共聚物中。
嵌段共聚物可以以各种类型形成，只要包含第一和第二嵌段，并且在需要时，除了第一和第二嵌段以外可包含第三嵌段。在一个实施方案中，作为嵌段共聚物，可使用依次包含第一嵌段和第二嵌段的二嵌段共聚物(例如，第一嵌段A和第二嵌段B以A-B型包含在其中的共聚物)、或其中依次包含第一嵌段、第二嵌段和第一嵌段的三嵌段共聚物(例如，第一嵌段A和第二嵌段B以A-B-A型包含在其中的共聚物)或二嵌段共聚物和三嵌段共聚物的混合物。
嵌段共聚物中所含的第一嵌段A与第二嵌段B的重量比不受特别限制，并且例如，相对于100重量份的第一嵌段，第二嵌段可以以约25重量份至1900重量份包含在其中。在另一个实施方案中，第二嵌段可以以50重量份或更高、100重量份或更高或150重量份或更高包含在嵌段共聚物中。此外，在另一个实施方案中，第二嵌段可以以如下量包含在嵌段共聚物中：1800重量份或更低、1700重量份或更低、1600重量份或更低、1500重量份或更低、1400重量份或更低、1300重量份或更低、1200重量份或更低、1100重量份或更低、1000重量份或更低、900重量份或更低、800重量份或更低、700重量份或更低、600重量份或更低或者500重量份或更低。在此范围中，在压敏粘合剂中适当地形成了软区域和硬区域，从而同时表现出高弹性模量和优良的压敏粘合性，并且因此可特别优选地用于将在下文进行描述的具有薄结构的偏光板。
嵌段共聚物可通过常规方法来制备。例如，嵌段共聚物可通过以下过程来制备：仅使用于形成第一嵌段或第二嵌段的单体聚合而形成第一嵌段或第二嵌段，并使形成第二嵌段或第一嵌段的单体从第一嵌段或第二嵌段的反应末端开始聚合。聚合可通过例如溶液聚合、光聚合、本体聚合、悬浮聚合或乳液聚合来进行。
压敏粘合剂组合物可包含多官能交联剂，并且所述交联剂可通过嵌段共聚物(例如共聚物的可交联官能团)的反应而具有交联结构。作为多官能交联剂，可使用例如因施加热可诱导交联反应的交联剂、异氰酸酯交联剂、环氧基交联剂、氮丙啶交联剂或金属螯合物交联剂，例如异氰酸酯交联剂。
可使用例如二异氰酸酯化合物，如甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异冰片二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯或萘二异氰酸酯；或者通过使二异氰酸酯化合物与多元醇反应而制备的化合物作为异氰酸酯交联剂。在这里，多元醇可为例如三羟甲基丙烷。
对于压敏粘合剂组合物而言，可使用至少一种交联剂，但交联剂不限于此。
相对于100重量份的嵌段共聚物，多官能交联剂可以以0.01重量份至10重量份或0.01重量份至5重量份包含在压敏粘合剂组合物中。在该范围中，根据目的可实现适当的交联结构。
压敏粘合剂组合物还可包含多官能丙烯酸酯。可选择多官能丙烯酸酯以不参与嵌段共聚物与多官能交联剂之间的交联反应，并且通过不同的聚合反应实现交联结构，并因此可在压敏粘合剂中实现IPN。这样的多官能丙烯酸酯可用来增加弹性模量，例如，通过聚合反应在压敏粘合剂中形成硬区域。
例如，多官能丙烯酸酯可为双官能丙烯酸酯，如1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇己二酸酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯、二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的二环戊烯基二(甲基)丙烯酸酯、经环氧乙烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯、烯丙基化的环己基二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二(甲基)丙烯酸酯、经环氧乙烷改性的六氢邻苯二甲酸二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、经新戊二醇改性的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金刚烷二(甲基)丙烯酸酯或9，9-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]氟；三官能丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、经丙酸改性的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、经环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能聚氨酯(甲基)丙烯酸酯或三(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰脲酸酯；四官能丙烯酸酯，如二甘油四(甲基)丙烯酸酯或季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯；五官能丙烯酸酯，如经丙酸改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；或六官能丙烯酸酯，如二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、经己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或聚氨酯(甲基)丙烯酸酯(例如，异氰酸酯单体和三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯的反应产物)。此外，可使用被称为光可固化低聚物的化合物、聚氨酯丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯或聚醚丙烯酸酯作为多官能丙烯酸酯。在上述组合物中，可选择和使用一种或至少两种适当的类型。
可使用例如具有至少两个或三个丙烯酰基或甲基丙烯酰基且分子量为10,000g/mol或更低或者低于10,000g/mol的化合物作为多官能丙烯酸酯。此外，多官能丙烯酸酯可为例如包含环状结构和/或氨基甲酸酯键的丙烯酸酯。在这里，丙烯酸酯中所含的环状结构可为碳环或杂环结构或者单环或多环结构中的任意一种。可使用具有3至12个或3至8个碳原子的环型环烷基结构(如环戊烷、环己烷或环庚烷)作为环结构，并且该丙烯酸酯可包含至少一个1至5或1至3环结构和至少一个杂原子如O、S或N。这种丙烯酸酯的选择可有利于控制压敏粘合剂的弹性模量或耐久性。
相对于100重量份的嵌段共聚物，多官能丙烯酸酯可以以例如5重量份至300重量份包含在其中。考虑到例如期望的弹性模量或压敏粘合性，可改变比率。
压敏粘合剂组合物还可包含用于多官能丙烯酸酯聚合反应的自由基引发剂。可使用自由基热引发剂和/或自由基光引发剂作为自由基引发剂。
例如，可使用如下的一种或至少两种作为热引发剂：偶氮基引发剂，如2，2-偶氮二-2，4-二甲基戊腈(V-65，Wako)、2，2-偶氮二异丁腈(V-60，Wako)或2，2-偶氮二-2-甲基丁腈(V-59，Wako)；过氧酯化合物，如过氧基二碳酸二丙酯(Peroyl NPP，NOF)、过氧基碳酸二异丙酯(Peroyl IPP，NOF)、过氧基二碳酸双-4-丁基环己酯(Peroyl TCP，NOF)、过氧基二碳酸二乙氧基乙酯(Peroyl EEP，NOF)、过氧基二碳酸二乙氧基己酯(Peroyl OPP，NOF)、过氧基二碳酸己酯(Perhexyl ND，NOF)、过氧基二碳酸二甲氧基丁酯(Peroyl MBP，NOF)、过氧基二碳酸双(3-甲氧基-3-甲氧基丁基)酯(Peroyl SOP，NOF)、过氧基新戊酸己酯(PerhexylPV，NOF)、过氧基新戊酸戊酯(Luperox 546M75，Atofina)、过氧基新戊酸丁酯(Perbutyl，NOF)或三甲基己酰基过氧化物(Peroyl355，NOF)；过氧基二碳酸酯化合物，如过氧基癸酸二甲基羟丁酯(Luperox 610M75，Atofina)、过氧基新癸酸戊酯(Luperox 546M75，Atofina)或过氧基新癸酸丁酯(Luperox 10M75，Atofina)；酰基过氧化物，如3，5，5-三甲基己酰基过氧化物、月桂基过氧化物或二苄酰过氧化物；酮过氧化物；二烷基过氧化物；过氧基缩酮；或过氧化物引发剂如氢过氧化物，并且作为光引发剂，可使用苯偶因、羟基酮、胺基酮或氧化膦基光引发剂，并且具体地使用苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因异丙醚、苯偶因正丁醚、苯偶因异丁醚、苯乙酮、二甲氨基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉-丙-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-2-(羟基-2-丙基)酮、二苯甲酮、对苯基二苯甲酮、4，4’-二乙氨基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、苄基二甲缩酮、乙酰苯二甲缩酮、对-二甲氨基苯甲酸酯、低聚[2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]或2，4，6-三甲基苄酰基-二苯基-氧化膦，但本申请不限于此。
相对于100重量份的嵌段共聚物，自由基引发剂可以以0.01重量份至20重量份或0.01重量份至10重量份包含在其中。考虑到多官能丙烯酸酯聚合反应的效率或固化后残留引发剂的比率，可改变该比率。
压敏粘合剂组合物还包含硅烷偶联剂。硅烷偶联剂可为例如具有β-氰基或乙酰乙酰基的硅烷偶联剂。这样的硅烷偶联剂可使得压敏粘合剂能够表现出例如优良的粘结稳定性和粘合稳定性，并且能够在耐湿热条件下极好地维持耐久性和可靠性。
例如，可使用由式1或2所示的化合物作为具有β-氰基或乙酰乙酰基的硅烷偶联剂，
[式1]
(R1)nSi(R2)(4-n)
[式2]
(R3)nSi(R2)(4-n)
在式1或2中，R1是β-氰基乙酰基或β-氰基乙酰基烷基，R3是乙酰乙酰基或乙酰乙酰基烷基，R2是烷氧基，并且n是1至3的数字。
在式1或2中，烷基可具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4个碳原子，所述烷基可为直链型、支链型或环型，并且在需要时可被至少一个取代基取代。
此外，在式1或2中，烷氧基可具有1至20、1至16、1至12、1至8或1至4个碳原子，并且所述烷氧基可为直链型、支链型或环型，并且在需要时可被至少一个取代基取代。
此外，在式1或2中，n可为例如1至3、1至2或1的数字。
式1或2的化合物可为但不限于，例如乙酰乙酰基丙基三甲氧基硅烷、乙酰乙酰基丙基三乙氧基硅烷、β-氰基乙酰基丙基三甲氧基硅烷或β-氰基乙酰基丙基三乙氧基硅烷。
在压敏粘合剂组合物中，相对于100重量份的嵌段共聚物，硅烷偶联剂可以以0.01至5重量份或0.01至1重量份包含在其中。在该范围内，可以有效地向压敏粘合剂提供期望的物理性质。
在需要时，压敏粘合剂组合物还可包含增粘剂。增粘剂可为但不限于例如以下中的一种或至少两种的混合物：烃基树脂或其氢化产物、松香树脂或其氢化产物、松香酯树脂或其氢化产物、萜烯树脂或其氢化产物、萜烯酚树脂或其氢化产物、聚合松香树脂和聚合松香酯树脂。相对于100重量份的嵌段共聚物，增粘剂可以以100重量份或更低的比率包含在压敏粘合剂组合物中。
在需要时，压敏粘合剂组合物还可包含选自以下的至少一种添加剂：环氧树脂、固化剂、UV稳定剂、抗氧化剂、着色剂、增强剂、填料、发泡剂、表面活性剂和增塑剂。
压敏粘合剂组合物在固化之后(即，在包含IPN的状态下)在25℃下可表现出0.5MPa至1,000MPa的拉伸模量。拉伸模量可以在例如1MPa至700MPa或10MPa至500MPa的范围中。在此范围中，压敏粘合剂在施用至光学膜时可表现出例如优良的效果。
压敏粘合剂组合物可为例如用于光学膜的压敏粘合剂组合物。用于光学膜的压敏粘合剂组合物可用于，例如层压光学膜(如起偏器、起偏器保护膜、延迟膜、抗眩光膜、宽视角补偿膜或增亮膜)，或将光学膜或其堆叠结构粘附于至被粘物(如液晶面板)。在一个实施方案中，压敏粘合剂组合物可为用于偏光板的压敏粘合剂组合物，其形成用于将包括起偏器的偏光板粘附于液晶面板的压敏粘合剂。
另一方面，本申请提供了偏光板。示例性偏光板可包括起偏器和在起偏器一个表面上形成的压敏粘合剂层。压敏粘合剂层可包括例如上述压敏粘合剂组合物。压敏粘合剂层可包括例如包含IPN结构的压敏粘合剂组合物。压敏粘合剂层可为例如将偏光板粘附于液晶面板的压敏粘合剂层。这样的压敏粘合剂层可通过例如使压敏粘合剂组合物固化来形成。所述固化可通过以下过程来进行：通过施加适当的热或电磁波以诱导在适当温度下将组合物保持一段适当时间的过程，从而在压敏粘合剂组合物中引起嵌段共聚物与多官能交联剂之间的交联反应，并且在需要时引起多官能丙烯酸酯的聚合反应。
可使用例如一般已知的偏光膜如聚乙烯醇起偏器作为该偏光板中所包括的起偏器。
起偏器为功能性膜或片，其可从在各个方向振动的入射光中提取仅在一方向上振动的光。因为这样的起偏器一般由亲水性树脂(如聚乙烯醇)制造，所以其易因湿气而受损。起偏器通常可通过拉延方法来制造，因此容易在湿气条件下收缩，并降低光学特性。因此，一般将起偏器保护膜粘附于起偏器的两个表面。
因此，偏光板还可包括粘附于起偏器两个表面的起偏器保护膜。此外，在另一个实施方案中，起偏器保护膜可进一步包括在偏光板的仅一个表面上。在这种情况下，可将压敏粘合剂层粘附于没有保护膜的起偏器表面。
图2示出了示例性偏光板200的结构。如图2所示，偏光板200可包括起偏器101和在起偏器101一个表面上形成的压敏粘合剂层201，并且保护膜1021粘附于起偏器101没有压敏粘合剂层201的表面。在一些情况中，在偏光板中，在起偏器的两个表面上均可省略保护膜的粘附。
当在偏光板的结构中移除在起偏器两个表面上形成的保护膜中的任一个时，耐久性和光学性质可因起偏器的不良尺寸稳定性而降低，并且耐湿性也可显著降低。
然而，由于压敏粘合剂层表现出高弹性模量和优良的压敏粘合性，所以当将压敏粘合剂层直接或通过以下将描述的粘合剂层粘附于至起偏器没有保护膜的表面时，其充当起偏器的保护膜并且以高耐久性粘附于偏光板。因此，可提供更薄且更轻的偏光板。在本申请中，具有其中移除在起偏器两个表面上形成的保护膜中至少一个的结构的偏光板称为薄偏光板。
在一个实施方案中，可通过粘合剂层将压敏粘合剂层粘附于起偏器。在一个实施方案中，起偏器还可包括直接粘附于起偏器一个表面(例如，没有粘附保护膜的表面)的粘合剂层，并且可将压敏粘合剂层直接粘附于粘合剂层。本文所使用的术语“B直接粘附于A”包括A与B之间存在另一层的情况。
粘合剂层可为例如以下物质中的一种或至少两种：聚乙烯醇基粘合剂、丙烯酸粘合剂、乙酸乙烯酯基粘合剂、聚氨酯基粘合剂、聚酯基粘合剂、聚烯烃基粘合剂、聚乙烯基烷基醚基粘合剂、橡胶基粘合剂、氯乙烯-乙酸乙烯酯基粘合剂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)基粘合剂、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)基粘合剂、乙烯基粘合剂和丙烯酸酯基粘合剂。粘合剂层可使用例如水、溶剂或非溶剂基粘合剂组合物来形成。此外，粘合剂组合物可为热可固化的、室温可固化的、湿气可固化的或光可固化的粘合剂组合物，并且在一个实施方案中，粘合剂层可使用光可固化(例如UV可固化)粘合剂组合物来形成，但本申请不限于此。
在起偏器上形成粘合剂层的方法可包括但不特别限于，例如将粘合剂组合物涂覆在起偏器上，层压压敏粘合剂层以及固化经涂覆的粘合剂组合物。
粘附于起偏器的起偏器保护膜类型不受特别限制，并且可使用已知的保护膜。例如，可使用纤维素基膜如TAC膜、聚酯基膜如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)膜、聚碳酸酯基膜、聚酯砜基膜或聚烯烃基膜如丙烯酰基和/或聚乙烯膜、聚丙烯膜、环状聚烯烃膜或具有降冰片烯结构的聚烯烃膜或乙烯-丙烯共聚物膜，但本申请不限于此。可将保护膜通过例如上述粘合剂层粘附于起偏器。保护膜也可为固化至硬状态的树脂层。
偏光板还可包括粘附于压敏粘合剂层下方的剥离膜。可采用本领域已知的常规组分作为剥离膜。
必要时，偏光板还可包括选自选自以下的至少一个功能膜：抗反射层、抗眩光层、延迟板、宽视角补偿膜和增亮膜。
在又一个方面中，本申请提供了显示装置，例如液晶显示器(LCD)。显示装置如LCD可包括在其一个或两个表面上粘附有偏光板的液晶面板。
液晶面板的类型不受特别限制。例如，可没有限制地使用无源矩阵型面板(如扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、铁电体(F)或聚合物分散(PD)面板)、有源矩阵型面板(如双端或三端面板、平面转换(IPS)面板或直立对准(VA)面板)作为液晶面板。
此外，构成显示装置如LCD的其他组件(例如滤色基板或阵列基板)不受特别限制，并且可没有限制地使用本领域已知的组件中的任一种。
有益效果
通过包含硬链段和软链段的嵌段共聚物，本申请的压敏粘合剂组合物可形成这样的压敏粘合剂，其具有良好相分离结构，并且还具有高弹性模量和优良的压敏粘合性。例如，虽然施用于其至少一个表面上未使用起偏器保护膜的薄偏光板，但是所述压敏粘合剂可使得偏光板能够表现出优良的耐久性、耐湿性、可操作性、压敏粘合性和抑制漏光的能力。
附图说明
图1示出了一般偏光板结构的一个示例性实施方案。
图2和图3示出了不同示例性偏光板结构的示例性实施方案。
具体实施方式
下文中，将参考实施例和比较例详细地描述压敏粘合剂组合物，但是压敏粘合剂组合物的范围不限于这些实施例。
本申请的实施例和对比例中的性质以下述方式进行评估。
1.分子量的评估
使用GPC在以下条件下测量数均分子量(Mn)和分子量分布(PDI)。为了绘制校正曲线，使用Agilent系统的标准聚苯乙烯，并转换测量结果。
<测量条件>
测量工具：Agilent GPC(Agilent 1200系列，美国)
柱子：两个连接的PLgel mixed B
柱温度：40℃
洗脱剂：四氢呋喃(THF)
流量：1.0mL/min
浓度：～1mg/mL(注射100μL)
2.玻璃化转变温度的计算
通过下式测量嵌段共聚物中各嵌段的玻璃化转变温度(Tg)：
<式>
1/Tg＝∑Wn/Tn
在该式中，Wn是各嵌段中所用单体的重量分数，并且Tn是当均聚物由所使用单体形成时的玻璃化转变温度。
即，式的右侧是当均聚物由所使用单体形成时，计算所使用单体的重量分数除以玻璃化转变温度的值(Wn/Tn)并将对应于所有单体的值加和所得的结果。
3.拉伸模量的评估
在本说明书中，压敏粘合剂的拉伸模量根据ASTM D638中所规定的方法通过应力-应变测试法来测量；或者在难以直接测量拉伸模量时，通过以下方法测定存储模量并通过以下转换式计算值来获得。具体地，将具有PET剥离膜(厚度：38μm，MFR-38)、压敏粘合剂层和PET剥离膜(厚度：38μm，MFR-38)之堆叠结构的样品(其在实施例或比较例中制造)切成大小为7cm×1cm(长×宽)的狗骨型试样，试样的两端用夹具固定以用于拉伸测试，并根据ASTM D638测量拉伸模量。这样的拉伸模量在以下条件下进行测量：
<用于测量拉伸模量的条件>
测试工具：Universal Test Machine(UTM)
设备型号：型号：Zwick Roell Z010，Instron
测量条件：
载重：500N
拉伸速度：3毫米/秒
4.评估剥离强度的方法
通过将实施例或比较例中制备的压敏粘合剂粘附于经乙酸乙酯洗涤的玻璃以及在室温下使用质构仪(TA)以180°的剥离角度和0.3m/min的剥离速率剥离压敏粘合剂来评估剥离强度。相同的压敏粘合剂的剥离强度测量两次并记录平均值。
5.评估耐久性和可靠性的方法
通过用乙酸乙酯洗涤钠钙玻璃(1.1T)，并将实施例或比较例中制备的切成大小为130mm×180mm(长×宽)的压敏粘合剂粘附于玻璃来制造样品。之后，对经粘附样品在5kgf/cm2和50℃下进行高压蒸气处理约30分钟以移除气泡，然后在以下条件下评估耐久性。
<耐热性和耐久性>
在110℃下存储500小时后评估
<耐湿热性和耐久性>
在60℃和90％的相对湿度下存储500小时后评估
<评估标准>
A：不发生起泡、剥离和浮起
B：发生起泡、剥离和微浮起
C：发生大量的起泡、剥离和浮起
制备实施例1.嵌段共聚物(A1)的制备
将适量的2-溴异丁酸乙酯(EBiB)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)与乙酸乙酯(EAc)混合，用橡胶膜密封包含该混合物的烧瓶，用氮气净化并在25℃下搅拌约30分钟以移除溶解的氧。之后，将适量的CuBr2、三(2-吡啶基甲基)胺(TPMA)和2-乙基己酸锡(II)(Sn(EH)2)添加至移除氧的混合物中，并在反应容器中维持在约67℃，从而引发反应(第一嵌段的聚合)。在甲基丙烯酸甲酯的转化率为约70％至95％时，添加之前经氮气鼓泡的丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸羟乙酯(HEA)的混合物，以具有如表1所示的最终嵌段共聚物的比率。之后，将CuBr2、TPMA和Sn(EH)2添加至反应烧瓶中以进行扩链反应(第二嵌段的聚合)。当单体(BA)的转化率达到80％或更高时，将反应混合物暴露于氧，并用适当溶剂稀释以终止反应，由此制备了嵌段共聚物。
制备实施例2和3.嵌段共聚物(B1和C1)的制备。
除了如表1所示控制第一嵌段与第二嵌段的单体重量比以外，通过如制备实施例1所述的相同方法制备嵌段共聚物。
[表1]
制备实施例4.无规共聚物(D1)的制备
通过以下过程来制备无规共聚物：将包含比率为80∶20(BA∶HEA)的丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸2-羟乙酯(HEA)的单体混合物添加到配备有冷却装置以进行氮气回流并有利于温度控制的1升反应器中，在控制分子量下添加适量的正十二烷基硫醇，然后添加乙酸乙酯作为溶剂，以氮气净化约60分钟以移除氧，添加偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂，同时将温度维持在60℃，并进行反应约8小时。所制备的无规共聚物(B4)的数均分子量(Mn)为约220,000并且多分散指数(PDI)为约5.0。
实施例1
压敏粘合剂层的制备
通过以下过程来制备压敏性粘合剂涂覆溶液：相对于制备实施例1中制备的嵌段共聚物(A1)的100重量份的固体含量，将30重量份的二异氰酸异冰片酯的季戊四醇三丙烯酸酯加合物、0.5重量份的二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(光引发剂)和0.1重量份的TDI/三羟甲基丙烷加合物(交联剂)共混，用溶剂稀释该混合物并均匀混合经稀释的所得物。随后，将制备的压敏粘合剂组合物涂覆在具有硅化合物的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)膜(厚度：38μm，MFR-38，Mitsubishi)经脱模处理的表面上以在干燥之后具有25μm的厚度，然后干燥。通过进一步将PET膜(厚度：38μm，MFR-38，Mitsubishi)经脱模处理的表面层压在经干燥涂层上，并且在以下条件下用UV照射来形成压敏粘合剂层。
<用于UV照射的条件>
UV照射器：高压汞灯
照射条件：
亮度：1000mW/cm2
光量：350mJ/cm2
偏光板的制造
制造偏光板的顺序如下。首先，拉伸聚乙烯醇基树脂膜，用碘染色，经硼酸水溶液处理，从而制造起偏器。随后，使用水基聚乙烯醇基粘合剂，将厚度为60μm的三乙酰基纤维素(TAC)膜粘附于起偏器的一个表面。随后，在聚乙烯醇基起偏器上，将水基聚乙烯醇基粘合剂组合物涂覆在TAC膜没有粘附的表面上，使干燥后的厚度为400nm。使用一般用于将TAC保护膜粘附于起偏器的粘合剂组合物作为水基聚乙烯醇基粘合剂组合物。随后，将制造的压敏粘合剂层层压到已涂覆粘合剂组合物的表面上，并使粘合剂组合物干燥，从而制造偏光板(偏光板结构：TAC膜→水基聚乙烯醇基粘合剂→起偏器→水基聚乙烯醇基粘合剂→压敏粘合剂层PET剥离膜)。
实施例2和3及比较例1和2
除了压敏粘合剂组合物制备中组分的比率改变如下以外，通过如实施例1所述的相同方法制备压敏粘合剂。
[表2]
关于实施例和比较例所测量的物理性质的评估结果归纳并列于表3中。
[表3]
附图标记说明
100、200、300：偏光板
1021、1022：起偏器保护膜
101：起偏器
103、201：压敏粘合剂层
104：剥离膜
301：粘合剂层

Claims (19)

1.一种偏光板，其包括：
起偏器；和
压敏粘合剂层，其在所述起偏器的一个表面上并且包含压敏粘合剂组合物，
所述压敏粘合剂组合物包含：嵌段共聚物，其包含玻璃化转变温度为50℃或更高的第一嵌段和玻璃化转变温度为-30℃或更低的第二嵌段；多官能交联剂，其能够通过与所述嵌段共聚物反应实现交联结构；多官能丙烯酸酯；以及用于所述多官能丙烯酸酯的聚合反应的自由基引发剂，并且
所述压敏粘合剂组合物通过固化实现互穿聚合物网络。
2.根据权利要求1所述的偏光板，其还包括仅在所述起偏器的一个表面上形成的起偏器保护膜，并且所述压敏粘合剂层形成在所述起偏器的没有形成所述保护膜的表面上。
3.根据权利要求1所述的偏光板，其还包括所述压敏粘合剂层与所述起偏器之间的粘合剂层。
4.一种用于光学膜的压敏粘合剂组合物，其在固化后包含互穿聚合物网络结构，并且其包含：
嵌段共聚物，其包含玻璃化转变温度为50℃或更高的第一嵌段和玻璃化转变温度为-30℃或更低的第二嵌段；
多官能交联剂，其能够通过与所述共聚物反应实现交联结构；
多官能丙烯酸酯；以及
用于所述多官能丙烯酸酯的聚合反应的自由基引发剂。
5.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述嵌段共聚物在所述第二嵌段中包含可交联官能团。
6.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述嵌段共聚物是包含第一嵌段和第二嵌段的二嵌段共聚物，或者包含第一嵌段、第二嵌段和第三嵌段的三嵌段共聚物。
7.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述第一嵌段包含甲基丙烯酸酯单体。
8.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述第二嵌段包含丙烯酸酯单体。
9.根据权利要求8所述的压敏粘合剂组合物，其中所述第二嵌段还包含具有可交联官能团的可共聚单体。
10.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中相对于100重量份的所述第一嵌段，所述嵌段共聚物包含25重量份至1900重量份的所述第二嵌段。
11.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述嵌段共聚物的数均分子量在20,000至500,000的范围。
12.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述嵌段共聚物的多分散指数在1.0至3.5的范围。
13.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其包含：相对于100重量份的所述嵌段共聚物，0.01重量份至10重量份的所述多官能交联剂。
14.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其中所述多官能丙烯酸酯的分子量为10,000g/mol或更小。
15.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其包含：相对于100重量份的所述嵌段共聚物，5重量份至300重量份的所述多官能丙烯酸酯。
16.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其还包含：相对于100重量份的所述嵌段共聚物，0.01重量份至10重量份的自由基引发剂。
17.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其还包含具有乙酰乙酸酯基或β-氰基乙酰基的硅烷偶联剂。
18.根据权利要求4所述的压敏粘合剂组合物，其拉伸模量在实现所述互穿聚合物网络的状态下为25℃下0.5MPa至1,000MPa。
19.一种显示装置，其包含液晶面板，其中根据权利要求1所述的偏光板粘附于所述液晶面板的一个表面或两个表面。
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