CN104884557B - 压敏粘合剂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压敏粘合剂组合物、一种压敏粘合剂光学层压体、一种压敏粘合剂偏光板以及一种显示装置。所述压敏粘合剂组合物提供如下的压敏粘合剂:即使当压敏粘合剂层比通常的粘合剂组合物形成的层更薄时,通过提高的硬度,该压敏粘合剂具有优异的耐久性和制备过程中的可加工性,并且该压敏粘合剂可以防止压敏粘合剂的压痕和渗漏以及当用于光学元件(如偏光板等)时产生的弯曲问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种压敏粘合剂组合物、一种压敏粘合剂光学层压体、一种压敏粘合剂偏光板和一种显示装置。
背景技术
液晶显示装置(在下文中称作“LCD装置”)通常包括在两层透明基板之间注入液晶组合物的液晶板,以及光学膜。作为光学膜,使用偏振膜、相位延迟膜或增亮膜等。
为了堆叠光学膜或将光学膜粘附到被粘物(如液晶板)上,经常使用用于光学膜的压敏粘合剂。作为压敏粘合剂,可以使用包含丙烯酸聚合物、橡胶、聚氨酯树脂、有机硅树脂、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)树脂等的物质。
在用于光学膜的压敏粘合剂中,对物理特性,如透明度、耐久性、对偏光板界面的粘附强度等有要求。
专利文献1-3中提出在光学膜中使用的压敏粘合剂组合物。
[在先技术文件]
专利文件
专利文件1:韩国授权特许号1023839
专利文件2:韩国授权特许号1171976
专利文件3:韩国授权特许号1171977
发明内容
技术问题
本发明旨在提供一种压敏粘合剂组合物、一种压敏粘合剂光学层压体、一种压敏粘合剂偏光板和一种显示装置。
技术方案
根据本发明的一个示例性实施方案,压敏粘合剂组合物可以包括压敏粘合剂聚合物。
在本发明的一个示例性实施方案中,术语“压敏粘合剂聚合物”可以指通过将一种或多种不同类型的单体进行混合和聚合而制备的、并具有压敏粘合剂特性的聚合物。
在本发明的一个示例性实施方案中,所述压敏粘合剂聚合物可以包括形成具有低于0℃的玻璃化转变温度的均聚物的第一单体的聚合单元,以及形成具有0℃以上的玻璃化转变温度的均聚物的第二单体的聚合单元。
此处使用的术语“形成具有低于0℃或0℃以上的玻璃化转变温度的均聚物的单体”,可以指从只由相同单体构成的均聚物测得的或者计算出的玻璃化转变温度低于0℃或为0℃以上。进一步地,在本说明书中,聚合物包含单体作为共聚单元也可以指单体通过聚合形成聚合物骨架,如主链或侧链。
例如,所述第一单体的玻璃化转变温度可以低于0℃、低于-5℃、低于-10℃、低于-15℃,或低于-20℃。所述第一单体的玻璃化转变温度的下限没有特殊限制,并且,例如,可以为-150℃、-125℃、或-100℃。所述第一单体的玻璃化转变温度可以适当地在从-100℃至-20℃、从-80℃至-25℃或从-60℃至-30℃的范围内变化。
作为第一单体,考虑到控制玻璃化转变温度,可以使用包含具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子、或1至4个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。在上文中,烷基可以为支链或直链烷基。所述第一单体可以包括丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正辛酯或丙烯酸正壬酯等,并且可以从上述物质中选择并使用一种或更多种类型以确保上述玻璃化转变温度。
例如,所述第二单体的玻璃化转变温度可以为0℃以上或5℃以上。所述第二单体的玻璃化转变温度的上限并没有特殊限制,并且,例如,可以为300℃、250℃或200℃。所述第二单体的玻璃化转变温度可以适当地在从5℃至200℃、从5℃至160℃或从5℃至120℃的范围内变化。
考虑到玻璃化转变温度的范围,所述第二单体可以包括但不限于丙烯酸单体。
此处使用的术语“丙烯酸单体”可以指分子中不包括脂环化合物或含苯环的化合物的单体。
例如,作为丙烯酸单体,可以使用包含具有1至6个碳原子的直链或支链烷基的丙烯酸烷基酯或醋酸乙烯酯。
例如,用作所述第二单体的丙烯酸烷基酯,可以使用丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯等,优选地,可以使用丙烯酸叔丁酯或丙烯酸甲酯,但是不限于这些。
例如,作为醋酸乙烯酯,可以使用丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、或N-(正十二烷基)丙烯酰胺等,但是不限于这些。
即使当将所述压敏粘合剂制备为薄层时,包含由第二单体和第一单体构成的、具有由上述表示的范围内的玻璃化转变温度的压敏粘合剂聚合物的压敏粘合剂组合物可以呈现出优异的耐久性和提高的硬度,从而通过解决例如如凹陷、孔弯曲,及压敏粘合剂的剥离的问题来提高制备过程中的可加工性。
所述压敏粘合剂聚合物可以包括交联单体的聚合单元。此处使用的术语“交联单体”可以指包含交联官能团的可聚合单体。
例如,作为交联单体,可以使用如下单体:可以与包括在所述压敏粘合剂聚合物(如上面提及的(甲基)丙烯酸烷基酯)中的单体进行聚合的单体,并且还包含交联官能团。已知在压敏粘合剂的制造领域中有各种包含交联官能团的单体,并且任何这些单体可以用于压敏粘合剂聚合物。
根据本发明的实施方案,所述交联剂官能团可以为羟基或羧基,并且优选羟基。
具有羟基的可共聚单体可以包括,但是不限于,(甲基)丙烯酸羟烷酯,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-羟己酯和(甲基)丙烯酸-8-羟辛酯等;或(甲基)丙烯酸羟基亚烷基二醇酯,如(甲基)丙烯酸-2-羟基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙二醇酯等。具有羧基的可共聚单体可以包括,但是不限于,(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸酯、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸酯、丙烯酸二聚物、衣康酸、马来酸、马来酸酐等。其中,优选使用(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯或(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯作为可共聚单体,但是不限于此。
根据本发明的实施方案,所述压敏粘合剂聚合物可以包含60至95重量份的所述第一单体的聚合单元、1至40重量份的所述第二单体的聚合单元,以及0.1至10重量份的所述交联单体的聚合单元。此处使用的单位“重量份”可以指组分之间的重量比。根据本发明的另一实施方案,所述压敏粘合剂聚合物可以包含70至90重量份的所述第一单体的聚合单元、10至30重量份的所述第二单体的聚合单元,以及0.5至5重量份的所述交联单体的聚合单元。当控制所述压敏粘合剂聚合物以前述重量比包括第一单体、第二单体和交联单体时,即使当将所述压敏粘合剂制备为薄层时,所述压敏粘合剂组合物可以呈现优异的耐久性并且通过防止凹陷、孔弯曲及压敏粘合剂的剥离来提高在制备过程中的可加工性。
必要时,例如为了控制玻璃化转变温度,任何其他共聚可接受的单体可以额外地添加至压敏粘合剂聚合物中,并且前述单体也可以作为聚合单元包含在所述压敏粘合剂聚合物中。作为共聚单体,可以使用苯乙烯类单体,例如甲基苯乙烯,或包含缩水甘油基的单体,例如甲基丙烯酸缩水甘油酯等,但是不限于此。根据需要,可以从这些共聚单体中恰当地选择一种或多种类型并且包括在所述压敏粘合剂聚合物中。例如,在所述压敏粘合剂聚合物中,相对于其他单体的重量,可以包含20重量份以下或0.1至15重量份的比例的此类共聚单体。
根据本发明的实施方案,所述压敏粘合剂聚合物可以具有100,000至3,000,000、从500,000至2,500,000,或从1,000,000至2,000,000的重均分子量。可以提高具有上述范围内的重均分子量的压敏粘合剂聚合物的累加效果(additive effect),从而形成具有优异的压敏粘合剂特性和耐久性的压敏粘合剂组合物。
例如,所述压敏粘合剂聚合物在形成交联结构的状态下可以具有-50℃至50℃、-50℃至30℃,或-50℃至10℃的玻璃化转变温度。可以改善具有上述范围内的玻璃化转变温度的压敏粘合剂聚合物的累加效果并且所述压敏粘合剂组合物可以具有提高的压敏粘合特性和耐久性。
所述压敏粘合聚合物的酸值可以为1.0以下。此处使用的术语“酸值”可以指中和1g样品中的酸组分(如游离脂肪酸或树脂酸)所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数,以mgKOH/g单位来表示。当所述压敏粘合剂聚合物的酸值为1.0以下时,虽然所述酸值的下限没有特殊限制,但是,例如,它可以落在0.01至0.5的范围内。在本说明书中,当将包括酸值在上述范围内的压敏粘合剂聚合物的压敏粘合剂组合物用于用氧化铟锡(ITO)涂布的光学元件时,可以避免由于ITO的降解和腐蚀引起的产品寿命的降低和触摸性能的变差。
压敏粘合剂聚合物的聚合方法没有特殊限制,例如,可以通过常规聚合方法,如溶液聚合、光聚合、本体聚合、悬浮聚合或乳化聚合来制备所述压敏粘合剂聚合物。
根据本发明的一个示例性实施方案,所述压敏粘合剂组合物还可以与所述压敏粘合剂聚合物一起包括催化剂。该催化剂起到提高交联剂与包含官能团的单体之间的交联反应速率的作用。例如,作为催化剂,可以使用胺类化合物、有机金属化合物、锡类化合物或它们的组合。
所述胺类化合物可以为,但是不限于,选自三烷基氨基烷基乙醇胺、N,N,N',N'-四烷基己二胺、三烷基胺和咪唑中的至少一种,并且可以为包括环烷酸钴或锡类化合物的有机金属化合物。所述锡类化合物可以为,但是不限于,选自二乙酸二烷基锡、二乙酰丙酮酸二烷基锡、四-正二烷基锡、氢氧化三烷基锡和二月桂酸二烷基锡。优选地,可以使用锡类化合物作为催化剂,并且在这种情况下,可以使所述压敏粘合剂组合物的黄化被最小化。“烷基”可以包括具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、或1至12个碳原子的烷基,但是不特别限于此。
根据本发明的一个示例性实施方案,在所述压敏粘合剂组合物中催化剂的含量可以相对于压敏粘合剂聚合物为1至40ppm、1至30ppm或1至20ppm。通过调整催化剂的含量,可以防止由于固化速率降低引起的在压敏粘合剂上形成的气泡、物理损害或时间损耗,并且可以克服由于固化速率提高导致的与表面的结合强度不足而引起的例如压敏粘合剂的剥离以及耐久性降低的问题。
所述压敏粘合剂组合物还可以包括能够使压敏粘合剂聚合物形成交联结构的交联剂。作为交联剂,可以使用包含至少1个以上、1至10、1至8、1至6或1至4个可以与压敏粘合剂聚合物中的交联官能团反应的官能团的交联剂。作为这样的交联剂,考虑到在所述压敏粘合剂聚合物中的交联官能团的类型,可以从典型的交联剂,如异氰酸酯交联剂、环氧交联剂、氮丙啶交联剂或金属螯合物交联剂等中选择合适类型的交联剂。
所述异氰酸酯交联剂可以包括二异氰酸酯化合物,如甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯或它们与多元醇(如三羟甲基丙烷)的反应物,它们的异氰脲酸酯加合物等,更优选地,可以使用二甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯作为异氰酸交联剂。环氧交联剂可以包括选自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’-四缩水甘油基乙二胺基及甘油二缩水甘油醚中的至少一种。
另外,所述氮丙啶交联剂可以包括,但是不限于,N,N’-甲苯-2,4-双(1-氮丙啶甲酰胺)、N,N’-二苯甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶甲酰胺)、三亚乙基三聚氰胺、二间苯二酰-1-(2-甲基氮丙啶)、或三(1-氮丙啶基)氧化磷(tri-1-aziridinylphosphineoxide)等。金属螯合物交联剂可以选自在乙酰丙酮或乙酰乙酸乙酯上配位有多价金属例如铝、铁、锌、锡、钛、锑、镁和/或钒的化合物,但是金属螯合物交联剂不限于此。
例如,100重量份的压敏粘合剂聚合物可以包含0.01至10重量份、0.02至5重量份、0.03至3重量份或0.05至1重量份的交联剂。通过控制交联剂的含量在上述范围内并将其用于压敏粘合剂聚合物,通过解决诸如凹陷、孔弯曲、压敏粘合剂的剥离等问题,压敏粘合剂组合物可以具有优越的耐久性和可加工性。
所述压敏粘合剂组合物还可以包括硅烷偶联剂。例如,作为此类硅烷偶联剂,可以使用包含β-氰基或乙酰乙酰基(acetoacetyl)的硅烷偶联剂。例如,即使当压敏粘合剂由具有低分子量的聚合物形成时,这样的硅烷偶联剂使压敏粘合剂具有优越的结合特性和粘合稳定性
包含β-氰基或乙酰乙酰基的硅烷偶联剂可以包括,例如下面的式1或式2表示的化合物。
[式1]
(R1)nSi(R2)(4-n)
[式2]
(R3)nSi(R2)(4-n)
在式1或式2中,R1为β-氰基乙酰基或β-氰基乙酰烷基,R3为乙酰乙酰基或乙酰乙酰烷基,R2为烷氧基且n为1至3的整数。
在式1或式2中,所述烷基可以为具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷基,且烷基可以为直链、直链或环状类型。
在式1或式2中,所述烷氧基可以为具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷氧基,且烷氧基可以为直链、直链或环状类型。
例如,在式1或式2中,n可以为1至3、1至2或1。
例如,作为式1或式2表示的化合物,可以使用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-氰基乙酰丙基三甲氧基硅烷或β-氰基乙酰丙基三乙氧基硅烷等,但化合物不限于此。
基于100重量份的压敏粘合剂聚合物,所述压敏粘合剂组合物可以包含0.01至5重量份或0.01至1重量份的硅烷偶联剂。按照上述比例制备的压敏粘合剂组合物可以容许下面要描述的储能模量和/或粘度在所需的范围内有效实现。
需要时,所述压敏粘合剂组合物还可以包括增粘剂。例如,所述增粘剂可以为,但是不限于,选自以下中的一种或多种的混合物:烃树脂、或氢化烃树脂、松香树脂、或氢化松香树脂、松香酯树脂、或氢化松香酯树脂、萜烯树脂、或氢化萜烯树脂、萜烯酚树脂、或氢化萜烯酚树脂、聚合松香树脂、或聚合松香酯树脂等。基于100重量份的压敏粘合剂聚合物,所述压敏粘合剂组合物可以包含100重量份以下的增粘剂。
需要时,所述压敏粘合剂组合物还可以包括选自固化剂、UV光稳定剂、抗氧化剂、染色剂、增强级、填料、消泡剂、表面活性剂和塑化剂中的一种或多种添加剂。
所述压敏粘合剂组合物在形成交联结构后可以具有80wt%以下的凝胶分数。凝胶分数可以使用下面的公式1计算。
[公式1]
凝胶分数(%)=B/A×100
在公式1中,A为形成交联结构的压敏粘合剂组合物的质量,B为不溶部分的干质量,所述不溶部分通过如下方式得到:将质量为A的压敏粘合剂组合物,以该压敏粘合剂组合物置于200目的尺寸的网中的状态,在室温下在乙酸乙酯中沉淀24小时。
维持80wt%以下凝胶分数的压敏粘合剂可以提供改善的可加工性和再利用性,并且有效实现合适的储能模量和/或粘度(将在后面描述)在所需的范围内或更高。最小凝胶分数可以为0wt%,但是不限于此。然而,0wt%的凝胶分数并不是指在压敏粘合剂组合物中未形成交联结构。例如,具有0wt%的凝胶分数的压敏粘合剂组合物可以包括其中未发生交联的压敏粘合剂组合物,或者其中发生非常少的交联的压敏粘合剂组合物,以至于在测量该压敏粘合剂组合物的酸值的过程中凝胶从200目尺寸的网中泄露。
凝胶分数可以在70至80wt%的范围内形成,但是不限于此,因此可以防止由于在具有上述范围的凝胶分数的压敏粘合剂内的物体粘合力的降低而引起的剥离以及耐久性降低,并且也可以抑制由于过度固化而引起的粘合力和耐久性的降低。
根据本发明的一个示例性实施方案,所述压敏粘合剂组合物固化后在30℃和1rad/sec下测得的储能模量可以为0.01至0.5MPa、0.02至0.25MPa或0.03至0.1MPa。此处使用的术语“储能模量”是指在压敏粘合剂组合物固化(也就是,产生压敏粘合剂)的状态下测得的储能模量。在本说明书中,对于测量储能模量的方法没有特殊限制,例如,可以采用在下面的实施例中表示的方法。
通过控制所述压敏粘合剂组合物的储能模量(在固化后测量),压敏粘合剂可以呈现优异的物理特性,如耐久性和可重复剥离性,并且即使当用于大面积显示装置时也可以提供均匀的透光率。
本发明还旨在提供一种压敏粘合剂光学层压体。根据本发明的实施方案,所述压敏粘合剂光学层压体可以包括光学膜、以及在所述光学膜的任意一个面或两个面上形成的压敏粘合剂层。所述压敏粘合剂层可以起到将光学膜粘贴到LCD装置的液晶板或另一光学膜的作用。另外,所述压敏粘合剂层可以包括根据本发明的示例性实施方案的前述压敏粘合剂组合物。所述压敏粘合剂组合物可以形成交联结构,被包含在压敏粘合剂层中。所述光学膜可以包括偏振膜、延迟膜、增亮膜或由上述膜中的两个或更多个形成的层压体。
本发明还旨在提供一种压敏粘合剂偏光板。例如,所述偏光板可以具有如下结构:例如,偏振膜用作压敏粘合剂光学层压体中的光学膜。
在偏光板中使用的偏振膜的类型没有特殊限制,并且可以使用本领域公知的偏振膜,例如聚乙烯醇类偏振膜。
偏振膜是可以从沿各个方向振荡的入射光中只提取沿一个方向传播的光的功能性光学膜。例如,这样的偏振膜可以为吸收并定向二色性染料的聚乙烯醇类树脂膜的形式。构成所述偏振膜的聚乙烯醇类树脂可以通过聚醋酸乙烯酯类树脂的凝胶化得到。在这种情况下,适用的聚醋酸乙烯酯类树脂也可以包括由醋酸乙烯酯构成的均聚物,或者由可与醋酸乙烯酯进行共聚的其他单体构成的共聚物以及由醋酸乙烯酯构成的均聚物。可与醋酸乙烯酯进行共聚的单体可以包括选自不饱和羧酸、烯烃、乙烯醚、不饱和磺酸、具有铵基的丙烯酰胺等中的一种或更多种的混合物,但是不局限于这些。所述聚醋酸乙烯酯类树脂的胶凝度通常可以在85mol%至100mol%的范围内,优选98mol%以上。所述聚乙烯醇类树脂可以额外地改性,例如,也可以使用改性为醛类型的聚乙烯醇缩甲醛或聚乙烯醇缩醛。另外,聚乙烯醇类树脂的聚合度通常为1,000至10,000、或1,500至5,000。
可以通过如下方式来制备偏振膜:拉伸(如,双向拉伸)聚乙烯醇类树脂膜、用二色性染料对所述聚乙烯醇类树脂膜染色并在其上吸收这种二色性染料、用硼酸溶液处理所述吸收了二色性染料的聚乙烯醇类树脂膜,然后清洗处理后的膜。作为二色性染料,可以使用碘或二色性有机染料等。
偏光板还可以包括粘合到所述偏振膜的任意一个面或两个面上的保护膜,在这种情况下,所述压敏粘合剂层可以在所述保护膜的一个面上形成。保护膜的类型没有特殊限制,并且可以使用通过层压一层或更多层如下膜而制备的膜:如三乙酰纤维素(TAC)的纤维素类膜;聚碳酸酯膜或如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚酯类膜;聚醚砜类膜;使用聚乙烯膜、聚丙烯膜、具有环形或冰片烯结构的树脂或乙烯丙烯共聚物而制备的聚烯烃类膜等。
所述偏光板还额外地包括选自保护层、反射层、防眩光层、延迟层、广视角补偿膜和增亮膜中的一种或更多种功能层。
在本说明书中,在偏振膜上或者在光学膜上形成压敏粘合剂层的方法没有特殊限制。例如,所述压敏粘合剂组合物可以直接涂敷在偏光板上或者光学膜上并固化以形成交联结构。另外,所述压敏粘合剂组合物还可以在剥离膜的剥离处理过的表面上进行涂布并干燥,产生交联结构,然后可以将在剥离膜上制备的压敏粘合剂层转移至偏光板上或光学膜上。
涂布压敏粘合剂组合物的方法没有特殊限制,例如,可以通过常规的方法(如使用棒涂机)在偏光板上或在光学膜上涂布压敏粘合剂组合物。
为了得到均匀涂层,优选控制在压敏粘合剂组合物中的多功能交联剂在涂布过程中不产生交联反应。在涂布后的干燥和老化过程中,所述交联剂可以产生交联结构以提高压敏粘合剂的粘结力、压敏粘合特性和可切割性。
在涂布过程中,还优选消除压敏粘合剂组合物内的挥发性组分和反应残余物以不产生泡沫。因此,避免了引起低弹性模量的压敏粘合剂的低交联密度或分子量降低,并且可以防止在玻璃基板和粘合剂层之间产生的泡沫在高温下生长并在压敏粘合剂层内部形成散射。
在涂布之后,通过固化压敏粘合剂组合物产生交联结构的方法也没有特殊限制。例如,涂层可以维持在最佳温度以在涂层内引发嵌段共聚物和多功能交联剂的交联反应。
本发明还旨在提供一种显示装置,如LCD装置。根据本发明的一个示例性实施方案,显示装置可以包括液晶面板、偏光板或粘贴到液晶面板的任意一个面或两个面上的光学层压体。偏光板或光学层压体可以使用前述压敏粘合剂粘贴到液晶面板上。
作为上述装置内的液晶面板,本领域已知的任何面板,例如无源矩阵型面板,如扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、铁电(F)型,或聚合物分散(PD)型;有源矩阵型面板,如双端型或三端型;面内转换(IPS)板或垂直配向(VA)板等都可以适用于液晶面板。
另外,LCD装置的其他部件,如上部或下部的滤色基板或阵列基板,对类型并没有特殊限制并且可以不加限制地使用本领域已知的部件。
有益效果
根据本申请的压敏粘合剂组合物提供如下的压敏粘合剂:即使当压敏粘合剂层比通常的压敏粘合剂组合物形成的层更薄时,通过提高硬度,该压敏粘合剂具有提高的耐久性和制备过程中的可加工性,并且该压敏粘合剂可以防止压敏粘合剂的压痕和剥离以及当用于光学元件(如偏光板等)时产生的弯曲问题。
附图说明
图1为示意图,示出了应用了根据本发明的实施例和对比例制备的压敏粘合剂的偏光板的弯曲评价方法;以及
图2为图片,示出了根据本发明的实施例1、对比例1和对比例4制备的偏光板上的压敏粘合剂的剥离。
具体实施方式
下面将参照下列实施例和对比例详细地描述本发明的压敏粘合剂组合物的示例性实施方案。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,压敏粘合剂组合物的范围不受下面的实施例和对比例的限制。
1、压敏粘合剂剥离的评价
将在实施例或对比例中制备的偏光板在生产后老化三天,并且去除其上的剥离膜,从而露出压敏粘合剂层。将厚度为50mm的强粘合胶带(消耗性粘合剂遮蔽胶带,由TAPEX生产)粘附到压敏粘合剂层上并从其上剥离,然后观察胶带上压敏粘合剂的残留物。基于下述标准评价压敏粘合剂剥离的程度。
<评价标准>
A:没有观察到直径为1mm以上的残留物
B:有5处以下直径为2mm以上的残留物
C:有6处以上直径为2mm以上的残留物
2、凝胶分数的测量
从在每个实施例和对比例中制备的偏光板收集0.2g压敏粘合剂,并沉淀在100g溶剂(乙酸乙酯)中。24小时后,使用尺寸为200目的网将未溶解部分(凝胶)过滤出来并将得到的凝胶的量替换入下面的公式1来计算凝胶分数。基于计算出的凝胶分数的评价标准如下所示。
[公式1]
凝胶分数(%)=100×通过网过滤出的未溶解部分的重量(单位:g)/0.2
<评价标准>
A:凝胶分数为70%以上且低于80%
B:凝胶分数为60%以上且低于70%
C:凝胶分数低于60%
3、耐久性的评价
将在实施例和对比例中制备的偏光板切割至180mm×320mm(宽度×长度)的尺寸来制备样品,并将这样得到的样品粘贴至19英寸商业面板上。然后,将带有偏光板的面板置于高压釜(50℃,5atm)中约20分钟来制备试验样品。试验样品在80℃下保持500小时,在这个过程中观察气泡的生成和剥离,然后基于下面的标准评价耐热耐久性。另外,将试验样品在60℃和相对湿度90%的条件下保持500小时,在这个过程中观察在压敏粘合剂界面处气泡的生成和剥离,然后也基于下面的标准评价耐水耐久性。
<评价标准>
A:未观察到气泡、剥离或翘起
B:稍微观察到气泡、剥离和/或翘起
C:大量观察到气泡、剥离和/或翘起
4、弯曲的评价
将在实施例和对比例中制备的偏光板切割至180mm×320mm(宽度×长度)的尺寸并粘贴至尺寸为200mm×400mm(宽度×长度)的玻璃基板(0.7T)上,以与玻璃基板的中心部分匹配,然后在腔室内在60℃下老化72小时。接下来,将从腔室内取出的玻璃基板在室温下保持4小时。然后,如图1中所示的中心位置4和中心位置5放在平板上并测量图1所示的末端位置1和末端位置8从平板上翘起的距离之间的差值来基于下面的标准评价弯曲的程度。
<评价标准>
A:图1中末端位置1和末端位置8从平板上翘起的距离之间的差值小于3mm
B:图1中末端位置1和末端位置8从平板上翘起的距离之间的差值为3mm以上且小于5mm
C:图1中末端位置1和末端位置8从平板上翘起的距离之间的差值为5mm以上
5、酸值的测量
使在每个制备实施例中制备的聚合溶液完全干燥来形成聚合物样品,并将0.5g的每种得到的样品溶解在50g甲苯和2-丙醇以1:1的重量比混合的溶剂中。将合适量的包含分子量为72.06的丙烯酸的酚酞指示剂加入到上述溶液中,并在搅拌下将制备的碱溶液(0.1M,KOH)进一步逐滴地加入到透明样品溶液中,直到到达等当量点,在等当量点样品溶液的颜色变红。然后,当将碱溶液逐滴地加入到样品溶液中而几乎到达等当量点时,观察到样品溶液持续约10秒的颜色变化,然后测量在颜色变化之前逐滴地加入的碱溶液的体积。酸值通过将所测得的体积代入下面的公式来计算。
[公式]
A=(X×Y×72.06)/M
A:酸值(mgKOH/g)
X:KOH的摩尔浓度(M)
Y:逐滴加入到样品中的碱溶液的体积(ml)
M:聚合物样品的重量(=0.5g)
6、储能模量的测量
使用先进流变扩展系统(ARES,由TA仪器制造)测量在实施例和对比例中制备的压敏粘合剂的储能模量。特别地,将交联的压敏粘合剂切割至直径为8mm、厚度为1mm来制备样品。使用平行板固定装置在10%应变和0.1Hz至500Hz频率下对得到的样品进行频率扫描,并在30℃和1rad/s的条件下测量实施例和对比例中的压敏粘合剂组合物的储能模量。
7、玻璃化转变温度的测量
使用差示扫描量热仪(DSC,由TA仪器制造)、在10℃每分钟的加热速率下,对5mg的在每个制备实施例中制备的聚合溶液的样品进行玻璃化转变温度的测量(在-70℃至50℃的范围内)。
制备实施例1.聚合溶液A1的制备
将由丙烯酸正丁酯(BA)(形成玻璃化转变温度为-45℃的均聚物)、丙烯酸叔丁酯(t-BA)(形成玻璃化转变温度为118℃的均聚物)以及丙烯酸-4-羟丁酯(HBA)(形成玻璃化转变温度为-80℃的均聚物)以重量比79:20:1构成的单体混合物与作为溶剂的乙酸乙酯加入配置有用于控制温度的冷却装置和氮气回流的反应器中。接下来,为了从反应器中去除氧气,向反应器内鼓入氮气1小时并且向其中加入合适量的偶氮二异丁腈(AIBN)作为聚合的反应引发剂。聚合之后,用乙酸乙酯(EAc)稀释反应物,从而得到重均分子量为约1,800,000且分子量分布为约3.8的聚合溶液A1。
制备实施例2至4.聚合溶液A2、B1和B2的制备
除了单体的类型和比例按照如下面的表1所示进行调整以外,以与制备实施例1相同的方式制备聚合溶液A2、B1和B2。
【表1】
实施例1
涂布溶液(压敏粘合剂组合物)的制备
基于100重量份的在制备实施例1中制备的聚合溶液A1的固相部分,将0.1重量份的交联剂(T-39M,由Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制备),以及8ppm的催化剂(DBTDL,二月桂酸二丁基锡)在溶剂(EAc,乙酸乙酯)中混合,从而制备出涂布溶液(压敏粘合剂组合物)。
压敏粘合剂偏光板的制备
将制备出的涂布溶液放置在厚度为38μm的剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(MRF-38,由Mitsubishi Chemical Corporation制备)的剥离处理后的表面上,并在120℃下储存约3分钟以形成干燥后厚度为约23μm的涂层。干燥后,在剥离膜上形成的压敏粘合剂层被层压到偏光板的宽视角(WV)液晶层上(层压结构:TAC/PVA/TAC,TAC=三乙酰纤维素,PVA=聚乙烯醇类偏振膜),该偏光板的一面涂布有WV液晶层。由此,制备出依次包括偏光板、压敏粘合剂层以及剥离PET膜的压敏粘合剂偏光板。
实施例2至3和对比例1至5
除了制备时各种压敏粘合剂组合物(涂布溶液)的组成和比例按照下面表2所示的进行调整以外,以与实施例1相同的方式制备压敏粘合剂组合物(涂布溶液)和粘合剂偏光板。
【表2】
根据每个实施例和对比例的性质评价结果如表3所示。
【表3】
Claims (9)
1.一种压敏粘合剂组合物,包括:
压敏粘合剂聚合物,该压敏粘合剂聚合物包括,第一单体的聚合单元,该第一单体形成玻璃化转变温度低于0℃的均聚物,第二单体的聚合单元,该第二单体形成玻璃化转变温度为0℃以上的均聚物,和交联单体的聚合单元,并且该压敏粘合剂聚合物具有1mgKOH/g以下的酸值;
相对于100重量份的所述压敏粘合剂聚合物,0.01至10重量份的交联剂;以及
交联催化剂,该交联催化剂的量为1至40ppm,
其中,所述第一单体是包含具有1至20个碳原子的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,
所述第二单体是包含具有1至6个碳原子的直链或支链烷基的丙烯酸烷基酯或醋酸乙烯酯,
所述压敏粘合剂聚合物包含60至95重量份的所述第一单体的聚合单元、1至40重量份的所述第二单体的聚合单元、以及0.1至10重量份的所述交联单体的聚合单元。
2.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物,其中,由所述第一单体形成的均聚物的玻璃化转变温度为-100℃至-20℃。
3.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物,其中,由所述第二单体形成的均聚物的玻璃化转变温度为5℃至200℃。
4.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物,其中,在形成交联结构的状态下,所述压敏粘合剂组合物的玻璃化转变温度为-50℃至50℃。
5.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物,其中,在形成交联结构的状态下,所述压敏粘合剂组合物在30℃和1rad/sec下的储能模量为0.01MPa至0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的压敏粘合剂组合物,其中,所述交联催化剂包括选自N,N,N',N'-四烷基正己基二胺、三烷基胺和咪唑的胺类化合物,以及包括环烷酸钴、二乙酸二烷基锡、二乙酰丙酮酸二烷基锡、四-正二烷基锡、氢氧化三烷基锡和二月桂酸二烷基锡的有机金属化合物中的至少一种以及它们的组合。
7.一种压敏粘合剂光学层压体,包括:
光学膜,以及
压敏粘合剂层,该压敏粘合剂层在所述光学膜的一个面或两个面上形成,并且包含交联的权利要求1所述的压敏粘合剂组合物。
8.一种压敏粘合剂偏光板,包括:
偏振膜,以及
压敏粘合剂层,该压敏粘合剂层在所述偏振膜的一个面或两个面上形成,并且包含交联的权利要求1所述的压敏粘合剂组合物。
9.一种显示装置,该显示装置包括权利要求7所述的光学层压体或权利要求8所述的偏光板。
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