CN108084893B - 用于偏振板的粘合剂组合物、偏振板及光学显示器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于偏振板的粘合剂组合物、偏振板及光学显示器。用于偏振板的粘合剂组合物包含环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、和光引发剂。环氧化合物包括脂环族环氧化合物和氢化芳族环氧化合物，其具有在均聚物相中的100℃或更低的玻璃化转变温度，(甲基)丙烯酸酯化合物包括双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，并且用于偏振板的粘合剂组合物在光固化之后具有如通过等式1计算的10％或更小的固化收缩率、以及110℃或更高的玻璃化转变温度。

Description

用于偏振板的粘合剂组合物、偏振板及光学显示器
相关申请的引证
本申请要求于2016年11月23日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2016-0156845的权益，其全部公开内容通过引证并入本文。
技术领域
本发明涉及用于偏振板(polarizing plate，偏光板)的粘合剂组合物(adhesivecomposition)、偏振板和光学显示器(optical display)。更具体地，本发明涉及用于偏振板的可光固化的粘合剂组合物、偏振板、和光学显示器。
背景技术
液晶显示器包括液晶面板和设置在液晶面板的两个表面上的偏振板。偏振板包括偏振片(polarizer)和在偏振片的两个表面上的保护膜。最近，偏振板包括在偏振片的一个表面上的保护膜和在偏振片的另一个表面上的涂层以减小其厚度。
因为需要用于偏振板的粘合剂来赋予在聚乙烯醇(PVA)膜和纤维素保护膜之间的附着力，所以在本领域中广泛使用亲水性和水溶性PVA粘合剂。使用水类粘合剂的偏振板可以经历起因于来自背光单元(backlight unit)的热量的尺寸变化，以及由尺寸变化引起的变形位于在屏幕上的区域。因此，当需要整个屏幕显示黑色时，可能会有部分明显漏光(光点)的问题。因而，建议阳离子可聚合的UV可固化的粘合剂代替水类粘合剂(参见日本未审专利公开号2008-233874)。
因为在用UV光照射之后，阳离子可聚合的UV可固化的粘合剂经历黑暗反应(后聚合)，所以当以卷(roll)的形式存储粘合剂的固化产物时，会存在易于卷曲的问题。此外，在固化之后，阳离子可聚合的UV可固化的粘合剂容易受到水分的伤害并且可能遭受固化状态的偏差。因此，为了实现均匀的固态状态，有必要维持严格控制不仅环境湿度，而且PVA类偏振片的含水量。
自由基可聚合的UV可固化的粘合剂更少遭受这些问题。当长时间暴露于湿热条件时使用自由基可聚合的UV可固化的粘合剂的偏振板可能遭受偏振效率的劣化，并且可能在用碘或染料染色的偏振片的切口端处发生漏光。此外，在比湿热条件更恶劣的条件(例如，浸渍在具有60℃的温度的温水中)下，偏振片可能遭受严重的漏光。就是说，需要这样的偏振板，在恶劣的使用条件下，其具有比典型偏振板更好的耐湿热性。此外，建议含有自由基可聚合的(甲基)丙烯酸类化合物和阳离子可聚合的化合物的粘合剂组合物来实现在聚乙烯醇膜和塑料膜之间的具有足够的粘合强度的方便粘结(参见日本未审专利公开号2008-260879)。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于偏振板的粘合剂组合物，其包括脂环族环氧化合物和氢化芳族环氧化合物以调节粘合剂组合物的固化速率，同时降低固化收缩率，并且可以表现出相对于TAC膜、PET膜、和COP膜中的每一种的良好的粘合强度。
本发明的另一个目的是提供用于偏振板的粘合剂组合物，在热冲击之后，其可以防止在偏振片中产生裂纹。
本发明的进一步的目的是提供用于偏振板的粘合剂组合物，相对于偏振片、PET膜、COP膜、和TAC膜中的每一种，即使在保持在高温高湿条件下之后，其也可以表现出良好的粘合强度。
本发明的再一个目的是提供用于偏振板的粘合剂组合物，其可以容易地沉积以形成薄粘合剂层。
本发明的再一个目的是提供用于偏振板的粘合剂组合物，当涂覆在待堆叠在目标结构上的膜上时，其表现出良好的平整度以提供良好的可涂覆性。
根据本发明的一个方面，用于偏振板的粘合剂组合物包含环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、和光引发剂。环氧化合物包括脂环族环氧化合物和氢化芳族环氧化合物，其具有在均聚物相中100℃或更低的玻璃化转变温度，(甲基)丙烯酸酯化合物包括双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，并且用于偏振板的粘合剂组合物在光固化之后具有如通过下面的等式1所计算的10％或更低的固化收缩率、以及110℃或更高的玻璃化转变温度。
<等式1>
固化收缩率＝[|(固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度-固化后用于偏振板的粘合剂组合物的固化产物的密度)|/固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度]x100
脂环族环氧化合物可以包括双官能脂环族环氧化合物。
氢化芳族环氧化合物可以包括1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚。
用于偏振板的粘合剂组合物可以包括50重量百分比(wt％)至90wt％的环氧化合物和10wt％至50wt％的(甲基)丙烯酸酯化合物。
相对于100重量份的脂环族环氧化合物，氢化芳族环氧化合物的存在量可以为5重量份至40重量份。
用于偏振板的粘合剂组合物可以具有150gf/25mm或更大的粘合强度，所述粘合强度在将粘合剂组合物沉积至聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、三乙酰纤维素(triacetylcellulose)(TAC)膜、和环烯烃聚合物(COP)膜中的每一种上，并将偏振片结合至其，随后固化并使得固化的粘合剂组合物保持在60℃和90％相对湿度(RH)的条件下1,000小时之后测得。
环氧化合物可以进一步包括单官能芳族环氧化合物。
相对于100重量份的脂环族环氧化合物，单官能芳族环氧化合物的存在量可以为1重量份至20重量份。
双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括单-亚烷基二醇或聚(亚烷基二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括以下至少一种：二(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯(di(propylene glycol)di(meth)acrylate)、三(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、二(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、和三(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯。
(甲基)丙烯酸酯化合物可以进一步包括单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
相对于100重量份的双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以为15重量份或更少。
根据本发明的另一方面，偏振板包括：偏振片；和形成在偏振片的至少一个表面上的光学膜，其中光学膜由如上所述的用于偏振板的粘合剂组合物形成。
偏振板可以具有3或更低的色坐标(color coordinate，颜色坐标)bs值。
根据本发明的进一步的方面，提供了光学显示器，其包括根据本发明的偏振板。
本发明提供了用于偏振板的粘合剂组合物，其包括脂环族环氧化合物和氢化芳族环氧化合物以调节粘合剂组合物的固化速率，同时降低固化收缩率并可以表现出相对于TAC膜、PET膜、和COP膜中的每一种的良好的粘合强度。
本发明提供了用于偏振板的粘合剂组合物，在热冲击之后，其可以防止在偏振片中裂纹的产生。
本发明提供了用于偏振板的粘合剂组合物，即使在保持在高温高湿条件下之后，相对于PET膜、COP膜、和TAC膜中的每一种，其可以表现出良好的粘合强度。
本发明提供了用于偏振板的粘合剂组合物，其可以容易地沉积以形成薄粘合剂层。
本发明提供了用于偏振板的粘合剂组合物，当涂覆在待堆叠在目标结构上的膜上时，其表现出良好的平整度以提供良好的可涂覆性。
具体实施方式
将详细描述本发明的实施方式。应该明白，本发明不限于以下实施方式并且可以以不同的方式来实施。提供以下实施方式来为本领域技术人员提供本发明的完整公开内容和本发明的透彻理解。
在本文中，术语“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基。
在本文中，术语“光学膜”是指通过粘合剂层堆叠在偏振片上的膜并且包括保护膜、不提供相位延迟的非拉伸膜、或提供一定范围的相位延迟的拉伸膜。
在本文中，术语“在均聚物相中的玻璃化转变温度(Tg)”可以指相对于目标单体的均聚物，利用DSC Discovery(TA Instrument Inc.)测得的玻璃化转变温度。具体地，以约20℃/分钟的加热速率将目标单体的均聚物加热到400℃，以与加热速率相同的速率，冷却到-80℃，以及以10℃/分钟的速率，加热到约40℃，以获得吸热转变曲线。吸热转变曲线的拐点可以被确定为玻璃化转变温度。
在下文中，将描述根据本发明的一种实施方式的用于偏振板的粘合剂组合物。
根据本实施方式的用于偏振板的粘合剂组合物包括环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、和光引发剂，其中环氧化合物可以包括脂环族环氧化合物和氢化芳族环氧化合物，其具有在均聚物相中的100℃或更低的玻璃化转变温度，以及(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
可以通过由光能引发的阳离子来聚合脂环族环氧化合物。脂环族环氧基团是指环氧化C3至C20脂环族基团；C2至C20脂环族基团，其含有环氧化C3至C20脂环族基团；或C1至C10烷基，其含有环氧化C3至C20脂环族基团。具体地，脂环族环氧基团包括以下至少一种：环氧环己基、环氧环戊基、和缩水甘油基。
脂环族环氧化合物可以是双官能脂环族环氧化合物。双官能脂环族环氧化合物具有两个脂环族环氧基团。双官能脂环族环氧化合物具有在均聚物相中的高玻璃化转变温度以改善耐久性，其中通过支持偏振片、粘合剂层光学膜的堆叠结构，以及可以改善在偏振片和光学膜之间的界面附着力，其中通过确保化学反应和通过在反应后产生的羟基的良好的润湿性。双官能脂环族环氧化合物可以具有在均聚物相中的150℃或更高的玻璃化转变温度，例如150℃至400℃。在此范围内，粘合剂组合物可以在热冲击之后在偏振片中防止裂纹的产生。
在一种实施方式中，双官能脂环族环氧化合物可以包括环氧环己基甲基环氧环己烷羧酸酯、链烷二醇环氧环己烷羧酸酯、二羧酸-环氧环己基甲酯、聚乙二醇环氧环己基甲醚、链烷二醇环氧环己基甲醚、二环氧三螺环(diepoxytrispiro)、二环氧单螺环(diepoxymonospiro)、乙烯基环己烯二环氧化物、环氧环戊烷醚、和二环氧三环癸烷类化合物。
双官能脂环族环氧化合物可以包括以下至少一种：3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-3',4'-环氧-6'-甲基环己烷羧酸酯、双(3,4-环氧-6-甲基环己基)己二酸酯、和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。例如，双官能脂环族环氧化合物可以包括但不限于CELLOXIDE 2021P(Diacel Co.,Ltd.)和CELLOXIDE 8000(Diacel Co.,Ltd.)。
脂环族环氧化合物可以进一步包括单官能脂环族环氧化合物和三或更高官能脂环族环氧化合物。
根据本发明，粘合剂组合物包括在均聚物相中具有100℃或更低的玻璃化转变温度的氢化芳族环氧化合物以及脂环族环氧化合物作为环氧化合物，以降低粘合剂组合物的固化收缩，其中，通过调节粘合剂组合物的反应速率来改善在附着物之间的粘合强度。具体地，用于偏振板的粘合剂组合物可以具有10％或更低的固化收缩率，例如，1％至9％，如通过下面的等式1所计算的。在此范围内，粘合剂组合物可以防止偏振片或结合于粘合剂层的光学膜的变形，从而最小化对偏振板的偏振度和透光率的影响。
<等式1>
固化收缩率＝[|(固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度-固化后用于偏振板的粘合剂组合物的固化产物的密度)|/固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度]x100
在这个等式中，密度的单位是g/cm3。
氢化芳族环氧化合物可以具有在均聚物相中100℃或更低的玻璃化转变温度(Tg)，例如，10℃至90℃。在玻璃化转变温度的此范围内，粘合剂组合物可以防止固化后堆叠结构的变形。
氢化芳族环氧化合物可以包括具有氢化芳族基团和环氧基的环氧化合物。氢化芳族环氧化合物可以具有两个环氧基。在一种实施方式中，氢化芳族基团可以包括脂环族基团以及环氧基可以包括以下至少一种：环氧环己基、环氧环戊基、和缩水甘油基。氢化芳族环氧化合物可以是但不限于1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚。
相对于100重量份的脂环族环氧化合物，氢化芳族环氧化合物的存在量可以为5重量份至40重量份，例如，5重量份至35重量份。在此范围内，即使在允许将固化的粘合剂组合物保持在60℃和90％RH的条件下1,000小时之后，粘合剂组合物也可以防止偏振板的粘合剂层的粘合强度和耐久性的劣化，同时允许调节用于偏振板的粘合剂组合物的反应速率。
例如，用于偏振板的粘合剂组合物可以具有150gf/25mm或更大的粘合强度，例如，150gf/25mm至1,000gf/25mm，所述粘合强度在将粘合剂组合物沉积在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、三乙酰纤维素(TAC)膜、和环烯烃聚合物(COP)膜中的每一种上，并将偏振片结合于其，随后固化并使得固化的粘合剂组合物保持在60℃和90％RH的条件下1,000小时之后测得。在这里，偏振片可以是通过下述所制作的偏振片(厚度：23μm)：在0.3％碘水溶液中染色60μm厚聚乙烯醇膜(皂化程度：99.5，聚合度：2,000)，拉伸染色的膜至其初始长度的5.7倍，以及在3％硼酸溶液和2％碘化钾水溶液中浸渍拉伸膜，用于颜色校正，接着在50℃下干燥4分钟。PET膜可以是典型的聚对苯二甲酸乙二酯膜，优选80μm厚PET膜(底漆处理的，TOYOBO Co.,Ltd.)。TAC膜可以是典型的三乙酰纤维素膜，优选具有零延迟的40μm厚TAC膜(KONICA Co.,Ltd.)。COP膜可以是典型的环烯烃聚合物膜，优选52μm COP膜(ZEONE,ZeonCo.,Ltd.)。为了测量粘合强度，通过下述来制作偏振板：在PET膜、TAC膜、和COP膜的每一个表面上沉积粘合剂组合物到1μm至4μm的厚度(使没有经受底漆处理的膜经受电晕处理)和将偏振片结合于其，随后在以下条件下光固化：UVA：1,000mJ/cm2和UVB：400mW/cm2。将制作的偏振板切割成100mm x 25mm(长度x宽度)的尺寸并保持在60℃和90％RH的条件下1,000小时。然后，将切割器插入在相应的光学膜和偏振片(在偏振板的一端处)之间的间隙以将光学膜与偏振片分开。然后，在光学膜和偏振片中的每一个的两端固定于UTM(TA XT Plus,Texture Technologies)的两侧的情况下，通过90°剥离法来测量在光学膜和偏振片之间的粘合强度，其中在相反的方向上以300mm/分钟的速率拉光学膜和偏振片的另一端。
环氧化合物可以进一步包括单官能芳族环氧化合物。
单官能芳族环氧化合物可以防止起因于脂环族环氧化合物的粘合剂组合物的粘度和反应速率的快速增加。
单官能芳族环氧化合物可以包括以下至少一种：苯基缩水甘油醚、甲酚基缩水甘油醚、和壬基苯基缩水甘油醚。
相对于100重量份的脂环族环氧化合物，单官能芳族环氧化合物的存在量可以为1重量份至20重量份，例如，5重量份至10重量份。在此范围内，单官能芳族环氧化合物可以防止粘合剂组合物的粘度的减小以及可以方便反应控制同时改善粘合强度(相对于COP膜)。
基于环氧化合物和(甲基)丙烯酸酯化合物的总量，环氧化合物的存在量可以为50wt％至90wt％。在此范围内，粘合剂组合物可以抑制起因于热冲击的裂纹的生成，其中通过防止环氧化合物的脆化，可以防止可切割性的劣化，以及可以改善相对于光学膜的润湿性，其中通过防止粘合剂组合物的粘度的增加。例如，环氧化合物的存在量可以为50wt％至85wt％，或60wt％至85wt％。
基于环氧化合物和(甲基)丙烯酸酯化合物的总量，(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以为10wt％至50wt％，例如，15wt％至50wt％，或15wt％至40wt％。在此范围内，粘合剂组合物可以表现出相对于TAC膜、PET膜和COP膜的良好的粘合强度同时改善初始固化速率。
用于偏振板的粘合剂组合物包括作为(甲基)丙烯酸酯化合物的双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，从而增加固化速率，由于脂环族环氧化合物的量的减少，其可以被降低，改善粘合强度，其中通过增加固化后的玻璃化转变温度，以及在热冲击之后防止在偏振片中裂纹的生成。具体地，在光固化之后，粘合剂组合物可以具有110℃或更高的玻璃化转变温度，例如，110℃至180℃。在此范围内，粘合剂组合物可以确保在热冲击之后偏振片的良好的抗裂性并且可以抑制附着物的热变形。双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以改善用于偏振板的粘合剂组合物的初始粘合强度。
通过由光能引发的自由基来聚合双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。双官能(甲基)丙烯酸酯化合物不会通过水分劣化固化反应并且通过光可以稳定地反应，而在偏振片内没有通过水分的阻碍反应。此外，双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以确保偏振片与光学膜的良好的附着力，可以降低在固化之后的黑暗反应，以及不会遭受固化收缩，以确保良好的粘合强度和可切割性。
具体地，双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以是单(亚烷基二醇)或聚(亚烷基二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。这些化合物具有在25℃下30cP或更低的粘度并且可以减小在25℃下粘合剂组合物的粘度，从而提供用于形成薄粘合剂层的有利条件。此外，这些化合物具有在均聚物相中30℃或更高的玻璃化转变温度，例如，30℃至80℃，从而抑制在偏振片中起因于热冲击的裂纹的生成，其中通过增加粘合剂组合物或粘合剂层的玻璃化转变温度。此外，这些化合物具有显著高的固化速率以允许粘合剂组合物呈现相对于聚对苯二甲酸乙二酯膜、三乙酰纤维素膜、或环烯烃聚合物膜的良好的粘合强度。优选地，双官能(甲基)丙烯酸酯化合物是聚(亚烷基二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。例如，双官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括以下至少一种：二(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、三(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、二(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、和三(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯。包括由用于偏振板的粘合剂组合物形成的粘合剂层的偏振板，在热冲击之后，在偏振片中，可以具有10mm或更小的裂纹长度，例如，0.1mm至9mm，或0.1mm至5mm。在此范围内，偏振片，在热冲击之后，遭受较少裂纹生成，从而提高偏振板的可靠性。
(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括单独的双官能(甲基)丙烯酸酯或可以进一步包括其他官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
在一种实施方式中，(甲基)丙烯酸酯化合物可以进一步包括单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
单官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以具有在均聚物相中0℃或更低的玻璃化转变温度(Tg)。借助于在均聚物相中具有0℃或更低的玻璃化转变温度(Tg)的单官能(甲基)丙烯酸酯化合物，粘合剂组合物可以防止在偏振片中起因于热冲击的裂纹的产生，并且即使当含有过量的在均聚物相中具有高玻璃化转变温度的环氧化合物时，也可以确保在高温下适合的模量以防止粘合剂层的脆化。优选地，单官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有在均聚物相中-80℃至-10℃的玻璃化转变温度。
单官能(甲基)丙烯酸酯化合物具有在其酯位点处的疏水性官能团。疏水性官能团可以防止粘合剂层与光学膜或偏振片的粘合强度的劣化，其起因于在借助于用于偏振板的粘合剂组合物，将光学膜结合于偏振片之后的外部水分。此外，在根据本发明的用于偏振板的粘合剂组合物中，疏水性官能团可以防止起因于外部水分而在偏振片和粘合剂层之间的或在光学膜和粘合剂层之间的界面处粘合强度的分布的增加。优选地，疏水性官能团是C10至C20直链或支链烷基。例如，疏水性官能团可以是月桂基、异癸基等。具体地，单官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以包括(甲基)丙烯酸月桂酯(具有在均聚物相中约-30℃的玻璃化转变温度)和(甲基)丙烯酸异癸酯(具有在均聚物相中约-60℃的玻璃化转变温度)。
相对于100重量份的双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的存在量可以为0重量份至15重量份或更低，例如，15重量份或更低，或1重量份至10重量份。
光引发剂可以包括以下至少一种：光酸产生剂和光自由基引发剂。
光酸产生剂可以包括含有阳离子和阴离子的鎓盐。具体地，阳离子可以包括：三芳基锍如三苯基锍、二苯基-4-(苯硫基)苯基锍、和二苯基-4-硫代苯氧基苯基锍、双[4-(二苯基硫代)苯基]硫醚等。具体地，阴离子可以包括六氟磷酸根(PF6 -)、四氟硼酸根(BF4 -)、六氟锑酸根(SbF6 -)、六氟砷酸根(AsF6 -)、六氯锑酸根(SbCl6 -)等。
相对于100重量份的环氧化合物和(甲基)丙烯酸酯化合物，光酸产生剂的存在量可以为0.1重量份至10重量份，例如，1重量份至6重量份。在此范围内，光酸产生剂可以充分固化环氧化合物而没有劣化粘合强度，以及可以防止粘合剂层的透明度的劣化或剩余光酸产生剂的渗出。
当连同光酸产生剂一起使用时，光自由基引发剂可以减小粘合剂层的色坐标bs值并且可以固化(甲基)丙烯酸酯化合物。光自由基引发剂可以选自本领域技术人员众所周知的任何典型的光自由基引发剂。具体地，光自由基引发剂可以包括以下至少一种：磷、三嗪、苯乙酮、二苯甲酮、苯偶姻、和肟光自由基引发剂。包括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的偏振板可以具有3或更低的色坐标bs值，例如，0至2.8。在此范围内，偏振板可以提供良好的可见性，其中，当用于光学显示器中时，通过防止观看黄色。
相对于100重量份的环氧化合物和(甲基)丙烯酸酯化合物，光自由基引发剂的存在量可以为0.1重量份至10重量份，例如，1重量份至7重量份。在此范围内，光自由基引发剂可以充分固化(甲基)丙烯酸酯化合物并防止粘合剂层的透明度的劣化或剩余光自由基引发剂的渗出。
用于偏振板的粘合剂组合物可以包括溶剂或可以是无溶剂粘合剂组合物。无溶剂粘合剂组合物的使用可以最小化溶剂对光学膜的影响。
用于偏振板的粘合剂组合物可以进一步包括典型的添加剂如抗氧化剂、附着促进剂、抗静电剂、流平剂、消泡剂、UV吸收剂等，以将其效应赋予粘合剂组合物。
用于偏振板的粘合剂组合物可以具有在25℃下20cP至100cP的粘度。在此范围内，可以容易地沉积粘合剂组合物。
接着，将描述根据本发明的一种实施方式的偏振板。
偏振板包括偏振片和在偏振片的至少一个表面上的光学膜，其中，通过由根据本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层，可以将光学膜结合于偏振片。
偏振片可以偏振进入偏振板的光。偏振片可以是聚乙烯醇类偏振片，其由聚乙烯醇膜形成。在一种实施方式中，可以通过将碘和二色性染料的至少一种吸附到聚乙烯醇膜来形成偏振片。在另一种实施方式中，偏振片可以是多烯类偏振片，其是通过脱水聚乙烯醇膜所获得。偏振片可以具有5μm至100μm的厚度，具体地5μm至50μm。在此厚度范围内，偏振片可以用于偏振板。
光学膜可以形成在偏振片的一个表面或两个表面上以保护偏振片。
光学膜可以包括至少一种膜，其选自纤维素树脂如三乙酰纤维素(TAC)、聚酯树脂如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯等、环状聚烯烃树脂如无定形环烯烃聚合物(COP)等、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、非环状聚烯烃树脂、聚丙烯酸酯树脂如聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯醇树脂、聚氯乙烯树脂、和聚偏二氯乙烯树脂。光学膜可以具有5μm至200μm的厚度，具体地10μm至150μm，更具体地50μm至120μm。在此厚度范围内，光学膜可以用于偏振板。优选地，光学膜可以是PET膜、COP膜、或TAC膜。
根据本发明的用于偏振板的粘合剂组合物可以是可光固化的组合物。因此，可以通过在光学膜上沉积粘合剂组合物并在其上层压偏振片，接着光固化来形成粘合剂层。粘合剂层可以具有0.5μm至10μm的厚度，例如，1μm至10μm。在此范围内，粘合剂层可以用于偏振板。
根据一种实施方式的光学显示器可以包括根据本发明的实施方式的偏振板。光学显示器可以包括由用于偏振板的粘合剂组合物形成的粘合剂层。光学显示器可以是但不限于液晶显示器。
接着，将参照一些实施例更详细地描述本发明。应当理解，这些实施例仅供说明之用，而不以任何方式解释为限制本发明。
在实施例和比较例中使用的组分的详细信息如下。
①双官能脂环族环氧化合物：环脂族二环氧化物(CELLOXIDE2021P,Daicel Co.,Ltd.)
②双官能脂环族环氧化合物：环脂族二环氧化物(CELLOXIDE 8000,Daicel Co.,Ltd.)
③单官能芳族环氧化合物：苯基缩水甘油醚(EX-141,Nagase Co.,Ltd.)
④氢化芳族环氧化合物：1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚(EX-216L,Nagase Co.,Ltd.)
⑤双官能(甲基)丙烯酸酯化合物：三(丙二醇)二丙烯酸酯，(M-220,MiwonSpecial Chemical Co.,Ltd.)
⑥双官能(甲基)丙烯酸酯化合物：二(丙二醇)二丙烯酸酯，(M-222,MiwonSpecial Chemical Co.,Ltd.)
⑦三官能(甲基)丙烯酸酯化合物：M-301(Miwon Special Chemical Co.,Ltd.)
⑧单官能(甲基)丙烯酸酯化合物：M-181(Miwon Special Chemical Co.,Ltd.)
⑨光酸产生剂：二苯基-4-(苯硫基)苯基锍六氟磷酸酯(CPI-100P,San-Apro Co.,Ltd.)
⑩光酸产生剂：碘鎓，(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]-六氟磷酸酯(Irgacure 250,BASF)
Figure BDA0001472867970000151
光自由基引发剂：1-羟基-环己基苯基酮(Irgacure-184,BASF)
Figure BDA0001472867970000161
光敏剂：2,4-二乙基噻吨酮(DETX-S,Nipponkayaku Co.,Ltd.)
实施例1
通过混合70重量份的双官能脂环族环氧化合物、5重量份的单官能芳族环氧化合物、5重量份的氢化芳族环氧化合物、20重量份的双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、2重量份的光酸产生剂、和1重量份的光自由基引发剂来制备粘合剂组合物。
实施例2和3
以与实施例1相同的方式来制备粘合剂组合物，不同之处在于，变化双官能脂环族环氧化合物、单官能芳族环氧化合物、双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、氢化芳族环氧化合物、光酸产生剂、和光自由基引发剂的量，如表1所列(单位：重量份)。
比较例1至比较例6
以与实施例1相同的方式来制备粘合剂组合物，不同之处在于，变化双官能脂环族环氧化合物、单官能芳族环氧化合物、双官能(甲基)丙烯酸酯化合物、氢化芳族环氧化合物、光酸产生剂、光自由基引发剂、和光稳定剂的量，如表1所列。
<表1>
Figure BDA0001472867970000162
Figure BDA0001472867970000171
关于表2的性能来评估实施例和比较例的粘合剂组合物以及结果示于表2。
(1)粘合强度：通过在用于染色的0.3％碘水溶液中浸渍60μm厚聚乙烯醇膜(皂化程度：99.5，聚合度：2,000)，拉伸染色的膜至其初始长度的5.7倍，以及在用于颜色校正的3％硼酸溶液和2％碘化钾水溶液中浸渍拉伸膜，接着在50℃下干燥4分钟，来制作23μm厚偏振片。
PET膜(底漆处理的，厚度：80μm，TOYOBO Co.,Ltd.)用作用于偏振片的保护膜。以250mJ/cm2的剂量经受电晕处理的COP膜(ZEONE，厚度：52μm，Zeon Co.,Ltd.)用作用于偏振片的保护膜。借助于在每种这些膜上沉积至2μm的厚度的粘合剂组合物，将制作的偏振片与其结合并保持在22℃至25℃和20％至60％RH的条件下，接着在400mW/cm2和1,000mJ/cm2的条件下利用金属卤化物灯进行光固化，从而制备偏振板。
将制作的偏振板切成100mm x 25mm(长度x宽度)的尺寸，并在偏振板的一端处将切割器插入在光学膜和偏振片之间的间隙。不允许在光学膜和偏振片之间插入切割器的偏振板评为◎；允许在它们之间轻微插入切割器的偏振板评为○；偏振板，其中由于在切割器的插入期间其一定的强度，光学膜被撕裂，虽然切割器被轻微插入在光学膜和偏振片之间，被评为△；以及允许轻松插入切割器的偏振板被评为×。
(2)抗裂性：在对偏振板的热冲击的条件下来评估抗裂性。以与在(1)中同样的方式来制备偏振板。通过在玻璃板上层压偏振板(50mm x50mm)来制备样品。通过重复200个循环的热冲击测试，其中每个循环包括将样品保持在-40℃下30分钟，将样品从-40℃加热至85℃，以及将样品保持在85℃下30分钟，来对样品施加热冲击。在荧光灯下以反射模式和背光模式借助于肉眼，在MD方向上观察到在偏振片中裂纹的生成。在偏振片中生成的裂纹中，评估最大裂纹长度。
(3)光学特性：以与在(1)中同样的方式来制备偏振板。将偏振板切成3cm x 3cm的尺寸。借助于加以处置以接收发射自V-7100的光的偏振板的PET膜，在380nm至780nm的波长下测量bs值。
(4)可切割性：以与在(1)中同样的方式来制备偏振板。利用切刀，从光学膜侧，冲出尺寸为500mm x 500mm的偏振板。借助于肉眼在偏振板的冲出端部处观察到分层状态。在偏振板的光学膜上，没有分层被评为◎，1mm或更小的分层长度被评为○，大于1mm至2mm的分层长度被评为△，以及大于2mm的分层长度被评为X。
(5)固化收缩率：在粘合剂组合物的固化以前测量在实施例和比较例中制备的每种粘合剂组合物的密度。在PET释放膜上涂布粘合剂组合物到200μm的厚度并在3,000mJ/cm2下固化，从而形成200μm厚粘合剂层。在从粘合剂层除去释放膜之后，测量粘合剂膜的密度。在25℃下利用数字重力仪(DME-220E,Shinko)来测量密度。按照等式1来计算固化收缩率。
<等式1>
固化收缩率＝[|(固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度-固化后用于偏振板的粘合剂组合物的固化产物的密度)|/固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度]x100
(6)玻璃化转变温度：通过与在(5)中同样的方法来形成粘合剂层。相对于粘合剂层并利用DMA Q800(TA Instrument Inc.)来测量玻璃化转变温度。基于DMA数据，在其下获得最大tanδ的温度被定义为玻璃化转变温度。
<表2>
Figure BDA0001472867970000191
如从表2可以看出，根据本发明的用于偏振板的粘合剂组合物可以减小固化收缩率，呈现相对于光学膜的良好的粘合强度，以及在热冲击之后防止在偏振片中裂纹的生成。此外，根据本发明的用于偏振板的粘合剂组合物，在光固化之后，具有低固化收缩率和高玻璃化转变温度，以提供良好的抗裂性。
应当理解，本领域技术人员可以进行各种修改、改变、变更、和等同的实施方式而不背离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种用于偏振板的粘合剂组合物，包含环氧化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、以及光引发剂，
其中，所述环氧化合物包括脂环族环氧化合物、单官能芳族环氧化合物以及在均聚物相中具有100℃或更低的玻璃化转变温度的氢化芳族环氧化合物，其中，相对于100重量份的所述脂环族环氧化合物，所述单官能芳族环氧化合物以1重量份至20重量份的量存在，并且
所述(甲基)丙烯酸酯化合物包括双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，
所述用于偏振板的粘合剂组合物在光固化之后具有通过以下等式1计算的10％或更低的固化收缩率、以及110℃或更高的玻璃化转变温度，
<等式1>
固化收缩率＝[|(固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度-固化后用于偏振板的粘合剂组合物的固化产物的密度)|/固化前用于偏振板的粘合剂组合物的密度]x100。
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，所述脂环族环氧化合物包括双官能脂环族环氧化合物。
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，所述氢化芳族环氧化合物包含1,4-环己烷二甲醇二缩水甘油醚。
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，在所述粘合剂组合物中，所述环氧化合物以50wt％至90wt％的量存在并且所述(甲基)丙烯酸酯化合物以10wt％至50wt％的量存在。
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，相对于100重量份的所述脂环族环氧化合物，所述氢化芳族环氧化合物以5重量份至40重量份的量存在。
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，所述粘合剂组合物具有150gf/25mm或更大的粘合强度，所述粘合强度在以下处理之后测得：将所述粘合剂组合物沉积至聚对苯二甲酸乙二酯膜、三乙酰纤维素膜、和环烯烃聚合物膜中的每一种上，并且将偏振片结合至所述粘合剂组合物，随后固化并使得固化的所述粘合剂组合物保持在60℃和90％RH的条件下1,000小时。
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，所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含单(亚烷基二醇)或聚(亚烷基二醇)双官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
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，所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物包含以下中的至少一种：二(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、三(丙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、二(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯、以及三(乙二醇)二(甲基)丙烯酸酯。
9.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(甲基)丙烯酸酯化合物进一步包含单官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
10.根据权利要求9所述的用于偏振板的粘合剂组合物，其中，相对于100重量份的所述双官能(甲基)丙烯酸酯化合物，所述单官能(甲基)丙烯酸酯化合物以15重量份或更低的量存在。
11.一种偏振板，包括：偏振片、以及形成在所述偏振片的至少一个表面上的光学膜，
其中，所述光学膜由根据权利要求1至10中任一项所述的用于偏振板的粘合剂组合物形成。
12.根据权利要求11所述的偏振板，其中，所述偏振板具有3或更低的色坐标bs值。
13.一种包括根据权利要求12所述的偏振板的光学显示器。
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