TWI441893B - 黏著黏結劑、其製造方法、包含該黏結劑之黏著組成物及使用該黏結劑之光學元件 - Google Patents

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Description

黏著黏結劑、其製造方法、包含該黏結劑之黏著組成物及使用該黏結劑之光學元件 發明領域
本發明涉及黏結劑、該黏結劑的製備方法、包括該黏結劑的黏結劑組合物和使用該黏結劑的光學元件。更具體地，本發明涉及黏結劑、該黏結劑的製備方法、包括該黏結劑的黏結劑組合物和使用該黏結劑的光學元件，所述黏結劑使用在其側鏈上具有特定官能團的共聚物以減少固化所需時間並防止作為偏振膜內的頻繁現象的光洩露，同時保持在高溫高濕條件下的良好耐久性。
 發明背景
光學膜如偏振器、彩色濾光片、位元相差膜、橢圓偏振膜、反射膜、抗反射膜、補償膜、亮度增強膜、取向膜、光擴散膜、防震膜、表面保護膜、塑膠LCD基板等被用於多種光學元件中，例如用於液晶顯示器(LCD)。
它們之中，偏振器具有多層結構，其中包含碘化合物或二色性偏振材料的偏振膜在恒定方向上取向，且三乙醯纖維素(TAC)作為保護膜形成在偏振器板的兩個表面以保護偏振膜。偏振器可另外包括具有各向異性分子取向的位相差膜或諸如液晶膜的視角補償膜。上述膜由於在它們構成材料的分子結構和組合物上的差異而展現出不同的物理性能。具體地，這些膜由於它們具有各向異性分子取向的構成材料的膨脹或收縮而在高溫高濕條件下具有較差的二維穩定性。當偏振器被黏結劑固定並在高溫高濕條件下膨脹或收縮時，應力會集中在TAC層並發生雙折射。因此，在偏振器內易於發生光洩露。通常知道，在拉伸的偏振膜的光學各向同性在高溫高濕條件下的收縮過程中變成各向異性時，光洩露發生。
為了防止光洩露，已引入用於通過增加黏結劑的構成組分的分子量或交聯密度來控制膜收縮的技術。然而，這些基於光洩露防止的設計會引起多種缺陷，從而導致耐久性降低。在這種情況下，研究計畫已集中在模量的提高(即交聯密度的改善)和通過作為固化工藝的UV固化和熱固化的膜的耐久性改善。
丙烯酸黏結劑由於其高透光率、易於設計、低價格以及相對易於控制分子量的優點而用於偏振器用的大部份黏結劑組合物中。用於偏振器的普通黏結劑具有1000000或更高的重均分子量。由於具有600000或更低的重均分子量的黏結劑在高溫高濕條件下具有低耐久可靠性的缺點，所以濕氣進入底膜層和黏結劑塗層之間，引起層之間較差的黏合力，從而導致夾層分離。
具有2000000或更低的重均分子量的黏結劑用懸浮聚合製備，而不是用溶液聚合製備，溶液聚合由於在聚合設計上的難點而不適於製備高分子量黏結劑。然而，懸浮聚合包括隨後的清潔、脫水和乾燥步驟，從而不可避免地造成高製造成本。考慮到製造成本，有機溶劑通常用於懸浮聚合。存在兩種用於控制光洩露的主要方法：一種是在製備具有1500000至2000000的分子量的黏結劑中使用少量的固化劑以獲得塗層的最大柔性；而另一種是在製備具有1000000或更低的重均分子量的黏結劑中使用大量的固化劑。根據前一種方法，由於大部份塗層仍未固化，所以存在黏結劑黏到基底的危險，除非它具有高分子量和低多分散係數。後一種方法是與基於應力消除的光洩露防止的一般概念相反的概念，且其具有大量固化劑的使用在固化後引起隨時間的劇烈變化，因而在塗佈後對於固化劑的反應需要長固化時間。
因此，需要開發在作為黏結劑基本要求的黏性、剝離強度和光洩露防止方面有利，在高溫/高濕條件下非常耐久，且短時間內固化的黏結劑。
 發明概要
本發明的一個目的為提供一種新的黏結劑，所述黏結劑能夠用於減少老化所需時間並能夠防止偏振膜內的常見現象光洩露，同時保持在高溫高濕條件下的良好耐久性。
本發明的另一個目的為提供一種分子量限於特定範圍以實現高黏結強度以及易於製備的黏結劑。
本發明的又一個目的為提供一種通過聚合易於製備所述黏結劑的方法。
本發明的又一個目的為提供一種使用所述黏結劑以實現改善的耐久性、光洩露防止性和最短老化時間的黏結劑組合物。
本發明的又一個目的為提供一種使用所述黏結劑以高生產率形成黏結劑層的方法。
本發明的又一個目的為提供一種使用所述黏結劑組合物的光學元件以實現平衡良好的物理性能。
根據本發明的一個方面，提供一種黏結劑，所述黏結劑包括在其側鏈上具有氨基甲酸酯、羥基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸共聚物。
在一個實施方式中，所述(甲基)丙烯酸共聚物可具有通式1-1、1-2、1-3和1-4的重複單元：
其中，R1為氫原子或甲基，且R4為C1 -C20 烷基；
其中，R2為氫原子或甲基，R5和R6各自獨立地為C1 -C20 亞烷基，且R7為氫原子或甲基；
其中，R3為氫原子或甲基，且R5為C1 -C20 亞烷基；和
其中，R3為氫原子或甲基，R5為C1 -C20 亞烷基，Y為氧或硫原子，n為0或1，且Ar為取代或未取代的芳基。
在一個實施方式中，所述黏結劑可具有600000至2000000g/mol的重均分子量。
所述通式1-1、1-2、1-3和1-4的重複單元可為65～95：1～4：1～10：3～30的重量比。
在一個實施方式中，所述黏結劑在所述(甲基)丙烯酸共聚物中可包含0.5至4mol%的乙烯基。
所述黏結劑在25℃下可具有1000至50000cps的黏度。
根據本發明的另一個方面，提供一種包括所述黏結劑(a)、(b)固化劑和(c)矽烷偶聯劑的黏結劑組合物。
所述黏結劑(a)、所述固化劑(b)和所述矽烷偶聯劑(c)可分別以94至99.8wt%、0.01至4wt%和0.01至3wt%的量存在。
所述黏結劑組合物可進一步包括0.1至5wt%的(d)引發劑。
所述固化劑可為環氧化合物、異氰酸酯化合物或它們的組合。
根據本發明的又一個方面，提供一種用於製備黏結劑的方法。所述方法包括：通過向(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含羥基的(甲基)丙烯酸酯的混和物加入引發劑而引發第一反應，和通過向第一反應產物加入含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯和另一種引發劑而引發第二反應。
在一個實施方式中，在所述第二反應之前，所述第一反應產物可用溶劑稀釋。
根據本發明的又一個方面，提供一種使用所述黏結劑組合物的光學元件。在一個實施方式中，所述光學元件可包括光學膜和形成在所述光學膜的一個或兩個表面上的一個或兩個黏結劑層，其中所述黏結劑層由所述黏結劑組合物形成。
在一個實施方式中，所述光學膜可為偏振膜。
根據本發明的又一個方面，提供一種使用所述黏結劑形成黏結劑層的方法。所述方法可包括：將所述黏結劑組合物塗佈在光學膜上，加熱乾燥塗層，並通過UV照射固化加熱乾燥後的所述塗層。
 較佳實施例之詳細說明 黏結劑及其製備方法
在一個方面，本發明提供一種包括在其側鏈上具有氨基甲酸酯、羥基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸共聚物的黏結劑。
在一個實施方式中，(甲基)丙烯酸共聚物可具有通式1-1、1-2、1-3和1-4的重複單元：
其中，R1為氫原子或甲基，且R4為C1 -C20 烷基；
其中，R2為氫原子或甲基，R5和R6各自獨立地為C1 -C20 亞烷基，且R7為氫原子或甲基；
其中，R3為氫原子或甲基，且R5為C1 -C20 亞烷基；和
其中，R3為氫原子或甲基，R5為C1 -C20 亞烷基，Y為氧或硫原子，n為0或1，且Ar為取代或未取代的芳基。
優選地，在以上通式中的R1、R2和R3都為氫原子。
通式1-1中的R4優選為C1 -C12 烷基，且更優選為乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基或己基。通式1-2、1-3和1-4中的各R5優選為C1 -C12 亞烷基，且更優選為亞丙基、亞丁基或亞戊基。通式1-2中的R6優選為C1 -C12 亞烷基，且更優選為亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基或亞戊基。通式1-2中的R7優選為甲基。
通式1-4中的Ar可選自由苯基、甲基苯基、甲基乙基苯基、甲氧基苯基、環己基苯基、氯苯基、溴苯基、苯基苯基和苄基苯基組成的組中。
通式1-1、1-2、1-3和1-4的重複單元之間的重量比可為65～95：1～4：1～10：3～30，優選75～90：1～3：1～5：5～20，且更優選80～86：1～3：1～4：10～15。
黏結劑可具有600000至2000000g/mol的重均分子量。具有上述定義範圍內的重均分子量的黏結劑能夠易於通過聚合製備，並能用於在少量固化劑的使用下形成柔性塗層。此外，該黏結劑能用於最小化老化所需時間並防止光洩露。黏結劑優選具有800000至1500000g/mol的重均分子量，例如850000至1000000g/mol。
上述黏結劑的重均分子量低於用於偏振膜的普通黏結劑的重均分子量。儘管黏結劑的分子量低，但向黏結劑結構引入的氨基甲酸酯基為黏結劑提供了高黏結強度。氨基甲酸酯基可以0.5至4mol%且優選0.5至1.5mol%的量存在於(甲基)丙烯酸共聚物中。氨基甲酸酯基在上述定義範圍記憶體在甚至在光固化後仍能夠使黏結劑的高黏結強度保持為恒定水準，並能夠使用該黏結劑增加黏結劑膜的內部黏結強度以獲得改善的模量。
乙烯基可以0.5至4mol%且優選0.5至1.5mol%的量存在於(甲基)丙烯酸共聚物中。乙烯基在上述定義範圍記憶體在能夠減少老化所需時間，同時保持高黏結強度。
黏結劑在25℃下可具有1000至50000cps的黏度。此範圍能使黏結劑具有適用於塗佈的物理性能。
(甲基)丙烯酸共聚物可通過聚合包括(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯、含羥基的(甲基)丙烯酸酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的單體混和物來製備。
優選地，(甲基)丙烯酸共聚物可製備如下：通過向(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含羥基的(甲基)丙烯酸酯加入引發劑以引發反應(第一反應)，和向第一反應產物加入含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯和另一種引發劑以使含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯與第一反應產物反應(第二反應)。
在一個實施方式中，由於第一反應產物為高黏性，所以在第二反應之前，第一反應產物可用溶劑稀釋。
(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯的實例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯和(甲基)丙烯酸月桂酯。這些(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。在本文中使用的術語“(甲基)丙烯酸酯”是指包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。它們之中，優選丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯和丙烯酸叔丁酯，更優選丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸正丁酯，特別優選丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯。基於單體的總重量，(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯可以65至95wt%、優選75至90wt%，且更優選80至86wt%的量使用。在一個實施方式中，(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯可以78至85wt%的含量使用。(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯在上述定義範圍內使用能夠保持黏結劑的初始黏結強度。
芳族(甲基)丙烯酸酯的實例包括但無需限於：2-乙基苯氧基(甲基)丙烯酸酯、2-乙硫基苯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、2-苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、3-苯基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-苯基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-2-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-3-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-4-甲基苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-丙基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-(1-甲基乙基)苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲氧基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-環己基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-氯苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-溴苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(3-苯基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯和2-(4-苄基苯基)乙基(甲基)丙烯酸酯。這些芳族(甲基)丙烯酸酯可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。它們中，特別優選甲基丙烯酸苄酯和丙烯酸苄酯。
基於單體的總重量，芳族(甲基)丙烯酸酯可以3至30wt%、優選5至20wt%且更優選10至15wt%的量使用。芳族(甲基)丙烯酸酯在上述定義範圍內使用可製備能夠防止光洩露的黏結劑組合物。在一個實施方式中，芳族(甲基)丙烯酸酯可以7至25wt%的量使用。
含羥基的(甲基)丙烯酸酯的實例包括(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羥己酯、氯-2-羥丙基丙烯酸酯、二甘醇單(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇單(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、新戊二醇單(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丁酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥基環己基(甲基)丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯醯胺和環己烷二甲醇單丙烯酸酯。這些含羥基的(甲基)丙烯酸酯可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。含羥基的(甲基)丙烯酸酯的其他實例包括諸如烷基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的含縮水甘油基化合物與(甲基)丙烯酸的加成反應產物。它們之中，優選(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、2-羥乙基丙烯醯胺和環己烷二甲醇單丙烯酸酯，更優選(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯和2-羥乙基丙烯醯胺，特別優選丙烯酸-2-羥乙酯和2-羥乙基丙烯醯胺。
基於單體的總重量，含羥基的(甲基)丙烯酸酯可以1至10wt%、優選1至5wt%、且更優選1至4wt%的量使用。含羥基的(甲基)丙烯酸酯在上述定義範圍內使用能夠使與具有乙烯基的單體反應並隨後與異氰酸酯固化劑反應後剩餘的羥基數量最少，從而有助於使在黏結劑附著於基板後由羥基存在引起的隨時間的變化最小。
含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯的實例包括甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯、丙烯酸-2-異氰基乙酯、丙烯酸-2-異氰基丙酯、2-(O-[1’-甲基亞丙基氨基]羧基氨基)乙基甲基丙烯酸酯、2-丙烯酸-2-異氰基乙酯和1,1-雙(丙烯醯氧基甲基乙基異氰酸酯)。這些含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。它們之中，優選甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯和丙烯酸-2-異氰基乙酯。
基於單體的總重量，含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯可以1至4wt%、優選2至4wt%的量使用。含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯在上述定義範圍內使用甚至在光固化後仍能夠使黏結劑的高黏結強度保持為恒定水準，並能夠增加使用該黏結劑的黏結劑膜的內部黏結強度以獲得改善的模量。
用於合成該黏結劑的引發劑可為現有技術已知的那些引發劑，例如過氧化物引發劑和偶氮引發劑。優選偶氮二異丁腈(AIBN)。基於100重量份的單體混合物，各引發劑可以0.01至2重量份的量使用。
溶劑可為具有70至85℃的低沸點的有機溶劑。優選丁酮、乙酸乙酯和丙酮。
黏結劑組合物
在另一個方面，本發明提供一種包括上述黏結劑(a)、(b)固化劑和(c)矽烷偶聯劑的黏結劑組合物。
在一個實施方式中，黏結劑(a)、固化劑(b)和矽烷偶聯劑(c)可分別以94至99.8wt%、0.01至4 wt%和0.01至3wt%的量存在。
固化劑可為環氧化合物、異氰酸酯化合物或它們的組合。
異氰酸酯固化劑的實例包括但無需限於甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、己撐二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯和它們與多元醇(例如三羥甲基丙烷)的加合物。這些異氰酸酯固化劑可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。
環氧固化劑的實例包括但無需限於乙二醇二縮水甘油醚、三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、N,N,N’N’-四縮水甘油乙二胺和甘油二縮水甘油醚。這些環氧固化劑可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。
基於黏結劑組合物的總重量，固化劑可以0.01～4wt%、優選0.1～3wt%、更優選0.5～2wt%的量使用。
可使用矽烷偶聯劑以改善黏結劑組合物的黏合穩定性和黏合可靠性。可適當地使用任何已知的矽烷偶聯劑。
矽烷偶聯劑的實例包括γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-氨基丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷和γ-乙醯乙酸酯丙基三甲氧基矽烷。這些矽烷偶聯劑可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。
基於黏結劑組合物的總重量，矽烷偶聯劑可以0.01～3wt%、優選0.05～2wt%、更優選0.1～1.5wt%的量使用。此範圍能夠確保黏結劑組合物更好的黏合穩定性和黏合可靠性。
在一個實施方式中，黏結劑組合物可進一步包括(d)引發劑。引發劑可為由UV光或電子束照射活化以使黏結劑的碳-碳雙鍵活化並引發自由基反應的光引發劑。引發劑的具體實例包括但不限於α-羥基酮型化合物和苄基縮酮型化合物。這些引發劑可單獨使用，或以它們的兩種或更多種的混合物使用。優選為α-羥基酮型化合物，例如1-羥基環己基苯酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮。
基於黏結劑組合物的總重量，引發劑(d)以0.1～5wt%且優選0.5～3wt%的量加入。引發劑(d)在上述定義範圍內加入能夠防止黏結劑組合物在光固化後失去黏結強度，同時在光固化後保持優異的拾取性能。
需要時，黏結劑組合物可選擇地進一步包括一種或多種現有技術已知的添加劑，包括UV穩定劑、抗氧化劑、著色劑、增強劑、填料、消泡劑、表面活性劑和增塑劑。
上述黏結劑組合物可用現有技術已知的任何適宜方法製備。在一個實施方式中，黏結劑組合物可通過在交聯催化劑的存在下使黏結劑、引發劑、固化劑和矽烷偶聯劑均勻化來製備。需要時，在混合過程中可加入溶劑以稀釋混合物。本領域技術人員可容易地完成此混合和稀釋。
光學元件
在又一個方面，本發明提供一種用所述黏結劑組合物形成的黏結劑層的方法。
在一個實施方式中，上述方法包括：將黏結劑組合物塗佈在光學膜上，加熱乾燥塗層，和通過UV照射固化加熱乾燥後的塗層。
黏結劑層可具有10至100μm且優選20至70μm的厚度。
根據常規方法，通過塗佈黏結劑組合物；加熱除去包含在其中的有機溶劑以形成膜；並在40℃下老化該膜5天來形成黏結劑層。相比之下，根據本發明的方法，黏結劑組合物在加熱乾燥後立即用UV光進行固化。此UV固化能有利地使固化所需時間最短。例如，常規方法包括在40℃下老化相對較長時間5天，而本發明的方法包括在相同溫度下老化相對較短時間1～2天。根據本發明的方法，塗層的黏結強度通過UV固化而改善，這使引入的熱固化劑最少，因此，能獲得改善的膜的長期穩定性。
在又一個方面，本發明提供一種使用上述黏結劑組合物的光學元件。光學元件可包括光學膜和形成在光學膜的一個或兩個表面上的一個或兩個黏結劑層，其中黏結劑層由上述黏結劑組合物形成。
光學元件的實例包括偏振器、彩色濾光片、位元相差膜、橢圓偏振膜、反射膜、抗反射膜、補償膜、亮度增強膜、取向膜、光擴散膜、防震膜、表面保護膜和塑膠LCD基板。光學膜優選為偏振膜。本領域技術人員可容易地製造該光學膜。
在下文中，將參照以下實施例更詳細地解釋本發明。然而，提供這些實施例僅用於說明目的，並不應理解為限制本發明。
實施例 製備例1：黏結劑A的製備
將60g乙酸乙酯放入1升的四口燒瓶中，然後向其中加入84g丙烯酸丁酯、10g甲基丙烯酸苄酯和4g丙烯酸-4-羥丁酯。加熱至70℃後，加入0.08g引發劑(Vazo-52，杜邦)和20g乙酸乙酯。保持該混合物3小時。向該混合物加入320g乙酸乙酯。冷卻至40℃後，加入2g甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯和0.01g DBTDL作為催化劑。使所得混合物反應12小時。在整個反應中將氮氣以10cc/min的速率向燒瓶中進料。發現聚合產物在25℃下具有4000至10000cps的黏度和20%的固含量。
製備例2：黏結劑B的製備
重複製備例1的過程，除了分別以81g、15g、3g和1g的量使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸-4-羥丁酯和甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯。
製備例3：黏結劑C的製備
重複製備例1的過程，除了分別以86g、10g和4g的量使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯和丙烯酸-4-羥丁酯，而不使用甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯。
製備例4：黏結劑D的製備
重複製備例1的過程，除了分別以78g、10g、7g和5g的量使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸-4-羥丁酯和甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯。
製備例5：黏結劑E的製備
重複製備例1的過程，除了分別以88g、7g和5g的量使用丙烯酸丁酯、丙烯酸-4-羥丁酯和甲基丙烯酸-2-異氰基乙酯。
實施例1～4和對比例1～4：黏結劑組合物的製備
將製備例1～5中製備的各黏結劑與固化劑(DN-955,Aekyung Chemical)、矽烷偶聯劑(Z-6016,DOW-CORNING)和光引發劑(Irgacure 184,Ciba Chemical)混合以具有表1中所示的成分。向該混合物加入30重量份的乙酸乙酯。攪拌所得混合物30分鐘以製備黏結劑組合物。根據以下過程評價黏結劑組合物的物理性能。
物理性能的評價
(1)黏性：黏結劑組合物的黏性根據ASTM D2979-71用探針黏性試驗機(tacktoc-2000)測定。具體地，在將探針的針尖以10±0.1mm/sec的速率在9.79±1.01kPa的接觸負荷與各黏結劑組合物接觸1.0±0.01秒後，將使針尖與黏結劑組合物分開所需的最大的力定義為黏結劑組合物的黏性值。
(2)剝離強度：將各黏結劑組合物塗佈在對苯二甲酸乙二醇酯膜上並乾燥形成具有25±3μm厚度的塗層。將該塗層貼到偏振膜的一個表面上並在40℃和RH 65%下老化2天。所得膜的剝離強度根據KS-A-01107(8)：用於黏合帶和片的測試方法測定。首先，將膜切成具有25mm(寬)×100mm(長)尺寸的樣品。然後，將樣品貼到玻璃板上並用壓輥以300mm/min的速率、2kg的負荷按壓一個來回以製造測試片。按壓後30分鐘，將樣品的一部份(～25mm)折疊，翻轉180°，並從玻璃板剝離。之後，將玻璃板和樣品的一部份分別固定在拉力試驗機(Instron系列1X/s自動材料試驗機-3343)的上下夾子上。在以300mm/min的速率拉伸的同時測定將樣品從試樣剝離所需的負荷。
(5)光洩露：將塗有各黏結劑組合物的偏振器貼到玻璃基板(100mm×175mm)上以製造樣本。將樣本依次在80℃的幹熱條件下放置250小時，在60℃/RH90%的濕熱條件下放置250小時，在室溫下放置至少1小時後，在暗室內使用背光觀察樣本的光洩露以確定塗佈後的偏振器的均勻性。用裸眼和亮度試驗機進行觀察。基於以下標準評價光洩露。
○：難以確定不均勻性
△：觀察到輕微的不均勻性
×：觀察到不均勻性
由表2的結果可知，實施例1～4的黏結劑組合物非常耐久，防止光洩露，並具有高黏性和剝離強度。相比之下，未使用任何固化劑製備的對比例1的黏結劑組合物在老化後表現出高黏結強度，但具有的可再加工性較差。而且，在對比例1的黏結劑組合物中觀察到光洩露。使用不含氨基甲酸酯基的黏結劑C製備的對比例2的黏結劑組合物表現出低黏結強度。因此，在高溫/高濕可靠性測試的過程中濕氣滲入對比例2的黏結劑組合物，從而導致對基板較差的附著力和光洩露。使用含有過量氨基甲酸酯基的黏結劑D製備的對比例3的黏結劑組合物表現出高初始黏結強度，但具有較差的可再加工性。而且，在對比例3的黏結劑組合物中觀察到光洩露。在高溫/高濕可靠性測試的過程中濕氣滲入使用含有過量乙烯基的黏結劑E製備的對比例4的黏結劑組合物，從而導致對基板較差的附著力和光洩露。
由前述說明明顯可見，本發明的黏結劑能夠用於減少老化所需時間並防止偏振膜內的常見現象光洩露，同時保持在高溫高濕條件下的良好耐久性。此外，該黏結劑易於通過聚合製備並具有高黏結強度。本發明的黏結劑組合物非常耐久，並能夠防止光洩露，同時使老化所需時間最短。本發明的光學膜展現出平衡良好的物理性能。
本領域技術人員能夠容易地進行小修改和變更。此修改和變更將落在申請專利範圍內。

Claims (15)

  1. 一種黏結劑，所述黏結劑包括側鏈上具有氨基甲酸酯、羥基、芳基和乙烯基的(甲基)丙烯酸類共聚物，其中所述(甲基)丙烯酸共聚物具有通式1-1、1-2、1-3和1-4的重複單元： 其中，R1為氫原子或甲基，且R4為C1 -C20 烷基； 其中，R2為氫原子或甲基，R5和R6各自獨立地為C1 -C20 亞烷基，且R7為氫原子或甲基； 其中，R3為氫原子或甲基，且R5為C1 -C20 亞烷基；和 其中，R3為氫原子或甲基，R5為C1 -C20 亞烷基，Y為氧或硫原子，n為0或1，且Ar為取代或未取代的芳基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的黏結劑，其中所述黏結劑具有600000至2000000g/mol的重均分子量。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的黏結劑，其中所述通式1-1、1-2、1-3和1-4的重複單元的重量比為65~95：1~4：1~10：3~30。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的黏結劑，其中所述黏結劑在所述(甲基)丙烯酸共聚物中包含0.5至4mol%的乙烯基。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的黏結劑，其中所述黏結劑在25℃下具有1000至50000cps的黏度。
  6. 一種黏結劑組合物，包括：申請專利範圍第1至6項中任何一項所述的黏結劑(a)、(b)固化劑和(c)矽烷偶聯劑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的黏結劑組合物，其中基於所述黏結劑組合物的總重量，所述黏結劑(a)、所述固化劑(b)和所述矽烷偶聯劑(c)分別以94至99.8wt%、0.01至4wt%和0.01至3wt%的含量存在。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的黏結劑組合物，進一步包 括0.1至5wt%的(d)引發劑。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的黏結劑組合物，其中所述固化劑為環氧化合物、異氰酸酯化合物或它們的組合。
  10. 一種用於製備黏結劑的方法，包括：通過向(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯、芳族(甲基)丙烯酸酯和含羥基的(甲基)丙烯酸酯的混合物加入引發劑而引發第一反應；和通過向第一反應產物中加入含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯和催化劑而引發第二反應。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中基於所述單體的總重量，所述(甲基)丙烯酸C1 -C20 烷基酯、所述芳族(甲基)丙烯酸酯、所述含羥基的(甲基)丙烯酸酯和所述含異氰酸酯基的(甲基)丙烯酸酯分別以65至95wt%、3至30wt%、1至10wt%和1至4wt%的量使用。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的方法，其中在所述第二反應之前，用溶劑稀釋所述第一反應產物。
  13. 一種光學元件，所述光學元件包括光學膜和形成在所述光學膜的一個或兩個表面上的一個或兩個黏結劑層，其中所述黏結劑層由申請專利範圍第9項所述的黏結劑組合物形成。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的光學元件，其中所述光學膜為偏振膜。
  15. 一種用於形成黏結劑層的方法，包括：將申請專利範圍第6至9項中任何一項所述的黏結 劑組合物塗佈在光學膜上；加熱乾燥塗層；和通過UV照射固化加熱乾燥後的所述塗層。
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