CN103788879B - 一种丙烯酸系黏着组合物及其用途 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
本发明涉及一种丙烯酸系黏着组合物及其用途，该组合物包含：（a）一至少具有一不饱和基团的丙烯酸系低聚物，一具有胺基、羧酸基两种基团当中的一种或两种基团的丙烯酸系聚合物，或者是所述丙烯酸系低聚物与所述丙烯酸系聚合物的混合物；（b）一光可聚合单体；（c）一光引发剂；（d）一增塑剂，其包含式（I）和/或式（II）所示化合物。该组合物可用作光学积层板的黏着剂，能够显著降低段差、避免产生气泡，且重工性能好，具有良好的光线穿透度，特别适合制造触控面板显示器或3D显示器的光学积层板。
Description
本申请是同一申请人于2011年10月28日申请的发明名称为“一种丙烯酸系黏着组合物及其用途”、申请号为201110349845.8的申请案的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种黏着组合物，尤其是一种可以固化的丙烯酸系黏着组合物，可作为如触控面板显示器之光学积层板的黏着剂。
背景技术
近年来，电子产品强调轻、薄、短、小之特性，以强化使用上的便利性，使液晶显示器，尤其是薄膜晶体管液晶显示器（thin-filmtransistorliquid-crystaldisplay，TFT-LCD）市场快速成长，从而大量取代传统CRT（cathoderaytube）显示器。相关产业界业已开始致力于提升显示器的精细度、色彩表现，加强使用的便利性，此趋势更带动了3D显示器及触控面板等技术的发展。
触控面板通常搭配液晶面板而提供触控面板显示器，广泛应用于智能型手机、平板计算机、MP3、车用导航系统等电子产品，目前市面上最普遍的触控面板显示器产品，主要可区分为使用电阻式触控面板及电容式触控面板两类。概言之，电阻式触控面板主要包含一支撑用的基板（如PC塑料或玻璃）、两层具导电性质的薄膜基材分别形成上下电极、一装饰膜（decorationfilm），支撑用基板与薄膜基材之间，以及薄膜基材与装饰膜之间均使用黏着剂彼此贴合；当以手指或触控笔触压面板时，两层具导电性质的薄膜基材因接触而产生电压变化，再经由控制器将该电压变化转换为数字讯号，并经由计算机运算而计算出接触点的位置，进而对主机进行存取动作。电容式触控面板则通常使用表面具有图案化ITO的导电玻璃，一面贴至一液晶面板模块（LCM）上，另一面则覆盖一表面盖板（coverlens）（如PC塑料或玻璃）以强化表面耐用性，通过在该ITO导电玻璃表面建立一均匀电场，感应人体触碰时之微弱电流而达到触控的目的。
目前产业界大多使用具有高透光性的光学胶（opticalclearadhesive，OCA）及水胶（liquidopticalclearadhesive，LOCA）作为贴合光学材料的黏着剂，用于液晶面板保护膜层的贴合、液晶面板与触控面板间的贴合、以及触控面板中各层之间的贴合。其中，光学胶属于感压胶的一种，主要成分为丙烯酸系聚合物，常用在软板对硬板的加工（rollertofilm）；然而，贴合的积层板的边缘由于设计与应用上的需求（如装饰膜的框状边缘），使得厚度存有差异，即存在高低段差现象，因此，使用现有光学胶进行贴合时，积层板之间无法紧密贴合，容易产生气泡，导致制程良率降低。
此外，目前业界所使用水胶，其主要成分则为丙烯酸系低聚物和/或单体，它在固化前黏度低，可利用光固化而快速加工，且具有重工性（reworkproperty）（即，贴合完成后，可撕下胶膜并再利用），因此，主要用在硬板对硬板的加工；但是，使用现有水胶进行贴合时常常会面临的问题是，固化后水胶的硬度提高使得弹性不足，会降低重工性，若提高重工性，残留于光学积层板上的胶量也随之上升。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种经过改良的丙烯酸系黏着组合物及其用途，一方面可以改善使用光学胶所产生的段差现象，降低甚至避免产生气泡，另一方面可以提升水胶的重工性，解决现有胶材的缺点，提高产品的合格品率。
本发明的技术解决方案是，一种丙烯酸系黏着组合物，包含：
（a）一至少具有一不饱和基团的丙烯酸系低聚物，一具有羟基、胺基、羧酸基三种基团当中的一种、两种或三种基团的丙烯酸系聚合物，或者是所述丙烯酸系低聚物与所述丙烯酸系聚合物的混合物；
（b）一光可聚合单体；
（c）一光引发剂；以及
（d）一增塑剂，其包含式（I）所示化合物、或式（II）所示化合物、或同时包含式（I）与式（II）所示两种化合物：
其中R1及R2各自独立，为氢、脂肪族基或芳香基，R3为氢或脂肪族基，且n1为1至20的20个整数之一；
其中A为亚烷基、亚苯基或亚环烷基，R4及R5各自独立，均为脂肪族基；
上述（a）、（b）、（c）、（d）四类组分当中，组分（d）与组分（a）的重量比为0.04:1至0.63:1。
进一步地，前述的丙烯酸系黏着组合物当中，所述组分（a）是具有两个不饱和基团的丙烯酸系低聚物，其重量平均分子量不小于2,000；或者，所述组分（a）是含有羟基的丙烯酸系聚合物，其重量平均分子量为100,000至1,000,000。
再进一步地，前述的丙烯酸系黏着组合物当中，所述组分（b）是丙烯酸系单体，尤其是：单官能基丙烯酸酯单体、多官能基丙烯酸酯单体，或这两种单体的混合物。
再进一步地，前述的丙烯酸系黏着组合物当中，R1和R2是C2至C20的脂肪族基，n1取2至10这9个整数之一，且R3是氢或C1至C10的脂肪族基；尤其是，R1和R2是C4至C10的烷基，n1取2至6这5个整数之一，且R3为氢或C1至C6的烷基。
再进一步地，前述的丙烯酸系黏着组合物当中，R4和R5为C6至C24的脂肪族基，A是亚苯基或C3至C12的亚环烷基；尤其是，R4和R5为C6至C13的烷基，A是亚苯基或
再进一步地，前述的丙烯酸系黏着组合物当中，组分（d）与组分（a）的重量比为0.06:1至0.30:1。
更进一步地，前述的丙烯酸系黏着组合物当中，进一步包含（e）一交联剂，和/或（f）一增黏剂。
本发明还指出上述任一丙烯酸系黏着组合物的用途，即：所述丙烯酸系黏着组合物是用于制造触控面板显示器或3D显示器的光学积层板，所述光学积层板包含：一第一透明或半透明基板，一第二透明或半透明基板，以及前述任一丙烯酸系黏着组合物，所述丙烯酸系黏着组合物包含于所述第一透明基板与第二透明基板之间。
本发明的技术效果主要体现在：本发明提供了一种改进的丙烯酸系黏着组合物，其应用于光学积层板的黏合时，可降低段差现象，避免气泡产生，且具有重工性能优的优点；其次，本发明提供的丙烯酸系黏着组合物能够保持良好的光线穿透度，特别适合作为光学积层板的黏着剂；此外，通过调整各种成分的种类和配比，可以改变该丙烯酸系黏着组合物的各种特性，以适应不同产品的要求，具有很高的应用灵活性。
附图说明
（无）
具体实施方式
以下详述本发明的具体技术方案，但是，需要说明的是，在不背离本发明精神实质的情况下，本发明可以有多种具体的实施方式，不应将本发明保护范围解释为限于说明书所述。此外，除非文中有另外说明，本申请文件所使用的“一”、“该”及类似用语应当理解为可以包含单数和复数两层含义。
本发明提供的丙烯酸系黏着组合物（以下简称“黏着组合物”）包含：（a）一丙烯酸系（acrylic-based）低聚物、一丙烯酸系聚合物、或前述二者之混合；（b）一光可聚合单体；（c）一光引发剂；以及（d）一增塑剂（plasticizer）。具体而言，通过添加特定的增塑剂成分，使得该黏着组合物一方面可降低使用传统光学胶所发生的段差现象，进而减少或避免气泡产生，另一方面亦可避免使用传统水胶时，所面临之因重工操作而发生基材破裂的现象，并降低残胶量，增进重工性。
在本发明提供的黏着组合物中，组分（a）可为至少具有一不饱和基团的丙烯酸系低聚物、具有选自于羟基、胺基、羧酸基及其组合所组成群组之基团的丙烯酸系聚合物、或前述二者之混合。在选用丙烯酸系低聚物作为组分（a）的情况下，所得黏着组合物利于以涂布的方式使用，如水胶形式；较好地，使用具有至少两个不饱和基团，更好地，使用乙烯系不饱和基团，且丙烯酸系低聚物的重量平均分子量通常为约大于或等于约2,000，优选为约10,000至约50,000。可用于本发明黏着组合物中的丙烯酸系低聚物包含但不限于：脂肪族聚氨酯二丙烯酸酯（aliphaticurethanediacrylate）、脂肪族聚氨酯六丙烯酸酯（aliphaticurethanehexaacrylate）、聚酯二丙烯酸酯（polyesterdiacrylate）、聚酯四丙烯酸酯（polyestertetraacrylate）、聚酯六丙烯酸酯（polyesterhexaacrylate）、聚醚多元醇（polyetherpolyol）、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯（aliphaticurethaneacrylate）、聚丙二醇改质之丙烯酸酯（PPG-modifiedacrylate）、或前述之任意组合。
也可以直接使用市售的丙烯酸系低聚物产品，如长兴化工制造销售的6114、6115J-80、6123、6144-100、6145-100、6148J-75、615-100、6150-100、6161-100、6172-1、6177、6181、6191、6323-100、6325-100、6336-100、DRU301、6127、ETERCURE3000A-2等。在后面的实施例当中，使用ETERCURE3000A-2作为组分（a）丙烯酸系低聚物。
根据本发明，组分（a）亦可为一丙烯酸系聚合物，具有选自以下群组的基团：羟基、胺基、羧酸基及其组合，优选羟基，且所使用的丙烯酸系聚合物的重量平均分子量一般为约100,000至约1,000,000，较佳为约300,000至约600,000。当使用丙烯酸系聚合物作为组分（a）时，通常是制备高稠度的黏着组合物，利于以整片膜直接黏合的方式使用（例如软板对硬板的加工），即如光学胶形式。
可用于本发明的黏着组合物中的丙烯酸系聚合物包含以丙烯酸系单体（acrylic-basedmonomer）作为聚合单元的丙烯酸系聚合物。适合的单体并无特殊限制，例如包含但不限于：丙烯酸甲酯（methylacrylate）、甲基丙烯酸甲酯（methylmethacrylate）、丙烯酸乙酯（ethylacrylate）、甲基丙烯酸乙酯（ethylmethacrylate）、丙烯酸羟基乙酯（hydroxyethylacrylate）、甲基丙烯酸羟基乙酯（hydroxyethylmethacrylate）、丙烯酸丁酯（butylacrylate）、甲基丙烯酸丁酯（butylmethacrylate）、丙烯酸乙基己基酯（ethylhexylacrylate）、甲基丙烯酸乙基己基酯（ethylhexylmethacrylate）、丙烯酸-2-羟基丙酯（2-hydroxypropylacrylate）、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯（2-hydroxyethylmethacrylate）、丙烯酸环己酯（cyclohexylacrylate）、甲基丙烯酸环己酯（cyclohexylmethacrylate）、丙烯酸苯氧基乙酯（phenoxyethylacrylate）、甲基丙烯酸苯氧基乙酯（phenoxyethylmethacrylate）、丙烯酸异冰片酯（isobornylacrylate）、甲基丙烯酸异冰片酯（isobornylmethacrylate）、丙烯酸四氢糠酯（tetrahydrofurfurylacrylate）、甲基丙烯酸四氢糠酯（tetrahydrofurfurylmethacrylate）、丙烯醯基吗福啉（acryloylmorpholine）、丙烯腈（acrylonitrile）、α-甲基丙烯腈（α-methacrylonitrile）、甲基丙烯酸环氧丙酸（glycidylmethacrylate）、甲基丙烯酸苯基酯（benzylmethacrylate）、或前述之任意组合。
根据本发明，黏着组合物中的丙烯酸系聚合物，除可使用单独以如上述丙烯酸系单体作为聚合单元所形成的聚合物之外，还可以使用上述丙烯酸系单体与其它单体作为聚合单元所形成的聚合物，该其它单体包含如苯乙烯（styrene）及其衍生物、α-甲基苯乙烯（α-methylstyrene）、马来酸酐（maleicanhydride）、醋酸乙烯酯（vinylacetate）、N-乙烯基-2-吡咯啶酮（N-vinyl-2-pyrrolidone）、乙烯基吡啶（vinylpyridine）、丙酸乙烯酯（vinylpropionate）、或前述之任意组合。这类市售产品有长兴化工制造销售的ETERAC7780、ETERAC77308、ETERAC77095（长兴化工制）。在后面的实施例中，使用ETERAC7780作为组分（a）丙烯酸系聚合物。
除组分（a）之外，本发明的黏着组合物亦包含组分（b），即：光可聚合单体。它通常选用丙烯酸酯系单体，包含如单官能基丙烯酸酯单体、多官能基丙烯酸酯单体、或前述之混合。根据本发明，光可聚合单体的种类与用量一般视组分（a）的种类、添加量与所得黏着组合物的用途而调整；举例而言，可添加单官能基丙烯酸酯单体作为组分（b），单官能基丙烯酸酯单体具有稀释剂之功用，可适度调整所得黏着组合物的黏度，提高其涂布使用的操作性；亦可使用多官能基丙烯酸酯单体作为成分（b），在这种此情况下，可进行反应的官能基较多，有利于后续固化反应的进行。本领域普通技术人员知晓，依据本案说明书所揭示的内容与其相关知识，可以根据需要调整成分（a）与成分（b）的种类和添加量，以制得具有所要求性质的黏着组合物，例如组分（a）可使用丙烯酸系低聚物与丙烯酸系聚合物的混合物，组分（b）可使用单官能基丙烯酸酯单体与多官能基丙烯酸酯单体的混合物。
可用于本发明的黏着组合物中的组分（b）光可聚合单体包含但不限于：丙烯酸月桂酯（laurylacrylate）、丙烯酸异辛酯（isooctylacrylate）、(甲基)丙烯酸硬脂酯（stearyl(meth)acrylate）、丙烯酸异癸酯（isodecylacrylate）、四丙烯酸季戊四醇酯（pentaerythritoltetraacrylate）、六丙烯酸二季戊四醇酯（dipentaerythritolhexaacrylate）、异冰片基(甲基)丙烯酸酯（isoborny(meth)acrylate）、丙烯酸-2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯（2-(2-ethoxyethoxy)ethylacrylate）、丙烯酸（acrylicacid）、丙烯酸丁酯（butylacrylate）、丙烯酸2-羟基乙酯（2-hydroxyethylacrylate，HEA）、甲基丙烯酸2-羟基乙酯（2-hydroxyethylmethacrylate，HEMA）、聚乙二醇二丙烯酸酯（polyethyleneglycoldiacrylate）、1,4-丁二醇二（甲基）丙烯酸酯（1,4-butanedioldi(meth)acrylate）、1,6-己二醇二（甲基）丙烯酸酯（1,6-hexanedioldi(meth)acrylate）、新戊基乙二醇二（甲基）丙烯酸酯（neopentylglycoldi(meth)acrylate）、2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯（2-methyl-1,3-propanedioldiacrylate）、乙氧化-2-甲基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯（ethoxylated2-methyl-1,3-propanedioldiacrylate）、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二丙烯酸酯（2-butyl-2-ethyl-1,3-propanedioldiacrylate）、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯（propoxylatedneopentylglycoldiacrylate）、或前述之任意组合。
优选地，可用于本发明的组分（b）光可聚合单体，选自丙烯酸月桂酯（laurylacrylate）、六丙烯酸二季戊四醇酯（dipentaerythritolhexaacrylate）、异冰片基（甲基）丙烯酸酯（isoborny(meth)acrylate）、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯（2-(2-ethoxyethoxy)ethylacrylate）、丙烯酸（acrylicacid）、丙烯酸丁酯（butylacrylate）、丙烯酸2-羟基乙酯（2-hydroxyethylacrylate，HEA）、或前述之任意组合。亦可直接使用市售丙烯酸酯系单体，例如长兴化工制造之EM70、EM23、EM20、EM24、EM211、EM215、EM218、EM219、EM265、EM2251、EM315、EM35。在后面的实施例中，使用EM215或EM265作为组分（b）光可聚合单体。
依据本发明技术方案，本领域具有通常知识者可根据需要选择组分（b）光可聚合单体的用量。举例而言，在使用丙烯酸系低聚物（a）组合单官能基丙烯酸酯单体（b）的情况下，组分（b）与组分（a）的重量比约为0.2:1至1.8:1，优选为0.4:1至1.5:1；在使用丙烯酸系聚合物（a）组合多官能基丙烯酸酯单体（b）的情况下，组分（b）与组分（a）之重量比则约为0.01:1至0.5:1，较佳为0.04:1至0.2:1。
本发明的黏着组合物另应包含组分（c）光引发剂，以吸收光源并起始组合物中的丙烯酸系低聚物、丙烯酸系聚合物及光可聚合单体的聚合作用，即进行固化。适用于本发明的组分（c）光引发剂包括但不局限于选自以下群组：二苯甲酮、羟基环己基二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物（2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphineoxide）、双4,4'-二乙基胺基苯甲酮（bis-4,4'-diethylaminobenzophenone）、苯甲酮（benzophenone）、樟脑酮（camphorquinone）、3,5-双（二乙基胺基苯亚甲基）-N-甲基-4-哌啶酮（3,5-bis(diethylaminobenzylidene)-N-methyl-4-piperidone）、3,5-双（二甲基胺基苯亚甲基）-N-甲基-4-哌啶酮（3,5-bis(dimethylaminobenzylidene)-N-methyl-4-piperidone）、3,5-双（二乙基胺基苯亚甲基）-N-乙基-4-哌啶酮（3,5-bis(diethylaminobenzylidene)-N-ethyl-4-piperidone）、3,3'-羰基-双（7-二乙基胺基）香豆素（3,3'-carbonyl-bis(7-diethylamino)cumarin）、3,3'-羰基-双（7-二甲基胺基）香豆素（3,3'-carbonyl-bis(7-dimethylamino)cumarin）、核黄素四丁酸酯（riboflavintetrabutyrate）、2-甲基-1-[4-（甲基硫代）苯基]-2-吗啉基丙-1-酮（2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one）、2,4-二甲基硫基氧杂蒽酮（2,4-dimethylthioxanthone）、2,4-二乙基硫基氧杂蒽酮（2,4-diethylthioxanthone）、2,4-二异丙基硫基氧杂蒽酮（2,4-diisopropylthioxanthone）、3,5-二甲基硫基氧杂蒽酮（3,5-dimethylthioxanthone）、3,5-二异丙基硫基氧杂蒽酮（3,5-diisopropylthioxanthone）、1-苯基-2-（乙氧基羰基）氧亚胺基丙-1-酮（1-phenyl-2-(ethoxycarbonyl)oxyiminopropan-1-one）、安息香醚（benzoinether）、安息香异丙基醚（bezoinisopropylether）、苯绕葱酮（benzanthrone）、5-硝基苊（5-nitroacenaphthene）、2-硝基芴（2-nitrofluorene）、菎酮（anthrone）、1,2-苯并并蒽（1,2-benzanthraquinone）、1-苯基-5-巯基-1H-四氮唑（1-phenyl-5-mercapto-1H-tetrazole）、噻吨-9-酮（thioxanthen-9-one）、10-噻吨酮（10-thioxanthenone）、3-吲哚乙醯（3-acetylindole）、2,6-二（对二甲基胺基苯亚甲基）-4-羧基环己酮（2,6-di(p-dimethylaminobenzal)-4-carboxycyclohexanone）、2,6-二（对二甲基胺基苯亚甲基）-4-羟基环己酮（2,6-di(p-dimethylaminobenzal)-4-hydroxycyclohexanone）、2,6-二（对二乙基胺基苯亚甲基）-4-羧基环己酮（2,6-di(p-diethylaminobenzal)-4-carboxcyclohexanone）、2,6-二（对二乙基胺基苯亚甲基）-4-羟基环己酮（2,6-di(p-diethylaminobenzal))-4-hydroxycyclohexanone）、4,6-二甲基-7-乙基胺基香豆素（4,6-dimethyl-7-ethylaminocumarin）、7-二乙基胺基-4-甲基香豆素（7-diethylamino-4-methylcumarin）、7-二乙基胺基-3-（1-甲基苯并咪唑基）香豆素（7-diethylamino-3-(1-methylbenzoimidazolyl)cumarin）、3-（2-苯并咪唑基）-7-二甲乙基胺基香豆素（3-(2-benzoimidazolyl)-7-diethylaminocumarin）、3-（2-苯并并噻唑基）-7-二甲乙基胺基香豆素（3-(2-benzothiazolyl)-7-diethylaminocumarin）、2-（对二甲基胺基苯乙烯基）苯并恶唑（2-(p-dimethylaminostyryl)benzooxazole）、2-（对二甲基胺基苯乙烯基）喹啉（2-(p-dimethylaminostyryl)quinoline）、4-（对二甲基胺基苯乙烯基）喹啉（4-(p-dimethylaminostyryl)quinoline）、2-（对二甲基胺基苯乙烯基）苯并并噻唑（2-(p-dimethylaminostyryl)benzothiazole）、2-（对二甲基胺基苯乙烯基）-3,3-二甲基-3H-吲哚（2-(p-dimethylaminostyryl)-3,3-dimethyl-3H-indole）、及其组合；优选地，该光引发剂为羟基环己基二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、或其组合。
光引发剂的种类及添加量通常根据所使用的光可聚合单体及低聚物、聚合物的种类而定。举例而言，在本发明所述黏着组合物当中，组分（c）光引发剂与组分（a）之重量比约为0.001:1至0.3:1，优选为0.003:1至0.2:1。若光引发剂的添加量过低，可能导致黏着组合物的固化作用不完全，反之，则可能对固化后产物的性质不利，甚至导致黄化现象。
除上述各成分外，本发明所述黏着组合物的另一必要成分是组分（d）增塑剂，只要理论上允许，可使用各种增塑剂，通过塑化作用（plasticization）降低黏着组合物的玻璃转移温度，进而降低黏着组合物的机械模量（mechanicalmodulus），改善上述段差现象以及可重工性。可用于本发明的黏着组合物的增塑剂包含下式（I）化合物、下式（II）化合物、或者两者混合：
其中，R1及R2系各自独立为氢、脂肪族基或芳香基，优选为各自独立为C2至C20脂肪族基，更优选各自独立为C4至C10烷基，例如戊基、已基、庚基等。R3为氢或脂肪族基，优选氢或C1至C10脂肪族基，更优选氢或C1至C6烷基，例如甲基、乙基、丙基等。n1取1至20任一整数，优选2至10任一整数，更优选2至6之任一整数。可用于本发明黏着组合物中的式（I）化合物的增塑剂包含但不限于：聚乙二醇-200-二乙基己酯（polyethyleneglycol-200-diethylhexoate）、乙二醚二异辛酸酯（triethyleneglycolbis(2-ethylhexanoate)）、乙二醚二乙酸酯（triglycoldiacetate）、聚丙二醇-200-二乙基己酯（polypropyleneglycol-200-diethylhexoate）、或前述之任意组合。在后面的实施例当中，使用长兴化工制造销售的ETERCUREDR-E526、ETERCUREPPG200作为式（I）增塑剂。
式（II）化合物具有下式：
其中，A系亚苯基或C3至C12亚环烷基，优选亚苯基或C3至C12亚环烷基，例如R4及R5系各自独立为脂肪族基，优选C6至C24脂肪族基，更优选C6至C13烷基，例如壬基、癸基等。可用于本发明黏着组合物中的式（II）化合物的增塑剂包含但不限于：邻苯二甲酸二异壬酯（diisononylphthalate）、邻苯二甲酸二异癸酯（diisodecylphthalate）、邻苯二甲酸二丙基庚酯（bis(2-propylheptyl)phthalate）、环己烷-1,2-二羧酸二异壬酯（1,2-cyclohexanedicarboxylicacid,diisononylester）、或前述之任意组合。在后面的实施例中，使用巴斯夫公司制造销售的DINCH作为式（II）增塑剂。
此外，在本发明黏着组合物中，组分（d）增塑剂与组分（a）的重量比约为0.04:1至0.63:1，优选为0.06:1至0.30:1。若增塑剂的添加量过低，所得黏着剂的机械模量过高，造成胶膜破裂；若增塑剂的添加量过高，则会降低胶膜的机械强度。
本发明所述黏着组合物还可以根据需要添加一交联剂，使其在不同树脂分子间产生化学接合而形成交联（crosslinking）。交联剂的种类及添加量通常视所用之丙烯酸系低聚物、聚合物的种类与黏着组合物的应用而调整，例如：二异氰酸酯（diisocyanate）或聚异氰酸酯（polyisocyanate），具体例子包含如1,6-己二异氰酸酯（1,6-diisocyanatohexane）、二异氰酸异佛尔酮（isophoronediisocyanate）、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯（4,4'–diphenylmethanediisocyanate）、甲苯二异氰酸酯（tolylenediisocyanate），市售商品则有：拜耳公司制造销售的I或Desmodur3390、长兴化工制造销售的ETERAC92。根据本发明，当添加交联剂时，其与组分（a）的重量比约为0.001:1至0.2:1，优选为0.004:1至0.08:1。
此外，在不损害本发明目的的情况下，为调整黏着组合物的黏稠度至适合涂布的程度或所需要的浓度，本发明的黏着组合物亦可视需要添加任何合适的增黏剂（tackifier），例如：松香系树脂（rosin-basedresins）、松烯系树脂（terpene-basedresins）、苯乙烯系共聚物（styreniccopolymer）、脂肪族石油树脂（aliphaticpetroleumresins）、或前述之任意组合，较佳地，选自下列物群：C5烃树脂、氢化C5烃树脂、苯乙烯化C5树脂、C5/C9树脂、苯乙烯化萜树脂、完全氢化或部分氢化C9烃树脂、松香树脂、松香衍生物、聚萜树脂及其混合物。市售商品则有如Nichimen公司制造贩售的GA-100；Kolon公司制造贩售的HikorezA-1100S、SukorezSU-100；伊士曼（EASTMAN）公司制造贩售的Piccotac1095、Piccotac1100、Kristalex3100、RegaliteR-125、RegaliteC6100；Zeon公司制造贩售的QuintoneU-185；ExxonMobil公司制造贩售的Escorez5300series、Escorez5400series、Escorez5600series。当添加增黏剂时，增黏剂与组分（a）的重量比约为0.05:1至1:1，优选为0.1:1至0.6:1。
除上述成分外，本发明所述黏着组合物亦可视需要包含适量溶剂以调整固含量，利于进行涂布。本发明所使用的溶剂并无特殊限制，可以是任何本发明所属技术领域具有通常知识者所已知者，包括但不限于烷烃类、芳烃类、酮类、酯类、醇类及醚醇类所组成之组群。可用于本发明的溶剂的具体例子有：甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丁酮、丙酮、或前述之组合。
本发明提供的黏着组合物具有优良的光穿透度，且可视需要调整各组份的种类与使用比例而获得具有所需特性的黏着组合物，特别适用于各种光学显示器，如电阻式触控面板显示器、电容式触控面板显示器、3D显示器等。
因此，本发明技术方案可应用于光学积层板的制作，该光学积层板包含一第一透明或半透明基板、一第二透明或半透明基板、以及如上所述的黏着组合物，该黏着组合物包含于该第一透明基板与该第二透明基板之间。
根据本发明，该第一透明或半透明基板与该第二透明或半透明基板的材料，主要取决于所欲制得的光学积层板的用途，例如，提供电阻式触控面板或电容式触控面板。本领域普通技术人员依据本申请提示的内容与相关知识，可选用任何合适的第一基板与第二基板；举例而言，第一基板与第二基板之材料可各自独立为光学玻璃、PC塑料板、ITO玻璃、ITO-PET膜、液晶面板、触控面板、装饰膜、外层保护膜等。
根据本发明，使用本发明所述黏着组合物贴合制作光学积层板时，通常可包含但不限于使用丝网印刷（screen-printing）、涂布或点胶方法将上述黏着组合物形成于第一基板上，再将上述第一基板上具有黏着组合物之面与第二基板贴合。上述涂布方法是本发明所属技术领域中具有通常知识者所熟知，例如刮刀式涂布（knifecoating）、滚轮涂布（rollercoating）、微凹版印刷涂布（microgravurecoating）、流涂（flowcoating）、含浸涂布（dipcoating）、喷雾涂布（spraycoating）及帘涂（curtaincoating）或上述方法之组合。根据本发明，较佳实施方式有以下两种：
（1）呈水胶形式的黏着组合物：
将黏着组合物涂覆于一第一基板（如光学玻璃）上，再将经涂覆的第一基板以涂覆面贴合至一第二基板（如光学玻璃）上，接着利用UV曝光方式，固化黏着组合物以贴合第一基板和第二基板。
（2）呈光学胶形式的黏着组合物：
先将黏着组合物涂覆于一离型膜上，然后进行干燥（例如，于约100℃至约140℃之温度下历时约1分钟至约3分钟）与UV曝光处理以得到一黏胶片材。接着，将所得黏胶片材压印至一第一基材（如装饰膜）上，再将第一基材以黏胶片材面压印至一第二基材（如光学玻璃）上，最后进行脱泡处理（例如，置于约4大气压力至约6大气压力与约40℃至60℃的容器中历时约40分钟至80分钟），即可形成光学积层板。
如后附实施例所示，使用本发明所述黏着组合物贴合而得的光学积层板，其段差现象与重工性有相当程度的改善。
以下结合具体实例进一步说明本发明技术方案。
实施例
黏着组合物的制备
分别依据表1及表2所列成分及比例，制备本发明实施例1至12及比较例1至2的黏着组合物，其中所提及的缩写含义如下：
a1：二丙烯酸酯低聚物（长兴化工，ETERCURE3000A-2）；
a2：含羟基的丙烯酸酯聚合物（长兴化工，ETERAC7780）；
b1：丙烯酸月桂酯单体（长兴化工，EM215）；
b2：六丙烯酸二季戊四醇酯单体（长兴化工，EM265）；
c1：羟基环己基二苯甲酮光引发剂（Ciba，IRGACURE184）；
d1：
增塑剂（长兴化工，ETERCUREDR-E526）；
d2：
增塑剂（长兴化工，ETERCUREPPG200）；
d3：
增塑剂（巴斯夫公司，
d4：
增塑剂（巴斯夫公司，
e1：交联剂（拜耳公司，
e2：交联剂（长兴化工，ETERAC92）；以及
f1：增黏剂（ExxonMobil公司，Escorez5615）。
表1
表2
实施例1
配制100重量份的丙烯酸酯低聚物（a1）、59.1重量份的丙烯酸酯单体（b1）、16.2重量份的增塑剂（d1）、及6.8重量份的交联剂（e1），加热至70℃并搅拌使其均匀混合，移除热源并持续搅拌冷却至室温，再与9.7重量份的光引发剂（c1）混合，形成实施例1之黏着组合物。
将所得黏着组合物以滚轮涂布于一厚度0.7毫米的光学玻璃（第一基板）上，以形成一涂层，接着将具有上述涂层的第一基板贴合至一具有边框的光学玻璃（第二基板）上，再以UV曝光机台（机型：F300S＋AJ-6-UVL；UV光源：AJM-07/UVICUREPlusⅡ），以线速度4公尺/分钟曝光三次（曝光能量约1086毫焦耳/平方公分）。接着，以刀具裁切成5公分X5公分大小，即形成一光学积层板。
实施例2至6
分别依表1所示组分及重量份配制实施例2至6的黏着组合物，黏着组合物的制造方法及形成光学积层板的方法如实施例1所述。
实施例7
在室温下混合配制100重量份的含羟基的丙烯酸酯聚合物（a2）、4.9重量份的丙烯酸酯单体（b2）、0.3重量份的光引发剂（c1）、16.2重量份的增塑剂（d1）、及0.6重量份的交联剂（e2），再加入甲苯/乙酸乙酯（重量比1:2）溶剂，形成固含量（NV）为28%的实施例7的黏着组合物。
将所得黏着组合物以线涂布棒（KODAIRA；型号：YBA3；调整刻度为3）涂布在一PET离型膜（日本东山；型号：HY-TS12/50微米）上，将涂布后的PET基材置入120℃烘箱中干燥2分钟，取出后置入UV曝光机（机型：F300S＋AJ-6-UVL；UV光源：AJM-07/UVICUREPlusⅡ），以线速度4公尺/分钟曝光1次（曝光能量约362毫焦耳/平方公分），再覆上一离型膜（日本东山；型号：HY-TS04/50微米），形成一胶厚50微米之片材。
将黑色油墨溶液以120网目（mesh）之网版将外框形状（尺寸为5公分X5公分）印刷在一188微米厚的光学硬化PET膜上，于70℃下烘烤一小时，制得一装饰膜（decorationfilm）。接着，将上述片材压印在所得装饰膜上，撕除PET离型膜，再以护贝机压印在0.7毫米的光学玻璃上，以刀具裁切成5公分×5公分大小，并放入压力容器，于50℃、5大气压条件下脱泡一小时，即可形成一光学积层板。
实施例8至12
分别依表2所示组分及重量份配制实施例8至12的黏着组合物，黏着组合物的制造方法及形成光学积层板的方法如实施例7中所述。
比较例1
配制100重量份的丙烯酸酯低聚物（a1）、59.1重量份的丙烯酸酯单体（b1）、及6.8重量份的交联剂（e1），加热至70℃并搅拌使其均匀混合，移除热源并持续搅拌冷却至室温，再与9.7重量份的光引发剂（c1）混合，形成比较例1的黏着组合物。
所得黏着组合物形成光学积层板的方法如实施例1中所述。
比较例2
在室温下混合配制100重量份的含羟基的丙烯酸酯聚合物（a2）、4.9重量份的丙烯酸酯单体（b2）、0.2重量份的光引发剂（c1）、及0.4重量份的交联剂（e1），再加入甲苯/乙酸乙酯（重量比1:2）溶剂，形成固含量（NV）为28%的比较例2的黏着组合物。
所得黏着组合物形成光学积层板的方法如实施例7中所述。
[测试方法]
（A）接着力测试：
使用万能拉力机（弘达仪器，HT-9102），根据JIS-Z0237标准方法，以180度，300毫米/分钟的速度分别量测实施例1至12及比较例1至2的光学积层板的涂膜与基板的接着力。
（B）光线穿透度测试：
使用NDH5000W雾度计（电色公司，日本），根据JISK7361标准方法测得全光线穿透度（Tt）。
（C）重工性测试：
将光学积层板固定于平台上，以尼龙绳将二片玻璃基板拉移，观察基材分离状况。若二片玻璃基材在拉移过程中破裂，显示不具重工性（标示为X）；若拉移过程中，二片基板可顺利分开且二面皆有残胶，显示具重工性佳（标示为O）；若拉移过程中，二片基板可顺利分开且二面残胶均匀分布，显示重工性优良（标示为◎）。
（D）段差现象测试：
将光学积层板放入环境测试机中，分别在80℃以及60℃、90%RH两种条件下放置240小时，观察光学积层板在环境测试前后的起泡程度，若起泡程度高（标示X）即表示段差现象严重，若起泡程度不明显（标示O）则表示段差现象轻微，若无起泡（标示◎）则表示无段差现象。
实施例1至6及比较例1的试验结果如表3所示；实施例7至12及比较例2的试验结果如表4所示。
表3
表4
由表3可知，相较于比较例1，实施例1至6的黏着组合物具有较佳重工性，其中实施例1至2及实施例6的黏着组合物更具有优良重工性，且使用添加增塑剂d1至d4的黏着组合物（实施例1至6）的光学积层板，其中添加量组分（d）与组分（a）的重量比分别为0.162:1、0.267:1及0.545:1，其光线穿透度并未受到影响，说明本发明提供的黏着组合物可用于改善光学积层板在重工时所发生的基材破裂的现象，并可降低残胶量。
由表4可知，相较于比较例2，实施例7至12的黏着组合物呈现较轻微的段差现象，其中，在实施例7至9及实施例11中，并未出现段差现象，且使用添加增塑剂d1至d4的黏着组合物（实施例7至12），其中添加量组分（d）与组分（a）的重量比分别为0.100:1、0.133:1、0.162:1及0.200:1，光学积层板的光线穿透度并未受到影响，说明本发明提供的黏着组合物可改善光学积层板的段差现象，进而避免光学积层板中产生气泡，提高生产良率。
综合上述，本发明提供了一种改进的丙烯酸系黏着组合物，其应用于光学积层板的黏合时，可降低段差现象，避免气泡产生，且具有重工性能优的优点。其次，本发明提供的丙烯酸系黏着组合物能够保持良好的光线穿透度，特别适合作为光学积层板的黏着剂。此外，通过调整各种成分的种类和配比，可以改变该丙烯酸系黏着组合物的各种特性，以适应不同产品的要求，具有很高的应用灵活性。
Claims (9)
1.一种丙烯酸系黏着组合物，其特征在于包含：
(a)一至少具有一不饱和基团的丙烯酸系低聚物选自聚酯二丙烯酸酯、聚酯四丙烯酸酯、聚酯六丙烯酸酯、聚丙二醇改质之丙烯酸酯或前树脂任意组合；
(b)一光可聚合单官能基丙烯酸酯单体，其中组分(b)与组分(a)的重量比为0.4:1至1.5:1；
(c)一光引发剂；以及
(d)一增塑剂，其包含式(I)所示化合物、或式(II)所示化合物、或同时包含式(I)与式(II)所示两种化合物：
其中R1及R2各自独立，为氢、脂肪族基或芳香基，R3为氢或脂肪族基，且n1为1至20的20个整数之一；
其中A为亚烷基、亚苯基或亚环烷基，R4及R5各自独立，均为脂肪族基；
上述(a)、(b)、(c)、(d)四类组分当中，组分(d)与组分(a)的重量比为0.06:1至0.30:1。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：所述组分(a)是具有两个不饱和基团的丙烯酸系低聚物，其重量平均分子量不小于2,000。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：其中R1及R2是C2至C20的脂肪族基，n1取2至10这9个整数之一，且R3是氢或C1至C10的脂肪族基。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：其中R1及R2是C4至C10的烷基，n1取2至6这5个整数之一，且R3为氢或C1至C6的烷基。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：其中R4及R5为C6至C24的脂肪族基，A是亚苯基或C3至C12的亚环烷基。
6.根据权利要求5所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：其中R4及R5为C6至C13的烷基，A是亚苯基或
7.根据权利要求1所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：进一步包含(e)一交联剂。
8.根据权利要求1所述的丙烯酸系黏着组合物，其特征在于：进一步包含(f)一增黏剂。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的丙烯酸系黏着组合物的用途，其特征在于：所述丙烯酸系黏着组合物是用于制造触控面板显示器或3D显示器的光学积层板，所述光学积层板包含：一第一透明或半透明基板，一第二透明或半透明基板，以及权利要求1至8任意一项所述丙烯酸系黏着组合物，所述丙烯酸系黏着组合物包含于所述第一透明基板与第二透明基板之间。
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Address after: Taiwan Kaohsiung County Township Village China Road No. 22 Changxin Road Applicant after: Changxing material industry limited-liability company Address before: Taiwan Kaohsiung County Township Village China Road No. 22 Changxin Road Applicant before: Changxing Chemical Industrial Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |