CN106661402B - 用于光学膜的粘着剂组成物、粘着层、粘着型光学膜及显示装置 - Google Patents

用于光学膜的粘着剂组成物、粘着层、粘着型光学膜及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于光学膜的粘着剂组成物、粘着层、粘着型光学膜及显示装置。所述用于光学膜的粘着剂组成物含有酸值为约0mgKOH/g至约20.0mgKOH/g的粘着树脂、由化学式1表示的硅酸盐寡聚物以及交联剂,藉此确保可再加工性与可靠性的兼容性。化学式1与具体实施方式中定义相同。

Description

用于光学膜的粘着剂组成物、粘着层、粘着型光学膜及显示 装置
技术领域
本发明涉及一种用于光学膜的粘着剂组成物、粘着层、粘着型光学膜及包含其的显示装置。
背景技术
显示装置包含诸如液晶单元的显示元件。此类显示元件可包含不同类型的膜以具有所需功能及目的。举例而言,视图像形成方法而定,液晶单元在其两个表面上包含偏振膜。另外,液晶单元可还包含延迟板、视角扩大膜、增亮膜及各种保护膜以便提高图像品质。在下文中,安置于显示元件上的此类膜将通常称为光学膜。
一般而言,显示元件包含至少一个光学膜。举例而言,光学膜可直接粘结于显示元件,或多个光学膜可装配于显示元件上。在此情况下,光学膜可经由粘着剂附着于显示元件或其他光学膜。
光学膜常常以具有在至少一个表面上形成的粘着层的粘着光学膜形式使用。使用此类粘着光学膜可提供能够省略干燥粘着剂的过程的优势。
然而,当粘着光学膜粘结于显示元件时,可在粘着光学膜的粘结位置出现粘结错误,或外来物质可引入至粘结平面中。在此情况下,使光学膜与显示元件分离以重新使用显示元件。因此,用于光学膜的粘着剂需要可重复剥离性(可再加工性)。特定言之,可再加工性意谓在剥离由用于光学膜的粘着剂形成的粘着层时,显示元件未遭受损伤或污染,诸如剩余粘着剂。
为了改良粘着层的可再加工性,需要降低用于光学膜的粘着剂的粘着强度。近年来,随着相关技术中光学膜及显示元件的厚度逐渐减小,此类可再加工性已变成一个重要问题。举例而言,光学膜及显示元件的厚度的此类减小使得破裂强度降低。因此,光学膜及显示元件中所用的粘着剂需要具有进一步减小的粘着强度以防止光学膜及显示元件的破坏。
另一方面,粘着剂需要具有可靠性(持久性)以便在光学膜之间或在光学膜与显示元件之间提供稳定的粘着性。然而,在显著减小粘着强度以确保粘着层的可再加工性时,粘着可靠性可显著受损。因此,同时确保用于光学膜的粘着剂的可再加工性及可靠性极其困难。详言之,当光学膜及显示元件具有薄厚度时,此类问题变得难以解决。
JP2010-275524 A(在下文中称为专利文献1)、JP2008-503638 A(在下文中称为专利文献2)、JP1996-199130 A(在下文中称为专利文献3)及JP1996-209103 A(在下文中称为专利文献4)揭示与粘着剂相关的技术。然而,专利文献1至专利文献4中所揭示的技术无法解决上述问题。
专利文献1揭示一种用于光学膜的粘着剂组成物,其含有(甲基)丙烯酸聚合物及具有反应性硅烷基的聚醚。然而,专利文献1中所揭示的粘着剂组成物未能减小粘着强度以确保薄的柔软光学膜及显示元件的可再加工性。
专利文献2揭示一种丙烯酸压敏粘着剂组成物,其包含含有羟基且不含羧基的丙烯酸共聚物、交联剂及HLB值为4至13的经聚醚修饰的聚二甲基硅氧烷共聚物。然而,专利文献2中所揭示的技术未能确保持久性。
专利文献3及专利文献4揭示通过将交联剂及硅酸盐寡聚物掺合于丙烯酸树脂中所制备的粘着剂组成物。然而,当丙烯酸树脂含有大量羧基时,难以实现粘着强度的充分减小。详言之,专利文献3及专利文献4中所揭示的技术未能确保薄的柔软光学膜及显示元件的可再加工性。
发明内容
发明欲解决的课题
本发明提供一种用于光学膜的粘着剂组成物,其可在提供良好可加工性的同时确保可再加工性与可靠性之间的良好平衡。
本发明提供一种粘着层、粘着光学膜以及显示装置。
本发明的发明目的通过下述本发明的实施例实现。
解决课题的手段
本发明的一个实施例涉及一种用于光学膜的粘着剂组成物,其包含酸值为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g的粘着树脂、由化学式1表示的硅酸盐寡聚物以及交联剂。
[化学式1]
在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数。
本发明的另一个实施例是关于一种由如上所述用于光学膜的粘着剂组成物形成的粘着层。
本发明的另一个实施例是关于一种由包含以下的组成物形成的粘着层:包含(甲基)丙烯酸聚合物、聚氨基甲酸酯以及聚酯中的至少一者的粘着树脂、由化学式1表示的硅酸盐寡聚物以及过氧化物系交联剂,其中所述粘着层在置于23℃及65%RH的条件下1小时后在粘着层形成后的凝胶分率为40重量%至95重量%,如由以下等式1所计算:
[化学式1]
Figure GDA0001711218520000022
在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数。
[等式1]
凝胶分率(重量%)={(Wc-Wa)/(Wb-Wa)}×100
在等式1中,Wb为用氟树脂(TEMISHNTF-1122,日东电工株式会社)包覆的0.2g粘着层的重量;Wa为氟树脂的重量;以及Wc为移除可溶性物质的用氟树脂包覆的粘着层的重量,如通过将用氟树脂包覆的粘着层在23℃下浸于40ml乙酸乙酯中7天以萃取可溶性物质,接着在铝杯中在130℃下干燥用氟树脂包覆的粘着层2小时所量测。
本发明的又一个实施例涉及一种粘着光学膜,其包含偏振器、在所述偏振器的一个表面上形成的保护层以及在所述偏振器的另一个表面上形成的粘着层。
本发明的又一个实施例涉及一种包含所述粘着光学膜的显示装置。
有益效果
本发明提供一种用于光学膜的粘着剂组成物,其可在提供良好可加工性的同时确保可再加工性与可靠性之间的良好平衡。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的粘着光学膜的截面视图。
图2为根据本发明的另一个实施例的粘着光学膜的截面视图。
图3为根据本发明的一个实施例的显示装置的截面视图。
图4为根据本发明的另一个实施例的显示装置的截面视图。
具体实施方式
<用于光学膜的粘着剂组成物>
根据本发明实施例的用于光学膜的粘着剂组成物包含酸值为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g的粘着树脂、硅酸盐寡聚物以及交联剂。下文将详细描述根据本发明实施例的用于光学膜的粘着剂组成物的组分。
(A)粘着树脂
在一个实施例中,粘着树脂的酸值为0mgKOH/g至20mgKOH/g。举例而言,粘着树脂的酸值可大于0mgKOH/g至20mgKOH/g。粘着树脂的酸值可为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0mgKOH/g。在此酸值范围内,包含粘着树脂的粘着剂组成物可展现良好的粘着强度及可靠性且可确保与可再加工性的平衡。粘着树脂的酸值可为特定言之10mgKOH/g或小于10mgKOH/g、更特定言之3mgKOH/g或小于3mgKOH/g、再更特定言之1mgKOH/g或小于1mgKOH/g。
粘着树脂可包含含羟基单体作为单元组分。举例而言,含羟基单体可包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯、多元醇及其类似物中的至少一者,但不限于此。
粘着树脂可为任何树脂,只要所述树脂展现粘着剂特性且酸值为0mgKOH/g至20mgKOH/g即可。举例而言,粘着树脂可包含(甲基)丙烯酸聚合物、聚氨基甲酸酯及聚酯中的至少一者。对于粘着树脂,这些树脂可单独或以其组合形式使用。另外,粘着树脂可为这些树脂的共聚物。使用此类粘着树脂,粘着剂组成物有利地满足光学膜的光学特性。
在一个实施例中,粘着树脂可包含(甲基)丙烯酸聚合物。(甲基)丙烯酸聚合物可为包含(甲基)丙烯酸烷基酯单体作为构成主要构架的聚合单元的聚合物;或包含(甲基)丙烯酸烷基酯单体与其他单体的共聚单体(下文,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物)作为聚合单元的共聚物。
(甲基)丙烯酸烷基酯单体可包含例如直链或分支链碳原子数为1至18个的烷基。举例而言,烷基可包含甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、己基、环己基、庚基、2-乙基己基、异辛基、壬基、癸基、异癸基、十二烷基、异肉豆蔻基(isomyristyl)、月桂基、十三烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基及其类似基团。这些烷基可单独或以其组合形式使用。特定言之,这些烷基的平均碳原子数目可为3至9。
(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可通过(甲基)丙烯酸烷基酯单体与至少一种共聚单体的共聚来制备。共聚单体意谓可与(甲基)丙烯酸烷基酯单体聚合的单体,且可为任何单体,只要所述单体可与(甲基)丙烯酸烷基酯单体共聚即可。共聚单体可含有具有不饱和双键的可聚合官能基,诸如(甲基)丙烯酰基或乙烯基。因此,粘着树脂可展现改良的粘着性或耐热性。
共聚单体的实例可包含以下中的至少一者:含羟基单体,诸如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟月桂酯、(4-羟甲基环己基)-丙烯酸甲酯及其类似物;含羧基单体,诸如(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、伊康酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸及其类似物;含酸酐基单体,诸如顺丁烯二酸酐、伊康酸酐及其类似物;丙烯酸的己内酯加合物;含磺酸基单体,诸如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯及(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸;以及含磷酸酯基单体,诸如磷酸2-羟乙基丙烯酰酯。
另外,共聚单体的实例可包含以下中的至少一者:(经N-取代的)酰胺单体,诸如(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺及N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体,诸如(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯及(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯单体,诸如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯及(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯;丁二酰亚胺单体,诸如N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基丁二酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧基六亚甲基丁二酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧基八亚甲基丁二酰亚胺及N-丙烯酰吗啉;顺丁烯二酰亚胺单体,诸如N-环己基顺丁烯二酰亚胺、N-异丙基顺丁烯二酰亚胺、N-月桂基顺丁烯二酰亚胺及N-苯基顺丁烯二酰亚胺;以及伊康酰亚胺单体,诸如N-甲基伊康酰亚胺、N-乙基伊康酰亚胺、N-丁基伊康酰亚胺、N-辛基伊康酰亚胺、N-2-乙基己基伊康酰亚胺、N-环己基伊康酰亚胺及N-月桂基伊康酰亚胺。这些单体可实现粘着剂组成物的修饰。
共聚单体可为修饰单体,且所述修饰单体可包含例如以下中的至少一者:乙烯基单体,诸如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯啶酮、甲基乙烯基吡咯啶酮、乙烯基吡啶、乙烯基哌啶、乙烯基嘧啶、乙烯基哌嗪、乙烯基吡嗪、乙烯基吡咯、乙烯基咪唑、乙烯基恶唑、乙烯基吗啉、N-乙烯基羧酸酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯及N-乙烯基己内酰胺;含氰基单体,诸如丙烯腈及甲基丙烯腈;含环氧基丙烯酸单体,诸如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;二醇丙烯酸酯单体,诸如聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯及甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯;以及丙烯酸酯单体,诸如四氢呋喃基(甲基)丙烯酸酯、氟(甲基)丙烯酸酯、硅酮(甲基)丙烯酸酯及丙烯酸2-甲氧基乙酯。另外,也可使用异戊二烯、丁二烯、异丁烯及乙烯基醚。
此外,共聚单体可包含例如含有硅原子的硅烷单体。硅烷单体的实例可包含3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、4-乙烯基丁基三甲氧基硅烷、4-乙烯基丁基三乙氧基硅烷、8-乙烯基辛基三甲氧基硅烷、8-乙烯基辛基三乙氧基硅烷、10-甲基丙烯酰氧基癸基三甲氧基硅烷、10-丙烯酰氧基癸基三甲氧基硅烷、10-甲基丙烯酰氧基癸基三乙氧基硅烷、10-丙烯酰氧基癸基三乙氧基硅烷及其类似物中的至少一者。
此外,共聚单体可包含具有两个或多于两个不饱和双键的多官能单体,诸如(甲基)丙烯酰基及乙烯基。具有两个或多于两个不饱和双键的多官能单体可包含以下中的至少一者:多元醇的(甲基)丙烯酸酯,诸如三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、经己内酯修饰的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及其类似物。
此外,共聚单体可包含聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧基(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及其类似物中的至少一者,其具有聚酯、环氧基或胺基甲酸酯构架,以如在单体组分中的诸如(甲基)丙烯酰基或乙烯基的官能基形式添加两个或多于两个不饱和双键。
以单体(用作(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物中的聚合单元的单体)的总重量计,共聚单体可以0重量%至20重量%、特定言之0.1重量%至15重量%、更特定言之0.1重量%至10重量%的量存在。在此范围内,粘着剂组成物可确保可再加工性与可靠性之间的良好平衡。
在一个实施例中,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可采用含羟基单体作为共聚单体。通过此组分,粘着剂组成物可展现改良的粘着性及持久性。含羟基单体展现与交联剂足够的反应性,由此进一步改良粘着剂组成物的内聚力及热持久性。另外,含羟基单体可进一步改良粘着剂组成物的可再加工性。当用作共聚单体时,以单体的总重量计,含羟基单体可以0.01重量%至15重量%、特定言之0.03重量%至10重量%、更特定言之0.05重量%至7重量%的量存在。
在另一个实施例中,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可采用含羧基单体作为共聚单体。通过此组分,当粘着剂组成物含有交联剂时,共聚单体可充当相对于交联剂的反应位点。另外,共聚单体可进一步改良粘着剂组成物的可再加工性。当用作可共聚单体时,以单体的总重量计,含羧基单体可以0.05重量%至10重量%、特定言之0.1重量%至8重量%、更特定言之0.2重量%至6重量%的量存在。
在另一个实施例中,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可采用含羟基单体及含羧基单体两者作为共聚单体。
在一些实施例中,(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可为30万至300万。特定言之,(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可为50万至250万,更特定言之80万至230万。在此范围内,粘着剂组成物可具有改良的持久性及耐热性。更特定言之,(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可为70万至230万。在此范围内,粘着剂组成物可具有进一步改良的耐热性且展现适用于涂布的粘度。另外,粘着剂组成物可在不添加大量稀释溶剂的情况下制备,由此降低生产成本。在本文中,重量平均分子量意谓通过GPC(凝胶渗透层析法)测定的值经由聚苯乙烯转化所计算的值。
在一个实施例中,(甲基)丙烯酸聚合物的玻璃转化温度可为-10℃或低于-10℃、-25℃或低于-25℃。在此范围内,粘着剂组成物可展现改良的可挠性及初始粘着性,同时确保在低压下足够的粘着强度。另外,(甲基)丙烯酸聚合物的玻璃转化温度的下限可为-100℃或高于-100℃、-80℃或高于-80℃、-70℃或高于-70℃。在此范围内,有可能防止聚酯耐热性劣化。
(甲基)丙烯酸聚合物可通过自各种众所周知的聚合方法当中选出的适合方法制备,诸如溶液聚合、本体聚合、乳液聚合及各种类型的自由基聚合。另外,通过此类聚合方法制备的(甲基)丙烯酸聚合物可为无规共聚物、嵌段共聚物及接枝共聚物中的任一者。
在一个实施例中,(甲基)丙烯酸聚合物可通过溶液聚合制备。对于溶液聚合,可使用例如乙酸乙酯、甲苯或其类似物作为聚合溶剂。特定言之,溶液聚合可经由在诸如氮气的惰性气体流下在聚合起始剂存在下在约50℃至约85℃的反应条件下反应约5小时至约30小时来进行。
在另一个实施例中,(甲基)丙烯酸聚合物可通过自由基聚合制备。对于自由基聚合,可适合使用例如聚合起始剂、链转移剂、乳化剂或其类似物,但不限于此。(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可通过调节聚合起始剂或链转移剂的量、其反应条件及其类似物来控制。聚合起始剂的实例可包含以下中的至少一者:偶氮起始剂,诸如2,2′-偶氮双异丁腈、2,2′-偶氮双(2-甲脒基丙烷)二盐酸盐、2,2′-偶氮双[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2′-偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2′-偶氮双(N,N'-二亚甲基异丁脒)及2,2′-偶氮双[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]水合物(由日本和光纯药工业株式会社制造的VA-057);过氧化物起始剂;以及由过氧化物及还原剂组成的氧化还原系统起始剂,诸如过硫酸盐与硫酸氢钠的组合及过氧化物与抗坏血酸钠的组合,但不限于此。
这些聚合起始剂可单独或以其2种以上的组合形式使用。以100重量份的单体计,聚合起始剂可以例如0.005重量份至1重量份、特定言之0.02重量份至0.5重量份的量存在。举例而言,重量平均分子量在上述范围内的(甲基)丙烯酸聚合物(A)可使用2,2′-偶氮双异丁腈作为聚合起始剂来制备。在此实例中,以100重量份的单体计,聚合起始剂可以0.06重量份至0.2重量份或0.08重量份至0.175重量份的量存在。
链转移剂的实例可包含月桂基硫醇、缩水甘油基硫醇、巯基乙酸、2-巯基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巯基-1-丙醇及其类似物中的至少一者。链转移剂可单独或以其2种以上的组合形式使用。以100重量份的全部单体组分计,链转移剂可以约0.1重量份或小于0.1重量份的量存在。
乳化剂的实例可包含以下中的至少一者:阴离子乳化剂,诸如月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯烷基醚硫酸铵及聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠;以及非离子乳化剂,诸如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯及聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚合物。这些乳化剂可单独或以其2种以上的组合形式使用。另外,可使用含有诸如丙烯基及烯丙基醚基的自由基可聚合官能基的乳化剂作为反应性乳化剂,且包含例如HS-10、HS-20、KH-10、BC-05、BC-10及BC-20(全部可购自第一工业制药株式会社(DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU株式会社)及艾迪科皂(Adekaria soap)SE10N、SR-10N(艾迪科化学株式会社)中的至少一者。反应性乳化剂可在聚合后引入至聚合物链中,由此提供良好防水性。以100重量份的全部单体组分计,在聚合稳定性或机械稳定性方面,乳化剂可以0.3重量份至5重量份或0.5重量份至2重量份的量存在。
接下来,将描述聚氨基甲酸酯。在一个实施例中,可用作粘着树脂的聚氨基甲酸酯可经由例如多元醇与异氰酸酯的反应来制备。特定言之,多元醇可包含例如聚酯多元醇及聚醚多元醇。
聚酯多元醇可为所属领域中已知的任何聚酯多元醇。
在一个实施例中,聚酯多元醇可通过酸组分与二价或更高价多元醇组分的脱水聚合来制备。酸组分的实例可包含对苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、偏苯三甲酸及其类似物中的至少一者。二价或更高价多元醇组分的实例可包含以下中的至少一者:二价醇,包含乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丁二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、3,3'-二羟甲基庚烷、聚氧乙二醇、聚氧丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、2-丁基-3-乙基-1,5-戊二醇、2-丁基-4-乙基-1,5-戊二醇及其类似物;三价醇,包含甘油、三羟甲基丙烷及其类似物;以及四价醇,包含季戊四醇及其类似物。
在另一个实施例中,聚酯多元醇可通过诸如聚己内酯、聚(β-甲基-γ-戊内酯)及聚戊内酯的内酯的开环聚合来制备。
聚酯多元醇可具有自低分子量至高分子量的任何分子量。特定言之,聚酯多元醇的分子量可为1,000至5,000,更特定言之2,500至3,500。在此范围内,聚酯多元醇可防止聚氨基甲酸酯胶凝,同时改良聚氨基甲酸酯自身的内聚力。聚酯多元醇可以10摩尔%至70摩尔%、特定言之35摩尔%至65摩尔%的量存在于聚氨基甲酸酯的多元醇中。
聚醚多元醇可为所属领域中已知的任何聚醚多元醇。
在一个实施例中,聚醚多元醇可通过使用诸如丙二醇、乙二醇、丙三醇或三羟甲基丙烷的低分子量多元醇作为起始剂聚合诸如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯或四氢呋喃的环氧乙烷化合物来制备。特定言之,聚醚多元醇可具有双官能或更高官能基团,且可包含聚丙二醇、聚乙二醇、聚丁二醇及其类似物中的至少一者。
在另一个实施例中,二醇,诸如乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丁基乙基戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇及其类似物;以及多价胺,诸如乙二胺、N-胺基乙基乙醇胺、异佛酮二胺、二甲苯二胺及其类似物可一起用作起始剂。
聚醚多元醇可具有自低分子量至高分子量的任何分子量。特定言之,聚醚多元醇的重量平均分子量可为1,000至5,000,更特定言之2,500至3,500。在此范围内,聚醚多元醇可防止聚氨基甲酸酯胶凝,同时改良聚氨基甲酸酯自身的内聚力。
聚醚多元醇可以20摩尔%至80摩尔%、特定言之40摩尔%至65摩尔%的量存在于聚氨基甲酸酯的多元醇中。
在一个实施例中,聚醚多元醇可为双官能聚醚多元醇。在另一个实施例中,聚醚多元醇的分子量可为1,000至5,000且每一分子含有至少三个羟基。此类聚醚多元醇可实现聚氨基甲酸酯的粘着性与可重复剥离性之间的平衡。在另一个实施例中,分子量为2,500至3,500且每分子含有至少三个羟基的聚醚多元醇可用作部分或全部聚醚多元醇。在此实施例中,聚醚多元醇可防止聚氨基甲酸酯胶凝,同时改良聚氨基甲酸酯自身的反应性及内聚力。
在一个实施例中,异氰酸酯可为有机聚异氰酸酯化合物,包含芳族聚异氰酸酯、脂族聚异氰酸酯、芳族/脂族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯及其类似物中的至少一者。
芳族聚异氰酸酯的实例可包含1,3-亚苯基二异氰酸酯、4,4'-二苯基二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-亚甲苯基二异氰酸酯、2,6-亚甲苯基二异氰酸酯、4,4'-甲苯胺二异氰酸酯、2,4,6-三异氰酸酯甲苯、1,3,5-三异氰酸酯苯、二甲氧苯胺二异氰酸酯、4,4'-二苯基醚二异氰酸酯、4,4',4″-三苯基甲烷三异氰酸酯及其类似物中的至少一者。
脂族聚异氰酸酯的实例可包含三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、1,2-亚丙基二异氰酸酯、2,3-亚丁基二异氰酸酯、1,3-亚丁基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯及其类似物中的至少一者。
芳族/脂族聚异氰酸酯的实例可包含ω,ω'-二异氰酸酯-1,3-二甲苯、ω,ω'-二异氰酸酯-1,4-二甲苯、ω,ω'-二异氰酸酯-1,4-二乙苯、1,4-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯、1,3-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯及其类似物中的至少一者。
脂环族聚异氰酸酯的实例可包含3-异氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,3-环己烷二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2,4-环己烷二异氰酸酯、甲基-2,6-环己烷二异氰酸酯、4,4′-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷、1,4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷及其类似物中的至少一者。
另外,例如,如上所述的聚异氰酸酯化合物的三羟甲基丙烷加合物、经由与水反应获得的所述聚异氰酸酯化合物的缩二脲、或各自具有异氰脲酸酯环的所述聚异氰酸酯化合物的三聚物也可用作异氰酸酯。
在一个实施例中,聚异氰酸酯化合物可包含例如4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、3-异氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯(异佛酮二异氰酸酯)及其类似物中的至少一者。
所属领域中已知的任何催化剂可用于制备聚氨基甲酸酯。催化剂的实例可包含三级胺系化合物、有机金属化合物、非锡系化合物及其类似物中的至少一者。
三级胺系化合物的实例可包含三乙胺、三乙二胺及1,8-二氮杂二环(5,4,0)-十一烯-7(DBU)中的至少一者。
有机金属化合物的实例包含锡系化合物及非锡系化合物中的至少一者。锡系化合物的实例包含二氯化二丁基锡、氧化二丁基锡、二溴化二丁基锡、二顺丁烯二酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、二乙酸二丁基锡、硫化二丁基锡、硫化三丁基锡、氧化三丁基锡、乙酸三丁基锡、乙醇三乙基锡、乙醇三丁基锡、氧化二辛基锡、氯化三丁基锡、三氯乙酸三丁基锡及2-乙基己酸锡。
非锡系化合物的实例可包含以下中的至少一者:钛系化合物,诸如二氯化二丁基钛、钛酸四丁酯及三氯化丁氧基钛;铅系化合物,诸如油酸铅、2-乙基己酸铅、苯甲酸铅及环烷酸铅;铁系化合物,诸如2-乙基己酸铁及乙酰基丙酮酸铁;钴系化合物,诸如苯甲酸钴及2-乙基己酸钴;锌系化合物,诸如环烷酸锌及2-乙基己酸锌;以及锆系化合物,诸如环烷酸锆。
在一个实施例中,当一或多种上述催化剂用于制备聚氨基甲酸酯时,有可能降低聚氨基甲酸酯的反应速率。
在另一个实施例中,当两种或多于两种上述催化剂用于制备聚氨基甲酸酯时,有可能防止聚氨基甲酸酯胶凝,同时降低反应溶液的浊度。详言之,当两个种类具有不同反应性的多元醇一起用于制备聚氨基甲酸酯时,可更加有效地防止胶凝。另外,在上述催化剂当中,在聚氨基甲酸酯制备中使用两个种类催化剂使得容易控制反应速率、催化剂选择性及其类似物。此两个种类催化剂的组合可包含三级胺催化剂/有机金属系催化剂、锡系催化剂/非锡系催化剂及锡系催化剂/锡系催化剂的组合,特定言之锡系催化剂/锡系催化剂的组合、更特定言之二月桂酸二丁基锡及2-乙基己酸锡的组合。
在一个实施例中,当二月桂酸二丁基锡及2-乙基己酸锡的组合在聚氨基甲酸酯制备中用作催化剂时,二月桂酸二丁基锡∶2-乙基己酸锡的重量比可小于1∶1。特定言之,重量比可介于1∶0.2至1∶0.6范围内。在此范围内,可更加有效地防止聚氨基甲酸酯胶凝。
以多元醇及异氰酸酯的总量计,催化剂可以0.01重量%至1.0重量%的量存在。
在一个实施例中,聚氨基甲酸酯可与多官能异氰酸酯化合物一起使用。多官能异氰酸酯的实例可包含如上所述的有机聚异氰酸酯化合物的三羟甲基丙烷加合物、经由与水反应获得的所述有机聚异氰酸酯化合物的缩二脲及各自具有异氰脲酸酯环的所述有机聚异氰酸酯化合物的三聚物。
在一个实施例中,当聚氨基甲酸酯及多官能异氰酸酯混配时,以100重量份的聚氨基甲酸酯计,多官能异氰酸酯可以1重量份至20重量份的量存在。特定言之,多官能异氰酸酯可以2重量份至10重量份的量存在。在此范围内,包含聚氨基甲酸酯的粘着树脂可展现进一步改良的粘着性及内聚力。
在一个实施例中,聚氨基甲酸酯可在100℃或低于100℃的反应温度下制备。更特定言之,反应温度范围介于85℃至95℃。在此范围内,反应温度有利于控制聚氨基甲酸酯的交联结构,从而聚氨基甲酸酯可具有预定分子量及所需化学结构。
在一个实施例中,聚氨基甲酸酯的重量平均分子量可为10,000至200,000,例如15,000至100,000或20,000至50,000。在此范围内,包含聚氨基甲酸酯的粘着树脂可在粘着性、内聚力、耐热性及机械强度方面展现进一步改良的特性。另外,在此范围内,粘着树脂可防止可挠性损失,由此改良初始粘着性及整体粘着强度。因此,粘着剂组成物可甚至易于在低压下粘结。
在一个实施例中,聚氨基甲酸酯的玻璃转化温度可为-10℃或低于-10℃,例如-25℃或低于-25℃。在此范围内,粘着树脂可防止可挠性损失,由此改良初始粘着性及整体粘着强度。因此,粘着剂组成物可甚至易于在低压下粘结。另外,聚氨基甲酸酯的玻璃转化温度的下限可为-100℃或高于-100℃、-80℃或高于-80℃、-70℃或高于-70℃。在此范围内,有可能实现粘着树脂耐热性的进一步改良。
在一个实施例中,所属领域中已知的任何溶剂可用作聚氨基甲酸酯的稀释溶剂。溶剂的实例可包含水、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮及其类似物中的至少一者。举例而言,甲苯可用作溶剂。此类溶剂可确保聚氨基甲酸酯极好的溶解度且具有所需沸点。
接下来,将描述聚酯。在一个实施例中,聚酯可通过多元醇组分及羧酸组分的聚缩合来获得。
在一个实施例中,用于制备聚酯的多元醇组分可包含具有烷氧基侧链的二醇及除具有烷氧基侧链的二醇以外的多元醇中的至少一者。
具有烷氧基侧链的二醇的实例可包含甲氧基乙二醇、甲氧基丙二醇、甲氧基丁二醇、乙氧基乙二醇、乙氧基丙二醇、乙氧基丁二醇、二甲氧基乙二醇、二甲氧基丙二醇、二甲氧基丁二醇、二乙氧基乙二醇、二乙氧基丙二醇及二乙氧基丁二醇中的至少一者,但不限于此。
除具有烷氧基侧链的二醇以外的多元醇的实例可包含以下中的至少一者:直链脂族二醇,诸如乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇及1,10-癸二醇;以及具有烃侧链的脂族二醇,诸如新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,4-二乙基-1,5-戊二醇、1,3,5-三甲基-1,3-戊二醇及2-甲基-1,6-己二醇。这些可单独或以其组合形式使用。
在一个实施例中,除具有烷氧基侧链的二醇以外的多元醇可包含碳原子数为2至6个的直链脂族二醇,特定言之1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇;或具有碳原子数为1至4个的烃侧链的脂族二醇,更特定言之新戊二醇。因此,有可能确保粘着剂组成物的初始粘着性、机械强度及耐热性之间的良好平衡。
按需要,多元醇组分可还包含聚醚二醇及三元醇或更高级多元醇中的至少一者。
聚醚二醇的实例可包含聚乙二醇、聚丙二醇及聚丁二醇中的至少一者,其通过氧化乙烯、氧化丙烯及四氢呋喃的开环聚合来获得。这些可单独或以其2个以上的组合形式使用。
三元醇或更高级多元醇的实例可包含三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、1,2,6-己三醇及其类似物中的至少一者。这些三元醇或更高级多元醇可单独或以其2个以上的组合形式使用。在一个实施例中,可使用三羟甲基丙烷。因此,聚酯可展现进一步改良的耐热性。三元醇或更高级多元醇可以例如0.1摩尔%至5.0摩尔%、特定言之0.5摩尔%至3.0摩尔%的量存在,但不限于此。
在聚酯制备中,可在不受限制的情况下使用任何羧酸组分。举例而言,可使用具有烷氧基侧链的羧酸。通过此组分,所获得的聚酯系树脂可具有烷氧基侧链。
当然,在聚酯制备中的多元醇组分及羧酸组分均可具有烷氧基侧链。
具有烷氧基侧链的羧酸的一个实例可包含如日本专利公开案第2004-307462号中所揭示的聚乙烯醚。
在一个实例中,在上述羧酸实例当中,可使用具有烷氧基侧链且数目平均分子量为500至3,000的羧酸。因此,聚酯可确保粘着剂组成物的初始粘着性与耐热性之间的良好平衡。
另外,除具有烷氧基侧链的羧酸以外的羧酸的实例可包含以下中的至少一者:芳族二羧酸,诸如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸及对羟苯甲酸;饱和二羧酸,诸如丁二酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸及脂族二羧酸,包含癸烷二甲酸、十八烷二甲酸及其类似物;饱和二羧酸,诸如反丁烯二酸、顺丁烯二酸、伊康酸、四氢邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸及二聚酸。这些可单独或以其2个以上的组合形式使用。
在一个实施例中,按需要,羧酸组分可还包含三价或更高价羧酸中的至少一者,诸如偏苯三甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸、1,2,4-丁烷三甲酸及1,2,5-己烷三甲酸。其中,可使用芳族二羧酸,特定言之对苯二甲酸、间苯二甲酸;碳数目为6至12(包含羧基中的碳)的脂族二羧酸,更特定言之癸二酸。通过此类组分,聚酯可确保粘着剂组成物的初始粘着性、机械强度及耐热性之间的良好平衡。
在一个实施例中,聚酯每一分子可包含5至300或60至150个烷氧基,但不限于此。在此范围内,聚酯可进一步改良粘着剂组成物的初始粘着性、机械强度及耐热性。
在聚酯制备中,多元醇组分可以每当量羧酸组分1当量或大于1当量、1.2当量或大于1.2当量、2.0当量或小于2.0当量的量混合。在此范围内,有可能将聚酯的分子量控制在适合范围内,同时进一步提高产率。
聚酯的聚缩合可经由聚合(酯化),接着缩合来实现。在聚合反应(酯化)中,可使用催化剂。用于酯化的催化剂的实例可包含以下中的至少一者:钛系催化剂,诸如钛酸四异丙酯及钛酸四丁酯;锑系催化剂,诸如三氧化锑;锗系催化剂,诸如氧化锗;乙酸锌;乙酸锰;氧化二丁基锡及其类似物。这些可单独或以其2个以上的组合形式使用。
以全部反应物的总量计,用于酯化的催化剂可以1ppm至10,000ppm、10ppm至5,000ppm或10ppm至3,000ppm的量存在。在此催化剂范围内,有可能改良聚合度且减小反应速率,同时进一步减少副反应。
聚合(酯化)可在160℃至260℃、特定言之180℃至250℃、更特定言之200℃至250℃的反应温度下进行。在此范围内,有可能改良聚合度且减小反应速率,同时进一步减少副反应。另外,聚合(酯化)可在常压下进行。
在一个实施例中,缩合可在聚合(酯化)后进行。此时,可添加额外催化剂。用于聚酯缩合的催化剂可与用于酯化的催化剂相同且可以与酯化中相同的量使用。缩合可在220℃至260℃、更特定言之230℃至250℃的反应温度下进行,同时将反应系统的压力缓慢降低至5hPa或小于5hPa。在此反应温度范围内,有可能改良反应物的反应性,同时减少副反应,诸如聚酯的分解。
在一个实施例中,聚酯的重量平均分子量可为10,000至200,000、15,000至100,000或20,000至50,000。在此重量平均分子量范围内,当应用于粘着剂组成物时,聚酯可提供足够的内聚力且可确保进一步改良的耐热性及机械强度。另外,在此范围内,含有聚酯的粘着剂组成物可展现改良的可挠性及初始粘着性,同时甚至在低压下提供足够的粘着强度。
在一个实施例中,聚酯的玻璃转化温度可为-10℃或低于-10℃,或-25℃或低于-25℃。在此范围内,含有聚酯的粘着剂组成物可展现改良的可挠性及初始粘着性,同时甚至在低压下提供足够的粘着强度。另外,聚酯的玻璃转化温度的下限可为-100℃或高于-100℃、-80℃或高于-80℃、或-70℃或高于-70℃。在此范围内,有可能防止聚酯耐热性劣化。
在一个实施例中,所属领域中已知的任何溶剂可用作聚酯的稀释溶剂。溶剂的实例可包含水、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮及其类似物中的至少一者。举例而言,甲苯可用作溶剂。此类溶剂可确保聚酯极好的溶解度且具有所需沸点。
(B)硅酸盐寡聚物
在一个实施例中,硅酸盐寡聚物可为由化学式1表示的硅酸盐寡聚物:
[化学式1]
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在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数。所述烷基及所述芳基可为经取代或未经取代的。另外,所述烷基可具有直链结构或分支链结构。特定言之,R1至R4可各自独立地为碳原子数为1至6个的烷基或碳原子数为6至12个的芳基,且X1及X2可各自独立地为氢、碳原子数为1至6个的烷基或碳原子数为6至12个的芳基。举例而言,R1至R4可各自独立地为甲基、乙基及苯基。
特定言之,硅酸盐寡聚物可为一个种类的寡聚物或多个种类寡聚物的混合物。
硅酸盐寡聚物的重量平均分子量可为300至30,000。在此重量平均分子量范围内,含有硅酸盐寡聚物的粘着剂组成物可展现可再加工性与粘着性之间进一步改良的平衡。
举例而言,硅酸盐寡聚物可包含以下中的至少一者:由化学式1表示的硅酸盐寡聚物,其中R1至R4、X1及X2为甲基且重量平均分子量为300至20,000;由化学式1表示的硅酸盐寡聚物,其中R1至R4、X1及X2为甲基且重量平均分子量为大于20,000至30,000;以及由化学式1表示的硅酸盐寡聚物,其中R1、R2、R3、R4、X1或X2为苯基。
当包含重量平均分子量为300至20,000的硅酸甲酯寡聚物、重量平均分子量为大于20,000至30,000的硅酸甲酯寡聚物及由化学式1表示的其中R1、R2、R3、R4、X1或X2为苯基的硅酸盐寡聚物中的至少一者时,粘着剂组成物可展现可再加工性与粘着性之间进一步改良的平衡。
特定言之,硅酸盐寡聚物的重量平均分子量可为500至25,000、更特定言之600至5,000、再更特定言之800至3,500。
粘着树脂与硅酸盐寡聚物的混合比率
在一个实施例中,以100重量份的粘着树脂计,粘着剂组成物可包含0.01重量份至50重量份的硅酸盐寡聚物。在此范围内,粘着剂组成物可展现可再加工性与粘着性之间进一步改良的平衡。举例而言,以100重量份的粘着树脂计,硅酸盐寡聚物可以0.01、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50重量份的量存在。以100重量份的粘着树脂计,硅酸盐寡聚物可以以下范围的量存在。以100重量份的粘着树脂计,硅酸盐寡聚物可以0.01重量份至50重量份、特定言之0.5重量份至20重量份、更特定言之0.5重量份至10重量份、再更特定言之1重量份至5重量份的量存在。在此范围内,粘着剂组成物可在初始可再加工性及加热后的粘着强度方面展现进一步改良的特性。
交联剂
在一个实施例中,粘着剂组成物可含有交联剂。
可使用有机交联剂或多官能金属螯合剂作为交联剂。有机交联剂的实例可包含异氰酸酯交联剂、碳化二亚胺交联剂、恶唑啉交联剂、过氧化物交联剂、环氧交联剂及亚胺交联剂中的至少一者。多官能金属螯合剂的实例可包含与多价金属共价或配位键结的有机化合物。多价金属原子的实例可包含Al、Cr、Zr、Co、Cu、Fe、Ni、V、Zn、In、Ca、Mg、Mn、Y、Ce、Sr、Ba、Mo、La、Sn及Ti中的至少一者。在有机化合物中,氧原子可用作形成共价或配位键的原子。有机化合物的实例可包含烷基酯、醇、羧酸、醚及酮中的至少一者。
在一些实施例中,异氰酸酯交联剂、碳化二亚胺交联剂及过氧化物交联剂中的至少一者可用作交联剂。当过氧化物系交联剂用作交联剂时,有可能形成允许消除老化(aging)的粘着层。对允许消除老化的粘着层存在强烈需要以便改良操作特性。因此,消除老化(aging)可在粘着层制备中提供显著优势。不需要老化过程的粘着层可展现极好的可再加工性及可靠性,同时在粘着层制备中确保改良的操作特性。
异氰酸酯交联剂可包含例如以下中的至少一者:异氰酸酯单体,诸如亚甲苯基二异氰酸酯、氯亚苯基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或氢化二苯基甲烷二异氰酸酯,及通过此类异氰酸酯单体加成至三羟甲基丙烷产生的加合物类型的异氰酸酯化合物;以及通过异氰脲酸酯化合物或缩二脲类型化合物与聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚异戊二烯多元醇的加成反应产生的胺基甲酸酯预聚物(prepolymer)类型的异氰酸酯或其类似物。
特定言之,异氰酸酯交联剂可为聚异氰酸酯化合物,更特定言之六亚甲基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯及异佛酮二异氰酸酯或由其衍生的聚异氰酸酯化合物中的至少一者。六亚甲基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯及异佛酮二异氰酸酯或由其衍生的聚异氰酸酯化合物中的至少一者可包含六亚甲基二异氰酸酯、氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、异佛酮二异氰酸酯、经多元醇修饰的六亚甲基二异氰酸酯、经多元醇修饰的氢化亚二甲苯基二异氰酸酯、三聚体类型的氢化亚二甲苯基二异氰酸酯及经多元醇修饰的异佛酮二异氰酸酯中的至少一者。上述聚异氰酸酯化合物可在与羟基交联时展现高反应速率。另外,上述聚异氰酸酯化合物可允许快速交联反应,其中聚合物中所含的酸或碱可充当催化剂,由此促成快速交联。
碳化二亚胺交联剂为每分子具有两个或多于两个碳化二亚胺基(-N=C=N-)的交联化合物,且可使用所属领域中已知的聚碳化二亚胺化合物。举例而言,碳化二亚胺化合物可为在碳化二亚胺化催化剂存在下经由二异氰酸酯的去羧缩合产生的高分子量聚碳化二亚胺。更特定言之,聚碳化二亚胺化合物可通过以下二异氰酸酯的去羧缩合产生。
举例而言,聚碳化二亚胺化合物中所用的二异氰酸酯可包含以下中的至少一者:4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、4,4'-二苯基醚二异氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4′-二苯基醚二异氰酸酯、2,4-亚甲苯基二异氰酸酯、2,6-亚甲苯基二异氰酸酯、1-甲氧基苯基-2,4-二异氰酸酯、异佛酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯及四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯。这些可单独或以其两种以上的混合物形式使用。
碳化二亚胺化催化剂的实例可包含以下中的至少一者:磷烯氧化物,诸如1-苯基-2-磷烯-1-氧化物、3-甲基-2-磷烯-1-氧化物、1-乙基-3-甲基-2-磷烯-1-氧化物、1-乙基-2-磷烯-1-氧化物及其3-磷烯异构体。
举例而言,高分子量聚碳化二亚胺化合物可包含卡保迪来系列(日清纺化学株式会社)。特定言之,卡保迪来V-01、03、05、07及09与有机溶剂具有极好的相容性。
可使用任何过氧化物系交联剂,只要其能够通过加热或光照射产生自由基活性物质且促进粘着剂组成物的基质聚合物交联即可。特定言之,可使用一分钟半衰期温度为50℃至160℃或60℃至140℃的过氧化物系交联剂。因此,粘着剂组成物可具有改良的可加工性及稳定性。
过氧化物系交联剂的实例可包含过氧基二碳酸二(2-乙基己基)酯(一分钟半衰期温度:约90.6℃)、过氧基二碳酸二(4-第三丁基环己基)酯(一分钟半衰期温度:约92.1℃)、过氧基二碳酸二第二丁酯(一分钟半衰期温度:约92.4℃)、过氧基新癸酸第三丁酯(一分钟半衰期温度:约103.5℃)、过氧基特戊酸第三己酯(一分钟半衰期温度:约109.1℃)、过氧基特戊酸第三丁酯(一分钟半衰期温度:约110.3℃)、二月桂酰基过氧化物(一分钟半衰期温度:约116.4℃)、二正辛酰基过氧化物(一分钟半衰期温度:约117.4℃)、过氧基-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯(一分钟半衰期温度:约124.3℃)、二(4-甲基苯甲酰基)过氧化物(一分钟半衰期温度:约128.2℃)、二苯甲酰基过氧化物(一分钟半衰期温度:约130.0℃)、过氧基异丁酸第三丁酯(一分钟半衰期温度:约136.1℃)及1,1-二(第三己基过氧基)环己烷(一分钟半衰期温度:约149.2℃)中的至少一者。其中,在交联反应的良好功效方面,特别使用过氧基二碳酸二(4-第三丁基环己基)酯(一分钟半衰期温度:约92.1℃)、二月桂酰基过氧化物(一分钟半衰期温度:约116.4℃)及二苯甲酰基过氧化物(一分钟半衰期温度:约130.0℃)。
过氧化物的半衰期为表示过氧化物分解速率的指标,且意谓直至过氧化物剩余量达到一半为止的时间段。过氧化物的分解温度或半衰期描述于制造商目录及其类似物中,例如“有机过氧化物目录,第9版(2003年5月)”,日油株式会社(日本)。
特定言之,恶唑啉交联剂可包含2-异丙基-2-恶唑啉、2-乙烯基-2-恶唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-恶唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-恶唑啉、2-异丙烯基-2-恶唑啉、2-异丙烯基-4-甲基-2-恶唑啉及2-异丙烯基-5-乙基-2-恶唑啉中的至少一者,但不限于此。恶唑啉交联剂可为任何市售产品。举例而言,含恶唑啉基的丙烯酸聚合物,诸如可购自日本触媒株式会社的epocros WS-300、epocros WS-500、epocros WS-700、epocros K-1000系列及epocros K-2000系列,可单独或以其两种以上的组合形式使用,但不限于此。
以100重量份的粘着树脂计,交联剂可以0.01重量份至20重量份或0.03重量份至10重量份的量存在。在此范围内,交联剂可确保粘着剂组成物在可靠性测试中在内聚力、抗湿性及可再加工性方面极好的特性,同时减少加热时产生气泡。
在一个实施例中,可单独使用一个种类的异氰酸酯交联剂或可使用两个或多于两个种类的异氰酸酯交联剂的混合物。在此实施例中,以100重量份的粘着树脂计,异氰酸酯交联剂可以0.01重量份至2重量份、0.02重量份至2重量份或0.05重量份至1.5重量份的量存在。在此范围内,交联剂可在持久性测试中进一步改良粘着剂组成物的内聚力及可再加工性。
在一个实施例中,可单独使用一个种类的过氧化物系交联剂或可使用两个或多于两个种类的过氧化物系交联剂的混合物。当过氧化物系交联剂用作交联剂时,有可能形成允许消除老化(aging)的粘着层。对允许消除老化(aging)的粘着层存在强烈需要以便改良操作特性。因此,消除老化可在粘着层制备中提供显著优势。不需要老化过程的粘着层可展现极好的可再加工性及可靠性,同时在粘着层制备中确保改良的操作特性。
在此实施例中,以100重量份的粘着树脂计,过氧化物系交联剂可以0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0重量份的量存在。以100重量份的粘着树脂计,过氧化物系交联剂可以以下范围的量存在。以100重量份的粘着树脂计,过氧化物系交联剂可以0.01重量份至2重量份、0.02重量份至2重量份、0.04重量份至1.5重量份或0.05重量份至1重量份的量存在。在此范围内,交联剂可进一步改良粘着剂组成物的可加工性、交联稳定性及可再加工性。
硅烷偶合剂
在一个实施例中,粘着剂组成物可还包含硅烷偶合剂。硅烷偶合剂可进一步改良粘着剂组成物的持久性。硅烷偶合剂的实例可包含以下中的至少一者:含环氧基的硅烷偶合剂,诸如3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷及2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷;含胺基的硅烷偶合剂,诸如3-胺基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-三乙氧基硅烷基-N-(1,3-二甲基亚丁基)丙胺及N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基硅烷;含(甲基)丙烯酸基的硅烷偶合剂,诸如3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷;以及含异氰酸酯基的硅烷偶合剂,诸如3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。这些硅烷偶合剂可单独或以其两种以上的组合形式使用。
以100重量份的粘着树脂计,硅烷偶合剂可以0.001重量份至10重量份、0.001重量份至5重量份、0.01重量份至1重量份、0.02重量份至1重量份或0.05重量份至0.6重量份的量存在。在此范围内,硅烷偶合剂可改良粘着剂组成物的持久性,由此确保对诸如液晶单元的光学构件的粘着性。
在一个实施例中,粘着剂组成物可还包含添加剂。添加剂的实例可包含聚烷二醇(诸如聚丙二醇)的聚醚化合物、着色剂、颜料及其类似物的粉末、染料、界面活性剂、塑化剂、增粘剂、表面润滑剂、调平剂、软化剂、抗氧化剂、抗老化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、聚合抑制剂、无机或有机填充剂、金属粉末、微粒、箔及其类似物,视预期用途而定。另外,可在可控范围内使用含有还原剂的氧化还原系统添加剂。
<粘着层的形成及粘着层的施用>
通过根据如上所述实施例的粘着剂组成物,可在各种光学膜上形成粘着层。具有此类粘着层的光学膜将称为粘着光学膜。一种形成粘着层的方法可包含例如将粘着剂组成物涂布于用脱模剂涂布的分隔件(第一分隔件)上,经由通过干燥移除聚合溶剂及其类似物形成粘着层,接着将粘着层转移至光学膜的过程;将粘着剂组成物涂布于光学膜上,接着经由通过干燥移除聚合溶剂及其类似物而在光学膜上形成粘着层的过程及其类似物。在粘着剂组成物的涂布期间,除聚合溶剂之外可另外添加至少一个种类的溶剂。
分隔件可为例如硅衬垫。此类衬垫可包含例如在其一个表面上涂布的硅酮系脱模剂。硅酮系脱模剂使得粘着剂组成物容易自硅酮系衬垫转移至光学膜。
特定言之,形成粘着层的方法可包含将粘着剂组成物涂布于分隔件或光学膜上以在上面形成涂层。所述方法可包含在涂层形成后通过加热干燥涂层。加热可在40℃至200℃、特定言之50℃至180℃、更特定言之70℃至170℃下进行。在此加热温度范围内,有可能获得展现极好粘着特性的粘着剂组成物。
可适当确定干燥时间。干燥时间可为特定言之5秒至20分钟、更特定言之5秒至10分钟、再更特定言之10秒至5分钟。
在一个实施例中,当粘着剂组成物涂布于光学膜表面上时,可在粘着层(粘结辅助层)形成前对光学膜表面进行促粘结处理,诸如形成锚定层、电晕处理、电浆处理及其类似物。另外,也可对粘着层表面进行促粘结处理。
粘着剂组成物可通过各种方法涂布,诸如辊涂、接触辊涂、凹版涂布、逆涂、辊刷、喷涂、浸辊涂、棒涂、刮刀涂布、气刀涂布、帘幕式涂布、凸缘涂布及使用模具涂布机挤压涂布,但不限于此。
在粘着层形成中,可进行交联处理。此类交联处理可在干燥粘着层的过程中进行或可在干燥过程后单独进行。交联处理可通过考虑温度或时间对交联处理的作用,同时调节交联剂的量来进行。
特定言之,交联处理的温度或时间可视交联剂的种类而确定。在一个实施例中,交联处理可在170℃或低于170℃、特定言之130℃或低于130℃的温度下进行。在此范围内,有可能在粘着层形成中改良能量效率。另外,使用特定分隔件(例如PET)作为基底材料用于形成粘着层可提供抑制外来物质(诸如寡聚物)形成的优势。外来物质可以30ppm或小于30ppm、特定言之10ppm或小于10ppm的量生成。在此范围内,粘着剂组成物适合于用于光学膜的粘着剂。
另外,交联处理的时间可在考虑到生产率或可加工性的情况下来确定。在一个实施例中,在粘着剂组成物形成中,可进行交联处理0.2分钟至20分钟或0.5分钟至10分钟。
在一个实施例中,可使用过氧化物系交联剂进行过氧化物交联处理以形成粘着层。
粘着层可通过粘着剂组成物的交联处理形成,所述粘着剂组成物包含包括(甲基)丙烯酸聚合物、聚氨基甲酸酯及聚酯中的至少一者的粘着树脂、由化学式1表示的硅酸盐寡聚物以及过氧化物系交联剂,且在置于23℃及65%RH的条件下1小时后在粘着层形成后的凝胶分率为40重量%至95重量%,如由以下等式1所计算。
[化学式1]
Figure GDA0001711218520000161
在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数。
[等式1]
凝胶分率(重量%)={(Wc-Wa)/(Wb-Wa)}×100,
在等式1中,其中Wb为用氟树脂(TEMISHNTF-1122,日东电工株式会社)包覆的0.2g粘着层的重量;Wa为氟树脂的重量;以及Wc为移除可溶性物质的用氟树脂包覆的粘着层的重量,如通过将用氟树脂包覆的粘着层在23℃下浸于40ml乙酸乙酯中7天以萃取可溶性物质,接着在铝杯中在130℃下干燥用氟树脂包覆的粘着层2小时所量测。
当粘着层通过粘着剂组成物的过氧化物交联处理形成时,粘着层在1小时后的凝胶分率可为40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95重量%。粘着层在1小时后的凝胶分率可为以下范围。粘着层在1小时后的凝胶分率可为40重量%至95重量%、特定言之65重量%至95重量%。在此凝胶分率范围内,粘着层未遭受凹痕或持久性劣化以允许消除老化,同时确保良好的可加工性。
可进行过氧化物交联处理半衰期时间或大于半衰期时间,对应于过氧化物交联处理的温度(170℃或低于170℃、特定言之130℃或低于130℃)。
粘着树脂的酸值可为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0mgKOH/g。粘着树脂的酸值可为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g、特定言之0mgKOH/g至10.0mgKOH/g、更特定言之0mgKOH/g至5.0mgKOH/g、再更特定言之0mgKOH/g至3.0mgKOH/g。在此范围内,粘着剂组成物可在粘着强度及可靠性方面展现良好的特性,同时提供与可再加工性的良好平衡。
粘着剂组成物包含过氧化物系交联剂,由此允许经由过氧化物交联处理形成粘着层。
此类过氧化物交联处理可分解50重量%或大于50重量%的过氧化物系交联剂。通过分解50重量%或大于50重量%的过氧化物系交联剂,粘着层的凝胶分率可为40重量%至95重量%。
粘着层在初始粘着强度与加热后粘着强度之间的差值可为1N/25mm或小于1N/25mm。在此范围内,粘着层可在可再加工性及可靠性方面展现极好的特性。
初始粘着强度是指相对于初始玻璃基板的粘着强度且加热后粘着强度是指相对于加热后玻璃基板的粘着强度。此处,初始玻璃基板及加热后玻璃基板制造如下。
将粘着剂型偏振膜(样品)切成25mm宽×100mm长的大小且使用层压机附着至0.5mm厚的无碱玻璃基板(鹰牌XG,康宁公司)。接着,将附着有偏振膜的玻璃基板置于50℃及5atm下的高压釜中15分钟以使得偏振片完全附着至无碱玻璃基板,由此提供初始玻璃基板。接着,将初始玻璃基板置于50℃的干燥条件下48小时,由此提供加热后玻璃基板。接着,通过以下方法量测初始玻璃基板及加热后玻璃基板的粘着强度。
使用拉伸测试器(海计万能测试机,STA-1150)在23℃、50%相对湿度、180°剥离角度及300mm/分钟剥离速率的量测条件下量测在偏振膜自每一玻璃基板剥离时的粘着强度(N/25mm)。此处,根据粘着带及粘着片的JIS Z0237测试方法进行剥离。
粘着层可展现3N/25mm或小于3N/25mm、特定言之2.5N/25mm或小于2.5N/25mm的加热后粘着强度。在此粘着强度下,粘着层可在可再加工性及可靠性方面展现极好的特性。
粘着层的厚度可为例如1μm至100μm,但不限于此。特定言之,粘着层的厚度为2μm至50μm、更特定言之2μm至40μm、再更特定言之5μm至35μm。在此范围内,粘着层可展现在粘着强度与可再加工性之间的良好平衡。
在粘着层的表面可在维持期间暴露的情况下,可另外形成用脱模剂处理的分隔件(第二分隔件)以保护粘着层。第二分隔件可在施用粘着层时移除。
<粘着光学膜>
根据本发明的粘着光学膜可包含光学膜及在所述光学膜的一个或两个表面上形成的粘着层。
关于光学膜,可使用任何光学膜,只要光学膜可用于形成包含液晶显示装置及其类似物的图像显示装置即可。举例而言,光学膜可包含偏振器。特定言之,粘着光学膜可包含偏振器、在所述偏振器的一个表面上形成的保护层及在所述偏振器的另一个表面上形成的粘着层,其中所述粘着层可由上文所述用于光学膜的粘着剂组成物形成。
偏振器可在其一个表面上置放有透明保护膜。偏振器的实例可包含通过将诸如碘的二色性物质或二色性染料吸附于诸如聚乙烯醇膜、部分缩甲醛化聚乙烯醇膜或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物部分皂化膜的亲水性聚合物膜上,接着单轴向拉伸所述膜、诸如聚乙烯醇膜的脱水产物或聚氯乙烯膜的脱氯化氢产物及其类似物的多烯定向膜获得的偏振器,但不限于此。偏振器的厚度可为例如5μm至80μm,但不限于此。
保护层可为任何层,只要所述层可保护偏振器即可。特定言之,保护层可为透明保护膜。透明保护膜可经由粘结层粘结于偏振器的一侧或两侧。偏振器可经由粘结剂粘结于透明保护膜。粘结剂的实例可包含异氰酸酯系粘结剂、聚乙烯醇系粘结剂、明胶系粘结剂、乙烯系乳胶及水基聚酯。粘结剂通常以由水溶液组成的粘结剂形式使用,且可含有例如0.5重量%至60重量%的固体含量。另外,用于偏振器及透明保护膜的粘结剂可包含紫外线可固化粘结剂、电子束可固化粘结剂及其类似物。电子束可固化粘结剂展现相对于各种透明保护膜的适合粘着性。在一个实施例中,用于将偏振器粘结于透明保护膜的粘结剂可还包含金属化合物填充剂。
透明保护膜可由例如热塑性树脂形成,其在透明度、机械强度、热稳定性、防潮性、等向性及其类似物的方面展现极好的特性。此类热塑性树脂的实例可包含以下中的至少一者:诸如三乙酰纤维素的纤维素树脂、聚酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂、(甲基)丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂(降冰片烯树脂)、聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂及其混合物。另外,透明保护膜可经由粘结层粘结于偏振器一侧,且透明保护膜可粘结于其另一侧,其中透明保护膜可由热塑性树脂或紫外线可固化树脂形成,诸如(甲基)丙烯酸、胺基甲酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯、环氧树脂、硅酮树脂及其类似物。透明保护膜可还包含至少一种适合的添加剂。添加剂的实例可包含紫外线吸收剂、抗氧化剂、润滑剂、塑化剂、脱模剂、抗着色剂、阻燃剂、成核剂、抗静电剂、颜料、着色剂及其类似物。在透明保护膜中,热塑性树脂以特定言之50至100重量%、更特定言之50至99重量%、再更特定言之60至98重量%、再更特定言之70至97重量%的量存在。当热塑性树脂以50重量%或小于50重量%的量存在于透明保护膜中时,可存在热塑性树脂无法展现足够透明度的问题。
在强度、诸如操作特性的可加工性、薄度及其类似物的方面,透明保护膜的厚度一般可为1μm至500μm。详言之,透明保护膜的厚度可为1μm至300μm或5μm至200μm。在一个实施例中,粘着层可有利地直接形成于厚度为40μm或小于40μm的薄透明保护膜上。
在另一个实施例中,保护层可为保护涂层。保护涂层可由包含活性能量射线可固化化合物及起始剂的活性能量射线可固化组成物形成。活性能量射线可固化化合物可包含丙烯酸化合物、环氧化合物及异氰脲酸酯化合物中的至少一者。
保护涂层的厚度可为5μm至200μm、特定言之5μm至20μm、更特定言之4μm至10μm。在此厚度范围内,保护涂层可无需粘结剂直接形成于偏振器上且使得偏振片的厚度可减小。
另外,粘着光学膜可堆叠于其他种类的光学膜上。其他种类的光学膜的实例可包含可在液晶显示装置的形成中充当光学层的膜,诸如反射板、透射反射板、延迟膜(包含1/2或1/4波长板)、视角补偿膜、增亮膜及其类似物。这些膜可在实践中一层或两层以上堆叠于偏振膜上。举例而言,粘着光学膜可还包含在粘着层上形成的延迟膜。
在液晶显示装置制造中,虽然包含堆叠于粘着光学膜上的此类光学层的光学膜可通过依序单独堆叠形成,但光学层可预先堆叠于粘着光学膜上以确保品质稳定性或可操作性,由此改良液晶显示装置的生产率。堆叠可使用诸如粘着层的适合的粘结构件进行。在偏振膜粘结于其他光学层时,可视所需相位延迟特征及其类似物而将其光轴调节至适合的排列。
通过将聚乙烯醇膜在碘溶液中染色且在单轴方向拉伸染色膜所获得的偏振器可通过将聚乙烯醇膜浸渍于碘溶液中以将聚乙烯醇染色,且将聚乙烯醇拉伸至其初始长度的3至7倍的长度来制备。按需要,聚乙烯醇膜可浸渍于碘化钾水溶液中,所述水溶液可含有硼酸、硫酸锌、氯化锌及其类似物。另外,按需要,聚乙烯醇膜可在染色前浸渍于水中洗涤。通过用水洗涤聚乙烯醇膜,有可能自聚乙烯醇膜表面移除防污剂或防结块剂,同时防止在聚乙烯醇膜膨胀时诸如染料染色的不均匀性。拉伸可在用碘染色后、在用碘染色期间或在用碘染色后进行。拉伸可在硼酸或碘化钾水溶液中或在水浴中进行。
光学膜的实例可包含可在液晶显示装置的形成中充当光学层的膜,诸如反射板、透射反射板、延迟膜(包含1/2或1/4波长板)、视角补偿膜、增亮膜、表面处理膜及其类似物。这些膜可单独使用或可在实践中一层或两层以上堆叠于偏振膜上。举例而言,包含光学膜及粘着层的粘着光学膜可还包含形成于粘着层上的延迟膜。
虽然上文所述的此类各种光学膜的厚度不受特别限制,但根据本发明实施例的粘着剂组成物可具有高度可靠性,同时确保可再加工性,即使在光学膜较薄(例如100μm或小于100μm)时。另外,粘结辅助层可形成于光学膜上且粘着层可形成于粘结辅助层上。粘结辅助层展现与光学膜相比对粘着层较高的可湿性。粘结辅助层可通过例如光学膜的电晕处理形成。粘结辅助层可单独制备且附着至光学膜。特定言之,粘结辅助层可形成于光学膜表面及粘着层表面中的至少一者上。粘结辅助层使得粘着层可易于在光学膜上形成。
图1及图2示出粘着光学膜的实例。参照图1,粘着光学膜10包含光学膜11及形成于光学膜11表面上的粘着层12。如上所述,粘着层12可通过例如将粘着剂组成物涂布于光学膜11的一个表面上,接着移除溶剂而形成于光学膜11上。光学膜11可为例如偏振器。以此方式,粘着剂组成物可用作预先形成于光学膜上的粘着层。或者,粘着层12可形成于光学膜11的两个表面上。图2示出粘着光学膜10的改变。参照图2,粘着光学膜10包含在光学膜11与粘着层12之间形成的粘结辅助层11a。粘结辅助层11a展现与光学膜11相比相对于粘着层12较高的可湿性。
根据本发明的显示装置可包含粘着光学膜。显示装置的实例可包含液晶显示装置、有机电致发光显示装置及其类似物。
图3及图4示出包含根据本发明的一个实施例的粘着层的显示装置的实例。参照图3,显示装置20包含显示元件21、粘着层22及光学膜23。光学膜23安置于显示元件21的两个表面上且经由粘着层22粘结于显示元件21。显示装置20可通过将各自由粘着层22及光学膜23组成的粘着光学膜附着至显示元件21的两个表面来制造。另外,粘着层22可形成于显示元件21的两个表面上以分别将光学膜23粘结于粘着层22。
图4为显示装置20的改变。如图4中所示,多个光学膜可安置于显示元件21上。参照图4,显示装置20在图3中示出的显示装置20的每个光学膜23上还包含粘着层24及光学膜25。粘着层24及光学膜25通过与形成粘着层22及光学膜23的方法相同的方法形成于光学膜23上。
显示装置20可为例如液晶显示装置、有机EL显示装置或其类似物,如上所述。当显示装置20为液晶显示装置时,显示元件21为液晶单元且光学膜23为偏振膜。另外,光学膜25可包含例如视角扩大膜、增亮膜及各种保护膜。另外,当显示装置20为液晶显示装置时,延迟板可置放在粘着层22与显示元件21之间。延迟板可经由粘着层粘结于显示元件21。虽然显示元件21的厚度不受特别限制,但根据本发明实施例的粘着剂组成物具有高度可靠性,同时确保关于显示元件21的可再加工性,即使在显示元件21较薄(例如200μm或小于200μm)时。即,即使当光学膜及显示元件中的一者或两者较薄时,根据本发明实施例的粘着剂组成物确保高度可靠性,同时确保关于这些构件的可再加工性。
<用于形成粘着层的方法>
根据本发明的用于形成粘着层的方法包含使用用于光学膜的粘着剂组成物在基板的一个或两个表面上形成粘着层,其中所述用于光学膜的粘着剂组成物包含酸值为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g的粘着树脂及由化学式1表示的硅酸盐寡聚物:
[化学式1]
Figure GDA0001711218520000201
在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数。特定言之,R1至R4可各自独立地为碳原子数为1至6个的烷基或碳原子数为6至12个的芳基,且X1及X2可各自独立地为氢、碳原子数为1至6个的烷基或碳原子数为6至12个的芳基。举例而言,R1至R4可各自独立地为甲基、乙基及苯基。
基板可为光学膜。关于光学膜,可使用任何光学膜,只要光学膜可用于形成包含液晶显示装置及其类似物的图像显示装置即可。光学膜实质上与粘着层描述中所阐述的光学膜相同。举例而言,光学膜可包含偏振膜。
形成粘着层的过程可包含在基板的一个或两个表面上形成包括用于光学膜的粘着剂组成物的层且对用于光学膜的粘着剂组成物进行过氧化物交联处理。
在粘着层形成中,可进行过氧化物交联处理。此类交联处理实质上与在粘着层形成中进行的交联处理相同。特定言之,过氧化物交联处理可分解50重量%或大于50重量%的过氧化物交联剂,在130℃或低于130℃下进行且使得粘着层的凝胶分率可为40重量%至95重量%。
在一个实施例中,以100重量份的粘着树脂计,用于光学膜的粘着剂组成物可还包含0.01重量份至2重量份、0.02重量份至2重量份、0.04重量份至1.5重量份或0.05重量份至1重量份的量的过氧化物系交联剂。
在另一个实施例中,以100重量份的粘着树脂计,用于光学膜的粘着剂组成物可包含0.01重量份至50重量份、特定言之0.5重量份至20重量份、更特定言之0.5重量份至10重量份、再更特定言之1重量份至5重量份的量的硅酸盐寡聚物。在此含量范围内,粘着剂组成物可展现进一步改良的初始可再加工性及加热后粘着强度。
在另一个实施例中,用于光学膜的粘着剂组成物可还包含交联剂。交联剂的实例可包含异氰酸酯交联剂、碳化二亚胺交联剂、恶唑啉交联剂、过氧化物系交联剂、环氧交联剂及亚胺交联剂中的至少一者,但不限于此。
具体实例
接下来,将参照实例描述本发明。在以下实例的描述中,溶液的浓度将以相对于溶液总重量的重量百分比形式呈现。
[实例]
<A.评估可再加工性及可靠性的实例>
评估在实例及比较例中制备的每个粘着层的可再加工性及可靠性。
制备实例1(丙烯酸树脂的制备实例)
丙烯酸树脂(聚合物Al)通过以下方法制备。在装备有搅拌桨、温度计、氮气供应管及冷却器的四颈烧瓶中,置放99重量份丙烯酸丁酯、1重量份丙烯酸4-羟丁酯及作为聚合起始剂的0.15重量份2,2'-偶氮双异丁腈连同100重量份乙酸乙酯。接着,通过将氮气引入四颈烧瓶同时缓慢搅拌混合溶液来进行氮取代。接着,通过使烧瓶中溶液的温度维持在约55℃下,经5小时进行单体聚合,由此制备聚合物Al的溶液。聚合物Al的重量平均分子量(Mw)为210万。另外,聚合物Al的酸值为0mgKOH/g。聚合物Al的组成(构成聚合物Al的单体的重量比)、重量平均分子量及酸值展示于表1中。
此处,聚合物Al的重量平均分子量通过GPC(凝胶渗透层析法)量测。以下为量测仪器及量测条件。
分析仪:东曹株式会社产品,HLC-8120GPC
管柱:东曹株式会社产品,G7000HXL+GMHXL+GMHXL
管柱尺寸:各自
Figure GDA0001711218520000211
总和:90cm
管柱温度:40℃
流动速率:0.8ml/分钟
注射量:100μl
溶离剂:四氢呋喃
侦测器:折射计(RI)
标准样本:聚苯乙烯
另外,聚合物Al的酸值可通过以下方法量测。制备含有重量比为50∶49.5∶0.5的甲苯、异丙醇以及蒸馏水的混合溶剂。接着,精确称量约0.5g聚合物Al(就固体含量而言)且溶解于50g混合溶剂中,由此制备用于滴定的样品溶液。使用滴定装置“COMTITE-550”(平沼株式会社)用0.1KOH溶液滴定样品溶液。聚合物Al的酸值基于滴定结果根据[等式2]计算:
[等式2]
酸值[mgKOH/g]=(a-b)×5.611×F/S
在等式2中,
a:用于滴定样品溶液的KOH溶液的量[ml];
b:用于滴定空白(混合溶剂)的KOH溶液的量[ml];
F:KOH溶液的临限值;以及
S:用于滴定的样品溶液中存在的树脂的重量[g]。
制备实例2至制备实例7(丙烯酸树脂的制备实例)
除提供于四颈烧瓶的单体的种类及重量比如表1中变化以外,聚合物A2至聚合物A6经由与制备实例1相同的方法制备。另外,聚合物A2至聚合物A7的重量平均分子量及酸值以与制备实例1中相同的方式量测。结果展示于表1中。
制备实例8(胺基甲酸酯树脂的制备实例)
胺基甲酸酯树脂(聚合物A8)通过以下方法制备。在装备有搅拌器、回流冷凝器、氮气供应管、温度计以及滴液漏斗的四颈烧瓶中,置放51.9g聚酯多元醇P-1010(双官能聚酯多元醇,OH 112mg/g,可乐丽株式会社)、32.2g艾迪科聚醚(Adeka polyether)G-1500(三官能聚醚,OH 109mg/g,艾迪科株式会社)、15.9g异佛酮二异氰酸酯(IPDI)(住友拜耳株式会社)、66.7g甲苯、0.03g作为催化剂的2-乙基己酸铁以及0.04g环烷酸铅。
接着,将混合溶液缓慢加热至90℃,接着单体聚合4小时。用红外分光光度计(IR)检查剩余异氰酸酯基的存在以便在对应于异氰酸酯基的峰消失时完成反应,接着在反应完成后冷却混合溶液,即胺基甲酸酯树脂的溶液。胺基甲酸酯树脂的溶液为无色透明的且固体含量为60重量%。另外,以与制备实例1中相同的方式量测胺基甲酸酯树脂的重量平均分子量及酸值。因此,胺基甲酸酯树脂的重量平均分子量为50,000且酸值为0.5KOH mg/g。聚合物A8的组成(构成聚合物A8的单体的重量比)、重量平均分子量以及酸值展示于表2中。
制备实例9(聚酯树脂的制备实例)
聚酯树脂(聚合物A9)通过以下方法制备。在装备有温度计、搅拌器、蒸馏管及冷却器的四颈可分离烧瓶中,置放11.7g乙二醇、18.6g新戊二醇、11.8g间苯二甲酸、57.9g癸二酸及0.15g钛酸四正丁酯。接着,混合溶液在150℃至270℃下加热150分钟以促进酯化,接着经30分钟逐渐降低压力至133Pa且在继续降压的同时进行反应180分钟。混合溶液用乙酸乙酯稀释,由此制备聚酯树脂的溶液。溶液的固体含量为60重量%。以与制备实例1中相同的方式量测聚酯树脂的重量平均分子量及酸值。聚酯树脂的重量平均分子量为38,000且酸值为0.3KOH mg/g。聚合物A9的组成(构成聚合物A9的单体的重量比)、重量平均分子量及酸值展示于表3中。
[表1]
Figure GDA0001711218520000221
[表2]
[表3]
Figure GDA0001711218520000223
在表1至表3中,每一组分的含量由重量份表示。
制备实例10(高分子量类型的制备实例)
高分子量的硅酸盐寡聚物B1通过以下方法制备。将152g四甲氧基硅烷(1摩尔,4当量)溶解于500g四氢呋喃(以下简称“THF”)中。接下来,所获得的溶液与72g的0.35重量%盐酸水溶液(8当量)混合。然后,将混合溶液置于20℃下1小时以水解四甲氧基硅烷。接着,将450g聚甲氧基硅氧烷(“MKC硅酸盐MS-51”,三菱化学株式会社)添加至所获得的溶液,接着回流2小时。随后,使反应溶液的温度升高至150℃以萃取THF,由此制备硅酸盐寡聚物B1,其为无色透明的且具有液相。硅酸盐寡聚物B1的重量平均分子量为25,000。另外,用作原料的聚甲氧基硅氧烷(“MKC硅酸盐MS-51”)为重量平均分子量为900的寡聚物。因此,高分子量硅酸盐寡聚物经由水解的四甲氧基硅烷与聚甲氧基硅氧烷之间的偶合产生。硅酸盐寡聚物B1可由化学式1表示,其中R1至R4、X1及X2全部为甲基。
另外,硅酸盐寡聚物B1的重量平均分子量通过GPC(凝胶渗透层析法)量测。
以下为量测仪器及量测条件。
分析仪:东曹株式会社产品,HLC-8120GPC
管柱:TSKgel,SuperHZM-H/HZ4000/HZ2000
管柱尺寸:6.0mm(内径)×150mm
管柱温度:40℃
流动速率:0.6ml/分钟
注射量:20μl
溶离剂:四氢呋喃
侦测器:折射计(RI)
标准样本:聚苯乙烯
制备实例11(苯氧基类型的制备实例)
由化学式1表示的硅酸盐寡聚物B2,其中R1至R4以及X1及X2为苯基或甲基(包含其中R1至R4、X1或X2为苯基的硅酸盐寡聚物)通过以下方法制备。将400g四苯氧基硅烷(1摩尔,4当量)溶解于500g THF中。接下来,所获得的溶液与72g的0.35重量%盐酸水溶液(8当量)混合。然后,将混合溶液置于20℃下1小时以水解四苯氧基硅烷。接着,将450g聚甲氧基硅氧烷(“MKC硅酸盐MS-51”,三菱化学株式会社)添加至所获得的溶液,接着回流2小时。随后,使反应溶液的温度升高至150℃以萃取THF,由此制备硅酸盐寡聚物B2,硅酸盐寡聚物B2为无色透明的且具有液相。硅酸盐寡聚物B2的重量平均分子量为5,000,以与制备实例10中相同的方式量测。另外,用作原料的聚甲氧基硅氧烷(“MKC硅酸盐MS-51”)为重量平均分子量为900的寡聚物。因此,高分子量硅酸盐寡聚物B2经由水解的四苯氧基硅烷与聚甲氧基硅氧烷之间的偶合产生且可由化学式1表示,其中R1至R4、X1及X2全部为苯基或甲基。
另外,除制备的硅酸盐寡聚物之外,本发明的发明人在以下实验中获得且使用一些种类的硅酸盐寡聚物。
光学膜的制备实例
制备实例12(一侧保护型偏振膜)
一侧保护型偏振膜通过以下方法制造为光学膜。20μm厚的聚乙烯醇膜经由具有不同速度比率的辊拉伸至其初始长度三倍的长度,同时在0.3重量%碘溶液中在30℃下染色1分钟。接着,将拉伸膜浸渍于60℃下含有4重量%硼酸及10重量%碘化钾的水溶液中0.5分钟且拉伸至其初始长度6倍的总伸长量。随后,将拉伸膜浸渍于30℃下含有1.5重量%碘化钾的水溶液中10秒以洗涤拉伸膜,接着在50℃下干燥4分钟,由此获得偏振器。接着,使用聚乙烯醇系粘结剂将20μm厚的丙烯酸膜(经内酯修饰的丙烯酸树脂膜)粘结于偏振器的一侧。丙烯酸膜为保护膜的一个实例。以此方式制造总厚度为27μm的一侧保护型偏振膜。
<实例1>
粘着剂组成物的制备
相对于100重量份的制备实例1中制备的聚合物A1的溶液,就固体含量而言,调配5重量份相当于硅酸盐寡聚物B的硅酸甲酯51(重量平均分子量:550)(C可尔可特株式会社)、0.1重量份异氰酸酯交联剂D110N(伸二甲苯基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加合物的75重量%乙酸乙酯溶液,每一分子异氰酸酯基的数目:3,三井化学株式会社)及0.1重量份硅烷偶合剂(KBM-403,3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷,信越化学株式会社)。以此方式,获得粘着剂组成物的溶液(固体含量为15重量%)。粘着剂组成物的组成展示于表4中。
粘着剂偏振膜(粘着剂光学膜)的制造
将粘着剂组成物的溶液涂布于已经受硅酮处理的38μm厚的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(MRF38,三菱化学聚酯膜,不含寡聚物保护层)的一个表面上,使得在干燥后粘着层的厚度为20μm。接着,涂布层在100℃下干燥2分钟以形成粘着层。在80[W·分钟/m2]的电晕放电下对制备实例12中制备的一侧保护型偏振膜进行处理(电晕处理)以形成偏振器平面,且将粘着层粘结于偏振器平面,由此获得粘着偏振膜。
实例2至实例22,比较例1至比较例8
除粘着树脂的组成如表4、表5及表6中所列出以外,以与实例1中相同的方式制造粘着偏振膜。
[表4]
Figure GDA0001711218520000251
[表5]
Figure GDA0001711218520000252
[表6]
Figure GDA0001711218520000253
在表4、表5及表6中,硅酸盐寡聚物B3为由化学式1表示的硅酸甲酯51,其中R1至R4、X1及X2全部为甲基且重量平均分子量为600。硅酸盐寡聚物B4为由化学式1表示的硅酸甲酯53A(可购自可尔可特株式会社),其中R1至R4、X1及X2全部为甲基且重量平均分子量为900。硅酸盐寡聚物B5为由化学式1表示的MKC硅酸盐MS58B15(可购自三菱化学株式会社),其中R1至R4、X1及X2为丁基(15%)及甲基(85%)且重量平均分子量为3,200。硅酸盐寡聚物B6为由化学式1表示的EMS-485(可购自可尔可特株式会社),其中R1至R4、X1及X2为甲基(50%)及乙基(50%)且重量平均分子量为1,300。硅酸盐寡聚物B7为由化学式1表示的硅酸乙酯48(可购自可尔可特株式会社),其中R1至R4、X1及X2全部为乙基且重量平均分子量为1,400。
另外,佩洛尔(PEROYL)TCP为过氧化物系交联剂,可购自NOF株式会社(NOFCORPORATION)。
<物理特性的评估>
(1)可靠性评估
对实例及比较例中制备的粘着偏振膜(粘着光学膜)中的每一者进行关于可靠性的评估。特定言之,将粘着偏振膜切成对角线为37时大小(56.4cm宽×75.2cm长)(样品),继而使用层压机(laminator)(层压机器)附着至0.5mm厚的无碱玻璃基板(alkali-freeglass)(鹰牌XG,康宁公司)。此处,无碱玻璃基板用作液晶单元的玻璃基板。另外,在实践中将两块厚度为0.25mm的无碱玻璃附着至液晶单元。此外,在此实验中及用于评估粘着强度及可再加工性的以下实验中,将粘着偏振膜附着至此类无碱玻璃基板的两侧。因此,良好评估结果意味着粘着偏振膜可有利地用作用于液晶单元的偏振膜。
接着,将附着有偏振膜的玻璃基板在50℃及0.5MPa下高压处理15分钟,使得样品可完全附着至无碱玻璃基板。在处理后,将附着有偏振膜的玻璃基板(下文称为“初始玻璃基板”)置于85℃下500小时(加热测试)。另外,将初始玻璃基板置于60℃/95%RH(相对湿度)条件下500小时(潮湿测试)。此外,将初始玻璃基板维持在85℃下30分钟及维持在-40℃下30分钟的加热循环进行300次(热冲击测试)。在每次测试后,用裸眼评估偏振膜与玻璃基板之间介面的外观。评估结果展示于表7、表8及表9中。
◎:外观无变化
○:尽管末端略微分层或有气泡,但在使用中无问题
△:尽管末端略微分层或有气泡,但在除一些特殊使用以外的一般使用中无问题
×:在使用中归因于末端显著分层的问题
(2)粘着强度及可再加工性的评估
对实例及比较例中制备的粘着偏振膜(粘着光学膜)中的每一者进行关于粘着强度的评估。特定言之,将粘着偏振膜切成25mm宽×100mm长大小的样品,继而使用层压机(层压机器)附着至0.5mm厚的无碱玻璃基板(鹰牌XG,康宁公司)。接着,将附着有偏振膜的玻璃基板在50℃及5atm下高压处理15分钟,使得样品可完全附着至无碱玻璃基板,由此获得初始玻璃基板。接着,将初始玻璃基板在50℃的干燥条件下加热48小时,由此获得加热后玻璃基板。接着,通过以下方法量测初始玻璃基板及加热后玻璃基板的粘着强度。
使用拉伸测试器(海计万能测试机,STA-1150)在23℃、50%相对湿度、180°剥离角度及300mm/分钟剥离速率的量测条件下量测在偏振膜自每一玻璃基板剥离时的粘着强度(N/25mm)。此处,根据粘着带及粘着片的JIS Z0237测试方法进行剥离。
另外,对粘着偏振膜(样品)进行关于可再加工性的评估。特定言之,对粘着偏振膜(样品)进行与粘着强度评估中相同的处理以制备初始玻璃基板及加热后玻璃基板。此处,将粘着偏振膜(样品)切成420mm宽×320mm长的大小。接着,由操作者手动剥离初始玻璃基板及加热后玻璃基板中的每一者的偏振膜。接着,重复此过程三次。即,制备三个初始玻璃基板及三个加热后玻璃基板,且剥离所述玻璃基板中的每一者的偏振膜。另外,评估粘着剂组成物中的每一者的可再加工性(实际可再加工性)且结果展示于表7、表8及表9中。
◎:全部三种玻璃基板可经干诤地分离而无剩余胶及对偏振膜的损伤。无碱玻璃基板未破裂。
○:虽然三种玻璃基板中的一些遭受偏振膜的破裂,但偏振膜通过重复剥离而分离。无碱玻璃基板未破裂。
△:虽然全部三种玻璃基板遭受偏振膜破裂,但偏振膜通过重复剥离而分离。无碱玻璃基板未破裂。
×:全部三种玻璃基板遭受剩余胶,或可能由于偏振膜破裂而即使通过重复剥离仍未分离。另外,无碱玻璃基板存在破裂。
[表7]
[表8]
Figure GDA0001711218520000272
[表9]
Figure GDA0001711218520000281
如表7及表8中所示,可见实例中制备的粘着剂组成物具有可再加工性及可靠性的良好平衡。详言之,虽然评估测试中所用的全部偏振膜及无碱玻璃基板较薄,但实例中制备的粘着剂组成物使得偏振膜可自无碱玻璃基板剥离而无对偏振膜及无碱玻璃基板的实质损伤。另外,如表9中所示,当粘着强度超过3N/25mm时,可再加工性存在劣化倾向。
<B.关于可再加工性、可靠性及可加工性的实例>
在以下实例及比较例中,评估每一粘着层的可再加工性、可靠性及可加工性(粘着膜的老化需要)。
硅酸盐寡聚物
作为硅酸盐寡聚物,制备A.评估可再加工性及可靠性的实例中所用的硅酸盐寡聚物。特定言之,制备硅酸盐寡聚物B1(制备实例10)、硅酸盐寡聚物B2(制备实例11)、硅酸甲酯51(硅酸盐寡聚物B3)、硅酸甲酯53A(硅酸盐寡聚物B4)、MKC硅酸盐MS58B15(硅酸盐寡聚物B5)、EMS-485(硅酸盐寡聚物B6)及硅酸乙酯48(硅酸盐寡聚物B7)。
过氧化物交联剂
作为过氧化物交联剂,除A.评估可再加工性及可靠性的实例中所用的佩洛尔(peroyl)TCP(第一一分钟半衰期温度:92.1℃)之外,制备佩布提尔(perbutyl)ND(第一一分钟半衰期温度:103.5℃)及佩布提尔(perbutyl)PV(第一一分钟半衰期温度:110.3℃)。
光学膜的制造
制备A.评估可再加工性及可靠性的实例中所用的光学膜(一侧保护型偏振膜)。
实例23至实例47及比较例9至比较例15
除粘着剂组成物的组成如表10及表11中列出且干燥温度如表10及表11中列出以外,以与实例1相同的方式制备粘着偏振膜。特定言之,干燥温度视过氧化物系交联剂的种类而变化。举例而言,在实例23中,应用一分钟半衰期温度为92.1℃且干燥温度为120℃(2分钟)的佩洛尔(peroyl)TCP。通过此干燥处理,分解50重量%或大于50重量%的过氧化物交联剂。
[表10]
Figure GDA0001711218520000291
[表11]
Figure GDA0001711218520000301
在表11中,V-05为可购自日清纺株式会社(NISSHINBO)的碳化二亚胺交联剂,WS-500为可购自日本触媒株式会社的恶唑啉交联剂且Tetrad X为可购自三菱气体化学株式会社的环氧交联剂。
<物理特性的评估>
(1)可靠性、粘着强度及可再加工性的评估:如A.评估可再加工性及可靠性的实例评估可靠性、粘着强度及可再加工性,且结果展示于表12及表13中。
(2)凝胶分率:粘着剂组成物在100℃下干燥2分钟以具有20μm的厚度,接着交联处理以形成粘着层,其继而置于23℃及65%RH的条件下1小时,随后根据等式1计算凝胶分率。
[等式1]
凝胶分率(重量%)={(Wc-Wa)/(Wb-Wa)}×100
其中Wb为用氟树脂(TEMISHNTF-1122,日东电工株式会社)包覆的0.2g粘着层的重量;Wa为氟树脂的重量;以及Wc为移除可溶性物质的用氟树脂包覆的粘着层的重量,如通过将用氟树脂包覆的粘着层在23℃下浸于40ml乙酸乙酯中7天以萃取可溶性物质,接着在铝杯中在130℃下干燥用氟树脂包覆的粘着层2小时所量测。
(3)老化需要(可加工性)的评估:当凝胶分率为40重量%或大于40重量%时,由于不存在关于凹痕及持久性劣化的问题,故确定不存在老化需要。因此,老化(aging)处理的需要视凝胶分率而评估如下。评估结果展示于表12及表13中。
○:凝胶分率为65%或大于65%。无关于凹痕及可加工性与持久性劣化的问题
△:凝胶分率为40%至小于65%。无关于凹痕的问题
×:凝胶分率小于40%。凹痕及可加工性与持久性劣化
如本文所用,凹痕意谓由裸眼观察到在如A.评估可再加工性及可靠性的实例中制备的粘着光学膜(样品)的表面上形成的凹痕标志;且可加工性的劣化意谓粘着光学膜(样品)的偏振膜展现在其一侧的粘性及表面污染,如由触感及使用裸眼观察到,其中粘着光学膜的样品(420mm×320mm)如A.评估可再加工性及可靠性的实例中所制备,且在粘着光学膜制造后1小时内在每一侧打孔以形成长度为270mm的方形洞。
(4)PET寡聚物沉淀量的量测:将所制造的粘着偏振膜(包含分隔件)置于60℃及90%RH的条件下500小时,接着移除分隔件。接着,自粘着偏振膜获得约0.025g粘着层且添加至1ml氯仿中,接着在室温下震荡(shaking)18小时。接着,萃取5ml乙腈,随后震荡(shaking)3小时。所获得的溶液经由0.45ml过滤膜过滤且将PET寡聚物三聚体的标准产物调节至一定浓度以获得校准曲线。接着,基于校准曲线测定粘着剂中所含有的PET寡聚物的量(ppm)。使用样品通过HPLC(高效液相层析)获得校准曲线,其中PET寡聚物的浓度(ppm)为给定的。以下为HPLC设备、HPLC的量测条件及PET寡聚物量的定量分析方法。
HPLC设备:安捷伦技术1200系列
量测条件
管柱:安捷伦技术ZORBAX SB-C18
管柱温度:40℃
加热流动速率:0.8ml/min
溶离剂组成物:水/乙腈逆相梯度条件
注射量:5μl
侦测器:PDA(光二极管阵列)
定量分析方法:将PET寡聚物三聚体的标准样品溶解于氯仿中且用乙腈稀释以将标准样品调节至一定浓度。基于HPLC面积及调节的浓度获得校准曲线。接着,在校准曲线上确定样品PET寡聚物的量(粘着层中寡聚物的沉淀量)。结果展示于表12及表13中。
[表12]
Figure GDA0001711218520000321
[表13]
Figure GDA0001711218520000322
如表12及表13中所示,实例中制备的粘着剂组成物中的每一者包括用作基质聚合物且酸值为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g的粘着树脂(A)、硅酸盐寡聚物(B)及过氧化物系交联剂。另外,在包含由此类粘着剂组成物膜形成的粘着层的粘着光学膜中的每一者中,粘着层含有硅酸盐寡聚物(B),从而可在粘着光学膜粘结于液晶单元后立刻降低粘着强度。另外,即使在粘着光学膜静置较长时间段或在各种方法过程中置于高温下后,相对于液晶单元的粘着强度未增加且粘着光学膜可易于自液晶单元剥离,由此提供良好的可再加工性。即,粘着光学膜可重复使用而不损伤或污染液晶单元。详言之,现有平面粘着光学膜难以与此项技术中的大液晶单元分离,而根据本发明的平面粘着光学膜使得可易于自大液晶单元分离。
此外,在实例中,粘着剂组成物的溶液含有一定比率的过氧化物系交联剂,由此提供在粘着剂组成物溶液的涂布层干燥时无需老化的粘着光学膜以提供良好的可加工性,且可确保良好的可再加工性及可靠性,同时在制造过程方面提供极好的操作特性。另外,将粘着层的干燥温度设定成130℃或小于130℃,由此使得粘着层中寡聚物沉淀量能够减小。
虽然已参照附图描述各个实施例,但应理解提供上述实施例仅用于说明且不应以任何方式解释为限制本发明,且所属领域的技术人员应清楚可在不背离本发明的精神及范畴的情况下进行各种修改、变化、改变及等效实施例。因此,本发明的范畴不限于上述实施例且应仅由随附权利要求书及其等效物界定。

Claims (22)

1.一种用于光学膜的粘着剂组成物,包括:
粘着树脂,酸值为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g;
硅酸盐寡聚物,由化学式1表示;以及
交联剂,
[化学式1]
Figure FDA0002111487070000011
在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数,
其中以100重量份的所述粘着树脂计,所述粘着剂组成物包括0.01重量份至50重量份的所述硅酸盐寡聚物,
其中所述粘着剂组成物形成的粘着层在初始粘着强度与加热后粘着强度之间的差值为1N/25mm或小于1N/25mm,
其中所述粘着树脂包括(甲基)丙烯酸聚合物以及聚酯中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中所述(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量为30万至300万。
3.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中所述聚酯的重量平均分子量为10,000至200,000。
4.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中所述粘着树脂包括含羟基单体作为单元组分。
5.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中所述粘着树脂的玻璃转化温度为-100℃至-10℃。
6.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中所述硅酸盐寡聚物的重量平均分子量为300至30,000。
7.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中所述硅酸盐寡聚物包括以下中的至少一者,由化学式1表示的硅酸盐寡聚物,其中R1至R4、X1以及X2为甲基且重量平均分子量为300至20,000;由化学式1表示的硅酸盐寡聚物,其中R1至R4、X1以及X2为甲基且重量平均分子量为大于20,000至30,000;以及由化学式1表示的硅酸盐寡聚物,其中R1、R2、R3、R4、X1或X2为苯基。
8.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中以100重量份的所述粘着树脂计,所述粘着剂组成物包括0.01重量份至20重量份的异氰酸酯交联剂、碳化二亚胺交联剂、恶唑啉交联剂、环氧交联剂以及过氧化物系交联剂中的至少一者作为所述交联剂。
9.根据权利要求8所述的用于光学膜的粘着剂组成物,其中以100重量份的所述粘着树脂计,所述粘着剂组成物包括0.02重量份至2重量份的所述过氧化物系交联剂。
10.根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物,还包括以100重量份的所述粘着树脂计,0.001重量份至10重量份的硅烷偶合剂。
11.一种粘着层,由根据权利要求1所述的用于光学膜的粘着剂组成物形成。
12.一种粘着层,经由粘着剂组成物的交联处理形成,所述粘着剂组成物包括具有(甲基)丙烯酸聚合物、聚氨基甲酸酯以及聚酯中的至少一者的粘着树脂、由化学式1表示的硅酸盐寡聚物以及过氧化物系交联剂;
其中所述粘着层在置于23℃及65%RH的条件下1小时后在所述粘着层形成后的凝胶分率为40重量%至95重量%,由以下等式1所计算:
[化学式1]
在化学式1中,R1至R4各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;X1及X2各自独立地为氢、碳原子数为1至20个的烷基或碳原子数为6至20个的芳基;以及n为1至100的整数,
[等式1]
凝胶分率(重量%)={(Wc-Wa)/(Wb-Wa)}×100,
在等式1中,Wb为用氟树脂包覆的0.2g所述粘着层的重量;Wa为所述氟树脂的重量;以及Wc为移除可溶性物质的用所述氟树脂包覆的所述粘着层的重量,通过将用所述氟树脂包覆的所述粘着层在23℃下浸于40ml乙酸乙酯中7天以萃取所述可溶性物质,接着在铝杯中在130℃下干燥用所述氟树脂包覆的所述粘着层2小时所量测。
13.根据权利要求12所述的粘着层,其中所述粘着树脂的酸值为0mgKOH/g至20.0mgKOH/g。
14.根据权利要求11或12所述的粘着层,其中所述粘着层在置于23℃及65%RH的条件下1小时后的凝胶分率为65重量%至95重量%,由以下等式1所计算:
[等式1]
凝胶分率(重量%)={(Wc-Wa)/(Wb-Wa)}×100
在等式1中,Wb为用氟树脂包覆的0.2g所述粘着层的重量;Wa为所述氟树脂的重量;以及Wc为移除可溶性物质的用所述氟树脂包覆的所述粘着层的重量,通过将用所述氟树脂包覆的所述粘着层在23℃下浸于40ml乙酸乙酯中7天以萃取所述可溶性物质,接着在铝杯中在130℃下干燥用所述氟树脂包覆的所述粘着层2小时所量测。
15.根据权利要求11或12所述的粘着层,其中所述粘着层在初始粘着强度与加热后粘着强度之间的差值为1N/25mm或小于1N/25mm。
16.根据权利要求11或12所述的粘着层,其中所述粘着层的加热后粘着强度为3N/25mm或小于3N/25mm。
17.根据权利要求11或12所述的粘着层,其中所述粘着层的厚度为2μm至40μm。
18.一种粘着光学膜,包括:
偏振器;
保护层,形成于所述偏振器的一个表面上;
根据权利要求11或12所述的粘着层,形成于所述偏振器的另一个表面上。
19.根据权利要求18所述的粘着光学膜,其中粘结辅助层在所述偏振器与所述粘着层之间形成。
20.根据权利要求19所述的粘着光学膜,其中所述粘结辅助层形成于所述偏振器的表面及所述粘着层的表面中的至少一者上,所述粘结辅助层通过电晕处理形成。
21.根据权利要求18所述的粘着光学膜,其中所述保护层包括透明保护膜或保护涂层。
22.一种显示装置,包括根据权利要求18至21中任一项所述的粘着光学膜。
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