TW201300475A - 壓敏性黏著組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提出壓敏性黏著組成物、壓敏性黏著偏光板和液晶顯示裝置。該壓敏性黏著組成物在極端條件(如高溫度和/或濕度條件)下具有極佳的耐久可靠性，並展現卓越的加工性(如切割性或再加工性)。此外，當壓敏性黏著組成物施於偏光板或液晶顯示裝置時，該組成物能有效地防止漏光。此壓敏性黏著劑具有優良的特性，例如，即使當該壓敏性黏著劑施於20英吋或更大顯示裝置亦然。

Description

壓敏性黏著組成物
本發明係關於壓敏性黏著組成物。
液晶顯示裝置(LCD)係經由存在於兩個透明基板之間的液晶顯示影像之裝置。
電壓經由連接至液晶的電極施於LCD時，晶體顯示的分子排列模式改變，並因此而改變光的穿透性，藉此而展現影像。
基本上，LCD包括兩個透明基板、包括介於基板之間的液晶之液晶面板、和接合至液晶面板之透明基板的偏光板。
此偏光板包括以某些方向排列之以碘為基礎的化合物或二向色偏光材料，並具有包括保護膜以保護形成在彼之一或兩個表面上的偏光元件的多層結構。此外，偏光板可另包括具有單一方向分子排列的阻滯膜、或寬視角補償膜(如液晶型膜)。構成此多層偏光板的各個膜由具有不同分子結構和組成的材料所形成，並因此而展現不同的物理性質。因為具有單方向分子排列之材料的收縮或膨脹行為不同，所以尺寸安定性不足，特別是在高溫度或高溫度/濕度條件下。因此，當偏光板以壓敏性黏著劑固定時，因為在高溫度或高溫度/濕度條件下的收縮或膨脹而使得應力集中在TAC層，此導致雙折射和漏光的問題。
用以解決前述問題的代表性方法包括設計壓敏性黏著劑以具有應力紓緩性質而使得壓敏性黏著劑易於因外在應力而蠕變和變形的方法。例如，韓國專利公開第1998-79266號和日本專利特許公開第2002-47468和2003-49141號揭示令具有能夠與交聯劑反應的官能基之高分子量聚合物與具有少量可交聯的官能基或無可交聯的官能基之低分子量聚合物混合的方法。
但是，專利文件中揭示的此壓敏性黏著組成物具有壓敏性黏著劑之蠕變或擠壓使得偏光板於製造時的切割性欠佳(此導致產量降低)的問題。
用以防止漏光的另一方法包括設計極堅硬的壓敏性黏著劑。此壓敏性黏著劑可用以藉由抑制偏光板在高溫度或高溫度/濕度條件下的收縮和膨脹及使得應力集中在偏光板的最外層而使得應力最小化，此得到卓越的光學性質。
欲得到堅硬的壓敏性黏著劑，須提高壓敏性黏著劑的彈性模量。但是，隨著壓敏性黏著劑之彈性模量的提高，因為伴隨著壓敏性黏著劑的強度降低，故耐久性降低。此外，使用一般的單一交聯結構使其難以達到抑制漏光的彈性模量且耐久性不足。據此，藉由將光引發劑和多官能性丙烯酸酯添加至用以形成慣用單一交聯結構之壓敏性黏著組成物中以形成另外的(separate)交聯結構之方法亦為此技術已知者。
本申請案提出壓敏性黏著組成物。
本申請案的一方面提出壓敏性黏著組成物，其包括交聯的丙烯酸系聚合物、能夠藉由與可交聯的丙烯酸系聚合物反應而形成交聯結構的交聯劑和多官能性丙烯酸酯。此壓敏性黏著組成物在固化之後可形成所謂互相貫通的聚合物網絡(下文中稱為“IPN”)。若壓敏性黏著組成物形成IPN，則藉以下通式1計算的X在60%至80%的範圍內。
通式1 X=[1-(AI/BI)/(AO/BO)]×100
通式1中，“AI”代表在已形成IPN的該壓敏性黏著組成物的IR光譜中之介於795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，“BI”代表在已形成IPN的該壓敏性黏著組成物的IR光譜中之介於1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積，“AO”代表在該壓敏性黏著組成物形成IPN之前的IR光譜中之介於795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，而“BO”代表在該壓敏性黏著組成物形成IPN之前的IR光譜中之介於1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積。
文中所謂“已形成IPN的壓敏性黏著組成物”是指已固化的壓敏性黏著組成物。文中所謂“固化”是指令壓敏性黏著組成物經由物理或化學反應和壓敏性黏著組成物中之組 份的交互作用而展現壓敏性黏著性的方法。此說明書中，已固化的壓敏性黏著組成物或已形成IPN的壓敏性黏著組成物可被簡稱為壓敏性黏著劑。
文中所謂的“IPN”是指壓敏性黏著劑中同時形成二或更多個交聯結構的狀態。根據一個例示具體實施例，此二或更多個交聯結構可處於彼此交纏或貫通的狀態。
例如，若在包括可交聯的丙烯酸系聚合物、能夠藉由與可交聯的聚合物反應而形成交聯結構的交聯劑和多官能性丙烯酸酯之壓敏性黏著組成物中形成IPN，則此壓敏性黏著組成物具有藉交聯劑藉丙烯酸系聚合物交聯而形成的交聯結構(下文中稱為“第一交聯結構”)和藉聚合的多官能性丙烯酸酯形成的交聯結構(下文中稱為“第二交聯結構”)。
根據一個例示具體實施例，此第一和第二交聯結構可以獨立地存在於壓敏性黏著劑中，且可以它們以彼此無化學反應的狀態存在。此狀態中，第一和第二交聯結構可以他們彼此交纏或貫通的狀態存在於壓敏性黏著劑中。
例如，重量平均分子量(Mw)為1,000,000的聚合物可作為可交聯的丙烯酸系聚合物。此說明書中，“重量平均分子量”是指使用凝膠穿透層析法(GPC)測定之自聚苯乙基標準品轉換的值。此外，此說明書中，除非特別指明，否則“分子量”係指“重量平均分子量”。分子量為1,000,000或更高的聚合物可用以提供壓敏性黏著組成物或在高溫度和/或濕度條件下具有極佳耐久性並展現極佳加工性(如 塗覆性)的壓敏性黏著劑。
例如，包括(甲基)丙烯酸酯單體和可交聯單體作為聚合單元之聚合物可作為可交聯的丙烯酸系聚合物。
因此，(甲基)丙烯酸烷酯可以，例如，作為(甲基)丙烯酸酯單體。此外，就控制黏著性、玻璃轉變溫度(Tg)和壓敏性黏著性的觀點，可以使用烷基具有1至14個碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯。此處可用的單體可包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸三級丁酯、(甲基)丙烯酸二級丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸十四烷酯，其可單獨使用或併用。
可交聯的單體與另一單體(例如，(甲基)丙烯酸烷酯)共聚而形成丙烯酸系聚合物，以形成聚合物，及在共聚反應之後將可交聯的官能基提供至聚合物。此處，可以使用任何種類的單體，只要它們有前述作用即可。
例如，此處可用之可交聯的單體可包括含羥基的單體、含羧基的單體或含氮的單體。此處可用之含羥基的單體包括(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯、(甲基)丙烯酸8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙二醇酯或(甲基)丙烯酸2-羥基丙二醇酯，此處可用之含羧基的單體包括( 甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙酸、3-(甲基)丙烯醯氧基丙酸酯、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚物、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸或順丁烯二酸酐，而此處可用之含氮的單體包括(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己內醯胺，但本申請案不限於此。可交聯的單體之一或二或更多者可含括於此聚合物中。
可交聯的丙烯酸系聚合物可包括，例如，80至99.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和0.01重量份至20重量份可交聯的單體作為聚合單元，但本申請案不限於此。除非此說明書中特別指明，否則“重量份”是指各組份之間的重量比。
必要時，此可交聯的丙烯酸系聚合物可另包括適當的共聚單體作為聚合單元。例如，下列式1的單體可含括作為丙烯酸系聚合物的聚合單體以控制玻璃轉變溫度或提供其他官能性。
式1中，R1至R3各者獨立地代表氫或烷基，而R4代表氰基、未經取代或經烷基取代的苯基、乙醯氧基或COR5(其中R5代表胺基或未經取代或經烷基或烷氧烷基取代的縮水甘油醚基)。
式1中，烷基或烷氧基可包括，例如，具有1至20個碳原子，1至16個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子，或1至4個碳原子之經取代或未經取代的烷基或烷氧基。此烷基或烷氧基可具有直鏈、支鏈或環狀結構。烷基或烷氧基的例子可包括甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，但本申請案不限於此。
式1的共聚單體的例子包括含氮的單體，如(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺或N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺；以苯乙烯為基礎的單體，如苯乙烯或甲基苯乙烯；(甲基)丙烯酸環氧丙酯；或羧酸的乙烯酯，如乙酸乙烯酯，其可單獨使用或併用，但本申請案不限於此。當可交聯的丙烯酸系聚合物包括式1的單體時，以(甲基)丙烯酸酯單體總含量計，單體的存在量可為20重量份。
例如，可交聯的丙烯酸系聚合物可為藉由使用慣用方法(如溶液聚合法、光聚合法、整體聚合法、懸浮聚合法或乳化聚合法)，令單體混合物(必要時，其可藉由在單體中選擇和摻合適當的單體)聚合而製得者。
例如，存在於聚合物中之能夠與可交聯的官能基反應之具有二或多個官能基的化合物可以作為交聯劑而與聚合物形成交聯結構。
未特別限制此交聯劑的特定種類。例如，此處可以使用已知交聯劑，如異氰酸酯交聯劑、環氧基交聯劑、吖丙啶交聯劑或金屬螯合交聯劑。可以考慮與丙烯酸系聚合物 之可交聯的官能基之反應性而選擇和使用適當的已知交聯劑種類。
因此，此處可使用的異氰酸酯交聯劑可包括如二異氰酸甲苯酯、二異氰酸二甲苯酯、二異氰酸二苯基甲烷酯、二異氰酸己二酯、二異氰酸異冰片酯、二異氰酸四甲基二甲苯酯或二異氰酸萘酯；或藉由令前述化合物中之一或二或更多者與多元醇(如三羥甲基丙烷)反應而得的化合物。此外，此處可使用的環氧基交聯劑可包括乙二醇二環氧丙醚、三環氧丙醚、三羥甲基丙烷三環氧丙醚、N,N,N’,N’-四環氧丙基乙二胺或甘油二環氧丙醚，此處可用的吖丙啶交聯劑可包括N,N’-甲苯-2,4-雙(1-吖丙啶羧醯胺)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-吖丙啶羧醯胺)、三伸乙基三聚氰胺、雙異酞醯基-1-(2-甲基吖丙啶)或三-1-吖丙啶膦化氧，而此處可用的金屬螯合交聯劑包括多價金屬(如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂或釩)與乙醯基丙酮或乙醯基乙酸乙酯配位的化合物，但本申請案不限於此。
例如，相對於100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物，交聯劑在壓敏性黏著組成物中的含量可為0.01至5重量份，0.01重量份至3重量份，或0.1至2重量份。可控制交聯劑含量以維持極佳的耐久性和黏著性。
無論藉交聯劑交聯之丙烯酸系聚合物的交聯結構如何，此壓敏性黏著組成物可包括多官能性丙烯酸酯形成交聯結構。
當壓敏性黏著組成物包括可交聯的丙烯酸系聚合物、 交聯劑和多官能性丙烯酸酯時，聚合物和交聯劑於乾燥、加熱或老化法期間內彼此反應而形成交聯結構，且此多官能性丙烯酸酯可藉自由基聚合反應(其獨立於前述方法之外或與前述方法同時進行)形成第二交聯結構。
例如，不會與可交聯的丙烯酸系聚合物和交聯劑反應之多官能性丙烯酸酯的種類可作為多官能性丙烯酸酯。例如，此處可使用的多官能性丙烯酸酯可包括二官能性丙烯酸酯，如二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇己二酯、羥二(甲基)丙烯酸基新戊酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸二環戊基(二環戊烷基)酯、經己內酯改質的二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、經環氧乙烷改質的二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯醯氧基乙基異氰尿酸酯、經烯丙基化的環己基二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二羥甲基二環戊烷二(甲基)丙烯酸酯、經環氧乙烷改質的六氫酞酸二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、經新戊二醇改質的三甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、金剛烷二(甲基)丙烯酸酯或9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀；三官能性丙烯酸酯，如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經丙酸改質的二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經環氧丙烷改質的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三官能性胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或參(甲基)丙烯醯氧基 乙基異氰尿酸酯；四官能性丙烯酸酯，如四(甲基)丙烯酸二甘油酯或四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯；五官能性丙烯酸酯，如經丙酸改質的五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯；和六官能性丙烯酸酯，如六(甲基)丙烯酸酯二季戊四醇酯、經己內酯改質的六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯或胺甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(例如，異氰酸酯單體或三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯之反應產物)。
根據一個例示具體實施例，分子量低於1,000的三官能性或三-或更多官能性丙烯酸酯可作為多官能性丙烯酸酯。此時，壓敏性黏著劑可具有更卓越的耐久性。
此外，具有環結構或胺甲酸酯鍵的多官能性丙烯酸酯亦可作為多官能性丙烯酸酯。此處，未特別限制環結構的種類。例如，環結構可為碳環或雜環結構；或單環或多環結構。環結構的例子可包括具有3至12個碳原子或3至8個碳原子的環烷結構，如環戊烷、環己烷或環庚烷。丙烯酸酯中含括的環結構數可為一或多數、1至5，或1至3。除了碳原子以外，至少一個雜原子(如氧、硫或氮)可含括於環結構中。
具有環結構或胺甲酸酯鍵的多官能性丙烯酸酯的例子可包括具有異氰尿酸酯結構的單體(如參(甲基)丙烯醯氧基異氰酸乙酯)、具有環結構的異氰酸酯化合物(如二異氰酸原冰片酯)和藉多官能性丙烯酸酯(如三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯或三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯)之反應而得到之經異氰尿酸酯改質的胺甲酸酯丙烯酸酯，但本申請案 不限於此。
相對於100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物，此多官能性丙烯酸酯在壓敏性黏著組成物中之含量為15重量份至40重量份或15重量份至30重量份。
在此範圍內，多官能性丙烯酸酯可以有效地形成IPN，並使壓敏性黏著劑的彈性模量和剝離強度維持於適當程度。
本壓敏性黏著組成物可另包括適當的自由基引發劑以有效地藉多官能性丙烯酸酯形成交聯結構。根據一個例示具體實施例，此自由基引發劑包括能夠藉由以光(如紫外(UV)射線)照射或電子束誘發多官能性丙烯酸酯之自由基聚合反應的引發劑。此處，光引發劑可作為引發劑。
例如，以苯偶因、羥基酮、胺基酮或膦化氧為基礎的光引發劑可作為光引發劑。此處可用的光引發劑包括，例如，苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因異丙醚、苯偶因正丁醚、苯偶因異丁醚、乙醯苯、二甲胺基乙醯苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯、2,2-二乙氧基-2-苯基乙醯苯、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉-丙-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯基酮、對-苯基二苯基酮、4,4’-二乙胺基二苯基酮、二氯二苯基酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-三級丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基噻噸酮(噻噸酮)、2-乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、苄基二甲縮酮、乙醯苯二 甲縮酮、對-二甲胺基苯甲酸酯、低聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮]或2,4,6-三甲基苄醯基-二苯基-膦化氧。
相對於100重量份自由基引發劑，此壓敏性黏著組成物含量為0.01重量份至10重量份。更特別地，考慮根據通式1計算的X值，使用適當含量的自由基引發劑。
必要時，此壓敏性黏著組成物可以另包括矽烷偶合劑。此矽烷偶合劑可用以改良壓敏性黏著劑的耐濕熱性及維持極佳的黏著可靠性，即使壓敏性黏著劑長時間處於高溫度或濕度條件下亦然。
例如，此矽烷偶合劑可包括γ-縮水甘油醚基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油醚基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油醚基丙基三乙氧基矽烷、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-胺丙基三甲氧基矽烷、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、3-異異氰酸根丙基三乙氧基矽烷、γ-乙醯乙醯丙基三甲氧基矽烷、γ-乙醯乙醯丙基三乙氧基矽烷、β-氰乙醯基三甲氧基矽烷、β-氰乙醯基三乙氧基矽烷或乙醯氧基乙醯基三甲氧基矽烷，其可單獨使用或併用。根據例示具體實施例，含有乙醯乙醯基或β-氰基的矽烷偶合劑可作為矽烷偶合劑。相對於100重量份多官能性丙烯酸酯，此矽烷偶合劑含量可為0.01重量份至5重量份或0.01重量份至1重量份。在此 範圍內可維持適當的壓敏性黏著強度和耐久可靠性。
此外，壓敏性黏著組成物可以另包括發黏劑。例如，此處使用的發黏劑可包括以烴為基礎的樹脂、松香樹脂、松香酯樹脂、萜烯樹脂、萜烯酚樹脂、聚合的松香樹脂、聚合的松香酯樹脂或前述的氫添加劑。相對於100重量份丙烯酸系聚合物，此發黏劑在組成物中含量可為例如1重量份至100重量份。此情況中，在此範圍內可確保適當的相容性和黏著性。
此外，必要時，壓敏性黏著組成物可以另包括至少一種選自環氧樹脂、交聯劑、UV安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填料、消泡劑、界面活性劑和塑化劑中之添加劑。
壓敏性黏著組成物固化(即，形成IPN)之後，壓敏性黏著組成物之根據通式1計算的X值為60%至80%。
通式1中，“AI”代表固化法之後的壓敏性黏著組成物(即，已形成IPN的壓敏性黏著組成物)的IR光譜中由於存在於壓敏性黏著組成物中的碳-碳雙鍵而觀察到的峰面積，更特別地，在介於波數795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，而“BI”代表已形成IPN的壓敏性黏著組成物的IR光譜中由於存在於壓敏性黏著組成物中的羰基而觀察到的峰面積，特別地，在介於波數1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積。
同樣地，通式1中，“AO”代表固化法之前，即，形成IPN之前，在該壓敏性黏著組成物的IR光譜中由於存 在於壓敏性黏著組成物中的碳-碳雙鍵而觀察到的峰面積，更特別地，在介於波數795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，而“BO”代表形成IPN之前，在該壓敏性黏著組成物的IR光譜中由於存在於壓敏性黏著組成物中的羰基而觀察到的峰面積，特別地，在介於波數1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積。
根據通式1計算的X值可意謂在壓敏性黏著組成物的固化法(即，形成IPN之方法)期間內，轉化成交聯結構的多官能性丙烯酸酯在組成物中百分比(%)。
通常，形成堅硬壓敏性黏著劑的方法僅基於壓敏性黏著劑的彈性模量。但是，即使當已形成IPN的壓敏性黏著劑展現類似的彈性模量時，壓敏性黏著劑的物理性質隨IPN中的交聯結構之密度或形態改變。此外，偏光板用之壓敏性黏著劑所須的耐久性可取決於交聯結構的密度或形態。
若X值維持於60%至80%，則可調整IPN中之交聯結構(特別地，藉聚合的多官能性丙烯酸酯形成的交聯結構)的密度和形態，藉此形成的壓敏性黏著劑在高溫和/或濕度條件下展現卓越的耐久性且亦有效地抑制偏光板的漏光。若X值低於60%或超過80%，則無法有效地形成IPN，且會因為極端的交聯密度而降低物理性質(如耐久性)。
“X”值可以此說明書中的下列實例中描述之方法測定。
欲使壓敏性黏著組成物的X值維持於60%至80%，應控制壓敏性黏著組成物的固化條件。例如，壓敏性黏著組成物可以先後或同時在誘發交聯劑與可交聯的丙烯酸系聚合物之反應的適當條件下進行固化法，及在誘發多官能性丙烯酸酯之聚合反應的適當條件下進行照光法。例如，可以根據多官能性丙烯酸酯的種類和其反應性及自由基引發劑(如光引發劑)的種類，在固化法中藉由調整照光期間內之射線的照度和發光強度而調整“X”值。此照度和發光強度可根據多官能性丙烯酸酯和光引發劑的種類和含量而改變。例如，若羥基環己基苯基酮作為光引發劑，則組成物以紫外(UV)射線以100毫焦耳/平方公分至300毫焦耳/平方公分的發光強度以100毫瓦特/平方公分至600毫瓦特/平方公分的照度照射，及，若使用苄基二甲縮酮作為光引發劑，則照度和發光強度必須略低於前述條件。在此範圍內，特定照度和發光強度可根據與光引發劑一起使用的多官能性丙烯酸酯的種類或重量比而改變。
本申請案的另一方面提供製造壓敏性黏著劑之方法。根據例示具體實施例之方法可包括以光(如UV射線)照射組成物。此處，此組成物包括可交聯的丙烯酸系聚合物、能夠藉由與可交聯的丙烯酸系聚合物反應而形成交聯結構的交聯劑、及多官能性丙烯酸酯。
例如，可以照光使得根據通式1計算得到的X值在60%至80%的範圍內。未特別限制此照光法，且其可以考慮壓敏性黏著組成物的組份，於適當照度和發光強度進行 以達到所欲X值。例如，照光法可為UV照射法，且可以使用已知工具(如高壓汞燈、無電極燈或氙燈)進行。
此方法中，也可以進行誘發交聯劑與可交聯的丙烯酸系聚合物之反應的方法，例如，將組份維持於適當溫度的老化法。此老化法可以在，例如，照光之前或之後進行，或者與照光同時進行。
例如，可以在壓敏性黏著組成物以塗覆棒或缺角輪塗佈機(comma coater)塗覆之後，在壓敏性黏著組成物上進行照光和/或老化法。
本申請案的又另一方面提出壓敏性黏著偏光板。根據一個例示具體實施例，此偏光板可為其一或兩面上已形成壓敏性黏著層者。此情況中，壓敏性黏著劑可包括已形成IPN的壓敏性黏著組成物。
例如，此偏光板包括偏光片、形成於偏光片的一或兩面上的保護膜、和可形成於此偏光板之一或兩面上的壓敏性黏著層。
未特別限制偏光板中含括的偏光片種類。例如，此處得以使用典型的偏光片，如聚乙烯醇偏光片。
此偏光片係能夠自在多個方向震動的入射光萃出僅在一個方向上震動的光之功能膜或片。例如，此偏光片可組構成使得二向色染料可以吸附且可位於以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜上。構成偏光片之此以聚乙烯醇為基礎的樹脂可藉由，例如，令以聚乙烯醇為基礎的樹脂膠凝而得。乙酸乙烯酯的單聚物或乙酸乙烯酯和另一共聚單體的共聚物可 作為此以聚乙酸乙烯酯為基礎的樹脂。可以與乙酸乙烯酯共聚的共聚單體的例子包括不飽和碳酸酯化合物、烯烴化合物、乙烯醚化合物、不飽和磺酸酯化合物和具有胺基的丙烯醯基醯胺。
通常，以聚乙烯醇為基礎的樹脂的膠凝程度可為約85至100莫耳%，或高於98莫耳%。此以聚乙烯醇為基礎的樹脂可以另經改質。例如，經醛改質的聚乙烯基甲縮醛或聚乙烯基乙縮醛可作為此以聚乙烯醇為基礎的樹脂。通常，以聚乙烯醇為基礎的樹脂的聚合度可以在1,000至10,000，或1,500至5,000的範圍內。
可形成以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜，並作為偏光片的碟膜。未特別限制用以形成以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜的方法，此處可以使用此技術已知的典型方法。此外，未特別限制自以聚乙烯醇為基礎的樹脂形成的碟膜厚度。例如，此碟膜的厚度可以適當地調整在1微米至150微米的範圍內。考慮拉長的容易度，碟膜的厚度可適當地控制為10微米或更高。
此偏光片可藉由令以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜接受一系列的方法(包括拉長法，如單軸拉長)、使用二向色染料的染色法、吸附二向色染料的方法、以硼酸水溶液處理已有二向色染料吸附之以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜的方法、及以硼酸水溶液清洗經處理的膜之方法而製得。可以使用碘或二向色有機染料作為二向色染料。
此偏光板可以另包括保護膜接合於偏光片的一或兩面 上。
例如，可用於此處的保護膜可包括纖維素膜，如三乙醯基纖維素；聚酯膜，如聚碳酸酯或聚對酞酸乙二酯膜；聚醚碸膜；聚烯烴膜，如聚乙烯膜、聚丙烯膜、具有以環為基礎或原冰片烯結構或乙烯-丙烯共聚物的聚烯烴膜；或丙烯酸系膜；或具有至少兩個膜之堆疊結構的膜，但本申請案不限於此。
此外，此偏光板可視所需另包括至少一個功能層，如防水層、保護層、反射層、抗眩光層、阻滯板、寬視角補償膜或亮度增進膜。
本申請案的又另一方面提出液晶顯示裝置(LCD)。根據一個例示具體實施例，此LCD可包括具有壓敏性黏著偏光板接合至其一或兩面上的液晶面板。
含括於LCD中之液晶面板的例子可包括此技術中已知各種液晶面板，例如，主動矩陣模式(如扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、鐵電(F)和聚合物分散(PD)模式)的液晶面板；主動矩陣模式(如二端子或三端子模式)的液晶面板；共平面切換(IPS)模式或直立排列(VA)模式的液晶面板。
此外，未特別限制含括於LCD中的其他組件及使用彼形成裝置之方法，且可以無限制地使用此技術已知的組件。
下文中，將詳細描述本申請的例示具體實施例。但是，本申請案不限於下文揭示的具體實施例且可以各種形式實施。描述下列具體實施例以有助於嫻於此技術者體現和實施本申請案。
實例1 可交聯的丙烯酸系聚合物之製造
99重量份丙烯酸正丁酯和1.0重量份甲基丙烯酸羥乙酯置於通以氮氣並配備冷卻設備以有助於溫度控制的1升反應器中。添加120重量份乙酸乙酯作為溶劑，反應器以氮氣滌氣60分鐘以移除氧。之後，溫度維持於60℃，添加0.03重量份偶氮基雙異丁腈(AIBN)作為反應引發劑，所得混合物反應約8小時。
反應之後，混合物以乙酸乙酯稀釋以使得混合物的固體含量約15重量%，藉此製得分子量(Mw)約1,650,000且分子量分佈為4.7之可交聯的丙烯酸系聚合物。
壓敏性黏著組成物(塗覆液)之製造
相對於100重量份丙烯酸系聚合物的固體含量，20重量份異氰尿酸參丙烯醯氧基乙酯作為三官能性胺甲酸酯丙烯酸酯、1.0重量份異氰酸酯交聯劑(D110N，日本Mitsui Takeda Chemicals,Inc.，的市售品)、1.4重量份光引發劑羥基環己基苯基酮(瑞士Ciba Specialty Chemicals的市售品)、和0.3重量份具有β-氰基乙醯基的矽烷偶合 劑(M812，LG Chem.Ltd.的市售品)與製得的丙烯酸系聚合物溶液摻合。之後，塗覆液經稀釋以使得塗覆液的固體含量約15重量%，藉此製造壓敏性黏著組成物。
壓敏性黏著偏光板之製造
所製得的壓敏性黏著組成物塗覆在38微米厚PET膜(MFR-38，Mitsubishi Corporation的市售品)之經脫模劑處理的表面上，使得塗層在乾燥之後的厚度約25微米，並儲存於110℃的烘箱中3分鐘。之後，塗層儲於恆定溫度/濕度槽(23℃和55%相對濕度(R.H.))中1天，並層壓在具有WV液晶層塗覆於其表面上之偏光板的寬視角(WV)塗層上。之後，使用高壓汞燈，此塗層以UV射線(照度：550毫瓦/平方公分，照光強度：250毫焦耳/平方公分)照射，以形成壓敏性黏著層。之後，此壓敏性黏著層形成於偏光板的一面上以製造壓敏性黏著偏光板。
實例2和3及比較例1至5
以與實例1相同的方式製造壓敏性黏著偏光板，但壓敏性黏著組成物中之組份的重量比和UV照射條件調整為下列表1中所列者。
測定實例和比較例中製得的壓敏性黏著組成物或壓敏性黏著偏光板的X值、凝膠分率、剝離強度、再加工性、耐久性和透光均勻度，其測定方式如下。
1.凝膠比率
壓敏性黏著層維持於恆定溫度和濕度槽(23℃和60%R.H.)中約7天，取得0.3克(A)的壓敏性黏著劑並置於200網目不銹鋼網中，浸於100毫升乙酸乙酯中，並於暗室處於室溫3天。之後，收集壓敏性黏著劑之未溶於乙酸乙酯的部分，並於70℃乾燥4小時。之後，測定經乾燥的壓敏性黏著劑的重量(B)，藉由將測得的重量(B)代入以下的式1而計算凝膠比率。
式1凝膠比率(%)=B/A×100
式1中，A代表壓敏性黏著劑在浸入乙酸乙酯之前的重量(0.3克)，而B代表未溶及經乾燥的部分之乾重(單位：克)。
2.剝離強度和再加工性
壓敏性黏著偏光板切成寬25毫米且長100毫米的片，移除可脫模的PET膜，以層壓器將偏光板接合至無鹼玻璃。此接合係根據JIS Z 0237使用2公斤滾筒進行。之後，偏光板在熱壓器(50℃，5 atm)中處理約20分鐘，並在恆定溫度/濕度條件(23℃和50%R.H.)下儲存4小時。使用測定設備(紋理分析儀，英國Stable Micro Systems Ltd.的市售品)，藉由自玻璃以剝離速率300毫米/分鐘和剝離角度180°剝離偏光板而評估剝離強度。亦根據下列評估標準評估再加工性。
<再加工性的評估標準>
○：接合1天之後，剝離強度為800牛頓/25毫米或更低。
△：接合1天之後，剝離強度為1,000牛頓/25毫米或更高。
×：接合1天之後，剝離強度為2,000牛頓/25毫米或更高。
3.耐久性之評估
壓敏性黏著偏光板切成寬180毫米且長250毫米的片以製得樣品。使用層壓機，樣品接合至19英吋市售面板，在熱壓器(50℃，5 atm)中處理約20分鐘，並在恆定溫度/濕度條件(23℃和50%R.H.)下儲存24小時以製得樣品。
藉由使得製得的樣品處於耐熱/濕條件下(60℃和90%R.H.下500小時)及觀察氣泡和剝離外觀，根據下列評估標準評估耐熱/濕耐久性，藉由使得製得的樣品處於耐熱條件下(90℃，500小時)及觀察氣泡和剝離外觀，根據下列評估標準評估耐熱耐久性。此外，亦藉由使得樣品處於耐熱或耐熱/濕條件下並將樣品儲存於室溫24小時而評估耐久性。
<耐久性的評估標準>
○：未產生氣泡和剝離。
△：略為產生氣泡和/剝離。
×：大量產生氣泡和/或剝離。
4.透光均勻性
透光均勻度之評估係使用與評估耐久性相同的樣品進 行。更特別地，樣品(具有壓敏性黏著層形成於其一個表面上的偏光板)接合至22英吋監視器(LG Phillips LCD)，儲存1天，並置於80℃烘箱中240小時。之後，評估監視器的四個角落和中央區域的透光均勻性。可以使用分光輻射計CS-2000(日本Konica-Minolta)，藉由自相關於監視器的中央區域之上、下、左和右方向的固定距離測定亮度及基於監視器的中央區域計算亮度提高率的方式評估透光均勻性。上和下或左和右方向的亮度提高越多，漏光越嚴重。
5. X值之評估
測定壓敏性黏著組成物形成IPN結構之前/之後的IR光譜，根據下列方法得到參數“AI”、“BI”、“AO”和“BO”並根據通式1計算X值。
藉由在表1所列條件下，以UV射線照射塗覆在根據實例或比較例中所述方法之偏光板上的壓敏性黏著組成物，令此壓敏性黏著組成物在恆定溫度/濕度條件(23℃和50% R.H.)下7天並將偏光板切成寬2公分且長4公的片而製得已形成IPN結構的壓敏性黏著組成物樣品。
此外，藉由使用實例或比較例中描述的方法，以壓敏性黏著組成物塗覆偏光板及並於照射UV射線之前將偏光板切成寬2公分且長4公的片而製得形成IPN之前的壓敏性黏著組成物樣品。
在測定IR光譜之前，以FT-IR ATR-模式樣品階段空 著的狀態測定背景掃描。
自樣品移出可脫模的PET膜，無可脫模的PET膜之樣品置於FT-IR ATR-模式樣品階段，以防止壓敏性黏著劑污染。之後，樣品被施壓至足以重疊鑽石晶體。二度重覆此測定，自測定結果計算IR光譜，之後測定參數“AI”、“BI”、“AO”和“BO”。
測定設備和測定條件如下。
<測定設備>
配備Golden Gate Single Reflection ATR System的FT-IR(Bio-Rad FTS 3000，Bio Rad)
<測定條件>
波數：550至4000公分-1
掃描述：16次循環
解析度：4公分-1
偵測器：DTGS
測定結果彙整於下表2。
根據此例示具體實例之壓敏性黏著組成物在極端條件(如高溫度和/或濕度條件)下具有極佳的耐久可靠性並展現卓越的加工性(如切割性或再加工性)。此外，當此壓敏性黏著組成物施於偏光板和液晶顯示裝置時，此組成物有效地防止漏光。此壓敏性黏著劑具有極佳特性，例如，即使此壓敏性黏著劑施於20英吋或更大尺寸的顯示裝置時亦然。

Claims (12)

  1. 一種能夠在固化之後形成互相貫通的聚合物網絡之壓敏性黏著組成物，其包含：100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物；0.01至5重量份能夠藉由與丙烯酸系聚合物反應而形成交聯結構的交聯劑；和15至40重量份多官能性丙烯酸酯，其中，在形成該互相貫通的聚合物網絡之後，藉以下通式1計算的X在60%至80%的範圍內：通式1 X=[1-(AI/BI)/(AO/BO)]×100其中“AI”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之後的IR光譜中之介於795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，“BI”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之後的IR光譜中之介於1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積，“AO”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之前的IR光譜中之介於795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，而“BO”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之前的IR光譜中之介於1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該可交聯的丙烯酸系聚合物之重量平均分子量為1,000,000或更高。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該可交聯的丙烯酸系聚合物包含80重量份至99.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和0.01重量份至20重量份可交聯的單體作為聚合單元。
  4. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該交聯劑是異氰酸酯交聯劑、環氧基交聯劑、氮丙啶交聯劑或金屬鉗合劑交聯劑。
  5. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該多官能性丙烯酸酯包含環結構或胺甲酸酯鍵。
  6. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其另包含自由基引發劑。
  7. 如申請專利範圍第6項之壓敏性黏著組成物，其中該自由基引發劑是光引發劑。
  8. 如申請專利範圍第6項之壓敏性黏著組成物，其中相對於100重量份該可交聯的丙烯酸系聚合物，該自由基引發劑含量為0.01至10重量份。
  9. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其另包含矽烷偶合劑或發黏劑。
  10. 一種製造壓敏性黏著組成物之方法，包含：令壓敏性黏著組成物照光以使得藉以下通式1計算的X值在60%至80%的範圍內，該壓敏性黏著組成物包含 100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物；0.01至5重量份能夠藉由與丙烯酸系聚合物反應而形成交聯結構的交聯劑；和15至40重量份多官能性丙烯酸酯，且該壓敏性黏著組成物能夠在固化之後形成互相貫通的聚合物網絡(IPN)：通式1 X=[1-(AI/BI)/(AO/BO)]×100其中“AI”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之後的IR光譜中之介於795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，“BI”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之後的IR光譜中之介於1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積，“AO”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之前的IR光譜中之介於795公分-1和820公分-1之間觀察到的峰面積，而“BO”代表在該壓敏性黏著組成物形成該互相貫通的聚合物網絡之前的IR光譜中之介於1,780公分-1和1,650公分-1之間觀察到的峰面積。
  11. 一種壓敏性黏著偏光板，其包含形成於彼之一或兩面上的壓敏性黏著層且該壓敏性黏著層包含如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中形成該互相貫通的聚合物網絡。
  12. 一種液晶顯示裝置，其包含液晶面板，該液晶面 板的一或兩面上與如申請專利範圍第11項之壓敏性黏著偏光板接合。
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