TW201350338A - 高溫中重工性優異的光學用黏結膜 - Google Patents

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Abstract

本發明是關於一種光學用黏結膜，其既在常溫中具有優異的黏結性，又在高溫中具有較小的剝離力，從而改善重工程序之效率。在利用本發明的黏結膜來黏合觸控面板與液晶螢幕(LCD)的情況下，在高溫中對此進行分離時，能夠在不損傷觸控面板及液晶螢幕的情況下完成分離。本發明的光學薄膜包含兩個黏結層，其中一黏結層內的黏結組合物是根據溫度來控制其黏結力，本發明因由該黏結組合物形成之黏結層中發生剝離，從而具有能夠根據使用者的便利控制剝離面的優點。

Description

高溫中重工性優異的光學用黏結膜
本發明是關於一種高溫中重工性優異的光學用黏結膜及利用該光學用黏結膜的觸控面板。
智慧型手機、平板電腦等在觸控面板與液晶螢幕(LCD)之間存在空隙(air gap)，由於這種空隙引起的光的散射會導致室外能見度下降。所以，普遍利用光學用黏結膜來填充該空隙，從而改善室外能見度下降的現象。
但是，利用黏結膜來黏合觸控面板與液晶螢幕之後，常發生不良品。在這種情況下，會收集不良品進行重工程序，此時，由於難以除去已附著的黏結膜，而不僅難以使觸控面板與液晶螢幕分離，即使能夠分離，在分離過程中觸控面板和液晶螢幕受損的情況較多。
因此，需要提供一種黏結性高，且適用於重工程序時剝離性優異的黏結膜。
本發明的目的在於提供一種光學用黏結膜，其包含由既在常溫中黏結性優異，同時又在高溫中黏結力較小之黏結組合物形成的黏結層。
為了達成上述目的，本發明提供一種光學用黏結膜，其包含：一第一黏結層，由丙烯酸類黏結組合物形成；以及一第二黏結層，其位於該第一黏結層的上部，由具有高於形成該第一黏結層之黏結組合物的 黏結力之黏結組合物形成。
並且，本發明提供一種包含該光學用黏結膜的觸控面板。
適用於本發明之黏結膜的黏結組合物是根據溫度來控制黏結力，在常溫中具有較大的黏結力，但在高溫中具有較小的黏結力。並且，在利用本發明之黏結膜來黏合觸控面板與液晶螢幕的情況下，在高溫中對此進行分離時，能夠不損傷觸控面板及液晶螢幕而完成分離。
而且，本發明的光學薄膜包含兩個黏結層，同時在由該黏結 組合物形成之第一黏結層中發生剝離，因而具有可根據使用者的便利來控制剝離面的優點。
10‧‧‧第一黏結層
20‧‧‧第二黏結層
30‧‧‧第一剝離襯墊
40‧‧‧第二剝離襯墊
第1圖繪示本發明實施例中黏結膜的結構剖視圖。
以下參照附圖詳細說明的實施例將會使得本發明的優點和特徵以及實現這些優點和特徵的方法更加明確。但是，本發明不局限於以下所公開的實施例，本發明能夠以互不相同的各種方式實施，本實施例只用於使本發明的公開內容更加完整，有助於本發明所屬技術領域的普通技術人員能夠完整地理解本發明之範疇，本發明是根據申請專利範圍而定義。在說明書全文中，相同的附圖標記表示相同的結構元件。
以下，參照附圖，對本發明的利用在高溫中重工性優異之黏結組合物所製備而成的黏結膜進行詳細說明。
(1)形成第一黏結層的黏結組合物 1)第一丙烯酸類聚合物
在本發明中，作為第一丙烯酸類聚合物的單體可以使用丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、n-辛基丙烯酸、n-辛基甲基丙烯酸、丙烯酸異辛酯、異辛基甲基丙烯酸、丙烯酸2-乙基己酯、2-乙基甲基丙烯酸己酯、異壬基丙烯酸、異壬基甲基丙烯酸或這些的混合物，但是，較佳地，作為第一丙烯酸類聚合物的單體包含丙烯酸2- 乙基己酯(2-ethyl hexyl acrylate)或丙烯酸異辛酯(iso octyl acrylate)，這更加有利於調節黏結力。更佳地，考慮到經濟性，作為本發明的第一丙烯酸類聚合物是使用聚(丙烯酸2-乙基己酯)。本發明的聚(丙烯酸2-乙基己酯)的分子量(Mw)為50萬~200萬，其玻璃態轉化溫度(Tg)是-50℃~-70℃
2)第二丙烯酸類聚合物
在本發明中，第二丙烯酸類聚合物在黏結劑黏結於黏附體(oozin)時發揮官能團的作用。本發明之第二丙烯酸類聚合物作為單體，較佳包含丙烯酸(acrylic acid)。該第二丙烯酸類聚合物，相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，包含2重量份~25重量份。在該第二丙烯酸類聚合物小於2重量份或完全不包含的情況下，黏結組合物的剝離力會下降，且裁剪時會發生黏著物，導致抗剪性下降。反之，在該第二丙烯酸類聚合物大於25重量份的情況下，雖抗剪性會提高，但黏結劑自身被自動硬化，導致與黏附體的黏結力下降。
本發明的第二丙烯酸類聚合物較佳為聚丙烯酸酯(polyacylate)。本發明的聚丙烯酸酯的分子量(Mw)為50~200，玻璃態轉化溫度(Tg)為95℃~115℃。
3)具有氨基結合之化合物
本發明的具有氨基結合之化合物具有氨基結合，其玻璃態轉化溫度為100℃~200℃，較佳為110℃~150℃。本發明的具有氨基結合之化合物的玻璃態轉化溫度為100℃~200℃，雖在常溫中剝離力較大，但在高溫中因運動性提高而軟化，導致剝離力變小。本發明的具有氨基結合之化合物的分子量較佳為80~160。該具有氨基結合之化合物，相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，包含0.1重量份~10重量份。在該具有氨基結合之化合物小於0.1重量份或完全不包含的情況下，因化學結合力下降，導致不能順利形成試片，且裁剪時會發生較多黏著物。在該具有氨基結合之化合物大於10重量份的情況下，由於過硬，導致在常溫中剝離力下降，且使用物理性質下降。
該具有氨基結合之化合物可以是N-乙烯吡咯烷酮 (N-Vinylpyrrolidone)、丙烯醯嗎啉(acryloyl morpholine)或二甲基丙烯醯胺(demethylacrylamide)，較佳為丙烯醯嗎啉。
4)偶聯劑
本發明偶聯劑的使用不受限制，使用普遍用於利用丙烯酸類樹脂之黏結組合物的偶聯劑即可。例如，本發明的偶聯劑可以是矽類偶聯劑等，例如可以使用γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、巰基丙基三甲氧基矽烷、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-氨基丙基三甲氧基矽烷、γ-氨基丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷或γ-乙醯乙酸酯丙基三甲氧基矽烷等中的一種或兩種以上的混合。
本發明的偶聯劑，相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，包含0.01重量份~3.0重量份。在本發明的偶聯劑小於0.01重量份的情況下，有可能不會發生充分的偶聯現象，如果本發明之偶聯劑的含量大於3.0重量份時，未反應的偶聯劑會作為不純物殘留。
5)光引發劑
本發明中可以使用的光引發劑的種類，只要是由光照射產生自由基，從而能夠引發聚合反應的就不受特別的限制。本發明中可以使用的光聚合引發劑的具體種類可以舉出安息香類引發劑、羥基酮類引發劑或氨基酮類引發劑等，更加具體地，可以舉出安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香n-丁醚、安息香異丁醚、苯乙酮、二甲氨基苯乙酮、a,a-甲氧基-a-羥基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-羥基環已酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-嗎啉-丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-嗎啉-丙烷)酮、二苯甲酮、4,4'-二乙氨基二苯甲酮、茶氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、2-甲基噻噸酮(2-methylthioxanthone)、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、苯偶醯二甲基縮酮、苯乙酮二甲基縮酮及寡核苷酸[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷酮]等，但本發明不局限於此。 本發明中可以使用上述光聚合引發劑中的一種或兩種以上。
本說明中使用的術語“光照射”是指對光引發劑或聚合性化合物施加影響，從而能夠引發聚合反應之電磁波的照射，上述的電磁波作為包括微波、紅外線、紫外線、X射線及γ射線在內的，連α-粒子束、質子束(proton beam)、中子束(neutron beam)及電子束(electron beam)等粒子束也包括的統稱而使用。
本發明的光引發劑，相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，較佳包含0.01重量份~3.0重量份。如果所添加之光引發劑的含量小於0.01重量份時，則會導致反應時間變長或反應性顯著下降的現象，反之，如果光引發劑的含量大於3.0重量份時，未反應的光引發劑會作為不純物殘留。
6)硬化劑
本發明之硬化劑可以不受限制的使用多官能苯酚類、胺類、咪唑化合物、酸酐、有機磷化合物及這些的鹵化物、多官能丙烯酸類、聚氨酯類、異氰酸酯類、酒精類、聚醯胺、聚硫、三氟化硼等公知的硬化劑。
本發明之硬化劑，相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，較佳包含0.01重量份~7.0重量份。如果所添加的硬化劑含量小於0.01重量份時，會導致硬化反應時間變長或硬化反應不充分，反之，如果所添加的硬化劑含量大於7.0重量份時，未反應的硬化劑會作為不純物殘留，或因過於硬直可能降低其實用性。
(2)黏結組合物的黏結力(剝離力)
本發明的該黏結組合物在常溫中黏結力相當高，反之，在高溫中黏結力則相當低。較佳地，本發明的黏結組合物以美國材料試驗協會(American Society of Testing Materials,ASTM)D3330修改的(modified)方法在常溫(25℃)中進行測定時具有2000 g/in~3500 g/in的黏結力。在常溫中的黏結力小於2000 g/in的情況下，當受降落等衝擊時，黏結層會解吸，因此難以適用於產品。並且，本發明的黏結組合物在100℃下進行測定時，具有500 g/in以下的黏結力，較佳是具有100 g/in~500 g/in的黏結力，更佳是具有300 g/in~500 g/in的黏結力。在100℃下的黏結力大於500 g/in的情況下，於重工作業時不宜再剝離。
以美國材料試驗協會D3330修改的(ASTM D3330 modified)方法測定該黏結組合物時，100℃下的黏結力與25℃下的黏結力之相差為1000 g/in~3000 g/in，較佳為1500 g/in~3000 g/in，最佳為1800 g/in~3000 g/in。
(3)黏結膜
本發明提供一種光學用黏結膜，該光學用黏結膜包括：一第一黏結層10，其由上述黏結組合物形成；一第二黏結層20，其位於該第一黏結層10的上部，由具有比該第一黏結層10更高之黏結力的組合物形成；以及兩剝離襯墊(liner)30、40，該等玻璃襯墊30、40分別位於該第一黏結層的下部及該第二黏結層的上部。(圖1)
該黏結膜經在第一剝離襯墊30上塗敷如上所述的黏結組合物後進行硬化而形成該第一黏結層10，而後在其上部塗敷黏結力高的黏結組合物並進行硬化來形成該第二黏結層20後，將此層壓於第二剝離襯墊40來製備。
形成該第二黏結層的組合物比形成該第一黏結層的黏結組合物具有更高的黏結力。更具體地，在100℃下，具有1000 g/in~5000 g/in的黏結力，較佳地，具有2000 g/in~4000 g/in的黏結力。該第二黏結層因比該第一黏結層具有更高的黏結力而剝離力弱，因此，在第一黏結層產生剝離現象。
能夠以本領域公知的方法而容易地製備形成該第二黏結層的組合物，以呈現上述限定的黏結力，但是，較佳可以包含丙烯酸類聚合物、偶聯劑、光引發劑及硬化劑。
具體地，形成該第二黏結層的黏結組合物作為第一丙烯酸類聚合物，可以包含將丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)作為單體的聚合物；作為第二丙烯酸類聚合物可以包含將丙烯酸(Acrylic Acid)作為單體的聚合物，該聚合物相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，可以包含1重量份~30重量份。並且，可以包含0.01重量份~3.0重量份的偶聯劑、0.01重量份~3.0重量份的光引發劑及0.01重量份~7.0重量份的硬化劑。另一 方面，較佳地，與形成該第一黏結層的黏結組合物不同，形成第二黏結層的黏結組合物不包含具有氨基結合之化合物。
另一方面，該等玻璃襯墊30、40具有相同的或不同的離型力，較佳具有5 g/in~120 g/in的離型力。在具有小於前述範圍之離型力的情況下，加工過程中可能會發生隧道現象，在大於前述範圍的情況下，存在著因剝離難而導致加工性下降的問題。
如上所述，在由該第一黏結層與該第二黏結層的兩層結構形成的情況下，與由單層形成的膜相比，具有能夠根據使用者的便利來控制剝離面的優點。並且，與包括多層結構的情況相比，由於簡化膜的結構，從而可有利於程序的經濟性，並可排除中間聚對苯二甲酸(PET)層等，從而還可以維持優異的光學特性。
(4)電子設備
本發明的黏結膜可適用於包含觸控面板及液晶螢幕的一般電子設備，例如，智慧型手機或平板電腦等。
1.形成第一黏結層之黏結組合物的製備
依照下表1中記載的組成比率來準備各成分，與0.5重量份的偶聯劑、0.5重量份的汽巴精化公司之光引發劑651(Irgacure)及0.1重量份的甲苯二異氰酸酯一起混合來製備黏結組合物，並將此輥塗於100 μm的聚對苯二甲酸(PET)網(web)上後，進行3分鐘的紫外線(UV)照射，從而完成硬化(實施例1-10，比較例1-5)。
並且，有關形成第二黏結層的黏結組合物，混合100重量份的聚(丙烯酸2-乙基己酯)、10重量份的聚丙烯酸、0.5重量份的偶聯劑、0.5重量份的光引發劑及0.1重量份的硬化劑來製備了第二黏結組合物。
2.評價黏結膜的物理性質 <實驗例1>評價根據溫度的第一黏結組合物的黏結力(剝離力)
對根據實施例1-10及比較例1-5的溫度的黏結力(剝離力)進行了評價。黏結力的評價方法是依據美國材料試驗協會D3330修改的(ASTM D3330 modified)方法來施行，襯底膜(Backing Film)為50 um聚對苯二甲酸(PET)薄膜(SG00、SKC公司產品)，高溫條件為在100℃的烤箱裡存放5分鐘後進行了測定。
其結果，確認為實施例1-10雖在常溫(25℃)中黏結力相當大，但在高溫中具有較小的黏結力。但是，比較例1-5雖在高溫中具有出充分小的黏結力，但由於在常溫中的黏結力過小，從而判斷為難以適用於產品。尤其，不包含聚丙烯酸的比較例3而言，認為因官能團的不足，導致常溫中的剝離力過小，以包含過多的聚丙烯酸或丙烯醯嗎啉的比較例1及比較例2而言，因黏結劑過於硬，導致與被黏體的黏結不順利(表2)。
另一方面，以與上述同樣的方法來測定第二黏結組合物在高溫(100℃)中的黏結力。其結果，確認出具有1300 g/in的黏結力。
<實驗例2>評價光學特性
為了用作光學黏結劑，97%以上的透射率、1.0%以下的霧度(Haze)為適當。因此，測定實施例1-10及比較例1-5的總穿透率及霧度(haze)來測定這些的光學特性。這些依據美國材料試驗協會D3330修改的(ASTM D 1003 Modified)方法來進行了測定。
總穿透率(Total Transmittance)是指均包含入射光的直進光線和散射光線的總穿透率，本發明中在玻璃(glass)上附著透明膜後測定了總穿透率，將基準線(Baseline)設定為玻璃後，以100%基準的校正值(Correction data)顯示於下述式1。另一方面，利用HR-100霧度儀測定了霧度，單獨測定了光學透明膠(OCA)。
式1：(玻璃/光學透明膠(OCA)透射率)/玻璃透射率*100%
其結果，確認為實施例1-10具有適合作光學透明膠的光學 特性(表3)。
<實驗例3>評價耐久性
評價了實施例1-10及比較例1-5的高溫、高濕下的耐久性。具體地，在玻璃(Glass)上塗敷該透明黏結膜，在黏結膜上層壓透明導電膜(ITO Film)(韓星公司(HANSUNG)的ITO，188um)，在上述溫度/濕度條件下存放特定時間(240小時)後，藉由觀察外觀來確認。
其結果，確認出實施例1-10在高溫高濕條件下具有充分的耐久性。但是，所有的比較例雖略有相差，但都觀察到了翹起現象(表4)。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧第一黏結層
20‧‧‧第二黏結層
30‧‧‧第一剝離襯墊
40‧‧‧第二剝離襯墊

Claims (14)

  1. 一種光學用黏結膜，包括：一第一黏結層，由丙烯酸類黏結組合物形成；以及一第二黏結層，位於該第一黏結層的上部，由具有比形成該第一黏結層的黏結組合物更高之黏結力的黏結組合物形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中形成該第一黏結層的黏結組合物包含第一丙烯酸類聚合物、第二丙烯酸類聚合物、具有氨基結合之化合物及硬化劑。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中根據美國材料試驗協會D3330修改的(ASTM D3330 modified)方法來測定形成該第一黏結層的黏結組合物時，100℃下的黏結力和25℃下的黏結力之相差的範圍是1000 g/in~3000 g/in。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之光學用黏結膜，其中構成該第一丙烯酸類聚合物的單體包含丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸異辛酯。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之光學用黏結膜，其中構成該第二丙烯酸類聚合物的單體包含丙烯酸，相對於100重量份的第一丙烯酸類聚合物，包含2重量份~25重量份的該第二丙烯酸類聚合物。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之光學用黏結膜，其中相對於100重量份的該第一丙烯酸類聚合物，包含0.5重量份~10重量份的該具有氨基結合之化合物。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之光學用黏結膜，其中該具有氨基結合之化合物的玻璃態轉化溫度為100℃~200℃。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中該具有氨基結合之化合物的分子量為80~160。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之光學用黏結膜，其中形成該第一黏結層的黏結組合物更包含偶聯劑及光引發劑。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中形成該第一黏結層的黏結組合物在100℃下具有100 g/in~500 g/in的黏結力。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中形成該第二黏結層的黏結組合物在100℃下具有1000 g/in~5000 g/in的黏結力。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中形成該第二黏結層的黏結組合物包含丙烯酸類聚合物、偶聯劑、光引發劑及硬化劑。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之光學用黏結膜，其中包含分別位於該第一黏結層之下部和該第二黏結層之上部的剝離襯墊。
  14. 一種觸控面板，包含如申請專利範圍第1至13項中的任一項所述之光學用黏結膜。
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