TW201522561A - 自由基固化性黏著劑組成物、偏光板及包含其之光學元件 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關於一種包括一(A)分子中具有至少一親水性官能基之自由基聚合性化合物、一(B)分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團之磷酸鹽類化合物與一(C)自由基起始劑之自由基固化性黏著劑組成物;一種偏光板與一種包括該自由基固化性黏著劑組成物之光學元件。
Description
本發明所揭露的內容係有關於自由基固化性黏著劑組成物和一偏光板及包含其之光學元件,尤其是有關於一種具有優異的耐水性和耐熱性,同時在偏光片和保護膜之間具有優良的黏著強度的自由基固化性黏著劑組成物,以及一偏光板與包含其之光學元件。
常用偏光板的結構係以黏著劑將保護膜積層於偏光片之一或兩表面上,該偏光片係由經二色性染料或碘染色後的聚乙烯醇(以下以PVA表示)系樹脂所形成。在所屬技術領域中,通常使用三醋酸纖維素(TAC)系的薄膜來當作偏光板保護膜,然而,在高溫與高濕的環境下,這些TAC薄膜有容易變形的問題。因此,近來發展出由各種材料所製成的保護膜,用來取代這些TAC薄膜,舉例來說,有人提出單獨或混合使用聚乙烯對苯二甲酸酯(PET)、環烯烴聚合物(COP)與丙烯酸系薄膜(acryl-based film)的方法。
本文中,用聚乙烯醇系樹脂水溶液形成的水性黏著劑,通常用來當作將偏光片和保護膜黏合的黏著劑。然而水性黏著劑會在使用時受到薄膜材質限制的問題,因為在用丙烯酸系薄膜或環烯烴聚合物薄膜等來
取代TAC薄膜時,黏著強度很弱。除了薄膜材質影響黏著強度的問題外,該水性黏著劑還有乾燥該水性黏著劑的過程中,偏光板發生捲曲,以及該保護膜在PVA元件的兩表面上,使用不同材料時,初始光學性質會變差的問題。還有,使用水性黏著劑時,必需要有乾燥製程,而且在乾燥過程中,發生在水份滲透與熱膨脹等方面的差異,會導致增加缺陷比率的問題。解決上述問題的替代方法為,使用非水性黏著劑來代替那些已經在使用的水性黏著劑。
到目前為止,依固化的類型分,那些使用中、用於偏光板的非水性黏著劑,可分成自由基固化性黏著劑與陽離子固化性黏著劑。雖然陽離子固化性黏著劑的優點在可對各種材質的薄膜產生優異的黏著強度,但是因為固化速率低與固化程度低的緣故,使得在生產製程上有很多缺點。為了解決該些陽離子固化性黏著劑的問題,有人使用含有丙烯酸(acryl)系化合物或丙烯醯胺(acrylamide)系化合物(當作主成分)的自由基固化性黏著劑。然而,雖然含有丙烯酸系或丙烯醯胺系化合物(當作主成分)的自由基固化性黏著劑,其固化速率比該些陽離子固化性黏著劑高,但是它們的問題在,因為耐水性很差,在大量用水時,結果外觀變得很差,使得在高濕度偏光板生產製程中,偏光片中的碘離子受到影響而產生的變色發生。此外,在自由基固化後,含有丙烯酸系化合物或丙烯醯胺系化合物(當作主成分)的自由基固化性黏著劑具有低玻璃轉換溫度,因此,使用該黏著劑製備的偏光板,其耐熱可靠度(heat resistance reliability)很差。
因此,需要新的自由基固化性黏著劑,其具有優異的耐水性與耐熱性,同時在偏光片與保護膜間具有優異的黏著強度。
同時,在另一方面,常用顯示裝置的結構為,使用黏著劑將偏光板貼附於產生影像的顯示面板之上與/或下基板,而且為了獲得薄型化顯示裝置,有人提出使用黏著劑,只將保護膜積層於偏光片之一表面上,然後透過當介質的黏著劑,將該偏光片沒有保護膜的表面,直接貼附於該顯示面板的方法。
本文中,丙烯酸系黏著劑通常用來當作一種將具有前述結構之偏光板貼附於顯示面板的黏著劑。不過,該丙烯酸系黏著劑通常需要至少20μm的厚度,以維持適當的黏著強度,因此,其問題在無法滿足顯示器要更輕更薄的趨勢。除此之外,在該些丙烯酸系黏著劑的例子中,黏著劑層的成形通常使用有下列步驟的方法:將黏著劑組成物塗佈於一離形膜上,將溶劑乾燥,然後將產物轉移到樣品的表面上。這種方法的缺點在將偏光板貼附至顯示裝置時不方便,以及減少產能。尤其,該丙烯酸系黏著劑通常具有0℃以下的玻璃轉換溫度,而且當使用此黏著劑,直接黏附於偏光片時,會有耐熱可靠度降低的問題,使得在熱衝擊可靠度試驗中,該偏光片中有裂紋(cracks)產生。
因此,需要在貼附偏光板與顯示面板時,能形成薄膜、提升產能,以及具有優異耐熱可靠度的新貼附技術。
有鑑於上述之問題,本發明之目的在提供一種自由基固化性黏著劑組成物,具有優異的耐水性與耐熱性,同時在偏光片與保護膜間具有優異的黏著強度,能形成薄膜且能用來貼附偏光片與偏光板,也能用來貼附偏光板與保護膜。本發明還提供一種偏光板與一種包含該自由基固化
性黏著劑組成物之光學元件。
本發明之一目的在提供一種自由基固化性黏著劑組成物,包括(A)自由基聚合性化合物,其分子中具有至少一親水性官能基;(B)磷酸鹽類化合物,其分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團;以及(C)自由基起始劑。
同時,該自由基固化性黏著劑組成物,以該自由基固化性黏著劑組成物之100重量分為基準,較佳包括40至93重量分之該(A)自由基聚合性化合物;1至30重量分之該(B)磷酸鹽類化合物;以及0.5至20重量分之該(C)自由基起始劑。
同時特別較佳地,該(A)自由基聚合性化合物係一混合物,由(a-1)自由基聚合性第一化合物,其分子中包括至少一羥基與至少一(甲基)丙烯酸基團;以及(a-2)自由基聚合性第二化合物,其分子中包括至少二羥基、至少一苯環或環己烷環與至少二(甲基)丙烯酸基團。
這裡,該(a-1)第一化合物係一種以上選自由下列[化學式1]至[化學式21]所組成的群組:
[化學式3]
[化學式9]
[化學式14]
[化學式19]
此外,該(a-2)第二化合物係一種以上選自由下列[化學式22]至[化學式24]所組成的群組:
[化學式23]
同時,該(B)磷酸鹽類化合物係一以下列[化學式I]表示之化合物:
其中,R1、R2與R3係各自獨立為一經取代或未經取代之C1~10伸烷基(alkylene group)、經取代或未經取代之C4~14環伸烷基(cycloalkylene group)、經取代或未經取代之C6~14伸芳基(arylene group)或其組合;R4、R5與R6係各自獨立為氫或一甲基;而且X1、X2與X3係各自獨立為氧(O)或氮(N)。
同時,該自由基固化性黏著劑組成物可更包括(D)磷酸鹽類
化合物,其分子中具有一或二(甲基)丙烯酸基團。
本文中,以該自由基固化性黏著劑組成物之100重量分為基準,更佳地該(D)磷酸鹽類化合物之含量為5至40重量分。
此外,更佳地該(D)磷酸鹽類化合物係一種以下列[化學式II]與/或[化學式III]表示之化合物。
在[化學式II]中,R7與R8係各自獨立為一經取代或未經取代之C1~10伸烷基、經取代或未經取代之C4~14環伸烷基、經取代或未經取代之C6~14伸芳基或其組合;R9與R10係各自獨立為氫或一甲基;而且X4與X5係各自獨立為氧(O)或氮(N)。
在[化學式III]中,R11係一經取代或未經取代之C1~10伸烷基、經取代或未經取代之C4~14環伸烷基、經取代或未經取代之C6~14伸芳基或其組合;R12係氫或一甲基;X6係氧(O)或氮(N)。
同時,該自由基固化性黏著劑組成物可更包括(E)多官能基(甲基)丙烯酸類化合物。
本文中,以該自由基固化性黏著劑組成物之100重量分為基
準,更佳地該(E)多官能基(甲基)丙烯酸類化合物之含量為5至40重量分。
此外,更佳地該(E)多官能基(甲基)丙烯酸類化合物係一種以上選自由下列[化學式IV]至[化學式VI]所組成之群組。
在[化學式IV]中,R13與R14係各自獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧烷基。
在[化學式V]中,R15、R16與R17係各自獨立為一(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧烷基,而且R18係一(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯氧烷基、羥基或經取代或未經取代之C1~10烷基。
在[化學式VI]中,R19係一經取代或未經取代之C1~10伸烷基,而且R20與R21係各自獨立為一(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧烷基。
同時較佳地,由該自由基固化性黏著劑組成物所形成之黏著
劑層的厚度係10μm以下。
此外,較佳地,該自由基固化性黏著劑組成物,其固化後之玻璃轉換溫度係50℃以上。
還有,較佳地,該自由基固化性黏著劑組成物具有70cP以下的黏度。
本發明之另一目的在提供一種偏光板,包括:一偏光片;一黏著劑層,形成於該偏光片之至少一表面上;以及一偏光片保護膜,設置於該黏著劑層上;其中,使用該自由基固化性黏著劑組成物形成該黏著劑層。
本發明之還有一目的在提供一種光學元件,包括:一顯示面板;以及一偏光片,透過一黏著劑層之一介質貼附於該顯示面板之一最外側表面;其中,使用該自由基固化性黏著劑組成物形成該黏著劑層。
依本發明,對各種材料所製成的薄膜(如TAC薄膜、丙烯酸系薄膜、COP薄膜與PET薄膜)具有優異接著強度之自由基固化性黏著劑組成物,具有優異的耐水性,使得偏光片即使在高濕度的條件下也不會發生變色的現象,而且固化後具有高玻璃轉換溫度,使所製成之偏光板具有優異的耐熱性,並且還具有低黏度,使更薄的黏著劑層可以形成,以及優異的加工性。
此外,依本發明,自由基固化性黏著劑組成物也可用來黏貼偏光片與偏光板,而且在本例中,相較於習用的丙烯酸系黏著劑等,該組成物可形成一薄膜,而且使用線內製程(in-line process),可在該偏光片與該顯示面板間形成一黏著劑層,因而獲得優異的生產力。此外,相較於習用
之丙烯酸系黏著劑等,該組成物具有優異的耐熱可靠度。
以下將敘述本發明之較佳實施例,然而,本發明之實施例可被修改成各種形式,而且本發明之權利範圍並不限於下述之該等實施例。此外,為了更完整地描述本發明,而提出本發明之實施例給所屬技術領域中具有通常知識者。
1.自由基固化性黏著劑組成物
經過廣泛的研究之後,本發明之發明人發現當分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團之磷酸鹽類化合物與具有親水性官能基之黏著劑組成物混合時,黏著強度很優異,而且耐水性與耐熱性也很優異,而且黏度很低,然後完成本發明。
更具體地,本發明之自由基固化性黏著劑組成物包括(A)自由基聚合性化合物,其分子中具有至少一親水性官能基;(B)磷酸鹽類化合物,其分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團;以及(C)自由基起始劑。
更佳地,本發明之該自由基固化性黏著劑組成物,以100重量分之該自由基固化性黏著劑組成物為基準,包括:40至93重量分之該(A)自由基聚合性化合物;1至30重量分之該(B)磷酸鹽類化合物;以及0.5至20重量分之該(C)自由基起始劑。
1-1.包含親水性官能基之自由基聚合性化合物(A)
首先,依本發明,在該自由基固化性黏著劑組成物中,該(A)自由基聚合性化合物在分子中具有至少一親水性官能基,其係用來獲得黏著劑之黏著強度的成分,而且黏著強度係分子中具有至少一親水性官能基
之化合物透過氫鍵的鍵結而產生。而且只要該自由基聚合性化合物能透過分子中所存在之碳碳不飽和雙鍵,以自由基聚合,那麼它的使用就沒有特別的限制。本文中,只要該親水性官能基能夠以氫鍵鍵結,那麼它就沒有特別的限制,例如:羥基、羧基、氨基甲酸乙酯基、胺基和醯胺基。不過,其中,要獲得優良的黏著強度,以羥基較佳。
同時,雖然不限於此,但是該(A)自由基聚合性化合物特別較佳地為一混合物,由(a-1)自由基聚合性第一化合物,其分子中包括至少一羥基與至少一(甲基)丙烯酸基團;以及(a-2)自由基聚合性第二化合物,其分子中包括至少二羥基、至少一苯環或環己烷環與至少二(甲基)丙烯酸基團混合而成,以達成本發明之功效。
本文中,該(a-1)第一化合物只要其分子中包括至少一羥基與至少一(甲基)丙烯酸基團,它的使用就沒有特別的限制。不過,本說明書中,關於以下將敘述之該(a-2)第二化合物,其不包含於該(a-1)第一化合物中。
更具體地,該(a-1)第一化合物的實例可包括:一種以上選自由下列[化學式1]至[化學式21]所組成的群組,但不限於此。
[化學式14]
[化學式19]
此外,只要該(a-2)第二化合物分子中包括至少二羥基、至少一苯環或環己烷環與至少二(甲基)丙烯酸基團,它的使用就沒有特別的限制。
更具體地,該(a-2)第二化合物的實例可包括一種以上選自由下列[化學式22]至[化學式24]所組成的群組,但不以此為限。
[化學式23]
同時,相對於100重量分之全部黏著劑組成物,本發明之該自由基聚合性化合物的含量可約為40至93重量分,較佳約為40至90重量分,以及更佳約為45至90重量分。當其含量滿足前述之範圍時,可獲得優異的黏著強度。
1-2.三官能基磷酸鹽類化合物(B)
接著,依據本發明,在該自由基固化性黏著劑組成物中,分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團之該(B)磷酸鹽類化合物,是用來更提升黏著劑之黏著強度的成分,以及確保優異的耐水性與耐熱性,而且各種分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團之磷酸鹽類化合物都可以使用。
依據本發明之發明人的研究結果,在各種磷酸鹽類化合物中,與使用分子中具有一或二個(甲基)丙烯酸基團之磷酸鹽類化合物相比,使用分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團之磷酸鹽類化合物也可確保優異的熱衝擊穩定性與耐熱性,而且更容易獲得很低的黏度。
同時,雖然不限於此,但是該(B)磷酸鹽類化合物較佳為以
下列[化學式I]表示之化合物。在本例中,前述之功效特別地優良。
在[化學式I]中,R1、R2與R3係各自獨立為一經取代或未經取代之C1~10伸烷基、經取代或未經取代之C4~14環伸烷基、經取代或未經取代之C6~14伸芳基或其組合;R4、R5與R6係各自獨立為氫或一甲基;而且X1、X2與X3係各自獨立為氧(O)或氮(N)。
本文中,在R1、R2與R3中,該伸烷基係指1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的二價烴基部分,而且在本說明書中,該伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該伸烷基之實例可包括亞甲基(methylene)、亞乙基(ethylene)、三亞甲基(trimethylene)、四亞甲基(tetramethylene)、五亞甲基(pentamethylene)、六亞甲基(hexamethylene)、七亞甲基(heptamethylene)、九亞甲基(nonamethylene)、十亞甲基(decamethylene)等,但不限於此。在該伸烷基中,一個以上的氫原子可以被任何取代基取代。
此外,在R1、R2與R3中,該環伸烷基係指4至14或4至10或4至6個環碳原子之非芳香族二價單環、雙環或三環之烴基部分,而且在本說
明書中,該環伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該環伸烷基之實例可包括二價環戊烷環、二價環己烷環等,但不以此為限。在該環伸烷基中,一個以上的氫原子可以任何取代基取代。
再者,在R1、R2與R3中,該伸芳基係指具有6至14或6至12個環原子之二價單環、雙環或三環芳香族烴基部分,而且其實例可包括二價苯環(divalent benzene ring)、二價萘環(naphthalene ring)、二價蒽環(anthracene ring)、二價聯苯環(biphenyl ring)等,但不以此為限。在該伸芳基中,一個以上之氫原子可被任何取代基取代。
同時,在上述的取代基中,雖然不以此為限,但是R1、R2與R3較佳為經取代或未經取代之C1~10伸烷基,更佳為經取代或未經取代之C1~8伸烷基,以及特佳為經取代或未經取代之C1~4伸烷基。
更具體地,雖然不限於此,但是該(B)磷酸鹽類化合物可包括一種以上選自由下列[化學式25]至[化學式30]所組成的群組。
[化學式26]
同時,相對於100重量分之全部黏著劑組成物,該(B)磷酸鹽類化合物之含量可約為1至30重量分,較佳約為5至30重量分,以及更佳約為6至29重量分。當該磷酸鹽類化合物之含量小於前述之範圍時,熱衝擊穩定度與耐水性很難保持,而且黏度很高;當該磷酸鹽類化合物之含量大於前述之範圍時,黏著強度降低。
1-3.自由基起始劑(C)
接著,依據本發明,在該自由基固化性黏著劑組成物中,該(C)自由基起始劑藉由促進自由基聚合反應而用來提升固化速率。本文中,在所屬技術領域中常用之自由基起始劑,可沒有限制地用來當作該自由基起始劑,而且其實例可包括一種以上選自由1-羥基環己基-苯基-酮(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone)、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1-propanone)、苯甲醯甲酸甲酯(methyl benzoylformate)、氧基-苯基-乙酸-2-[2-氧代-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙基酯(oxy-phenyl-acetic acid-2-[2-oxo-2-phenyl-acetoxy-ethoxy]-ethyl ester)、氧基-苯基-乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯(oxy-phenyl-acetic acid-2-[2-hydroxy-ethoxy]-ethyl ester)、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮(alpha-dimethoxy-alpha-phenylacetophenone)、2-芐基-2-(二甲胺基)-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone)、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide)和苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物(phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide)所組成之群組。在本發明中,特別佳地苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物。
同時,舉例來說,相對於100重量分之該自由基固化性黏著
劑組成物,該(C)自由基起始劑之含量較佳約為0.5至20重量分、0.5至15重量分或0.5至10重量分。當該自由基起始劑之含量滿足前述之範圍時,可平穩地達成黏著劑的固化。
1-4.額外的磷酸鹽類化合物(D)
依據本發明,該自由基固化性黏著劑組成物可進一步包括分子中具有一或二(甲基)丙烯酸基團的(D)磷酸鹽類化合物,以畫得更優異的黏著強度與耐水性的功效。
換句話說,依據本發明,該自由基固化性黏著劑組成物可包括(A)自由基聚合性化合物,其分子中具有至少一親水性官能基;(B)磷酸鹽類化合物,其分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團;(C)自由基起始劑;以及(D)磷酸鹽類化合物,其分子中具有一或二(甲基)丙烯酸基團。
本文中,該(D)磷酸鹽類化合物,沒有特別限制,而且可以使用各種分子中具有一或二(甲基)丙烯酸基團的(D)磷酸鹽類化合物。
同時,雖然不限於此,但是該(D)磷酸鹽類化合物較佳為以下列[化學式II]與/或[化學式III]表示之化合物。在本例中,前文所述之功效特別優異。
在[化學式II]中,R7與R8係各自獨立為一經取代或未經取代之C1~10伸烷基、經取代或未經取代之C4~14環伸烷基、經取代或未經取代之
C6~14伸芳基或其組合;R9與R10係各自獨立為氫或一甲基;而且X4與X5係各自獨立為氧(O)或氮(N)。
本文中,在R7與R8中,該伸烷基係指一1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的二價烴基部分,而且在本說明書中,該伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該伸烷基之實例可包括亞甲基(methylene)、亞乙基(ethylene)、三亞甲基(trimethylene)、四亞甲基(tetramethylene)、五亞甲基(pentamethylene)、六亞甲基(hexamethylene)、七亞甲基(heptamethylene)、九亞甲基(nonamethylene)、十亞甲基(decamethylene)等,但不限於此。在該伸烷基中,一個以上的氫原子可以被任何取代基取代。
此外,在R7與R8中,該環伸烷基係指一4至14或4至10或4至6個環碳原子之非芳香族二價單環、雙環或三環之烴基部分,而且在本說明書中,該環伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該環伸烷基之實例可包括二價環戊烷環、二價環己烷環等,但不以此為限。在該環伸烷基中,一個以上的氫原子可以任何取代基取代。
再者,在R7與R8中,該伸芳基係指一具有6至14或6至12個環原子之二價單環、雙環或三環芳香族烴基部分,而且其實例可包括二價苯環(divalent benzene ring)、二價萘環(naphthalene ring)、二價蒽環(anthracene ring)、二價聯苯環(biphenyl ring)等,但不以此為限。在該伸芳基中,一個以上之氫原子可被任何取代基取代。
同時,在前述的取代基中,雖然不限於此,但是R7與R8較佳為經取代或未經取代之C1~10伸烷基,更佳為經取代或未經取代之C1~8伸烷基,而且特佳為經取代或未經取代之C1~4伸烷基。
在[化學式III]中,R11係一經取代或未經取代之C1~10伸烷基、經取代或未經取代之C4~14環伸烷基、經取代或未經取代之C6~14伸芳基或其組合;R12係氫或甲基;X6係氧(O)或氮(N)。
在本文中,在R11中,該伸烷基係指一1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的二價烴基部分,而且在本說明書中,該伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該伸烷基之實例可包括亞甲基、亞乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、九亞甲基、十亞甲基等,但不限於此。在該伸烷基中,一個以上的氫原子可以被任何取代基取代。
此外,在R11中,該環伸烷基係指一4至14或4至10或4至6個環碳原子之非芳香族二價單環、雙環或三環之烴基部分,而且在本說明書中,該環伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該環伸烷基之實例可包括二價環戊烷環、二價環己烷環等,但不以此為限。在該環伸烷基中,一個以上的氫原子可以任何取代基取代。
再者,在R11中,該伸芳基係指一具有6至14或6至12個環原子之二價單環、雙環或三環芳香族烴基部分,而且其實例可包括二價苯環、二價萘環、二價蒽環、二價聯苯環等,但不以此為限。在該伸芳基中,一個以上之氫原子可被任何取代基取代。
同時,在前述的取代基中,雖然不限於此,但是R12較佳為經取代或未經取代之C1~10伸烷基,更佳為經取代或未經取代之C1~8伸烷基,而且特佳為經取代或未經取代之C1~4伸烷基。
更具體地,雖然不限於此,但是該(D)磷酸鹽類化合物可包括一種以上選自由下列[化學式31]至[化學式34]所組成之群組。
[化學式33]
同時,相對於100重量分之該自由基固化性黏著劑組成物,該(D)磷酸鹽類化合物的含量較佳可約為5至40重量分,更佳約為5至35重量分,而且特佳約為5至30重量分。當該(D)磷酸鹽類化合物的含量大於前述之範圍時,黏著強度可能會不足,而當(D)磷酸鹽類化合物的含量小於前述之範圍時,耐水性可能會變差。
1-5.多官能基(甲基)丙烯酸系化合物(E)
依據本發明,該自由基固化性黏著劑組成物可更包括(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物,以獲得更優異的黏著強度與耐水性的功效。
換句話說,依據本發明,該自由基固化性黏著劑組成物可包括(A)自由基聚合性化合物,其分子中具有至少一親水性官能基;(B)磷酸鹽類化合物,其分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團;(C)自由基起始劑與(D)磷酸鹽類化合物,其分子中具有一或二(甲基)丙烯酸基團;以及/或(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物。
本文中,該(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物沒有特別限制,而且可毫無限制地使用各種所屬技術領域中習知之多官能基(甲基)丙烯
酸系化合物,其分子中具有至少兩個(甲基)丙烯酸基團。不過,在本發明中,除了下列例示之多官能基(甲基)丙烯酸系化合物外,在該多官能基(甲基)丙烯酸系化合物中,不包括相當於前述之該(A)至(C)之化合物。
本發明中,該(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物之實例可包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(ethylene glycol di(meth)acrylate)、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,3-butanediol di(meth)acrylate)、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,4-butanediol di(meth)acrylate)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate)、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,9-nonanediol di(meth)acrylate)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentyl glycol di(meth)acrylate)、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane di(meth)acrylate)、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol di(meth)acrylate)、二三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯(ditrimethylolpropane di(meth)acrylate)、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(diethylene glycol di(meth)acrylate)、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(triethylene glycol di(meth)acrylate)、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(dipropylene glycol di(meth)acrylate)、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(tripropylene glycol di(meth)acrylate)、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(polyethylene glycol di(meth)acrylate)、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(polypropylene glycol di(meth)acrylate)、聚伸丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(polytetramethylene glycol di(meth)acrylate)、矽氧烷二(甲基)丙烯酸酯(silicone di(meth)acrylate)、羥基三甲基乙酸酯新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(hydroxyl pivalic acid ester neopentyl glycol di(meth)acrylate)、2,2-雙[4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基苯基]
丙烷(2,2-bis[4-(meth)acryloyloxyethoxyethoxyphenyl]propane)、2,2-雙[4-(甲基)丙烯醯氧基乙氧基環己基]丙烷(2,2-bis[4-(meth)acryloyloxyethoxyethoxycyclohexyl]propane)、氫化二環戊二烯基二(甲基)丙烯酸酯(hydrogen-added dicyclopentadienyl di(meth)acrylate)、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯(tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate)、1,3-二氧六環-2,5-二基二(甲基)丙烯酸酯(1,3-dioxane-2,5-diyl di(meth)acrylate)、2-(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-5-乙基-5-羥甲基-1-,3-二氧六環之二(甲基)丙烯酸酯(di(meth)acrylate of 2-(2-hydroxy-1,1-dimethylethyl)-5-ethyl-5-hydroxymethyl-1,3-dioxane)、三(羥乙基)三聚異氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯(tris(hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate)、甘油三(甲基)丙烯酸酯(glycerin tri(meth)acrylate)、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、二三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tri(meth)acrylate)、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯(ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol tetra(meth)acrylate)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol penta(meth)acrylate)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)等。這些化合物可以單獨使用或使用它們的混合物。
同時,雖然不限於此,但是該(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物較佳包括一種以上選自由以下列[化學式IV]至[化學式VI]表示之化合
物所組成之群組。在本例中,改善耐水性的功效更優異。
在[化學式IV]中,R13與R14係各自獨立為一(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧烷基。
本文中,在R13與R14中,該(甲基)丙烯醯氧烷基之烷基係指1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的烴基部分,而該(甲基)丙烯醯氧基可以取代該烷基的任何位置。在該烷基中,其餘一個以上的氫原子則可使用任何取代基取代。
在[化學式V]中,R15、R16與R17係各自獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧烷基;而且R18係(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯氧烷基、羥基或經取代或未經取代之C1~10烷基。
本文中,在R15、R16與R17中,該(甲基)丙烯醯氧烷基之烷基係指1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的烴基部分,而該(甲基)丙烯醯氧基可以取代該烷基的任何位置。在該烷基中,其餘一個以上的氫原子則可使用任何取代基取代。
此外,在R18中,該烷基係指一1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的烴基部分,而且在該烷基中,其餘所含之一個以上的氫原子,可使用任何取代基取代。
在[化學式VI]中,R19係經取代或未經取代之C1~10伸烷基,而且R20與R21係各自獨立為(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯氧烷基。
本文中,在R19中,該伸烷基係指1至10或1至8或1至6個碳原子的直鏈或分支的二價烴基部分,而且在本說明書中,該伸烷基可包括至少一不飽和鍵。同時,該伸烷基之實例可包括亞甲基、亞乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、九亞甲基、十亞甲基等,但不限於此。在該伸烷基中,所含之一個以上的氫原子可以被任何取代基取代。
此外,在R20與R21中,該(甲基)丙烯醯氧烷基之該烷基係指一1至10或1至8或1至4個碳原子的直鏈或分支的烴基部分,而且該(甲基)丙烯醯氧基可以取代該烷基的任何位置。在該烷基中,其餘所含之一個以上的氫原子則可使用任何取代基取代。
更具體地,雖然不以此為限,但是該(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物特別較佳地包含一種以上選自由以下列[化學式35]至[化學式38]表示之化合物所組成之群組。
[化學式35]
同時,相對於100重量分之該全部黏著劑組成物,本發明之
該(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物的含量可約為5至40重量分,較佳約為5至35重量分,而且更佳約為5至30重量分。當該(E)多官能基(甲基)丙烯酸系化合物的含量大於前述之範圍時,黏著強度可能會不足,而當該含量小於前述之範圍時,耐水性會變差。
1-6.組成物的物理性質
由本發明這樣的自由基固化性黏著劑組成物所形成之黏著劑層的厚度可約為大於0且小於或等於10μm,而且較佳約0.1至10μm或0.1至5μm。當該黏著劑層的厚度小於0.1μm時,該黏著劑層的均勻性與黏著強度可能會降低;而當該黏著劑層的厚度大於10μm時,可能會有厚膜難以形成的問題,而且包含該黏著劑層之偏光板等的外表會起皺紋。
此外,依本發明,該自由基固化性黏著劑組成物於固化後,可具有50℃以上之玻璃轉換溫度,例如:約70至150℃或70至140℃。依本發明,使用該自由基固化性黏著劑組成物所製備,具有前述範圍內玻璃轉換溫度之偏光板,會有優異的耐熱性與耐水性的優點。
再者,本發明,該自由基固化性黏著劑組成物較佳的黏度可約為70cP以下,例如:約10至70cP或10至65cP。當該黏著劑組成物的黏度滿足前述的範圍時,有可形成很薄黏著劑層的優點,以及由該黏著劑層的低黏度而獲得的優異加工性。
同時,本發明前述之自由基固化性黏著劑組成物,非常適合用於偏光板,因為該組成物具有優異的耐水性、耐熱性與黏度性質,同時對各種材料製成之薄膜具有優異的黏著強度。
此外,本發明前述之該自由基固化性黏著劑組成物,也可在
偏光片與顯示面板間,展現優異的黏著強度;可形成薄膜黏著劑層;具有優異的耐熱可靠度;而且使用線內製程,可將該黏著劑層形成於該偏光片與該顯示面板間,而獲得優異的生產力,因此,本發明之該自由基固化性黏著劑組成物也適用於直接將偏光片貼附於顯示面板。
以下將具體描述包含本發明之該自由基固化性黏著劑組成物的偏光板與光學元件。
2.偏光板
首先,描述本發明之偏光板。
本發明之偏光板包括偏光片;黏著劑層,設置於該偏光片之至少一表面上;以及形成於該黏著劑層上之保護膜,其中,使用前述本發明之自由基固化性黏著劑組成物形成該黏著劑層。
2-1.偏光片
首先,該偏光片沒有特別限制,可以使用所屬技術領域中習知之偏光片,例如:以包含碘或二色性染料之聚乙烯醇(PVA)所形成的薄膜。該偏光片可以由碘或二色性染料染色後的PVA薄膜來製備,不過,其製備方法沒有特別限制。在本說明書中,偏光片係指沒有保護膜的狀態,而偏光板係指包含偏光片與保護膜之狀態。
2-2.黏著劑層
接著,該黏著劑層係使用本發明前述之自由基固化性黏著劑來形成,而且可透過所屬技術領域中所習知的方法來形成。舉例來說,形成黏著劑層的方法:將黏著劑組成物塗佈於偏光片或保護膜的表面上,將該偏光片與該保護膜積層,然後可將此完成物固化。本文中,可使用所屬
技術領域中習知的塗佈方法,例如:旋轉塗佈(spin coating)、棒塗佈(bar coating)、輥塗佈(roll coating)、凹版塗佈(gravure coating)和刮刀塗佈(blade coating),來加以實施。
同時,可以光固化的方式,更具體地,照射活化的能量射線,如紫外線、可見光、電子束與X射線,來實施該固化。舉例來說,使用紫外線照射器(金屬鹵化物燈)照射約10至2500mJ/cm2的紫外線的方法來實施該固化。
或者,也可以熱固化的方式來進行該固化,更具體地,在80℃以上的固化溫度熱固化。本文中,必要時,在該熱固化中,已知的胺類起始劑可額外的添加到該組成物中,以增加該固化速率。
此外,固化時,該熱固化可額外地在該光固化之後實施,或該光固化可額外地在該熱固化之後實施。
2-3.保護膜
接著,該保護膜是用來支撐與保護偏光片的,而且可毫無限制地使用由所屬技術領域中習知的各種材料所製成的保護膜,如纖維素系薄膜、聚對苯二甲酸乙酯(PET)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜和丙烯酸系薄膜。在這些薄膜中,考量光學性質、耐久性、經濟效益等因素時,特別較佳地丙烯酸系薄膜。
同時,能於本發明中使用之丙烯酸系薄膜,可由用於擠製成形的材料來獲得,該材料包括做為主成分之(甲基)丙烯酸酯系樹脂。本文中,該(甲基)丙烯酸酯系樹脂係包含作為主成分之(甲基)丙烯酸酯系單元之樹脂材料,而且概念上,它不只包含由(甲基)丙烯酸酯系單元所形成之同元
聚合物樹脂,也包含由(甲基)丙烯酸酯系單元與其他單體單元共聚合之共聚合物樹脂,以及由其他樹脂與這類(甲基)丙烯酸酯系樹脂拌合之混合樹脂。
同時,舉例來說,該(甲基)丙烯酸酯系單元可為烷基(甲基)丙烯酸酯系單元。本文中,該烷基(甲基)丙烯酸酯系單元係指烷基丙烯酸酯系單元與烷基甲基丙烯酸酯系單元,而且該烷基(甲基)丙烯酸酯系單元之烷基的碳數,較佳為1至10,而且更佳為1至4。
此外,能用來與該(甲基)丙烯酸酯系單元共聚合之該單體單元,可包括苯乙烯系單元(styrene-based unit)、馬來酸酐系單元(maleic anhydride-based unit)、馬來醯亞胺系單元(maleimide-based unit)等。本文中,該苯乙烯系單元之實例可包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯等,但不以此為限;該馬來酸酐系單體之實例可包括馬來酸酐(maleic anhydride)、甲基馬來酸酐(methyl maleic anhydride)、環己基馬來酸酐(cyclohexyl maleic anhydride)、苯基馬來酸酐(phenyl maleic anhydride)等,但不以此為限;該馬來醯亞胺系單體之實例可包括馬來醯亞胺(maleimide)、N-甲基馬來醯亞胺(N-methylmaleimide)、N-環己基馬來醯亞胺(N-cyclohexylmaleimide)、N-苯基馬來醯亞胺(N-phenylmaleimide)等,但不以此為限。它們可以單獨使用,也可以混合使用。
同時,該丙烯酸系薄膜可為包含具有內酯(lactone)環結構的(甲基)丙烯酸酯系樹脂的薄膜。該具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸酯系樹脂的具體實例可包括揭露於日本專利申請案-早期公開編號第2000-230016號、日本專利申請案-早期公開編號第2001-151814號與日本專利申請案-早期公開編號第2002-120326號等之具有內酯環結構的(甲基)丙烯酸酯系樹
脂。
用來製備該丙烯酸系薄膜的方法沒有特別限制,舉例來說,該丙烯酸系薄膜可由熱塑性樹脂組成物來製備。藉由使用任何適當的混合方法,將(甲基)丙烯酸酯系樹脂、其他聚合物、添加劑等充分混合,然後將此混合物模製成薄膜,或者該丙烯酸系薄膜可將(甲基)丙烯酸酯系樹脂、其他聚合物、添加劑等配製成分開的溶液,然後將該些配製好的溶液混合,形成均勻混合的溶液,再將此混合物模製成薄膜來製備。此外,該丙烯酸系薄膜可為未定向延展膜(unoriented film)或已定向延展膜(oriented film)中的任一種。當該丙烯酸系薄膜為已定向延展膜時,它可為單軸定向延展膜或雙軸定向延展膜;當該丙烯酸系薄膜為雙軸定向延展膜時,它可為同時雙軸定向延展膜或依序雙軸定向延展膜中的任一種。
同時,本發明之該偏光板可更包括介於該黏著劑層與該保護膜間中的底漆層,用來更加強黏著強度。本文中,該底漆層可使用棒塗佈法、凹版塗佈法等,將包含水可分散的聚合物樹脂、水可分散的細微顆粒與水的塗佈溶液,塗佈於該保護膜上,然後將塗佈成品乾燥的方法來形成。該水可分散的聚合物樹脂的實例可包括水可分散的聚氨酯系樹脂、水可分散的丙烯酸系樹脂、水可分散的聚酯系樹脂或其組合,而無機類細微顆粒,如二氧化矽(silica)、二氧化鈦(titania)、氧化鋁(alumina)和氧化鋯(zirconia);由有機矽類樹脂(silicone-based resin)、氟系樹脂(fluorine-based resin)、(甲基)丙烯酸系樹脂((meth)acryl-based resin)、經交聯的聚乙烯醇(cross-linked polyvinyl alcohol)和三聚氰胺系樹脂(melamine-based resin),或其組合所形成的有機類細微顆粒,可做為該水可分散的細微顆粒。但不限於該些實例。
3.光學元件
接著將描述本發明之光學元件。
本發明之光學元件包括顯示面板;以及偏光片,透過黏著劑層之介質貼附於該顯示面板之最外側表面;其中,使用本發明前述之自由基固化性黏著劑組成物形成該黏著劑層。
3-1.顯示面板
首先,能用於本發明之顯示面板沒有特別限制,而且舉例來說,用於液晶顯示裝置的各種類型的液晶面板都可以使用。本文中,不限制該液晶面板的特定組成,而且舉例來說,該組成可包括上透明基板/彩色濾光片/保護膜/透明導電膜電極/定向延展膜/液晶/定向延展膜/薄膜電晶體/下透明基板等。
本發明之該光學元件可能有偏光片,透過黏著劑層之介質,貼附於顯示面板之最外側的表面上,即上透明基板或下透明基板,而且本文中,該黏著劑層係使用本發明前述之該自由基固化性黏著劑組成物來形成。同時,透過黏著劑層的介質貼附偏光片的該透明基板,其材料沒有特別限制,而且已知的玻璃基板或透明的聚合物薄膜都可以沒有限制地使用。
3-2.偏光片
接著,該偏光片如上所述,沒有特別限制,而且可以使用所屬技術領域中習知的偏光片,例如:以包含碘或二色性染料之聚乙烯醇(PVA)所形成的薄膜。此外,如上所述,可將PVA薄膜以碘或二色性染料染色來製備該偏光片,不過,其製備方法沒有特別限制。
同時,該偏光片可透過黏著劑層的介質,將單獨的保護膜貼
附於不會與顯示面板貼附的表面上,以支撐與保護該偏光片。本文中,與該保護膜有關的詳細內容與前面所述的內容相同。
同時,該偏光片與該保護膜的貼附,可使用輥塗佈機、凹版塗佈機、棒塗佈機、刮刀塗佈機或毛細管塗佈機,將黏著劑塗佈於該偏光片或該保護膜之表面上,然後加熱並使用積層滾筒將塗佈後的半成品積層,或在室溫將塗佈後的半成品加壓的方式積層,或將塗佈後的半成品積層後照射UV光的方法等來操作。同時,該黏著劑不限於本發明前述之該自由基固化性黏著劑,而且所屬技術領域中用於偏光板的各種黏著劑,如聚乙烯醇系黏著劑、聚氨酯系黏著劑、丙烯酸系黏著劑和陽離子系或自由基系黏著劑,都可以毫無限制地使用。
3-3.黏著劑層
接著,該黏著劑層係使用本發明前述之自由基固化性黏著劑來形成,而且可透過所屬技術領域中所習知的線內製程來形成。具體舉例來說,該黏著劑層的形成,可使用所屬技術領域中習知的塗佈方法,將本發明之該自由基固化性黏著劑組成物塗佈於偏光片的表面上,同時從滾筒上展開保護膜已經貼附於該偏光片之一表面上的該偏光片或偏光板,然後將所形成的半成品積層於顯示面板上,然後將該被塗佈的黏著劑組成物層固化的方法來操作。本文中,該固化的操作可使用如上所述之光固化來進行。本發明之該黏著劑層可透過如上所述的線內製程來形成,因為可連續生產,使其具有優異生產力的優點。
同時,該黏著劑層的厚度約為10μm以下,而且較佳約0.1至10μm或0.1至5μm。至於現存用來將偏光片(或偏光板)貼附於顯示面板
之常用丙烯酸系黏著劑,至少需要20μm的厚度,以維持適當的黏著強度。因此,它限制了包含此黏著劑之薄型化顯示裝置的製造。然而,本發明所形成之該黏著劑層可如上所述的薄,因此,其優點可使包含該黏著劑層的顯示裝置被製造得更薄。
以下透過一些具體實施例,更詳細地描述本發明。
製備實施例1:丙烯酸系保護膜的製備
以氮氣置換從原料斗至擠製機的空氣,將聚(N-環己基馬來醯亞胺-共-甲基丙烯酸甲酯)[poly(N-cyclohexylmaleimide-co-methylmethacrylate)]、苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂(styrene-maleic anhydride copolymer resin)和苯氧基系樹脂(phenoxy-based resin),以100:2.5:5的重量比例,均勻地混合於24φ擠製機中,然後在250℃融化此樹脂組成物,以製備原料顆粒。
其中,使用由裡化有限公司(InChem Corporation)所製造的PKFE(Mw=60000、Mn=16000、Tg=95℃)來當作該苯氧基系樹脂,使用重量85%的苯乙烯與重量15%的馬來酸酐的Dylaeck 332來當作該苯乙烯-馬來酸酐共聚物樹脂,以及使用以NMR分析時,該N-環己基馬來醯亞胺之含量具有重量6.5%的化合物來當作該聚(N-環己基馬來醯亞胺-共-甲基丙烯酸甲酯)。
所製成之原料顆粒經真空乾燥,使用擠製機在260℃將其熔化,然後通過衣架型T字模口(coat-hanger-type T-die),然後經過鍍鉻澆鑄滾筒與乾燥滾筒,最後所得薄膜厚度為150μm。利用有引導定位裝置(pilot orientation apparatus)之該些滾筒的速率差,將此薄膜於125℃、沿MD方向、
以170%的百分率定向延展,可製得一丙烯酸薄膜。
透過前述製程所製備之該丙烯酸薄膜以電暈處理過,然後使用7號棒將底漆組成物塗敷於該丙烯酸薄膜之一表面上,其中,將20重量分之噁唑林(oxazoline)交聯劑[WS700,由日本觸媒(Nippon Shokubai)有限公司製造]添加至由純水稀釋CK-PUD-F(由朝光塗料(Chokwang Paint)有限公司所製造之聚氨酯分散體)所配製成固成分為重量10%之底漆組成物中。然後所製成之半成品,使用拉幅機(tenter)在130℃、沿TD方向、以190%的百分率定向延展,最後,製成厚度400nm、有底漆層的丙烯酸系保護膜。
製備實施例2:黏著劑組成物的製備
(1)黏著劑組成物A
用於偏光板之黏著劑組成物A的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量66.7%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量16.6%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]和重量16.7%之三(丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
(2)黏著劑組成物B
用於偏光板之黏著劑組成物B的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量50%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量21.4%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]、重量14.3%之三(丙烯
醯氧基乙基)磷酸酯和重量14.3%之二(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
(3)黏著劑組成物C
用於偏光板之黏著劑組成物C的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量50%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量21.4%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]、重量21.4%之三(丙烯醯氧基乙基)磷酸酯和重量7.2%之二(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
(4)黏著劑組成物D
用於偏光板之黏著劑組成物D的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量50%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量21.4%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]、重量14.3%之三(丙烯醯氧基乙基)磷酸酯和重量14.3%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)所配製而成。
(5)黏著劑組成物E
用於偏光板之黏著劑組成物E的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添
加重量16.7%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量50%之甘油甲基丙烯酸酯(GLM)、重量16.6%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]和重量16.7%之三(丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
(6)黏著劑組成物F
用於偏光板之黏著劑組成物F的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量50%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量16.7%之1,4-環己烷二甲醇單丙烯酸酯(1,4-cyclohexanedimethanol mono-acrylate)、重量16.6%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]和重量16.7%之三(丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
(7)黏著劑組成物G
用於偏光板之黏著劑組成物G的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量50%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量21.4%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]、重量14.3%之2-(丙烯胺基)乙基二(2-(丙烯醯氧基乙基)磷酸酯(2-(acrylamido)ethyl bis(2-(acryloyloxyethyl)phosphate)和重量14.3%之二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯(DCPDA)所配製而成。
(8)黏著劑組成物H
用於偏光板之黏著劑組成物H的製備,係將3重量分之
irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量30%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量70%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]所配製而成。
(9)黏著劑組成物I
用於偏光板之黏著劑組成物I的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量66.7%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量16.6%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]和重量16.7%之二(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
(10)黏著劑組成物J
用於偏光板之黏著劑組成物J的製備,係將3重量分之irgacure-819[由汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals Inc.)製造]、自由基起始劑,添加至100重量分之樹脂組成物中,其中,該樹脂組成物係由添加重量66.7%之丙烯酸羥乙基酯(HEA)、重量16.6%之BPA型環氧二丙烯酸酯[EB600,由氰特工業公司(Cytec Industries Inc.)出品]和重量16.7%之單-(甲基丙烯醯氧基乙基)磷酸酯所配製而成。
實施例1
使用滴管,將該黏著劑組成物A塗敷於製備實施例1所製備之該丙烯酸薄膜系保護膜之該底漆層上,而且將所完成之物積層於一偏光片(PVA元件)之兩表面上,然後在確定該黏著劑層具有最終厚度為1至2μm
的條件後,再將所完成之物通過積層機(laminator)(5m/min),接著,以UV照射器(金屬鹵化物燈)對以該丙烯酸薄膜積層之表面,照射1000mJ/cm2的紫外線,結果完成偏光板之製備。同時,該偏光板係於20℃的溫度與50%的濕度的條件下製備。
實施例2
除了使用黏著劑組成物B外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
實施例3
除了使用黏著劑組成物C外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
實施例4
除了使用黏著劑組成物D外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
實施例5
除了使用黏著劑組成物E外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
實施例6
除了使用黏著劑組成物F外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
實施例7
除了使用黏著劑組成物G外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
比較實施例1
除了使用黏著劑組成物H外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
比較實施例2
除了使用黏著劑組成物I外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
比較實施例3
除了使用黏著劑組成物J外,製備偏光板的方法與實施例1相同。
測試實施例1:偏光板剝離強度的評估
在該等實施例與比較實施例中所製備之偏光板,其剝離強度經測量後,如下[表1]所示。具體而言,在該等實施例與比較實施例中所製備之偏光板,在20℃的溫度與70%的濕度的條件下,靜置4天,然後切割成長100mm、寬20mm的試片,然後使用質地分析儀(texture analyzer)[TA-XT PLUS,由穩定微系統(Stable Micro Systems)公司製造],以300m/min的速率及90度的角度,測量該偏光片與該保護膜之剝離強度。本文中,2.5N/2cm以上的剝離強度,以「◎」表示;1.5N/2cm以上且小於2.5N/2cm的剝離強度,以「○」表示;1.0N/2cm以上且小於1.5N/2cm的剝離強度,以「X」表示;小於1.0N/2cm的剝離強度,以「XX」表示。
測試實施例2:偏光板耐水性的評估
在該等實施例與比較實施例中所製備之偏光板,其耐水性經測量後,如下[表2]所示。具體而言,在該等實施例與比較實施例中所製備
之偏光板,經積層於一玻璃基板上,然後浸泡於60℃的恆溫槽中,8小時後,由該偏光板末端的褪色現象,決定其耐水性,如果沒有褪色現象,則標示為「優良」;如果有褪色現象,則標示為「不良」。
測試實施例3:熱衝擊穩定性的測量
在該等實施例與比較實施例中所製備之偏光板,其熱衝擊穩定性經測量後,如下[表1]所示。具體而言,該等實施例與比較實施例之偏光板經積層於一玻璃基板上,將此完成之物靜置於-40℃、30分鐘,然後在80℃、30分鐘,如此循環重複100次。然後以目視的方式評估該偏光板之外部的變形程度。當該偏光板之外部沒有變形,標示為「優良」;當切割單位有1mm以下的裂痕時,標示為「中等」;當有1mm以上的裂痕時,標示為「不良」。
測試實施例4:黏著劑組成物的黏度測量
在該等實施例與比較實施例中所使用之黏著劑的黏度係在25℃下,以TV-22黏度計[東機產業(TOKI SANGYO)]測量,其測量結果如下[表1]所示。
如表1所示,在本發明之實施例1至7中,可看出具有優良的黏著強度、耐水性與熱衝擊穩定性,同時黏度很低。
不過,在比較實施例1中,其不包括具有三個官能基之磷酸鹽類化合物,可看出剝離強度、耐水性、熱衝擊穩定性與黏度性質都很差。
此外,在比較實施例2中,使用具有二個官能基之磷酸鹽類化合物取代具有三個官能基之磷酸鹽類化合物,可看出剝離強度與熱衝擊穩定性是中等,然而,耐水性與黏度性質仍然很差。
再者,在比較實施例3中,使用具有單官能基之磷酸鹽類化合物取代具有三個官能基之磷酸鹽類化合物,可看出剝離強度與熱衝擊穩定性是中等,然而,耐水性與黏度性質仍然很差。
實施例8
將黏著劑組成物A塗敷於玻璃基板上,然後將偏光片(PVA元件)與上保護膜積層於其上,然後在確定該黏著劑層具有最終厚度為1至2μm的條件後,將所得之物通過積層機(5m/min),接著,以UV照射器(金屬
鹵化物燈)對以該偏光片與該保護膜積層之表面,照射1000mJ/cm2的紫外線,結果完成該偏光片貼附於該玻璃基板之光學元件,製備時,該光學元件係於20℃的溫度與50%的濕度的條件下製備。
測試實施例4:光學元件的剝離強度評估
在實施例8中所製備的偏光板,其剝離強度經測量後,如下[表2]所示。具體而言,該實施例8中所製備的偏光板,在20℃的溫度與70%的濕度的條件下,靜置4天,然後切割成長100mm、寬20mm的試片,然後使用質地分析儀[TA-XT PLUS,由穩定微系統(Stable Micro Systems)公司製造],以300m/min的速率及90度的角度,測量該偏光片與該玻璃基板之剝離強度。本文中,2.0N/2cm以上的剝離強度,以「優良」表示;1.0N/2cm以上且小於2.0N/2cm的剝離強度,以「中等」表示;小於1.0N/2cm的剝離強度,以「不良」表示。同時,量測羥值的方法與前述方法相同,而羥值的量測結果額外表列於下[表2]中。
如表2中所示,可看出本發明之黏著劑組成物,在偏光片與玻璃基板間,也具有優良的黏著強度。
在上文中,本發明之實施例已經詳細描述了,不過,本發明所請求的權利範圍不以此為限,而且所屬技術領域中具有通常知識者,在不悖離本發明申請專利範圍所述之精神,可以進行各種修改與變化。
Claims (17)
- 一種自由基固化性黏著劑組成物,包括:一(A)自由基聚合性化合物,其分子中具有至少一親水性官能基;一(B)磷酸鹽類化合物,其分子中具有三個(甲基)丙烯酸基團;以及一(C)自由基起始劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,以該自由基固化性黏著劑組成物之100重量分為基準,包括:40至93重量分之該(A)自由基聚合性化合物;1至40重量分之該(B)磷酸鹽類化合物;以及0.5至20重量分之該(C)自由基起始劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,該(A)自由基聚合性化合物係一混合物,由一(a-1)自由基聚合性第一化合物,其分子中包括至少一羥基與至少一(甲基)丙烯酸基團;以及一(a-2)自由基聚合性第二化合物,其分子中包括至少二羥基、至少一苯環或環己烷環與至少二(甲基)丙烯酸基團。
- 如申請專利範圍第3項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,該(a-1)第一化合物係一種以上選自由下列[化學式1]至[化學式21]所組成的群組:
- 如申請專利範圍第3項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,該(a-2)第二化合物係一種以上選自由下列[化學式22]至[化學式24]所組成的群組:[化學式22]
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,該(B)磷酸鹽類化合物係一以下列[化學式I]表示之化合物:
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,更包括一(D)磷酸鹽類化合物,其分子中具有一或二(甲基)丙烯酸基團。
- 如申請專利範圍第7項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,以該自由基固化性黏著劑組成物之100重量分為基準,該(D)磷酸鹽類化合物之含量為5至40重量分。
- 如申請專利範圍第7項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,該(D)磷酸鹽類化合物係一種以上選自由下列[化學式II]與[化學式III]所組成之群組:
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,更包括一(E)多官能基(甲基)丙烯酸類化合物。
- 如申請專利範圍第10項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,以該自由基固化性黏著劑組成物之100重量分為基準,該(E)多官能基(甲基)丙烯酸類化合物之含量為5至40重量分。
- 如申請專利範圍第10項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,該(E)多官能基(甲基)丙烯酸類化合物係一種以上選自由下列[化學式IV]至[化學式VI]所組成之群組:
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其中,一由該自由基固化性黏著劑組成物所形成之黏著劑層的厚度係10μm以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其固化後之玻璃轉換溫度係50℃以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之自由基固化性黏著劑組成物,其黏度係70cP以下。
- 一種偏光板,包括:一偏光片;一黏著劑層,設置於該偏光片之至少一表面上;以及 一偏光片保護膜,設置於該黏著劑層上;其中,使用如申請專利範圍第1至15項中任一項所述之自由基固化性黏著劑組成物形成該黏著劑層。
- 一種光學元件,包括:一顯示面板;以及一偏光片,透過一黏著劑層之一介質貼附於該顯示面板之一最外側表面;其中,使用如申請專利範圍第1至15項中任一項所述之自由基固化性黏著劑組成物形成該黏著劑層。
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