TW201631104A - 用於光學膜的黏著劑組成物、黏著層、黏著光學膜及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明用於光學膜的黏著劑組成物包含酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g的黏著樹脂、由式1表示的矽酸鹽寡聚物以及交聯劑。黏著劑組成物可確保可再加工性與可靠性之間的良好平衡。 [式1]□其中R1
至R4
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;X1
及X2
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;以及n為1至100的整數。
Description
本申請案主張2014年7月03日在日本專利局提交的日本專利申請案第JP-P-2014-137711號及2015年6月29日在韓國智慧財產局提交的韓國專利申請案第10-2015-0092561號的優先權及權益,所述專利申請案的全部內容以引用的方式併入本文中。
本發明是關於一種用於光學膜的黏著劑組成物、黏著層、黏著光學膜及包含其的顯示裝置。
顯示裝置包含諸如液晶單元的顯示元件。此類顯示元件可包含不同類型的膜以具有所需功能及目的。舉例而言,視圖像形成方法而定,液晶單元在其兩個表面上包含偏振膜。另外,液晶單元可更包含延遲板、視角擴大膜、增亮膜及各種保護膜以便提高圖像品質。在下文中,安置於顯示元件上的此類膜將通常稱為光學膜。
一般而言,顯示元件包含至少一個光學膜。舉例而言,光學膜可直接黏結於顯示元件,或多個光學膜可裝配於顯示元件上。在此情況下,光學膜可經由黏著劑附著於顯示元件或其他光學膜。
光學膜常常以具有在至少一個表面上形成的黏著層的黏著光學膜形式使用。使用此類黏著光學膜可提供能夠省略乾燥黏著劑的過程的優勢。
然而,當黏著光學膜黏結於顯示元件時,可在黏著光學膜的黏結位置出現黏結錯誤,或外來物質可引入至黏結平面中。在此情況下,使光學膜與顯示元件分離以重新使用顯示元件。因此,用於光學膜的黏著劑需要可重複剝離性(可再加工性)。特定言之,可再加工性意謂在剝離由用於光學膜的黏著劑形成的黏著層時,顯示元件未遭受損傷或污染(諸如剩餘黏著劑)。
為了改良黏著層的可再加工性,需要降低用於光學膜的黏著劑的黏著強度。近年來,隨著相關技術中光學膜及顯示元件的厚度逐漸減小,此類可再加工性已變成一個重要問題。舉例而言,光學膜及顯示元件的厚度的此類減小使得破裂強度降低。因此,光學膜及顯示元件中所用的黏著劑需要具有進一步減小的黏著強度以防止光學膜及顯示元件的破壞。
另一方面,黏著劑需要具有可靠性(持久性)以便在光學膜之間或在光學膜與顯示元件之間提供穩定的黏著性。然而,在顯著減小黏著強度以確保黏著層的可再加工性時,黏著可靠性可顯著受損。因此,同時確保用於光學膜的黏著劑的可再加工性及可靠性極其困難。詳言之,當光學膜及顯示元件具有薄厚度時,此類問題變得難以解決。
JP2010-275524 A(在下文中稱為專利文獻1)、JP2008-503638 A(在下文中稱為專利文獻2)、JP1996-199130 A(在下文中稱為專利文獻3)及JP1996-209103 A(在下文中稱為專利文獻4)揭露與黏著劑相關的技術。然而,專利文獻1至專利文獻4中所揭露的技術無法解決上述問題。
專利文獻1揭露一種用於光學膜的黏著劑組成物,其含有(甲基)丙烯酸聚合物及具有反應性矽烷基的聚醚。然而,專利文獻1中所揭露的黏著劑組成物未能減小黏著強度以確保薄的柔軟光學膜及顯示元件的可再加工性。
專利文獻2揭露一種丙烯酸壓敏黏著劑組成物,其包含含有羥基且不含羧基的丙烯酸共聚物、交聯劑及HLB值為4至13的經聚醚修飾的聚二甲基矽氧烷共聚物。然而,專利文獻2中所揭露的技術未能確保持久性。
專利文獻3及專利文獻4揭露藉由將交聯劑及矽酸鹽寡聚物摻合於丙烯酸樹脂中所製備的黏著劑組成物。然而,當丙烯酸樹脂含有大量羧基時,難以實現黏著強度的充分減小。詳言之,專利文獻3及專利文獻4中所揭露的技術未能確保薄的柔軟光學膜及顯示元件的可再加工性。
本發明的實施例提供一種用於光學膜的黏著劑組成物,其可在提供良好可加工性的同時確保可再加工性與可靠性之間的良好平衡。
本發明的一個態樣是關於一種用於光學膜的黏著劑組成物,其包含酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g的黏著樹脂、由式1表示的矽酸鹽寡聚物以及交聯劑。 [式1]其中R1
至R4
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;X1
及X2
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;以及n為1至100的整數。
本發明的另一個態樣是關於一種由如上所述用於光學膜的黏著劑組成物形成的黏著層。
本發明的另一個態樣是關於一種由包含以下的組成物形成的黏著層:包含(甲基)丙烯酸聚合物、聚胺基甲酸酯以及聚酯中的至少一者的黏著樹脂、由式1表示的矽酸鹽寡聚物以及過氧化物系交聯劑,其中所述黏著層在置於23℃及65% RH的條件下1小時後在黏著層形成後的凝膠分率為40重量%至95重量%,如由以下等式1所計算:其中R1
至R4
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;X1
及X2
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;以及n為1至100的整數。 [等式1] 凝膠分率(重量%)= {(Wc-Wa)/(Wb-Wa)} × 100 其中Wb為用氟樹脂(TEMISHNTF-1122,日東電工株式會社(Nitto Denko Co.))包覆的0.2 g黏著層的重量;Wa為氟樹脂的重量;以及Wc為移除可溶性物質的用氟樹脂包覆的黏著層的重量,如藉由將用氟樹脂包覆的黏著層在23℃下浸於40 ml乙酸乙酯中7天以萃取可溶性物質,接著在鋁杯中在130℃下乾燥用氟樹脂包覆的黏著層2小時所量測。
本發明的又一個態樣是關於一種黏著光學膜,其包含偏振器、在所述偏振器的一個表面上形成的保護層以及在所述偏振器的另一個表面上形成的黏著層。
本發明的又一個態樣是關於一種包含所述黏著光學膜的顯示裝置。
下文將參照附圖詳細描述本發明的實施例。< 用於光學膜的黏著劑組成物 >
根據本發明實施例的用於光學膜的黏著劑組成物包含酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g的黏著樹脂、矽酸鹽寡聚物以及交聯劑。下文將詳細描述根據本發明實施例的用於光學膜的黏著劑組成物的組分。( A ) 黏著樹脂
在一個實施例中,黏著樹脂的酸值為0 mg KOH/g至20 mg KOH/g。舉例而言,黏著樹脂的酸值可大於0 mg KOH/g至20 mg KOH/g。在此酸值範圍內,包含黏著樹脂的黏著劑組成物可展現良好的黏著強度及可靠性且可確保與可再加工性的平衡。黏著樹脂的酸值可為特定言之10 mg KOH/g或小於10 mg KOH/g、更特定言之3 mg KOH/g或小於3 mg KOH/g、再更特定言之1 mg KOH/g或小於1 mg KOH/g。
黏著樹脂可包含含羥基單體作為單元組分。舉例而言,含羥基單體可包含含羥基的(甲基)丙烯酸酯、多元醇及其類似物中的至少一者,但不限於此。
黏著樹脂可為任何樹脂,只要所述樹脂展現黏著劑特性且酸值為0 mg KOH/g至20 mg KOH/g即可。舉例而言,黏著樹脂可包含(甲基)丙烯酸聚合物、聚胺基甲酸酯及聚酯中的至少一者。對於黏著樹脂,這些樹脂可單獨或以其組合形式使用。另外,黏著樹脂可為這些樹脂的共聚物。使用此類黏著樹脂,黏著劑組成物有利地滿足光學膜的光學特性。
在一個實施例中,黏著樹脂可包含(甲基)丙烯酸聚合物。(甲基)丙烯酸聚合物可為包含(甲基)丙烯酸烷基酯單體作為構成主要構架的聚合單元的聚合物;或包含(甲基)丙烯酸烷基酯單體與其他單體的共聚單體(下文,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物)作為聚合單元的共聚物。
(甲基)丙烯酸烷基酯單體可包含例如直鏈或分支鏈C1
至C18
烷基。舉例而言,烷基可包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、己基、環己基、庚基、2-乙基己基、異辛基、壬基、癸基、異癸基、十二烷基、異肉豆蔻基、月桂基、十三烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基及其類似基團。這些烷基可單獨或以其組合形式使用。特定言之,這些烷基的平均碳原子數目可為3至9。
(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可藉由(甲基)丙烯酸烷基酯單體與至少一種共聚單體的共聚來製備。共聚單體意謂可與(甲基)丙烯酸烷基酯單體聚合的單體,且可為任何單體,只要所述單體可與(甲基)丙烯酸烷基酯單體共聚即可。共聚單體可含有具有不飽和雙鍵的可聚合官能基,諸如(甲基)丙烯醯基或乙烯基。因此,黏著樹脂可展現改良的黏著性或耐熱性。
共聚單體的實例可包含以下中的至少一者:含羥基單體,諸如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-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10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸12-羥月桂酯、(4-羥甲基環己基)-丙烯酸甲酯及其類似物;含羧基單體,諸如(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、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸及其類似物;含酸酐基單體,諸如順丁烯二酸酐、伊康酸酐及其類似物;丙烯酸的己內酯加合物;含磺酸基單體,諸如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺基-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯醯胺基丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺丙酯及(甲基)丙烯醯氧基萘磺酸;以及含磷酸酯基單體,諸如磷酸2-羥乙基丙烯醯酯。
另外,共聚單體的實例可包含以下中的至少一者:(經N-取代的)醯胺單體,諸如(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、正丁基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺及N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯醯胺;(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯單體,諸如(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;丁二醯亞胺單體,諸如N-(甲基)丙烯醯氧基亞甲基丁二醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-6-氧基六亞甲基丁二醯亞胺、N-(甲基)丙烯醯基-8-氧基八亞甲基丁二醯亞胺及N-丙烯醯嗎啉;順丁烯二醯亞胺單體,諸如N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-異丙基順丁烯二醯亞胺、N-月桂基順丁烯二醯亞胺及N-苯基順丁烯二醯亞胺;以及伊康醯亞胺單體,諸如N-甲基伊康醯亞胺、N-乙基伊康醯亞胺、N-丁基伊康醯亞胺、N-辛基伊康醯亞胺、N-2-乙基己基伊康醯亞胺、N-環己基伊康醯亞胺及N-月桂基伊康醯亞胺。這些單體可實現黏著劑組成物的修飾。
共聚單體可為修飾單體,且所述修飾單體可包含例如以下中的至少一者:乙烯基單體,諸如乙酸乙烯酯、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、乙烯基噁唑、乙烯基嗎啉、N-乙烯基羧酸醯胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯及N-乙烯基己內醯胺;含氰基單體,諸如丙烯腈及甲基丙烯腈;含環氧基丙烯酸單體,諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯;二醇丙烯酸酯單體,諸如聚乙二醇(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;以及丙烯酸酯單體,諸如四氫呋喃基(甲基)丙烯酸酯、氟(甲基)丙烯酸酯、矽酮(甲基)丙烯酸酯及丙烯酸2-甲氧基乙酯。另外,亦可使用異戊二烯、丁二烯、異丁烯及乙烯基醚。
此外,共聚單體可包含例如含有矽原子的矽烷單體。矽烷單體的實例可包含3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、4-乙烯基丁基三甲氧基矽烷、4-乙烯基丁基三乙氧基矽烷、8-乙烯基辛基三甲氧基矽烷、8-乙烯基辛基三乙氧基矽烷、10-甲基丙烯醯氧基癸基三甲氧基矽烷、10-丙烯醯氧基癸基三甲氧基矽烷、10-甲基丙烯醯氧基癸基三乙氧基矽烷、10-丙烯醯氧基癸基三乙氧基矽烷及其類似物中的至少一者。
此外,共聚單體可包含具有兩個或多於兩個不飽和雙鍵的多官能單體,諸如(甲基)丙烯醯基及乙烯基。具有兩個或多於兩個不飽和雙鍵的多官能單體可包含以下中的至少一者:多元醇的(甲基)丙烯酸酯,諸如三丙二醇二(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、雙酚A二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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、經己內酯修飾的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及其類似物。
此外,共聚單體可包含聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯及其類似物中的至少一者,其具有聚酯、環氧基或胺基甲酸酯構架,以如在單體組分中的諸如(甲基)丙烯醯基或乙烯基的官能基形式添加兩個或多於兩個不飽和雙鍵。
以單體(用作(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物中的聚合單元的單體)的總重量計,共聚單體可以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。在此範圍內,黏著劑組成物可確保可再加工性與可靠性之間的良好平衡。
在一個實施例中,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可採用含羥基單體作為共聚單體。藉由此組分,黏著劑組成物可展現改良的黏著性及持久性。含羥基單體展現與交聯劑足夠的反應性,由此進一步改良黏著劑組成物的內聚力及熱持久性。另外,含羥基單體可進一步改良黏著劑組成物的可再加工性。當用作共聚單體時,以單體的總重量計,含羥基單體可以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。
在另一個實施例中,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可採用含羧基單體作為共聚單體。藉由此組分,當黏著劑組成物含有交聯劑時,共聚單體可充當相對於交聯劑的反應位點。另外,共聚單體可進一步改良黏著劑組成物的可再加工性。當用作可共聚單體時,以單體的總重量計,含羧基單體可以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。
在另一個實施例中,(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物可採用含羥基單體及含羧基單體兩者作為共聚單體。
在一些實施例中,(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可為300,000至3,000,000。特定言之,(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可為500,00至2,500,000,更特定言之800,000至2,300,000。在此範圍內,黏著劑組成物可具有改良的持久性及耐熱性。更特定言之,(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可為700,000至2,300,000。在此範圍內,黏著劑組成物可具有進一步改良的耐熱性且展現適用於塗佈的黏度。另外,黏著劑組成物可在不添加大量稀釋溶劑的情況下製備,由此降低生產成本。在本文中,重量平均分子量意謂藉由凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC)測定的值經由聚苯乙烯轉化所計算的值。
在一個實施例中,(甲基)丙烯酸聚合物的玻璃轉化溫度可為-10℃或低於-10℃、-25℃或低於-25℃。在此範圍內,黏著劑組成物可展現改良的可撓性及初始黏著性,同時確保在低壓下足夠的黏著強度。另外,(甲基)丙烯酸聚合物的玻璃轉化溫度的下限可為-100℃或高於-100℃、-80℃或高於-80℃、-70℃或高於-70℃。在此範圍內,有可能防止聚酯耐熱性劣化。
(甲基)丙烯酸聚合物可藉由自各種眾所周知的聚合方法當中選出的適合方法製備,諸如溶液聚合、本體聚合、乳液聚合及各種類型的自由基聚合。另外,藉由此類聚合方法製備的(甲基)丙烯酸聚合物可為無規共聚物、嵌段共聚物及接枝共聚物中的任一者。
在一個實施例中,(甲基)丙烯酸聚合物可藉由溶液聚合製備。對於溶液聚合,可使用例如乙酸乙酯、甲苯或其類似物作為聚合溶劑。特定言之,溶液聚合可經由在惰性氣體(諸如氮氣)流下在聚合起始劑存在下在約50℃至約85℃的反應條件下反應約5小時至約30小時來進行。
在另一個實施例中,(甲基)丙烯酸聚合物可藉由自由基聚合製備。對於自由基聚合,可適合使用例如聚合起始劑、鏈轉移劑、乳化劑或其類似物,但不限於此。(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量可藉由調節聚合起始劑或鏈轉移劑的量、其反應條件及其類似物來控制。聚合起始劑的實例可包含以下中的至少一者:偶氮起始劑,諸如2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脒)二硫酸鹽、2,2'-偶氮雙(N,N'-二亞甲基異丁脒)及2,2'-偶氮雙[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]水合物(由日本和光純藥工業株式會社(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)製造的VA-057);過氧化物起始劑;以及由過氧化物及還原劑組成的氧化還原系統起始劑,諸如過硫酸鹽與硫酸氫鈉的組合及過氧化物與抗壞血酸鈉的組合,但不限於此。
這些聚合起始劑可單獨或以其組合形式使用。以100重量份的單體計,聚合起始劑可以例如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。舉例而言,重量平均分子量在上述範圍內的(甲基)丙烯酸聚合物(A)可使用2,2'-偶氮雙異丁腈作為聚合起始劑來製備。在此實例中,以100重量份的單體計,聚合起始劑可以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。
鏈轉移劑的實例可包含月桂基硫醇、縮水甘油基硫醇、巰基乙酸、2-巰基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3-二巰基-1-丙醇及其類似物中的至少一者。鏈轉移劑可單獨或以其組合形式使用。以100重量份的全部單體組分計,鏈轉移劑可以約0.1重量份或小於0.1重量份的量存在。
乳化劑的實例可包含以下中的至少一者:陰離子乳化劑,諸如月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧乙烯烷基醚硫酸銨及聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鈉;以及非離子乳化劑,諸如聚氧乙烯烷基醚、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。這些乳化劑可單獨或以其組合形式使用。另外,可使用含有自由基可聚合官能基(諸如丙烯基及烯丙基醚基)的乳化劑作為反應性乳化劑,且包含例如AQUALON HS-10、HS-20、KH-10、BC-05、BC-10及BC-20(全部可購自第一工業製藥株式會社(Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.))及ADEKARIA SOAP SE10N(艾迪科化學株式會社(ADEKA CHEMICAL Co., Ltd.))中的至少一者。反應性乳化劑可在聚合後引入至聚合物鏈中,由此提供良好防水性。以100重量份的全部單體組分計,在聚合穩定性或機械穩定性方面,乳化劑可以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。
接下來,將描述聚胺基甲酸酯。在一個實施例中,可用作黏著樹脂的聚胺基甲酸酯可經由例如多元醇與異氰酸酯的反應來製備。特定言之,多元醇可包含例如聚酯多元醇及聚醚多元醇。
聚酯多元醇可為所屬領域中已知的任何聚酯多元醇。
在一個實施例中,聚酯多元醇可藉由酸組分與二價或更高價多元醇組分的脫水聚合來製備。酸組分的實例可包含對苯二甲酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、偏苯三甲酸及其類似物中的至少一者。二價或更高價多元醇組分的實例可包含以下中的至少一者:二價醇,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'-二羥甲基庚烷、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-戊二醇及其類似物;三價醇,包含甘油、三羥甲基丙烷及其類似物;以及四價醇,包含季戊四醇及其類似物。
在另一個實施例中,聚酯多元醇可藉由諸如聚己內酯、聚(β-甲基-γ-戊內酯)及聚戊內酯的內酯的開環聚合來製備。
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為1,000至5,000,更特定言之2,500至3,500。在此範圍內,聚酯多元醇可防止聚胺基甲酸酯膠凝,同時改良聚胺基甲酸酯自身的內聚力。聚酯多元醇可以10莫耳%至70莫耳%、特定言之35莫耳%至65莫耳%的量存在於聚胺基甲酸酯的多元醇中。
聚醚多元醇可為所屬領域中已知的任何聚醚多元醇。
在一個實施例中,聚醚多元醇可藉由使用諸如丙二醇、乙二醇、丙三醇或三羥甲基丙烷的低分子量多元醇作為起始劑聚合諸如氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯或四氫呋喃的環氧乙烷化合物來製備。特定言之,聚醚多元醇可具有雙官能或更高官能基團,且可包含聚丙二醇、聚乙二醇、聚丁二醇及其類似物中的至少一者。
在另一個實施例中,二醇,諸如乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、丁基乙基戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇及其類似物;以及多價胺,諸如乙二胺、N-胺基乙基乙醇胺、異佛酮二胺、二甲苯二胺及其類似物可一起用作起始劑。
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為1,000至5,000,更特定言之2,500至3,500。在此範圍內,聚醚多元醇可防止聚胺基甲酸酯膠凝,同時改良聚胺基甲酸酯自身的內聚力。
聚醚多元醇可以20莫耳%至80莫耳%、特定言之40莫耳%至65莫耳%的量存在於聚胺基甲酸酯的多元醇中。
在一個實施例中,聚醚多元醇可為雙官能聚醚多元醇。在另一個實施例中,聚醚多元醇的分子量可為1,000至5,000且每分子含有至少三個羥基。此類聚醚多元醇可實現聚胺基甲酸酯的黏著性與可重複剝離性之間的平衡。在另一個實施例中,分子量為2,500至3,500且每分子含有至少羥基的聚醚多元醇可用作部分或全部聚醚多元醇。在此實施例中,聚醚多元醇可防止聚胺基甲酸酯膠凝,同時改良聚胺基甲酸酯自身的反應性及內聚力。
在一個實施例中,異氰酸酯可為有機聚異氰酸酯化合物,包含芳族聚異氰酸酯、脂族聚異氰酸酯、芳族/脂族聚異氰酸酯、脂環族聚異氰酸酯及其類似物中的至少一者。
芳族聚異氰酸酯的實例可包含1,3-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基二異氰酸酯、1,4-伸苯基二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-伸甲苯基二異氰酸酯、2,6-伸甲苯基二異氰酸酯、4,4'-甲苯胺二異氰酸酯、2,4,6-三異氰酸酯甲苯、1,3,5-三異氰酸酯苯、二甲氧苯胺二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、4,4',4"-三苯基甲烷三異氰酸酯及其類似物中的至少一者。
脂族聚異氰酸酯的實例可包含三亞甲基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、1,2-伸丙基二異氰酸酯、2,3-伸丁基二異氰酸酯、1,3-伸丁基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯及其類似物中的至少一者。
芳族/脂族聚異氰酸酯的實例可包含ω,ω'-二異氰酸酯-1,3-二甲苯、ω,ω'-二異氰酸酯-1,4-二甲苯、ω,ω'-二異氰酸酯-1,4-二乙苯、1,4-四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯、1,3-四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯及其類似物中的至少一者。
脂環族聚異氰酸酯的實例可包含3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯、1,3-環戊烷二異氰酸酯、1,3-環己烷二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,4-環己烷二異氰酸酯、甲基-2,6-環己烷二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、1,4-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷、1,4-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷及其類似物中的至少一者。
另外,例如,如上所述的聚異氰酸酯化合物的三羥甲基丙烷加合物、經由與水反應獲得的所述聚異氰酸酯化合物的縮二脲、或各自具有異氰脲酸酯環的所述聚異氰酸酯化合物的三聚物亦可用作異氰酸酯。
在一個實施例中,聚異氰酸酯化合物可包含例如4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、3-異氰酸酯甲基-3,5,5-三甲基環己基異氰酸酯(異佛酮二異氰酸酯)及其類似物中的至少一者。
所屬領域中已知的任何催化劑可用於製備聚胺基甲酸酯。催化劑的實例可包含三級胺系化合物、有機金屬化合物、非錫系化合物及其類似物中的至少一者。
三級胺系化合物的實例可包含三乙胺、三乙二胺及1,8-二氮雜二環(5,4,0)-十一烯-7(DBU)中的至少一者。
有機金屬化合物的實例包含錫系化合物及非錫系化合物中的至少一者。錫系化合物的實例包含二氯化二丁基錫、氧化二丁基錫、二溴化二丁基錫、二順丁烯二酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫(dibutyltin dilaurate,DBTDL)、二乙酸二丁基錫、硫化二丁基錫、硫化三丁基錫、氧化三丁基錫、乙酸三丁基錫、乙醇三乙基錫、乙醇三丁基錫、氧化二辛基錫、氯化三丁基錫、三氯乙酸三丁基錫及2-乙基己酸錫。
非錫系化合物的實例可包含以下中的至少一者:鈦系化合物,諸如二氯化二丁基鈦、鈦酸四丁酯及三氯化丁氧基鈦;鉛系化合物,諸如油酸鉛、2-乙基己酸鉛、苯甲酸鉛及環烷酸鉛;鐵系化合物,諸如2-乙基己酸鐵及乙醯基丙酮酸鐵;鈷系化合物,諸如苯甲酸鈷及2-乙基己酸鈷;鋅系化合物,諸如環烷酸鋅及2-乙基己酸鋅;以及鋯系化合物,諸如環烷酸鋯。
在一個實施例中,當一或多種上述催化劑用於製備聚胺基甲酸酯時,有可能降低聚胺基甲酸酯的反應速率。
在另一個實施例中,當兩種或多於兩種上述催化劑用於製備聚胺基甲酸酯時,有可能防止聚胺基甲酸酯膠凝,同時降低反應溶液的濁度。詳言之,當兩個種類具有不同反應性的多元醇(亦即聚酯多元醇及聚醚多元醇)一起用於製備聚胺基甲酸酯時,可更加有效地防止膠凝。另外,在上述催化劑當中,在聚胺基甲酸酯製備中使用兩個種類催化劑使得容易控制反應速率、催化劑選擇性及其類似物。此兩個種類催化劑的組合可包含三級胺催化劑/有機金屬系催化劑、錫系催化劑/非錫系催化劑及錫系催化劑/錫系催化劑的組合,特定言之錫系催化劑/錫系催化劑的組合、更特定言之二月桂酸二丁基錫及2-乙基己酸錫的組合。
在一個實施例中,當二月桂酸二丁基錫及2-乙基己酸錫的組合在聚胺基甲酸酯製備中用作催化劑時,二月桂酸二丁基錫與2-乙基己酸錫的重量比可小於1:1。特定言之,二月桂酸二丁基錫與2-乙基己酸錫的重量比可介於1:0.2至1:0.6範圍內。在此範圍內,可更加有效地防止聚胺基甲酸酯膠凝。
以多元醇及異氰酸酯的總量計,催化劑可以0.01重量%至1.0重量%的量存在。
在一個實施例中,聚胺基甲酸酯可與多官能異氰酸酯化合物一起使用。多官能異氰酸酯的實例可包含如上所述的有機聚異氰酸酯化合物的三羥甲基丙烷加合物、經由與水反應獲得的所述有機聚異氰酸酯化合物的縮二脲及各自具有異氰脲酸酯環的所述有機聚異氰酸酯化合物的三聚物。
在一個實施例中,當聚胺基甲酸酯及多官能異氰酸酯混配時,以100重量份的聚胺基甲酸酯計,多官能異氰酸酯可以1重量份至20重量份的量存在。特定言之,多官能異氰酸酯可以2重量份至10重量份的量存在。在此範圍內,包含聚胺基甲酸酯的黏著樹脂可展現進一步改良的黏著性及內聚力。
在一個實施例中,聚胺基甲酸酯可在100℃或低於100℃的反應溫度下製備。更特定言之,反應溫度範圍介於85℃至95℃。在此範圍內,反應溫度有利於控制聚胺基甲酸酯的交聯結構,從而聚胺基甲酸酯可具有預定分子量及所需化學結構。
在一個實施例中,聚胺基甲酸酯的重量平均分子量可為10,000至200,000,例如15,000至100,000或20,000至50,000。在此範圍內,包含聚胺基甲酸酯的黏著樹脂可在黏著性、內聚力、耐熱性及機械強度方面展現進一步改良的特性。另外,在此範圍內,黏著樹脂可防止可撓性損失,由此改良初始黏著性及整體黏著強度。因此,黏著劑組成物可甚至易於在低壓下黏結。
在一個實施例中,聚胺基甲酸酯的玻璃轉化溫度可為-10℃或低於-10℃,例如-25℃或低於-25℃。在此範圍內,黏著樹脂可防止可撓性損失,由此改良初始黏著性及整體黏著強度。因此,黏著劑組成物可甚至易於在低壓下黏結。另外,聚胺基甲酸酯的玻璃轉化溫度的下限可為-100℃或高於-100℃、-80℃或高於-80℃、-70℃或高於-70℃。在此範圍內,有可能實現黏著樹脂耐熱性的進一步改良。
在一個實施例中,所屬領域中已知的任何溶劑可用作聚胺基甲酸酯的稀釋溶劑。溶劑的實例可包含水、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮及其類似物中的至少一者。舉例而言,甲苯可用作溶劑。此類溶劑可確保聚胺基甲酸酯極好的溶解度且具有所需沸點。
接下來,將描述聚酯。在一個實施例中,聚酯可藉由多元醇組分及羧酸組分的聚縮合來獲得。
在一個實施例中,用於製備聚酯的多元醇組分可包含具有烷氧基側鏈的二醇及除具有烷氧基側鏈的二醇以外的多元醇中的至少一者。
具有烷氧基側鏈的二醇的實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,但不限於此。
除具有烷氧基側鏈的二醇以外的多元醇的實例可包含以下中的至少一者:直鏈脂族二醇,諸如乙二醇、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;以及具有烴側鏈的脂族二醇,諸如新戊二醇、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。這些可單獨或以其組合形式使用。
在一個實施例中,除具有烷氧基側鏈的二醇以外的多元醇可包含C2
至C6
直鏈脂族二醇,特定言之1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇;或具有C1
至C4
烴側鏈的脂族二醇,更特定言之新戊二醇。因此,有可能確保黏著劑組成物的初始黏著性、機械強度及耐熱性之間的良好平衡。
按需要,多元醇組分可更包含聚醚二醇及三元醇或更高級多元醇中的至少一者。
聚醚二醇的實例可包含聚乙二醇、聚丙二醇及聚丁二醇中的至少一者,其藉由氧化乙烯、氧化丙烯及四氫呋喃的開環聚合來獲得。這些可單獨或以其組合形式使用。
三元醇或更高級多元醇的實例可包含三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、甘油、季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、1,2,6-己三醇及其類似物中的至少一者。這些可單獨或以其組合形式使用。在一個實施例中,可使用三羥甲基丙烷。因此,聚酯可展現進一步改良的耐熱性。三元醇或更高級多元醇可以例如0.1莫耳%至5.0莫耳%、特定言之0.5莫耳%至3.0莫耳%的量存在,但不限於此。
在聚酯製備中,可在不受限制的情況下使用任何羧酸組分。舉例而言,可使用具有烷氧基側鏈的羧酸。藉由此組分,所獲得的聚酯系樹脂可具有烷氧基側鏈。
當然,在聚酯製備中的多元醇組分及羧酸組分均可具有烷氧基側鏈。
具有烷氧基側鏈的羧酸的一個實例可包含如日本專利公開案第2004-307462 A號中所揭露的聚乙烯醚。
在一個實例中,在上述羧酸實例當中,可使用具有烷氧基側鏈且數目平均分子量為500至3,000的羧酸。因此,聚酯可確保黏著劑組成物的初始黏著性與耐熱性之間的良好平衡。
另外,除具有烷氧基側鏈的羧酸以外的羧酸的實例可包含以下中的至少一者:芳族二羧酸,諸如對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸及對羥苯甲酸;飽和二羧酸,諸如丁二酸、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、十八烷二甲酸及其類似物;飽和二羧酸,諸如反丁烯二酸、順丁烯二酸、伊康酸、四氫鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸及二聚酸。這些可單獨或以其組合形式使用。
在一個實施例中,按需要,羧酸組分可更包含三價或更高價羧酸中的至少一者,諸如偏苯三甲酸、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,特定言之對苯二甲酸、間苯二甲酸;碳數目為6至12(包含羧基中的碳)的脂族二羧酸,更特定言之癸二酸。藉由此類組分,聚酯可確保黏著劑組成物的初始黏著性、機械強度及耐熱性之間的良好平衡。
在一個實施例中,聚酯每分子可包含5至300或60至150個烷氧基,但不限於此。在此範圍內,聚酯可進一步改良黏著劑組成物的初始黏著性、機械強度及耐熱性。
在聚酯製備中,多元醇組分可以每當量羧酸組分1當量或大於1當量、1.2當量或大於1.2當量、2.0當量或小於2.0當量的量混合。在此範圍內,有可能將聚酯的分子量控制在適合範圍內,同時進一步提高產率。
聚酯的聚縮合可經由聚合(酯化),接著縮合來實現。在聚合反應(酯化)中,可使用催化劑。用於酯化的催化劑的實例可包含以下中的至少一者:鈦系催化劑,諸如鈦酸四異丙酯及鈦酸四丁酯;銻系催化劑,諸如三氧化銻;鍺系催化劑,諸如氧化鍺;乙酸鋅;乙酸錳;氧化二丁基錫及其類似物。這些可單獨或以其組合形式使用。
以全部反應物的總量計,用於酯化的催化劑可以1 ppm至10,000 ppm、10 ppm至5,000 ppm或10 ppm至3,000 ppm的量存在。在此催化劑範圍內,有可能改良聚合度且減小反應速率,同時進一步減少副反應。
聚合(酯化)可在160℃至260℃、特定言之180℃至250℃、更特定言之200℃至250℃的反應溫度下進行。在此範圍內,有可能改良聚合度且減小反應速率,同時進一步減少副反應。另外,聚合(酯化)可在常壓下進行。
在一個實施例中,縮合可在聚合(酯化)後進行。此時,可添加額外催化劑。用於聚酯縮合的催化劑可與用於酯化的催化劑相同且可以與酯化中相同的量使用。縮合可在220℃至260℃、更特定言之230℃至250℃的反應溫度下進行,同時將反應系統的壓力緩慢降低至5 hPa或小於5 hPa。在此反應溫度範圍內,有可能改良反應物的反應性,同時減少副反應,諸如聚酯的分解。
在一個實施例中,聚酯的重量平均分子量可為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範圍內,當應用於黏著劑組成物時,聚酯可提供足夠的內聚力且可確保進一步改良的耐熱性及機械強度。另外,在此範圍內,含有聚酯的黏著劑組成物可展現改良的可撓性及初始黏著性,同時甚至在低壓下提供足夠的黏著強度。
在一個實施例中,聚酯的玻璃轉化溫度可為-10℃或低於-10℃,或-25℃或低於-25℃。在此範圍內,含有聚酯的黏著劑組成物可展現改良的可撓性及初始黏著性,同時甚至在低壓下提供足夠的黏著強度。另外,聚酯的玻璃轉化溫度的下限可為-100℃或高於-100℃、-80℃或高於-80℃、或-70℃或高於-70℃。在此範圍內,有可能防止聚酯耐熱性劣化。
在一個實施例中,所屬領域中已知的任何溶劑可用作聚酯的稀釋溶劑。溶劑的實例可包含水、甲基乙基酮、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮及其類似物中的至少一者。舉例而言,甲苯可用作溶劑。此類溶劑可確保聚酯極好的溶解度且具有所需沸點。( B ) 矽酸鹽寡聚物
在一個實施例中,矽酸鹽寡聚物可為由式1表示的矽酸鹽寡聚物:其中R1
至R4
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;X1
及X2
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;以及n為1至100的整數。所述烷基及所述芳基可為經取代或未經取代的。另外,所述烷基可具有直鏈結構或分支鏈結構。特定言之,R1
至R4
可各自獨立地為C1
至C6
烷基或C6
至C12
芳基,且X1
及X2
可各自獨立地為氫、C1
至C6
烷基或C6
至C12
芳基。舉例而言,R1
至R4
可各自獨立地為甲基、乙基及苯基。
特定言之,矽酸鹽寡聚物可為一個種類的寡聚物或多個種類寡聚物的混合物。
矽酸鹽寡聚物的重量平均分子量可為300至30,000。在此重量平均分子量範圍內,含有矽酸鹽寡聚物的黏著劑組成物可展現可再加工性與黏著性之間進一步改良的平衡。
舉例而言,矽酸鹽寡聚物可包含以下中的至少一者:由式1表示的矽酸鹽寡聚物,其中R1
至R4
、X1
及X2
為甲基且重量平均分子量為300至20,000;由式1表示的矽酸鹽寡聚物,其中R1
至R4
、X1
及X2
為甲基且重量平均分子量為大於20,000至30,000;以及由式1表示的矽酸鹽寡聚物,其中R1
、R2
、R3
、R4
、X1
或X2
為苯基。
當包含重量平均分子量為300至20,000的矽酸甲酯寡聚物、重量平均分子量為大於20,000至30,000的矽酸甲酯寡聚物及由式1表示的矽酸鹽寡聚物(其中R1
、R2
、R3
、R4
、X1
或X2
為苯基)中的至少一者時,黏著劑組成物可展現可再加工性與黏著性之間進一步改良的平衡。
特定言之,矽酸鹽寡聚物的重量平均分子量可為500至25,000、更特定言之600至5,000、再更特定言之800至3,500。黏著樹脂與矽酸鹽寡聚物的混合比率
在一個實施例中,以100重量份的黏著樹脂計,黏著劑組成物可包含0.01重量份至50重量份的矽酸鹽寡聚物。在此範圍內,黏著劑組成物可展現可再加工性與黏著性之間進一步改良的平衡。舉例而言,以100重量份的黏著樹脂計,矽酸鹽寡聚物可以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。在此範圍內,黏著劑組成物可在初始可再加工性及加熱後的黏著強度方面展現進一步改良的特性。交聯劑
在一個實施例中,黏著劑組成物可含有交聯劑。
可使用有機交聯劑或多官能金屬螯合劑作為交聯劑。有機交聯劑的實例可包含異氰酸酯交聯劑、碳化二亞胺交聯劑、噁唑啉交聯劑、過氧化物交聯劑、環氧交聯劑及亞胺交聯劑中的至少一者。多官能金屬螯合劑的實例可包含與多價金屬共價或配位鍵結的有機化合物。多價金屬原子的實例可包含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。在有機化合物中,氧原子可用作形成共價或配位鍵的原子。有機化合物的實例可包含烷基酯、醇、羧酸、醚及酮中的至少一者。
在一些實施例中,異氰酸酯交聯劑、碳化二亞胺交聯劑及過氧化物交聯劑中的至少一者可用作交聯劑。當過氧化物系交聯劑用作交聯劑時,有可能形成允許消除老化的黏著層。對允許消除老化的黏著層存在強烈需要以便改良操作特性。因此,消除老化可在黏著層製備中提供顯著優勢。不需要老化過程的黏著層可展現極好的可再加工性及可靠性,同時在黏著層製備中確保改良的操作特性。
異氰酸酯交聯劑可包含例如以下中的至少一者:異氰酸酯單體,諸如伸甲苯基二異氰酸酯、氯伸苯基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、伸二甲苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或氫化二苯基甲烷二異氰酸酯,及藉由此類異氰酸酯單體加成至三羥甲基丙烷產生的加合物類型的異氰酸酯化合物;以及藉由異氰脲酸酯化合物或縮二脲類型化合物與聚醚多元醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二烯多元醇、聚異戊二烯多元醇的加成反應產生的胺基甲酸酯預聚物類型的異氰酸酯或其類似物。
特定言之,異氰酸酯交聯劑可為聚異氰酸酯化合物,更特定言之六亞甲基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯及異佛酮二異氰酸酯或由其衍生的聚異氰酸酯化合物中的至少一者。六亞甲基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯及異佛酮二異氰酸酯或由其衍生的聚異氰酸酯化合物中的至少一者可包含六亞甲基二異氰酸酯、氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、經多元醇修飾的六亞甲基二異氰酸酯、經多元醇修飾的氫化伸二甲苯基二異氰酸酯、三聚體類型的氫化伸二甲苯基二異氰酸酯及經多元醇修飾的異佛酮二異氰酸酯中的至少一者。上述聚異氰酸酯化合物可在與羥基交聯時展現高反應速率。另外,上述聚異氰酸酯化合物可允許快速交聯反應,其中聚合物中所含的酸或鹼可充當催化劑,由此促成快速交聯。
碳化二亞胺交聯劑為每分子具有兩個或多於兩個碳化二亞胺基(-N=C=N-)的交聯化合物,且可使用所屬領域中已知的聚碳化二亞胺化合物。舉例而言,碳化二亞胺化合物可為在碳化二亞胺化催化劑存在下經由二異氰酸酯的去羧縮合產生的高分子量聚碳化二亞胺。更特定言之,聚碳化二亞胺化合物可藉由以下二異氰酸酯的去羧縮合產生。
舉例而言,聚碳化二亞胺化合物中所用的二異氰酸酯可包含以下中的至少一者:4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、3,3'-二甲基-4,4'-二苯基醚二異氰酸酯、2,4-伸甲苯基二異氰酸酯、2,6-伸甲苯基二異氰酸酯、1-甲氧基苯基-2,4-二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯及四甲基伸二甲苯基二異氰酸酯。這些可單獨或以其混合物形式使用。
碳化二亞胺化催化劑的實例可包含以下中的至少一者:磷烯氧化物,諸如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-磷烯異構體。
舉例而言,高分子量聚碳化二亞胺化合物可包含CARBODILITE®
系列(日清紡化學株式會社(Nisshinbo Chemical Inc.))。特定言之,CARBODILITE V-01、V-03、V-05、V-07及V09與有機溶劑具有極好的相容性。
可使用任何過氧化物系交聯劑,只要其能夠藉由加熱或光照射產生自由基活性物質且促進黏著劑組成物的基質聚合物交聯即可。特定言之,可使用一分鐘半衰期溫度為50℃至160℃或60℃至140℃的過氧化物系交聯劑。因此,黏著劑組成物可具有改良的可加工性及穩定性。
過氧化物系交聯劑的實例可包含過氧基二碳酸二(2-乙基己基)酯(一分鐘半衰期溫度:90.6℃)、過氧基二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯(一分鐘半衰期溫度:92.1℃)、過氧基二碳酸二第二丁酯(一分鐘半衰期溫度:92.4℃)、過氧基新癸酸第三丁酯(一分鐘半衰期溫度:103.5℃)、過氧基特戊酸第三己酯(一分鐘半衰期溫度:109.1℃)、過氧基特戊酸第三丁酯(一分鐘半衰期溫度:110.3℃)、二月桂醯基過氧化物(一分鐘半衰期溫度:116.4℃)、二正辛醯基過氧化物(一分鐘半衰期溫度:117.4℃)、過氧基-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯(一分鐘半衰期溫度:124.3℃)、二(4-甲基苯甲醯基)過氧化物(一分鐘半衰期溫度:128.2℃)、二苯甲醯基過氧化物(一分鐘半衰期溫度:130.0℃)、過氧基異丁酸第三丁酯(一分鐘半衰期溫度:136.1℃)及1,1-二(第三己基過氧基)環己烷(一分鐘半衰期溫度:149.2℃)中的至少一者。其中,在交聯反應的良好功效方面,特別使用過氧基二碳酸二(4-第三丁基環己基)酯(一分鐘半衰期溫度:92.1℃)、二月桂醯基過氧化物(一分鐘半衰期溫度:116.4℃)及二苯甲醯基過氧化物(一分鐘半衰期溫度:130.0℃)。
過氧化物的半衰期為表示過氧化物分解速率的指標,且意謂直至過氧化物剩餘量達到一半為止的時間段。過氧化物的分解溫度或半衰期描述於製造商目錄及其類似物中,例如「有機過氧化物目錄(Organic Peroxide Catalog),第9版(2003年5月)」,日油株式會社(NOF Corporation)。
特定言之,噁唑啉交聯劑可包含2-異丙基-2-噁唑啉、2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉及2-異丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉中的至少一者,但不限於此。噁唑啉交聯劑可為任何市售產品。舉例而言,含噁唑啉基的丙烯酸聚合物,諸如可購自日本觸媒株式會社(Nippon Shokubai Co., Ltd.)的Epocros WS-300、Epocros WS-500、Epocros WS-700、Epocros K-1000系列及Epocros K-2000系列,可單獨或以其組合形式使用,但不限於此。
以100重量份的黏著樹脂計,交聯劑可以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。在此範圍內,交聯劑可確保黏著劑組成物在可靠性測試中在內聚力、抗濕性及可再加工性方面極好的特性,同時減少加熱時產生氣泡。
在一個實施例中,可單獨使用一個種類的異氰酸酯交聯劑或可使用兩個或多於兩個種類的異氰酸酯交聯劑的混合物。在此實施例中,以100重量份的黏著樹脂計,異氰酸酯交聯劑可以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。在此範圍內,交聯劑可在持久性測試中進一步改良黏著劑組成物的內聚力及可再加工性。
在一個實施例中,可單獨使用一個種類的過氧化物系交聯劑或可使用兩個或多於兩個種類的過氧化物系交聯劑的混合物。當過氧化物系交聯劑用作交聯劑時,有可能形成允許消除老化的黏著層。對允許消除老化的黏著層存在強烈需要以便改良操作特性。因此,消除老化可在黏著層製備中提供顯著優勢。不需要老化過程的黏著層可展現極好的可再加工性及可靠性,同時在黏著層製備中確保改良的操作特性。
在此實施例中,以100重量份的黏著樹脂計,過氧化物系交聯劑可以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。在此範圍內,交聯劑可進一步改良黏著劑組成物的可加工性、交聯穩定性及可再加工性。矽烷偶合劑
在一個實施例中,黏著劑組成物可更包含矽烷偶合劑。矽烷偶合劑可進一步改良黏著劑組成物的持久性。矽烷偶合劑的實例可包含以下中的至少一者:含環氧基的矽烷偶合劑,諸如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷及2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷;含胺基的矽烷偶合劑,諸如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基亞丁基)丙胺及N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷;含(甲基)丙烯酸基的矽烷偶合劑,諸如3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷;以及含異氰酸酯基的矽烷偶合劑,諸如3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷。這些矽烷偶合劑可單獨或以其組合形式使用。
以100重量份的黏著樹脂計,矽烷偶合劑可以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。在此範圍內,矽烷偶合劑可改良黏著劑組成物的持久性,由此確保對諸如液晶單元的光學構件的黏著性。
在一個實施例中,黏著劑組成物可更包含添加劑。添加劑的實例可包含聚烷二醇(諸如聚丙二醇)的聚醚化合物、著色劑、顏料及其類似物的粉末、染料、界面活性劑、塑化劑、增黏劑、表面潤滑劑、調平劑、軟化劑、抗氧化劑、抗老化劑、光穩定劑、UV吸收劑、聚合抑制劑、無機或有機填充劑、金屬粉末、微粒、箔及其類似物,視預期用途而定。另外,可在可控範圍內使用含有還原劑的氧化還原系統添加劑。< 黏著層的形成及黏著層的施用 >
藉由根據如上所述實施例的黏著劑組成物,可在各種光學膜上形成黏著層。具有此類黏著層的光學膜將稱為黏著光學膜。一種形成黏著層的方法可包含例如將黏著劑組成物塗佈於用脫模劑塗佈的分隔件(第一分隔件)上,經由藉由乾燥移除聚合溶劑及其類似物形成黏著層,接著將黏著層轉移至光學膜的過程;將黏著劑組成物塗佈於光學膜上,接著經由藉由乾燥移除聚合溶劑及其類似物而在光學膜上形成黏著層的過程及其類似物。在黏著劑組成物的塗佈期間,除聚合溶劑之外可另外添加至少一個種類的溶劑。
分隔件可為例如矽襯墊。此類襯墊可包含例如在其一個表面上塗佈的矽酮系脫模劑。矽酮系脫模劑使得黏著劑組成物容易自矽酮系襯墊轉移至光學膜。
特定言之,形成黏著層的方法可包含將黏著劑組成物塗佈於分隔件或光學膜上以在上面形成塗層。所述方法可包含在塗層形成後藉由加熱乾燥塗層。加熱可在40℃至200℃、特定言之50℃至180℃、更特定言之70℃至170℃下進行。在此加熱溫度範圍內,有可能獲得展現極好黏著特性的黏著劑組成物。
可適當確定乾燥時間。乾燥時間可為特定言之5秒至20分鐘、更特定言之5秒至10分鐘、再更特定言之10秒至5分鐘。
在一個實施例中,當黏著劑組成物塗佈於光學膜表面上時,可在黏著層(黏結輔助層)形成前對光學膜表面進行促黏結處理,諸如形成錨定層、電暈處理、電漿處理及其類似物。另外,亦可對黏著層表面進行促黏結處理。
黏著劑組成物可藉由各種方法塗佈,諸如輥塗、接觸輥塗、凹版塗佈、逆塗、輥刷、噴塗、浸輥塗、棒塗、刮刀塗佈、氣刀塗佈、簾幕式塗佈、凸緣塗佈及使用模具塗佈機擠壓塗佈,但不限於此。
在黏著層形成中,可進行交聯處理。此類交聯處理可在乾燥黏著層的過程中進行或可在乾燥過程後單獨進行。交聯處理可藉由考慮溫度或時間對交聯處理的作用,同時調節交聯劑的量來進行。
特定言之,交聯處理的溫度或時間可視交聯劑的種類而確定。在一個實施例中,交聯處理可在170℃或低於170℃、特定言之130℃或低於130℃的溫度下進行。在此範圍內,有可能在黏著層形成中改良能量效率。另外,使用特定分隔件(例如PET)作為基底材料用於形成黏著層可提供抑制外來物質(諸如寡聚物)形成的優勢。外來物質(例如寡聚物)可以30 ppm或小於30 ppm、特定言之10 ppm或小於10 ppm的量生成。在此範圍內,黏著劑組成物適合於用於光學膜的黏著劑。
另外,交聯處理的時間可在考慮到生產率或可加工性的情況下來確定。在一個實施例中,在黏著劑組成物形成中,可進行交聯處理0.2分鐘至20分鐘或0.5分鐘至10分鐘。
在一個實施例中,可使用過氧化物系交聯劑進行過氧化物交聯處理以形成黏著層。
黏著層可藉由黏著劑組成物的交聯處理形成,所述黏著劑組成物包含包括(甲基)丙烯酸聚合物、聚胺基甲酸酯及聚酯中的至少一者的黏著樹脂、由式1表示的矽酸鹽寡聚物以及過氧化物系交聯劑,且在置於23℃及65% RH的條件下1小時後在黏著層形成後的凝膠分率為40重量%至95重量%,如由以下等式1所計算。 [式1]其中R1
至R4
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;X1
及X2
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;以及n為1至100的整數。 [等式1] 凝膠分率(重量%)= {(Wc-Wa)/(Wb-Wa)} × 100, 其中Wb為用氟樹脂(TEMISHNTF-1122,日東電工株式會社)包覆的0.2 g黏著層的重量;Wa為氟樹脂的重量;以及Wc為移除可溶性物質的用氟樹脂包覆的黏著層的重量,如藉由將用氟樹脂包覆的黏著層在23℃下浸於40 ml乙酸乙酯中7天以萃取可溶性物質,接著在鋁杯中在130℃下乾燥用氟樹脂包覆的黏著層2小時所量測。
當黏著層藉由黏著劑組成物的過氧化物交聯處理形成時,黏著層在1小時後的凝膠分率可為40重量%至95重量%、特定言之65重量%至95重量%。在此凝膠分率範圍內,黏著層未遭受凹痕或持久性劣化以允許消除老化,同時確保良好的可加工性。
可進行過氧化物交聯處理半衰期時間或大於半衰期時間,對應於過氧化物交聯處理的溫度(170℃或低於170℃、特定言之130℃或低於130℃)。
黏著樹脂的酸值可為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g、特定言之0 mg KOH/g至10.0 mg KOH/g、更特定言之0 mg KOH/g至5.0 mg KOH/g、再更特定言之0 mg KOH/g至3.0 mg KOH/g。在此範圍內,黏著劑組成物可在黏著強度及可靠性方面展現良好的特性,同時提供與可再加工性的良好平衡。
黏著劑組成物包含過氧化物系交聯劑,由此允許經由過氧化物交聯處理形成黏著層。
此類過氧化物交聯處理可分解50重量%或大於50重量%的過氧化物系交聯劑。藉由分解50重量%或大於50重量%的過氧化物系交聯劑,黏著層的凝膠分率可為40重量%至95重量%。
黏著層在初始黏著強度與加熱後黏著強度之間的差值可為1 N/25 mm或小於1 N/25 mm。在此範圍內,黏著層可在可再加工性及可靠性方面展現極好的特性。
初始黏著強度是指相對於初始玻璃基板的黏著強度且加熱後黏著強度是指相對於加熱後玻璃基板的黏著強度。此處,初始玻璃基板及加熱後玻璃基板製造如下。
將黏著劑型偏振膜(樣品)切成25 mm寬×100 mm長的大小且使用層壓機附著至0.5 mm厚的無鹼玻璃基板(Eagle XG,康寧公司(Corning Corporation))。接著,將附著有偏振膜的玻璃基板置於50℃及5 atm下的高壓釜中15分鐘以使得偏振片完全附著至無鹼玻璃基板,由此提供初始玻璃基板。接著,將初始玻璃基板置於50℃的乾燥條件下48小時,由此提供加熱後玻璃基板。接著,藉由以下方法量測初始玻璃基板及加熱後玻璃基板的黏著強度。
使用拉伸測試器(海計萬能測試機(Orientec Universal Testing Machine),STA-1150)在23℃、50% RH、180°剝離角度及300 mm/min剝離速率的量測條件下量測在偏振膜自每一玻璃基板剝離時的黏著強度(N/25 mm)。此處,根據黏著帶及黏著片的JIS Z0237測試方法進行剝離。
黏著層可展現3 N/25 mm或小於3 N/25 mm、特定言之2.5 N/25 mm或小於2.5 N/25 mm的加熱後黏著強度。在此黏著強度下,黏著層可在可再加工性及可靠性方面展現極好的特性。
黏著層的厚度可為例如1 µm至100 µm,但不限於此。特定言之,黏著層的厚度為2 µm至50 µm、更特定言之2 µm至40 µm、再更特定言之5 µm至35 µm。在此範圍內,黏著層可展現在黏著強度與可再加工性之間的良好平衡。
在黏著層的表面可在維持期間暴露的情況下,可另外形成用脫模劑處理的分隔件(第二分隔件)以保護黏著層。第二分隔件可在施用黏著層時移除。< 黏著光學膜 >
根據本發明的黏著光學膜可包含光學膜及在所述光學膜的一個或兩個表面上形成的黏著層。
關於光學膜,可使用任何光學膜,只要光學膜可用於形成包含液晶顯示裝置及其類似物的圖像顯示裝置即可。舉例而言,光學膜可包含偏振器。特定言之,黏著光學膜可包含偏振器、在所述偏振器的一個表面上形成的保護層及在所述偏振器的另一個表面上形成的黏著層,其中所述黏著層可由上文所述用於光學膜的黏著劑組成物形成。
偏振器可在其一個表面上置放有透明保護膜。偏振器的實例可包含藉由將二色性物質(諸如碘)或二色性染料吸附於親水性聚合物膜(諸如聚乙烯醇膜、部分縮甲醛化聚乙烯醇膜或乙烯/乙酸乙烯酯共聚物部分皂化膜)上,接著單軸向拉伸所述膜、多烯定向膜(諸如聚乙烯醇膜的脫水產物或聚氯乙烯膜的脫氯化氫產物及其類似物)獲得的偏振器,但不限於此。偏振器的厚度可為例如5 µm至80 µm,但不限於此。
保護層可為任何層,只要所述層可保護偏振器即可。特定言之,保護層可為透明保護膜。透明保護膜可經由黏結層黏結於偏振器的一側或兩側。偏振器可經由黏結劑黏結於透明保護膜。黏結劑的實例可包含異氰酸酯系黏結劑、聚乙烯醇系黏結劑、明膠系黏結劑、乙烯系乳膠及水基聚酯。黏結劑通常以由水溶液組成的黏結劑形式使用,且可含有例如0.5重量%至60重量%的固體含量。另外,用於偏振器及透明保護膜的黏結劑可包含UV可固化黏結劑、電子束可固化黏結劑及其類似物。電子束可固化黏結劑展現相對於各種透明保護膜的適合黏著性。在一個實施例中,用於將偏振器黏結於透明保護膜的黏結劑可更包含金屬化合物填充劑。
透明保護膜可由例如熱塑性樹脂形成,其在透明度、機械強度、熱穩定性、防潮性、等向性及其類似物的方面展現極好的特性。此類熱塑性樹脂的實例可包含以下中的至少一者:纖維素樹脂(諸如三乙醯纖維素)、聚酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚碸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂、環狀聚烯烴樹脂(降冰片烯樹脂)、聚芳酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂及其混合物。另外,透明保護膜可經由黏結層黏結於偏振器一側,且透明保護膜可黏結於其另一側,其中透明保護膜可由熱塑性樹脂或UV可固化樹脂形成,諸如(甲基)丙烯酸、胺基甲酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯、環氧樹脂、矽酮樹脂及其類似物。透明保護膜可更包含至少一種適合的添加劑。添加劑的實例可包含UV吸收劑、抗氧化劑、潤滑劑、塑化劑、脫模劑、抗著色劑、阻燃劑、成核劑、抗靜電劑、顏料、著色劑及其類似物。在透明保護膜中,熱塑性樹脂以特定言之50重量%至100重量%、更特定言之50重量%至99重量%、再更特定言之60重量%至98重量%、再更特定言之70重量%至97重量%的量存在。當熱塑性樹脂以50重量%或小於50重量%的量存在於透明保護膜中時,可存在熱塑性樹脂無法展現足夠透明度的問題。
在強度、諸如操作特性的可加工性、薄度及其類似物的方面,透明保護膜的厚度一般可為1 µm至500 µm。詳言之,透明保護膜的厚度可為1 µm至300 µm或5 µm至200 µm。在一個實施例中,黏著層可有利地直接形成於厚度為40 µm或小於40 µm的薄透明保護膜上。
在另一個實施例中,保護層可為保護塗層。保護塗層可由包含活性能量射線可固化化合物及起始劑的活性能量射線可固化組成物形成。活性能量射線可固化化合物可包含丙烯酸化合物、環氧化合物及異氰脲酸酯化合物中的至少一者。
保護塗層的厚度可為5 µm至200 µm、特定言之5 µm至20 µm、更特定言之4 µm至10 µm。在此厚度範圍內,保護塗層可無需黏結劑直接形成於偏振器上且使得偏振片的厚度可減小。
另外,黏著光學膜可堆疊於其他種類的光學膜上。其他種類的光學膜的實例可包含可在液晶顯示裝置的形成中充當光學層的膜,諸如反射板、透射反射板、延遲膜(包含1/2或1/4波長板)、視角補償膜、增亮膜及其類似物。這些膜可在實踐中一層或多層堆疊於偏振膜上。舉例而言,黏著光學膜可更包含在黏著層上形成的延遲膜。
在液晶顯示裝置製造中,雖然包含堆疊於黏著光學膜上的此類光學層的光學膜可藉由依序單獨堆疊形成,但光學層可預先堆疊於黏著光學膜上以確保品質穩定性或可操作性,由此改良液晶顯示裝置的生產率。堆疊可使用適合的黏結構件(諸如黏著層)進行。在偏振膜黏結於其他光學層時,可視所需相位延遲特徵及其類似物而將其光軸調節至適合的排列。
藉由將聚乙烯醇膜在碘溶液中染色且在單軸方向拉伸染色膜所獲得的偏振器可藉由將聚乙烯醇膜浸漬於碘溶液中以將聚乙烯醇染色,且將聚乙烯醇拉伸至其初始長度的3至7倍的長度來製備。按需要,聚乙烯醇膜可浸漬於碘化鉀水溶液中,所述水溶液可含有硼酸、硫酸鋅、氯化鋅及其類似物。另外,按需要,聚乙烯醇膜可在染色前浸漬於水中洗滌。藉由用水洗滌聚乙烯醇膜,有可能自聚乙烯醇膜表面移除防污劑或防結塊劑,同時防止在聚乙烯醇膜膨脹時諸如染料染色的不均勻性。拉伸可在用碘染色後、在用碘染色期間或在用碘染色後進行。拉伸可在硼酸或碘化鉀水溶液中或在水浴中進行。
光學膜的實例可包含可在液晶顯示裝置的形成中充當光學層的膜,諸如反射板、透射反射板、延遲膜(包含1/2或1/4波長板)、視角補償膜、增亮膜、表面處理膜及其類似物。這些膜可單獨使用或可在實踐中一層或多層堆疊於偏振膜上。舉例而言,包含光學膜及黏著層的黏著光學膜可更包含形成於黏著層上的延遲膜。
雖然上文所述的此類各種光學膜的厚度不受特別限制,但根據本發明實施例的黏著劑組成物可具有高度可靠性,同時確保可再加工性,即使在光學膜較薄(例如100 µm或小於100 µm)時。另外,黏結輔助層可形成於光學膜上且黏著層可形成於黏結輔助層上。黏結輔助層展現與光學膜相比對黏著層較高的可濕性。黏結輔助層可藉由例如光學膜的電暈處理形成。黏結輔助層可單獨製備且附著至光學膜。特定言之,黏結輔助層可形成於光學膜表面及黏著層表面中的至少一者上。黏結輔助層使得黏著層可易於在光學膜上形成。
圖1及圖2示出黏著光學膜的實例。參照圖1,黏著光學膜10包含光學膜11及形成於光學膜11表面上的黏著層12。如上所述,黏著層12可藉由例如將黏著劑組成物塗佈於光學膜11的一個表面上,接著移除溶劑而形成於光學膜11上。光學膜11可為例如偏振器。以此方式,黏著劑組成物可用作預先形成於光學膜上的黏著層。或者,黏著層12可形成於光學膜11的兩個表面上。圖2示出黏著光學膜10的改變。參照圖2,黏著光學膜10包含在光學膜11與黏著層12之間形成的黏結輔助層11a。黏結輔助層11a展現與光學膜11相比相對於黏著層12較高的可濕性。
根據本發明的顯示裝置可包含黏著光學膜。顯示裝置的實例可包含液晶顯示裝置、有機電致發光(organic electroluminescent,EL)顯示裝置及其類似物。
圖3及圖4示出包含根據本發明的一個實施例的黏著層的顯示裝置的實例。參照圖3,顯示裝置20包含顯示元件21、黏著層22及光學膜23。光學膜23安置於顯示元件21的兩個表面上且經由黏著層22黏結於顯示元件21。顯示裝置20可藉由將各自由黏著層22及光學膜23組成的黏著光學膜附著至顯示元件21的兩個表面來製造。另外,黏結層22可形成於顯示元件21的兩個表面上以分別將光學膜23黏結於黏結層22。
圖4為顯示裝置20的改變。如圖4中所示,多個光學膜可安置於顯示元件21上。參照圖4,顯示裝置20在圖3中示出的顯示裝置20的每個光學膜上更包含黏著層24及光學膜25。黏著層24及光學膜25藉由與形成黏著層22及光學膜23的方法相同的方法形成於光學膜上。
顯示裝置20可為例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置或其類似物,如上所述。當顯示裝置20為液晶顯示裝置時,顯示元件21為液晶單元且光學膜23為偏振膜。另外,光學膜25可包含例如視角擴大膜、增亮膜及各種保護膜。另外,當顯示裝置20為液晶顯示裝置時,延遲板可置放在黏著層22與顯示元件21之間。延遲板可經由黏著層黏結於顯示元件21。雖然顯示元件21的厚度不受特別限制,但根據本發明實施例的黏著劑組成物具有高度可靠性,同時確保關於顯示元件21的可再加工性,即使在顯示元件21較薄(例如200 µm或小於200 µm)時。亦即,即使當光學膜及顯示元件中的一者或兩者較薄時,根據本發明實施例的黏著劑組成物確保高度可靠性,同時確保關於這些構件的可再加工性。< 用於形成黏著層的方法 >
根據本發明的用於形成黏著層的方法包含使用用於光學膜的黏著劑組成物在基板的一個或兩個表面上形成黏著層,其中所述用於光學膜的黏著劑組成物包含酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g的黏著樹脂及由式1表示的矽酸鹽寡聚物:其中R1
至R4
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;X1
及X2
各自獨立地為氫、C1
至C20
烷基或C6
至C20
芳基;以及n為1至100的整數。特定言之,R1
至R4
可各自獨立地為C1
至C6
烷基或C6
至C12
芳基,且X1
及X2
可各自獨立地為氫、C1
至C6
烷基或C6
至C12
芳基。舉例而言,R1
至R4
可各自獨立地為甲基、乙基及苯基。
基板可為光學膜。關於光學膜,可使用任何光學膜,只要光學膜可用於形成包含液晶顯示裝置及其類似物的圖像顯示裝置即可。光學膜實質上與黏著層描述中所闡述的光學膜相同。舉例而言,光學膜可包含偏振膜。
形成黏著層的過程可包含在基板的一個或兩個表面上形成包括用於光學膜的黏著劑組成物的層且對用於光學膜的黏著劑組成物進行過氧化物交聯處理。
在黏著層形成中,可進行過氧化物交聯處理。此類交聯處理實質上與在黏著層形成中進行的交聯處理相同。特定言之,過氧化物交聯處理可分解50重量%或大於50重量%的過氧化物交聯劑,在130℃或低於130℃下進行且使得黏著層的凝膠分率可為40重量%至95重量%。
在一個實施例中,以100重量份的黏著樹脂計,用於光學膜的黏著劑組成物可更包含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重量份的量的過氧化物系交聯劑。
在另一個實施例中,以100重量份的黏著樹脂計,用於光學膜的黏著劑組成物可包含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重量份的量的矽酸鹽寡聚物。在此含量範圍內,黏著劑組成物可展現進一步改良的初始可再加工性及加熱後黏著強度。
在另一個實施例中,用於光學膜的黏著劑組成物可更包含交聯劑。交聯劑的實例可包含異氰酸酯交聯劑、碳化二亞胺交聯劑、噁唑啉交聯劑、過氧化物系交聯劑、環氧交聯劑及亞胺交聯劑中的至少一者,但不限於此。[ 實例 ]
接下來,將參照實例描述本發明。在以下實例的描述中,溶液的濃度將以相對於溶液總重量的重量百分比(重量%)形式呈現。<A. 評估可再加工性及可靠性的實例 >
評估在實例及比較例中製備的每個黏著層的可再加工性及可靠性。製備實例 1 ( 丙烯酸樹脂的製備實例 )
丙烯酸樹脂(聚合物A1)藉由以下方法製備。在裝備有攪拌槳、溫度計、氮氣供應管及冷卻器的四頸燒瓶中,置放99重量份丙烯酸丁酯、1重量份丙烯酸4-羥丁酯及作為聚合起始劑的0.15重量份2,2'-偶氮雙異丁腈連同100重量份乙酸乙酯。接著,藉由將氮氣引入四頸燒瓶同時緩慢攪拌混合溶液來進行氮取代。接著,藉由使燒瓶中溶液的溫度維持在約55℃下,經5小時進行單體聚合,由此製備聚合物A1的溶液。聚合物A1的重量平均分子量(Mw)為2,100,000。另外,聚合物A1的酸值為0 mg KOH/g。聚合物A1的組成(構成聚合物A1的單體的重量比)、重量平均分子量及酸值展示於表1中。
此處,聚合物A1的重量平均分子量藉由凝膠滲透層析法(GPC)量測。以下為量測儀器及量測條件。 分析儀:東曹株式會社(Tosoh Corporation)產品,HLC-8120GPC 管柱:東曹株式會社產品,G7000HXL+GMHXL+GMHXL 管柱尺寸:各自7.8 mm φ×30 cm,總和:90 cm 管柱溫度:40℃ 流動速率:0.8 ml/min 注射量:100 μl 溶離劑:四氫呋喃 偵測器:折射計(RI) 標準樣本:聚苯乙烯
另外,聚合物A1的酸值可藉由以下方法量測。製備含有重量比為50:49.5:0.5的甲苯、異丙醇以及蒸餾水的混合溶劑。接著,精確稱量約0.5 g聚合物A1(就固體含量而言)且溶解於50 g混合溶劑中,由此製備用於滴定的樣品溶液。使用滴定裝置COMTITE-550(平沼株式會社(Hiranuma Co., Ltd.))用0.1 KOH溶液滴定樣品溶液。聚合物A1的酸值基於滴定結果根據等式2計算: 酸值[mgKOH/g] = (a-b)×5.611×F/S 其中, a:用於滴定樣品溶液的KOH溶液的量[ml]; b:用於滴定空白(混合溶劑)的KOH溶液的量; F:KOH溶液的臨限值[ml];以及 S:用於滴定的樣品溶液中存在的樹脂的重量[g]。製備實例 2 至製備實例 7 ( 丙烯酸樹脂的製備實例 )
除提供於四頸燒瓶的單體的種類及重量比如表1中變化以外,聚合物A2至聚合物A6經由與製備實例1相同的方法製備。另外,聚合物A2至聚合物A7的重量平均分子量及酸值以與製備實例1中相同的方式量測。結果展示於表1中。製備實例 8 (胺基甲酸酯樹脂的製備實例)
胺基甲酸酯樹脂(聚合物A8)藉由以下方法製備。在裝備有攪拌器、回流冷凝器、氮氣供應管、溫度計以及滴液漏斗的四頸燒瓶中,置放51.9 g聚酯多元醇P-1010(雙官能聚酯多元醇,OH 112 mg/g,可樂麗株式會社(Kuraray Co. Ltd.))、32.2 g艾迪科聚醚G-1500(三官能聚醚,OH 109 mg/g,艾迪科株式會社)、15.9 g異佛酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)(住友拜耳株式會社(Sumitomo Bayer Co., Ltd))、66.7 g甲苯、0.03 g作為催化劑的2-乙基己酸鐵以及0.04 g環烷酸鉛。
接著,將混合溶液緩慢加熱至90℃,接著單體聚合4小時。用紅外分光光度計(infrared spectrophotometer,IR)檢查剩餘異氰酸酯基的存在以便在對應於異氰酸酯基的峰消失時完成反應,接著在反應完成後冷卻混合溶液(亦即胺基甲酸酯樹脂的溶液)。胺基甲酸酯樹脂的溶液為無色透明的且固體含量為60重量%。另外,以與製備實例1中相同的方式量測胺基甲酸酯樹脂的重量平均分子量及酸值。因此,胺基甲酸酯樹脂的重量平均分子量為50,000且酸值為0.5 KOH mg/g。聚合物A8的組成(構成聚合物A8的單體的重量比)、重量平均分子量以及酸值展示於表2中。製備實例 9 (聚酯樹脂的製備實例)
聚酯樹脂(聚合物A9)藉由以下方法製備。在裝備有溫度計、攪拌器、蒸餾管及冷卻器的四頸可分離燒瓶中,置放11.7 g乙二醇、18.6 g新戊二醇、11.8 g間苯二甲酸、57.9 g癸二酸及0.15 g鈦酸四正丁酯。接著,混合溶液在150℃至270℃下加熱150分鐘以促進酯化,接著經30分鐘逐漸降低壓力至133 Pa且在繼續降壓的同時進行反應180分鐘。混合溶液用乙酸乙酯稀釋,由此製備聚酯樹脂的溶液。溶液的固體含量為60重量%。以與製備實例1中相同的方式量測聚酯樹脂的重量平均分子量及酸值。聚酯樹脂的重量平均分子量為38,000且酸值為0.3 KOH mg/g。聚合物A9的組成(構成聚合物A9的單體的重量比)、重量平均分子量及酸值展示於表3中。 表1
表2
表3
在表1至表3中,每一組分的含量由重量份表示。製備實例 10 (高分子量類型的製備實例)
高分子量的矽酸鹽寡聚物B1藉由以下方法製備。將152 g四甲氧基矽烷(1莫耳,4當量)溶解於500 g四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)中。接下來,所獲得的溶液與72 g鹽酸水溶液(0.35重量%,8當量)混合。然後,將混合溶液置於20℃下1小時以水解四甲氧基矽烷。接著,將450 g聚甲氧基矽氧烷(MKC矽酸鹽MS-51,三菱化學株式會社(Mitsubishi Chemical Co., Ltd.))添加至所獲得的溶液(亦即反應溶液),接著回流2小時。隨後,使反應溶液的溫度升高至150℃以萃取THF,由此製備矽酸鹽寡聚物B1,其為無色透明的且具有液相。矽酸鹽寡聚物B1的重量平均分子量為25,000。另外,用作原料的聚甲氧基矽氧烷(MKC矽酸鹽MS-51)為重量平均分子量為900的寡聚物。因此,高分子量矽酸鹽寡聚物經由水解的四甲氧基矽烷與聚甲氧基矽氧烷之間的偶合產生。矽酸鹽寡聚物B1可由式1表示,其中R1
至R4
、X1
及X2
全部為甲基。
另外,矽酸鹽寡聚物B1的重量平均分子量藉由GPC量測。
以下為量測儀器及量測條件。 分析儀:東曹株式會社產品,HLC-8120GPC 管柱:TSKgel,SuperHZM-H/HZ4000/HZ2000 管柱尺寸:6.0 mm(內徑)×150 mm 管柱溫度:40℃ 流動速率:0.6 ml/min 注射量:20 μl 溶離劑:四氫呋喃 偵測器:折射計(RI) 標準樣本:聚苯乙烯製備實例 11 ( 苯氧基類型的製備實例 )
由式1表示的矽酸鹽寡聚物B2,其中R1
至R4
以及X1
及X2
為苯基或甲基(包含其中R1
至R4
、X1
或X2
為苯基的矽酸鹽寡聚物)藉由以下方法製備。將400 g四苯氧基矽烷(1莫耳,4當量)溶解於500 g THF中。接下來,所獲得的溶液與72 g鹽酸水溶液(0.35重量%,8當量)混合。然後,將混合溶液置於20℃下1小時以水解四苯氧基矽烷。接著,將450 g聚甲氧基矽氧烷(MKC矽酸鹽MS-51,三菱化學株式會社)添加至所獲得的溶液(亦即反應溶液),接著回流2小時。隨後,使反應溶液的溫度升高至150℃以萃取THF,由此製備矽酸鹽寡聚物B2,其為無色透明的且具有液相。矽酸鹽寡聚物B2的重量平均分子量為5,000,以與製備實例10中相同的方式量測。另外,用作原料的聚甲氧基矽氧烷(MKC矽酸鹽MS-51)為重量平均分子量為900的寡聚物。因此,高分子量矽酸鹽寡聚物經由水解的四苯氧基矽烷與聚甲氧基矽氧烷之間的偶合產生且可由式1表示,其中R1
至R4
、X1
及X2
全部為苯基或甲基。
另外,除製備的矽酸鹽寡聚物之外,本發明的發明者在以下實驗中獲得且使用一些種類的矽酸鹽寡聚物。光學膜的製備實例 製備實例 12 ( 一側保護型偏振膜 )
一側保護型偏振膜藉由以下方法製造為光學膜。20 µm厚的聚乙烯醇膜經由具有不同速度比率的輥拉伸至其初始長度三倍的長度,同時在0.3重量%碘溶液中在30℃下染色1分鐘。接著,將拉伸膜浸漬於60℃下含有4重量%硼酸及10重量%碘化鉀的水溶液中0.5分鐘且拉伸至其初始長度6倍的總伸長量。隨後,將拉伸膜浸漬於30℃下含有1.5重量%碘化鉀的水溶液中10秒以洗滌拉伸膜,接著在50℃下乾燥4分鐘,由此獲得偏振器。接著,使用聚乙烯醇系黏結劑將20 µm厚的丙烯酸膜(經內酯修飾的丙烯酸樹脂膜)黏結於偏振器的一側。丙烯酸膜為保護膜的一個實例。以此方式製造總厚度為27 µm的一側保護型偏振膜。< 實例 1> 黏著劑組成物的製備
相對於100重量份的製備實例1中製備的聚合物A1的溶液,就固體含量而言,調配5重量份相當於矽酸鹽寡聚物B的矽酸甲酯51(重量平均分子量:550,可爾可特株式會社(COLCOAT Co. Ltd.))、0.1重量份異氰酸酯交聯劑(Takenate D110N,伸二甲苯基二異氰酸酯的三羥甲基丙烷加合物的75重量%乙酸乙酯溶液,每分子異氰酸酯基的數目:3,三井化學株式會社(Mitsui Chemical Corporation))及0.1重量份矽烷偶合劑(KBM-403,3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷,信越化學株式會社(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.))。以此方式,獲得黏著劑組成物的溶液(固體含量為15重量%)。黏著劑組成物的組成展示於表4中。 黏著劑偏振膜(黏著劑光學膜)的製造
將黏著劑組成物的溶液塗佈於已經受矽酮處理的38 µm厚的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜(MRF38,三菱化學聚酯膜,不含寡聚物保護層)的一個表面上,使得在乾燥後黏著層的厚度為20 µm。接著,塗佈層在100℃下乾燥2分鐘以形成黏著層。在80 [W·min/m2
]的電暈放電下對製備實例12中製備的一側保護型偏振膜進行電暈處理以形成偏振器平面,且將黏著層黏結於偏振器平面,由此獲得黏著偏振膜。實例 2 至實例 22 ,比較例 1 至比較例 8
除黏著樹脂的組成如表4中所列出以外,以與實例1中相同的方式製造黏著偏振膜。 表4
在表4中,矽酸鹽寡聚物B3為由式1表示的矽酸甲酯51,其中R1
至R4
、X1
及X2
全部為甲基且重量平均分子量為600。矽酸鹽寡聚物B4為由式1表示的矽酸甲酯53A(可購自可爾可特株式會社),其中R1
至R4
、X1
及X2
全部為甲基且重量平均分子量為900。矽酸鹽寡聚物B5為由式1表示的MKC矽酸鹽MS58B15(可購自三菱化學株式會社(Mitsubishi Kagaku Co., Ltd.)),其中R1
至R4
、X1
及X2
為丁基(15%)及甲基(85%)且重量平均分子量為3,200。矽酸鹽寡聚物B6為由式1表示的EMS-485(可購自可爾可特株式會社),其中R1
至R4
、X1
及X2
為甲基(50%)及乙基(50%)且重量平均分子量為1,300。矽酸鹽寡聚物B7為由式1表示的矽酸乙酯48(可購自可爾可特株式會社),其中R1
至R4
、X1
及X2
全部為乙基且重量平均分子量為1,400。
另外,Peroyl TCP為過氧化物系交聯劑(可購自日油株式會社)。< 物理特性的評估 > ( 1 ) 可靠性評估
對實例及比較例中製備的黏著偏振膜(黏著光學膜)中的每一者進行關於可靠性的評估。特定言之,將黏著偏振膜切成對角線為37吋大小(56.4 cm寬×75.2 cm長)的樣品,繼而使用層壓機(層壓機器)附著至0.5 mm厚的無鹼玻璃基板(Eagle XG,康寧公司)。此處,無鹼玻璃基板用作液晶單元的玻璃基板。另外,在實踐中將兩塊厚度為0.25 mm的無鹼玻璃附著至液晶單元。此外,在此實驗中及用於評估黏著強度及可再加工性的以下實驗中,將黏著偏振膜附著至此類無鹼玻璃基板的兩側。因此,良好評估結果意味著黏著偏振膜可有利地用作用於液晶單元的偏振膜。
接著,將附著有偏振膜的玻璃基板在50℃及0.5 MPa下高壓處理15分鐘,使得樣品可完全附著至無鹼玻璃基板。在處理後,將附著有偏振膜的玻璃基板(下文稱為「初始玻璃基板」)置於85℃下500小時(加熱測試)。另外,將初始玻璃基板置於60℃/95% RH(相對濕度)條件下500小時(潮濕測試)。此外,將初始玻璃基板維持在85℃下30分鐘及維持在-40℃下30分鐘的加熱循環進行300次(熱衝擊測試)。在每次測試後,用裸眼評估偏振膜與玻璃基板之間介面的外觀。評估結果展示於表5中。 ◎:外觀(諸如氣泡、分層及脫離)無變化 ○:儘管末端略微分層或有氣泡,但在使用中無問題 △:儘管末端略微分層或有氣泡,但在除一些特殊使用以外的一般使用中無問題 ×:在使用中歸因於末端顯著分層的問題( 2 ) 黏著強度及可再加工性的評估
對實例及比較例中製備的黏著偏振膜(黏著光學膜)中的每一者進行關於黏著強度的評估。特定言之,將黏著偏振膜切成25 cm寬×100 cm長大小的樣品,繼而使用層壓機(層壓機器)附著至0.5 mm厚的無鹼玻璃基板(Eagle XG,康寧公司)。接著,將附著有偏振膜的玻璃基板在50℃及0.5 MPa下高壓處理15分鐘,使得樣品可完全附著至無鹼玻璃基板,由此獲得初始玻璃基板。接著,將初始玻璃基板在50℃的乾燥條件下加熱48小時,由此獲得加熱後玻璃基板。接著,藉由以下方法量測初始玻璃基板及加熱後玻璃基板的黏著強度。
使用拉伸測試器(海計萬能測試機,STA-1150)在23℃、50% RH、180°剝離角度及300 mm/min剝離速率的量測條件下量測在偏振膜自每一玻璃基板剝離時的黏著強度(N/25 mm)。此處,根據黏著帶及黏著片的JIS Z0237測試方法進行剝離。
另外,對黏著偏振膜(樣品)進行關於可再加工性的評估。特定言之,對黏著偏振膜(樣品)進行與黏著強度評估中相同的處理以製備初始玻璃基板及加熱後玻璃基板。此處,將黏著偏振膜(樣品)切成420 mm寬×320 mm長的大小。接著,由操作者手動剝離初始玻璃基板及加熱後玻璃基板中的每一者的偏振膜。接著,重複此過程三次。亦即,製備三個初始玻璃基板及三個加熱後玻璃基板,且剝離所述玻璃基板中的每一者的偏振膜。另外,評估黏著劑組成物中的每一者的可再加工性(實際可再加工性)且結果展示於表5中。 ◎:全部三種玻璃基板可經乾淨地分離而無剩餘膠及對偏振膜的損傷。無鹼玻璃基板未破裂。 ○:雖然三種玻璃基板中的一些遭受偏振膜的破裂,但偏振膜藉由重複剝離而分離。無鹼玻璃基板未破裂。 △:雖然全部三種玻璃基板遭受偏振膜破裂,但偏振膜藉由重複剝離而分離。無鹼玻璃基板未破裂。 ×:全部三種玻璃基板遭受剩餘膠,或可能由於偏振膜破裂而即使藉由重複剝離仍未分離。另外,無鹼玻璃基板存在破裂。 表5
如表5中所示,可見實例中製備的黏著劑組成物具有可再加工性及可靠性的良好平衡。詳言之,雖然評估測試中所用的全部偏振膜及無鹼玻璃基板較薄,但實例中製備的黏著劑組成物使得偏振膜可自無鹼玻璃基板剝離而無對偏振膜及無鹼玻璃基板的實質損傷。另外,如表5中所示,當黏著強度超過3 N/25 mm時,可再加工性存在劣化傾向。<B. 關於可再加工性、可靠性及可加工性的實例 >
在以下實例及比較例中,評估每一黏著層的可再加工性、可靠性及可加工性(黏著膜的老化需要)。矽酸鹽寡聚物
作為矽酸鹽寡聚物,製備A. 評估可再加工性及可靠性的實例中所用的矽酸鹽寡聚物。特定言之,製備矽酸鹽寡聚物B1(製備實例10)、矽酸鹽寡聚物B2(製備實例11)、矽酸甲酯51(矽酸鹽寡聚物B3)、矽酸甲酯53A(矽酸鹽寡聚物B4)、MKC矽酸鹽MS58B15(矽酸鹽寡聚物B5)、EMS-485(矽酸鹽寡聚物B6)及矽酸乙酯48(矽酸鹽寡聚物B7)。過氧化物交聯劑
作為過氧化物交聯劑,除A. 評估可再加工性及可靠性的實例中所用的Peroyl TCP(第一一分鐘半衰期溫度:92.1℃)之外,製備Perbutyl ND(日油株式會社,第一一分鐘半衰期溫度:103.5℃)及Perbutyl PV(日油株式會社,第一一分鐘半衰期溫度:110.3℃)。光學膜的製造
製備A. 評估可再加工性及可靠性的實例中所用的光學膜(一側保護型偏振膜)。實例 23 至實例 47 及比較例 9 至比較例 15
除黏著劑組成物的組成如表6及表7中列出且乾燥溫度如表6中列出以外,以與實例1相同的方式製備黏著偏振膜。特定言之,乾燥溫度視過氧化物系交聯劑的種類而變化。舉例而言,在實例23中,應用一分鐘半衰期溫度為92.1℃且乾燥溫度為120℃(2分鐘)的Peroyl TCP。藉由此乾燥處理,分解50重量%或大於50重量%的過氧化物交聯劑。 表6
表7
在表7中,V-05為可購自日清紡株式會社(Nisshinbo Co., Ltd.)的碳化二亞胺交聯劑,WS-500為可購自日本觸媒株式會社的噁唑啉交聯劑且Tetrad X為可購自三菱氣體化學株式會社(Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc)的環氧交聯劑。 <物理特性的評估>
(1)可靠性、黏著強度及可再加工性的評估:如A. 評估可再加工性及可靠性的實例評估可靠性、黏著強度及可再加工性,且結果展示於表8中。
(2)凝膠分率:黏著劑組成物在100℃下乾燥2分鐘以具有20 µm的厚度,接著交聯處理以形成黏著層,其繼而置於23℃及65% RH的條件下1小時,隨後根據等式1計算凝膠分率。 [等式1] 凝膠分率(重量%)= {(Wc-Wa)/(Wb-Wa)} × 100 其中Wb為用氟樹脂(TEMISHNTF-1122,日東電工株式會社)包覆的0.2 g黏著層的重量;Wa為氟樹脂的重量;以及Wc為移除可溶性物質的用氟樹脂包覆的黏著層的重量,如藉由將用氟樹脂包覆的黏著層在23℃下浸於40 ml乙酸乙酯中7天以萃取可溶性物質,接著在鋁杯中在130℃下乾燥用氟樹脂包覆的黏著層2小時所量測。
(3)老化需要(可加工性)的評估:當凝膠分率為40重量%或大於40重量%時,由於不存在關於凹痕及持久性劣化的問題,故確定不存在老化需要。因此,老化處理的需要視凝膠分率而評估如下。評估結果展示於表8中。 ○:凝膠分率為65%或大於65%。無關於凹痕及可加工性與持久性劣化的問題 △:凝膠分率為40%至小於65%。無關於凹痕的問題 ×:凝膠分率小於40%。凹痕及可加工性與持久性劣化
如本文所用,凹痕意謂由裸眼觀察到在如A. 評估可再加工性及可靠性的實例中製備的黏著光學膜的表面上形成的凹痕標誌;且可加工性的劣化意謂黏著光學膜的偏振膜展現在其一側的黏性及表面污染,如由觸感及使用裸眼觀察到,其中黏著光學膜的樣品(420 mm×320 mm)如A. 評估可再加工性及可靠性的實例中所製備,且在黏著光學膜製造後1小時內在每一側打孔以形成長度為270 mm的方形洞。
(4)PET寡聚物沈澱量的量測:將所製造的黏著偏振膜(包含分隔件)置於60℃及90% RH的條件下500小時,接著移除分隔件。接著,自黏著偏振膜獲得約0.025 g黏著層且添加至1 ml氯仿中,接著在室溫下震盪18小時。接著,萃取5 ml乙腈,隨後震盪3小時。所獲得的溶液經由0.45 ml過濾膜過濾且將PET寡聚物三聚體的標準產物調節至一定濃度以獲得校準曲線。接著,基於校準曲線測定黏著劑中所含有的PET寡聚物的量(ppm)。使用樣品藉由高效液相層析(high performance liquid chromatography,HPLC)獲得校準曲線,其中PET寡聚物的濃度(ppm)為給定的。以下為HPLC設備、HPLC的量測條件及PET寡聚物量的定量分析方法。 HPLC設備:安捷倫技術(Agilent Technologies)1200系列 量測條件 管柱:安捷倫技術ZORBAX SB-C18 管柱溫度:40℃ 加熱流動速率:0.8 ml/min 溶離劑組成物:水/乙腈逆相梯度條件 注射量:5 µl 偵測器:光二極體陣列(photo diode array,PDA)
定量分析方法:將PET寡聚物三聚體的標準樣品溶解於氯仿中且用乙腈稀釋以將標準樣品調節至一定濃度。基於HPLC面積及調節的濃度獲得校準曲線。接著,在校準曲線上確定樣品PET寡聚物的量(黏著層中寡聚物的沈澱量)。結果展示於表8中。 表8
如表8中所示,實例中製備的黏著劑組成物中的每一者包括用作基質聚合物且酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g的黏著樹脂(A)、矽酸鹽寡聚物(B)及過氧化物系交聯劑。另外,在包含由此類黏著劑組成物膜形成的黏著層的黏著光學膜中的每一者中,黏著層含有矽酸鹽寡聚物(B),從而可在黏著光學膜黏結於液晶單元後立刻降低黏著強度。另外,即使在黏著光學膜靜置較長時間段或在各種方法過程中置於高溫下後,相對於液晶單元的黏著強度未增加且黏著光學膜可易於自液晶單元剝離,由此提供良好的可再加工性。亦即,黏著光學膜可重複使用而不損傷或污染液晶單元。詳言之,習知平面黏著光學膜難以與此項技術中的大液晶單元分離,而根據本發明的平面黏著光學膜使得可易於自大液晶單元分離。
此外,在實例中,黏著劑組成物的溶液含有一定比率的過氧化物系交聯劑,由此提供在黏著劑組成物溶液的塗佈層乾燥時無需老化的黏著光學膜以提供良好的可加工性,且可確保良好的可再加工性及可靠性,同時在製造過程方面提供極好的操作特性。另外,將黏著層的乾燥溫度設定成130℃或小於130℃,由此使得黏著層中寡聚物沈澱量能夠減小。
雖然已參照附圖描述各個實施例,但應理解提供上述實施例僅用於說明且不應以任何方式解釋為限制本發明,且所屬領域的技術人員應清楚可在不背離本發明的精神及範疇的情況下進行各種修改、變化、改變及等效實施例。因此,本發明的範疇不限於上述實施例且應僅由隨附申請專利範圍及其等效物界定。
10‧‧‧黏著光學膜
11、23、25‧‧‧光學膜
11a‧‧‧黏結輔助層
12、22、24‧‧‧黏著層
20‧‧‧顯示裝置
21‧‧‧顯示元件
11、23、25‧‧‧光學膜
11a‧‧‧黏結輔助層
12、22、24‧‧‧黏著層
20‧‧‧顯示裝置
21‧‧‧顯示元件
圖1為根據本發明的一個實施例的黏著光學膜的截面視圖。 圖2為根據本發明的另一個實施例的黏著光學膜的截面視圖。 圖3為根據本發明的一個實施例的顯示裝置的截面視圖。 圖4為根據本發明的另一個實施例的顯示裝置的截面視圖。
10‧‧‧黏著光學膜
11‧‧‧光學膜
12‧‧‧黏著層
Claims (24)
- 一種用於光學膜的黏著劑組成物,包括: 黏著樹脂,酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g; 矽酸鹽寡聚物,由式1表示;以及 交聯劑, [式1]其中R1 至R4 各自獨立地為氫、C1 至C20 烷基或C6 至C20 芳基;X1 及X2 各自獨立地為氫、C1 至C20 烷基或C6 至C20 芳基;以及n為1至100的整數。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述黏著樹脂包括(甲基)丙烯酸聚合物、聚胺基甲酸酯以及聚酯中的至少一者。
- 如申請專利範圍第2項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量為300,000至3,000,000。
- 如申請專利範圍第2項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述聚胺基甲酸酯或所述聚酯的重量平均分子量為10,000至200,000。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述黏著樹脂包括含羥基單體作為單元組分。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述黏著樹脂的玻璃轉化溫度(Tg)為-100℃至-10℃。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述矽酸鹽寡聚物的重量平均分子量為300至30,000。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中所述矽酸鹽寡聚物包括以下中的至少一者:由式1表示的矽酸鹽寡聚物,其中R1 至R4 、X1 以及X2 為甲基且重量平均分子量為300至20,000;由式1表示的矽酸鹽寡聚物,其中R1 至R4 、X1 以及X2 為甲基且重量平均分子量為大於20,000至30,000;以及由式1表示的矽酸鹽寡聚物,其中R1 、R2 、R3 、R4 、X1 或X2 為苯基。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中以100重量份的所述黏著樹脂計,所述黏著劑組成物包括0.01重量份至50重量份的所述矽酸鹽寡聚物。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中以100重量份的所述黏著樹脂計,所述黏著劑組成物包括0.01重量份至20重量份的異氰酸酯交聯劑、碳化二亞胺交聯劑、噁唑啉交聯劑、環氧交聯劑以及過氧化物系交聯劑中的至少一者作為所述交聯劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,其中以100重量份的所述黏著樹脂計,所述黏著劑組成物包括0.01重量份至2重量份的所述過氧化物系交聯劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物,更包括:以100重量份的所述黏著樹脂計,0.001重量份至10重量份的矽烷偶合劑。
- 一種黏著層,由如申請專利範圍第1項所述的用於光學膜的黏著劑組成物形成。
- 一種黏著層,經由黏著劑組成物的交聯處理形成,所述黏著劑組成物包括具有(甲基)丙烯酸聚合物、聚胺基甲酸酯以及聚酯中的至少一者的黏著樹脂、由式1表示的矽酸鹽寡聚物以及過氧化物系交聯劑; 其中所述黏著層在置於23℃及65% RH的條件下1小時後在所述黏著層形成後的凝膠分率為40重量%至95重量%,由以下等式1所計算, [式1]其中R1 至R4 各自獨立地為氫、C1 至C20 烷基或C6 至C20 芳基;X1 及X2 各自獨立地為氫、C1 至C20 烷基或C6 至C20 芳基;以及n為1至100的整數, [等式1] 凝膠分率(重量%)= {(Wc-Wa)/(Wb-Wa)} × 100, 其中Wb為用氟樹脂(TEMISHNTF-1122,日東電工株式會社(Nitto Denko Co.))包覆的0.2 g所述黏著層的重量;Wa為所述氟樹脂的重量;以及Wc為移除可溶性物質的用所述氟樹脂包覆的所述黏著層的重量,藉由將用所述氟樹脂包覆的所述黏著層在23℃下浸於40 ml乙酸乙酯中7天以萃取所述可溶性物質,接著在鋁杯中在130℃下乾燥用所述氟樹脂包覆的所述黏著層2小時所量測。
- 如申請專利範圍第14項所述的黏著層,其中所述黏著樹脂的酸值為0 mg KOH/g至20.0 mg KOH/g。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的黏著層,其中所述黏著層在置於23℃及65% RH的條件下1小時後的凝膠分率為65重量%至95重量%,由以下等式1所計算: [等式1] 凝膠分率(重量%) = {(Wc-Wa)/(Wb-Wa)} × 100 其中Wb為用氟樹脂(TEMISHNTF-1122,日東電工株式會社)包覆的0.2 g所述黏著層的重量;Wa為所述氟樹脂的重量;以及Wc為移除可溶性物質的用所述氟樹脂包覆的所述黏著層的重量,藉由將用所述氟樹脂包覆的所述黏著層在23℃下浸於40 ml乙酸乙酯中7天以萃取所述可溶性物質,接著在鋁杯中在130℃下乾燥用所述氟樹脂包覆的所述黏著層2小時所量測。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的黏著層,其中所述黏著層在初始黏著強度與加熱後黏著強度之間的差值為1 N/25 mm或小於1 N/25 mm。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的黏著層,其中所述黏著層的加熱後黏著強度為3 N/25 mm或小於3 N/25 mm。
- 如申請專利範圍第13項或第14項所述的黏著層,其中所述黏著層的厚度為2 µm至40 µm。
- 一種黏著光學膜,包括: 偏振器; 保護層,形成於所述偏振器的一個表面上; 如申請專利範圍第13項或第14項所述的黏著層,形成於所述偏振器的另一個表面上。
- 如申請專利範圍第20項所述的黏著光學膜,其中黏結輔助層在所述偏振器與所述黏著層之間形成。
- 如申請專利範圍第21項所述的黏著光學膜,其中所述黏結輔助層形成於所述偏振器的表面及所述黏著層的表面中的至少一者上,所述黏結輔助層藉由電暈處理形成。
- 如申請專利範圍第20項所述的黏著光學膜,其中所述保護層包括透明保護膜或保護塗層。
- 一種顯示裝置,包括如申請專利範圍第20項至第23項中任一項所述的黏著光學膜。
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