TWI406922B - 壓敏性黏著劑組成物以及含彼之偏光板和液晶顯示器 - Google Patents

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Description

壓敏性黏著劑組成物以及含彼之偏光板和液晶顯示器
本發明係關於一種壓敏性黏著劑組成物，其能夠阻止輕微的漏光現象，在高溫和/或高濕度條件下具有優秀的耐久可靠性，並且保持出色的物理性質；本發明亦關於含該壓敏性黏著劑之偏光板和液晶顯示器。
液晶顯示器是一種藉由鑲嵌在二片薄玻璃基板之間的液晶以呈現圖像之顯示器。當透過連接至液晶的電極施以電壓時，液晶顯示器中的液晶分子排列方式發生變化而改變光線穿透該液晶之透射比因而呈現圖像或色彩。該液晶顯示器具有下列優勢：使用非常低的電力及可以製成平且薄的形狀。因此液晶顯示器是目前各種領域所注目的一種顯示器。
對於製造液晶顯示器而言，含液晶及具透明電極之玻璃基板的液晶胞與偏光板是基本要求。並且需要合適的黏著劑或壓敏性黏著劑以將其黏合。
該偏光板含有碘化合物或以特定方向排列之二向分光性偏光材料，該偏光板亦具有用於保護偏光元件之含TAC(三乙醯纖維素)保護膜等之多層結構。除此之外，該偏光板可能另外含有相位差膜或廣角補償膜(例如液晶型薄膜)。構成這些多層偏光板中每一層的薄膜是由具不同分子結構和組成的材料製成，因此具有不同的物理性質。因此在高溫和/或高濕度條件下，該薄膜具有的尺寸安定性較差，原因是具單一方向分子排列之材料的收縮或膨脹特性不同。因此如果該偏光板被壓敏性黏著劑固定的話，則在高溫和/或高濕度條件下的收縮或膨脹將應力集中於該TAC層上，因此會發生雙折射與漏光現象。
就解決該問題的代表性方法而言，一種方法是將該壓敏性黏著劑設計成具有抗外應力的高潛變及容易修改的方式來賦予偏光板具應力消除性質。明確地說，該方法是用於將含可與交聯劑起反應之官能基的高分子量聚合物與含較少的或不含交聯性官能基的低分子量聚合物混合(韓國公開專利案1998-79266號、和日本公開專利案2002-47468號與2003-49141號)。
然而，該技術中所揭露的壓敏性黏著劑組成物具有極差的加工特性。因此在製造偏光板時，在該壓敏性黏著劑中產生彎曲或壓縮現象。因此有良率非常低的問題。
就其他用於防止漏光現象之技術而言，一種方法是將該壓敏性黏著劑設計成很堅硬。當該壓敏性黏著劑具堅硬性質時，可阻止偏光板在高溫和/或高濕度條件下的收縮或膨脹，而使所形成的應力最小化並且集中於最外層，因此可以實現相對良好的光學特性(日本公開專利案2007-197659號與2007-212995號)。
然而，當顯示器(例如監視器)具小的尺寸時，該公開案中所揭露之該壓敏性黏著劑組成物顯現一定程度的性能。然而，20吋或更大的大尺寸監視器則有控制漏光的性能下降之問題。
針對前述之先前技藝的問題而實現本發明，本發明企圖提供一種壓敏性黏著劑組成物，其在高溫和/或高濕度條件下具有優異的耐久可靠性與物理性質，例如可裁割性、可剝除性、和可加工性，特別是表現出色的防漏光性，本發明亦提供使用該壓敏性黏著劑組成物之偏光板和液晶顯示器。
就解決該目的之方式而言，本發明提供在固化狀態時含有互穿聚合物網絡之壓敏性黏著劑組成物，其中該組成物含有：(A)基底樹脂，(B)主要的多官能基化合物，以及(C)能夠與該(B)主要的多官能基化合物起反應之次要的多官能基化合物。
就解決該目的之另一個方式而言，本發明提供含偏光膜和壓敏性黏著劑層之偏光板，而該壓敏性黏著劑層在該偏光膜的一面或二面上形成，並且該壓敏性黏著劑層含有本發明之壓敏性黏著劑組成物之固化產物。
就解決該目的之另一個方式而言，本發明提供含液晶面板之液晶顯示器，其中本發明之偏光板與液晶胞的一面或二面黏合。
本發明提供之壓敏性黏著劑組成物可以顯著地阻止漏光現象，並且具有優秀在高溫和/或高濕度條件下之耐久可靠性，出色的物理性質，例如可裁割性、可剝除性、和可加工性。特別地，本發明之壓敏性黏著劑組成物甚至具有可以在例如20吋或更大的大尺寸顯示器中顯現出色的防漏光性之優勢。
[最佳模式]
本發明係關於在固化狀態時含有互穿聚合物網絡(下文中被稱作“IPN”)之壓敏性黏著劑組成物，其中該組成物含有：(A)基底樹脂；(B)主要的多官能基化合物；以及(C)能夠與該(B)主要的多官能基化合物起反應之次要的多官能基化合物。
本發明亦關於含偏光膜和壓敏性黏著劑層之偏光板，而該壓敏性黏著劑層在該偏光膜的一面或二面上形成，並且該壓敏性黏著劑層含有本發明之壓敏性黏著劑組成物之固化產物。
本發明亦關於含有液晶面板之液晶顯示器，其中本發明之偏光板與液晶胞的一面或二面黏合。
本發明之壓敏性黏著劑組成物在下文中更詳細地描述。
本發明之壓敏性黏著劑組成物含有固化狀態之互穿聚合物網絡(IPN)，所使用之“固化狀態”一詞指的是該壓敏性黏著劑組成物通過UV照射程序或加熱程序等轉變成壓敏性黏著劑之狀態。所使用之“互穿聚合物網絡”一詞指的是一種狀態，其中該壓敏性黏著劑含有由主要的多官能基化合物和次要的多官能基化合物起反應所形成之交聯結構(下文中被稱作“次要的交聯結構”)以及由該基底樹脂所形成之交聯結構(下文中被稱作“主要的交聯結構”)。
在本發明中該(A)基底樹脂之種類不特別地限定，在本發明中亦可無限制地使用用於壓敏性黏著劑中的任何習用之基底樹脂。
舉例來說，本發明之組成物可含有丙烯酸系共聚物作為形成該主要的交聯結構之基底樹脂。
本發明該丙烯酸系共聚物較佳具有1,000,000或更多的重量平均分子量(Mw)。如果該丙烯酸系共聚物之重量平均分子量小於1,000,000，吾人擔慮該壓敏性黏著劑組成物之耐久可靠性下降，以致在高溫和/或高濕度條件下因內聚力下降而可能發生氣泡或剝離之現象。
只要在本發明中使用的共聚物之重量平均分子量是1,000,000或更多，則其上限不具體地限制。然而當該重量平均分子量過度地增加時，吾人擔慮塗膜特性因黏度之上升而下降。因此可以將該重量平均分子量適度地控制於不超過2,500,000的範圍。
在本發明中共聚物之特定組成不具體地加以限制，例如該共聚物可以含有80至99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯單體，以及0.01至10重量份的含可交聯性官能基之單體。
前述(甲基)丙烯酸酯單體之種類不特別地限制，例如可使用(甲基)丙烯酸烷酯。其中當(甲基)丙烯酸酯中所含之烷基是極長的鏈時，吾人擔慮該壓敏性黏著劑之內聚力下降以及不易控制玻璃轉化溫度(Tg)與黏著性。因此較佳使用具2至14個碳原子的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯。(甲基)丙烯酸烷酯單體之實例可含有選自下列所組成的群組中之一或多者：(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)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(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)丙烯酸十二烷酯、和(甲基)丙烯酸十四烷酯。較佳的是(甲基)丙烯酸酯單體的含量是80至99.8重量份(以100重量份該共聚物為基準)。如果該含量小於80重量份，吾人擔慮壓敏性黏著劑之初始黏著強度下降。如果該含量超過99.8重量份，吾人擔慮因內聚力下降而產生耐久性之問題。
含可交聯性官能基之單體將交聯性官能基賦予該丙烯酸系共聚物，該含可交聯性官能基之單體藉由與後述之多官能基交聯劑和/或矽烷偶合劑起反應而控制在高溫和/或高濕度條件下的耐久可靠性、黏著強度與內聚力。
本發明中可使用之含可交聯性官能基的單體之實例可以含有(但不限於)：含羥基之單體、含羧基之單體、含氮之單體、或含環氧丙基之單體。本發明中可以使用前述之單體中之一或二或多者。可使用的含羥基之單體的實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯、(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。可使用的含羧基之單體的實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：(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、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚體、衣康酸、順丁烯二酸、和順丁烯二酸酐。可使用的含氮之單體的實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：(甲基)丙烯酸2-異氰酸根乙酯、(甲基)丙烯酸3-異氰酸根丙酯、(甲基)丙烯酸4-異氰酸根丁酯、(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯吡咯烷酮、和N-乙烯己內醯胺。可使用的含環氧丙基之單體的實例可以含有(但不限於)(甲基)丙烯酸環氧丙酯。
本發明中，在考慮(B)主要的多官能基化合物與(C)次要的多官能基化合物的種類時，較佳的是選擇含可交聯性官能基之單體。明確地說，從排除與多官能基化合物起二次反應之觀點上，較佳使用前述含可交聯性官能基之單體中的一者，然而只要可以排除與多官能基化合物起二次反應，就可以使用前述含可交聯性官能基之單體中的二或多者。
較佳的是，前述該含可交聯性官能基之單體的含量是0.01至10重量份(以100重量份該共聚物為基準)。如果該含量小於0.01重量份，吾人擔慮在高溫和/或高濕度條件下耐久可靠性會下降。如果該含量超過10重量份，吾人擔慮黏著性和/或剝離力會降低。
在本發明之共聚物中下列式1所示之官能基單體可以進一步共聚合。可加入該官能基單體以控制壓敏性黏著劑之玻璃轉化溫度，並將其他的功能賦予該壓敏性黏著劑。
其中R1 、R2 與R3 獨立地代表氫或烷基，R4 代表氰基、未經取代的或經烷基取代的苯基、乙醯氧基、或COR5 ，其中R5 代表未經取代的或經烷基或烷氧基烷基取代的胺基。
在式1之R1 至R5 定義中，烷基或烷氧基表示具1至8個碳原子之烷基或烷氧基，其宜為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基。
式1所示之單體之明確類型可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：含氮之單體，例如(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；苯乙烯單體，例如苯乙烯或甲基苯乙烯；或碳酸乙烯酯，例如乙酸乙烯酯等。當在丙烯酸系共聚物中含有前述官能基單體時，其含量宜是20重量份(以100重量份該共聚物為基準)。如果該含量超過20重量份，吾人擔慮該壓敏性黏著劑之撓曲性和/或剝離力下降。
用於製造該共聚物之方法不特別地限制。舉例來說，製造該共聚物可以透過例如溶液聚合、光聚合、整體聚合、懸浮聚合或乳化聚合之通用方法。吾人特別地偏好使用溶液聚合。該溶液聚合較佳是在聚合溫度50℃至140℃下藉由在每一種單體均勻混合之狀態下混合起始劑之方式進行。此時就可使用的起始劑而言，常用的起始劑可以含有(例如)偶氮基底的聚合起始劑，例如偶氮雙異丁腈或偶氮雙環己烷甲腈，和/或過氧化物，例如過氧化苯甲醯或過氧化乙醯。
本發明之壓敏性黏著劑組成物如上所述含有(B)主要的多官能基化合物和(C)能夠與該(B)主要的多官能基化合物起反應之次要的多官能基化合物，連同(A)基底樹脂。較佳的是，該(B)化合物和(C)化合物彼此顯現特定的反應性，並且不參與(A)基底樹脂和多官能基交聯劑之間的交聯反應。因此該(B)化合物和(C)化合物之反應產物可以在具有由(A)基底樹脂所形成的交聯網絡之本發明中提供互穿聚合物網絡(IPN)結構。本發明之可使用的(B)多官能基化合物和(C)多官能基化合物之實例不特別地限制，只要其具有前述特性即可。
本發明之可使用的(B)多官能基化合物和(C)多官能基化合物之實例可以含有(但不限於)：多官能基醇化合物、多官能基羧酸化合物、多官能基酐化合物、多官能基胺化合物、多官能基環氧丙基化合物、多官能基異氰酸酯化合物、或多官能基矽化合物。此時該多官能基化合物可以是具2至6個官能基的化合物(但不限於此)。
本發明之可使用的多官能基醇化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：4-胺基-4-(3-羥丙基)-1,7-庚二醇、1,5-二羥基蒽醌、1,2-苯二甲醇、1,2,4-苯三酚、2-苯甲氧基-1,3-丙二醇、2,2’-聯苯二甲醇、2,2’-聯吡啶-3,3’-二醇、2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、1-[N,N-二(2-羥乙基)胺基]-2-丙醇、N,N-二(2-羥乙基)異菸鹼醯胺、二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯、2,2-二(羥甲基)丁酸、4-溴-3,5-二羥基苯甲酸、2-(溴甲基)-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、3-溴-1,2-丙二醇、叔丁基對苯二酚、氯對苯二酚、5-氯-2,3-二羥基吡啶、1,2-環己二醇、順，順-1,3,5-環己三醇二水合物、3-環己烯-1,1-二甲醇、順-1,2-環戊二醇、1,2-癸二醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、2,5-二溴對苯二酚、2,3-二氯-5,8-二羥基-1,4-萘醌、二(羥甲基)丙二酸二乙酯、2,5-二羥基對苯二甲酸二乙酯、3,5-二羥基乙醯苯、4,4’-二羥基二苯甲酮、2,5-二羥基-1,4-苯醌、2,2-二羥基-5-甲氧基-1,3-二氫茚二酮水合物、2,6-二羥基-4-甲基-3-吡啶甲腈、三(2-羥乙基)異氰尿酸酯、1,1,1-三(4-羥苯基)乙烷、2,4,6-三羥基苯甲酸、3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-螺二茚烷-5,5’,6,6’-四醇、和N,N,N’,N’-四(2-羥丙基)乙二胺。本發明之可使用的多官能基羧酸化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：1,3-丙酮二羧酸、1,3-金剛烷二乙酸、1,3-金剛烷二甲酸、壬二酸、苯甲基丙二酸、聯苯-4,4’-二甲酸、2,2’-聯吡啶-4,4’-二甲酸、二(羧甲基)三硫代碳酸酯、2-溴對苯二甲酸、5-叔丁基間苯二甲酸、丁基丙二酸、1,2,3,4-丁烷四甲酸、和二乙三胺五乙酸。本發明之可使用的多官能基酐化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：4-胺基-1,8-萘二甲酸酐、二苯甲酮-3,3’,4,4’-四甲酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐、二乙三胺五乙酸二酐、乙二胺四乙酸二酐、4,4’-(4,4’-亞異丙二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)、4,4’-氧雙鄰苯二甲酸酐、和苯均四酸二酐。本發明之可使用的多官能基胺化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：2-胺基苯二硫化物、1,2,4,5-苯四甲醯胺、4,4’-(1,1’-聯苯-4,4’-二基二氧基)二苯胺、6-氯-3,5-二胺-2-吡嗪甲醯胺、1,3-環己烷雙(甲胺)、4,4’-二胺基苯甲醯苯胺、二胺基二苯甲酮、2,6-二胺基嘌呤、2,5-二甲基-1,4-苯二胺、4,4’-(六氟亞異丙基)二苯胺、3,3’-亞甲基二苯胺、3,4’-氧基二苯胺、4,4’-(1,3-苯二氧基)二苯胺、聚(1,4-丁二醇)雙(4-胺基苯甲酸酯)(平均Mn=400~1,300)、三(2-胺乙基)胺、和對二甲苯二胺。本發明之可使用的多官能基環氧丙基化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-間二甲苯二胺、異氰尿酸三環氧丙酯、異氰尿酸三(2-羧乙基)酯、雙[4-(環氧丙氧基)苯基]甲烷、1,3-丁二烯二環氧化物、1,4-丁二醇二環氧丙醚、1,4-環己基二甲醇二環氧丙醚、二環戊二烯二氧化物、1,2-環己烷二甲酸二環氧丙酯、N,N-二環氧丙基-4-環氧丙氧苯胺、甘油二環氧丙醚、4,4’-亞甲基雙(N,N-二環氧丙基苯胺)、苯二酚二環氧丙醚、和三(4-羥苯基)甲烷三環氧丙醚。本發明之可使用的多官能基異氰酸酯化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、二異氰酸酯與多元醇(例如三羥甲基丙烷)的反應產物。本發明之可使用的多官能基矽化合物之實例可以含有(但不限於)下列所組成的群組中之一或二或多者：1,4-雙[二甲基[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]矽烷基]苯、1,3-二環己基-1,1,3,3-四(二甲矽烷氧基)二矽氧烷、1,3-二環己基-1,1,3,3-四(二甲基乙烯基矽烷氧基)二矽氧烷、1,3-二環己基-1,1,3,3-四[(降冰片烯-2-基)乙基二甲基甲矽烷氧基]二矽氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-雙[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]三矽氧烷、矽滅鼠甘醇(silatrane glycol)、1,1,3,3-四甲基-1,3-雙[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]二矽氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環四矽氧烷、N-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]-N’-(4-乙烯苯甲基)乙二胺、6-雙(三氯甲矽烷基)己烷、1,6-雙(三氯甲矽烷基)乙烷、二甲基二乙醯氧基甲矽烷、甲基三乙氧基甲矽烷、乙烯基甲基二乙醯氧基甲矽烷、甲基三甲氧基甲矽烷、乙基三乙醯氧基甲矽烷、二甲基四甲氧基二矽氧烷、甲基三乙醯氧基甲矽烷、四乙氧基甲矽烷、乙烯基三乙醯氧基甲矽烷、四甲氧基甲矽烷、四乙酸矽、四丙氧基甲矽烷、二甲基二乙氧基甲矽烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二矽氧烷、雙(N-甲基苯甲基醯胺基)乙氧基甲基甲矽烷、雙(二甲基胺基)二甲基甲矽烷、雙(二甲基胺基)甲基乙烯基甲矽烷、三(二甲基胺基)甲基甲矽烷、三(環己基胺基)甲基甲矽烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟亞胺)甲矽烷、甲基三(甲基乙基酮肟)甲矽烷、乙烯基三(異丙烯氧基)甲矽烷、四甲基二矽氧烷、1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷、甲基氫環矽氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三矽氧烷、和四乙烯基四甲基環四矽氧烷。
本發明中，考慮(A)基底樹脂中所含之可交聯性官能基、交聯劑、和彼此之特定的反應性時，可以在上述化合物中適當地選擇至少一對化合物以作為(B)多官能基化合物和(C)多官能基化合物。
在該壓敏性黏著劑組成物中，前述(B)多官能基化合物和(C)多官能基化合物的含量可以分別是1至40重量份(以100重量份該(A)基底樹脂為基準)。
如果該含量小於1重量份，吾人擔慮互穿聚合物網絡(IPN)結構無法有效地實現，如果該含量超過40重量份，吾人擔慮該壓敏性黏著性下降。
本發明之壓敏性黏著劑組成物可以進一步含有多官能基交聯劑連同前述組份。該交聯劑能夠控制內聚力和黏著性，並且藉由與(A)基底樹脂起反應可以賦予主要的交聯結構。
本發明中可以使用之特定類型的交聯劑不特別地限制，該特定類型的交聯劑可以含有習用之交聯劑，例如異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、和金屬螯合物。
該異氰酸酯化合物之實例包括：甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、及前述之異氰酸酯化合物中任一者與多元醇(例如三羥甲基丙烷)的反應產物；該環氧化合物之實例包括：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、和甘油二環氧丙醚；該氮丙啶化合物之實例包括：N,N’-甲苯-2,4-雙(1-氮丙啶甲醯胺)、N,N’-二苯甲烷-4,4’-雙(1-氮丙啶甲醯胺)、三乙烯三聚氰胺、雙間苯二醯-1-(2-甲基氮丙啶)、和三-1-氮丙啶氧化膦。該金屬螯合物之實例也包括其中多價的金屬與乙醯基丙酮或乙醯乙酸乙酯螯合的螯合物，而該多價的金屬例如：鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂、和/或釩。在本發明中前述化合物中之一或二或多者可以單獨地或以其之混合物形式使用。
從進行均勻塗佈觀點來看，較佳的是控制交聯劑使在形成壓敏性黏著劑層時不致於進行官能基之交聯反應。亦即該交聯劑在塗佈之後的乾燥和老化步驟中形成交聯結構以增進內聚力，因此可以增進壓敏性黏著劑物件之物理特性例如黏著性和可裁割性。較佳的是，此交聯劑的含量是0.1至5重量份(以100重量份前述(A)基底樹脂為基準)。如果該含量小於0.1重量份，吾人擔慮因為交聯反應無法良好地進行以致使該壓敏性黏著劑之內聚力下降。如果該含量超過5重量份，吾人擔慮因為交聯反應過度地進行，而造成層間剝離或鬆脫現象，以致使耐久可靠性下降。
本發明之壓敏性黏著劑組成物可以進一步含有前述組份以外的矽烷偶合劑。該矽烷偶合劑增進在該壓敏性黏著劑和玻璃基板之間的黏著性和黏合安定性，因而可以增進耐熱性和耐濕性。當該壓敏性黏著劑長期處在高溫和/或高濕度下時，該矽烷偶合劑足以增進附著可靠性。特別地，較佳使用具乙醯乙酸根或β-氰基乙醯基的矽烷偶合劑，其可以與前述(A)基底樹脂中所含之可交聯性官能基起反應。該矽烷偶合劑之實例可包含：γ-乙醯乙酸丙酯三甲氧基甲矽烷、γ-乙醯乙酸丙酯三乙氧基甲矽烷、β-氰基乙醯基三甲氧基甲矽烷、β-氰基乙醯基三乙氧基甲矽烷等。前述矽烷偶合劑中之一或二或多者可以單獨地或以其之混合物形式使用。該矽烷偶合劑之含量宜是0.01至5重量份(以100重量份(A)基底樹脂為基準)。該矽烷偶合劑之含量更宜是0.01至1重量份。如果該含量小於0.01重量份，吾人擔慮使黏合強度增加的效果微小。如果該含量超過5重量份，吾人擔慮因為耐久可靠性下降，而致使可能造成氣泡或剝離現象。
此外，從控制黏合效能觀點來看，本發明之壓敏性黏著劑組成物亦可以進一步含有1至100重量份的增黏劑樹脂(以100重量份(A)基底樹脂為基準)。該增黏劑樹脂之特定類型不具體地限制，並且可以使用下列所組成的群組中之一者或二或多者的混合物：(氫化)烴樹脂、(氫化)松香樹脂、(氫化)松香酯樹脂、(氫化)萜烯樹脂、(氫化)萜烯酚樹脂、聚合松香樹脂、或聚合松香酯樹脂等。如果該增黏劑樹脂之含量小於1重量份，吾人擔慮添加其所產生之效果微小。如果該含量超過100重量份，吾人擔慮使相容性和/或內聚力增進之效果下降。
此外，本發明之壓敏性黏著劑組成物也可以在不影響本發明效果之範圍以內進一步含有一或多種選自下列所組成的群組之添加劑：環氧樹脂、硬化劑、UV安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑、和增塑劑。
除此之外，本發明亦關於偏光板，其含有偏光膜；和壓敏性黏著劑層，而該壓敏性黏著劑層在該偏光膜的一面或二面上形成，並且該壓敏性黏著劑層含有前述本發明之壓敏性黏著劑組成物之固化產物。
構成該本發明之偏光板的偏光膜(或偏光裝置)之特定類型不具體地限制。舉例來說，藉由在聚乙烯醇樹脂薄膜中摻入例如碘或二向分光性顏料之偏光性組份及將該所形成之產物拉伸所得到的薄膜可以作為偏光膜。該聚乙烯醇樹脂可以含有聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮乙醛、乙烯-醋酸乙烯共聚物之水合物等。該偏光膜之膜厚亦不具體地限制。可以常見的膜厚製造該偏光膜。
可以將該偏光板製成多層膜，其中在該偏光膜之一面或二面上貼合保護膜，例如纖維素膜，例如三乙醯纖維素；聚酯膜，例如聚碳酸酯膜或聚對苯二酸乙烯酯膜；聚醚碸膜；和/或聚烯烴膜，例如聚乙烯膜、聚丙烯膜、具環形或降冰片烯結構之聚烯烴膜、或乙烯-丙烯共聚物。此時這些保護膜之膜厚亦不具體地限制。可以常見的膜厚製造該保護膜。
在前述偏光膜上形成該壓敏性黏著劑層之方法不特別地限制，該方法亦可以為(例如)以塗佈棒等在該偏光膜上塗佈壓敏性黏著劑組成物及固化之方法，或為在可剝離的基板表面上塗佈壓敏性黏著劑組成物及乾燥接著將該壓敏性黏著劑層移到偏光膜表面之方法。
除此之外，在形成該壓敏性黏著劑層時，較佳在充分地除去在該組成物中造成氣泡之組份(例如揮發性組份或反應殘留物)之後使用該組成物。如果交聯度或分子量過低致使彈性模數下降時，吾人擔慮在高溫條件下存在於玻璃基板和該壓敏性黏著劑層之間的小氣泡擴大致使內部形成散射體。
在該壓敏性黏著劑層中如下列通式1所示之凝膠含量可以是80%至99%，較佳是90%至99%。
[通式1]
凝膠含量(%)=B/A x 100
其中A代表該壓敏性黏著劑的重量，B代表該壓敏性黏著劑於乙酸乙酯中在環溫下沉積48小時後之不溶物的乾重。
如果該凝膠含量小於90%，吾人擔慮在高溫和/或高濕度條件下耐久可靠性下降。如果該凝膠含量超過99%，吾人擔慮應力消除性質下降。
除此之外，本發明之偏光板可以進一步含有一或多種選自下列所組成的群組之功能層：保護層、反射層、防眩層、相位差板、廣角補償層、和增亮層，並且含本發明之壓敏性黏著劑組成物的壓敏性黏著劑可以黏附於每一功能層上。
除此之外，本發明亦關於含液晶面板之液晶顯示器，其中本發明之偏光板黏合在液晶胞之一面或二面上。
構成前述的本發明之液晶顯示器的液晶胞之特定類型不特別地限制，該液晶胞含有所有的一般液晶胞，例如TN(扭曲向列型)、STN(超扭曲向列型)、IPS(平面轉換型)、或VA(垂直配向型)。其他在本發明之液晶顯示器中所含之結構的特定類型和用於製造本發明之液晶顯示器的方法不特別地限制，並且可以選擇並且無限地使用此領域中的一般結構。
 [發明之模式]
透過本發明之實施例和下列非本發明之比較例更詳細地解說本發明，然而本發明之範疇不限於下列所述之實施例。
實施例1 製造丙烯酸系共聚物
於1L反應器(其中氮氣回流，裝備有用於容易控制溫度的冷卻系統)中加入由99重量份的丙烯酸正丁酯(n-BA)和1重量份的丙烯酸羥乙酯(HEA)組成之單體的混合物。接著加入120重量份的乙酸乙酯(EAc)作為溶劑。以氮氣沖洗60分鐘以去除氧氣。接著將溫度保持於60℃，加入0.03重量份的偶氮二異丁腈(AIBN)作為起始劑，反應8小時。在反應之後，以乙酸乙酯(EAc)稀釋所形成之產物，以製造具固體成份15wt%、重量平均分子量1,600,000、和分子量分佈4.9之丙烯酸系共聚物。
製造壓敏性黏著劑組成物
以100重量份前面所製造之丙烯酸系共聚物為基準，將10重量份的異氰尿酸三(2-羧乙基)酯、10重量份的異氰尿酸三環氧丙酯、10重量份的TDI三異氰酸酯(Coronate L,Nippon Polyurethane Co.,Ltd.(JP)製造)、和0.1重量份的含β-氰基乙醯基之矽烷偶合劑(LG Chemical Ltd.製造)混合，將所形成之塗覆液中固體成份的濃度控制到15%以製造壓敏性黏著劑組成物。
製造壓敏性黏著劑偏光板
將前面所製造之壓敏性黏著劑組成物塗佈於已做過剝離處理之對苯二酸乙烯酯(PET)(MRF-38，Mitsubishi Corporation製造膜上，該壓敏性黏著劑層膜厚有38μm，在乾燥後膜厚有25μm，在烤箱中以110℃乾燥該薄膜3分鐘。接著將該經乾燥的壓敏性黏著劑層儲存於恆溫恆濕室(23℃，55% RH)約一日，將其貼合於偏光板(其之一面上塗佈有廣角(WV)液晶層)的廣角塗層上。
實施例2至6和比較例1至3 製造丙烯酸系共聚物 藉由與前面實施例1相同之方法製造丙烯酸系共聚物，除了下列不同以外：在製造該丙烯酸系共聚物時使用下表1中所示之原料(在表1中該丙烯酸系共聚物A與實施例1中所製造之共聚物相同)。
製造壓敏性黏著劑偏光板
使用在下表2中所示之每一種塗覆液藉由與實施例1相同之方法製造壓敏性黏著劑偏光板。
使用在實施例和比較例中所製造之偏光板，藉由下列所示之方法量測凝膠率、黏著強度、可剝除性、耐久可靠性、和光穿透均勻性(漏光)。
1.量測凝膠率
將所製造之壓敏性黏著劑層儲存於恆溫恆濕室(23℃，60% RH)約7日。接著將壓敏性黏著劑(大約0.3g)倒入200目(mesh)不銹鋼鐵絲網中並且浸於100ml乙酸乙酯中。於室溫下將所形成之產物儲存於暗室中3日。接著將不溶物分開並且在烤箱中以70℃乾燥4小時。接著量測其重量，並且使用該重量量測凝膠率。
2.評估黏著強度和可剝除性
將所製造之偏光板裁割成25mm×100mm(寬×長)的大小來製造樣本，接著在剝除離形膜後使用貼合機將該偏光板樣本貼合於無鹼玻璃上。接著於高壓蒸煮器(500℃，0.5atm)中將所形成之產物加壓約20分鐘，並且將其儲存於恆溫恆濕室(23℃，50% RH)24小時。接著使用Texture分析儀(Stable Micro Systems Ltd.(UK))以剝離速度300mm/min和剝離角度180度之條件量測黏著強度，並且透過此量測根據下列基準來評估可剝除性。
○：經1日後，黏著強度為800或更少。
△：經1日後，黏著強度為1,000或更多。
×：經1日後，黏著強度為2,000或更多。
3.評估耐久可靠性
將所製造之偏光板裁割成90mm×170mm(寬×長)的大小來製造樣本，接著將該偏光板樣本貼合於具互相交叉的光吸收軸之玻璃基板(110mm×190mm×0.7mm=寬×長×高)之二面上來製造樣本。此時所使用之壓力是大約5Kg/cm2 ，在無塵室中進行貼合程序免得產生任何氣泡和外來物質。接著評估所製造之樣本的耐濕氣-耐熱性，將樣本保存於60℃和90% RH下1,000小時，接著評估氣泡形成或剝離。為了了解樣本之耐熱性，將樣本保存於80℃下1,000小時，接著評估氣泡形成或剝離。在將樣本保存於室溫下24小時後在評估其狀態前立即進行評估。該耐濕氣-耐熱性評估之標準如下。
○：觀察沒有氣泡或剝離現象。
△：有少許氣泡和/或剝離現象發生。
×：有許多氣泡和/或剝離現象發生。
4.光穿透均勻性
使用與評估耐久可靠性所使用之樣本相同的樣本來進行光穿透均勻性評估。明確地說，在暗室中使用背光源觀察光線是否從每一片所製造之樣本漏出。就測試光穿透均勻性之方法而言，將已貼合壓敏性黏著劑層之偏光板貼合到22英吋顯示器(LG Philips LCD製造)上，在恆溫恆濕條件下儲存1週，在烤箱中以80℃保存200小時，評估顯示器正方形中的4個角邊參考點之光穿透均勻性。此時評估該光穿透均勻性之標準如下。
⊙：肉眼在顯示器之四個參考點未觀察到光穿透不均勻性現象
○：觀察到在顯示器之四個參考點觀察到些微光穿透不均勻性現象
△：在顯示器之四個參考點觀察到一些光穿透不均勻性現象
×：在顯示器之四個參考點觀察到大量光穿透不均勻性現象
整理藉由前述方法量測的結果並在下表3中描述。
從前面表3之結果可以看出實施例1至6的本發明之壓敏性黏著劑藉由含有由基底樹脂和交聯劑所形成之主要的交聯結構和由多官能基化合物所形成之次要的交聯結構而具有互穿聚合物網絡，當將本發明之壓敏性黏著劑組成物施用於液晶顯示器時，從實驗結果可以看出本發明之壓敏性黏著劑不僅顯現優秀的光穿透均勻性並且具有出色的耐久可靠性和黏著性等。然而，比較例則僅具有一種交聯結構或僅使用一種多官能基化合物，不僅造成在大尺寸顯示器之四個參考點有大量的漏光現象，並且顯現黏著強度和可剝除性下降。

Claims (17)

  1. 一種在固化狀態時含有互穿聚合物網絡之壓敏性黏著劑組成物，其中該組成物含有：(A)丙烯酸系共聚物；(B)主要的多官能基化合物；(C)能夠與該(B)主要的多官能基化合物起反應之次要的多官能基化合物；及(D)多官能基交聯劑，其中該主要和次要的多官能基化合物是選自下列所組成的群組中之一或多者：多官能基醇化合物、多官能基羧酸化合物、多官能基酸酐化合物、多官能基胺化合物、多官能基環氧丙基化合物、多官能基異氰酸酯化合物、和多官能基矽酮化合物，其中該主要和次要的多官能基化合物相互顯現特定的反應性，且不參與該(A)丙烯酸系共聚物與該(D)交聯劑之間的反應，及其中該互穿聚合物網絡包含由該丙烯酸系共聚物與該交聯劑之反應所形成的交聯結構；及由該主要和次要的多官能基化合物之反應所形成的交聯結構。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其中該(A)丙烯酸系共聚物具有不小於1,000,000的重量平均分子量。
  3. 如申請專利範圍第2項之壓敏性黏著劑組成物，其中該丙烯酸系共聚物含有80至99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯單體；以及0.01至10重量份的含可交聯性官能基之單體。
  4. 如申請專利範圍第3項之壓敏性黏著劑組成物，其 中該(甲基)丙烯酸酯單體是選自下列所組成的群組中之一或多者：(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)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(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)丙烯酸十二烷酯、和(甲基)丙烯酸十四烷酯。
  5. 如申請專利範圍第3項之壓敏性黏著劑組成物，其中該含可交聯性官能基之單體是選自下列所組成的群組中之一或多者：含羥基之單體、含羧基之單體、含氮之單體、和含環氧丙基之單體。
  6. 如申請專利範圍第3項之壓敏性黏著劑組成物，其中該丙烯酸系共聚物進一步含有式1所示之單體： 其中R1 、R2 與R3 獨立地代表氫或烷基，R4 代表氰基、未經取代的或經烷基取代的苯基、乙醯氧基、或COR5 ，其中R5 代表未經取代的或經烷基或烷氧基烷基取代的胺基。
  7. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其中該(B)主要的多官能基化合物或該(C)次要的多官能基化合物是選自下列所組成的群組中之一或多者：4-胺基- 4-(3-羥丙基)-1,7-庚二醇、1,5-二羥基蒽醌、1,2-苯二甲醇、1,2,4-苯三酚、2-苯甲氧基-1,3-丙二醇、2,2’-聯苯二甲醇、2,2’-聯吡啶-3,3’二醇、2,2-二(溴甲基)-1,3-丙二醇、1-[N,N-二(2-羥乙基)胺基]-2-丙醇、N,N-二(2-羥乙基)異菸鹼醯胺、二(2-羥乙基)對苯二甲酸酯、2,2-二(羥甲基)丁酸、4-溴-3,5-二羥基苯甲酸、2-(溴甲基)-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇、3-溴-1,2-丙二醇、叔丁基對苯二酚、氯對苯二酚、5-氯-2,3-二羥基吡啶、1,2-環己二醇、順，順-1,3,5-環己三醇二水合物、3-環己烯-1,1-二甲醇、順-1,2-環戊二醇、1,2-癸二醇、2,3-二溴-1,4-丁二醇、反-2,3-二溴-2-丁烯-1,4-二醇、2,5-二溴對苯二酚、2,3-二氯-5,8-二羥基-1,4-萘醌、二(羥甲基)丙二酸二乙酯、2,5-二羥基對苯二甲酸二乙酯、3,5-二羥基乙醯苯、4,4’-二羥基二苯甲酮、2,5-二羥基-1,4-苯醌、2,2-二羥基-5-甲氧基-1,3-二氫茚二酮水合物、2,6-二羥基-4-甲基-3-吡啶甲腈、三(2-羥乙基)異氰尿酸酯、1,1,1-三(4-羥苯基)乙烷、2,4,6-三羥基苯甲酸、3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-螺二茚烷-5,5’,6,6’-四醇、N,N,N’,N’-四(2-羥丙基)乙二胺、1,3-丙酮二羧酸、1,3-金剛烷二乙酸、1,3-金剛烷二甲酸、壬二酸、苯甲基丙二酸、聯苯-4,4’-二甲酸、2,2’-聯吡啶-4,4’-二甲酸、二(羧甲基)三硫代碳酸酯、2-溴對苯二甲酸、5-叔丁基間苯二甲酸、丁基丙二酸、1,2,3,4-丁烷四甲酸、二乙三胺五乙酸、4-胺基-1,8-萘二甲酸酐、二苯甲酮-3,3’,4,4’-四甲酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯四甲酸二酐、 二乙三胺五乙酸二酐、乙二胺四乙酸二酐、4,4’-(4,4’-亞異丙二苯氧基)雙(鄰苯二甲酸酐)、4,4’-氧雙鄰苯二甲酸酐、苯均四酸二酐、2-胺基苯二硫化物、1,2,4,5-苯四甲醯胺、4,4’-(1,1’-聯苯-4,4’-二基二氧基)二苯胺、6-氯-3,5-二胺基-2-吡嗪甲醯胺、1,3-環己烷雙(甲胺)、4,4’-二胺基苯甲醯苯胺、二胺基二苯甲酮、2,6-二胺基嘌呤、2,5-二甲基-1,4-苯二胺、4,4’-(六氟亞異丙基)二苯胺、3,3’-亞甲基二苯胺、3,4’-氧基二苯胺、4,4’-(1,3-苯二氧基)二苯胺、聚(1,4-丁二醇)雙(4-胺基苯甲酸酯)、三(2-胺乙基)胺、對二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-間二甲苯二胺、異氰尿酸三環氧丙酯、異氰尿酸三(2-羧乙基)酯、雙[4-(環氧丙氧基)苯基]甲烷、1,3-丁二烯二環氧化物、1,4-丁二醇二環氧丙醚、1,4-環己烷二甲醇二環氧丙醚、二環戊二烯二氧化物、1,2-環己烷二甲酸二環氧丙酯、N,N-二環氧丙基-4-環氧丙氧苯胺、甘油二環氧丙醚、4,4’-亞甲基雙(N,N-二環氧丙基苯胺)、苯二酚二環氧丙醚、三(4-羥苯基)甲烷三環氧丙醚、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、六伸甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、二異氰酸酯與多元醇的反應產物、1,4-雙[二甲基[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]矽烷基]苯、1,3-二環己基-1,1,3,3-四(二甲矽烷氧基)二矽氧烷、1,3-二環己基-1,1,3,3-四(二甲基乙烯基矽烷氧基)二矽氧烷、1,3- 二環己基-1,1,3,3-四[(降冰片烯-2-基)乙基二甲基甲矽烷氧基]二矽氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、1,1,3,3,5,5-六甲基-1,5-雙[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]三矽氧烷、矽滅鼠甘醇(silatrane glycol)、1,1,3,3-四甲基-1,3-雙[2-(5-降冰片烯-2-基)乙基]二矽氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環四矽氧烷、N-[3-(三甲氧基甲矽烷基)丙基]-N’-(4-乙烯苯甲基)乙二胺、6-雙(三氯甲矽烷基)己烷、1,6-雙(三氯甲矽烷基)乙烷、二甲基二乙醯氧基甲矽烷、甲基三乙氧基甲矽烷、乙烯基甲基二乙醯氧基甲矽烷、甲基三甲氧基甲矽烷、乙基三乙醯氧基甲矽烷、二甲基四甲氧基二矽氧烷、甲基三乙醯氧基甲矽烷、四乙氧基甲矽烷、乙烯基三乙醯氧基甲矽烷、四甲氧基甲矽烷、四乙酸矽、四丙氧基甲矽烷、二甲基二乙氧基甲矽烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二矽氧烷、雙(N-甲基苯甲基醯胺基)乙氧基甲基甲矽烷、雙(二甲基胺基)二甲基甲矽烷、雙(二甲基胺基)甲基乙烯基甲矽烷、三(二甲基胺基)甲基甲矽烷、三(環己基胺基)甲基甲矽烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟亞胺)甲矽烷、甲基三(甲基乙基酮肟)甲矽烷、乙烯基三(異丙烯氧基)甲矽烷、四甲基二矽氧烷、1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷、甲基氫環矽氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、1,3,5-三乙烯基-1,1,3,5,5-五甲基三矽氧烷、和四乙烯基四甲基環四矽氧烷。
  8. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其 中該多官能基化合物(B)與(C)的含量分別是1至40重量份(以100重量份該(A)丙烯酸系共聚物為基準)。
  9. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其中該交聯劑是選自下列所組成的群組中之一或多者：異氰酸酯化合物、環氧化合物、氮丙啶化合物、和金屬螯合物。
  10. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其中該多官能基交聯劑的含量是0.1至5重量份(以100重量份該(A)丙烯酸系共聚物為基準)。
  11. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其進一步含有矽烷偶合劑。
  12. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其進一步含有增黏劑樹脂。
  13. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著劑組成物，其進一步含有一或多種選自下列所組成的群組之添加劑：環氧樹脂、硬化劑、UV安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填充劑、消泡劑、界面活性劑、和增塑劑。
  14. 一種偏光板，其含有偏光膜；和壓敏性黏著劑層，而該壓敏性黏著劑層在該偏光膜的一面或二面上形成，並且該壓敏性黏著劑層含有如申請專利範圍第1至13項中任一項之壓敏性黏著劑組成物之固化產物。
  15. 如申請專利範圍第14項之偏光板，其中如下列通式1所示之凝膠含量是80%至99%： [通式1]凝膠含量(%)=B/A×100其中A代表該壓敏性黏著劑的重量，B代表該壓敏性黏著劑於乙酸乙酯中在環溫下沉積48小時後之不溶物的乾重。
  16. 如申請專利範圍第14項之偏光板，其進一步含有一或多種選自下列所組成的群組之功能層：保護層、反射層、防眩層、相位差層、廣角補償層、和增亮層。
  17. 一種含有液晶面板之液晶顯示器，其中如申請專利範圍第14項之偏光板與液晶胞的一面或二面黏合。
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