TWI445787B - 壓敏性黏著組成物 - Google Patents

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Description

壓敏性黏著組成物
本發明係關於壓敏性黏著組成物。
通常，產生靜電力造成整個電子工業的多種問題。靜電力將細塵帶到電子零件，除了機械損壞之外，造成零件的暫時或永久損壞或故障或程序延遲。欲解決這些問題，對於以電子工業的發展改良抗靜電技術有持續的需求。
例如，液晶顯示裝置(LCD)之製造中，進行自壓敏性黏著劑移除脫模片之方法以使偏光板接合至液晶面板。但是，在此方法中產生的靜電影響LCD的晶體顯示之排列並造成產品的觀覽困難或造成電子零件損壞，造成劣質產品增加。
韓國專利公開第2009-0101761號揭示一種壓敏性黏著組成物，其包括以有機離子鹽為基礎的抗靜電劑。但是，僅使用一種離子鹽時，應使用大量的離子鹽以降低壓敏性黏著劑的表面電阻，此導致離子鹽沉澱。
日本專利公開第2005-031282號揭示一種光學樹脂組成物，其藉由使用具有親水基的單體(如環氧乙烷)，令金屬鹽與樹脂組成物摻合而製得。日本專利公開第2005-031282號揭示金屬鹽用以提供導電性和親水性單體用以藉由吸附空氣中的濕氣而降低電荷量及防止因為在高溫度/濕度條件下的濁化而造成的白化。但是，當添加足量的親 水性單體以達到這些目的時，壓敏性黏著劑的物理性質(特別是黏著強度和耐久性)突然降低，壓敏性黏著劑在高溫度或高溫度/濕度條件下的表面電阻迅速提高。
本申請案係針對提出壓敏性黏著組成物。
本申請案的一方面提出包括丙烯酸系聚合物、於室溫為液體的離子化合物、和於室溫為固體的金屬鹽之壓敏性黏著組成物。此處，丙烯酸系聚合物包括60重量份至89.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和10重量份至30重量份(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體作為聚合單元，且此壓敏性黏著組成物滿足以下一般關係式1和2：
一般關係式1 B+C15
一般關係式2 0.05B；和0<C10
一般關係式1和2中，B為離子化合物相對於100重量份丙烯酸系聚合物之重量比，而C為金屬鹽相對於100重量份丙烯酸系聚合物之重量比。
下文中，將詳細描述壓敏性黏著組成物。
根據一個例示具體實施例，本壓敏性黏著組成物可為用以接合光學膜之光學膜用之壓敏性黏著劑。例如，此壓敏性黏著組成物可用以將偏光板接合至液晶面板或使官能性光學膜(如偏光板、阻滯板和寬視角寬化膜)彼此接合 。根據另一例示具體實施例，此壓敏性黏著組成物可為用以將偏光板接合至液晶面板之壓敏性黏著組成物。
此壓敏性黏著組成物包括丙烯酸系聚合物。此丙烯酸系聚合物包括60重量份至89.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和10至30重量份(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體作為聚合單元。
例如，(甲基)丙烯酸烷酯可以作為(甲基)丙烯酸酯單體，而考慮壓敏性黏著劑的黏著性、玻璃轉變溫度或壓敏性黏著性，可以使用含有具1至14個碳原子的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯。
此單體的例子可包括(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。其中，一或二或更多種組份可含括於丙烯酸系聚合物中作為聚合單元。
此處，以下式所代表的單體亦可以，例如，作為(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體。
式1中，R代表氫或具1至4個碳原子的烷基，A代表伸烷基，R1 代表烷基或芳基，而n代表1至12的整數。
在式1中之取代基的定義中，R1 的烷基代表具有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個碳原子之直鏈、支鏈或環狀烷基，伸烷基代表具有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個碳原子之直鏈、支鏈或環狀伸烷基，而芳基代表具有6至20個碳原子或6至12個碳原子的芳基，例如，苯基。
式1的單體可包括選自烷氧基二烷二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基三烷二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基四烷二醇(甲基)丙烯酸酯、芳氧基二烷二醇(甲基)丙烯酸酯、芳氧基三烷二醇(甲基)丙烯酸酯和芳氧基四烷二醇(甲基)丙烯酸酯中之至少一者，但本申請案不限於此。單體的特定例子中，烷氧基較佳地為具有1至4個碳原子的烷氧基，且更佳地為甲氧基或乙氧基，烷二醇可包括具有1至4個碳原子的烷二醇，較佳為乙二醇或丙二醇，而芳氧基的例子可包括具有6至12個碳原子的芳氧基，較佳地為苯氧基。
此丙烯酸系聚合物可包括60重量份至89.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和10重量份至30重量份(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體作為聚合單元。根據另一例示具體實施例，此丙烯酸系聚合物可包括65重量份至89.9重量份或70重量份至89.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和10重量份至25重量份或10重量份至20重量份(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體作為聚合單元。在此重量比範圍內，可維持壓敏性黏著劑之極佳的物理性質(特別是黏著強度或耐久性)。即使壓敏性黏著劑長時間處於極端條件(如高溫度或高溫度/濕度條件)下亦然，並可安定地維持抗靜電性。
此說明書中，此處所用“重量份”是指介於各組份之間的重量比，因此，“重量份”和“重量比”可以交換使用。
此丙烯酸系聚合物可另包括具有可交聯的官能基之可聚合的單體作為聚合單元。此單體是指可以與前述(甲基)丙烯酸酯單體和/或(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體共聚的單體且其含括於聚合物中作為聚合單元，且亦可將可交聯的官能基提供至聚合物的側鏈或末端。
此處，可交聯的官能基的例子可包括含氮的官能基，如羥基、羧基、環氧基、異氰酸基或胺基。前述的多種單體為此製造丙烯酸系聚合物的領域中已知者。根據本申請案，所有的此單體可用於此處。具有可交聯的官能基之可共聚的單體的特定例子包括含羥基的單體，如，(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-羥乙二醇酯或(甲基)丙烯酸2-羥丙二醇酯；含羧基的單體，如(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、順丁烯二酸和順丁烯二酸酐；或含氮的單體，如(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯烷酮或N-乙烯基己內醯胺，其可單獨或合併使用，但本申請案不限於此。
具有可交聯的官能基之可共聚的單體在聚合物中之含量為0.1重量份至10重量份。因此，得以有效地控制壓敏性黏著劑的物理性質，如耐久性、壓敏性黏著強度和黏著性。
必要時，丙烯酸系聚合物可以另包括以下式2代表的單體作為聚合單元。可添加式2的單體以調整玻璃轉變溫度及提供其他官能性。
式2中，R2 至R4 各自獨立地代表氫或烷基，而R5 代表氰基、未經取代或經烷基取代的苯基、乙醯氧基或COR6 (其中R6 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2中之R2 至R6 的定義中，烷基或烷氧基是指具有 1至8個碳原子的烷基或烷氧基，較佳地為甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
式2的單體在聚合物中之含量可為20重量份或更低，但單體含量可根據目的而改變。
丙烯酸系聚合物可藉由令單體混合物(其藉由將各種前述聚合物以所欲重量比摻合而得)進行慣用的聚合法(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)而製得。
此壓敏性黏著組成物亦包括於室溫為液相的離子化合物。此離子化合物於室溫以液相存在。此說明書中，“室溫”是指黏著膜未經加熱或冷卻之自然發生的環境溫度，例如，約10℃至30℃，約15℃至30℃，和約25℃的溫度。於室溫以液相存在的此離子化合物可用以確保適當的抗靜電性並同時維持壓敏性黏著劑之極佳的性質，如光學性質、壓敏性黏著性和加工性。此外，即使壓敏性黏著劑長時間放置或儲存，其能夠防止離子化合物自壓敏性黏著劑沉澱出來及壓敏性黏著劑的透光性或壓敏性黏著性之與時間有關的變化或降低。
此離子化合物較佳地為有機鹽。根據一個例示具體實施例，此離子化合物可為包括陽離子組份的有機鹽，如四級銨、鏻、吡啶鎓、咪唑鎓、吡咯啶鎓或哌啶鎓。
此有機鹽可以較佳地包括四級銨陽離子。根據一個例示具體實施例，四級銨陽離子可以式3表示。
式3中，R7 至R10 各自獨立地代表氫、烷基、烷氧基、烯基或炔基。
在式3中之取代基的定義中，烷基或烷氧基可為具有1至20個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子或1至4個碳原子的烷基或烷氧基。此烷基或烷氧基亦可為直鏈、支鏈或環狀烷基或烷氧基，且可任意地經一或多個取代基取代。
同樣地，在式3中之取代基的定義中，烯基或炔基可為具有2至20個碳原子，2至12個碳原子，2至8個碳原子或2至4個碳原子的烯基或炔基。此烯基或炔基亦可為直鏈、支鏈或環狀烯基或炔基，且可任意地經一或多個取代基取代。
在式3中之取代基的定義中，烷基、烷氧基、烯基或炔基經一或多個取代基取代，取代基的例子可包括羥基、烷基、烷氧基、烯基、炔基、氰基、硫基、胺基、芳基或雜芳基，但不限於此。
根據一個具體實施例，式3中的R7 至R10 可以各自獨立地代表烷基，較佳地為具有1至12個碳原子的直鏈或支鏈烷基。更佳地，R7 至R10 各自獨立地代表具有1至12個碳原子的直鏈或支鏈烷基，但R7 至R10 不同時為具有相 同碳原子數的烷基。即，在此例示具體實施例中，較佳地，R7 至R10 並非具有相同碳原子數的烷基。當所有的R7 至R10 代表具有相同碳原子數的烷基時，有機鹽在室溫下以固相存在的可能性會提高。
式3的陽離子的特定例子包括N-乙基-N,N-二甲基-N-丙銨、N,N,N-三甲基-N-丙銨、N-甲基-N,N,N-三丁銨、N-乙基-N,N,N-三丁銨、N-甲基-N,N,N-三己銨、N-乙基-N,N,N-三己銨、N-甲基-N,N,N-三辛銨或N-乙基-N,N,N-三辛銨，其可單獨或合併使用。
根據一個例示具體實施例，此處可用之式3之陽離子中的R7 為具有1至3個碳原子的烷基而R8 至R10 各自獨立地代表具有4至20個碳原子，較佳地4至15個碳原子，且更佳地4至10個碳原子的烷基。此陽離子可用以提供具有更佳性質(如光學性質、壓敏性黏著性、加工性和抗靜電性)的壓敏性黏著劑。
可含括於有機鹽中之陰離子的例子可包括式4表示的陰離子。
式4[X(YOm Rf )n ]-
式4中，X代表氮或碳，Y代表碳或硫，Rf 代表全氟烷基，m代表1或2的整數，而n代表2或3的整數。
式4中，當Y是碳時，m可為1，當Y是硫時，m可為2，當X是氮時，n可為2，而當X是碳時，n可為3。
由於全氟烷基(Rf )存在，式4的陰離子展現高陰電 性，並亦具有獨特的共振結構。因此，式4的陰離子可與式3的陽離子形成弱鍵，並同時展現高疏水性。因此，此有機鹽可展現與組成物的其他組份(如丙烯酸系聚合物)極佳的相容性，並亦提供良好的抗靜電性，即使於使用少量的有機鹽時亦然。
根據一個例示具體實施例，式4中的Rf 可為具有1至20個碳原子，1至12個碳原子，1至8個碳原子或1至4個碳原子的全氟烷基。此情況中，此全氟烷基可具有直鏈、支鏈或環狀結構。式4的陰離子可為以磺醯基甲基化物為基礎、磺醯基醯亞胺為基礎、羰基甲基化物為基礎或羰基醯亞胺為基礎的陰離子，且，更特別地，可包括參三氟甲磺醯基甲基化物、雙三氟甲磺醯亞胺、雙全氟丁磺醯亞胺、雙五氟乙磺醯亞胺、參三氟甲羰基甲基化物、雙全氟丁羰基醯亞胺或雙五氟乙羰基醯亞胺，其可單獨或合併使用。
根據一個例示具體實施例，式4的陰離子可以較佳地為雙(全氟烷基磺醯基醯亞胺)。此處，此全氟烷基可為具有1至12個碳原子，較佳地1至8個碳原子的全氟烷基。
此壓敏性黏著組成物亦包括金屬鹽。根據一個例示具體實施例，此金屬鹽可包括鹼金屬陽離子或鹼土金屬陽離子，較佳地包括鹼金屬陽離子。陽離子的例子可包括鋰離子(Li+ )、鈉離子(Na+ )、鉀離子(K+ )、銣離子(Rb+ )、銫離子(Cs+ )、鈹離子(Be2+ )、鎂離子(Mg2+ )、鈣離子(Ca2+ )、鍶離子(Sr2+ )和鋇離子(Ba2+ )，其可單獨或合併使用。根據此具體實施例，考慮壓敏性黏著劑的離子安定性和移動性，可以較佳地使用鋰離子、鈉離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子和鋇離子中之一或二或更多者，且更佳地使用鋰離子，但本申請案不限於此。
金屬鹽中可含括的陰離子的例子包括氟(F- )、氯(Cl- )、溴(Br- )、碘(I- )、過氯酸根(ClO4 - )、氫氧根(OH- )、碳酸根(CO3 2- )、硝酸根(NO3 - )、三氟甲磺酸根(CF3 SO3 - )、磺酸根(SO4 - )、六氟磷酸根(PF6 - )、甲基苯磺酸根(CH3 (C6 H4 )SO3 - )、對-甲苯磺酸根(CH3 C6 H4 SO3 - )、四硼酸根(B4 O7 2- )、羧基苯磺酸根(COOH(C6 H4 )SO3 - )、三氟甲磺酸根(CF3 SO2 - )、苯甲酸根(C6 H5 COO- )、乙酸根(CH3 COO- )、三氟乙酸根(CF3 COO- )、四氟硼酸根(BF4 - )、四苄基硼酸根(B(C6 H5 )4 - )或參五氟乙基三氟磷酸根(P(C2 F5 )3 F3 - )、和式4的陰離子，其可經選擇而單獨或合併使用。根據一個例示具體實施例，此處可使用的陰離子包括以醯亞胺為基礎的陰離子，其於作為拉電子基的作用良好，其經具有疏水性的氟取代而具有高離子安定性，但本申請案不限於此。
此壓敏性黏著組成物中，離子化合物和金屬鹽之間的重量比滿足一般關係式1。
即，以共100重量份丙烯酸系聚合物計，離子化合物和金屬鹽在壓敏性黏著組成物中的含量可為15重量份或 更低或0.5重量份至12重量份。相對於100重量份丙烯酸系聚合物，離子化合物的重量比(B)可為0.05重量份或更高，0.2重量份或更高，0.5重量份或更高，或1重量份或更高，而相對於100重量份丙烯酸系聚合物，金屬鹽的重量比(C)可為高於0重量份且為10重量份或更低，或高於0重量份且為8重量份或更低。
藉由如前述地調整離子化合物和金屬鹽之重量比，此壓敏性黏著劑能更展現安定的抗靜電效能。特別地，當此壓敏性黏著劑長時間暴於極端條件時，可以安定地維持抗靜電效能，且因為離子化合物的塑化效果，所以能夠有效地維持壓敏性黏著劑的加工性(如再加工性)。
此壓敏性黏著組成物可以另包括多官能性交聯劑作為可在固化法期間內令丙烯酸系聚合物交聯的組份。例如，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作為多官能性腰聯劑，且較佳地使用異氰酸酯交聯劑。
例如，此處可用的異氰酸酯交聯劑包括二異氰酸酯化合物，如甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸己二酯、二異氰酸異冰片酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯或二異氰酸萘酯；或藉由令二異氰酸酯化合物與多元醇反應而製造的化合物。此處，此多元醇可以，例如，包括三羥甲基丙烷。此外，此環氧基交聯劑可包括選自乙二醇二環氧丙醚、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 環氧丙醚中之至少一者，此吖丙啶交聯劑可包括選自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)和三-1-吖丙啶膦化氧中之至少一者，但本申請案不限於此。此外，以此金屬螯合物為基礎的交聯劑包括多價金屬(如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂和/或釩)與乙醯基丙酮或乙醯基乙酸乙酯配位的化合物。其中，交聯劑的一或二或更多者可用於本申請案，但可用於此處的交聯劑不限於此。
相對於100重量份前述丙烯酸系聚合物，壓敏性黏著組成物中此多官能性交聯劑含量為0.01重量份至5重量份。在此含量範圍內可維持壓敏性黏著劑的極佳黏著性或耐久性，亦可增進儲存安定性，即使當壓敏性黏著劑長時間儲存亦然。
此外，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提高壓敏性黏著劑的密封黏著性和黏著安定性，並因此而改良耐熱性和耐濕性及增進黏著可靠性，即使壓敏性黏著劑長時間處於極端條件下亦然。例如，此處可使用的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或γ-胺丙基三乙氧基矽烷，其可單獨或合併使用。
根據一個例示具體實施例，此壓敏性黏著組成物可包括具有β-氰基或乙醯乙醯基的矽烷偶合劑。例如，此偶合劑可包括式5或6表示的化合物。
式5(R11 )n Si(R12 )(4-n)
式6(R13 )n Si(R12 )(4-n)
式5或6中，R11 代表β-氰乙醯烷基，R13 代表乙醯乙醯基或乙醯乙醯烷基，R12 代表烷氧基，而n代表1至3的數字。
式5或6中，烷基可為具有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個碳原子的烷基。此情況中，烷基可為直鏈、支鏈或環狀。
式5或6中，烷氧基可為具有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個碳原子的烷氧基。此情況中，烷氧基可為直鏈、支鏈或環狀。
此外，式5或6中的n可較佳地為1至2，且更佳地為1。
例如，式5或6之化合物的例子可包括乙醯乙醯基丙基三甲氧基矽烷、乙醯乙醯基丙基三乙氧基矽烷、β-氰乙 醯基三甲氧基矽烷或β-氰乙醯基三乙氧基矽烷，但本申請案不限於此。
相對於100重量份丙烯酸系聚合物，此矽烷偶合劑在壓敏性黏著組成物中之含量可為0.01重量份至5重量份，較佳為0.01重量份至1重量份。在此含量範圍內，矽烷偶合劑用以有效地賦予壓敏性黏著劑所欲的物理性質。
必要時，此壓敏性黏著組成物可另包括增黏劑。例如，此增黏劑可包括烴樹脂或其氫化產物、松香樹脂或其氫化產物、松香酯樹脂或其氫化產物、萜烯樹脂或其氫化產物、萜烯酚樹脂或其氫化產物、聚合的松香樹脂或聚合的松香酯樹脂，其可單獨或合併使用，但本申請案不限於此。相對於100重量份丙烯酸系聚合物，此增黏劑在壓敏性黏著組成物中之含量為100重量份或更低。
此壓敏性黏著組成物可以另包括不會影響本申請案之效果之選自環氧樹脂、固化劑、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至少一種添加劑。
此壓敏性黏著組成物可滿足一般關係式3。
一般關係式3 △SRA =logSR2-logSR11.0
一般關係式3中，“SR1”為令壓敏性黏著組成物固化及之後令其維持於23℃和50%相對濕度(R.H.)條件下24小時之後測得的表面電阻，而“SR2”為令用於SR1測定之相同的壓敏性黏著組成物固化並令其維持於60℃和90% R.H.條件下500小時，及之後令其再維持於23℃和50%相對濕度條件下24小時之後測得的表面電阻。
此外，此壓敏性黏著組成物可滿足一般關係式4。
一般關係式4 △SRB =logSR3-logSR11.0
一般關係4中，“SR1”與一般關係式3之定義相同，而“SR3”為令用於SR1測定之相同的壓敏性黏著組成物固化並令其維持於80℃條件下500小時，及之後令其維持於23℃和50% R.H.條件下24小時之後測得的表面電阻。
此處，“固化”是指壓敏性黏著組成物經由物理或化學反應而轉變而展現壓敏性黏著性之方法。此固化可為，例如，在組成物中所含的丙烯酸系聚合物和多官能性交聯劑引發交聯反應之條件下處理壓敏性黏著組成物之方法。
此說明書，縮寫“R.H.”係指相對濕度。
參考下列實例，描述測定一般關係式3和4之表面電阻的特定條件和方法。
△SRA 和△SRB 超過1.0時，當製成壓敏性黏著劑時，組成物的表面電阻隨著時間而大幅改變。因此，壓敏性黏著劑的應用受限。此外，△SRA 和△SRB 越低，則△SRA 和△SRB 越有利。此處，△SRA 和△SRB 沒有特別的下限。
此外，壓敏性黏著組成物於固化之後的凝膠含量為50重量%至90重量%，較佳為70重量%至90重量%。此於固化之後的凝膠含量可由一般關係式5計算。
一般關係式5凝膠比率(%)=B/A×100
一般關係式5中，“A”是壓敏性黏著組成物於固化之後測得的重量，而“B”是重量為“A”之經固化的壓敏性黏著組成物浸於乙酸乙酯中於室溫48小時之後得到之未溶部分的乾重。
固化之後的凝膠比率低於50重量%時，壓敏性黏著劑於高溫度或高濕度條件下的耐久性降低，而固化之後的凝膠比率超過90重量%時，壓敏性黏著劑的應力紓緩降低。
此外，壓敏性黏著組成物的剝離強度為150克力/25毫米或更高或250克力/25毫米或更高。此剝離強度係壓敏性黏著組成物以壓敏性黏著劑形式接合至玻璃(例如鈉鈣玻璃(soda lime glass))之後，於剝離角度180度和剝離速率0.3米/分鐘測得者。此剝離強度可以，例如，在壓敏性黏著組成物用以製造下文將描述之壓敏性黏著偏光板，製得的壓敏性黏著偏光板接合至玻璃並在溫度23℃、相對濕度50%條件下維持24小時之後測定。剝離強度設定於150克力/25毫米或更高時，用於偏光板的壓敏性黏著組成物可具有極佳的耐久性。剝離強度沒有特別的下限。但是，考慮切割性和再加工性，剝離強度可調整至2,500克力/25毫米或更低或1,500克力/25毫米或更低。
此外，本申請案係關於提供包括偏光器、壓敏性黏著層之偏光板。此壓敏性黏著層形成於偏光器的一或兩面上 ，用以將偏光板接合至液晶面板，並亦包括固化狀態的壓敏性黏著組成物。
未特別限制此偏光器。因此，可以使用此技術已知之任何種類的偏光器。此偏光器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。例如，此偏光器的構形使得二向色染料得以吸附且可位於以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜上。形成偏光器之此以聚乙烯醇為基礎的樹脂可藉由，例如，令以聚乙酸乙烯酯為基礎的樹脂膠凝而得。此情況中，此處可用之以聚乙酸乙烯酯為基礎的樹脂可包括乙酸乙烯酯的單聚物及乙酸乙烯酯和另一種可與乙酸乙烯酯共聚的單體之共聚物。此處，可與乙酸乙烯酯共聚的共聚單體的例子包括，但不限於，不飽和碳酸酯、烯烴、乙烯醚、不飽和磺酸和具有銨基的丙烯醯基醯胺，其可單獨或合併使用。此偏光器可藉由拉長以聚乙烯醇為基礎的樹脂膜，以二向色染料玷污樹脂膜以使樹脂膜吸附二向色染料，以硼酸水溶液處理此樹脂膜及清洗此樹脂膜的方式製得。可以使用碘或二向色有機染料作為二向色染料。
此偏光板亦可另包括保護膜接合於偏光器的一或兩面上。此情況中，壓敏性黏著層形成於保護膜的一面上。未特別限制保護膜的種類。例如，可用於此處的保護膜包括以纖維素為基礎的膜，如三乙醯基纖維素(TAC)；以聚酯為基礎的膜，如聚碳酸酯或聚(對酞酸乙二酯)(PET)膜；以聚醚碸為基礎的膜；或具有單層結構或二或更多 層的堆疊結構的膜，如聚乙烯膜、聚丙烯膜或以聚烯烴為基礎的膜(由具有以環為基礎或原冰片烯結構或乙烯一丙烯共聚物的樹脂所形成)。
此偏光板亦可另包括至少一個功能層，其選自保護層、反射層、抗眩光層、阻滯板、寬視角補償膜和亮度增進膜。
未特別限制在偏光板上形成壓敏性黏著層的方法。例如，可以藉由塗覆和固化前述壓敏性黏著組成物而形成此偏光板。此方法中，可以藉由將壓敏性黏著組成物直接塗覆在偏光板上及固化此壓敏性黏著組成物，或藉由將壓敏性黏著組成物塗覆在脫模膜之經脫模劑處理的表面上及固化此壓敏性黏著組成物，之後將壓敏性黏著組成物轉移至偏光板的方式製得此偏光板。
壓敏性黏著組成物之塗覆可以使用慣用設備(如塗佈棒)進行。
此外，未特定限制令壓敏性黏著組成物固化之方法。例如，此方法可以藉由將塗層維持於適當溫度以引發塗層中含括的多官能性交聯劑與丙烯酸系聚合物之交聯反應的方式進行。
此外，本申請案針對提出包括液晶面板和接合至液晶面板的一或兩面之偏光板的液晶顯示裝置(LCD)。
LCD中，此技術已經知道多種液晶面板，例如，主動矩陣模式的液晶面板，如扭曲向列(TN)、超扭曲向列(STN)、鐵電(F)和聚合物分散(PD)模式；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，可作為液晶面板。
此外，未特別限制含括於LCD中的其他組件，例如，上/下基板(例如濾色基板或陣列基板)的種類，且可以無限制地使用此技術已知的組件。
下文中，將詳細描述本申請案的例示具體實施例。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。
根據下列評估法評估實例和比較例中製得之壓敏性黏著層的物理性質。
1.壓敏性黏著層的表面電阻之評估
具有壓敏性黏著劑形成於其上的壓敏性黏著偏光板切成寬50毫米且長50毫米的片以形成試樣。之後，移除接合至各試樣的壓敏性黏著層之可脫模的PET，並測定表面電阻。
根據製造商的手冊，使用MCP-HT 450設備(日本，Mitsubishi chemical的市售品)測定表面電阻。
在耐久性試驗之前的表面電阻(SR1)係在切下的試樣維持於23℃和50%相對濕度條件下24小時之後，自偏 光板移除可脫模的PET膜，及之後對偏光板施以500伏特電壓1分鐘而測得。
在耐熱/濕耐久性試驗之後的表面電阻(SR2)及在耐熱耐久性試驗之後的表面電阻(SR3)係令偏光板分別維持於耐熱/濕條件(60℃和90%相對濕度500小時)和耐熱條件(80℃ 500小時)，及之後再度維持於23℃和50%相對濕度24小時，剝離可脫模的PET膜，及之後對偏光板施以500伏特電壓1分鐘而測得。
2.耐久性/可靠性
實例和比較例中製得的偏光板各者切成寬180毫米且長220毫米的片以製得試樣。試樣接合至玻璃。在接合期間內施以約5公斤/平方公分的壓力，此程序於無塵室中進行以防止外來物質或氣泡流入。
根據下列評估標準，藉由使得已有偏光板接合的玻璃處於耐熱/濕條件(60℃和90%相對濕度)下1,000小時及觀察氣泡和剝離物的外觀而評估耐熱/濕耐久性，並藉由使得試樣處於耐熱條件(溫度為80℃)下1,000小時並觀察氣泡和剝離物的外觀而評估耐熱耐久性。亦藉由令試樣維持於耐熱或耐熱/濕條件下及樣品於室溫儲存24小時而評估耐久性。
於試樣維持於耐熱/濕或耐熱條件下並維持於室溫24小時之後，進行耐熱/濕性或耐熱耐久性之評估。
<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。
X：大量產生氣泡和/或剝離。
2.透光性
藉由令壓敏性黏著劑處於與耐久性/可靠性試驗相同的耐熱條件或耐熱/濕條件下及以肉眼觀察壓敏性黏著劑，根據下列評估標準評估壓敏性黏著劑的透光性。
<透光性的評估標準>
○：處於耐熱條件下的壓敏性黏著劑和處於耐熱/濕條件下的壓敏性黏著劑二者皆透明。
X：處於耐熱條件下的壓敏性黏著劑和處於耐熱/濕條件下的壓敏性黏著劑之一不透明。
3.剝離強度
實例或比較例中製造的壓敏性黏著偏光板各者切成寬25毫米且長100毫米的片以製得試樣。之後，剝除接合至壓敏性黏著層之可脫模的PET膜，之後使用2公斤滾筒，根據JIS Z 0237標準，將此壓敏性黏著偏光板接合至玻璃(如，鈉鈣玻璃)。之後，已有偏光板接合的玻璃在熱壓器(50℃，5 atm)中加壓約20分鐘，並在恆定溫度/濕度條件(23℃和50%相對濕度)下儲存24小時以製造樣 品。之後，使用TA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0.3米/分鐘和剝離角度180°剝離偏光板而評估剝離強度。
製造例1：
79重量份丙烯酸正丁酯(n-BA)、5重量份丙烯酸乙酯、15重量份丙烯酸乙氧基二乙二醇酯和1重量份丙烯酸2-羥乙酯置於已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。之後，此反應器以氮滌氣60分鐘以移除氧，並維持於60℃。之後，添加0.05重量份偶氮基雙異丁腈(AIBN)作為反應引發劑，添加0.01重量份的正-月桂基硫醇(n-DDM)，所得混合物反應。反應之後，此反應混合物以乙酸乙酯稀釋以製得重量平均分子量為1,300,000且固體濃度為25重量%的丙烯酸系聚合物(A1)溶液。
製造例2至8
以與製造例1描述之相同方式製造丙烯酸系聚合物溶液(A2至A8)，但考慮所欲分子量，將單體組成和重量比調整為以下表1所列者並調整引發劑用量。但是，由於製造例8的單體組成未合宜地誘發聚合反應，所以無法製造聚合物。
實例1 壓敏性黏著組成物(塗覆液)之製造
相對於100重量份製造例1中製得之丙烯酸系聚合物(A1)的固體含量，摻合0.2重量份多官能性交聯劑(三羥甲基丙烷的甲苯二異氰酸酯加合物，TDI-1)、5重量份於室溫為液相的離子化合物(雙(三氟磺醯基)醯亞胺三丁基甲銨)、和5重量份於室溫為固相的金屬鹽(雙(三氟磺醯基)醯亞胺鋰)。之後，所得混合物以乙酸乙酯稀釋至混合物的固體含量約10至15重量%，藉此製造塗覆液(壓敏性黏著組成物)。
壓敏性黏著偏光板之製造
所製得的塗覆液塗覆在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，並於適當條件下老化而形成壓敏性黏著層。之後，所製得的壓敏性黏著層層壓在以碘為基礎的偏光板之保護膜的一面上以製造壓敏性黏著偏光板。
實例2至5及比較例1至7
以與實例1相同的方式製造偏光板，但組份之摻合及壓敏性黏著組成物(塗覆液)的含量調整為表2所列者。
評估實例和比較例中製得之壓敏性黏著偏光板的物理性質。評估結果彙整於表3和4。
根據本申請案之例示具體實施例，所提供之壓敏性黏著劑具有安定的抗靜電效能，特別是安定地維持其抗靜電效能，即使於該壓敏性黏著劑長時間處於極端條件下或環境變化嚴苛的條件下亦然，且亦具有極佳的一般物理性質，如壓敏性黏著性、耐久性和加工性。

Claims (20)

  1. 一種壓敏性黏著組成物，包含：丙烯酸系聚合物，其包含60至89.9重量份(甲基)丙烯酸酯單體和10至30重量份(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體作為聚合單元；於室溫為液相的離子化合物；和於室溫為固相的金屬鹽，該壓敏性黏著組成物滿足以下一般關係式1和2：一般關係式1 B+C15一般關係式2 0.05B；和0<C10其中“B”為離子化合物相對於100重量份丙烯酸系聚合物之重量比，而“C”為金屬鹽相對於100重量份丙烯酸系聚合物之重量比。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該(甲基)丙烯酸酯單體係(甲基)丙烯酸烷酯。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該(甲基)丙烯酸伸烷化氧單體以式1表示： 其中R是氫或具1至4個碳原子的烷基，A是伸烷基 ，R1 是烷基或芳基，而n是1至12的整數。
  4. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該丙烯酸系聚合物另包含0.1至10重量份具有可交聯的官能基之可共聚的單體作為聚合單元。
  5. 如申請專利範圍第4項之壓敏性黏著組成物，其中該可交聯的官能基是羥基、羧基、環氧基、異氰酸酯基或含氮的官能基。
  6. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該離子化合物是有機鹽。
  7. 如申請專利範圍第6項之壓敏性黏著組成物，其中該有機鹽包含選自四級銨、鏻、吡啶鎓、咪唑鎓、吡咯啶鎓和哌啶鎓中之至少一種陽離子。
  8. 如申請專利範圍第7項之壓敏性黏著組成物，其中該四級銨以式3表示： 其中R7 至R10 各自獨立地代表氫、烷基、烷氧基、烯基或炔基。
  9. 如申請專利範圍第8項之壓敏性黏著組成物，其中“R7 ”至“R10 ”各自獨立地代表具1至12個碳原子的直鏈或支鏈烷基，但“R7 ”至“R10 “不同時為具有相同碳原子數的烷基。
  10. 如申請專利範圍第6項之壓敏性黏著組成物，其中該有機鹽包含式4代表的陰離子：式4[X(YOm Rf )n ]- 其中X代表N或C，Y代表C或S，Rf 代表全氟烷基，m代表1或2的整數，而n代表2或3的整數。
  11. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該金屬鹽包含鹼金屬陽離子或鹼土金屬陽離子。
  12. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中該金屬鹽包含選自氟、氯、溴、碘、過氯酸根、氫氧根、碳酸根、硝酸根、三氟甲磺酸根、磺酸根、六氟磷酸根、甲基苯磺酸根、對-甲苯磺酸根、四硼酸根、羧基苯磺酸根、三氟甲磺酸根、苯甲酸根、乙酸根、三氟乙酸根、四氟硼酸根、四苄基硼酸根、參五氟乙基三氟磷酸根及以式4代表的陰離子中之至少一種陰離子：式4[X(YOm Rf )n ]- 其中X代表N或C，Y代表C或S，Rf 代表全氟烷基，m是1或2的整數，而n是2或3的整數。
  13. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其中相對於100重量份該丙烯酸系聚合物，另包含0.01至10重量份多官能性交聯劑。
  14. 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增黏劑。
  15. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其滿足以下一般關係式3的要求：一般關係式3 △SRA =logSR2-logSR11.0其中“SR1”為令壓敏性黏著組成物固化及接著令其維持於23℃和50%相對濕度條件下24小時之後測得的表面電阻，而“SR2”為令用於SR1測定之相同的壓敏性黏著組成物固化並令其維持於60℃和90%相對濕度條件下500小時，及接著令其維持於23℃和50%相對濕度條件下24小時之後測得的表面電阻。
  16. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其滿足以下一般關係式4的要求：一般關係式4 △SRB =logSR3-logSR11.0其中“SR1”與申請專利範圍第15項中關於一般關係式3之定義相同，而“SR3”為令用於SR1測定之相同的壓敏性黏著組成物固化並令其維持於80℃條件下500小時，及接著再令其維持於23℃和50%相對濕度條件下24小時之後測得的表面電阻。
  17. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其固化之後的凝膠比率為50至90重量%。
  18. 如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，其以壓敏性黏著劑形式接合於玻璃上之後測定剝離強度，其於剝離角度180度和剝離速率0.3米/分鐘於室溫之剝離 強度在150克力/25毫米或更高的範圍內。
  19. 一種偏光板，其包含：偏光器；和壓敏性黏著層，其形成於偏光器的一或兩面上，並包含固化狀態的如申請專利範圍第1項之壓敏性黏著組成物，該壓敏性黏層用以令偏光板接合至液晶面板。
  20. 一種液晶顯示裝置，包含：液晶面板；和如申請專利範圍第19項之偏光板，其接合至液晶面板的一或兩面。
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