TWI512071B - 壓感性黏著劑組成物 - Google Patents

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Description

壓感性黏著劑組成物
本發明係關於壓感性黏著劑組成物。
偏光板係含括於液晶顯示器(LCD)中的一種光學元件。偏光板可具有包含碘化合物或二色性偏光材料之偏光元件以指定方向排列的多層結構和保護元件並形成於其一或兩面上的保護膜。此外，偏光板可進一步包含額外的功能膜，如阻滯板、寬視角補償板或增亮膜。
由多層偏光板所組成的每個膜係由具有彼此不同的分子結構和組成的材料製得。因此，偏光板中的每個膜代表彼此不同的物理性質。特別地，取決於偏光板中的每個膜在嚴苛條件(如高溫或高濕度條件)下的收縮或膨脹行為的差異，有著尺寸安定性降低的問題。
例如，當偏光板以壓感性黏著劑固定時，因為在嚴苛條件下的前述行為差異，應力針對保護膜等，造成雙折射和漏光現象，此被稱為光集束現象(light beaming phenomenon)。
作為解決此問題之方法，已經知道一種提供具有應力鬆弛特性的壓感性黏著劑之技術。特定言之，已經知道一種設計壓感性黏著劑以具有對抗外在應力的高蠕變性及易改質之方法(如韓國公開專利申請案第1998-079266號、日本公開專利申請案第2002-047468號)。
但是，在前述技術中，壓感性黏著劑的裁適性(tailoring property)和加工性極低。若裁適性和加工性降低使得在大量產製光學膜(如偏光板)時引發缺陷(如壓感性黏著劑之擠壓或加壓)，則產量大幅降低。
此外，試圖藉由設計壓感性黏著劑以儘量減少漏光之嚐試相當困難。
例如，在日本公開專利申請案第2007-197659號和2007-212995號中，揭示製備壓感性黏著劑的技術，該壓感性黏著劑係藉由將多官能性丙烯酸酯、異氰酸酯硬化劑和光引發劑加至含羧基的丙烯酸系聚合物中，之後藉UV照射而製得。在日本公開專利申請案第2007-212995號中，揭示製備壓感性黏著劑的技術，該壓感性黏著劑係藉由令含羥基的共聚物和含羧基的共聚物以指定比例混合，及添加多官能性丙烯酸酯、多官能性異氰酸酯硬化劑和光引發劑，之後藉UV照射而製得。
但是，取決於儲存模數(G’)，該壓感性黏著劑的初黏著強度極低，使得在高溫或高濕度下的耐久性降低，或造成更多的漏光。
本發明試圖提供壓感性黏著劑組成物。
本發明係關於一種壓感性黏著劑組成物，其包含重量平均分子量超過500,000並低於1,000,000之可交聯的丙烯酸系聚合物；及多官能性交聯劑，其中互穿聚合物網絡(interpenetrating polymer network)(下文中有時稱為“IPN”)結構以固化狀態體現。
一方面，本壓感性黏著劑組成物可作為用於偏光板的壓感性黏著劑組成物，且特定言之，用以令偏光板接合至液晶面板。
下文詳細解釋本發明之壓感性黏著劑組成物。
本壓感性黏著劑組成物包含重量平均分子量為500,000至1,000,000之可交聯的丙烯酸系聚合物。此處的重量平均分子量是指藉凝膠穿透層析法(GPC)相對於聚苯乙烯的轉化值。此外，除非文中特別指明，否則此分子量是指重量平均分子量。
此處，“可交聯的丙烯酸系聚合物”是指包含可與多官能性交聯劑反應之官能基的丙烯酸系聚合物。同樣地，“多官能性交聯劑”是指具有至少兩個可與該丙烯酸系聚合物含括之可交聯的官能基反應之官能基以體現交聯結構的化合物。
此可交聯的丙烯酸系聚合物的分子量超過500,000，藉此，可極佳地維持其內聚引力(cohesive attraction)和耐久性，且此分子量控制於低於1,000,000以使得壓感性黏 著劑展現極佳的應力鬆弛特性，使得漏光現象被有效抑制。此處，可交聯的丙烯酸系聚合物的分子量較佳為600,000至900,000且更佳為600,000至800,000。
只要此可交聯的丙烯酸系聚合物具有前述分子量範圍並包含可交聯的官能基，未特別限制其特定組成。一方面，該聚合物可為包含80至99.8重量份(甲基)丙烯酸酯單體；和0.02至20重量份可交聯的單體作為聚合單元之聚合物。“重量份”是指重量比。
未特別限制此(甲基)丙烯酸酯單體的特定種類，且例如，可使用(甲基)丙烯酸烷酯。就控制壓感性黏著劑的內聚引力、玻璃轉變溫度和黏著性觀之，可使用具有具1至14個碳原子的烷基之(甲基)丙烯酸烷酯，但不在此限。此單體的例子包括(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)丙烯酸十四基酯，其中可併用前述一或二或更多者。本聚合物可包含以可交聯的官能基重量計為80至99.8重量份的(甲基)丙烯酸酯單體，藉此可適當地維持初結合強度、內聚引力和耐久性。
本聚合物包含聚合形式之可交聯的單體。此可交聯的單體係能對該丙烯酸系聚合物提供能夠與多官能性交聯劑反應之可交聯官能基的單體。
可交聯的單體的例子包括具有羥基、羧基、含氮基團(如經取代或未經取代的醯胺基、異氰酸酯基或環氧丙基)的單體，較佳地使用含有羥基或羧基的單體，但不在此限。在製備壓感性黏著劑的領域中，已經知道可使得聚合物具有該官能基之各者的各式各樣單體。例如，含有羥基的該單體的例子包括(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-羥基乙二醇酯或(甲基)丙烯酸2-羥基丙二醇酯等；含有羧基的單體的例子包括(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基醋酸、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等。此處可以併用前述一或二或更多者。
本可交聯聚合物中，可交聯的單體的含括量以(甲基)丙烯酸酯單體重量計為0.02至20重量份。因此，得以有效地維持壓感性黏著劑的耐久可靠性、黏著性和/或剝離力。
所欲時，此可交聯的丙烯酸系聚合物可進一步包含以下化學式1代表的單體作為聚合單元。可添加化學式1的單體以控制玻璃轉變溫度或提供其他功能性。
其中，R1 至R3 每一者獨立地代表氫或烷基，R4 代表氰基、未經取代或經烷基取代的苯基、乙醯氧基或COR5 ，其中R5 代表未經取代或經烷基或烷氧基烷基取代的胺基或環氧丙氧基。
前式的R1 至R5 之定義中，烷基或烷氧基是指具1至8個碳原子的烷基或烷氧基，且較佳係甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
該化學式1的單體的特定例子包括含氮單體(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(如苯乙烯或甲基苯乙烯)；(甲基)丙烯酸環氧丙酯；或碳酸乙烯酯(如乙酸乙烯酯)等中之一或二或更多者，但不在此限。當本聚合物包含化學式1的單體時，以(甲基)丙烯酸酯單體重量計，其含量可為20重量份。
此可交聯的丙烯酸系聚合物之製法無特別限制。例如，此聚合物可藉由將包含所欲單體之單體混合物施用於聚合法(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。較佳地，使用溶液聚合法，但不在此限。
此壓感性黏著劑組成物包含可與可交聯的丙烯酸系聚合物反應的多官能性交聯劑以體現交聯結構。
有用的特定交聯劑未特別限於任何種類且可適當地選自一般交聯劑，如異氰酸酯化合物、環氧化合物、吖環丙烷化合物和金屬鉗合化合物，此取決於聚合物欲含括之可交聯的官能基種類。該異氰酸酯化合物的特定例子包括甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯或萘二異氰酸酯等，或可以使用藉由令多元醇化合物(如三羥甲基丙烷)與該異氰酸酯化合物反應而得的化合物。環氧化合物的特定例子包括選自乙二醇二環氧丙基醚、三環氧丙基醚、三羥甲基丙烷三環氧丙基醚、N,N,N’,N’-四環氧丙基乙二胺和甘油二環氧丙基醚中之一或多者；而吖環丙烷化合物的特定例子包括選自N,N’-甲苯-2,4-雙(1-吖環丙烷基羧醯胺)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1-吖環丙烷羧醯胺)、三伸乙基三聚氰胺、雙異酞醯基-1-(2-甲基吖環丙烷)和氧化三-1-吖環丙烷基膦中之一或多者，但不在此限。此外，該金屬鉗合化合物的特定例子包括多價金屬(如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂和/或釩)與乙醯基丙酮或乙醯乙酸乙酯配位的化合物等，但不在此限。
本發明之組成物中，相對於100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物，該交聯劑的含量可為0.01至10重量份，較佳為0.01至5重量份。藉由含有至少0.01重量份的交聯劑，可 維持此壓感性黏著劑的內聚引力，藉由含有至多10重量份的交聯劑，可維持極佳的耐久可靠性。
本發明之壓感性黏著劑組成物可進一步包含非可交聯的丙烯酸系聚合物，特定言之，重量平均分子量超過500,000且低於1,000,000之非可交聯的丙烯酸系聚合物。“非可交聯的丙烯酸系聚合物”是指不含有能與多官能性交聯劑反應之分子間官能基的丙烯酸系聚合物。此非可交聯的聚合物可用以調整可交聯聚合物的凝膠比例，以藉多官能性交聯劑形成凝膠，藉由穿透進入或連接至壓感性黏著劑的交聯網絡(IPN)並同時提高黏著劑的彈性和撓性而令壓感性黏著劑塑化，及抑制漏光現象。
該非可交聯的丙烯酸系聚合物可具有超過500,000並低於1,000,000，較佳為600,000至900,000，且更佳為600,000至800,000之分子量。藉由將非可交聯的丙烯酸系聚合物的分子量控制在前述範圍內，壓感性黏著劑可同時具有極佳的內聚引力、耐久可靠性和應力鬆弛特性。
此外，只要非可交聯的丙烯酸系聚合物具有前述重量平均分子量，其特定組成無特別限制。
例如，該非可交聯的丙烯酸系聚合物可為含括(甲基)丙烯酸酯單體作為聚合單元的聚合物。可用的(甲基)丙烯酸酯單體未特別限於任何種類，可以使用前述可交聯的丙烯酸系聚合物中所描述之相同的單體。此外，形成該非可交聯的丙烯酸系聚合物之單體混合物可包含該化學式1的單體作為額外單體組份，只要其不含有可交聯的單體即可。
非可交聯的聚合物含於本壓感性黏著劑組成物中時，非可交聯的丙烯酸系聚合物對可交聯的丙烯酸系聚合物之重量比(非可交聯的丙烯酸系聚合物/可交聯的丙烯酸系聚合物)可為，例如，0至1，較佳0.0001至1，更佳0.01至0.5，且最佳0.1至0.4。藉由控制此重量比，可顯著維持在嚴苛條件下的耐久可靠性。
此壓感性黏著劑組成物可進一步包含多官能性丙烯酸酯。該多官能性丙烯酸酯可於固化時聚合以體現交聯結構。
多官能性丙烯酸酯未特別限於任何種類。例如，其可包括二官能性丙烯酸酯，如二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇己二酸酯、二(甲基)丙烯酸羥基三甲基乙酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烷酯、經己內酯改質的二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、經環氧乙烷改質的二(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸二(甲基)丙烯醯氧基乙酯、烯丙基化的二(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸三環癸烷二甲醇酯、二(甲基)丙烯酸二羥甲基二環戊烷酯、經環氧乙烷改質的二(甲基)丙烯酸六氫酞酸酯、(甲基)丙烯酸三環癸烷二甲醇酯、經新戊二醇改質的二(甲基)丙烯酸三甲基丙烷酯、二(甲基)丙烯酸金剛烷酯或9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]茀；三官能性丙烯酸酯，如三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、經丙酸改質的三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、經環氧丙烷改質的三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、3-官能性(甲基)丙烯酸胺甲酸酯或異三聚氰酸參(甲基)丙烯醯氧基乙酯；四官能性丙烯酸酯，如四(甲基)丙烯酸二甘油酯或四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯；五官能性丙烯酸酯，如經丙酸改質的五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯；和六官能性丙烯酸酯，如六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、經己內酯改質的六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯或(甲基)丙烯酸胺甲酸酯(如異氰酸酯單體和三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯的反應物)，但不在此限。
此處，前述多官能性丙烯酸酯的一或二或更多者可以單獨使用或併用。特別地，就得到更佳耐久性而言，較佳使用分子量低於1,000的至少3-官能性丙烯酸酯，但不限於此。
特別地，較佳使用分子結構中包含環狀結構的丙烯酸酯作為多官能性丙烯酸酯。此處，環狀結構係碳環狀結構或雜環狀結構；或單環或多環結構之任何結構。特別地，該多官能性丙烯酸酯中含括的環狀結構的例子包括具3至12個碳原子(較佳3至8個碳原子)的環烷基環狀結構(如環戊烷、環己烷或環庚烷)，其中該環狀結構的至少1，較佳1至5，更佳1至3，者含括於丙烯酸酯中，且至少一個雜原子(如O、S或N)亦含括於其中。
可用於此處之前述含括環狀結構的多官能性丙烯酸酯的特定例子可包括具有異三聚氰酸酯結構的單體，如異三聚氰酸參(甲基)丙烯醯氧基乙酯、經異三聚氰酸酯改質的丙烯酸胺甲酸酯(如分子中具有環狀結構之異氰酸酯化合物的反應物，例如異佛爾酮二異氰酸酯)和丙烯酸酯化合物(例如三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯或三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯等)等，但不限於此。
本壓感性黏著劑組成物中，相對於100重量份前述可交聯的丙烯酸系聚合物，該多官能性丙烯酸酯的含量超過5重量份並低於15重量份。藉由控制多官能性丙烯酸酯的比例，可體現經適當交聯的結構且亦極佳地維持耐久可靠性。
本壓感性黏著劑組成物體現固化狀態的IPN結構。“壓感性黏著劑組成物之固化狀態”是指經由光照射、加熱和/或老化程序等，該組成物的狀態改變成壓感性黏著劑形式。“光照射”是指會影響光可固化、光可交聯或光可聚合化合物(如多官能性丙烯酸酯)並引起固化、交聯或聚合反應的電磁波照射。電磁波包括粒子束(如α-粒子束、質子束、中子束和電子束)及微波、紅外光(IR)、紫外光(UV)、X-射線和γ-射線。
“IPN結構”是指至少兩個交聯結構存在於壓感性黏著劑的狀態。一方面，IPN結構亦指包含至少兩個交聯結構以彼此交纏、纏結或穿透的狀態存在的結構。例如，本組成物包含多官能性丙烯酸酯時，藉該可交聯的丙烯酸系聚 合物和多官能性交聯劑之反應，該IPN結構可包含交聯的結構，即，藉可交聯的丙烯酸系聚合物與多官能性交聯劑交聯之交聯結構(下文中，選擇性地稱為第一交聯結構)和藉聚合的多官能性丙烯酸酯之交聯結構(下文中，選擇性地稱為第二交聯結構)，其中該第一和第二交聯結構可以彼此穿透或交纏的狀態存在。本壓感性黏著劑包含IPN結構，藉此，使用低分子量丙烯酸系聚合物，但可得到耐久可靠性未降低並具有極佳的黏著性、再分離性和加工性等的壓感性黏著劑。
本壓感性黏著劑組成物可進一步包含光引發劑。該光引發劑可進行多官能性丙烯酸酯與光射線之聚合反應以使得壓感性黏著劑內部具有交聯結構。
此處可用的光引發性未特別限於任何種類，只要其可以光射線產生自由基以引發多官能性丙烯酸酯之聚合反應即可。此處可用的光引發劑的特定例子包括苯偶因、羥基酮、胺基酮或膦化氧等，更特別地，苯偶因、苯偶因甲醚、苯偶因乙醚、苯偶因異丙醚、苯偶因正丁醚、苯偶因異丁醚、乙醯苯、二甲胺基乙醯苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙醯苯、2,2-二乙氧基-2-苯基乙醯苯、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-丙-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-2-(羥基-2-丙基)酮、二苯甲酮、對-苯基二苯甲酮、4,4’-二乙胺基二苯甲酮、二氯二苯甲酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-三級丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、2-甲基-9-氧硫、 2-乙基-9-氧硫、2-氯-9-氧硫、2,4-二甲基-9-氧硫、2,4-二乙基-9-氧硫、苄基二甲縮酮、乙醯苯二甲縮酮、對-二甲胺基苯甲酸酯、低聚[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷]和2,4,6-三甲基苄醯基-二苯基膦化氧等，但不限於此。此處，可使用前述之一或二或更多者。
此處的光引發劑含量相對於100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物為0.01至10重量份，較佳為0.01至5重量份，或相對於100重量份多官能性丙烯酸酯為0.2至20重量份。若光引發劑含量過低，則聚合反應或固化反應將無法順利進行。若其含量過高，則物理性質(如耐久可靠性或透光率)將降低。
本壓感性黏著劑組成物可進一步包含矽烷偶合劑。此偶合劑可增進壓感性黏著劑和玻璃基板之間的黏著性和結合安定性以改良耐熱性和耐潮性。此外，當壓感性黏著劑長時間處於高溫或高濕度條件下時，該偶合劑可用以改良結合可靠性。可用於此處的偶合劑的例子包括γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基矽烷、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、γ-胺丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、γ-乙醯乙酸酯丙基三甲氧基 矽烷、γ-乙醯乙酸酯丙基三乙氧基矽烷、β-氰乙醯基三甲氧基矽烷、β-氰乙醯基三乙氧基矽烷、乙醯氧基乙醯基三甲氧基矽烷，且可以併用前述之一或二或更多者。此處，較佳使用具有乙醯乙酸酯基或β-氰乙醯基的矽烷偶合劑，但不限於此。本組成物中，相對於100重量份丙烯酸系樹脂，矽烷偶合劑含量為0.01至5重量份，較佳0.01至1重量份。若偶合劑含量低於0.01重量份，則黏著強度的提高效果輕微。若其超過5重量份，則耐久可靠性降低。
就控制黏著效能觀之，本壓感性黏著劑組成物可以進一步包含增黏劑。此增黏劑未特別限於任何種類且，例如，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中之一或二或更多者可以單獨或以混合物使用。相對於100重量份可交聯的丙烯酸系聚合物，增黏劑含量可為1至100重量份。若該量低於1重量份，則添加效果輕微。若超過100重量份，則相容性和/或內聚引力的提高效果將降低。
本壓感性黏著劑組成物可進一步包含至少一種選自環氧樹脂、交聯劑、紫外光安定劑、抗氧化劑、調色劑、強化劑、填料、消沫劑、界面活性劑和塑化劑之添加劑，其含量在不會影響本發明之效果的範圍內。
藉由令聚合物具有低分子量，本發明具有塗佈法能夠有效實行，甚至塗佈液具有高固體含量亦然的優點。因此，光學元件之產製可最大化。
即，聚合物的分子量與各式各樣的物理性質(如壓感性黏著劑的耐久性或塗佈性質)相關。例如，聚合物的分子量過低時，壓感性黏著劑的內聚引力降低，因而降低耐久可靠性；例如，於高溫或高濕度條件下發生氣泡或剝離現象。反之，聚合物的分子量過高時，可改良壓感性黏著劑的耐久性。但是，會有用以製造壓感性黏著劑之塗佈液的黏度大幅提高的問題。據此，就確保耐久性觀之，聚合物設定於通常具有至少1,200,000，通常，至少1,500,000的高分子量範圍，但考慮壓感性黏著劑組成物(塗佈液)的黏度，固體含量設定於約12至15重量%的低範圍。現有方法中，樹脂設定於高分子量以確保壓感性黏著劑的耐久性。結果，有著必須降低塗佈液之固體含量、產能受損及難以控制均勻厚度的問題。
本發明中，能夠有效進行塗佈法，即使於壓感性黏著劑組成物的固體含量係至少20重量%，較佳至少25重量%的高固體含量狀態亦然。該固體含量是指本壓感性黏著劑組成物製成塗佈液形式等並施用於用以製造壓感性黏著劑的方法時的固體含量。若本壓感性黏著劑組成物之固體含量低於20重量%，則在製造本壓感性黏著劑或偏光板之方法中之改良產量和效能的效果將降低。此外，未特別限制此處的該固體含量的上限且可考慮組成物黏度而適當地選擇。例如，此處的該固體含量可以適當地控制在至少50重量%，較佳至少40重量%，且更佳30重量%的範圍內。此外，組成物的室溫黏度可以在3,000至12,000cP，較佳3,500 至10,000cP的範圍內。此處，室溫通常是指約15至35℃，未加熱或冷卻之自然狀態的溫度。
本發明係關於偏光板，其包含偏光元件；和前述壓感性黏著劑組成物，該組成物處於固化狀態，形成於該偏光元件的一或兩面上，並具有用以使該偏光板附著於液晶面板上的壓感性黏著層。
此處使用的偏光板未特別限於任何種類且通常可採用此領域已知的一般物種。例如，該偏光板包含偏光元件；和形成於該偏光元件的一或兩面上的保護膜，其中該壓感性黏著層可形成於該保護膜的一面上。
本偏光板含括的偏光元件未特別限於任何種類，且例如，可以無限制地使用此領域已知的一般物種(如聚乙烯醇偏光元件)。
偏光元件係功能膜或片，其可自多方向震動的入射光擷取單一方向的光震動。此偏光元件可為二色性彩色被吸收並對準聚乙烯醇樹脂膜的形式。例如，聚乙酸乙烯酯樹脂膠凝以得到構成偏光元件的聚乙烯醇樹脂。可使用的聚乙酸乙烯酯樹脂可包括乙酸乙烯酯和其他可與乙酸乙烯酯聚合的單體之共聚物及乙酸乙烯酯的均聚物。此處，可與乙酸乙烯酯聚合的單體的例子係不飽和羧酸、烯烴、乙烯醚、具胺基的不飽和磺酸和丙烯醯胺中之一或二或更多者，但不限於此。聚乙烯醇樹脂的膠凝程度通常為85至100莫耳%，較佳至少98莫耳%。該聚乙烯醇樹脂亦可另經改質，且例如，可以使用經醛改質的聚乙烯基甲縮醛和聚乙烯基乙縮醛。此外，聚乙烯醇樹脂的聚合度通常為1,000至10,000，較佳為1,500至5,000。
前述聚乙烯醇樹脂可形成膜以作為偏光元件的盤形膜。未特別限制自聚乙烯醇樹脂形成膜之方法且使用此領域一般已知的方法。未特別限制藉聚乙烯醇樹脂形成之盤形膜的厚度，其可適當地控制在例如，1至150微米的範圍內。取決於擴展容易性，此盤形膜的厚度可控制於至少10微米。
偏光元件可經由拉伸(如單軸拉伸)前述聚乙烯醇樹脂膜、以二色性彩色令聚乙烯醇樹脂膜染色並吸收於其中，以硼酸水溶液處理此已吸收二色性彩色的聚乙烯醇樹脂膜並在以硼酸水溶液處理之後清洗的方法製造。作為二色性彩色，可以使用碘或二色性有機染料等。
此外，本偏光板可進一步包含形成於該偏光元件的一或兩面上的保護膜。可含括於本偏光板中的此保護膜未特別限於任何種類，且可形成為與由例如纖維素膜(如三乙醯基纖維素)、聚酯膜(如聚碳酸酯膜或聚對酞酸乙二酯膜)、聚醚碸膜、和/或聚烯烴膜(如聚乙烯膜、聚丙烯膜)、或具有環或降崁烯結構的聚烯烴膜(如乙烯丙烯共聚物)等所組成的保護膜層壓的多層膜。此處，未特別限制該保護膜的厚度且其可具有一般厚度。
未特別限制在偏光板上形成壓感性黏著層之方法，且例如，可以使用藉一般方式(如前述桿塗佈機)施用壓感性黏著劑組成物(塗佈液)並令其固化之方法，或先將壓感性黏著劑組成物施用至可脫模基板表面並令其固化，及然後將所形成的壓感性黏著層轉移至偏光板的方法等。
較佳地，於充份移除氣泡引發組份(例如壓感性黏著劑組成物(塗佈液)中的揮發性組份或反應性殘渣)之後，進行形成壓感性黏著層之方法。因此，可抑制問題，如壓感性黏著劑的交聯密度或分子量過低使得彈性模降低，及存在於玻璃板和壓感性黏著層之間的氣泡於提高溫度時過大而在內部形成散射主體。
此外，未特別限制製造偏光板時，令本壓感性黏著劑組成物固化之方法，且，例如，可以令用以誘發組成物中之光可聚合、光交聯或光可固化組份之聚合反應、交聯或固化反應的適當電磁波照射(如紫外射線)與能夠誘發可交聯的聚合物和多官能性交聯劑之反應之適當的加熱或甚至老化法合併。
此處，施用紫外射線法的情況中，該紫外光照射可使用如高壓汞燈、無電極燈或氙燈進行。同樣地，在紫外光固化法中，未特別限制照射量，只要其控制在足以達成固化且不損及所有物理性質的程度即可。例如，較佳地，照度為50至1,000毫瓦特/平方公分而光量是50至1,000毫焦耳/平方公分。
經由前述程序製造的壓感性黏著層具有的凝膠含量，以下面的通式2表示，較佳至少80重量%且更佳至少90重量%。
[通式2]凝膠含量(重量%)=B/A×100
其中，A代表該壓感性黏著劑的質量，B代表在該壓感性黏著劑在乙酸乙酯中於室溫澱積48小時之後，不溶部分的乾重。
若該凝膠含量低於80重量%，則此壓感性黏著劑在高溫和/或高濕度條件下的耐久可靠性會降低。
此處，未特別限制該凝膠含量的上限，且考慮壓感性黏著劑的應力鬆弛特性等，可經適當控制於，例如，至多99%的範圍內。
本偏光板可以進一步包含至少一種選自保護層、反射層、防眩光層、阻滯板、寬視角補償膜和亮光增進膜之功能層。
本發明亦係關於一種液晶顯示裝置，其包含液晶面板，該液晶面板具有前述根據本發明之偏光板附著於一或兩面上。
本發明之液晶顯示裝置所含括的該液晶面板未特別限制於任何種類。各式各樣被動基質材料包括TN(扭曲向列)型、STN(超扭曲向列)型、F(鐵電)型和PD(聚合物分散的LCD)型等；各式各樣的活性基質類型包括兩個終端類型和三個終端類型；已知的液晶面板，包括同平面切換(IPS)模式面板和直立對準(VA)模式面板，可以未限制於任何種類的方式施用。此外，本發明之液晶顯示器中含括的其他組件未特別限於任何類型，亦未特別限制 其製法。可以無限制地選擇和使用此領域中的一般組件。
[有利的效果]
本發明中，可交聯的丙烯酸系聚合物(其與多官能性交聯劑反應以體現交聯結構)之重量平均分子量設定於低值以提供具有極佳應力鬆弛特性的壓感性黏著劑，藉此，根據偏光板的尺寸變化之漏光可經有效抑制。此外，藉由互穿聚合物網絡存在於其中，可提供根據丙烯酸系聚合物的低重量平均分子量而抑制耐久性之降低並具有優良物理性質(如黏著性、再分離性和加工性)之壓感性黏著劑。
[實施本發明之詳細描述]
經由下文之根據本發明之實例和非根據本發明之比較例，更詳細地解釋本發明，但本發明之範圍不受下列實例之限制。
製備例1：可交聯的丙烯酸系聚合物(A)之製備
在經氮氣回流並配備冷凍機以便於調整溫度的1升反應器中，倒入98重量份丙烯酸正丁酯(n-BA)和2重量份甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)。然後，120重量份乙酸乙酯(EAc)作為溶劑引至其中並以氮氣滌氣60分鐘以移除氧。然後，0.03重量份偶氮基雙異丁腈(AIBN)於反應器維持於60℃時引至其中並反應8小時以製備重量分子量約700,000之可交聯的丙烯酸系聚合物(A)。此處的重量平均分子量係藉一般的凝膠穿透層析(GPC)法測定。
製備例2至8：可交聯和非可交聯的丙烯酸系聚合物之製備
藉以製備例1為基礎之方法，製備可交聯和非可交聯的丙烯酸系聚合物，但製得的聚合物之單體組成和重量平均分子量調整為下列表1和2所示者。
壓感性黏著劑組成物之製備
調配相對於100重量可交聯的丙烯酸系聚合物(A)為12重量份異三聚氰酸參(丙烯醯基乙基)酯(分子量：423，三官能性，aronix M-315)、1.59重量份1-羥基環己基苯基酮(Irg 184，Ciba生產)作為光引發劑和0.01重量份經三羥甲基改質的甲苯二異氰酸酯(coronate L)作為交聯劑，以製備壓感性黏著劑組成物。
壓感性黏著偏光器之製備
前面製備的壓感性黏著劑組成物塗佈在38微米厚的PET膜(Mitsubishi生產，MRF-38)上並經脫模片處理以於乾燥之後的厚度為25微米，並在烤箱中於110℃乾燥3分鐘。然後，經乾燥的塗層儲存於恆溫和恆濕室(23℃，55% RH)中約24小時，然後，層壓於其一面上經塗佈之偏光板的寬視角(WV)液晶層上。然後，此層壓板在下列條件下，以紫外光照射，以製備壓感性黏著偏光板。
<照射紫外光的條件>
紫外光照射器：高壓汞燈
照射條件：照度=600毫瓦特/平方公分，光量=150毫焦耳/平方公分
實例2至4及比較例1至6
藉以實例1為基礎之方法，製備壓感性黏著偏光板，但壓感性黏著劑組成物之組成改為下面的表3和4中所示者。
藉下列方法測定實例和比較例中製得之壓感性黏著偏光板的物理性質且其結果示於下面的表5和6。
1.　在液晶面板中之捲曲性之評估
實例和比較例中製得之壓感性黏著偏光板各者黏附於一般的液晶面板的兩面上作為頂和底偏光板。然後，已有偏光板黏附的液晶面板在烤箱中於80℃靜置72小時，自烤箱移出並在5分鐘內，沿著液晶面板的四個邊測定捲曲度及根據下列標準評估捲曲性。
<評估標準>
⊙：在液晶面板中未發生捲曲情況
○：在液晶面板中發生輕微捲曲情況
△：在液晶面板中發生一些捲曲情況
×：在液晶面板中多處發生捲曲情況
2.耐久可靠性之評估
實例和比較例中製得之壓感性黏著偏光板裁切成90毫米×170毫米尺寸以製得試樣，然後，試樣以光學吸收軸交錯的狀態黏附在玻璃基板(110毫米×190毫米×0.7毫米)的兩面上以製造樣品。此處，施用的壓力約5公斤/平方公分，在無塵室中進行前述程序以免形成氣泡或有外來物質。欲鑑定製得樣品的耐潮性和耐熱性，樣品於60℃、90%相對濕度條件下靜置1,000小時並觀察是否有氣泡或剝離存在。此外，用於耐熱性，樣品於80℃靜置1,000小時並於之後觀察是否有氣泡或剝離存在。於室溫靜置24小時之後，於短時間內評估試樣的狀態。評估標準如下。
<評估標準>
○：未發生氣泡或剝離現象
△：略發生氣泡或剝離現象
×：多處發生氣泡或剝離現象
3.透光均勻度(漏光)之評估
使用與用以評估耐久可靠性之相同的試樣評估透光均勻度。前述試樣以背光照射並在暗室中觀察是否有漏光部分存在。特定言之，藉由將壓感性黏著偏光板(200毫米×200毫米)以90度交錯的狀態黏附在玻璃基板(210毫米×210毫米×0.7毫米)的兩面上並觀察以評估透光均勻度。透光均勻度的評估標準如下。
<評估標準>
○：以肉眼難辨視透光的不均勻現象
△：輕微的透光不均勻現象存在
×：大量透光不均勻現象存在
前述測定的每種物理性質彙整於下面的表5和6中。
如由前表5和6的結果可知者，根據本發明的實例1至4的情況中，本壓感性黏著劑卓越地維持再分離性、耐久可靠性和透光均勻度全數。但在使用分子量為1,000,000或更高之聚合物之比較例1和3的情況中，雖然有IPN結構存在於壓感性黏著劑中，其再分離性和透光均勻度大幅降低。此外，在使用分子量為500,000或更低之聚合物之比較例6的情況中，應力鬆弛特性確保至某些程度，但耐久性大幅降低。
此外，在使用分子量為1,000,000或更高的聚合物且壓感性黏著劑沒有IPN結構之比較例2和4的情況中，發現再分離性、耐久性和漏光控制力中之至少一種物理性質降低且其整體欠佳。此外，在壓感性黏著劑沒有IPN結構之比較例5的情況中，亦發現壓感性黏著劑的耐久性大幅降低。

Claims (14)

  1. 一種壓感性黏著劑組成物，其包含重量平均分子量超過500,000並低於1,000,000之可交聯的丙烯酸系聚合物；多官能性交聯劑；及多官能性丙烯酸酯，其中互穿聚合物網絡結構(interpenetrating polymer network structure)以固化狀態體現。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其中該可交聯的丙烯酸系聚合物包含80至99.8重量份(甲基)丙烯酸酯單體；和0.01至10重量份可交聯的單體作為聚合單元。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其中該多官能性交聯劑係選自異氰酸酯化合物、環氧化合物、吖環丙烷化合物和金屬鉗合化合物中之一或多者。
  4. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其中相對於100重量份該可交聯的丙烯酸系聚合物，該多官能性交聯劑含量為0.01至10重量份。
  5. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其進一步包含重量平均分子量超過500,000且低於1,000,000之非可交聯的丙烯酸系聚合物。
  6. 如申請專利範圍第5項之壓感性黏著劑組成物，其中該非可交聯的丙烯酸系聚合物對該可交聯的丙烯酸系聚合物之重量比係0.0001至0.1。
  7. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其中該多官能性丙烯酸酯的分子結構中包含環結構。
  8. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其中相對於100重量份該可交聯的丙烯酸系聚合物，該多官能性丙烯酸酯的含量超過5重量份並低於15重量份。
  9. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其中該互穿聚合物網絡結構包含丙烯酸系聚合物以多官能性交聯劑交聯的交聯結構及聚合的多官能性丙烯酸酯之交聯結構。
  10. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其進一步包含光引發劑。
  11. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其進一步包含矽烷偶合劑或增黏劑。
  12. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，其於室溫的黏度為3,000cP至12,000cP且固體含量至少20重量%。
  13. 一種偏光板，其包含偏光元件；和如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物，該組成物處於固化狀態，形成於該偏光元件的一或兩面上，並具有用以使該偏光板附著於液晶面板上的壓感性黏著層。
  14. 一種液晶顯示裝置，其包含液晶面板，該液晶面板具有如申請專利範圍第13項之偏光板附著於一或兩面上。
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