TWI521030B - 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、供光學膜用之保護膜、光學膜和顯示裝置。
保護膜可用以保護光學膜(如偏光板)、其他塑膠產品、家用品或汽車以面碎屑(如塵)附著或刮痕形成。保護膜須要適當的剝離強度和抗靜電性。
例如,當於高速剝離保護膜(下文中稱為“高速剝離強度”)時,要求相對低的剝離強度,以使用該產品或組合其他產品。另一方面,以低速剝離的剝離強度(下文中稱為“低速剝離強度”)可以較高,以使其具有適當的保護作用。
此外,在電子產物的情況中,主要由剝離保護膜而產生的靜電力會帶入雜質(如塵),或導致裝置的靜電毀損或故障。特別地,隨著使用更多的電腦及用品藉液晶TV或行動電話的多功能性而更為積體化,靜電力引發的問題日趨嚴重。
因此,持續努力賦予保護膜中所含的黏著劑抗靜電作用。
例如,在專利文件1中,試圖藉由令黏著劑與經環氧乙烷改質的酞酸二辛酯塑化劑合併以抑制靜電力之產生。專利文件2中,試圖在黏著劑中添加金屬鹽。專利文件3中則合併金屬鹽和螯合劑。但是,根據這些方法,將黏著 劑組份轉移至欲保護的產品會發生污染,或者難以抑制早期產生的靜電力,且特別地,對於保護作用而言重要的低速剝離強度變得過低。
相關申請案之交互參照 [專利文件]
[專利文件1]日本專利公告第1993-140519號
[專利文件2]韓國專利公告第2004-0030919號
[專利文件3]韓國專利公告第2006-0128659號
本申請案提出壓感性黏著劑組成物、供光學膜用之保護膜、光學膜和顯示裝置。
一種例示壓感性黏著劑組成物可包括聚合物和交聯劑。該聚合物可具有交聯點,且藉由與交聯劑之交聯反應可得到交聯結構。
可以使用所有各種已知類型之用以製造黏著劑者(如丙烯酸系共聚物)作為聚合物。例如,此聚合物可包括至少兩種不同之具羥基的單體。例如,該單體可含於待聚合的聚合物中。
作為單體的例子,聚合物可以包括藉以下化學式1表 示的單體(其中A和B中的碳原子總數低於3,例如,總數至少1且低於3,下文中稱為“第一單體”)及藉以下化學式2表示的單體(其中A和B中的碳原子總數至少3,例如,總數是3至20,3至16,3至12,3至8,3至6,4至20,4至16,4至12,4至8或4至6,下文中稱為“第二單體”)。
化學式1中,Q是氫或烷基,A和B各自獨立地為伸烷基或亞烷基,且n是任意數,例如,0至10的數字。
化學式1中,當化學式1中具有至少兩個[-O-B-]單元時,單元中的B的碳原子數可以相同或不同。
本說明書中,除非特別界定,否則“烷基”可代表具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。此烷基可為直鏈、支鏈或環狀形式。此烷基可經至少一個取代基取代,或未經取代。
本說明書中,除非特別界定,否則“伸烷基”或“亞烷基”可代表具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個碳原子的伸烷基或亞烷基。此伸烷基或亞烷基可為直鏈、支鏈或環狀形式。必要時,此伸烷基或亞烷基可經至少一個取代基取代。
化學式1中的A和B可以,例如,各自獨立地為直鏈伸烷基。
本說明書中,特別的官能基(如烷基、亞烷基或伸烷基)之取代基的例子包括烷基、烷氧基、烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基和芳基,但本申請案不限於此。
化學式1之化合物的例子包括(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-羥基乙二醇酯和(甲基)丙烯酸2-羥基丙二醇酯,但本申請案不限於此。
此聚合物可以,例如,滿足以下通式1。
通式1中,O是聚合物中所含第一單體的重量%,和P是聚合物中所含第二單體的重量%。
另一具體實施例中,通式1中的O/P可為約1至8或約1至7。
當聚合物中所含之第一和第二單體的比經控制以滿足通式1時,此黏著劑具有介於高速和低速剝離強度之間的優良平衡及優良的抗靜電性質,有助於聚合物之有效形成。例如,0.1至10重量份的第一組份和0.1至10重量份的第二組份可含於聚合物中且單體的比同時滿足通式1。
本說明書中,除非特別另外界定,否則單位“重量份”代表組份之間的重量比。
此聚合物可以另包括具有伸烷化氧鏈的化合物。此化合物可以,例如,含於待聚合的聚合物中。以下化學式2的化合物可為具有伸烷化氧鏈之化合物的例子。
化學式2中,Q是氫或烷基,U是伸烷基或亞烷基,Z是烷基或芳基,且m是任意數,例如,1至20的數字。
化學式2中具有至少兩個[-U-O-]單元時,單元中的U的碳原子數可以相同或不同。
化學式2中的m可為,例如,1至16,1至12,4至16,4至12,4至10或4至8。製造在前述範圍內的聚合物時,可賦予黏著劑適當的傳導性,同時使得聚合物的聚合效能和晶度維持在適當範圍內。
另一具體實施例中,化學式2中的Q可以是烷基,如具1至8個碳原子或1至4個碳原子的烷基。當此壓敏性黏著劑組成物施用於此保護膜時,使用其中的Q為烷基的化合物時,此保護膜能夠被有利地輕易移除且不會在黏著物上留下任何殘渣或污漬。
本說明書中,或非特定另外界定,則所謂“芳基”是指自包括苯的化合物或其衍生物衍生的單價部分或藉由至少 兩個苯的縮合反應或鍵結而形成的結構。此芳基可為,例如,具6至22個碳原子,6至16個碳原子或6至13個碳原子的芳基。芳基的例子包括苯基、苯乙基、苯丙基、苄基、甲苯基、二甲苯基和萘基。
具有化學式2之化合物的例子包括烷氧基二烷二醇(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、芳氧基四烷二醇(甲基)丙烯酸酯中之一或至少二者,但本申請案不限於此。
以上的烷氧基的例子包括,例如,具1至20個碳原子,1至16個碳原子,1至12個碳原子或1至4個碳原子的烷氧基,特別是甲氧基或乙氧基。
同樣地,以上的烷二醇的例子包括,例如,具1至20個碳原子,1至16個碳原子,1至12個碳原子或1至4個碳原子的烷二醇,例如,其可為乙二醇或丙二醇。以上的芳氧基的例子包括具6至24個碳原子或6至12個碳原子的芳氧基,例如,苯氧基。
含有化學式2之化合物時,此聚合物滿足以下的通式2和/或3。
通式2和3中,O和P如通式1中之定義,和X是聚 合物中所含化學式2之化合物的重量%。
另一具體實施例中,通式3中之O、P和X的和(O+P+X)可為約1重量%至約25重量%或約5重量%至25重量%。
例如,化學式2之化合物的含量可為1至20重量份,並同時控制比例以滿足通式2和/或3。此重量份可為,例如,相對於100重量份聚合物中所含總單體之重量份。
此聚合物可以另包括(甲基)丙烯酸酯單體,如(甲基)丙烯酸烷酯。此單體可含於聚合物中,例如,藉由被聚合。
就黏著劑的黏合性、玻璃轉變溫度或黏著性觀之,可以使用烷基具1至14個碳原子的(甲基)丙烯酸烷酯作為(甲基)丙烯酸烷酯。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)丙烯酸十四烷酯,其中的一或至少二者可含於聚合物中作為聚合單元。
此(甲基)丙烯酸酯單體可以,例如,以75至95重量份含於聚合物中,必要時,此可經修飾。例如,必要時,第一和第二單體及化學式2之化合物可以滿足通式1、2 和/或3的比含於聚合物中,而其餘組份可為(甲基)丙烯酸酯單體和/或下文將解釋的已知單體。
必要時,此聚合物可以另包括已知供製備用於黏著劑之聚合物的單體,例如,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、4-(甲基)丙烯醯氧基丁酸、丙烯酸二聚物、衣康酸、順丁烯二酸和順丁烯二酸酐;或含異氰酸酯基的單體、含環氧丙基的單體,如(甲基)丙烯酸環氧丙酯;或含氮之自由基可聚合的單體,如(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啉酮或N-乙烯基己內醯胺;或自由基可聚合的單體,如苯乙烯。此單體可藉聚合而含於聚合物中,例如,其量約20重量份或更低。
此聚合物可藉由在前述單體選擇所須單體,及在以目標比合併的選定單體之混合物中施用聚合法(如溶液聚合法、光聚合法、整體聚合法、懸浮液聚合法或乳化聚合法)而製得。
此壓感性黏著劑組成物可包括能夠與聚合物的交聯點反應而得到交聯結構的交聯劑。
使用脂族異氰酸酯交聯劑作為交聯劑。交聯劑延著聚合物得到交聯結構(即,聚合物包括至少兩種具有羥基的單體)時,可得到具有適當的低速和高速剝離強度及所須抗靜電性之黏著劑。
例如,可以使用包括脂族環狀異氰酸酯化合物和/或脂族非環狀異氰酸酯化合物之交聯劑作為交聯劑。前文所 謂“脂族環狀異氰酸酯化合物”可以是指包括環狀結構(其非為芳族環狀結構)的異氰酸酯化合物,而脂族非環狀異氰酸酯化合物可以是指,例如,脂族直鏈或支鏈異氰酸酯化合物。前文中,脂族環狀異氰酸酯化合物的例子包括異氰酸酯化合物,如異佛爾酮二異氰酸酯或伸甲基二環己基二異氰酸酯或環己烷二異氰酸酯、其衍生物,如其二聚物或三聚物,或前述者之任何一者與多元醇(如三羥甲基丙烷)之反應產物,而脂族非環狀異氰酸酯化合物的例子包括具1至20個碳原子,1至16個碳原子,1至12個碳原子或1至8個碳原子的伸烷基二異氰酸酯化合物,如六伸甲基二異氰酸酯,其衍生物,如二聚物或三聚物,或前述者之任何一者與多元醇(如三羥甲基丙烷)之反應產物,但本申請案不限於此。
當脂族環狀異氰酸酯化合物和脂族非環狀異氰酸酯化合物併用時,未特別限制其比,且必要時,可經適當選擇。通常,相對於100重量份脂族環狀異氰酸酯化合物,1至500重量份或20至300重量份脂族非環狀異氰酸酯化合物含於交聯劑中。此交聯劑(即,包括脂族環狀異氰酸酯化合物和脂族非環狀異氰酸酯化合物二者的交聯劑)可為市售品,其例子包括Asahi提供的MHG-80B和Duranate及BAYER提供的NZ-1。
必要時,除了前述者之外,交聯劑可以與已知交聯劑,如環氧基交聯劑(如乙二醇二環氧丙醚、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 或甘油二環氧丙醚)和 啶交聯劑(如N,N’-甲苯-2,4-雙(1- 啶羧醯胺)、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-雙(1- 啶羧醯胺)、三伸乙基三聚氰胺、雙異酞醯基-1-(2-甲基 啶)或三-1- 啶基膦化氧)或金屬螯合劑交聯劑(如多價金屬(如鋁、鐵、鋅、錫、鈦、銻、鎂和/或釩)與乙醯基丙酮或乙基乙醯基乙酸配位之化合物)併用。
相對於100重量份聚合物,此壓感性黏著劑組成物可包括0.01至10重量份或0.01至5重量份的交聯劑。在上述範圍中,可得到適當的交聯結構且黏著劑的低速和高速剝離強度可以控制在目標範圍內。
此壓感性黏著劑組成物可以另包括抗靜電劑。例如,離子性化合物可作為抗靜電劑。
例如,金屬鹽可作為離子性化合物。金屬鹽的例子可包括鹼金屬陽離子或鹼土金屬陽離子。陽離子的例子包括鋰離子(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+)中之一或至少二者,例如,鋰離子、鈉離子、鉀離子、鎂離子、鈣離子和鋇離子中之一或至少二者,或就離子安定性和移動性觀之,可使用鋰離子。
離子性化合物中含有的陰離子的例子包括PF6 -、AsF-、NO2 -、氟離子(F-)、氯離子(Cl-)、溴離子(Br-)、碘離子(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(CF3SO3 -)、磺酸根(SO4 -)
、六氟磷酸根(PF6 -)、甲基苯磺酸根(CH3(C6H4)SO3 -)、對-甲苯磺酸根(CH3C6H4SO3 -)、四硼酸根(B4O7 2-)、羧基苯磺酸根(COOH(C6H4)SO3 -)、三氟甲磺酸根(CF3SO2 -)、苯酸根(C6H5COO-)、乙酸根(CH3COO-)、三氟乙酸根(CF3COO-)、四氟硼酸根(BF4 -)、四苄基硼酸根(B(C6H5)4 -)和參五氟乙基三氟磷酸根(P(C2F5)3F3 -)。
又另一具體實施例中,以下化學式4之陰離子或雙氟磺醯亞胺可作為陰離子。
[X(YOmRf)n]- [化學式4]
化學式4中,X是氮原子或碳原子,Y是碳原子或硫原子,Rf是全氟烷基,m是1或2,且n是2或3。
化學式4中的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。
化學式4之陰離子或雙(氟磺醯基)醯亞胺因為全氟烷基(Rf)或氟原子而展現高陰電性,且亦包括特定的共振結構及與陽離子形成弱鍵並同時具有疏水性。據此,離子性化合物可展現與組成物的其他組份(如聚合物)之優良的相容性並提供高抗靜電性,即使於少量亦然。
化學式4之Rf可為具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,且此情況中,此全氟烷基可為直鏈、支鏈或環狀形式。化 學式4之陰離子可為磺醯基甲基化物、磺醯亞胺、羰基甲基化物或羰醯亞胺陰離子,特別是參三氟甲磺醯基甲氧化物、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、雙全氟丁羰醯亞胺或雙五氟乙羰醯亞胺之一或至少二者之混合物。
作為離子性化合物的例子,可以使用包括四級銨(如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、磷鎓、吡啶鎓、吡啶鎓、咪唑鎓、吡咯烷鎓或哌啶鎓)作為陽離子及陰離子組份的有機鹽,且必要時,可使用金屬鹽和有機鹽二者。
未特別限定壓感性黏著劑組成物中的陰離子化合物含量,且例如,相對於100重量份聚合物,可為0.01至5重量份。陰離子化合物的比可以取決於目標抗靜電性或組份之間的相容性而改變。
此壓感性黏著劑組成物可以另包括矽烷偶合劑。偶合劑的例子包括γ-環氧丙醚基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙醚基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙醚基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-環氧丙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、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 乙醯丙基三甲氧基矽烷、γ-乙醯乙醯丙基三乙氧基矽烷、β-氰乙醯基三甲氧基矽烷、β-氰乙醯基三乙氧基矽烷和乙醯氧基乙醯基三甲氧基矽烷,其中的一或至少二者可以單獨使用或併用。例如,較佳地使用具有乙醯乙酸基或β-氰基的矽烷偶合劑。相對於100重量份聚合物,此矽烷偶合劑含量可為0.01重量份至5重量份或0.01重量份至1重量份。若偶合劑含量在前述範圍內,則可確保黏著強度的足量提高效果及耐久可靠性。
就控制黏著效能的觀點,此壓感性黏著劑組成物可以另包括發黏劑。可以使用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者或至少二者之混合物作為發黏劑。相對於100重量份共聚物,此發黏樹脂含量可為1至100重量份。在此含量範圍內,可確保適當之添加、相容性和黏合力的增進效果。
此壓感性黏著劑組成物可以另包括至少一種添加劑,其選自能夠與抗靜電劑形成配位鍵的化合物、光引發劑、多官能性丙烯酸酯、環氧樹脂、交聯劑、紫外光安定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填料、消泡劑、界面活性劑和塑化劑,其含量不影響本申請案之效果。
用於表面能量為30毫牛頓/米或更低的黏合物,在具有交聯結構狀態下,本壓感性黏著劑組成物可具有低速剝離強度約1至40克力/25毫米,1至30克力/25毫 米,1至20克力/25毫米或1至10克力/25毫米,及高速玻離強度約10至150克力/25毫米或10至100克力/25毫米。
上述“低速剝離強度”是指,例如,於剝離角度180度和剝離速率0.3米/分鐘測得的剝離強度,而“高速剝離強度”是指,例如,於剝離角度180度和剝離速率30米/分鐘測得的剝離強度。
特別地,各剝離強度可以在將已具有交聯結構的此壓感性黏著劑組成物附加至表面能量為30毫牛度/米或更低的黏合物並於23℃和相對濕度65%靜置24小時之後,於前述剝離角度和剝離速率測得。以下實例中將解釋測定各剝離強度的詳細方法。
未特別限制測定前述黏著物之表面能量的方法,且可以使用已知之測定表面能量的方法。例如,可由測定黏著物的接觸角度計算表面能量,或可以使用已知的表面能量測定設備測定。黏著物的表面能量可為,例如,約10至30毫牛頓/米。
此壓感性黏著劑組成物之高速剝離強度(H)對低速剝離強度(L)之間的比(H/L)為1至15,5至15或7至13。
此壓感性黏著劑組成物於交聯結構狀態的剝離恆電壓(peel-off constant voltage)亦可為0.5千伏特或更低,此於剝離角度180度和剝離速率40米/分鐘於黏著物上測得,黏著物的表面能量為30毫牛頓/米或更低。測定剝離恆電壓之方法將述於以下實例。
藉由測定前述低速剝離強度、高速剝離強度和/或剝離恆電壓,可得到對於黏著物適當的保護作用及容易和迅速剝離並同時使得引發的靜電力最小化等。
本申請案另係關於黏著片。黏著片的例子為保護膜,特別是用於光學膜之保護膜。
例如,黏著片可作為供光學膜用之保護膜,如偏光板、偏光器、用於偏光器之保護膜、相差膜(phase difference film)、視角補償膜、和亮度增進膜。本說明書中,“偏光器”和“偏光板”代表不同的物件。換言之,偏光器是本身展現偏光作用的膜、片或元件,而偏光板是包括偏光器和其他元件的光學膜。具偏光器的光學膜可含有之其他元件的例子包括用於偏光器和相差層的保護膜,但本申請案不限於此。
黏著片可以,例如,包括用於表面保護的基膜及在基膜之一面上的黏著層。此黏著層可以,例如,包括交聯的壓感性黏著劑組成物,即,具交聯結構的壓感性黏著劑組成物,作為壓感性黏著劑組成物。
此壓感性黏著劑組成物在實現交聯結構之後,展現相對高的低速剝離強度和相對低的高速剝離強度,同時具有介於剝離強度二者之間的優良平衡、耐久可靠性、操作性、透光性和抗靜電性。據此,此保護膜可以有效地作為表面保護膜以保護各種光學裝置及其零件、或顯示裝置及其零件(如用於LCD的光學膜,包括偏光板、相差板、光學補償膜、反射片和亮光增進膜)的表面,但本申請案不限 於上述保護膜。
此技術已知的通用膜或片可作為用於表面的基膜。其例子包括聚酯膜(如聚對酞酸乙二酯或聚酞酸丁二酯)、和塑膠膜(如聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚(氯乙烯基)膜和聚醯亞胺膜)。此膜可為單一膜或具至少兩層的層壓物,且必要時,可以另包括官能層,如抗污染層或抗靜電層。此外,就增進底部黏著性的觀點,可以在底部的一面或兩面上進行表面處理(如底漆處理)。
未特別限定底膜的厚度,且可適當地根據應用而選擇,且可通常製成厚度為5至500微米或10至100微米。
未特別限定黏著片所含的黏著層厚度,且可為,例如,2至100微米或5至50微米。
未特別限定形成黏著層之方法,且此方法的例子包括藉一般方式(如棍塗覆)而將壓感性黏著組成物或自彼製造的塗覆液施用至底膜及固化,或者將壓感性黏著劑組成物或塗覆液施用於可剝離底膜的表面,固化及再度轉移至底膜。
形成黏著層之方法可以較佳地於充分移除壓感性黏著劑組成物或塗覆液中之誘發氣泡的組份(如揮發性組份或反應殘留物)之後進行。據此,可以避免因為黏著劑的低交聯密度或分子量而造成的問題(如彈性模量降低),及因為存在於玻璃板和黏著劑層之間的氣體尺寸於高溫提高而當場形成散射物之情況。
此外,未特別限定在前述方法中固化該壓感性黏著劑組成物之方法,且例如,可進行適當的熟化法以使得組成物中所含的聚合物和交聯劑反應,或照光,例如,紫外光照射,此可誘發內部光引發劑之活化作用。
黏著層可以,例如,具有80%至90%凝膠含量。凝膠含量可以,例如,藉以下通式4計算。
凝膠含量=B/A×100 [通式4]
通式4中,A代表黏著劑質量,和B代表黏著劑在乙酸乙酯中於室溫澱積48小時之後所回收之不溶物的乾重。
本發明亦係關於光學膜。一個例示光學膜可包括光學裝置和接合至該光學裝置表面的黏著片。例如,黏著片的黏著層可以接合至該光學裝置表面,並因此,光學裝置可以受到供表面保護之基膜的保護。
光學膜中所含光學裝置的例子包括偏光器、偏光板、用於偏光器的保護膜、相差層或視角補償層。
技術中已知的偏光器的一般類型(如聚乙烯醇偏光器)可以無限制地作為前述中的偏光器。
此偏光器是官能膜或片,其自在多個方向中震動的入射光僅擷取在一方向上震動的光。此偏光器可為,例如,二向色(dichroic color)被吸附並對準聚乙烯醇樹脂膜的形式。例如,建構偏光器的聚乙烯醇樹脂可以藉由令聚乙烯 基乙酸酯樹脂膠凝而得到。此處,可用的聚乙烯基乙酸酯樹脂可包括乙酸乙烯酯和其他與乙酸乙烯酯可聚合的單體之共聚物,及乙酸乙烯酯之均聚物。前文中,與乙酸乙烯酯可聚合的單體的例子包括不飽和羧酸、烯烴、乙烯醚、不飽和磺酸和具有銨基的丙烯醯胺中之一者或至少二者之混合物,但本申請案不限於此。聚乙烯醇樹脂的膠凝程度可以通常為85至100莫耳%,較佳地為至少98莫耳%。此聚乙烯醇樹脂亦可經進一步改質,且例如,亦可使用經醛類改質的聚乙烯基甲縮醛或聚乙烯基乙縮醛。此外,聚乙烯醇樹脂的聚合度可以通常為1,000至10,000,較佳地為約1,500至5,000。
此聚乙烯醇樹脂可以製成膜及作為偏光器的碟膜。未特別限定自聚乙烯醇樹脂形成膜的方法且可以使用此技術已知的一般方法。未特別限定以聚乙烯醇樹脂形成的碟膜的厚度,且可以,例如,適當地控制在1至150微米的範圍內。考慮拉伸的容易度,碟膜的厚度可以控制於至少10微米。製造此偏光器的方法可為拉伸(如,單軸拉伸)前述聚乙烯醇樹脂、以二向色將聚乙烯醇樹脂膜加以染色及吸附於其中,以硼酸水溶液處理具有經吸附的二向色之聚乙烯醇樹脂膜,及在以硼酸水溶液處理之後,以水清洗。關於上述二向色,可以使用碘或二向色有機染料。
偏光板可以,例如,包括偏光器;及接合至偏光器的一或兩面之另一光學膜。其他光學膜的例子包括前述用於偏光器的保護膜、相差層、視角補償層、和防眩光層。
前述者中,用於偏光器的保護膜在概念上與包括黏著層的前述保護膜不同。用於偏光器的保護膜可為與保護膜(其由,例如,纖維素膜(如三乙醯基纖維素);丙烯醯基(acryl)膜;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、或具有環狀或原冰片烯結構的聚烯烴膜或乙烯丙烯共聚物)所組成)層壓的多層膜。未特別限定保護膜的厚度,且可製成一般厚度。
一個表面處理層可以位於待以光學膜中的保護膜加以保護的光學裝置表面上。此表面處理層可以,例如,表面能量為30毫牛頓/米或更低。換言之,表面能量為30毫牛頓/米或更低的表面處理層可形成於待以光學膜中的保護膜加以保護的光學裝置表面上,且該保護膜的黏著層可接合至表面處理層。
表面處理層的例子包括高硬度層、防眩光層(如防眩光(AG)層或半眩光(SG)層)和低反射層(如抗反射(AR)層或低反射(LR)層)。
此高硬度層可為在500克載重下具有至少1H或2H鉛筆硬度的層。此鉛筆硬度可以,例如,使用根據ASTM D 3363標準,KS G2603中定義的鉛筆芯測定。
高硬度層可為,例如,高硬度樹脂層。此樹脂層可包括,例如,固化態之室溫可固化、濕氣可固化、熱可固化或活化能量射線可固化的樹脂組成物。本申請案之特別的具體實施例中,樹脂層可包括熱可固化或活化能量射線可 固化的組成物、或固化態之活化能量射線可固化的樹脂組成物。高硬度層之解釋中的“固化態”可代表經由各樹脂組成物中所含組份之交聯反應或聚合反應而轉變成堅硬狀態的樹脂組成物。前述之室溫可固化、濕氣可固化、熱可固化或活化能量射線可固化的樹脂組成物亦可代表於室溫、或在適當濕氣下、在施熱下或在以活化能量射線照射下可誘發固化態之組成物。
固化態滿足前述鉛筆硬度之各種樹脂組成物為此技術已知者,且嫻於此技術之人士可以輕易地選擇合宜的樹脂組成物。
一個具體實施例中,樹脂組成物可包括丙烯醯基化合物、環氧基化合物、胺甲酸酯化合物、酚化合物和聚酯化合物作為其主要材料。前述“化合物”可為單聚、低聚或聚合型化合物。
一個具體實施例中,可以使用具有優良的光學特性(如透光性)和極佳的耐黃化性之丙烯酸樹脂組成物(如活性射線可固化的丙烯酸系樹脂組成物)。
活化能量射線可固化的丙烯醯基組成物可包括,例如,活化能量射線可聚合的聚合物組份和用以稀釋的反應性單體。
聚合物組份的例子包括已知為活化能量射線可聚合的低聚物組份(如胺甲酸酯丙烯酸酯、環氧基丙烯酸酯、醚丙烯酸酯和酯丙烯酸酯)或包括單體(如(甲基)丙烯酸酯單體)之混合物的聚合反應產物。(甲基)丙烯酸酯單體的例 子包括(甲基)丙烯酸烷酯、具有芳基的(甲基)丙烯酸酯、雜環(甲基)丙烯酸酯或烷氧基(甲基)丙烯酸酯。此技術已經知道用以製造活化能量射線可固化的組成物之各種聚合物組份,且必要時,可選擇前述化合物。
活化能量射線可固化的丙烯醯基組成物中可含有之用於稀釋的反應性單體的例子包括具有一或至少兩個活化能量射線可固化的官能基(如丙烯醯基或甲基丙烯醯基)之單體。例如,(甲基)丙烯酸酯單體或多官能性丙烯酸酯可作為用於稀釋的反應性單體。
未特別限定用以製造活化能量射線可固化的丙烯醯基組成物的組份之選擇或合併比,且可就樹脂層的目標硬度及其他物理性質觀點而控制。
可以使用,例如,形成不均勻表面的樹脂層或包括具有折射指數不同於樹脂層之粒子的樹脂層作為防眩光層(如AG層或SG層)。
可以使用,例如,用以形成高硬度層的樹脂層作為前述樹脂層。形成防眩光層的情況中,雖然不須控制樹脂組成物的組份以展現高硬度,但形成展現高硬度的樹脂層亦無害。
未特別限定前述在樹脂層上形成不均勻表面之方法。例如,可以藉由令樹脂組成物的塗層與具有目標不均勻結構的模具接觸而使樹脂組成物固化而形成不均勻結構,或者令具有適當粒子尺寸的粒子與樹脂組成物合併,塗覆和固化而形成不均勻結構。
亦可以藉由使用折射指數不同於樹脂層的粒子而得到防眩光層。
一個具體實施例中,介於粒子和樹脂層之間的折射指數差可為,例如,0.03或更低或0.02至0.2。折射指數差過小時,難誘發混濁。另一方面,差異過大時,會因為樹脂層中產生的散射提高而混濁,但會造成透光率或對比性降低,因此,須適當地選擇粒子。
未特別限定樹脂層中所含粒子的形狀,且可為,例如,球、橢圓、多角、非晶狀或其他形狀。此粒子的粒子直徑為50至5,000奈米。本申請案的又另一具體實施例中,可以使用表面不均勻的粒子作為粒子。此粒子可以,例如,具有平均表面糙度(Rz)為10至50奈米或20至40奈米,和/或不均勻表面結構的最大高度可為約100至500奈米或200至400奈米,且峰之間的寬度可為400至1,200奈米或600至1,000奈米。此粒子與樹脂層的相容性極佳或於其中的分散性極佳。
粒子的例子包括各種無機或有機粒子。無機粒子的例子包括氧化矽、非晶狀氧化鈦、非晶狀氧化鋯、氧化銦、氧化鋁、非晶狀氧化鋅、非晶狀氧化鈰、氧化鋇、碳酸鈣、非晶狀鈦酸鋇或硫酸鋇,而有機粒子的例子包括有機材料(如丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、胺甲酸酯樹脂、三聚氰胺樹脂、苯並胍胺樹脂、環氧樹脂或聚矽氧樹脂)的交聯產物或非交聯產物,但本發明不限於此。
未特別限定樹脂層中之不均勻結構和所形成的粒子含 量。不均勻結構的形狀或粒子的含量可以,例如,經控制,以使得AG層的樹脂層濁度為約5%至15%,7%至13%或約10%,SG層的樹脂層濁度約1%至3%。此濁度可以,例如,根據製造商的手冊,使用濁度計(如Sepoong Coproation供應的HR-100或HM-150)測定。
低反射層(如AR層或LR層)可藉由塗覆低反射性材料而形成。已經各式各樣的低反射性材料可用以形成低反射層,且這些可經適當選擇而用於光學裝置。藉由以低反射性材料塗覆,可形成低反射層而使得反射率約1%或更低。
韓國專利申請公告第2007-0101001、2011-0095464、2011-0095004、2011-0095820、2000-0019116、2000-0009647、2000-0018983、2003-0068335、2002-0066505、2002-0008267、2001-0111362、2004-0083916、2004-0085484、2008-0005722、2008-0063107、2008-0101801或2009-0049557號中所揭示的材料亦可用以形成表面處理層。
此表面處理層可單獨形成,或者為至少二者之組合。組合的例子包括高硬度層形成於底層表面上,及低反射層形成於其表面上的情況。
本申請案另係關於顯示裝置,如液晶顯示裝置(LCD)。一個例示顯示裝置可包括液晶面板,且光學膜可接合於液晶面板的一或兩面。此膜可以,例如,使用膠或黏著劑接合至液晶面板。此膠或黏著劑係前述保護膜中之黏著劑 以外的膠或黏著劑。
未特別限定液晶顯示裝置中所含的液晶面板的類型。 例如,可以施用各種F惰性基質型(包括扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、鐵電(F)型和聚合物分散的(PD)LCD型);各種活性基質型(包括二端點型和三端點型);和已知的液晶面板(包括同平面切換(IPS)模式面板和直立對準(VA)模式面板)中之任何者。此外,未特別限定液晶顯示裝置中的其他組份,亦未特別限定彼之製法。可以無限制地選擇和使用此領域中的一般構造。
在形成交聯結構之後,本申請案之壓感性黏著劑組成物展現適當的低速和高速剝離強度及介於二者之間的優良平衡。據此,當該壓感性黏著劑組成物施用於保護膜,例如,得到高速剝離下之優良的保護效果和易剝離性,其亦有利於高速法,且此外,在方法期間內,得到優良的抗靜電性。
將參照實例和比較例,詳細描述此壓感性黏著劑組成物,但此壓感性黏著劑組成物之範圍不限於以下實例。
1.低速剝離強度之測定
根據JIS Z 0237,實例或比較例中製造的黏著片以2 公斤滾筒接合至其表面已形成表面能量約26毫牛頓/米的表面處理層(抗眩光層)之偏光板的表面處理層。之後,其儲存於23℃、65%相對濕度下24小時,之後切得寬25毫米且長120毫米的試樣。之後,試樣固定在玻璃基板上,之後,在使用張力試驗機,自表面處理層延著寬度方向以剝離角度為180度和剝離速率為0.3米/分鐘剝離黏著片的同時,測定剝離強度。採用兩個相同的試樣之測定值的平均作為剝離強度。
2.高速剝離強度之測定
根據JIS Z 0237,實例或比較例中製造的黏著片以2公斤滾筒接合至其表面已形成表面能量約26毫牛頓/米的表面處理層(抗眩光層)之偏光板的表面處理層。之後,其儲存於23℃、65%相對濕度下24小時,之後切得寬25毫米且長250毫米的試樣。之後,試樣固定在玻璃基板上,之後,在使用張力試驗機,自表面處理層延著寬度方向以剝離角度為180度和剝離速率為0.3米/分鐘剝離黏著片的同時,測定剝離強度。採用兩個相同的試樣之測定值的平均作為剝離強度。
3.剝離恆電壓之測定
製造的試樣與用於低速或高速剝離強度測定者相同,但其寬度為22公分且其長度為25公分。之後,試樣固定在玻璃基板上,之後於試樣的黏著片於剝離角度為180度 和剝離速率為40米/分鐘剝離的同時,測定恆電壓。
4.移除黏著片之後的污漬之產生
在自與低速剝離強度測定中所用者相同的試樣剝離黏著片之後,根據以下標準評估污漬,以觀察因黏著物表面的靜電而引發的污漬。
<評估標準>
○:黏著物表面上無污漬
×:黏著物表面上有污漬
製造例1. 丙烯酸系聚合物(A)之製造
93重量份丙烯酸2-乙基己酯(2-EHA)、1重量份丙烯酸4-羥基丁酯、2重量份丙烯酸2-羥基乙酯、和6重量份聚乙二醇單甲醚甲基丙烯酸酯(添加伸烷化氧單元:2至8莫耳)引至配備冷卻裝置以便於控制溫度的1升反應器回餾氮氣中,引入100重量份乙酸乙酯(EAc)作為溶劑。之後,反應器以氮滌氣1小時以移除氧,引入反應引發劑(偶氮基雙丁腈,AIBN),反應8小時。反應之後,反應產物以EAc稀釋以得到丙烯酸系聚合物(A)。
製造例2至9. 丙烯酸系聚合物(B)至(I)之製造
以與製造例1相同的方式製造聚合物,但所用單體的比控制為以下表1所示者。
實例1. 壓感性黏著劑組成物之製造
100重量份製造例1中的丙烯酸系聚合物(A)、4.5重量份異佛爾酮二異氰酸酯交聯劑和六伸甲基二異氰酸酯交聯劑(Asahi供應,MHG-80B)之混合物作為交聯劑、0.3份雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺鋰(LiTFSi)、和0.5重量份聚雙(2-己酸)乙二醇酯均勻合併,並就塗覆性質稀釋至適當濃度,以得到壓感性黏著劑組成物。
黏著片之製造
所得壓感性黏著劑組成物在聚(對酞酸乙二酯)膜(厚度:38微米)的一面上塗覆及乾燥而形成厚度約20微米的均勻塗層。之後,令溫度維持於約50℃ 48小時而使得組成物的塗層為交聯結構,以製造黏著片。
實例2和3及比較例1至6
以與實例1相同的方式製造壓感性黏著劑組成物和黏著片,但壓感性黏著劑組成物之組成如以下表2的方式修改。
實例和比較例之黏著片的物理性質之測定結果節錄於以下的表3。

Claims (15)

  1. 一種壓感性黏著劑組成物,包含:聚合物,其包含藉以下化學式1表示且該化學式1中的“A”和“B”中的總碳原子數不低於1且低於3的第一單體;藉以下化學式1表示且該化學式1中的“A”和“B”中的總碳原子數不低於3的第二單體;及藉以下化學式2表示的化合物作為聚合單元,以及其滿足通式1至3;和脂族異氰酸酯交聯劑:其中,在形成交聯結構的狀態下,其對於表面能量為30毫牛頓/米或更低的黏著物在剝離角度180度且剝離速率為30米/分鐘測得的該壓感性黏著劑組成物的剝離強度為10克力/25毫米至150克力/25毫米 其中Q是氫或烷基,A和B各自獨立地為伸烷基或亞烷基,且n是0至10的數字, 其中Q是氫或烷基,U是伸烷基或亞烷基,Z是烷基 或芳基,且m是1至20的數字, 其中O是該聚合物中之第一單體的量(單位:重量%),P是該聚合物中之第二單體的量(單位:重量%),而X是該聚合物中之化學式2之化合物的量(單位:重量%)。
  2. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中化學式2中的數字“m”為4至8。
  3. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中化學式2中的“Q”是具1至4個碳原子的烷基。
  4. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其中該交聯劑包含選自脂族環狀異氰酸酯化合物和脂族非環狀異氰酸酯化合物中之至少一者。
  5. 如申請專利範圍第4項之壓感性黏著劑組成物,其中該脂族環狀異氰酸酯化合物係選自異佛爾酮二異氰酸酯、伸甲基二環己基二異氰酸酯和環己烷二異氰酸酯中之至少一者之異氰酸酯化合物;或該異氰酸酯化合物的二聚物或三聚物;或該異氰酸酯化合物與多元醇之反應產物。
  6. 如申請專利範圍第4項之壓感性黏著劑組成物,其中該脂族非環狀異氰酸酯化合物係具1至20個碳原子的伸烷基二異氰酸酯化合物;該異氰酸酯化合物的二聚物或 三聚物;或該異氰酸酯化合物與多元醇之反應產物。
  7. 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重量份該聚合物,該交聯劑含量為0.01至10重量份。
  8. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,其另包含金屬鹽。
  9. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,在形成交聯結構的狀態下,其對於表面能量為30毫牛頓/米或更低的黏著物在剝離角度180度且剝離速率為0.3米/分鐘測得的剝離強度為1克力/25毫米至40克力/25毫米。
  10. 如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物,在形成交聯結構的狀態下,其對於表面能量為30毫牛頓/米或更低的黏著物在剝離角度180度且剝離速率為40米/分鐘測得的剝離恆電壓(peel-off constant voltage)為0.5千伏特或更低。
  11. 一種保護膜,包含用於表面保護的基膜;和壓感性黏著層,其形成於該基膜的一表面上且包含如申請專利範圍第1項之壓感性黏著劑組成物的交聯產物。
  12. 一種光學膜,其包含:光學裝置,和如申請專利範圍第11項之保護膜接合至該光學裝置的表面。
  13. 如申請專利範圍第12項之光學膜,其中表面能量為30毫牛頓/米或更低的表面處理層形成於該光學裝置的表面上,且該保護膜的該壓感性黏著層接合於該表面處理層上。
  14. 如申請專利範圍第13項之光學膜,其中該表面處理層係高硬度層、防眩光層或低反射層。
  15. 一種顯示裝置,其包含液晶面板,在此液晶面板上接合如申請專利範圍第12項之光學膜。
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