TWI648360B - 壓感黏合膜的製造方法以及光學層製品 - Google Patents

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Abstract

本申請案是關於一種壓感黏合膜的製造方法以及光學層 製品，且根據本申請案的一個實例，提供一種包括以下步驟的壓感黏合膜的製造方法：將包括異氰酸酯化合物、金屬化合物及丙烯酸聚合物的壓感黏合組合物應用至基礎層的至少一個側面上；以及在100℃或更高溫度下將其乾燥以形成壓感黏合層。

Description

壓感黏合膜的製造方法以及光學層製品
本申請案是關於一種壓感黏合膜的製造方法。
本申請案主張基於2016年11月4日申請之韓國專利申請案第10-2016-0146413號及2017年10月30日申請之韓國專利申請案第10-2017-0142311號的優先權之權益，所述申請案之揭露內容以全文引用之方式併入本文中。
液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)為使用液晶顯示影像的裝置，具有優勢使得其消耗較小功率，可實現低電力消耗且可製得較薄平面，為在各種領域中受到關注之顯示裝置。
應用於液晶顯示裝置或類似裝置之光學構件的偏光板通常具有其中諸如三乙醯纖維素、丙烯酸膜及環烯烴膜的膜層壓於偏光器之一側或兩側上的結構，因此，用於保護偏光板免受外部影響或摩擦及黏附於膜上之污染的膜，為自製造LCD模組的製程至製造LCD模組的製程所需的。
由於此類膜可在黏附狀態下伴隨光學檢查之過程期間黏附至偏光板，其應具有高透明度，由於其在完成保護作用之後 作為不必要材料經剝離，應將其移除，且在移除之後不在偏光板上留下缺陷或類似物。
特定而言，當凹坑存在於膜之壓感黏合層之表面上時，在製程期間存在附接至偏光板之膜之凹坑經識別為偏光板自身之缺陷的風險，藉此發生諸如製程中斷之情況，且可存在在移除膜之後凹坑將在偏光板上留下缺陷的風險。
本申請案的一個目標是提供壓感黏合膜，其中在製造壓感黏合膜時可出現之凹坑減至最少且光學特徵經改良。
本申請案之以上目標及其他目標可全部由以下詳細描述的本申請案獲得。
本發明的壓感黏合膜的製造方法包括以下步驟。將包括異氰酸酯化合物、金屬化合物及丙烯酸聚合物的壓感黏合組合物應用至基礎層的至少一個側面。之後，在100℃或更高溫度下將壓感黏合組合物乾燥以形成壓感黏合層。
在本發明的一實施例中，金屬化合物包括鐵(Fe)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、錫(Sn)以及鉍(Bi)中之至少一種金屬。
在本發明的一實施例中，金屬化合物更包括二酮或羧酸酯作為配位體。
在本發明的一實施例中，金屬化合物包括金屬鐵(Fe) 以及二酮配位體。
在本發明的一實施例中，丙烯酸聚合物包括具有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體作為聚合單元。
在本發明的一實施例中，異氰酸酯化合物為雙官能化合物或多官能化合物。
在本發明的一實施例中，基礎層包括聚酯膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜或聚醯亞胺膜中之任一者。
在本發明的一實施例中，壓感黏合組合物相對於100重量份的所述丙烯酸聚合物，包括0.01重量份至0.5重量份之所述金屬化合物以及1重量份至20重量份之所述異氰酸酯化合物。
在本發明的一實施例中，壓感黏合組合物更包括固化阻燃劑。
在本發明的一實施例中，固化阻燃劑為乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸辛酯、乙醯乙酸油酯、乙醯乙酸月桂酯、乙醯乙酸硬脂醯酯、乙醯基丙酮、2,4-己二酮或苯甲醯丙酮中之一或多者。
在本發明的一實施例中，壓感黏合膜的製造方法更包括在乾燥步驟之後將離型膜層壓於壓感黏合層上。
在本發明的一實施例中，壓感黏合膜的製造方法更包括在30℃至60℃範圍之溫度下固化的步驟。
本發明提供一種壓感黏合膜，由上述壓感黏合膜的製造方法製造，其中壓感黏合層經形成以使得凹坑以5/m2或小於5/m2之數目存在。
在本發明的一實施例中，凹坑具有500微米或小於500微米之直徑。
本發明提供一種光學層製品，包括光學膜以及壓感黏合膜，其中壓感黏合膜由上述壓感黏合膜的製造方法製造，形成於光學膜的一側或兩側上。
根據本申請案之壓感黏合膜的製造方法，壓感黏合膜具有較低比色指數，故具有高透明度且凹坑之產生減至最少，藉此可提供具有極佳耐久性可靠度及操作性能之壓感黏合膜。
在關於本申請案之一個實例中，本申請案是關於一種壓感黏合膜的製造方法。本申請案的方法可製造能夠自偏光板之製造製程至製造LCD模組之製程保護偏光板免受外部影響或摩擦及污染的壓感黏合膜。
製造壓感黏合膜之方法可包括將包括異氰酸酯化合物、金屬化合物及丙烯酸聚合物的壓感黏合組合物應用至基礎層之至少一個側面的步驟。
在一個實例中，異氰酸酯化合物可為雙官能或多官能化合物。異氰酸酯化合物可與丙烯酸聚合物之可交聯官能基發生反應以獲得交聯結構。
作為異氰酸酯化合物，可使用諸如甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯或亞甲基雙(4-苯基甲烷)三異氰酸酯的異氰酸酯化合物，或所述異氰酸酯化合物與多元醇反應的化合物，其中作為多元醇，可使用(例如)三羥甲基丙烷及其類似物。在壓感黏合組合物中，可使用實例中之一或兩種或更多種異氰酸酯化合物，但不限於此。
可相對於100重量份之丙烯酸聚合物以1重量份至20重量份之量含有異氰酸酯化合物。異氰酸酯化合物之含量的下限可為(例如)2重量份或大於2重量份，或3重量份或大於3重量份，且上限可為(例如)15重量份或小於15重量份，或10重量份或小於10重量份。在此範圍中，可恰當地控制壓感黏合組合物之交聯程度，藉此壓感黏合組合物的所有物理特性(諸如黏合力、壓感黏合力以及耐久性可靠度)可保持極佳。
在一個實例中，丙烯酸聚合物可包括具有可交聯官能基之單體作為聚合單元。在本申請案中，包含單體作為聚合單元可 意謂所述單體進行聚合反應以形成聚合物或嵌段的骨架，例如主鏈或側鏈。可交聯官能基在壓感黏合之製造領域中廣泛已知，但不特別限於壓感黏合之製造領域。
在一個實例中，具有可交聯官能基的單體可為具有羥基之(甲基)丙烯酸酯單體，且特定言之，可使用諸如(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-羥基己酯或(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯的(甲基)丙烯酸羥基烷基酯，或諸如2-羥基伸乙二醇(甲基)丙烯酸酯或2-羥基丙二醇(甲基)丙烯酸酯的羥基伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯及其類似者，但不限於此。藉由使用具有可交聯官能基之單體，所述組合物可呈現恰當之黏合力及應力鬆弛特性，以形成具有極佳耐久性可靠度及操作性能的壓感黏合劑。
並且，丙烯酸聚合物可更包括(甲基)丙烯酸酯單體作為聚合單元。作為(甲基)丙烯酸酯單體，例如可使用具有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個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。在此，烷基可為直鏈、分支鏈或環。此類單體之實例可為(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)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(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)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯以及(甲基)丙烯酸月桂酯及其類似者。
在一個實例中，金屬化合物可包含於壓感黏合組合物 中。金屬化合物可用作用於控制壓感黏合組合物之反應速率的催化劑，且可促進交聯反應以對其賦予恰當之黏合力。特定而言，其可選擇性地促進為交聯反應的胺基甲酸酯反應，且抑制為副反應的尿素反應。
尿素反應為可藉由使異氰酸酯與含於溶劑中之空氣或水分反應而發生的反應，其中由於凹坑可因在尿素反應過程中產生之二氧化碳(CO2)氣體而出現在壓感黏合層中，可藉由遏制所述尿素反應而遏制凹坑之出現。
金屬化合物可包括鐵(Fe)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、錫(Sn)以及鉍(Bi)中之至少一種金屬，且較佳為鐵(Fe)。在習知地主要使用鋁(Al)之情況下，存在硬化促進效應較小的問題，使得剝離力增大以及無法遏制凹坑之出現。另一方面，藉由包括金屬，可有效地遏制所述尿素反應以抑制凹坑之出現，同時維持適當之剝離力，且即使形成凹坑，僅可形成具有極小大小(例如500微米或小於500微米之直徑)的凹坑。
在一個實例中，金屬化合物可包括二酮或羧酸酯作為配位體，且較佳地可包括二酮作為配位體。金屬化合物可以錯合物之形式存在，其中至少一種金屬及配位體經鍵聯。藉由包括配位體，可有效地遏制尿素反應以抑制凹坑之出現，且即使形成凹坑， 僅可形成具有極小大小(例如500微米或小於500微米之直徑)的凹坑。
在一個實例中，金屬化合物可相對於100重量份之丙烯酸聚合物以0.01重量份至0.5重量份之量被包含。金屬化合物之含量之下限可(例如)為0.03重量份或大於0.03重量份，或0.05重量份或大於0.05重量份，且上限可為(例如)0.4重量份或小於0.4重量份，或0.3重量份或小於0.3重量份。在此範圍中，可恰當地控制壓感黏合組合物之反應速率，且可賦予適合之黏性及耐久性可靠度。
在本申請案中，將壓感黏合組合物應用至基礎層上之方法不受特別限制，且例如可藉由諸如刮條塗佈機之習知設備將所述組合物應用於基礎層。
另外，壓感黏合膜的製造方法可包括在應用所述組合物之後將壓感黏合組合物乾燥以形成壓感黏合層之步驟。包含於壓感黏合組合物中之溶劑或水分可通過乾燥而蒸發，且乾燥溫度不受特別限制，所述乾燥溫度可根據所使用溶劑之組分及含量而恰當地調整。
在一個實例中，乾燥溫度可為100℃或更高，或110℃或更高之溫度。所述溫度之上限不受特別限制，但可為150℃或更低。在上述溫度範圍下乾燥之情況下，可藉由蒸發水分或類似物而遏制凹坑之出現，壓感黏合膜之比色指數可減小，透明度可由較低比色指數改良，且光學特徵可改良。
乾燥時間不受特別限制，且在一個實例中，其可在20秒 至120秒、40秒至100秒或50秒至80秒範圍內。
所形成壓感黏合層之厚度不受特別限制，且可為(例如)6微米至100微米，且另一實例中，其可為8微米或大於8微米，10微米或大於10微米或15微米或大於15微米，且可以90微米或小於90微米、70微米或小於70微米、60微米或小於60微米或50微米或小於50微米之厚度範圍形成。若壓感黏合層之厚度超出上文所描述之範圍，則難以形成均勻的壓感黏合層，可導致不均勻的物理特性。
作為基礎層，可在沒有限制的情況下使用本領域中之通用透明膜，所述透明膜可包含(例如)為塑膠膜，諸如聚酯膜(諸如聚對苯二甲酸伸乙酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜或聚醯亞胺膜。此類基礎層可由單層膜組成，或亦可由兩個或大於兩個層層壓，且視情況亦可更包括諸如防污層或抗靜電層之功能層。在本發明中，就改良基礎層之黏附性而言，亦可對基礎層之一側或兩側進行諸如底漆處理之表面處理。
根據應用適當選擇基礎層之厚度，所述厚度不受特別限制，且可為(例如)5微米至500微米，且在另一實例中，其可為10微米或大於10微米、20微米或大於20微米或30微米或大於30微米，且可以400微米或小於400微米、300微米或小於300微米、200微米或小於200微米或100微米或小於100微米之厚度範圍形成。
在一個實例中，壓感黏合組合物可更包括固化阻燃劑。固化阻燃劑可包括諸如乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸 辛酯、乙醯乙酸油酯、乙醯乙酸月桂酯以及乙醯乙酸硬脂醯酯之β-酮酯或諸如乙醯基丙酮、2,4-己二酮及苯甲醯丙酮之β-二酮中之至少一者。
本申請案之壓感黏合組合物亦可適當地摻合已知添加劑，諸如矽烷偶合劑、抗氧化劑、表面活性劑、固化促進劑、塑化劑、填充劑、處理助劑以及抗老化劑作為其他組分。此等添加劑可單獨使用或兩者或大於兩者組合使用。
在一個實例中，壓感黏合膜的製造方法可更包括在乾燥步驟之後層壓離型膜之步驟。離型膜可為用於防止壓感黏合劑之固定的釋放材料所應用的膜。釋放材料之類型不受特別限制，且(例如)可使用聚矽氧脫模劑、氟塗層、聚乙烯塗層或類似物。
在一個實例中，壓感黏合膜的製造方法可更包括在層壓離型膜之後固化之步驟。固化方法不受特別限制且可為加熱固化或光固化，且在一個實例中，可在30℃至60℃之溫度下執行固化。並且，固化時間可持續24小時至72小時。在固化溫度範圍外，可能發生層壓離型膜之隆起。
根據是有關本申請案之另一實例，在包括基礎層及由包括異氰酸酯化合物、金屬化合物以及丙烯酸聚合物之壓感黏合組合物固化的壓感黏合層的壓感黏合膜中，其可為壓感黏合膜的製造方法，其中形成壓感黏合層以使得凹坑以5/m2或小於5/m2之數目存在。
在一個實例中，凹坑可具有500微米或小於500微米、400微米或小於400微米或300微米或小於300微米之直徑。直徑之下 限不受特別限制，且在一個實例中，其可為10微米或大於10微米。凹坑之直徑可以如自上方觀看之二維形狀量測，且當凹坑之二維形狀不是圓形時，直徑可意謂最大所量測的長度。
在另一實例中，凹坑之深度經量測小於壓感黏合層之厚度，可為5微米或小於5微米，或3微米或小於3微米。深度之下限不受特別限制且可為0.1微米或大於0.1微米之深度。凹坑之深度可意謂凹坑所形成的深度的最大所量測的長度，且壓感黏合層之厚度越厚，凹坑可越深。
當形成於壓感黏合層中之凹坑滿足數目及大小時，可製造具有極佳耐久性可靠度及操作性能之壓感黏合膜。
根據有關本申請案之另一實例，其可為包括光學膜之光學層製品；以及壓感黏合膜，其根據上述製造方法製造，形成於所述光學膜之一側或兩側上。
在下文中，將藉助於實例詳細地描述本申請案。然而，本申請案之保護範疇不受下文所描述之實例限制。
量測物理特性之方法 實驗實例1：凹坑出現評定
對於下文實例1至實例6及比較例1至比較例5中製備之壓感黏合膜，使用異物測試儀來量測凹坑出現之數目。作為量測結果，產生具有500微米或大於500微米之直徑及7微米或大於7微米之深度之凹坑的情況評定為X，且不產生具有500微米或小於500微米之直徑及7微米或小於7微米之深度的凹坑的情況評定為A，產生1至5個凹坑之情況為C，且產生6至10個凹坑之情況為D。結果示 於表2中。
實驗實例2：比色指數評定
對於下文實例1至實例6及比較例1至比較例5中製備之壓感黏合膜，使用色度計(COH-400)來量測比色指數。結果示於表2中，其中值越高，黃度越增大以呈現更低透明度。
實例1 (1)壓感黏合組合物之製備
丙烯酸2-乙基己酯以及丙烯酸2-羥基乙酯以95：5之重量比共聚，以製備具有約40%之固體含量濃度之丙烯酸聚合物溶液。乙酸乙酯用作溶劑。
接著，5重量份異氰酸酯化合物(HDI三聚體，產品名稱：DR750HD)、7.5重量份固化阻燃劑(乙醯基丙酮)以及0.05重量份具有二酮作為配位體之鐵化合物((III)乙醯丙酮鐵)，相對於100重量份丙烯酸聚合物溶液之固體含量，均勻地摻合以製備壓感黏合組合物。
(2)壓感黏合膜之製造
上文所製備之壓感黏合組合物經刮條塗佈於PET(聚(對苯二甲酸伸乙酯))之一側上，且在120℃下乾燥1分鐘。緊接地在乾燥之後，離型膜經層壓且在40℃下固化48小時，以製造包括具有15微米之厚度的壓感黏合層之壓感黏合膜(1m×100m)。
實例2至實例6以及比較例1至比較例5 (1)壓感黏合組合物之製備
壓感黏合組合物是以與實例1中相同的方式製備，除金屬化合物如下文表1中所示改變外。
(2)壓感黏合膜之製造
壓感黏合膜是以和實例1中相同的方式製備，除上文所製備的壓感黏合組合物的乾燥溫度如下文表1中改變外。

Claims (15)

  1. 一種壓感黏合膜的製造方法，包括：將包括異氰酸酯化合物、金屬化合物及丙烯酸聚合物的壓感黏合組合物應用至基礎層的至少一個側面；以及在100℃或更高溫度下將所述壓感黏合組合物乾燥以形成壓感黏合層。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述金屬化合物包括鐵(Fe)、鋅(Zn)、鋯(Zr)、錫(Sn)以及鉍(Bi)中之至少一種金屬。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述金屬化合物更包括二酮或羧酸酯作為配位體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述金屬化合物包括金屬鐵(Fe)以及二酮配位體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述丙烯酸聚合物包括具有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體作為聚合單元。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述異氰酸酯化合物為雙官能化合物或多官能化合物。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述基礎層包括聚酯膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、氯乙烯共聚物膜或聚醯亞胺膜中之任一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述壓感黏合組合物相對於100重量份的所述丙烯酸聚合物，包括0.01重量份至0.5重量份之所述金屬化合物以及1重量份至20重量份之所述異氰酸酯化合物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述壓感黏合組合物更包括固化阻燃劑。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的壓感黏合膜的製造方法，其中所述固化阻燃劑為乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸辛酯、乙醯乙酸油酯、乙醯乙酸月桂酯、乙醯乙酸硬脂醯酯、乙醯基丙酮、2,4-己二酮或苯甲醯丙酮中之一或多者。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法，更包括在乾燥步驟之後將離型膜層壓於所述壓感黏合層上。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的壓感黏合膜的製造方法，更包括在30℃至60℃範圍之溫度下固化的步驟。
  13. 一種壓感黏合膜，由如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法製造，其中壓感黏合層經形成以使得凹坑以5/m2或小於5/m2之數目存在。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的壓感黏合膜，其中所述凹坑具有500微米或小於500微米之直徑。
  15. 一種光學層製品，包括：光學膜；以及壓感黏合膜，根據如申請專利範圍第1項所述的壓感黏合膜的製造方法製造，形成於所述光學膜的一側或兩側上。
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