TWI731575B - 自由基可固化黏著劑組成物、黏著層、偏光板以及影像顯示器裝置 - Google Patents

自由基可固化黏著劑組成物、黏著層、偏光板以及影像顯示器裝置 Download PDF

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Abstract

本申請案是有關於一種自由基系黏著劑組成物、黏著層、偏光板以及影像顯示器裝置。

Description

自由基可固化黏著劑組成物、黏著層、偏光板以及影像顯示器裝置
本說明書主張於2019年2月8日在韓國智慧財產局提出的韓國專利申請案第10-2019-0014850號的申請日的利益，其內容全部包含於本說明書。
本說明書是有關於一種自由基系黏著劑組成物、黏著層、偏光板以及影像顯示器裝置。
偏光板通常使用如下結構：利用黏著劑將保護膜積層在包含由兩色性染料或碘染色的聚乙烯醇（以下稱為PVA）系樹脂的偏光片的一面或兩面上。先前，主要將三乙醯纖維素（以下稱為TAC）系膜用作偏光板保護膜，但是此種TAC膜的情況，存在在高溫、高濕環境下容易變形的問題點。因此，最近開發了可代替TAC膜的各種材質的保護膜，提出了單獨或混合使用例如聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate，PET）、環烯烴聚合物（以下稱為COP）、丙烯酸系膜等的方法。
此時，將包含聚乙烯醇系樹脂的水溶液的水系黏著劑主要用作用於將所述偏光片與保護膜附著的黏著劑。然而，在所述水系黏著劑的情況，在使用並非TAC的丙烯酸系膜或COP膜等作為保護膜的情況下，由於黏著力弱，因此存在根據膜素材而使用受到限制的問題點。另外，在所述水系黏著劑的情況下，除由素材引起的黏著力不良的問題之外，在應用於PVA元件的兩面的保護膜的素材不同的情況下，亦產生如下問題：因水系黏著劑的乾燥製程產生偏光板的彎曲（curl），及初期的光學物性下降等。進而，在使用所述水系黏著劑的情況下，存在如下問題點：必須進行乾燥製程，在此種乾燥製程中產生透濕率、熱膨脹等差異而不良率上升。作為用於解決如上所述的問題點的方案，提出了使用非水系黏著劑代替水系黏著劑的方案。
因此，提出了藉由使用陽離子聚合性紫外線固化型黏著劑代替水系黏著劑以提高偏光板的可靠性與產率的方案。
陽離子聚合性紫外線固化型黏著劑將環氧基作為主成分而具有固化密度高且可靠性高的優點。然而，此種陽離子聚合在紫外線照射後藉由暗反應（後聚合）而進行環氧環的開環反應，此時，存在容易受到固化時的濕度的影響且容易產生固化狀態的偏差的問題。因此，為了表現出均勻的固化狀態，必須嚴格管理環境濕度以及PVA系偏光片的含水率。
對於自由基聚合性紫外線固化型黏著劑而言，在由如上所述的水分引起的黏著力不均勻的問題相對較小的方面優異。由於不存在因水分引起的固化反應阻礙，因此不會受到因偏光片內的水分引起的反應阻礙，而可穩定地藉由光能進行反應。
另外，在偏光板的薄型化或耐久性等的觀點來看，黏著層的厚度越薄則越有利，因此，為了滿足該情況，黏著劑的黏度低的情況是有利的。
然而，在自由基化合物的情況下，主要使用單官能以保持低黏度，因此固化密度與黏著力低，因此難以期望在將來的製程過程與可靠性方面有良好的餘地。
另外，在考慮到偏光板在高溫高濕下的可靠性時，在黏著層固化後，剛性越高則在高溫高濕下的尺寸變化度越小，從而有利於降低偏光片的不良率。
為了滿足此種黏著劑的特性，可考慮應用多官能單體或均聚物的玻璃轉移溫度高的單體的方法，但在此情況下，由於固化密度低而存在黏著力下降的問題點。
因此，進行了一系列實驗以實現黏著劑的低黏度特性與固化後的高剛性，結果，可適當地調節自由基化合物的固化密度以完成可靠性高的黏著劑組成。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]韓國公開專利第2012-0015780號
[發明所欲解決之課題]
本說明書欲提供一種自由基系黏著劑組成物、黏著層、偏光板以及影像顯示器裝置。 [解決課題之手段]
本說明書的一實施形態提供一種自由基系黏著劑組成物，其為自由基系黏著劑組成物，在固化後，根據Tan δ（Tan Delta）波峰的玻璃轉移溫度為100℃以上且130℃以下，在80℃下儲存模數（Storage Modulus）為1,000 Mpa以上且2,000 Mpa以下，相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，包含55重量份至70重量份的兩種以上的多官能丙烯酸酯化合物，所述多官能丙烯酸酯化合物中的一種以上的玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature，Tg ）為150℃以上，相對於100重量份的整體所述多官能丙烯酸酯化合物，包含30重量份至60重量份的玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature，Tg ）為150℃以上的所述多官能丙烯酸酯化合物。
本說明書的另一實施形態提供一種包含所述自由基系黏著劑組成物或其固化物的黏著層。
本說明書的另一實施形態提供一種偏光板，所述偏光板包括：偏光片；設置在所述偏光片的至少一面的所述黏著層；以及設置在所述黏著層上的保護膜。
本說明書的另一實施形態提供一種影像顯示器裝置，所述影像顯示器裝置包括：顯示器面板；以及所述偏光板，設置在所述顯示器面板的一面或兩面。 [發明的效果]
根據本說明書的一實施形態的自由基系黏著劑組成物藉由在固化後具有高的玻璃轉移溫度與在高溫下的高的儲存模數，從而可實現優異的耐熱性。
以下，更詳細地對本說明書進行說明。
在本說明書中，在記載為某一部分「包括」某一構成要素時，只要無特別相反的記載，則指可更包括其他構成要素，而並非是指排除其他構成要素。
在本說明書中，在記載為某一部件位於其他部件「上」時，不僅指某一部件與其他部件相接的情況，亦包括兩個部件之間存在又一部件的情況。
在本說明書中，Tan δ（Tan Delta）是指儲存模數與損失模數的比。具體而言，所述Tan δ（Tan Delta）可由下述式表示。
Tan δ（Tan Delta）=儲存模數/損失模數
在本說明書中，玻璃轉移溫度是指高分子物質在如玻璃等硬固體狀態下轉變為具有彈性的橡膠狀態的溫度。玻璃轉移溫度由單體的結構性質決定，因此，根據聚合的單體種類，高分子具有固有的玻璃轉移溫度。玻璃轉移溫度越低而物質的柔軟性越高，玻璃轉移溫度越高而物質越堅固。由於單體本身不能測定玻璃轉移溫度，因此通常使單體的均聚物聚合以測定玻璃轉移溫度。然而，在本說明書中，由Tan δ（Tan Delta）值決定玻璃轉移溫度。在與溫度相應的Tan δ（Tan Delta）值中，與具有最大值（波峰）的Tan δmax 相應的溫度是玻璃轉移溫度。
本說明書的一實施形態有關於一種自由基系黏著劑組成物，其特徵在於在所述自由基系黏著劑組成物固化後，根據Tan δ（Tan Delta）波峰的玻璃轉移溫度為100℃以上且130℃以下，在80℃下，儲存模數（Storage Modulus）為1,000 Mpa以上且2,000 Mpa以下。
另外，相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，包含55重量份至70重量份的兩種以上的多官能丙烯酸酯化合物，所述多官能丙烯酸酯化合物中的一種以上的玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature，Tg ）為150℃以上，且相對於100重量份的整體所述多官能丙烯酸酯化合物，包含30重量份至60重量份的玻璃轉移溫度（Glass Transition Temperature，Tg ）為150℃以上的所述多官能丙烯酸酯化合物。
在將所述自由基系黏著劑組成物用於黏著偏光片與保護膜的情況下，可提供優異的黏著力。在所述自由基系黏著劑組成物固化後，在高溫下的儲存模數越高，對偏光板的熱衝擊性越有利。
在本說明書的一實施形態中，在所述自由基系黏著劑組成物固化時，溫度條件為23℃，相對濕度為55%，且光量為1,000 mJ/cm2 。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物的根據Tan δ（Tan Delta）波峰的玻璃轉移溫度為100℃以上且130℃以下，較佳為113℃以上且130℃以下。根據Tan δ（Tan Delta）波峰的玻璃轉移溫度為所述範圍的情況下，在評估可靠性的溫度範圍下，黏著層幾乎不存在熱變形，從而可確保高的可靠性。
所述自由基系黏著劑組成物是指相對於100重量份的整體自由基系黏著劑組成物，包含80重量份以上且90重量份以下的自由基聚合性化合物，不包含並非自由基聚合性化合物的聚合性化合物、或者包含少量例如小於10重量份的黏著劑組成物。例如，具有環氧官能基的化合物為並非自由基聚合性的陽離子聚合性材料，在用作用於賦予並非聚合性質的其他功能的添加劑的情況下，其量為少量，結果固化後，在IR光譜中並不具有醚鍵波峰（1,080 cm-1 ）。
為了測定所述Tan δ（Tan Delta），首先將自由基系黏著劑組成物塗覆於離型膜，在溫度為23℃及相對濕度為55%的條件下，照射1,000 mJ/cm2 的光量使其光固化來製備黏著膜。此時，黏著膜的厚度為30 μm至50 μm，例如可為30 μm。在去除離型膜後，使用動態熱機械分析儀（Dynamic Mechanical Analyzer，DMA）Q800（TA儀器（TA instrument））利用溫度掃描測試（Temperature sweep test）（應力（Strain）0.04%，預加壓力（Preload force）0.05 N，力跟蹤（Force Track）125%，頻率（Frequency）1 Hz），自0℃開始至150℃為止以5 ℃/min使以長度×寬度×厚度（5.3 mm×5 mm×30 μm）的大小製備的試片升溫，並測定儲存模數。此後，將利用分析工具得到的曲線圖上的Y軸設為Tan δ（Tan Delta）的數值變化，將具有最大值的Tan δmax 處的溫度定義為玻璃轉移溫度。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物在80℃下的儲存模數可為1,000 Mpa以上且2,000 Mpa以下，較佳為1,200 Mpa以上且2,000 Mpa以下。所述儲存模數的範圍為80℃下的儲存模數，80℃以外的溫度下的儲存模數可具有其他值。在80℃下的儲存模數為所述範圍的情況下，可有效地執行設置在偏光片與保護膜之間的黏著層的偏光片保護性能。具體而言，在如熱衝擊等嚴酷環境下，可有效地抑制產生偏光片的龜裂。
在80℃下的儲存模數小於1,000 Mpa的情況下，在熱衝擊評估過程中，難以抑制根據溫度的偏光片的收縮與膨脹，因而產生偏光片的龜裂，在80℃下的儲存模數大於2,000 Mpa的情況下，根據偏光片與積層的基材而會引起偏光板彎曲的現象。
在本說明書中，所述龜裂可意味著在縱向（machine direction，MD）上的長的破裂的部分。例如，所述龜裂的長度可為0.01 mm以上。
為了測定所述儲存模數，首先將自由基系黏著劑組成物塗覆於離型膜，在溫度為23℃及相對濕度為55%的條件下，照射1,000 mJ/cm2 的光量使其光固化來製備黏著膜。此時，黏著膜的厚度為30 μm至50 μm，例如可為30 μm。在去除離型膜後，使用DMA Q800（TA儀器（TA instrument））利用溫度掃描測試（Temperature sweep test）（應力（Strain）0.04%，預加壓力（Preload force）：0.05 N，力跟蹤（Force Track）：125%，頻率（Frequency）：1 Hz），自0℃開始至150℃為止以5 ℃/min使以長度×寬度×厚度（5.3 mm×5 mm×30 μm）的大小製備的試片升溫，並測定儲存模數。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物含有自由基聚合性化合物。另外，所述自由基聚合性化合物可含有兩種以上的多官能丙烯酸酯化合物。在含有兩種以上的多官能丙烯酸酯的情況，與含有一種多官能丙烯酸酯的自由基聚合性化合物相比，可實現更合適的固化密度並賦予良好的黏著力。因此，在應用於偏光片的情況下，可阻止由熱衝擊引起的偏光片龜裂的產生。
在本說明書的一實施形態中，相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，所述多官能丙烯酸酯化合物的整體含量適宜為55重量份至70重量份，或為55重量份至65重量份左右。
在所述多官能丙烯酸酯化合物的整體含量滿足所述範圍的情況下，在保持良好的黏著性並固化後，可確保高的儲存模數。
作為所述多官能丙烯酸酯化合物，例如可列舉二丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯、[2-[1,1-二甲基-2[(1-氧代烯丙基)氧基]乙基]-5-乙基1,3-二噁烷-5基]甲基丙烯酸酯等，但並不限定於此。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物包含玻璃轉移溫度為150℃以上的多官能丙烯酸酯化合物。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物包含玻璃轉移溫度為170℃以上的多官能丙烯酸酯化合物。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物包含玻璃轉移溫度為250℃以上的多官能丙烯酸酯化合物。
在包含玻璃轉移溫度為250℃以上的多官能丙烯酸酯化合物時，根據Tan δ（Tan Delta）波峰，具有更高的玻璃轉移溫度，在高溫下的儲存模數更高。
在本說明書的一實施形態中，所述多官能丙烯酸酯化合物的玻璃轉移溫度可為例如400℃以下或300℃以下。
作為所述玻璃轉移溫度為150℃以上的多官能丙烯酸酯化合物，例如可例示有二羥甲基三環癸烷二丙烯酸酯（Tg：214℃）、[2-[1,1-二甲基-2[(1-氧代烯丙基)氧基]乙基]-5-乙基-1,3-二噁烷-5基]甲基丙烯酸酯（Tg：180℃）、9,9-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基芴（Tg：179℃）以及(三羥乙基異氰脲酸酯)三丙烯酸酯（Tg：272℃）等，但並不限定於此。
相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，玻璃轉移溫度為150℃以上的所述多官能丙烯酸酯化合物的含量適宜為15重量份至40重量份、20重量份至40重量份、或30重量份至40重量份左右。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物可包含兩種多官能丙烯酸酯化合物。例如，可將玻璃轉移溫度為100℃以上且小於150℃的多官能丙烯酸酯化合物與玻璃轉移溫度為150℃以上的多官能丙烯酸酯化合物進行組合，或者可將鏈結構的多官能丙烯酸酯化合物與包含環的結構的多官能丙烯酸酯化合物進行組合。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物可包含二丙二醇二丙烯酸酯及三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯、或者二丙二醇二丙烯酸酯及[2-[1,1-二甲基-2[(1-氧代烯丙基)氧基]乙基]-5-乙基1,3-二噁烷-5基]甲基丙烯酸酯作為兩種多官能丙烯酸酯化合物。
根據本說明書的一實施形態，所述自由基系黏著劑組成物可更包含多官能丙烯酸酯系化合物。相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，所述多官能丙烯酸酯系化合物適宜為0.01重量份至25重量份、或1重量份至25重量份左右。作為所述多官能丙烯酸酯系化合物，例如可列舉苯氧基乙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、四氫呋喃基丙烯酸酯、異癸基丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯等，但並不限定於此。
根據本說明書的一實施形態，所述自由基系黏著劑組成物並不包含環氧化合物作為聚合性化合物，可包含少量環氧化合物作為添加劑。相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，所述環氧化合物的含量為0.1重量份至5重量份，較佳為0.1重量份至3重量份，更佳為0.1重量份至1重量份。
所述自由基系黏著劑組成物是否包含環氧化合物可藉由測定IR光譜來確認。包含環氧化合物的環氧系黏著劑組成物因使環氧基環開環生成的醚鍵而在IR光譜中具有醚鍵波峰（1,080 cm-1 ），反之，包含丙烯酸酯化合物的自由基系黏著劑組成物並不具有醚鍵波峰。另外，在1,200 cm-1 至1,000 cm-1 附近處，環氧基系黏著劑組成物可確認三個波峰，但自由基系黏著劑組成物僅發現一個波峰。
所述自由基聚合性化合物可使用在分子內具有至少一個親水性官能基的自由基聚合性化合物。具有至少一個親水性官能基的化合物與基材的相容性高，能夠發揮增進基材表面與黏著劑間的相容性的效果。特別是在用於偏光片的情況下，基材與偏光片之間的黏著劑可提供優異的黏著力。
相對於100重量份的整體自由基系黏著劑組成物，具有親水性官能基的所述自由基聚合性化合物適宜為10重量份至20重量份、13重量份至20重量份、或15重量份至20重量份左右。
另外，作為自由基聚合性化合物，只要能夠藉由分子內存在的碳素間的不飽和雙鍵而進行自由基聚合，則可使用而並無特別限制。此時，所述親水性官能基若為可鍵結氫的羥基、羧基、胺基甲酸酯基、胺基、醯胺基等，則並不特別限制，但其中特別是羥基更佳，以實現優異的黏著力。例如，具有親水性官能基的所述自由基聚合性化合物可為具有一個以上的羥基的具有碳數為1至10、較佳為碳數為1至5的烷基的(甲基)丙烯酸酯。例如，具有羥基的多官能(甲基)丙烯酸酯可為2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、6-羥基己基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯中的一種以上，可單獨使用或混合兩種以上使用。
根據本說明書的一實施形態，所述自由基系黏著劑組成物可包含兩種以上多官能丙烯酸酯化合物及一種具有親水性官能基的自由基聚合性化合物。
根據又一實施形態，所述自由基系黏著劑組成物可包含兩種以上多官能丙烯酸酯化合物、一種單官能丙烯酸酯化合物及一種具有親水性官能基的自由基聚合性化合物。
根據本說明書的一實施形態，所述自由基系黏著劑組成物可包含光酸發生劑。
所述光酸發生劑是指藉由活性能量射線產生酸（H+ ）的化合物，作為本發明中可使用的光酸發生劑，較佳為包含碘鎓鹽（Iodonium salt）或鋶鹽（Sulfonium salt）的光陽離子起始劑。作為包含碘鎓鹽（Iodonium salt）的光酸發生劑的具體實例，可列舉(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎓六氟磷酸鹽、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、二苯基碘鎓六氟銻酸鹽、二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸鹽、雙(十二烷基苯基)碘鎓六氟磷酸鹽、雙(十二烷基苯基)碘鎓六氟銻酸鹽、雙(十二烷基苯基)碘鎓四氟硼酸鹽、雙(十二烷基苯基)碘鎓四(五氟苯基)硼酸鹽、4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓六氟磷酸鹽、4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓六氟銻酸鹽、4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓四氟硼酸鹽、4-甲基苯基-4-(1-甲基乙基)苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸鹽等，但並不限定於此。作為包含鋶鹽（Sulfonium salt）的光酸發生劑的具體實例，例如可列舉二苯基(4-苯基硫)苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基(4-苯基硫)苯基鋶六氟磷酸鹽、(苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]-碘鎓六氟磷酸鹽、(硫代二-4,1-伸苯基)雙(二苯基鋶)二六氟銻酸鹽以及(硫代二-4,1-伸苯基)雙(二苯基鋶)二六氟磷酸鹽等，但並不限定於此。
相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，所述光酸發生劑的含量可為0.5重量份至15重量份左右，較佳為0.5重量份至12重量份左右，更佳為0.5重量份至10重量份左右。在光酸發生劑滿足所述含量範圍的情況下，不僅可順利地實現黏著劑的固化，而且有利於賦予優異的耐水性。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物包含自由基聚合起始劑。根據本說明書的一實施形態的自由基聚合起始劑用以促進自由基聚合性並提高固化速度，可使用在相應技術領域中通常使用的自由基聚合起始劑，而並無限制。
例如，作為所述自由基聚合起始劑，可為選自由如下所組成的群組中的一種以上：2,4-二乙基噻噸酮、二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦、1-羥基-環己基-苯基-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮、甲基苯甲醯基甲酸酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-氧代-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯、氧基-苯基-乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯、α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮、2-苄基-2-(二甲基胺基)1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮、及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)。
根據本說明的一實施形態，相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，所述自由基聚合起始劑的含量較佳為0.5重量份至10重量份、1重量份至5重量份、或2重量份至4重量份。根據本說明書的一實施形態的自由基系黏著劑組成物以所述範圍包含自由基聚合起始劑的情況，具有可順利地實現黏著劑固化的效果。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物包含用於增大黏著力的添加劑。添加所述用於增大黏著力的添加劑以使黏著劑組成物包含的單體彼此良好地聚合並提高黏著力。對所述用於增大黏著力的添加劑的種類並無限制，以100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物為基準，較佳為5重量份至25重量份、10重量份至25重量份、或15重量份至20重量份。
根據本說明書的一實施形態，所述用於增大黏著力的添加劑為矽烷偶聯劑。在包含矽烷偶聯劑的情況，矽烷偶聯劑藉由使黏著劑的表面能量降低，從而可得到黏著劑潤濕性（wetting）得到提高的效果。所述矽烷偶聯劑並不特別限制，但較佳為含有環氧基，作為其實例，可列舉3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷以及2-(3,4-環氧基環己基)-乙基三甲氧基矽烷。
在本說明書的一實施形態中，所述自由基系黏著劑組成物的剝離力為2.5 N/2 cm以上且7 N/2 cm以下。
在本說明書的一實施形態中，保護膜用於支持及保護偏光片，例如可列舉纖維素系膜。所述纖維素系膜可藉由浸漬於氫氧化鉀（KOH）水溶液進行預處理來使用。
為了測定所述剝離力，利用吸液管（spoid）將所述自由基系黏著劑組成物塗佈於經預處理的纖維素保護膜，在積層至偏光片（聚乙烯醇（PVA）元件）的兩面之後，以使最終黏著層的厚度為1 μm至2 μm的方式設定條件，在使層壓機（laminater）（5 m/min）通過後，利用紫外線（ultraviolet，UV）照射裝置（金屬鹵化物燈（Metal halide lamp））對積層有所述膜的面照射1,000 mJ/cm2 的紫外線，在溫度為20℃、濕度為50%的條件下製備偏光板。
在將所製備的偏光板在溫度為20℃、濕度為70%的條件下放置一天后，裁剪為寬度20 mm、長度100 mm，利用質地分析儀（Texture Analyzer）設備（穩態微系統（Stable Micro Systems）公司TA-XT Plus）以速度為30 m/min、90度角度進行剝離，以測定偏光片與基材膜間的剝離力。
根據本說明書的一實施形態，提供一種利用所述自由基系黏著劑組成物形成的黏著層。
所述黏著層可藉由相應技術領域所熟知的方法形成。例如，可藉由如下方法執行：在將自由基系黏著劑組成物塗佈於偏光片或保護膜的一面形成黏著層後，在將偏光片與保護膜合板後使其固化。此時，所述塗佈可藉由相應技術領域所熟知的塗佈方法、例如旋轉塗覆、棒塗覆、輥塗覆、凹版塗覆、刮刀塗覆等方法執行。
根據本說明書的一實施形態，所述黏著層的平均厚度適宜為大於0 μm且小於20 μm左右、大於0 μm且小於10 μm左右，較佳為0.1 μm至10 μm或0.1 μm至5 μm左右。其原因在於在黏著層的厚度過薄的情況下，黏著層的均勻度及黏著力會下降，且在黏著層的厚度過厚的情況下，會產生偏光板外觀出現皺紋的問題。
根據本說明書的一實施形態，提供一種偏光板，所述偏光板包括：偏光片；黏著層，設置在所述偏光片的至少一面，利用所述自由基系黏著劑組成物形成；以及保護膜，設置在所述黏著層上。
根據圖1，根據本說明書的一實施形態的偏光板包括：偏光片（103）；第一黏著層（102），依次設置在所述偏光片的一面；以及第一保護膜（101）。
根據另一實施形態的偏光板，如圖2所示，在偏光片（103）的兩面分別將第一黏著層（102）及第二黏著層（104）作為媒介以設置第一保護膜（101）及第二保護膜（105）。
所述偏光片並不特別限制，可使用相應技術領域所熟知的偏光片，例如由包含碘或兩色性染料的聚乙烯醇（PVA）形成的膜。所述偏光片可將碘或兩色性染料染色至PVA膜來製備，但其製備方法並不特別限制。在本說明書中，偏光片是指不包括保護膜的狀態，且偏光板是指包括偏光片與保護膜的狀態。
在本說明書的一實施形態中，所述保護膜用於支持及保護偏光片，可使用相應技術領域通常熟知的各種材質的保護膜，例如，纖維素系膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）膜、環烯烴聚合物（Cycloolefin polymer，COP）膜、丙烯酸系膜等，並不限制。
在本說明書的一實施形態中，所述保護膜可為纖維素系膜。另外，為了提高黏著力，可追加對所述纖維素系膜表面執行電暈處理或利用KOH溶液進行沖洗處理過程。
根據本說明書的一實施形態，提高一種影像顯示器裝置，包括：顯示器面板；以及所述的偏光板，設置在所述顯示器面板的一面或兩面。
所述顯示器面板可為液晶面板、電漿面板及有機發光面板。
因此，所述影像顯示器裝置可為液晶顯示器裝置（liquid crystal display，LCD）、電漿顯示器裝置（plasma display panel，PDP）、有機發光顯示器裝置（有機發光二極體（organic light emitting diode，OLED））。
更具體而言，所述影像顯示器裝置可為包括液晶面板及在此液晶面板的兩面分別設置有偏光板的液晶顯示器裝置，此時，所述偏光板中的至少一個可為包括根據所述的本說明書的一實施形態的偏光片的偏光板。即，所述偏光板為包括經碘及/或兩色性染料染色的聚乙烯醇系偏光片及設置在所述聚乙烯醇系偏光片的至少一面的保護膜的偏光板，局部而言其特徵在於具有在400 nm至800 nm波長帶域的單體透過度為80%以上的偏光減少區域，所述偏光減少區域的算術平均粗糙度（Ra）為200 nm以下，且偏光度為10%以下，下垂度（sagging）為10 μm以下。
此時，所述液晶顯示器裝置所包括的液晶面板的種類並不特別限定。例如，對其種類並不限制，以下均可應用：如扭曲向列（twisted nematic，TN）型、超級扭曲向列（super twisted nematic，SNT）型、鐵電（ferroelectic，F）型、聚合物分散（polymer dispersed，PD）型等被動矩陣方式的面板；如兩端子型（two terminal）或三端子型（three terminal）等主動矩陣方式的面板；平面轉換型（In Plane Switching，IPS）面板及垂直排列型（Vertical Alignment，VA）面板等公知的面板。另外，構成液晶顯示器裝置的其他構成，例如上部及下部基板（例如，彩色濾光片基板或陣列基板）等的種類亦無特別限制，可採用此領域所公知的構成而並無限制。
以下，為了具體地說明本說明書，列舉實施例詳細地進行說明。然而，根據本說明書的實施例可變形為多種不同的形態，且並不解釋為本說明書的範圍限定於下文記述的實施例。本說明書的實施例是為了向本技術領域內具有平均知識者更完整地說明本說明書而提供的。
>製備例1>自由基系黏著劑組成物的製備
實施例1至實施例5及比較例1至比較例3 相對於104.8重量份的整體自由基系黏著劑組成物，製備具有下述表1的組成的自由基系黏著劑組成物。 [表1]
  自由基聚合性化合物 （重量份） 光酸 發生劑 （重量份） 自由基 聚合起始劑 （重量份） 矽烷 偶聯劑 （重量份）
DPGDA M370 R-604 TMPTA POEA 4-HBA I250 TPO DETX KBM403
Tg （℃） 102 272 180 32 -22 -56 - - - -
實施例1 32 33 - - - 17 1.5 2 1.3 18
實施例2 38 26 - - - 17 1.5 2 1.3 19
實施例3 42 22 - -   17 1.5 2 1.3 19
實施例4 38 21 - - 5 17 1.5 2 1.3 19
實施例5 30 - 35 - 5 15 1.5 2 1.3 15
比較例1 40 - - 23 - 17 1.5 2 1.3 20
比較例2 40 10 - - 5 22 1.5 2 1.3 23
比較例3 32 - 23 - 10 17 1.5 2 1.3 18
-DPGDA：二丙二醇二丙烯酸酯 -M370：三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三丙烯酸酯 -R-604：[2-[1,1-二甲基-2[(1-氧代烯丙基)氧基]乙基]-5-乙基-1,3-二噁烷-5基]甲基丙烯酸酯 -4-HBA：4-羥丁基丙烯酸酯 -TMPTA：三羥甲基丙烷三丙烯酸酯 -POEA：苯氧基乙基丙烯酸酯 -I250：(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]碘鎓六氟磷酸鹽 -TPO：二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦 -DETX：2,4-二乙基噻噸酮 -KBM403：(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷
>製備例2>偏光板的製備 利用吸液管將所述自由基系黏著劑組成物塗佈至經預處理而皂化的纖維素保護膜（TAC 1或TAC 2），並積層至偏光片（PVA元件）的兩面，之後以使最終黏著層的厚度為1 μm至2 μm的方式設定條件，之後使層壓機（5 m/min）通過。在此之後，利用UV照射裝置（金屬鹵化物燈（Metal halide lamp））對積層有所述膜的面照射1,000 mJ/cm2 的紫外線來製備偏光板。此時，偏光板在溫度為20℃、濕度為50%的條件下製備。
>實驗例1>自由基系黏著劑組成物的玻璃轉移溫度及儲存模數測定 將自由基系黏著劑組成物塗覆於離型膜（PET膜），在溫度為23℃、相對濕度為55%的條件下，照射1,000 mJ/cm2 的光量使其光固化來製備厚度為30 μm至50 μm的黏著膜。在去除離型膜後，使用DMA Q800（TA儀器（TA instrument））利用溫度掃描測試（Temperature sweep test）（應力（Strain）0.04%，預加壓力（Preload force）：0.05 N，力跟蹤（Force Track）：125%，頻率（Frequency）：1 Hz），自0℃開始至150℃為止以5 ℃/min使以長度×寬度×厚度（5.3 mm×5 mm×30 μm）的大小製備的試片升溫，並測定儲存模數，讀取在80℃下測定的值。此後，將利用分析工具得到的曲線圖上的Y軸設為Tan δ（Tan Delta）的數值變化，記錄具有最大值的Tan δmax 處的溫度。
將根據所述實驗例1的測定結果示於下述表2。 [表2]
  在Tanδmax 處 的玻璃轉移溫度（℃） 在80℃下的 儲存模數（MPa）
實施例1 129 1,664
實施例2 121 1,598
實施例3 115 1,228
實施例4 111 1,190
實施例5 104 1,168
比較例1 86 480
比較例2 93 640
比較例3 92 784
>實驗例2>自由基系黏著劑組成物的剝離力測定 在溫度為20℃、濕度為70%條件下將如上所述製備的偏光板放置1天后，裁剪為寬度20 mm、長度100 mm，利用質地分析儀（Texture Analyzer）設備（穩態微系統（Stable Micro Systems）公司TA-XT Plus）以速度為30 m/min、90度角度進行剝離，以測定偏光片與基材膜間的剝離力。此時，將剝離力為2.5 N/2 cm以上表示為◎，將2.0 N/2 cm以上且小於2.5 N/2 cm表示為○，將1.0 N/2 cm以上且小於2.0 N/2 cm表示為X，將小於1.0 N/2 cm的情況表示為XX。
>實驗例3>耐水性評估 使利用所述實施例1至實施例5及比較例1至比較例3的組成物製備的偏光板附著有用於與玻璃基板黏著的黏著膜，並且在與偏光片的吸收軸垂直的方向上裁剪150 mm、在吸收軸方向上裁剪150 mm後，將其層壓（玻璃層壓（glass lamination））在玻璃基板上，在室溫下放置24小時。此後將該玻璃板在60℃的水槽中放置24小時後取出。目視確認該樣品的外觀以確認掉色、膜是否剝離。
>實驗例4>熱衝擊穩定性 使利用所述實施例1至實施例5及比較例1至比較例3的組成物製備的偏光板附著有用於與玻璃基板黏著的黏著膜，並且在與偏光片的吸收軸垂直的方向上裁剪150 mm、在吸收軸方向上裁剪150 mm後，將其層壓（玻璃層壓（glass lamination））在玻璃基板上，將其在-40℃下放置30分鐘後再次將其在80℃下放置30分鐘，重覆執行100次。在此之後，目視評估偏光板的外觀是否變形。 將偏光板的外觀並未變形的情況表示為優異，將裁剪部產生小於1 mm的龜裂的情況表示為良好，將產生1 mm以上的龜裂的情況表示為差。
將根據所述實驗例2至實驗例4的結構示於下述表3。 [表3]
  剝離力 高溫耐受性 （60℃，24h） 熱衝擊性 （-40℃→80℃）
TAC 1 （預處理） TAC 2 （預處理） 掉色 膜是否剝離 龜裂
實施例1 ◎ ◎ OK 無剝離 優異
實施例2 ◎ ◎ OK 無剝離 優異
實施例3 ◎ ◎ OK 無剝離 優異
實施例4 ◎ ◎ OK 無剝離 良好
實施例5 ◎ ◎ OK 無剝離 良好
比較例1 X ◎ 一部分掉色 剝離 差
比較例2 XX ◎ 一部分掉色 剝離 差
比較例3 ○ ◎ 一部分掉色 無剝離 差
在所述表2及表3可知，在根據本發明的自由基系黏著劑組成物（實施例1至實施例5）中，較比較例1至比較例3的組成物，測定出在固化後高的玻璃轉移溫度及在80℃下高的儲存模數，且利用實施例1至實施例5的自由基系黏著劑組成物製備的偏光板較利用比較例1至比較例3的組成物製備的偏光板，剝離力、高溫耐受性及熱衝擊性優異。
具體而言，以100重量份的整體自由基系黏著劑組成物，包含55重量份以上的兩種多官能丙烯酸酯化合物，且在將包含玻璃轉移溫度為150℃以上的多官能丙烯酸酯化合物的自由基系黏著劑組成物用於偏光板時，具有2.5 N/2 cm以上的剝離力，具有在60℃下不發生掉色或膜剝離的優異的高溫耐受性，且在熱衝擊時（-40℃→80℃），偏光板的外觀並不變形或產生小於1 mm的龜裂。特別是，在包含玻璃轉移溫度為250℃以上的多官能丙烯酸酯化合物的實施例1至實施例4的自由基系黏著劑組成物固化後，玻璃轉移溫度及在80℃下的儲存模數更高。
101:第一保護膜 102:第一黏著層 103:偏光片 104:第二黏著層 105:第二保護膜
圖1是表示根據本說明書的一實施形態的偏光板的例示性的積層結構的圖。 圖2是表示根據本說明書的一實施形態的偏光板的例示性的積層結構的圖。
101:第一保護膜
102:第一黏著層
103:偏光片

Claims (13)

  1. 一種自由基系黏著劑組成物，其為自由基可固化黏著劑組成物，其中，在所述自由基系黏著劑組成物固化後，根據Tan δ(Tan Delta)波峰的玻璃轉移溫度為100℃以上且130℃以下，在所述自由基系黏著劑組成物固化後，在80℃下儲存模數(Storage Modulus)為1,000Mpa以上且2,000Mpa以下，相對於100重量份的整體所述自由基系黏著劑組成物，包含55重量份至70重量份的兩種以上的多官能丙烯酸酯化合物，所述多官能丙烯酸酯化合物中的至少一種的玻璃轉移溫度(Glass Transition Temperature，Tg)為150℃以上，相對於100重量份的整體的所述多官能丙烯酸酯化合物，包含30重量份至60重量份的玻璃轉移溫度(Glass Transition Temperature，Tg)為150℃以上的所述多官能丙烯酸酯化合物，其中所述自由基系黏著劑組成物在固化後在紅外線光譜中並不具有醚鍵波峰。
  2. 如請求項1所述的自由基系黏著劑組成物，其中相對於100重量份的整體的所述自由基系黏著劑組成物，包含0.1重量份至5重量份的環氧化合物。
  3. 如請求項1所述的自由基系黏著劑組成物，其中所述自由基系黏著劑組成物包含光酸發生劑。
  4. 如請求項3所述的自由基系黏著劑組成物，其中所 述光酸發生劑為光陽離子起始劑。
  5. 如請求項1所述的自由基系黏著劑組成物，其中所述自由基系黏著劑組成物包含自由基聚合起始劑。
  6. 如請求項1所述的自由基系黏著劑組成物，其中所述自由基系黏著劑組成物更包含用於增大黏著力的添加劑。
  7. 如請求項6所述的自由基系黏著劑組成物，其中所述用於增大黏著力的添加劑為矽烷偶聯劑。
  8. 如請求項1所述的自由基系黏著劑組成物，其中所述自由基系黏著劑組成物的剝離力為2.5N/2cm以上。
  9. 一種黏著層，包含如請求項1至請求項8中任一項所述的自由基系黏著劑組成物或其固化物。
  10. 一種偏光板，包括：偏光片；如請求項9所述的黏著層，設置在所述偏光片的至少一面上；以及保護膜，設置在所述黏著層上。
  11. 如請求項10所述的偏光板，其中所述黏著層的厚度為0.1μm至10μm。
  12. 如請求項10所述的偏光板，其中所述保護膜為纖維素系膜。
  13. 一種影像顯示器裝置，包括：顯示器面板；以及 如請求項10所述的偏光板，設置在所述顯示器面板的一面或兩面上。
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