TWI544053B - 光學膜 - Google Patents

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TWI544053B TW103144531A TW103144531A TWI544053B TW I544053 B TWI544053 B TW I544053B TW 103144531 A TW103144531 A TW 103144531A TW 103144531 A TW103144531 A TW 103144531A TW I544053 B TWI544053 B TW I544053B
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Description

光學膜
本發明關於一種壓敏性黏著光學膜、一種可交聯組成物及一種顯示裝置。
實現交聯結構之聚合物組成物正被用於各種工業領域中。實現交聯結構之代表性聚合物組成物可被用於形成壓敏性黏著劑。例如，壓敏性黏著劑可被用於接附偏光板或光學膜(諸如阻滯膜)至顯示裝置(諸如液晶顯示裝置(LCD裝置))或層合偏光板或光學膜(諸如阻滯膜)。例如，在專利文件1至3中，能夠實現交聯結構之聚合物組成物聚合物組成物經揭示作為壓敏性黏著劑組成物。
先前技術文件
專利文件
(專利文件1)專利文件1：韓國專利第1023839號
(專利文件2)專利文件2：韓國專利第1171976號
(專利文件3)專利文件3：韓國專利第1171977號
本發明係關於提供一種壓敏性黏著光學膜、一種可交聯組成物及一種顯示裝置。
在一個態樣中，本發明提供一種壓敏性黏著光學膜。本文所使用之術語〝壓敏性黏著光學膜〞可指其中壓敏性黏著層經形成於光學構件的至少一個表面上，使光學構件藉助於壓敏性黏著層而與另一光學構件層合，或使光學構件接附至光學裝置(諸如顯示面板)之光學膜。
因此，例示性光學膜可包括光學構件；及壓敏性黏著層，其經形成於光學構件的一或兩個表面上。在此，壓敏性黏著層可經提供以接附光學構件至光學裝置(諸如LCD裝置之液晶面板)或另一光學構件。
在光學膜中所包括的光學構件之類型未受到特別的限制，且可包括可執行隨意的光學功能的各種光學構件。光學構件可為膜或薄片類型。代表性光學構件可為但非限制為偏光器、偏光板、亮度增強膜、視角補償膜、抗反射膜或光學透鏡。
本文所使用之術語〝偏光器〞與〝偏光板〞 彼此互有區別。術語〝偏光器〞可意指具有偏光功能之構件，諸如以聚乙烯醇為主之偏光器，其將於下文說明，而本文所使用之術語〝偏光板〞可意指在包括另一層的層合物中所形成之光學構件係存在於偏光器的一或兩個表面上。
偏光器可被用作為可包括在光學膜中的光學構件。當光學構件為偏光器時，則光學膜可為偏光板。在偏光板中所包括的偏光器之類型未受到特別的限制，且例如可使用本技術中已知的通用類型而沒有限制，諸如以聚乙烯醇為主之偏光器。
偏光器為能夠自各種方向的光振盪和光入射提取僅一個方向的光振盪之功能膜。此偏光器可以其中二色性顏料經吸附至以聚乙烯醇為主之樹脂膜的結構形成。構成偏光器的以聚乙烯醇為主之樹脂可藉由膠凝例如以聚乙酸乙烯酯為主之樹脂而獲得。在以聚乙酸乙烯酯為主之樹脂中，以及在乙酸乙烯酯之均聚物中，可包括乙酸乙烯酯與可與乙酸乙烯酯共聚合之另一單體的共聚物。可使用一種具有銨基團之不飽和碳酸、烯烴、乙烯醚、不飽和磺酸和丙烯醯胺或該等中之至少兩者的混合物作為與乙酸乙烯酯共聚合之單體的實例，但是本發明不受限於此。以聚乙烯醇為主之樹脂的膠凝度通常可為約85至100mol%或98mol%。可將以聚乙烯醇為主之樹脂進一步改質，且亦可使用例如以醛改質之聚乙烯縮甲醛或聚乙烯縮醛。另外，以聚乙烯醇為主之樹脂的聚合度通常可為約1,000至 10,000或1,500至5,000。
偏光器可藉由以下方法形成：單軸拉伸以聚乙烯醇為主之樹脂膜的方法、以二色性顏料染色以聚乙烯醇為主之樹脂且吸附二色性染料的方法、以硼酸水溶液處理吸附二色性顏料的以聚乙烯醇為主之樹脂之方法、及以硼酸水溶液處理以聚乙烯醇為主之樹脂膜且進行清洗的方法。在此，可使用碘或二色性有機染料作為二色性顏料。
可光學膜可另外包括接附至偏光器的一或兩個表面之保護膜，且在此例子中，壓敏性黏著層可形成於保護膜的一個表面上。保護膜的類型可為但未特別限制為例如一種下列者或下列者中之至少二者的層合物：以纖維素為主之膜，諸如三乙醯基纖維素(TAC)；以聚酯為主之膜，諸如聚碳酸酯膜或聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)；以聚醚碸為主之膜或聚乙烯膜；聚丙烯膜或使用具有以環為主之結構或冰片烯結構之樹脂或乙烯-丙烯共聚物所製造的以聚烯烴為主之膜；及以聚丙烯酸酯為主之膜。
光學膜可另外包括至少一種選自由下列所組成群組之功能層：保護層、反射層、抗眩光層、阻滯板、寬視角補償膜和亮度增強膜。
光學膜可包括形成在光學構件的至少一個表面上之壓敏性黏著層。壓敏性黏著層可包括具有可交聯組成物之交聯產物。壓敏性黏著層可包括具有可交聯組成物作為主要成分之交聯產物。本文所使用之詞組〝物體包括特定成分作為主要成分〞可意指在物體中的成分之比為以 重量為基準計的50、60、70、80、90或95%或更大。
本文所使用之術語〝可交聯組成物〞可為包括藉由化學或物理方法實現可交聯結構之成分的組成物。可交聯組成物可為能夠形成例如壓敏性黏著劑組成物之聚合物組成物。可交聯組成物可包括嵌段共聚物。本文所使用之術語〝嵌段共聚物〞可指其中至少兩種具有不同的化學成分之聚合物嵌段使用共價鍵以鏈的一個末端連接之聚合物。
嵌段共聚物可包括具有預定的玻璃轉移溫度之第一嵌段及具有玻璃轉移溫度低於第一嵌段之第二嵌段。用於嵌段共聚物的術語〝特定嵌段之玻璃轉移溫度〞可為自嵌段中所包括的單體中之僅一者所形成的聚合物所測量之玻璃轉移溫度，或由考慮到的單體所計算之理論值。在此，玻璃轉移溫度之理論值為藉由Fox公式所計算之值。
嵌段共聚物之第一嵌段的玻璃轉移溫度可為30、40、50、60、70或80℃或更高。第一嵌段的玻璃轉移溫度之上限未受到特別的限制，且可經決定為例如250、230、200、180或150℃或更低。
嵌段共聚物之第二嵌段的玻璃轉移溫度可為0、-10、-20或-30℃或更低。第二嵌段的玻璃轉移溫度之下限未受到特別的限制，且可經決定為例如-80、-75、-70、-65或-60℃或更高。
當第一嵌段和第二嵌段的玻璃轉移溫度可經 調整在範圍內時，則確保壓敏性黏著層之適合的壓敏性黏著可靠度，且可有效地維持其他必需的物理性質，諸如可再加工性或可切割性。
第一嵌段可以例如2,500、5,000、7,000、10,000或12,000或更大的數量平均分子量(Mn)包括在嵌段共聚物中。數量平均分子量亦可為例如150,000、100,000、50,000、30,000或25,000或更小。第一嵌段的數量平均分子量可意指藉由聚合僅形成第一嵌段之單體而製得的聚合物之數量平均分子量。本文所使用之術語〝數量平均分子量〞可藉由實施例中所揭示之方法測量，例如使用凝膠滲透層析術(GPC)。嵌段共聚物可具有在5,000至500,000之範圍內的數量平均分子量。在另一實例中，嵌段共聚物的數量平均分子量可為5,500、6,000、6,500、7,000、8,000、9,000或10,000或更大。嵌段共聚物的數量平均分子量之上限通常可為但未特別限制為400,000、350,000、300,000、250,000、200,000或150,000或更小。根據此分子量特徵，嵌段共聚物可呈現適合的自組裝特徵或相分離特徵。
嵌段共聚物的多分散指數(PDI；Mw/Mn)(亦即重量平均分子量(Mw)對數量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn))可為例如1.5或更大，2.0或更大，2.5或更大，或3.0或更大。嵌段共聚物的數量平均分子量之上限可為但非限制為例如10、9、8或7或更小。根據在此範圍內的PDI，可適當地呈現所欲物理性質，例如可交聯組成物之壓敏性 黏著性質。
嵌段共聚物可為具有可交聯官能基之可交聯共聚物。可使用羥基、羧基、異氰酸酯基、縮水甘油基、胺基、烷氧基矽基或乙烯基作為可交聯官能基，且通常可使用羥基或羧基。可交聯官能基可存在於第一和第二嵌段中之任一者中，但是較佳的是可交聯官能基可存在於具有相對低的玻璃轉移溫度之第二嵌段中，以實現適合的交聯結構。例如，嵌段共聚物可具有其中第二嵌段包括至少可交聯官能基和第一嵌段包括或不包括可交聯官能基之結構。當第二嵌段包括可交聯官能基時，因為第一嵌段當作物理交聯點及第二嵌段當作化學交聯點，所以可更有效地實現所欲交聯結構。
嵌段共聚物可具有支鏈結構，其包括具有支鏈結構之第一或第二嵌段。雖然未受到特別的限制，但是第一和第二嵌段之第二嵌段可以支鏈結構形成。此嵌段共聚物可具有包括下列者之結構：具有第一嵌段-第二嵌段的類型之二嵌段共聚物、或具有第一嵌段-第二嵌段-第一嵌段或第二嵌段-第一嵌段-第二嵌段的類型之三嵌段或更多形成共聚物之嵌段，且可另外包括除了第一嵌段或第二嵌段以外的額外嵌段。
形成第一嵌段或第二嵌段之單體的類型未受到特別的限制，只要其確保由於上述組合的玻璃轉移溫度之上述範圍、在必要的嵌段中具有支鏈結構、且包括可交聯官能基。
在一個實例中，第一嵌段可包括(甲基)丙烯酸酯單體之聚合單元。在說明書中，術語〝單體〞包括可藉由聚合反應而形成聚合物的所有類型之化合物，且亦可包括藉由聚合單分子單體或至少兩種單體所形成之寡聚物型化合物。另外，術語〝單體之聚合單元〞可指經聚合而形成聚合物或嵌段之主鏈的單體之主鏈或側鏈。另外，單體包括在嵌段或共聚物中的詞組可意指包括呈聚合單元形式之單體，除非另有其他特別的定義。
可使用例如(甲基)丙烯酸烷酯作為(甲基)丙烯酸酯單體。考慮到控制凝聚強度、玻璃轉移溫度和壓敏性黏著劑性質，可使用具有1至20，1至16，1至12，1至8或1至4個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯。在此，烷基可為例如直鏈、支鏈或環類型。此單體可為(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)丙烯酸異壬酯和(甲基)丙烯酸月桂酯，其可單獨或以其至少二者之組合使用，以確保玻璃轉移溫度。雖然未受到特別的限制，但是考慮到控制玻璃轉移溫度的容易性，可使用在單體之中的甲基丙烯酸酯單體，諸如具有1至20，1至16，1至12，1至8或1至4個碳原子之烷基的甲基丙烯酸烷酯。甲基丙烯酸烷酯可作為主要成分 包括在第一嵌段中。亦即可包括以第一嵌段總重量為基準計的50、60、70、80、90或95wt%之甲基丙烯酸烷酯。
第二嵌段亦可包括自(甲基)丙烯酸酯單體所衍生之聚合單元。適合作為(甲基)丙烯酸酯單體之類型可考慮到所欲玻璃轉移溫度而選自以第一嵌段所述之類型。考慮到控制玻璃轉移溫度的容易性，可使用在上述單體之中的丙烯酸酯單體作為形成第二嵌段之(甲基)丙烯酸酯單體，諸如丙烯酸烷酯，例如具有1至20，1至16，1至12，1至8或1至4個碳原子之烷基。丙烯酸烷酯可作為主要成分包括在第二嵌段中。亦即可包括相對於第二嵌段總重量為50、60、70、80、90或95wt%或更多的丙烯酸烷酯。
具有支鏈結構的第一和第二嵌段中之一者可另外包括形成支鏈的單體之聚合單元。因此，具有支鏈結構之嵌段可包括(甲基)丙烯酸酯單體之聚合單元及形成支鏈的單體之聚合單元。當具有支鏈結構之嵌段為第一嵌段時，則(甲基)丙烯酸酯單體可為上述甲基丙烯酸烷酯，而當具有支鏈結構之嵌段為第二嵌段時，則(甲基)丙烯酸酯單體可為上述丙烯酸烷酯。
可使用例如具有至少兩種可聚合官能基及/或引發聚合的官能基之單體作為形成支鏈的單體。亦即單體可包括任何一種選自可聚合官能基及引發聚合的官能基之類型中之至少二者，或可包括至少一種可聚合官能基及至少一種引發聚合的官能基。在此，可聚合官能基可意指可 與另一與(甲基)丙烯酸酯單體一起形成嵌段之單體共聚合的官能基，而引發聚合的官能基可意指可自可聚合官能基聚合的官能基。
可使用烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基、烷基、甲基丙烯醯氧基、烷基或鹵烷基作為此可聚合官能基或引發聚合的官能基，但是本發明不受限於此。亦即本文所述之可聚合官能基或引發聚合的官能基經常應用於自由基聚合反應或原子轉移自由基聚合反應(ATRP)，且除此之外，可使用已知應用於自由基聚合反應或ATRP的所有可聚合官能基或引發聚合的官能基。當應用不同的聚合方法時，可聚合官能基或引發聚合的官能基可經調整而應用於所選擇之聚合方法。
本文所使用之術語〝烷基〞可為具有1至20，1至16，1至12，1至8或1至4個碳原子之直鏈、支鏈或環烷基，除非另有其他特別的定義。烷基可隨意地經至少一個取代基取代。
本文所使用之術語〝烯基〞可為具有2至20，2至16，2至12，2至8或2至4個碳原子之直鏈、支鏈或環烯基，除非另有其他特別的定義。烯基可隨意地經至少一個取代基取代。
另外，在鹵烷基中存在的鹵素原子可為氯或氟，但是本發明不受限於此。
可使用例如式1化合物作為形成支鏈的單體。
在式1中，Y為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，X為自包括或不包括氧原子的烴基所衍生之n價殘基，及n為範圍在2至6之數目。
本文所使用之術語〝烴基〞可為由碳和氫所組成之化合物或其衍生物。在式1之定義中，烴基可包括氧原子。可使用例如具有1至20，1至16，1至12，1至8或1至4個碳原子之烷烴、具有2至20，2至16，2至12，2至8或2至4個碳原子之烯烴或炔烴、或具有6至24，6至18或6至12個碳原子之芳族化合物作為式1之烴基。另外，其中形成烷烴、烯烴或炔烴的碳原子中之至少一者經氧原子置換之結構及其中酯基團或醚基團包括在烷烴、烯烴或炔烴中的結構可包括在式1之烴基的類別中。
另外，術語〝自烴基所衍生之n價殘基〞可為自上述烴基所衍生之殘基，其鍵結至式1中的n個Y基團上。
可使用例如以式2至5化合物中之至少一者表示的化合物作為形成支鏈的單體。
在式2中，Y1和Y2各自獨立地為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，P和R各自獨立地為伸烷基或單鍵，Q為氧原子或單鍵，及m為範圍在1至10之數目。
在式3中，R1至R6各自獨立地為氫原子、烷基、烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，及R1至R6中之至少二者為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基。
在式4中，R7和R10各自獨立地為氫原子、烷基、烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，及R7至R10中之至少三者為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯 氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基。
在式5中，Y3和Y4各自獨立地為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，及P為伸烷基。
在式2之定義中，術語〝單鍵〞意指其中單獨的原子不存在於對應之位置中的情況。例如，在式2中，當R為單鍵時，Q可直接連接至Y2。
本文所使用之術語〝伸烷基〞可為具有1至20，1至16，1至12，1至8或1至4個碳原子之直鏈、支鏈或環伸烷基，除非另有其他具體的定義。伸烷基可隨意地經至少一個取代基取代。
在式2中，Y1和Y2在另一實例中可為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。在式2中，P可為伸烷基，且R可為單鍵或伸烷基。可使用多官能性丙烯酸酯作為此化合物，諸如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯或六亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯，但是本發明不受限於此。
在式3的另一實例中，R1至R6各自獨立地為氫原子、烷基、烯基或鹵烷基，R1至R6中之至少二者可為烯基或鹵烷基。可使用多官能性乙烯基化合物(諸如二 乙烯基苯)或用於原子轉移自由基聚合反應(ATRP)之引發單體(inimer)(諸如4-氯烷基苯乙烯)作為此化合物。
在式4的另一實例中，R7和R10可各自獨立地為氫原子、烷基、丙烯醯氧基烷基或甲基丙烯醯氧基烷基，且R7至R10中之至少三者可為丙烯醯氧基烷基或甲基丙烯醯氧基烷基。可使用多官能性丙烯酸酯作為此化合物，諸如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。
在式5的另一實例中，Y3可為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基或甲基丙烯醯氧基烷基，且Y4可為鹵烷基。可使用α-溴異丁酸(甲基)丙烯醯氧基烷酯或用於ATRP之引發單體作為此化合物，諸如4-氯烷基苯乙烯，但是本發明不受限於此。
具有可實現支鏈結構之結構的各種單體為本技術中已知，且可將除了上述單體以外的任何可實現支鏈結構之單體應用於本發明。
當包括形成支鏈的單體時，則可能適當的是單體之莫耳數比可為但未特別限制為例如相對於形成單體的對應嵌段之總莫耳數的約0.01至10mol%。在上述範圍內，可實現適合的支鏈結構量，且亦可確保可處理性。
在包括可交聯官能基的第一嵌段和第二嵌段中之一者中，可包括具有可交聯官能基的可共聚合單體(在下文簡稱為可交聯單體)之聚合單元與單體(亦即(甲基)丙烯酸烷酯單體)之聚合單元。在說明書中，具有可交聯官能基的可共聚合單體可包括所有類型的具有與嵌段共聚 物中所包括的另一單體(諸如(甲基)丙烯酸酯單體)可聚合之位置，且與具有上述可交聯官能基的化合物在各嵌段中達成所欲玻璃轉移溫度之單體。
當可交聯官能基包括在第二嵌段中時，則(甲基)丙烯酸酯單體可為上述丙烯酸烷酯，而當可交聯官能基係在第一嵌段中時，則(甲基)丙烯酸酯單體可為上述甲基丙烯酸烷酯。
具有上述可交聯官能基及可共聚合位置的各種單體為本技術中已知，且單體可被用於所有類型的聚合物中。例如，可使用(甲基)丙烯酸羥基烷酯(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)、或甘油單(甲基)丙烯酸酯、或以、羥基-終止之聚(伸烷基乙醇)(甲基)丙烯酸酯(諸如聚(乙二醇)(甲基)丙烯酸酯或聚(丙二醇)(甲基)丙烯酸酯)作為具有羥基之可共聚合單體，但是本發明不受限於此。可使用含(潛在性)羧酸之化合物(諸如(甲基)丙烯酸)、含環氧基之化合物(諸如順丁烯二酸酐、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、甲基(甲基)丙烯酸環氧基環己基甲酯)、含異氰酸酯基之化合物(諸如(甲基)丙烯酸2-異氰酸基乙酯)、含胺基之化合物(諸如(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯)、或含矽基之化合物(諸如(甲基)丙烯酸3-(三甲氧基)矽基丙酯)作為可交聯單體的額外實例，但是本發明不受限於此。考慮到與形成嵌段之另一單體的反應性、聚合的容易性或選擇交聯劑的容易性，可使 用在上述單體之中的例如含羥基之化合物，諸如丙烯酸羥基烷酯或羥基伸烷基二醇丙烯酸酯，但是本發明不受限於此。
當包括可交聯單體時，莫耳數比未受到特別的限制，且例如可能適當的是可交聯單體之莫耳數比為以形成對應嵌段的單體之總莫耳數為基準計的約0.3至20，0.3至15，0.3至10，或0.3至5mol%。
當有必要例如調整玻璃轉移溫度時，第一嵌段及/或第二嵌段可另外包括任何共單體，且可包括作為聚合單元的單體。共單體可為但非限制為含氮單體，諸如(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮或N-乙烯基己內醯胺；含環氧烷之單體，諸如烷氧基伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基二伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基三伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基四伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯、烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基三伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基四伸烷二醇(甲基)丙烯酸酯或苯氧基聚伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯；以苯乙烯為主之單體，諸如苯乙烯或甲基苯乙烯；或羧酸乙烯酯，諸如乙酸乙烯酯。一種或至少兩種適合類型的共單體可包括在聚合物中。此共單體可以相對於各個嵌段中用作為聚合單元的其他單體之總重量為基準計的例如20重量份或更少，或0.1至15重量份之比包括在 嵌段共聚物。
嵌段共聚物可在壓敏性黏著層中相分離，以實現自組裝結構，諸如球體、圓柱體、五角二十四面體(gyroid)及片層。在壓敏性黏著層中的嵌段共聚物可實現上述結構中之任一者，或可實現其中至少兩種結構組合的結構。適合的交聯度可藉由實現適合的相分離結構得以確保，且因此可實現極佳的物理性質，諸如壓敏性黏著可靠度或可再加工性。
嵌段共聚物可包括例如5至25重量份之第一嵌段和75至95重量份之第二嵌段。在一個實例中，藉由調整嵌段共聚物之第一嵌段與第二嵌段之間的重量比可調整包括嵌段共聚物之壓敏性黏著層的物理性質，包括壓敏性可靠度、可再加工性和可切割性。另外，在嵌段之間的比亦可影響由嵌段共聚物所實現之相分離結構。例如，在上述範圍內，當第一嵌段的重量增加時，則結果傾向實現由球體、圓柱體、五角二十四面體及片層所形成之結構。在壓敏性黏著層中所實現之嵌段共聚物的相類型可根據目的以調整重量比來調整，但是本發明未特別受限於此。然而，在相之中的球體相或圓柱體相可適合在室溫下當作剛性第一嵌段之物理交聯點且增強必需的物理性質，諸如壓敏性黏著性質和物理交聯性質，且較佳地使用球體相。在另一實例中，嵌段共聚物可包括5至20重量份之第一嵌段和80至95重量份之第二嵌段，或7至17重量份之第一嵌段和83至93重量份之第二嵌段。本文所使用之單位 〝重量份〞可為成分之間的重量比、除非另有其他特別的定義。
製造嵌段共聚物之方法未受到特別的限制，且可為習知的方法。嵌段聚合物可藉由例如活性自由基聚合反應(LRP)而聚合，該方法尤其可為以電子轉移再生之活化劑(ARGET)ATRP或以連續活化劑再生之引發劑(ICAR)ATRP，以進行在產生電子之有機或無機還原劑的存在下使用原子轉移自由基聚合劑作為聚合控制劑的聚合反應、使用RAFT劑之可逆式加成-斷裂鏈轉移(RAFT)聚合反應或使用有機鉈化合物作為引發劑之方法，且可應用自上述方法所選擇之適合方法。為了形成支鏈結構，例如將反應在任何一個嵌段的單體之轉化率係在例如約60至100%之預定範圍內的時間點終止，且反應可藉由添加形成支鏈的單體及使用嵌段作為巨引發劑之其他單體來進行。
可交聯組成物可另外包括可交聯嵌段共聚物之交聯劑。可使用具有至少2個(例如，2至10，2至8，2至6或2至4個)可與上述可交聯官能基反應的官能基之化合物作為交聯劑，且已知各種類型的此等化合物。例如，可使用異氰酸酯交聯劑、環氧基交聯劑、氮丙啶交聯劑和金屬鉗合物交聯劑作為交聯劑，例如可使用異氰酸酯交聯劑。
可使用例如二異氰酸酯化合物(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、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)或藉由二異氰酸酯化合物與多元醇反應而製得的化合物作為異氰酸酯交聯劑，且在此多元醇可為三羥甲基丙烷。
在可交聯組成物中，可使用交聯劑中之一或至少二，但是本發明不受限於此。
多官能***聯劑可以例如相對於100重量份之嵌段共聚物的0.01至10，或0.01至5重量份包括在可交聯組成物中，且在此範圍內可極佳地維持交聯產物之凝膠含量、凝聚強度、交聯性質、壓敏性黏著劑強度和耐久性。
可交聯組成物可另外包括矽烷偶合劑。可使用例如具有異氰酸酯基、硫氫基、(甲基)丙烯醯氧基、胺基、乙烯基、環氧基、β-氰基或乙醯乙醯基之矽烷偶合劑作為矽烷偶合劑。此矽烷偶合劑可容許例如由具有低分子量的共聚物所形成之交聯產物呈現極佳的凝聚性質和壓敏性黏著穩定性，且在耐熱與耐水分條件下及在耐熱條件下維持極佳的耐久性和可靠度。可使用由Sin-Etsu所製造之品名KBM-403、KBE-403、KBM-503、KBM-5103、KBM-903、KBM-803或KBE-9007之產品作為矽烷偶合劑，但是本發明不受限於此。
矽烷偶合劑可以相對於100重量份之嵌段共聚物的0.01至5，或0.01至1重量份包括在可交聯組成物中，且在此範圍內可有效地提供交聯產物所欲物理性 質。
可交聯組成物可另外包括如要求的膠黏劑。膠黏劑可為但非限制為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、聚合之松香樹脂和聚合之松香酯樹脂中之一或至少二者的混合物，該等可單獨或以至少二者之組合使用。膠黏劑可以相對於100重量份之嵌段共聚物的100重量份或更少包括在可交聯組成物中。
在必要時，可交聯組成物可另外包括至少一選自下列的添加劑：交聯刺激劑、標定劑(labeling agent)、黏著刺激劑、環氧樹脂、固化劑、UV穩定劑、抗氧化劑、著色劑、強化劑、填充劑、發泡劑、界面活性劑和塑化劑。
可交聯組成物亦可在23℃下具有約500至3,000cP之塗佈黏度。術語〝塗佈黏度〞為可交聯組成物(亦即塗佈溶液)在施加塗佈方法以形成交聯產物時的黏度，且為其中維持塗料固體含量之狀態的黏度。塗佈黏度在23℃下可在例如500至2,500，700至2,500，或900至2,300cP之範圍內。包括嵌段共聚物的可交聯組成物可具有高黏度，即使在以高濃度的塗料固體含量有效塗佈時。
可交聯組成物可在實現交聯結構之後具有80wt%之凝膠分率。凝膠含量可由通式1計算。
[通式1]凝膠含量(%)=B/A×100
在通式1中，A為具有交聯結構的可交聯組成物之質量，及B為藉由放入具有200網目大小的篩網中且在室溫下浸漬於乙酸乙酯中72小時所獲得的具有質量A之可交聯組成物的不溶性內含物之乾質量。
可藉由維持80wt%或更低的凝膠含量而極佳地維持可加工性、耐久性和可靠度及可再加工性。可交聯組成物之凝膠含量的下限可為但未特別限制為例如0wt%。然而，詞組〝凝膠含量為0wt%〞不意指可交聯組成物完全未進行交聯。例如，在具有0wt%之凝膠含量的可交聯組成物中，出現其中未進行交聯的可交聯組成物或其中交聯進行至某些程度但不足的交聯組成物，因為由於低的交聯度而使凝膠未維持在具有200網目大小的篩網中。
此可交聯組成物可被用作為例如上述之壓敏性黏著劑組成物。除此之外，可交聯組成物可被用於各種用途，包括填充劑。
在另一態樣中，本發明提供可交聯組成物之交聯產物或包括其之壓敏性黏著劑。交聯產物可藉由對可交聯組成物進行適合的交聯處理而形成，例如施加熱或老化。如上述，此交聯產物可具有如上述之球體結構，且剛性結構域及可交聯官能基可當作為物理或化學交聯點。
有壓敏性黏著劑組成物或用於光學構件之壓敏性黏著劑作為可交聯組成物或其交聯產物之代表性用途。用於光學構件之組成物或產物可被用於層合各種光學 構件或施加光學構件或其膜至顯示裝置，諸如液晶面板。光學構件可為偏光板、偏光器、保護膜、抗反射膜、阻滯膜、寬視角補償膜或亮度增強膜，但是本發明不受限於此。本文所使用之術語〝偏光器及偏光板〞彼此互不相同。亦即偏光器表明具有偏光功能之膜、薄片或構件，而偏光板為具有除了偏光器以外還有另一光學成分之光學構件。除了偏光器以外，可使用偏光器保護膜或阻滯層作為包括在光學構件中的另一成分，但是本發明不受限於此。
在本發明中，形成壓敏性黏著層之方法可為但未特別限制為例如藉由以可交聯組成物直接塗佈且固化而實現交聯結構之方法，或藉由以可交聯組成物塗佈且固化及轉移組成物而形成交聯結構之方法。
以壓敏性黏著劑組成物塗佈之方法可為但未特別限制為使用習知的設施(諸如塗佈棒)以可交聯組成物塗佈之方法。
在塗佈法期間，以均勻的塗佈法為觀點，可交聯組成物中所包括的多官能***聯劑較佳地經控制以防止在官能基上的交聯反應，且因此使交聯劑可在塗佈之後於固化及老化期間形成交聯結構，以增強壓敏性黏著劑之凝聚強度、壓敏性黏著劑性質和可切割性。
塗佈法亦可在充份移除在可交聯組成物中的揮發性成分或發泡成分(諸如反應殘餘物)之後進行，且因此可防止由於交聯產物過低的交聯密度或分子量及由於玻璃板與壓敏性黏著層之間的氣泡在高溫下膨脹而於交聯產 物中形成的散射體使彈性模量降低。
在塗佈法之後，藉由固化交聯組成物來完成交聯結構之方法可為但未特別限制為維持塗層在適合的溫度下以誘發在塗層中所包括的嵌段共聚物及多官能***聯劑的交聯結構之方法。
在又另一態樣中，本發明提供顯示裝置，例如LCD裝置。顯示裝置可包括上述光學膜或偏光板。
例如，當顯示裝置包括顯示面板時，上述光學構件可藉助於壓敏性黏著層而接附至顯示面板。當顯示裝置為LCD時，裝置可包括液晶面板作為顯示面板及接附至液晶面板的一或兩個表面上的偏光板或光學膜。偏光板或光學膜可藉由包括上述交聯產物的壓敏性黏著層接附至液晶面板。例如，可將已知的面板，諸如扭曲向列(TN)型、超扭曲向列(STN)型、鐵電(F)型和聚合物分散(PD)型面板；所有類型的主動矩陣面板，包括二端點型和三端點型面板；同平面切換(IPS)型面板；及直立對準(VA)型面板應用為施加至LCD之液晶面板。
另外，LCD裝置之其他成分類型未受到特別的限制，例如上和下基板，諸如濾色基板或陣列基板，且或者可使用本技術中已知的任何成分而沒有限制。
本發明可提供包括聚合物成分之壓敏性黏著層，其可呈現極佳的交聯效率，即使在低分子量下，可具 有極佳的可加工性、耐久性和尺寸穩定性，及提供可施加上壓敏性黏著層之光學膜。
實施態樣
在下文將參考實施例及比較例詳細說明壓敏性黏著劑組成物，但是壓敏性黏著劑組成物的範圍不限於下列實施例。
1.分子量之測量
數量平均分子量(Mn)及多分散指數(PDI)係在下列條件下使用GPC測量，且使用由Agilent System所生產之標準聚苯乙烯得到校準曲線，由其轉換測量結果。
<測量條件>
測量工具：Agilent GPC(Agilent 1200 series,U.S.)
管柱：兩個連接的PL mixed B
管柱溫度：40℃
溶析劑：四氫呋喃(THF)
流速：1.0毫升/分鐘
濃度：~1毫克/毫升(100微升注射液)
另外，分子量改變率係藉由根據以下公式評估在添加交聯劑和觸媒之前的聚合物溶液之分子量(Mn，A)及在交聯反應之後的交聯反應產物之分子量(Mn，B)來計算。
<分子量改變率之評估>
分子量改變率(%)=100×(B-A)/A
2.凝膠含量之測量
將實施例或比較例中所製造之壓敏性黏著層維持在熱-恆濕器中(23℃，60%之相對濕度)10天，且取得0.3克所得層，放入#200不鏽鐵篩網中，以完全***浸漬於100毫升乙酸乙酯中且在室溫下的暗室內貯存3天。隨後收集不溶於乙酸乙酯的部分(不溶性內含物)且在70℃下經4小時乾燥，以測量重量(不溶性內含物之乾重量)。
接著將測量結果取代在以下公式中且測定凝膠含量(單位：%)。
[測量凝膠含量之公式]
凝膠含量=B/A×100
A：壓敏性黏著劑之重量(0.3克)
B：不溶性內含物之乾重量(單位：克)
3.玻璃轉移溫度之計算
玻璃轉移溫度(Tg)係根據各嵌段之單體的組成物由以下公式計算。
<公式>
1/Tg=ΣWn/Tn
在此公式中，Wn為聚合物之各單體的重量分率，Tn為當單體形成均聚物時所呈現之玻璃轉移溫度，且公式的右邊為藉由所使用之單體的重量分率除以當單體形成均聚物時由單體所呈現之玻璃轉移溫度所計算的所有值(Wn/Tn)之總和所獲得的結果。
4.評估耐久性之方法
樣品係藉由將實施例或比較例所製造之壓敏性黏著偏光板切割而製得，具有320毫米寬度及180奈米長度。將製得的樣品藉助於壓敏性黏著層而接附至市場上取得具有約0.7毫米厚度的LCD面板，且將接附上樣品的面板在50℃及5大氣壓之壓力下貯存約20分鐘。將製得的樣品維持在90℃下300小時，且觀察在壓敏性黏著界面上是否出現氣泡或脫層，根據以下標準評估耐久性。
<評估耐久性之準則>
A：未觀察到氣泡或脫層的情況。
B：觀察到少量氣泡及/或脫層的情況。
C：觀察到大量氣泡及/或脫層的情況。
製備例1. 嵌段共聚物(A)之製備
將200克甲基丙烯酸甲酯(MMA)、200克乙酸乙酯及1.95克2-溴異丁酸乙酯放入燒瓶中，將燒瓶密封且進行約40分鐘氮氣起泡，以移除氧氣。在移除氧氣之後，將燒瓶放入在65℃下加熱之油浴中，且將0.045克CuBr2及0.116克三(2-吡啶基甲基)胺(TPMA)溶解在10毫升小瓶中的3毫升N,N-二甲基甲醯胺(DMF)中。隨後將以氮起泡移除氧氣的ATRP觸媒溶液放入燒瓶中。接著輸入作為觸媒還原劑的1.62克辛酸錫(II)(Sn(EH)2)以引發反應。將燒瓶加熱約7小時且打開，使所得溶液暴露於氧氣以終止反應，由此製備具有68%之單體轉化率、約16,000之分子量(Mn)及1.24之分子量分布(Mw/Mn)的巨引發劑 (MI)。將100克丙烯酸正丁酯(n-BA)、3克丙烯酸4-羥基丁酯(4-HBA)及113克乙酸乙酯與10克巨引發劑混合，放入燒瓶中，且進行約30分鐘氮氣起泡，以移除氧氣。在約65℃之反應溫度下及在氮氛圍下添加其中混合0.018克CuBr2、0.048克TPMA與1.3毫升DMF之觸媒溶液，且添加0.067克Sn(EH)2以引發反應。在反應轉化率到達約65%的時候，添加事先移除氧氣的約6.3克形成支鏈的單體α-溴異丁酸丙烯醯氧基丁酯且反應約15小時，直到反應終止為止，由此製備具有85%之單體轉化率、18,000之分子量(Mn)及6.65之分子量分布(Mw/Mn)的嵌段共聚物溶液。在此，單體轉化率係由已知的方法使用氣相層析術(GC)測量。嵌段共聚物包括第一嵌段(其包括MMA之聚合單元且具有110℃之玻璃轉移溫度)和包括n-BA和4-HPA之聚合單元作為主要成分、具有以α-溴異丁酸丙烯醯氧基丁酯為主所形成的支鏈結構且具有約-45℃之玻璃轉移溫度之嵌段。另外，在此第一嵌段對第二嵌段之重量比為約10：90。
製備例2. 嵌段共聚物(B)之製備
將100克n-BA、3克4-HBA及113克乙酸乙酯與製備例1所製備之10克巨引發劑混合，放入燒瓶中，且進行約30分鐘氮氣起泡，以移除氧氣。在約65℃之反應溫度下及在氮氛圍下添加其中混合0.018克CuBr2、0.048克TPMA與1.3毫升DMF之觸媒溶液，且添加0.067克Sn(EH)2以引發反應。在反應轉化率到達約 65%的時候，添加事先移除氧氣的約0.94克形成支鏈的單體二乙烯基苯且反應約15小時，直到反應終止為止，由此製備具有76%之單體轉化率、103,000之分子量(Mn)及3.29之分子量分布(Mw/Mn)的嵌段共聚物溶液。嵌段共聚物包括第一嵌段(其包括MMA之聚合單元且具有110℃之玻璃轉移溫度)及包括n-BA和4-HPA之聚合單元作為主要成分、具有以二乙烯基苯為主所形成的支鏈結構且具有約-45℃之玻璃轉移溫度之嵌段。另外，在此第一嵌段對第二嵌段之重量比為約11：89。
製備例3. 嵌段共聚物(C)之製備
將100克n-BA、3克4-HBA及113克乙酸乙酯與製備例1所製備之10克巨引發劑混合，放入燒瓶中，且進行約30分鐘氮氣起泡，以移除氧氣。在約65℃之反應溫度下及在氮氛圍下添加其中混合0.018克CuBr2、0.048克TPMA與1.3毫升DMF之觸媒溶液，且添加0.067克Sn(EH)2以引發反應。反應進行約15小時且接著終止，由此製備具有約89%之單體轉化率、110,000之分子量(Mn)及1.43之分子量分布(Mw/Mn)的嵌段共聚物。嵌段共聚物包括第一嵌段(其包括MMA之聚合單元且具有110℃之玻璃轉移溫度)及包括n-BA和4-HPA之聚合單元作為主要成分、具有所形成的支鏈結構且具有約-45℃之玻璃轉移溫度之嵌段。另外，在此第一嵌段對第二嵌段之重量比為約10：90。
實施例1.
將製備例1所製得的100重量份之嵌段共聚物(A)與約0.3重量份之交聯劑甲苯二異氰酸酯(TDI)及約0.015重量份之已知的交聯觸媒混合，由此製備可交聯組成物。接著將組成物塗佈在經脫膜處理之聚(對苯二甲酸乙二酯)(PET)膜上以具有約25微米厚度且在120℃下經3分鐘乾燥。接著將所形成的乾燥層轉移至已知的偏光板的一個表面上，由此製造壓敏性黏著偏光板。
實施例2.
壓敏性黏著偏光板係以與實施例1中所述相同的方法製造，除了交聯組成物係藉由將約0.3重量份之交聯劑(TDI)及約0.015重量份之已知的交聯觸媒與製備例2中所製得的100重量份之嵌段共聚物(B)混合來製備以外。
實施例3.
壓敏性黏著偏光板係以與實施例1中所述相同的方法製造，除了交聯組成物係藉由將約0.15重量份之交聯劑(TDI)及約0.075重量份之已知的交聯觸媒與製備例2中所製得的100重量份之嵌段共聚物(B)混合來製備以外。
比較例1.
壓敏性黏著偏光板係以與實施例1中所述相同的方法製造，除了交聯組成物係藉由將約0.3重量份之交聯劑(TDI)及約0.015重量份之已知的交聯觸媒與製備例3中所製得的100重量份之嵌段共聚物(C)混合來製備以 外。
比較例2.
壓敏性黏著偏光板係以與實施例1中所述相同的方法製造，除了交聯組成物係藉由將約0.15重量份之交聯劑(TDI)及約0.0075重量份之已知的交聯觸媒與製備例3中所製得的100重量份之嵌段共聚物(C)混合來製備以外。
將評估實施例及比較例的交聯組成物之物理性質的結果總結且列示於表1中。
從表1的結果確認因為包括具有支鏈結構之第二嵌段的嵌段共聚物(實施例1至3)呈現高的分子量改變率和高的凝膠含量，即使在其中施加少量交聯劑的狀況時，由於嵌段共聚物的支鏈結構和相分離特徵，所以呈現極佳的交聯效率且因此穩定地確保耐久性。同時，當施加不具有支鏈結構的嵌段共聚物時(比較例1和2)，因為在其中交聯劑以與實施例中所使用之相同的量混合的狀況中未進行適合的交聯，所以使凝膠含量和分子量改變率降低且因此呈現低的耐久性。

Claims (20)

  1. 一種壓敏性黏著光學膜，其包含：光學構件；及壓敏性黏著層，其經形成在該光學構件的至少一個表面上，其中該壓敏性黏著層包括可交聯組成物之交聯產物，其中該可交聯組成物包括嵌段共聚物，該嵌段共聚物包括第一嵌段和具有玻璃轉移溫度低於第一嵌段之第二嵌段，及其中在該第一嵌段或該第二嵌段中形成支鏈結構。
  2. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該嵌段共聚物形成至少一種選自由下列所組成群組之結構於該壓敏性黏著層中：球體結構、圓柱體結構、五角二十四面體(gyroid)結構及片層結構。
  3. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該第一嵌段之玻璃轉移溫度係在30至200℃之範圍。
  4. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該第二嵌段之玻璃轉移溫度係在-80至0℃之範圍。
  5. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該嵌段共聚物包括範圍在5至25重量份之第一嵌段及範圍在75至95重量份之第二嵌段。
  6. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該第一嵌段包括甲基丙烯酸烷酯之聚合單元作為主要成分。
  7. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該第二嵌段包括丙烯酸烷酯之聚合單元作為主要成分。
  8. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中其內形成支鏈結構之該嵌段包括(甲基)丙烯酸酯單體之聚合單元及形成支鏈的單體之聚合單元。
  9. 根據申請專利範圍第8項之光學膜，其中該形成支鏈的單體係以式1表示： 其中Y為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，X為自包括或不包括氧原子的烴基所衍生之n價殘基，及n為範圍在2至6之數目。
  10. 根據申請專利範圍第8項之光學膜，其中該形成支鏈的單體係以式2至5中任一者表示： 其中Y1和Y2各自獨立地為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，P和R各自獨立地為伸烷基或單鍵，Q為氧原子或單鍵，及m為範圍在1至10之數目，及 R1至R6各自獨立地為氫原子、烷基、烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，及R1至R6中之至少二者為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基， 其中R7和R10各自獨立地為氫原子、烷基、烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，及R7至R10中之至少三者為烯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基；及 其中Y3和Y4各自獨立地為烯基、丙烯醯氧基、甲基 丙烯醯氧基、丙烯醯氧基烷基、甲基丙烯醯氧基烷基或鹵烷基，及P為伸烷基。
  11. 根據申請專利範圍第8項之光學膜，其中其內形成支鏈結構之該嵌段包括以嵌段中所包括的單體之總莫耳數為基準計的0.01至10mol%之形成支鏈的單體。
  12. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該支鏈結構係形成於該第二嵌段中。
  13. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該第二嵌段包括可交聯官能基。
  14. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該第二嵌段包括丙烯酸烷酯之聚合單元、形成支鏈的單體之聚合單元、及具有可交聯官能基的可共聚合單體之聚合單元。
  15. 根據申請專利範圍第14項之光學膜，其中，以形成該第二嵌段之該單體的總莫耳數計，具有該可交聯官能基的該可共聚合單體的莫耳數之比係0.3莫耳%至20莫耳%。
  16. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該可交聯組成物另外包括交聯劑。
  17. 根據申請專利範圍第1項之光學膜，其中該光學構件為偏光器。
  18. 一種可交聯組成物，其包含：嵌段共聚物，其包括第一嵌段和具有玻璃轉移溫度低於第一嵌段之第二嵌段，其中支鏈結構係形成於第一或第二嵌段。
  19. 一種顯示裝置，其包含：如申請專利範圍第1項之光學膜。
  20. 根據申請專利範圍第19項之裝置，其包含顯示面板，其中該壓敏性黏著光學膜係藉助於壓敏性黏著層接附至該顯示面板。
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