包含聚丙烯酸酯壓敏底漆以及含聚丙烯酸酯組分的粘合劑的制品的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】包含聚丙稀酸醋壓敏底漆從及含聚丙稀酸醋組分的粘合劑的 制品

【發(fā)明內(nèi)容】

[0001] 在一個(gè)實(shí)施例中，描述了一種制品，該制品包括基底、設(shè)置于基底上的壓敏聚丙締 酸醋底漆層W及設(shè)置到底漆層上的粘合劑層;其中粘合劑層包含聚丙締酸醋組分。粘合劑 層通常還粘結(jié)至第二基底或隔離襯片。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)基底還包括微結(jié)構(gòu)化表 面層，并且底漆層粘結(jié)至微結(jié)構(gòu)化表面層。在其他實(shí)施例中，粘合劑層還粘結(jié)至（例如，柱 子)結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，所述制品為光學(xué)膜或光學(xué)膜疊層。
[0002] 在另一個(gè)實(shí)施例中，描述了一種制備(例如，涂覆有粘合劑的）制品的方法，該方法 包括在基底上涂覆底漆層，該底漆層包含聚丙締酸醋壓敏粘合劑；W及將粘合劑層設(shè)置到 底漆層上，其中粘合劑組合物包含聚丙締酸醋組分。
【附圖說(shuō)明】
[0003] 圖1為第一基底、底漆層、粘合劑層和第二基底的剖視圖；
[0004] 圖2為包括微結(jié)構(gòu)化表面層的第一基底、底漆層、粘合劑層和第二基底的剖視圖；
[0005] 圖3為導(dǎo)光膜的示意性側(cè)視圖；
[0006] 圖4為部分穿入光學(xué)層的單一分立結(jié)構(gòu)的示意性側(cè)視圖；
[0007] 圖5A和圖5B為導(dǎo)光膜的示意性Ξ維視圖；
[000引圖6為導(dǎo)光膜的示意性側(cè)視圖；
[0009]圖7A和圖7B為光學(xué)疊層的示意性側(cè)視圖；
[0010]圖8為導(dǎo)光膜的示意性側(cè)視圖；
[0011]圖9為光學(xué)疊層的示意性側(cè)視圖；
[001^ 圖10為顯不系統(tǒng)的不意性側(cè)視圖；
[0013] 圖11為另一個(gè)光學(xué)疊層的示意性側(cè)視圖；
[0014] 圖12為適于測(cè)量光學(xué)增益的光學(xué)系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖；
[0015] 圖13為另一個(gè)光學(xué)疊層的示意性側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 參見(jiàn)圖1，本發(fā)明整體設(shè)及制品200,該制品包括基底220、設(shè)置于該基底上的聚丙 締酸醋壓敏底漆層225W及設(shè)置于該底漆層上的粘合劑層250。該粘合劑層包含聚丙締酸醋 組分。粘合劑層通常還粘結(jié)至(例如，第二)基底221，或者隔離襯片(未示出）可代替基底221 而設(shè)置于粘合劑層250上。
[0017] 參見(jiàn)圖2,在一個(gè)實(shí)施例中，基底220還包括微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222。聚丙締酸 醋壓敏底漆層225設(shè)置于微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層上，并且粘合劑層250設(shè)置于底漆層上。粘 合劑層通常還粘結(jié)至(例如，第二)基底221，或者隔離襯片（未示出）可代替基底221而設(shè)置 于粘合劑層250上。基底221可W是與基底220相同的基底或不同的基底。
[0018] 在一些實(shí)施例中，第二基底包括微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222。選擇該命名規(guī)范，W 符合wo 2012/138495中所采用的命名規(guī)范。然而，在其他實(shí)施例中，包含底漆的基底為"第 一基底"。在該實(shí)施例中，在第一基底或第二基底上包含微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層是任選的。
[0019] 對(duì)于在第一基底或第二基底上包括微結(jié)構(gòu)化（例如，漫射)層的實(shí)施例，基底220 和/或基底221的表面可W是粗糖的或紋理化的，W提供微結(jié)構(gòu)化（例如，漫射）層（例如， 222)。運(yùn)可W通過(guò)本領(lǐng)域已知的多種方式實(shí)現(xiàn)，包括使用已經(jīng)通過(guò)噴砂處理或W其他方式 粗糖化的合適工具將下面層一起壓印。
[0020] 微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222還可通過(guò)將涂料組合物施涂于基底220和/或基底221 來(lái)制備，所述涂料組合物包含合適尺寸的顆粒諸如石英砂、玻璃珠、或聚合物珠。平均粒度 通常在約1微米至10微米的范圍內(nèi)。運(yùn)種顆粒的濃度可W在微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222的 至少2重量％至約10重量％或更大的范圍內(nèi)。當(dāng)其濃度小于2重量％ (例如，1.8重量％、1.6 重量％、1.4重量％、1.2重量％、1.0重量％、0.8重量％、0.6重量％ )時(shí)，該濃度通常不足W 使光澤度W理想的程度降低(還會(huì)使霧度增加）。
[0021] 在另一個(gè)實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層(例如，222)通常可使用工具采用微 復(fù)制法通過(guò)誘注和固化可聚合樹(shù)脂組合物W與工具表面接觸來(lái)制造，諸如美國(guó)專(zhuān)利No. 5， 175,030(Lu等人)和No.5，183,597(Lu)中所述。可使用任何可用的制造方法，諸如通過(guò)使用 雕刻或金剛石車(chē)削來(lái)制造工具。示例性金剛石車(chē)削系統(tǒng)和方法可包括和利用快速刀具伺服 機(jī)構(gòu)(FTS)，如W02010/141345中所述;該專(zhuān)利W引用方式并入本文。另選地，該工具可W通 過(guò)電沉積制成。在一個(gè)實(shí)施例中，該工具的制備方法為:通過(guò)使用第一電鍛工藝電沉積金屬 W形成第一金屬層，使第一層的第一主表面具有第一平均粗糖度；W及通過(guò)使用第二電鍛 工藝將金屬電沉積在第一層的第一主表面上W在第一主表面上形成第二金屬層，使第二層 的第二主表面具有小于第一平均粗糖度的第二平均粗糖度;如W02014/081693中所述;該專(zhuān) 利W引用方式并入本文。
[0022] 當(dāng)使用工具采用微復(fù)制法通過(guò)誘注和固化可聚合樹(shù)脂組合物W與工具表面接觸 來(lái)制造微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層時(shí)，該微結(jié)構(gòu)化表面層包括多個(gè)峰并且大部分峰（即，至少 50%)且通常基本上全部峰不含(例如，嵌入的)啞光顆粒。
[0023] 基底(220和/或221)將部分地基于預(yù)期用途所需的（例如，光學(xué)和機(jī)械)特性進(jìn)行 選擇。運(yùn)類(lèi)機(jī)械特性通常將包括柔初性、尺寸穩(wěn)定性和抗沖擊性。對(duì)于多數(shù)應(yīng)用而言，基底 厚度為至少0.02mm且不大于或小于約0.5mm或0.2mm?；卓扇芜x地經(jīng)過(guò)處理(例如，化學(xué)處 理、電暈處理(諸如空氣或氮?dú)怆姇炋幚恚?、等離子體、火焰或光化福射）W改善粘合力。然 而，在一些實(shí)施例中，基底不通過(guò)此類(lèi)處理來(lái)改善粘合力。
[0024] 在有利的實(shí)施例中，基底為光學(xué)膜。在一些實(shí)施例中，"光學(xué)膜"為顯示器的光路中 的透光膜，與在不存在光學(xué)膜的情況下觀察顯示器相比，光學(xué)膜基本上不改變至少一種光 學(xué)特性。在該實(shí)施例中，"光學(xué)膜"通常為高度透明的，表現(xiàn)出至少80%、85%或90%的可見(jiàn) 光（即400皿至700皿)的透光率?？蒞用多種已知的技術(shù)來(lái)測(cè)量光學(xué)膜的透光率。如本文所 用，同軸透光率用可W商品名巧aze-Guard Plus (目錄號(hào)4725 Γ從畢克加特納公司（BYK Gardner)商購(gòu)獲得的儀器來(lái)測(cè)量。通常包括低表面能涂層的防污膜是基本上不改變至少一 種光學(xué)特性的光學(xué)膜的一個(gè)示例。
[0025] 光學(xué)膜可W由玻璃或陶瓷材料構(gòu)成。光學(xué)膜常常包含透光性聚合物材料，該材料 包括例如乙酸下酸纖維素、乙酸丙酸纖維素、Ξ乙酸纖維素、聚酸諷、聚甲基丙締酸甲醋、聚 氨醋、聚醋、聚碳酸醋、聚氯乙締、間規(guī)立構(gòu)聚苯乙締、環(huán)締控共聚物、聚糞二甲酸乙二醇醋 和基于糞二甲酸的共聚物或共混物。任選地，光學(xué)膜可包含運(yùn)些材料的合適的混合物或組 厶 1=1 〇
[0026] 在有利的實(shí)施例中，"光學(xué)膜"是指在顯示器的光路中的透光膜，與在不存在光學(xué) 膜的情況下觀察顯示器相比，光學(xué)膜基本上改變至少一個(gè)光學(xué)特性。此類(lèi)光學(xué)膜的示例包 括偏振膜、棱柱膜諸如亮度增強(qiáng)導(dǎo)光膜(如圖5A、圖5B和圖6所示）、W及漫射膜。其他光學(xué)膜 包括磨砂或防眩膜、防反射膜、光準(zhǔn)直膜(也稱(chēng)為防窺濾光器及具有降低指紋可見(jiàn)度的 涂層的某些膜，諸如美國(guó)專(zhuān)利公布No.2012/0154811中所述;該專(zhuān)利公布W引用方式并入本 文。降低指紋可見(jiàn)度的膜表現(xiàn)出霧度的降低，初始(模擬)指紋可見(jiàn)度與20分鐘時(shí)的（模擬） 指紋可見(jiàn)度的霧度比小于0.80、0.70、0.60或0.50。
[0027] 在一些實(shí)施例中，單個(gè)光學(xué)膜可(例如，同時(shí)）改變不止一種光學(xué)特性。例如，包括 微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層(諸如圖5B所示）的亮度增強(qiáng)導(dǎo)光膜可同時(shí)改善亮度或"增益"并還 用作漫射體。
[0028] 參見(jiàn)圖5B，微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222的微結(jié)構(gòu)不同于光學(xué)膜的（例如，棱柱)結(jié) 構(gòu)2110。在一個(gè)方面，微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222的微結(jié)構(gòu)形成不規(guī)則圖案或看似隨機(jī)的 偽隨機(jī)圖案。相比之下，光學(xué)膜的(例如，棱柱)結(jié)構(gòu)一般具有標(biāo)稱(chēng)的規(guī)則圖案。在另一方面， 微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222的微結(jié)構(gòu)通常小于光學(xué)膜的（例如，棱柱)結(jié)構(gòu)。例如，微結(jié)構(gòu)化 (例如，漫射)層222的微結(jié)構(gòu)通常具有不大于5微米的平均峰谷高度;而(例如，棱柱)結(jié)構(gòu)通 常具有大于8微米、9微米或10微米的峰谷高度。在一些實(shí)施例中，漫射層(包括底漆和粘合 劑層）的微結(jié)構(gòu)化表面的特征可在于具有1.5微米至7.5微米的表面粗糖度(Rz)和/或0.75 微米至4微米的平均高度;如2013年10月2日提交的專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/885，723所述;該專(zhuān) 利申請(qǐng)W引用方式并入本文。在另一方面，光學(xué)膜的（例如，棱柱)結(jié)構(gòu)具有基本上相同的傾 斜度(例如，頂角為約90°);而微結(jié)構(gòu)化(例如，漫射)層222具有微結(jié)構(gòu)，該微結(jié)構(gòu)具有不同 的傾斜度量值，稱(chēng)為互補(bǔ)累積傾斜度量值分布內(nèi)。(Θ)。在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化漫射體具 有傾斜度量值分布Fcc(0)，如先前引用的2013年10月2日提交的專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)61/885,723 所述。在許多實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化漫射體中至少90%的微結(jié)構(gòu)具有小于20度或15度的傾斜 度量值。
[0029] 對(duì)于其中基底為光學(xué)膜的實(shí)施例，粘合劑的特征可在于光學(xué)粘合劑，意指它在未 固化和固化運(yùn)兩種狀態(tài)或其中一種狀態(tài)下為光學(xué)透射的，例如光學(xué)清晰的。光學(xué)清晰度允 許粘合劑用于制備光學(xué)元件。粘合劑還可在正常使用條件下保持光學(xué)清晰度(例如透射度） 持續(xù)可用的時(shí)間段，如一些加速老化測(cè)試所表明。優(yōu)選的（例如，未固化的)光學(xué)粘合劑可表 現(xiàn)出至少約90 %的透光率。在固化后，如根據(jù)ASTM-D 1003-95所測(cè)量，固化粘合劑的光學(xué)清 晰度可在相同范圍內(nèi)。
[0030] 粘合劑(在不存在合適尺寸的顆粒W提高霧度的情況下)通常具有小于約2%的霧 度和小于約1%的不透明度。然而，可加入合適尺寸的顆粒（如上文針對(duì)微結(jié)構(gòu)化表面層所 述）W將霧度提高到至少2%、或5%、或10%。對(duì)于大部分用途，霧度通常小于50%、45%或 40%。
[0031] 包含互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（IPN)的固化粘合劑層是用于粘結(jié)基底(例如，光學(xué)疊層)和 中間體的粘合劑層的有利粘合劑組合物。一種有利的粘合劑組合物包含聚丙締酸醋和可聚 合單體，其中在固化后，所述粘合劑形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(IPN)。
[0032] 存在至少兩類(lèi)互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)，即不在組分之間反應(yīng)的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)和在不同 組分之間反應(yīng)而形成化學(xué)鍵的互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)（相互反應(yīng)的IPN)。特別地，IPN的一種形式 包含聚丙締酸醋聚合物和聚合單體(例如環(huán)氧樹(shù)脂或多（甲基丙締酸醋）），所述聚合單體將 聚合物鏈纏結(jié)成機(jī)械纏結(jié)的網(wǎng)狀物。IPN的機(jī)械纏結(jié)增加粘合劑的強(qiáng)度和完整性并且可W 防止相分離和清晰度損耗。根據(jù)本發(fā)明的IPN的第二種形式包括相互反應(yīng)后的互穿聚合物 網(wǎng)絡(luò)，其中所述環(huán)氧樹(shù)脂組分與所述聚丙締酸醋組分直接地或間接地化學(xué)鍵合。此處，可聚 合單體含有可與聚丙締酸醋直接地或間接地反應(yīng)的反應(yīng)性官能團(tuán)。例如，環(huán)氧基團(tuán)可直接 與聚丙締酸醋組分的徑基或酸性官能團(tuán)反應(yīng)。或者，聚丙締酸醋和環(huán)氧樹(shù)脂組分可化學(xué)鍵 合至中間化學(xué)組分，所述中間化學(xué)組分諸如二官能或多官能聚合物、交聯(lián)劑、大分子單體或 低聚物。中間化學(xué)組分W化學(xué)方式將環(huán)氧樹(shù)脂組分連接至聚丙締酸醋，從而產(chǎn)生IPN。
[0033] 底漆層和粘合劑層均包含聚丙締酸醋。由至少50重量％的一種或多種此類(lèi)（甲基） 丙締酸醋單體制備的聚合物將統(tǒng)稱(chēng)為"聚丙締酸醋"。丙締酸醋單體和甲基丙締酸醋單體在 本文中統(tǒng)稱(chēng)為（甲基)丙締酸醋單體。聚合物可為均聚物或共聚物，任選地與其他非（甲基） 丙締酸醋締鍵式不飽和單體(諸如乙締基不飽和單體)組合。聚丙締酸醋在與粘合劑的可聚 合單體混合之前發(fā)生聚合。聚丙締酸醋通常在與底漆的含氮聚合物混合之前發(fā)生聚合。
[0034] 根據(jù)本發(fā)明的可用的聚丙締酸醋聚合物的具體示例包括由可自由基聚合的丙締 酸醋單體或低聚物制備的那些，諸如美國(guó)專(zhuān)利5,252,694第5欄第35-68行中所述。雖然本發(fā) 明可用任何種類(lèi)的不同（甲基)丙締酸醋單體和聚丙締酸醋來(lái)實(shí)現(xiàn)，但在一個(gè)有利的實(shí)施例 中，聚丙締酸醋包含一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性官能團(tuán)，所述反應(yīng)性官能團(tuán)可發(fā)生反應(yīng)W使得聚丙 締酸醋直接地或間接地連接至環(huán)氧樹(shù)脂組分，即用于將聚丙締酸醋連接至環(huán)氧樹(shù)脂組分W 產(chǎn)生互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)些反應(yīng)性官能團(tuán)可W是任何已知反應(yīng)性基團(tuán)，例如徑基(-OH)或酸 性(例如簇基，-C00H)反應(yīng)性基團(tuán)。所述基團(tuán)可例如通過(guò)在制備聚丙締酸醋時(shí)包含適當(dāng)單體 (諸如丙締酸單體)而被包含于聚丙締酸醋中。或者，聚丙締酸醋與環(huán)氧樹(shù)脂之間的此相互 反應(yīng)可通過(guò)使用雙官能單體或多官能單體(諸如環(huán)氧丙締酸醋）結(jié)合可與聚丙締酸醋反應(yīng) 的接枝基團(tuán)而實(shí)現(xiàn)?？捎脝误w的示例特別(但非排他地)包括W下類(lèi)別：
[0035] (i)烷基醇(優(yōu)選非叔醇）的丙締酸醋，其中所述醇含有1至14(優(yōu)選4至14)個(gè)碳原 子，包括例如丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、丙締酸正下醋、丙締酸叔下醋、丙締酸己醋、丙締酸 異辛醋、丙締酸2-乙基己醋、丙締酸異壬醋、丙締酸異冰片醋、丙締酸苯氧乙醋、丙締酸癸醋 和丙締酸十二烷基醋；
[0036] (ii)烷基醇(優(yōu)選非叔醇）的甲基丙締酸醋，其中所述醇含有1至14(優(yōu)選4至14)個(gè) 碳原子，包括例如甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸乙醋、甲基丙締酸正丙醋、甲基丙締酸正下 醋、甲基丙締酸異下醋和甲基丙締酸叔下醋；
[0037] (iii)諸如1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、多種下基二醇、多種己二醇、甘 油的多徑基烷基醇的（甲基)丙締酸單醋，使得所得的醋被稱(chēng)為徑烷基（甲基)丙締酸醋。
[0038] 通常選擇底漆層和粘合劑層兩者的聚丙締酸醋組分的單體重復(fù)單元，使得聚丙締 酸醋組分為壓敏粘合劑。
[0039] 底漆層為聚丙締酸醋壓敏粘合劑。在一些實(shí)施例中，粘合劑的聚丙締酸醋組分也 是壓敏粘合劑。
[0040] 壓敏粘合劑(PSA)組合物是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的，具有包括如下的特性： (1)干粘性和永久粘性，（2)在不超過(guò)手指壓力下具有粘附性，（3)足W保持到粘附體上的能 力；W及(4)足夠的內(nèi)聚強(qiáng)度。已發(fā)現(xiàn)作為PSA充分發(fā)揮作用的材料包含經(jīng)設(shè)計(jì)和配制W表 現(xiàn)出所需粘彈特性的聚合物，所述粘彈特性實(shí)現(xiàn)粘著力、剝離粘合力與剪切保持力的所期 望的平衡。在IHz的頻率下，壓敏粘合劑底漆在施涂溫度(通常室溫25°C)的模量小于3X106 達(dá)因/cm。在一些實(shí)施例中，在IHz的頻率下，壓敏粘合劑底漆在施涂溫度，通常室溫(25°C) 下的模量小于2 X 106達(dá)因/cm或1 X 106達(dá)因/cm。
[0041] 雖然粘合劑層可包含聚丙締酸醋壓敏粘合劑作為一種組分，但是在粘合劑層的可 聚合組分固化后，經(jīng)固化的粘合劑層具有高于壓敏粘合劑的模量。在固化之前，粘合劑的聚 丙締酸醋組分通常在25Γ下也具有相同的PSA模量特性，如針對(duì)底漆所述。
[0042] 聚丙締酸醋的PSA特性通常通過(guò)包含足量的含C4-C12烷基的單體重復(fù)單元而提 供。此類(lèi)烷基基團(tuán)通常為支鏈的。在一些實(shí)施例中，聚丙締酸醋包含異辛基重復(fù)單元。在另 一些實(shí)施例中，聚丙締酸醋包含下基和/或己基重復(fù)單元。在又一些實(shí)施例中，聚丙締酸醋 包含C4-C12烷基(諸如己基和下基）的組合。C4-C12烷基單體重復(fù)單元的量(重量百分比）可 根據(jù)聚丙締酸醋中存在的C4-C12烷基的鏈長(zhǎng)而變化。就異辛基而言，其濃度通常為聚丙締 酸醋的至少50重量％至60重量％。然而，當(dāng)C4-C12烷基具有大于辛基的鏈長(zhǎng)時(shí)，濃度可W更 低。另外，當(dāng)C4-C12烷基具有小于辛基的鏈長(zhǎng)時(shí)，濃度可W更高。因此，C4-C12烷基重復(fù)單元 的濃度可在聚丙締酸醋的約40重量