包含聚丙烯酸酯压敏底漆以及含聚丙烯酸酯组分的粘合剂的制品的制作方法
【专利说明】包含聚丙稀酸醋压敏底漆从及含聚丙稀酸醋组分的粘合剂的 制品
【发明内容】
[0001] 在一个实施例中，描述了一种制品，该制品包括基底、设置于基底上的压敏聚丙締 酸醋底漆层W及设置到底漆层上的粘合剂层;其中粘合剂层包含聚丙締酸醋组分。粘合剂 层通常还粘结至第二基底或隔离衬片。在一些实施例中，至少一个基底还包括微结构化表 面层，并且底漆层粘结至微结构化表面层。在其他实施例中，粘合剂层还粘结至（例如，柱 子)结构。在一些实施例中，所述制品为光学膜或光学膜叠层。
[0002] 在另一个实施例中，描述了一种制备(例如，涂覆有粘合剂的）制品的方法，该方法 包括在基底上涂覆底漆层，该底漆层包含聚丙締酸醋压敏粘合剂；W及将粘合剂层设置到 底漆层上，其中粘合剂组合物包含聚丙締酸醋组分。
【附图说明】
[0003] 图1为第一基底、底漆层、粘合剂层和第二基底的剖视图；
[0004] 图2为包括微结构化表面层的第一基底、底漆层、粘合剂层和第二基底的剖视图；
[0005] 图3为导光膜的示意性侧视图；
[0006] 图4为部分穿入光学层的单一分立结构的示意性侧视图；
[0007] 图5A和图5B为导光膜的示意性Ξ维视图；
[000引图6为导光膜的示意性侧视图；
[0009]图7A和图7B为光学叠层的示意性侧视图；
[0010]图8为导光膜的示意性侧视图；
[0011]图9为光学叠层的示意性侧视图；
[001^ 图10为显不系统的不意性侧视图；
[0013] 图11为另一个光学叠层的示意性侧视图；
[0014] 图12为适于测量光学增益的光学系统的示意性侧视图；
[0015] 图13为另一个光学叠层的示意性侧视图。
【具体实施方式】
[0016] 参见图1，本发明整体设及制品200,该制品包括基底220、设置于该基底上的聚丙 締酸醋压敏底漆层225W及设置于该底漆层上的粘合剂层250。该粘合剂层包含聚丙締酸醋 组分。粘合剂层通常还粘结至(例如，第二)基底221，或者隔离衬片(未示出）可代替基底221 而设置于粘合剂层250上。
[0017] 参见图2,在一个实施例中，基底220还包括微结构化(例如，漫射)层222。聚丙締酸 醋压敏底漆层225设置于微结构化(例如，漫射)层上，并且粘合剂层250设置于底漆层上。粘 合剂层通常还粘结至(例如，第二)基底221，或者隔离衬片（未示出）可代替基底221而设置 于粘合剂层250上。基底221可W是与基底220相同的基底或不同的基底。
[0018] 在一些实施例中，第二基底包括微结构化(例如，漫射)层222。选择该命名规范，W 符合wo 2012/138495中所采用的命名规范。然而，在其他实施例中，包含底漆的基底为"第 一基底"。在该实施例中，在第一基底或第二基底上包含微结构化(例如，漫射)层是任选的。
[0019] 对于在第一基底或第二基底上包括微结构化（例如，漫射)层的实施例，基底220 和/或基底221的表面可W是粗糖的或纹理化的，W提供微结构化（例如，漫射）层（例如， 222)。运可W通过本领域已知的多种方式实现，包括使用已经通过喷砂处理或W其他方式 粗糖化的合适工具将下面层一起压印。
[0020] 微结构化(例如，漫射)层222还可通过将涂料组合物施涂于基底220和/或基底221 来制备，所述涂料组合物包含合适尺寸的颗粒诸如石英砂、玻璃珠、或聚合物珠。平均粒度 通常在约1微米至10微米的范围内。运种颗粒的浓度可W在微结构化(例如，漫射)层222的 至少2重量％至约10重量％或更大的范围内。当其浓度小于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％ )时，该浓度通常不足W 使光泽度W理想的程度降低(还会使雾度增加）。
[0021] 在另一个实施例中，微结构化(例如，漫射)层(例如，222)通常可使用工具采用微 复制法通过诱注和固化可聚合树脂组合物W与工具表面接触来制造，诸如美国专利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，诸如通过使用 雕刻或金刚石车削来制造工具。示例性金刚石车削系统和方法可包括和利用快速刀具伺服 机构(FTS)，如W02010/141345中所述;该专利W引用方式并入本文。另选地，该工具可W通 过电沉积制成。在一个实施例中，该工具的制备方法为:通过使用第一电锻工艺电沉积金属 W形成第一金属层，使第一层的第一主表面具有第一平均粗糖度；W及通过使用第二电锻 工艺将金属电沉积在第一层的第一主表面上W在第一主表面上形成第二金属层，使第二层 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;该专 利W引用方式并入本文。
[0022] 当使用工具采用微复制法通过诱注和固化可聚合树脂组合物W与工具表面接触 来制造微结构化(例如，漫射)层时，该微结构化表面层包括多个峰并且大部分峰（即，至少 50%)且通常基本上全部峰不含(例如，嵌入的)哑光颗粒。
[0023] 基底(220和/或221)将部分地基于预期用途所需的（例如，光学和机械)特性进行 选择。运类机械特性通常将包括柔初性、尺寸稳定性和抗冲击性。对于多数应用而言，基底 厚度为至少0.02mm且不大于或小于约0.5mm或0.2mm。基底可任选地经过处理(例如，化学处 理、电晕处理(诸如空气或氮气电晕处理）、等离子体、火焰或光化福射）W改善粘合力。然 而，在一些实施例中，基底不通过此类处理来改善粘合力。
[0024] 在有利的实施例中，基底为光学膜。在一些实施例中，"光学膜"为显示器的光路中 的透光膜，与在不存在光学膜的情况下观察显示器相比，光学膜基本上不改变至少一种光 学特性。在该实施例中，"光学膜"通常为高度透明的，表现出至少80%、85%或90%的可见 光（即400皿至700皿)的透光率。可W用多种已知的技术来测量光学膜的透光率。如本文所 用，同轴透光率用可W商品名巧aze-Guard Plus (目录号4725 Γ从毕克加特纳公司（BYK Gardner)商购获得的仪器来测量。通常包括低表面能涂层的防污膜是基本上不改变至少一 种光学特性的光学膜的一个示例。
[0025] 光学膜可W由玻璃或陶瓷材料构成。光学膜常常包含透光性聚合物材料，该材料 包括例如乙酸下酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、Ξ乙酸纤维素、聚酸讽、聚甲基丙締酸甲醋、聚 氨醋、聚醋、聚碳酸醋、聚氯乙締、间规立构聚苯乙締、环締控共聚物、聚糞二甲酸乙二醇醋 和基于糞二甲酸的共聚物或共混物。任选地，光学膜可包含运些材料的合适的混合物或组 厶 1=1 〇
[0026] 在有利的实施例中，"光学膜"是指在显示器的光路中的透光膜，与在不存在光学 膜的情况下观察显示器相比，光学膜基本上改变至少一个光学特性。此类光学膜的示例包 括偏振膜、棱柱膜诸如亮度增强导光膜(如图5A、图5B和图6所示）、W及漫射膜。其他光学膜 包括磨砂或防眩膜、防反射膜、光准直膜(也称为防窥滤光器及具有降低指纹可见度的 涂层的某些膜，诸如美国专利公布No.2012/0154811中所述;该专利公布W引用方式并入本 文。降低指纹可见度的膜表现出雾度的降低，初始(模拟)指纹可见度与20分钟时的（模拟） 指纹可见度的雾度比小于0.80、0.70、0.60或0.50。
[0027] 在一些实施例中，单个光学膜可(例如，同时）改变不止一种光学特性。例如，包括 微结构化(例如，漫射)层(诸如图5B所示）的亮度增强导光膜可同时改善亮度或"增益"并还 用作漫射体。
[0028] 参见图5B，微结构化(例如，漫射)层222的微结构不同于光学膜的（例如，棱柱)结 构2110。在一个方面，微结构化(例如，漫射)层222的微结构形成不规则图案或看似随机的 伪随机图案。相比之下，光学膜的(例如，棱柱)结构一般具有标称的规则图案。在另一方面， 微结构化(例如，漫射)层222的微结构通常小于光学膜的（例如，棱柱)结构。例如，微结构化 (例如，漫射)层222的微结构通常具有不大于5微米的平均峰谷高度;而(例如，棱柱)结构通 常具有大于8微米、9微米或10微米的峰谷高度。在一些实施例中，漫射层(包括底漆和粘合 剂层）的微结构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日提交的专利申请序列号61/885，723所述;该专 利申请W引用方式并入本文。在另一方面，光学膜的（例如，棱柱)结构具有基本上相同的倾 斜度(例如，顶角为约90°);而微结构化(例如，漫射)层222具有微结构，该微结构具有不同 的倾斜度量值，称为互补累积倾斜度量值分布内。(Θ)。在一些实施例中，微结构化漫射体具 有倾斜度量值分布Fcc(0)，如先前引用的2013年10月2日提交的专利申请序列号61/885,723 所述。在许多实施例中，微结构化漫射体中至少90%的微结构具有小于20度或15度的倾斜 度量值。
[0029] 对于其中基底为光学膜的实施例，粘合剂的特征可在于光学粘合剂，意指它在未 固化和固化运两种状态或其中一种状态下为光学透射的，例如光学清晰的。光学清晰度允 许粘合剂用于制备光学元件。粘合剂还可在正常使用条件下保持光学清晰度(例如透射度） 持续可用的时间段，如一些加速老化测试所表明。优选的（例如，未固化的)光学粘合剂可表 现出至少约90 %的透光率。在固化后，如根据ASTM-D 1003-95所测量，固化粘合剂的光学清 晰度可在相同范围内。
[0030] 粘合剂(在不存在合适尺寸的颗粒W提高雾度的情况下)通常具有小于约2%的雾 度和小于约1%的不透明度。然而，可加入合适尺寸的颗粒（如上文针对微结构化表面层所 述）W将雾度提高到至少2%、或5%、或10%。对于大部分用途，雾度通常小于50%、45%或 40%。
[0031] 包含互穿聚合物网络（IPN)的固化粘合剂层是用于粘结基底(例如，光学叠层)和 中间体的粘合剂层的有利粘合剂组合物。一种有利的粘合剂组合物包含聚丙締酸醋和可聚 合单体，其中在固化后，所述粘合剂形成互穿聚合物网络(IPN)。
[0032] 存在至少两类互穿聚合物网络，即不在组分之间反应的互穿聚合物网络和在不同 组分之间反应而形成化学键的互穿聚合物网络（相互反应的IPN)。特别地，IPN的一种形式 包含聚丙締酸醋聚合物和聚合单体(例如环氧树脂或多（甲基丙締酸醋）），所述聚合单体将 聚合物链缠结成机械缠结的网状物。IPN的机械缠结增加粘合剂的强度和完整性并且可W 防止相分离和清晰度损耗。根据本发明的IPN的第二种形式包括相互反应后的互穿聚合物 网络，其中所述环氧树脂组分与所述聚丙締酸醋组分直接地或间接地化学键合。此处，可聚 合单体含有可与聚丙締酸醋直接地或间接地反应的反应性官能团。例如，环氧基团可直接 与聚丙締酸醋组分的径基或酸性官能团反应。或者，聚丙締酸醋和环氧树脂组分可化学键 合至中间化学组分，所述中间化学组分诸如二官能或多官能聚合物、交联剂、大分子单体或 低聚物。中间化学组分W化学方式将环氧树脂组分连接至聚丙締酸醋，从而产生IPN。
[0033] 底漆层和粘合剂层均包含聚丙締酸醋。由至少50重量％的一种或多种此类（甲基） 丙締酸醋单体制备的聚合物将统称为"聚丙締酸醋"。丙締酸醋单体和甲基丙締酸醋单体在 本文中统称为（甲基)丙締酸醋单体。聚合物可为均聚物或共聚物，任选地与其他非（甲基） 丙締酸醋締键式不饱和单体(诸如乙締基不饱和单体)组合。聚丙締酸醋在与粘合剂的可聚 合单体混合之前发生聚合。聚丙締酸醋通常在与底漆的含氮聚合物混合之前发生聚合。
[0034] 根据本发明的可用的聚丙締酸醋聚合物的具体示例包括由可自由基聚合的丙締 酸醋单体或低聚物制备的那些，诸如美国专利5,252,694第5栏第35-68行中所述。虽然本发 明可用任何种类的不同（甲基)丙締酸醋单体和聚丙締酸醋来实现，但在一个有利的实施例 中，聚丙締酸醋包含一个或多个反应性官能团，所述反应性官能团可发生反应W使得聚丙 締酸醋直接地或间接地连接至环氧树脂组分，即用于将聚丙締酸醋连接至环氧树脂组分W 产生互穿聚合物网络。运些反应性官能团可W是任何已知反应性基团，例如径基(-OH)或酸 性(例如簇基，-C00H)反应性基团。所述基团可例如通过在制备聚丙締酸醋时包含适当单体 (诸如丙締酸单体)而被包含于聚丙締酸醋中。或者，聚丙締酸醋与环氧树脂之间的此相互 反应可通过使用双官能单体或多官能单体(诸如环氧丙締酸醋）结合可与聚丙締酸醋反应 的接枝基团而实现。可用单体的示例特别(但非排他地)包括W下类别：
[0035] (i)烷基醇(优选非叔醇）的丙締酸醋，其中所述醇含有1至14(优选4至14)个碳原 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 异辛醋、丙締酸2-乙基己醋、丙締酸异壬醋、丙締酸异冰片醋、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(优选非叔醇）的甲基丙締酸醋，其中所述醇含有1至14(优选4至14)个 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、甲基丙締酸异下醋和甲基丙締酸叔下醋；
[0037] (iii)诸如1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、多种下基二醇、多种己二醇、甘 油的多径基烷基醇的（甲基)丙締酸单醋，使得所得的醋被称为径烷基（甲基)丙締酸醋。
[0038] 通常选择底漆层和粘合剂层两者的聚丙締酸醋组分的单体重复单元，使得聚丙締 酸醋组分为压敏粘合剂。
[0039] 底漆层为聚丙締酸醋压敏粘合剂。在一些实施例中，粘合剂的聚丙締酸醋组分也 是压敏粘合剂。
[0040] 压敏粘合剂(PSA)组合物是本领域普通技术人员所熟知的，具有包括如下的特性： (1)干粘性和永久粘性，（2)在不超过手指压力下具有粘附性，（3)足W保持到粘附体上的能 力；W及(4)足够的内聚强度。已发现作为PSA充分发挥作用的材料包含经设计和配制W表 现出所需粘弹特性的聚合物，所述粘弹特性实现粘着力、剥离粘合力与剪切保持力的所期 望的平衡。在IHz的频率下，压敏粘合剂底漆在施涂溫度(通常室溫25°C)的模量小于3X106 达因/cm。在一些实施例中，在IHz的频率下，压敏粘合剂底漆在施涂溫度，通常室溫(25°C) 下的模量小于2 X 106达因/cm或1 X 106达因/cm。
[0041] 虽然粘合剂层可包含聚丙締酸醋压敏粘合剂作为一种组分，但是在粘合剂层的可 聚合组分固化后，经固化的粘合剂层具有高于压敏粘合剂的模量。在固化之前，粘合剂的聚 丙締酸醋组分通常在25Γ下也具有相同的PSA模量特性，如针对底漆所述。
[0042] 聚丙締酸醋的PSA特性通常通过包含足量的含C4-C12烷基的单体重复单元而提 供。此类烷基基团通常为支链的。在一些实施例中，聚丙締酸醋包含异辛基重复单元。在另 一些实施例中，聚丙締酸醋包含下基和/或己基重复单元。在又一些实施例中，聚丙締酸醋 包含C4-C12烷基(诸如己基和下基）的组合。C4-C12烷基单体重复单元的量(重量百分比）可 根据聚丙締酸醋中存在的C4-C12烷基的链长而变化。就异辛基而言，其浓度通常为聚丙締 酸醋的至少50重量％至60重量％。然而，当C4-C12烷基具有大于辛基的链长时，浓度可W更 低。另外，当C4-C12烷基具有小于辛基的链长时，浓度可W更高。因此，C4-C12烷基重复单元 的浓度可在聚丙締酸醋的约40重量