可热脱粘的光学制品的制作方法_4

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hemical Co.)的"KRAT0N D1107P",和购自埃尼化工弹性体美洲有限公司(EniChem Elastomers Americas, Inc.) 的"EUROPRENE SOL TE 9110";直链苯乙烯-(乙烯-丁烯)嵌段共聚物,例如购自壳牌 化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRATON G1657";直链苯乙烯-(乙烯-丙烯)嵌 段共聚物,例如购自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRATON G1750X";以及直 链、放射状和星形苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物,例如购自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"KRATON D1118X",和购自埃尼化工弹性体美洲有限公司(EniChem Elastomers Americas, Inc.)的"EUROPRENE SOL TE 6205"。聚苯乙烯嵌段往往会形成球状、圆柱状或板 状的畴,这使得嵌段共聚物压敏粘合剂具有两相结构。与橡胶相相关的树脂通常产生压敏 粘合剂中的粘性。橡胶相相关树脂的例子包括:脂族烯烃衍生的树脂,例如购自固特异公司 (Goodyear)的"ESC0REZ 1300"系列和"WINGTACK"系列;松香酯,例如均购自赫尔克里公 司(Hercules,Inc.)的"F0RAL"系列和"STAYBELITE"酯10;氢化烃,例如购自埃克森公司 (Exxon)的"ESC0REZ 5000"系列;聚萜烯,例如"PICC0LYTE A"系列;以及衍生自石油或松 节油来源的萜烯酚醛树脂,例如购自赫尔克里公司(Hercules,Inc.)的"PICC0FYNA100"。 与热塑性相相关的树脂往往使压敏粘合剂变硬。热塑性相相关树脂包括多环芳族烃,例如 购自赫尔克里公司(Hercules Inc.)的"PICC0 6000"系列芳族烃树脂;香豆酮-茚树脂,例 如购自内维尔公司(Neville)的"CUMAR"系列;以及其他衍生自煤焦油或石油并具有高于 约85°C的软化点的高溶解度参数树脂,例如购自阿莫科公司(Amoco)的"AM0C0 18"系列的 a-甲基苯乙烯树脂、购自赫尔克里公司(Hercules, Inc.)的"PICC0VAR 130"烷基芳族聚 茚树脂,以及购自赫尔克里公司(Hercules)的"PICC0TEX"系列的a-甲基苯乙烯/乙烯基 甲苯树脂。可针对特殊用途添加其他材料,包括橡胶相增塑烃油,例如购自利安德石油化工 公司(Lydondell Petrochemical Co.)的"TUFFL0 6056"、购自雪佛龙公司(Chevron)的聚 丁烯-8、购自威特科公司(Witco)的"KAYD0L",以及购自自壳牌化学公司(Shell Chemical Co.)的"SHELLFLEX 371";颜料;抗氧化剂,例如均购自汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy Corp.)的"IRGAN0X 1010"和"IRGAN0X 1076",购自优耐陆化工公司(Uniroyal Chemical Co.)的"BUTAZATE",购自美国氰胺公司(American Cyanamid)的"CYAN0X LDTP",以及 购自孟山都公司(Monsanto Co.)的"BUTASAN";抗臭氧剂,例如"NBC",一种购自杜邦公 司(DuPont)的二丁基二硫代氨基甲酸镍;液体橡胶,例如"VISTANEX LMMH"聚异丁烯橡 胶;和紫外光抑制剂,例如购自汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy Corp)的"IRGAN0X 1010"和 "TINUVIN P"。
[0100] 聚乙烯醚压敏粘合剂通常是乙烯基甲基醚的均聚物、乙烯基乙基醚或乙烯基异 丁基醚的共混物,或者乙烯基醚的均聚物与乙烯基醚和丙烯酸酯的共聚物的共混物,以 实现所需的压敏粘合剂特性。根据聚合的程度,均聚物可为粘性油、发粘的软树脂或橡 胶状物质。用作聚乙烯醚粘合剂中的原材料的聚乙烯醚包括基于以下的聚合物:乙烯 基甲基醚,例如购自巴斯夫公司(BSF)的"LUTAN0L M 40",以及购自ISP技术公司(ISP Technologies, Inc.)的"GANTREZ M 574"和"GANTREZ 555";乙烯基乙基醚,例如"LUTAN0L A 25"、"LUTAN0L A 50" 和"LUTANOL A 100";乙烯基异丁基醚,例如"LUTANOL 130"、 "LUTANOL I60"、"LUTAN0L IC"、"LUTANOL I60D" 和 "LUTANOL I 65D";甲基丙烯酸酯 / 乙 烯基异丁基醚/丙烯酸,例如购自巴斯夫公司(BASF)的"ACRONAL 550 D"。可用于稳定 聚乙烯醚压敏粘合剂的抗氧化剂包括例如购自壳牌化学公司(Shell)的"I0N0X 30"、购 自汽巴-嘉基公司(Ciba-Geigy)的"IRGAN0X 1010",以及购自勒沃库森拜耳公司(Bayer Leverkusen)的抗氧化剂"ZKF"。可如巴斯夫(BASF)文献中所述针对特殊用途添加其他材 料,包括增粘剂、增塑剂和颜料。
[0101] 丙烯酸类压敏粘合剂通常具有约_20°C或更低的玻璃化转变温度,并可包括100 至80重量%的C 3-Cl2烷基酯组分,例如丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯和丙烯酸正丁 酯以及〇至20重量%的极性组分,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯-醋酸乙烯酯、N-乙烯基 吡咯烷酮和苯乙烯大分子单体。一般来讲,丙烯酸类压敏粘合剂包括从〇至20重量%的丙 烯酸和从100至80重量%的丙烯酸异辛基酯。丙烯酸类压敏粘合剂可为自发粘或增粘的。 用于丙烯酸树脂的可用增粘剂有例如购自赫尔克里公司(Hercules,Inc.)的"F0RAL 85" 的松香酯、例如"PICC0TEX LC-55WK"的芳族树脂、例如购自赫尔克里公司(Hercules,Inc.) 的"PICC0TAC 95"的脂族树脂,以及例如以商品名"PICCOLYTE A-115"和"Z0NAREZ B-100" 购自亚利桑那化学公司(Arizona Chemical Co.)的a-薇稀和薇稀的猫稀树脂。可 以将其他材料加入以用于特殊用途,所述材料包括氢化丁基橡胶、颜料和用于部分地硫化 粘合剂的固化剂。
[0102] 聚a-烯烃压敏粘合剂(也称聚(1-烯烃)压敏粘合剂)通常包括基本上未 交联的聚合物或可具有接枝于其上的可辐射活化的官能团的未交联聚合物,如美国专利 No. 5, 209, 971 (Babu等人)中所述,该专利以引用方式并入本文。聚a烯烃聚合物可为自 发粘的和/或包括一个或多个增粘材料。如果非交联,则聚合物的固有粘度通常在ASTM D 2857-93,"Standard Practice for Dilute Solution Viscosity of Polymers"(用于稀 释聚合物的溶液粘度的标准操作)测量的在约〇. 7和5. OdL/g之间。另外,聚合物通常主 要为无定形的。可用的聚a烯烃包括例如(:3_(:18聚(1-烯烃)聚合物,通常SC 5_C12a-烯 烃和那些与(:3或(:6-(:8的共聚物以及那些与(: 3的共聚物。增粘材料是通常在聚a烯烃共 聚物中可混溶的树脂。聚a-烯烃聚合物中增粘树脂的总量在每1〇〇份聚a-烯烃聚合物 〇至150重量份之间的范围内,具体取决于特定的应用。可用的增粘树脂包括由(: 5至C 9不 饱和烃单体、聚萜烯、合成聚萜烯等的聚合衍生的树脂。基于这种类型的C5烯烃镏分的此 类可商购获得的树脂的例子有购自固特异轮胎橡胶公司(Goodyear Tire and Rubber Co.) 的"WINGTACK 95"和"WINGTACK 15"增粘树脂。其他烃树脂包括购自赫尔克里化学公司 (Hercules Chemical Co.)的"REGALREZ 1078"和"REGALREZ 1126",以及购自荒川化学公 司(Arakawa Chemical Co.)的"ARK0N P115"。可针对特殊用途添加其他材料,包括抗氧化 剂、填料、颜料和辐射活化交联剂。
[0103] 硅氧烷压敏粘合剂包括两种主要组分,即聚合物或凝胶和增粘树脂。聚合物通 常是高分子量聚二甲基硅氧烷或聚二甲基二苯基硅氧烷,其在聚合物链的末端含有残余 的硅醇官能团(SiOH),或者是包含聚二有机硅氧烷软链段和脲封端硬链段的嵌段共聚 物。增粘树脂一般为由三甲基硅氧基(〇SiMe 3)封端并且还含有一些残余的硅烷醇官能团 的三维硅酸酯结构。增粘树脂的实例包括得自纽约州沃特福德的美国通用电气公司硅树 脂事业部(General Electric Co.,Silicone Resins Division, Waterford, N.Y.)的 SR 545以及得自加利福尼亚州托兰斯市的美洲信越有机娃公司(Shin-Etsu Silicones of America, Inc.,Torrance, Calif)的MQD-32-2。典型的硅氧烷压敏粘合剂的制备在美国专 利No. 2, 736, 721 (Dexter)中有所描述。硅氧烷脲嵌段共聚物压敏粘合剂的制备在美国专 利No.5,214,119(Leir等人)中有所描述。可以将其他材料加入以用于特殊用途,所述材 料包括颜料、增塑剂和填料。填料的用量通常为每100份有机硅压敏粘合剂中的〇份至10 份的量。可被使用的填料的实例包括氧化锌、二氧化硅、炭黑、颜料、金属粉末和碳酸钙。
[0104] 可用的聚氨酯和聚脲压敏粘合剂包括例如在W0 00/75210 (Kinning等人)中以及 在美国专利 No. 3, 718, 712(Tushaus)、No. 3, 437, 622(Dahl)、和 No. 5, 591,820(Kydonieus 等人)中公开的那些。另外,美国专利公布No. 2011/0123800 (Sherman等人)中描述的基 于脲的压敏粘合剂和美国专利公布No. 2012/0100326 (Sherman等人)中描述的基于聚氨醋 的压敏粘合剂可以是尤其合适的。
[0105] 合适的光学透明凝胶粘合剂的例子包括例如交联或可交联的硅氧烷凝胶粘合剂。 交联或可交联的硅氧烷凝胶粘合剂可由任何可用的硅氧烷材料(例如二甲基硅酮、二苯基 硅酮、或苯基甲基硅酮)形成。在许多实施例中,交联或可交联的硅氧烷凝胶的折射率范围 是1. 5至1. 6、或1. 5至1. 58、或1. 51至1. 57。在一个实施例中,交联或可交联的硅氧烷凝 胶的折射率范围是1. 51至1. 53。在一个实施例中,交联硅氧烷凝胶可包括交联的苯基甲 基硅氧烷。在另一个实施例中,交联硅氧烷凝胶可包括交联的苯基甲基硅氧烷部分和苯基 甲基硅油。在一些实施例中,交联的硅氧烷凝胶包括重量比为1:5至5:1、或1:4至4:1、或 1:3至3:1的交联的苯基甲基硅氧烷部分和苯基甲基硅油。在一个实施例中,交联的硅氧 烷凝胶包括重量比为1:3至1:1的交联的苯基甲基硅氧烷部分和苯基甲基硅油。在一个例 示性实施例中,未固化硅氧烷包括589nm下折射率为1. 52且粘度为400cP的苯基甲基硅氧 烷并且以商品名LS-3252 Encapsulation Gel从莱特斯潘有限公司(马萨诸塞州韦勒姆) (Lightspan, LLC(Wareham,Mass.))商购获得。在固化时,该交联的硅氧烷形成硬度计值为 10、比重为1. 07且在589nm下的折射率是1. 52的凝胶。由交联或可交联的硅氧烷材料形 成的其它凝胶可具有较低的折射率。
[0106] 合适的固化粘合剂的例子包括被作为液体施加并接着固化,以形成光学透明的粘 合剂层的粘合剂。这些类型的粘合剂在显示器行业中变得愈发普及,用于填充在保护玻璃 和IT0触摸传感器之间、在IT0触摸传感器和液晶模块之间、或直接在保护玻璃和液晶模块 之间的气隙。
[0107] 合适的可固化液体粘合剂和在光学装置中使用它们的方法在美国专利公布 No. 2009/0215351 (Kobayashi 等人)和 PCT 公开 No. W0 2012/036980 和 No. W0 2011/119828 中有所描述。用于制造美国专利No. 7, 927, 533 (Kamiya等人)中描述的显示装置的光可固 化树脂以及PCT公开No. W0 2012/024217中描述的应力减轻光学粘合剂也是合适的。
[0108] 各种热熔融粘合剂是合适的。合适的热熔融粘合剂的例子包括光学透明的基于 (甲基)丙烯酸酯热熔融粘合剂和乙烯-乙酸乙烯酯热熔融粘合剂。
[0109] 光学透明的基于(甲基)丙烯酸酯的热熔融粘合剂通常由(甲基)丙烯酸酯聚 合物来制备,(甲基)丙烯酸酯聚合物的玻璃化转变温度(Tg)大于室温,更典型地大于约 40°C,并且热熔融粘合剂由(甲基)丙烯酸烷基酯单体制备。可用的(甲基)丙烯酸烷基 酯(即,丙烯酸烷基酯单体)包括非叔烷基醇的直链或支链的单官能不饱和丙烯酸酯或甲 基丙烯酸酯,其烷基具有4至14个碳原子,特别是具有4至12个碳原子。聚(甲基)丙烯 酸类热熔融粘合剂还可包含可选的共聚单体组分,例如(甲基)丙烯酸、醋酸乙烯酯、N-乙 烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酰胺、乙烯基酯、富马酸酯、苯乙烯大分子单体、马来酸烷基酯 和富马酸烷基酯(分别基于马来酸和富马酸)或它们的组合。
[0110]合适的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)粘合剂的例子包括宽泛范围的可商购获得的EVA 热熔融粘合剂。通常,这些EVA热熔融粘合剂具有占聚合物重量的约18% -29%的乙酸乙 烯酯含量。粘合剂通常具有高量的增粘剂和蜡。示例性组合物是具有30重量% -40重量% 的EVA聚合物、30重量% -40重量%的增粘剂、20重量% -30重量%的蜡、0. 5重量% -1重 量%的稳定剂的组合物。合适的EVA热熔融粘合剂的例子是可从特拉华州威尔明顿的杜邦 公司(DuPont,Wilmington,DE)商购获得的 BYNEL 系列 3800 树脂(包括 BYNEL 3810、BYNEL 3859、BYNEL 3860和BYNEL 3861)。尤其合适的EVA热熔融粘合剂是以商品名"EVASAFE" 购自日本东京的普利司通公司(Bridgestone Corp. Tokyo, JP)的材料。
[0111] 如上所述,粘合剂制品可以可选地还包括第二粘合剂和第三粘合剂。第二粘合剂 和第三粘合剂可以是相同的或不同的。另外,第二粘合剂和第三粘合剂之一或二者可与第 一粘合剂相同。第二粘合剂和第三粘合剂设置在可热收缩基底的主表面上。提供第二粘合 剂和第三粘合剂的层以将可热收缩基底粘附到两个光学基底。正如可热收缩基底一样,如 果它不在通过光学基底的光的光学路径中则不需要是光学透明的,所以第二粘合剂也不需 要是光学透明的。正如可热收缩基底一样,可能理想的是,为了美观或其它原因,第二粘合 剂和第三粘合剂是光学透明的。上述粘合剂中的任一种适于第二粘合剂和第三粘合剂。另 外,并非光学透明的其它类似粘合剂也会是合适的,只要它们具有上述的失效力即可。由于 这个粘合剂只用于将可热收缩基底附连到光学基底,因此它可以非常薄并且可没有特别强 的粘附性。
[0112] 图1示出包括可热收缩基底100的制品的示例,在可热收缩基底上设置有第二粘 合剂层110和第三粘合剂层120。第二粘合剂层110和第三粘合剂层120提供与以下更详细 描述的构造中的光学基底的粘附。在一些实施例中,可能理想的是,用隔离衬片接触第二粘 合剂层110和第三粘合剂层120 (未示出)之一或二者,以在使用之前保护粘合剂层。可使 用任何合适的隔离衬垫。示例性的隔离衬片包括由纸张(例如牛皮纸)或聚合物材料(例 如,聚烯烃如聚乙烯或聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯、聚氨酯、聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯,等 等)制备的那些。至少某些隔离衬片涂覆有隔离剂层,例如含有机硅的材料或含碳氟化合 物的材料。示例性的隔离衬垫包括但不限于可以商品名"T-30"和"T-10"购自弗吉尼亚州 马丁斯维尔的CP膜公司(CP Film (Martinsville, Va.))的衬垫,该衬垫在聚对苯二甲酸乙 二醇酯膜上具有有机硅隔离涂层。该衬垫可在其表面上具有微结构,这使得粘合剂能够在 粘合剂层表面上形成微结构。然后可移除衬片使具有微结构化表面的粘合剂层暴露。
[0113] 本公开的构造包括上述的多组件粘合剂制品和两个光学基底。各式各样的光学基 底适于形成本公开的构造。光学基底可以是相同或不同的。光学基底可以是刚性或半刚性 的或者它们可以是柔性的。本公开的粘合剂制品特别适用于其中基底中的至少一个是刚性 或半刚性的光学制品,因为这些制品非常难以脱粘。其中基底均为柔性的制品常常可以通 过使用剥离机制而脱粘。然而,甚至其中基底均为柔性的光学制品也适于与本公开的粘合 剂制品一起使用,因为通过剥离力进行的脱粘(尤其是针对大表面积的基底)可以是困难 的、耗时的并且劳动密集型的。因此,对于具有柔性基底的光学制品,热脱粘性也可是有利 的,这种制品在本公开的范围内。
[0114] 光学透明的刚性和半刚性基底的例子包括板、片材、制品的表面等。刚性或半刚性 基底可以是视觉上澄清的、光学透明的或不透明的。不透明基底的例子包括是反射性散射 兀件的基底。
[0115] 板的示例包括宽阵列的光学透明材料。合适板的例子包括各种玻璃或例如聚碳酸 酯或聚甲基丙烯酸甲酯的聚合物材料。板可以具有各种厚度并且可以是平坦或弯曲的。在 一些实施例中,板还可以包括另外的层或处理。另外的层的例子包括例如被设计为提供着 色、耐粉碎等的另外的膜层。可呈现的另外处理的例子包括例如各种类型的涂层例如硬质 涂层。
[0116] 片材类似于板,但一般更薄并且刚性不及板。片材的例子包括例如光学透明的半 刚性玻璃基底或者厚度是25-100微米的其它光学透明材料。
[0117] 作为制品表面的基底的例子包括但不限于:电子显示器(例如液晶显示器或阴极 射线管)的外表面、电子装置(例如触摸屏)、窗或玻璃窗的外表面、光学元件(例如反射 器、偏振器、衍射光栅、平面镜或透镜)的外表面等。该基底可包含聚合材料、玻璃材料、陶 瓷材料、含金属材料(如金属或金属氧化物)、或它们的组合。聚合物材料的代表性例子包 括聚碳酸酯、聚酯(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯)、聚氨酯、聚(甲 基)丙烯酸酯(例如,聚甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯醇、聚烯烃(例如聚乙烯和聚丙烯)、聚氯 乙烯、聚酰亚胺、三醋酸纤维素、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物等等。基底可以是反射性散射 元件。反射性散射元件是表现出漫射或半镜面反射的元件。漫射和半镜面反射涉及如下反 射:光从表面处反射,使得入射光线以多个角度而非仅以一个角度(如同镜面反射的情
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