可热脱粘的粘合剂制品的制作方法_4

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型 的C5烯烃镏分的此类商购可得树脂的例子是可得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。其他烃树脂包括可得自 赫尔克里化学公司(Hercules Chemical Co.)的"REGALREZ 1078"和"REGALREZ 1126",以 及可得自荒川化学公司(Arakawa Chemical Co.)的"ARKON P115"。可添加其他材料用于 特殊用途,包括抗氧化剂、填料、颜料和辐射活化交联剂。
[0098] 有机硅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。增粘树脂一般为由二甲基娃氧基(OSiMe3)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。增粘树脂的例子包括得自纽约州沃特福德的通用电气公司有机硅 树脂业务部(General Electric Co. ,Silicone Resins Division, Waterford, N.Y.)的 SR 545以及得自加利福尼亚州托伦斯的美国信越有机硅公司(Shin-Etsu Silicones of America, Inc.,Torrance, Calif.)的MQD-32-2。典型的有机娃压敏粘合剂的制备在美国专 利No. 2, 736, 721 (Dexter)中有所描述。有机硅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。可添加其他材料用于特殊用途,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 用的填料的例子包括氧化锌、二氧化硅、炭黑、颜料、金属粉末和碳酸钙。
[0099] 可用的聚氨酯和可用的聚脲压敏粘合剂包括例如在WO 00/75210 (Kinning等人) 中以及在美国专利 No. 3, 718, 712 (Tushaus) ;3, 437, 622 (Dahl)、和 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)中所述的基 于脲的压敏粘合剂和美国专利公布No. 2012/0100326 (Sherman等人)中所述的基于聚氨醋 的压敏粘合剂可以是特别合适的。
[0100] 合适的光学透明的凝胶粘合剂的例子包括例如交联或可交联的有机硅凝胶粘合 剂。交联或可交联的有机硅凝胶粘合剂可由任何可用的有机硅材料例如二甲基有机硅、二 苯基有机硅或苯基甲基有机硅形成。在一些实施例中,交联或可交联的有机硅凝胶可选择 为给出相对高的折射率,例如在1. 5至1. 6或1. 5至1. 58、或1. 51至1. 57范围内的折射 率。在一个实施例中,交联或可交联的有机硅凝胶具有在1. 51至1. 53范围内的折射率。 在一个实施例中,交联的有机硅凝胶可包括交联的苯基甲基有机硅部分。在另一个实施例 中,交联的有机硅凝胶可包括交联的苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。在一些实 施例中,交联的有机硅凝胶包括重量比为1:5至5:1、或1:4至4:1、或1:3至3:1的交联 的苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。在一个实施例中,交联的有机硅凝胶包括重 量比为1:3至1:1的交联的苯基甲基有机硅部分和苯基甲基有机硅油。在一个例示性实 施例中,未固化的有机硅包括在589nm处具有1. 52的折射率、粘度400cP的苯基甲基有机 娃,并且可以以商品名LS_3252Encapsulation Gel从Lightspan, LLC(马萨诸塞州瓦尔汉 (Wareham, Mass.))商购得到。在固化后,该交联有机娃形成具有硬度10、比重1. 07与在 589nm处1. 52的折射率的凝胶。由交联或可交联的有机硅材料形成的其他凝胶可具有更低 的折射率。
[0101] 合适的固化性粘合剂的例子包括作为液体施加且随后固化以形成光学透明的粘 合剂层的粘合剂。这些粘合剂类型在显示器行业中变得更普及,以填充在玻璃罩和ITO触 摸传感器之间、在ITO触摸传感器和液晶模块之间、或直接在玻璃罩和液晶模块之间的气 隙。
[0102] 合适的固化性液体粘合剂的例子和在光学装置中使用其的方法在美国专利公布 No. 2009/0215351 (Kobayashi 等人)和 PCT 公布 No. TO 2012/036980 以及 TO 2011/119828 中有所描述。美国专利No. 7, 927, 533 (Kamiya等人)中所述的用于制造显示装置的光固化 性树脂以及PCT公布No. WO 2012/024217中所述的应力消除光学粘合剂也是合适的。
[0103] 多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)丙烯酸酯的热熔融粘合剂和乙烯乙酸乙烯酯热熔融粘合剂。
[0104] 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 物进行制备,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物具有大于室温、更通常大于约40°c的玻璃化转 变温度(Tg),并且由烷基(甲基)丙烯酸酯单体进行制备。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化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 热熔融粘合剂还可含有任选的共聚单体组分,例如(甲基)丙烯酸、乙酸乙烯酯、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)或其组合。
[0105] 合适的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)粘合剂的例子包括广泛范围的商购可得的EVA热 熔融粘合剂。通常,这些EVA热熔融粘合剂具有按聚合物重量计的约18-29%的乙酸乙 烯酯含量。粘合剂通常具有大量增粘剂和蜡。示例性组合物是具有按重量计30-40%的 EVA聚合物、按重量计30-40%的增粘剂、按重量计20-30%的蜡和按重量计0. 5-1 %的稳 定剂的组合物。合适的EVA热熔融粘合剂的例子是可以从特拉华州威尔明顿的杜邦公 司(DuPont, Wilmington, DE)商购得到的 BYNEL SERIES 3800 树脂(包括 BYNEL 3810、 BYNEL 3859、BYNEL 3860和BYNEL 3861)。特别合适的EVA热熔融粘合剂是可以以商品名 "EVASAFE"从日本东京的普利司通公司(Bridgestone Corp. Tokyo, JP)得到的材料。
[0106] 上文描述的多层粘合剂制品可含有另外的光学元件。在一些实施例中,可能期望 具有与粘合剂制品的粘合剂层之一或两者接触的隔离衬垫。可使用任何合适的隔离衬垫。 示例性的隔离衬垫包括由纸张(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 些隔离衬垫涂布有隔离剂层,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 Film(CP Film (Martinsville, Va.))的衬垫,所述衬垫在聚对苯二甲酸乙二醇醋膜上具有有机娃隔 离涂层。所述衬垫可在其表面上具有微结构,这使得所述粘合剂能够在粘合剂层表面上形 成微结构。然后可移除衬垫使具有微结构化表面的粘合剂层暴露。
[0107] 本公开的示例性粘合剂制品显示于图IA和IB中。在图IA中,粘合剂制品包括光 学透明的可热收缩的基材100,所述光学透明的可热收缩的基材100具有设置在其上的粘 合剂层110和120。如上所述,粘合剂层110和120可为相同的或不同的。设置在粘合剂 层110上的是隔离基材130,而设置在粘合剂层120上的是隔离基材140。隔离基材130和 140可为相同的或不同的,并且可为隔离衬垫。在一些实施例中,隔离基材130和140之一 或两者是微结构化的隔离衬垫。图IB是图IA的制品,其中隔离基材130和140已被移除。
[0108] 本文还公开了使用上述粘合剂制品制备的多层光学制品。在一些实施例中,光学 制品包括两种光学基材,并且其他光学制品包括单一光学基材。
[0109] 在一些实施例中,光学制品包括第一光学基材和第二光学基材。光学基材粘附至 上文对于本公开的粘合剂制品描述的光学透明的粘合剂层。第一光学基材粘附至第一光学 透明的粘合剂层。第一光学透明的粘合剂层设置在可热收缩的光学基材上。可热收缩的光 学基材的其他表面具有设置在其上的第二光学透明的粘合剂层。该第二光学透明的粘合剂 层粘附至第二光学基材。光学透明的可热收缩的基材和光学透明的粘合剂层已在上文得到 描述。
[oho] 本公开的构造包括上文描述的多部件粘合剂制品和两种光学基材。广泛多样的光 学基材适合于形成本公开的构造。光学基材可为相同的或不同的。如本文所用,术语"光学 基材"指的是可用于产生光学效应的基材。基材可为刚性、半刚性或柔性的。基材可具有任 何合适的厚度。光学基材通常对电磁波谱的一些波长(例如电磁波谱的可见区、紫外区或 红外区的波长)是至少部分透射的、反射的、抗反射的、偏振的、光学透明的或漫射的。示例 性光学基材包括但不限于板、片材、光学制品的表面、和膜。合适的光学基材的例子在下文 更详细地描述。通常,光学基材中的至少一种是光学上透明的或光学透明的。
[0111] 本公开的粘合剂制品特别适用于其中基材中的至少一种为刚性或半刚性的光学 制品中,因为这些制品可非常难以脱粘。其中两种基材均为柔性的制品通常可通过使用剥 离机制进行脱粘。然而,即使其中两种基材均为柔性的光学制品也适合与本公开的粘合剂 制品一起使用,因为尤其对于大表面积基材,通常通过剥离力的脱粘可为困难的、耗时的和 劳力密集的。因此,可热脱粘性对于具有柔性基材的光学制品也可能是期望的,并且此类制 品在本公开的范围内。
[0112] 光学透明的刚性和半刚性基材的例子包括板、片材、制品表面等等。刚性或半刚性 基材可为光学透明的,光学上透明或不透明的。不透明基材的例子包括其为反射性散射元 件的基材。
[0113] 板的例子包括广泛多样的光学透明的材料。合适的板的例子包括多种玻璃或聚合 物材料,例如聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。板可具有多种厚度并且可为平坦和弯曲的。在 一些实施例中,板还可包括另外的层或处理。另外的层的例子包括例如设计为提供着色、耐 粉碎性等等的膜层。可存在的另外处理的例子包括例如多种类型的涂层,例如硬涂层。
[0114] 片材类似于板,但一般比板更薄且更少刚性。片材的例子包括例如光学透明的半 刚性玻璃基材或厚度25-100微米的其他光学透明的材料。
[0115] 其为制品表面的基材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)的外表面等等。所述基材可包含聚合材料、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。基材可为反射性散射 元件。反射性散射元件是显示出漫射或半镜面反射的元件。漫反射和半镜面反射涉及如下 反射,即,光从表面反射,使得入射光线以多个角度而不是如镜面反射中仅以一个角度进行 反射。广泛多样的材料可用于制备反射性散射元件,例如石膏、纸材、纤维材料例如布料和 非织造纤维垫、无机填充的反射聚合物、陶瓷材料、结晶表面和有空隙的聚合物材料。反射 性散射元件的例子包括图形例如记号、标记或图片;金属例如拉绒铝和铬的粗糙反射表面; 被涂布的表面例如油漆、印刷或墨涂布的表面。
[0116] 光学透明的柔性基材的例子包括广泛多样的光学膜。如本文所用,术语"光学膜" 指可用于产生光学效应的膜。光学膜通常为含聚合物的膜,其可以为单层或多层的。光学 膜可具有任何合适厚度。光学膜对电磁波谱的某些波长(如电磁波谱的可见区、紫外区或 红外区的波长)通常为至少部分透射的、反射的、抗反射的、偏振的、光学透明的或漫射的。 示例性光学膜包括但不限于可视镜膜、彩色镜膜、日光反射膜、漫射膜、红外反射膜、紫外反 射膜、反射偏振膜(诸如增亮膜和反射式偏光增亮膜)、吸收偏振膜、光学透明膜、着色膜、 染色膜、保密膜(诸如光准直膜),以及抗反射膜、防眩膜、耐垢膜和防指纹膜。
[0117] 在一些实施例中,光学膜具有涂层。通常,将涂层用于增强膜的功能,或为膜提供 另外的功能。涂层的例子包括例如硬涂层、防雾涂层、防刮涂层、防窥涂层、防指纹涂层、抗 微生物涂层或者它们的组合。在例如触摸屏传感器、显示屏、图形应用等应用中,诸如硬涂 层、防雾涂层和提供增强耐久性的防刮涂层等涂层是可取的。防窥涂层的例子包括(例 如)模糊的或雾状的涂层,以得到遮蔽视线的或百叶式的膜从而限制视角。防指纹涂层的 例子包括 2011 年 5 月 13 日提交的标题为"COATING COMPOSITIONS COMPRISING NON-IONIC SURFACTANT EXHIBITING REDUCED FINGERPRINT VISIBILITY(包含表现出减小的指纹可见 度的非离子表面活性剂的涂层组合物)"的待审美国专利申请序列号61/486000中所描述 的那些,该专利描述了由可固化树脂和非离子表面活性剂所制备的涂层。抗微生物涂层的 例子包括美国专利8, 124, 169 (Hitalo等人)中所描述的那些,该专利描述了一种抗微生 物涂层系统,所述抗微生物涂层体系包括成膜组合物和有效量的分散于该成膜组合物内的 抗微生物剂。
[0118] 在某些实施例中,可将涂层添加至基材以影响该基材的光学特性。此类涂层的例 子为低折射率涂层。此类涂层的例子包括美国专利7, 374, 812 (Mizuno)中所描述的那些, 该专利描述了有机硅改性的含氟聚合物,该含氟聚合物通过下述步骤来形成:首先将具有 联接到六氟丙烯单体单元的偏二氟乙烯的至少一个单体含氟聚合物溶解于有机溶剂中,以 及随后使该混合物与氨基硅烷偶联剂反应以形成氨基硅烷改性的含氟聚合物。随后将氨基 硅烷含氟聚合物加热并用包括烷氧基硅烷的硅烷化合物的低聚物来部分地缩合。可将这些 有机硅改性的含氟聚合物用于提供具有低折射率的涂层。具有低折射率的涂层或基材可特 别地可与上文所描述的自润湿性光学透明的压敏粘合剂组合物一起使用,因为(如上文所 描述)该粘合剂组合物的许多实施例具有高折射率。因此,低折射率层可相邻于高折射率 层以赋予所需的光学特性,诸如抗反射。
[0119] 可施加至膜或基材的另一种类型的低折射率涂层为多孔涂层。这些类型的涂层描 述于以下系列的专利中:美国专利5, 585, 186(Scholz等人)、美国专利5, 873, 931 (Scholz 等人)和美国专利5, 753, 373 (Scholz等人)(该专利提出了具有抗反射和防雾特性的涂 层)。这些应用中的每一个利用了结合一个或多个有机分子的多孔无机金属氧化物(诸如 例如二氧化硅)。美国5, 585, 186中包括硅烷或硅氧烷低聚物,美国5, 873, 931中包括阴 离子表面活性剂,并且美国5, 753, 373中包括多羟基表面活性剂。在这些参考文献中,术 语"多孔的"是指当粒子包络在一起时所产生的无机金属氧化物粒子之间存在空隙。对于 单层涂层而言,已知的是,为了最大化在空气中穿过光学透明基材的透光率以及最小化基 材的反射,涂层的折射率应尽可能地接近等于基材的折射率的平方根并且涂层的厚度应为 入射光的光学波长的四分之一(1/4)。涂层中的空隙在金属氧化物粒子之间提供许多亚波 长间隙,其中折射率(RI)从空气的折射率(RI = 1)突变至金属氧化物粒子的折射率(例 如,对于二氧化硅,RI = 1.44)。通过调整孔隙率,可以产生计算的折射率(如美国专利 4, 816, 333 (Lange等人)中所示)非常接近基材的折射率的平方根的涂层。通过利用具有 最佳折射率、涂层厚度等于入射光的光学波长的大约四分之一的涂层,使穿过经涂布基材 的光的透射率百分比最大化并且使反射最小化。涂层中的空隙基本上在各处存在;然而, 该涂层可改变密度,例如,该涂层可远离基材逐渐变得更多孔的,从而产生梯度密度。此类 梯度密度增强了涂层的抗反射特性。通常,当干燥时,网络的孔隙率为约25体积%至45体 积%、更典型为约30体积%至40体积%。孔隙度可自涂层的折射率按例如W. L. Bragg,A. B.Pippard,Acta Crystallographica(结晶学报)第 6卷第 865 页(1953 年)中出版的程 序计算。在金属氧化物为二氧化硅时,该孔隙率提供了具有1. 2至1. 4,或甚至1. 25至1. 36 的折射率的涂层,该折射率约等于聚酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯基材的平方根。例 如,在以1000-1200埃的厚度涂布在聚乙烯对苯二甲酸基材(RI = 1.64)上时,具有1.25 至1. 36的折射率的多孔二氧化硅涂层能够提供高度抗反射表面。
[0120] 某些光学膜具有多层,例如含聚合物的材料(如含或不含染料的聚合物)的多层, 或含金属的材料和聚合物材料的多层。一些光学膜具有折射率不同的聚合物材料的交替的 层。其他光学膜具有交替的聚合物层和含金属层。示例性的光学膜在以下专利中有所描 述:美国专利 No. 6, 049, 419 (Wheatley 等人);美国专利 No. 5, 223, 465 (Wheatley 等人); 美国专利No. 5, 882, 774 (Jonza等人);美国专利No. 6, 049, 419 (Wheatley等人);美国专 利 No. RE 34, 605 (Schrenk 等人);美国专利 No. 5, 579, 162 (Bjornard 等人)和美国专利 No. 5, 360, 659 (Arends 等人)。
[0121 ] 图2A、3A、4A
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