CN101663695A - 透明粘合片和平板显示器 - Google Patents
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Abstract
用于平板显示器的透明压敏粘合片,该透明压敏粘合片在应用于指示器模件(指示器面板)和保护性透明板后具有如此优异的粘合性能,该粘合压敏片能在早期容易地除去,尽管如此却随着时间流逝以高粘合力粘合至指示器模件(指示器面板)和保护性透明板。其低温粘合稳定性优良,冲压加工性和位差吸收性优良。该透明压敏粘合片主要由聚氧化烯聚合物制备。其优选由固化组合物获得的材料制备,所述组合物含有在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物(组分A)、在一个分子中平均具有两个以上氢化硅烷基的化合物(组分B)和氢化硅烷化催化剂(组分C)。
Description
技术领域
本发明涉及用于平板显示器的透明粘合片。更具体地,本发明涉及用于通过紧密粘合而将指示器模件和保护性透明板集成的透明粘合片和使用所述透明粘合片将指示器模件与保护性透明板集成的平板显示器。
背景技术
通常,平板显示器例如液晶显示器等在指示器面板和含透明板(例如,丙烯酸类板和玻璃板等)的保护面板间具有给定空间以保护该指示器面板,以致施加到显示器上的冲击不会到达指示器面板。
然而,因为该空间通常是空气层,所以它引起不可达到良好可见性的问题,这种问题起因于构成上述指示器面板和保护面板的材料与所述空气层间的折射率差异所引起的大的光反射损耗。
因此,例如已经提出一种液晶显示器,其中在液晶面板和保护面板间填充包含具有特定可塑度的聚有机硅氧烷组合物的粘合剂(硅酮粘合剂)以除去其间的间隙(空气层)(专利文献1)。此外,出于类似目的,已知一种通过紧密粘合将液晶面板和透明板集成的技术,该技术包括经由包含丙烯酸系树脂粘合剂的透明粘合片(例如,通过将由环氧化物、异氰酸酯、蜜胺或金属化合物交联剂和UV固化丙烯酸类粘合剂等交联的丙烯酸酯共聚物加工获得的片材)将保护用透明板粘合到液晶面板上。
专利文献1:JP-A-2004-212521
专利文献2:JP-A-2002-348546
发明内容
本发明要解决的问题
如上述专利文献1和2中,当经由透明粘合片将保护性透明板与平板显示器(例如,液晶显示器等)粘合时,应该使指示器模件(指示器面板)和保护性透明板粘合以致不会发生未对准(misalignment)。然而,不能完全消除粘合不良,当发生粘合不良时,应该废弃昂贵的指示器模件(指示器面板),这是因为一旦上述硅酮和丙烯酸类透明粘合片与透明板和液晶面板粘合,它们就不能容易地剥离。
因此,要求透明粘合片在早期具有容易剥离性,以致即使当粘合不良发生时也允许再粘合。另一方面,在没有不良粘合的情况下,粘合可靠性是必要的,以致确保用足够高的粘合力粘合到指示器模件(指示器面板)和保护性透明板上。然而,上述硅酮和丙烯酸类透明粘合片不能满足早期容易剥离性和粘合后可靠性两者的要求。
另外,与液晶面板显示器例如TV和个人计算机的监视器等相比,安装在近年来迅速普及的小型设备例如手机、移动游戏机和汽车导航系统等上的液晶面板具有更小的面积,自然地,待设置在液晶面板和保护性透明板之间的透明粘合片具有更小的面积。因此,考虑到大规模生产性,需要在生产步骤的最后阶段通过冲压加工等将此类透明粘合片切割成给定尺寸。然而,上述丙烯酸类透明粘合片的冲压加工导致差的冲压加工性,如由在切割端部的粘合剂的侧降(下垂)、由于切割时的应力引起的粘合剂从基础隔离体(剥离片)脱层等证明,并且发现丙烯酸类透明粘合片不适合于小尺寸透明粘合片的大规模生产。
另外,移动式设备例如手机和移动游戏机等通常在户外以及户内使用。在寒冷区域和山脉中,它们通常在低于冰点的温度下使用。已经发现,在这些严寒环境中,上述丙烯酸类透明粘合剂层(粘合片)不能对平板显示器的指示器模件(指示器面板)和保护性透明板维持高的粘合力。
另外,手机和移动游戏机的液晶显示器通常在保护性透明板的周边具有黑色印刷层以提供更容易的观察,此种透明板的表面由于所述印刷层的厚度而提供不同的高度(level)。因此,当经由透明粘合片使具有印刷层的保护性透明板与指示器模件(指示器面板)粘合时,除非该透明粘合片吸收此种位差,否则该透明粘合片在印刷层的端部周围产生脱层(气隙),这引起光反射损失而可能使可见性劣化。因此,研究了上述硅酮和丙烯酸类透明粘合片的位差吸收性并发现其是不足的。
当例如提供移动游戏机、数字视频照相机、汽车导航系统、小型音乐播放器、小型影像再现器和手机等的液晶显示器时,在液晶模件(液晶面板)上,与所谓的触控面板形成用于该触控面板的层压结构,该触控面板用于通过按压液晶显示器的图像操作该设备,该层压结构含有在保护性透明板和液晶面板之间的透明导电性层(例如,ITO(氧化铟锡)层等)。因此,除上述再剥离性、冲压加工性、低温粘合稳定性和位差吸收性等之外,还要求透明粘合片具有不腐蚀透明导电性材料例如ITO(氧化铟锡)层等和不改变该透明导电性材料层的导电率(阻抗)的性能(非透明导电性材料腐蚀性),即使当该片材与该透明导电材料层接触时。
鉴于上述情况已经作出本发明,本发明旨在提供用于平板显示器的透明粘合片,其在初期容易再剥离,在粘合后以高粘合力与指示器模件(指示器面板)和保护性透明板粘合而显示优异的粘合稳定性,并且即使在低温下也维持优异的粘合稳定性。
另一个目的是提供用于平板显示器的透明粘合片,其在初期容易再剥离,在粘合后以高粘合力与指示器模件(指示器面板)和保护性透明板等粘合而显示优异的粘合稳定性,并具有优异的冲压加工性。
又一个目的是提供用于平板显示器的透明粘合片,其在初期容易再剥离,在粘合后以高粘合力与指示器模件(指示器面板)和保护性透明板等粘合而显示优异的粘合稳定性,并具有优异的位差吸收性。
再一个目的是提供用于平板显示器的透明粘合片,其在初期容易再剥离,在粘合后以高粘合力与指示器模件(指示器面板)和保护性透明板,以及除保护性透明板以外的功能层例如触控面板的组成构件等粘合而显示优异的粘合稳定性,并在非透明导电性材料腐蚀性方面优异。
再一个目的是提供用于平板显示器的透明粘合片,其在初期容易再剥离,在粘合后以高粘合力与指示器模件(指示器面板)和保护性透明板,以及除保护性透明板以外的功能层例如触控面板的组成构件等粘合而显示优异的粘合稳定性,并在粘合稳定性(尤其是在低温下)以及冲压加工性、位差吸收性和非透明导电性材料腐蚀性方面优异。
另外,再一个目的是提供具有指示器模件(指示器面板)和保护性透明板的平板显示器,所述指示器模件(指示器面板)和保护性透明板通过直接紧密粘合或经由在其间形成的其它功能层而集成。
用于解决问题的手段
本发明人进行了深入研究以求解决上述问题,发现通过使聚氧化烯聚合物与氢化硅烷基反应获得的固化产物片具有高的透明性,具有优异的从指示器模件(指示器面板)、保护性透明板和触控面板的透明电极层等的早期再剥离性,在粘合后随时间推移而以高粘合力与它们粘合(优选通过加热促进),即使在极低温度下也不变硬并且即使在极低温度下也维持其优异的粘合性,该粘合片是柔软的并具有优异的位差吸收性、优异的冲压加工性和非透明导电性材料腐蚀性以致不腐蚀透明导电性材料例如ITO等,从而完成本发明。
因此,本发明提供以下。
(1)用于平板显示器的透明粘合片,其包含聚氧化烯聚合物作为主组分并且用于指示器模件和保护性透明板之间的粘合。
(2)上述(1)的透明粘合片,其包括含有以下组分A-C的组合物的固化产物:
A:在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物
B:在一个分子中平均包含两个以上氢化硅烷基的化合物
C:氢化硅烷化催化剂
(3)用于平板显示器的透明粘合片,其包含聚氧化烯聚合物作为主组分,并且用于多层结构中的层间粘合,该多层结构包括指示器模件、保护性透明板和在其间形成的除所述保护性透明板以外的至少一层功能层。
(4)上述(3)的透明粘合片,其包括含有以下组分A-C的组合物的固化产物:
A:在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物
B:在一个分子中平均包含两个以上氢化硅烷基的化合物
C:氢化硅烷化催化剂
(5)上述(3)或(4)的透明粘合片,其置于多层结构中
(a)-(c)的至少一种中:
(a)保护性透明板和功能层之间,
(b)两层功能层之间,和
(c)功能层和指示器模件之间。
(6)上述(5)的透明粘合片,其中所述功能层是触控面板的组成构件。
(7)上述(1)-(6)中任一项的透明粘合片,其通过将第一支撑体(基础隔离体)/粘合片/第二支撑体(覆盖隔离体)依次层压,并将该层压体加工成卷材获得。
(8)上述(7)的透明粘合片,其中用包含阳离子聚合型硅酮和鎓盐光引发剂的阳离子聚合性UV固化硅酮脱模处理剂将所述第一和第二支撑体进行剥离处理。
(9)平板显示器,其包括指示器模件和保护性透明板,通过用置于指示器模件和保护性透明板之间的上述(1)或(2)的透明粘合片将其彼此紧密粘合而集成。
(10)平板显示器,其具有多层结构以及关于多层结构中至少一层间中的上述(3)或(4)的透明粘合片,该多层结构包括指示器模件、保护性透明板和在其间形成的除所述保护性透明板以外的至少一层功能层。
(11)上述(10)的平板显示器,其包括关于该多层结构中(a)-(c)的至少一种中的上述(3)或(4)的透明粘合片:
(a)保护性透明板和功能层之间,
(b)两层功能层之间,和
(c)功能层和指示器模件之间。
(12)上述(10)的平板显示器,其中该多层结构包括在指示器模件和保护性透明板之间的触控面板,和置于指示器模件和触控面板之间,和/或置于触控面板和保护性透明板之间的上述(3)或(4)的透明粘合片。
本发明的效果
因为本发明的用于平板显示器的透明粘合片具有对指示器模件(指示器面板)、保护性透明板(例如,玻璃板、丙烯酸类板等)和触控面板的组成构件(例如,透明电极层等)等的优异再剥离性,所以当例如在使粘合片与指示器模件(指示器面板)和保护性透明板粘合的操作期间未对准粘合部位并需要重复粘合操作时,可以容易地剥离该片材并重复粘合操作。因此,由于粘合片粘合操作方面的错误引起的废弃昂贵指示器模件(指示器面板)的问题不会发生。
另外,本发明的透明粘合片是柔软的并显著地改进在与指示器模件(指示器面板)、保护性透明板(玻璃板、丙烯酸类板等)和触控面板的组成构件(例如,透明电极层等)等粘合后随时间流逝的剥离力。因为尤其可以通过加热显著地改进剥离力,所以该片材显示足够的粘合可靠性。因此,使用本发明的透明粘合片,可以通过紧密粘合将保护性透明板与指示器模件(指示器面板)集成而在其间没有间隙,可以实现用保护性透明板的保护并可以获得具有优异可见性的平板显示器。
另外,因为本发明的透明粘合片甚至在低于冰点的环境中也不变硬,所以可以获得高质量的平板显示器,其没有保护性透明板的保护效果的劣化和可见性的劣化,即使是当在低于冰点的环境中使用时。
另外,因为本发明的透明粘合片具有优异的位差吸收性,所以当保护性透明板具有由印刷层引起的位差时,该片材可以吸收位差并可以防止该片材脱层和印刷层边缘处的气泡产生。因此,即使当使用具有印刷层的保护性透明板时,也可以通过紧密粘合而集成指示器模件(指示器面板)和保护性透明板,而不在其间留有间隙。
此外,因为本发明的透明粘合片具有优异的冲压加工性,所以可以通过冲压加工以良好的生产性生产对应于待安装在小型设备例如手机和移动游戏机等的平板显示器的具有小面积的粘合片。
另外,因为本发明的透明粘合片具有优异的非透明导电性材料腐蚀性,所以当要构造具有在指示器模件和保护性透明板之间的触控面板的具有触控面板的平板显示器时,可以直接将该片材粘合(粘结)到作为触控面板组成构件的各种功能层上,并且还可以应用于保护性透明板与具有触控面板的平板显示器的粘合。
此外,在本发明的平板显示器中,因为本发明的透明粘合片存在于保护性透明板和指示器模件之间,所以可以形成其中通过紧密粘合使保护性透明板与指示器模件集成而不留有间隙的结构,并且可以获得在耐冲击性和显示图像可见性方面优异的平板显示器。同样,因为甚至在极低温的环境下仍稳定地维持保护性透明板和指示器模件的集成结构,所以可以获得甚至在极低温的环境下仍表现出优异的耐冲击性和显示图像可见性的平板显示器。
附图说明
图1是液晶显示器的示意性截面图,在所述液晶显示器中,通过粘合使保护性透明板与液晶模件集成。
图2是液晶显示器的示意性截面图,在所述液晶显示器中,通过本发明的透明粘合片经由紧密粘合使触控面板和保护性透明板与液晶指示器模件集成。
图3是在恒定载荷下剥离距离试验的说明性视图。
图4是用于低温冲击试验的第一试验样品的示意图,其中图4(a)是第一侧视图,图4(b)是第二侧视图。
图5是用于低温冲击试验的第二试验样品的示意性侧视图。
图6是示意性显示用于低温冲击试验的设备的透视图。
图7是有显示试验样品在低温冲击试验设备中的安装部的一部分断面的侧视图。
图8(a)是低温冲击试验的试验操作的说明性视图,图8(b)是作用在试验样品上的力(惯性力)的说明性视图。
图9是形成膜的ITO层的电阻变化率测量试验的说明性视图。
附图标记说明
1 透明粘合片
2 液晶模件
3 保护性透明板
4 触控面板
100,200 平板显示器
具体实施方式
以下通过参照优选的实施方案阐述本发明。
本发明中的″平板显示器″是包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、有机或无机电致发光显示器(ELD)和表面电解显示器(SED)等的概念。
另外,″指示器模件″意思是指例如在各种平板显示器中安装有驱动用驱动器IC等的含显示材料的面板组件(下文中还称为″指示器面板″),例如在液晶显示器(LCD)中的含液晶材料的面板组件(下文中还称为″液晶面板″)等。
另外,″保护性透明板″包括玻璃板、丙烯酸类板和聚碳酸酯板等。
本发明的透明粘合片是包含聚氧化烯聚合物作为主组分,优选包含通过固化含以下组分A-C的组合物获得的固化产物片:
A:在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物
B:在一个分子中平均包含两个以上氢化硅烷基的化合物
C:氢化硅烷化催化剂。
图1是本发明平板显示器的第一实施方案的液晶显示器的示意性截面图,其中使用本发明的透明粘合片通过紧密粘合使保护性透明板与指示器模件集成。在液晶显示器100中,本发明的透明粘合片1置于液晶指示器模件2和保护性透明板3之间,并与液晶指示器模件2和保护性透明板3粘合,藉此使它们彼此粘合,并通过紧密粘合使保护性透明板3与液晶指示器模件2集成。
如上所述,此处的″液晶模件″是含液晶材料的液晶面板,其上安装用于驱动等的驱动器IC。
液晶指示器模件中的指示器面板通常是至少具有层压结构的面板组件,其中依次层压偏转板(偏振滤光器)/透明板(玻璃板、塑料板)/夹在透明电极之间的液晶材料/透明板(玻璃板、塑料板)/偏转板(偏振滤光器)。本发明的透明粘合片显示高的对保护性透明板的粘合力,此外还显示高的对作为此种面板组件的前板的偏转板(偏振滤光器)的粘合力。具体地,通常通过用两片三乙酰基纤维素(TAC)夹持用碘染色的聚乙烯醇膜(PVA)构成偏转板(偏振滤光器),其中TAC的表面不处理,或加以硬涂处理、防眩处理、抗反射处理和抗静电处理等。本发明的透明粘合片1还显示高的对这些材料的粘合性。在上述一个实施方案的液晶显示器(图1)中,使本发明的透明粘合片1与偏转板(偏振滤光器)粘合。
另外,在由液晶显示器为代表的平板显示器中,可以在指示器模件(指示器面板)和保护性透明板之间插入当保护性透明板经历外部冲击时减缓冲击的冲击缓冲膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜等),或当破坏保护性透明板时防止保护性透明板破碎的防碎膜(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜等)。为了改进显示屏的视角和对比度,可以插入光学补偿膜(例如,将液晶材料施加于其上并在表面上取向的聚碳酸酯膜、环烯烃树脂膜、丙烯酸类树脂膜、上述透明膜和除上述透明膜以外的那些等)或玻璃。另外,可以在指示器模件(指示器面板)和保护性透明板之间插入附属的机构例如触控面板(由具有透明电极(检测电极层)的玻璃板/粘合剂层/具有透明电极(驱动电极层)的玻璃板构成的面板组件)等。
当在指示器模件和保护性透明板之间形成其中除保护性透明板以外的一层以上的功能层形成在平板显示器显示面的前侧的这样的多层结构(下文中将称为″前面多层结构部″)时,本发明的透明粘合片也可以用于该前面多层结构中的层间粘合,因为其显示对各种材料(无论有机或无机材料)的优异的粘合性。
更具体地,通过将本发明的透明粘合片插在前面多层结构中的任何层之间(例如,(a)保护性透明板和功能层之间,(b)两层功能层之间,(c)功能层和指示器模件之间等),该粘合片变得与这两层粘着并将其粘合。
图2是显示本发明平板显示器的第二个实施方案的液晶显示器的示意性截面图。该液晶显示器200包括在液晶指示器模件2和保护性透明板3之间的触控面板(具有透明电极(检测电极层)的玻璃板/粘合剂层/具有透明电极(驱动电极层)的玻璃板的层压体)4,其中本发明的透明粘合片1插在液晶指示器模件2和触控面板4之间,以及触控面板4和保护性透明板3之间,从而通过紧密粘合将触控面板4和保护性透明板3与液晶指示器模件2集成。本发明的透明粘合片1还可以用于使触控面板4中两个具有透明电极的玻璃板粘合的粘合剂层。即,本发明的透明粘合片1还可以用于使触控面板4的组成构件和液晶指示器模件2、触控面板4的组成构件和保护性透明板3、以及触控面板4的组成构件之间的粘合。
本发明的透明粘合片还可以不但应用于上述液晶显示器(LCD),而且可以应用于除液晶显示器(LCD)以外的平板显示器例如等离子体显示面板(PDP)、有机或无机电致发光显示器(ELD)、表面-传导电子-发射体显示器(SED)等。因此,使用本发明的透明粘合片,可以获得其中通过紧密粘合使保护性透明板与指示器模件(指示器面板)直接地或经由置于其间的功能层集成的平板显示器,藉此可以获得在耐冲击性和显示图像可见性等方面优异的平板显示器。
即,根据本发明,提供在耐冲击性和显示图像可见性等方面优异的平板显示器,其中经由置于指示器模件和保护性透明板之间的包含聚氧化烯聚合物作为主组分的透明粘合片通过紧密粘合使所述指示器模件和保护性透明板集成。
另外,提供了在耐冲击性和显示图像可见性等方面优异的平板显示器,其具有前面多层结构,该多层结构具有置于指示器模件和保护性透明板之间的至少一层功能层(除保护性透明板以外),其中包含聚氧化烯聚合物作为主组分的透明粘合片置于该前面多层结构中的至少一层间中。
此外,提供在耐冲击性和显示图像可见性等方面优异的平板显示器,其具有在指示器模件和保护性透明板之间的触控面板,其中包含聚氧化烯聚合物作为主组分的透明粘合片置于指示器模件和触控面板之间,和/或触控面板和保护性透明板之间。
本发明的透明粘合片具有高透明性,具有由例如下面所提及的试验方法测量的优选不超过1.2%,更优选不超过0.9%的片材的雾度值。因此,由于本发明透明粘合片在保护性透明板和指示器模件(指示器面板)之间的存在,可以改进显示图像的可见性。
在本发明的透明粘合片中,组分A的″在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物″不受限制,可以使用各种类型。具体地,其中聚合物的主链具有由下面所示的式(1)表示的重复单元的聚合物是适合的。
式(1):-R1-O-
(其中R1是亚烷基)
R1优选是具有1-14个,更优选2-4个碳原子的线性或支化亚烷基。
作为由式(1)表示的重复单元的具体实例,可以提及-CH2O-、-CH2CH2O-、-CH2CH(CH3)O-、-CH2CH(C2H5)O-、-CH2C(CH3)2O-、-CH2CH2CH2CH2O-等。聚氧化烯聚合物的主链骨架可以仅由一种重复单元构成,可以由两种以上重复单元构成。具体地,关于可获得性和可加工性,具有-CH2CH(CH3)O-作为主要重复单元的聚合物是优选的。在聚合物的主链中,可以含有除氧化烯基以外的重复单元。在这种情况下,聚合物中氧化烯单元的总量优选是不低于80重量%,尤其优选不低于90重量%。
虽然组分A聚合物可以是线性聚合物或支化聚合物或其混合物,但是为了获得良好的粘合性,优选组分A聚合物以不低于50重量%含有线性聚合物。
以数均分子量计,组分A聚合物的分子量优选500-50,000,更优选5,000-30,000。如果数均分子量小于500,则所获得的固化产物趋于太脆;反之,如果数均分子量超过50,000,则所获得的固化产物趋于如此粘性以致明显降低可加工性;因此,这些情况是不希望的。如本文所提及的,数均分子量是指通过凝胶渗透色谱(GPC)法获得的值。
组分A聚合物优选具有窄的分子量分布,其中重均分子量和数均分子量的比值(Mw/Mn)不超过1.6;具有不超过1.6的Mw/Mn的聚合物导致组合物的降低粘度并提供改进的可加工性。因此,Mw/Mn更优选不超过1.5,还更优选不超过1.4。如本文所提及的,Mw/Mn是指通过凝胶渗透色谱(GPC)法获得的值。
在此,通过GPC法测量分子量使用由Tosoh Corporation制造的GPC设备(HLC-8120GPC)进行,基于聚苯乙烯计算重均分子量。测量条件如下:
样品浓度:0.2重量%(THF溶液)
样品注射体积:10μl
洗脱剂:THF
流速:0.6ml/分钟
测量温度:40℃
柱:样品柱TSKgel GMH-H(S)
检测器:差示折光计
关于组分A聚合物(在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物),烯基不受限制,但是由下面所示的式(2)表示的烯基是适合的。
通式(2):H2C=C(R2)(其中R2是氢或甲基)
烯基与聚氧化烯聚合物的结合模式不受限制;例如,可以提及烯基直接键、醚键、酯键、碳酸酯键、氨基甲酸酯键和脲键等。
作为组分A聚合物的具体实例,可以提及由式(3):(H2C=C(R3a)-R4a-O)a1R5a表示的聚合物(其中R3a是氢或甲基;R4a是具有1-20个碳原子的二价烃基,任选地具有一个以上醚基,R5a是聚氧化烯聚合物残基;a1是正整数)。作为该式中的R4a,特别地,可以提及-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-、-CH2CH(CH3)CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2OCH2CH2-或-CH2CH2OCH2CH2CH2-等;出于容易合成的考虑,-CH2-是优选的,
还可以提及由式(4):(H2C=C(R3b)-R4b-OCO)a2R5b表示的具有酯键的聚合物(其中R3b、R4b、R5b和a2分别具有与R3a、R4a、R5a和a1的那些相同的定义)。
还可以提及由式(5):(H2C=C(R3c))a3R5c表示的聚合物(其中R3c、R5c和a3分别具有与R3a、R5a和a1的那些相同的定义)。
另外,还可以提及由式(6):(H2C=C(R3d)-R4d-O(CO)O)a4R5d表示的具有碳酸酯键的聚合物(其中R3d、R4d、R5d和a4分别具有与R3a、R4a、R5a和a1的那些相同的定义)。
优选至少1个,优选1-5个,更优选1.5-3个烯基存在于组分A聚合物的一个分子中。如果包含在组分A聚合物的一个分子中的烯基的数目小于1,则固化不充分;如果该数目超过5,网眼结构(mesh structure)变得如此致密以致聚合物有时不能显示良好的粘合性。组分A聚合物可以根据JP-A-2003-292926中描述的方法合成,可以原样使用任何商购可得的产品。
在本发明中,可以没有限制地使用在任何一个分子中平均包含两个以上氢化硅烷基的组分B化合物,只要其具有氢化硅烷基(具有Si-H键的基团)即可,但是出于对原材料获取的容易性和与组分A的相容性考虑,用有机成分改性的聚有机氢硅氧烷是尤其优选的。用有机成分改性的聚有机氢硅氧烷更优选在一个分子中平均具有2-8个氢化硅烷基。聚有机氢硅氧烷的结构的具体实例包括例如由下式表示的线性或环状结构:
(其中2≤m1+n1≤50,2≤m1,和0≤n1。R6a是在其主链中具有2-20个碳原子的烃基,任选地含一个以上的苯基),
(其中0≤m2+n2≤50,0≤m2和0≤n2。R6b是在其主链中具有2-20个碳原子的烃基,任选地含一个以上的苯基),或,
(其中3≤m3+n3≤20,2≤m3≤19和0≤n3<18。R6c是在其主链中具有2-20个碳原子的烃基,任选地具有一个以上的苯基)等,和由以下构表示的具有两种以上这些单元的结构:
(其中1≤m4+n4≤50,1≤m4和0≤n4。R6d是在其主链中具有2-20个碳原子的烃基,任选地具有一个以上的苯基。2≤b1。R8a是二价至四价有机基团,R7a是二价有机基团,但是R7a可以不存在,这取决于R8a的结构),
(其中0≤m5+n5≤50,0≤m5和0≤n5。R6a是在其主链中具有2-20个碳原子的烃基,任选地具有一个以上的苯基。2≤b2。R8b是二价至四价有机基团,R7b是二价有机基团。然而,R7b可以不存在,这取决于R8b的结构),或
(其中3≤m6+n6≤50,1≤m6,和0≤n6。R6f是在其主链中具有2-20个碳原子的烃基,任选地含一个以上的苯基。2≤b3。R8c是二价至四价有机基团,R7c是二价有机基团。然而,R7c可以不存在,这取决于R8c的结构)等。
组分B优选具有良好的与组分A和组分C的相容性,或在体系中良好的分散稳定性。具体地,如果整个体系的粘度低,则使用与任何上述成分的相容性低的成分作为组分B有时引起相分离和固化不良。
作为具有相对好的与组分A和组分C的相容性,或具有相对好的分散稳定性的组分B的具体实例,可以提及以下。
(其中n7是不小于4至不大于10的整数),
(其中2≤m8≤10和0≤n8≤5,R6g是具有8个以上碳原子的烃基)。
作为组分B的具体的优选实例,可以提及聚甲基氢硅氧烷;为了保证与组分A的相容性和调节SiH含量,可以提及用α-烯烃、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、烯丙基烷基醚、烯丙基烷基酯、烯丙基苯基醚或烯丙基苯基酯等改性的化合物;例如,可以提及以下结构。
(其中2≤m9≤20和1≤n9≤20)。
组分B可以通过通常已知的方法合成,并且可以原样使用任何商购可得的产品。
在本发明中,组分C氢化硅烷化催化剂不受限制;可以使用任选地选择的氢化硅烷化催化剂。作为具体实例,可以提及氯铂酸;单质铂;通过载体例如氧化铝、二氧化硅或炭黑负载的固体铂;铂-乙烯基硅氧烷配合物(例如,Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)m、Pt[(MeViSiO)4]m等);铂-膦配合物(例如,Pt(PPh3)4、Pt(PBu3)4等);铂-亚磷酸酯配合物(例如,Pt[P(OPh)3]4、Pt[P(OBu)3]4等);Pt(acac)2;Ashby等人的美国专利3159601和3159662中描述的铂-烃轭合物;Lamoreaux等人的美国专利3220972中描述的铂醇化物催化剂等。(在上式中,Me表示甲基,Bu表示丁基,Vi表示乙烯基,Ph表示苯基,acac表示乙酰丙酮,n和m分别表示整数)。
作为除铂化合物以外的催化剂的实例,可以提及RhCl(PPh3)3、RhCl3、Rh/Al2O3、RuCl3、IrCl3、FeCl3、AlCl3、PdCl2·2H2O、NiCl2和TiCl4等。这些催化剂可以单独使用,可以两种以上组合使用。关于催化剂活性,氯铂酸、铂-膦配合物、铂-乙烯基硅氧烷配合物和Pt(acac)2等是优选的。
虽然组分C的配合量不受限制,但是出于对保证组合物适用期和片材透明性的考虑,该量通常不超过1×10-1mol,优选不超过5.3×10-2mol,相对于组分A中的1mol烯基;具体地,出于对片材透明性的考虑,该量更优选不超过3.5×10-2mol,尤其优选不超过1.4×10-3mol。如果相对于组分A中的1mol烯基,该量超过1×10-1mol,则成品冲击吸收片很可能经历泛黄并且片材的透明性趋于受损害。如果所配制的组分C的量太低,则组合物固化速度缓慢,并且固化质量趋于不稳定;因此,该量优选不低于8.9×10-5mol,更优选不低于1.8×10-4mol。
含上述组分A-C的组合物的特征在于在即使没有添加或添加少量粘合性赋予树脂的情况下也显示其粘着特性的能力(与其他物体粘合的功能)。
在组合物中,优选将组分A和组分B混合以致组分B(化合物B)的氢化硅烷基与组分A(化合物A)的烯基的官能团比值不小于0.3至小于2,更优选在不小于0.4至小于1.8的范围内,此外更优选在不小于0.5至小于1.5的范围内。当含有氢化硅烷基以致上述官能团比值超过2时,交联密度增加,在没有添加或添加少量粘合性赋予树脂的情况下,有时不能获得粘合性。当官能团比值小于0.3时,交联变得太弱,可能发生再剥离时的粘合剂沉积和在高温下的特性保持劣化。因此,通过将组分A和组分B的共混比设置在特定范围内,可以在即使没有添加粘合剂赋予树脂的情况下也达到好的粘合性,另外,可以按实际上足够快的线速度固化组合物。
此种组合物可以含有贮存稳定性改进剂以改进贮存稳定性。作为该贮存稳定性改进剂,可以没有限制地使用通常已知的作为本发明组分B的储存稳定剂已知的化合物。例如,可以适合地使用含脂族不饱和键的化合物、有机磷化合物、有机硫化合物、含氮化合物、锡化合物和有机过氧化物等。具体地,可以提及2-苯并噻唑基硫化物、苯并噻唑、噻唑、二甲基乙炔二羧酸酯、二乙基乙炔二羧酸酯、2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、丁基羟基茴香醚、维生素E、2-(4-吗啉基二硫)苯并噻唑、3-甲基-1-丁烯-3-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、含炔属不饱和基团的有机硅氧烷、乙炔醇、3-甲基-1-丁基-3-醇、富马酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、富马酸二乙酯、马来酸二乙酯、马来酸二甲酯、2-戊烯腈和2,3-二氯丙烯等,但是这些不构成限制。
此外,当必要时,可以添加粘合赋予剂以改进对液晶面板和/或保护性透明板的粘合性。作为粘合赋予剂的实例,可以提及各种硅烷偶联剂和环氧树脂等。特别地,具有官能团例如环氧基、甲基丙烯酰基或乙烯基的硅烷偶联剂是优选的,因为其对固化品质的影响小,还因为其对于粘合性的产生是高度有效的。与硅烷偶联剂和环氧树脂组合,可以添加用于使甲硅烷基或环氧基反应的催化剂。当使用它们时,必须考虑它们对氢化硅烷化反应的影响。可以酌情将各种充填剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、颜料、表面活性剂、溶剂和硅化合物添加到组合物中。作为上述充填剂的具体实例,可以提及二氧化硅微粉、碳酸钙、粘土、滑石、氧化钛、氧化锌、硅藻土和硫酸钡等。这些充填剂中,二氧化硅微粉,尤其是具有粒径约50-70nm(BET比表面积是50-380m2/g)的微粉二氧化硅是优选的;具体地,表面处理的疏水性二氧化硅是尤其优选的,这是因为其沿优选方向改进强度的高功能。另外,可以根据需要将增粘剂树脂添加到组合物中以提高其粘性及其它特性;作为增粘剂树脂的实例,可以提及萜烯树脂、萜烯酚树脂、石油树脂和松香酯等,其中之一可以根据预计用途自由地选择。
为了特性改进,可以添加树脂例如酚醛树脂、丙烯酸类树脂、苯乙烯树脂和二甲苯树脂。出于相同目的,可以添加粘合剂成分例如丙烯酸类粘合剂、苯乙烯嵌段粘合剂或烯烃粘合剂。
本发明的透明粘合片具有优异的再剥离性能,在与平板显示器中的指示器面板例如液晶面板等和保护性透明板粘合后可以相对容易地剥离。即,本发明的透明粘合片显示由下面提及的试验方法测量的不超过10N/25mm,优选不超过8N/25mm的从玻璃的早期剥离力。另外,其显示由下面提及的试验方法测量的不超过10N/25mm,优选不超过8N/25mm的从偏转板的早期剥离力。因此,例如在经由透明粘合片使液晶面板与保护性透明板粘合的操作中,当液晶面板和/或保护性透明板的粘合位置未对准预定位置时,可以剥离透明粘合片以再尝试粘合。因此,不发生需要废弃昂贵的液晶面板的问题。
另一方面,本发明的透明粘合片显示随时间增加的剥离力。具体地,剥离力由于加热显著地增加而显示足够的粘合可靠性。即,本发明的透明粘合片对玻璃显示良好的粘合可靠性,这由下面提及的试验方法测量的在80℃的环境下保留70小时后从玻璃的80℃促进后剥离力不低于10N/25mm,优选不低于11N/25mm证明。另外,它显示良好的对偏转板的粘合可靠性,这由下面提及的试验方法测量的在80℃的环境下保留70小时后从偏转板的80℃促进后剥离力至少10N/25mm,优选至少11N/25mm证明。因此,例如在经由透明粘合片使液晶面板与保护性透明板粘合的操作中,当粘合位置未对准预定位置时,可以剥离透明粘合片以再尝试粘合。另一方面,当精确地粘合粘合片时,它显示适合于实际使用的粘合可靠性,因为粘合力随时间增加。
另外,本发明的透明粘合片在低温下的粘合稳定性方面是尤其优异的,甚至在低于冰点的温度下也可以维持对指示器面板和保护性透明板的高粘合力。具体地,本发明的透明粘合片在-30℃下显示不超过6.0×105(Pa),优选不超过5.5×105(Pa)的剪切储能弹性模量(G′)。虽然剪切储能弹性模量(G′)被认为是粘弹性体的硬度的指标,但是因为本发明透明粘合片在-30℃下的剪切储能弹性模量(G′)不超过6.0×105(Pa),并在低温下不变硬,所以认为其甚至在冰点温度下也维持高粘合力。此外,考虑到温度-时间转化规律,在某一温度下的高速变形受粘弹性体在低温下的性能影响。因此,考虑到在低温下的粘弹性行为,可仅讨论在-30℃下的粘合稳定性。本发明的透明粘合片在-50℃下的剪切储能弹性模量不超过6.0×105(Pa)。因此,认为该片材在低温下具有极其优异的粘合稳定性。
从下面提及的比较例1-3可以看出,丙烯酸类透明粘合片和硅酮透明粘合片在-30℃下最低具有6.8×105(Pa)的剪切储能弹性模量(G′)(比较例2)和在-50℃下最低具有1.4×107(Pa)的剪切储能弹性模量(G′)(比较例3)。认为本发明的透明粘合片在低温下具有极好的粘合稳定性(粘合力维持性)。
另外,例如当在移动游戏机、数字视频照相机、汽车导航系统、小型音乐播放器、小型影像播放器和手机等的液晶显示器(LCD)中,将设置所谓的触控面板机构(该触控面板机构允许通过按压在液晶面板前的液晶图像屏上显示的内容操作设备)时,本发明的透明粘合片与其上形成透明电极层的玻璃或塑料膜粘合。在这种情况下,因为本发明的透明粘合片具有优异的非透明导电性材料腐蚀性(尤其是ITO无腐蚀性),即使当该片材与透明导电性材料接触时,也不引起透明导电性材料例如ITO、TO(氧化锡)、ZnO(氧化锌)和CTO(氧化镉锡)等的腐蚀,所以当触控面板存在于保护性透明板和指示器模件之间时,该片材有利地发挥作用。
另外,本发明的透明粘合片具有优异的位差吸收性,这可以从下面提及的试验例看出。因此,例如即使当沿着保护性透明板的边缘形成深色例如黑色等的印刷层(印刷层一般具有大约0.1-20μm的厚度)时,所述印刷层端部的位差可以被充分地吸收,不发生在印刷层端部的透明粘合片的脱层(间隙)问题。
虽然本发明的透明粘合片的厚度根据显示器件(平板显示器)的种类改变,但是其一般不超过1000μm,优选不超过500μm,以提供薄的显示器件(平板显示器)。然而,当片材过薄时,形成于保护面板上的印刷部的位差吸收性变得不利。因此,厚度的下限优选不低于10μm,更优选15-300μm,尤其优选25-250μm。
本发明的透明粘合片可以基本上不用溶剂而制备,其特征上含有少量低分子量和易挥发性低聚物组分。因此,即使当将其用于近年来日常中广泛使用的安装有平板显示器的设备时,对人体的不利影响有利地小。
例如通过以下方法制备本发明的透明粘合片。
将含聚氧化烯聚合物作为主组分的组合物(含上述组分A-C的组合物)与根据需要的有机溶剂一同加入配备有真空功能的搅拌器。将混合物通过在减压下(在真空中)搅拌来消泡。将在所述真空消泡后的流体产物施涂(流延)到各种支撑体上,并用热处理以形成片材。通过热处理将组合物热固化以获得固化产物片。在支撑体上的涂布可以使用例如通常已知的涂布设备例如凹板式涂布机;辊涂机例如吻涂机或弧形涂布机;模涂机例如狭狭缝涂布机或刮刀涂布机;挤压涂布机和幕涂机等进行。在涂布期间优选的热处理条件是50-200℃(优选100-160℃)保持大约0.01-24小时(优选0.05-4小时)。作为上述具有真空功能的搅拌器,可以使用通常已知的配备有真空设备的搅拌器;具体地,可以提及行星式(回转型/旋转型)搅拌消泡设备和配备有分配器的消泡设备等。进行真空消泡时的减压程度优选不超过10kPa,更优选不超过3kPa。搅拌时间还根据搅拌器的选择和流态化产物的生产量改变,一般优选大约0.5-2小时。通过消泡处理,气泡(空隙)基本上不存在于片材中,并且该片材显示优异的光学性能(透明性)。例如,片材通过下面提及的试验方法测量的雾度值优选不超过1.2%,更优选不超过0.9%。
具体地,当本发明的透明粘合片用来使待安装在小型设备例如手机、移动游戏机和汽车导航系统等上的平板显示器的指示器面板与保护性透明板粘合时,该片材要加工成具有小面积尺寸的片材。然而,对于大规模生产(生产效率),例如优选制备由第一支撑体(基础隔离体)/含上述组分A-C的组合物的固化产物层(透明粘合片)/第二支撑体(覆盖隔离体)的层压结构构成的卷材,并在展开该卷材时通过冲压过程制备片材。
上述卷材可以例如通过以下方式制备:通过将脱模处理剂施加到第一支撑体上进行脱模处理,将含上述组分A-C的组合物搅拌和真空消泡,在真空消泡后将该流态化产物施涂(流延)到第一支撑体上,热处理该支撑体以获得片材,使在脱模处理后的第二支撑体粘合到该片材上,并将该片材卷绕成卷材。
第一和第二支撑体的具体实例包括具有由以下制成的单层的膜(片):热塑性树脂例如聚酯(例如,聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等)、其中乙烯-甲基丙烯酸共聚物与金属离子(Na+、Zn2+等)分子间交联的离聚物树脂、EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物)、PVC(聚氯乙烯)、EEA(乙烯-丙烯酸乙酯共聚物)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、聚酰胺、聚丁缩醛、聚苯乙烯等;显示橡胶弹性的各种热塑性弹性体例如聚苯乙烯、聚烯烃、聚二烯、氯乙烯、聚氨酯、聚酯、聚酰胺、氟树脂、氯化聚乙烯、聚降冰片烷、聚苯乙烯-聚烯烃共聚物、(氢化)聚苯乙烯-丁二烯共聚物和聚苯乙烯-乙烯基聚异戊二烯共聚物等;与热塑性弹性体等共混的聚烯烃例如聚乙烯、聚丙烯等;第一和第二支撑体的具体实例也包括具有由聚烯烃(聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)等)/热塑性树脂(例如,EVA)/聚烯烃、聚烯烃(PP或PE)+热塑性弹性体/聚烯烃(PP或PE)和PP/PE/PP等制成的多层(层压体)的膜(片),聚烯烃+热塑性弹性体按不同共混比的复合多层(层压体)等等。另外,可以提及浸渍纸、涂布纸、高级纸、牛皮纸、布、乙酸酯布、无纺布和玻璃布等。
待用于第一和第二支撑体的用于脱模处理的试剂的实例包括硅酮脱模处理剂、氟脱模处理剂和长链烷基脱模处理剂等。其中,硅酮脱模处理剂是优选的。作为固化方法,优选使用固化方法例如UV照射和电子束照射等。另外,硅酮脱模处理剂中,阳离子聚合性UV固化硅酮脱模处理剂是优选的。
阳离子聚合性UV固化硅酮脱模处理剂是阳离子聚合性硅酮(分子中具有环氧官能团的聚有机硅氧烷)和鎓盐光引发剂的混合物。其中鎓盐光引发剂是硼类光引发剂的此类试剂是尤其优选的。使用此类其中鎓盐光引发剂是硼类光引发剂的阳离子聚合性UV固化硅酮脱模处理剂,可以获得尤其好的剥离性能(脱模性)。
阳离子聚合性硅酮(分子中具有环氧官能团的聚有机硅氧烷)在一个分子中具有至少两个环氧官能团,该分子可以是线性或支化链,或它们的混合物。虽然包含在聚有机硅氧烷中的环氧官能团的种类不受特别限制,但是其仅需要允许通过鎓盐光引发剂来进行阳离子开环聚合。其具体实例包括γ-缩水甘油氧基丙基、β-(3,4-环氧基环己基)乙基和β-(4-甲基-3,4-环氧基环己基)丙基等。此类阳离子聚合性硅酮(分子中具有环氧官能团的聚有机硅氧烷)是市售的并且可以使用商购可得的产品。例如,可以提及由Toshiba Silicone Co.,Ltd.制造的UV9315、UV9430、UV9300、TPR6500和TPR6501等,由Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制造的X-62-7622、X-62-7629、X-62-7655、X-62-7660和X-62-7634A等,由Arakawa Chemical Industries,Ltd.制造的Poly200、Poly201、RCA200、RCA250和RCA251等。
阳离子聚合性硅酮中,含以下结构单元(A)-(C)的聚有机硅氧烷是尤其优选的。
在含这些结构单元(A)-(C)的聚有机硅氧烷中,结构单元(A)-(C)的组成比((A)∶(B)∶(C))尤其优选50-95∶2-30∶1-30(摩尔%),特别优选50-90∶2-20∶2-20(摩尔%)。含这些结构单元(A)-(C)的聚有机硅氧烷可作为Poly200、Poly201、RCA200、X-62-7622、X-62-7629和X-62-7660获得。
另一方面,作为鎓盐光引发剂,可以使用已知的产品而没有特别限制。具体实例包括由(R1)2I+X-、ArN2 +X-或(R1)3S+X-表示的化合物(其中R1是烷基和/或芳基,Ar是芳基,X-是[B(C6H5)4]-、[B(C6F5)4]-、[B(C6H4CF3)4]-、[(C6F5)2BF2]-、[C6F5BF3]-、[B(C6H3F2)4]-、BF4 -、PF6 -、AsF6 -、HSO4 -、ClO4 -等)。其中,X-是[B(C6H5)4]-、[B(C6F5)4]-、[B(C6H4CF3)4]-、[(C6F5)2BF2]-、[C6F5BF3]-、[B(C6H3F2)4]-或BF4 -的所述通式(硼类光引发剂)的化合物是优选的,由(R1)2I+[B(C6F5)4]表示的化合物(其中R1是取代或未取代的苯基)(烷基碘鎓,四(五氟苯基)硼酸盐)是尤其优选的。作为鎓盐光引发剂,锑(Sb)引发剂是通常已知的。然而,当使用锑(Sb)引发剂时,发生双重剥离并且冲击吸收片从支撑体的脱离趋于困难。
虽然待使用的鎓盐光引发剂的量不受特别限制,但是相对于100重量份阳离子聚合性硅酮(聚有机硅氧烷),其优选为大约0.1-10重量份。当使用的量小于0.1重量份时,硅酮剥离层的固化可能变得不足。当使用的量大于10重量份时,成本变得不切实际。当将阳离子聚合性硅酮(聚有机硅氧烷)和鎓盐光引发剂混合时,可以将鎓盐光引发剂溶解或分散在有机溶剂中,然后与聚有机硅氧烷混合。有机溶剂的具体实例包括醇溶剂例如异丙醇和正丁醇等;酮溶剂例如丙酮和甲乙酮等;酯溶剂例如乙酸乙酯等,等等。
例如可以应用一般的涂布设备例如用于辊涂机方法、反向涂布机方法和刮刀方法等的那些施涂脱模处理剂。虽然脱模处理剂的涂布量(固体含量)不受特别限制,但是其一般是大约0.05-6mg/cm2。
[实施例]
以下将通过参照实施例和比较例更详细地阐述本发明。通过以下方法评价(测试)实施例和比较例的粘合片的性能。
[剪切储能弹性模量(G′)]
具有粘合剂层厚度10-250μm的粘合片彼此粘合以获得大约0.5-1mm层压体。将该层压片冲压出mm盘状物,并使用所获得的盘状物作为通过以下方法的测量中的测量样品。
测量设备:由Rheometric Scientific制造的ARES
测量条件:测量温度-30℃和-50℃
测量频率:1Hz(6.28rad/sec)
[雾度值]
将具有粘合剂层厚度200μm的粘合片剪切以获得具有尺寸为50mm×25mm的试验样品件。使样品件与玻璃基材(由Matsunami GLASS Ind.,LTD.制造的S-1111(商品名))粘合以获得测量试验样品。利用雾度计(HM-150(产品名),由MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY CO.,Ltd.制造)测量雾度值,其中样品被设置在设备的受光面,剥离测试件的隔离体(支撑体)并根据JIS K 7136进行测量。
[挥发性有机材料质量的测量]
将片材切割成任意尺寸,使得粘合剂(粘合剂组合物)的重量为大约0.2g,剥离隔离体以仅获得粘合剂。将粘合剂放入21.5ml指管中,称重,并紧密地密封指管。然后,在HeadspaceSampler(型号名7694,由Hewlett Packard制造)中在140℃下加热含样品的指管30分钟。Headspace Sampler的条件是加热时间12分钟,回路(loop)装填时间12分钟,回路平衡时间5分钟,注射时间3分钟,试验样品回路温度160℃和传输线温度200℃。然后,将加热状态下的气体(1.0ml)注入气相色谱仪(型号名6890,由Hewlett Packard制造)中并进行测量。气相色谱的条件则是DB-FFAP 1.0μm(直径0.532mm,长度30m)柱,氦气作为载气,载气流速5.0mL/分钟,FID作为检测器,检测器温度250℃。从所获得的气相色谱的图表,基于甲苯将产生的气体的量转化并用作挥发性有机材料的质量(μg)/1g样品。
[再剥离性评价试验]
1.在恒定载荷下的剥离距离
如图3所示,从一端侧将粘合片(试验样品件)S1(20mm宽,70mm总长)粘合到玻璃21上达50mm的长度。将10g测杆(spindle)24安装到另一端,并测量直到粘合片S1从玻璃21剥离(直到该测杆下降)的时间(剥离时间)和随时间从起始位置的未对准距离(剥离距离)。在该图中,标号22是粘合剂层,标号23是隔离体(支撑体)。
通过施加1kg载荷辊子的一个往复运动使粘合片S1与玻璃粘合。
在粘合后立即在室温下启动剥离时间的测量。
在启动测量后在5分钟和21小时测量未对准距离并取作在恒定载荷下的剥离距离(mm)。
2.早期再剥离性试验(从玻璃的早期剥离力,从偏转板的早期剥离力)
将未经脱模处理的聚酯膜(厚度100μm)粘合于粘合剂(粘合剂组合物)层的一侧,剪切出试验样品件(宽25mm,长100mm)。剥离样品件的隔离体(支撑体),通过2kg辊子的一个往复运动将该样品件按压粘合到玻璃板(由ASAHI GLASSCO.,LTD.制造的PD200)上,并在室温下静置24小时。将其设置于拉伸试验机上,以300mm/分钟的拉伸速度沿90°的方向剥离。测量试验样品件的剥离粘合力,并用作从玻璃的早期剥离力。
除了使市售可得的偏转板(由NITTO DENKOCORPORATION制造的SEG1425DUHC)与玻璃板(由ASAHIGLASS CO.,LTD.制造的PD200)粘合,以致硬的涂布处理表面沉积在表面侧并且使用该层压体代替玻璃板以外,以与上述相同的方法测量试验样品件的剥离粘合力,并用作从偏转板的早期剥离力。
[粘合可靠性评价试验(从玻璃的80℃促进后剥离力,从偏转板的80℃促进后剥离力)]
除了使与玻璃板或偏转板按压粘合后的试验样品件在80℃下静置70小时代替在室温下静置24小时以外,以与上述早期再剥离性试验相同的方法测量试验样品件的剥离粘合力,并用作从玻璃的80℃促进后剥离力和从偏转板的80℃促进后剥离力。
[低温冲击试验]
如图4(a)和(b)所示,准备玻璃板31(由ASAHI GLASSCO.,LTD.制造的PD200)(第一宽度:50mm,第二宽度:120mm,厚度2.8mm)和层压体32,其中偏转板32B(第一宽度:50mm,第二宽度:70mm,厚度2.0mm)(SEG1425DUHC,由NITTODENKO CORPORATION制造)被层压在具有相同尺寸的丙烯酸类板32A(由MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.制造的ACRYLITE)的一面上。沿纵向的各端部(宽度10mm)用200μm厚的透明粘合片(试验样品)33彼此粘合以得到第一试件34。另外,将第一试验样品34中的一片玻璃板31改变成多重玻璃板36,其中使用125μm厚的透明粘合片35使三片玻璃板31(由ASAHIGLASS CO.,LTD.制造的PD200)粘合并集成而获得第二试验样品37(图5)。
接下来,如图6所示,沿在使用板厚度6mm和L形断面(L形的一边和另一边各自是50mm)的不锈钢板制备的矩形框(长边610mm,短边322mm)的第一角形物41,垂直地设置使用板厚度3mm和L形断面(L形的一边和另一边各自是25mm)的不锈钢板制备的矩形框(长边1010mm,短边322mm)的第二角形物42。用铰链将所述第二角形物42的上边缘框42A与使用板厚度3mm和L形断面(L形的一边和另一边各自是25mm)的不锈钢板制备的矩形框(长边915mm,短边310mm)的第三角形物43(总重量3.3kg)的顶部边缘框43A连接,以使该第三角形物43能够绕第二角形物42旋转。使用该装置,将第三角形物43的底端框43B的断面设置成凹形以在-30℃下保持该试验样品34(37)在试验样品保持部(保持与层压板32的底端的长度20mm)中,如图7所示。然后,如图8(a)所示,提升该第三角形物43到相对于第二角形物42形成预定角度(α)的位置并释放以碰撞第二角形物42(如箭头a移动)。通过改变角度(α)完成这种操作。
如图8(b)所示,由于上述碰撞,力(惯性力)沿该图中的箭头b方向施加于玻璃板31(36)上。测量通过这种力从层压板32剥离玻璃板31(36)连同透明粘合片(试验样品)33时的角度并取作剥离角度。
[冲压加工性评价]
将2毫米厚的聚苯乙烯板放置在任意台座上,并在其上放置片材(宽度10mm,长度50mm)。从底侧用基础隔离体(支撑体)、粘合剂和覆盖隔离体(隔离衬垫)构成该片材。向该片材的顶部按压Thompson刀片(刀角度43°,镜面加工面)以切割该片材。用显微镜观察如此切割的该片材的断面。基于观察结果,由以下公式(各自是切割和观察结果的平均值,n=10)各自计算下垂(由于切割应力引起的变形而导致的粘合剂突起和下垂)发生率(%)和脱层(由于切割应力引起的粘合剂从基础隔离体的脱层)发生率(%)。
下垂发生率(%)=(下垂长度(mm)/样品宽度(10mm))×100
脱层发生率(%)=(脱层长度(mm)/样品宽度(10mm)×100
使用图像处理软件(由MITANI CORPORATION制造的WinROOF)测量下垂长度和脱层长度。
[位差吸收性试验]
通过在2.8mm厚的透明玻璃基材(由ASAHI GLASSCO.,LTD.制造的PD200)一面上形成3μm高的线电极(高度:3μm,电极宽度:80μm,线间距离:450μm)制备透明玻璃电极基板。在1kg辊子的一个往复运动的粘合条件下,将已经从其剥离覆盖隔离体(隔离衬垫)的粘合片(第一宽度50mm×第二宽度25mm×厚度100μm)按压在该透明玻璃电极基板的电极形成表面上。用显微镜从该透明玻璃电极基板的背面观察该试验样品,并根据以下标准评价由于位差的不充分吸收而引起的电极旁边的脱层和气泡的产生。
○:无脱层和气泡
△:仅在线电极旁边的脱层和/或气泡
×:无规则的脱层和/或气泡
[具有ITO层的膜的电阻改变的测量]
如图9所示,将具有在表面上形成ITO层的膜(由NITTODENKOC ORPORATION制造的ELECRYSTA(商品名))切割成宽度2.5cm和长度7cm。沿膜51的长度方向从两端施加银膏(由FOJIKURA KASEI CO.,LTD.制造的DOTITE(商品名))到1.5cm,并通过加热干燥而形成银层52。然后,将切割成宽度2cm和长度5cm的粘合片的覆盖隔离体(隔离衬垫)剥离,并用手压辊使粘合片(试验样品)53与具有上述银层52的ITO膜51粘合而获得试验样品。通过试验机54测量银层52之间的电阻并取作初始电阻。之后,将试验样品放在温度60℃且湿度90%的环境中,并在45、72和140小时后测量银层52之间的电阻。用那时的电阻除以初始电阻而获得电阻变化(%)。另外,同时测量没有粘合带的试验样品作为空白试验样品。
(实施例1)
用于组分A的聚氧化烯聚合物(数均分子量:约20,000)、用于组分B的的氢化硅烷基化合物以其用量提供0.75的官能团比(其氢化硅烷基的量相对于用于组分A的聚氧化烯聚合物的烯基的量)以及用于组分C的包含氢化硅烷化催化剂的组合物(由KANEKA Corporation制造,相对于组分A中1mol烯基为0.75mol)放入具有真空设备的搅拌器(由SEATECCOPORATION制造的Mini Dappo)中,并将该混合物在真空中(100Pa)搅拌1个小时以消泡。然后,在室温下用辊涂机将该真空消泡的组合物施涂(流延)到由聚酯膜(厚度:100μm)制成的进行脱模处理的基础隔离体(支撑体)上,至200μm的组合物厚度。在加热炉中在130℃下通过加热10分钟使该组合物固化。以同样方式使由聚酯膜(厚度:100μm)制成的经过脱模处理的覆盖隔离体(隔离衬垫)与由此获得的固化片粘合而获得透明粘合片(测量厚度:200μm)
所获得的透明粘合片显示高的透明性(雾度值:0.5%),没有观察到气泡污染。该透明粘合片在-30℃下的剪切储能弹性模量(G′)是2.5×105(Pa),在-50℃下的剪切储能弹性模量(G′)是4.3×105(Pa)。然后,评价该透明粘合片的挥发性有机物质的质量、从玻璃的早期剥离力和80℃促进后剥离力、从偏转板的早期剥离力和80℃促进后剥离力、在恒定载荷下的剥离距离、低温冲击试验(低温下的粘合稳定性)和冲压加工性。结果示于表1中。
(比较例1)
将丙烯酸丁酯(97重量份,以下简称″份″)、丙烯酸(3份)和偶氮二异丁腈(0.4份)溶解在乙酸乙酯(100份)中,并在大约60℃下在搅拌下使该混合物反应,获得丙烯酸类聚合物溶液。将异氰酸酯交联剂(3份)添加到所获得的溶液中。将该混合物施涂于25μm厚的聚酯基础隔离体(支撑体)上,并通过加热干燥。向其上粘合聚酯覆盖隔离体(隔离衬垫)以致该粘合剂(施涂并干燥的产物)的厚度是20μm,以获得具有粘合剂厚度20μm的粘合片。粘合具有粘合剂厚度20μm的粘合片以获得具有粘合剂厚度200μm的粘合片。测量该粘合片的剪切储能弹性模量(G′)。结果,在-30℃下的剪切储能弹性模量(G′)是6.2×107(Pa),在-50℃下的剪切储能弹性模量(G′)是9.7×107(Pa)。另外,评价该透明粘合片的挥发性有机物质的质量、从玻璃的早期剥离力和80℃促进后剥离力、从偏转板的早期剥离力和80℃促进后剥离力、在恒定载荷下的剥离距离、低温冲击试验(低温下的粘合稳定性)和冲压加工性。结果示于表1中。
(比较例2)
在配备有冷却管、氮气入口管、温度计、UV照射和搅拌器的反应容器中投入丙烯酸2-乙基己酯(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造,100重量份(下文中简称″份″))、丙烯酸2-羟乙酯(由TOAGOSEI CO.,LTD.制造的ACRICS HEA(商品名),15份)、光聚合引发剂(由Ciba Specialty Chemicals制造的IRGACURE184(商品名),0.15份)和光聚合引发剂(由Ciba SpecialtyChemicals制造的IRGACURE 651(商品名),0.05份),并通过UV照射使它们聚合,得到聚合率大约10重量%的粘性(viscose)液体,其由含聚合物和单体的组合物组成。然后,向该粘性液体中添加三羟甲基丙烷丙烯酸酯(由OSAKA ORGANICCHEMICAL INDUSTRY LTD.制造的V#295,0.15份)、光聚合引发剂(由Ciba Specialty Chemicals制造的IRGACURE 184(商品名),0.15份)和光聚合引发剂(由Ciba Specialty Chemicals制造的IRGACURE 651(商品名),0.05份),以获得光聚合组合物。将该光聚合组合物施涂(流延)到剥离处理的聚酯膜(厚度75μm)上以致该组合物的厚度是200μm。用聚酯膜(厚度50μm)作为覆盖物进一步覆盖该组合物,并暴露于来自UV灯的2000mJ/cm2下的UV中,使得光聚合以获得UV固化的丙烯酸类粘合片。评价所获得的粘合片的挥发性有机物质的质量、从玻璃的早期剥离力和80℃促进后剥离力、从偏转板的早期剥离力和80℃促进后剥离力、在恒定载荷下的剥离距离、低温冲击试验(低温下的粘合稳定性)和冲压加工性。结果示于表1中。
(比较例3)
将通过混合和搅拌具有聚二甲基硅氧烷作为主骨架的硅酮聚合物(由Dow Corning Toray Co.,Ltd.制造的SD4592PSA,100重量份(下文中简称″份″)、交联剂(由Dow Corning TorayCo.,Ltd.制造的BY24-741,0.6份)和固化剂(由Dow CorningToray Co.,Ltd.制造的SRX-212,0.54份)获得的共混物施涂于38μm厚的聚酯隔离体上,并通过加热干燥。向其上粘合聚酯覆盖隔离体(隔离衬垫)以致该粘合剂(施涂并干燥的产物)的厚度将是50μm,以获得具有粘合剂厚度50μm的粘合片。粘合具有粘合剂厚度50μm的粘合片以获得具有粘合剂厚度200μm的粘合片。测量该粘合片的剪切储能弹性模量(G′)。结果,在-30℃下的剪切储能弹性模量(G′)是4.3×106(Pa),在-50℃下的剪切储能弹性模量(G′)是1.4×107(Pa)。评价该透明粘合片的挥发性有机物质的质量、从玻璃的早期剥离力、从偏转板的早期剥离力、在恒定载荷下的剥离距离和低温冲击试验(低温下的粘合稳定性)。结果示于表1中。
[表1]
从表1可以看出,本发明的透明粘合片在粘合初期的再剥离性优异,作为在粘合后通过加热的促进作用的结果而以高粘合力与玻璃板和偏转板(指示器面板)粘合,从而达到对玻璃板和偏转板(指示器面板)的高粘合可靠性,并且在极低温度下例如低于冰点的温度下不变硬,从而维持高的粘合可靠性。另外,可以看出,片材在冲压加工性,即具有小面积的片材的大规模生产性方面优异,可以优选应用于待安装在小型设备上的小型显示器。另外,可以看出,片材含有小质量的有机材料,对人体产生更少的不利影响,可以尤其优选应用于移动式设备的显示器。
另一方面,可以看出,常规丙烯酸类粘合片和硅酮粘合片当发生粘合不良时难以再粘合,因为其从粘合的早期就以某一高的粘合力水平与玻璃板和偏转板(指示器面板)粘合。另外,其不适合于冲压加工,并且难以应用于待安装在小型设备上的小型显示器。另外,因为挥发性有机材料的质量不可能小,所以担忧对人体的不利影响。因此,从安全方面考虑,其用于移动式设备等的显示器的用途不是非常优选的。
此外,丙烯酸类粘合片在极低温度下缺乏粘合可靠性,因此,其对于要在寒冷区域和山脉中使用的平板显示器的用途不是非常优选的。虽然硅酮粘合片在低温冲击试验(-30℃)中提供良好的结果,但是在-30℃下的剪切储能弹性模量大于本发明的粘合片,并且在-50℃下的剪切储能弹性模量的差异扩大。因此可以看出,本发明的粘合片在极低温度下难以变硬,极其优选在极低温度下使用。
(实施例2)
除了将组合物的涂布厚度改变到100μm以外,以与实施例1相同的方式制备透明粘合片。使用所获得的透明粘合片,进行位差吸收性试验。结果示于表2中。
(比较例4)
除了将片材粘合到100μm的厚度以外,以与比较例1相同的方式制备透明粘合片。使用所获得的片材,进行位差吸收性试验。结果示于表2中。
(比较例5)
除了将片材粘合到100μm的厚度以外,以与比较例3相同的方式制备透明粘合片。使用所获得的片材,进行位差吸收性试验。结果示于表2中。
[表2]
实施例2 | 比较例4 | 比较例5 | |
粘合剂的厚度[μm] | 100 | 100 | 100 |
位差吸收性 | ○ | × | △ |
从表2可以看出,本发明的透明粘合片与常规丙烯酸类或硅酮粘合片相比在位差吸收性方面优异。即使当例如在保护性透明板的粘合表面上形成印刷层,从而形成位差时,该片材也可以吸收位差并防止片材的脱层和产生气泡。
(实施例3)
除了将组合物的涂布厚度改变到250μm以外,以与实施例1相同的方式制备透明粘合片。使用所获得的透明粘合片,测量具有ITO层的膜的电阻。结果示于表3中。
(比较例6)
除了将粘合剂(施涂并干燥的产物)的厚度改变到25μm以外,以与比较例1相同的方式制备片材。使用所获得的片材,测量具有ITO层的膜的电阻。结果示于表3中。
(比较例7)
以与比较例2相同的方式制备厚度200μm的片材。使用所获得的片材,测量具有ITO层的膜的电阻。结果示于表3中。
(比较例8)
除了使用丙烯酸异辛酯(由OSAKA ORGANIC CHEMICALINDUSTRY LTD.制造的IOAA(商品名))代替比较例2中的丙烯酸2-乙基己酯并使用丙烯酸(由OSAKA ORGANICCHEMICAL INDUSTRY LTD.制造,11重量份)代替丙烯酸2-羟乙酯(15重量份)以外,以与比较例2相同的方式制备光聚合组合物,并制备具有175μm的粘合剂厚度的UV固化丙烯酸类粘合片。测量粘合片的剪切储能弹性模量(G′),结果,在-30℃下的剪切储能弹性模量(G′)是2.5×108(Pa),在-50℃下的剪切储能弹性模量(G′)是5.7×108(Pa)。测量这种片材的具有ITO层的膜的电阻。结果示于表3中。
[表3]
从表3可以看出,与常规丙烯酸类粘合片相比,本发明的透明粘合片(实施例3)显示与空白样品几乎相同的电阻变化,随时间推移不腐蚀ITO层,并且可以将ITO层的电阻增加抑制到极低水平。
产业上的可利用性
本发明通过平板显示器的保护性透明板有助于保护效果和改进可见性。另外,本发明可以应用于具有触控面板的小型平板显示器和平板显示器,并且有利地通过具有触控面板的小型平板显示器和平板显示器中的保护性透明板发挥保护效果和改进可见性。
本申请基于在日本提交的专利申请号2007-112194,该文献的内容在此全文引入作为参考。
Claims (12)
1.一种透明粘合片,所述透明粘合片用于平板显示器,所述透明粘合片包含聚氧化烯聚合物作为主组分,并且用于指示器模件和保护性透明板之间的粘合。
2.根据权利要求1所述的透明粘合片,所述透明粘合片包括含有以下组分A至C的组合物的固化产物:
A:在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物
B:在一个分子中平均包含两个以上氢化硅烷基的化合物
C:氢化硅烷化催化剂。
3.一种透明粘合片,所述透明粘合片用于平板显示器,所述透明粘合片包含聚氧化烯聚合物作为主组分并且用于多层结构中的层间粘合,所述多层结构包括指示器模件、保护性透明板和在其间形成的除所述保护性透明板以外的至少一层功能层。
4.根据权利要求3所述的透明粘合片,所述透明粘合片包括含有以下组分A至C的组合物的固化产物:
A:在一个分子中具有至少一个烯基的聚氧化烯聚合物
B:在一个分子中平均包含两个以上氢化硅烷基的化合物
C:氢化硅烷化催化剂。
5.根据权利要求3或4所述的透明粘合片,所述透明粘合片置于所述多层结构中(a)至(c)的至少一种中:
(a)所述保护性透明板和所述功能层之间,
(b)两层功能层之间,和
(c)所述功能层和所述指示器模件之间。
6.根据权利要求5所述的透明粘合片,其中所述功能层是触控面板的组成构件。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的透明粘合片,所述透明粘合片通过将第一支撑体(基础隔离体)/粘合片/第二支撑体(覆盖隔离体)依次层压,并将所述层压体加工成卷材获得。
8.根据权利要求7所述的透明粘合片,其中用包含阳离子聚合型硅酮和鎓盐光引发剂的阳离子聚合性UV固化硅酮脱模处理剂将所述第一和第二支撑体进行剥离处理。
9.一种平板显示器,所述平板显示器包括指示器模件和保护性透明板,所述指示器模件和保护性透明板通过用置于其间的如权利要求1或2所述的透明粘合片将它们彼此紧密粘合来集成。
10.一种平板显示器,所述平板显示器具有多层结构以及置于所述多层结构中至少一层间中的如权利要求3或4所述的透明粘合片,所述多层结构包括指示器模件、保护性透明板和在其间形成的除所述保护性透明板以外的至少一层功能层。
11.根据权利要求10所述的平板显示器,所述平板显示器包括如权利要求(3)或(4)所述的透明粘合片,所述透明粘合片置于所述多层结构中(a)至(c)的至少一种中:
(a)所述保护性透明板和所述功能层之间,
(b)两层功能层之间,和
(c)所述功能层和所述指示器模件之间。
12.根据权利要求10所述的平板显示器,其中所述多层结构包括在所述指示器模件和所述保护性透明板之间的触控面板,以及置于所述指示器模件和所述触控面板之间,和/或置于所述触控面板和所述保护性透明板之间的如权利要求3或4所述的透明粘合片。
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Application publication date: 20100303 |