CN104114359A - 光学构件及用于制造该光学构件的紫外线固化型胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于将光学基材与表面具有遮光部的光学基材贴合的紫外线固化型胶粘剂、对该胶粘剂照射紫外线而得到的固化物以及具有该固化物的触控面板等光学构件,所述紫外线固化型胶粘剂的特征在于,含有吸收紫外线而发光且具有特定的最大吸收波长和特定的最大发射波长的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)。通过使用本发明的紫外线固化型胶粘剂,即使在透明保护板等光学基材上形成有遮光部时,也能够在不对液晶显示装置等造成损伤的情况下,通过来自一个方向的紫外线的照射使位于因遮光部的存在而被遮光的遮光区域的胶粘剂充分地固化。
Description
技术领域
本发明涉及对于光学基材的贴合有用的紫外线固化型树脂组合物。
背景技术
近年来,在液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等显示装置中,将例如触控输入装置这种位置输入装置与显示单元组合而形成的触控面板得到广泛利用。该触控面板具有将显示单元、形成有透明电极的玻璃板或树脂制薄膜、以及玻璃或树脂制的透明保护板依次层叠并贴合而成的结构。
触控面板中,已有在显示单元、形成有透明电极的玻璃板或薄膜、以及玻璃或树脂制的透明保护板等光学基材的贴合中使用双面粘合片的技术。但是,使用双面粘合片时,存在容易进入气泡的问题。作为代替双面粘合片的技术,提出了使用具有柔软性的紫外线固化型树脂组合物将它们贴合的技术。
具有这种触控面板的液晶显示装置等显示装置中,提出了将显示单元与在形成有透明电极的玻璃板等光学基材上贴合有玻璃制或树脂制的透明保护板的触控传感器贴合而成的触控面板结构。
在具有上述结构的显示装置的触控面板的透明保护板上,为了提高显示图像的对比度而在最外缘处形成有带状的遮光部。在使用紫外线固化型树脂组合物对透明保护板或触控传感器单元进行贴合的情况下,由于该遮光部而无法使充分的紫外线到达紫外线固化型树脂中成为该遮光部的背光处的遮光区域,从而使该遮光区域的树脂的固化不充分。树脂的固化不充分时,会在该遮光部附近的显示图像中产生显示不均等问题。
作为提高遮光区域的树脂的固化的技术,专利文献1中公开了通过在紫外线固化型树脂中含有有机过氧化物并在紫外线照射后进行加热而使遮光区域的树脂固化的技术。但是,加热工序可能会对液晶显示装置等造成损伤。此外,为了通过加热使树脂充分地固化,需要设定为60分钟以上,因此存在生产率差的问题。另外,专利文献2中公开了从遮光部的形成面的外侧面侧照射紫外线而使遮光区域的树脂固化的技术。但是,根据液晶显示装置的形状而难以从侧面照射紫外线,因此能够应用该方法的显示装置的形状存在限制。
因此,对于具有遮光部的光学基材的贴合中使用的紫外线固化型树脂而言,要求开发出即使在因遮光部而遮蔽了紫外线的遮光区域中也能够通过来自一个方向的紫外线而实现充分的固化的紫外线固化型树脂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4711354号
专利文献2:日本特开2009-186954号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明是考虑到上述现有技术的问题而完成的,其目的在于提供一种紫外线固化型胶粘剂,在使用紫外线固化型胶粘剂将透明保护板等光学基材贴合时,即使在该光学基材上形成有遮光部的情况下,也能够在不对液晶显示装置等造成损伤的情况下通过来自一个方向的紫外线的照射使位于因遮光部的存在而被遮光的遮光区域的树脂充分地固化。
用于解决问题的手段
本发明人为了解决上述问题进行了深入研究,结果发现,通过在紫外线固化型胶粘剂中共存具有特定的最大吸收波长和特定的最大发射波长且吸收光(特别是紫外线)而发光的化合物,能够解决上述问题,从而完成了本发明。即,本发明涉及下述(1)~(29)项。
(1)一种光学构件,其中,光学基材与表面具有遮光部的光学基材通过含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)的紫外线固化型胶粘剂的固化物层而胶粘,所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
(2)如上述(1)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,紫外线固化型胶粘剂在形成200μm膜厚的固化物时对波长400nm的光的透射率为80%以上。
(3)如上述(1)或(2)所述的光学构件,其中,光聚合引发剂(C)在所述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收。
(4)如上述(1)~(3)中任一项所述的光学构件,其中,光聚合引发剂(C)在乙腈中测定的365nm处的每单位重量的消光系数为85~10000ml/(g·cm)。
(5)如上述(1)~(4)中任一项所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂含有(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)作为光聚合性化合物(B)。
(6)如上述(5)所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
(7)如上述(5)或(6)所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂含有单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
(8)如上述(1)~(7)中任一项所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂进一步含有软化成分(D)。
(9)一种触控面板,其包含上述(1)~(8)中任一项所述的光学构件。
(10)一种紫外线固化型胶粘剂在制作将至少包含表面具有遮光部的光学基材的多个光学基材胶粘而成的光学构件中的应用,所述紫外线固化型胶粘剂含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C),所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
(11)一种紫外线固化型胶粘剂,其含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C),并且用于将光学基材与表面具有遮光部的光学基材贴合,所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
(12)如上述(11)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,吸收光谱的最大波长为270~320nm的范围且发射光谱的最大波长为350~400nm的范围。
(13)如上述(11)或(12)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,紫外线固化型胶粘剂在形成200μm膜厚的固化物时对波长400nm的光的透射率为80%以上。
(14)如上述(11)~(13)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光聚合引发剂(C)在所述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收。
(15)如上述(14)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光聚合引发剂(C)在乙腈中测定的365nm处的每单位重量的消光系数为85~10000ml/(g·cm)。
(16)如上述(15)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,每单位重量的消光系数为400~10000ml/(g·cm)。
(17)如上述(11)~(16)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)作为光聚合性化合物(B)。
(18)如上述(17)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
(19)如上述(17)或(18)所述的紫外线固化型胶粘剂,其特征在于,含有单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
(20)如上述(11)~(19)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,所述有机化合物(A)溶解于紫外线固化型胶粘剂中。
(21)如上述(11)~(20)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)以及(ii)单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为光聚合性化合物(B)。
(22)如上述(11)~(21)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,进一步含有化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)以外的其他成分,相对于紫外线固化型胶粘剂的总量,所述有机化合物(A)的含量为0.001~5重量%,光聚合引发剂(C)的含量为0.01~5重量%,余量为光聚合性化合物(B)及其他成分。
(23)如上述(22)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)以及(ii)单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为光聚合性化合物(B),在紫外线固化型胶粘剂的总量中,(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)的含量为5~90重量%,单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)的含量为5~70重量%。
(24)如上述(11)~(23)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,进一步含有软化成分(D)。
(25)如上述(24)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,软化成分(D)的含量在紫外线固化型胶粘剂的总量中为10~80重量%。
(26)如上述(11)~(25)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光学基材和表面具有遮光部的光学基材为触控面板用光学基材。
(27)一种固化物,其通过对上述(11)~(25)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂照射活性能量射线而得到。
(28)一种光学构件的制造方法,其特征在于,使用上述(11)~(25)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂将光学基材与具有遮光部的光学基材贴合后,透过具有该遮光部的光学基材对该紫外线固化型胶粘剂照射活性能量射线而使其固化。
(29)一种紫外线固化型胶粘剂,其含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C),所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
发明效果
根据本发明,在使用紫外线固化型胶粘剂将透明保护板等光学基材贴合时,即使在该光学基材上形成有遮光部的情况下,也能够在不对液晶显示装置等造成损伤的情况下通过来自一个方向的紫外线的照射使存在于因遮光部的存在而被遮光的遮光区域的该胶粘剂充分地固化。因此,即使将所得到的光学构件用于显示装置,也不会在遮光部附近的显示图像中产生显示不均等问题。
附图说明
图1是实施例中的使用本发明的紫外线固化型胶粘剂进行贴合时使用的光学基材的示意图。
图2是实施例中的有关得到本发明的光学构件的方法的示意图。
图3是实施例中测量的遮光部固化距离的测定位置的示意图。
具体实施方式
本发明的紫外线固化型胶粘剂为用于将光学基材与具有遮光部的光学基材贴合的紫外线固化型胶粘剂,其特征在于,含有上述有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)。
需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指“甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯”。对于“(甲基)丙烯酸”和“(甲基)丙烯酸聚合物”等而言也同样。
本发明的紫外线固化型胶粘剂含有上述有机化合物(A)(以下,在本说明书中也仅称为“有机化合物(A)”)。
作为有机化合物(A),只要是在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长(以下也仅称为最大吸收波长)为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长(以下也仅称为最大发射波长)为300~500nm的范围的有机化合物,则可以没有特别限定地使用。
作为该有机化合物(A)的具体例,可以列举:蒽化合物、香豆素化合物、咔唑化合物、苯并唑化合物、萘化合物、茋化合物、联苯胺化合物、二唑化合物、芘化合物、苝化合物、萘酰亚胺化合物和苯并三唑化合物等。
另外,作为上述有机化合物(A),更优选最大吸收波长为250~380nm的范围且最大发射波长为330~430nm的范围的化合物,特别优选最大吸收波长为270~320nm的范围且最大发射波长为350~400nm的范围的化合物。
通过使用上述有机化合物(A),不必担心固化物会吸收外部光线而着色至可看出的程度,并且,遮光区域的该胶粘物的固化特性极为优良。另外,通过使最大发射波长在上述范围内,也不必担心会看出有机化合物(A)的发光,而且,能够有效地作用于光聚合引发剂、特别是吸收波长为350nm~400nm范围的光聚合引发剂,因此,固化作用优良而优选。
上述吸收光谱的最大波长和发射光谱的最大波长可以通过例如制备有机化合物(A)的四氢呋喃溶液(浓度为0.002重量%)并测定所得到的溶液的吸收光谱和发射光谱来确认。吸收光谱可以使用分光光度计(例如,岛津制作所株式会社制造的“UV-3150”等)测定,发射光谱可以使用荧光光度计(例如,日立高新技术株式会社制造的“F-7000”等)测定。
通过在紫外线固化型胶粘剂中含有这种具有特定的最大吸收波长和最大发射波长的有机化合物(A),能够使通过来自一个方向的紫外线的照射而未直接照射到紫外线的遮光区域中的该胶粘剂实现充分的固化。具体而言,当该有机化合物(A)吸收该特定的最大吸收波长时,从该化合物(A)以放射状发出具有上述特定的最大发射波长的光。所发出的该具有特定的最大发射波长的光到达上述遮光区域,因此,即使在遮光区域中光聚合引发剂也会发挥作用而使聚合进行,由此能够实现该胶粘剂的充分固化。
另外,本申请发明中,上述有机化合物(A)优选相溶于紫外线固化型胶粘剂组合物中而存在。这是因为,通过相溶存在,组合物中的有机化合物(A)的分布变得均匀,因此能够使该胶粘剂均匀地固化,遮光区域的固化也得到进一步促进。
为了使上述相溶变得容易,该有机化合物(A)的熔点优选0~500℃、更优选25~400℃、特别优选25~300℃。
并且,从该观点出发,含有该有机化合物(A)的紫外线固化型胶粘剂组合物优选在常温(25℃)~80℃下呈相溶状态(有机化合物(A)溶于组合物中的状态)。
含有该有机化合物(A)的本发明的紫外线固化型胶粘剂根据用途而变化,但从提高视认性的观点出发,例如,优选在形成膜厚200μm的固化物时对400nm的光的透射率为80%以上、特别优选为90%以上。
该有机化合物(A)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。该有机化合物(A)在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为0.001~5重量%、优选为0.001~1重量%。
以下,对于作为有机化合物(A)使用的蒽化合物、香豆素化合物、咔唑化合物、苯并唑化合物、茋化合物、二唑化合物和联苯胺化合物,例示优选的骨架和化合物的具体例等。
作为有机化合物(A)使用的蒽化合物可以优选使用具有下述式(1)所示的骨架的化合物。另外,下述的结构式中,符号*表示与各主骨架的键合。
式(1):
(式中,R1各自独立地表示氢原子、苯基、苯基亚甲基、苯基亚乙基、苯基亚丙基或苯乙炔基,X各自独立地表示氢原子或卤素原子,n各自独立地表示1~4的整数)
式(1)的R1中的苯基具体而言显示出下述式(12)所示的结构。
式(12)(苯基):
(式中,R11各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k1表示1~5的整数)
作为式(1)的R1中的苯基亚甲基、苯基亚乙基、苯基亚丙基和苯乙炔基的具体例,可以分别列举苯环不具有取代基的苯基亚甲基、苯基亚乙基、苯基亚丙基和苯乙炔基、或者具有碳原子数1~3的烷基作为取代基的苯基亚甲基、苯基亚乙基、苯基亚丙基和苯乙炔基。另外,优选上述式(12)中的R11均为氢原子。
上述式(1)中的R1特别优选为式(12)所示的苯基,另外,优选上述式(1)中的X均为氢原子。
作为有机化合物(A)使用的蒽化合物的优选具体例可以列举卤代蒽、9,10-二苯基蒽、9,10-双(苯乙炔基)蒽和2-氯-9,10-双(苯乙炔基)蒽。作为蒽化合物,特别优选9,10-二苯基蒽和9,10-双(苯乙炔基)蒽。
作为有机化合物(A)使用的香豆素化合物可以优选使用具有下述式(2)所示的骨架的化合物。另外,下述的结构式中,符号*表示与各主骨架的键合。
式(2):
(式中,R2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~3的烷基、苯并咪唑基或苯并噻唑基,R3各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k各自独立地表示1或2的整数)
式(2)的R2中的苯并咪唑基和苯并噻唑基可以各自具有取代基,具体而言显示出下述式(21)和下述式(22)所示的结构。
式(21)(苯并咪唑基):
(式中,R21各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,q1表示1~4的整数)
式(22)(苯并噻唑基):
(式中,R22各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,q2表示は1~4的整数)
优选上述式(2)中的R2和R3为碳原子数1~3的烷基,更优选:R2中取代到苯环上的R2为氢原子,另外的R2为碳原子数1~3的烷基,k均为1,R3均为碳原子数1~3的烷基。
作为有机化合物(A)使用的香豆素化合物的优选具体例可以列举3-(2-苯并咪唑基)-7-(二乙基氨基)香豆素、3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙基氨基)香豆素和7-二乙基氨基-4-甲基香豆素。作为香豆素化合物,特别优选7-二乙基氨基-4-甲基香豆素。
作为有机化合物(A)使用的咔唑化合物可以优选使用具有下述式(3)所示的骨架的化合物。另外,下述的结构式中,符号*表示与各主骨架的键合。
式(3):
(式中,R4表示碳原子数1~3的烷氧基、苯基、联苯基、联苯二基或下述式(4)所示的苯-1,3,5-三基,
R5各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,l表示1~3的整数,m各自独立地表示1~4的整数)
式(3)中,R4为碳原子数1~3的烷氧基、苯基或联苯基时l为1,R4为联苯二基时l为2,R4为式(4)所示的基团时l为3。
式(3)的R4中的苯基、联苯基和联苯二基可以各自具有取代基,具体而言显示出下述式(41)、式(42)和式(43)所示的结构。
式(41)(苯基):
(式中,R41各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k41表示1~5的整数)
式(42)(联苯基):
(式中,R42各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k42各自独立地表示1~4的整数)
式(43)(联苯二基):
(式中,R43各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k43各自独立地表示1~4的整数)
优选上述式(41)中的R41、式(42)中的R42和式(43)中的R43均为氢原子。
添加有这些咔唑化合物的本发明的紫外线固化型胶粘剂在遮光区域的固化性优良,因此,可以优选使用该咔唑化合物作为有机化合物(A)。
上述式(3)中的R4优选为式(41)所示的苯基或式(43)所示的联苯二基,更优选为式(43)所示的联苯二基。另外,优选上述式(3)中的R5均为氢原子。
作为有机化合物(A)使用的咔唑化合物的优选具体例可以列举1,3,5-三(9H-咔唑-9-基)苯、4,4’-双(9H-咔唑-9-基)联苯、9,9’-(2,2’-二甲基联苯基-4,4’-二基)双(9H-咔唑)和9-苯基咔唑。作为该咔唑化合物,特别优选4,4’-双(9H-咔唑-9-基)联苯和9-苯基咔唑。
另外,上述咔唑化合物的可见光的发光弱或可见光的吸收弱,因此,即使将该咔唑化合物添加到紫外线固化型胶粘剂中,其固化物也能够确保极高的透明性,显示图像的视认性也极高。因此,本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以优选使用上述咔唑化合物。
作为有机化合物(A)使用的苯并唑化合物可以优选使用具有下述式(5)所示的骨架的化合物。另外,下述的结构式中,符号*表示与各主骨架的键合。
式(5):
(式中,R6各自独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,R7表示碳原子数1~3的亚烷基或下述式(6)所示的基团,p表示1~4的整数)
上述式(5)中的R6优选为碳原子数1~6的烷基,更优选为碳原子数4~6的具有支链的烷基,进一步优选为叔丁基。另外,上述式(5)中的R7优选为上述式(6)所示的基团。上述式(5)中的p优选为1。
作为有机化合物(A)使用的苯并唑化合物的优选具体例可以列举2,5-噻吩二基双(5-叔丁基-1,3-苯并唑)。
作为有机化合物(A)使用的茋化合物可以优选使用具有下述式(7)所示的骨架的化合物。
式(7):
(式中,R8各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,r各自独立地表示1~5的整数)
优选上述式(7)中的R8均为氢原子。
作为有机化合物(A)使用的茋化合物的优选具体例可以列举反式1,2-二苯基乙烯。
另外,上述茋化合物的可见光的发光弱或可见光的吸收弱,因此,即使将该茋化合物添加到紫外线固化型胶粘剂中,其固化物也能够确保极高的透明性,显示图像的视认性也极高。因此,本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以优选使用上述茋化合物。
作为有机化合物(A)使用的联苯胺化合物可以优选使用具有下述式(8)所示的骨架的化合物。另外,下述的结构式中,符号*表示与各主骨架的键合。
式(8):
(式中,R9各自独立地表示氢原子、苯基或萘基,R10各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,s各自独立地表示1~4的整数)
式(8)的R9中的苯基和萘基可以各自具有取代基,具体而言显示出下述式(81)和式(82)所示的结构。
式(81)(苯基):
(式中,R101各自独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,k81表示1~5的整数)
式(82)(萘基):
(式中,R102各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k4各自独立地表示1~3的整数)
优选上述式(81)中的R101和上述式(82)中的R102均为氢原子。
上述式(8)中的R9优选为式(81)所示的苯基或式(82)所示的萘基,作为上述式(8)所示的联苯胺化合物,更优选分子中同时具有该苯基和该萘基这两者的化合物。
作为有机化合物(A)使用的联苯胺化合物的优选具体例可以列举N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基联苯胺。
另外,上述联苯胺化合物的可见光的发光弱或可见光的吸收弱,因此,即使将该联苯胺化合物添加到紫外线固化型胶粘剂中,其固化物也能够确保极高的透明性,显示图像的视认性也极高。因此,本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以优选使用上述联苯胺化合物。
作为有机化合物(A)使用的二唑化合物可以优选使用具有下述式(9)所示的骨架的化合物。
式(9):
(式中,R201表示碳原子数1~4的烷基,W表示直接键合或下述式(10)所示的连接基,Y表示CH或氮原子)。
式(10)
上述式(10)中,Z表示亚苯基、联吡啶残基或芴残基。
上述式(10)的Z中的“联吡啶残基”和“芴残基”分别表示除去联吡啶和芴中的2个氢原子后得到的二价残基。式(10)中的t3和t4分别表示0~2的整数,t3和t4不同时为0。另外,式(9)和式(10)中的*表示连接部分。式(9)中的连接部分与二唑骨架的碳原子键合。式(10)中的连接部分的左端与二唑骨架键合,右端与苯骨架或吡啶骨架(式(9)中在4位上具有R1的苯环或含有Y的6元环)键合。
在此,亚苯基可以由下述式(90)或式(91)表示,联吡啶残基可以由下述式(92)表示,芴残基可以由下述式(93)表示。
式(90)(亚苯基):
(式中,R200各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k50表示1~4的整数)
优选式(90)中的R200为氢原子。
式(91)(亚苯基):
(式中,R202各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k5表示1~4的整数)
优选式(91)中的R202为氢原子。
式(92)(联吡啶残基):
(式中,R203各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k6各自独立地表示1~3的整数)
优选式(92)中的R203为氢原子。
式(93)(芴残基):
(式中,R204各自独立地表示氢原子或碳原子数1~3的烷基,k7各自独立地表示1~3的整数)
优选式(93)中的R204为氢原子。
上述式(9)所示的化合物中,从能够在常温(25℃)~80℃下将上述式(9)所示的化合物容易地溶于紫外线固化型胶粘剂中的观点出发,优选W为直接键合或Z为亚苯基的上述式(10)的连接基。
关于t3和t4,由二唑骨架的结构以及t3和t4不同时为0可知,t3与t4的合计为1或2的整数。t3与t4的合计优选为2,特别优选t3和t4均为1。另外,在上述式(9)所示的化合物具有上述式(10)所示的连接基作为W的情况下,优选t3或t4中的任意一个为2、另一个为0的化合物。
关于上述式(9)中的Y,优选CH。
作为上述式(9)中的、残基的个数由t3表示且由W和2个含有Y的6元环构成的残基,优选2个6元环均为苯环或均为吡啶环的残基,特别优选由W和4-联苯基构成的残基。
作为R201中的碳原子数1~4的烷基的具体例,可以列举甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基。作为R201,优选具有支链的烷基,特别优选叔丁基。
上述式(9)中的W的个数与t3和t4的合计数一致,为1或2。t3和t4的合计为2时,优选W中的一个为直接键合。t3或t4为2时,优选W中的一个为直接键合、另一个为上述式(10)所示的连接基,更优选另一个为Z为亚苯基的上述式(10)所示的连接基。
上述式(9)所示的化合物中,可以特别优选使用下述式(11)所示的2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑。
式(11);
另外,上述二唑化合物的可见光的发光弱或可见光的吸收弱,因此,即使将该二唑化合物添加到紫外线固化型胶粘剂中,其固化物也能够确保极高的透明性,显示图像的视认性也极高。因此,本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以优选使用上述二唑化合物。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,作为有机化合物(A),优选使用选自上述式(1)所示的蒽化合物、上述式(2)所示的香豆素化合物、上述式(3)所示的咔唑化合物、上述式(5)所示的苯并唑化合物、上述式(7)所示的茋化合物、上述式(8)所示的联苯胺化合物和上述式(9)所示的二唑化合物中的化合物。
作为有机化合物(A),从遮光部固化性的观点出发,更优选使用选自上述式(1)所示的蒽化合物、上述式(3)所示的咔唑化合物、上述式(5)所示的苯并唑化合物和上述式(9)所示的二唑化合物中的化合物。
从透明性的观点出发,作为有机化合物(A),更优选使用选自上述式(3)所示的咔唑化合物、上述式(7)所示的茋化合物、上述式(8)所示的联苯胺化合物和上述式(9)所示的二唑化合物中的化合物。
作为有机化合物(A),特别优选上述式(3)所示的咔唑化合物和上述式(9)所示的二唑化合物,最优选4,4’-双(9H-咔唑-9-基)联苯或2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑。
另外,本发明的紫外线固化型胶粘剂含有光聚合性化合物(B)。
作为光聚合性化合物(B),只要是利用紫外线进行聚合的化合物,则可以没有特别限定地使用,可以列举例如(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)、环氧化合物(B-2)和氧杂环丁烷化合物(B-3)等。
本发明的紫外线固化型胶粘剂可以使用(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)作为光聚合性化合物(B)。
作为能够作为本发明的紫外线固化型胶粘剂使用的(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1),可以列举例如氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)。本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以使用一种或两种以上这些(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)。
通过使用这些(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为光聚合性化合物(B),能够得到固化物的柔软性优良且固化收缩率低的紫外线固化型胶粘剂,因此,本发明的紫外线固化型胶粘剂优选含有(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)。
为了使固化物保持柔软性,(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)的平均分子量通常约为2000~100000,优选约为5000~50000。
其中,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)能够在确保固化时的柔软性的同时提高遮光区域的树脂的固化性能,因此可以优选作为光聚合性化合物(B)使用。
对上述(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)中的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)进行说明。
作为能够在本发明的紫外线固化型胶粘剂中使用的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)没有特别限定,可以例示通过使多元醇、有机多异氰酸酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯这三者反应而得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物等。
作为上述多元醇,可以列举例如:新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇等碳原子数1~10的亚烷基二醇;三羟甲基丙烷和季戊四醇等三元醇;二羟甲基三环癸烷和双[羟甲基]环己烷等具有环状骨架的醇等;通过这些多元醇与多元酸(例如,琥珀酸、邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸、己二酸、壬二酸和四氢邻苯二甲酸酐等)的反应得到的聚酯多元醇;通过这些多元醇与ε-己内酯的反应得到的己内酯醇;聚碳酸酯多元醇(例如通过1,6-己二醇与碳酸二苯酯的反应得到的聚碳酸酯二醇等);以及聚醚多元醇(例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇和环氧乙烷改性双酚A等)等。从对基材的密合性的观点出发,优选分子量为1000以上、优选1000~5000的C2-C4亚烷基二醇,其中,特别优选分子量2000以上、例如约2000~5000的聚丙二醇。
作为上述有机多异氰酸酯,可以列举例如:异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯或四氢二聚环戊二烯基异氰酸酯等,优选异佛尔酮二异氰酸酯。
作为上述含羟基的(甲基)丙烯酸酯,可以使用例如:(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯和(甲基)丙烯酸羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基C2~C4烷基酯;单(甲基)丙烯酸二羟甲基环己酯;以及羟基己内酯(甲基)丙烯酸酯等。其中优选(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。
上述反应例如以如下方式进行。即,以使上述有机多异氰酸酯的异氰酸酯基相对于上述多元醇的羟基每1当量优选为1.1~2.0当量、更优选为1.1~1.5当量的方式向上述多元醇中混合上述有机多异氰酸酯,在优选为70~90℃的反应温度下使其反应,从而合成氨基甲酸酯低聚物。接着,以使上述含羟基的(甲基)丙烯酸酯的羟基相对于所得到的氨基甲酸酯低聚物的异氰酸酯基每1当量优选为1~1.5当量的方式混合上述含羟基的(甲基)丙烯酸酯,在70~90℃下使其反应,从而能够得到作为目标的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)。
作为能够在本发明的紫外线固化型胶粘剂中使用的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)的重均分子量,优选约7000~25000、更优选约10000~20000。重均分子量过小时,使胶粘剂固化时的收缩变大,重均分子量过大时,胶粘剂的固化性变差。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,可以使用这些氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)中的一种或者将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)时,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比通常为5~90重量%、优选为20~80重量%、更优选为25~50重量%。
对(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)中的具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1b)进行说明。
作为能够在本发明的紫外线固化型胶粘剂中使用的具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1b)(以下也称为“上述低聚物(B-1-1b)”),只要是具有聚异戊二烯骨架且在末端等处具有(甲基)丙烯酰基的公知的低聚物、具有聚丁二烯骨架且在末端等处具有(甲基)丙烯酰基的公知的低聚物、以及同时具有聚异戊二烯骨架和聚丁二烯骨架且在末端等处具有(甲基)丙烯酰基的公知的低聚物等,则可以没有特别限定地使用。
作为上述具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1b),可以优选使用通过下述制法(a)或制法(b)得到的低聚物。
制法(a):首先合成异戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或它们的共聚物,接着使不饱和酸酐与所得到的聚合物反应,然后,使羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与所得到的部分或全部聚合物反应的方法。
制法(b):使不饱和羧酸或其衍生物与羟基封端异戊二烯聚合物、羟基封端丁二烯聚合物或末端具有羟基的异戊二烯-丁二烯共聚物反应的方法。
对通过上述制法(a)(首先合成异戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或它们的共聚物,接着使不饱和酸酐与这些聚合物反应,然后使羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与所得到的部分或全部聚合物反应的方法)得到的低聚物进行说明。
作为上述制法(a)中最初合成的聚合物,可以使用通过将异戊二烯或丁二烯中的一种进行均聚而得到的异戊二烯聚合物或丁二烯聚合物,也可以使用通过使异戊二烯和丁二烯的混合物共聚而得到的异戊二烯-丁二烯共聚物。
作为使异戊二烯、丁二烯或两者的混合物进行聚合的方法,可以列举使用甲基锂、乙基锂、仲丁基锂、正丁基锂、戊基锂等烷基锂和钠萘络合物等作为引发剂使异戊二烯和/或丁二烯进行阴离子聚合的方法。另外,也可以通过使用过氧化苯甲酰等过氧化物或偶氮二异丁腈等偶氮二腈化合物作为引发剂使异戊二烯和/或丁二烯进行自由基聚合的方法来制造这些聚合物。
另外,这些聚合反应可以通过在己烷、庚烷、甲苯和二甲苯等溶剂的存在下,在-100℃~200℃下反应0.5~100小时来进行。
从赋予柔软性的观点出发,本发明中使用的上述聚合物的数均分子量通常为2000~100000的范围、优选为5000~50000的范围、特别优选为20000~50000的范围。
接着,使不饱和酸酐与通过上述方法得到的聚合物反应。该反应例如可以通过使上述聚合物与不饱和酸酐在己烷、庚烷、甲苯和二甲苯等对反应呈惰性的溶剂的存在下或者在无溶剂条件下通常在常温~300℃的反应温度下反应0.5~100小时来进行。
作为上述反应中的不饱和酸酐,可以使用例如马来酸酐、邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐等。
上述不饱和酸酐的使用量相对于上述聚合物100重量份通常优选为0.1~200重量份的范围内、更优选为0.1~100重量份的范围内。
关于在上述的条件下反应时的酸酐基相对于上述聚合物的加成数,通常每1分子聚合物为1~30个的范围、优选为2~20个的范围。
接着,通过使羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与引入到上述聚合物中的部分或全部酸酐基反应,能够得到具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物。
上述反应可以通过在己烷和庚烷等溶剂的存在下或无溶剂条件下,通常以使羟基(甲基)丙烯酸酯化合物的羟基相对于上述聚合物中的酸酐基1当量优选为1~1.5当量的方式混合羟基(甲基)丙烯酸酯化合物并在20~200℃的反应温度下反应0.1~100小时来进行。
作为上述反应中使用的羟基(甲基)丙烯酸酯化合物,可以使用例如:(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯和(甲基)丙烯酸羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基C2~C4烷基酯;单(甲基)丙烯酸二羟甲基环己酯;以及羟基己内酯(甲基)丙烯酸酯等。
接着,对通过上述制法(b)(使不饱和羧酸或其衍生物与含有羟基的异戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或它们的共聚物反应的方法)得到的低聚物进行说明。
通过使不饱和羧酸或其衍生物与羟基封端异戊二烯聚合物、羟基封端丁二烯聚合物或末端具有羟基的异戊二烯-丁二烯共聚物的一部分或全部进行反应,能够得到具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物或具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物。
上述反应可以通过在己烷和庚烷等溶剂的存在下或无溶剂条件下,通常使不饱和羧酸或其衍生物在20~200℃的反应温度下反应0.1~100小时来进行。
作为上述反应中使用的不饱和羧酸或其衍生物,可以使用例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、α-乙基丙烯酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、四氢邻苯二甲酸、甲基四氢邻苯二甲酸等不饱和羧酸及它们的酰卤、酰胺、酰亚胺、酐、酯等衍生物。
作为该低聚物(B-1-1b)的具体例,可以例示:可乐丽株式会社制造的UC-203(产品名、异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯的酯化物低聚物)、日本曹达株式会社制造的NISSO-PBTE-2000(两末端甲基丙烯酸酯改性丁二烯类低聚物)等。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,该低聚物(B-1-1b)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。含有该低聚物(B-1-1b)时在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~90重量%、优选为20~80重量%、更优选为25~50重量%。
为了能够得到柔软性优良且固化收缩率低的固化物,优选在本发明的紫外线固化型胶粘剂中含有这些(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)、即上述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1a)和上述低聚物(B-1-1b)中的至少一种作为光聚合性化合物(B)。
此时(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~90重量%、优选为20~80重量%、更优选为25~50重量%。
本发明的紫外线固化型胶粘剂可以使用单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中含有的单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2),没有特别限定,可以列举例如:(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯等(甲基)丙烯酸碳原子数5~30的烷基酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸苯基缩水甘油酯、三环癸烷(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸二氢二聚环戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、丙烯酸1-金刚烷酯、丙烯酸2-甲基-2-金刚烷酯、丙烯酸2-乙基-2-金刚烷酯、甲基丙烯酸1-金刚烷酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯氧基乙酯等具有环状骨架的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸具有羟基的碳原子数1~5的烷基酯;乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯等聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯;环氧乙烷改性的苯氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的丁氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的辛氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯等磷酸(甲基)丙烯酸酯等。
其中,可以列举(甲基)丙烯酸碳原子数10~20的烷基酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸具有羟基的碳原子数1~5的烷基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯和聚环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸壬基苯酯作为优选的单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)。
特别是从固化物的柔软性的观点出发,优选选自由(甲基)丙烯酸碳原子数10~20的烷基酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、聚环氧丙烷改性的(甲基)丙烯酸壬基苯酯和(甲基)丙烯酸四氢糠酯组成的组中的化合物作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)。
另一方面,从提高对玻璃的密合性的观点出发,优选使用(甲基)丙烯酸具有羟基的碳原子数1~5的烷基酯、丙烯酰吗啉或(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)。
作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中含有的单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2),最优选使用(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯或(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,这些单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。
本发明的紫外线固化型胶粘剂优选含有上述单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为光聚合性化合物(B)。上述单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~70重量%、优选为5~50重量%。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以在不损害本发明的特性的范围内含有单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)以外的(甲基)丙烯酸酯单体,例如多官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3)(以下也称为“多官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3)”)或环氧(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-4)等。通常,本发明的紫外线固化型胶粘剂中也可以不含有上述单体,根据需要添加即可。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3),可以列举具有2~6个(甲基)丙烯酰基的二~六官能(甲基)丙烯酸酯单体。
作为二官能的(甲基)丙烯酸酯单体,可以列举例如:三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二氧杂环己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧烷改性双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和环氧乙烷改性磷酸二(甲基)丙烯酸酯等。
作为三官能的(甲基)丙烯酸酯单体,可以列举例如:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯等三羟甲基C2~C10烷烃三(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯等三羟甲基C2~C10烷烃聚烷氧基三(甲基)丙烯酸酯;三[(甲基)丙烯酰氧基乙基]异氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等环氧烷改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。
作为四官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体,可以列举例如:季戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
本发明中,在并用多官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3)的情况下,从抑制紫外线固化型胶粘剂的固化时的固化收缩的观点出发,优选使用二官能的(甲基)丙烯酸酯。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,多官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。含有该(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3)的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~70重量%、优选为5~50重量%。
另一方面,从不损害柔软性的观点出发,上述多官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-3)在紫外线固化型胶粘剂中的含有比例优选为20重量%以下、特别优选为10重量%以下。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,可以在不损害本发明的特性的范围内使用环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)。环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)具有使所得到的紫外线固化型胶粘剂的固化性提高并且使固化物的硬度、固化速度提高的功能。
作为能够在本发明的紫外线固化型胶粘剂中使用的环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4),只要是通过使缩水甘油醚型环氧化合物与(甲基)丙烯酸反应而得到的化合物,则均可以使用。作为优选的用于得到环氧(甲基)丙烯酸酯的缩水甘油醚型环氧化合物,可以列举双酚A或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、双酚F或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、氢化双酚A或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、氢化双酚F或其环氧烷加成物的二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚等。
上述环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)可以通过使这些缩水甘油醚型环氧化合物与(甲基)丙烯酸在如下所述的条件下反应而得到。
以相对于缩水甘油醚型环氧化合物的环氧基1当量使(甲基)丙烯酸为0.9~1.5摩尔、更优选为0.95~1.1摩尔的比率进行反应。反应温度优选为80~120℃,反应时间约为10小时~35小时。为了促进该反应,优选使用例如三苯基膦、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(TAP)、三乙醇胺、四乙基氯化铵等催化剂。另外,为了防止反应中的聚合,也可以使用例如对甲氧基苯酚、甲基氢醌等作为阻聚剂。
作为本发明中可以优选使用的环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4),可以列举由上述双酚A型的环氧化合物得到的双酚A型环氧(甲基)丙烯酸酯。
作为能够在本发明中使用的环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)的重均分子量,优选500~10000。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,这些环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。含有环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~90重量%、优选为20~80重量%、更优选为25~50重量%。
另一方面,从不损害柔软性的观点出发,上述环氧(甲基)丙烯酸酯(B-1-4)在紫外线固化型胶粘剂中的含有比例优选为20重量%以下、特别优选为10重量%以下。
作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中的光聚合性化合物(B),可以使用环氧化合物(B-2)。
作为环氧化合物(B-2)的具体例,可以列举:双酚类(双酚A、双酚F、双酚S、联苯酚、双酚AD等)或酚类(苯酚、烷基取代苯酚、芳香族取代苯酚、萘酚、烷基取代萘酚、二羟基苯、烷基取代二羟基苯、二羟基萘等)与各种醛(甲醛、乙醛、烷基醛、苯甲醛、烷基取代苯甲醛、羟基苯甲醛、萘甲醛、戊二醛、邻苯二甲醛、巴豆醛、肉桂醛等)的缩聚物;上述酚类与各种二烯化合物(二聚环戊二烯、萜烯类、乙烯基环己烯、降冰片二烯、乙烯基降冰片烯、四氢茚、二乙烯基苯、二乙烯基联苯、二异丙烯基联苯、丁二烯、异戊二烯等)的聚合物;上述酚类与酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、苯乙酮、二苯甲酮等)的缩聚物;上述酚类与芳香族二甲醇类(苯二甲醇、联苯二甲醇等)的缩聚物;上述酚类与芳香族二氯甲基类(α,α’-二氯二甲苯、二氯甲基联苯等)的缩聚物;上述酚类与芳香族二烷氧基甲基类(二甲氧基甲基苯、二甲氧基甲基联苯、二苯氧基甲基联苯等)的缩聚物;上述双酚类与各种醛的缩聚物;或通过将醇类等进行缩水甘油化而得到的缩水甘油醚类环氧树脂、脂环式环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂等。只要是通常使用的环氧树脂,则不限于此。这些环氧化合物可以单独使用,也可以使用两种以上。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,这些环氧化合物(B-2)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。含有环氧化合物(B-2)的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~70重量%、优选为5~50重量%。
作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中的光聚合性化合物(B),可以使用氧杂环丁烷化合物(B-3)。
作为氧杂环丁烷化合物(B-3)的具体例,可以列举例如:4-双[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、4-双[(3-甲基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯、3-甲基-3-缩水甘油基氧杂环丁烷、3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-羟甲基氧杂环丁烷、二(1-乙基(3-氧杂环丁烷基))甲基醚、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(环己氧基)甲基-3-乙基氧杂环丁烷、苯二亚甲基双氧杂环丁烷、苯酚酚醛清漆氧杂环丁烷等。只要是通常使用的氧杂环丁烷化合物,则不限于此。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,这些氧杂环丁烷化合物(B-3)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。含有氧杂环丁烷化合物(B-3)的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为5~70重量%、优选为5~50重量%。
作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中的光聚合性化合物(B),优选并用上述(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)和上述单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)。
作为此时的(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1),优选通过多元醇、多异氰酸酯和含羟基的(甲基)丙烯酸酯这三者的反应得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者使羟基(甲基)丙烯酸酯化合物与异戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或它们的共聚物的不饱和酸酐加成物的一部分或全部反应而得到的低聚物。另外,作为此时的单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2),优选选自由(甲基)丙烯酸碳原子数10~20的烷基酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸具有羟基的碳原子数1~5的烷基酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯和聚环氧丙烷改性(甲基)丙烯酸壬基苯酯组成的组中的化合物。
特别优选含有通过聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯这三者的反应得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯的酯化物低聚物作为(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)、并且含有(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯或(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)的本发明的紫外线固化型胶粘剂。
关于光聚合性化合物(B)在本发明的紫外线固化型胶粘剂总量中的含有比例,在紫外线固化型胶粘剂的总量中,为从该总量中减去有机化合物(A)和光聚合引发剂(C)这两者的含量而得到的余量即可。
具体而言,紫外线固化型胶粘剂的总量中的光聚合性化合物(B)的含量(在使用多种光聚合性化合物(B)的情况下为其合计含量)通常为5~99.8重量%、更优选为5~95重量%、进一步优选为20~90重量%、最优选为30~80重量%。其中,更优选含有5~90重量%、优选20~80重量%、更优选25~50重量%的选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为光聚合性化合物(B)、并且含有5~70重量%、优选5~50重量%的单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)的本发明的紫外线固化型胶粘剂。
本发明的紫外线固化型胶粘剂含有光聚合引发剂(C)。
作为在本发明的紫外线固化型胶粘剂中含有的光聚合引发剂(C),没有特别限定,可以使用公知的自由基聚合引发剂和阳离子聚合引发剂等。
作为自由基聚合引发剂的具体例及其产品名,可以列举例如:1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure(注册商标,下同)184;BASF公司制造)、2-羟基-2-甲基[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物(Esacure ONE;宁柏迪公司制造)、1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgacure2959;BASF公司制造)、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)苄基]苯基}-2-甲基丙烷-1-酮(Irgacure127;BASF公司制造)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure651;BASF公司制造)、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(Darocur(注册商标)1173;BASF公司制造)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF公司制造)、氧基苯基乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]乙酯与氧基苯基乙酸2-[2-羟基-乙氧基]乙酯的混合物(Irgacure754;BASF公司制造)、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛(Irgacure784;BASF公司制造)、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等。
作为阳离子型聚合引发剂的具体例,可以列举例如:双(4-叔丁基苯基)碘六氟磷酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘三氟甲磺酸盐、2-(3,4-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、二苯基碘六氟砷酸盐、二苯基三氟甲磺酸碘、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、三苯基锍四氟硼酸盐、三对甲苯基锍六氟磷酸盐、三对甲苯基锍三氟甲磺酸盐、4-异丙基-4’-甲基二苯基碘四(五氟苯基)硼酸盐等。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中含有的光聚合引发剂(C)优选在上述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收。在此,所谓“在上述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收”,只要光聚合引发剂(C)吸收所使用的有机化合物(A)发出的光从而辅助光聚合引发剂(C)的活化即可。上述有机化合物(A)发出具有上述特定范围的最大发射波长的光,因此,紫外线固化型树脂组合物中使用的光聚合引发剂(C)优选吸收上述特定范围的最大发射波长的光聚合引发剂。例如,有机化合物(A)的最大发射波长处的光聚合引发剂(C)的每单位重量的消光系数为50ml/(g·cm)以上、优选为300ml/(g·cm)以上、更优选为400ml/(g·cm)以上。
作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中使用的光聚合引发剂(C)的优选具体例,可以列举下述的化合物。
从透明性和固化性的观点出发,可以列举1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure184;BASF公司制造)和2-羟基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物(Esacure KIP-150;宁柏迪公司制造)作为优选的光聚合引发剂(C)。从使胶粘剂内部的固化性良好的观点出发,可以列举2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Speedcure TPO;LAMBSON公司制造)和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Irgacure819;BASF公司制造)作为优选的光聚合引发剂(C)。从抑制胶粘剂的变色的观点出发,可以列举2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Speedcure TPO;LAMBSON公司制造)作为优选的光聚合引发剂(C)。
此外,从在黄色灯等特定的环境下不需要进行处理且内部固化性优良的观点出发,可以列举2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Speedcure TPO)作为特别优选的光聚合引发剂(C)。
这些光聚合引发剂(C)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。
光聚合引发剂(C)中,优选在乙腈中测定的365nm处的每单位重量的消光系数为85~10000ml/(g·cm)的光聚合引发剂,更优选为150~10000ml/(g·cm)的光聚合引发剂,特别优选为400~10000ml/(g·cm)的光聚合引发剂。该消光系数的测定可以使用分光光度计等,通过通常的方法进行。另外,对于测定用的溶剂而言,可以根据情况在甲醇中进行,在这种情况下,上述的消光系数的范围也不变。
另外,光聚合引发剂(C)中,优选在乙腈中测定的405nm处的每单位重量的消光系数为5~3000ml/(g·cm)的光聚合引发剂,更优选为100~3000ml/(g·cm)的光聚合引发剂,特别优选为200~3000ml/(g·cm)的光聚合引发剂。
作为本发明的光聚合引发剂(C),极其优选满足上述两种消光系数条件的光聚合引发剂。
另外,也优选在乙腈中测定的400nm处的摩尔消光系数为200~10万M-1·cm-1的光聚合引发剂。
通过使用消光系数落入该范围且在上述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收的光聚合引发剂(C),位于遮光区域中的紫外线固化型树脂组合物的固化得到进一步促进。其原因在于,350nm~410nm这种长波长的紫外线发生衍射的性质强,能够迂回进入到遮光部的背侧,因此,即使在存在妨碍紫外线照射的遮光部的情况下,长波长的紫外线也能够到达遮光区域。
因此,通过具有上述范围的消光系数而能够吸收长波长的紫外线、并且在上述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收的光聚合引发剂(C)即使存在于遮光区域,也能够吸收上述有机化合物(A)所发出的光,并且能够吸收自光源照射并发生衍射后的长波长的光。通过它们的协同效果,使光聚合引发剂(C)的分解反应得到促进,因此,即使在遮光区域存在于较宽范围的情况下,也能够使遮光区域中存在的紫外线固化型胶粘剂充分地固化。
此外,通过将在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长处于上述优选范围的有机化合物(A)与消光系数处于上述优选范围的光聚合引发剂(C)一起组合使用,位于遮光区域的紫外线固化型胶粘剂的固化得到进一步促进,因此,特别优选上述有机化合物(A)与光聚合引发剂(C)的组合。
作为在365nm处的每单位重量的消光系数处于特别优选的400~10000ml/(g·cm)的范围的光聚合引发剂,可以列举:双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(BASF公司制造;Irgacure819)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(LAMBSON公司制造;Speedcure TPO)、双(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-双(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛(BASF公司制造;Irgacure784)等。
作为本发明的光聚合引发剂(C),优选1-羟基环己基苯基甲酮(Irgacure184)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Speedcure TPO)或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Irgacure819),更优选2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Speedcure TPO)或双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Irgacure819),特别优选2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Speedcure TPO)。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,这些光聚合引发剂(C)可以使用一种或将两种以上并用(并用的比例任意)而使用。光聚合引发剂(C)在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为0.01~5重量%、优选为0.2~3重量%。另外,将光聚合引发剂(C)的含量设为100重量份时,上述有机化合物(A)的含量通常约为0.1~100重量份、优选约为0.5~50重量份、更优选约为1~20重量份。在使用两种以上的光聚合引发剂(C)的情况下,它们的总量的含有比例在上述范围内即可。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,作为上述化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)以外的其他成分,可以含有下述的光聚合引发助剂、后述的软化成分(D)和后述的添加剂等。这些其他成分的总量在紫外线固化型胶粘剂的总量中的含量为0~80重量%、优选约为5~70重量%。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,可以将作为上述其他成分之一的、能够作为光聚合引发助剂的胺类等与上述光聚合引发剂(C)并用。作为能够使用的胺类等,可以列举:苯甲酸2-二甲氨基乙酯、二甲氨基苯乙酮、对二甲氨基苯甲酸乙酯或对二甲氨基苯甲酸异戊酯等。使用该胺类等的光聚合引发助剂的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含量通常为0.005~5重量%、优选为0.01~3重量%。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以根据需要含有软化成分(D)。作为本发明中的软化成分(D),可以使用紫外线固化型胶粘剂中通常使用的公知的软化成分和增塑剂。
作为软化成分(D)的具体例,可以列举不包括在上述(B)成分中的聚合物和低聚物,作为增塑剂等使用的化合物,可以列举;邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、二醇酯类、二醇醚类、脂肪族二元酸酯类、脂肪酸酯类、柠檬酸酯类、环氧类增塑剂、蓖麻油类、萜烯类氢化树脂等。
作为软化成分(D)使用的低聚物和聚合物的例子可以列举末端等可含有羟基的、含有聚异戊二烯骨架、含有聚丁二烯骨架或含有二甲苯骨架的低聚物和聚合物以及聚醚化合物等。其中,可以例示末端等含有羟基的、含有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架的聚合物以及聚醚化合物作为优选的软化成分。
其中,可以例示末端等含有羟基的、含有聚异戊二烯骨架或/和聚丁二烯骨架的聚合物以及聚醚化合物作为优选的软化成分。
作为聚醚化合物的具体例,可以列举:聚丙二醇二烯丙基醚、聚丙二醇二甲基醚、聚丙二醇二丁基醚、聚丙二醇烯丙基丁基醚、聚乙二醇-聚丙二醇二烯丙基醚、聚乙二醇-聚丙二醇二丁基醚和聚乙二醇-聚丙二醇烯丙基丁基醚等聚C2-C4亚烷基二醇的二(烯丙基或/和C1-C4烷基)醚。
这些聚合物的重均分子量优选约为500~30000、更优选约为500~25000、进一步优选约为500~20000。特别优选约为500~15000。
作为其他与增塑剂等使用的化合物,可以列举:邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、二醇酯类、二醇醚类、脂肪族二元酸酯类、脂肪酸酯类、柠檬酸酯类、环氧类增塑剂、蓖麻油类和萜烯类氢化树脂等。
使用该软化成分(D)的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为10~80重量%、优选为10~70重量%。
另外,本发明的紫外线固化型胶粘剂中可以使用(甲基)丙烯酸聚合物作为软化成分(D)。
作为能够在本发明中使用的(甲基)丙烯酸聚合物,可以列举以丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体作为原料聚合而成的聚合物、或该单体以外的其他聚合性单体与该单体的共聚物。这些(甲基)丙烯酸聚合物可以通过溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合等通常的方法来制造。
作为特别优选的制造方法,可以列举在高温下连续地进行自由基聚合而制造的方法。具体而言,通过以下的工艺制造。首先,相对于丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体,混合微量的聚合引发剂和微量的溶剂。然后,在150℃以上的温度下、在高压下反应10分钟以上。然后,使用分离机将未反应成分与通过反应得到的(甲基)丙烯酸聚合物分离,由此能够得到(甲基)丙烯酸聚合物。
在此,如果聚合引发剂混入到所得到的(甲基)丙烯酸聚合物中,则保存稳定性可能变差。因此,优选边将溶剂馏去边进行上述反应,或者,在分离出(甲基)丙烯酸聚合物之后将溶剂馏去。
作为用作(甲基)丙烯酸聚合物的原料的丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体,可以列举:(甲基)丙烯酸、α-乙基丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸1,3-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、(甲基)丙烯酸α-(羟甲基)乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等酯类(甲基)丙烯酸酯等。上述丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体可以使用这些化合物的一种或两种以上。
作为可以与丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体共聚的其他聚合性单体,可以使用具有不饱和双键的公知的化合物。可以列举例如:苯乙烯、3-硝基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯;α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-乙基苯乙烯、α-丁基苯乙烯、α-己基苯乙烯等烷基苯乙烯类;4-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯、3-溴苯乙烯等卤代苯乙烯类;巴豆酸、α-甲基巴豆酸、α-乙基巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、仲康酸、戊烯二酸等具有不饱和双键的羧酸类。
其中,从对组合物的其他成分的溶解性、固化物的胶粘性方面出发,作为丙烯酸类或甲基丙烯酸类单体,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等(甲基)丙烯酸C1~C10烷基酯;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯等(甲基)丙烯酸具有羟基的C1~C10烷基酯,作为其他的聚合性单体,优选苯乙烯等。
本发明中,(甲基)丙烯酸聚合物的重均分子量为1500~30000、优选为3000~20000、特别优选为5000~15000。重均分子量小于1500的情况下,固化物的胶粘性有变差的倾向,另一方面,超过30000的情况下,难以溶解于其他单体中或者产生白浊,因此不优选。
(甲基)丙烯酸聚合物也可以以市售品的形式容易地获得。可以列举例如东亚合成株式会社制造的“ARUFON系列”,可以以产品名UP-1170或UH-2190的形式获得。
在使用(甲基)丙烯酸聚合物的情况下,本发明的紫外线固化型胶粘剂组合物中的(甲基)丙烯酸聚合物的含有比例通常为20重量%~95重量%、优选为50重量%~95重量%、更优选约为70重量%~95重量%、特别优选为70重量%~90重量%。
本发明的紫外线固化型胶粘剂优选含有软化成分(D),更优选含有聚醚化合物和含羟基聚异戊二烯类的低聚物或聚合物中的至少一种作为软化成分(D),特别优选含有聚乙二醇-聚丙二醇烯丙基丁基醚或含羟基聚异戊二烯。
含有聚醚化合物和含羟基聚异戊二烯系的低聚物或聚合物中的至少一种、更优选含有聚乙二醇-聚丙二醇烯丙基丁基醚或含羟基聚异戊二烯作为软化成分(D)的情况下,在本发明的紫外线固化型胶粘剂中的含有比例通常为10~80重量%、优选为10~70重量%、更优选为30~70重量%。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中,可以在上述成分的基础上,根据需要进一步添加有机溶剂、偶联剂、阻聚剂、流平剂、抗静电剂、表面润滑剂、光稳定剂(例如,受阻胺化合物等)等添加剂。
作为有机溶剂的具体例,可以列举例如;甲醇、乙醇、异丙醇等醇类,二甲砜、二甲亚砜、四氢呋喃、二氧杂环己烷、甲苯、二甲苯等。
作为偶联剂,可以列举:硅烷偶联剂、钛系偶联剂、锆系偶联剂、铝系偶联剂等。
作为硅烷偶联剂的具体例,可以列举例如:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)3-氨丙基甲基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-(乙烯基苄基氨基)乙基)3-氨丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、3-甲基丙酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷等。
作为钛系偶联剂的具体例,可以列举例如:异丙基(N-乙基氨乙基氨基)钛酸酯、异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、二(二辛基焦磷酸酯)含氧乙酸钛、四异丙基二(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯、新烷氧基三(对-N-(β-氨乙基)氨苯基)钛酸酯等。
作为锆系或铝系偶联剂的具体例,可以列举:乙酰丙酮锆、甲基丙烯酸锆、丙酸锆、新烷氧基锆酸酯、新烷氧基三新癸酰基锆酸酯、新烷氧基三(十二烷酰基)苯磺酰基锆酸酯、新烷氧基三(亚乙基二氨基乙基)锆酸酯、新烷氧基三(间氨基苯基)锆酸酯、碳酸锆铵、乙酰丙酮铝、甲基丙烯酸铝、丙酸铝等。
作为阻聚剂的具体例,可以列举:对甲氧基苯酚、甲基氢醌等。
作为光稳定剂的具体例,可以列举例如:1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、(甲基)丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯(艾迪科株式会社制造,产品名LA-82)、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、1,2,3,4-丁烷四甲酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇和3,9-双(2-羟基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷的混合酯化物、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、甲基丙烯酸2,2,6,6-四甲基-4-哌啶酯、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酰氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、甲基丙烯酸1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]甲基]丁基丙二酸酯、癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)酯、1,1-二甲基乙基过氧化氢与辛烷的反应产物、N,N’,N”,N”’-四(4,6-双(丁基(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)三嗪-2-基)-4,7-二氮杂癸烷-1,10-二胺、二丁胺-1,3,5-三嗪-N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-六亚甲基二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]、琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的聚合物、2,2,4,4-四甲基-20-(β-月桂氧基羰基)乙基-7-氧杂-3,20-二氮杂二螺[5.1.11.2]二十一烷-21-酮、β-丙氨酸N,-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)十二烷酯/十四烷酯、N-乙酰基-3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮、2,2,4,4-四甲基-7-氧杂-3,20-二氮杂二螺[5,1,11,2]二十一烷-21-酮、2,2,4,4-四甲基-21-氧杂-3,20-二氮杂二环[5,1,11,2]二十一烷-20-丙酸十二烷酯/十四烷酯、丙二酸[(4-甲氧基苯基)亚甲基]双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇的高级脂肪酸酯、N,N’-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺等受阻胺类化合物、奥他苯酮等二苯甲酮类化合物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺-甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸甲酯与聚乙二醇的反应产物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲酚等苯并三唑类化合物、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等苯甲酸酯类、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]苯酚等三嗪类化合物等。特别优选的光稳定剂为受阻胺类化合物。
上述根据需要添加的各种添加剂在紫外线固化型胶粘剂的总量中的含量以上述添加剂的总和计约为0~3重量%。使用该添加剂的情况下,该紫外线固化型胶粘剂的总量中的该添加剂的含有比例以上述添加剂的总和计为0.01~3重量%、优选为0.01~1重量%、更优选为0.02~0.5重量%。
优选的本发明的紫外线固化型胶粘剂的组成如下所述。另外,各成分的含量中的“重量%”表示相对于紫外线固化型胶粘剂的总量的含有比例。
一种紫外线固化型胶粘剂,其含有:
有机化合物(A):0.001~5重量%、优选为0.001~1重量%、更优选为、0.001~0.1重量%、
光聚合性化合物(B):5~99.8重量%、优选为10~95重量%、更优选为20~90重量%、最优选为30~80重量%、
(在并用(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)和单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)这两者作为光聚合性化合物(B)的情况下,
(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1):通常为5~90重量%、优选为20~80重量%、更优选为25~50重量%、
单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2):通常为5~70重量%、优选为5~50重量%、
优选两者的合计在上述(B)含量的范围内)、
光聚合引发剂(C):0.01~5重量%、优选为0.2~3重量%。
上述情况下,(A)成分与(C)成分的合计优选至少为0.2重量%、更优选为0.2~5重量%。
上述情况下,在优选成分之间的组合合计少于100重量%时,有时含有上述以外的成分(例如上述(D)成分等)或上述各种添加剂作为余量。
更优选上述紫外线固化型胶粘剂进一步以10~80重量%、优选10~70重量%的含有比例含有软化成分(D)的本发明的紫外线固化型胶粘剂。在含有软化成分(D)的情况下,(D)成分相对于上述(B)成分100重量份的比例通常约为30~200重量份、优选约为50~150重量份。另外,相对于(B)成分与(D)成分的合计100重量份,(A)成分与(C)成分的合计通常约为0.1~5重量份、优选约为0.2~2重量份。
本发明的紫外线固化型胶粘剂中的若干优选方式如下所述。各成分的含量中的“重量%”表示相对于紫外线固化型胶粘剂的总量的含有比例。
(I)一种紫外线固化型胶粘剂,其中,有机化合物(A)的含量为0.001~5重量%,光聚合引发剂(C)的含量为0.01~5重量%,余量为光聚合性化合物(B)及其他成分。
(II)如上述(I)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,相对于光聚合性化合物(B)的含量100重量份,有机化合物(A)与光聚合引发剂(C)的合计为0.1~5重量份。
(III)如上述用于解决问题的手段中所述的(11)~(26)、以及上述(I)和(II)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有选自蒽化合物、香豆素化合物、咔唑化合物、苯并唑化合物、茋化合物、联苯胺化合物和二唑化合物中的至少一种化合物作为有机化合物(A)。
(IV)如上述(III)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有选自由上述式(1)所示的蒽化合物、上述式(2)所示的香豆素化合物、上述式(3)所示的咔唑化合物、上述式(5)所示的苯并唑化合物、上述式(7)所示的茋化合物、上述式(8)所示的联苯胺化合物和上述式(9)所示的二唑化合物组成的组中的至少一种化合物作为有机化合物(A)。
(V)如上述(IV)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有选自由上述式(1)所示的蒽化合物、上述式(3)所示的咔唑化合物、上述式(5)所示的苯并唑化合物和上述式(9)所示的二唑化合物组成的组中的至少一种化合物作为有机化合物(A)。
(VI)如上述(V)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有选自由9,10-二苯基蒽、9,10-双(苯乙炔基)蒽、4,4’-双(9H-咔唑-9-基)联苯、2,5-噻吩二基双(5-叔丁基-1,3-苯并唑)和2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑组成的组中的至少一种化合物作为有机化合物(A)。
(VII)如上述(I)~(VI)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有上述(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)和上述单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)这两者作为光聚合性化合物(B)。
(VIII)如上述(VII)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有选自由氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、具有聚异戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物和具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物组成的组中的至少一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)。
(IX)如上述(VII)或(VIII)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,
含有通过聚丙二醇、异佛尔酮二异氰酸酯和(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯这三者的反应得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯的酯化物低聚物作为(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1),
并且含有(甲基)丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯或(甲基)丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯作为单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)。
(X)如上述(VII)~(IX)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)的平均分子量为2000~100000。
(XI)如上述(I)~(X)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光聚合引发剂(C)在乙腈中测定的365nm处的每单位重量的消光系数为85~10000ml/(g·cm),并且在乙腈中测定的405nm处的每单位重量的消光系数为5~3000ml/(g·cm)。
(XII)如上述(I)~(XI)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光聚合引发剂(C)为选自1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦中的至少一种化合物。
(XIII)如上述(I)~(XII)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,进一步含有10~80重量%的软化成分(D)。
(XIV)如上述(XIII)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,软化成分(D)相对于光聚合性化合物(B)100重量份的比例为50~150重量份。
(XV)如上述(XIII)或(XIV)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,相对于光聚合性化合物(B)与软化成分(D)的合计100重量份,有机化合物(A)与光聚合引发剂(C)的合计为0.1~5重量份。
(XVI)如上述(XIII)~(XV)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有重均分子量为1500~30000的聚合物作为软化成分(D)。
(XVII)如上述(XVI)所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有聚乙二醇-聚丙二醇烯丙基丁基醚或含羟基聚异戊二烯作为软化成分(D)。
(XVIII)如上述(VI)~(XVII)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,
有机化合物(A)的含有比例为0.001~5重量%,
(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)的含有比例为5~90重量%,
单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)的含有比例为5~70重量%,
光聚合引发剂(C)的含有比例为0.01~5重量%,
并且进一步含有10~80重量%的软化成分(D)。
(XIX)如上述(I)~(XVIII)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,有机化合物(A)相对于光聚合引发剂(C)100重量份的含量为0.1~100重量份。
本发明的紫外线固化型胶粘剂可以通过将吸收紫外线而发光的化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)、以及根据需要使用的软化成分(D)和上述任意的添加剂在常温(25℃)~80℃下混合溶解而得到。另外,可以根据需要通过过滤等操作将夹杂物除去。
考虑到涂布性,本发明的紫外线固化型胶粘剂优选25℃的粘度为100mPa·s~100Pa·s,特别优选以使25℃的粘度为300~50000mPa·s的范围的方式对成分的配比进行适当调节。
本发明的紫外线固化型胶粘剂通过照射紫外线,能够形成本发明的固化物。通常,涂布到以后述方式贴合的多个光学基材中的至少一个基材的至少一个面上,贴合基材后,从透明基材侧照射紫外线,由此使其固化。
本发明中,从确保高图像视认性的观点出发,紫外线固化型胶粘剂所含有的不溶性固体成分相对于紫外线固化型胶粘剂优选为10重量%以下、更优选为5重量%以下、特别优选为1重量%以下。
本发明的紫外线固化型胶粘剂的固化物的固化收缩率优选为5.0%以下、特别优选为3.0%以下。由此,在紫外线固化型胶粘剂固化时,能够减小树脂固化物中蓄积的内部应力,能够有效地防止在基材与由紫外线固化型胶粘剂的固化物构成的层的界面处产生应变。另外,在玻璃等基材薄的情况下,固化收缩率大时,固化时的翘曲变大,因此会对显示性能造成大的不良影响。从该观点出发,也优选固化收缩率较小。
在需要使用本发明的紫外线固化型胶粘剂得到透明性高、显示图像等的视认性良好的光学构件的情况下,优选本发明的紫外线固化型胶粘剂的固化物(根据用途而变化,例如,膜厚200μm的固化物)的400~800nm的波长范围的光的透射率为80%以上。这是因为,在400~800nm的波长范围的光的透射率过低的情况下,可见光难以透射,含有该固化物的显示装置的显示图像的视认性降低。
另外,从该固化物的400nm的光的透射率高且能够期待进一步提高图像视认性的观点出发,优选本发明的紫外线固化型胶粘剂的固化物(根据用途而变化,例如,膜厚200μm的固化物)的400nm的光的透射率为80%以上、特别优选为90%以上。
使用上述的本发明的紫外线固化型胶粘剂而得到的本发明的光学构件可以如下得到。
将本发明的紫外线固化型胶粘剂使用狭缝涂布机、辊涂机、旋涂机、丝网印刷法等涂布装置,以使涂布后的树脂的膜厚为10~300μm的方式涂布到一个基材上,在其涂布面上贴合另一个光学基材,从透明基材侧照射活性能量射线使其固化,由此使光学基材相互胶粘,从而能够得到本发明的光学构件。作为此时的活性能量射线,可以列举例如紫外~近紫外(波长200~400nm附近)的光线。活性能量射线的照射量优选约为100mJ/cm2~4000mJ/cm2、特别优选约为200mJ/cm2~3000mJ/cm2。
作为紫外~近紫外的光线的照射中使用的光源,只要是照射紫外~近紫外的光线、优选波长200~400nm附近的光线的灯,则无论光源的种类如何均可使用。可以列举例如低压、高压或超高压汞灯、金属卤素灯、(脉冲)氙灯或无电极灯等。从300nm~400nm的波长的输出高、紫外线固化型树脂组合物的固化加快、并且容易引起化合物(A)的激发的观点出发,优选使用金属卤素灯作为光源。
作为可以使用本发明的光学基材贴合用紫外线固化型胶粘剂的光学基材,可以列举透明板、片、触控面板和显示体。
透明板或片(优选为透明片)等板状或片状的光学基材的厚度没有特别限制,通常为约5μm至约5cm、优选约10μm至约10mm、更优选约50μm至约3mm的厚度。
特别是可以优选使用本发明的紫外线固化型胶粘剂作为将构成触控面板的多个透明板或片贴合的胶粘剂。
本说明书中,在仅称“光学基材”的情况下,该光学基材包括表面不具有遮光部的光学基材和表面具有遮光部的光学基材这两者。对于表面具有遮光部的光学基材而言,遮光部可以形成在光学基材的两面或单面,并且可以设置于两面或单面的一部分或全部。另外,将光学基材贴合时,优选至少在贴合后的光学基材的一部分中存在未形成遮光部而使紫外线透射的曝光部以使紫外线照射到胶粘剂。
本发明的优选方式之一为贴合的两片光学基材中的至少一片为在其表面的一部分中具有遮光部的光学基材的情况。这种情况下,使用本发明的紫外线固化型胶粘剂将两片光学基材贴合后,从存在该具有遮光部的光学基材的一侧照射紫外线而使该胶粘剂固化,由此能够得到触控面板等本发明的光学构件。这样得到的本发明的光学构件即使在从一个方向照射紫外线的情况下,紫外线无法到达的遮光区域的胶粘剂也得到充分固化。因此,在具有该光学构件的各种显示装置中,能够抑制遮光部附近产生显示不均等。
在其表面的一部分中具有遮光部的光学基材中的遮光部的位置没有特别限定。作为优选的方式,为在该光学基材的周边部以带状具有宽度0.05mm~20mm、优选约0.05mm~10mm、更优选0.1mm~8mm、进一步优选约0.1mm~6mm的遮光部的情况。
作为使用本发明的紫外线固化型胶粘剂的透明板或片,可以使用各种材料的透明板或片。具体而言,可以使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PC与PMMA的复合物、玻璃、环烯烃共聚物(COC)、环烯烃聚合物(COP)、三乙酰纤维素(TAC)、丙烯酸树脂等树脂制成的透明板或片,或者将其多片层叠而成的偏振板等功能性透明层叠板或片、由无机玻璃制成的透明板(无机玻璃板及其加工品(例如,透镜、棱镜、ITO玻璃))等。
另外,本发明中,板状或片状的光学基材除了包括上述偏振板等以外,也包含触控面板、液晶显示板或LED等显示体等多个功能板或片的层叠体(以下也称为功能性层叠体)。
作为本发明中的光学基材,优选板状或片状的光学基材。
作为可以使用本发明的紫外线固化型胶粘剂的片(例如贴合在触控面板等上的片等),可以列举图标片、装饰片和保护片。作为可以使用本发明的紫外线固化型胶粘剂的板(透明板:例如贴合在触控面板等上的透明板等),可以列举装饰板和保护板。作为该片或该板的材质,可以应用作为上述透明板的材质所列举的材质。
作为可以使用本发明的紫外线固化型胶粘剂的触控面板的表面材质,可以列举:玻璃、PET、PC、PMMA、PC与PMMA的复合物、COC和COP。
作为本发明中得到的优选的光学构件之一,可以列举使用本发明的紫外线固化型树脂的固化物将在一部分(优选为周边部)中具有遮光部的板状或片状的透明光学基材与上述功能性层叠体粘贴而得到的光学构件。作为其优选例,可以列举:使用本发明的紫外线固化型树脂的固化物将周边部具有带状遮光部的上述透明板或片粘贴在触控面板的触控传感器侧的表面而得到的触控面板(或触控面板传感器)、或者使用本发明的紫外线固化型树脂的固化物将在一部分(优选为周边部)中具有遮光部的保护板等板状或片状的透明光学基材粘贴在显示体的显示画面上而得到的显示装置。
本发明的紫外线固化型胶粘剂也可以优选用于将液晶显示装置等显示体与光学功能材料(本发明中的光学基材)贴合而得到的、粘贴有光学功能材料的显示体(以下也称为显示面板)的制造。作为此时可以使用的显示体,可以列举:粘贴有偏振板的LCD、EL显示器、EL照明、电子纸、等离子体显示器等显示装置。另外,作为上述光学功能材料,可以列举丙烯酸树脂板、PC板、PET板、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)板等透明塑料板,强化玻璃、触控面板输入传感器(触控面板传感器)。这些功能性材料优选在一部分(通常为周边部)具有遮光部。
在使用本发明的紫外线固化型胶粘剂将显示体与透明板或透明片贴合的情况下,使本发明的紫外线固化型胶粘剂固化而得到的固化物的折射率为1.45~1.55时,可进一步改善显示图像的视认性,因此更优选。
在该折射率的范围内时,能够减小与作为透明板使用的基材的折射率之差,能够抑制光的漫反射而减小光损耗。
作为本发明的光学构件的优选方式,可以列举下述(i)~(iv)的方式。
(i)一种光学构件,其中,在“用于解决问题的手段”的(1)所述的发明中,紫外线固化型胶粘剂为(11)~(26)和(29)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂、或者为上述作为本发明的紫外线固化型胶粘剂中的优选方式所记载的(I)~(XIX)中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂。
(ii)如上述(i)所述的光学构件,其中,表面具有遮光部的光学构件为在一部分中(优选为周边部)具有遮光部的板状或片状的透明光学基材。
(iii)一种光学构件,其中,与表面具有遮光部的光学构件贴合的另一个光学基材为上述功能性层叠体。
(iv)一种光学构件,其中,上述功能性层叠体为触控面板或显示体。
使用本发明的紫外线固化型胶粘剂而得到的光学构件可以优选用于液晶显示器、等离子体显示器、有机EL显示器等显示装置,特别是可以优选用于与触控面板组合而成的显示装置。
另外,使用本发明的紫外线固化型胶粘剂而得到的上述显示面板等光学构件可以组装在例如电视机、小型游戏机、手机、个人计算机等电子设备(显示用电子设备)中。
实施例
以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限制。
实施例1~13和比较例1~3
制备由表1所示的组成构成的紫外线固化型树脂组合物。另外,作为有机化合物(A)使用的各化合物的熔点均在25~300℃的范围内。
需要说明的是,表1中以缩写表示的各成分如下所述。
UC-203:聚异戊二烯聚合物的马来酸酐加成物与甲基丙烯酸2-羟基乙酯的酯化物(平均分子量35000)、可乐丽株式会社制造
UA-1:使聚丙二醇(分子量3000)、异佛尔酮二异氰酸酯和丙烯酸2-羟基乙酯这三种成分以1:1.3:2的摩尔比反应而得到的反应产物
FA-513M:甲基丙烯酸四氢二聚环戊二烯基酯、日立化成工业株式会社制造
FA-512AS:丙烯酸二氢二聚环戊二烯基氧基乙酯、日立化成工业株式会社制造
Irgacure184:1-羟基环己基苯基甲酮、BASF公司制造
Speedcure TPO:2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、LAMBSON公司制造
Irgacure819:双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、BASF公司制造
Poly ip:羟基封端液态聚异戊二烯、出光兴产株式会社制造
Unisafe PKA-5017:聚乙二醇-聚丙二醇烯丙基丁基醚、日油株式会社制造
TINOPAL OB:2,5-噻吩二基双(5-叔丁基-1,3-苯并唑)、BASF公司制造、最大吸收波长375nm、最大发射波长438nm、“TINOPAL”为注册商标。
反式茋:反式1,2-二苯基乙烯、东京化成工业株式会社制造、最大吸收波长321nm、最大发射波长353nm
9,10-二苯基蒽:9,10-二苯基蒽、东京化成工业株式会社制造、最大吸收波长279nm、最大发射波长429nm
CBP:4,4’-双(9H-咔唑-9-基)联苯、东京化成工业株式会社制造、最大吸收波长302nm、最大发射波长369nm
PBD:2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑、和光纯药工业株式会社制造、最大吸收波长272nm、最大发射波长364nm
KAYALIGHT B:7-二乙基氨基-4-甲基香豆素、日本化药株式会社制造、最大吸收波长332nm、最大发射波长416nm、“KAYALIGHT”为注册商标。
NPB:N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基联苯胺、同仁化学研究所株式会社制造、最大吸收波长339nm、最大发射波长450nm
使用所得到的实施例1~13和比较例1~3的紫外线固化型胶粘剂进行以下的评价。
(吸收波长、发射波长测定)
分别制备作为有机化合物(A)使用的各化合物的四氢呋喃溶液(浓度0.002重量%),使用分光光度计“UV-3150”(产品名、岛津制作所株式会社制造)测定各化合物的吸收光谱。使用荧光光度计“F-7000”(产品名、日立高新技术株式会社制造)测定实施例中作为化合物(A)使用的各化合物的发射光谱。
(遮光部固化性)
首先,准备如图1(a)所示对厚度1mm的玻璃板的一个面的整面实施黑色印刷处理而形成紫外线遮光部的基板和如图1(b)所示对厚度1mm的玻璃基板的一个面的一半面积实施黑色印刷处理而形成紫外线遮光部的基板。玻璃基板的大小为长42mm、宽75mm。将实施例1~13和比较例1~3中各自得到的紫外线固化型胶粘剂以使固化后的膜厚为100μm的方式涂布在这些基板的形成有紫外线遮光部的面上。然后,以使各个基板的形成有紫外线遮光部的面彼此相对的方式将两片基板贴合。
接着,如图2所示,从对一个面的一半面积实施了黑色印刷处理的基板侧向该胶粘剂层照射紫外线。对于使用实施例1~12和比较例1~3的紫外线固化型胶粘剂得到的光学构件,使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)照射累积光量为3000mJ/cm2的紫外线。对于使用实施例13的紫外线固化型胶粘剂得到的光学构件,使用金属卤素灯(SSRengineering公司制造、D型光源(Hg+Fe)金属卤素灯、照度350mW/cm2)照射累积光量为3000mJ/cm2的紫外线。然后,在各实施例和各比较例的胶粘剂层中,如图3所示自黑色印刷处理部的端部起测定胶粘剂的固化所进行的距离(遮光部固化距离)。
将各实施例和各比较例的遮光部固化距离的测定结果以及按照下述评价基准进行的遮光部透射性的评价结果示于表1中。
◎···遮光部固化距离为1000μm以上
○···遮光部固化距离为400μm以上且小于1000μm
×···遮光部固化距离小于400μm
(透射率)
准备两片涂布有含氟脱模剂的厚度1mm的载玻片,将各实施例和各比较例中得到的紫外线固化型胶粘剂以使固化后的膜厚为200μm的方式涂布在其中一片的脱模剂涂布面上。然后,将两片载玻片以使各自的脱模剂涂布面彼此相对的方式贴合。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)隔着玻璃对由载玻片夹着的胶粘剂层进行累积光量为2000mJ/cm2的紫外线照射。然后,将两片载玻片剥离,由此制作用于测定透明性的固化物。对于该固化物的透明性,使用分光光度计(产品名U-3310、日立高新技术株式会社制造)测定400~800nm范围的透射率。结果,实施例1~13中400~800nm范围的透射率均为80%以上。
将针对上述中得到的各实施例和各比较例的固化物的400nm处的透射率的测定结果和按照下述评价基准进行的400nm处的透射率的评价结果示于表1中。
◎···400nm的光的透射率为90%以上
○···400nm的光的透射率为80%以上且小于90%
×···400nm的光的透射率小于80%
由表1的结果可以确认:含有有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)的实施例1~13的本发明的紫外线固化型胶粘剂是即使在透明保护板上形成有遮光部的情况下,也能够通过来自一个方向的紫外线的照射使位于因遮光部而遮蔽了紫外线的遮光区域的该胶粘剂进行固化的紫外线固化型胶粘剂。此外还可以确认:含有有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)的本发明的紫外线固化型胶粘剂的固化物具有实用上优选的透射率。
另外,使用实施例1~13中得到的本发明的紫外线固化型树脂组合物,进行了以下的性能评价。
(收缩率)
准备两片涂布有含氟脱模剂的厚度1mm的载玻片,将各实施例中得到的紫外线固化型胶粘剂以使固化后的膜厚为200μm的方式涂布在其中一片的脱模剂涂布面上。然后,将两片载玻片以使各自的脱模剂涂布面彼此相对的方式贴合。使用高压汞灯(80W/cm、无臭氧)隔着玻璃对由载玻片夹着的胶粘剂层进行累积光量为2000mJ/cm2的紫外线照射。然后,将两片载玻片剥离,由此制作用于测定膜比重的固化物。
通过基于JIS K7112B法的方法测定所得到的固化物的比重(DS)。更具体而言,将适量的固化物放入比重计中测定比重计的重量后,向其中加入浸渍液将比重计充满,测定包含固化物和浸渍液的比重计的重量。另外,另行测定仅用浸渍液充满后的比重计的重量。根据这些测定结果算出各实施例中得到的固化物的比重。另外,对于各实施例的固化前的紫外线固化型胶粘剂,测定25℃下的液体比重(DL)。根据DS和DL的测定结果,利用下式算出固化收缩率。
固化收缩率(%)=(DS-DL)/DS×100
结果,实施例1~13中固化收缩率均小于1.5%。
(柔软性)
使所得到的紫外线固化型胶粘剂充分地固化,通过基于JIS K7215的方法,使用橡胶硬度计(E型)测定硬度计E型硬度,评价柔软性。更具体而言,将各实施例1~13的紫外线固化型胶粘剂以使固化后的膜厚为1cm的方式浇注到圆柱状的模具中,接着照射紫外线使其充分地固化,使用橡胶硬度计(E型)测定所得到的固化物的硬度。结果,实施例1~13中得到的紫外线固化型胶粘剂的固化物的硬度计E型硬度均小于10,柔软性均优良。
(除去性能)
将实施例2~13中制备的各紫外线固化型胶粘剂以使固化后的膜厚为250μm的方式涂布在面积为3.5英寸的液晶显示单元的树脂制薄膜表面。接着,将具有触控传感器的玻璃基板放置到各紫外线固化型胶粘剂上,并与液晶显示单元贴合。最后,使用超高压汞灯(TOSCURE(注册商标)752、哈里森东芝照明株式会社制造)从具有触控传感器的玻璃基板侧照射累积光量在20~1500mJ/cm2范围内的紫外线,使胶粘剂层固化,从而制作本发明的光学构件。
然后,使用金属制的线将光学构件切断,从液晶显示单元和具有触控传感器的玻璃基板上分离树脂固化物。然后,用浸渗有异丙醇的布帛擦拭液晶显示单元的树脂制薄膜表面和玻璃基板表面,通过目视观察有无附着在树脂制薄膜和玻璃基板上的树脂固化物。结果,在使用任意一个实施例的紫外线固化型胶粘剂的情况下,均未确认到树脂制薄膜或玻璃基板上的树脂固化物的附着。
标号说明
1玻璃板、2黑色印刷(紫外线遮光部)、3紫外线、4紫外线固化型胶粘剂、5固化后的紫外线固化型胶粘剂、6遮光部固化距离。
Claims (29)
1.一种光学构件,其中,光学基材与表面具有遮光部的光学基材通过含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)的紫外线固化型胶粘剂的固化物层而胶粘,所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
2.如权利要求1所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂在形成200μm膜厚的固化物时对波长400nm的光的透射率为80%以上。
3.如权利要求1所述的光学构件,其中,光聚合引发剂(C)在所述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收。
4.如权利要求3所述的光学构件,其中,光聚合引发剂(C)在乙腈中测定的365nm处的每单位重量的消光系数为85~10000ml/(g·cm)。
5.如权利要求1所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂含有(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)作为光聚合性化合物(B)。
6.如权利要求5所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
7.如权利要求5所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂含有单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
8.如权利要求1所述的光学构件,其中,紫外线固化型胶粘剂进一步含有软化成分(D)。
9.一种触控面板,其包含权利要求1~8中任一项所述的光学构件。
10.一种紫外线固化型胶粘剂在制作将至少包含表面具有遮光部的光学基材的多个光学基材胶粘而成的光学构件中的应用,所述紫外线固化型胶粘剂含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C),所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
11.一种紫外线固化型胶粘剂,其含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C),并且用于将光学基材与表面具有遮光部的光学基材贴合,所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
12.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,吸收光谱的最大波长为270~320nm的范围且发射光谱的最大波长为350~400nm的范围。
13.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,紫外线固化型胶粘剂在形成200μm膜厚的固化物时对波长400nm的光的透射率为80%以上。
14.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光聚合引发剂(C)在所述有机化合物(A)所发出的光的波长处具有吸收。
15.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光聚合引发剂(C)在乙腈中测定的365nm处的每单位重量的消光系数为85~10000ml/(g·cm)。
16.如权利要求15所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,每单位重量的消光系数为400~10000ml/(g·cm)。
17.如权利要求11中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)作为光聚合性化合物(B)。
18.如权利要求17所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
19.如权利要求17所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为(甲基)丙烯酸酯化合物(B-1)。
20.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,吸收紫外线而发光的有机化合物(A)溶解于紫外线固化型胶粘剂中。
21.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)以及(ii)单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为光聚合性化合物(B)。
22.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,进一步含有化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C)以外的其他成分,相对于紫外线固化型胶粘剂的总量,吸收紫外线而发光的有机化合物(A)的含量为0.001~5重量%,光聚合引发剂(C)的含量为0.01~5重量%,余量为光聚合性化合物(B)及其他成分。
23.如权利要求22所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,含有(i)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯低聚物、或者具有聚异戊二烯骨架或聚丁二烯骨架中的至少一种骨架的(甲基)丙烯酸酯低聚物中的至少任意一种(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)以及(ii)单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)作为光聚合性化合物(B),在紫外线固化型胶粘剂的总量中,(甲基)丙烯酸酯低聚物(B-1-1)的含量为5~90重量%,单官能(甲基)丙烯酸酯单体(B-1-2)的含量为5~70重量%。
24.如权利要求11所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,进一步含有软化成分(D)。
25.如权利要求24所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,软化成分(D)的含量在紫外线固化型胶粘剂的总量中为10~80重量%。
26.如权利要求11~25中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂,其中,光学基材和表面具有遮光部的光学基材为触控面板用光学基材。
27.一种固化物,其通过对权利要求11~25中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂照射活性能量射线而得到。
28.一种光学构件的制造方法,其特征在于,使用权利要求11~25中任一项所述的紫外线固化型胶粘剂将光学基材与具有遮光部的光学基材贴合后,透过具有该遮光部的光学基材对该紫外线固化型胶粘剂照射活性能量射线而使其固化。
29.一种紫外线固化型胶粘剂,其含有吸收紫外线而发光的有机化合物(A)、光聚合性化合物(B)和光聚合引发剂(C),所述有机化合物(A)在四氢呋喃中测定的吸收光谱的最大波长为250~400nm的范围且发射光谱的最大波长为300~500nm的范围。
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