具体实施方式
参照详细说明的以下实施例会让本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法更加明确。但是,本发明并不局限于以下要公开的实施例,能够以相互不同的实施方式体现,本实施例只用于使本发明的公开内容更加完整,有助于给本发明所属技术领域的普通技术人员完整地告知发明的范畴,本发明根据权利要求的范畴进行定义。说明书全文中的相同的附图标记指称相同的结构要素。
以下,对本发明进行详细说明。
本发明提供一种粘结剂组合物,其特征在于,相对于(甲基)丙烯酸酯类单体100重量份,包含25重量份以上的含亲水性官能团单体。
本发明的粘结剂组合物包含了含亲水性官能团单体,从而能够剥离与玻璃或塑料粘结的粘结剂组合物。更具体地,上述含亲水性官能团单体吸收规定水平的水分,在粘结剂组合物的内部通过冷凝使水分存在。
之后,在高真空、高温状态下,所吸收的水分将会沸腾,使得粘结剂组合物的体积膨胀,此时,由于上述的体积膨胀,在不留下残留物或异物的状态下,可实现粘结剂组合物和玻璃或塑料等被粘物之间的附着分离。由此,与粘结剂组合物进行附着分离的玻璃或塑料可具有再利用(rework)功能,上述玻璃或塑料具体为LCD等液晶显示器。
相对于(甲基)丙烯酸酯类单体100重量份,包含25重量份以上的上述含亲水性官能团单体,在小于25重量份的情况下,由于含亲水性官能团单体不足,会使水分充分停滞的区域不足,且由于含亲水性官能团单体之间的凝聚力降低,因此,会产生聚合的破坏,从而在高湿条件后很难进行剥离。上述含亲水性官能团单体的包含比率的上限没有限制,但为了能够具有较强的凝聚力,在任何一个接口都能进行剥离,优选地,应包含80重量份以上。
上述含亲水性官能团单体,其特征在于,是选自含羟基单体、含氨基单体、含羧基单体、含磺酸基单体、含吗啉基单体及含缩水甘油基单体中的一种以上。
作为上述含羟基单体能够举出例如,2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、5-羟基戊基(甲基)丙烯酸酯、6-羟基己基(甲基)丙烯酸酯、8-羟基辛基(甲基)丙烯酸酯、10-羟基癸基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基甲基环己基(甲基)丙烯酸甲酯等的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、己内酯改性2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯等的己内酯改性单体;2-丙烯酰氧基-2-羟基乙基苯二甲酸、N–甲基醇(甲基)丙烯酰胺、N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺等的含伯羟基单体;2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-氯代-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯等的含仲羟基单体;2,2-二甲基-2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯等的含叔羟基单体。
尤其优选地,在上述含羟基单体中,使用2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯会使二(甲基)丙烯酸酯等的杂质变少,且便于制备。
作为上述含氨基单体,能够举出例如,二甲氨基丙烯酸乙酯、二乙氨基丙烯酸乙酯等。
作为上述含羧基单体,能够举出例如,丙烯酸、异丁烯酸、巴豆油酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、延胡索酸、丙烯酰胺N-乙醇酸、桂皮酸、(甲基)丙烯酸的迈克尔加成物(例如,丙烯酸二聚体、异丁烯酸二聚体、丙烯酸三聚体、异丁烯酸三聚体、丙烯酸四聚体、异丁烯酸四聚体等)、2-(甲基)丙烯酰氧乙基二羧酸单酯(例如,2-丙烯酰氧乙基琥珀酸单酯、2-甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸单酯、2-丙烯酰氧乙基苯二甲酸单酯、2-甲基丙烯酰氧乙基苯二甲酸单酯、2-丙烯酰氧乙基六氢化苯二甲酸单酯、2-甲基丙烯酰氧乙基六氢化苯二甲酸单酯等)等。
作为上述含磺酸基单体,能够举出例如,乙烯砜、烯丙基砜、甲基烯丙基砜等的烯烃砜、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷砜、苯乙烯砜或其盐等。作为上述含吗啉基单体,能够举出例如,4-甲基吗啉(4-Methylmorpholine),作为上述含缩水甘油基单体,能够举出例如,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
本发明的粘结剂组合物包含上述含亲水性官能团单体,从而能够达成本发明的如下目的:通过提高水分的吸收率,在剥离上述粘结剂组合物后可实现再利用(rework)被粘物。
此时,本发明的特征在于,上述(甲基)丙烯酸酯类单体及上述含亲水性官能团单体的聚合物分子量为100万~120万。上述聚合物分子量大于120万的情况下,会存在粘结剂组合物的比重增加的问题,而在小于100万的情况下,会存在耐久性差的问题。
本发明的包含粘结剂组合物的(甲基)丙烯酸酯类单体的种类没有特别限制,能够使用例如(甲基)丙烯酸烷基酯。此时,在单体中包含的烷基成为过长的长链时,会存在上述粘结剂组合物的凝聚力下降,很难调节玻璃转化温度(Tg)及粘结性的问题,因此,优选地,使用具有碳原子数为1至14的烷基的(甲基)丙烯酸酯类单体。
上述(甲基)丙烯酸酯类单体可以是选自包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(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)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸十二酯及(甲基)丙烯酸十四酯的组中的一种以上。
在形成上述粘结剂组合物时,能够赋予交联性官能团,在此情况下,本发明中所要形成的粘结剂组合物可以是包含(甲基)丙烯酸酯类单体、含亲水性官能团单体及交联性单体的单体混合物的聚合物。
本发明的粘结剂组合物还包含光聚合引发剂,从而通过非常短时间内的紫外线等的活性能量射线的照射,来固化粘结剂组合物,并且,能够调节粘结剂组合物的分子量。在使用热聚合引发剂的情况下,由于通过加热来使粘结剂组合物固化,因此,固化速度变慢,且在调节粘结剂组合物的分子量的方面存在困难,但根据需要能够并用两者。
作为上述光聚合引发剂,不会受到特别限制,能够举出例如,二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基缩酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-2-吗啉代(4-硫代甲基苯基)-丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮低聚物等的苯乙酮类;安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚等的安息香类;苯甲酮、0-苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基-二苯硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧化羰基)苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酮、4-苯甲酰基-N,N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯基氧基)乙基]苯甲烷溴化铵、(4-苯甲酰基苄基)三甲基氯化铵等的苯甲酮类;2-异丙基硫杂蒽酮、4-异丙基硫杂蒽酮、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4-二氯硫杂蒽酮、1-氯代-4-丙氧基硫杂蒽酮、2-(3-二甲氨基-2-羟基)-3,4-二甲基-9H-硫杂蒽酮-9-酮间氯化物等的硫杂蒽酮类;2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦等的酰基氧化膦等。并且,这些光聚合引发剂既能单独使用,也能并用一种以上。
并且,作为这些的助剂,也可并用三乙醇胺、三异丙醇胺、4,4’-二甲氨基二苯甲酮(米氏酮)、4,4’-二乙氨基二苯甲酮、2-二甲氨基乙基苯甲酸、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-二甲氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2,4-二异丙基硫杂蒽酮等。
其中,优选地,利用苄基二甲基缩酮、1-羟基环己基苯基酮、苯甲酰异丙醚(benzoyl isopropyl ether)、4-(2-羟基乙氧基)-苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮。
在上述光聚合引发剂的含量中,本发明的粘结剂组合物相对于上述(甲基)丙烯酸酯类单体100重量份,还可包含0.5~1.0重量份的光聚合引发剂。上述光聚合引发剂超过上述范围的情况下,生成很多链长度短的分子,由此产生耐久性差的问题。
在使本发明的粘结剂组合物固化时,除了远紫外线、紫外线、近紫外线及红外线等光线、X射线及γ射线等电磁波外,还能利用电子束、质子线及中子射线等,但从固化速度,照射装置的入水方便性,价格等方面来看,基于紫外线照射的固化更为有利。
而且,作为在进行上述紫外线照射时的光源,能够利用高压汞灯、无极灯、超高压汞灯碳弧灯、氙气灯、金属卤化物灯、化学灯及黑光等。上述高压汞灯的情况下,例如,在5~3000mJ/cm2,优选地,在10~1000mJ/cm2条件下执行。并且,上述无极灯的情况下,例如,在2~1500mJ/cm2,优选地,在5~500mJ/cm2条件下执行。
而且,照射时间会根据光源的种类、光源和涂敷面之间的距离,涂敷厚度及除此之外的条件有所不同,但通常为几秒~几十秒,也能根据情况,为几分之一秒。
本发明的粘结剂组合物在25℃的温度、50%的湿度环境下吸收水分48小时,并在100℃的温度下干燥1小时后的结果表明,相对于上述粘结剂组合物的重量,可吸收5.0重量%以上的水分。上述粘结剂组合物所吸收的水分的量具体在7.0重量%以上。上述粘结剂组合物相对于(甲基)丙烯酸酯类单体100重量份,包含25重量份以上的含亲水性官能团单体,从而通过上述含亲水性官能团单体,能够确保规定水平的水分吸收量。
上述粘结剂组合物所吸收的水分的量小于5.0重量%的情况下,在于无法充分吸收水分的范围,因此,在高温及真空条件下,使内部所含的能够引导膨胀的水分粒子不充分,结果,出现粘结剂组合物吸收水分后很难被剥离的问题,并且,使用粘结剂组合物时,会存在引发水分结露的担忧。优选地,可使用5.0重量%以上,最优选地,可使用7.0重量%以上,但这并不说明上述粘结剂组合物的水分吸收量的上限受到限制。
追加地,本发明的粘结剂组合物的特征在于,在温度为40℃、相对湿度为70%的条件下,透湿度为110g/m2·24hr以下。透湿度是表示蒸气透过纸张的程度,因此,是指在规定条件下,在24小时内透过1m2的纸张的表面积的蒸气量由g来表示。
在40℃的温度、70%的相对湿度条件下,上述透湿度大于110g/m2·24hr的情况下,供水分可移动的网状物并不稠密,且在此情况下,含亲水性官能团单体的含量不足,与水粒子之间的相互作用几乎不存在,导致透湿度上升,与此相反,由于粘结剂组合物的含亲水性官能团单体的含量低,因此,存在凝聚力低的问题。优选地,在温度为40℃、相对湿度为70%的条件下,上述透湿度可以是100g/m2·24hr以上,但对其下限没有限制。
本发明的粘结剂组合物的特征在于,在进行水分吸收后的剥离力比进行水分吸收前的剥离力小。借助水分吸收后降低的剥离力,上述粘结剂组合物从被粘物剥离的干脆利落,由此,能够重新使用上述被粘物。此时,上述粘结剂组合物的被粘物可以是玻璃或塑料,例如,能够附着于触摸屏面板(Touch Screen Panel,TSP)和液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)之间。
图1是表示对本发明的粘结剂组合物的吸收水分之前、吸收水分之后的图。参照图1,在吸收水分之前,粘结剂组合物层压在触摸屏面板和液晶显示器之间,来使上述被粘物的粘结更加坚固。此时,本发明在附着分离上述粘结剂组合物和液晶显示器后,在不留下异物或残留物的情况下去除上述粘结剂组合物,为了给液晶显示器赋予再利用(rework)功能,在粘结剂组合物包含规定含量的含亲水性官能团单体。
与吸收水分之前不同,高温高湿/低温高湿后,上述含亲水性官能团单体能够吸收规定水平的水分,在真空/高温条件后,在低压力下,在含亲水性官能团单体所吸收的水分粒子内部产生蒸气气泡,并进行汽化,同时还产生体积膨胀,从而会降低相对于上述被粘物的粘结剂组合物的剥离力。
与吸收水分之前的附着于触摸屏面板或液晶显示器等的粘结剂组合物不同,借助增加的剥离力可使附着于液晶显示器的粘结剂组合物在不留下残留物或异物的情况下进行附着分离,与以往相比,粘结剂组合物的去除变得容易,因此,能够再利用(rework)液晶显示器。
更具体地,上述粘结剂组合物的特征在于,吸收水分之前的剥离力为1500~2000g/in,吸收水分之后的剥离力为800~1100g/in。上述粘结剂组合物的吸收水分之前的剥离力超过上述范围的情况下,由于受到外部环境或冲击的影响,存在与被粘物附着分离的问题。并且,上述粘结剂组合物的吸收水分之后的剥离力超过上述范围的情况下,与被粘物之间的接口无法剥离粘结剂组合物,因此,在任意拧动粘结剂组合物而使其剥离的情况下,会存在被粘物撕裂的问题。
本发明提供一种粘结剂层,其特征在于,包含上述粘结剂组合物。进而,上述粘结剂层能够用于光学部件。
上述粘结剂层的厚度虽没有特别限定,但优选为5~300μm,尤其优选为10~50μm,进而优选为12~30μm。若该粘结剂层的厚度过薄,会存在粘结物性无法稳定的倾向,而过厚会存在可适用粘结剂层的光学部件的整体厚度过于增加的倾向。
本发明中的光学部件不会受到特别限定,能够举出适用于液晶显示器、有机电致发光显示设备、等离子显示板等的图像显示设备的光学膜,例如,偏光板或相位差板、椭圆偏光板、光学补偿膜及亮度增强膜,进而是由它们层压的膜等。
<实施例及比较例>
实施例6
除了在上述实施例5中包含25重量份的(甲基)丙烯酸缩水甘油酯来获得分子量为约120万的聚合物之外,与上述实施例5一样制备粘结剂组合物。
比较例1
在1L玻璃反应器中,相对于丙烯酸-2-乙基己酯100重量份,包含丙烯酸-2-羟乙基酯15重量份并进行热聚合,来获得分子量为约100万的聚合物。在上述热聚合的树脂100重量份中,添加作为光引发剂的0.5重量份的艳佳固-651(a,a-甲氧基-a-羟基苯乙酮)、作为交联剂的0.35重量份的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)后充分搅拌,来制备粘结剂组合物。
比较例2
除了在上述比较例1中包含20重量份的丙烯酸-2-羟乙基酯来获得分子量为约120万的聚合物之外,与上述比较例1一样制备粘结剂组合物。
表1
实验例-粘结剂组合物的物理特性
使上述表1的实施例及比较例的粘结剂组合物固化,来制备成厚度为100μm的粘结剂层后,在触摸屏面板和液晶显示器之间附着上述粘结剂层,此时,测定上述粘结剂层的水分吸收量、透湿度、剥离力及液晶显示器能否再利用(rework)。
1)水分吸收量:在温度为25℃、湿度为50%的环境下,在100℃的温度下,对吸收水分48小时的上述粘结剂层进行1小时的干燥,通过自动水分测定仪计算上述粘结剂层的重量减少率,并测定水分吸收量。
2)透湿度:在温度为40℃、相对湿度为70%的恒温恒湿箱内放置3小时上述粘结剂层,利用由水分增加量计算每1m2面积、每24小时透过粘结剂层的水分量而获得的测定值来测定透湿度。
3)剥离力:在附着于液晶显示器表面的上述粘结剂层上,每1cm2面积施加300g的载荷来紧贴。之后,在180度的剥离角度下,以300mm/分钟的剥离速度来剥离上述粘结剂层的一部分末端,由此测定其剥离强度。
4)液晶显示器(LCD)能否再利用(rework):在触摸屏面板和液晶显示器之间附着粘结剂层的状态,在高温/高湿(85/85)中放置2天,来吸收水分之后,在50Torr真空下以70℃加热30分钟以上,取出粘结剂层之后拧动,与液晶显示器进行附着分离后,观察液晶显示器能否再利用(rework)。
表2
上述表2中显示与上述的水分吸收量、透湿度、剥离力及LCD能否再利用(rework)的测定相关的实验结果。其结果表明,包含25重量份以上的含亲水性官能团单体的实施例1至实施例6的粘结剂组合物的情况下,具有5%以上的水分吸收量和110g/m2·24hr以下的透湿度。由于具有上述数值的水分吸收量及透湿度,因此,比起吸收水分之前,吸收水分之后具有更小的剥离力,使得液晶显示器和粘结剂组合物容易进行附着分离,且不会留下残留物及杂质等,结果,可以再利用(rework)液晶显示器。
与此相反,包含的含亲水性官能团单体小于25重量份的比较例1及比较例2的粘结剂组合物的情况下,无法确保5%以上的水分吸收量和110g/m2·24hr以下的透湿度,因此,所测定的吸收水分之前的剥离力和吸收水分之后的剥离力相似。不存在吸收水分引起的剥离力差异的粘结剂组合物仍旧难以附着分离,即使进行剥离,也会留下异物及杂质,因此,很难再利用(rework)液晶显示器。
因此,对于粘结剂组合物而言,包含规定含量的含亲水性官能团单体,从而确保水分吸收力及透湿度,由此调节吸收水分前后的剥离力,并通过所吸收的水分的冷凝及体积膨胀等过程,能够与光学部件进行附着分离,结果,能够给被粘物赋予再利用(rework)功能。
以上,主要说明了本发明的实施例,但这仅仅为例示性的,若是本发明所属技术领域技普通术人员应当理解能够从中实施多种变形及等同的其他实施例。因此,本发明所要保护的实质性技术范围应借助所附的权利要求书进行判断。