CN111909622B - 光固化性粘合片 - Google Patents
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Abstract
涉及一种粘合片,其用于粘贴树脂构件,作为具备光固化性、且能兼顾高度差吸收性与耐发泡可靠性的粘合片,提出了一种光固化性粘合片,其用于贴合波长365nm下的透光率为10%以下、且波长405nm下的透光率为60%以上的树脂构件X,所述光固化性粘合片具有具备以下的(1)~(3)的全部特性的粘合层Y,(1)凝胶率即光照射前凝胶率X1处于0~60%的范围内;(2)波长390nm下的透光率为89%以下、且波长410nm下的透光率为80%以上;(3)具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性。
Description
本申请是申请日为2018年08月06日、申请号为2018800512114、发明名称为“光固化性粘合片、光固化性粘合片层叠体、光固化性粘合片层叠体的制造方法和图像显示面板层叠体的制造方法”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及:作为用于粘贴具有不透射紫外线的紫外线削减性的树脂构件的粘合片的、且具有通过照射光而固化的性能(称为“光固化性”)的光固化性粘合片。
背景技术
近年来,为了改善图像显示装置的可视性,进行了如下操作:通过用粘接剂填充液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)等的图像显示面板、与配置于其前面侧(可视侧)的保护面板、触摸面板构件之间的空隙,从而抑制入射光、来自显示图像的出射光的空气层界面处的反射。
作为这样的用粘合剂填充图像显示装置用构成构件间的空隙的方法,已知有如下方法:将包含紫外线固化性树脂的液态的粘接树脂组合物填充至该空隙后,照射紫外线使其固化(专利文献1)。
另外,还已知有用粘合片填充图像显示装置用构成构件间的空隙的方法。例如专利文献2中公开了如下方法:将通过紫外线进行了1次交联的粘合片粘贴于图像显示装置构成构件后,隔着图像显示装置构成构件对粘合片进行紫外线照射而进行2次固化。
专利文献3中,作为借助透明双面粘接性片将在粘贴面具有高度差部的图像显示装置构成构件粘贴时,能追随该高度差部而填充至各处、并且能缓和在粘接性片内产生的应变、能维持在高温、高湿环境下的耐发泡性而不破坏回收性的、新的透明双面粘接性片,提出了一种B阶状态的透明双面粘接性片,所述透明双面粘接性片含有:1种以上的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物;波长365nm的摩尔吸光系数为10以上、且波长405nm的摩尔吸光系数为0.1以下的紫外线聚合引发剂(A);和,波长405nm的摩尔吸光系数为10以上的可见光聚合引发剂(B),用拉伸法求出的60℃下的动态储能模量(E’)除以用剪切法求出的60℃下的动态储能模量(G’)而得到的值(E’/G’)为10以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2010/027041号公报
专利文献2:日本专利第4971529号公报
专利文献3:日本特开2014-152295号公报
发明内容
发明要解决的问题
如上述,用光固化性粘合片将2个图像显示装置构成构件贴附的情况下,可以将2个图像显示装置构成构件借助该粘合片进行一次贴附后,从一个图像显示装置构成构件的外侧照射紫外线,通过该图像显示装置构成构件使该粘合片进行紫外线固化,进行二次贴附。
根据这样的方法,可以在填埋被粘面的凹凸的同时进行一次贴附,并且最终进行紫外线固化,从而可以更进一步提高粘接可靠性,因此,可以兼顾在要粘贴的构件(也称为“粘贴构件”)的被粘面存在凹凸时的“高度差吸收性”与粘贴后的“耐发泡可靠性”。
例如车载用的图像显示装置等中,为了防止玻璃的飞散,有时使用树脂制的前面板,在其内部侧配置导电构件、偏光板等树脂构件。上述情况下,前面板、配置于其内部侧的导电构件、偏光板等树脂构件需要防止由于暴露于紫外线而黄变等劣化,因此,进行了如下操作:在这些被暴露于紫外线一侧的树脂构件中配混紫外线吸收剂使其具有吸收紫外线的性能。
然而,上述情况下,无法如上述那样从图像显示装置构成构件的外侧照射紫外线,通过该图像显示装置构成构件使该粘合片进行紫外线固化。
因此,使树脂制的前面板粘贴时,不得不使用以具有耐发泡可靠性的程度充分地固化的、不具有光固化性的非光固化性粘合片。
然而,上述非光固化性粘合片在高度差吸收性方面未必能满足。
本发明提供:能与具有不透射紫外线的紫外线削减性的树脂构件粘贴、能兼顾在粘贴构件的被粘面存在凹凸时的高度差吸收性与粘贴后的耐发泡可靠性的、新的粘合片。
用于解决问题的方案
本发明提出了一种光固化性粘合片,其特征在于,其用于粘贴具有不透射紫外线的紫外线削减性的树脂构件、即、波长365nm下的透光率为10%以下、且波长405nm下的透光率为60%以上的树脂构件(X),
所述光固化性粘合片具有具备以下的(1)~(3)的全部特性的粘合层(Y)。
(1)凝胶率(光照射前凝胶率X1)处于0~60%的范围内。
(2)波长390nm下的透光率为89%以下、且波长410nm下的透光率为80%以上。
(3)具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性。
本发明还提出了一种光固化性粘合片层叠体,其具备:上述光固化性粘合片与波长365nm下的透光率为10%以下、且波长405nm下的透光率为60%以上的树脂构件(X)层叠而成的构成。
发明的效果
对于本发明所提出的光固化性粘合片,光固化前的凝胶率为0~60%,因此,可以得到填埋被粘面的凹凸等高度差的高度差吸收性,另一方面,波长390nm下的透光率为89%以下、且具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性,因此,即使要粘贴的树脂构件(X)的波长365nm下的透光率为10%以下、且波长405nm下的透光率为60%以上,也可以通过照射包含波长405nm的光而固化,可以提高内聚力,可以得到粘贴后的耐发泡可靠性。
另外,对于本发明所提出的光固化性粘合片,波长410nm下的透光率为80%以上,因此,可以获得如下效果:能达成要求透明性的光学构件的粘贴所需的充分低的黄色度(YI)。
对于本发明所提出的光固化性粘合片层叠体,如上述可以得到高度差吸收性,另一方面,该光固化性粘合片的粘合层(Y)具有如下光固化性:从树脂构件(X)的外侧隔着该树脂构件(X)照射波长405nm的光时,以凝胶率之差计提高10%以上,因此,通过从树脂构件(X)的外侧隔着该树脂构件(X)照射波长405nm的光,可以使该粘合层(Y)固化,也可以提高内聚力,也可以得到粘贴后的耐发泡可靠性。
具体实施方式
接着,对本发明的实施方式的一例进行说明。但本发明不限定于上述实施方式。
《本粘合片》
本发明的实施方式的一例所涉及的粘合片(称为“本粘合片”)为具有具备规定的特性的粘合层(Y)的光固化性粘合片。
本粘合片为具备通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。此时,本粘合片可以在留有光固化的余地的状态下被固化(也称为“临时固化”),也可以为尚未固化、且具有光固化性的未固化(称为“未固化”)。
本粘合片如果为经临时固化或未固化者,则使该本粘合片粘贴于被粘物后,可以使本粘合片进行光固化(也称为“正式固化”),其结果,可以提高内聚力从而提高粘接性。
作为上述经临时固化的或为未固化的、且具有能正式固化的性质、即、通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性的本粘合片的优选形态,可以举出具有如下的(1)~(3)所示的粘合层(Y)的粘合片。
(1)粘合层(Y)为如下粘合层:以凝胶率成为60%以下的方式进行临时固化,通过含有下述的可见光引发剂(c),从而能进行利用该可见光引发剂(c)的正式固化。
(2)粘合层(Y)为如下粘合层:通过下述的可见光引发剂(c)中的夺氢型的可见光引发剂(c-2)以凝胶率成为60%以下的方式进行临时固化,能进行利用该可见光引发剂(c-2)的正式固化。
(3)粘合层(Y)为如下粘合层:在未固化下直接保持片形状,通过含有下述的可见光引发剂(c),从而能进行利用该可见光引发剂(c)的正式固化。
作为上述(1)的粘合层(Y)的形成方法,例如可以举出如下方法:使组合物(后述的本树脂组合物的一例)进行加热或熟化,形成粘合层(Y),所述组合物包含:可见光引发剂(c);具有官能团(i)的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a);具有跟该官能团(i)反应的官能团(ii)的化合物;此外根据需要的具有碳-碳双键的光聚合性化合物(特别是多官能单体)等交联剂(b);和,进一步根据需要的硅烷偶联剂(d))。
根据该方法,(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物中的官能团(i)与该化合物中的官能团(ii)反应,形成化学键,从而进行固化(交联),形成粘合层(Y)。通过如此形成粘合层(Y),从而可见光引发剂(c)可以在保持具有活性的状态存在于粘合层(Y)中。
作为上述官能团(i)与官能团(ii)的组合,例如可以举出羧基与环氧基、羧基与氮丙啶基(Aziridinyl)、羟基与异氰酸酯基、氨基与异氰酸酯基、羧基与异氰酸酯基等。其中,特别优选羟基与异氰酸酯基、氨基与异氰酸酯基、或羧基与异氰酸酯基的组合。更详细地,上述(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)具有羟基(使用下述的含羟基单体)、且上述化合物具有异氰酸酯基的情况是特别适合的例子。
另外,上述具有官能团(ii)的化合物可以进一步具有(甲基)丙烯酰基等自由基聚合性官能团。由此,可以在维持基于前述自由基聚合性官能团的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物、具体而言、下述的具有活性能量射线交联性结构部位的(甲基)丙烯酸酯共聚物的光固化(交联)性的状态下形成粘合层(Y)。更详细地,上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)具有羟基(使用下述的含羟基单体)、且上述化合物具有(甲基)丙烯酰基的情况(2-丙烯酰基氧基乙基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰基氧基乙基异氰酸酯、1,1-(双丙烯酰基氧基甲基)乙基异氰酸酯等)是特别适合的例子。
如此,通过利用基于该自由基聚合性官能团的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物彼此的交联反应,从而有即使不使用交联剂(b),也容易效率良好地提高光固化(交联)后的内聚力,可靠性优异等优点,故更优选。
需要说明的是,对于除上述以外的方面的优选的丙烯酸酯(共)聚合物(a)、上述交联剂(b)、上述可见光引发剂(c)和硅烷偶联剂(d)的优选形态等,如下述。
作为上述(2)的粘合层(Y)的形成方法,例如可以举出如下方法:利用下述的夺氢型的可见光引发剂(c-2)作为可见光引发剂(c)。夺氢型引发剂即使一次被激发,该引发剂中不发生反应者也返回至基态,因此,可以作为可见光引发剂再次利用。如此,通过利用夺氢型的可见光引发剂,从而基于可见光照射的临时固化后,也可以维持基于该可见光引发剂的可见光固化(交联)性。
需要说明的是,对于除上述以外的方面和可见光引发剂(c-2)的优选形态等,如下述。
作为上述(3)的粘合层(Y)的形成方法,例如可以举出如下方法:利用下述的大分子单体作为构成(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)的单体成分。更具体而言,可以举出利用具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的方法。通过利用这样的大分子单体,从而在室温状态下,枝成分彼此吸引,可以维持作为组合物(后述的本树脂组合物的一例)进行物理交联那样的状态。
因此,可以在保持未固化(交联)的状态下保持片形状,可以形成包含可见光引发剂(c)的粘合层(Y)。
需要说明的是,对于除上述以外的方面和具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的优选形态等,如下述。
本粘合片优选用于粘贴后述的树脂构件(X)。
本粘合片可以为前述粘合层(Y)的单层构成,也可以为具有前述粘合层(Y)的2层以上的多层构成。另外,多层的情况下,只要至少最表层为前述粘合层(Y)即可,也可以全部粘合层为前述粘合层(Y)。
<粘合层(Y)>
上述粘合层(Y)优选具备如下的(1)~(3)的全部特性。
(1)通常状态即光照射前的状态的凝胶率(称为“光照射前凝胶率X1”)处于0~60%的范围内。
(2)波长390nm下的透光率为89%以下、且波长410nm下的透光率为80%以上。
(3)具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性。
粘合层(Y)如果具有通过加热而软化乃至流动的热熔性,则在粘贴构件的被粘面存在凹凸等高度差的情况下,可以使粘合剂更进一步容易地填充至高度差的各处,可以进一步提高高度差吸收性,故优选。
从上述观点出发,粘合层(Y)优选形成上述(3)的粘合层(Y)。
(凝胶率)
粘合层(Y)的凝胶率(光照射前凝胶率X1)优选0~60%的范围内。
粘合层(Y)的凝胶率如果为60%以下,则有充分多的通过光照射而进行固化的余地的未交联成分(处于临时固化状态或未固化状态),从如此柔软、且正式固化时可以使“光照射后凝胶率X2-光照射前凝胶率X1”为10%以上的观点出发,优选。
从上述观点出发,粘合层(Y)的凝胶率优选为0~60%的范围内,其中进一步优选为55%以下、尤其50%以下。
为了将粘合层(Y)的凝胶率(光照射前凝胶率X1)调整为上述范围,可以在后述的本树脂组合物聚合时和粘合片加工时充分去除残留催化剂、或者使用阻聚剂、抗氧化剂等,从而以使正式固化前基于热、光等的不想要的固化(交联)反应不进行,另外,通过光照射实施临时固化的情况下,可以充分减小为了临时固化而照射的光的累积光量、使得未交联成分充分变多。但不限定于上述方法。
进一步,粘合层(Y)优选具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性,作为其光固化性的程度,例如优选具有如下光固化性:从树脂构件(X)的外侧隔着该树脂构件(X)照射波长405nm的光时,以凝胶率之差计提高10%以上、尤其提高15%以上、尤其提高20%以上、尤其提高30%以上、尤其提高50%以上。
需要说明的是,“照射波长405nm的光”是指,照射用紫外线光量计测定到的、具有以波长405nm为感光峰值、缓坡扩展至320~470nm的波长范围的感光度的光。
其中,粘合层(Y)优选具有如下光固化性:从前述树脂构件(X)的外侧隔着例如树脂构件(X)照射波长405nm下的累积光量为3000(mJ/cm2)的光时,光照射后的凝胶率(称为“光照射后凝胶率X2”)与光照射前的凝胶率(光照射前凝胶率X1)之差(光照射后凝胶率X2-光照射前凝胶率X1)成为10%以上。
因此,优选具有如下光固化性:例如光照射前凝胶率X1为40%的情况下,照射波长405nm下的累积光量为3000(mJ/cm2)的光后的粘合层(Y)的凝胶率(称为“光照射后凝胶率X2”)成为50%以上。
光固化前后的粘合层(Y)的凝胶率差如果为10%以上,则在严苛的高温高湿环境等也成为高内聚力,可以提高耐发泡可靠性,故优选。
由此,上述光照射前后的粘合层(Y)的凝胶率差优选为10%以上、其中进一步优选为15%以上、尤其20%以上、尤其30%以上、尤其50%以上。
以上述光照射前后的粘合层(Y)的凝胶率差成为上述范围的方式进行调整时,只要在波长405nm处存在基于光引发剂的吸收即可。但不限定于上述方法。
需要说明的是,“波长405nm下的累积光量”为每单位面积接收到的照射能量的总量,是指通过高压汞灯等照射的光中、用紫外线累积光量计“UIT-250”(USHIO INC.制)和受光器“UVD-C405”(USHIO INC.制)测定到的光照射能量的总量,是指相应于受光器的感光特性(具有以405nm为感光峰值,缓坡扩展至320~470nm的波长范围的感光度)的波长区域中的累积光量。更具体而言,是指依据实施例中记载的方法而求出的累积光量。
(透光率)
粘合层(Y)优选波长390nm下的透光率为89%以下、且波长410nm下的透光率为80%以上。
对于配混有在波长400nm前后的紫外~可见光区域具有吸收的光引发剂的粘合剂配混物,光引发剂的光吸收大,源自其吸收的波长390nm下的透光率越低,感光性越良,固化容易进行。
另一方面,波长410nm下的透光率如果没有高至恒定以上,则粘合层(Y)着黄色,难以用于光学构件。
作为以上的目标,波长390nm下的透光率如果为89%以下,则粘合层(Y)可以担保充分的可见光固化性,故优选,波长410nm下的透光率如果为80%以上时,则可以达成要求透明性的光学构件的粘贴所需的充分低的黄色度(YI),故优选。
由此,粘合层(Y)优选波长390nm下的前述透光率为89%以下、其中进一步优选为88%以下。
另外,波长410nm下的透光率优选为80%以上、其中进一步优选为85%以上、尤其90%以上。
为了使粘合层(Y)的透光率为上述,可以使用具有对可见光有吸收的引发剂中、吸收峰的缓坡充分到达390nm,而在410nm下吸收峰变小的吸光峰特性者。但不限定于上述方法。
(储能模量)
粘合层(Y)的储能模量(G’)在温度25℃、频率1Hz下,优选0.9×105Pa以下。
通过具有这样的粘弹性特性,从而本粘合片可以得到对于填埋被粘面的凹凸等高度差特别优异的高度差吸收性。
从上述观点出发,粘合层(Y)的储能模量(G’)在温度25℃、频率1Hz下,优选为0.9×105Pa以下、其中进一步优选为0.8×105Pa以下。
对于粘合层(Y),另外,照射波长405nm下的累积光量为3000(mJ/cm2)的光后的储能模量(G’)在温度120℃、频率1Hz下优选为0.7×104Pa以上。
光固化后的粘合层(Y)的储能模量(G’)如果成为上述范围,则将与树脂构件(X)的层叠体供于高温试验、高温高湿试验等时,可以抑制由于来自树脂构件(X)的排气成分而粘合层(Y)发泡,在这一点优选。
从上述观点出发,光固化后的粘合层(Y)的储能模量(G’)在温度120℃、频率1Hz下,优选为0.7×104Pa以上、其中更优选为1.0×104Pa以上、其中进一步优选为2.0×104Pa以上。
然而,具有触摸面板功能的图像显示装置等中,作为配置于前面板/粘合层的背面侧的触摸传感器,玻璃传感器、薄膜传感器、偏光板玻璃(在内部组入了传感器的外嵌型、内嵌型)等根据组件设计而分开使用,根据传感器构件的构成而环境试验下的不良情况的发生容易性不同。
本申请发明中的实验研究结果如下:粘合层(Y)以树脂构件(X)/粘合层(Y)/玻璃传感器的构成被粘贴使用的情况下,粘合层(Y)的储能模量(G’)的优选范围如上述范围,另一方面,以树脂构件(X)/粘合层(Y)/薄膜传感器的构成被粘贴使用的情况下,薄膜传感器通常为100μm以下的薄壁且刚性小,基于硅烷偶联剂的可靠性改善效果与基于玻璃材料的可靠性改善效果相比更低,因此,在湿热环境试验中,与玻璃传感器的情况相比,容易产生发泡,需要进一步高水平的储能模量(G’)。
因此,作为上述观点、即、粘合层(Y)以树脂构件(X)/粘合层(Y)/薄膜传感器的构成被粘贴使用时的光固化后的粘合层(Y)的储能模量(G’)、即、照射波长405nm下的累积光量为3000(mJ/cm2)的光时的粘合层(Y)的储能模量(G’)的优选范围,为2.0×104Pa以上、其中更优选为5.0×104Pa以上、其中进一步优选为8.0×104Pa以上。
(粘合层(Y)的组成)
粘合层(Y)可以由粘合剂组合物(称为“本树脂组合物”)形成,所述粘合剂组合物(称为“本树脂组合物”)含有:(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)和可见光引发剂(c)、根据需要进一步的交联剂(b)、根据需要进一步的硅烷偶联剂(d)、根据需要进一步的其他材料。
[(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)]
上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)优选能进行光固化。
需要说明的是,分别地,“(甲基)丙烯酸”为包括丙烯酸和甲基丙烯酸的含义,“(甲基)丙烯酰基”为包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基的含义,“(甲基)丙烯酸酯”为包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的含义。“(共)聚合物”为包括聚合物和共聚物的含义。另外,“片”概念上包含片、薄膜、带。
作为上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a),例如除(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物之外,还可以举出:使其与能跟其共聚的单体成分进行聚合而得到的共聚物。例如除(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物之外,还可以举出使其与能跟其共聚的单体成分进行聚合而得到的共聚物。
更具体而言,作为上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a),可以举出:(甲基)丙烯酸烷基酯、与能跟其共聚的单体成分的共聚物,所述能跟其共聚的单体成分例如包含:选自(a)含羧基单体(以下也称为“共聚性单体A”)、(b)含羟基单体(以下也称为“共聚性单体B”)、(c)含氨基单体(以下也称为“共聚性单体C”)、(d)含环氧基单体(以下也称为“共聚性单体D”)、(e)含酰胺基单体(以下也称为“共聚性单体E”)、(f)乙烯基单体(以下也称为“共聚性单体F”)、(g)侧链的碳数为1~3的(甲基)丙烯酸酯单体(以下也称为“共聚性单体G”)和(h)大分子单体(以下也称为“共聚性单体H”)中的任意一种以上的单体。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯,优选侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯。
作为该侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出:(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、3,5,5-三甲基环己烷(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯等。它们可以使用1种或组合2种以上而使用。
上述中,作为碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯,特别优选包含(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯中的任意1种以上。
作为上述共聚性单体A,例如可以举出:(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基琥珀酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、衣康酸。它们可以为1种或组合2种以上。
作为上述共聚性单体B,例如可以举出:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类。它们可以为1种或组合2种以上。
作为上述共聚性单体C,例如可以举出:(甲基)丙烯酸氨基甲酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸氨基异丙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸N-烷基氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等(甲基)丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯。它们可以为1种或组合2种以上。
作为上述共聚性单体D,例如可以举出:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯缩水甘油醚。它们可以为1种或组合2种以上。
作为上述共聚性单体E,例如可以举出:(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、双丙酮(甲基)丙烯酰胺、马来酰胺、马来酰亚胺。它们可以为1种或组合2种以上。
作为上述共聚性单体,可以举出在分子内具有乙烯基的化合物。作为这样的化合物,可以示例:烷基的碳数为1~12的(甲基)丙烯酸烷基酯类以及在分子内具有羟基、酰胺基和烷氧基烷基等官能团的官能性单体类以及聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯类以及乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯等乙烯酯单体以及苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯和其他取代苯乙烯等芳香族乙烯基单体。它们可以为1种或组合2种以上。
需要说明的是,前述中,优选选择(甲基)丙烯酸烷基酯、和除该(甲基)丙烯酸烷基酯以外的前述共聚性单体F。
作为上述共聚性单体G,例如可以举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯等。它们可以为1种或组合2种以上。
需要说明的是,前述中,优选选择(甲基)丙烯酸烷基酯、和除该(甲基)丙烯酸烷基酯以外的前述共聚性单体G。
作为上述共聚性单体H的大分子单体为具有末端的官能团和高分子量骨架成分的高分子单体,优选通过聚合成为(甲基)丙烯酸酯共聚物时侧链的碳数成为20以上的单体。
通过使用共聚性单体H,从而可以导入大分子单体作为接枝共聚物的枝成分,可以使(甲基)丙烯酸酯共聚物形成接枝共聚物。例如可以形成由具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物形成的(甲基)丙烯酸酯共聚物(a-1)。
因此,可以通过共聚性单体H、和除此之外的单体的选择、配混比率来改变接枝共聚物的主链和侧链的特性。
上述大分子单体的骨架成分优选由丙烯酸酯聚合物或乙烯基系聚合物构成。例如可以举出上述侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯、上述共聚性单体A、上述共聚性单体B、上述共聚性单体G等中示例者,它们可以单独使用或组合2种以上而使用。
其中,(甲基)丙烯酸酯共聚物(a-1)的干成分优选含有疏水性的(甲基)丙烯酸酯、和亲水性的(甲基)丙烯酸酯作为结构单元。
作为上述疏水性的(甲基)丙烯酸酯,优选不具有极性基团的烷基酯(其中,除丙烯酸甲酯之外),例如可以举出:(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸山萮酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、甲基丙烯酸甲酯。
另外,作为疏水性的乙烯基单体,例如可以举出:乙酸乙烯酯、苯乙烯、叔丁基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、烷基乙烯基单体等。
另一方面,作为上述亲水性的(甲基)丙烯酸酯单体,优选丙烯酸甲酯、具有极性基团的酯,例如可以举出:丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯等含羟基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰基氧基丙基琥珀酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、衣康酸、马来酸单甲酯、衣康酸单甲酯等含羧基单体、马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯等含环氧基单体、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺等等。
作为上述共聚性单体H的上述大分子单体优选具有自由基聚合性基团、羟基、异氰酸酯基、环氧基、羧基、氨基、酰胺基或巯基等官能团。
作为上述大分子单体,优选具有能跟其他单体共聚的自由基聚合性基团。自由基聚合性基团可以含有一个或者二个以上,其中特别优选一个。
上述大分子单体具有官能团的情况下,官能团也可以含有一个或者二个以上,其中特别优选一个。
另外,自由基聚合性基团和官能团可以含有任一者或者也可以含有两者。含有自由基聚合性基团和官能团这两者的情况下,与由其他单体形成的聚合物单元加成的官能团或与其他单体共聚的自由基聚合性基团中的任意者以外的官能团或自由基聚合性基团可以为二个以上。
作为前述大分子单体的末端官能团,例如除甲基丙烯酰基、丙烯酰基、乙烯基等自由基性聚合基团之外,还可以举出羟基、异氰酸酯基、环氧基、羧基、氨基、酰胺基、巯基等官能团。
其中,优选具有能跟其他单体共聚的自由基聚合性基团。自由基聚合性基团可以含有一个或者二个以上,其中特别优选一个。大分子单体具有官能团的情况下,官能团也可以含有一个或者二个以上,其中特别优选一个。
另外,自由基聚合性基团和官能团可以含有任一者或者也可以含有两者。含有自由基聚合性基团和官能团这两者的情况下,与由其他单体形成的聚合物单元加成的官能团或与其他单体共聚的自由基聚合性基团中的任意者以外的官能团或自由基聚合性基团可以为二个以上。
前述大分子单体的数均分子量优选为500~2万、其中优选为800以上或者8000以下、尤其1000以上或者7000以下。
前述大分子单体的玻璃化转变温度(Tg)优选高于构成上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-1)的共聚物成分的玻璃化转变温度。
具体而言,大分子单体的玻璃化转变温度(Tg)对本粘合片的加热熔融温度(热熔温度)有影响,因此,优选为30℃~120℃,其中进一步优选为40℃以上或者110℃以下、其中为50℃以上或者100℃以下。
大分子单体如果为这样的玻璃化转变温度(Tg),则通过调整分子量,可以保持优异的加工性、保管稳定性,且可以进行调整使其在50℃~80℃附近热熔。
大分子单体的玻璃化转变温度是指,该大分子单体本身的玻璃化转变温度,可以用差示扫描量热计(DSC)测定。
另外,在室温状态下,枝成分彼此吸引从而可以维持作为粘合剂组合物的形成物理交联的状态,并且通过加热至适度的温度,从而前述物理交联解开,可以得到流动性,因此,还优选调整大分子单体的分子量、含量。
从上述观点出发,大分子单体在(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)中优选以5质量%~30质量%的比率含有,其中进一步优选以6质量%以上或者25质量%以下、其中以8质量%以上或者20质量%以下的比率含有。
另外,大分子单体的数均分子量优选500~10万,其中优选低于8000,其中进一步优选800以上或者低于7500、尤其1000以上或者低于7000。
上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)优选具有活性能量射线交联性结构部位。
上述活性能量射线交联性结构是指,例如在后述的可见光引发剂(c)的存在下,与(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)的一部分反应、或(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)以外的固化成分反应,能形成交联结构的结构部位。
作为上述活性能量射线交联性结构部位,例如可以举出如下结构:具有(甲基)丙烯酰基、乙烯基等具有不饱和双键的官能团等具有碳-碳双键的自由基聚合性官能团。
上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)的聚合物链具有不饱和双键,从而即使为不含有交联剂的情况下,聚合物链彼此也可以直接聚合,可以将储能模量(G’)提高至高水平。
需要说明的是,进行活性能量射线照射时,只要使用包含波长405nm的光的任意的光源即可,从固化速度、照射装置的获得的容易性、价格等方面出发,可以利用可见光LED光源、高压汞灯等。
为了导入具备具有不饱和双键的官能团等具有碳-碳双键的自由基聚合性官能团的结构,例如可以预先使上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)与具有官能团的单体进行共聚后,使具有能跟该官能团反应的官能团(例如(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等)和不饱和双键的单体等具有碳-碳双键的化合物在维持碳-碳双键的固化性下进行反应。
其中,(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)优选为包含具有活性能量射线交联性结构部位且具有碳数10~24的直链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体的单体成分的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-2)。
作为这样的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-2),例如可以举出:(甲基)丙烯酸癸酯(烷基的碳数10)、(甲基)丙烯酸月桂酯(碳数12)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯(碳数13)、(甲基)丙烯酸十六烷基酯(碳数16)、(甲基)丙烯酸硬脂酯(碳数18)、(甲基)丙烯酸山萮酯(碳数22)等。它们可以单独使用,或者也可以组合使用2种以上。
另外,具有碳数10~24的烷基的(甲基)丙烯酸直链烷基酯单体(a)中,从低介电常数化和可以降低丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度的方面出发,优选使用甲基丙烯酸烷基酯,特别优选具有碳数12~20的烷基者,最优选甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯。
具有碳数10~24的直链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a)的含量相对于(共)聚合成分整体为50~94重量%、优选60~83重量%、特别优选70~80重量%。通过设为前述范围内,从而无介电常数变高、或树脂的热稳定性降低的担心。
[交联剂(b)]
作为上述交联剂(b),优选至少具有双键交联的交联剂。例如可以举出:具有选自(甲基)丙烯酰基、环氧基、异氰酸酯基、羧基、羟基、碳二亚胺基、噁唑啉基、氮丙啶基、乙烯基、氨基、亚氨基、酰胺基中的至少1种交联性官能团的交联剂,可以使用1种或组合2种以上而使用。
特别是,通过组合2种以上的交联剂而使用,与分别单独使用的情况相比,即使总计的配混量为相同的情况下,也可以达成高的储能模量(G’)。
因此,更优选组合2种以上的交联剂(b)而使用。
另外,还包含交联剂(b)与(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)进行了化学键合的方案。
其中,优选使用具有碳-碳双键的光聚合性化合物、尤其多官能(甲基)丙烯酸酯。此处,多官能是指,具有2个以上的交联性官能团。需要说明的是,根据需要可以具有3个以上、4个以上的交联性官能团。
需要说明的是,上述交联性官能团可以由能脱保护的保护基团所保护。
作为上述多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出:1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚A聚丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚F聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇的ε-己内酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯等紫外线固化型的多官能(甲基)丙烯酸系单体;以及,聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸系低聚物。它们可以使用1种或组合2种以上而使用。
上述多官能(甲基)丙烯酸酯中,从赋予高内聚力的观点出发,优选成为形成的交联结构中的交联位点间距离短、且交联密度致密的结构,例如优选环氧烷未改性的3官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯,优选选自由季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯组成的组中的多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)。
该多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)可以使用1种或组合2种以上(以混合物的形式)而使用。
另外,使用上述多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)作为交联剂的情况下,从相容性的观点出发,上述(甲基)丙烯酸酯(a)优选为包含亲水性单体作为极性成分的单体成分的共聚物。
该(甲基)丙烯酸酯(a)包含极性成分,从而与上述多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)的相容性变得良好,混合时变得容易混合,变得不易产生在未交联的状态下长时间保管时的相分离,无雾度值上升的担心。
具体而言,作为上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a),优选为上述(甲基)丙烯酸烷基酯与单体成分的共聚物,所述单体成分含有适宜选自上述共聚性单体A~G者、尤其选自上述亲水性的(甲基)丙烯酸酯、或者至少选自共聚性单体G中的(甲基)丙烯酸甲酯作为能跟其共聚的共聚性单体。
进一步,上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)特别优选为至少含有(甲基)丙烯酸甲酯、且(选自共聚性单体A~G中的)亲水性单体的合计量占(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)整体中的10质量份以上的、单体成分的共聚物。
需要说明的是,上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-1)优选为包含上述侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯作为骨架成分(干成分)、且包含上述亲水性单体作为能跟其共聚的共聚性单体的单体成分的共聚物。
交联剂(b)的含量相对于上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)100质量份,优选为0.5~50质量份、尤其1质量份以上或者40质量份以下、尤其5质量份以上或者30质量份以下的比率。
[可见光引发剂(c)]
可见光引发剂(c)优选为通过照射可见光线、至少具有390nm、405nm和410nm的波长的光线、例如380nm~700nm的波长区域的光线,从而产生自由基,成为(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)的反应起点的可见光引发剂。
但可见光引发剂(c)可以仅通过照射可见光线而产生自由基,另外,也可以通过照射可见光区域以外的波长区域的光线而产生自由基。
可见光引发剂(c)的波长405nm下的吸光系数优选10mL/(g·cm)以上、其中进一步优选15mL/(g·cm)以上、尤其25mL/(g·cm)以上。波长405nm下的吸光系数为10mL/(g·cm)以上,从而基于照射可见光线的固化(交联)可以充分进行。
另一方面,作为波长405nm下的吸光系数的上限,优选1×104mL/(g·cm)以下、更优选1×103mL/(g·cm)以下。需要说明的是,也可以与波长405nm下的吸光系数低于10mL/(g·cm)的光引发剂组合使用。
光引发剂根据自由基产生机制而被大致分为2类,可以被分为:裂解型光引发剂,可以使光引发剂本身的单键进行裂解分解而产生自由基;和,夺氢型光引发剂,光激发后的引发剂与体系中的供氢体形成激发络合物,可以使供氢体的氢转化。
它们中的裂解型光引发剂通过光照射而产生自由基时发生分解成为其他化合物,如果一次被激发,则变得不具有作为反应引发剂的功能。因此,交联反应结束后的粘合剂中不以活性物质残留,而粘合剂中没有预料不到地引起光劣化等的可能性,故优选。
另外,关于光引发剂特有的着色,以往添加对粘合剂照射可见光线而使其固化的裂解型可见光引发剂(c-1)的情况下,有着色的担心。因此,作为可见光引发剂(c),优选适宜选择反应分解物的可见光线区域的吸收消失而脱色者。
另一方面,对于夺氢型的光引发剂,即使经多次光照射也可以维持作为反应引发剂的功能,而且基于紫外线等活性能量射线照射的自由基产生反应时,不产生裂解型光引发剂那样的分解物,因此,在反应结束后不易成为挥发成分,可以降低对被粘物的损伤,在这一方面是有用的。
由此,特别优选被可见光所激发而引发聚合的夺氢型可见光聚合引发剂(c-2)。
作为前述裂解型可见光引发剂(c-1),例如可以举出:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、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、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、苯基乙醛酸甲酯、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)乙氧基苯基氧化膦、它们的衍生物等。
其中,在反应后成为分解物而脱色的方面,优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)乙氧基苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)2,4,4-三甲基戊基氧化膦等酰基氧化膦系光引发剂。
作为前述夺氢型可见光引发剂(c-2),例如可以举出:双(2-苯基-2-氧代乙酸)氧基双亚乙酯、苯基乙醛酸甲酯、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、噻吨酮、2-氯噻吨酮、3-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、樟脑醌、其衍生物等。
其中,优选选自由苯基乙醛酸甲酯、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]乙酯的混合物组成的组中的任意1种或2种。
需要说明的是,可见光引发剂(c)不限定于上述列举的物质。可以使用上述列举的可见光引发剂(c)中的任意一种或其衍生物,或者也可以将二种以上组合而使用。
另外,除可见光引发剂(c)之外,也可以混合仅通过照射紫外线等其他光线而产生自由基者。
可见光引发剂(c)的含量没有特别限制。相对于粘合层(Y)中的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)100质量份,优选以0.1~10质量份、其中0.5质量份以上或者5质量份以下、其中1质量份以上或者3质量份以下的比率含有。
通过使可见光引发剂(c)的含量为上述范围,从而可以得到对可见光线的适度的反应灵敏度。
[硅烷偶联剂(d)]
硅烷偶联剂(d)可以改善粘接性、其中可以提高对玻璃材料的粘接力。
作为硅烷偶联剂,例如可以举出:同时具有乙烯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基那样的不饱和基团、氨基、环氧基等、以及烷氧基那样的能水解的官能团的化合物。
作为硅烷偶联剂的具体例,可以示例N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等。
其中,粘合层(Y)中,从粘接性良好、黄变等变色少等的观点出发,可以优选使用γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
前述硅烷偶联剂可以单独使用仅1种或组合2种以上而使用。
前述硅烷偶联剂(d)的含量相对于粘合层(Y)100质量份,优选0.1~5质量份、其中进一步优选0.2质量份以上或者3.0质量份以下。
需要说明的是,与硅烷偶联剂同样地,也可以有效地运用有机钛酸酯化合物等偶联剂。
[其他材料]
作为形成粘合层(Y)的本树脂组合物中所含的、除上述以外的成分,例如可以举出:光稳定化剂、紫外线吸收剂、金属减活剂、防金属腐蚀剂、防老剂、抗静电剂、吸湿剂、发泡剂、消泡剂、无机颗粒、粘度调节剂、增粘树脂、光敏化剂、荧光剂等各种添加剂、反应催化剂(叔胺系化合物、季铵系化合物、月桂酸锡化合物等)等。
另外,此外,可以适宜含有通常的粘合剂组合物中配混的公知的成分。
另外,可以将2种以上的各成分组合使用。
上述中,形成粘合层(Y)的本树脂组合物尤其优选包含紫外线吸收剂。如上述,粘合层(Y)具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性,因此,即使包含紫外线吸收剂,也不妨碍该光固化。因此,通过含有紫外线吸收剂,从而还可以兼具优异的紫外线削减性而不有损本粘合片所具备的性质。
作为前述紫外线吸收剂,例如可以举出:苯并三唑系紫外线吸收剂、二苯甲酮系紫外线吸收剂、三嗪系紫外线吸收剂等。需要说明的是,上述紫外线吸收剂可以单独使用或组合2种以上而使用。
其中,从透明性、紫外线吸收性和相容性的观点出发,上述紫外线吸收剂特别优选三嗪系紫外线吸收剂。
[本树脂组合物的优选的组成方案]
作为形成粘合层(Y)的优选的本树脂组合物的一例,可以举出如下组成:其含有(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)、上述交联剂(b)、可见光引发剂(c)、和根据需要的硅烷偶联剂。
其中,优选使用波长405nm下的吸光系数为10mL/(g·cm)以上的可见光引发剂(c)作为可见光引发剂(c),另外,特别优选使用上述裂解型可见光引发剂(c-1)和/或夺氢型可见光引发剂(c-2)作为可见光引发剂(c)。
其中,(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)优选形成有基于选自羧基与环氧基、羧基与氮丙啶基、羟基与异氰酸酯基、氨基与异氰酸酯基、和羧基与异氰酸酯基中的任意官能团的组合的化学键。
另外,(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)优选为包含上述侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯、和上述亲水性的(甲基)丙烯酸酯作为共聚成分的共聚物。
另外,进一步交联剂(b)优选为上述多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)。
作为形成粘合层(Y)的优选的本树脂组合物的一例,可以举出如下组成:其含有包含大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的上述(甲基)丙烯酸酯共聚物(a-1)、上述交联剂(b)、可见光引发剂(c)和根据需要的硅烷偶联剂。
其中,优选使用波长405nm下的吸光系数为10mL/(g·cm)以上的可见光引发剂(c)作为可见光引发剂(c),另外,特别优选使用上述裂解型可见光引发剂(c-1)和/或夺氢型可见光引发剂(c-2)作为可见光引发剂(c)。
其中,上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-1)优选为包含作为骨架成分(干成分)的上述侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯、和上述亲水性的(甲基)丙烯酸酯作为共聚成分的共聚物。
另外,交联剂(b)优选为上述多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)。
作为形成粘合层(Y)的优选的本树脂组合物的进一步的另一例,可以举出如下组成:其含有包含具备大分子单体作为枝成分且具有活性能量射线交联性结构部位的接枝共聚物构成的上述(甲基)丙烯酸酯共聚物(a-1)、上述交联剂(b)、上述可见光引发剂(c)和根据需要的硅烷偶联剂。
其中,优选使用波长405nm下的吸光系数为10mL/(g·cm)以上的可见光引发剂(c)作为可见光引发剂(c),另外,特别优选使用上述裂解型可见光引发剂(c-1)和/或夺氢型可见光引发剂(c-2)作为可见光引发剂(c)。
其中,上述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-1)优选为包含作为骨架成分(干成分)的上述侧链的碳数为4~18的直链或支链烷基(甲基)丙烯酸酯、和上述亲水性的(甲基)丙烯酸酯作为共聚成分的共聚物。
另外,交联剂(b)优选为上述多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)。
如果用上述那样的组成的本树脂组合物形成粘合层(Y),则以(甲基)丙烯酸酯共聚物(a)或(a-1)为基础树脂的粘合层(Y)在室温状态下保持片状且可以体现自粘性,可以使粘合剂填充至粘贴构件的被粘面的高度差的各处。并且,利用可见光引发剂(c),通过可见光照射而可以进行光固化,通过光固化而可以提高内聚力,可以提高耐发泡可靠性。
通过进一步配混硅烷偶联剂,从而可以进一步提高粘接性、特别是对玻璃材料的粘接性。
另外,以(甲基)丙烯酸酯共聚物(a-1)为基础树脂的粘合层(Y)中,在上述的基础上,具有进行加热时熔融乃至流动的热熔性,因此,可以具有更高的高度差吸收性。
作为形成粘合层(Y)的优选的本树脂组合物的进一步的另一例,可以举出如下组成:其含有包含具有活性能量射线交联性结构部位且具有碳数10~24的直链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体的单体成分的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a-2)、上述交联剂(b)、上述可见光引发剂(c)、和根据需要的硅烷偶联剂。其中,优选使用波长405nm下的吸光系数为10mL/(g·cm)以上的可见光引发剂(c)作为可见光引发剂(c),另外,特别优选使用上述裂解型可见光引发剂(c-1)和/或夺氢型可见光引发剂(c-2)作为可见光引发剂(c)。
如果使用上述那样的组成的本树脂组合物,则可以形成在留有光固化的余地的状态下被临时固化、或未固化的粘合层(Y),之后,可以通过1次或2次以上的可见光照射而进行光固化。由此,例如使本粘合片粘贴于被粘物后,通过可见光照射,可以使本粘合片进行光固化(“正式固化”),通过该正式固化而可以提高内聚力,可以提高耐发泡可靠性。
特别是,对于常温下的流动性高、在保管性方面存在难点的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,经过通过临时固化而提高保管性的工序的情况下,通过粘贴后的可见光固化的后续工序也可以进行固化。
通过进一步配混硅烷偶联剂,从而可以进一步提高粘接性、特别是对玻璃材料的粘接性。
(层叠构成)
如上述,使粘合层(Y)形成层叠构成的情况下,从耐发泡性的观点出发,使用了本树脂组合物的粘合层(Y)优选为作为最外层的表里层。
此时,作为表里层的粘合层(Y)的厚度优选15μm以上、更优选20μm以上。粘合层(Y)的厚度如果为15μm以上,则在可靠性试验中,在对抗自被粘物构件产生的排气压而产生发泡等不良情况的担心少的方面,优选。
另外,从兼具保管稳定性的观点出发,有时优选进一步具备粘度高于该粘合层(Y)的其他层。
即,用具备大分子单体的接枝共聚物形成的粘合层(Y)在光固化前处于未交联状态,如果使用多官能(甲基)丙烯酸酯单体,则通过上述多官能(甲基)丙烯酸酯单体成分的作用而光固化前的粘合层(Y)有时成为粘度较低的层。
因此,这样的情况下,优选将粘度高于该粘合层(Y)的其他层(Z)层叠于该粘合层(Y)。
例如,如果为包含粘合层(Y)/层(Z)/粘合层(Y)这3层的多层构成,则可以兼具优异的保管稳定性。
从这样的保管稳定性的观点出发,前述其他层(Z)的粘度在温度70℃~100℃的范围内,优选1~10kPa·s、更优选1.5~5kPa·s。
需要说明的是,该粘度为依据实施例中记载的方法而测定的值。
另外,本粘合片为上述那样的多层构成的情况下,从进一步兼具耐冲击吸收性的观点出发,本粘合片的405nm光照射后的玻璃化转变温度(Tg)优选低于20℃、更优选低于10℃。
本粘合片具有这样的较低的Tg,从而低温粘合特性(低温剥离强度等)改善,可以具有耐冲击吸收性。
因此,从耐冲击吸收性的观点出发,与上述粘合层(Y)层叠的其他层的405nm光照射后的Tg特别优选低于15℃、尤其低于10℃、特别是低于5℃。
需要说明的是,该Tg为在动态粘弹性的Tanδ的峰温度下测定的值,详细地为依据实施例中记载的方法而测定的值。
<带脱模薄膜的粘合片>
本粘合片也可以形成带脱模薄膜的粘合片。
例如也可以在脱模薄膜上成型为单层或多层的片状的粘合层,形成带脱模薄膜的粘合片。
作为上述脱模薄膜的材质,可以适宜使用公知的脱模薄膜。
作为脱模薄膜的材质,例如可以适宜选择并使用:在聚酯薄膜、聚烯烃薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、丙烯酸类薄膜、三醋酸纤维素薄膜、氟树脂薄膜等薄膜上涂布有机硅树脂并经脱模处理者;脱模纸等。
在本粘合片的两侧层叠脱模薄膜的情况下,一个脱模薄膜可以为与另一个脱模薄膜相同的层叠构成乃至材料,也可以为不同的层叠构成乃至材料。
另外,可以为相同的厚度,也可以为不同的厚度。
另外,可以将剥离力不同的脱模薄膜、厚度不同的脱模薄膜层叠于本粘合片的两侧。
前述脱模薄膜的波长410nm以下的光的透光率优选为40%以下。
通过在本粘合片的至少一个面层叠波长410nm以下的光的透光率为40%以下的脱模薄膜,从而可以有效地防止通过可见光的照射而推进光聚合。
从上述观点出发,层叠于本粘合片的一个或两个面的脱模薄膜的波长410nm以下的光的透光率优选40%以下、其中进一步优选30%以下、尤其20%以下。
此处,作为波长410nm以下的光的透光率为40%以下的脱模薄膜、即具有屏蔽一部分可见光和紫外光的透射的作用的薄膜,例如可以举出:在聚酯系、聚丙烯系、聚乙烯系的浇铸薄膜、拉伸薄膜的一个面涂布具有再剥离性的微粘合树脂、且在另一个面涂布包含紫外线吸收剂的涂料而成的具备紫外线吸收层的层叠薄膜。
另外,可以举出:在聚丙烯系、聚乙烯系的浇铸薄膜、拉伸薄膜的一个面涂布配混有紫外线吸收剂的具有再剥离性的微粘合树脂而成者。
另外,可以举出:在由配混有紫外线吸收剂的聚酯系、聚丙烯系、聚乙烯系的树脂形成的浇铸薄膜、拉伸薄膜上涂布具有再剥离性的微粘合树脂而成者。
另外,可以举出:在由配混有紫外线吸收剂的聚酯系、聚丙烯系、聚乙烯系的树脂形成的层的单面或两面上,成型为由不含紫外线吸收剂的树脂形成的层而得到多层的浇铸薄膜、拉伸薄膜,在得到的多层的浇铸薄膜、拉伸薄膜的一个面上涂布具有再剥离性的微粘合树脂而成者。
另外,可以举出:在由聚酯系、聚丙烯系、聚乙烯系的树脂形成的浇铸薄膜、拉伸薄膜的一个面涂布包含紫外线吸收剂的涂料而设置紫外线吸收层,进一步在该紫外线吸收层上涂布具有再剥离性的微粘合树脂而成者。
另外,可以举出:在由聚酯系、聚丙烯系、聚乙烯系的树脂形成的浇铸薄膜、拉伸薄膜的一个面涂布包含紫外线吸收剂的涂料而设置紫外线吸收层,在另一个面涂布具有再剥离性的微粘合树脂而成者。
另外,进一步可以举出:将在一个面涂布了具有再剥离性的微粘合树脂的由聚酯系、聚丙烯系、聚乙烯系的树脂形成的树脂薄膜的另一个面、与另行准备好的树脂薄膜借助包含紫外线吸收剂的粘接层乃至粘合层进行层叠而成者等。
上述薄膜可以具有抗静电层、硬涂层、锚固层等根据需要的其他层。
脱模薄膜的厚度没有特别限制。其中,例如从加工性和操作性的观点出发,优选25μm~500μm、其中进一步优选38μm以上或者250μm以下、尤其50μm以上或者200μm以下。
需要说明的是,本粘合片如上述,还可以采用如下方法:在不使用被粘物、脱模薄膜的情况下,例如将本树脂组合物直接挤出成型的方法;通过向模具中注入而进行成型的方法。
进一步,通过在作为被粘物的图像显示装置用构成构件之间直接填充本树脂组合物,也可以形成本粘合片的方案。
<本粘合片的制造方法>
对制造本粘合片的方法的一例进行说明。
首先,可以将(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)和可见光引发剂(c)、根据需要进一步的交联剂(b)、根据需要进一步的硅烷偶联剂(d)、根据需要进一步的其他材料分别混合规定量,制备本树脂组合物。
作为它们的混合方法,没有特别限制,各成分的混合顺序也没有特别限定。另外,制造组合物时可以引入热处理工序,上述情况下,期望预先将本树脂组合物的各成分混合后进行热处理。
另外,也可以使用将各种混合成分浓缩并母料化而成者。
混合时的装置也没有特别限制,例如可以使用万能混炼机、行星搅拌机、班伯里密炼机、捏合机、框式混合器、加压捏合机、三辊式混炼机、双辊磨。根据需要也可以使用溶剂进行混合。
另外,本树脂组合物可以作为不含溶剂的无溶剂系使用。通过作为无溶剂系使用,从而可以具备溶剂不残留而耐热性和耐光性提高的优点。
从上述观点出发,本树脂组合物也优选包含(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)、交联剂(b)和可见光引发剂(c)的形态。
本粘合片可以通过将如上述制备的本树脂组合物涂布(涂覆)于基材片或脱模片上而制造。
另外,例如层叠构成的本粘合片可以通过如下方法而制作:将前述本树脂组合物涂布(涂覆)于基材片或脱模片上形成第1层,在所形成的第1层上涂布(涂覆)该本树脂组合物形成第2层,重复该操作的方法;与前述同样地,事先形成第1层和第2层,之后,使各涂布(涂覆)面彼此粘贴的方法;对于该本树脂组合物,通过多层涂布、共挤出成型同时形成第1层和第2层的方法。
作为上述涂布(涂覆)方法,只要为一般的涂覆方法就可以没有特别限定地采用。例如可以举出辊涂布、模具涂布、凹版涂布、逗点涂布、丝网印刷等方法。
然后,根据需要,可以对由上述本树脂组合物形成的粘合层照射光,使粘合层(Y)临时固化,留有光固化的余地,使粘合层(Y)的凝胶率为0~60%。但即使未必照射光而使粘合层(Y)临时固化也可以,例如通过热或熟化也可以使粘合层(Y)临时固化,另外,也可以直接为未固化。
<本粘合片的用途>
本粘合片如上述可以适合用于粘贴树脂构件(X)。由此,可以作为具备具有规定特性的树脂构件(X)与本粘合片层叠而成的构成的粘合片层叠体(称为“本粘合片层叠体”)而提供。
本粘合片层叠体例如可以如下制作:用含有(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物和可见光引发剂的树脂组合物制作本粘合片,将该本粘合片层叠于前述树脂构件(X),从而可以制作。但不将本粘合片层叠体的制造方法限定于上述方法。
(树脂构件(X))
作为树脂构件(X),优选365nm下的透光率为10%以下、且405nm下的透光率为60%以上者。
树脂构件(X)如果365nm下的透光率为10%以下、且405nm下的透光率为60%以上,则可以充分屏蔽(削减)紫外线的透射,可以抑制树脂构件(X)本身和位于其背面侧(与可视侧面相反面)的光学构件(例如偏振薄膜、相位差薄膜等光学薄膜)的光劣化,且可以降低黄色度(YI)至光学构件所要求的水平。
作为这样的树脂构件(X),可以举出:以树脂材料为主成分、用紫外线吸收剂进行调整使其具有前述透光率而成者。
作为前述树脂材料,例如可以举出:含有聚碳酸酯系树脂或丙烯酸类树脂作为主成分树脂的材料。
此时,“主成分树脂”是指,构成树脂构件(X)的树脂中含有质量最多的树脂。
本粘合片另外例如可以如下制造图像显示面板层叠体:将上述树脂构件(X)与图像显示面板(P)借助本粘合片进行粘贴,形成光固化性粘合片层叠体,从该树脂构件(X)侧,通过树脂构件(X)对本粘合片照射405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的光,从而使粘合层(Y)进行光固化,使光固化前后的凝胶率差为10%以上,并进行聚集,从而制造图像显示面板层叠体。
本粘合片层叠体例如与图像显示面板(P)粘贴从而可以制造图像显示面板层叠体。
具体而言,具备本粘合片层叠体与图像显示面板(P)粘贴而成的构成的图像显示面板层叠体例如可以如下制造图像显示面板层叠体:借助本粘合片,将树脂构件(X)与图像显示面板(P)进行层叠后,从该树脂构件(X)的外侧隔着该树脂构件(X)照射波长405nm的光,使本粘合片的粘合层(Y)进行正式固化,使前述树脂构件(X)与图像显示面板(P)粘贴,从而制造图像显示面板层叠体。
需要说明的是,借助本粘合片将树脂构件(X)与图像显示面板(P)进行层叠的方法没有特别限制,可以使树脂构件(X)或图像显示面板(P)中的任一者与本粘合片层叠后,使另一者与本粘合片层叠,另外,也可以使树脂构件(X)和图像显示面板(P)同时与本粘合片层叠。
(图像显示面板(P))
作为上述图像显示面板(P),例如为由偏振薄膜以及相位差薄膜等其他光学薄膜、液晶材料和背光系统构成(通常,本组合物或粘合物品对图像显示面板的被粘面成为光学薄膜)者,根据液晶材料的控制方式有STN方式、VA方式、IPS方式等,可以为任意方式。
另外,图像显示面板可以为在TFT-LCD内内置有触摸面板功能的内嵌型,也可以为在偏光板与设有滤色器的玻璃基板之间内置有触摸面板功能的外嵌型。
对于本粘合片,从耐发泡可靠性的观点出发,如上述贴附有目标物的状态的粘合层(Y)、即光(正式)固化后的该粘合层(Y)特别优选具有基于本树脂组合物的交联结构。
尤其,该粘合层(Y)如上述,特别优选使用具有活性能量射线固化性部位的(甲基)丙烯酸酯共聚物、具备基于具有官能团(i)的(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)、和具有跟该官能团(i)反应的官能团(ii)的化合物的化学键、使用环氧烷未改性的3官能以上的多官能(甲基)丙烯酸酯而形成,具有源自这些的交联结构。
《术语的说明等》
本发明中,称为“薄膜”的情况下,也包含“片”,称为“片”的情况下,也包含“薄膜”。
另外,如图像显示面板、保护面板等,表现为“面板”的情况下,包含板体、片和薄膜。
本发明中,表示为“X~Y”(X、Y为任意数字)的情况下,只要没有特别限定,包含“X以上且Y以下”的含义,且还包含“优选大于X”或“优选小于Y”的含义。
另外,表示为“X以上”(X为任意数字)的情况下,只要没有特别限定,还包含“优选大于X”的含义,表示为“Y以下”(Y为任意数字)的情况下,只要没有特别限定,还包含“优选小于Y”的含义。
实施例
以下中对实施例进一步详细地进行说明。但本发明不限定于以下说明的实施例。
<实施例·比较例>
对实施例、比较例中使用的材料进行说明。
(光固化性粘合片Y)
作为(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,准备由甲基丙烯酸异冰片酯:甲基丙烯酸酸甲酯=1:1形成的、使末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量3000)13.5质量份、丙烯酸月桂酯43.7质量份、丙烯酸2-乙基己酯40质量份、和丙烯酰胺2.8质量份进行无规共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:16万)。
对于该丙烯酸系接枝共聚物1kg,添加作为交联剂的丙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATM-4PL)90g、作为可见光引发剂的包含裂解型可见光引发剂的混合物即2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮的混合物(Lamberti公司制Esacure KTO46)15g,进行均匀混合,得到光固化性组合物。
接着,在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(三菱树脂制、DIAFOILMRV、厚度100μm)上,将前述光固化性组合物以厚度成为150μm的方式成型为片状后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(三菱树脂制、DIAFOIL MRQ、厚度75μm),制作带脱模薄膜的光固化性粘合片Y1。
需要说明的是,光固化性粘合片Y1为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
(树脂构件X)
作为树脂构件(X),使用的是,为含有紫外线吸收剂的聚碳酸酯系树脂板(三菱瓦斯化学株式会社制、Iupilon Sheet MR58)、且厚度1.0mm(以粘贴构成P使用)和1.5mm(以粘贴构成Q和粘贴构成R使用)者。
任意的厚度者的365nm下的透光率均为0%、405nm下的透光率均为83%。
(光固化性粘合片层叠体)
将带脱模薄膜的光固化性粘合片Y1的一个面的剥离薄膜剥离,辊粘贴于前述聚碳酸酯板(树脂构件X)的一个面,得到树脂构件(X)/光固化性粘合片Y1的光固化性粘合片层叠体(也称为“X/Y1层叠体”)。
[实施例2]
将光固化性粘合片Y的交联剂的种类变更为季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATMM3),将配混份数变更为相对于丙烯酸系接枝共聚物1kg为70g,除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y2和X/Y2层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y2为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例3]
将光固化性粘合片Y的(甲基)丙烯酸系共聚物的组成变更为具有碳-碳双键的活性能量射线交联性结构部位的(甲基)丙烯酸系共聚物,所述具有碳-碳双键的活性能量射线交联性结构部位的(甲基)丙烯酸系共聚物是如下得到的:对于由甲基丙烯酸异冰片酯:甲基丙烯酸酸甲酯=1:1形成的、使末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量3000)12.7质量份、丙烯酸月桂酯41.1质量份、丙烯酸2-乙基己酯37.6质量份、丙烯酰胺2.6质量份和丙烯酸4-羟基丁酯6质量份进行无规共聚而成的含羟基丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:16万)100质量份,使甲基丙烯酸2-异氰酸根合乙酯6.5质量份进行加成反应,从而得到,除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y3和X/Y3层叠体。需要说明的是,光固化性粘合片Y3为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例4]
作为光固化性粘合片,使用的是如下得到的粘合片:使用夺氢型可见光引发剂即苯基乙醛酸甲酯(BASF株式会社制、Irgacure MBF)作为可见光引发剂,预先以405nm下的累积光量成为100(mJ/cm2)的方式照射光进行一次固化(交联),从而得到,除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y4和X/Y4层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y4为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例5]
作为(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物,使用由甲基丙烯酸异冰片酯:甲基丙烯酸酸甲酯=1:1形成的、使末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量3000)13.5质量份、丙烯酸2-乙基己酯73.7质量份、丙烯酰胺2.8质量份和丙烯酸甲酯10质量份进行无规共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:26万),将交联剂的种类变更为季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATMM3L),将配混份数变更为相对于丙烯酸系接枝共聚物1kg为70g,除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y5和X/Y5层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y5为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例6]
将交联剂的配混量变更为相对于丙烯酸系接枝共聚物1kg为120g,除此之外,与实施例5同样地得到光固化性粘合片Y6和X/Y6层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y6为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例7]
对于交联剂的种类,相对于丙烯酸系接枝共聚物1kg,分别以90g、30g的联用使用季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATMM3L)和二季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester A9570W),除此之外,与实施例5同样地得到光固化性粘合片Y7和X/Y7层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y7为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例8]
对于交联剂的种类,相对于丙烯酸系接枝共聚物1kg,分别以120g、40g的联用使用季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATMM3L)和二季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester A9570W),除此之外,与实施例5同样地得到光固化性粘合片Y8和X/Y8层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y8为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[实施例9]
对于作为(甲基)丙烯酸系共聚物的由甲基丙烯酸异冰片酯:甲基丙烯酸酸甲酯=1:1形成的、使末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量3000)13.5质量份、丙烯酸2-乙基己酯73.7质量份、丙烯酰胺2.8质量份和丙烯酸甲酯10质量份进行无规共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:26万)1kg,分别以75g、25g的量组合使用作为交联剂的季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATMM3L)和二季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester A9570W),添加作为可见光引发剂的包含裂解型可见光引发剂的混合物即2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮的混合物(Lamberti公司制Esacure KTO46)15g,并将作为硅烷偶联剂的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷2g(Shin-Etsu Silicon Co.,Ltd.制KBM403)进行均匀混合,得到光固化性组合物。
接着,在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(三菱化学株式会社制、DIAFOIL MRV、厚度100μm)上,将前述光固化性组合物以厚度成为25μm的方式成型为片状后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(三菱化学株式会社制、DIAFOILMRQ、厚度75μm),制作带脱模薄膜的表里层用粘合片Y9a。
对于作为(甲基)丙烯酸系共聚物的与表里层用粘合片Y9a中使用者同样的丙烯酸系接枝共聚物1kg,添加作为交联剂的季戊四醇三丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制、NK ester ATMM3L)30g、作为可见光引发剂的包含裂解型可见光引发剂的混合物即2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮的混合物(Lamberti公司制Esacure KTO46)15g,并进行均匀混合,得到光固化性组合物。
接着,在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(三菱化学株式会社制、DIAFOIL MRV、厚度100μm)上,以厚度成为100μm的方式将前述光固化性组合物成型为片状后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(三菱化学株式会社制、DIAFOILMRQ、厚度75μm),制作带脱模薄膜的中间层用粘合片Y9b。
将中间层用粘合片Y9b的两侧的PET薄膜依次剥离去除,且将2张表里层用粘合片Y9a的粘合面依次粘贴于中间层用粘合片Y9b的两表面,得到由(表里层用粘合片Y9a)/(中间层用粘合片Y9b)/(表里层用粘合片Y9a)形成的2种3层的层叠体(总厚150μm)即光固化性粘合片Y9和与实施例1同样地得到X/Y9层叠体。
[实施例10]
将上述中间层用粘合片Y9b中使用的(甲基)丙烯酸系共聚物变更为由甲基丙烯酸异冰片酯:甲基丙烯酸酸甲酯=1:1形成的、使末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量3000)13.5质量份、丙烯酸月桂酯43.7质量份、丙烯酸2-乙基己酯40质量份、和丙烯酰胺2.8质量份进行无规共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:16万),形成中间层用粘合片Y10b,除此之外,与实施例9同样地得到由(表里层用粘合片Y9a)/(中间层用粘合片Y10b)/(表里层用粘合片Y9a)形成的2种3层的层叠体(总厚150μm)即光固化性粘合片Y10和X/Y10层叠体。
需要说明的是,光固化性粘合片Y10为具有通过照射光而进行固化的光固化性的粘合片。
[比较例1]
对于光固化性粘合片,作为光引发剂,使用夺氢型引发剂即2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物(Lamberti公司制、Esacure TZT),除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y11和X/Y11层叠体。
[比较例2]
对于光固化性粘合片,作为光引发剂,使用夺氢型引发剂即1-〔4-(4-苯甲酰基苯基磺酰基)苯基〕-2-甲基-2-(4-甲基苯基磺酰基)丙烷-1-酮(Lamberti公司制、Esacure1001M),除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y12和X/Y12层叠体。
[比较例3]
作为光固化性粘合片,使用不具有光固化性的、市售的非固化性光学用透明粘合片,除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y13和X/Y13层叠体。
[比较例4]
作为树脂构件X,使用不含有紫外线吸收剂的聚碳酸酯系树脂板(厚度1.0mm、365nm下的透光率为45%、405nm下的透光率为91%),除此之外,与实施例1同样地得到光固化性粘合片Y14和X/Y14层叠体。
<评价>
对本说明书中表示的评价的方法进行说明。
(1)动态储能模量(G’)
对于实施例和比较例中得到的、150μm的光固化性粘合片Y1~Y14(无脱模薄膜),分别重叠8张成为1200μm,用动态粘弹性测定装置流变计(英弘精机株式会社制“MARS”),在粘合夹具:Φ25mm平行板、应变:0.5%、频率1Hz、升温速度:3℃/分钟的条件下进行测定。
(2)分光透射率
对于树脂构件(X),用分光光度计(岛津制作所制UV2000),测定波长300nm~800nm的分光透射率(%T)。将上述分光透射率作为透光率。
(3)凝胶率
对于实施例和比较例中得到的光固化性粘合片Y1~Y14(无脱模薄膜),分别用预先测定了质量(X)的SUS筛(#200)包成袋状,折叠袋口并密封,测定该小包的质量(Y)后,使其浸渍于100ml的乙酸乙酯中,在23℃下暗处保管24小时后,取出小包,以70℃加热4.5小时,使附着的乙酸乙酯蒸发,测定干燥后的小包的质量(Z),将求出的质量代入下述式,求出凝胶率X1。
凝胶率(%)=[(Z-X)/(Y-X)]×100
另外,对于实施例和比较例中得到的X/Y1~Y14层叠体,分别从树脂构件(X)侧,用高压汞灯,以405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光后,从光固化性粘合片的树脂构件(X)侧表面的粘合层部位采集样品,以与上述同样的方法求出凝胶率X2。然后,算出X2-X1。
(4)高度差吸收性
对58mm×110mm×厚度0.8mm的玻璃的周缘部(长边侧3mm、短边侧15mm)实施厚度22~24μm的印刷,准备中央的凹部52mm×80mm的带印刷高度差的玻璃板。
对于实施例和比较例中得到的带脱模薄膜的光固化性粘合片Y1~Y14,分别剥离一个脱模薄膜,辊粘贴于钠钙玻璃(54mm×82mm×厚度0.5mm)的整面后,将剩余的另一个脱模薄膜剥离,以粘合片覆盖前述带印刷高度差的玻璃板的边框状的印刷高度差的方式,用真空压制进行真空压接(温度25℃、压制压力0.13MPa),制成评价样品。
对评价样品在60℃、0.2MPa、20分钟的条件下进行高压釜处理后,以下述评价基准判定是否合格。
○(good):在高度差周边部完全未见微小气泡
×(poor):在高度差周边部可见微小气泡
(5)黄色度(YI)
对于实施例和比较例中得到的X/Y1~Y14层叠体,分别从树脂构件(X)侧,用高压汞灯,以405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光。
405nm下的累积光量是指,用紫外线累积光量计“UIT-250”(USHIO INC.制)、和受光器“UVD-C405”(USHIO INC.制),在树脂构件(X)的跟在高压汞灯下照射的一侧的面相反的面设置光量计而测定到的、透过树脂构件(X)并照射至光固化性粘合片(Y1~Y14)的累积光量。
之后,用分光测色计(Suga Test Instruments Co.,Ltd.)“SC-T”,基于JISK7103,测定X/Y1~Y14层叠体的黄色度(YI),以下述的评价基准判定是否合格。
○(good):YI低于2
×(poor):YI为2以上
(6)耐UV可靠性(ΔYI)
对于实施例和比较例中得到的X/Y1~Y14层叠体,从树脂构件(X)侧,用高压汞灯,以405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光。
405nm下的累积光量是指,用紫外线累积光量计“UIT-250”(USHIO INC.制)、和受光器“UVD-C405”(USHIO INC.制),在树脂构件(X)的跟在高压汞灯下照射的一侧的面相反的面设置光量计而测定到的、透过树脂构件(X)并照射至光固化性粘合片(Y1~Y14)的累积光量。
之后,用UVB荧光灯(G15T8E三共电气株式会社制、辐射照度70μW/cm2),实施距离20cm、72小时的照射试验。
根据照射前后的X/Y1~Y14层叠体的黄色度(YI)的变化量ΔYI,以下述的评价基准判定是否合格。
○(good):ΔYI低于0.2
×(poor):ΔYI为0.2以上
(7)耐发泡可靠性
对于实施例和比较例中得到的X/Y层叠体,分别将残留于Y面侧的另一个脱模薄膜剥离,用手推辊将如下3种构件贴附于其露出面,分别评价粘贴时的耐发泡可靠性。
另外,X/Y层叠体切成各构件的尺寸而使用。
具体的粘贴构成为X/Y层叠体/构件P(粘贴构成P)、X/Y层叠体/构件Q(粘贴构成Q)和X/Y层叠体/构件R(粘贴构成R)这3种。
构件P:钠钙玻璃54mm×82mm×厚度0.55mm
构件Q:钠钙玻璃100mm×180mm×厚度0.55mm
构件R PET薄膜100mm×180mm×厚度100μm
另外,对于构件P(粘贴构成P),在温度60℃、气压0.2MPa、30分钟的条件下实施高压釜处理,进行完全贴附,对于构件Q和R(粘贴构成Q和R),在温度80℃、气压0.2MPa、30分钟的条件下实施高压釜处理,进行完全贴附。
前述完全贴附后,从树脂构件(X)侧,用高压汞灯,以405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光,制作耐发泡可靠性评价样品。
将前述评价样品在85℃、85%R.H.环境下暴露24小时,将未确认到发泡、剥离等外观不良的情况判定为“○(good)”、确认到发泡、剥离的情况判定为“×(poor)”。
另外,将粘贴构成P或Q(单面玻璃构件)和粘贴构成R(双面树脂构件)中未确认到发泡、剥离等外观不良的情况综合判定为“◎(very good)”,粘贴构成P、Q和R任意者中未确认到发泡、剥离等外观不良的情况综合判定为“〇(good)”,粘贴构成P、Q和R全部中确认到发泡、剥离的情况综合判定为“×(poor)”。
(8)长期保管后的雾度(与交联剂的相容性的指标)
对于实施例和比较例中得到的光固化性粘合片Y,分别制作片后,经过2个月以上后,将剥离粘合片Y的脱模薄膜并露出的两面的粘合面以用2张钠钙玻璃(厚度0.55mm)夹持的方式粘贴,用高压汞灯,以405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式,照射光后,测定雾度值。
雾度值的测定用雾度计(日本电色工业株式会社制、NDH5000)、依据JIS K7136而进行。
将雾度值低于0.5的情况判定为“○(good)”、0.5以上且低于1.0的情况判定为“△(satisfactory)”、1.0以上的情况判定为“×(poor)”。
(9)光固化后的Tg
对于实施例和比较例中得到的、150μm的光固化性粘合片Y1~Y14(无脱模薄膜),分别预先以405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光后,将光固化性粘合片Y1~Y14各重叠8张成为1200μm,用动态粘弹性测定装置流变计(英弘精机株式会社制“MARS”),在粘合夹具:Φ25mm平行板、应变:0.5%、频率1Hz、升温速度:3℃/分钟的条件下进行测定,测定得到的Tanδ的值成为峰的温度作为Tg。
(10)粘度
对于实施例和比较例中得到的、150μm的光固化性粘合片Y1~Y14(无脱模薄膜),各重叠8张成为1200μm,用动态粘弹性测定装置流变计(英弘精机株式会社制“MARS”),在粘合夹具:Φ25mm平行板、应变:0.5%、频率1Hz、升温速度:3℃/分钟的条件下,分别测定70℃、100℃下的光固化前的粘合片的复数粘度。
(11)保管性
将裁切成50mm×50mm见方的光固化性粘合片Y1~Y14夹持于100mm×100mm四方且厚度100μm的2张PET薄膜之间,制作层叠体,在23℃50%的环境下放置300小时后,对粘合剂是否从层叠体渗出进行目视观察。
对制作好的层叠体进行目视观察,将粘合剂整体上渗出的情况判定为“×(poor)”、粘合剂仅角部渗出的情况判定为“△(satisfactory)”、粘合剂不渗出的情况判定为“○(good)”。
[表1]
<考察>
对于实施例1~10的树脂构件(X)/光固化性粘合片(Y1~Y10)的光固化性粘合片层叠体(X/Y1~Y10层叠体),从树脂构件(X)侧,以波长405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光时,光固化性粘合片Y1~Y10可以充分固化,使得凝胶率的差提高10%以上,动态储能模量(G’)在120℃、1Hz下保持了0.7×104Pa以上的高温内聚力,因此,得到了良好的耐发泡可靠性。特别是,假定触摸传感器为玻璃传感器的情况的试验中得到了良好的耐发泡可靠性。
其中,对于实施例3、7、9、10,动态储能模量(G’)在120℃、1Hz下保持了2.0×104Pa以上的高温内聚力,因此,假定触摸传感器为薄膜传感器的情况的试验中也得到了良好的耐发泡可靠性。
另外,对于实施例8,假定触摸传感器为薄膜传感器的情况的试验中得到了良好的耐发泡可靠性,但假定触摸传感器为玻璃传感器的情况的试验中产生了玻璃的剥离。认为这是由于,动态储能模量(G’)在120℃、1Hz下过度变高,粘性、粘接性能降低了。
需要说明的是,对于实施例2,构成(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物(a)的亲水性单体的含量为10质量份以下,因此,长期保管中相分离进行,因此,长期保管后的雾度为“△(satisfactory)”。
认为,实施例1~10中,高度差吸收性均良好,即使对于具有印刷高度差的覆盖构件,根据触摸传感器的种类也能耐于实用。
另外,对于实施例4、9、10,粘度(70℃)高至1.5kPa·s以上,因此,长期保管后也未见胶体的渗出,保管性优异。
对于比较例1和2,光固化性粘合片Y11和Y12的波长390nm下的透光率(%)高至90%以上,从树脂构件(X)侧,以波长405nm下的累积光量成为3000(mJ/cm2)的方式照射光时的、基于光引发剂的光吸收的激发和固化(交联)反应的进行不充分,因此,无法使粘合层(Y)充分固化,耐发泡可靠性试验时产生了气泡。
对于比较例3,光固化性粘合片Y13的凝胶率为88%、动态储能模量(G’)(25℃)高至1.1×105Pa,因此,高度差吸收性差,产生了气泡。
对于比较例4,树脂构件(X)不含有紫外线吸收剂,波长365nm下的透光率高至45%,因此,耐UV可靠性试验中的黄变进行。
Claims (19)
1.一种光固化性粘合片,其用于贴合波长365nm下的透光率为10%以下、且波长405nm下的透光率为60%以上的树脂构件X,
所述光固化性粘合片具有具备以下的(1)~(3)的全部特性的粘合层Y,
(1)凝胶率即光照射前凝胶率X1处于0~60%的范围内;
(2)波长390nm下的透光率为89%以下、且波长410nm下的透光率为80%以上;
(3)具有通过波长405nm的光的照射而进行固化的光固化性。
2.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述(3)中的光固化性为照射波长405nm的光时以凝胶率之差计提高10%以上的光固化性。
3.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述(3)中的光固化性为从树脂构件X侧照射波长405nm的光时以凝胶率之差计提高30%以上的光固化性。
4.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,具有如下光固化性:照射波长405nm下的累积光量为3000mJ/cm2的光时,光照射后的凝胶率即光照射后凝胶率X2与光照射前的凝胶率即光照射前凝胶率X1之差即光照射后凝胶率X2-光照射前凝胶率X1成为10%以上。
5.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,具有如下光固化性:从树脂构件X侧照射波长405nm下的累积光量为3000mJ/cm2的光时,光照射后的凝胶率即光照射后凝胶率X2与光照射前的凝胶率即光照射前凝胶率X1之差即光照射后凝胶率X2-光照射前凝胶率X1成为30%以上。
6.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述粘合层Y的储能模量G’在温度25℃、频率1Hz下为0.9×105Pa以下。
7.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,照射波长405nm下的累积光量为3000mJ/cm2的光后的所述粘合层Y的储能模量G’在温度120℃、频率1Hz下为0.7×104Pa以上。
8.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述光固化性粘合片的凝胶率为0~50%。
9.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述光固化性粘合片通过光照射而临时固化。
10.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述粘合层Y由含有(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物和可见光引发剂的粘合剂组合物形成。
11.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其中,所述粘合层Y含有硅烷偶联剂。
12.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其中,所述粘合剂组合物含有交联剂。
13.根据权利要求12所述的光固化性粘合片,其中,所述交联剂与所述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物进行了化学键合。
14.根据权利要求12所述的光固化性粘合片,其中,所述交联剂为多官能(甲基)丙烯酸酯。
15.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物具有活性能量射线交联性结构部位。
16.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其中,所述可见光引发剂的波长405nm下的吸光系数为10mL/(g·cm)以上。
17.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其中,所述可见光引发剂为夺氢型可见光引发剂。
18.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述光固化性粘合片的凝胶率为0~50%。
19.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其特征在于,所述光固化性粘合片通过光照射而临时固化。
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