CN112513212A - 光固化性粘合片、图像显示装置用层叠体和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供:兼具高度差追随性和形状稳定性、且贴合于被粘构件后的耐久性也优异、进而即使在被粘构件中存在印刷部等光线遮蔽部,也能抑制流动或发泡的光固化性粘合片。一种光固化性粘合片,其由光固化性粘合剂组合物形成,所述光固化性粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、除光交联剂以外的交联剂(B)、光交联剂(C)和光引发剂(D),所述光固化性粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上。
Description
技术领域
本发明涉及:对印刷部等的高度差的追随性以及形状稳定性优异的光固化性粘合片以及使用其而成的图像显示装置用层叠体和图像显示装置。
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:用粘合片、液态的粘接剂等填充液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)或电致发光显示器(ELD)等图像显示面板、与配置于其前表面侧(可视侧)的保护面板、触摸面板构件之间的空隙,从而抑制入射光或来自显示图像的出射光在空气层界面处的反射。
作为这种使用粘合剂填充至图像显示装置用构成构件间的空隙的方法,例如专利文献1中,公开了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,然后照射紫外线并使其固化的方法。
另外,还已知使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,作为具备在透明两面粘合片的至少单侧层叠图像显示装置构成构件而成的构成的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,公开了将通过紫外线进行了1次交联的粘合片贴合至图像显示装置构成构件,然后隔着图像显示装置构成构件对粘合片进行紫外线照射并使其2次固化的方法。
进而,例如专利文献3中,公开了如下方法:使用包含粘合剂树脂组合物的粘合片贴附图像显示装置构成构件后,隔着图像显示装置构成构件照射活性能量射线,使该粘合树脂组合物交联以粘接图像显示装置构成构件,所述粘合剂树脂组合物含有:包含具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的丙烯酸类共聚物(A)、除光交联剂以外的交联剂(B)和光聚合引发剂(C)。
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:国际公开2015/137178号公报
发明内容
发明要解决的问题
在构成图像显示装置的表面保护面板的周缘部大多印刷有框状的隐蔽层,对于用于贴合这种具备印刷部的构成构件的粘合片,要求能够追随印刷部等的高度差而填充至各处的高度差追随性,且要求高流动性以使粘合片中不产生应变、变形。
另一方面,粘合片的流动性如果过高,则粘合剂容易从裁切前的粘合片卷绕体(粘合片卷)、裁切后的小片加工品(粘合片裁切品)的端部渗胶。因此,对粘合片也要求适度的形状稳定性。
进而,随着图像显示装置的薄型/轻量化,表面保护面板逐渐从以往的玻璃板变更为亚克力板、聚碳酸酯板等塑料板。
表面保护面板为塑料板的情况下,例如该塑料板与粘合片的层叠体如果被暴露于高温/高湿条件下,则有时会在高度差附近产生气泡,或自该塑料板产生排气而产生气泡、浮起、剥离等,因此,需要在贴合于被粘构件后也具有高的耐久性。
特别是在使用光固化性粘合片贴合被粘构件的情况下,以在被粘构件(图像显示装置构成构件)间夹设有光固化性粘合片的状态,由于要使光线通过被粘构件(图像显示装置构成构件)照射至该光固化性粘合片以使粘合片固化(交联),因此如果在被粘构件中存在印刷部等,则设想由于该印刷部会导致光线不充分到达至该光固化性粘合片,固化(交联)变得不充分,例如在被暴露于高温/高湿条件时会发生流动或发泡。
因此,本发明的目的在于,提供:兼具高度差追随性和形状稳定性、且贴合于被粘构件后的耐久性也优异、进而即使在被粘构件中存在印刷部等光线遮蔽部,也能抑制流动或发泡的光固化性粘合片、以及使用其的图像显示装置用层叠体和图像显示装置。
用于解决问题的方案
本发明提出了一种光固化性粘合片,其由光固化性粘合剂组合物形成,所述光固化性粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、除光交联剂以外的交联剂(B)、光交联剂(C)和光引发剂(D),所述光固化性粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上。
本发明还提出了一种光固化性粘合片,其由光固化性粘合剂组合物形成,所述光固化性粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、光交联剂(C)和光引发剂(D),所述光固化性粘合片具有化学交联结构,温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上。
发明的效果
本发明提出的光固化性粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上,因此,可以发挥优异的高度差追随性,另一方面,前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)与前述除光交联剂以外的交联剂(B)反应而形成交联结构,或前述除光交联剂以外的交联剂(B)与光交联剂(C)反应而形成交联结构,从而可以使该粘合片具有交联结构,而且,此时,光引发剂(D)可以形成维持光活性的状态、即维持光固化性的状态。
由此,通过该交联结构,不仅可以得到形状稳定性,而且即使在被粘构件中存在印刷部等光线遮蔽部,也能抑制流动或发泡。
而且,通过将本发明提出的光固化性粘合片层叠于被粘构件间并进行光照射,从而可以使该光固化性粘合片光固化,因此,可以提高贴合于被粘构件后的耐久性。
具体实施方式
接着,基于实施方式例对本发明进行说明。但本发明不限定于如下说明的实施方式。
<<本粘合片>>
本发明的实施方式的一例的光固化性粘合片(称为“本粘合片”)由包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、除光交联剂以外的交联剂(B)、光交联剂(C)和光引发剂(D)的光固化性粘合剂组合物(称为“本粘合剂组合物”)形成,且为光固化性两面粘合片。
本粘合片可以为仅由本粘合剂组合物形成的层构成的单层构成,也可以为还具备其他层的多层构成。其中,多层构成的情况下,优选作为表背层的最外层为具有光固化性的层。
本发明中“光固化性”是指,通过光照射而固化的性质,具体而言,是指,例如通过照射具有波长200nm~780nm的区域中的任意一波长区域的光线而固化的性质,尤其优选具有通过照射具有波长280nm~430nm的区域中的任意一波长区域的光线而固化的性质。
<本粘合剂组合物>
本粘合剂组合物为包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)作为主成分树脂、还包含除光交联剂以外的交联剂(B)、光交联剂(C)、光引发剂(D)和根据需要的其他成分的组合物。
本发明中“主成分树脂”是指,形成各层的树脂组合物中质量比率最大的树脂,在不妨碍该主成分树脂的功能的范围内允许含有其他树脂。此时,该主成分树脂的含有比率占构成各层的树脂的50质量%以上、优选70质量%以上、特别优选90质量%以上(包括100%)。
另外,本发明中“(甲基)丙烯酸”是分别包括丙烯酸和甲基丙烯酸的含义,“(甲基)丙烯酰基”是分别包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基的含义,“(甲基)丙烯酸酯”是分别包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的含义,“(共)聚合物”是包括聚合物和共聚物的含义。
<(甲基)丙烯酸类共聚物(A)>
前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)优选为含有下述式1所示的结构单元50质量%以上的(甲基)丙烯酸类共聚物。
需要说明的是,下述式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳原子数4~18的直链或支链状的烷基。
CH2=CH(R1)-COO(R2) 式1
对于上述(甲基)丙烯酸类共聚物(A),从确保作为粘合片的柔软性和高度差吸收性的观点出发,优选包含上述式1所示的结构单元、所谓单体成分50质量%以上,从同样的观点出发,其中,特别优选包含55质量%以上,其中,特别优选包含60质量%以上。
作为上述式1所示的单体,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、2-乙基己基EO改性(甲基)丙烯酸酯、(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)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(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。
上述之中,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)丙烯酸月桂酯中的任1种以上。
上述(甲基)丙烯酸类共聚物具有上述单体成分以外的“其他共聚性单体”。
作为该“其他共聚性单体”,例如可以举出:(a)含羧基的单体(以下也称为“共聚性单体A”)、(b)含羟基的单体(以下也称为“共聚性单体B”)、(c)含氨基的单体(以下也称为“共聚性单体C”)、(d)含环氧基的单体(以下也称为“共聚性单体D”)、(e)含酰胺基的单体(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”)、(h)大分子单体(以下也称为“共聚性单体H”)、(i)含芳香族的单体(以下称为“共聚性单体I”)、(j)含其他官能团的单体(以下称为“共聚性单体J”)。它们可以使用1种或组合使用2种以上而使用。
这些之中,从形成交联结构的观点出发,特别优选共聚性单体A、B和C。另外,从防止粘合片的湿热白化和提高与被粘体的粘接力的观点出发,特别优选亲水性的(甲基)丙烯酸酯单体。
另外,上述“其他共聚性单体”在上述(甲基)丙烯酸类共聚物中优选以1~30质量%的比率包含,其中,更优选以2质量%以上或25质量%以下的比率包含。
作为上述共聚性单体A,例如可以举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基丙酯、(甲基)丙烯酸羧基丁酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、马来酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、马来酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、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、马来酸酰胺、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F,可以举出在分子内具有乙烯基的化合物。作为这种化合物,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、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、丙酸乙烯酯和月桂酸乙烯酯等乙烯基酯单体以及苯乙烯、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。
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。
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,且优选的是通过聚合成为(甲基)丙烯酸酯共聚物时侧链的碳数为20以上的单体。
通过使用共聚性单体H,从而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,可以形成包含具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)。
因此,根据共聚性单体H与除此之外的单体的选择、配混比率可以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。
作为上述共聚性单体I,例如可以举出(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、壬基苯酚EO改性(甲基)丙烯酸酯等。它们可以为1种或组合2种以上。
作为上述共聚性单体J,例如可以举出(甲基)丙烯酸改性有机硅、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-十三氟正辛基(甲基)丙烯酸酯等含氟单体等。它们可以为1种或组合2种以上。
<除光交联剂以外的交联剂(B)>
本粘合剂组合物如果包含除光交联剂以外的交联剂(B),则可以在本粘合片内形成交联结构。即,交联剂(B)与存在于(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的分子内的交联性官能团反应,可以形成共价键、离子键等化学交联结构。
(异氰酸酯系化合物(B1))
接着,以作为这种交联剂(B)的一例的异氰酸酯系化合物(称为“异氰酸酯系化合物(B1)”)为中心,对交联剂(B)进行详述。
如果本粘合剂组合物包含具备异氰酸酯基的化合物(称为“异氰酸酯系化合物”),则可以在本粘合片内形成交联结构。即,异氰酸酯系化合物(B1)与存在于(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的分子内的交联性官能团反应,可以形成共价键、离子键等化学交联结构。
另外,光交联剂(C)如果具有与该异氰酸酯系化合物(B1)反应的官能团、例如选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团,则该异氰酸酯系化合物(B1)与该光交联剂(C)反应,也可以形成化学交联结构。
作为上述异氰酸酯系化合物(B1),例如可以举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二甲基二异氰酸酯、1,4-苯二甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等异氰酸酯系化合物。
另外,也可以使用这些异氰酸酯系化合物(B1)与三羟甲基丙烷等多元醇化合物的加合物、这些多异氰酸酯化合物的缩二脲体、异氰脲酸酯体等。
从适用期、与树脂的相溶性、耐久性优异的方面出发,尤其优选脂肪族异氰酸酯以及它们的缩二脲体。
其中,从确保适用期的观点出发,特别优选为异氰酸酯基被包含酚化合物、己内酰胺化合物、甲乙酮肟等肟化合物、活性亚甲基化合物和二甲基吡唑中的任一种或它们的两种以上的封端剂所保护的封端异氰酸酯。
作为本粘合剂组合物中能使用的交联剂(B),代替上述异氰酸酯系化合物(B1),例如可以举出乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚等含环氧基的化合物、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、哌嗪、氨基乙基哌嗪等乙胺系化合物、氮丙啶系化合物、碳二亚胺化合物、三嗪系化合物、含氧杂环丁烷基的化合物、含噁唑啉基的化合物、脲系交联剂、金属盐系交联剂、金属螯合物系交联剂、氨基树脂系交联剂、金属醇盐系交联剂、过氧化物系交联剂等。这些化合物可以使用1种或组合使用2种以上而使用。
这些化合物也可以代替异氰酸酯系化合物而使用,因此,以下的说明中的异氰酸酯系化合物可以置换为这些化合物。
上述异氰酸酯系化合物(B1)的含量如果过少,则无法得到添加异氰酸酯系化合物的效果,另一方面,如果过多,则粘合树脂组合物的适用期降低,或作为粘合片的柔软性受损。从上述的观点出发,相对于上述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)100质量份为0.001质量份以上且10质量份以下、其中优选0.05质量份以上或5质量份以下、尤其优选0.1质量份以上或3质量份以下的比率。对于除异氰酸酯系化合物(B1)以外的交联剂(B)也同样适用。
<光交联剂(C)>
光交联剂为可以通过因光的反应而在本粘合片中形成交联结构的化合物。
作为光交联剂(C),可以举出光聚合性化合物,更具体而言,可以举出在分子内具有碳-碳双键的化合物、尤其在分子内具有碳-碳双键的单体成分、低聚物成分。其中,优选在分子内具有2个以上碳-碳双键的多官能单体。
通过使用多官能单体,不仅可以使多官能单体彼此以化学的方式键合而形成由三维网状结构形成的化学交联结构,而且也可以通过使链状的(甲基)丙烯酸类共聚物与该三维网状结构聚合,从而限制聚合物的动作,形成物理聚集结构即物理交联结构。
作为上述多官能单体,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、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇的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)丙烯酸类单体;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)丙烯酸类低聚物。它们可以使用1种或组合2种以上而使用。
如上所述,从与交联剂(B)的官能团、例如异氰酸酯系化合物(B1)反应而形成化学交联结构的观点出发,光交联剂(C)优选具有与异氰酸酯系化合物(B1)反应的官能团、例如选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团的化合物,更具体而言具有选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团的多官能(甲基)丙烯酸酯。
具有这种官能团的多官能(甲基)丙烯酸酯可以通过该官能团与交联剂(B)的官能团、例如异氰酸酯系化合物(B1)的异氰酸酯基形成化学键,不仅可以提高粘合片的聚集力,而且也可以改善保管稳定性和形状稳定性。
作为这种多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可以举出甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、亚烷基二醇改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、亚烷基二醇改性二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性二(甲基)丙烯酸酯、缩水甘油醚化合物中加成有(甲基)丙烯酸的各种环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯等。
粘合树脂组合物除前述多官能单体之外还可以含有单官能单体。通过含有单官能单体,从而可以调整粘合片的粘弹性行为,或改善与被粘体的亲和性,或改善湿热白化抑制的效果。
作为这种单官能单体,例如除丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯酸烷基酯之外,还可以举出(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、聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、马来酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、马来酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、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的单体;马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基的单体;(甲基)丙烯酸四氢糠酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等含醚基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺、二乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基吗啉、羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、异丙基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、苯基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(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)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺系单体等。
其中,从改善湿热白化抑制的效果的观点出发,优选使用含羟基的(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺系单体。
另外,前述单官能(甲基)丙烯酸酯如果为具有与交联剂(B)的官能团、例如异氰酸酯系化合物(B1)的异氰酸酯基反应的官能团、例如选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团的化合物,则可以提高粘合树脂组合物的聚集力,故优选。
光交联剂(C)的含量如果过少,则无法得到添加光交联剂的效果即所需的交联度,另一方面,如果过多,则在光交联前的状态下光交联剂渗出,或物理交联的聚集力容易变得不足,或光交联后的粘合片变得过硬而高度差吸收性受损。从上述的观点出发,相对于上述(甲基)丙烯酸类共聚物100质量份为0.5~50质量份、其中优选1质量份以上或40质量份以下、尤其优选5质量份以上或30质量份以下的比率。
<光引发剂(D)>
光引发剂(D)根据自由基产生机制分为两大类,大致被分为能将光引发剂本身的单键裂解分解而产生自由基的裂解型光引发剂、和能使光激发的引发剂与体系中的供氢体形成激发络合物而转移供氢体的氢的夺氢型光引发剂。
作为上述光引发剂(D),可以为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中的任一者,可以分别单独使用,也可以混合两者而使用,进而,对于各类,也可以使用1种或组合使用2种以上。
作为裂解型光引发剂,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、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)2,4,4-三甲基戊基氧化膦、它们的衍生物等。
作为夺氢型光引发剂,例如可以举出二苯甲酮、4-甲基-二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基二苯甲酮、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯、苯甲酰基甲酸甲酯、双(2-苯基-2-氧代乙酸)氧二乙烯、4-(1,3-丙烯酰基-1,4,7,10,13-五氧十三烷基)二苯甲酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、3-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、其衍生物等。
上述光引发剂(D)的含量没有特别限制。作为目标,以相对于(甲基)丙烯酸类共聚物(A)100质量份为0.1~10质量份、其中优选0.5质量份以上或5质量份以下、尤其优选1质量份以上或3质量份以下的比率含有。
<其他成分>
本粘合剂组合物作为除上述以外的成分,例如根据需要可以适宜含有增粘树脂、抗氧化剂、光稳定化剂、金属减活剂、防老剂、吸湿剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、防锈剂、硅烷偶联剂、无机颗粒等各种添加剂。
另外,根据需要也可以适宜含有反应催化剂(叔胺系化合物、季铵系化合物、月桂酸锡化合物等)。
<交联结构>
本粘合片优选具有交联结构。
本粘合剂组合物中,前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)与前述除光交联剂以外的交联剂(B)反应而形成交联结构,或除光交联剂以外的交联剂(B)与光交联剂(C)反应而形成交联结构,从而可以在本粘合片内形成交联结构,而且,此时,光引发剂(D)可以形成维持光活性的状态、即维持光固化性的状态。
本粘合片具有交联结构,从而不仅可以得到形状稳定性,而且即使在被粘构件中存在印刷部等光线遮蔽部,也能抑制流动或发泡。
前述交联结构优选为物理交联结构和/或化学交联结构。
前述物理交联结构不是聚合物链借助化学键而交联,而是指通过聚合物链内或聚合物链间的氢键、静电相互作用、范德华力等相互作用所形成的非共价键进行(类似)交联。另一方面,前述化学交联结构是指,聚合物链借助化学共价键而交联。
另一方面,物理交联结构不是聚合物链借助化学键而交联,而是指通过聚合物链内或聚合物链间的氢键、静电相互作用、范德华力等相互作用所形成的非共价键进行(类似)交联。
本粘合片中,形状保持性更优异,因此,交联结构更优选为化学交联结构。
物理交联结构根据温度、压力等而聚合物链间的相互作用变弱,由于温度的上升等而流动性变高。另一方面,化学交联结构可以控制这种流动性。
为了形成物理交联结构,例如可以举出如下形成物理交联结构的方法:选择采取微相分离结构的(甲基)丙烯酸类共聚物(A),如具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物等;或选择通过聚合物链内或聚合物链间的相互作用所形成的非共价键进行(类似)交联的(甲基)丙烯酸类共聚物(A),如具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物。另外,如果使用多官能单体作为光交联剂(C),则也可以为如下形成物理交联结构的方法:多官能单体本身交联而采取三维网状结构,链状的(甲基)丙烯酸类共聚物与该三维网状结构交联,从而形成物理交联结构。但不限定于这些方法。
需要说明的是,通过使用前述接枝共聚物作为前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A),从而在室温状态下亲和性高的主干成分彼此、枝成分彼此拉拽而使(甲基)丙烯酸类共聚物成为微相分离结构,作为树脂组合物(粘合剂)可以维持已形成物理交联的状态,从而保持形状。
需要说明的是,本发明中,可以通过解析微相分离结构,判断是否由大分子单体形成物理交联结构。具体而言,如国际公开公报2018/101252号公报所记载的那样,测定小角X射线散射测定中的一维散射曲线的半值宽度X1,例如,该半值宽度X1(nm-1)如果为0.05<X1<0.30,则可以判断形成了物理交联结构。
但是,是否具有物理交联结构的判断方法不限定于上述方法。
另一方面,为了形成化学交联结构,例如可以举出如下方法:使用与存在于(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的分子内的交联性官能团反应、形成共价键、离子键等化学交联结构的交联剂的方法;使用夺氢型光引发剂从(甲基)丙烯酸类共聚物(A)夺取氢而形成反应起点,在(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的聚合物内和/或聚合物间、或者与其他组成成分形成交联结构的方法;进而,将具有选自由氨基、羟基和羧基组成的组中的任一者以上的官能团的光交联剂(C)、尤其是具有该官能团的多官能单体与具有跟该官能团反应的官能团的其他交联剂、例如交联剂(B)、尤其是异氰酸酯系化合物(B1)组合而形成化学交联结构的方法;进而,使前述光交联剂(C)的前述官能团与交联剂(B)的官能团、例如异氰酸酯系化合物(B1)的异氰酸酯基反应,通过该光交联剂彼此形成化学交联结构的方法;等。但不限定于这些方法。
如此,从在本粘合片内形成交联结构的观点出发,作为(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的优选例,可以举出:包含具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的(甲基)丙烯酸类共聚物、例如包含使含有数均分子量为500以上且10万以下的大分子单体和乙烯基单体的单体混合物聚合而得到的接枝共聚物的(甲基)丙烯酸类共聚物。它们可以在本粘合片内形成物理交联结构,因此优选。
另外,具有选自由氨基、羟基和羧基组成的组中的任一者以上的官能团的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)可以在本粘合片内形成化学交联结构,因此优选,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)与交联剂(B)的官能团、例如具有异氰酸酯基的化合物反应形成化学交联结构。
另外,如上所述,从与交联剂(B)反应形成化学交联结构的观点出发,使用异氰酸酯化合物(B1)作为交联剂(B)的情况下,作为光交联剂(C),优选的是,含有具有跟异氰酸酯系化合物(B1)反应的官能团、例如选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团的化合物。
其中,前述多官能单体如果具有通过选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团与异氰酸酯基形成的化学键,则可以提高粘合组合物的聚集力,故优选。
作为这种多官能单体,例如可以举出甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、亚烷基二醇改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、亚烷基二醇改性二季戊四醇聚(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸EO改性二(甲基)丙烯酸酯、缩水甘油醚化合物中加成(甲基)丙烯酸而得到的各种环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯等。
本发明中,可以通过测定凝胶率,判断光固化性粘合片是否具有化学交联结构。例如,如果光固化性粘合片的凝胶率为5%以上、优选10%以上,则可以判断该片具有交联结构。但是,是否具有化学交联结构的判断方法不限定于基于这种凝胶率测定的方法。
此时,凝胶率可以按照下述1)~4)的步骤测定。
1)称量粘合剂组合物(W1),包覆于预先测定了重量的200目的SUS筛(W0)。
2)使上述SUS筛浸渍于100mL的乙酸乙酯中24小时。
3)取出SUS筛,以75℃干燥4小时半。
4)求出干燥后的重量(W2),根据下述式测定粘合剂组合物的凝胶率。
凝胶率(%)=100×(W2-W0)/W1
<形状保持性和光固化性>
本粘合片优选在保持形状的状态下具有光固化性。
如此,本粘合片为了在保持形状的状态下具有光固化性,可以举出如下方式:在本粘合片经一次固化(预固化)的状态下进行形状保持,且具有光固化(活性)性的情况(称为“方式(1)”);和,在本粘合片一次也未固化的未固化状态下进行形状保持、且具有光固化(活性)性的情况(称为“方式(2)”)。
作为上述方式(1),可以举出在制造本粘合片时,使其成为进行预固化(1次交联)而形状保持且具备光固化(活性)性的状态的方法。
作为上述方式(1)的具体例,作为含有式1所示的结构单元50质量%以上的(甲基)丙烯酸类共聚物(A),使用异氰酸酯化合物(B1)作为交联剂(B)的情况下,可以使用具有跟异氰酸酯系化合物(B1)的异氰酸酯基反应的官能团(i)、例如羟基、羧基或氨基的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)。更具体而言,该(甲基)丙烯酸类共聚物(A)可以为包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体、含羧基的(甲基)丙烯酸酯单体或含氮原子的(甲基)丙烯酸酯单体中的任一者的单体成分的共聚物。
由此,(甲基)丙烯酸类共聚物(A)中的官能团(i)与异氰酸酯化合物(B1)中的异氰酸酯基(ii)反应以形成化学键,从而固化(交联),形成粘合层。通过以如此方式形成粘合层,可以使光交联剂(C)和光引发剂(D)以具有活性的状态存在于粘合层中。
需要说明的是,此时,作为光引发剂(D),可以使用上述裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中的任一者。
另外,如果使用具有选自由氨基、羟基和羧基组成的组中的任一者以上的官能团的光交联剂作为上述光交联剂(C),则在使用异氰酸酯化合物(B1)作为交联剂(B)的情况下,该光交联剂(C)的该官能团与异氰酸酯系化合物(B1)的异氰酸酯基反应以形成化学键,从而固化(交联)形成粘合层。
尤其,通过使用除上述官能团以外在分子内还具有碳-碳双键的光聚合性化合物作为该光交联剂(C)形成粘合层,可以使该光交联剂(C)和光引发剂(D)以具有活性的状态存在于粘合层中。
另外,使用异氰酸酯化合物(B1)作为交联剂(B)的情况下,上述异氰酸酯系化合物(B1)可以还具有(甲基)丙烯酰基等自由基聚合性官能团。
由此,可以在维持通过该自由基聚合性官能团形成的、(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的光固化(交联)性的状态下形成粘合剂层。
此时,作为异氰酸酯系化合物(B1),例如2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯或1,1-(双丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯等是特别适合的例子。
如此,利用通过该自由基聚合性官能团形成的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)彼此的交联反应,有容易效率良好地提高光固化(交联)后的聚集力且可靠性优异等优点,故更优选。
另一方面,作为上述方式(2)的具体例,例如可以举出利用大分子单体作为构成(甲基)丙烯酸类共聚物(A)的单体成分的方法。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。通过利用这种大分子单体,从而在室温状态下枝成分彼此拉拽而作为树脂组合物(粘合剂)可以维持已物理交联的状态,可以在未固化(交联)的状态下保持片形状,另外,可以使光引发剂(D)以具有活性的状态存在于本粘合片中。
需要说明的是,此时,作为光引发剂(D),可以使用上述裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中的任一者。
综合以上,作为本粘合片的特别优选的方式,可以举出如下实施方式1~3。但不限定于这些。
作为优选的本粘合片的实施方式1,可以举出如下粘合片:由包含含有上述式1所示的结构单元50质量%以上的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、异氰酸酯系化合物(B1)、光交联剂(C)和光引发剂(D)的光固化性粘合剂组合物形成,所述粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上,前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)为包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体、含羧基的(甲基)丙烯酸酯单体或含氮原子的(甲基)丙烯酸酯单体中的任一者的单体成分的共聚物,且通过羟基、羧基或氨基中的任一者与该异氰酸酯系化合物(B1)所具有的异氰酸酯基形成化学键。可以在具有活性的状态下,使前述光交联剂(C)和光引发剂(D)存在于该粘合片中。
作为优选的本粘合片的实施方式2,可以举出如下粘合片:由包含含有上述式1所示的结构单元50质量%以上的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、异氰酸酯系化合物(B1)、光交联剂(C)和光引发剂(D)的光固化性粘合剂组合物形成,所述粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上,前述光交联剂(C)在分子内具有选自由羟基、羧基或氨基组成的组中的任一者以上的官能团和碳-碳双键、且通过该官能团与该异氰酸酯系化合物(B1)所具有的异氰酸酯基形成化学键。可以在具有活性的状态下,使前述光交联剂(C)和光引发剂(D)存在于该粘合片中。
另外,上述实施方式中,尤其优选光交联剂(C)为具有羟基的多官能单体。
作为优选的本粘合片的实施方式3,可以举出如下粘合片:由包含含有上述式1所示的结构单元50质量%以上的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、异氰酸酯系化合物(B1)、光交联剂(C)和光引发剂(D)的光固化性粘合剂组合物形成,所述粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上,前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)为包含含羟基的(甲基)丙烯酸酯单体、含羧基的(甲基)丙烯酸酯单体或含氮原子的(甲基)丙烯酸酯单体中的任一者的单体成分的共聚物,前述光交联剂(C)具有选自由氨基、羟基或羧基组成的组中的任一者以上的官能团,具有基于前述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)间的交联结构。可以在具有活性的状态下,使前述光交联剂(C)和光引发剂(D)存在于该粘合片中。
另外,上述实施方式中,尤其优选光交联剂(C)为具有羟基的多官能单体。
进而,上述实施方式中,(甲基)丙烯酸类共聚物(A)尤其优选具有通过羟基、羧基或氨基中的任一者与该异氰酸酯系化合物(B1)所具有的异氰酸酯基形成化学键,进而,优选具有通过光交联剂(C)所具有的官能团与该异氰酸酯系化合物(B1)所具有的异氰酸酯基形成化学键。
<厚度>
作为本粘合片的厚度,优选20μm~1mm的范围,其中特别优选50μm以上或600μm以下、其中75μm以上或500μm以下。
<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,制备光固化性粘合剂组合物。更具体而言,将(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、除光交联剂以外的交联剂(B)、光交联剂(C)、光引发剂(D)、进而其他材料等分别以规定量混合,制备光固化性粘合剂组合物。
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,此时,期望预先将该树脂组合物的各成分混合后进行热处理。
另外,可以使用将各种混合成分浓缩并母料化者。
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、三辊磨、二辊磨。根据需要可以使用溶剂进行混合。
需要说明的是,前述光固化性粘合剂组合物可以作为不含溶剂的无溶剂系使用。由于作为无溶剂系使用而溶剂不残留,可以具备耐热性和耐光性提高的优点。
作为上述涂布(涂覆)方法,只要为一般的涂覆方法就没有特别限定,例如可以举出辊涂覆、模涂覆、凹版涂覆、逗点涂覆、丝网印刷等方法。
作为在本粘合片内形成交联结构的方法,使用包含具备大分子单体作为枝成分的接枝共聚物的(甲基)丙烯酸类共聚物作为上述(甲基)丙烯酸类共聚物的情况下,(甲基)丙烯酸类共聚物中的主链彼此和/或接枝链成分彼此由于氢键、静电相互作用、范德华力等相互作用而聚集,可以在粘合片内形成物理交联结构。
另一方面,在使交联剂(B)反应形成交联结构的情况下,通过适宜地加热或熟化恒定时间,可以在粘合片内形成化学交联结构。
另外,照射光且保留光固化性的同时使上述光固化性树脂组合物进行光固化,也可以在本粘合片内形成交联结构。
其中,为了具有光固化性、换言之为了光引发剂(D)残留光活性,优选以例如使本粘合片的凝胶率成为0~60%的方式调整配混的光聚合引发剂的种类、照射的光的波长域、光量、光的强度等。
<本粘合片的物性>
(损耗角正切(Tanδ))
本粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)优选0.9以上,其中优选0.95以上或3.0以下、其中进而优选1.0以上或2.5以下。
通常,高分子材料兼具粘性性质和弹性性质,Tanδ为0.9以上、进而其值越变大,粘性性质越变强。
因此,本粘合片通过具有这种特性,从而具有高的流动性。
为了本粘合片具有上述特性,使本粘合片由上述光固化性树脂组合物形成即可。
具体而言,优选的是,通过调整成为产生交联结构的原因的原料、例如交联剂、(甲基)丙烯酸酯单体等的种类、量,以在90℃时本粘合片以分子水平具有流动性且不成为复杂的交联结构的方式进行制备。但不限定于这种方法。
(透光率和雾度)
对于本粘合片,从用于用作图像显示装置的构成构件等光学用途的观点出发,优选总透光率(JIS K7361-1)为80%以上、且雾度(JIS K7136)为5%以下。
从上述的观点出发,本粘合片的总透光率优选80%以上、更优选90%以上。另外,本粘合片的雾度优选5%以下、更优选2%以下。
(保持力耐久性)
本粘合片优选施加1N/cm2的载荷在40℃下测定保持力时的落下时间为60分钟以上。
本粘合片通过具有这种物性,从而有可以得到保管稳定性、高的作业性的优点。
从以上观点出发,其中进而优选经过60分钟后的偏移长度为10mm以下,其中更优选5mm以下、其中3mm以下。
另外,本粘合片优选施加1N/cm2的载荷在60℃下测定保持力时的落下时间为60分钟以内。
本粘合片通过具有这种物性,从而有对被粘体的湿润性优异、体现高的高度差吸收性等优点,另外,通过具有这种物性,从而也可以用于热熔贴合。
(剥离强度)
本粘合片优选的是,在光照射前相对于玻璃的180°剥离强度为1N/cm以上、更优选2N/cm以上。
本粘合片通过具有这种物性,从而有使本粘合片贴合于被粘体时的定位变得容易等优点。
另外,本粘合片优选的是,使本粘合片贴附于玻璃,照射以累积光照射量计为2000mJ/m2的光时相对于玻璃的180°剥离强度为3N/cm以上、更优选为4N/cm以上。
本粘合片通过具有这种物性,从而有具有高的耐久性等优点。
为了本粘合片具有这种物性,由上述光固化性树脂组合物形成即可。
<<其他方式>>
作为本发明的实施方式的其他例的光固化性粘合片(称为“本粘合片2”),可以举出如下光固化性粘合片:由包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、光交联剂(C)和光引发剂(D)的光固化性粘合剂组合物(称为“本粘合剂组合物2”)形成,具有化学交联结构,所述光固化性粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上。
此时,关于本粘合剂组合物2中的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、光交联剂(C)和光引发剂(D),与前述本粘合剂组合物中的(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、光交联剂(C)和光引发剂(D)相同。
另外,前述和后述的本粘合剂组合物和本粘合片的说明可以与本粘合剂组合物2和本粘合片2替换。
<<本粘合片层叠体>>
本发明的实施方式的一例的粘合片层叠体(以下也称为“本粘合片层叠体”)为具备本粘合片与脱模膜层叠而成的构成的粘合片层叠体。
作为上述脱模膜的材质,可以适宜使用公知的脱模膜。例如可以适宜选择: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、三乙酰纤维素薄膜、氟树脂薄膜等薄膜上涂布有机硅树脂并经脱模处理而成者、脱模纸等。
在本粘合片的两侧层叠脱模膜的情况下,一脱模膜与另一脱模膜可以为相同的层叠构成和/或材料,也可以为不同的层叠构成和/或材料。
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膜、厚度不同的脱模膜层叠于本粘合片的两侧。
上述脱模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,其中进而优选38μm以上或250μm以下、其中50μm以上或200μm以下。
需要说明的是,本粘合片如上述在不使用被粘构件、脱模膜的情况下,也可以采用例如将上述树脂组合物直接进行挤出成型的方法、注入至模具而进行成型的方法。
进而,通过在作为被粘构件的图像显示装置用构成构件间直接填充上述树脂组合物,也可以成为本粘合片的方式。
<<本图像显示装置用层叠体>>
本发明的实施方式的一例的图像显示装置用层叠体(称为“本图像显示装置用层叠体”)为具备本粘合片夹设于2个图像显示装置用构成构件之间而成的构成的图像显示装置用层叠体。
作为本图像显示装置构成构件,例如可以举出由触控感应器、图像显示面板、表面保护面板和偏光薄膜、相位差薄膜组成的组中的任意2种以上的组合。
作为本图像显示装置用层叠体的具体例,例如可以举出脱模膜/本粘合片/触摸面板、图像显示面板/本粘合片/触摸面板、图像显示面板/本粘合片/触摸面板/本粘合片/保护面板、偏光薄膜/本粘合片/触摸面板、偏光薄膜/本粘合片/触摸面板/本粘合片/保护面板等构成。
作为上述触摸面板,还包括:使保护面板具有触摸面板功能的结构体;使图像显示面板具有触摸面板功能的结构体。
由此,本层叠体例如可以为脱模膜/本粘合片/保护面板、脱模膜/本粘合片/图像显示面板、图像显示面板/本粘合片/保护面板等构成。
另外,上述构成中,可以举出:使前述导电层介入到本粘合片与跟其相邻的触摸面板、保护面板、图像显示面板、偏光薄膜等构件之间的所有构成。但不限定于这些层叠例。
需要说明的是,作为上述触摸面板,可以举出电阻膜方式、静电容量方式、电磁感应方式等方式的触摸面板。其中,优选静电容量方式。
作为上述保护面板的材质,除玻璃之外,还可以为丙烯酸类树脂、聚碳酸酯系树脂、环烯烃聚合物等脂环式聚烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、酚系树脂、三聚氰胺系树脂、环氧系树脂等塑料。
图像显示面板由偏光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(通常粘合层形成组合物或粘合物品的与图像显示面板相对的被粘面成为光学薄膜),根据液晶材料的控制方式有STN方式、VA方式、IPS方式等,可以为任一方式。
本图像显示装置用层叠体例如可以用作液晶显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、电子纸、等离子体显示器和微型机电系统(MEMS)显示器等图像显示装置的构成构件。
<<本图像显示装置>>
本发明的实施方式的一例的图像显示装置(称为“本图像显示装置”)具备本图像显示装置用层叠体。
作为本图像显示装置的具体例,可以举出具备本图像显示装置用层叠体的液晶显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、电子纸、等离子体显示器和微型机电系统(MEMS)显示器。
<<术语的说明>>
本说明书中表示为“X~Y”(X、Y为任意数字)的情况下,只要没有特别限定,就包含“X以上且Y以下”的含义以及“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)或“Y以下”(Y为任意数字)的情况下,也意图包含“优选大于X”或“优选低于Y”的含义。
本发明中,称为“薄膜”的情况下包含“片”,称为“片”的情况下包含“薄膜”。
实施例
以下,根据实施例和比较例进而详细地进行说明。但本发明不限定于这些实施例。
[实施例1]
作为(甲基)丙烯酸类共聚物,使用使包含甲基丙烯酸甲酯的末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量:3000)15质量份、丙烯酸丁酯86质量份和丙烯酸4质量份无规共聚而成的丙烯酸类接枝共聚物(A-1、质均分子量:25万)1kg,对其添加封端异氰酸酯化合物(B-1、旭化成株式会社制“MF-B60B”)20g、作为光交联剂的丙氧基化季戊四醇三丙烯酸酯(C-1、新中村化学工业株式会社制“NK ESTER ATM-4PL”)150g和作为光引发剂的2,4,6-三甲基二苯甲酮与4-甲基二苯甲酮的混合物(D-1、IGM公司制“Esacure TZT”)15g,均匀混合,得到粘合剂组合物1。
接着,将前述粘合剂组合物1在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRV(V08)”、厚度100μm)上成型为片状使其厚度成为120μm后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(MitsubishiChemical Corporation制“DIAFOIL MRQ”、厚度75μm)。将其在120℃下加热30分钟后,在室温下熟化1周,使异氰酸酯交联,制作粘合片1。
粘合片1为具有通过异氰酸酯形成化学交联结构的粘合片,且为进而具备通过照射光而固化(交联)的光固化性的粘合片。
[实施例2]
使异氰酸酯化合物(B-1)为40g,除此之外,与实施例1同样地制成粘合剂组合物2和粘合片2。
粘合片2也为具有通过异氰酸酯形成化学交联结构的粘合片,且为进而具备通过照射光而固化(交联)的光固化性的粘合片。
[实施例3]
使异氰酸酯化合物(B-1)为80g,除此之外,与实施例1同样地制成粘合剂组合物3和粘合片3。
粘合片3也为具有通过异氰酸酯形成化学交联结构的粘合片,进而为具备通过照射光而固化(交联)的光固化性的粘合片。
[实施例4]
作为(甲基)丙烯酸类共聚物,使用使包含甲基丙烯酸异冰片酯:甲基丙烯酸甲酯=1:1的末端官能团为甲基丙烯酰基的大分子单体(数均分子量3000)14.8质量份、丙烯酸2-乙基己酯73.3质量份、丙烯酸甲酯8.8质量份和丙烯酰胺3.1质量份无规共聚而成的丙烯酸类接枝共聚物(A-2、质均分子量:25万)1kg,对其添加封端异氰酸酯化合物(B-1、旭化成株式会社制“MF-B60B”)20g、作为光交联剂(C-2)的二季戊四醇聚丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制“A9570W”)125g和季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制A-TMM3-L)25g、作为光引发剂(D-2)的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦与低聚(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(IGM公司制Esacure KTO46)20g,均匀混合,得到粘合剂组合物4。
接着,将前述粘合剂组合物4在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRV(V08)”、厚度100μm)上成型为片状使得厚度成为120μm后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(MitsubishiChemical Corporation制“DIAFOIL MRQ”、厚度75μm)。将其在120℃下加热30分钟后,在室温下熟化1周,使异氰酸酯交联,制作粘合片4。
粘合片4也为具有通过异氰酸酯形成化学交联结构的粘合片,进而为具备通过照射光而固化(交联)的光固化性的粘合片。
[实施例5]
使异氰酸酯化合物(B-1)为80g,除此之外,与实施例4同样地制作粘合剂组合物5和粘合片5。
粘合片5也为具有通过异氰酸酯形成化学交联结构的粘合片,进而为具备通过照射光而固化(交联)的光固化性的粘合片。
[比较例1]
不使用异氰酸酯化合物,除此之外,与实施例1同样地制作粘合剂组合物6和粘合片6。
[比较例2]
将作为粘合剂组合物7的丙烯酸类粘合剂(综研化学株式会社制“SK-Dyne 1882”;固化剂的添加比率为推荐配方)在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRV(V08)”上成型为片状使得干燥后的厚度成为30μm,形成粘合层。用手推辊将该粘合层重叠4张后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRQ”、厚度75μm)。
在温度60℃、0.2MPa、20分钟的条件下进行高压釜处理,在常温下熟化1周,使交联剂反应,制作粘合片7。
[比较例3]
对于使丙烯酸丁酯72质量份、丙烯酸2-乙基己酯26质量份和丙烯酸2质量份无规共聚而成的丙烯酸类共聚物(A-3、质均分子量:49万)1kg,添加作为多官能单体的壬二醇二丙烯酸酯(C-3、大阪有机化学工业株式会社制“Viscoat 260”)60g、作为光引发剂的2,4,6三甲基二苯甲酮与4-甲基二苯甲酮的混合物(D-1、IGM公司制Esacure TZT)10g,均匀混合,得到粘合层形成组合物8。
接着,将前述粘合剂组合物8在表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRV(V08)”、厚度100μm)上成型为片状使得厚度成为120μm后,覆盖表面经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(MitsubishiChemical Corporation制“DIAFOIL MRQ”、厚度75μm)。
用高压汞灯,隔着脱模膜以波长365nm的累积光量成为2000mJ/cm2的方式对粘合片进行光照射,使粘合组合物光固化,制作粘合片8。
<评价>
对实施例和比较例中得到的各片等进行如下评价。
将评价结果示于表1。
(1)粘度测定
对于粘合片1~8,将脱模膜剥离,重叠粘合片,使厚度为1mm以上。接着,用流变计(英弘精机株式会社制“MARS”),在粘合治具:Φ20mm平行板、应变:0.5%、频率1Hz、升温速度:3℃/分钟的条件下进行动态粘弹性测定,测定温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)。
(2)光学特性
对于实施例和比较例中制作的粘合片1~8,将一脱模膜剥离,将露出的粘合面用手推辊贴附于82mm×53mm、厚度0.55mm的钠钙玻璃。
将剩余的脱模膜剥离,用手推辊在露出的粘合面贴合82mm×53mm、厚度0.55mm的钠钙玻璃,制作光学特性评价用样品。
用雾度计(日本电色工业株式会社制“NDH5000”),依据JIS K7136测定雾度和依据JIS K7361-1测定总透光率。
(3)形状稳定性
对于实施例和比较例中制作的粘合片1~8,从一脱模膜(Mitsubishi ChemicalCorporation制“DIAFOIL MRQ”、厚度75μm)侧以不贯通另一脱模膜(Mitsubishi ChemicalCorporation制“DIAFOIL MRV(V08)”、厚度100μm)的方式,将粘合片半切成30mm×30mm的正方形状。
将裁切后的一脱模膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRQ”、厚度75μm)剥离,在露出的粘合面上覆盖经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Mitsubishi Chemical Corporation制“DIAFOIL MRT”、厚度50μm)。
将两侧的剥离薄膜裁切成50mm×50mm,制作光固化前的形状稳定性评价用样品。
将前述形状稳定性评价用样品在温度40℃、湿度90%的环境下熟化300小时,观察熟化后的粘合片的端面的渗胶量。
渗胶的量为对于裁切的熟化后的粘合片,测定各边的中央部的渗胶距离,将4边的平均距离作为渗胶量(mm)。
将熟化后粘合片崩塌、且渗胶量为1mm以上的情况判定为“×(差)”、可见渗胶但低于1mm的情况判定为“○(好)”。
需要说明的是,表中的“<0.1mm”是指,渗胶量低于0.1mm、且基本无渗胶的状态。
(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30~35μm的印刷,准备中央的凹部为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粘合片1~8,切成53mm×81mm的尺寸。将一脱模膜剥离,辊贴合于钠钙玻璃(54mm×82mm×厚度0.5mm)后,将剩余的另一脱模膜剥离,使粘合片遍布在前述带印刷高度差的玻璃板的边框状的印刷高度差的整周,使用真空加压进行真空压接(温度25℃、加压压力0.13MPa、加压时间1分钟),制作评价样品。
对评价样品在40℃、0.2MPa、20分钟的条件下进行高压釜处理后,以下述的评价基准判定是否合格。
○(好):在高度差周边部完全未见浮起、微小气泡
×(差):在高度差周边部可见浮起、微小气泡
(5)湿热可靠性
<玻璃板层叠构成>
对于高度差吸收性评价中使用的样品,对于粘合片1~8,从带印刷高度差的玻璃板侧,使用高压汞灯以365nm下的累积光量成为2000mJ/cm2的方式照射光,制作耐久性评价样品。
将前述评价样品在85℃、85%R.H.环境下暴露24小时,将确认不到外观不良的情况判定为“◎(非常好)”、将虽然在印刷高度差附近的开口部没有发泡或剥离、但印刷下部的粘合片流动而使粘合片的端部变形的情况判定为“○(好)”、将在印刷高度差附近的开口部确认到发泡或剥离的情况判定为“×(差)”。
<树脂板层叠构成>
将实施例和比较例中得到的粘合片1~8的脱模膜剥离,用手推辊在其露出面辊压接聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(东洋纺织株式会社制“Cosmoshine A4300”、厚度100μm)。
将其裁切成45mm×90mm,将剩余的脱模膜剥离,用手推辊将露出的粘合面辊贴附于聚碳酸酯系树脂板(三菱瓦斯化学株式会社制“Iupilon sheet MR58”、50mm×100mm、厚度0.8mm)的聚碳酸酯树脂面,制作评价样品。
将前述评价样品在85℃、85%R.H.环境下暴露24小时,将确认不到发泡或剥离等外观不良的情况判定为“○(好)”、将确认到发泡或剥离的情况判定为“×(差)”。
[表1]
实施例的粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上,不仅具有优异的高度差吸收性和湿热可靠性,而且异氰酸酯系化合物确保保管稳定性,从而成为形状稳定性也优异的结果。
另外,遍布于对光不易到达而不易光固化的印刷部的粘合片部分也在耐久性试验中不会流出,可以保持恒定的形状。
另一方面,比较例1为仅由不含有异氰酸酯等交联剂的热熔粘合剂组合物形成的粘合片,缺乏形状稳定性。
另外,玻璃板层叠构成的可靠性试验中,印刷背面的粘合片流动,在端部产生了渗胶。
比较例2为不具有光交联性的、温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)低于0.9的、仅由高聚集力的粘合层形成的粘合片,虽然其形状稳定性优异,但是成为高度差吸收性差的结果。
比较例3为不具有热熔性的、温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)低于0.9的、仅由柔软的粘合层形成的粘合片,其聚集力低,在树脂板层叠构成的耐久性试验中发泡,可靠性差。
Claims (16)
1.一种光固化性粘合片,其由光固化性粘合剂组合物形成,所述光固化性粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、除光交联剂以外的交联剂(B)、光交联剂(C)和光引发剂(D),所述光固化性粘合片的温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上。
2.根据权利要求1所述的光固化性粘合片,其具有物理交联结构和/或化学交联结构。
3.根据权利要求1或2所述的光固化性粘合片,其具有:所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)与所述交联剂(B)反应而形成的交联结构、或所述交联剂(B)与所述光交联剂(C)反应而形成的交联结构、或这两者的交联结构。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)为包含亲水性的(甲基)丙烯酸酯单体的单体成分的共聚物。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)具有选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团,在粘合片中,通过该官能团与所述交联剂(B)的官能团形成化学键。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述光交联剂(C)为多官能单体。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述光交联剂(C)具有选自由羟基、羧基和氨基组成的组中的任一者以上的官能团,在粘合片中,通过该官能团与所述交联剂(B)的官能团形成化学键。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)是使含有数均分子量为500以上且10万以下的大分子单体和乙烯基单体的单体混合物聚合而得到的接枝共聚物。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述交联剂(B)为异氰酸酯系化合物,且为异氰酸酯基被包含酚化合物、己内酰胺化合物、肟化合物和活性亚甲基化合物中的任一种或它们的两种以上的封端剂所保护的封端异氰酸酯。
10.一种光固化性粘合片,其由光固化性粘合剂组合物形成,所述光固化性粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸类共聚物(A)、光交联剂(C)和光引发剂(D),所述光固化性粘合片具有化学交联结构,温度90℃下的损耗角正切(Tanδ)为0.9以上。
11.根据权利要求10所述的光固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)为包含亲水性的(甲基)丙烯酸酯单体的单体成分的共聚物。
12.根据权利要求10或11所述的光固化性粘合片,其中,所述光交联剂(C)为多官能单体。
13.根据权利要求10~12中任一项所述的光固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸类共聚物(A)是使含有数均分子量为500以上且10万以下的大分子单体和乙烯基单体的单体混合物聚合而得到的接枝共聚物。
14.一种图像显示装置用层叠体,其具备权利要求1~13中任一项所述的光固化性粘合片夹设于2个图像显示装置用构成构件之间而成的构成。
15.根据权利要求14所述的图像显示装置用层叠体,其特征在于,所述图像显示装置构成构件为包含触控感应器、图像显示面板、表面保护面板和偏光薄膜、相位差薄膜组成的组中的任意2种以上的组合的层叠体。
16.一种图像显示装置,其具备权利要求14或15所述的图像显示装置构成用层叠体。
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