CN117980425A - 活性能量射线固化性粘合片、带有脱模膜的粘合片层叠体、图像显示装置构成用层叠体、图像显示装置及图像显示装置构成用层叠体的制造方法 - Google Patents

活性能量射线固化性粘合片、带有脱模膜的粘合片层叠体、图像显示装置构成用层叠体、图像显示装置及图像显示装置构成用层叠体的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种活性能量射线固化性粘合片,其是能够兼具优异的流动性和保管稳定性,进一步在层叠于被粘物进行主固化后,也能够发挥出即便被粘物发生尺寸变化也不发泡的耐发泡可靠性的新型活性能量射线固化性粘合片,作为该活性能量射线固化性粘合片,具备由包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的粘合剂组合物形成的粘合剂层,其中,所述活性能量射线固化性粘合片在规定的保持力试验(40℃10分钟后500gf)中,位移量小于2mm,在将厚度设为0.8~1.5mm时,主固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为40%以上且1500%以下,基于规定固化条件的主固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上。

Description

活性能量射线固化性粘合片、带有脱模膜的粘合片层叠体、图 像显示装置构成用层叠体、图像显示装置及图像显示装置构 成用层叠体的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具备通过活性能量射线而固化的性质的活性能量射线固化性粘合片、使用该活性能量射线固化性粘合片而成的图像显示装置构成用层叠体、图像显示装置及图像显示装置构成用层叠体的制造方法等。
背景技术
近年来,为了提高图像显示装置的可视性而进行如下操作:用粘合片、液态粘接剂等对液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(ELD)等图像显示面板与配置在其前面侧(可视侧)的保护面板、触控面板构件之间的空隙进行填充,抑制入射光、来自显示图像的射出光在空气层界面处的反射。
作为向这种图像显示装置用构成构件之间的空隙中填充粘合剂的方法,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粘接树脂组合物填充至该空隙后,照射紫外线而进行固化的方法。
另外,还已知使用粘合片对图像显示装置用构成构件间的空隙进行填充的方法。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结构的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,公开了如下的方法:将利用紫外线而发生了一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照射紫外线,使其发生二次固化。
专利文献3中公开了如下的方法:使用包含粘合剂树脂组合物的粘合片将图像显示装置构成构件粘贴后,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发生交联,对图像显示装置构成构件进行粘接,所述粘合剂树脂组合物含有由具备大分子单体作为支链成分的接枝共聚物形成的丙烯酸系共聚物、交联剂和光聚合引发剂。
专利文献4中公开了一种光固化性粘合片,其特征在于,其是为了将波长365nm处的光线透射率为10%以下且波长405nm处的光线透射率为60%以上的树脂构件(X)粘贴而使用的光固化性粘合片,具有具备如下的(1)~(3)中的全部特性的粘合剂层(Y)。
(1)凝胶分数(称为“光照射前的凝胶分数X1”)处于0~60%的范围内。
(2)波长390nm处的光线透射率为89%以下,且波长410nm处的光线透射率为80%以上。
(3)具备通过波长405nm的光的照射而发生固化的光固化性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公布2010/027041号公报
专利文献2:日本专利第4971529号公报
专利文献3:国际公布2015/137178号公报
专利文献4:日本特开2019-210445号公报
发明内容
发明所要解决的问题
近年来,在便携电话等图像显示装置中,存在将图像显示面板的几乎全部区域设计成显示器的倾向,随之会在显示器区域内配置照相机。在显示器内配置照相机的方法存在如下的方法:对图像显示面板自身开孔,使照相机镜头贯通至表面保护面板正下方的方法;以及,在图像显示面板的下层配置照相机的方法。其中,后一方法需要隔着图像显示面板配置照相机,因此,为了确保至照相机镜头为止的透光性,呈现根据照相机的位置和大小对层叠在图像显示面板表面的偏光膜、反射膜等功能层设置孔的结构。
并且,对用于将这种具备孔的图像显示装置构成构件贴合的粘合片要求粘合剂能够流入孔内并填充至各个角落的性质(流动性)。
另一方面,虽然对粘合片要求流动性,但由此保管稳定性下降,要求兼顾流动性和保管稳定性这两个相反的物性。
另外,图像显示装置构成构件的孔附近随着该构件的尺寸变化而容易发生应力的集中,因此,尤其是有可能因填充至孔内部的粘合剂发生剥离、发泡而导致透光性降低。因此,对前述粘合片要求在层叠于被粘物并固化后,即便被粘物发生尺寸变化也不发泡的性质(耐发泡可靠性)。
予以说明,在上述的专利文献2中,使用利用紫外线而发生了一次交联的粘合片,由于作为粘合片发生了一次交联,因此设想获得了保管稳定性。然而,由于该粘合片利用1000mJ/cm2这样的紫外线照射而发生了交联,因此对孔内的追随性尚不能令人满意。
另外,在上述的专利文献3中,使用包含含有由具备大分子单体作为支链成分的接枝共聚物形成的丙烯酸系共聚物、交联剂和光聚合引发剂的粘合剂树脂组合物的粘合片,不进行一次固化而得到粘合片。在该粘合片中,流动性不充分。
进一步,近年来,在将具备用于在显示器内配置照相机的孔的图像显示装置构成构件经由粘合片进行层叠时,要求缩短生产周期时间、降低填孔温度等来提高生产性。因此,对该粘合片要求比以往提高的流动性。
这样,虽然要求流动性(追随性)与保管稳定性这二者优异的粘合片,但由于是相反的物性,因此现状是尚未得到令人满意的粘合片。
本发明提供能够兼具优异的流动性和保管稳定性并在层叠于被粘物并固化后也能够发挥出即便被粘物发生尺寸变化也不发泡的耐发泡可靠性的新型活性能量射线固化性粘合片、具备通过活性能量射线而固化的性质的粘合片、使用其而成的图像显示装置构成用层叠体及其制造方法。
解决问题的技术方案
本发明提出的活性能量射线固化性粘合片、带有脱模膜的粘合片层叠体、图像显示装置构成用层叠体、图像显示装置及图像显示装置构成用层叠体的制造方法为了解决上述课题,具有以下构成:
[1]本发明的第一方式是一种活性能量射线固化性粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的粘合剂组合物形成的粘合剂层,其中,
所述活性能量射线固化性粘合片在以下的(1)保持力试验中,位移量小于2mm,
将厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为40%以上且1500%以下,
基于以下的(2)固化条件的固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上。
(1)保持力试验:利用手动压辊,将在单面粘贴有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的活性能量射线固化性粘合片(宽25mm×长100mm的短条状)的一个端部以粘合面积达到25mm×20mm的方式粘贴于不锈钢板(120mm×50mm×厚1.2mm)上而制成试验片,使该试验片在40℃的环境下熟化15分钟后,在粘合片的另一个端部沿垂直方向悬挂500gf(4.9N)的砝码并静置,测定10分钟后的粘合片相对于不锈钢板的粘贴位置向下方位移的长度(mm)。
(2)固化条件:利用365nm的紫外线照射达到3000~4000mJ/cm2范围内的累积光量,进行固化。
[2]本发明的第二方式是所述第一方式中的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述粘合剂组合物还含有交联剂(B)和引发剂(C)。
[3]本发明的第三方式是所述第二方式中的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述交联剂(B)包含具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯成分(b-1)。
[4]本发明的第四方式是所述第二或第三方式中的活性能量射线固化性粘合片,其中,相对于所述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,所述粘合剂组合物中的所述交联剂(B)的含量为0.2质量份以上且30质量份以下。
[5]本发明的第五方式是所述第一至第四中任一种方式中的活性能量射线固化性粘合片,其为2层以上的多层构成。
[6]本发明的第六方式是所述第一至第五中任一种方式中的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)为嵌段共聚物和/或包含来自作为支链成分的大分子单体的结构单元的共聚物。
[7]本发明的第七方式是所述第一至第六中任一种方式中的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)为包含来自作为支链成分的大分子单体的结构单元的共聚物,且大分子单体的共聚比例为1~10质量%。
[8]本发明的第八方式是所述第一至第七中任一种方式中的活性能量射线固化性粘合片,其是通过10~500mJ/cm2的活性能量射线照射而进行了预固化的粘合片。
[9]本发明的第九方式是所述第一至第八中任一种方式中的活性能量射线固化性粘合片,其中,在将厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为50%以上且1500%以下。
[10]本发明的第十方式是一种带有脱模膜的粘合片层叠体,其具备所述第一至第九中任一种方式的活性能量射线固化性粘合片与脱模膜层叠而成的结构。
[11]本发明的第十一方式是一种活性能量射线固化性粘合片,其由所述第一至第九中任一种方式的活性能量射线固化性粘合片固化而成。
[12]本发明的第十二方式是一种图像显示装置构成用层叠体,其具备两个图像显示装置构成构件间经由粘合片层叠而成的结构,其特征在于,
所述粘合片是如下活性能量射线固化性粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的粘合剂组合物形成的粘合剂层,在将厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为40%以上且1500%以下,基于下述固化条件的固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上,
所述图像显示装置构成构件中的至少一个在与所述粘合片的接触面具有深(mm)/底面积(mm2)为1.0×10-5~3.0×10-1的有底孔。
固化条件:利用365nm的紫外线照射达到3000~4000mJ/cm2范围内的累积光量,进行固化。
[13]本发明的第十三方式是所述第十二方式中的图像显示装置构成用层叠体,其在将所述粘合片厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为50%以上且1500%以下。
[14]本发明的第十四方式是所述第十二或第十三方式中的图像显示装置构成用层叠体,其中,所述粘合片是通过10~500mJ/cm2的活性能量射线照射而预固化的粘合片。
[15]本发明的第十五方式是所述第十二至第十四中任一种方式中的图像显示装置构成用层叠体,其中,所述图像显示装置构成构件由触控面板、图像显示面板、表面保护面板、偏光膜和相位差膜中的任一种或两种以上的组合构成。
[16]本发明的第十六方式是一种图像显示装置,其使用所述第十二至第十五中任一种方式的图像显示装置构成用层叠体而构成。
[17]本发明的第十七方式是一种图像显示装置构成用层叠体的制造方法,所述图像显示装置构成用层叠体具备两个图像显示装置构成构件经由所述第一至第九中任一种方式的活性能量射线固化性粘合片的固化后的粘合片进行层叠而成的结构,其特征在于,
在第一图像显示装置构成构件的单面粘贴所述粘合片而形成粘贴体,并且,使第二图像显示装置构成构件的被粘贴面与所述粘贴体的粘合片相对,被粘贴面上具有有底孔,在减压下使其密合并层叠,形成层叠体,
通过对所述层叠体进行加热加压处理而使所述粘合片发生热熔,从而使粘合剂组合物流入到所述第二图像显示装置构成构件的所述有底孔内,
对夹在第一和第二图像显示装置构成构件之间的所述粘合片照射活性能量射线,使粘合片固化。
[18]本发明的第十八方式是所述第十七方式中的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,其特征在于,所述第二图像显示装置构成构件的有底孔的深(mm)/底面积(mm2)为1.0×10-5~3.0×10-1
[19]本发明的第十九方式是所述第十七或第十八方式中的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,其中,所述固化后的粘合片在将厚度设为0.8~1.5mm时,80℃180秒后的蠕变形变为10%以上。
[20]本发明的第二十方式是所述第十七至第十九中任一种方式中的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,其特征在于,对所述层叠体的加热加压处理以在温度40℃以上且80℃以下,对所述层叠体施加0.2MPa以上且0.8MPa以下的压力的方式进行处理。
发明效果
本发明提出的活性能量射线固化性粘合片通过进行加热加压处理而能够使其热熔,能够发挥出优异的流动性。因而,能够使热熔的粘合剂组合物流入被粘物的孔内并填充至各个角落。进而,通过将前述粘合片层叠在两个被粘物之间,并照射活性能量射线进行固化,从而不仅能够将两个被粘物、尤其是图像显示装置构成构件接合,还能够发挥出即便前述被粘物发生尺寸变化,填充至前述孔内部的粘合剂也不发泡的耐发泡可靠性优异的效果。
具体实施方式
接着,基于实施方式的例子来说明本发明。但本发明不限定于以下说明的实施方式。
<本粘合片>
本发明的实施方式的一例中的粘合片(称为“本粘合片”)是具备由包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的粘合剂组合物(称为“本粘合剂组合物”)形成的粘合剂层(称为“本粘合剂层”)的活性能量射线固化性粘合片。
前述“活性能量射线固化性粘合片”是指具备能够通过活性能量射线而固化的性质的粘合片,换言之,是指尚留有通过活性能量射线而发生固化的余地的具备活性能量射线固化性的粘合片。
本粘合片可以固化(也称为“预固化”)至尚留有通过活性能量射线而发生固化的余地的状态,也可以未经任何固化(称为“未固化”)并能够通过活性能量射线而发生固化。
如果本粘合片进行了预固化或未经固化,则在将该本粘合片粘贴于被粘物后,能够通过活性能量射线而使本粘合片发生固化(也称为“主固化”),其结果,能够提高凝聚力而提高粘接性。
在构成本粘合片的一部分或全部的本粘合剂层通过活性能量射线进行主固化之前,从容易流入被粘面的有底孔的观点出发,优选为未交联状态,即凝胶分数为0%的状态。
另一方面,从获得优异的保管稳定性的观点出发,在进行主固化之前,优选为少量交联的预固化状态。
从使保管稳定性与流动性平衡的观点出发,预固化状态下的凝胶分数优选为50%以下,更优选为40%以下,进一步优选为20%以下,特别优选为10%以下。其中,如果是在溶剂中几乎不产生不溶性成分的程度,即,凝胶分数为5%以下,特别是1%以下的预固化状态,则能够在不损害流动性的情况下使保管稳定性提高,从这一点上最优选。予以说明,下限值为0%以上。
预固化本粘合片时,可以为通过热进行的预固化,也可以为通过活性能量射线进行的预固化。从容易将凝胶分数控制在规定范围内的观点出发,优选通过活性能量射线照射而发生了预固化的粘合片。
通过活性能量射线预固化本粘合片时,优选通过10~500mJ/cm2的活性能量射线照射进行预固化。在该活性能量射线照射中,优选的照射量,其中,为50mJ/cm2以上或450mJ/cm2以下,更优选为100mJ/cm2以上或400mJ/cm2以下,特别优选为150mJ/cm2以上或350mJ/cm2以下,进一步优选为200mJ/cm2以上或300mJ/cm2以下。该照射量如果在上述范围内,则具有在具有流动性的同时能够确保保管稳定性的倾向,因而优选。
予以说明,在从两侧照射活性能量射线时,前述活性能量射线照射量是一侧的累积照射量和另一侧的累积照射量的合计。
本粘合片可以是由本粘合剂层构成的单层结构,也可以是具备本粘合剂层的两层以上的多层结构。
本粘合片为两层以上的多层结构时,优选至少最表层或最背层或这两者是符合本粘合剂层的层。可以是全部层符合本粘合剂层的层。
本粘合片的厚度优选为10μm~500μm,其中,更优选为15μm以上或400μm以下,其中,尤其是进一步优选为20μm以上或350μm以下。
本粘合片为2层以上的多层结构时,相当于本粘合剂层的层的厚度相对于本粘合片整体的厚度优选占据20~100%,其中占据30%以上或95%以下,其中占据40%以上或90%以下的比例是进一步优选的。
在以下的保持力试验中,本粘合片的位移量优选小于2mm。
保持力试验:利用手动压辊,将在单面粘贴有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的活性能量射线固化性粘合片(宽25mm×长100mm的短条状)的一个端部以粘合面积达到25mm×20mm的方式粘贴于不锈钢板(120mm×50mm×厚1.2mm)上而制成试验片,使该试验片在40℃的环境下熟化15分钟后,在粘合片的另一个端部沿垂直方向悬挂500gf(4.9N)的砝码并静置,测定10分钟后的粘合片相对于不锈钢板的粘贴位置向下方位移的长度(mm)。
在本粘合片中,如果上述保持力试验的位移量小于2mm,则由于保管稳定性优异,因而优选。从该观点出发,该位移量进一步优选为1.8mm以下,其中优选进一步为1.5mm以下,其中进一步优选为1.0mm以下。
另一方面,上述保持力试验的位移量的下限值通常为0mm,没有特别限定。但从容易将粘合剂流动填充至有底孔等凹凸部的方面上,关于该位移量的优选的下限,为0.2mm以上,更优选为0.3mm以上,进一步优选为0.4mm以上,特别优选为0.5mm以上。
在本粘合片中,为了将上述保持力试验的位移量调整至上述范围,优选调整(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的组成、分子量,或者调整后述的交联剂(B)的种类、添加量,或者调整活性能量射线的照射量。但并不限定于该手段。
将厚度设为0.8~1.5mm时的本粘合片的固化前的25℃3600秒后的蠕变形变优选为40%以上且1500%以下。
在本粘合片中,如果上述25℃3600秒后的蠕变形变为40%以上,则在通过加热而能够将粘合剂流动填充至有底孔等凹凸部的方面上优选。从该观点出发,该蠕变形变更优选为50%以上,进一步优选为53%以上,其中优选为55%以上,其中进一步优选为60%以上。
另一方面,如果上述25℃3600秒后的蠕变形变为1500%以下,则在粘合片的尺寸稳定性优异的方面上优选。从该观点出发,该蠕变形变进一步优选为1400%以下,其中进一步优选为1300%以下,特别优选为1200%以下,进一步优选为800%以下,特殊优选为600%以下。
在本粘合片中,为了将上述固化前的蠕变形变调整至上述范围,优选调整(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的组成、分子量,或者调整后述的交联剂(B)的种类、添加量。此外,为了调整蠕变形变,也可以对本粘合片进行预固化。但并不限定于该手段。
将厚度设为0.8~1.5mm时的本粘合片的通过下述的固化条件固化后的80℃180秒后的蠕变形变优选为10%以上。
固化条件:利用365nm的紫外线照射达到3000~4000mJ/cm2范围内的累积光量,进行固化。
予以说明,从两侧照射紫外线时,该累积光量为一侧的紫外线照射累积光量与另一侧的紫外线照射累积光量的合计。
在本粘合片中,如果上述固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上,则在与被粘物的界面上不会引起发泡、剥离,能够追随被粘物的热尺寸变化,因而优选。从该观点出发,该蠕变形变进一步优选为12%以上,其中进一步优选为13%以上,其中进一步优选为15%以上。
另一方面,上述80℃180秒后的蠕变形变的上限值没有特别限定。但1000%左右为上限,关于该蠕变形变的优选的上限,为500%以下,更优选为300%以下,特别优选为100%以下。如果蠕变形变过高,则在高温环境下粘合片有可能从粘贴构件的端面溢出而导致端面发粘,或者所粘贴的构件发生位置偏移。
在本粘合片中,为了将上述固化后的蠕变形变调整至上述范围,优选调整(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的组成、分子量,或者调整后述的交联剂(B)的种类、添加量,或者调整主固化时的活性能量射线的照射量。但并不限定于该手段。
如上所述,本粘合片的前述蠕变形变是将厚度设为0.8mm~1.5mm时的数值。为了准确地测定本粘合片所具有的蠕变形变,需要避免因粘合片的厚度不足而受到测定夹具的影响所导致的测定结果变动,为此,需要在将本粘合片调整至一定的厚度范围的基础上再测定。
通过在将本粘合片的厚度预先调整至上述范围内的基础上再测定蠕变形变,不会受到测定夹具的影响,能够准确地掌握本粘合片所具有的蠕变形变。
并且,前述“将厚度设为0.8~1.5mm时的”是指:作为测定样品的粘合片的厚度不满足该范围时,将几张重叠等,将测定样品的厚度调整至该范围而作为测定对象。在其它试验中,规定了测定样品的厚度的情况也相同。
本粘合片的通过下述的固化条件固化后的凝胶分数优选为50%以上。
固化条件:利用365nm的紫外线照射达到3000~4000mJ/cm2范围内的累积光量,进行固化。
在本粘合片中,如果上述固化后的凝胶分数为50%以上,则在与被粘物的界面上不会引起发泡、剥离,能够得到可靠性优异的粘合片,因而优选。从该观点出发,该凝胶分数进一步优选为55%以上,其中进一步优选为60%以上,其中进一步优选为65%以上。
另一方面,上述固化后的凝胶分数的上限值没有特别限定,通常为100%,但从追随热尺寸变化的观点出发,优选为98%以下,更优选为96%以下,进一步优选为93%以下,特别优选为90%以下。
在本粘合片中,为了将固化后的凝胶分数调整至上述范围,优选调整作为主成分的(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的组成、分子量,或者调整后述的交联剂(B)的种类、添加量,或者调整主固化时的活性能量射线的照射量。但并不限定于该手段。
<本粘合剂组合物>
本粘合剂组合物是除了包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)之外,根据需要还包含交联剂(B)和引发剂(C)、进一步根据需要的其他成分的组合物。
<(甲基)丙烯酸系聚合物(A)>
在本粘合剂组合物中,优选(甲基)丙烯酸系聚合物(A)为主成分。即,优选为构成本粘合剂组合物的成分之中质量比例最高的成分。此时,构成本粘合剂组合物的成分之中,(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的质量比例为50质量%以上,其中可以为70质量%以上,其中可以为80质量%以上,其中可以为90质量%以上。予以说明,作为前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A),可以包含聚合成分不同的两种以上的共聚物。
作为前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A),优选包含50质量%以上的下式1(式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳原子数4~18的直链或支链的烷基。)所示的单体成分作为聚合成分。
其中,(甲基)丙烯酸系聚合物(A)进一步优选包含55质量%以上的前述单体成分作为聚合成分,其中,特别优选包含60质量%以上。
予以说明,本发明中,“(甲基)丙烯酸”是指分别包括丙烯酸和甲基丙烯酸的含义,“(甲基)丙烯酰基”是指分别包括丙烯酰基和甲基丙烯酰基的含义,“(甲基)丙烯酸酯”是指分别包括丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的含义,“(共)聚合物”是指包括聚合物和共聚物的含义。
[化1]
CH2=CH(R1)-COO(R2) 式1
作为前述式1所示的单体,例如可举出:(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)丙烯酸鲸蜡酯、(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)丙烯酸二环戊烯酯等。它们可以使用一种或组合使用两种以上。
上述之中,特别优选含有(甲基)丙烯酸正丁酯、(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)丙烯酸月桂酯等烷基的碳原子数为4~18、优选为4~15的(甲基)丙烯酸烷基酯中的任一种以上。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)优选为具有除前述单体成分之外的“其他共聚性单体”作为共聚成分的共聚物。
前述“其他共聚性单体”在(甲基)丙烯酸系聚合物(A)中优选包含1~50质量%,其中优选以2质量%以上或40质量%以下的比例包含,其中优选以3质量%以上或35质量%以下的比例包含,更进一步优选以5质量%以上或30质量%以下的比例包含。含量的下限与上限可以任意组合。
作为该“其他共聚性单体”,例如可举出:(a)含羧基单体(以下也称为“共聚性单体a1”)、(b)含羟基单体(以下也称为“共聚性单体a2”)、(c)含氨基单体(以下也称为“共聚性单体a3”)、(d)含环氧基单体(以下也称为“共聚性单体a4”)、(e)含酰胺基单体(以下“也称为共聚性单体a5”)、(f)乙烯基单体(以下也称为“共聚性单体a6”)、(g)烷基的碳原子数为1~3的(甲基)丙烯酸酯单体(以下也称为“共聚性单体a7”)、(h)大分子单体(以下也称为“共聚性单体a8”。)、(i)含芳香族的单体(以下也称为“共聚性单体a9”)、(j)含其他官能团的单体(以下也称为“共聚性单体a10”)。它们可以使用一种或并用两种以上。
作为前述共聚性单体a1,例如可举出:(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、六氢苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、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。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a2,例如可举出:(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、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a3,例如可举出:(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。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a4,例如可举出:(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。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a5,例如可举出:(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。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a6,可举出在分子内具有乙烯基的化合物。作为这种化合物,可例示出:烷基的碳原子数为1~12的(甲基)丙烯酸烷基酯类;以及分子内具有羟基、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-甲基苯乙烯及其他取代苯乙烯等芳香族乙烯基单体。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a7,例如可举出:(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。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a8的大分子单体是具有末端官能团和高分子量骨架成分的高分子单体。大分子单体的数均分子量优选为1000以上,更优选为1500以上,进一步优选为2000以上。予以说明,数均分子量的上限通常为10000。
另外,作为共聚性单体a8的具体例子,例如可举出:聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体等。
通过使用共聚性单体a8,能够制成导入有源自大分子单体的结构单元作为接枝共聚物的支链成分的接枝共聚物,能够制成由该接枝共聚物形成的(甲基)丙烯酸系聚合物(A)。
因此,根据共聚性单体a8与除此之外的单体的选择、配混比率,能够使接枝共聚物的特性发生变化。
尤其是,本发明中,从赋予在热熔时的流动性的观点出发,(甲基)丙烯酸系聚合物(A)中的大分子单体的共聚比例优选为10质量%以下,更优选为2质量%以上或9质量%以下,特别优选为3质量%以上或8质量%以下,特别优选为4质量%以上或7质量%以下。
前述大分子单体的骨架成分优选由(甲基)丙烯酸酯聚合物或乙烯基系聚合物构成。例如,可举出:前述烷基的碳原子数为4~18的直链烷基或支链烷基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸脂环式烷基酯、前述共聚性单体a1、前述共聚性单体a2、前述共聚性单体a7等所例示的物质。它们可以单独使用或组合使用两种以上。
作为前述共聚性单体a9,例如可举出:(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。它们可以为一种或组合两种以上。
作为前述共聚性单体a10,例如可举出:(甲基)丙烯酸改性有机硅、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,2H,2H-十三氟正辛酯等含氟单体等。它们可以为一种或组合两种以上。
从抗金属腐蚀性和耐湿热白化性等观点出发,前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)优选不含或实质不含前述“共聚性单体a1”。
予以说明,“不含或实质不含共聚性单体a1”是指:不仅包括完全不含的情况,还包括在(甲基)丙烯酸酯(共)聚合物中包含小于0.5质量%、优选小于0.1质量%的共聚性单体a1的情况。
从对粘合剂赋予粘合粘接力化、凝聚力的观点出发,前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)优选包含含羟基的单体和/或含氮原子的单体。因而,前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)特别优选具有前述“共聚性单体a2”、含氮原子的单体、尤其是“共聚性单体a5”作为共聚成分。
从对粘合剂赋予热熔性的观点出发,前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)优选包含嵌段共聚物和/或接枝共聚物,其中,优选包含接枝共聚物。
此处,嵌段共聚物是指:具有多个包含源自(甲基)丙烯酸酯的重复单元的聚合物链,且这些化学结构不同的多个聚合物链以线状键合成的嵌段共聚物。
此处,接枝共聚物优选为含有源自(甲基)丙烯酸酯的重复单元作为主干成分,且含有源自大分子单体的重复单元作为该接枝共聚物的支链成分的共聚物。
本发明中,由于会影响室温状态下的本粘合片的柔软性、本粘合剂组合物对于被粘物的润湿性即粘接性,为了使本粘合剂组合物在室温状态下具有适度的粘接性(粘合性),(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的玻璃化转变温度优选为-70℃~0℃,其中特别优选为-65℃以上或-5℃以下,其中特别优选为-60℃以上或-10℃以下,其中进一步特别优选为-55℃以上或-20℃以下。
此时,共聚物成分的玻璃化转变温度是指:根据由该共聚物各成分的均聚物得到的聚合物的玻璃化转变温度和构成比率,利用Fox的计算式而算出的值。
予以说明,Fox的计算式是指利用下式求出的计算值,可使用聚合物手册〔PolymerHandBook,J.Brandrup,Interscience,1989〕中记载的值来求出。
1/(273+Tg)=Σ(Wi/(273+Tgi))
[式中,Wi表示单体i的重量分数,Tgi表示单体i的均聚物的Tg(℃)。]
在获得上述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)时,丙烯酸系聚合物(A)所具有的源自(甲基)丙烯酸酯的重复单元之中,优选至少一种重复单元的玻璃化转变温度为-70℃~0℃。
作为构成这种重复单元的(甲基)丙烯酸酯,例如可举出:丙烯酸正丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-甲基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异壬酯、丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸异癸酯、丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、丙烯酸多支链硬脂酯、(甲基)丙烯酸多支链硬脂酯等烷基的碳原子数为4~20的(甲基)丙烯酸酯,但不限定于这些。
另外,丙烯酸系聚合物(A)所具有的源自(甲基)丙烯酸酯的重复单元之中,至少一种重复单元的玻璃化转变温度优选为0℃~120℃。具体地,为了对本粘合片的热熔温度产生影响,该玻璃化转变温度(Tg)优选为20℃~120℃,更优选为30℃~120℃,其中进一步优选为40℃以上或110℃以下,其中进一步优选为50℃以上或100℃以下。
如果存在具有这种玻璃化转变温度(Tg)的重复单元,则通过调整分子量,能够保持优异的加工性、保管稳定性,同时能够以在40℃~80℃附近发生热熔的方式进行调整。
作为构成这种重复单元的(甲基)丙烯酸酯,例如可举出:丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、1,4-环己烷二甲醇单丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯等。
本发明中,通过(甲基)丙烯酸系聚合物(A)为嵌段共聚物或接枝共聚物,能够制成形状稳定性和热熔性优异的粘合片。嵌段共聚物、接枝共聚物可通过已知的方法来制造。尤其是接枝共聚物可如上所述地通过将大分子单体用作共聚成分来制造。
前述(甲基)丙烯酸系聚合物(A)如上所述地是包含源自大分子单体的结构单元作为支链成分的共聚物时,从赋予热熔性的观点出发,相对于(甲基)丙烯酸系聚合物,优选以1%以上或10质量%以下、进一步2质量%以上或9质量%以下的比例含有源自大分子单体的结构单元。如果该源自大分子单体的结构单元为10质量%以下,则在热熔时赋予流动性的方面上优选。
予以说明,如果该源自大分子单体的结构单元为2质量%以上,则在抑制保管时、热熔时的过分流动的方面上优选。从该观点出发,源自大分子单体的结构单元进一步优选为3质量%以上,特别优选为4质量%以上。另一方面,进一步优选为9质量%以下,特别优选为8质量%以下,进一步,其中进一步优选为7质量%以下。
前述源自大分子单体的结构单元的玻璃化转变温度优选为20℃~150℃,其中进一步优选为40℃以上且130℃以下,其中进一步优选为60℃以上或120℃以下。
从获得优异的耐久性的观点出发,丙烯酸系聚合物(A)的重均分子量优选为10万以上,其中进一步优选为15万以上,其中进一步优选为20万以上。另一方面,从涂布适应性、凹凸追随性良好的观点出发,优选为100万以下,其中进一步优选为90万以下,其中进一步优选为80万以下。
<交联剂(B)>
交联剂(B)不是单纯的稀释剂,而是通过基于活性能量射线的自由基反应而发生聚合反应和/或交联反应,与(甲基)丙烯酸系聚合物键合或形成物理交联的化合物和/或组合物。
本粘合剂组合物通过包含交联剂(B),能够赋予主固化后的耐久性。但在丙烯酸系聚合物(A)通过后述的引发剂(C)等的作用引起夺氢反应而能够在本共聚物内和/或本共聚物间形成充分的交联结构的情况下,不一定需要包含交联剂(B)。
从确保本粘合片通过照射活性能量射线而固化的性质的观点出发,交联剂(B)优选包含具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)。
本粘合剂组合物通过包含具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)作为交联剂(B),本粘合剂组合物更容易形成交联结构,能够促进(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的交联反应,能够促进本粘合剂组合物的固化。
另外,从提高对于被粘物的热尺寸变化的追随性的观点出发,根据需要,除了多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)之外,还可以包含具有1个(甲基)丙烯酰基的单官能(甲基)丙烯酸酯(b-2)。此外,通过包含具有1个(甲基)丙烯酰基的单官能(甲基)丙烯酸酯(b-2),能够增大固化物的交联点之间的分子量,因此分子链的运动自由度增加,夹着本粘合片来层叠被粘物时,即便反复进行加热和冷却等而导致被粘物发生尺寸变形时,由本粘合剂组合物形成的本粘合片也能够追随其而发生变形。
相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,本粘合剂组合物中的交联剂(B)的含量优选为0.2质量份以上,其中更优选为0.5质量份以上,其中更优选为1质量份以上。关于上限值,优选为30质量份以下,其中更优选为25质量份以下,其中更优选为20质量份以下。
另外,从形成交联结构、赋予固化后的凝聚力的观点出发,相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,多官能(甲基)丙烯酸酯成分(b-1)的含量优选为0.5质量份以上,其中优选为1质量份以上,特别优选为1.5质量份以上。关于上限值,优选为10质量份以下,其中优选为8质量份以下,特别优选为6质量份以下。
予以说明,从调整交联密度而对固化物赋予适度柔软性的观点出发,含有单官能(甲基)丙烯酸酯(b-2)时,相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,其含量优选为2质量份以上,其中优选为4质量份以上,特别优选为6质量份以上。关于上限值,优选为20质量份以下,其中优选为18质量份以下,特别优选为15质量份以下。
前述多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)优选为制成均聚物时的玻璃化转变温度高于0℃的成分,其中进一步优选为5℃以上,其中进一步优选为10℃以上。予以说明,从获得柔软性的观点出发,上限优选为250℃以下,更优选为150℃以下,进一步优选为100℃以下。
予以说明,上述“制成均聚物时的玻璃化转变温度”是指仅聚合多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)制备均聚物时的均聚物的玻璃化转变温度。
另一方面,单官能(甲基)丙烯酸酯(b-2)优选为制成均聚物时的玻璃化转变温度为0℃以下的成分,其中进一步优选为-10℃以下,其中进一步优选为-20℃以下。予以说明,下限通常为-80℃。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1),例如可举出: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、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、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,还可以举出聚酯(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。它们可以使用一种或组合使用两种以上。
作为单官能(甲基)丙烯酸酯(b-2),例如可举出:(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(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2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸异十二烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸山嵛酯、(甲基)丙烯酸环丙酯、(甲基)丙烯酸环丁酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环庚酯、(甲基)丙烯酸环辛酯、(甲基)丙烯酸环壬酯、(甲基)丙烯酸环癸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片烷酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、三环癸烷二甲醇丙烯酸酯、乙氧基化邻苯基苯酚丙烯酸酯、2-羟基邻苯基苯酚丙基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基邻苯基苯酚丙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、四氢苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、六氢苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯、六氢苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基丙酯等(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸9-蒽酯、(甲基)丙烯酸1-芘基甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、三环癸烷二甲醇单丙烯酸酯单羧酸、丙烯酸二环戊酯、(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、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、二甘油单(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化甘油单(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化甘油单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双三羟甲基丙烷单(甲基)丙烯酸酯、环氧烷烃改性二甘油单(甲基)丙烯酸酯和环氧烷烃改性二季戊四醇单(甲基)丙烯酸酯等、以及单官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、单官能环氧(甲基)丙烯酸酯、单官能聚酯(甲基)丙烯酸酯等单官能低聚物类。它们可以使用一种或组合使用两种以上。
<引发剂(C)>
引发剂(C)只要是通过活性能量射线而产生自由基的化合物即可。
予以说明,丙烯酸系聚合物(A)例如在具有如二苯甲酮结构等那样通过活性能量射线照射而激发并能够在其激发状态下夺取体系中的氢自由基的结构的情况下、使用电子射线作为活性能量射线的情况下,不一定需要包含引发剂(C)。
聚合引发剂(C)根据自由基产生机理而分类为两种,大致分为:能够使引发剂自身的单键裂解分解而产生自由基的裂解型光引发剂;以及所激发的引发剂与体系中的供氢体能够形成激发络合物,使供氢体的氢发生转移的夺氢型光引发剂。
作为引发剂(C),可以为裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中的任一者,可分别单独使用,也可以混合使用两者,进而,还可以各自使用一种或并用两种以上。
本发明中,从能够在分子间或分子内有效地进行交联的方面出发,优选夺氢型引发剂。
另一方面,裂解型光引发剂通过在光照射后变成反应分解物,能够降低由光反应后的引发剂残渣导致的着色风险,在这一点上优选。其中,如果为具有可见光线范围吸收的裂解型光引发剂,则能够以高效率进行光固化,光反应后可见光范围的吸收减少而消色,在这一点上优选。
作为裂解型光引发剂,例如可举出: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及它们的衍生物等。
作为夺氢型光引发剂,例如可举出: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)氧基双乙烯、4-(1,3-丙烯酰基-1,4,7,10,13-五氧代十三烷基)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-氨基蒽醌及其衍生物等。
上述引发剂(C)的含量没有特别限制。作为基准,相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,优选以0.1~10质量份的比例含有,其中优选以0.5质量份以上或5质量份以下的比例含有,其中优选以1质量份以上或3质量份以下的比例含有。前述引发剂的含量的下限与上限可以任意组合。
<其他成分>
作为本粘合剂组合物中包含的除了前述之外的“其他成分”,例如可根据需要而适当含有增粘树脂、抗氧化剂、光稳定化剂、金属惰化剂、防老剂、吸湿剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、防锈剂、无机颗粒、硅烷偶联剂等各种添加剂。
另外,也可以根据需要而适当含有叔胺系化合物、季铵系化合物、月桂酸锡化合物等反应催化剂。
(防锈剂)
从能够防止光学构件腐蚀的观点出发,本粘合剂组合物也可以包含防锈剂。
作为防锈剂,例如优选三唑类、苯并三唑类等。它们可以单独使用,也可以并用两种以上。
相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,防锈剂的含量优选为0.01~5质量份,其中优选为0.1质量份以上或3质量份以下。前述防锈剂的含量的下限与上限可以任意组合。
(硅烷偶联剂)
硅烷偶联剂是在结构中分别含有1个以上反应性官能团和与硅原子键合的烷氧基的有机硅化合物。作为前述反应性官能团,例如可举出:环氧基、(甲基)丙烯酰基、巯基、羟基、羧基、氨基、酰胺基、异氰酸酯基,这些之中,从耐久性的平衡的方面出发,优选环氧基、巯基。
作为前述与硅原子键合的烷氧基,从耐久性和保存稳定性的方面出发,优选含有碳原子数1~8的烷氧基,特别优选甲氧基、乙氧基。予以说明,硅烷偶联剂也可以具有除了反应性官能团和与硅原子键合的烷氧基之外的有机取代基,例如烷基、苯基等。
作为前述硅烷偶联剂,例如可举出:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷等硅烷化合物即单体型的含环氧基的硅烷偶联剂;前述硅烷化合物的一部分进行水解缩聚、或者前述硅烷化合物与甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷等含烷基的硅烷化合物共缩合而成的硅烷化合物即低聚物型的含环氧基的硅烷偶联剂;3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基二甲氧基甲基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷等硅烷化合物即单体型的含巯基的硅烷偶联剂;前述硅烷化合物一部分进行水解缩聚、或者前述硅烷化合物与甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷等含烷基的硅烷化合物共缩合而成的硅烷化合物即低聚物型的含巯基的硅烷偶联剂;3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等含(甲基)丙烯酰基的硅烷偶联剂;N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷等含氨基的硅烷偶联剂;3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷等含异氰酸酯基的硅烷偶联剂;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等含乙烯基的硅烷偶联剂等。
它们可以单独使用,也可以并用两种以上。
这些之中,从耐久性优异的方面来看,优选使用含环氧基的硅烷偶联剂、含巯基的硅烷偶联剂,其中,优选含环氧基的硅烷偶联剂。
相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,硅烷偶联剂的含量优选为0.005~10质量份,特别优选为0.01质量份以上或5质量份以下,进一步优选为0.05质量份以上或1质量份以下。通过以规定量使用硅烷偶联剂,在将本粘合片层叠于具有凹凸部的被粘物上时,即便反复进行加热和冷却等而导致被粘物发生尺寸变形时,也能够追随凹凸部而牢固地密合。前述硅烷偶联剂的含量的下限与上限可以任意组合。
(嵌段共聚物或接枝共聚物)
为了对本粘合片赋予热熔性,本粘合剂组合物作为除了(甲基)丙烯酸系聚合物(A)之外的聚合物,可以包含嵌段共聚物和/或接枝共聚物。这些共聚物优选至少具有橡胶状链段和玻璃状链段的各类各一种。
此处,嵌段共聚物是指:具有多个包含源自某种单体的重复单元的聚合物链,且这些化学结构不同的多个聚合物链键合成线状的嵌段共聚物。
另外,接枝共聚物是指:含有源自单体的重复单元作为主干成分,且含有源自与主干成分不同的单体的重复单元作为该接枝共聚物的支链成分的共聚物。
橡胶状链段是显示出低于室温的玻璃化转变温度(Tg)的部分,橡胶状链段的Tg优选低于0℃,更优选低于-10℃,进一步优选低于-20℃。
作为构成橡胶状链段的单体,可举出:共轭二烯、共轭二烯的氢化衍生物。此处,共轭二烯优选包含4~15个碳原子。
作为共轭二烯的例子,例如可举出:丁二烯、异戊二烯、乙基丁二烯、苯基丁二烯、间戊二烯、戊二烯、己二烯、乙基己二烯和二甲基丁二烯等。聚合共轭二烯可分别或相互地以共聚物的形式使用。在某个实施方式中,共轭二烯选自由异戊二烯、丁二烯、乙烯-丁二烯共聚物和它们的组合组成的组。
玻璃状链段是显示出超过室温的Tg的部分。玻璃状链段的Tg为40℃以上、优选为60℃以上、更优选为80℃以上。
作为构成玻璃状链段的单体,例如可举出:单乙烯基芳香族单体,但不限定于这些。例如,作为单乙烯基芳香族单体,可举出:苯乙烯、乙烯基吡啶、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二正丁基苯乙烯、异丙基苯乙烯、其它烷基化苯乙烯、苯乙烯类似体和苯乙烯同族体。
相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,除了(甲基)丙烯酸系聚合物(A)之外的嵌段共聚物和/或接枝共聚物的含量优选为1质量份以上,其中更优选为2质量份以上,其中更优选为5质量份以上。关于上限值,优选为100质量份以下,其中更优选为95质量份以下,其中更优选为90质量份以下。
(增塑剂)
为了对本粘合片赋予热熔性,本粘合剂组合物可以包含增塑剂。
作为增塑剂的例子,没有限定。例如可举出:选自由聚异丁烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、非晶质聚烯烃及其共聚物、有机硅、聚丙烯酸酯、低聚物聚氨酯、乙烯丙烯共聚物、它们的任意组合或混合物组成的组中的增塑剂。
这些之中,增塑剂优选为聚异丁烯。作为本说明书中能够使用的聚异丁烯增塑剂的例子,在由BASF以OPPANOL的商品名销售的增塑剂之中,可特别举出选自OPPANOLB系列中的增塑剂。
从环境保护的观点出发,所使用的增塑剂的挥发性有机化合物(VOC)值越小越优选,通过热重量分析而进行测定时,优选小于1000ppm,更优选小于800ppm,进一步优选小于600ppm,最优选小于400ppm。
增塑剂的含有质量没有特别限定。相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,优选为0.1~20质量份,其中进一步优选为0.5质量份以上或15质量份以下。前述增塑剂的含量的下限与上限可以任意组合。
(烃增粘剂)
为了对本粘合片赋予热熔性,本粘合剂组合物可以包含烃增粘剂。
作为烃增粘剂,可举出:聚萜烯(例如α-蒎烯系树脂、β-蒎烯系树脂和柠檬烯系树脂)和芳香族改性聚萜烯树脂(例如酚改性聚萜烯树脂)等萜烯树脂、香豆酮-茚树脂;以及C5系烃树脂、C9系烃树脂、C5/C9系烃树脂和二环戊二烯系树脂等石油系树脂;改性松香、氢化松香、聚合松香、松香酯等松香类。
烃增粘剂优选相容于本粘合组合物。
烃增粘剂的含量没有特别限制。相对于(甲基)丙烯酸系聚合物(A)100质量份,优选为0.1~20质量份,其中进一步优选为0.5质量份以上或15质量份以下。
通过包含这些增塑剂、烃增粘剂,能够适合地制作具有粘合特性的热熔系粘合组合物。
<本粘合剂组合物的制备方法>
本粘合剂组合物可通过将(甲基)丙烯酸系聚合物(A)、以及优选进一步将交联剂(B)和引发剂(C)、其他成分分别混合规定量来获得。
作为它们的混合方法,没有特别限定,各成分的混合顺序也没有特别限定。
另外,在制造本粘合剂组合物时,可以追加热处理工序。该情况下,预先将本粘合剂组合物的各成分混合后再进行热处理是理想的。也可以将各种混合成分浓缩并制成母料来使用。
另外,混合时的装置也没有特别限定,可以使用例如万能混炼机、行星搅拌器、班伯里密炼机、捏合机、门式搅拌器、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。
予以说明,本粘合剂组合物可以以不含溶剂的无溶剂体系的形式来使用。通过以无溶剂体系的形式来使用,可具备不会残留溶剂、耐热性和耐光性提高的优点。
<除了本粘合剂层之外的层>
从使本粘合片的保管稳定性、加工性和粘合物性良好的观点出发,本粘合片优选为2层以上的多层构成。该情况下,作为除了本粘合剂层之外的层,优选具有中间层,例如,中间层的组成是任意的。
但从进一步提高层间粘接性的观点出发,形成除了本粘合剂层之外的层的树脂组合物优选也包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)作为主成分,其中,优选包含与本粘合剂层相同的(甲基)丙烯酸系聚合物(A)作为主成分。
进一步,除了本粘合剂层之外的层进一步优选也包含交联剂(B)和引发剂(C)。此时,该交联剂(B)进一步优选包含多官能(甲基)丙烯酸酯(b-1)。
在本粘合片为由最表层和最背层构成的2层构成时,如果是最表层与最背层的硬度不同的形态,则能够通过在各层中对相反的技术问题即流动性和保管稳定性进行功能分离来兼顾二者。即,通过高硬度的层使粘合片具有硬度来确保操作性、保管稳定性,同时通过柔软的层而能够流动追随有底孔等被粘面的凹凸,在这一点上优选。
另外,在具备最表层、最背层和中间层的3层构成时,如果是中间层与表层背层的硬度不同的形态,则能够通过在各层中对相反的技术问题即流动性和保管稳定性进行功能分离来兼顾二者。即,通过高硬度的层使粘合片具有硬度来确保操作性、保管稳定性,同时通过柔软的层而能够流动追随有底孔等被粘面的凹凸,在这一点上优选。
其中,中间层如果为比表层背层硬度高的构成,则通过柔软的表层背层容易向被粘物的凹凸流动追随,在这一点上优选。
本粘合片为由表层背层和中间层构成的3层构成时,各层的厚度比(最表层:中间层:最背层)优选为1:0.5:1~1:10:1,更优选为1:0.7:1~1:6:1,特别优选为1:1:1~1:4:1。
本粘合片可以是通过10~500mJ/cm2的活性能量射线照射而预固化的粘合片。予以说明,从两侧照射活性能量射线时,为一侧的累积照射量和另一侧的累积照射量的合计。此外,预固化是指留有进一步固化余地的状态,是少量交联的状态,例如通过凝胶分数而言的话,为0%以上且50%以下的状态。
作为粘合片,通过预先用少量的活性能量射线照射,尤其是用紫外线照射进行固化,通常在具有更高流动性的粘合片的情况下,保管稳定性下降,但结果却是在维持高流动性的状态下,保管稳定性也变得良好。
如上所述,近年来,虽然有进一步提高粘合片流动性的要求,但如果提高流动性,则保管稳定性下降等,难以进行兼顾。
本发明中,为了在维持高流动性的同时提高保管稳定性,优选预先通过少量的活性能量射线照射进行固化。通常认为通过预先进行活性能量射线照射,会发生粘合片变硬、生产周期时间变长或者填孔温度变高等不良状况。然而,尝试少量照射,却意外地发现没有发生这样的不良状况,能够兼具高流动性和保管稳定性。
予以说明,本粘合片不具有高流动性时,在某种程度上也具有保管稳定性,无需进行少量照射。认为假设进行了少量照射,则流动性下降,对孔的追随性下降。
<本粘合片的使用方式>
本粘合片也可以用作粘合片单体。例如,可以通过对被粘物直接涂布本粘合剂组合物并形成为片状,或者对本粘合剂组合物进行直接挤出成形,或者注入至模具中来使用本粘合片。进一步,也可以通过向导电构件等构件之间直接填充本粘合剂组合物来使用本粘合片。
另一方面,本粘合片也可以用作具备本粘合片和脱模膜的带有脱模膜的粘合片层叠体。例如,还可以制成将本粘合剂组合物在脱模膜上成型为单层片状或多层片状而得到的带有脱模膜的粘合片的形态。
作为前述脱模膜的材质,例如可举出:聚酯膜、聚烯烃膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、丙烯酸膜、三乙酸纤维素膜、氟树脂膜等。这些之中,特别优选聚酯膜和聚烯烃膜。
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,优选为25μm~500μm,其中进一步优选为38μm以上或250μm以下,其中进一步优选为50μm以上或200μm以下。
<本层叠体>
本发明的实施方式的一例中的图像显示装置构成用层叠体(称为“本层叠体”)是在两个图像显示装置用构成构件之间夹持有本粘合片,具备该两个图像显示装置用构成构件经由本粘合片进行层叠而成的构成的图像显示装置构成用层叠体。
通过对本粘合片照射活性能量射线,本层叠体的本粘合片发生主固化(将主固化后的本粘合片称为“主固化后粘合片”),能够将两个图像显示装置用构成构件进行接合。
此时,前述两个图像显示装置构成构件中的至少一者可举出由选自由接触式传感器、图像显示面板、表面保护面板、偏光膜和相位差膜组成的组中的任一种或两种以上的组合构成的层叠体。
其中,如果前述两个图像显示装置构成构件中的至少一者在其与本粘合片的接触面具有深度(mm)/底面积(mm2)之比为1.0×10-5~3.0×10-1、其中为5.0×10-5以上或2.0×10-1以下、其中为1.0×10-4以上或1.0×10-1以下的有底孔,则能够进一步享受本粘合片的效果。
此时,可以在该有底孔内填充本粘合片的树脂组合物,此时,可以在有底孔内以至少不存在直径为1mm以上的空隙的方式进行填充。予以说明,在空隙为非球状的情况下,前述“空隙的直径”是指最长直径。
作为本层叠体的具体例,例如可举出:脱模膜/本粘合片或固化后粘合片/触控面板、图像显示面板/本粘合片或固化后粘合片/触控面板、图像显示面板/本粘合片或固化后粘合片/触控面板/本粘合片或固化后粘合片/保护面板、偏光膜/本粘合片或固化后粘合片/触控面板、偏光膜/本粘合片或固化后粘合片/触控面板/本粘合片或固化后粘合片/保护面板等构成。
作为前述触控面板,还包括使保护面板具备触控面板功能的结构体、使图像显示面板具备触控面板功能的结构体。
因此,本层叠体例如可以为脱模膜/本粘合片或固化后粘合片/保护面板、脱模膜/本粘合片或固化后粘合片/图像显示面板、图像显示面板/本粘合片或固化后粘合片/保护面板等构成。
另外,在前述构成中,可举出:在本粘合片或固化后粘合片与其邻接的触控面板、保护面板、图像显示面板、偏光膜等构件之间夹设前述导电层的全部构成。但不限定于这些层叠例。
予以说明,作为前述触控面板,可举出:电阻膜方式、静电容量方式、电磁感应方式等方式的触控面板。其中,优选静电容量方式。
作为前述保护面板的材质,除了玻璃之外,可以为丙烯酸系树脂、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膜、其它相位差膜等其它光学膜、液晶材料和背光系统构成(通常,粘合剂组合物或粘合物品的相对于图像显示面板而言的被粘合面成为光学膜),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。
本层叠体可以用作例如液晶显示器、有机EL显示器、无机EL显示器、电子纸、等离子体显示器和微机电系统(MEMS)显示器等图像显示装置的构成构件。
<图像显示装置构成用层叠体的制造方法>
接下来,对本层叠体的制造方法的一例进行说明。但是,本层叠体的制造方法不限定于如下说明的方法。
本层叠体可如下制造:在第一图像显示装置构成构件的单面粘贴本粘合片而形成粘贴体,并且,使在被粘贴面具有有底孔的第二图像显示装置构成构件的被粘贴面与前述粘贴体的粘合片相对,在减压下使其密合,进行层叠而形成层叠体。接下来,通过对前述层叠体进行加热加压处理而使本粘合片发生热熔,使粘合剂组合物流入至前述第二图像显示装置构成构件的前述有底孔内。接下来,对夹在第一图像显示构成构件与第二图像显示构成构件之间的本粘合片照射活性能量射线,使本粘合片发生固化。
此时,对本层叠体进行的加热加压处理优选以在40℃以上且80℃以下的温度下对本层叠体施加0.2MPa以上且0.8MPa以下的压力的方式进行处理。
其中,此时的上述温度进一步优选为45℃以上或78℃以下,其中进一步优选为50℃以上或75℃以下。
另外,上述压力进一步优选为0.25MPa以上或0.75MPa以下,其中进一步优选为0.30MPa以上或0.70MPa以下。
此外,上述处理时间,换言之,施加上述压力的时间优选为5分钟以上,特别优选为5分钟以上或60分钟以下,其中进一步优选为10分钟以上或45分钟以下。
本发明中,作为上述活性能量射线照射中的活性能量射线,适合为紫外线和可见光线。
关于照射活性能量射线时的光源,例如可举出:高压汞灯、低压汞灯、金属卤化物灯、氙灯、卤素灯、LED灯、荧光灯、电子射线照射装置等,可以根据所照射的光的波长、照射量而从它们之中区分使用。
另外,关于照射时间、照射手段,没有特别限定,例如,如果是紫外线照射,则波长365nm下的累积光量优选为100mJ/cm2~10000mJ/cm2,更优选为500mJ/cm2以上或8000mJ/cm2以下,进一步优选为1000mJ/cm2以上或6000mJ/cm2以下,特别优选为1500mJ/cm2以上或4000mJ/cm2以下。
予以说明,从两侧照射紫外线时,该累积光量为一侧的紫外线照射累积光量与另一侧的紫外线照射累积光量的合计。
作为本层叠体的一个优选例,可举出:具备将两个图像显示装置构成构件经由主固化后粘合片进行层叠而成的构成的图像显示装置构成用层叠体,前述主固化后粘合片的将厚度设为0.8~1.5mm时的基于规定固化条件的固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上。主固化后粘合片是指本粘合片进行光固化后的片。
此时,如上所述,该图像显示装置构成构件中的至少一者可举出在其与前述粘合片的接触面具有深度(mm)/底面积(mm2)为1.0×10-5~3.0×10-1的有底孔的构件。此时,优选在该有底孔内填充有前述主固化后粘合片,且在该有底孔内以至少不存在直径为1mm以上的空隙的状态进行了填充。
予以说明,在空隙为非球状的情况下,前述“空隙的直径”是指最长直径。
<本图像显示装置>
本发明的实施方式的一例中的图像显示装置(也称为“本图像显示装置”)是具备本图像显示装置构成用层叠体的图像显示装置。
作为本图像显示装置的具体例,例如可举出: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机电系统(MEMS)显示器等。
<语句的说明>
本说明书中,表述为“X~Y”(X、Y为任意数字)时,只要没有特别记载,则包括“X以上且Y以下”的含义,且包括“优选大于X”或“优选小于Y”的含义。
另外,表述为“X以上”(X为任意数字)或“Y以下”(Y为任意数字)时,还包括“优选大于X”或“优选小于Y”的含义。
此外,本发明中,“片”的概念中包括片(sheet)、膜(film)、带(tape)。
[实施例]
以下,通过实施例和比较例更详细地进行说明。但本发明不限定于这些实施例。
<(甲基)丙烯酸系聚合物>
·(甲基)丙烯酸系聚合物A-1:将数均分子量为2400的聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体(玻璃化转变温度为105℃)15质量份、丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-55℃)81质量份和丙烯酸(玻璃化转变温度为106℃)4质量份共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:16万、玻璃化转变温度:-36℃)
·(甲基)丙烯酸系聚合物A-2:将数均分子量为2400的聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体(玻璃化转变温度为105℃)6质量份、丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-55℃)90质量份和丙烯酸(玻璃化转变温度为106℃)4质量份共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:30万、玻璃化转变温度:-45℃)
·(甲基)丙烯酸系聚合物A-3:将数均分子量为2400的聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体(玻璃化转变温度为105℃)9质量份、丙烯酸丁酯(玻璃化转变温度为-55℃)87质量份和丙烯酸(玻璃化转变温度为106℃)4质量份共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:30万、玻璃化转变温度:-42℃)
·(甲基)丙烯酸系聚合物A-4:将丙烯酸2-乙基己酯(玻璃化转变温度为-70℃)64质量份、丙烯酸甲酯(玻璃化转变温度为10℃)19质量份和丙烯酸羟基乙酯(玻璃化转变温度为-15℃)17质量份共聚而成的丙烯酸系接枝共聚物(质均分子量:54万、玻璃化转变温度:-50℃)
上述(甲基)丙烯酸系聚合物中的各共聚成分的玻璃化转变温度是由该成分的均聚物得到的玻璃化转变温度的文献值。关于大分子单体,记载了由形成大分子单体中的高分子量骨架的成分的均聚物得到的玻璃化转变温度的文献值。
(甲基)丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度是根据上述各共聚成分的玻璃化转变温度和构成比率,利用Fox的计算式而算出的值。
<交联剂>
·交联剂B-1:丙氧化季戊四醇三丙烯酸酯(制成均聚物时的玻璃化转变温度:62℃)
·交联剂B-2:1,9-壬二醇二丙烯酸酯(制成均聚物时的玻璃化转变温度:38℃)
·交联剂B-3:聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯(制成均聚物时的玻璃化转变温度:-60℃)
·交联剂B-4:季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物
关于上述交联剂,制成均聚物时的玻璃化转变温度如下测定。
相对于上述交联剂100g,加入光聚合引发剂(IGM公司制的“Esacure TZT”)1g,得到交联剂与光聚合引发剂的混合物。在厚度为0.55mm的钠钙玻璃上层叠设有宽度4mm、长度37mm、厚度0.6mm的开口部的有机硅树脂片框,向框内流入前述混合物。在其上覆盖厚度为0.55mm的钠钙玻璃,以365nm的累积光量达到4000mJ/cm2的方式,隔着钠钙玻璃从两面照射紫外线,将交联剂固化,制作包含交联剂的均聚物。使用粘弹性测定装置(IT计测控制公司制的“DVA-200”),在频率:1Hz、升温速度:3℃/min、测定温度:-70℃~130℃的条件下对所制作的样品进行动态粘弹性测定。将由粘弹性曲线得到的Tanδ的峰温度作为玻璃化转变温度(Tg)。
<引发剂>
·光聚合引发剂C-1:2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物(IGM公司制的“Esacure TZT”)
·光聚合引发剂C-2:苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰)次膦酸乙酯(IGM公司制的“Omnirad TPO-L”)
<其他成分>
·防锈剂(D-1):1,2,3-苯并三唑
·硅烷偶联剂(E-1):3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷
[实施例1]
准备(甲基)丙烯酸系聚合物A-2100质量份、交联剂B-33质量份、光聚合引发剂C-12.5质量份、防锈剂0.5质量份,作为粘合剂层的原料。
另一方面,准备(甲基)丙烯酸系聚合物A-1100质量份、交联剂B-23质量份、光聚合引发剂C-12.5质量份,作为中间层的原料。
将前述粘合剂层的原料和前述中间层的原料分别供给至2台挤出机中,按照两种3层(粘合剂层/中间层/粘合剂层、厚度为1:1:1)的层构成进行共挤出,得到粘合片。
接下来,将前述粘合片夹在表面经剥离处理的两片聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱化学公司制的“DIAFOIL MRV(V06)”、厚度为100μm;三菱化学公司制的“DIAFOIL MRQ”、厚度为75μm)、即两片脱模膜之间,热熔成形为厚度150μm的片状,得到由脱模膜/粘合片1/脱模膜构成的粘合片层叠体。
通过高压汞灯从两侧对该粘合片层叠体以波长365nm的累积光量达到200mJ/cm2的方式(单面的累积光量为100mJ/cm2,合计为200mJ/cm2)照射光,稍稍使其固化,制作粘合片。
予以说明,粘合片1是预固化的状态,是具备通过照射光而发生固化的光固化性的粘合片。
[实施例2~10、比较例1~2]
如表1和表2所示,除了变更各层的组成、层构成、紫外线的照射量等之外,与实施例1同样地制作粘合片2~12和粘合片层叠体2~12。
予以说明,粘合片2~5和8~10是预固化的状态,是具备通过照射光而发生固化的光固化性的粘合片。
粘合片6、7、11和12是未固化状态,是具备通过照射光而发生固化的光固化性的粘合片。
[物性测定/评价]
对前述实施例/比较例中制作的粘合片1~12进行以下的各种测定和评价。将其评价结果归纳于表1和表2。
<蠕变试验>
(主固化前蠕变)
分别使用多张实施例和比较例中制作的粘合片,以厚度达到0.8~1.5mm的方式进行层叠,并冲裁成直径为8mm的圆状来进行制作。
使用流变仪(TA Instruments公司制的“DHR-2”),在测定夹具:直径为8mm的平行板、温度:25℃、压力:1000Pa、转矩:100μN·m的条件下,测定3600秒后的形变(%)。
(主固化后蠕变)
对于实施例和比较例中制作的粘合片,使用高压汞灯以365nm的累积光量达到3000mJ/cm2的方式,隔着经剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜对粘合片照射紫外线,使粘合片主固化。但关于比较例3的粘合片,以365nm的累积光量达到4000mJ/cm2的方式照射紫外线,使粘合片主固化。
以厚度达到0.8~1.5mm的方式层叠主固化后的粘合片,并冲裁成直径为8mm的圆状来进行制作。
使用流变仪(TA Instruments公司制的“DHR-2”),在测定夹具:直径为8mm的平行板、温度:80℃、压力:1000Pa、转矩:100μN·m的条件下,测定180秒后的形变(%)。
<孔填埋性(流动性)>
利用手动压辊,在厚度为100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东洋纺公司制的“COSMOSHINE A4300”)的单面层叠厚度为25μm的两面粘合片,制作带粘合层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(总厚度为125μm)。将前述带粘合层的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜裁切成54mm×82mm,在所裁切的膜的四角,以从端面起至孔中心为止的距离达到6mm的方式开出直径为4mm的圆柱状的有底孔。该有底孔的深度(mm)/底面积(mm2)为9.95×10-3
在54mm×82mm、厚度为0.55mm的钠钙玻璃上辊粘贴前述膜,制作具有4个直径为4mm、深度为125μm的有底孔的孔填埋性评价用基材。
将剥掉实施例和比较例中制作的粘合片层叠体的一个脱模膜而露出的粘合面辊压接于钠钙玻璃(82mm×54mm×0.55mm厚)。接下来,剥掉剩余的脱模膜,使露出的粘合面与前述孔填埋性评价用基材的具有有底孔的面相对,使用真空粘贴机,在减压下(绝对压力为2kPa)下进行加压粘贴。使用高压釜实施加热/加压处理(60℃、表压为0.45MPa、20分钟),制作孔填埋性评价用层叠体。
目视观察前述层叠体,将在1个以上的有底孔的内部观察到直径为1mm以上的空隙的样品记作“poor(差)”,将除此之外,即没有观察到那样的空隙的样品判定为“good(好)”。
予以说明,在空隙为非球状的情况下,将空隙的直径判断为最长直径。
<可靠性(耐发泡可靠性)>
将具有厚度为84μm、直径为4mm的有底孔的带粘合层的偏光板(70mm×150mm)辊粘贴在75mm×160mm、厚度为0.55mm的钠钙玻璃上,制作可靠性评价用基材。
将剥掉实施例和比较例中制作的粘合片层叠体的一个脱模膜而露出的粘合面辊压接于钠钙玻璃(75mm×160mm×0.55mm厚)。接下来,剥掉剩余的脱模膜,使露出的粘合面与前述可靠性评价用基材的具有有底孔的面相对,使用真空粘贴机,在减压下(绝对压力为2kPa)下进行加压粘贴。
使用高压釜实施加热/加压处理(60℃、表压为0.45MPa、20分钟)后,隔着钠钙玻璃,以365nm的累积光量达到3000mJ/cm2的方式照射紫外线,使粘合片主固化,制作可靠性评价用样品。但关于比较例2的粘合片7,隔着钠钙玻璃,以365nm的累积光量达到4000mJ/cm2的方式照射紫外线,使粘合片主固化,制作可靠性评价用样品。
将该可靠性评价用样品投入热循环试验机中,在高温低温循环(高温:80℃、低温:-40℃、暴露时间:各温度下30分钟、温度变化速度:5分钟以内)的条件下循环200次并保管。
目视观察保管后的可靠性评价用样品,将在孔部内未观察到气泡的样品判定为“good(好)”,将在孔部内观察到1个直径小于500μm的气泡的样品判定为“fair(一般)”,将在孔部内观察到1个直径为500μm以上的气泡的样品或者在孔部内观察到2个以上气泡的样品判定为“poor(差)”。
予以说明,在气泡为非球状的情况下,将气泡的直径判断为最长直径。
<保管稳定性(通过保持力进行评价)>
关于保管稳定性,如下地通过评价保持力进行判定。
将实施例和比较例中制作的粘合片层叠体的粘合片切割成50mm×50mm,剥离单面的脱模膜,利用手动压辊粘贴衬底用的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱化学公司制,DIAFOIL S-100、厚度38μm)后,将其切割成宽25mm×长100mm的短条状。
接下来,剥离剩余的脱模膜,利用手动压辊,将粘合片的一个端部以粘合面积达到25mm×20mm的方式粘贴于不锈钢板(120mm×50mm×厚1.2mm)上而制成试验片。然后,使试验片在40℃的环境下熟化15分钟后,在粘合片的另一个端部沿垂直方向悬挂500gf(4.9N)的砝码并静置,测定10分钟后的粘合片相对于不锈钢板的粘贴位置向下方位移的长度(mm),即位移量。将位移量小于2mm的样品判定为“good(好)”,将位移量在2mm以上的样品判定为“poor(差)”。
[表1]
[表2]
<凝胶分数>
(预固化状态的凝胶分数)
对预固化的粘合片即实施例1、2、3、9和10,如下进行凝胶分数的测定。从各粘合片层叠体去除脱模膜,将其作为样品。
用150目的SUS制金属网包裹样品,在乙酸乙酯中浸泡24小时。然后,在75℃下干燥4.5小时,分别测定乙酸乙酯浸泡前后的粘合剂的质量,将两重量之差作为金属网中残留的不溶解的粘合剂的重量。将金属网中残留的不溶解的粘合剂相对于乙酸乙酯浸泡前的粘合剂质量的质量百分率计算为预固化状态的凝胶分数(X0)(%)。结果如表3所示。
予以说明,凝胶分数为1%以下的样品在表中记作“<1”。
(主固化状态的凝胶分数)
使用高压汞灯,以365nm的累积光量达到3000mJ/cm2的方式,隔着脱模膜,从两侧对实施例1、2、3、9和10中制作的粘合片照射紫外线(单侧的累积光量为1500mJ/cm2,共计3000mJ/cm2),使粘合片主固化。
从各粘合片层叠体去除脱模膜,将其作为样品。
用150目的SUS制金属网包裹样品,在乙酸乙酯中浸泡24小时。然后,在70℃下干燥4.5小时,分别测定乙酸乙酯浸泡前后的粘合剂的质量,将两重量之差作为金属网中残留的不溶解的粘合剂的重量。将金属网中残留的不溶解的粘合剂相对于乙酸乙酯浸泡前的粘合剂质量的质量百分率计算为主固化状态的凝胶分数(X1)(%)。结果如表3所示。
[表3]
单位 实施例1 实施例2 实施例3 实施例9 实施例10
预固化时的累积光量 (mJ/cm2) 200 250 300 200 200
预固化状态的凝胶分数 (%) <1 <1 <1 46 34
主固化时的累积光量 (mJ/cm2) 3000 3000 3000 3000 3000
预固化状态的凝胶分数 (%) 59 59 61 76 70
根据上述实施例和至今为止本发明人进行的试验结果,由包含(甲基)丙烯酸系聚合物(A)的粘合剂树脂组合物形成的粘合层如果达到规定的位移量并且在主固化前和主固化后达到规定的蠕变形变,则能够通过进行热加压处理而发生热熔,能够发挥出优异的流动性。因而可知:能够使热熔的粘合剂组合物流入存在于被粘物表面(粘接面)的孔、例如深度(mm)/底面积(mm2)为1.0×10-5~3.0×10-1的有底孔内而不残留空隙地填充至各个角落。进一步可知:本发明的粘合片除了上述的流动性,还具有良好的保管稳定性。还可知:在粘合片固化后,即便前述被粘物发生尺寸变化,也能够防止填充至前述孔内部的粘合剂发泡。
比较例1因主固化前的保持力而位移量大,保管时,出现渗胶问题。
比较例2在主固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为40%以下,在流入有底孔内时,无法填充至各个角落,在有底孔内观察到空隙,欠缺实用性。此外,比较例2在主固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以下,在可靠性试验中在有底孔内观察到空隙,欠缺实用性。

Claims (20)

1.一种活性能量射线固化性粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系聚合物A的粘合剂组合物形成的粘合剂层,其中,
所述活性能量射线固化性粘合片在以下的(1)保持力试验中,位移量小于2mm,
将厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为40%以上且1500%以下,
基于以下的(2)固化条件的固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上,
(1)保持力试验:利用手动压辊,将在单面粘贴有聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的活性能量射线固化性粘合片(宽25mm×长100mm的短条状)的一个端部以粘合面积达到25mm×20mm的方式粘贴于不锈钢板(120mm×50mm×厚1.2mm)上而制成试验片,使该试验片在40℃的环境下熟化15分钟后,在粘合片的另一个端部沿垂直方向悬挂500gf即4.9N的砝码并静置,测定10分钟后的粘合片相对于不锈钢板的粘贴位置向下方位移的长度mm;
(2)固化条件:利用365nm的紫外线照射达到3000~4000mJ/cm2范围内的累积光量,进行固化。
2.根据权利要求1所述的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述粘合剂组合物还含有交联剂B和引发剂C。
3.根据权利要求2所述的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述交联剂B包含具有2个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯成分(b-1)。
4.根据权利要求2所述的活性能量射线固化性粘合片,其中,相对于所述(甲基)丙烯酸系聚合物A100质量份,所述粘合剂组合物中的所述交联剂B的含量为0.2质量份以上且30质量份以下。
5.根据权利要求1所述的活性能量射线固化性粘合片,其为2层以上的多层构成。
6.根据权利要求1所述的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物A为嵌段共聚物和/或包含来自作为支链成分的大分子单体的结构单元的共聚物。
7.根据权利要求1所述的活性能量射线固化性粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物A为包含来自作为支链成分的大分子单体的结构单元的共聚物,且大分子单体的共聚比例为1~10质量%。
8.根据权利要求1所述的活性能量射线固化性粘合片,其是通过10~500mJ/cm2的活性能量射线照射而进行了预固化的粘合片。
9.根据权利要求1所述的活性能量射线固化性粘合片,其中,在将厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为50%以上且1500%以下。
10.一种带有脱模膜的粘合片层叠体,其具备权利要求1~9中任一项所述的活性能量射线固化性粘合片与脱模膜层叠而成的结构。
11.一种活性能量射线固化性粘合片,其由权利要求1~9中任一项所述的活性能量射线固化性粘合片固化而成。
12.一种图像显示装置构成用层叠体,其具备两个图像显示装置构成构件间经由粘合片层叠而成的结构,其特征在于,
所述粘合片是如下活性能量射线固化性粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系聚合物A的粘合剂组合物形成的粘合剂层,在将厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为40%以上且1500%以下,基于下述固化条件的固化后的80℃180秒后的蠕变形变为10%以上,
所述图像显示装置构成构件中的至少一个在与所述粘合片的接触面具有深mm/底面积mm2为1.0×10-5~3.0×10-1的有底孔,
固化条件:利用365nm的紫外线照射达到3000~4000mJ/cm2范围内的累积光量,进行固化。
13.根据权利要求12所述的图像显示装置构成用层叠体,其中,在将所述粘合片的厚度设为0.8~1.5mm时,固化前的25℃3600秒后的蠕变形变为50%以上且1500%以下。
14.根据权利要求12所述的图像显示装置构成用层叠体,其中,所述粘合片是通过10~500mJ/cm2的活性能量射线照射而进行了预固化的粘合片。
15.根据权利要求12所述的图像显示装置构成用层叠体,其中,所述图像显示装置构成构件由触控面板、图像显示面板、表面保护面板、偏光膜和相位差膜中的任一种或两种以上的组合构成。
16.一种图像显示装置,其使用权利要求12~15中任一项所述的图像显示装置构成用层叠体而构成。
17.一种图像显示装置构成用层叠体的制造方法,所述图像显示装置构成用层叠体具备两个图像显示装置构成构件经由权利要求1~9中任一项所述的活性能量射线固化性粘合片的固化后的粘合片进行层叠而成的结构,其特征在于,
在第一图像显示装置构成构件的单面粘贴所述粘合片而形成粘贴体,并且,使第二图像显示装置构成构件的被粘贴面与所述粘贴体的粘合片相对,被粘贴面上具有有底孔,在减压下使其密合并层叠,形成层叠体,
通过对所述层叠体进行加热加压处理而使所述粘合片发生热熔,从而使粘合剂组合物流入到所述第二图像显示装置构成构件的所述有底孔内,
对夹在第一和第二图像显示装置构件之间的所述粘合片照射活性能量射线,使粘合片固化。
18.根据权利要求17所述的图像显示装置用层叠体的制造方法,其特征在于,所述第二图像显示装置构成构件的有底孔的深mm/底面积mm2为1.0×10-5~3.0×10-1
19.根据权利要求17所述的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,其中,所述固化后的粘合片在将厚度设为0.8~1.5mm时,80℃180秒后的蠕变形变为10%以上。
20.根据权利要求17所述的图像显示装置构成用层叠体的制造方法,其特征在于,对所述层叠体的加热加压处理以在温度40℃以上且80℃以下,对所述层叠体施加0.2MPa以上且0.8MPa以下的压力的方式进行处理。
CN202280060177.3A 2021-09-28 2022-09-26 活性能量射线固化性粘合片、带有脱模膜的粘合片层叠体、图像显示装置构成用层叠体、图像显示装置及图像显示装置构成用层叠体的制造方法 Pending CN117980425A (zh)

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