JP2014139297A - 粘着層付き透明面材、表示装置およびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被貼合体と貼合した際に、被貼合体と粘着層との界面に空隙が残存しにくく、被貼合体にかかる応力が小さく、また高温でも被貼合体との接着力が充分に得られる粘着層付き透明面材を提供する。
【解決手段】透明面材10の一方の表面に粘着層14を有し、粘着層14が、透明面材10の表面に沿って広がる層状部18と、層状部18の周縁を囲む堰状部20と、を有し、層状部18が、特定のウレタンアクリレートオリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)を含む硬化性化合物(II)と、硬化時に前記硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有する非硬化性オリゴマー(III)を含む層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる粘着層付き透明面材1。
【選択図】図1
【解決手段】透明面材10の一方の表面に粘着層14を有し、粘着層14が、透明面材10の表面に沿って広がる層状部18と、層状部18の周縁を囲む堰状部20と、を有し、層状部18が、特定のウレタンアクリレートオリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)を含む硬化性化合物(II)と、硬化時に前記硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有する非硬化性オリゴマー(III)を含む層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる粘着層付き透明面材1。
【選択図】図1
Description
本発明は、粘着層付き透明面材、該粘着層付き透明面材により表示パネルが保護された表示装置、およびそれらの製造方法に関する。
透明面材(保護板)により表示パネルが保護された表示装置としては、表示パネルと、透明面材の片面に粘着層が形成された粘着層付き透明面材とを、粘着層が表示パネルに接するように貼合した表示装置が知られている。該粘着層付き透明面材の粘着層は、透明面材の表面に沿って広がる層状部と、前記層状部の周縁を囲む堰状部とを有し、前記層状部が、硬化性化合物と非硬化性オリゴマーとを含む硬化性樹脂組成物の硬化物からなる(特許文献1、2参照)。
表示パネルと粘着層付き透明面材との貼合方法としては、減圧雰囲気下にて表示パネルと粘着層付き透明面材とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻す方法が知られている。
表示パネルと粘着層付き透明面材を一体化させた表示装置は、一般的に表示面を垂直に設置して使用される。長期間の使用や高温環境下での使用を想定した信頼性評価項目として、高温または高温高湿下での長期保管試験が実施されるが(一般的なTVモニターなど民生仕様であれば60℃や80℃で200〜500時間など)、表示パネルと粘着層付き透明面材との界面における密着性が不充分な場合において、室温で長期間または高温環境での使用にて粘着層付き透明面材から表示パネルが経時的にずれ落ちたり、脱離するなど信頼性に課題があった。
本発明は、表示パネル等の被貼合体と貼合した際に、被貼合体と粘着層との界面に空隙が残存しにくく、また60℃や80℃またはそれ以上といった高温環境下でも被貼合体との接着力が充分に得られる硬化性樹脂組成物、および該硬化性樹脂組成物を用いた粘着層付き透明面材、およびその製造方法を提供する。また、本発明は、前記粘着層付き透明面材を用いた表示装置、およびその製造方法を提供する。
本発明の粘着層付き透明面材は、透明面材と、前記透明面材の少なくとも一方の表面に形成された粘着層と、を有し、前記粘着層が、前記透明面材の表面に沿って広がる層状部と、前記層状部の周縁を囲む堰状部と、を有し、前記層状部が、下記硬化性化合物(II)および下記非硬化性オリゴマー(III)を含む層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする粘着層付き透明面材である。
硬化性化合物(II):ウレタンアクリレートオリゴマー(A)と、硬化性官能基を1個有する分子量600未満のモノマー(B)と、硬化性官能基を2個以上有する分子量900未満のモノマー(C)と、を含み、前記モノマー(B)および前記モノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種が水酸基を有する。
非硬化性オリゴマー(III):前記層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化時に前記硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有するオリゴマー。
硬化性化合物(II):ウレタンアクリレートオリゴマー(A)と、硬化性官能基を1個有する分子量600未満のモノマー(B)と、硬化性官能基を2個以上有する分子量900未満のモノマー(C)と、を含み、前記モノマー(B)および前記モノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種が水酸基を有する。
非硬化性オリゴマー(III):前記層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化時に前記硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有するオリゴマー。
前記モノマー(C)はアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を有することが好ましい。
前記硬化性化合物(II)の組成は、ウレタンアクリレートオリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)が20〜89質量%、前記モノマー(B)が10〜79質量%、前記モノマー(C)が0.1〜10質量%であることが好ましい。
前記モノマー(B)は、水酸基を有するモノマー(B1)を含むことが好ましい。
前記モノマー(B1)は、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレートを含むことが好ましい。
前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)の数平均分子量(Mn)は1000〜100000であることが好ましい。
前記非硬化性オリゴマー(III)がポリオキシアルキレンポリオールであり、前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)が、ポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料として合成されたウレタンアクリレートオリゴマーであることが好ましい。
本発明の粘着層付き透明面材では、前記層状部の80℃における損失正接tanδ(80℃)から25℃における損失正接tanδ(25℃)を差し引いた値が−0.05以下で、且つ、35℃における貯蔵せん断弾性率が100kPa以下であることが好ましい。
前記硬化性化合物(II)の組成は、ウレタンアクリレートオリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)が20〜89質量%、前記モノマー(B)が10〜79質量%、前記モノマー(C)が0.1〜10質量%であることが好ましい。
前記モノマー(B)は、水酸基を有するモノマー(B1)を含むことが好ましい。
前記モノマー(B1)は、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレートを含むことが好ましい。
前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)の数平均分子量(Mn)は1000〜100000であることが好ましい。
前記非硬化性オリゴマー(III)がポリオキシアルキレンポリオールであり、前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)が、ポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料として合成されたウレタンアクリレートオリゴマーであることが好ましい。
本発明の粘着層付き透明面材では、前記層状部の80℃における損失正接tanδ(80℃)から25℃における損失正接tanδ(25℃)を差し引いた値が−0.05以下で、且つ、35℃における貯蔵せん断弾性率が100kPa以下であることが好ましい。
前記層状部形成用硬化性樹脂組成物は、連鎖移動剤を含まない、または連鎖移動剤を前記硬化性化合物(II)の100質量部に対して1質量部以下含むことが好ましい。
前記層状部形成用硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤(D2)を含むことが好ましい。
前記透明面材は、表示装置の保護板であることが好ましい。
本発明の粘着層付き透明面材は、前記粘着層の表面を覆う、剥離可能な保護フィルムをさらに有することが好ましい。
前記層状部形成用硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤(D2)を含むことが好ましい。
前記透明面材は、表示装置の保護板であることが好ましい。
本発明の粘着層付き透明面材は、前記粘着層の表面を覆う、剥離可能な保護フィルムをさらに有することが好ましい。
本発明の粘着層付き透明面材を製造方法は、下記の工程(a)〜(e)を有する。
(a)透明面材の表面の周縁部に、液状の堰状部形成用硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化の堰状部を形成する工程。
(b)未硬化の堰状部で囲まれた領域に、液状の層状部形成用硬化性樹脂組成物を供給する工程。
(c)1kPa以下の減圧雰囲気下にて、層状部形成用硬化性樹脂組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが層状部形成用硬化性樹脂組成物に接するように重ねて、透明面材、保護フィルムおよび未硬化の堰状部で層状部形成用硬化性樹脂組成物からなる未硬化の層状部が密封された積層体を得る工程。
(d)50kPa以上の圧力雰囲気下に積層体を置いた状態にて、未硬化の層状部および未硬化の堰状部を硬化させて、層状部および堰状部を有する粘着層を形成する工程。
(e)支持面材を保護フィルムから剥離する工程。
(a)透明面材の表面の周縁部に、液状の堰状部形成用硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化の堰状部を形成する工程。
(b)未硬化の堰状部で囲まれた領域に、液状の層状部形成用硬化性樹脂組成物を供給する工程。
(c)1kPa以下の減圧雰囲気下にて、層状部形成用硬化性樹脂組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが層状部形成用硬化性樹脂組成物に接するように重ねて、透明面材、保護フィルムおよび未硬化の堰状部で層状部形成用硬化性樹脂組成物からなる未硬化の層状部が密封された積層体を得る工程。
(d)50kPa以上の圧力雰囲気下に積層体を置いた状態にて、未硬化の層状部および未硬化の堰状部を硬化させて、層状部および堰状部を有する粘着層を形成する工程。
(e)支持面材を保護フィルムから剥離する工程。
本発明の表示装置は、表示パネルと、粘着層が表示パネルに接するように、表示パネルに貼合された、本発明の粘着層付き透明面材と、を有する。
本発明の表示装置の製造方法は、100Pa以下の減圧雰囲気下にて、表示パネルと粘着層付き透明面材とを、粘着層が表示パネルに接するように重ねて貼合することを特徴とする。
本発明の粘着層付き透明面材は、被貼合体と貼合した際に、被貼合体と粘着層との界面に空隙が残存しにくく、また高温環境下でも被貼合体との接着力が充分に得られる。
本発明の粘着層付き透明面材の製造方法によれば、被貼合体と貼合した際に、被貼合体と粘着層との界面に空隙が残存しにくく、また高温環境下でも被貼合体との接着力が充分に得られる粘着層付き透明面材を製造できる。
本発明の表示装置は、表示パネルと粘着層との界面における空隙の発生が充分に抑えられ、また高温環境下でも表示パネルと粘着層付き透明面材とが充分な接着力が得られ、信頼性に優れている。
本発明の表示装置の製造方法によれば、表示パネルと粘着層との界面における空隙の発生が充分に抑えられ、また高温環境下でも表示パネルと粘着層付き透明面材とが充分な接着力が得られる表示装置を製造できる。
本発明の粘着層付き透明面材の製造方法によれば、被貼合体と貼合した際に、被貼合体と粘着層との界面に空隙が残存しにくく、また高温環境下でも被貼合体との接着力が充分に得られる粘着層付き透明面材を製造できる。
本発明の表示装置は、表示パネルと粘着層との界面における空隙の発生が充分に抑えられ、また高温環境下でも表示パネルと粘着層付き透明面材とが充分な接着力が得られ、信頼性に優れている。
本発明の表示装置の製造方法によれば、表示パネルと粘着層との界面における空隙の発生が充分に抑えられ、また高温環境下でも表示パネルと粘着層付き透明面材とが充分な接着力が得られる表示装置を製造できる。
本明細書において、「透明」とは、面材と表示パネルの表示面とを粘着層を介して、空隙なく貼合した後に、表示パネルの表示画像の全体または一部が光学的な歪を受けることなく面材を通して視認できる様態を意味する。したがって、表示パネルから面材に入射する光の一部が面材により吸収、反射されたり、または光学的な位相の変化等によって、面材の可視線透過率が低いものであっても、面材を通して光学的な歪なく表示パネルの表示画像を視認することができるものであれば、「透明」であるということができる。
また、「硬化性官能基」とは、ラジカル重合性の不飽和結合を有する官能基を意味する。また、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
また、「硬化性官能基」とは、ラジカル重合性の不飽和結合を有する官能基を意味する。また、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレートまたはメタクリレートを意味する。
≪粘着層付き透明面材≫
図1は、本発明の粘着層付き透明面材の一例を示す断面図である。
粘着層付き透明面材1は、透明面材10(保護板)と、透明面材10の表面の周縁部に形成された遮光印刷部12と、遮光印刷部12が形成された側の透明面材10の表面に形成された粘着層14と、粘着層14の表面を覆う、剥離可能な保護フィルム16(保護材)と、を有する。粘着層付き透明面材1は、保護フィルム16を剥離した後、表示パネルと貼合することで表示装置を製造することができる。
図1では粘着層14が透明面材10の片面に形成されている場合を図示しているが、粘着層14は透明面材10の両面に形成されていてもよく、その場合にはいずれの粘着層14の表面も剥離可能な保護フィルム16で覆われる。
図1は、本発明の粘着層付き透明面材の一例を示す断面図である。
粘着層付き透明面材1は、透明面材10(保護板)と、透明面材10の表面の周縁部に形成された遮光印刷部12と、遮光印刷部12が形成された側の透明面材10の表面に形成された粘着層14と、粘着層14の表面を覆う、剥離可能な保護フィルム16(保護材)と、を有する。粘着層付き透明面材1は、保護フィルム16を剥離した後、表示パネルと貼合することで表示装置を製造することができる。
図1では粘着層14が透明面材10の片面に形成されている場合を図示しているが、粘着層14は透明面材10の両面に形成されていてもよく、その場合にはいずれの粘着層14の表面も剥離可能な保護フィルム16で覆われる。
<透明面材>
透明面材10は、後述する表示パネルの画像表示側に設けられて表示パネルを保護する保護板であることが好ましい。
透明面材10としては、ガラス板、または透明樹脂板が挙げられる。透明面材10としては、表示パネルからの出射光や反射光に対して透明性が高い点はもちろん、耐光性、低複屈折性、高い平面精度、耐表面傷付性、高い機械的強度を有する点からも、ガラス板が最も好ましい。また、光硬化性樹脂組成物の硬化のための光を充分に透過させる点でも、透明面材10はガラス板であることが好ましい。
透明面材10は、後述する表示パネルの画像表示側に設けられて表示パネルを保護する保護板であることが好ましい。
透明面材10としては、ガラス板、または透明樹脂板が挙げられる。透明面材10としては、表示パネルからの出射光や反射光に対して透明性が高い点はもちろん、耐光性、低複屈折性、高い平面精度、耐表面傷付性、高い機械的強度を有する点からも、ガラス板が最も好ましい。また、光硬化性樹脂組成物の硬化のための光を充分に透過させる点でも、透明面材10はガラス板であることが好ましい。
ガラス板の材料としては、ソーダライムガラス等のガラス材料が挙げられる。ガラス板としては、鉄分がより低く、青みの少ない高透過ガラス(白板ガラス)が好ましい。ガラス板としては、安全性を高めるために強化ガラスを用いてもよい。特に薄いガラス板を用いる場合には、化学強化を施したガラス板を用いることが好ましい。
透明樹脂板の材料としては、透明性の高い樹脂材料(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等。)が挙げられる。
透明樹脂板の材料としては、透明性の高い樹脂材料(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等。)が挙げられる。
透明面材10には、粘着層14との界面接着力を向上させるために、表面処理を施してもよい。表面処理の方法としては、透明面材10の表面をシランカップリング剤で処理する方法、フレームバーナーによる酸化炎によって酸化ケイ素の薄膜を形成する方法等が挙げられる。
透明面材10には、表示画像のコントラスを高めるために、粘着層14が形成された側とは反対側の表面に反射防止層を設けてもよい。反射防止層を設ける方法としては、透明面材10の表面に無機薄膜を直接形成する方法、反射防止層を設けた透明樹脂フィルムを透明面材10に貼合する方法等が挙げられる。
また、目的に応じて、透明面材10の一部または全体を着色したり、透明面材10の表面の一部または全体を磨りガラス状にして光を散乱させたり、透明面材10の表面の一部または全体に微細な凹凸等を形成して透過光を屈折または反射させたりしてもよい。また、着色フィルム、光散乱フィルム、光屈折フィルム、光反射フィルム等を、透明面材10の表面の一部または全体に貼着してもよい。
透明面材10には、表示画像のコントラスを高めるために、粘着層14が形成された側とは反対側の表面に反射防止層を設けてもよい。反射防止層を設ける方法としては、透明面材10の表面に無機薄膜を直接形成する方法、反射防止層を設けた透明樹脂フィルムを透明面材10に貼合する方法等が挙げられる。
また、目的に応じて、透明面材10の一部または全体を着色したり、透明面材10の表面の一部または全体を磨りガラス状にして光を散乱させたり、透明面材10の表面の一部または全体に微細な凹凸等を形成して透過光を屈折または反射させたりしてもよい。また、着色フィルム、光散乱フィルム、光屈折フィルム、光反射フィルム等を、透明面材10の表面の一部または全体に貼着してもよい。
透明面材10の形状は、表示装置の外形に合わせる目的で通常矩形である。表示装置の外形によっては、表示パネルの表示面の全面を覆う、外形形状に曲線を含む形状の保護板を用いることもできる。
透明面材10の大きさは、表示装置の外形に合わせて適宜設定すればよい。
透明面材10の厚さは、機械的強度、透明性の点から、ガラス板の場合は通常0.5〜25mmであることが好ましい。屋内で使用するテレビ受像機、PC用ディスプレイ等の用途では、表示装置の軽量化の点から、1〜6mmが好ましく、屋外に設置する公衆表示用途では、3〜20mmが好ましい。化学強化ガラスを用いる場合は、ガラスの厚さは、強度の点で、0.5〜1.5mm程度が好ましい。透明樹脂板の場合、透明樹脂板の厚さは、2〜10mmが好ましい。
透明面材10の大きさは、表示装置の外形に合わせて適宜設定すればよい。
透明面材10の厚さは、機械的強度、透明性の点から、ガラス板の場合は通常0.5〜25mmであることが好ましい。屋内で使用するテレビ受像機、PC用ディスプレイ等の用途では、表示装置の軽量化の点から、1〜6mmが好ましく、屋外に設置する公衆表示用途では、3〜20mmが好ましい。化学強化ガラスを用いる場合は、ガラスの厚さは、強度の点で、0.5〜1.5mm程度が好ましい。透明樹脂板の場合、透明樹脂板の厚さは、2〜10mmが好ましい。
<遮光印刷部>
遮光印刷部12は、後述する表示パネルの画像表示領域以外を透明面材10側から視認できないようにして、表示パネルに接続されている配線部材等を隠蔽するものである。遮光印刷部12は、粘着層14が形成される側またはその反対側の表面に形成できる。遮光印刷部12と画像表示領域との視差を低減する点では、粘着層14が形成される側の表面に遮光印刷部12を形成することが好ましい。透明面材10がガラス板の場合、遮光印刷部12に黒色顔料を含むセラミック印刷を用いると遮光性が高く好ましい。
表示パネルの配線部材等が、表示パネルを観察する側からは視認できない構造であったり、表示装置の筺体等の他の部材により隠蔽される場合、または表示パネル以外の被貼合体と粘着層付き透明面材1とを貼合する場合には、遮光印刷部12を透明面材10に形成しない場合もある。
遮光印刷部12は、後述する表示パネルの画像表示領域以外を透明面材10側から視認できないようにして、表示パネルに接続されている配線部材等を隠蔽するものである。遮光印刷部12は、粘着層14が形成される側またはその反対側の表面に形成できる。遮光印刷部12と画像表示領域との視差を低減する点では、粘着層14が形成される側の表面に遮光印刷部12を形成することが好ましい。透明面材10がガラス板の場合、遮光印刷部12に黒色顔料を含むセラミック印刷を用いると遮光性が高く好ましい。
表示パネルの配線部材等が、表示パネルを観察する側からは視認できない構造であったり、表示装置の筺体等の他の部材により隠蔽される場合、または表示パネル以外の被貼合体と粘着層付き透明面材1とを貼合する場合には、遮光印刷部12を透明面材10に形成しない場合もある。
<粘着層>
粘着層14は、透明面材10の表面に沿って広がる層状部18と、層状部18の周縁に接してこれを囲む堰状部20と、を有する。
層状部18は、後述する層状部形成用硬化性樹脂組成物(以下、「第一組成物」と記すこともある。)を硬化して形成される硬化物(透明樹脂)からなる部分である。
堰状部20は、堰状部形成用硬化性樹脂組成物(以下、「第二組成物」と記すこともある。)を塗布し、硬化して形成される硬化物(透明樹脂)からなる部分である。
粘着層14は、透明面材10の表面に沿って広がる層状部18と、層状部18の周縁に接してこれを囲む堰状部20と、を有する。
層状部18は、後述する層状部形成用硬化性樹脂組成物(以下、「第一組成物」と記すこともある。)を硬化して形成される硬化物(透明樹脂)からなる部分である。
堰状部20は、堰状部形成用硬化性樹脂組成物(以下、「第二組成物」と記すこともある。)を塗布し、硬化して形成される硬化物(透明樹脂)からなる部分である。
[堰状部]
堰状部20を形成する第二組成物は、光硬化性樹脂組成物であってもよく、熱硬化性樹脂組成物であってもよい。堰状部20としては、低温で硬化でき、かつ硬化速度が速い点から、硬化性化合物および光重合開始剤(D1)を含む光硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。また、第二組成物が光硬化性樹脂組成物であれば、硬化には高い温度を必要としないことから、高温による表示パネルの損傷のおそれも少ない。
また、層状部の形成に用いる第一組成物と同じ組成の第二組成物を、透明面材の表面の周縁部に塗布して半硬化させ、後述する工程(d)で硬化される前の未硬化の堰状部としてもよい。
堰状部20を形成する第二組成物は、光硬化性樹脂組成物であってもよく、熱硬化性樹脂組成物であってもよい。堰状部20としては、低温で硬化でき、かつ硬化速度が速い点から、硬化性化合物および光重合開始剤(D1)を含む光硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。また、第二組成物が光硬化性樹脂組成物であれば、硬化には高い温度を必要としないことから、高温による表示パネルの損傷のおそれも少ない。
また、層状部の形成に用いる第一組成物と同じ組成の第二組成物を、透明面材の表面の周縁部に塗布して半硬化させ、後述する工程(d)で硬化される前の未硬化の堰状部としてもよい。
本発明において好適な、光硬化性の第二組成物について説明する。光硬化性の第二組成物は、光硬化性の硬化性化合物(I)および光重合開始剤(D1)を含む組成物である。
また、第二組成物は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。
また、第二組成物は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。
第二組成物の25℃における粘度は、500〜3000Pa・sが好ましく、800〜2500Pa・sがより好ましく、1000〜2000Pa・sがさらに好ましい。第二組成物の粘度が500Pa・s以上であれば、未硬化の堰状部の形状を比較的長時間維持でき、未硬化の堰状部の高さを充分に維持できる。第二組成物の粘度が3000Pa・sであれば、未硬化の堰状部を塗布によって形成できる。
また、堰状部を形成する第二組成物の塗布時の粘度が500Pa・sより小さい場合であっても、第二組成物が光硬化性樹脂組成物である場合には、塗布の直後に光を照射することで、光照射後の第二組成物の粘度を上述の好ましい範囲とすればよい。塗布の容易さからは、第二組成物の塗布時の粘度は500Pa・s以下が好ましく、200Pa・s以下がさらに好ましい。
第二組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定する。
また、堰状部を形成する第二組成物の塗布時の粘度が500Pa・sより小さい場合であっても、第二組成物が光硬化性樹脂組成物である場合には、塗布の直後に光を照射することで、光照射後の第二組成物の粘度を上述の好ましい範囲とすればよい。塗布の容易さからは、第二組成物の塗布時の粘度は500Pa・s以下が好ましく、200Pa・s以下がさらに好ましい。
第二組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定する。
また、透明面材10と表示パネルとの間隔を保持するために、所定の粒子径のスペーサ粒子を第二組成物に配合してもよい。
(硬化性化合物(I))
硬化性化合物(I)は、第二組成物の粘度を後述する範囲に調整しやすい点から、硬化性官能基を有し、かつMnが30000〜100000であるオリゴマー(X)と、硬化性官能基を1個以上有し、かつ分子量が125〜600であるモノマー(Y)と、を含むことが好ましく、オリゴマー(X)とモノマー(Y)とからなることが特に好ましい。
硬化性化合物(I)は、第二組成物の粘度を後述する範囲に調整しやすい点から、硬化性官能基を有し、かつMnが30000〜100000であるオリゴマー(X)と、硬化性官能基を1個以上有し、かつ分子量が125〜600であるモノマー(Y)と、を含むことが好ましく、オリゴマー(X)とモノマー(Y)とからなることが特に好ましい。
オリゴマー(X):
オリゴマー(X)のMnは、30000〜100000であり、40000〜80000が好ましく、50000〜65000がより好ましい。オリゴマー(X)のMnが該範囲であれば、第二組成物の粘度を後述する範囲に調整しやすい。
オリゴマー(X)のMnは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)の測定によって得られた、ポリスチレン換算のMnである。なお、GPCの測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等。)のピークが現れる場合は、該ピークを除外してMnを求める。
オリゴマー(X)のMnは、30000〜100000であり、40000〜80000が好ましく、50000〜65000がより好ましい。オリゴマー(X)のMnが該範囲であれば、第二組成物の粘度を後述する範囲に調整しやすい。
オリゴマー(X)のMnは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)の測定によって得られた、ポリスチレン換算のMnである。なお、GPCの測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等。)のピークが現れる場合は、該ピークを除外してMnを求める。
オリゴマー(X)の硬化性官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられ、硬化速度が速い点および透明性の高い堰状部が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる基が好ましい。
オリゴマー(X)1分子当たりの硬化性官能基の平均数は、第二組成物の硬化性、堰状部の機械的特性の点から、1.8〜4個が好ましい。
オリゴマー(X)1分子当たりの硬化性官能基の平均数は、第二組成物の硬化性、堰状部の機械的特性の点から、1.8〜4個が好ましい。
オリゴマー(X)としては、ウレタン結合を有するウレタンオリゴマー、ポリオキシアルキレンポリオールのポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリオールのポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
オリゴマー(X)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
オリゴマー(X)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
ウレタン鎖の分子設計等によって硬化後の樹脂の機械的特性、面材との密着性等を幅広く調整できる点から、オリゴマー(X)としては、ポリオールおよびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンオリゴマーが好ましく、なかでも後述のオリゴマー(X1)がより好ましい。前記ポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。
オリゴマー(X1)は、希釈剤として用いる下記モノマー(x2)の存在下、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、該プレポリマーのイソシアネート基に、下記モノマー(x1)を反応させて得られるウレタンオリゴマーである。
モノマー(x1):分子量が125〜600で、硬化性官能基を1個以上有し、かつイソシアネート基と反応する基を1個有するモノマー。
モノマー(x2):分子量が125〜600で、硬化性官能基を1個以上有し、かつイソシアネート基と反応する基を有さないモノマー。
モノマー(x1):分子量が125〜600で、硬化性官能基を1個以上有し、かつイソシアネート基と反応する基を1個有するモノマー。
モノマー(x2):分子量が125〜600で、硬化性官能基を1個以上有し、かつイソシアネート基と反応する基を有さないモノマー。
モノマー(x1)としては、活性水素を有する基(水酸基、アミノ基等。)および硬化性官能基を有するモノマーが挙げられる。
モノマー(x1)の具体例としては、炭素数2〜6のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等。)等が挙げられる。
前記プレポリマーに反応させるモノマー(x1)としては、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレートが好ましい。
モノマー(x1)の具体例としては、炭素数2〜6のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート(2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等。)等が挙げられる。
前記プレポリマーに反応させるモノマー(x1)としては、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレートが好ましい。
モノマー(x2)としては、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート(n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−オクタデシル(メタ)アクリレート、n−ベヘニル(メタ)アクリレート等。)、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレート(イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート等。)等が挙げられる。
Mnが30000〜100000のオリゴマー(X1)は、高粘度となるため、通常の方法では合成が難しく、合成できたとしてもモノマー(Y)との混合が難しい。
そのため、オリゴマー(X1)を、モノマー(x1)および(x2)を用いる合成方法で合成した後、得られた生成物をそのまま第二組成物に用いる、または得られた生成物をさらにモノマー(x2)等で希釈して第二組成物に用いることが好ましい。
そのため、オリゴマー(X1)を、モノマー(x1)および(x2)を用いる合成方法で合成した後、得られた生成物をそのまま第二組成物に用いる、または得られた生成物をさらにモノマー(x2)等で希釈して第二組成物に用いることが好ましい。
ポリオールおよびポリイソシアネートとしては、公知の化合物を使用でき、たとえば、国際公開第2009/016943号に記載のウレタン系オリゴマー(a)の原料として記載された、ポリオール(i)、ジイソシアネート(ii)等が挙げられる。
ポリオールの具体例としては、ポリオキシアルキレンポリオール(ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオール等。)、ポリエステルポリオール、ポリカードネートポリオール等が挙げられる。これらの中でも、ポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、ポリオキシプロピレンポリオールがより好ましい。また、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールとすると、第二組成物の他の成分との相溶性を高めることができ、さらに好ましい。
ポリオールは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
ポリオールは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
ポリイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートおよび無黄変性芳香族ジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートが好ましい。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環式ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)等が挙げられる。
無黄変性芳香族ジイソシアネートとしてはキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
ポリイソシアネートは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環式ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)等が挙げられる。
無黄変性芳香族ジイソシアネートとしてはキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
ポリイソシアネートは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
モノマー(Y):
モノマー(Y)の分子量は、125〜600であり、140〜400が好ましく、150〜350がより好ましい。モノマー(Y)の分子量が125以上であれば、後述の減圧積層方法によって表示装置を製造する際のモノマー(Y)の揮発が抑えられる。モノマー(Y)の分子量が600以下であれば、高分子量のオリゴマー(X)に対するモノマー(Y)の溶解性を高めることができ、第二組成物としての粘度調整を好適に行うことができる。
モノマー(Y)の分子量は、125〜600であり、140〜400が好ましく、150〜350がより好ましい。モノマー(Y)の分子量が125以上であれば、後述の減圧積層方法によって表示装置を製造する際のモノマー(Y)の揮発が抑えられる。モノマー(Y)の分子量が600以下であれば、高分子量のオリゴマー(X)に対するモノマー(Y)の溶解性を高めることができ、第二組成物としての粘度調整を好適に行うことができる。
モノマー(Y)の硬化性官能基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられ、硬化速度が速い点および透明性の高い堰状部が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる基が好ましい。
オリゴマー(X)における硬化性官能基と、モノマー(Y)における硬化性官能基とは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。比較的高分子量のオリゴマー(X)における硬化性官能基は、比較的低分子量のモノマー(Y)における硬化性官能基よりも反応性が低くなりやすい。そのため、モノマー(Y)の硬化が先に進んで、急激に組成物全体の粘性が高まり硬化反応が不均一となるおそれがある。両者の硬化性官能基の反応性の差を小さくし、均質な堰状部を得るために、オリゴマー(X)の硬化性官能基を比較的反応性の高いアクリロイルオキシ基とし、モノマー(Y)の硬化性官能基を比較的反応性の低いメタクリロイルオキシ基とすることがより好ましい。
オリゴマー(X)における硬化性官能基と、モノマー(Y)における硬化性官能基とは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。比較的高分子量のオリゴマー(X)における硬化性官能基は、比較的低分子量のモノマー(Y)における硬化性官能基よりも反応性が低くなりやすい。そのため、モノマー(Y)の硬化が先に進んで、急激に組成物全体の粘性が高まり硬化反応が不均一となるおそれがある。両者の硬化性官能基の反応性の差を小さくし、均質な堰状部を得るために、オリゴマー(X)の硬化性官能基を比較的反応性の高いアクリロイルオキシ基とし、モノマー(Y)の硬化性官能基を比較的反応性の低いメタクリロイルオキシ基とすることがより好ましい。
モノマー(Y)1分子当たりの硬化性官能基数は、第二組成物の硬化性、堰状部の機械的特性の点から、1〜3個が好ましい。
モノマー(Y)としては、たとえば、前記モノマー(x1)およびモノマー(x2)で挙げたモノマーと同じものが挙げられる。
モノマー(Y)としては、たとえば、前記モノマー(x1)およびモノマー(x2)で挙げたモノマーと同じものが挙げられる。
モノマー(Y)としては、透明面材と堰状部との密着性や後述する各種添加剤の溶解性の点から、硬化性官能基を有し、かつ水酸基を有するモノマー(Y1)を含むことが好ましい。
モノマー(Y1)としては、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレート(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、6−ヒドロキシヘキシルメタクリレート等。)が好ましく、2−ヒドロキシブチルメタクリレートが特に好ましい。
モノマー(Y1)としては、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレート(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、6−ヒドロキシヘキシルメタクリレート等。)が好ましく、2−ヒドロキシブチルメタクリレートが特に好ましい。
第二組成物における、オリゴマー(X)とモノマー(Y)との合計(100質量%)に対するモノマー(Y)の割合は、10〜90質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。モノマー(Y)の割合が10質量%以上であれば、第二組成物の硬化性、透明面材と堰状部との密着性が良好となる。モノマー(Y)の割合が90質量%以下であれば、第二組成物の粘度を500Pa・s以上に調整しやすい。
なお、オリゴマー(X1)の合成において、プレポリマーのイソシアネート基と反応したモノマー(x1)は、オリゴマー(X)の一部として存在するため、第二組成物におけるモノマー(Y)の割合には含まない。一方、オリゴマー(X1)の合成時に希釈剤として用いたモノマー(x2)、およびオリゴマー(X1)の合成後に希釈剤として用いたモノマー(x1)、モノマー(x2)は、第二組成物におけるモノマー(Y)の割合に含める。
なお、オリゴマー(X1)の合成において、プレポリマーのイソシアネート基と反応したモノマー(x1)は、オリゴマー(X)の一部として存在するため、第二組成物におけるモノマー(Y)の割合には含まない。一方、オリゴマー(X1)の合成時に希釈剤として用いたモノマー(x2)、およびオリゴマー(X1)の合成後に希釈剤として用いたモノマー(x1)、モノマー(x2)は、第二組成物におけるモノマー(Y)の割合に含める。
(光重合開始剤(D1))
光硬化性の第二組成物に含まれる光重合開始剤(D1)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられる。なかでも、光重合開始剤(D1)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインエーテル系の光重合開始剤が好ましい。短波長の可視光による硬化を行う場合は、吸収波長域の点から、フォスフィンオキサイド系の光重合開始剤がより好ましい。吸収波長域の異なる2種以上の光重合開始剤(D1)を併用することによって、硬化時間をさらに速めたり、堰状部における表面硬化性を高めることができる。
光硬化性の第二組成物に含まれる光重合開始剤(D1)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられる。なかでも、光重合開始剤(D1)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインエーテル系の光重合開始剤が好ましい。短波長の可視光による硬化を行う場合は、吸収波長域の点から、フォスフィンオキサイド系の光重合開始剤がより好ましい。吸収波長域の異なる2種以上の光重合開始剤(D1)を併用することによって、硬化時間をさらに速めたり、堰状部における表面硬化性を高めることができる。
光硬化性の第二組成物における光重合開始剤(D1)の含有量は、オリゴマー(X)とモノマー(Y)との合計100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
(添加剤)
添加剤としては、重合禁止剤、光硬化促進剤、連鎖移動剤、光安定剤(紫外線吸収剤、ラジカル捕獲剤等。)、酸化防止剤、難燃化剤、接着性向上剤(シランカップリング剤等。)、顔料、染料等が挙げられる。なかでも、添加剤としては、重合禁止剤、光安定剤が好ましい。特に、重合開始剤より少ない量で重合禁止剤を含ませることによって、第二組成物の貯蔵安定性を改善でき、硬化後の堰状部の分子量も調整できる。
添加剤としては、重合禁止剤、光硬化促進剤、連鎖移動剤、光安定剤(紫外線吸収剤、ラジカル捕獲剤等。)、酸化防止剤、難燃化剤、接着性向上剤(シランカップリング剤等。)、顔料、染料等が挙げられる。なかでも、添加剤としては、重合禁止剤、光安定剤が好ましい。特に、重合開始剤より少ない量で重合禁止剤を含ませることによって、第二組成物の貯蔵安定性を改善でき、硬化後の堰状部の分子量も調整できる。
重合禁止剤としては、ハイドロキノン系(2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン等。)、カテコール系(p−tert−ブチルカテコール等。)、アンスラキノン系、フェノチアジン系、ヒドロキシトルエン系等の重合禁止剤が挙げられる。
光安定剤としては、紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチレート系等。)、ラジカル捕獲剤(ヒンダードアミン系。)等が挙げられる。
酸化防止剤としては、リン系、イオウ系の化合物等が挙げられる。
これらの添加剤の合計量は、オリゴマー(X)とモノマー(Y)との合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
光安定剤としては、紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチレート系等。)、ラジカル捕獲剤(ヒンダードアミン系。)等が挙げられる。
酸化防止剤としては、リン系、イオウ系の化合物等が挙げられる。
これらの添加剤の合計量は、オリゴマー(X)とモノマー(Y)との合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
表示パネルの画像表示領域の外側の領域は比較的狭いため、堰状部20の幅は狭くすることが好ましい。堰状部20の幅は、0.5〜2mmが好ましく、0.5〜1.6mmがより好ましい。
堰状部20の、35℃における貯蔵せん断弾性率は、層状部18の35℃における貯蔵せん断弾性率よりも大きいことが好ましい。堰状部20の貯蔵せん断弾性率が、層状部18の貯蔵せん断弾性率よりも大きければ、表示パネルと粘着層付き透明面材1とを貼合する際に、粘着層14の周縁部において、表示パネルと粘着層14との界面に空隙が残存していても、空隙が外部に開放されにくく、独立した空隙となりやすい。よって、減圧雰囲気下にて表示パネルと粘着層付き透明面材1とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙内の圧力(減圧のまま)と粘着層14にかかる圧力(大気圧)との差圧によって空隙の体積が減少し、空隙は消失しやすい。
堰状部20の厚さは、表示パネルと粘着層付き透明面材との貼合時に外部に開放した空隙が生じにくい点で、層状部18の厚さより若干大きいことが好ましい。
堰状部20の厚さが層状部18の厚さよりも厚いと、図8に示すように、表示パネル50と粘着層付き透明面材1とを貼合する際に、粘着層14の周縁部において、表示パネル50と粘着層14との界面に空隙110が残存していても、該空隙110が堰状部20に遮られることによって、空隙110が外部に開放することがなく、独立した空隙110となる。よって、減圧雰囲気下にて表示パネル50と粘着層付き透明面材1とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙110内の圧力(減圧のまま)と粘着層14にかかる圧力(大気圧)との差圧によって空隙110の体積が減少し、空隙110は消失する。
堰状部20の厚さが層状部18の厚さよりも厚いと、図8に示すように、表示パネル50と粘着層付き透明面材1とを貼合する際に、粘着層14の周縁部において、表示パネル50と粘着層14との界面に空隙110が残存していても、該空隙110が堰状部20に遮られることによって、空隙110が外部に開放することがなく、独立した空隙110となる。よって、減圧雰囲気下にて表示パネル50と粘着層付き透明面材1とを貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙110内の圧力(減圧のまま)と粘着層14にかかる圧力(大気圧)との差圧によって空隙110の体積が減少し、空隙110は消失する。
堰状部20の厚さと層状部18の厚さの差は、堰状部20と層状部18の段差による空隙の発生を抑える点から、0.05mm以下が好ましく、0.03mm以下がより好ましい。
堰状部20の厚さと層状部18の厚さの差は、レーザー変位計を用い、透明面材10とその上に形成された層状部18または堰状部20の総厚を計測し、その差から求める。また、層状部18の厚さは、堰状部20と接する層状部18の周縁部の厚さとする。
堰状部20の厚さと層状部18の厚さの差は、レーザー変位計を用い、透明面材10とその上に形成された層状部18または堰状部20の総厚を計測し、その差から求める。また、層状部18の厚さは、堰状部20と接する層状部18の周縁部の厚さとする。
[層状部]
層状部18を形成する第一組成物は、光硬化性樹脂組成物であってもよく、熱硬化性樹脂組成物であってもよい。層状部18としては、低温で硬化でき、かつ硬化速度が速い点から、光硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。また、第一組成物が光硬化性樹脂組成物であれば、硬化には高い温度を必要としないことから、高温による表示パネルの損傷のおそれも少ない。
層状部18を形成する第一組成物は、光硬化性樹脂組成物であってもよく、熱硬化性樹脂組成物であってもよい。層状部18としては、低温で硬化でき、かつ硬化速度が速い点から、光硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。また、第一組成物が光硬化性樹脂組成物であれば、硬化には高い温度を必要としないことから、高温による表示パネルの損傷のおそれも少ない。
本発明において好適な、光硬化性の第一組成物について説明する。光硬化性の第一組成物は、硬化性化合物(II)、非硬化性オリゴマー(III)および光重合開始剤(D2)を含む組成物である。非硬化性オリゴマー(III)は、第一組成物の硬化時に組成物中の硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有するオリゴマーである。
また、第一組成物は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。
また、第一組成物は、必要に応じて、添加剤を含んでもよい。
第一組成物の粘度は、0.05〜50Pa・sが好ましく、1〜20Pa・sがより好ましい。第一組成物の粘度が0.05Pa・s以上であれば、モノマー(B)およびモノマー(C)の割合を抑えることができ、層状部18の物性の低下が抑えられる。また、低沸点の成分が少なくなるため、後述する減圧積層方法に好適となる。第一組成物の粘度が50Pa・s以下であれば、層状部18に空隙が残留しにくい。
第一組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定する。
第一組成物の粘度は、25℃においてE型粘度計を用いて測定する。
(硬化性化合物(II))
硬化性化合物(II)は、ウレタンアクリレートオリゴマー(A)(以下、単に「オリゴマー(A)」と記す。)と、硬化性官能基を1個有する分子量600未満のモノマー(B)と、硬化性官能基を2個以上有する分子量900未満のモノマー(C)と、を含む。硬化性化合物(II)は、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)からなることが好ましい。
モノマー(B)およびモノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種は水酸基を有する。第一組成物の硬化物からなる層状部内には、かかる水酸基が残存する。かかる水酸基の存在は、層状部中における非硬化性オリゴマー(III)の分散安定化に寄与する。
硬化性化合物(II)は、ウレタンアクリレートオリゴマー(A)(以下、単に「オリゴマー(A)」と記す。)と、硬化性官能基を1個有する分子量600未満のモノマー(B)と、硬化性官能基を2個以上有する分子量900未満のモノマー(C)と、を含む。硬化性化合物(II)は、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)からなることが好ましい。
モノマー(B)およびモノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種は水酸基を有する。第一組成物の硬化物からなる層状部内には、かかる水酸基が残存する。かかる水酸基の存在は、層状部中における非硬化性オリゴマー(III)の分散安定化に寄与する。
オリゴマー(A):
オリゴマー(A)のMnは、1000〜100000が好ましく、10000〜70000がより好ましい。オリゴマー(A)のMnが該範囲であれば、第一組成物の粘度を前記範囲に調整しやすい。
オリゴマー(A)のMnは、GPCの測定によって得られた、ポリスチレン換算のMnである。なお、GPCの測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等。)のピークが現れる場合は、該ピークを除外してMnを求める。
オリゴマー(A)のMnは、1000〜100000が好ましく、10000〜70000がより好ましい。オリゴマー(A)のMnが該範囲であれば、第一組成物の粘度を前記範囲に調整しやすい。
オリゴマー(A)のMnは、GPCの測定によって得られた、ポリスチレン換算のMnである。なお、GPCの測定において、未反応の低分子量成分(モノマー等。)のピークが現れる場合は、該ピークを除外してMnを求める。
オリゴマー(A)は、アクリロイルオキシ基を有することが好ましい。
オリゴマー(A)1分子当たりのアクリロイルオキシ基の平均数は、第一組成物の硬化性、層状部の機械的特性の点から、1.8〜4個が好ましい。
オリゴマー(A)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
オリゴマー(A)1分子当たりのアクリロイルオキシ基の平均数は、第一組成物の硬化性、層状部の機械的特性の点から、1.8〜4個が好ましい。
オリゴマー(A)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
オリゴマー(A)としては、下記のポリウレタンアクリレートオリゴマー(A1)(以下、「オリゴマー(A1)」と記す。)が好ましい。
オリゴマー(A1):ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、該プレポリマーのイソシアネート基に、下記モノマー(a1)を反応させて得られるポリウレタンアクリレートオリゴマー。
モノマー(a1):分子量が125〜600で、アクリロイルオキシ基を1個以上有し、かつイソシアネート基と反応する基を1個有するモノマー。
オリゴマー(A1):ポリオールとポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、該プレポリマーのイソシアネート基に、下記モノマー(a1)を反応させて得られるポリウレタンアクリレートオリゴマー。
モノマー(a1):分子量が125〜600で、アクリロイルオキシ基を1個以上有し、かつイソシアネート基と反応する基を1個有するモノマー。
モノマー(a1)としては、活性水素を有する基(水酸基、アミノ基等。)およびアクリロイルオキシ基を有するモノマーが挙げられる。
モノマー(a1)の具体例としては、炭素数2〜6のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレート(2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート等。)等が挙げられる。
前記プレポリマーに反応させるモノマー(a1)としては、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレートが好ましい。
モノマー(a1)の具体例としては、炭素数2〜6のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレート(2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート等。)等が挙げられる。
前記プレポリマーに反応させるモノマー(a1)としては、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシアルキルアクリレートが好ましい。
ポリオール、ポリイソシアネートとしては、前記オリゴマー(X1)の場合と同じものが挙げられる。
ポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、ポリオキシプロピレンポリオールがより好ましい。また、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールとすると、第一組成物の他の成分との相溶性を高めることができ、さらに好ましい。
ポリイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートおよび無黄変性芳香族ジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートが好ましい。
オリゴマー(A1)の合成には、オリゴマー(X1)で挙げたモノマー(x2)と同じモノマーを希釈剤として用いてもよい。
ポリオールとしては、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、ポリオキシプロピレンポリオールがより好ましい。また、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールとすると、第一組成物の他の成分との相溶性を高めることができ、さらに好ましい。
ポリイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネートおよび無黄変性芳香族ジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種のジイソシアネートが好ましい。
オリゴマー(A1)の合成には、オリゴマー(X1)で挙げたモノマー(x2)と同じモノマーを希釈剤として用いてもよい。
モノマー(B):
モノマー(B)の分子量は、600未満であり、125以上600未満が好ましく、140〜400がより好ましい。モノマー(B)の分子量が小さいほど、透明面材と層状部との密着性が良好となる。モノマー(B)の分子量が下限値以上であれば、後述の減圧積層方法によって表示装置を製造する際のモノマー(B)の揮発が抑えられる。
モノマー(B)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
モノマー(B)の分子量は、600未満であり、125以上600未満が好ましく、140〜400がより好ましい。モノマー(B)の分子量が小さいほど、透明面材と層状部との密着性が良好となる。モノマー(B)の分子量が下限値以上であれば、後述の減圧積層方法によって表示装置を製造する際のモノマー(B)の揮発が抑えられる。
モノマー(B)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
モノマー(B)1分子当たりの硬化性官能基の数は1個である。
モノマー(B)の硬化性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。モノマー(B)の硬化性官能基としては、硬化速度が速い点および透明性の高い層状部が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる基が好ましく、オリゴマー(A)とモノマー(B)との硬化性官能基の反応性の差が小さくなり、均質な層状部を得る点から、メタクリロイルオキシ基が特に好ましい。
モノマー(B)の硬化性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。モノマー(B)の硬化性官能基としては、硬化速度が速い点および透明性の高い層状部が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる基が好ましく、オリゴマー(A)とモノマー(B)との硬化性官能基の反応性の差が小さくなり、均質な層状部を得る点から、メタクリロイルオキシ基が特に好ましい。
モノマー(B)は、下記のモノマー(B1)を含むことが好ましい。モノマー(B1)は非硬化性オリゴマー(III)の分散安定化に寄与する。またモノマー(B1)を含有させると透明面材と層状部との良好な密着性が得られやすい。
モノマー(B1):分子量600未満で、硬化性官能基を1個有し、さらに水酸基を有するモノマー。
モノマー(B1)が有する水酸基数は、1または2個が好ましい。
モノマー(B1):分子量600未満で、硬化性官能基を1個有し、さらに水酸基を有するモノマー。
モノマー(B1)が有する水酸基数は、1または2個が好ましい。
水酸基を1個有するモノマー(B1)としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
水酸基を2個有するモノマー(B1)としてはグリセリンモノメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート等が挙げられる。
モノマー(B1)としては、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレート(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート等。)が好ましく、2−ヒドロキシブチルメタクリレートが特に好ましい。
モノマー(B1)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
水酸基を2個有するモノマー(B1)としてはグリセリンモノメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート等が挙げられる。
モノマー(B1)としては、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレート(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート等。)が好ましく、2−ヒドロキシブチルメタクリレートが特に好ましい。
モノマー(B1)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
また、モノマー(B)としては、下記モノマー(B2)も挙げられる。
モノマー(B2):硬化性官能基を1個有し、分子量600未満で、水酸基を有さないモノマー。
モノマー(B2):硬化性官能基を1個有し、分子量600未満で、水酸基を有さないモノマー。
モノマー(B2)としては、下記モノマー(B21)を含むことが好ましい。モノマー(B21)を含有させると、第一組成物の硬化に要する時間が長くなる傾向にある。
モノマー(B21):水酸基を有さず、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルメタクリレート。
モノマー(B21):水酸基を有さず、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルキルメタクリレート。
モノマー(B21)としては、n−ドデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、n−ベヘニルメタクリレート等が挙げられ、n−ドデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレートが好ましい。
モノマー(B2)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
モノマー(B2)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
モノマー(C):
モノマー(C)の分子量は、900未満であり、125以上900未満が好ましく、140〜600がより好ましい。モノマー(C)の分子量が小さいほど、硬化後の層状部の弾性率を好適な範囲に制御しやすく、高温環境下においても層状部と透明面材、層状部と被貼合体との密着性が良好になる。モノマー(C)の分子量が125以上であれば、後述の減圧積層方法によって表示装置を製造する際のモノマー(C)の揮発が抑えられる。モノマー(C)の分子量が900以上であると、添加量あたりにおける高温環境下での層状部の流動性を抑制する効果が低くなり、透明面材または被貼合体との密着性を保持できなくなり、剥離や位置ずれといった信頼性不良を発生しやすい。
モノマー(C)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
第一組成物を構成する硬化性化合物(II)にモノマー(C)が含有されていることで、層状部が架橋され、高温環境下においても層状部と透明面材、層状部と被貼合体との充分な密着性を保持できる。
モノマー(C)の分子量は、900未満であり、125以上900未満が好ましく、140〜600がより好ましい。モノマー(C)の分子量が小さいほど、硬化後の層状部の弾性率を好適な範囲に制御しやすく、高温環境下においても層状部と透明面材、層状部と被貼合体との密着性が良好になる。モノマー(C)の分子量が125以上であれば、後述の減圧積層方法によって表示装置を製造する際のモノマー(C)の揮発が抑えられる。モノマー(C)の分子量が900以上であると、添加量あたりにおける高温環境下での層状部の流動性を抑制する効果が低くなり、透明面材または被貼合体との密着性を保持できなくなり、剥離や位置ずれといった信頼性不良を発生しやすい。
モノマー(C)は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。
第一組成物を構成する硬化性化合物(II)にモノマー(C)が含有されていることで、層状部が架橋され、高温環境下においても層状部と透明面材、層状部と被貼合体との充分な密着性を保持できる。
モノマー(C)の硬化性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等が挙げられる。モノマー(C)の硬化性官能基としては、硬化速度が速い点および透明性の高い層状部が得られる点から、アクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基から選ばれる基が好ましく、オリゴマー(A)とモノマー(C)との硬化性官能基の反応性の差が小さくなり、均質な層状部を得る点から、メタクリロイルオキシ基が特に好ましい。モノマー(C)1分子当たりの硬化性官能基の数は、2個以上であり、第一組成物の硬化性、層状部の機械的特性の点から、2〜4個が好ましい。
モノマー(C)としては、下記のモノマー(C1)および(C2)に分類される。
モノマー(C1):硬化性官能基を2個以上有し、分子量900未満で、水酸基を有するモノマー。
モノマー(C2):硬化性官能基を2個以上有し、分子量900未満で、水酸基を有さないモノマー。
モノマー(C1):硬化性官能基を2個以上有し、分子量900未満で、水酸基を有するモノマー。
モノマー(C2):硬化性官能基を2個以上有し、分子量900未満で、水酸基を有さないモノマー。
モノマー(C1)が有する水酸基数は、1または2個が好ましい。
モノマー(C1)としては、たとえば、水酸基を3個以上有する化合物と、水酸基のモル数に対して少ないモル数の(メタ)アクリル酸とのエステル化合物が挙げられる。水酸基を3個以上有する化合物としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、これらと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物としては、グリセリンジメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
モノマー(C2)としては、たとえば、水酸基を2個以上有する化合物と、水酸基のモル数と同じモル数の(メタ)アクリル酸とのエステル化合物が挙げられる。水酸基を2個以上有する化合物としては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、1,9−ノナンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、これらと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物としては、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート等が挙げられる。
モノマー(C1)としては、たとえば、水酸基を3個以上有する化合物と、水酸基のモル数に対して少ないモル数の(メタ)アクリル酸とのエステル化合物が挙げられる。水酸基を3個以上有する化合物としては、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、これらと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物としては、グリセリンジメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。
モノマー(C2)としては、たとえば、水酸基を2個以上有する化合物と、水酸基のモル数と同じモル数の(メタ)アクリル酸とのエステル化合物が挙げられる。水酸基を2個以上有する化合物としては、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、1,9−ノナンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられ、これらと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物としては、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、エトキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート、グリセリンプロポキシトリアクリレート等が挙げられる。
硬化性化合物(II)では、モノマー(B)およびモノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種が水酸基を有する。硬化性化合物(II)は、第一組成物の硬化後におけるせん断弾性率を後述する範囲に設定する点から、モノマー(B)をモノマー(C)に対し、多く含むことが好ましい。
第一組成物(100質量%)中の硬化性化合物(II)の含有量は、10〜90質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。硬化性化合物(II)の含有量が10質量%以上であれば、高温時でも粘着層付き透明面材と被貼合体との接着力が充分に得られやすく、信頼性が高くなる。硬化性化合物(II)の含有量が90質量%以下であれば、粘着層と被貼合体との界面に空隙が残存しにくい。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、オリゴマー(A)の割合は、20〜89質量%が好ましく、30〜80質量%がより好ましい。該オリゴマー(A)の割合が20質量%以上であれば、層状部の耐熱性が良好となる。該オリゴマー(A)の割合が89質量%以下であれば、第一組成物の硬化性、および透明面材と層状部との密着性が良好となる。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B)の割合は、10〜79質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B1)の割合は、10〜60質量%が好ましく、20〜50質量%がより好ましい。前記モノマー(B1)の割合が10質量%以上であれば、第一組成物の貯蔵安定性、および透明面材と層状部との密着性が良好になる。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B2)の割合は、10〜50質量%が好ましく、20〜40質量%がより好ましい。質量比で、モノマー(B1)の含有量より、モノマー(B2)の割合が多いと、減圧雰囲気下にて粘着層付き透明面材と被貼合体とを貼合した後、これを大気圧雰囲気に戻した際に、両者の界面に生じた空隙が消失するまでの時間が長くなる傾向にある。一方、モノマー(B2)を含有させると、層状部形成用光硬化性樹脂組成物の硬化に要する時間が長くなる傾向にある。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B1)の割合は、10〜60質量%が好ましく、20〜50質量%がより好ましい。前記モノマー(B1)の割合が10質量%以上であれば、第一組成物の貯蔵安定性、および透明面材と層状部との密着性が良好になる。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B2)の割合は、10〜50質量%が好ましく、20〜40質量%がより好ましい。質量比で、モノマー(B1)の含有量より、モノマー(B2)の割合が多いと、減圧雰囲気下にて粘着層付き透明面材と被貼合体とを貼合した後、これを大気圧雰囲気に戻した際に、両者の界面に生じた空隙が消失するまでの時間が長くなる傾向にある。一方、モノマー(B2)を含有させると、層状部形成用光硬化性樹脂組成物の硬化に要する時間が長くなる傾向にある。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(C)の割合は、0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましい。ただし、モノマー(C)の割合は、弾性率、信頼性との兼ね合いで前記範囲内で適正な割合とする。モノマー(C)の分子量が大きいほど第一組成物中の硬化性官能基の数が少ないため、第一組成物中におけるモノマー(C)の含有割合が多いことが好ましい。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計の割合は、10〜80質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。
オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対する、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計の割合は、10〜80質量%が好ましく、20〜70質量%がより好ましい。
第一組成物の組成は、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、オリゴマー(A)が20〜89質量%、モノマー(B)が10〜79質量%、モノマー(C)が0.1〜10質量%が好ましい。
モノマー(B)がモノマー(B1)の場合、オリゴマー(A)、モノマー(B1)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、オリゴマー(A)が20〜89質量%、モノマー(B1)が10〜60質量%、モノマー(C)が0.1〜10質量%が好ましい。
モノマー(B)がモノマー(B2)の場合、オリゴマー(A)、モノマー(B2)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、オリゴマー(A)が20〜89質量%、モノマー(B2)が10〜50質量%、モノマー(C)が0.1〜10質量%が好ましい。
モノマー(B)がモノマー(B1)の場合、オリゴマー(A)、モノマー(B1)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、オリゴマー(A)が20〜89質量%、モノマー(B1)が10〜60質量%、モノマー(C)が0.1〜10質量%が好ましい。
モノマー(B)がモノマー(B2)の場合、オリゴマー(A)、モノマー(B2)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、オリゴマー(A)が20〜89質量%、モノマー(B2)が10〜50質量%、モノマー(C)が0.1〜10質量%が好ましい。
なお、オリゴマー(A1)の合成において、プレポリマーのイソシアネート基と反応したモノマー(a1)は、オリゴマー(A)の一部として存在するため、第一組成物におけるモノマー(B)およびモノマー(C)の割合には含まない。一方、オリゴマー(A1)の合成において、オリゴマー(A1)の合成時または合成後に希釈剤として添加するモノマー(プレポリマーと反応しないもの。)が、モノマー(B)またはモノマー(C)に該当する場合は、当該モノマーも第一組成物におけるモノマー(B)またはモノマー(C)の割合に含める。
(非硬化性オリゴマー(III))
非硬化性オリゴマー(III)は、第一組成物の硬化時に組成物中の硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有するオリゴマーである。
非硬化性オリゴマー(III)1分子当たりの平均水酸基数は、0.8〜3個が好ましく、1.8〜2.3個がより好ましい。
非硬化性オリゴマー(III)の水酸基1個当たりのMnは、400〜8000が好ましい。水酸基1個当たりのMnが400以上であれば、非硬化性オリゴマー(III)の極性が高くなりすぎず、第一組成物中の硬化性化合物(II)との良好な相溶性が得られやすい。水酸基1個当たりのMnが8000以下であれば、硬化性化合物(II)に由来する水酸基と、非硬化性オリゴマー(III)の水酸基との間の相互作用によって、硬化後の層状部中で非硬化性オリゴマー(III)を分散安定化させる効果が得られやすい。かかる相互作用には、水素結合が関与すると推測される。
非硬化性オリゴマー(III)は、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
非硬化性オリゴマー(III)は、第一組成物の硬化時に組成物中の硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有するオリゴマーである。
非硬化性オリゴマー(III)1分子当たりの平均水酸基数は、0.8〜3個が好ましく、1.8〜2.3個がより好ましい。
非硬化性オリゴマー(III)の水酸基1個当たりのMnは、400〜8000が好ましい。水酸基1個当たりのMnが400以上であれば、非硬化性オリゴマー(III)の極性が高くなりすぎず、第一組成物中の硬化性化合物(II)との良好な相溶性が得られやすい。水酸基1個当たりのMnが8000以下であれば、硬化性化合物(II)に由来する水酸基と、非硬化性オリゴマー(III)の水酸基との間の相互作用によって、硬化後の層状部中で非硬化性オリゴマー(III)を分散安定化させる効果が得られやすい。かかる相互作用には、水素結合が関与すると推測される。
非硬化性オリゴマー(III)は、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
非硬化性オリゴマー(III)としては、高分子量のポリオール等が挙げられる。非硬化性オリゴマー(III)としては、ポリオキシアルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールが好ましい。
ポリオキシアルキレンポリオールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキシプロピレントリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレンジオールが挙げられる。
ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基1個当たりのMnは400〜8000が好ましく、600〜5000がより好ましい。
ポリオキシアルキレンポリオールとしては、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレンジオール、ポリオキシプロピレントリオール、ポリオキシテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレンジオールが挙げられる。
ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基1個当たりのMnは400〜8000が好ましく、600〜5000がより好ましい。
ポリエステルポリオールとしては、脂肪族ジオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等。)の残基と、脂肪族ジカルボン酸(グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸等。)の残基とを有する脂肪族系ポリエステルジオール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールの水酸基1個当たりのMnは400〜8000が好ましく、800〜6000がより好ましい。
ポリエステルポリオールの水酸基1個当たりのMnは400〜8000が好ましく、800〜6000がより好ましい。
ポリカーボネートポリオールとしては、ジオール(1,6−ヘキサンジオール等。)の残基を有する脂肪族ポリカーボネートジオール、脂肪族環状カーボネートの開環重合体等の脂肪族ポリカーボネートジオール等が挙げられる。
ポリカーボネートポリオールの水酸基1個当たりのMnは400〜8000が好ましく、800〜6000がより好ましい。
ポリカーボネートポリオールの水酸基1個当たりのMnは400〜8000が好ましく、800〜6000がより好ましい。
本明細書における非硬化性オリゴマー(III)のMnは、JIS K 1557−1(2007年版)に準拠して測定した水酸基価P(mgKOH/g)と、非硬化性オリゴマー(III)1分子当たりの平均水酸基数Qより、下式(1)にて算出した値である。
非硬化性オリゴマー(III)の分子量=56.1×Q×1000/P ・・・(1)
非硬化性オリゴマー(III)の分子量=56.1×Q×1000/P ・・・(1)
硬化後の層状部の弾性率がより低くなりやすい点で、非硬化性オリゴマー(III)としてポリオキシアルキレンポリオールを用いることが好ましく、特にポリオキシプロピレンポリオールが好ましい。また、非硬化性オリゴマー(III)としては、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を含むポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールを用いてもよい。
また、本発明では、硬化前の層状部を安定にし、硬化後の層状部から非硬化性オリゴマー(III)が分離することを抑える点から、オリゴマー(A)と非硬化性オリゴマー(III)とが、同一構造または類似構造の分子鎖を有することが好ましい。
具体的には、第一組成物中のオリゴマー(A)の原料として、水酸基を有する化合物(以下、「水酸基含有化合物」と記す。)を用いると共に、同じ水酸基含有化合物を非硬化性オリゴマー(III)として用いることが好ましい。
本発明では、オリゴマー(A)が、ポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンアクリレートオリゴマーであり、非硬化性オリゴマー(III)がポリオキシアルキレンポリオールであることが相溶性の点で特に好ましい。
具体的には、第一組成物中のオリゴマー(A)の原料として、水酸基を有する化合物(以下、「水酸基含有化合物」と記す。)を用いると共に、同じ水酸基含有化合物を非硬化性オリゴマー(III)として用いることが好ましい。
本発明では、オリゴマー(A)が、ポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料に用いて合成されたウレタンアクリレートオリゴマーであり、非硬化性オリゴマー(III)がポリオキシアルキレンポリオールであることが相溶性の点で特に好ましい。
オリゴマー(A)の原料として用いる水酸基含有化合物と、非硬化性オリゴマー(III)として用いる水酸基含有化合物が同一でない場合でも、それら水酸基含有化合物は、互いに分子鎖が共通の繰り返し単位を有する等、部分的に共通の構造を有し、極性が同程度であることが好ましい。オリゴマー(A)と非硬化性オリゴマー(III)とが同一の分子構造を部分的にでも有していれば、組成物中の非硬化性オリゴマー(III)の相溶性がより高まる。
水酸基含有化合物の極性の調整方法としては、たとえば、極性基を導入する方法、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有する水酸基含有化合物とする方法が挙げられる。極性基を導入すれば水酸基含有化合物の極性が上がる。また、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有する水酸基含有化合物とすれば、オキシプロピレン基のみを有する水酸基含有化合物に比べて極性が上がる。これらの方法は組み合わせて用いてもよい。
水酸基含有化合物の極性の調整方法としては、たとえば、極性基を導入する方法、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有する水酸基含有化合物とする方法が挙げられる。極性基を導入すれば水酸基含有化合物の極性が上がる。また、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有する水酸基含有化合物とすれば、オキシプロピレン基のみを有する水酸基含有化合物に比べて極性が上がる。これらの方法は組み合わせて用いてもよい。
オリゴマー(A)の原料として用いる水酸基含有化合物と、非硬化性オリゴマー(III)として用いる水酸基含有化合物が同一でない場合の好ましい組み合わせとしては、以下の組み合わせが挙げられる。
オリゴマー(A)が、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールと、ポリイソシアネートとを原料に用いて合成されたウレタンアクリレートオリゴマーであり、非硬化性オリゴマー(III)が、オキシエチレン基を有しないポリオキシプロピレンポリオールであって、水酸基1個当たりの分子量がオリゴマー(A)として用いるポリオールよりも小さいポリオキシプロピレンポリオールである組み合わせ。
オリゴマー(A)が、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールと、ポリイソシアネートとを原料に用いて合成されたウレタンアクリレートオリゴマーであり、非硬化性オリゴマー(III)が、オキシエチレン基を有しないポリオキシプロピレンポリオールであって、水酸基1個当たりの分子量がオリゴマー(A)として用いるポリオールよりも小さいポリオキシプロピレンポリオールである組み合わせ。
第一組成物に含まれる硬化性化合物(II)と非硬化性オリゴマー(III)の組み合わせとしては、下記オリゴマー(A12)、モノマー(B1)およびモノマー(C1)を含む硬化性化合物(II−1)と、下記非硬化性オリゴマー(III−1)の組み合わせが最も好ましい。
オリゴマー(A12):オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオールと、ポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、前記モノマー(a1)と反応させて得られるポリウレタンアクリレートオリゴマー。
非硬化性オリゴマー(III−1):オリゴマー(A12)の原料と同じ、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオール。
オリゴマー(A12):オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオールと、ポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを得た後、前記モノマー(a1)と反応させて得られるポリウレタンアクリレートオリゴマー。
非硬化性オリゴマー(III−1):オリゴマー(A12)の原料と同じ、オキシプロピレン基とオキシエチレン基を有するポリオキシエチレンポリオキシプロピレンジオール。
また、第一組成物に含まれる硬化性化合物(II)と非硬化性オリゴマー(III)の組み合わせとしては、前記オリゴマー(A12)、モノマー(B1)およびモノマー(C1)を含む硬化性化合物(II−1)と、下記非硬化性オリゴマー(III−2)の組み合わせも好ましい。
非硬化性オリゴマー(III−2):オキシプロピレン基のみを有するポリオキシプロピレンジオールであって、オリゴマー(A12)の原料のポリオキシプロピレンジオールよりも分子量が小さいポリオキシプロピレンジオール。
非硬化性オリゴマー(III−2):オキシプロピレン基のみを有するポリオキシプロピレンジオールであって、オリゴマー(A12)の原料のポリオキシプロピレンジオールよりも分子量が小さいポリオキシプロピレンジオール。
第一組成物中の非硬化性オリゴマー(III)は、減圧雰囲気下で粘着層付き透明面材と被貼合体とを貼合した後に大気圧雰囲気下に戻した際の、被貼合体と粘着層との界面に生じた空隙が消失するのに必要な時間の短縮に寄与する。
第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、10〜70質量%が好ましい。非硬化性オリゴマー(III)の含有量が下限値以上であれば、粘着層に空隙が残存しにくい。非硬化性オリゴマー(III)の含有量が上限値以下であれば、粘着層の層状部が充分に硬化しやすい。層状部が充分に硬化すれば、硬化後の粘着層から保護フィルムを剥離することが容易になる。
第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、10〜70質量%が好ましい。非硬化性オリゴマー(III)の含有量が下限値以上であれば、粘着層に空隙が残存しにくい。非硬化性オリゴマー(III)の含有量が上限値以下であれば、粘着層の層状部が充分に硬化しやすい。層状部が充分に硬化すれば、硬化後の粘着層から保護フィルムを剥離することが容易になる。
また、連鎖移動剤も、被貼合体と粘着層との界面に生じた空隙が消失するまでの時間の短縮に寄与する。
第一組成物が連鎖移動剤を含有せず、モノマー(B1)とモノマー(B2)を含有し、モノマー(B1)に対するモノマー(B2)の質量比が0.6〜2.5である場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、30〜70質量%がより好ましく、40〜70質量%がさらに好ましい。
第一組成物が、硬化性化合物(II)の100質量部に対して1質量部以下の連鎖移動剤を含有し、モノマー(B2)の含有量がモノマー(B1)よりも少ない場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、40〜70質量%が好ましく、50〜70質量%がより好ましい。
第一組成物がモノマー(B1)とモノマー(B2)を含有し、モノマー(B1)に対するモノマー(B2)の質量比が1〜3であり、硬化性化合物(II)100質量部に対して1質量部以下の連鎖移動剤を含有する場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、5〜55質量%がより好ましく、10〜50質量%がさらに好ましく、35〜50質量%が特に好ましい。
第一組成物が連鎖移動剤を含有せず、モノマー(B1)とモノマー(B2)を含有し、モノマー(B1)に対するモノマー(B2)の質量比が0.6〜2.5である場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、30〜70質量%がより好ましく、40〜70質量%がさらに好ましい。
第一組成物が、硬化性化合物(II)の100質量部に対して1質量部以下の連鎖移動剤を含有し、モノマー(B2)の含有量がモノマー(B1)よりも少ない場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、40〜70質量%が好ましく、50〜70質量%がより好ましい。
第一組成物がモノマー(B1)とモノマー(B2)を含有し、モノマー(B1)に対するモノマー(B2)の質量比が1〜3であり、硬化性化合物(II)100質量部に対して1質量部以下の連鎖移動剤を含有する場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、5〜55質量%がより好ましく、10〜50質量%がさらに好ましく、35〜50質量%が特に好ましい。
また、第一組成物にモノマー(B2)または連鎖移動剤が含まれていると、硬化速度が遅くなる傾向があるため、モノマー(B2)および連鎖移動剤の使用量は少ない方が好ましい。
第一組成物中のモノマー(B1)に対するモノマー(B2)の質量比が0.6未満で、かつ連鎖移動剤が含有されない場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、40〜70質量%が好ましく、50〜70質量%がより好ましい。
第一組成物中のモノマー(B1)に対するモノマー(B2)の質量比が0.6未満で、かつ連鎖移動剤が含有されない場合、第一組成物(100質量%)中の非硬化性オリゴマー(III)の含有量は、40〜70質量%が好ましく、50〜70質量%がより好ましい。
(光重合開始剤(D2))
光重合開始剤(D2)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤(D2)としては、フォスフィンオキサイド系、チオキサントン系の光重合開始剤が好ましく、光重合反応後に着色を抑える面ではフォスフィンオキサイド系が特に好ましい。
光重合開始剤(D2)としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾインまたはベンゾインエーテル系、フォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、キノン系等の光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤(D2)としては、フォスフィンオキサイド系、チオキサントン系の光重合開始剤が好ましく、光重合反応後に着色を抑える面ではフォスフィンオキサイド系が特に好ましい。
光硬化性の第一組成物における光重合開始剤(D2)の含有量は、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量部に対して、0.01〜10質量部が好ましく、0.1〜5質量部がより好ましい。
(添加剤)
第一組成物に添加する添加剤としては、第二組成物で挙げたものと同じものが挙げられる。第一組成物に添加する添加剤としては、重合禁止剤、光安定剤が好ましい。特に、重合開始剤より少ない量の重合禁止剤を含ませることによって、第一組成物の貯蔵安定性を改善でき、硬化後の層状部の分子量も調整できる。
第一組成物中の添加剤の含有量は、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
第一組成物に添加する添加剤としては、第二組成物で挙げたものと同じものが挙げられる。第一組成物に添加する添加剤としては、重合禁止剤、光安定剤が好ましい。特に、重合開始剤より少ない量の重合禁止剤を含ませることによって、第一組成物の貯蔵安定性を改善でき、硬化後の層状部の分子量も調整できる。
第一組成物中の添加剤の含有量は、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量部に対して、10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましい。
第一組成物に連鎖移動剤を含有させると、表示パネルと粘着層付き透明面材との貼合時に生じた空隙が消失するまでの時間が短くなる傾向がある。そのため、連鎖移動剤を用いれば、該空隙を良好に消失させる効果を得るのに必要な非硬化性オリゴマー(III)の添加量を低減できる。非硬化性オリゴマー(III)の添加量が少ないと、堰状部と層状部との硬化収縮率の差が小さくなりやすい。一方、良好な硬化速度を得る点では、連鎖移動剤は含有させないか、または少量だけ含有させることが好ましい。
連鎖移動剤を含有させる場合の添加量は、硬化性化合物(II)の100質量部に対して、1質量部以下が好ましく、0.5質量部以下がより好ましい。
連鎖移動剤を含有させる場合の添加量は、硬化性化合物(II)の100質量部に対して、1質量部以下が好ましく、0.5質量部以下がより好ましい。
層状部18の厚さは、0.03〜2mmが好ましく、0.1〜0.8mmがより好ましい。層状部18の厚さが下限値以上であれば、透明面材10側からの外力による衝撃等を層状部18が効果的に緩衝して、表示パネルを保護できる。また、本発明の表示装置の製造方法において、表示パネルと粘着層付き透明面材1との間に層状部18の厚さを超えない異物が混入しても、層状部18の厚さが大きく変化することなく、光透過性能への影響が少ない。層状部18の厚さが上限値以下であれば、層状部18に空隙が残留しにくく、また、表示装置の全体の厚さが必要以上に厚くならない。
層状部18の80℃における損失正接tanδ(80℃)から25℃における損失正接tanδ(25℃)を差し引いた値(△tanδ)は、−0.05以下が好ましい。前記△tanδが−0.05以下であれば、被貼合体との接着力が良好となり、信頼性に優れる。
層状部18の、35℃における貯蔵せん断弾性率は、0.5〜100kPaが好ましい。層状部18の前記貯蔵せん断弾性率の下限値は0.8kPaがより好ましい。層状部18の前記貯蔵せん断弾性率の上限値は25kPaがより好ましく、12kPaがさらに好ましい。貯蔵せん断弾性率が0.5kPa以上であれば、層状部18の形状を維持しやすい。また、層状部18の厚さが比較的厚い場合においても、層状部18全体で厚さを均一に維持でき、粘着層付き透明面材1と被貼合体を貼合する際に、被貼合体と粘着層14との界面に空隙が発生しにくい。貯蔵せん断弾性率が100kPa以下であると、減圧雰囲気下にて粘着層付き透明面材1と被貼合体を貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、被貼合体と粘着層14との界面に生じた空隙が短時間で消失し、残存しにくい。これは、層状部を形成する樹脂の分子運動性が比較的高いため、減圧雰囲気下にて粘着層付き透明面材1と被貼合体を貼合した後、これを大気圧雰囲気下に戻した際に、空隙内の圧力(減圧のまま)と層状部にかかる圧力(大気圧)との差圧によって空隙の体積が減少しやすくなるためと推察される。
層状部18の、35℃における貯蔵せん断弾性率は、レオメーター(アントンパール(Anton Paar)社製、モジュラーレオメーター Physica MCR−301)を用い、測定スピンドルと透光性の定板の隙間を層状部の厚みと同一として、その隙間に未硬化の第一組成物を配置し、硬化に必要な熱や光を未硬化の第一組成物に加えながら、硬化過程の貯蔵せん断弾性率を測定し、層状部18を形成する際の硬化条件における計測値を層状部18の貯蔵せん断弾性率とする。
層状部18の、35℃における貯蔵せん断弾性率は、レオメーター(アントンパール(Anton Paar)社製、モジュラーレオメーター Physica MCR−301)を用い、測定スピンドルと透光性の定板の隙間を層状部の厚みと同一として、その隙間に未硬化の第一組成物を配置し、硬化に必要な熱や光を未硬化の第一組成物に加えながら、硬化過程の貯蔵せん断弾性率を測定し、層状部18を形成する際の硬化条件における計測値を層状部18の貯蔵せん断弾性率とする。
本発明では、層状部の80℃における損失正接tanδ(80℃)から25℃における損失正接tanδ(25℃)を差し引いた値(△tanδ)が−0.05以下で、且つ、35℃における貯蔵せん断弾性率が100kPa以下であることが好ましい。
<保護フィルム>
保護フィルム16には、粘着層14と強固に密着しないこと、ならびに後述する本発明の製造方法において支持面材に貼着できることが求められる。よって、保護フィルム16としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂等の密着性の比較的低い基材フィルムの片面が粘着面とされた自己粘着性保護フィルムが好ましい。
保護フィルム16の粘着面の粘着力は、アクリル板に対する剥離速度300mm/分での180度剥離試験における50mm幅の試験体にて0.01〜0.1Nが好ましく、0.02〜0.06Nがより好ましい。前記粘着力が下限値以上あれば、支持面材への貼着が可能である。前記粘着力が上限値以下であれば、支持面材から保護フィルム16を剥離させることが容易である。
保護フィルム16には、粘着層14と強固に密着しないこと、ならびに後述する本発明の製造方法において支持面材に貼着できることが求められる。よって、保護フィルム16としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂等の密着性の比較的低い基材フィルムの片面が粘着面とされた自己粘着性保護フィルムが好ましい。
保護フィルム16の粘着面の粘着力は、アクリル板に対する剥離速度300mm/分での180度剥離試験における50mm幅の試験体にて0.01〜0.1Nが好ましく、0.02〜0.06Nがより好ましい。前記粘着力が下限値以上あれば、支持面材への貼着が可能である。前記粘着力が上限値以下であれば、支持面材から保護フィルム16を剥離させることが容易である。
保護フィルム16の厚さは、用いる樹脂により異なるが、ポリエチレン、ポリプロピレン等の比較的柔軟なフィルムを用いる場合には、0.04〜0.2mmが好ましく、0.06〜0.1mmがより好ましい。保護フィルム16の厚さが下限値以上であれば、粘着層14から保護フィルム16を剥離する際に保護フィルム16の変形を抑制できる。保護フィルム16の厚さが上限値以下であれば、剥離時に保護フィルム16が撓みやすく、粘着層14から保護フィルム16を剥離させることが容易になる。
また、保護フィルム16の粘着面とは反対側の裏面に背面層を設けることで、粘着層14からの剥離をさらに容易にできる。背面層にも、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素系樹脂等の密着性の比較的低いフィルムを用いることが好ましい。保護フィルム16の剥離をさらに容易にするために、粘着層14に悪影響を与えない範囲において、保護フィルム16にシリコーン等の離型剤を塗布してもよい。
<他の形態>
なお、図示例の粘着層付き透明面材1は、透明面材が表示装置の保護板である例であるが、本発明の粘着層付き透明面材は、図示例のものに限定はされず、透明面材の少なくとも一方の表面に特定の粘着層が形成されたものであればよい。
たとえば、本発明の粘着層付き透明面材は、透明面材の両面に特定の粘着層が形成されたものであってもよい。また、保護フィルムの代わりに別の透明面材を貼合し、一対の透明面材に粘着層が挟持されたものであってもよい。
また、本発明の粘着層付き透明面材は、透明面材(保護板)と特定の粘着層との間に、偏光手段(フィルム状の吸収型偏光子、ワイヤグリッド型偏光子等。)、光変調手段(1/4波長板等の位相差フィルム、ストライプ状にパターン加工された位相差フィルム等。)等が設けられたものであってもよい。
なお、図示例の粘着層付き透明面材1は、透明面材が表示装置の保護板である例であるが、本発明の粘着層付き透明面材は、図示例のものに限定はされず、透明面材の少なくとも一方の表面に特定の粘着層が形成されたものであればよい。
たとえば、本発明の粘着層付き透明面材は、透明面材の両面に特定の粘着層が形成されたものであってもよい。また、保護フィルムの代わりに別の透明面材を貼合し、一対の透明面材に粘着層が挟持されたものであってもよい。
また、本発明の粘着層付き透明面材は、透明面材(保護板)と特定の粘着層との間に、偏光手段(フィルム状の吸収型偏光子、ワイヤグリッド型偏光子等。)、光変調手段(1/4波長板等の位相差フィルム、ストライプ状にパターン加工された位相差フィルム等。)等が設けられたものであってもよい。
≪粘着層付き透明面材の製造方法≫
本発明の粘着層付き透明面材の製造方法は、下記の工程(a)〜(e)を有する方法である。
(a)透明面材の表面の周縁部に、液状の第二組成物を塗布して未硬化の堰状部を形成する工程。
(b)未硬化の堰状部で囲まれた領域に、液状の第一組成物を供給する工程。
(c)1kPa以下の減圧雰囲気下にて、第一組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが第一組成物に接するように重ねて、透明面材、保護フィルムおよび第二組成物からなる未硬化の堰状部で第一組成物からなる未硬化の層状部が密封された積層体を得る工程。
(d)50kPa以上の圧力雰囲気下に積層体を置いた状態にて、未硬化の層状部および未硬化の堰状部を硬化させて、層状部および堰状部を有する粘着層を形成する工程。
(e)支持面材を保護フィルムから剥離する工程。
本発明の粘着層付き透明面材の製造方法は、下記の工程(a)〜(e)を有する方法である。
(a)透明面材の表面の周縁部に、液状の第二組成物を塗布して未硬化の堰状部を形成する工程。
(b)未硬化の堰状部で囲まれた領域に、液状の第一組成物を供給する工程。
(c)1kPa以下の減圧雰囲気下にて、第一組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが第一組成物に接するように重ねて、透明面材、保護フィルムおよび第二組成物からなる未硬化の堰状部で第一組成物からなる未硬化の層状部が密封された積層体を得る工程。
(d)50kPa以上の圧力雰囲気下に積層体を置いた状態にて、未硬化の層状部および未硬化の堰状部を硬化させて、層状部および堰状部を有する粘着層を形成する工程。
(e)支持面材を保護フィルムから剥離する工程。
本発明の製造方法は、減圧雰囲気下で透明面材と、支持面材に貼着された保護フィルムとの間に第一組成物を封じ込め、大気圧雰囲気下等の高い圧力雰囲気下にて、封じ込められている第一組成物を硬化させて層状部を形成する方法である。減圧下において第一組成物を封じ込める方法としては、透明面材と、支持面材に貼着された保護フィルムとの間隙の狭く広い空間に第一組成物を注入する方法ではなく、透明面材のほぼ全面に第一組成物を供給し、その後、支持面材に貼着された保護フィルムを重ねて透明面材と、支持面材に貼着された保護フィルムとの間に第一組成物を封じ込める方法を採用する。
減圧下における硬化性樹脂組成物の封じ込め、および大気圧雰囲気下における硬化性樹脂組成物の硬化による透明積層体の製造方法の一例は公知である。たとえば、国際公開第2008/81838号、国際公開第2009/16943号に透明積層体の製造方法、および該製造方法に用いられる硬化性樹脂組成物が記載されている。本発明の粘着層付き透明面材の製造においては、これらの文献に記載された製造方法を採用してもよい。
以下、図1の粘着層付き透明面材1の製造方法を例に、図面を用いて具体的に説明する。
<工程(a)>
図2および図3に示すように、透明面材10の周縁部の遮光印刷部12に沿ってディスペンサ(図示略)等によって液状の第二組成物を塗布し、未硬化の堰状部20Aを形成する。
第二組成物の塗布は、印刷機、ディスペンサ等を用いて行われる。
堰状部は、未硬化の状態であってもよく、部分的に硬化させた半硬化の状態であってもよい。堰状部の部分硬化は第二組成物が光硬化性樹脂組成物である場合、光照射によって行う。たとえば、光源(紫外線ランプ、高圧水銀灯、UV−LED等。)から紫外線または短波長の可視光を照射して、光硬化性樹脂組成物を部分硬化させる。
<工程(a)>
図2および図3に示すように、透明面材10の周縁部の遮光印刷部12に沿ってディスペンサ(図示略)等によって液状の第二組成物を塗布し、未硬化の堰状部20Aを形成する。
第二組成物の塗布は、印刷機、ディスペンサ等を用いて行われる。
堰状部は、未硬化の状態であってもよく、部分的に硬化させた半硬化の状態であってもよい。堰状部の部分硬化は第二組成物が光硬化性樹脂組成物である場合、光照射によって行う。たとえば、光源(紫外線ランプ、高圧水銀灯、UV−LED等。)から紫外線または短波長の可視光を照射して、光硬化性樹脂組成物を部分硬化させる。
<工程(b)>
ついで、図4および図5に示すように、透明面材10上の未硬化の堰状部20Aに囲まれた矩形状の領域24に液状の第一組成物26を供給する。第一組成物26の供給量は、堰状部20と透明面材10と保護フィルム16(図6参照)とによって密閉される空間が第一組成物26によって充填され、かつ透明面材と保護フィルムとの間を所定の間隔とする(すなわち層状部を所定の厚さとする)だけの分量にあらかじめ設定する。この際、第一組成物の硬化収縮による体積減少をあらかじめ考慮することが好ましい。よって、該分量は、層状部の所定厚さよりも第一組成物の厚さが若干厚くなる量が好ましい。
第一組成物26の供給は、図4および図5に示すように、透明面材10を下定盤28に平置きにし、水平方向に移動するディスペンサ30によって第一組成物26を点状、線状、または面状に供給することによって実施される。
この例のディスペンサ30は、一対の送りねじ32と、送りねじ32に直交する送りねじ34とからなる公知の水平移動機構によって、領域24の全範囲において水平移動可能となっている。
ついで、図4および図5に示すように、透明面材10上の未硬化の堰状部20Aに囲まれた矩形状の領域24に液状の第一組成物26を供給する。第一組成物26の供給量は、堰状部20と透明面材10と保護フィルム16(図6参照)とによって密閉される空間が第一組成物26によって充填され、かつ透明面材と保護フィルムとの間を所定の間隔とする(すなわち層状部を所定の厚さとする)だけの分量にあらかじめ設定する。この際、第一組成物の硬化収縮による体積減少をあらかじめ考慮することが好ましい。よって、該分量は、層状部の所定厚さよりも第一組成物の厚さが若干厚くなる量が好ましい。
第一組成物26の供給は、図4および図5に示すように、透明面材10を下定盤28に平置きにし、水平方向に移動するディスペンサ30によって第一組成物26を点状、線状、または面状に供給することによって実施される。
この例のディスペンサ30は、一対の送りねじ32と、送りねじ32に直交する送りねじ34とからなる公知の水平移動機構によって、領域24の全範囲において水平移動可能となっている。
<工程(c)>
ついで、図6に示すように、透明面材10と、保護フィルム16が貼着された支持面材36とを減圧装置38内に搬入する。支持面材36への保護フィルム16の貼着は、ロール状の巻物として供給される保護フィルム16を、ゴムロール等を用いて支持面材36に貼合させることによって行われる。この時、支持面材36と保護フィルム16の粘着面の間に空隙が発生しないように、ゴムロールを支持面材36に押し当てたり、減圧空間で貼合させることができる。粘着層14からの剥離時に保護フィルム16の端部を把持しやすいよう、支持面材36よりも一回り大きな保護フィルム16を用いることが好ましい。
減圧装置38内の上部には、複数の吸着パッド40を有する上定盤42が配置され、下部には、下定盤44が設けられている。上定盤42は、エアシリンダ46によって上下方向に移動可能とされている。
支持面材36は、保護フィルム16が貼着された面を下にして吸着パッド40に取り付けられる。透明面材10は、第一組成物26が供給された面を上にして下定盤44の上に固定される。このように、透明面材10上の第一組成物26と支持面材36の表面の保護フィルム16とを接触させることなく対向させる。
ついで、図6に示すように、透明面材10と、保護フィルム16が貼着された支持面材36とを減圧装置38内に搬入する。支持面材36への保護フィルム16の貼着は、ロール状の巻物として供給される保護フィルム16を、ゴムロール等を用いて支持面材36に貼合させることによって行われる。この時、支持面材36と保護フィルム16の粘着面の間に空隙が発生しないように、ゴムロールを支持面材36に押し当てたり、減圧空間で貼合させることができる。粘着層14からの剥離時に保護フィルム16の端部を把持しやすいよう、支持面材36よりも一回り大きな保護フィルム16を用いることが好ましい。
減圧装置38内の上部には、複数の吸着パッド40を有する上定盤42が配置され、下部には、下定盤44が設けられている。上定盤42は、エアシリンダ46によって上下方向に移動可能とされている。
支持面材36は、保護フィルム16が貼着された面を下にして吸着パッド40に取り付けられる。透明面材10は、第一組成物26が供給された面を上にして下定盤44の上に固定される。このように、透明面材10上の第一組成物26と支持面材36の表面の保護フィルム16とを接触させることなく対向させる。
支持面材36は、ガラス板、樹脂板等の透明面材である。支持面材36として用いるガラス板の厚さは0.5〜10mmが好ましく、1.0〜5.0mmが特に好ましい。該ガラス板の厚さが下限値以上であれば、支持面材36に反りや撓みが発生しにくい。該ガラス板の厚さが上限値以下であれば、支持面材36の質量が不要に大きくならず、粘着層14の硬化前の積層体を移動させる際に支持面材36がずれにくい。
透明面材10および支持面材36を所定の位置に配置した後、減圧装置38内の空気を真空ポンプ48によって吸引し、減圧装置38の内部を減圧して所定の減圧雰囲気とする。
前記減圧雰囲気は、1kPa以下であり、10〜100Paが好ましく、15〜40Paがより好ましい。減圧雰囲気が下限値以上であれば、第一組成物に含まれる各成分(硬化性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、連鎖移動剤、光安定剤等。)が気化しにくい。また、減圧雰囲気を達成するために要する時間が短くなる。
前記減圧雰囲気は、1kPa以下であり、10〜100Paが好ましく、15〜40Paがより好ましい。減圧雰囲気が下限値以上であれば、第一組成物に含まれる各成分(硬化性化合物、光重合開始剤、重合禁止剤、連鎖移動剤、光安定剤等。)が気化しにくい。また、減圧雰囲気を達成するために要する時間が短くなる。
減圧装置38内の雰囲気圧力を、たとえば15〜40Paの減圧雰囲気にした後、支持面材36を上定盤42の吸着パッド40によって吸着保持した状態で、下に待機している透明面材10に向けて、エアシリンダ46を動作させて下降させる。そして、透明面材10と、保護フィルム16が貼着された支持面材36とを、未硬化の堰状部20Aを介して重ね合わせて、透明面材10、保護フィルム16および未硬化の堰状部20Aで第一組成物26からなる未硬化の層状部が密封された積層体を構成し、該積層体を減圧雰囲気下で所定時間保持する。
該積層体では、支持面材36の自重、移動支持機構からの押圧等によって、第一組成物26が押し広げられ、前記空間内が第一組成物26で満たされ、未硬化の層状部が形成される。
該積層体では、支持面材36の自重、移動支持機構からの押圧等によって、第一組成物26が押し広げられ、前記空間内が第一組成物26で満たされ、未硬化の層状部が形成される。
透明面材10と支持面材36とを重ね合わせた時点から減圧雰囲気を解除するまでの時間は、特に限定されず、第一組成物26の密封後、直ちに減圧雰囲気を解除してもよく、第一組成物26の密封後、減圧状態を所定時間維持してもよい。減圧状態を所定時間維持することによって、密閉空間内で第一組成物が流動し、透明面材10と、支持面材36に貼着された保護フィルム16と間の間隔が均一となり、雰囲気圧力を上げても密封状態を維持しやすくなる。
減圧状態を維持する時間は、数時間以上の長時間であってもよいが、生産効率の点から、1時間以内が好ましく、10分以内がより好ましい。
本発明の製造方法においては、粘度が高い第二組成物を塗布して未硬化の堰状部20Aを形成した場合、工程(c)で得られた積層体における第一組成物26の厚さは、0.03〜2mmと比較的厚くすることができる。
減圧状態を維持する時間は、数時間以上の長時間であってもよいが、生産効率の点から、1時間以内が好ましく、10分以内がより好ましい。
本発明の製造方法においては、粘度が高い第二組成物を塗布して未硬化の堰状部20Aを形成した場合、工程(c)で得られた積層体における第一組成物26の厚さは、0.03〜2mmと比較的厚くすることができる。
<工程(d)>
工程(c)において減圧雰囲気を解除した後、積層体を雰囲気圧力が50kPa以上の圧力雰囲気下に置く。たとえば、減圧装置38の内部を、たとえば大気圧雰囲気にした後、積層体を減圧装置38から取り出す。
積層体を50kPa以上の圧力雰囲気下に置くと、上昇した圧力によって透明面材10と支持面材36とが密着する方向に押圧される。そのため、積層体内の密閉空間に空隙が存在しても、該空隙に未硬化の層状部が流動していき、密閉空間全体が未硬化の層状部で均一に満たされる。
工程(d)における圧力雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、それよりも高い圧力であってもよい。工程(d)における圧力雰囲気は、80〜120kPaが好ましい。また、未硬化の層状部の硬化等の操作を、特別な設備を要することなく行うことができる点から、工程(d)における圧力雰囲気は大気圧雰囲気が最も好ましい。
工程(c)において減圧雰囲気を解除した後、積層体を雰囲気圧力が50kPa以上の圧力雰囲気下に置く。たとえば、減圧装置38の内部を、たとえば大気圧雰囲気にした後、積層体を減圧装置38から取り出す。
積層体を50kPa以上の圧力雰囲気下に置くと、上昇した圧力によって透明面材10と支持面材36とが密着する方向に押圧される。そのため、積層体内の密閉空間に空隙が存在しても、該空隙に未硬化の層状部が流動していき、密閉空間全体が未硬化の層状部で均一に満たされる。
工程(d)における圧力雰囲気は、大気圧雰囲気であってもよく、それよりも高い圧力であってもよい。工程(d)における圧力雰囲気は、80〜120kPaが好ましい。また、未硬化の層状部の硬化等の操作を、特別な設備を要することなく行うことができる点から、工程(d)における圧力雰囲気は大気圧雰囲気が最も好ましい。
積層体を50kPa以上の圧力雰囲気下に置いた時点から、未硬化の層状部の硬化を開始するまでの時間(以下、「高圧保持時間」と記す。)は、特に限定されない。積層体を減圧装置から取り出して硬化装置に移動し、硬化を開始するまでのプロセスを大気圧雰囲気下で行う場合には、そのプロセスに要する時間が高圧保持時間となる。よって、大気圧雰囲気下に置いた時点で、すでに積層体の密閉空間内に空隙が存在しない場合、またはそのプロセスの間に空隙が消失した場合は、直ちに未硬化の層状部を硬化させることができる。空隙が消失するまでに時間を要する場合は、積層体を空隙が消失するまで50kPa以上の圧力の雰囲気下で保持する。また、高圧保持時間が長くなっても通常支障は生じないことから、プロセス上の他の必要性から高圧保持時間を長くしてもよい。高圧保持時間は、1日以上の長時間であってもよいが、生産効率の点から、6時間以内が好ましく、1時間以内がより好ましく、さらに生産効率が高まる点から、10分以内が特に好ましい。
ついで、積層体内部の未硬化の堰状部20Aおよび未硬化の層状部を硬化させ、堰状部20および層状部18を有する粘着層14を形成する。
未硬化の堰状部20Aの硬化は、未硬化の層状部の硬化と同時に行ってもよく、未硬化の層状部を硬化させる前に未硬化の堰状部20Aを硬化させてもよい。
未硬化の層状部および未硬化の堰状部20Aは、それらが光硬化性樹脂組成物からなる場合、支持面材36の側から未硬化の堰状部20Aおよび未硬化の層状部に光(紫外線や短波長の可視光)を照射して硬化させる。たとえば、光源(紫外線ランプ、高圧水銀灯、UV−LED等。)から紫外線または短波長の可視光を照射して、未硬化の層状部および未硬化の堰状部20Aを硬化させる。
光としては、紫外線または450nm以下の可視光が好ましい。
透明面材の周縁部に遮光印刷部が形成されている場合、または透明面材に反射防止層が設けられている場合は、支持面材の側から光を照射する。
未硬化の堰状部20Aの硬化は、未硬化の層状部の硬化と同時に行ってもよく、未硬化の層状部を硬化させる前に未硬化の堰状部20Aを硬化させてもよい。
未硬化の層状部および未硬化の堰状部20Aは、それらが光硬化性樹脂組成物からなる場合、支持面材36の側から未硬化の堰状部20Aおよび未硬化の層状部に光(紫外線や短波長の可視光)を照射して硬化させる。たとえば、光源(紫外線ランプ、高圧水銀灯、UV−LED等。)から紫外線または短波長の可視光を照射して、未硬化の層状部および未硬化の堰状部20Aを硬化させる。
光としては、紫外線または450nm以下の可視光が好ましい。
透明面材の周縁部に遮光印刷部が形成されている場合、または透明面材に反射防止層が設けられている場合は、支持面材の側から光を照射する。
層状部18が光硬化性の第一組成物からなる場合で、かつ充分に光硬化させると好適な貯蔵せん断弾性率が得られない場合、硬化途中で光照射を中断し、被貼合体(表示パネル等。)と貼合した後に、層状部18に再び光照射したり、または加熱することで層状部18の硬化を促進してもよい。加熱することで硬化を促進する場合、光硬化性の第一組成物に微量の熱重合開始剤を含ませてもよい。また、熱重合開始剤を併用しない場合であっても、不完全な光硬化後に加熱保持することで、層状部18の硬化状態を安定化でき好ましい。
第一組成物および第二組成物を光硬化性とすれば、フィルムが耐え得るような低温で粘着層付き透明面材を製造できるため、保護フィルムの保護の点で有利である。
第一組成物および第二組成物を光硬化性とすれば、フィルムが耐え得るような低温で粘着層付き透明面材を製造できるため、保護フィルムの保護の点で有利である。
<工程(e)>
ついで、支持面材36を保護フィルム16から剥離する。これにより、充分な粘着力を有する粘着層14が透明面材10に形成され、かつ透明面材10と粘着層14との界面における空隙の発生が充分に抑えられた、粘着層付き透明面材1が得られる。
ついで、支持面材36を保護フィルム16から剥離する。これにより、充分な粘着力を有する粘着層14が透明面材10に形成され、かつ透明面材10と粘着層14との界面における空隙の発生が充分に抑えられた、粘着層付き透明面材1が得られる。
<作用効果>
本発明の粘着層付き透明面材は、非硬化性オリゴマー(III)が含まれているため、層状部の流動性が高く、製造時において減圧下で密封した層状部に空隙が残存しても、気圧雰囲気下に戻した際の空隙内の圧力と粘着層にかかる圧力との差圧によって、空隙が短時間で消失する。また、本発明の粘着層付き透明面材は、非硬化性オリゴマー(III)が含まれていることで層状部が低弾性となり、貼合した表示パネルにかかる応力が小さい。そのため、本発明の粘着層付き透明面材を被貼合体に貼合した際に、被貼合体にかかる応力が小さい。
また、本発明の粘着層付き透明面材にあっては、第一組成物を構成する硬化性化合物(II)にモノマー(C)が含有されていることで、層状部が部分的に架橋される。層状部が部分的に架橋されることで、高温時における層状部の流動性の上昇が抑制される。これにより、本発明の粘着層付き透明面材は被貼合体と貼合した状態で高温保存しても、被貼合体との密着力が充分に保持される。
本発明の粘着層付き透明面材を用いることができる高温環境としては、50〜130℃が好ましく、60〜100℃がより好ましい。また、50〜90℃の場合は500時間以上の長時間、被貼合体との密着力が保持できる。
また、本発明の粘着層付き透明面材にあっては、モノマー(B)およびモノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種が水酸基を有しているため、層状部に該水酸基が残存しており、層状部内での非硬化性オリゴマー(III)の安定性が良好である。
以上のような粘着層付き透明面材は、表示装置の保護板として好適である。
本発明の粘着層付き透明面材は、非硬化性オリゴマー(III)が含まれているため、層状部の流動性が高く、製造時において減圧下で密封した層状部に空隙が残存しても、気圧雰囲気下に戻した際の空隙内の圧力と粘着層にかかる圧力との差圧によって、空隙が短時間で消失する。また、本発明の粘着層付き透明面材は、非硬化性オリゴマー(III)が含まれていることで層状部が低弾性となり、貼合した表示パネルにかかる応力が小さい。そのため、本発明の粘着層付き透明面材を被貼合体に貼合した際に、被貼合体にかかる応力が小さい。
また、本発明の粘着層付き透明面材にあっては、第一組成物を構成する硬化性化合物(II)にモノマー(C)が含有されていることで、層状部が部分的に架橋される。層状部が部分的に架橋されることで、高温時における層状部の流動性の上昇が抑制される。これにより、本発明の粘着層付き透明面材は被貼合体と貼合した状態で高温保存しても、被貼合体との密着力が充分に保持される。
本発明の粘着層付き透明面材を用いることができる高温環境としては、50〜130℃が好ましく、60〜100℃がより好ましい。また、50〜90℃の場合は500時間以上の長時間、被貼合体との密着力が保持できる。
また、本発明の粘着層付き透明面材にあっては、モノマー(B)およびモノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種が水酸基を有しているため、層状部に該水酸基が残存しており、層状部内での非硬化性オリゴマー(III)の安定性が良好である。
以上のような粘着層付き透明面材は、表示装置の保護板として好適である。
≪表示装置≫
図7は、本発明の表示装置の一例を示す断面図である。
表示装置2は、表示パネル50と、粘着層14が表示パネル50に接するように、表示パネル50に貼合された粘着層付き透明面材1と、表示パネル50に接続された表示パネル50を動作させる駆動ICを搭載したフレキシブルプリント配線板60(FPC)と、を有する。
図示例の表示パネル50は、カラーフィルタを設けた透明基板52とTFT(薄膜トランジスタ)を設けた透明基板54とを液晶層56を介して貼合し、これを一対の偏光板58で挟んだ構成の液晶パネルの一例である。本発明における表示パネルは、図示例のものに限定されない。
図7は、本発明の表示装置の一例を示す断面図である。
表示装置2は、表示パネル50と、粘着層14が表示パネル50に接するように、表示パネル50に貼合された粘着層付き透明面材1と、表示パネル50に接続された表示パネル50を動作させる駆動ICを搭載したフレキシブルプリント配線板60(FPC)と、を有する。
図示例の表示パネル50は、カラーフィルタを設けた透明基板52とTFT(薄膜トランジスタ)を設けた透明基板54とを液晶層56を介して貼合し、これを一対の偏光板58で挟んだ構成の液晶パネルの一例である。本発明における表示パネルは、図示例のものに限定されない。
≪表示装置の製造方法≫
本発明の表示装置の製造方法は、100Pa以下の減圧雰囲気下にて、表示パネルと本発明の粘着層付き透明面材とを、粘着層が表示パネルに接するように重ねて貼合する方法である。粘着層付き透明面材1のように、粘着層の表面を保護フィルムで覆っている場合は、保護フィルムを剥離した後に、表示パネルと粘着層付き透明面材とを貼合する。
表示パネルと粘着層付き透明面材とを貼合する際の減圧雰囲気は、100Pa以下であり、1〜100Paが好ましく、5〜50Paがより好ましい。
本発明の表示装置の製造方法は、100Pa以下の減圧雰囲気下にて、表示パネルと本発明の粘着層付き透明面材とを、粘着層が表示パネルに接するように重ねて貼合する方法である。粘着層付き透明面材1のように、粘着層の表面を保護フィルムで覆っている場合は、保護フィルムを剥離した後に、表示パネルと粘着層付き透明面材とを貼合する。
表示パネルと粘着層付き透明面材とを貼合する際の減圧雰囲気は、100Pa以下であり、1〜100Paが好ましく、5〜50Paがより好ましい。
以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[透明面材]
長さ100mm、幅100mm、厚さ1.3mmのソーダライムガラスの一方の表面の周縁部に、透光部が長さ68mm、幅68mmとなるように黒色顔料を含むセラミック印刷にて額縁状に遮光印刷部を形成し、透明面材−iとした。
[透明面材]
長さ100mm、幅100mm、厚さ1.3mmのソーダライムガラスの一方の表面の周縁部に、透光部が長さ68mm、幅68mmとなるように黒色顔料を含むセラミック印刷にて額縁状に遮光印刷部を形成し、透明面材−iとした。
[支持面材]
長さ100mm、幅100mm、厚さ1.1mmのソーダライムガラスを支持面材−iiとした。
長さ100mm、幅100mm、厚さ1.1mmのソーダライムガラスを支持面材−iiとした。
[支持面材への保護フィルム貼着]
支持面材の片面に、長さ130mm、幅130mm、厚さ0.75mmの保護フィルム(東セロ社製、ピュアテクトVLH−9)を、保護フィルムの粘着面がガラスに接するようにゴムロールを用いて貼着し、保護フィルムが貼着された支持面材−iiとした。
支持面材の片面に、長さ130mm、幅130mm、厚さ0.75mmの保護フィルム(東セロ社製、ピュアテクトVLH−9)を、保護フィルムの粘着面がガラスに接するようにゴムロールを用いて貼着し、保護フィルムが貼着された支持面材−iiとした。
[被貼合体]
被貼合体として、長さ90mm、幅90mm、厚さ1.7mmのソーダライムガラスの一方の面に、粘着層付き偏光板(ポラテクノ社製、KN−18240T)を貼着して、液晶表示パネルを代用する被貼合面材−iiiを用いた。
被貼合体として、長さ90mm、幅90mm、厚さ1.7mmのソーダライムガラスの一方の面に、粘着層付き偏光板(ポラテクノ社製、KN−18240T)を貼着して、液晶表示パネルを代用する被貼合面材−iiiを用いた。
[例1]
(層状部形成用光硬化性樹脂組成物:第一組成物)
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出したMn:4000)と、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルジイソシアネートとをモル比4:5で混合し、錫触媒の存在下で、70℃で反応させてイソシアネート末端プレポリマーを得た。得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをイソシアネート基と等量加えて70℃で反応させ、ウレタンアクリレートオリゴマー(A−1)(以下、「オリゴマー(A−1)」と記す。)を得た。オリゴマー(A−1)の硬化性官能基の数は2個、Mnは約24000、25℃における粘度は約830Pa・sであった。
オリゴマー(A−1)の40質量部と、モノマー(B1)として2−ヒドロキシブチルメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステル HOB(N))の30質量部と、モノマー(B2)としてn−ドデシルメタクリレートの30質量部と、を均一に混合し組成物Pを得た。次に、組成物Pの100質量部に、光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 819)の0.3質量部、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン(重合禁止剤、東京化成社製)の0.04質量部、UV吸収剤(BASF社製、Tinuvin109)の0.3質量部、およびn−ドデシルメルカプトン(連鎖移動剤、チオカルコール20)の0.5質量部を均一に溶解させて、組成物P−1を得た。
この組成物P−1の70質量部と、非硬化性オリゴマー(III−i)の30質量部とを均一に溶解させて液状の第一組成物−1を得た。
非硬化性オリゴマー(III−i)としては、オリゴマー(A−1)の合成時に用いたものと同一の、分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出したMn:4000)を用いた。
第一組成物−1を容器に入れたまま開放状態で減圧装置内に設置して、減圧装置内を約20Paに減圧して10分保持することで脱泡処理を行った。
(層状部形成用光硬化性樹脂組成物:第一組成物)
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出したMn:4000)と、3−イソシアナトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルジイソシアネートとをモル比4:5で混合し、錫触媒の存在下で、70℃で反応させてイソシアネート末端プレポリマーを得た。得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをイソシアネート基と等量加えて70℃で反応させ、ウレタンアクリレートオリゴマー(A−1)(以下、「オリゴマー(A−1)」と記す。)を得た。オリゴマー(A−1)の硬化性官能基の数は2個、Mnは約24000、25℃における粘度は約830Pa・sであった。
オリゴマー(A−1)の40質量部と、モノマー(B1)として2−ヒドロキシブチルメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステル HOB(N))の30質量部と、モノマー(B2)としてn−ドデシルメタクリレートの30質量部と、を均一に混合し組成物Pを得た。次に、組成物Pの100質量部に、光重合開始剤(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 819)の0.3質量部、2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノン(重合禁止剤、東京化成社製)の0.04質量部、UV吸収剤(BASF社製、Tinuvin109)の0.3質量部、およびn−ドデシルメルカプトン(連鎖移動剤、チオカルコール20)の0.5質量部を均一に溶解させて、組成物P−1を得た。
この組成物P−1の70質量部と、非硬化性オリゴマー(III−i)の30質量部とを均一に溶解させて液状の第一組成物−1を得た。
非硬化性オリゴマー(III−i)としては、オリゴマー(A−1)の合成時に用いたものと同一の、分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出したMn:4000)を用いた。
第一組成物−1を容器に入れたまま開放状態で減圧装置内に設置して、減圧装置内を約20Paに減圧して10分保持することで脱泡処理を行った。
(堰状部形成用光硬化性樹脂組成物:第二組成物)
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出したMn:4000)と、ヘキサメチレンジイソシアネートとをモル比6:7で混合し、ついでイソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業社製、IBXA)をオリゴマーの30質量%となるように加えた後、錫触媒の存在下で、70℃で反応させてイソシアネート末端プレポリマーを得た。得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをイソシアネート基と等量加え、70℃で反応させ、30質量%のイソボルニルアクリレートで希釈されたウレタンアクリレートオリゴマー(X−1)(以下、「オリゴマー(X−1)」と記す。)を得た。オリゴマー(X−1)の硬化性官能基の数はウレタンアクリレートが2個で、イソボルニルアクリレートが1個であり、Mnは約55000、60℃における粘度は約580Pa・sであった。
オリゴマー(X−1)の90質量部と、2−ヒドロキシブチルメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステル HOB(N))の10質量部とを均一に混合して混合物を得た。該混合物の100質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 184)の0.9質量部、およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE
819)の0.1質量部を均一に混合し、液状の第二組成物−1を得た。
分子末端をエチレンオキシドで変性した2官能のポリプロピレングリコール(水酸基価より算出したMn:4000)と、ヘキサメチレンジイソシアネートとをモル比6:7で混合し、ついでイソボルニルアクリレート(大阪有機化学工業社製、IBXA)をオリゴマーの30質量%となるように加えた後、錫触媒の存在下で、70℃で反応させてイソシアネート末端プレポリマーを得た。得られたプレポリマーに、2−ヒドロキシエチルアクリレートをイソシアネート基と等量加え、70℃で反応させ、30質量%のイソボルニルアクリレートで希釈されたウレタンアクリレートオリゴマー(X−1)(以下、「オリゴマー(X−1)」と記す。)を得た。オリゴマー(X−1)の硬化性官能基の数はウレタンアクリレートが2個で、イソボルニルアクリレートが1個であり、Mnは約55000、60℃における粘度は約580Pa・sであった。
オリゴマー(X−1)の90質量部と、2−ヒドロキシブチルメタクリレート(共栄社化学社製、ライトエステル HOB(N))の10質量部とを均一に混合して混合物を得た。該混合物の100質量部、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE 184)の0.9質量部、およびビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(光重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製、IRGACURE
819)の0.1質量部を均一に混合し、液状の第二組成物−1を得た。
(工程(a))
透明面材−iの遮光印刷部の内縁から約5mmの位置の全周にわたって、幅約1mm、塗布厚さ約0.6mmとなるように液状の第二組成物−1をディスペンサにて塗布し、未硬化の堰状部を形成した。
次に、ケミカルランプ(日本電気社製、FL15BL、ピーク波長:365nm、照射強度:2mW/cm2)からの紫外線および450nm以下の可視光を30秒間、透明面材−i上に形成した堰状部に均一に照射した。これにより堰状部が増粘した。(工程(b))
透明面材−iに形成された堰状部の内側の領域に、液状の第一組成物−1を、ディスペンサを用いて総質量が2.5gとなるように複数個所に供給した。
第一組成物−1を供給する間、堰状部の形状は維持されていた。
透明面材−iの遮光印刷部の内縁から約5mmの位置の全周にわたって、幅約1mm、塗布厚さ約0.6mmとなるように液状の第二組成物−1をディスペンサにて塗布し、未硬化の堰状部を形成した。
次に、ケミカルランプ(日本電気社製、FL15BL、ピーク波長:365nm、照射強度:2mW/cm2)からの紫外線および450nm以下の可視光を30秒間、透明面材−i上に形成した堰状部に均一に照射した。これにより堰状部が増粘した。(工程(b))
透明面材−iに形成された堰状部の内側の領域に、液状の第一組成物−1を、ディスペンサを用いて総質量が2.5gとなるように複数個所に供給した。
第一組成物−1を供給する間、堰状部の形状は維持されていた。
(工程(c))
透明面材−iを、一対の定盤の昇降装置が設置されている減圧装置内の下定盤の上に、第一組成物−1の面が上になるように平置した。
保護フィルムが貼着された支持面材−iiを、減圧装置内の昇降装置の上定盤の下面に静電チャックを用いて、垂直方向では透明面材−iとの距離が10mmとなるように保持させた。
減圧装置を密封状態として減圧装置内の圧力が約40Paとなるまで排気した。減圧装置内の昇降装置にて上下の定盤を接近させ、透明面材−iと、保護フィルムが貼着された支持面材−iiとを、第一組成物−1を介して2kPaの圧力で圧着し、10秒間保持させた。静電チャックを除電して上定盤から支持面材−iiを離間させ、約15秒で減圧装置内を大気圧雰囲気に戻し、透明面材−i、保護フィルムおよび堰状部で第一組成物−1からなる層状部が密封された積層体−1を得た。
積層体−1において堰状部の形状は、決壊などの破損箇所はなく、ほぼ初期の状態のまま維持されていた。
透明面材−iを、一対の定盤の昇降装置が設置されている減圧装置内の下定盤の上に、第一組成物−1の面が上になるように平置した。
保護フィルムが貼着された支持面材−iiを、減圧装置内の昇降装置の上定盤の下面に静電チャックを用いて、垂直方向では透明面材−iとの距離が10mmとなるように保持させた。
減圧装置を密封状態として減圧装置内の圧力が約40Paとなるまで排気した。減圧装置内の昇降装置にて上下の定盤を接近させ、透明面材−iと、保護フィルムが貼着された支持面材−iiとを、第一組成物−1を介して2kPaの圧力で圧着し、10秒間保持させた。静電チャックを除電して上定盤から支持面材−iiを離間させ、約15秒で減圧装置内を大気圧雰囲気に戻し、透明面材−i、保護フィルムおよび堰状部で第一組成物−1からなる層状部が密封された積層体−1を得た。
積層体−1において堰状部の形状は、決壊などの破損箇所はなく、ほぼ初期の状態のまま維持されていた。
(工程(d))
積層体−1の未硬化の堰状部および層状部に、支持面材−iiの側から、ケミカルランプ(日本電気社製、FL15BL、ピーク波長:365nm、照射強度:2mW/cm2)からの紫外線および450nm以下の可視光を10分間、均一に照射し、堰状部および層状部を硬化させることによって、粘着層を形成した。
照射強度は、照度計(ウシオ電機社製、紫外線強度計ユニメーターUIT−101)を用いて測定した。
硬化後の層状部の厚さは、0.4mmでほぼ均一であった。
積層体−1の未硬化の堰状部および層状部に、支持面材−iiの側から、ケミカルランプ(日本電気社製、FL15BL、ピーク波長:365nm、照射強度:2mW/cm2)からの紫外線および450nm以下の可視光を10分間、均一に照射し、堰状部および層状部を硬化させることによって、粘着層を形成した。
照射強度は、照度計(ウシオ電機社製、紫外線強度計ユニメーターUIT−101)を用いて測定した。
硬化後の層状部の厚さは、0.4mmでほぼ均一であった。
(工程(e))
支持面材−iiを保護フィルムから剥離することによって、保護フィルムが貼設された粘着層付き透明面材−1を得た。
支持面材−iiを保護フィルムから剥離することによって、保護フィルムが貼設された粘着層付き透明面材−1を得た。
(被貼合体との積層)
前記工程(e)で支持面材−iiを保護フィルムから剥離した後、粘着層付き透明面材−1を24時間静置した。次に、保護フィルムを透明面材−i上の粘着層から剥離し、保護フィルムを剥離した粘着層付き透明面材−1を、一対の定盤の昇降装置が設置されている減圧装置内の下定盤の上に、粘着層の面が上になるように平置した。
被貼合面材−iiiを減圧装置内の昇降装置の上定盤の下面に静電チャックを用いて、粘着層付き透明面材−1との距離が10mmとなるように保持させた。
減圧装置を密封状態として減圧装置内の圧力が約30Paとなるまで排気した。減圧装置内の昇降装置にて上下の定盤を接近させ、被貼合面材−iiiと粘着層付き透明面材−1とを粘着層を介して2kPaの圧力で圧着し、10秒間保持させた。静電チャックを除電して上定盤から被貼合面材−iiiを離間させ、約20秒で減圧装置内を大気圧に戻し、積層品−1を得た。
前記工程(e)で支持面材−iiを保護フィルムから剥離した後、粘着層付き透明面材−1を24時間静置した。次に、保護フィルムを透明面材−i上の粘着層から剥離し、保護フィルムを剥離した粘着層付き透明面材−1を、一対の定盤の昇降装置が設置されている減圧装置内の下定盤の上に、粘着層の面が上になるように平置した。
被貼合面材−iiiを減圧装置内の昇降装置の上定盤の下面に静電チャックを用いて、粘着層付き透明面材−1との距離が10mmとなるように保持させた。
減圧装置を密封状態として減圧装置内の圧力が約30Paとなるまで排気した。減圧装置内の昇降装置にて上下の定盤を接近させ、被貼合面材−iiiと粘着層付き透明面材−1とを粘着層を介して2kPaの圧力で圧着し、10秒間保持させた。静電チャックを除電して上定盤から被貼合面材−iiiを離間させ、約20秒で減圧装置内を大気圧に戻し、積層品−1を得た。
[例2〜7]
組成物Pの100質量部の代わりに、組成物Pと、モノマー(C)として1,9−ノナンジオールジメタクリレート(共栄社化学社製、1,9−ND、Mn:268。モノマー(C−1))を表1に示す混合比にて混練した組成物の100質量部を用いた以外は、例1と同様にして組成物P−2〜−7を調製した。また、組成物P−1の代わりに組成物P−2〜−7を用いて例1と同様にして調製した例2〜例7の第一組成物−2〜−7を用いた以外は、例1と同様にして積層品−2〜−7を得た。
表1においては、組成物Pとモノマー(C−1)の合計100質量%に対する組成物Pとモノマー(C−1)のそれぞれの比率と、組成物Pとモノマー(C−1)の合計100質量部に対する重合開始剤、重合禁止剤、UV吸収剤および連鎖移動剤の添加量(質量部)を示した。表3、表5についても同様に示した。
組成物Pの100質量部の代わりに、組成物Pと、モノマー(C)として1,9−ノナンジオールジメタクリレート(共栄社化学社製、1,9−ND、Mn:268。モノマー(C−1))を表1に示す混合比にて混練した組成物の100質量部を用いた以外は、例1と同様にして組成物P−2〜−7を調製した。また、組成物P−1の代わりに組成物P−2〜−7を用いて例1と同様にして調製した例2〜例7の第一組成物−2〜−7を用いた以外は、例1と同様にして積層品−2〜−7を得た。
表1においては、組成物Pとモノマー(C−1)の合計100質量%に対する組成物Pとモノマー(C−1)のそれぞれの比率と、組成物Pとモノマー(C−1)の合計100質量部に対する重合開始剤、重合禁止剤、UV吸収剤および連鎖移動剤の添加量(質量部)を示した。表3、表5についても同様に示した。
[空隙発生/消失の評価]
粘着層付き透明面材−1の粘着層と被貼合面材−iiiとの界面における空隙(気泡)を、積層品−1の製造直後から24時間静置した時点まで観察し、空隙が6時間以内に消失した場合を○、24時間以内に消失した場合を△、24時間経過以降も空隙が残存した場合を×とし、結果を表2にまとめた。
粘着層付き透明面材−1の粘着層と被貼合面材−iiiとの界面における空隙(気泡)を、積層品−1の製造直後から24時間静置した時点まで観察し、空隙が6時間以内に消失した場合を○、24時間以内に消失した場合を△、24時間経過以降も空隙が残存した場合を×とし、結果を表2にまとめた。
[樹脂粘弾性評価(貯蔵せん断弾性率と損失正接)]
レオメーター(アントンパール社製、Physica MCR301)を用いて、第一組成物を、ソーダライムガラス製のステージと測定用スピンドル(アントンパール社製、D−PP20/AL/S07)の間の0.4mmの隙間に挟持した。窒素雰囲気下、35℃でステージ下部に設置したブラックライト(日本電気社製、FL15BL)により、第一組成物に2mW/cm2の光を10分間照射した。硬化プロセスにおける粘着層の層状部の貯蔵せん断弾性率(G’)とその損失正接(tanδ)の変化を1%の動的せん断歪みを印加して測定した。
さらに、得られた層状部(第一組成物の硬化物)に、0.015%の動的せん断歪みを印加しながら、温度を25℃から80℃まで3℃/分で昇温させて、各温度域における貯蔵せん断弾性率(G’)とその損失正接(tanδ)の測定を実施した。
また、高温環境下における粘着層の流動性指標として、80℃におけるtanδ値から25℃におけるtanδを差し引いた値を△tanδとして算出した。層状部を形成する樹脂は、−60℃〜−30℃の温度領域にガラス転移点(Tg)を有し、室温領域でゴム状態を、高温領域にかけて流動状態を示した。
レオメーター(アントンパール社製、Physica MCR301)を用いて、第一組成物を、ソーダライムガラス製のステージと測定用スピンドル(アントンパール社製、D−PP20/AL/S07)の間の0.4mmの隙間に挟持した。窒素雰囲気下、35℃でステージ下部に設置したブラックライト(日本電気社製、FL15BL)により、第一組成物に2mW/cm2の光を10分間照射した。硬化プロセスにおける粘着層の層状部の貯蔵せん断弾性率(G’)とその損失正接(tanδ)の変化を1%の動的せん断歪みを印加して測定した。
さらに、得られた層状部(第一組成物の硬化物)に、0.015%の動的せん断歪みを印加しながら、温度を25℃から80℃まで3℃/分で昇温させて、各温度域における貯蔵せん断弾性率(G’)とその損失正接(tanδ)の測定を実施した。
また、高温環境下における粘着層の流動性指標として、80℃におけるtanδ値から25℃におけるtanδを差し引いた値を△tanδとして算出した。層状部を形成する樹脂は、−60℃〜−30℃の温度領域にガラス転移点(Tg)を有し、室温領域でゴム状態を、高温領域にかけて流動状態を示した。
[ヘイズ測定]
直読ヘイズコンピューター(スガ試験器(株)、HMG−2)を用いて、積層品−1の中央透光部のヘイズを測定した。
直読ヘイズコンピューター(スガ試験器(株)、HMG−2)を用いて、積層品−1の中央透光部のヘイズを測定した。
[信頼性]
各例で得られた積層品において、被貼合面材−iiiにおける粘着層付き透明面材1との貼合面の裏面側に、約200gの荷重相当のガラス基板複数枚(90mm角サイズ、厚さ2mmを4枚と厚さ3mmを1枚の5枚組)を耐熱性ポリイミドテープにて固定した。この状態で、温度60℃、湿度90%の条件の恒温恒湿槽内に積層面を垂直に立てた状態で500時間保管した。500時間経過後において、被貼合面材−iiiが信頼性試験前と同じ貼合位置を維持していた場合を○とし、粘着層付き透明面材と被貼合面材−iiiとの界面に空隙が発生、または被貼合面材−iiiと荷重ガラスが粘着層付き透明面材との界面にて位置ずれが発生、または脱離してしまった場合は×とし、結果を表2にまとめた。
各測定結果および評価結果を表2に示す。
各例で得られた積層品において、被貼合面材−iiiにおける粘着層付き透明面材1との貼合面の裏面側に、約200gの荷重相当のガラス基板複数枚(90mm角サイズ、厚さ2mmを4枚と厚さ3mmを1枚の5枚組)を耐熱性ポリイミドテープにて固定した。この状態で、温度60℃、湿度90%の条件の恒温恒湿槽内に積層面を垂直に立てた状態で500時間保管した。500時間経過後において、被貼合面材−iiiが信頼性試験前と同じ貼合位置を維持していた場合を○とし、粘着層付き透明面材と被貼合面材−iiiとの界面に空隙が発生、または被貼合面材−iiiと荷重ガラスが粘着層付き透明面材との界面にて位置ずれが発生、または脱離してしまった場合は×とし、結果を表2にまとめた。
各測定結果および評価結果を表2に示す。
表2に示すように、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対するモノマー(C)の割合が0〜0.1質量%の例1〜3では、粘着層付き透明面材の粘着層面にて被貼合体との位置ずれや剥離を起こした。
前記モノマー(C)の割合が0.3〜2.0質量%の例4〜6では、硬化後の樹脂の貯蔵せん断弾性率が先に述べた好ましい範囲内の特性を示し、被貼合体との積層後において空隙は速やかに消失し、被貼合体との積層体においても信頼性試験後に空隙発生や位置ずれ、剥離などの問題が無く、高い信頼性を示した。
前記モノマー(C)の割合が増えるほど、硬化後の層状部の貯蔵せん断弾性率は増加傾向を示し、△tanδが正の値から負の値へと変化した。貯蔵せん断弾性率の増加により、粘着層付き透明面材と被貼合面材−iiiとの積層において発生する空隙にかかる消失時間は長くなり、前記モノマー(C)の割合が10質量%の例7では、積層後24時間経過後においても空隙が残存していた。また、第一組成物中のオリゴマー(A−1)に対する溶解性の点から、前記モノマー(C)の割合が増えるほど、硬化時に重合相分離が進行し、硬化後に得られる硬化物の透明性が低下することが確認された。具体的には、前記モノマー(C)の割合が増えるほど、積層品のヘイズが高くなることが示され、前記モノマー(C)の割合が10質量%の例7では、ヘイズ1.7%を示しており、被貼合体である液晶表示ディスプレイの見栄えにも影響することが懸念された。
前記モノマー(C)の割合が0.3〜2.0質量%の例4〜6では、硬化後の樹脂の貯蔵せん断弾性率が先に述べた好ましい範囲内の特性を示し、被貼合体との積層後において空隙は速やかに消失し、被貼合体との積層体においても信頼性試験後に空隙発生や位置ずれ、剥離などの問題が無く、高い信頼性を示した。
前記モノマー(C)の割合が増えるほど、硬化後の層状部の貯蔵せん断弾性率は増加傾向を示し、△tanδが正の値から負の値へと変化した。貯蔵せん断弾性率の増加により、粘着層付き透明面材と被貼合面材−iiiとの積層において発生する空隙にかかる消失時間は長くなり、前記モノマー(C)の割合が10質量%の例7では、積層後24時間経過後においても空隙が残存していた。また、第一組成物中のオリゴマー(A−1)に対する溶解性の点から、前記モノマー(C)の割合が増えるほど、硬化時に重合相分離が進行し、硬化後に得られる硬化物の透明性が低下することが確認された。具体的には、前記モノマー(C)の割合が増えるほど、積層品のヘイズが高くなることが示され、前記モノマー(C)の割合が10質量%の例7では、ヘイズ1.7%を示しており、被貼合体である液晶表示ディスプレイの見栄えにも影響することが懸念された。
[例8〜13]
組成物Pの100質量部の代わりに、組成物Pと、モノマー(C)としてエトキシ化(3)トリメトキシロールプロパントリアクリレート(サートマー社製、SR454、Mn:428.4。モノマー(C−2))を表3に示す混合比にて混練した組成物の100質量部を用いた以外は、例1と同様にして組成物P−8〜−13を調製した。また、組成物P−1の代わりに組成物P−8〜−13用いて例1と同様にして調製した第一組成物−8〜−13を用いた以外は、例1と同様にして、積層品−8〜−13を得た。
各測定結果および評価結果を表4に示す。
組成物Pの100質量部の代わりに、組成物Pと、モノマー(C)としてエトキシ化(3)トリメトキシロールプロパントリアクリレート(サートマー社製、SR454、Mn:428.4。モノマー(C−2))を表3に示す混合比にて混練した組成物の100質量部を用いた以外は、例1と同様にして組成物P−8〜−13を調製した。また、組成物P−1の代わりに組成物P−8〜−13用いて例1と同様にして調製した第一組成物−8〜−13を用いた以外は、例1と同様にして、積層品−8〜−13を得た。
各測定結果および評価結果を表4に示す。
表4に示されるように、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対するモノマー(C)の割合が0.1質量%以下の例8、9では、粘着層付き透明面材の粘着層面にて被貼合体との位置ずれや剥離を起こした。
前記モノマー(C)の割合が0.3〜2.0質量%の例10〜12では、硬化後の樹脂の貯蔵せん断弾性率が先に述べた好ましい範囲内の特性を示し、被貼合体との積層後において空隙は速やかに消失し、被貼合体である液晶表示ディスプレイとの積層体においても信頼性試験後に空隙発生や位置ずれ、剥離などの問題が無く、高い信頼性を示した。
前記モノマー(C)の割合が増えるほど、硬化後の層状部の貯蔵せん断弾性率は増加傾向を示し、粘着層付き透明面材と被貼合面材−iiiとの積層において発生する空隙にかかる消失時間は長くなり、前記モノマー(C)の割合が10質量%の例13では、積層後24時間経過後においても空隙が残存していた。
前記モノマー(C)の割合が0.3〜2.0質量%の例10〜12では、硬化後の樹脂の貯蔵せん断弾性率が先に述べた好ましい範囲内の特性を示し、被貼合体との積層後において空隙は速やかに消失し、被貼合体である液晶表示ディスプレイとの積層体においても信頼性試験後に空隙発生や位置ずれ、剥離などの問題が無く、高い信頼性を示した。
前記モノマー(C)の割合が増えるほど、硬化後の層状部の貯蔵せん断弾性率は増加傾向を示し、粘着層付き透明面材と被貼合面材−iiiとの積層において発生する空隙にかかる消失時間は長くなり、前記モノマー(C)の割合が10質量%の例13では、積層後24時間経過後においても空隙が残存していた。
[例14〜17]
組成物Pの100質量部の代わりに、組成物Pと、モノマー(C)としてポリテトラメチレングリコールのジアクリレート化合物(新中村化学製、A−PTMG−65、Mn:758。モノマー(C−3))を表5に示す混合比にて混練した組成物の100質量部を用いた以外は例1と同様にして組成物P−14〜−17を調製した。また、組成物P−1の代わりに組成物P−14〜−17を用いて例1と同様にして調製した第一組成物−14〜−17を用いた以外は、例1と同様にして、積層品−14〜−17を得た。
各測定結果および評価結果を表6に示す。
組成物Pの100質量部の代わりに、組成物Pと、モノマー(C)としてポリテトラメチレングリコールのジアクリレート化合物(新中村化学製、A−PTMG−65、Mn:758。モノマー(C−3))を表5に示す混合比にて混練した組成物の100質量部を用いた以外は例1と同様にして組成物P−14〜−17を調製した。また、組成物P−1の代わりに組成物P−14〜−17を用いて例1と同様にして調製した第一組成物−14〜−17を用いた以外は、例1と同様にして、積層品−14〜−17を得た。
各測定結果および評価結果を表6に示す。
表6に示されるように、オリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計(100質量%)に対するモノマー(C)の割合が1.0質量%以下の例14、15では、粘着層付き透明面材の粘着層面にて被貼合体との位置ずれや剥離を起こした。
前記モノマー(C)の割合が2.0〜10.0質量%の例16では、被貼合体との積層後において空隙は速やかに消失し、被貼合体である液晶表示ディスプレイとの積層体においても信頼性試験後に空隙発生や位置ずれ、剥離などの問題が無く、高い信頼性を示した。例17では、硬化後の樹脂の貯蔵せん断弾性率が高くなりすぎてしまい空隙消失に時間がかかった。ディスプレイとの積層体においては、例16同様問題無かった。例14〜例17で使用した第一組成物中のモノマー(C−3)は例2〜7、例8〜13で用いたモノマー(C−1)、(C−2)と比較し、分子量が大きいため同一添加量で比較した場合の樹脂組成物中の硬化性基数が少なく、結果として粘着層の流動性を抑制するために必要なモノマー(C−3)の添加量が多く必要であることが示された。また、モノマー(C−3)が、ポリオキシアルキレンの比較的柔軟な構造を有すること、第一組成物中のオリゴマー(A−1)に対する溶解性も高いことから、モノマー(C−3)の添加量の多い系においても硬化後の層状部の貯蔵せん断弾性率が好ましい範囲内の特性を示し、粘着層の透明性も良好であった。
前記モノマー(C)の割合が2.0〜10.0質量%の例16では、被貼合体との積層後において空隙は速やかに消失し、被貼合体である液晶表示ディスプレイとの積層体においても信頼性試験後に空隙発生や位置ずれ、剥離などの問題が無く、高い信頼性を示した。例17では、硬化後の樹脂の貯蔵せん断弾性率が高くなりすぎてしまい空隙消失に時間がかかった。ディスプレイとの積層体においては、例16同様問題無かった。例14〜例17で使用した第一組成物中のモノマー(C−3)は例2〜7、例8〜13で用いたモノマー(C−1)、(C−2)と比較し、分子量が大きいため同一添加量で比較した場合の樹脂組成物中の硬化性基数が少なく、結果として粘着層の流動性を抑制するために必要なモノマー(C−3)の添加量が多く必要であることが示された。また、モノマー(C−3)が、ポリオキシアルキレンの比較的柔軟な構造を有すること、第一組成物中のオリゴマー(A−1)に対する溶解性も高いことから、モノマー(C−3)の添加量の多い系においても硬化後の層状部の貯蔵せん断弾性率が好ましい範囲内の特性を示し、粘着層の透明性も良好であった。
1 粘着層付き透明面材
2 表示装置
10 透明面材
14 粘着層
16 保護フィルム
18 層状部
20 堰状部
24 領域
26 第一組成物
36 支持面材
50 表示パネル
2 表示装置
10 透明面材
14 粘着層
16 保護フィルム
18 層状部
20 堰状部
24 領域
26 第一組成物
36 支持面材
50 表示パネル
Claims (15)
- 透明面材と、前記透明面材の少なくとも一方の表面に形成された粘着層と、を有し、
前記粘着層が、前記透明面材の表面に沿って広がる層状部と、前記層状部の周縁を囲む堰状部と、を有し、
前記層状部が、下記硬化性化合物(II)および下記非硬化性オリゴマー(III)を含む層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化物からなる粘着層付き透明面材。
硬化性化合物(II):ウレタンアクリレートオリゴマー(A)と、硬化性官能基を1個有する分子量600未満のモノマー(B)と、硬化性官能基を2個以上有する分子量900未満のモノマー(C)と、を含み、前記モノマー(B)および前記モノマー(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種が水酸基を有する。
非硬化性オリゴマー(III):前記層状部形成用硬化性樹脂組成物の硬化時に前記硬化性化合物(II)と硬化反応せず、かつ水酸基を有するオリゴマー。 - 前記モノマー(C)がアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を有する、請求項1に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記硬化性化合物(II)の組成が、ウレタンアクリレートオリゴマー(A)、モノマー(B)およびモノマー(C)の合計100質量%に対して、前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)が20〜89質量%、前記モノマー(B)が10〜79質量%、前記モノマー(C)が0.1〜10質量%である、請求項1または2に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記モノマー(B)が、水酸基を有するモノマー(B1)を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記モノマー(B1)が、水酸基数1〜2、炭素数3〜8のヒドロキシアルキル基を有するヒドロキシメタクリレートを含む、請求項4に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)の数平均分子量が1000〜100000である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記非硬化性オリゴマー(III)がポリオキシアルキレンポリオールであり、
前記ウレタンアクリレートオリゴマー(A)が、ポリオキシアルキレンポリオールおよびポリイソシアネートを原料として合成されたウレタンアクリレートオリゴマーである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。 - 前記層状部の80℃における損失正接tanδ(80℃)から25℃における損失正接tanδ(25℃)を差し引いた値が−0.05以下で、且つ、35℃における貯蔵せん断弾性率が100kPa以下である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記層状部形成用硬化性樹脂組成物が、連鎖移動剤を含まない、または連鎖移動剤を前記硬化性化合物(II)の100質量部に対して1質量部以下含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記層状部形成用硬化性樹脂組成物が光重合開始剤(D2)を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記透明面材が、表示装置の保護板である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 前記粘着層の表面を覆う、剥離可能な保護フィルムをさらに有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材。
- 請求項12に記載の粘着層付き透明面材を製造する方法であって、
下記の工程(a)〜(e)を有する、粘着層付き透明面材の製造方法。
(a)透明面材の表面の周縁部に、液状の堰状部形成用硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化の堰状部を形成する工程。
(b)未硬化の堰状部で囲まれた領域に、液状の層状部形成用硬化性樹脂組成物を供給する工程。
(c)1kPa以下の減圧雰囲気下にて、層状部形成用硬化性樹脂組成物の上に、保護フィルムが貼着された支持面材を、保護フィルムが層状部形成用硬化性樹脂組成物に接するように重ねて、透明面材、保護フィルムおよび未硬化の堰状部で層状部形成用硬化性樹脂組成物からなる未硬化の層状部が密封された積層体を得る工程。
(d)50kPa以上の圧力雰囲気下に積層体を置いた状態にて、未硬化の層状部および未硬化の堰状部を硬化させて、層状部および堰状部を有する粘着層を形成する工程。
(e)支持面材を保護フィルムから剥離する工程。 - 表示パネルと、
粘着層が表示パネルに接するように、表示パネルに貼合された、請求項1〜12のいずれか一項に記載の粘着層付き透明面材と、
を有する表示装置。 - 請求項14に記載の表示装置を製造する方法であって、
100Pa以下の減圧雰囲気下にて、表示パネルと粘着層付き透明面材とを、粘着層が表示パネルに接するように重ねて貼合する、表示装置の製造方法。
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