KR20160119783A - 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물, 그것을 이용한 광학 부재의 제조 방법, 경화물 및 터치 패널 - Google Patents

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KR20160119783A
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ultraviolet curable
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하야토 모토하시
타카후미 미즈구치
히데아키 카메타니
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닛뽄 가야쿠 가부시키가이샤
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Abstract

광학 기재에의 데미지가 적고, 생산성이 양호하고, 경화성 및 밀착성이 좋은 광학 부재를 얻을 수 있으며, 내백화성이 높고, 광학 기재에 도포 후의 도포층에 자외선 조사한 후에 광학 기재를 접합시켜도 접착 강도가 높은 광학 부재를 얻을 수 있는 자외선 경화형 접착제 조성물 및 그것을 이용한 제조 방법을 제공한다. 그 조성물은 하기 식(1)으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A), 광중합성 올리고머(B), (A) 이외의 광중합성 모노머(C), 광중합 개시제(D)를 포함한다.
Figure pct00018

(식 중, R1은 수소 원자 등을, n은 1~3의 정수를 나타낸다)

Description

터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물, 그것을 이용한 광학 부재의 제조 방법, 경화물 및 터치 패널{ULTRAVIOLET-CURABLE ADHESIVE COMPOSITION FOR TOUCH PANEL, OPTICAL MEMBER PRODUCTION METHOD USING SAME, CURED PRODUCT, AND TOUCH PANEL}
본 발명은 적어도 2개의 광학 기재를 접합시키기 위한 자외선 경화형 접착제 조성물과, 그것을 이용한 광학 부재를 제조하는 방법 등에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이, 플라스마 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치의 표시 화면에 터치 패널을 접합시켜 화면 입력을 가능하게 한 표시 장치가 널리 이용되고 있다. 이 터치 패널은 투명 전극이 형성된 유리판 또는 수지제 필름이 약간의 간극을 두고서 마주보아 접합되어 있으며, 필요에 따라서 그 터치면 상에 유리 또는 수지제의 투명 보호판을 접합시킨 구조를 갖고 있다.
터치 패널에 있어서의 투명 전극이 형성된 유리판 또는 필름과, 유리 또는 수지제의 투명 보호판의 접합, 또는 터치 패널과 표시체 유닛의 접합에는 양면 점착 시트를 이용하는 기술이 있다. 그러나, 양면 점착 시트를 사용하면, 기포가 들어가기 쉽다고 하는 문제가 있었다. 양면 점착 시트를 대신하는 기술로서, 유연성이 있는 자외선 경화형 접착제 조성물로 접합시키는 기술이 제안되어 있다.
한편, 터치 패널과 표시체 유닛을 자외선 경화형 접착제로 접합시킨 경우, 고온 고습 환경으로부터 실온으로 환경이 변화했을 때, 접착제층이 백화되어버린다고 하는 문제가 발생한다. 또한, 투명 보호판에는 표시 화상의 콘트라스트를 향상시키기 위해서 가장바깥의 가장자리에 띠 형상의 차광부가 형성되어 있다. 차광부가 형성된 투명 보호판을 자외선 경화형 접착제 조성물로 접합시킨 경우, 그 차광부에 의해서 자외선 경화형 수지 중 그 차광부의 그림자가 되는 차광 영역에 충분한 자외선이 도달하지 않아 수지의 경화가 불충분해진다. 수지의 경화가 불충분하면, 차광부 부근의 표시 불균일 등의 문제가 발생한다.
습열 백화를 방지하는 기술로서, 특허문헌 1에서는 폴리우레탄 화합물, 히드록실기를 갖는 (메타)아크릴산 에스테르를 투명 점착 시트용의 자외선 경화형 수지 조성물에 함유시켜 백화를 방지하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 투명 점착 시트는 접합시에 기포가 들어가기 쉽다고 하는 문제가 있으며, 또한 유리 등의 저투습성의 부재에 수지 경화물이 낀 경우에 있어서, 상기 기포 등의 영향, 또는 경화막의 흡수 등에 의해 고온 고습 환경으로부터 실온 환경으로 변화했을 때에 막이 백화되어버리는, 즉 내백화성이 불충분하다고 하는 문제가 있었다.
한편, 차광 영역에 있어서의 수지의 경화를 향상시키는 기술로서, 특허문헌 2에서는 유기 과산화물을 자외선 경화형 수지에 함유시키고, 자외선 조사 후에 가열하여 차광부 부분의 수지의 경화를 행하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 가열 공정은 액정 표시 장치 등에 데미지를 주는 것이 우려된다. 또한, 수지를 충분한 경화 상태로 하기 위해서 통상 60분 동안 이상의 가열 공정을 필요로 하기 때문에 생산성이 부족하다고 하는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 3에서는 차광부의 형성면의 바깥쪽 측면측으로부터 자외선을 조사하여 차광부의 수지의 경화를 행하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 액정 표시 장치의 형상에 따라서는 측면으로부터 자외선을 조사하는 것이 곤란하기 때문에, 그 방법에는 제한이 있었다. 또한, 특허문헌 4에서는 양이온 중합성의 자외선 경화형 수지의 지효성을 이용한 기술도 개시되어 있지만, 경화 후의 수지의 유연성이 열화되는 것이었다.
또한, 특허문헌 5에서는 광중합 프로세스만으로 차광부의 수지를 충분히 경화시키는 기술이 제안되어 있다. 그러나, 광학 기재에 자외선 경화형 수지 조성물을 도포하고, 그 도포층에 자외선을 조사한 후에 광학 기재를 접합하고, 또한 자외선을 조사하여 얻어지는 광학 부재는 접착 강도가 떨어진다고 하는 문제가 있었다.
일본 특허 공개 2013-242724호 공보 일본 특허 제4711354호 공보 일본 특허 공개 2009-186954호 공보 일본 특허 공개 2010-248387호 공보 일본 특허 제5138820호 공보
본 발명은 광학 기재에의 데미지가 적고, 또한 생산성이 양호하며, 경화성 및 밀착성이 양호한 표시체 유닛 등의 광학 부재를 얻을 수 있고, 내백화성이 높고, 광학 기재에 자외선 경화형 접착제 조성물을 도포한 후 그 도포층에 자외선을 조사한 후에 광학 기재를 접합한 경우라도, 접착 강도가 높은 광학 부재를 얻을 수 있는 자외선 경화형 접착제 조성물, 그것을 이용한 광학 부재의 제조 방법, 경화물 및 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구의 결과, 본 발명을 완성했다. 즉, 본 발명은 하기 (1)~(18)에 관한 것이다.
(1) 적어도 2개의 광학 기재를 접합시키기 위해서 이용하는 수지 조성물로서, 하기 식(1)
Figure pct00001
(식 중, R1은 수소 원자, 또는 CH3을 나타내고, n은 1~3의 정수를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A), 광중합성 올리고머(B), (A) 이외의 광중합성 모노머(C), 광중합 개시제(D)를 포함하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(2)(1)에 있어서,
(A) 성분이 자외선 경화형 조성물 중에 2질량% 이상 포함되는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(3)(1) 또는 (2)에 있어서,
광중합성 올리고머(B)가 우레탄(메타)아크릴레이트인 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(4)(3)에 있어서,
광중합성 올리고머(B)가 폴리프로필렌/폴리부타디엔/수소첨가 폴리부타디엔/폴리이소프렌/수소첨가 폴리이소프렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 골격을 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트인 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(5)(1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서,
단관능 아크릴레이트(A)가 하기 식(2)
Figure pct00002
(식 중, n은 2~4의 정수를 나타낸다)
으로 나타내어지는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(6)(1) 내지 (5) 중 어느 하나에 있어서,
(A) 성분이 4-히드록시부틸아크릴레이트인 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(7)(1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서,
유연화 성분(E)을 더 포함하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(8)(7)에 있어서,
유연화 성분(E)으로서, 히드록실기 함유 폴리머, 액상 테르펜계 수지 중 어느 한쪽, 또는 그 양쪽을 포함하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(9)(1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서,
(C) 성분으로서, 하기 식(3)
Figure pct00003
(식 중, X는 아크릴로일기를 나타내고, R2는 탄소수 10~20개의 알킬기를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트를 함유하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(10)(1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서,
(C) 성분으로서, 하기 식(4)
Figure pct00004
(식 중, X는 아크릴로일기를 나타내고, R3은 탄소수 12~18개의 알킬기를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트를 함유하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(11)(1) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서,
(C) 성분으로서, 이소스테아릴아크릴레이트를 함유하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
(12) 하기 공정 1~공정 2를 갖는 적어도 2개의 광학 기재가 부착된 광학 부재의 제조 방법.
(공정 1) 적어도 하나의 광학 기재에 대하여, (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층에 자외선을 조사함으로써 경화물층을 갖는 광학 기재를 얻는 공정
(공정 2) 공정 1에서 얻어진 광학 기재의 경화물층에 대하여, 다른 광학 기재를 접합시키거나, 또는 공정 1에 의해 얻어진 다른 광학 기재의 경화물층을 접합시키는 공정
(13)(12)에 있어서,
상기 공정 1에서 얻어지는 경화물층이 광학 기재측에 존재하는 경화 부분과 광학 기재측과 반대측에 존재하는 미경화 부분을 갖는 광학 부재의 제조 방법.
(14)(13)에 있어서,
상기 공정 1~공정 2의 후, 하기 공정 3을 더 갖는 광학 부재의 제조 방법.
(공정 3) 접합된 광학 기재에 있어서의 미경화 부분을 갖는 경화물층에 자외선을 조사하여 그 경화물층을 경화시키는 공정.
(15)(12) 내지 (14) 중 어느 하나에 있어서,
상기 공정 1에서 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선이 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도가 30 이하인 광학 부재의 제조 방법.
(16)(12) 내지 (14) 중 어느 하나에 있어서,
상기 공정 1에서 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선이 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도가 10 이하인 광학 부재의 제조 방법.
(17)(1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 자외선 경화형 접착제에 활성 에너지선을 조사하여 얻어지는 경화물.
(18)(1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 자외선 경화형 접착제를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널.
도 1은 본 발명의 제조 방법의 제 1 실시형태를 나타내는 공정도이다.
도 2는 본 발명의 제조 방법의 제 2 실시형태를 나타내는 공정도이다.
도 3은 본 발명의 제조 방법의 제 3 실시형태를 나타내는 공정도이다.
도 4는 본 발명에 의해 얻어지는 광학 부재의 개략도이다.
우선, 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에 대해서 설명한다.
본 발명의 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물은 적어도 2개의 광학 기재를 접합하기 위해서 사용되는 수지 조성물로서, 하기 식(1)
Figure pct00005
(식 중, R1은 수소 원자, 또는 CH3을 나타내고, n은 1~3의 정수를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A), 광중합성 올리고머(B), (A) 이외의 광중합성 모노머(C), 광중합 개시제(D)를 함유한다. 또한, 임의 성분으로서 광학용으로 사용하는 자외선 경화형 접착제 조성물에 첨가 가능한 기타 성분을 함유할 수 있다.
또한, 「광학용으로 사용하는 자외선 경화형 수지 조성물에 첨가 가능」이란 경화물의 투명성을 광학용으로 사용할 수 없을 정도로 저하시키는 첨가물이 포함되지 않은 것을 의미한다.
본 발명에 사용하는 자외선 경화형 수지 조성물로 경화 후의 두께가 200㎛로 되는 경화물의 시트를 제작했을 때, 그 시트의 400~800㎚의 파장의 광에서의 바람직한 평균 투과율은 적어도 90%이다.
그 자외선 경화형 수지 조성물의 조성 비율로서는, 적합하게는 상기 식(1)으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A)가 1~20중량%, 광중합성 올리고머(B)가 5~90중량%, (A) 이외의 광중합성 모노머(C)가 5~90중량%, 광중합 개시제(D)가 0.1~5중량%, 기타 성분이 잔부이다.
본 발명의 자외선 경화형 수지 조성물에 있어서, 광중합 개시제(D)로서는 통상 사용되고 있는 광중합 개시제는 어느 것이나 사용 가능하다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에 있어서의 상기 식(1)으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A)로서는 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 등이 예시되고, 필요에 따라서 2종 이상을 병용해도 좋다. 여기서, 상기 식(1)에 있어서 n이 2 이하일 때(특히, n이 1 이하일 때)에는 R1이 메틸기인 것이 바람직하다. 또한, n이 3 이상인 경우에 있어서는 R1은 수소 원자인 것이 바람직하다. 또한, 상기 식(1)에 있어서 총 탄소수 2개 이상이 휘발성이 적고, 백탁이 적은 수지 조성물을 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 접착 강도와 내백화성의 관점에서, 하기 식(2)
Figure pct00006
(식 중, n은 2~4의 정수를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트가 바람직하다. 상기 식(2)으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트로서는 4-히드록시부틸아크릴레이트, 3-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 등이 예시된다. 또한, 저휘발성의 관점에서 4-히드록시부틸아크릴레이트가 특히 바람직하다. 메타아크릴레이트계 수지를 사용하면 경화 속도가 느려지는 경향이 있어, 실제로 접착제 조성물을 사용할 때 경화에 시간이 걸려버리기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메타)아크릴레이트」란 메타아크릴레이트 및 아크릴레이트 중 어느 한쪽 또는 양자를 의미한다. 「(메타)아크릴산」 등에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 「아크릴레이트」란 아크릴레이트만을 나타내고, 메타아크릴레이트는 제외된다.
여기서, 상기 식(1)으로 나타내어지는 화합물에 있어서는 아크릴로일기를 제외한 총 탄소수를 MC, OH기의 수를 MOH로 했을 때에, 탄소의 분기쇄의 개수를 MB로 했을 때에 MOH/(MC+MB)가 0.3 이하가 바람직하고, 0.28 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.25 이하인 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 범위에 있으므로써, 일정 정도 분자량으로 되기 때문에 휘발, 백탁을 억제하는 것이며, 또한 수산기에 의한 백화 방지를 방지하는 것에 유리하게 작동하는 것을 실현할 수 있다. 상기 조건을 충족하는 상기 식(1)으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A)를, 이하 저휘발·내백화성 아크릴레이트라고 칭한다.
(A) 성분의 함유량은 1~20중량%가 바람직하고, 2~10중량%가 보다 바람직하고, 또한 5.5~8중량%가 특히 바람직하다. (A) 성분의 함유량이 1% 미만이면 내백화성이 저하되는 경우가 있다. 한편, 20중량%를 초과하면, 접합시에 기포가 들어가기 쉬워지거나, 기타 성분과 상용성이 나빠져서 액이 백탁되어버리는 경우가 있다.
또한, 본 발명에 있어서는 자외선 경화형 접착제 조성물 중에 수산기를 갖는 메타크릴레이트를 함유하는 것은 일부 경화 속도의 저하나 내백화성 등의 물성에 악영향을 미치기 때문에 바람직하지 않다. 수산기를 갖는 메타크릴레이트를 함유하는 경우, 10중량% 이하가 바람직하고, 5중량% 이하가 특히 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에 있어서의 광중합성 올리고머(B)로서는, 특별히 한정되지 않지만, 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리이소프렌 또는 수소첨가 폴리이소프렌 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트, 폴리부타디엔 또는 수소첨가 폴리부타디엔 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 접착 강도의 관점에서 우레탄(메타)아크릴레이트가 바람직하고, 또한 내습성의 관점에서 폴리부타디엔/수소첨가 폴리부타디엔/폴리이소프렌/수소첨가 폴리이소프렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 이상의 골격을 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다.
상기 우레탄(메타)아크릴레이트는 다가 알코올, 폴리이소시아네이트 및 히드록실기 함유 (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어진다.
다가 알코올로서는, 예를 들면 폴리부타디엔글리콜, 수소첨가 폴리부타디엔글리콜, 폴리이소프렌글리콜, 수소첨가 폴리이소프렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등의 탄소수 1~10개의 알킬렌글리콜, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨 등의 트리올, 트리시클로데칸디메틸올, 비스-[히드록시메틸]-시클로헥산 등의 환상 골격을 갖는 알코올 등; 및 이들 다가 알코올과 다염기산(예를 들면, 숙신산, 프탈산, 헥사히드로 무수 프탈산, 테레프탈산, 아디프산, 아젤라산, 테트라히드로 무수 프탈산 등)의 반응에 의해서 얻어지는 폴리에스테르 폴리올, 다가 알코올과 ε-카프로락톤의 반응에 의해 얻어지는 카프로락톤알코올, 폴리카보네이트 폴리올(예를 들면, 1,6-헥산디올과 디페닐카보네이트의 반응에 의해 얻어지는 폴리카보네이트 디올 등) 또는 폴리에테르 폴리올(예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 에틸렌옥사이드 변성 비스페놀 A 등) 등이 예시된다. 접착 강도와 내습성의 관점에서, 상기 다가 알코올로서는 프로필렌글리콜, 폴리부타디엔글리콜, 수소첨가 폴리부타디엔글리콜, 폴리이소프렌글리콜, 수소첨가 폴리이소프렌글리콜이 바람직하고, 투명성과 유연성의 관점에서 중량 평균 분자량이 2,000 이상인 프로필렌글리콜, 수소첨가 폴리부타디엔글리콜, 수소첨가 폴리이소프렌글리콜이 특히 바람직하다. 내열착색성 등의 변색성, 상용성의 관점에서 수소첨가 폴리부타디엔글리콜이 바람직하다. 이 때의 중량 평균 분자량의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 10,000 이하가 바람직하고, 5,000 이하가 보다 바람직하다. 또한, 필요에 따라서 2종 이상의 다가 알코올을 병용해도 좋다.
유기 폴리이소시아네이트로서는, 예를 들면 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 또는 디시클로펜타닐이소시아네이트 등이 예시된다. 그 중에서도, 강인성의 관점에서 이소포론디이소시아네이트가 바람직하다.
또한, 히드록실기 함유 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등의 히드록시 C2~C4 알킬(메타)아크릴레이트, 디메틸올시클로헥실모노(메타)아크릴레이트, 히드록시카프로락톤(메타)아크릴레이트, 히드록실기 말단 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있다.
상기 우레탄(메타)아크릴레이트를 얻기 위한 반응은, 예를 들면 이하와 같이 해서 행한다. 즉, 다가 알코올에 그 수산기 1당량당 유기 폴리이소시아네이트를 그 이소시아네이트기가 바람직하게는 1.1~2.0당량, 더욱 바람직하게는 1.1~1.5당량으로 되도록 혼합하고, 반응 온도를 바람직하게는 70~90℃에서 반응시켜 우레탄 올리고머를 합성한다. 이어서, 우레탄 올리고머의 이소시아네이트기 1당량당 히드록시(메타)아크릴레이트 화합물을 그 수산기가 바람직하게는 1~1.5당량으로 되도록 혼합하여 70~90℃에서 반응시켜서 목적으로 하는 우레탄(메타)아크릴레이트를 얻을 수 있다.
상기 우레탄(메타)아크릴레이트의 중량 평균 분자량으로서는 7,000~100,000 정도가 바람직하고, 10,000~60,000이 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량이 7,000보다 작으면, 수축이 커지고, 중량 평균 분자량이 100,000보다 크면 경화성이 부족해진다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에 있어서는 우레탄(메타)아크릴레이트는 1종 또는 2종 이상을 임의의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 우레탄(메타)아크릴레이트의 본 발명의 광경화형 투명 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 통상 5~90중량%, 바람직하게는 10~50중량%이다.
상기 폴리이소프렌 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트는 폴리이소프렌 분자의 말단 또는 측쇄에 (메타)아크릴로일기를 갖는다. 폴리이소프렌 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트는 「UC-203」(쿠라레사제)으로서 입수할 수 있다. 폴리이소프렌 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트는 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 1,000~50,000이 바람직하고, 25,000~45,000 정도가 보다 바람직하다.
폴리이소프렌 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트의 본 발명의 광경화형 투명 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 통상 5~90중량%, 바람직하게는 10~50중량%이다.
상기 (A) 이외의 광중합성 모노머(C)로서는 적합하게는 분자 중에 1개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 여기서, 광중합성 모노머(C)란 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리이소프렌 또는 수소첨가 폴리이소프렌 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트, 폴리부타디엔 또는 수소첨가 폴리부타디엔 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트를 제외한 (메타)아크릴레이트를 나타낸다.
분자 중에 1개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트로서는, 구체적으로는 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 세틸(메타)아크릴레이트, 이소미리스틸(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트, 트리데실(메타)아크릴레이트 등의 탄소수 5~25개의 알킬(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, 페닐글리시딜(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 1-아다만틸아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸아크릴레이트, 1-아다만틸메타크릴레이트, 폴리프로필렌옥사이드 변성 노닐페닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타디엔옥시에틸(메타)아크릴레이트 등의 환상 골격을 갖는 (메타)아크릴레이트, 수산기를 갖는 탄소수 5~7개의 알킬(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌옥사이드 변성 노닐페닐(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 페녹시화인산 (메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 부톡시화인산 (메타)아크릴레이트 및 에틸렌옥사이드 변성 옥틸옥시화인산 (메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 테트라푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
그 중에서도, 유연성과 반응성의 관점에서 하기 식(3)
Figure pct00007
(식 중, X는 아크릴로일기를 나타내고, R2는 탄소수 10~20개의 알킬기를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트가 바람직하고, 또한 접착 강도의 관점에서 하기 식(4)
Figure pct00008
(식 중, X는 아크릴로일기를 나타내고, R3은 탄소수 12~18개의 알킬기를 나타낸다)
으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트가 보다 바람직하다. 그 중에서도, 저휘발성과 반응성, 및 유연성의 관점에서 이소스테아릴아크릴레이트가 더욱 바람직하다.
여기서, 수지 조성물 자체 백탁을 회피하여 투명성을 확보하면서 상용성을 향상시키는 관점에서, 상기 식(3)의 R2의 알킬기의 수를 MR로 하고, 상기 식(1)으로 나타내어지는 화합물에 있어서는 아크릴로일기를 제외한 총 탄소수를 MC, 탄소의 분기쇄의 개수를 MB로 했을 때에 일정 비율을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는 MR/(MC+MB)(이하, 특수 비율이라고 칭한다.)가 5.5 이하인 양 화합물을 함유하는 수지 조성물인 것이 바람직하고, 5 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 내백화성도 특히 우수한 것으로 하는 관점에서, 상기 저휘발·내백화성 아크릴레이트를 함유하면서 상기 특수 비율이 5.5 이하인 양 화합물을 함유하는 수지 조성물인 것이 바람직하고, 5 이하인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 조성물에는 본 발명의 특성을 손상하지 않는 범위에서 (분자 중에 1개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 (메타)아크릴레이트 이외의 (메타)아크릴레이트)를 함유할 수 있다. 예를 들면, 트리시클로데칸디메틸올디(메타)아크릴레이트, 디옥산글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 알킬렌옥사이드 변성 비스페놀 A형 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 히드록시피페르산 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 및 에틸렌옥사이드 변성 인산 디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올옥탄트리(메타)아크릴레이트 등의 트리메틸올 C2~C10 알칸트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판폴리에톡시트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판폴리프로폭시트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판폴리에톡시폴리프로폭시트리(메타)아크릴레이트 등의 트리메틸올 C2~C10 알칸폴리알콕시트리(메타)아크릴레이트, 트리스[(메타)아크릴로일옥시에틸]이소시아누레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 등의 알킬렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트 펜타에리스리톨폴리에톡시테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨폴리프로폭시테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서는 병용하는 경우에는 경화 수축을 억제하기 위해서 1 또는 2 관능의 (메타)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에 있어서는, 이들 (메타)아크릴레이트 모노머 성분은 1종 또는 2종 이상을 임의의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 (A) 이외의 광중합성 모노머(C)의 본 발명의 광경화형 투명 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 통상 5~90중량%, 바람직하게는 10~50중량%이다. 5중량%보다 적으면 경화성이 부족해지고, 90중량%보다 많으면 수축이 커진다.
그 자외선 경화형 접착제 조성물에 있어서의 (A) 성분, (B) 성분, 및 (C) 성분의 합계 함량은, 그 접착제 조성물의 총량에 대하여 통상 20~90중량% 바람직하게는 20~70중량%, 보다 바람직하게는 30~60중량%이다.
또한, 본 발명에 있어서는 (A) 성분: 상기 식(3) 성분의 비율(중량비)은 1:2~1:25의 범위가 바람직하고, 1:3~1:15의 범위가 특히 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에는 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서 에폭시(메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 에폭시(메타)아크릴레이트는 경화성의 향상이나 경화물의 경도나 경화 속도를 향상시키는 기능이 있다. 또한, 에폭시(메타)아크릴레이트로서는 글리시딜에테르형 에폭시 화합물과, (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어지는 것이라면 모두 사용할 수 있지만, 바람직하게 사용되는 에폭시(메타)아크릴레이트를 얻기 위한 글리시딜에테르형 에폭시 화합물로서는 비스페놀 A 또는 그 알킬렌옥사이드 부가체의 디글리시딜에테르, 비스페놀 F 또는 그 알킬렌옥사이드 부가체의 디글리시딜에테르, 수소첨가 비스페놀 A 또는 그 알킬렌옥사이드 부가체의 디글리시딜에테르, 수소첨가 비스페놀 F 또는 그 알킬렌옥사이드 부가체의 디글리시딜에테르, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 부탄디올디글리시딜에테르, 헥산디올디글리시딜에테르, 시클로헥산디메탄올디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르 등을 예시할 수 있다.
에폭시(메타)아크릴레이트는 이들 글리시딜에테르형 에폭시 화합물과, (메타)아크릴산을 하기와 같은 조건에서 반응시킴으로써 얻어진다.
글리시딜에테르형 에폭시 화합물의 에폭시기 1당량에 대하여, (메타)아크릴산을 0.9~1.5몰, 보다 바람직하게는 0.95~1.1몰의 비율로 반응시킨다. 반응 온도는 80~120℃가 바람직하고, 반응 시간은 10~35시간 정도이다. 반응을 촉진 시키기 위해서, 예를 들면 트리페닐포스핀, TAP, 트리에탄올아민, 테트라에틸암모늄 클로라이드 등의 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 반응 중, 중합을 방지하기 위해서 중합 금지제로서, 예를 들면 파라메톡시페놀, 메틸하이드로퀴논 등을 사용할 수도 있다.
본 발명에 있어서 적합하게 사용할 수 있는 에폭시(메타)아크릴레이트로서는 비스페놀 A형의 에폭시 화합물로부터 얻어진 비스페놀 A형 에폭시(메타)아크릴레이트이다. 에폭시(메타)아크릴레이트의 중량 평균 분자량으로서는 500~10,000이 바람직하다.
에폭시(메타)아크릴레이트의 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 통상 1~80중량%, 바람직하게는 5~30중량%이다.
본 발명의 조성물에 함유되는 광중합 개시제(D)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일페닐에톡시포스핀옥사이드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥사이드, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(일가큐어 184; BASF제), 2-히드록시-2-메틸-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판올 올리고머(에사큐어 ONE; 람베르티제), 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온(일가큐어 2959; BASF제), 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질]-페닐}-2-메틸-프로판-1-온(일가큐어 127; BASF제), 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논(일가큐어 651; BASF제), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(다로큐어 1173; BASF제), 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온(일가큐어 907; BASF제), 옥시-페닐-아세트산 2-[2-옥소-2-페닐-아세톡시-에톡시]-에틸에스테르와 옥시-페닐-아세트산 2-[2-히드록시-에톡시]-에틸에스테르의 혼합물(일가큐어 754; BASF제), 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤, 이소프로필티옥산톤 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 광중합 개시제(D)에 있어서 아세토니트릴 또는 메탄올 중에서 측정한 302㎚ 또는 313㎚에 있어서의 몰흡광계수가 300㎖/(g·㎝) 이상이고, 365㎚에서의 몰흡광계수가 100㎖/(g·㎝) 이하인 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 광중합 개시제를 사용함으로써 접착 강도의 향상에 기여시킬 수 있다. 302㎚ 또는 313㎚에 있어서의 몰흡광계수가 300㎖/(g·㎝) 이상이므로써, 하기 공정 3에서의 경화시의 경화가 충분해진다. 한편, 365㎚에서의 몰흡광계수가 100㎖/(g·㎝) 이하이므로써, 공정 1에 있어서의 경화시에 과도한 경화를 적절하게 억제할 수 있고, 밀착성을 향상시키는 것이 가능해진다.
이러한 광중합 개시제(D)로서는, 예를 들면 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(일가큐어 184; BASF제), 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(다로큐어 1173; BASF제), 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐-]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온(일가큐어 2959; BASF제), 페닐글리옥실산 메틸에스테르(다로큐어 MBF; BASF제) 등이 예시된다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에 있어서는 이들 광중합 개시제(D)는 1종 또는 2종 이상을 임의의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다. 광중합 개시제(D)의 본 발명의 광경화형 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 통상 0.2~5중량%, 바람직하게는 0.3~3중량%이다. 5중량%보다 많으면, 경화 부분과 광학 기재측과 반대측에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층을 얻을 때에, 미경화 부분이 형성되지 않거나 수지 경화물층의 투명성이 나빠지거나 할 우려가 있다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물은 기타 성분으로서 후기하는 유연화 성분(E), 및 후기하는 첨가제 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 총량에 대한 그 기타 성분의 함유 비율은 그 총량으로, 상기 (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, (D) 성분의 합계량을 뺀 잔부이다. 구체적 으로는 그 기타 성분의 총량으로 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 총량에 대하여 5~75중량%, 바람직하게는 15~75중량%, 보다 바람직하게는 35~65중량% 정도이다.
또한, 광중합 개시조제로 될 수 있는 아민류 등을 상기 광중합 개시제와 병용할 수도 있다. 사용할 수 있는 아민류 등으로서는 벤조산 2-디메틸아미노에틸에스테르, 디메틸아미노아세토페논, p-디메틸아미노벤조산 에틸에스테르 또는 p-디메틸아미노벤조산 이소아밀에스테르 등이 예시된다. 그 아민류 등의 광중합 개시조제를 사용하는 경우, 본 발명의 접착용 접착제 조성물 중의 함유량은 통상 0.005~5중량%, 바람직하게는 0.01~3중량%이다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에는 필요에 따라서 유연화 성분(E)을 사용할 수 있다. 사용할 수 있는 유연화 성분의 구체예로서는 조성물 중에 상용하는 폴리머, 올리고머, 프탈산 에스테르류, 인산 에스테르류, 글리콜에스테르류, 구연산 에스테르류, 지방족 이염기산 에스테르류, 지방산 에스테르류, 에폭시계 가소제, 피마자유류, 테르펜계 수지, 수소첨가 테르펜계 수지, 및 액상 테르펜 등이 예시된다. 상기 올리고머, 폴리머의 예로서는 폴리이소프렌 골격, 수소첨가 폴리이소프렌 골격, 폴리부타디엔 골격, 수소첨가 폴리부타디엔 골격 또는 크실렌 골격을 갖는 올리고머 또는 폴리머 및 그 에스테르화물, 폴리부텐 등을 예시할 수 있다. 투명성의 관점에서, 수소첨가 테르펜계 수지, 수소첨가 폴리이소프렌, 수소첨가 폴리부타디엔, 폴리부텐, 액상 테르펜이 바람직하다. 또한, 접착 강도와 기타 재료의 상용성의 관점에서 히드록실기를 말단 또는 측쇄에 함유하는 수소첨가 테르펜계 수지, 히드록실기를 말단 또는 측쇄에 함유하는 수소첨가 폴리이소프렌, 히드록실기를 말단 또는 측쇄에 함유하는 수소첨가 폴리부타디엔 등의 히드록실기 함유 폴리머, 액상 테르펜 수지가 특히 바람직하다.
이러한 유연화 성분의 자외선 경화형 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 고체의 유연화 성분을 사용하는 경우에는, 통상 5~40중량%, 바람직하게는 10~35중량%이다. 액상의 유연화 성분을 사용하는 경우에는 통상 10~70중량%, 바람직하게는 20~60중량%이다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물에는, 필요에 따라서 산화 방지제, 유기용제, 실란 커플링제, 중합 금지제, 레벨링제, 대전 방지제, 표면 윤활제, 형광 증백제, 광안정제(예를 들면, 힌더드아민 화합물 등), 충전제 등의 첨가제를 첨가해도 좋다.
산화 방지제의 구체예로서는, 예를 들면 BHT, 2,4-비스-(n-옥틸티오)-6-(4-히드록시-3,5-디-t-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, 펜타에리스리틸·테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 2,2-티오-디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, N,N-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시-히드로신나마미드), 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠, 트리스-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)-이소시아누레이트, 옥틸화 디페닐아민, 2,4-비스[(옥틸티오)메틸-O-크레졸, 이소옥틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 디부틸히드록시톨루엔 등이 예시된다.
유기용제의 구체예로서는, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, 디메틸술폰, 디메틸술폭시드, 테트라히드로푸란, 디옥산, 톨루엔, 크실렌 등이 예시된다.
실란 커플링제의 구체예로서는, 예를 들면 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)3-아미노프로필메틸트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, N-(2-(비닐벤질아미노)에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 염산염, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란 등의 실란계 커플링제; 이소프로필(N-에틸아미노에틸아미노)티타네이트, 이소프로필트리이소스테아로일티타네이트, 티타늄디(디옥틸피로포스페이트)옥시아세테네이트, 테트라이소프로필디(디옥틸포스파이트)티타네이트, 네오알콕시트리(p-N-(β-아미노에틸)아미노페닐)티타네이트 등의 티타늄계 커플링제; Zr-아세틸아세토네이트, Zr-메타크릴레이트, Zr-프로피오네이트, 네오알콕시지르코네이트, 네오알콕시트리스네오데카노일지르코네이트, 네오알콕시트리스(도데카노일)벤젠술포닐지르코네이트, 네오알콕시트리스(에틸렌디아미노에틸)지르코네이트, 네오알콕시트리스(m-아미노페닐)지르코네이트, 암모늄지르코늄카보네이트, Al-아세틸아세토네이트, Al-메타크릴레이트, Al-프로피오네이트 등의 지르코늄, 또는 알루미늄계 커플링제 등이 예시된다.
중합 금지제의 구체예로서는, 파라메톡시페놀, 메틸하이드로퀴논 등이 예시된다.
광안정제의 구체예로서는, 예를 들면 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜알코올, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜알코올, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜(메타)아크릴레이트(아데카(주)제, LA-82), 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라카르복실레이트, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산과 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디놀 및 3,9-비스(2-히드록시-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸의 혼합 에스테르화물, 데칸이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1-운데칸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)카보네이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜메타크릴레이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1-[2-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸]-4-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐-메타아크릴레이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)[[3,5-비스(1,1-디메틸에틸)-4-히드록시페닐]메틸]부틸말로네이트, 데칸이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-1(옥틸옥시)-4-피페리디닐)에스테르, 1,1-디메틸에틸히드로퍼옥시드와 옥탄의 반응 생성물, N,N',N",N"'-테트라키스-(4,6-비스-(부틸-(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)아미노)-트리아진-2-일)-4,7-디아자데칸-1,10-디아민, 디부틸아민·1,3,5-트리아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜-1,6-헥사메틸렌디아민과 N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)부틸아민의 중축합물, 폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]], 숙신산 디메틸과 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘에탄올의 중합물, 2,2,4,4-테트라메틸-20-(β- 라우릴옥시카르보닐)에틸-7-옥사-3,20-디아자디스피로[5·1·11·2]헤네이코산-21-온, β-알라닌, N,-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-도데실에스테르/테트라데실에스테르, N-아세틸-3-도데실-1-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)피롤리딘-2,5-디온, 2,2,4,4-테트라메틸-7-옥사-3,20-디아자디스피로[5,1,11,2]헤네이코산-21-온, 2,2,4,4-테트라메틸-21-옥사-3,20-디아자디시클로-[5,1,11,2]-헤네이코산-20-프로판산 도데실에스테르/테트라데실에스테르, 프로판이산, [(4-메톡시페닐)-메틸렌]-비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)에스테르, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀의 고급 지방산 에스테르, 1,3-벤젠디카르복시아미드, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐) 등의 힌더드아민계, 옥타벤존 등의 벤조페논계 화합물, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-[2-히드록시-3-(3,4,5,6-테트라히드로프탈이미드-메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸, 2-(3-tert-부틸-2-히드록시-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-tert-펜틸페닐)벤조트리아졸, 메틸3-(3-(2H-벤조트리아졸-2-일)-5-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트와 폴리에틸렌글리콜의 반응 생성물, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸페놀 등의 벤조트리아졸계 화합물, 2,4-디-tert-부틸페닐-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤조에이트 등의 벤조에이트계, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]페놀 등의 트리아진계 화합물 등이 예시되지만, 특히 바람직하게는 힌더드아민계 화합물이다.
충전제의 구체예로서는, 예를 들면 결정 실리카, 용융 실리카, 알루미나, 지르콘, 규산칼슘, 탄산칼슘, 탄화규소, 질화규소, 질화붕소, 지르코니아, 포스테라이트, 스테아타이트, 스피넬, 티타니아, 탈크 등의 분체 또는 이들을 구형화 한 비즈 등이 예시된다.
각종 첨가제의 조성물 중에 존재하는 경우, 각종 첨가제의 광경화형 투명 접착제 조성물 중에 있어서의 중량 비율은 0.01~3중량%, 바람직하게는 0.01~1중량%, 보다 바람직하고 0.02~0.5중량%이다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물은 상기한 각 성분을 상온~80℃에서 혼합 용해하여 얻을 수 있고, 필요에 의해 협잡물을 여과 등의 조작에 의해 제거해도 좋다. 본 발명의 접착용 접착제 조성물은 도포성을 고려하여 25℃의 점도가 300~40,000mPa·s의 범위로 되도록 성분의 배합비를 적절히 조절하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물을 사용한 광학 부재의 제조 공정의 바람직한 휴대에 대해서 설명한다.
본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 있어서는 하기 (공정 1)~(공정 3)에 의해 적어도 2개의 광학 기재를 접합시키는 것이 바람직하다. 또한, (공정 2)의 단계에서 충분한 접착 강도가 확보될 수 있다고 판단되는 경우에 있어서는 (공정 3)을 생략하는 것이 가능하다.
(공정 1) 적어도 하나의 광학 기재에 대하여, 상기 자외선 경화형 접착제 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층에 자외선을 조사함으로써 그 도포층에 있어서의 광학 기재측(도포층의 하부측)에 존재하는 경화 부분(이하, 「경화물층의 경화 부분」 또는 단지 「경화 부분」이라고 말한다.)과, 광학 기재측과 반대측(도포층의 상부측, 통상은 대기측)에 존재하는 미경화 부분(이하, 「경화물층의 미경화 부분」 또는 단지 「미경화 부분」이라고 말한다.)을 갖는 경화물층을 갖는 광학 기재를 얻는 공정. 또한, 공정 1에 있어서, 자외선 조사 후의 도부층의 경화율에 대해서는 특별히 제한은 없고, 광학 기재측과 반대측(도포층의 상부측, 통상은 대기측) 표면에 미경화 부분이 존재하고만 있으면 된다. 자외선 조사 후, 광학 기재측과 반대측(도포층의 상부측, 통상은 대기측)을 손가락으로 접촉하거나 손가락에 액상 성분이 부착하는 경우에는 미경화 부분을 갖는 것으로 판단할 수 있다.
(공정 2) 공정 1에서 얻어진 광학 기재의 경화물층의 미경화 부분에 대하여, 다른 광학 기재를 접합시키지만, 또는 공정 1에 의해 얻어진 다른 광학 기재의 경화물층의 미경화 부분을 접합시키는 공정.
(공정 3) 접합된 광학 기재에 있어서의 미경화 부분을 갖는 경화물층에 차광부를 갖는 광학 기재를 통해서 자외선을 조사하여, 그 경화물층을 경화시키는 공정.
이하에, 공정 1~공정 3을 경유하는 본 발명의 광학 부재의 제조 방법의 구체적인 실시형태에 대해서, 액정 표시 유닛과 차광부를 갖는 투명 기판의 접합을 예로 도면을 참조하여 설명한다.
여기서, 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물은 2개 이상의 기판을 접합시킬 때에 적어도 하나의 기판에 대해서는 액상 수지의 상태로 도포되고, 다른 한쪽의 기판에 대해서는 액상 수지 상태 또는 미경화 부분을 갖는 상태로 접합한 후 자외선에 의해 경화시키는 경우에 있어서, 특히 우수한 접착 효과를 나타내고 공기의 개재를 방지할 수 있기 때문에, 이러한 경우에 사용하는 것이 특히 바람직하다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물을 사용하는 광학 부재의 제조 공정의 제 1 실시형태를 나타내는 공정도이다.
이 방법은 액정 표시 유닛(1)과 투명 기판(2)을 접합시킴으로써 광학 부재를 얻는 방법이다.
액정 표시 유닛(1)은 전극을 형성한 1쌍의 기판 사이에 액정 재료가 봉입된 것에 편광판, 구동용 회로, 신호 입력 케이블, 백라이트 유닛이 구비된 것을 말한다.
투명 기판(2)은 유리판, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)판, 폴리카보네이트(PC)판, 지환식 폴리올레핀 폴리머(COP)판 등의 투명 기판이다.
여기서, 투명 기판(2)은 투명 기판의 표면 상에 흑색 프레임 형상의 차광부(4)를 갖는 것을 적합하게 사용할 수 있고, 차광부(4)는 테이프의 점착이나 도료의 도포 또는 인쇄 등에 의해서 형성되어 있다. 또한, 본 발명에 있어서는 차광부(4)를 갖지 않는 것에도 적용할 수 있지만, 이하의 제 1 실시형태~제 3 실시형태의 설명에서는 차광부(4)를 구비하는 경우를 구체예로 해서 설명을 행한다. 차광부(4)를 갖지 않는 경우에는 「차광부를 갖는 투명 기판」을 「투명 기판」이라고 바꿔읽으면 그대로 차광부를 갖지 않는 경우의 예로 생각할 수 있다.
(공정 1)
우선, 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 자외선 경화형 접착제 조성물을 액정 표시 유닛(1)의 표시면과 차광부를 갖는 투명 기판(2)의 차광부가 형성되어 있는 면의 표면에 도포한다. 도포의 방법으로서는 슬릿 코터, 롤 코터, 스핀 코터, 스크린 인쇄법 등이 예시된다. 여기서, 액정 표시 유닛(1)과 차광부를 갖는 투명 기판(2)의 표면에 도포하는 자외선 경화형 접착제 조성물은 같아도 좋고 다른 자외선 경화형 접착제 조성물을 이용해도 상관없다. 통상은 양자가 같은 자외선 경화형 접착제 조성물인 것이 바람직하다.
각 자외선 경화형 수지의 경화물의 막 두께는 접합시킨 후의 수지 경화물층(7)이 50~500㎛, 바람직하게는 50~350㎛, 더욱 바람직하게는 100~350㎛로 되도록 조정된다. 여기서, 차광부를 갖는 투명 기판(2)의 표면 상에 존재하는 자외선 경화형 수지의 경화물층의 막 두께는 그 막 두께에 따르지만, 통상 액정 표시 유닛(1)의 표면 상에 존재하는 자외선 경화형 수지의 경화물층의 막 두께와 같은 정도나 또는 그것보다 두꺼운 쪽이 바람직하다. 후기 공정 3에 있어서, 자외선을 조사한 후에도 미경화인 채 잔존하는 부분을 최소한으로 해서 경화 불량의 우려를 없게 하기 위함이다.
도포 후의 자외선 경화형 접착제 조성물층(5)에 자외선(8)을 조사하여 도포층의 하부측(자외선 경화형 접착제 조성물로부터 보아 액정 표시 유닛측 또는 투명 기판측)에 존재하는 경화 부분(도면에서는 표시하지 않음)과 도포층의 상부측(액정 표시 유닛측과 반대측 또는 투명 기판측과 반대측)(대기 중에서 행할 때에는 대기측)에 존재하는 미경화 부분(도면에는 표시하지 않음)을 갖는 경화물층(6)을 얻었다. 조사량은 5~2,000mJ/㎠가 바람직하고, 특히 바람직하게는 10~1,000mJ/㎠이다. 조사량이 적으면 최종적으로 접합시킨 광학 부재의 수지의 경화도가 불충분하게 될 우려가 있으며, 조사량이 지나치게 많으면 미경화 성분이 적어지고, 액정 표시 유닛(1)과 차광부를 갖는 투명 기판(2)의 접합이 불량으로 될 우려가 있다.
본 발명에 있어서, 「미경화」란 25℃ 환경 하에서 유동성이 있는 상태를 나타내는 것으로 한다. 또한, 자외선 조사 후에 접착제 조성물층을 손가락으로 접촉하거나 손가락에 액상 성분이 부착하는 경우에는 미경화 부분을 갖는 것으로 판단된다.
자외~근자외의 자외선 조사에 의한 경화에는 자외~근자외의 광선을 조사하는 램프이면 광원을 따지지 않는다. 예를 들면, 저압, 고압 또는 초고압 수은등, 메탈할라이드 램프, (펄스)크세논 램프, 또는 무전극 램프 등이 예시된다.
본 발명의 공정 1에 있어서는 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선의 파장은 특별히 한정되지 않지만, 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚에 있어서의 최대 조도의 비율(조도비)은 30 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 200~320㎚에 있어서의 조도가 10 이하이다.
320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚에 있어서의 최대 조도의 비율(조도비)은 30보다 높으면, 최종적으로 얻어지는 광학 부재의 접착 강도가 열화되어 버린다. 이것은 저파장에서의 조도가 높으면, 공정 1에 있어서의 경화시에 과도하게 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화가 진행되어 버려, 공정 3에 있어서의 자외선의 조사에 있어서의 경화시의 밀착성에 대한 기여가 감소되어 버리기 때문이라고 생각된다.
여기서, 상기 조도 비율로 되도록 자외선을 조사하는 방법은, 예를 들면 자외~근자외의 광선을 조사하는 램프로서, 상기 조도 비율의 조건을 충족하는 램프를 적용하는 방법이나 램프 자체가 상기 조도의 조건을 충족하지 않는 경우라도, 공정 1의 조사시에 있어서 단파장의 자외선을 차단하는 기재(예를 들면, 단파 자외선 차단 필터, 유리판, 필름 등)를 사용함으로써 이러한 조도 비율로 조사하는 것이 가능해진다. 자외선의 조도 비율을 조정하는 기재로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 단파 자외선 차단 처리가 실시된 유리판, 소다 석회 유리, PET 필름 등이 예시된다. 또한, 석영 유리 등의 표면에 요철 처리를 실시한 감쇠판 등은 그다지 효과적인 것은 아니다. 이들의 것은 광을 산란시켜 조도를 떨어지게 하기 때문에, 320㎚ 이하의 단파장의 조도를 선택적으로 작게 하는 것에는 적합하지 않다.
공정 1에 있어서, 자외선의 조사는 통상 대기 중에서 도포측의 상부측 표면(자외선 경화형 접착제 조성물로부터 보아서 액정 표시 유닛측과 반대측 또는 투명 기판측과 반대측)(통상 대기면)에서 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 진공으로 한 후에 경화 저해성의 기체를 도포층의 상면 표면에 분무하면서 자외선의 조사를 행해도 상관없다. 대기 중에서 접착제 조성물을 경화한 경우에는 액정 표시 유닛측과 반대측 또는 투명 기판측과 반대측은 대기측으로 된다. 또한, 공정 1에서 형성되는 도포층 표면의 점착성을 높이는 경우에는 진공 환경 하, 또는 질소 등의 경화 저해를 일으키지 않는 기체의 환경하에서 자외선을 조사해도 좋다.
한편, 공정 3을 생략하는 경우에 있어서는 진공 중 또는 경화를 촉진시키는 기체(예를 들면, 질소)를 분무하면서 경화를 행하는 것이 적합하게 행해진다. 이것에 의해, 공정 3을 생략했다고 해도, 충분한 접착을 행하는 것이 가능해진다.
자외선 조사시에 자외선 경화형 수지층(도포층) 표면에 산소 또는 오존을 분사함으로써 미경화 부분의 상태나 미경화 부분의 막 두께를 조정할 수 있다.
즉, 도포층의 표면에 산소 또는 오존을 분사함으로써, 그 표면에 있어서 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화의 산소 저해가 생기기 때문에, 그 표면의 미경화 부분을 확실하게 하거나, 또한 미경화 부분의 막 두께를 두껍게 할 수 있다.
(공정 2)
이어서, 미경화 부분끼리가 대향하는 형태로, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이 액정 표시 유닛(1)과 차광부를 갖는 투명 기판(2)을 접합시킨다. 접합은 대기 중 및 진공 중의 어느 것이나 가능하다.
여기서, 접합시에 기포가 생기는 것을 방지하기 위해서는 진공 중에서 접합시키는 것이 적합하다.
이와 같이, 액정 표시 유닛 및 투명 기판의 각각에 경화 부분 및 미경화 부분을 갖는 자외선 경화형 수지의 경화물을 얻고나서 접합시키면 접착력의 향상을 기대할 수 있다.
접합은 가압, 프레스 등에 의해 행할 수 있다.
(공정 3)
이어서, 도 1(c)에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(2) 및 액정 표시 유닛(1)을 접합시켜 얻은 광학 부재에 차광부를 갖는 투명 기판(2)측으로부터 자외선(8)을 조사하여 자외선 경화형 접착제 조성물(도포층)을 경화시킨다.
자외선의 조사량은 적산광량으로 약 100~4,000mJ/㎠가 바람직하고, 특히 바람직하게는 200~3,000mJ/㎠ 정도이다. 자외~근자외의 광선 조사에 의한 경화에 사용하는 광원에 대해서는 자외~근자외의 광선을 조사하는 램프이면 광원을 따지지 않는다. 예를 들면, 저압, 고압 또는 초고압 수은등, 메탈할라이드 램프, (펄스)크세논 램프, 또는 무전극 램프 등이 예시된다.
이렇게 해서, 도 4에 나타내는 바와 같은 광학 부재를 얻을 수 있다.
(제 2 실시형태)
제 1 실시형태에 추가하여, 다음과 같은 변형된 제 2 실시형태에 의해 본 발명의 광학 부재를 제조해도 상관없다. 또한, 각 공정에서의 상세는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 것이 해당하기 때문에, 같은 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
(공정 1)
우선, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 자외선 경화형 조성물을 차광부를 갖는 투명 기판(2) 상의 차광부(4)가 형성된 면에 도포한 후, 얻어진 도포층(자외선 경화형 접착제 조성물층(5))에 자외선(8)을 조사하여 도포층의 하부측(상기 자외선 경화형 접착제 조성물로부터 보아 투명 기판측)에 존재하는 경화 부분과 도포층의 상부측(투명 기판측과 반대측)에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층(6)을 얻었다.
이 때, 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선의 파장은 특별히 한정되지 않지만, 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚에 있어서의 최대 조도의 비율은 30 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 200~320㎚에 있어서의 조도가 10 이하이다. 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚에 있어서의 최대 조도의 비율은 30보다 높으면 최종적으로 얻어지는 광학 부재의 접착 강도가 열화되어 버린다.
(공정 2)
이어서, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 얻어진 경화물층(6)의 미경화 부분과 액정 표시 유닛(1)의 표시면이 대향하는 형태로 액정 표시 유닛(1)과 차광부를 갖는 투명 기판(2)을 접합시킨다. 접합은 대기 중 및 진공 중의 어느 것이나 가능하다.
(공정 3)
이어서, 도 2(c)에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(2) 및 액정 표시 유닛(1)을 접합시켜서 얻은 광학 부재에 차광부를 갖는 투명 기판(2)측으로부터 자외선(8)을 조사하여 자외선 경화형 접착제 조성물의 미경화 부분을 갖는 경화물층(6)을 경화시킨다.
이렇게 해서, 도 4에 나타낸 광학 부재를 얻는 것이 가능하다.
(제 3 실시형태)
도 3은 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물을 사용하는 광학 부재의 제조 방법의 제 3 실시형태를 나타내는 공정도이다. 또한, 각 공정에서의 상세는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 것이 적용되기 때문에, 같은 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
또한, 상술한 제 1 실시형태에 있어서의 구성 부재와 같은 부재에 대해서는 도면 중 동일의 부호를 붙이고, 그 설명은 여기에서는 반복하지 않는다.
(공정 1)
먼저, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 자외선 경화형 조성물을 액정 표시 유닛(1)의 표면에 도포했다. 그 후, 자외선 경화형 접착제 조성물층(5)에 자외선(8)을 조사하여 도포층의 하부측(8) 상기 자외선 경화형 접착제 조성물로부터 보아 투명 기판측)에 존재하는 경화 부분과, 도포층의 상부측(투명 기판측과 반대측)에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층(6)을 얻었다.
이 때, 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선의 파장은 특별히 한정되지 않지만, 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚에 있어서의 최대 조도는 30 이하가 바람직하고, 특히 바람직하게는 200~320㎚에 있어서의 조도가 10 이하이다. 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚에 있어서의 최대 조도는 30보다 높으면 최종적으로 얻어지는 광학 부재의 접착 강도가 열화되어 버린다.
(공정 2)
이어서, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 얻어진 경화물층(6)의 미경화 부분과 차광부를 갖는 투명 기판(2) 상의 차광부가 형성된 면이 대향하는 형태로 액정 표시 유닛(1)과 차광부를 갖는 투명 기판(2)을 접합시킨다. 접합은 대기 중 및 진공 중의 어느 것이나 가능하다.
(공정 3)
이어서, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 투명 기판(2) 및 액정 표시 유닛(1)을 접합시켜 얻은 광학 부재에 차광부를 갖는 투명 기판(2)측으로부터 자외선(8)을 조사하여 자외선 경화형 접착제 조성물의 미경화 부분을 갖는 경화물층(6)을 경화시킨다.
이렇게 해서, 도 4에 나타낸 광학 부재를 얻는 것이 가능하다.
상기 각 실시형태는 본 발명의 광학 부재의 제조 방법의 실시형태 중 몇 개를 하나의 구체적인 광학 기재로 설명한 것인 각 실시형태에서는 액정 표시 유닛 및 차광부를 갖는 투명 기판을 이용해서 설명했지만, 본 발명의 제조 방법에 있어서는 액정 표시 유닛 대신에 광학 기재로서 후술하는 각종 부재를 사용할 수 있으며, 투명 기판에 대해서도 광학 기재로서 후술하는 각종 부재를 사용할 수 있다.
그것뿐만 아니라, 액정 표시 유닛 및 투명 기판 등의 광학 기재로서는 이들 각종 부재에, 또한 다른 광학 기재층(예를 들면, 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물층에 의해 접합된 필름 또는 기타 광학 기재층을 적층한 것)을 사용해도 상관없다.
또한, 제 1 실시형태의 항에서 기재된 자외선 경화형 접착제 조성물의 도포 방법, 수지 경화물의 막 두께, 자외선 조사시의 조사량 및 광원, 및 자외선 경화형 수지층 표면에 산소 또는 질소, 또는 오존을 분사함에 따른 미경화 부분의 막 두께 조정 방법 등은 모두 상기 실시형태에만 적용되는 것은 아니고, 본 발명에 포함되는 어느 제조 방법에도 적용할 수 있다.
상기 액정 표시 유닛도 포함하고, 상기 제 1 실시형태~제 3 실시형태로 제조할 수 있는 광학 부재의 구체적 형태를 하기에 나타낸다.
(i) 차광부를 갖는 광학 기재가 차광부를 갖는 투명 유리 기판, 차광부를 갖는 투명 수지 기판, 및 차광부와 투명 전극이 형성되어 있는 유리 기판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 광학 기재이며, 그것과 접합되는 광학 기재가 액정 표시 유닛, 플라스마 표시 유닛 및 유기 EL 유닛으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 표시 유닛이며, 얻어지는 광학 부재가 그 차광부를 갖는 광학 기재를 갖는 표시체 유닛인 형태.
(ii) 한쪽의 광학 기재가 차광부를 갖는 보호 기재이며, 그것과 접합되는 다른 광학 기재가 터치 패널 또는 터치 패널을 갖는 표시체 유닛이며, 적어도 2개의 광학 기재가 접합된 광학 부재가 차광부를 갖는 보호 기재를 갖는 터치 패널 또는 그것을 갖는 표시체 유닛인 형태.
이 경우, 공정 1에 있어서는 차광부를 갖는 보호 기재의 차광부를 형성한 면, 또는 터치 패널의 터치면의 어느 한쪽의 면 또는 그 양자에, 상기 자외선 경화형 접착제 조성물을 도포하는 것이 바람직하다.
(iii) 한쪽의 광학 기재가 차광부를 갖는 광학 기재이며, 그것과 접합되는 다른 광학 기재가 표시체 유닛이며, 적어도 2개의 광학 기재가 접합된 광학 부재가 차광부를 갖는 광학 기재를 갖는 표시체 유닛인 형태.
이 경우, 공정 1에 있어서 차광부를 갖는 광학 기재의 차광부가 형성된 측의 면, 또는 표시체 유닛의 표시면의 어느 한쪽, 또는 그 양자에 상기 자외선 경화형 접착제 조성물을 도포하는 것이 바람직하다.
차광부를 갖는 광학 기재의 구체예로서는, 예를 들면 차광부를 갖는 표시 화면용의 보호판, 또는 차광부를 갖는 보호 기재를 형성한 터치 패널 등을 예시하는 것이 가능하다.
차광부를 갖는 광학 기재의 차광부가 설정된 측의 면이란, 예를 들면 차광부를 갖는 광학 기재가 차광부를 갖는 표시 화면용의 보호판일 때에는 그 보호판의 차광부가 형성된 측의 면이다. 또한, 차광부를 갖는 광학 기재가 차광부를 갖는 보호 기재를 갖는 터치 패널일 때에는 차광부를 갖는 보호 기재는 차광부를 갖는 면이 터치 패널의 터치면에 접합되기 때문에, 차광부를 갖는 광학 기재의 차광부가 형성된 측의 면이란 그 터치 패널의 터치면과는 반대의 터치 패널의 기재면을 의미한다.
차광부를 갖는 광학 기재의 차광부는 광학 기재의 어디에 작성되어도 좋지만, 통상 투명판 형상 또는 시트 형상의 광학 기재의 원주에 프레임 형상으로 작성되고, 그 폭은 0.5㎜~10㎜ 정도이며, 바람직하게는 1~8㎜ 정도, 보다 바람직하게는 2~8㎜ 정도이다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물은 상기 (공정 1)~(공정 2), 필요에 따라서는, 또한 (공정 3)에 의해 적어도 2개의 광학 기재를 접합시켜, 광학 부재를 제조하는 방법에 사용할 수 있다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물의 경화 수축률은 4.0% 이하인 것이 바람직하고, 3.0% 이하인 것이 특히 바람직하다. 이것에 의해, 자외선 경화형 접착제 조성물이 경화할 때에 수지 경화물에 축적되는 내부 응력을 저감할 수 있어 기재와 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물로 이루어지는 층의 계면에 변형이 생기는 것을 유효하게 방지할 수 있다.
또한, 유리 등의 기재가 얇은 경우에는, 경화 수축률이 큰 경우에는 경화시의 휨이 커지는 시점부터 표시 성능에 큰 악영향을 미치기 때문에 상기 관점에서도 경화 수축률은 적은 쪽이 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물의 400㎚~800㎚에서의 투과율이 90% 이상인 것이 바람직하다. 투과율이 90% 미만인 경우, 광이 투과되기 어렵고, 표시 장치에 사용한 경우에 시인성이 저하되어버리기 때문이다.
또한, 경화물의 400~450㎚에서의 투과율이 높으면 시인성의 향상이 한층 기대될 수 있기 때문에 400~450㎚에서의 투과율이 90% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물은 상기 (공정 1)~(공정 3)에 의해, 복수의 광학 기재를 접합시켜 광학 부재를 제조하기 위한 접착제로서 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 있어서 사용하는 광학 기재로서는 투명판, 시트, 터치 패널, 및 표시체 유닛 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 「광학 기재」란 표면에 차광부를 갖지 않는 광학 기재와 표면에 차광부를 갖는 광학 기재의 양자를 의미한다. 본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 있어서는 적합하게는 복수 이용되는 광학 기재 중 적어도 하나가 차광부를 갖는 광학 기재이다.
상기 차광부를 갖는 광학 기재에 있어서의 차광부의 위치는 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 형태로서는, 그 광학 기재의 주변부에 폭 0.05~20㎜, 바람직하게는 0.05~10㎜ 정도, 보다 바람직하게는 0.1~6㎜ 정도의 폭을 갖는 띠 형상의 차광부가 형성되는 경우가 예시된다. 광학 기재 상의 차광부는 테이프의 점착이나 도료의 도포 또는 인쇄 등에 의해서 형성될 수 있다.
본 발명에 이용하는 광학 기재의 재질로서는 각종 재료가 사용될 수 있다. 구체적으로는, PET, PC, PMMA, PC와 PMMA의 복합체, 유리, COC, COP, 플라스틱(아크릴 수지 등) 등의 수지가 예시된다. 본 발명에 이용하는 광학 기재, 예를 들면 투명판 또는 시트로서는 편광판 등의 필름 또는 시트를 복수 적층한 시트 또는 투명판, 적층하지 않은 시트 또는 투명판, 및 무기 유리로 작성된 투명판(무기 유리판 및 그 가공품, 예를 들면 렌즈, 프리즘, ITO 유리) 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 이용하는 광학 기재는 상기한 편광판 등 외에, 터치 패널(터치 패널 입력 센서) 또는 하기 표시 유닛 등의 복수의 기능판 또는 시트로 이루어지는 적층체(이하, 「기능성 적층체」라고 말한다.)를 포함한다.
본 발명에 이용하는 광학 기재로서 사용할 수 있는 시트로서는 아이콘 시트, 화장 시트, 보호 시트가 예시된다. 본 발명의 광학 부재의 제조 방법에 사용할 수 있는 판(투명판)으로서는 화장판, 보호판이 예시된다. 이들 시트 내지 판의 재질로서는 투명판의 재질로서 열거한 것이 적용될 수 있다.
본 발명에 이용하는 광학 기재로서 사용할 수 있는 터치 패널 표면의 재질로서는 유리, PET, PC, PMMA, PC와 PMMA의 복합체, COC, COP가 예시된다.
투명판 또는 시트 등의 판 형상 또는 시트 형상의 광학 기재의 두께는 특별히 제한되지 않고, 통상은 5㎛ 정도에서 5㎝ 정도, 바람직하게는 10㎛ 정도에서 10㎜ 정도, 보다 바람직하게는 50㎛~3㎜ 정도의 두께이다.
본 발명의 제조 방법에서 얻어지는 바람직한 광학 부재로서는 차광부를 갖는 판 형상 또는 시트 형상의 투명 광학 기재와, 상기 기능성 적층체가, 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물로 접합된 광학 부재를 예시할 수 있다.
또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서, 광학 기재의 하나로서 액정 표시 장치 등의 표시 유닛을 사용하고, 다른 광학 기재로서 광학 기능 재료를 사용함으로써 광학 기능 재료 부착 표시체 유닛(이하, 표시 패널이라고도 한다.)을 제조할 수 있다. 상기 표시 유닛으로서는, 예를 들면 유리에 편광판을 점착하고 있는 LCD, EL 디스플레이, EL 조명, 전자 페이퍼나 플라스마 디스플레이 등의 표시 장치가 예시된다. 또한, 광학 기능 재료로서는 아크릴판, PC판, PET판, PEN판 등의 투명 플라스틱판, 강화 유리, 터치 패널 입력 센서가 예시된다.
광학 기재를 접합시키는 접착제로서 사용한 경우에 시인성 향상을 위해서 경화물의 굴절률이 1.45~1.55일 때, 표시 화상의 시인성이 보다 향상되기 때문에 바람직하다.
상기 굴절률의 범위 내이면, 광학 기재로서 사용되는 기재와의 굴절률의 차를 감소시킬 수 있으며, 광의 난반사를 억제하여 광손실을 저감시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 제조 방법에서 얻어지는 광학 부재의 바람직한 형태로서는 하기 (i)~(vii)을 예시할 수 있다.
(i) 차광부를 갖는 광학 기재와 상기 기능성 적층체를 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물을 이용하여 접합시킨 광학 부재.
(ii) 차광부를 갖는 광학 기재가 차광부를 갖는 투명 유리 기판, 차광부를 갖는 투명 수지 기판, 및 차광물과 투명 전극이 형성되어 있는 유리 기판으로 이루어지는 군에서 선택되는 광학 기재이며, 기능성 적층체가 표시체 유닛 또는 터치 패널인 상기 (i)에 기재된 광학 부재.
(iii) 표시체 유닛이 액정 표시체 유닛, 플라스마 표시체 유닛 및 유기 EL 표시 유닛 중 하나인 상기 (ii)에 기재된 광학 부재.
(iv) 차광부를 갖는 판 형상 또는 시트 형상의 광학 기재를 터치 패널의 터치면측의 표면에 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화물을 이용하여 접합한 터치 패널(또는 터치 패널 입력 센서).
(v) 차광부를 갖는 판 형상 또는 시트 형상의 광학 기재를 표시체 유닛의 표시 화면 상에 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물의 경화 우물을 이용하여 접합한 표시 패널.
(vi) 차광부를 갖는 판 형상 또는 시트 형상의 광학 기재가 표시체 유닛의 표시 화면을 보호하기 위한 보호 기재 또는 터치 패널인 상기 (v)에 기재된 표시 패널.
(vii) 자외선 경화형 접착제 조성물은 상기 (1)~(18) 중 어느 한 항에 기재된 자외선 경화형 접착제 조성물인 상기 (i)~(vi) 중 어느 하나에 기재된 광학 부재, 터치 패널 또는 표시 패널.
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물을 이용하여, 상기 (공정 1)~(공정 3)에 기재된 방법으로, 상기 각 광학 기재에서 선택되는 복수의 광학 기재를 접합시킴으로써, 본 발명의 광학 부재가 얻어진다. 상기 공정 1에 있어서, 자외선 경화형 접착제 조성물은 접합시키는 2개의 광학 기재에 있어서의 경화물층 을 통해서 대향하는 면의 한쪽에만 도포해도 좋고, 양쪽의 면에 도포해도 좋다.
예를 들면, 상기 기능성 적층체가 터치 패널 또는 표시체 유닛인 상기 (ii)에 기재된 광학 부재의 경우, 공정 1에 있어서 차광부를 갖는 보호 기재 중 어느 한쪽의 면, 바람직하게는 차광부가 형성된 면, 및 터치 패널의 터치면 또는 표시체 유닛의 표시면 중 어느 한 쪽에만 그 접착제 조성물을 도포해도 좋고, 그 양쪽에 도포해도 좋다.
또한, 표시체 유닛의 표시 화면을 보호하기 위한 보호 기재 또는 터치 패널을 표시체 유닛과 접합한 상기 (vi)의 광학 부재의 경우, 공정 1에 있어서 보호 기재의 차광부가 형성된 면 또는 터치 패널의 터치면과 반대의 기재면, 및 표시체 유닛의 표시면의 어느 한쪽에만 그 접착제 조성물을 도포해도 좋고, 그 양쪽에 도포해도 좋다.
본 발명의 제조 방법에 의해 얻어진 표시체 니트와 차광부를 갖는 광학 기재를 포함하는 광학 부재는, 예를 들면 TV, 소형 게임기, 휴대전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자기기에 장착할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 조금도 제한되는 것은 아니다.
자외선 경화형 접착제 조성물의 조제
표 1에 나타내는 배합 비율로 가열 혼합하여 조성물 A~조성물 M을 조제했다.
Figure pct00009
A-1: 4HBA(4-히드록시부틸아크릴레이트, 오사카유키카가쿠고교(주)사제)
A-2: HOP-A(N)(2-히드록시프로필아크릴레이트, 쿄우에이샤카가쿠(주)사제)
B-1: 우레탄아크릴레이트(수소첨가 폴리부타디엔디올(분자량 2,000), 이소포론디이소시아네이트기, 2-히드록시에틸아크릴레이트의 3성분을 몰비 1:1.2:2의 반응물)
B-2: UC-203(이소프렌 중합물의 무수 말레산 부가물과 2-히드록시에틸메타크릴레이트의 에스테르화물, (주)쿠라레사제)
C-1: FA-512A(디시클로펜테닐옥시에틸아크릴레이트, 히타치카세이고교(주)사제)
C-2: S-1800A(이소스테아릴아크릴레이트, 신나카무라카가쿠(주)사제)
C-3: LA(라우릴아크릴레이트, 오사카유키카가쿠고교(주)사제)
D-1: 일가큐어 184D(BASF사제)
D-2: 스피드큐어 TPO(2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, LAMBSON사제)
E-1: LIR-390(이소프렌·부타디엔 공중합물, (주)쿠라레사제)
E-2: GI-2000(양 말단 수산기 수소첨가 폴리부타디엔, 닛폰소다(주)사제)
E-3: 클리어온 M105(방향족 변성 수소첨가 테르펜 수지, 야스하라케미컬(주)사제)
E-4: 테루솔브 MTPH(보닐시클로헥산올, 닛폰테르펜카가쿠(주)사제)
X-1: CHDMMA(1,4-시클로헥산디메탄올모노아크릴레이트, 닛폰카세이(주)사제)
X-2: HOB-A(2-히드록시부틸아크릴레이트, 쿄우에이샤카가쿠(주)사제
X-3: HOP(N)(2-히드록시프로필메타크릴레이트, 쿄우에이샤카가쿠(주)사제)
얻어진 본 발명의 조성물 A~조성물 M을 이용하여 이하 평가를 행했다.
(내백화성) 실시예 1~실시예 13: 두께 1㎜의 슬라이드 유리 2장을 준비하고, 한쪽의 슬라이드 유리에 조성물 A~조성물 M의 막 두께가 200㎛로 되도록 도포하고, 그 도포면에 다른쪽의 슬라이드 유리를 접합시켰다. 그 후, 유리 너머로 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스/IR 차단 필터 부착)으로 적산광량 4,000mJ/㎠의 자외선을 그 조성물에 조사했다. 얻어진 시험편을 80℃ 85% RH 환경 하에 48시간 투입 후, 25℃ 45% RH 환경에 인출하고나서, 15분 후의 막의 상태와 인출하고나서 3시간 후의 경화막의 상태를 육안으로 확인했다.
실시예 14: 두께 1㎜의 슬라이드 유리에 조성물 K의 막 두께가 200㎛로 되도록 도포하고, 그 도포면에 박리 PET 필름을 접합시켰다. 그 후, 박리 PET 필름 너머로 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스/IR 차단 필터 부착)으로 적산광량 4,000mJ/㎠의 자외선을 그 조성물에 조사했다. 얻어진 접합체를 80℃ 85% RH 환경 하에 48시간 투입 후, 25℃ 45% RH 환경에 인출하고나서 15분 후의 막의 상태와, 인출하고나서 3시간 후의 경화막의 상태를 육안으로 확인했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
○: 막의 백화없음
△: 15분 후에는 백화되어 있었지만, 3시간 후에는 백화되어 있지 않았음
×: 15분에 백화되어 있으며, 또한 3시간 후에도 백화되어 있었음
Figure pct00010
(접착 강도 1) 실시예 15~실시예 27: 조성물 A~조성물 M의 경화 후의 막 두께가 200㎛로 되도록 PET 필름과 두께 1㎜의 유리판을 접합시킨 후, PET 필름 너머로 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스/IR 차단 필터 부착)으로 적산광량 4,000mJ/㎠의 자외선을 그 조성물에 조사했다. 얻어진 접합체를 이용하여 JISZ0237에 준거하는 방법에 의해 접착성을 측정했다. PET 필름과 두께 1㎜의 유리판의 접합체를 PET 필름이 상면으로 되도록 유리판을 수평으로 고정하고, PET 필름의 끝부로부터 수직(90° 위쪽)으로 떼어내는데 필요한 힘을 측정했다. 평가 결과 및 판정 결과를 표 3에 나타낸다.
○: 접착 강도 6.0N/㎝ 이상
△: 접착 강도 1.5N/㎝ 이상 6.0N/㎝ 미만
×: 접착 강도 1.5N/㎝ 미만
Figure pct00011
(경화 속도) 실시예 28~실시예 40: 두께 1㎜의 슬라이드 유리 2장을 준비하고, 조성물 A~조성물 M의 막 두께가 200㎛로 되도록 도포하고, 그 도포면에 다른쪽의 슬라이드 유리를 접합시켰다. 그 후, 유리 너머로 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스/IR 차단 필터 부착)으로 적산광량 100mJ/㎠의 자외선을 그 조성물에 조사했다. 그 후, 슬라이드 유리를 떼어내고, 그 조성물의 상태를 확인했다. 평가 결과를 표 4에 나타낸다.
○: 유동성이 없음
×: 경화가 불충분하고 유동성이 있음
Figure pct00012
(접착 강도 2) 하기 실시예 41~실시예 44에 따라 유리의 접합체를 얻었다.
실시예 41: 폭 2㎝×길이 3.5㎝×두께 1㎜ 사이즈의 유리판을 2장 준비하고, 그 중 한쪽의 유리판의 중앙에, 상기 조성물 C를 두께 200㎛, 직경 1㎝의 원으로 되도록 도포했다. 그 후, 얻어진 도포층에 무전극 자외선 램프(헤레우스 노블라이트 퓨전 유브이사제, D 밸브)를 이용하여, 320㎚ 이하의 파장을 차단하는 자외선 차단 필터 너머로, 대기측으로 적산광량 100mJ/㎠의 자외선을 조사하여 도포층의 하부측(유리판측)에 존재하는 경화 부분과 도포층의 상부측(대기측)에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층을 형성했다. 또한, 이 때 조성물 C에 조사된 자외선은 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도의 비율은 3이었다. 또한, 도포층의 상부측(대기측)에 존재하는 미경화 부분과, 다른 한쪽의 유리판을 십자(90℃로 교차하는 방향)로 접합시키고, 접합시킨 쪽의 유리 너머로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 조사함으로써 수지 경화물층을 경화시켜 접합체를 얻었다.
실시예 42: 320㎚ 이하의 파장을 차단하는 자외선 차단 필터를 두께 0.5㎜의 유리판으로 변경한 것 이외에는 실시예 41과 마찬가지로 해서 도포층의 하부측(유리판측)에 존재하는 경화 부분과 도포층의 상부측(대기측)에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층을 형성했다. 또한, 이 때 조성물 C에 조사된 자외선은 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도의 비율은 21이었다. 또한, 도포층의 상부측(대기측)에 존재하는 미경화 부분과, 다른쪽의 유리판을 십자(90℃로 교차하는 방향)로 접합시키고, 접합시킨 쪽의 유리 너머로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 조사함으로써 수지 경화물층을 경화시켜 접합체를 얻었다.
실시예 43: 320㎚ 이하의 파장을 차단하는 자외선 차단 필터를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 41과 마찬가지로 해서 도포층의 하부측(유리판측)에 존재하는 경화 부분과 도포층의 상부측(대기측)에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층을 형성했다. 또한, 이 때 조성물 C에 조사된 자외선은 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도의 비율은 45였다. 또한, 도포층의 상부측(대기측)에 존재하는 미경화 부분과 다른쪽의 유리판을 십자(90℃로 교차하는 방향)로 접합시키고, 접합시킨 쪽의 유리 너머로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 조사함으로써 수지 경화물층을 경화시켜 접합체를 얻었다.
실시예 44: 애플리케이터를 이용하여, 상기 조성물 C의 두께가 200㎛로 되도록, 100㎜×100㎜×100㎛의 두께 100㎛의 박리 PET 필름 상에 도포한 후, 두께가 25㎛인 박리 PET 필름으로 피복했다. 이어서, 무전극 자외선 램프(헤레우스 노블라이트 퓨전 유브이사제, D 밸브)를 이용하여 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 조사하여 상기 조성물 C를 경화시켜 두께가 200㎛인 투명 점착 시트를 얻었다. 그 후, 점착 시트를 직경 1㎝의 원 형상으로 잘라낸 후, 두께가 100㎛인 박리 PET 필름을 박리했다. 이어서, 질량이 1kg, 폭이 20㎜인 고무 롤러를 1 왕복시킴으로써, 박리 PET 필름을 박리한 투명 점착 시트를 폭 2㎝×길이 3.5㎝×두께 1㎜ 사이즈의 유리판의 중앙에 부착했다. 그 후, 두께가 25㎛인 박리 PET 필름을 박리하고, 투명 점착 시트에 폭 2㎝×길이 3.5㎝×두께 1㎜ 사이즈의 유리판을 십자(90℃로 교차하는 방향)로 접합시켜 접합체를 얻었다.
실시예 41~실시예 44에서 얻어진 접합체의 한쪽의 유리판을 고정하고, 다른쪽의 유리판을 수직 상방향으로 떼어내고, 박리 후의 경화막의 상태를 육안으로 확인했다. 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 또한, 응집 박리란 기판과 수지 경화물의 계면이 아니라 수지 경화물 자체가 절단되어 가는 것을 나타내고, 계면 박리란 기판과 수지 경화물의 계면이 박리되어 가는 것을 나타낸다.
○: 응집 박리만
△: 응집 박리부와 계면 박리부가 동시에 발생했음
×: 계면 박리만
Figure pct00013
이상의 결과로부터, 본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물 및 제조 방법은 경화성이 양호하고 내백화성이 높고, 기재에 대한 접착력이 강하고, 또한 접합을 하는 기재에 직접 도포한 후, 자외선을 조사하여 경화하고, 다른쪽의 기재를 접합한 경우에 있어서도 높은 접착력을 갖는 것을 알 수 있다.
또한, 얻어진 본 발명의 조성물 A~조성물 H를 이용하여 이하 평가를 행했다.
(경화 수축률) 불소계 이형제를 도포한 두께 1㎜의 슬라이드 유리 2장을 준비하고, 그 중 1장의 이형제 도포면에 조성물을 막 두께가 200㎛로 되도록 도포했다. 즉, 2장의 슬라이드 유리를 각각의 이형제 도포면이 서로 마주보도록 접합시켰다. 유리 너머로 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스)으로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 그 수지 조성물에 조사하여 그 수지 조성물을 경화시켰다. 그 후, 2장의 슬라이드 유리를 박리하고, 막 비중 측정용의 경화물을 제작했다. JIS K7112 B법에 준거하여 경화물의 비중(DS)을 측정했다. 또한, 25℃에서 수지 조성물의 액 비중(DL)을 측정했다. DS 및 DL의 측정 결과로부터 다음 식으로부터 경화 수축률을 산출한 결과 3.0% 미만이었다.
경화 수축률(%)=(DS-DL)÷DS×100
(내열, 내습 접착성) 두께 0.8㎜의 슬라이드 유리와 두께 0.8㎜의 아크릴판을 준비하고, 한쪽에 얻어진 조성물을 막 두께가 200㎛로 되도록 도포한 후, 그 도포면에 다른쪽을 접합시켰다. 유리 너머로, 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스)으로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 그 수지 조성물에 조사하고, 그 수지 조성물을 경화시켜 접착성 평가용 샘플을 제작했다. 이것을 85℃, 85% RH 환경 하, 250시간 방치했다. 그 평가용 샘플에 있어서, 육안으로 슬라이드 유리 또는 아크릴판의 수지 경화물로부터의 박리를 확인했지만 박리는 없었다.
(유연성) 얻어진 조성물을 충분히 경화시켜 JIS K7215에 준거하는 방법에 의해 듀로미터 경도계(타입 E)를 이용하여 듀로미터 E 경도를 측정하여 유연성을 평가했다. 보다 구체적으로는, 자외선 경화형 수지 조성물을 막 두께가 1㎝로 되도록 원기둥 형상의 형태로 흘려 넣고, 자외선을 조사하여 그 수지 조성물을 충분히 경화시켰다. 얻어진 경화물의 경도를 듀로미터 경도계(타입 E)로 측정했다. 그 결과, 측정값은 10 미만이며, 유연성이 우수했다.
(투명성) 불소계 이형제를 도포한 두께 1㎜의 슬라이드 유리 2장을 준비하고, 그 중 1장의 이형제 도포면에 얻어진 조성물을 경화 후의 막 두께가 200㎛로 되도록 도포했다. 그 후, 2장의 슬라이드 유리를 각각의 이형제 도포면이 서로 마주보도록 접합시킨다. 유리 너머로 고압 수은등(80W/㎝, 오존레스)으로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 조사하여 그 수지 조성물을 경화시켰다. 그 후, 2장의 슬라이드 유리를 박리하고, 투명성 측정용의 경화물을 제작했다. 얻어진 경화물의 투명성에 대해서는 분광 광도계(U-3310, 히타치하이테크놀로지스(주))를 이용하고, 400~800㎚ 및 400~450㎚의 파장 영역에 있어서의 투과율을 측정했다. 그 결과, 400~800㎚의 파장 영역의 투과율 90% 이상이며 또한 400~450㎚의 파장 영역의 투과율이 90% 이상이었다.
(차광부 아래의 수지의 경화성) 면적이 3.5인치의 액정 표시 유닛의 표시면 및 외주부에 차광부(폭 5㎜)를 갖는 투명 기판 상의 차광부가 형성되어 있는 면에 조성물을 각각의 기판에 막 두께가 125㎛로 되도록 도포했다. 이어서, 얻어진 도포층에 무전극 자외선 램프(헤레우스 노블라이트 퓨전 유브이사제, D 밸브)를 이용하고, 320㎚ 이하의 파장을 차단하는 자외선 차단 필터 너머로, 대기측으로 적산광량 100mJ/㎠의 자외선 조사를 행하여 경화 부분과 대기측에 존재하는 미경화 부분을 갖는 경화물층을 형성했다. 또한, 이 때 조성물에 조사된 자외선은 320㎚~450㎚의 파장 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 200~320㎚의 파장 범위에서의 최대 조도의 비율은 3이었다. 그 후, 미경화 부분이 대향하는 형태로 액정 표시 유닛과 차광부를 갖는 투명 기판을 접합시켰다. 최후로, 초고압 수은 램프(TOSCURE752, 해리슨 도시바 라이팅사제)로 차광부를 갖는 유리 기판측으로 적산광량 2,000mJ/㎠의 자외선을 조사함으로써 수지 경화물층을 경화시켜 광학 부재를 제작했다. 얻어진 광학 부재로부터 투명 기판을 꺼내어 차광 부분의 수지 경화물층을 헵탄으로 세정한 후, 경화 상태를 확인했다. 미경화의 수지 조성물이 제거된 형적은 없고, 차광부의 수지는 충분히 경화되어 있었다.
본 발명을 특정의 형태를 참조하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.
또한, 본원은 2014년 2월 10일자로 출원된 일본 특허 출원(2014-23116)에 기 의거하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다. 또한, 여기에 인용된 모든 참조는 전체로서 포함된다.
(산업상 이용가능성)
본 발명의 자외선 경화형 접착제 조성물은 터치 패널의 제조시에 적합하게 이용된다.
1: 액정 표시 유닛
2: 차광부를 갖는 투명 기판
3: 투명 기판
4: 차광부
5: 자외선 경화형 수지 조성물(자외선 경화형 접착제 조성물)
6: 미경화 부분을 갖는 경화물층
7: 수지 경화물층
8: 자외선

Claims (18)

  1. 적어도 2개의 광학 기재를 접합시키기 위해서 이용하는 수지 조성물로서, 하기 식(1)
    Figure pct00014

    (식 중, R1은 수소 원자, 또는 CH3을 나타내고, n은 1~3의 정수를 나타낸다)
    으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트(A), 광중합성 올리고머(B), (A) 이외의 광중합성 모노머(C), 광중합 개시제(D)를 포함하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    (A) 성분이 자외선 경화형 조성물 중에 2질량% 이상 포함되는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    광중합성 올리고머(B)는 우레탄(메타)아크릴레이트인 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    광중합성 올리고머(B)는 폴리프로필렌/폴리부타디엔/수소첨가 폴리부타디엔/폴리이소프렌/수소첨가 폴리이소프렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 골격을 갖는 우레탄(메타)아크릴레이트인 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단관능 아크릴레이트(A)는 하기 식(2)
    Figure pct00015

    (식 중, n은 2~4의 정수를 나타낸다)
    으로 나타내어지는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (A) 성분은 4-히드록시부틸아크릴레이트인 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유연화 성분(E)을 더 포함하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    유연화 성분(E)으로서, 히드록실기 함유 폴리머, 액상 테르펜계 수지 중 어느 한쪽, 또는 그 양쪽을 포함하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (C) 성분으로서, 하기 식(3)
    Figure pct00016

    (식 중, X는 아크릴로일기를 나타내고, R2는 탄소수 10~20개의 알킬기를 나타낸다)
    으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트를 함유하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (C) 성분으로서, 하기 식(4)
    Figure pct00017

    (식 중, X는 아크릴로일기를 나타내고, R3은 탄소수 12~18개의 알킬기를 나타낸다)
    으로 나타내어지는 단관능 아크릴레이트를 함유하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (C) 성분으로서, 이소스테아릴아크릴레이트를 함유하는 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물.
  12. 하기 공정 1~공정 2를 갖는 적어도 2개의 광학 기재가 접합된 광학 부재의 제조 방법.
    (공정 1) 적어도 하나의 광학 기재에 대하여, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 터치 패널용 자외선 경화형 접착제 조성물을 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층에 자외선을 조사함으로써 경화물층을 갖는 광학 기재를 얻는 공정
    (공정 2) 공정 1에서 얻어진 광학 기재의 경화물층에 대하여, 다른 광학 기재를 접합시키거나, 또는 공정 1에 의해 얻어진 다른 광학 기재의 경화물층을 접합시키는 공정
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 공정 1에서 얻어지는 경화물층은 광학 기재측에 존재하는 경화 부분과, 광학 기재측과 반대측에 존재하는 미경화 부분을 갖는 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공정 1~공정 2의 뒤에 하기 공정 3을 더 갖는 제조 방법.
    (공정 3) 접합된 광학 기재에 있어서의 미경화 부분을 갖는 경화물층에 자외선을 조사하여 그 경화물층을 경화시키는 공정.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 1에서 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선은 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도가 30 이하인 광학 부재의 제조 방법.
  16. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 1에서 자외선 경화형 접착제 조성물에 조사되는 자외선은 파장 320㎚~450㎚의 범위에서의 최대 조도를 100으로 했을 때, 파장 200~320㎚의 범위에서의 최대 조도가 10 이하인 광학 부재의 제조 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 자외선 경화형 접착제에 활성 에너지선을 조사하여 얻어지는 경화물.
  18. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 자외선 경화형 접착제를 이용하여 이루어지는 터치 패널.
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