TW201446917A - 透明黏著薄片用光硬化性組成物,使用該組成物之黏著薄片及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種光硬化性組成物,其含有以聚氧伸烷基多元醇作為骨架且於末端具有(甲基)丙烯醯基之重量平均分子量為1萬~30萬之聚胺基甲酸酯(A)、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)、其他光聚合性單體(C)及光聚合起始劑(D),且酸價為0~5mgKOH/g。藉由使該光硬化性組成物硬化形成光學用黏著薄片,將該光學用黏著薄片貼合於透明導電膜之導電層面上,而獲得透明導電膜層合體。
Description
本發明係關於透明黏著薄片用之丙烯酸系光硬化性組成物、使該光硬化性組成物硬化所形成之透明黏著薄片及將該透明黏著薄片接著於透明導電膜之導電層面上而成之層合體。
近年來,行動電話、遊戲機等領域中,已開始搭載觸控面板。觸控面板係表層具有ITO(氧化銦錫)等透明導電膜之玻璃等的透明基材與保護其之透明保護薄片,進而亦使用光學用透明黏著薄片貼合液晶顯示器等之顯示裝置的光學構件之層合體。
觸控面板主要有以輸入時之壓力進行檢測輸入部位之電阻膜方式之觸控面板,與以輸入時來自人體之靜電而檢測輸入部位之靜電電容方式之觸控面板。靜電電容方式之觸控面板係以使透明導電膜之導電層面與黏著薄
片之黏著劑層表面接觸之方式固定。該用途中使用之黏著劑一般含有酸成分以改良接著性,但使用該黏著劑時,於透明導電膜之導電層面接觸黏著劑層時,因黏著劑層所含之酸成分而引起金屬之氧化反應,會有引起導電功能下降之問題。因此,對透明導電膜固定用之黏著薄片要求高的金屬腐蝕防止性。
具有金屬腐蝕防止性之黏著薄片提案有含有金屬腐蝕防止劑之黏著薄片(參照例如專利文獻1)。又,提案有藉由對黏著劑層之酸成分含有特定量之含氮原子成分,而降低對透明導電膜之腐蝕性之黏著薄片(參照例如專利文獻2)。然而,專利文獻1所記載之含有金屬腐蝕防止劑之黏著薄片會有金屬腐蝕防止劑容易成為變色之原因,使光學特性降低等之問題。又,專利文獻2所記載之含有特定量之含氮原子成分之黏著薄片會有因黏著劑層中所含之酸成分,而無法充分抑制ITO之電阻值上升之問題。
另一方面,觸控面板等光學零件中,有時為賦予設計性或裝飾性而施以多層油墨印刷,此時會有於印刷部(印刷層)與非印刷部之間產生印刷階差之問題。例如,行動電話等中,係使用具有施以框狀之印刷部分之構件的觸控面板等。該種用途中,對黏著薄片要求貼附構件予以固定之性能,同時要求埋入印刷階差之性能,亦即要求優異之階差吸收性。透明黏著薄片無法吸收該階差時,印刷層之端部周邊會發生透明黏著薄片之隆起(氣泡或空
隙),且因該隆起而發生光的反射損失,會有液晶顯示器之視覺辨識性降低之虞。
為了獲得優異之階差吸收性,透明黏著薄片為柔軟且具有高的接著力者較有利。另一方面,如先前所記載之基於金屬腐蝕防止性之觀點,則要求不含酸成分。對於該要求,已提案有由以烷氧基烷基丙烯酸酯作為主要單體、不含酸成分之重量平均分子量為40萬~160萬之丙烯酸系聚合物,與多官能基環氧化合物或多官能基異氰酸酯化合物等之交聯劑所成之黏著劑組成物。而且,已揭示該黏著劑組成物可獲得兼具良好接著性與金屬腐蝕防止性之透明黏著薄片(例如,專利文獻3)。
然而,該黏著劑組成物存在之問題為將交聯劑混合於丙烯酸系聚合物後之保存安定性不足,且,由於丙烯酸系聚合物為高分子量,故塗佈組成物時有必要以溶劑稀釋,因此製作厚度100μm以上之厚的黏著薄片非常困難。
[專利文獻1]日本特開2006-45315號公報
[專利文獻2]日本特開2010-144002號公報
[專利文獻3]日本特開2009-079203號公報
本發明欲解決之課題係提供即使對透明導電膜之導電層面直接貼合亦不會腐蝕導電層,且黏著劑層之透明性、黏著力優異,而且階差吸收性優異之一液型透明黏著薄片用光硬化性組成物、使該光硬化性組成物硬化而成之透明黏著薄片及將該透明黏著薄片接著於透明導電膜之導電層面而成之層合體。
本發明人等以觸控面板等之光學零件所使用之光硬化性透明黏著薄片所具有之前述問題點為背景,重複積極檢討之結果,發現將具有特定範圍之分子量且於末端導入有(甲基)丙烯醯基之聚氧伸烷基系胺基甲酸酯丙烯酸酯化合物與具有羥基之(甲基)丙烯酸酯及該具有羥基之(甲基)丙烯酸酯以外之光聚合性單體組合使用時,調配光聚合起始劑作成透明黏著薄片用光硬化性組成物時,顯示優異之透明性、黏著性、透明導電膜之金屬腐蝕防止性及階差吸收性之優異性能,基於該見解而完成本發明。
亦即依據本發明,提供以下(1)~(4)所示之透明黏著薄片用光硬化性組成物、(5)~(8)所示之光學用黏著薄片、(9)所示之透明導電膜層合體、(10)所示之觸控面板及(11)所示之影像顯示裝置。
(1)一種透明黏著薄片用光硬化性組成物,其係含有以聚氧伸烷基多元醇作為骨架,且於末端具有(甲基)丙烯
醯基之重量平均分子量為1萬~30萬之聚胺基甲酸酯(A)、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)、其他光聚合性單體(C)及光聚合起始劑(D),且酸價為0~5mgKOH/g。
(2)如(1)所記載之透明黏著薄片用光硬化性組成物,其中光硬化性組成物係以20~50質量%之比例含有聚胺基甲酸酯(A),以5~20質量%之比例含有具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B),以30~74.8質量%之比例含有(B)以外之光聚合性單體(C),及以0.2~5質量%之比例含有光聚合起始劑(D)者。
(3)如(1)或(2)所記載之透明黏著薄片用光硬化性組成物,其中光聚合性單體(C)係含有均聚物之理論玻璃轉移溫度(Tg)為-5℃以上之碳數6~18之烴單醇之(甲基)丙烯酸酯者。
(4)如(1)或(2)所記載之透明黏著薄片用光硬化性組成物,其酸價為0~0.5mgKOH/g。
(5)一種光學用黏著薄片,其係使前述如(1)~(4)中任一項所記載之透明黏著薄片用光硬化性組成物硬化而得。
(6)如(5)所記載之光學用黏著薄片,其中硬化物之玻璃轉移溫度(Tg)為-10℃~-60℃。
(7)如(6)所記載之光學用黏著薄片,其係雙面黏著薄片。
(8)如(5)所記載之光學用黏著薄片,其係用於貼合於透明導電膜之導電層面上之透明導電膜固定用薄片。
(9)一種透明導電膜層合體,其係將如(8)所記載之光學用黏著薄片貼合於透明導電膜之導電層面上而成。
(10)一種觸控面板,其係具有如(9)所記載之透明導電膜層合體者。
(11)一種影像顯示裝置,其係具備如(10)所記載之觸控面板者。
本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物由於含有重量平均分子量為1萬~30萬、具有聚氧伸烷基多元醇骨架且具有(甲基)丙烯醯基之聚胺基甲酸酯化合物,故藉由使其進行光硬化可獲得黏著性、透明性、階差吸收性優異之透明黏著薄片。且,由於組成物之酸價最大為5mgKOH/g,故將透明黏著薄片貼合於透明導電膜之導電層面上時,可抑制因酸成分造成之透明導電膜之腐蝕。此外,藉由含有具有羥基之(甲基)丙烯酸酯,而獲得高的凝聚力與對基材之密著性。此外,使用本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物時,可容易地製造膜厚為100μm以上之薄片。又,本發明之透明黏著薄片由於階差吸收性優異,故可抑制印刷層端部周邊之透明黏著薄片之隆起(氣泡或空隙),可獲得視覺辨識性優異之觸控面板。
接著,說明用於實施本發明之形態。又,本
申請案之說明書及申請專利範圍中,所謂(甲基)丙烯醯基意指化學式 CH2=CH-CO-表示之基,或化學式 CH2=C(CH3)-CO-表示之基,所謂異氰酸酯基意指化學式 -N=C=O表示之基。
本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物係含有以聚氧伸烷基多元醇為骨架,且末端具有(甲基)丙烯醯基之重量平均分子量為1萬~30萬之聚胺基甲酸酯(A)、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)、(B)以外之光聚合性單體(C)及光聚合起始劑(D)者。
上述聚胺基甲酸酯(A)之製造所用之聚氧伸烷基多元醇較好為具有碳數2~4之伸烷基鏈者,其具體例列舉為例如聚伸乙基多元醇、聚伸丙基多元醇、聚伸丁基多元醇、聚四亞甲基多元醇等。此外,可使用2種以上之氧基伸烷基多元醇之共聚物,亦可摻合2種以上聚氧伸烷基多元醇使用。其中,較好使用聚氧伸烷基二醇。
聚氧伸烷基多元醇之數平均分子量通常為500~5,000,較好為800~4,000。聚氧伸烷基多元醇之數平均分子量過小時,會有透明黏著薄片之黏著力降低之情
況。另一方面,聚氧伸烷基多元醇之數平均分子量過大時,會有因聚胺基甲酸酯中之胺基甲酸酯鍵變少故而透明黏著薄片之凝聚力降低之顧慮。
本發明之聚胺基甲酸酯(A)所用之聚異氰酸酯並無特別限制,但列舉為甲苯二異氰酸酯及其氫化物、二甲苯二異氰酸酯及其氫化物、二苯基甲烷二異氰酸酯及其氫化物、1,5-萘二異氰酸酯及其氫化物、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-二環己基二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷、降冰片烷二異氰酸酯等之二異氰酸酯,亦可併用兩種以上。其中,就耐光性、反應性之控制方面而言,較好為異佛爾酮二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯之氫化物。
本發明中使用之聚胺基甲酸酯(A)可使用聚氧伸烷基多元醇與聚異氰酸酯以常用方法製造。較佳之第一合成法係如下。首先,以使異氰酸酯基量比羥基量多之比例使聚氧伸烷基多元醇與聚異氰酸酯反應,合成具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯。此時,藉由調整異氰酸酯基之量相對於羥基量之比,可調整分子量。具體而言,異氰酸酯基量相對於羥基量之比愈小,則具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯之分子量愈大,異氰酸酯基量相對於羥基量之比愈大,則具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯化合物之分子量愈小。接著,使具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯與具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物反應,合成聚胺基甲酸酯(A)。
具有羥基及(甲基)丙烯醯基之化合物並無特別限制,但列舉為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等(甲基)丙烯酸羥基烷酯;1,3-丁二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇單(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯、3甲基戊二醇單(甲基)丙烯酸酯等之源自各種多元醇之具有(甲基)丙烯醯基之單醇類等。該等亦可併用兩種以上。其中,基於與異氰酸酯基之反應性、光硬化性之觀點,較好為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯。
此時,藉由使羥基為一個之烷醇與具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯反應,可調整(甲基)丙烯醯基之導入量。至於烷醇並無特別限制,列舉為直鏈型、分支型、脂環型之烷醇等,該等亦可併用2種以上。
(甲基)丙烯醯基之導入量通常對於異氰酸酯基為50~100mol%,較好為80~100mol%,更好為100mol%。(甲基)丙烯醯基之導入量對於異氰酸酯基未達50mol%時,有透明黏著薄片之凝聚力降低之情況。
接著,針對聚胺基甲酸酯(A)之較佳第二合成方法加以說明。首先,以使羥基量比異氰酸酯基量多之比例使聚氧伸烷基多元醇與聚異氰酸酯反應,合成具有羥基之聚胺基甲酸酯。此時,藉由調整羥基量對於異氰酸酯基量之比,可調整分子量。具體而言,羥基量對於異氰酸酯基量之比愈小,則具有羥基之聚胺基甲酸酯之分子量愈大,羥基量對於異氰酸酯基量之比愈大,則具有羥基之聚
胺基甲酸酯化合物之分子量愈小。接著,使具有羥基之聚胺基甲酸酯與具有異氰酸酯基及(甲基)丙烯醯基之化合物反應,合成聚胺基甲酸酯(A)。
此時,可藉由調整具有異氰酸酯基及(甲基)丙烯醯基之化合物之量,而調整(甲基)丙烯醯基之含量。(甲基)丙烯醯基之導入量通常對於羥基為50~100mol%,較好為80~100mol%,更好為100mol%。(甲基)丙烯醯基之導入量對於羥基未達50mol%時,會有透明黏著薄片之凝聚力降低之情況。
具有異氰酸酯基及(甲基)丙烯醯基之化合物並無特別限制,列舉為異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙基酯、異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙基酯、異氰酸1,1-雙(丙烯醯氧基甲基)乙基酯等。此外,具有異氰酸酯基及(甲基)丙烯醯基之化合物之市售品可例示為例如昭和電工股份有限公司製造之Karenz MOI(註冊商標)或Karenz AOI(註冊商標)等。該等亦可併用兩種以上。其中,基於與羥基之反應性、光硬化性之觀點,較好為異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙基酯。
聚胺基甲酸酯(A)之合成中,羥基與異氰酸酯基之反應係在對異氰酸酯基為惰性之有機溶劑存在下,使用二丁基錫二月桂酸鹽、二丁基錫二乙基己酸鹽、二辛基錫二月桂酸鹽等胺基甲酸酯化觸媒,通常在30~100℃持續進行1~5小時左右。胺基甲酸酯化觸媒之使用量通常對於反應物之總質量,為50~500質量ppm。
本發明中所用之聚胺基甲酸酯(A)之重量平均分子量為10,000~300,000,較好為20,000~200,000,更好為30,000~100,000。聚胺基甲酸酯(A)之重量平均分子量未達10,000時,透明黏著薄片之黏著力降低,相反地,重量平均分子量超過300,000時,處理上變困難,使作業性降低。
又,重量平均分子量係使用凝膠滲透層析儀Shodex GPC-101(昭和電工製造)測定之以聚苯乙烯換算之分子量。
透明黏著薄片用光硬化性組成物中之聚胺基甲酸酯(A)之含量只要適當選擇即可,但較好為20~50質量%,更好為25~45質量%,又更好為30~40質量%。聚胺基甲酸酯(A)之含量過小時作為透明黏著薄片使用時之凝聚力容易降低,相反地,過多時作為透明黏著薄片使用時之黏著力容易降低。
本發明中使用之具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)較好為不具有羧基(化學式:-COOH)者,列舉為例如(甲基)丙烯酸羥基烷酯等作為較佳之例。(甲基)丙烯酸羥基烷酯之具體例可例示為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇(甲基)丙烯酸酯等,該等可單獨
使用或組合兩種以上使用。具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)之烷基之碳數通常為2~10,其中較好為2~6,更好為2~4。其中,就所得黏著薄片之黏著力之觀點而言,以(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯較佳。
具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)之含量在透明黏著薄片用光硬化性組成物中通常為5~20質量%,較好為6~18質量%,更好為7~15質量%。透明黏著薄片用光硬化性組成物中之具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)之含量過小時,會有所得黏著薄片對基材之密著性變不充分之情況,相反地,過多時,會有黏著薄片之耐水性變差之可能性。
其他光聚合性單體(C)為光聚合性單體,且係指(B)成分的具有羥基之(甲基)丙烯酸酯以外者。光聚合性單體(C)較好為不含羧基之單體。該單體並無特別限制,只要具有乙烯基、(甲基)丙烯醯基等光可聚合之官能基者即可,可為單官能性或多官能性之任一種。光聚合性單體可單獨或組合兩種以上使用。又,此處所稱之單官能或多官能之官能基係指乙烯基、(甲基)丙烯醯基等之參與聚合之官能基。
光聚合性單體(C)之具體例列舉為例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙
烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯等之(甲基)丙烯酸烷酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸降冰片烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、三環癸烷二羥甲基二(甲基)丙烯酸酯等環狀(甲基)丙烯酸環狀烷酯;(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙氧基乙酯等之(甲基)丙烯酸烷氧基烷酯;(甲基)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸乙氧基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二丙二醇酯等之烷氧基(聚)烷二醇(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸八氟戊酯等之(甲基)丙烯酸氟化烷酯;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯等之(甲基)丙烯酸二烷基胺基烷酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸酯新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-雙(羥基乙基)-5,5-二甲基乙內醯脲二(甲基)丙烯酸酯、α,ω-二(甲基)丙烯酸
雙二乙二醇苯二甲酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙烯醯氧基乙基磷酸酯、二季戊四醇三羥基(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等之多官能性(甲基)丙烯酸酯;丙烯醯胺、二甲基丙烯醯胺、二乙基丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基嗎啉等之丙烯醯胺衍生物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等之含環氧基之(甲基)丙烯酸酯等。
光聚合性單體(C)之含量可以使光硬化性組成物硬化所得之硬化物之玻璃轉移溫度落在期望範圍內之方式適當選擇。如後述,本發明中,宜將經硬化所得之黏著薄片之玻璃轉移溫度調整在-10~-60℃之範圍,因此,光硬化性組成物中之光聚合性單體(C)之含量通常以30~74.8質量%,較好為40~65質量%,更好為45~60質量%較適當。透明黏著薄片用光硬化性組成物中之光聚合性單體(C)之含量過少時,會有所得黏著薄片對基材之密著性變不充分之情況。另外,透明黏著薄片用光硬化性組成物中之光聚合性單體(C)之含量太多時,所得黏著薄片之凝聚力變小,容易使黏著薄片之黏著力降低。
本發明中,可組合均聚物之理論玻璃轉移溫度(Tg)低於-5℃之單體(C-1)與均聚物之理論Tg在-5℃以上之單體(C-2)作為光聚合性單體(C)使用。單體(C-1)之具
體例列舉為丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異硬脂酯等。單體(C-2)之具體例列舉為如丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸異冰片酯等之具有碳數6~18之烴基之醇與(甲基)丙烯酸之酯,亦即,烴(甲基)丙烯酸酯。單體(C-1)與單體(C-2)之使用比率可適當選擇,但單體(C)總量中所占單體(C-2)之比例為30~60質量%,較好為35~50質量%,該範圍時可獲得富含黏著性及柔軟性之黏著薄片。
此處,理論玻璃轉移溫度(Tg)係均聚物(單體之均聚物)之玻璃轉移溫度(Tg)。各種均聚物之Tg係採用公知資料的日刊工業新聞社股份有限公司之「黏著技術手冊」(發行日:1997年3月)及Wiley-Interscience之「聚合物手冊(Polymer Handbook)第4版」(發行日:1999年)中所記載。上述公知資料中未記載之單體之均聚物的Tg係採用以下方法求得之值。亦即,將使成為對象的單體經溶液聚合所得之均聚物溶液澆鑄在剝離襯墊上並乾燥而製作試驗樣品。針對該試驗樣品,使用示差掃描熱量計(DSC),以10℃/分鐘之升溫速度,使溫度自-80℃變化至280℃進行示差掃描熱量測定,採用因玻璃轉移之開始吸熱溫度作為該均聚物之Tg。
本發明之光聚合起始劑(D)並無特別限制。具體例列
舉為二苯甲酮、聯苯醯(benzil)、苯偶因、ω-溴苯乙酮、氯丙酮、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、對-二甲胺基苯乙酮、對-二甲胺基苯丙酮、2-氯二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、4,4’-雙二乙胺基二苯甲酮、米氏(Mickael)酮、苯偶因甲基醚、苯偶因異丁基醚、苯偶因正丁基醚、苄基甲基縮酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、苯甲醯基甲酸甲酯、2,2-二乙氧基苯乙酮、4-N,N’-二甲基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮等羰基系光聚合起始劑;二苯基二硫醚、二苄基二硫醚、四乙基秋蘭姆二硫醚、四甲基銨單硫醚等硫醚系光聚合起始劑;2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基乙氧基膦氧化物等之醯基膦氧化物類;苯醌、蒽醌等醌系光聚合起始劑;偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙丙烷等偶氮系光聚合起始劑;磺醯氯系光聚合起始劑;噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮等噻噸酮系光聚合起始劑;過氧化苯甲醯、二第三丁基過氧化物等過氧化物系光聚合起始劑等。該等可單獨使用,亦可併用兩種以上。其中,基於於透明黏著薄片光硬化性組成物中之溶解性之方面,較好為1-羥基環己基苯基酮及/或2,4,6-三甲基苯甲醯
基二苯基膦氧化物。
光聚合起始劑(D)之含量,基於光硬化性及所得黏著薄片之強度、黏著性之均衡之方面,在透明黏著薄片用光硬化性組成物中較好為0.2~5質量%,更好為0.5~3質量%。光聚合起始劑(D)之含量過少時,會有光硬化變不充分之傾向,相反地太多時,會有所得黏著薄片之黏著性降低之傾向。
本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物之酸價較好為0~5mgKOH/g,更好為0~0.5mgKOH/g,又更好為0~0.1mgKOH/g。酸價高於5mgKOH/g時,透明導電膜之導電層面之腐蝕抑制變得困難。又,組成物之酸價係依據JIS K0070測定之值,係如下述般測定。
以精密天平將試料約2g左右精秤於100ml之三角燒瓶中,於其中添加乙醇/二乙基醚=1/1(重量比)之混合溶劑10ml使之溶解。接著,於該容器中添加1~3滴之酚酞乙醇溶液作為指示劑,將試料充分攪拌至均勻為止。以0.1N氫氧化鉀-乙醇溶液對其進行滴定,於指示劑持續30秒呈現紅色時為中和終止。由其結果使用下述計算式(1)獲得之值作為組成物之酸價。
酸價(mgKOH/g)=[B×f×5.661]/S...(1)
又,計算式(1)中,B、f及S係如下。
B:0.1N氫氧化鉀-乙醇溶液之使用量(ml)
f:0.1N氫氧化鉀-乙醇溶液之係數(依據試劑之批號而事前修正)
S:試料之採取量(g)
本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物亦可視需要在不使透明性降低之範圍內添加黏著賦予樹脂以提高所得黏著薄片之接著力。黏著賦予樹脂之例列舉為松脂或松脂之酯化物等之松脂系樹脂;萜烯聚合物或α-萜品酚共聚物等萜烯系樹脂;脂肪族系(C5系)或芳香族系(C9系)等之石油樹脂;以及苯乙烯系樹脂、酚系樹脂、二甲苯樹脂等。基於耐光性之方面較好於黏著薄片中添加不飽和雙鍵少之氫化松脂或岐化松脂之酯化物,或脂肪族或芳香族系石油樹脂、高Tg丙烯酸樹脂等。黏著賦予樹脂之添加量對於透明黏著薄片用光硬化性組成物100質量份(相對於(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)成分之合計量100質量份)為1~10質量份之範圍。
又,本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物亦可視需要在不損及透明性之範圍內,含有公知之各種添加劑。至於添加劑列舉為可塑劑、表面潤滑劑、調平劑、軟化劑、抗氧化劑、抗老化劑、光安定劑、紫外線吸收劑、聚合抑制劑、苯并三唑系等光安定劑、磷酸酯系及其他難燃劑、如界面活性劑之抗靜電劑、染料等。
本發明之透明黏著薄片用光硬化性組成物由於含具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)及其他光聚合性單體(C),故不添加有機溶劑也可調整成可塗佈之黏度,但基於塗佈時之黏度調整目的,亦可添加有機溶劑。使用之有機溶劑列舉為例如甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋
喃、二噁烷、環己酮、正己烷、甲苯、二甲苯、正丙醇、異丙醇等。該等有機溶劑可單獨使用,另亦可混合兩種以上。
本發明之光學用黏著薄片係使上述之透明黏著薄片用光硬化性組成物硬化所得之於光學用途使用之光學用黏著薄片。更具體而言,係用於貼合光學構件之用途(光學構件貼合用)所使用之光學薄片。形成黏著薄片之硬化物之Tg較好為-10~-60℃,更好為-20~-50℃。由於隨著硬化物之Tg變高黏著薄片變硬故會有階差吸收性下降之傾向,相反地硬化物之Tg過低時會太柔軟而容易使黏著力降低。該光學用黏著薄片可為具有以PET等透明樹脂薄片形成之基材者,亦可為不具有基材僅由黏著劑層所成之雙面黏著薄片。且,黏著劑層可為單一層亦可層合複數層。複數層之層合薄片之具體例例示為例如設為三層構造之改變兩側層與中心層之組成而實現凝聚力與黏著力之均衡的層合薄片等。
成為貼合對象之光學構件只要具有光學特性之構件即無特別限制,列舉為例如構成影像顯示裝置、觸控面板之構件或該等之機器中使用之構件等。更具體而言列舉為例如偏光板、相位差板、光學補償膜、亮度提高膜、導光板、反射膜、抗反射膜、透明導電膜、圖樣膜、裝飾膜、表面保護膜、稜鏡、透鏡、彩色濾光片、透明基
板、以及層合該等而成之構件。
光學用黏著薄片可藉由將透明黏著薄片用光硬化性組成物塗佈於剝離膜上,使用紫外線照射裝置等對經塗佈之組成物照射紫外線予以光硬化而獲得。光學用黏著薄片之膜厚通常為5~1,000μm,較好為10~400μm,更好為15~300μm。光學用黏著薄片之膜厚太薄時,會有黏著薄片之貼合變困難之傾向。光學用黏著薄片之膜厚太厚時,會有膜厚之控制變困難之傾向。又,本發明之光學用黏著薄片之形成方法中之塗佈(塗覆)可使用習知之塗佈法,可使用慣用之塗佈器例如凹版輥塗佈器、逆向輥塗佈器、接觸輥(kiss roll)塗佈器、浸漬輥塗佈器、棒塗佈器、刮刀塗佈器、噴霧塗佈器、缺角輪塗佈器(Comma coater)、直接塗佈器等。
本發明之光學用黏著薄片之表面(黏著面)亦可在使用前以剝離膜(隔離膜)予以保護。又,黏著薄片之各黏著面(兩面)可藉由兩片剝離膜分別予以保護,亦可藉由一片兩面均為剝離面之剝離膜,以捲成輥狀之形態予以保護。剝離膜係作為黏著劑層之保護材使用,且在貼合於被黏著體時予以剝離。又,亦不一定要設置剝離膜。上述剝離膜可使用慣用之剝離膜等,並無特別限制,列舉為例如以聚矽氧系、長鏈烷基系、氟系等剝離處理劑進行表面處理之塑膠膜。又,剝離膜可藉習知方法形成。又,剝離膜之厚度等亦未特別限制,兩片剝離膜之厚度可兩者均相同亦可不同。且剝離膜可為不同之種類,亦可改變其剛性而
控制剝離性。
本發明之光學用黏著薄片可較好地使用作為透明導電膜之固定用薄片(以下,有時稱為透明導電膜固定用黏著薄片)。藉由以常用方法將該透明導電膜固定用黏著薄片貼合於透明導電膜之導電層面上,而形成層合體。該層合體係接著力優異,且導電層之腐蝕少者,可較好地使用作為觸控面板。此外,本發明之透明導電膜固定用薄片可為具有基材者,亦可為無基材之僅由黏著劑層所成之雙面黏著薄片。此外,黏著劑層可為由單一層所成者,亦可層合複數層。該等中,基於透明性之確保、形狀追隨性(階差吸收性)之觀點,較好沒有基材,僅由黏著劑層所成之雙面黏著薄片。
本發明中使用之透明導電膜只要是至少單面之表層具有導電層者即可,可適當地使用藉蒸鍍或塗覆將導電物質設置於透明基材之表層上而成之透明導電膜。其中,具有藉蒸鍍形成導電物質之導電層之透明導電膜具有可容易製造之優點。透明導電膜之導電層中欲蒸鍍或塗覆之導電物質並無特別限制,具體列舉為氧化銦錫、氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鎘、氧化鎵、氧化鈦等。其中,較好使用透明性、導電性優異之氧化銦錫。
透明導電膜中,蒸鍍或塗覆導電物質之基材
並無特別限制,但可列舉為例如玻璃、樹脂膜等。樹脂膜可列舉為例如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚乙烯膜、聚丙烯膜、賽珞吩、二乙醯纖維素膜、三乙醯纖維素膜、乙醯纖維素丁酸酯膜、聚氯乙烯膜、聚偏氯乙烯膜、聚乙烯醇膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜、聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚甲基戊烯膜、聚碸膜、聚醚醚酮膜、聚醚碸膜、聚醚醯亞胺膜、聚醯亞胺膜、氟樹脂膜、尼龍膜、丙烯酸樹脂膜、聚環烯烴膜等。其中,以透明性、耐久性優異之聚對苯二甲酸乙二酯較佳。
透明導電膜之透明性較好係全光線透過率為80%以上,更好全光線透過率為90%以上。透明導電膜之透明性落在上述範圍內時,容易確保使用該透明導電膜之搭載觸控面板裝置之顯示器的透明性。此外,透明導電膜層合體之厚度通常為0.1mm~2.0mm。
本發明之透明導電膜層合體在60℃、90%RH條件下放置500小時後之導電膜層之電阻值上升率較好為20%以下,更好為10%以下,又更好為5%以下。該上升率愈小則愈可抑制形成透明導電膜之金屬的腐蝕,提高組裝於觸控面板等時之性能。又,電阻值之上升率可由下述式(2)算出。
導電膜層之電阻值之上升率(%)=[(放置於60℃、90%RH中500小時後之電阻值)-(初期電阻值)]/(初期電阻值)×100...(2)
本發明之觸控面板係具有將上述透明導電膜固定用黏著薄片貼合於透明導電膜上所形成之透明導電膜層合體者。觸控面板之構成並無特別限制,其中,可為前述專利文獻2所記載之構成。其中,以靜電電容方式之觸控面板之構成較佳。
具體之構成例可例示為將透明導電膜設置於雙面黏著薄片之一面而成之透明導電膜層合體以兩層設置在顯示面板(透明面板)與影像顯示模組之間之靜電電容方式之觸控面板裝置。設置兩層之附黏著劑層之透明導電膜中,只要至少一層為上述透明導電膜層合體即可,可使用影像顯示模組測之附黏著劑層之透明導電膜為上述透明導電膜層合體之構成,或二層之附黏著劑層之透明導電膜均為上述透明導電膜層合體之構成作為較佳之構成。此外,其他較佳之構成例可例示為於雙面黏著薄片之兩面設置透明導電膜之透明導電膜層合體以固定膠帶或固定用接著劑固定在顯示面板與影像顯示模組之間而成之靜電電容方式之觸控面板。該構成中,可藉由使用固定膠帶或固定用接著劑固定顯示面板、透明導電膜層合體及影像顯示模組而製造觸控面板,因此使組裝步驟變得較容易。
本發明之觸控面板之保護面板並無特別限制,列舉為(甲基)丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、玻璃、聚
對苯二甲酸酯樹脂等。其中,以透明性與輕量性優異之(甲基)丙烯酸樹脂較佳。
本發明之觸控面板之顯示面板亦可具有裝飾部。具體之裝飾部列舉為例如設於行動電子終端之影像顯示部周圍之經辨識之文字或圖形,或者設置於該等背面之黑色或白色之基底層等。藉由設置該等裝飾部,可對行動電子終端賦予設計性。
該觸控面板之去除影像顯示模組之厚度較好為0.3mm~3.0mm。在上述範圍內時容易使組裝有該觸控面板之電子機器設為薄型。
又,以影像顯示模組側之附黏著劑層之透明導電膜設為透明導電膜層合體時,該透明導電膜層合體之雙面黏著薄片之厚度較好設為5~300μm,最好為10~200μm。此外,以與顯示面板貼合側之附黏著劑層之透明導電膜設為透明導電膜層合體時,在顯示面板設置裝飾部時,雙面黏著薄片之厚度較好為15~300μm,更好為25~200μm。在上述範圍內時,容易使雙面黏著薄片追隨顯示面板之裝飾部。
本發明之觸控面板可藉常用方法組裝於各種影像顯示裝置中。成為對象之影像顯示裝置並無特別限制,可使用例如小型電子終端通常使用之LCD顯示裝置或有機EL(電致發光)顯示裝置、PDP(電漿顯示器)、電子紙等。
以下以實施例及比較例更具體說明本發明,但本發明並不受限於該等例。
將異佛爾酮二異氰酸酯及羥基價為56mgKOH/g之末端具有羥基之聚丙二醇D-2000(三井化學製)以前者為15莫耳、後者為14莫耳之比例饋入具備溫度計、攪拌器、滴加漏斗、附乾燥管之冷卻管的四頸燒瓶中之後,升溫至60℃反應4小時,獲得兩末端具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯。接著,對所得聚胺基甲酸酯1莫耳添加丙烯酸2-羥基乙酯2莫耳後,升溫至70℃反應2小時,獲得末端具有丙烯醯基之聚胺基甲酸酯(A-1)。此時,以IR確認源自異氰酸酯基之波峰消失後,結束反應。所得聚胺基甲酸酯(A-1)之重量平均分子量為70,000。
將異佛爾酮二異氰酸酯及羥基價為56mgKOH/g之末端具有羥基之聚丙二醇D-2000(三井化學製)以前者為14莫耳、後者為15莫耳之比例饋入具備溫度計、攪拌器、滴加漏斗、附乾燥管之冷卻管的四頸燒瓶中之後,升溫至60℃進行反應,獲得兩末端具有羥基之聚胺基甲酸酯。此時,以IR測定,在殘留之異氰酸酯基為0.1%以下之時點,對所得聚胺基甲酸酯1莫耳添加異氰酸2-丙烯醯氧基
乙基酯2莫耳,升溫至70℃反應2小時,獲得末端具有丙烯醯基之聚胺基甲酸酯(A-2)。此時,以IR確認源自異氰酸酯基之波峰消失後,結束反應。所得聚胺基甲酸酯(A-2)之重量平均分子量為70,000。
除了將異佛爾酮二異氰酸酯及羥基價為56mgKOH/g之末端具有羥基之聚丙二醇D-2000(三井化學製)之饋入比變更為前者係6莫耳、後者係7莫耳以外,餘與聚胺基甲酸酯(A-2)之合成法相同,獲得末端具有丙烯醯基之聚胺基甲酸酯(A-3)。所得聚胺基甲酸酯(A-3)之重量平均分子量為30,000。
除了使用二苯基甲烷二異氰酸酯之氫化物替代異佛爾酮二異氰酸酯以外,餘與聚胺基甲酸酯(A-1)之合成法相同,獲得末端具有丙烯醯基之聚胺基甲酸酯(A-4)。所得聚胺基甲酸酯(A-4)之重量平均分子量為70,000。
將異佛爾酮二異氰酸酯及羥基價為56mgKOH/g之末端具有羥基之聚丙二醇D-2000(三井化學製)以前者為4莫耳、後者為3莫耳之比例饋入具備溫度計、攪拌器、滴加漏斗、附乾燥管之冷卻管的四頸燒瓶中之後,升溫至
60℃反應4小時,獲得兩末端具有異氰酸酯基之聚胺基甲酸酯。接著,對所得聚胺基甲酸酯1莫耳添加丙烯酸2-羥基乙酯2莫耳後,升溫至70℃反應2小時,獲得末端具有丙烯醯基之聚胺基甲酸酯(A-5)。此時,以IR確認源自異氰酸酯基之波峰消失後,結束反應。所得聚胺基甲酸酯(A-5)之重量平均分子量為8,000。
使用凝膠滲透層析儀Shodex GPC-101(昭和電工公司製造),以下述條件測定重量平均分子量。
管柱:LF-804(昭和電工公司製)
管柱溫度:40℃
試料:0.2質量%四氫呋喃溶液
流量:1ml/min
溶離液:四氫呋喃
檢測器:RI檢測器
以表1所記載之組成調配表1所示之聚胺基甲酸酯(A)、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)、其他光聚合性單體(C)及光聚合起始劑(D),在室溫下使用分散機混合調製均勻透明黏著薄片用光硬化性組成物。所得組成物之酸價如表1所記載。又,表1之組成係質量%,且,附註所記載之其他光聚合性單體(C)之末端所示之Tg係各單體作成均
聚物時之值。
接著,使用塗佈器,以使硬化後之膜厚成為150μm之方式將所調製之透明黏著薄片用光硬化性組成物塗佈於剝離PET膜(100mm×100mm×75μm)上,以50μm厚之剝離PET膜被覆上面後,使用紫外線照射裝置(日本電池股份有限公司製UV照射裝置4kw×1,輸出:160W/cm,金屬鹵素燈),以照射距離12cm、燈移動速度20m/min,照射量約500mJ/cm2之條件照射紫外線使之硬化,獲得夾於剝離PET膜中之透明黏著薄片。針對該透明黏著薄片,依據以下所記載之方法評價ITO膜之電阻上升率、黏著力、全光線透過率、階差追隨性。結果示於表1。
將透明黏著薄片切成50mm×50mm大小,剝離厚度50μm之剝離PET膜。將剝離PET膜剝離後之透明黏著薄片貼合於100mm×100mm之已蒸鍍ITO膜之PET膜的ITO膜之中心部,形成層合體。
使用電阻率計LORESTA-GP(三菱化學公司製),測定貼附有ITO膜之透明黏著薄片之兩端間之電阻R1。接著,將上述層合體放置在60℃、90%RH之環境下500小時後,在23℃、50%RH之環境下放置1小時後,與電阻值R1相同地,測定電阻值R2。再藉下述式(3)算出ITO膜
之電阻上升率[%]。
電阻上升率(%)=(R2-R1)/R1×100...(3)
電阻上升率愈少,愈顯示導電膜之腐蝕受抑制。又,ITO膜之電阻上升率未達5%時判定為○,5%以上且未達10%時判定為△,為10%以上時判定為×。
將上述黏著薄片切成25mm×100mm大小,剝下在黏著薄片單面上之50μm之剝離PET膜,重貼上於單面施以電暈處理之厚度50μm之PET膜後,剝下另一面之75μm之剝離PET,將黏著面(測定面)貼附於玻璃板上,以2kg之橡膠輥(寬度:約50mm)來回一次,製作測定用樣品。針對所得測定用樣品,在23℃、濕度50%之環境下放置24小時,依據JIS Z0237,以剝離速度300mm/分鐘進行180°方向之拉伸試驗,測定雙面黏著薄片對玻璃板之黏著力(N/25mm)。以所得測定值作為黏著力。
將透明黏著薄片切成30mm×30mm之大小後,剝離厚度50μm之剝離PET膜。將剝離PET膜已剝離之透明黏著薄片貼附於玻璃板上,獲得測定用樣品。使用濁度.透過率.反射計HR-100(村上色彩技術研究所公司製),測定測定用樣品之全光線透過率。
於厚度0.5mm、長度50mm、寬度40mm之以窗框狀附有厚度15μm、寬度5mm之印刷之玻璃板上,將上述所得之兩面黏著薄片之50μm之剝離PET膜剝下,貼合雙面黏著薄片,進而剝下單面之75μm之剝離PET膜後,進行與厚度0.5mm、長度50mm、寬度40mm之玻璃板之貼合,在5大氣壓、70℃、10分鐘之條件進行加熱加壓處理予以固定。以目視觀察剛固定後,及在溫度85℃、濕度85%之環境下經過24小時後之階差部分之黏著層隆起,且藉以下基準評價階差吸收性。
○;有階差之部分未確認有黏著層隆起之狀態
△;有階差之部分稍確認有黏著層隆起之狀態
×;有階差之部分明顯確認到黏著層隆起之狀態
由表1所示之結果可知,本發明之透明黏著薄片(實施例1~10)係透明導電膜之腐蝕性小,透明性、黏著性及階差吸收性亦優異。尤其,含均聚物之理論玻璃轉移溫度為-5℃以上之丙烯酸酯作為光聚合性單體(C)時(實施例1~6及8~10),相較於不含其時(實施例7),階差吸收性之改善效果更大。相對於此,使用重量平均分子量為8,000之聚胺基甲酸酯時(比較例1),階差吸收性差,未使用具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)時(比較例2),透明性及黏著力差。再者,使用酸價較大之聚胺基甲酸酯時(比較例3),導電膜之電阻值上升率大,無法避免導電性金屬之腐蝕。
依據本發明,可提供即使對透明導電膜之導電層面直接貼合亦不會腐蝕導電層,黏著劑層之透明性、凝聚力、黏著力優異,且階差吸收性優異之一液型透明黏著薄片用光硬化性組成物。此外,藉由使用使該組成物硬化形成之透明黏著薄片,可獲得導電層之腐蝕受抑制之品質高的觸控面板及安裝其之影像顯示用裝置。
Claims (11)
- 一種透明黏著薄片用光硬化性組成物,其特徵係含有以聚氧伸烷基多元醇作為骨架且於末端具有(甲基)丙烯醯基之重量平均分子量為1萬~30萬之聚胺基甲酸酯(A)、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B)、其他光聚合性單體(C)及光聚合起始劑(D),且酸價為0~5mgKOH/g。
- 如請求項1之透明黏著薄片用光硬化性組成物,其中光硬化性組成物係以20~50質量%之比例含有聚胺基甲酸酯(A),以5~20質量%之比例含有具有羥基之(甲基)丙烯酸酯(B),以30~74.8質量%之比例含有其他光聚合性單體(C),及以0.2~5質量%之比例含有光聚合起始劑(D)者。
- 如請求項1或2之透明黏著薄片用光硬化性組成物,其中其他光聚合性單體(C)係含有其均聚物之理論玻璃轉移溫度(Tg)為-5℃以上之碳數6~18之烴單醇之(甲基)丙烯酸酯者。
- 如請求項1或2之透明黏著薄片用光硬化性組成物,其酸價為0~0.5mgKOH/g。
- 一種光學用黏著薄片,其係具有以如請求項1或2之透明黏著薄片用光硬化性組成物之硬化物作為黏著層。
- 如請求項5之光學用黏著薄片,其中硬化物之玻璃轉移溫度(Tg)為-10℃~-60℃。
- 如請求項6之光學用黏著薄片,其係雙面黏著薄片。
- 如請求項5之光學用黏著薄片,其係用於貼合於透明導電膜之導電層面上之透明導電膜固定用薄片。
- 一種透明導電膜層合體,其係將如請求項8之光學用黏著薄片貼合於透明導電膜之導電層面上而成。
- 一種觸控面板,其係具有如請求項9之透明導電膜層合體者。
- 一種影像顯示裝置,其係具備如請求項10之觸控面板者。
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