TW201538661A - 觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物、使用其之光學構件之製造方法、硬化物及觸控面板 - Google Patents

觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物、使用其之光學構件之製造方法、硬化物及觸控面板 Download PDF

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ultraviolet curable
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acrylate
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Hayato Motohashi
Takafumi Mizuguchi
Hideaki Kametani
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Nippon Kayaku Kk
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Abstract

提供一種紫外線硬化型接著劑組成物及使用其之製造方法,該紫外線硬化型接著劑組成物係對光學基材之損害少,且生產性良好,可獲得硬化性及密接性良好之光學構件,且耐白化性較高,即便於對塗佈於光學基材後之塗佈層照射紫外線後貼合光學基材,亦可獲得接著強度高之光學構件。該組成物含有:下述式(1)所表示之單官能丙烯酸酯(A)、光聚合性低聚物(B)、(A)以外之光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)。 □(式中,R1表示氫原子等,n表示1~3之整數)

Description

觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物、使用其之光學構件之製造方法、硬化物及觸控面板
本發明係關於一種用以貼合至少2個光學基材之紫外線硬化型接著劑組成物、與製造使用其之光學構件之方法等。
近年來,於液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等顯示裝置之顯示畫面貼合觸控面板,而實現畫面輸入之顯示裝置正被廣泛利用。該觸控面板具有如下構造:將形成有透明電極之玻璃板或樹脂製膜空開少許間隙地對向貼合,並視需要於其觸控面上貼合玻璃或樹脂製之透明保護板。
觸控面板中之形成有透明電極之玻璃板或膜與玻璃或樹脂製之透明保護板之貼合、或者觸控面板與顯示體單元之貼合,有使用雙面黏著片之技術。然而,若使用雙面黏著片,則有氣泡容易進入之問題。作為代替雙面黏著片之技術,提出有利用具有柔軟性之紫外線硬化型接著劑組成物進行貼合之技術。
另一方面,於利用紫外線硬化型接著劑將觸控面板與顯示體單元進行貼合之情形時,會產生如下問題,即環境自高溫高濕環境變化為 室溫時,接著劑層變白。又,為提高顯示圖像之對比度,而於透明保護板之最外緣形成有帶狀之遮光部。於利用紫外線硬化型接著劑組成物貼合形成有遮光部之透明保護板之情形時,由於該遮光部而並無充分之紫外線到達紫外線硬化型樹脂中成為該遮光部之陰影之遮光區域,從而樹脂之硬化變得不充分。若樹脂之硬化不充分,則產生遮光部附近之顯示不均等問題。
作為防止濕熱變白之技術,於專利文獻1中揭示有使聚胺酯 (polyurethane)化合物、具有羥基之(甲基)丙烯酸酯含於透明黏著片用之紫外線硬化型樹脂組成物中而防止變白之技術。然而,如上所述透明黏著片有於貼合時氣泡容易進入之問題,進一步,於樹脂硬化物被玻璃等低透濕性之構件夾住之情形時,有由於該氣泡等之影響或硬化膜之吸水等而於環境自高溫高濕環境變化為室溫時膜變白、即耐白化性不充分之問題。
另一方面,作為使遮光區域中之樹脂之硬化度提高之技術, 於專利文獻2中揭示有使有機過氧化物含於紫外線硬化型樹脂中,於紫外線照射後進行加熱而使遮光部部分之樹脂硬化之技術。然而,關於加熱步驟,有對液晶顯示裝置等造成損害之顧慮。進一步,為使樹脂為充分之硬化狀態,通常必需60分鐘以上之加熱步驟,因此有缺乏生產性之問題。又,於專利文獻3中,揭示有自遮光部之形成面之外側面側照射紫外線,而使遮光部之樹脂硬化之技術。然而,根據液晶顯示裝置之形狀,難以自側面照射紫外線,因此該方法存在限制。又,於專利文獻4中,亦揭示有利用陽離子聚合性之紫外線硬化型樹脂之遲效性之技術,但硬化後之樹脂之柔軟性較差。
又,於專利文獻5中,提出有僅於光聚合製程使遮光部之樹 脂充分硬化之技術。然而,於光學基材塗佈紫外線硬化型樹脂組成物,且對該塗佈層照射紫外線後貼合光學基材,進一步照射紫外線而獲得之光學構件有接著強度較差之問題。
專利文獻1:日本特開2013-242724號公報
專利文獻2:日本專利第4711354號公報
專利文獻3:日本特開2009-186954號公報
專利文獻4:日本特開2010-248387號公報
專利文獻5:日本專利第5138820號公報
本發明之目的在於提供一種紫外線硬化型接著劑組成物、使用其之光學構件之製造方法、硬化物及觸控面板,該紫外線硬化型接著劑組成物對光學基材之損害少,且生產性良好,可獲得硬化性及密接性良好之顯示體單元等光學構件,且耐白化性高,即便於在光學基材塗佈紫外線硬化型接著劑組成物後對該塗佈層照射紫外線後貼合光學基材之情形時,亦可獲得接著強度高之光學構件。
本發明人等為解決上述課題而進行努力研究,結果完成本發明。即,本發明係關於下述(1)~(18)。
(1)一種觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其係用以貼合至少2個光學基材之樹脂組成物,含有下述式(1)
(式中,R1表示氫原子或CH3,n表示1~3之整數)
所表示之單官能丙烯酸酯(A)、光聚合性低聚物(B)、(A)以外之光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)。
(2)如上述(1)記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,於紫外線硬化型組成物中含有2質量%以上之(A)成分。
(3)如上述(1)或(2)記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,光聚合性低聚物(B)為胺酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)。
(4)如上述(3)記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中光聚合性低聚物(B)為具有選自由聚丙烯/聚丁二烯/氫化聚丁二烯/聚異戊二烯/氫化聚異戊二烯所組成之群中之至少1種骨架之胺酯(甲基)丙烯酸酯。
(5)如上述(1)至(4)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,單官能丙烯酸酯(A)由下述式(2)表示,
(式中,n表示2~4之整數)。
(6)如上述(1)至(5)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,(A)成分為丙烯酸4-羥基丁酯。
(7)如上述(1)至(6)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其進一步含有軟化成分(E)。
(8)如上述(7)記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有含羥基之聚合物、液狀萜烯系樹脂中之任一者或上述兩者作為軟化成分(E)。
(9)如上述(1)至(8)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有下述式(3)所表示之單官能丙烯酸酯作為(C)成分,
(式中,X表示丙烯醯基,R2表示碳數10~20個之烷基)。
(10)如上述(1)至(8)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有下述式(4)所表示之單官能丙烯酸酯作為(C)成分,
(式中,X表示丙烯醯基,R3表示碳數12~18個之烷基)。
(11)如上述(1)至(8)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有丙烯酸異硬脂酯作為(C)成分。
(12)一種光學構件之製造方法,其係貼合有至少2個光學基材之光學構件之製造方法,具有下述步驟1~2,
(步驟1)對至少1個光學基材塗佈上述(1)至(11)中任一項記載之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物而形成塗佈層,對該塗佈層照射紫外線,藉此獲得具有硬化物層之光學基材的步驟
(步驟2)對步驟1中所獲得之光學基材之硬化物層貼合其他光學基材,或貼合藉由步驟1而獲得之其他光學基材之硬化物層的步驟。
(13)如上述(12)記載之製造方法,其中,上述步驟1中所獲得之硬化物層具有存在於光學基材側之硬化部分、與存在於與光學基材側相反側之未硬化部分。
(14)如上述(13)記載之製造方法,其於上述步驟1~2後,進一步具有下述步驟3,
(步驟3)對已貼合之光學基材中具有未硬化部分之硬化物層照射紫外線而使該硬化物層硬化的步驟。
(15)如上述(12)至(14)中任一項記載之光學構件之製造方法,其中,上述步驟1中照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於波長200nm~320nm之範圍內之最大照度為30以下。
(16)如上述(12)至(14)中任一項記載之光學構件之製造方法,其中,上述步驟1中照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於波長200nm~320nm之範圍內之最大照度為10以下。
(17)一種硬化物,其係對上述(1)至(11)中任一項記載之紫外線硬化型接著劑照射活性能量射線而獲得。
(18)一種觸控面板,其特徵在於:其係使用上述(1)至(11)中任一項記載之紫外線硬化型接著劑而成。
1‧‧‧液晶顯示單元
2‧‧‧具有遮光部之透明基板
3‧‧‧透明基板
4‧‧‧遮光部
5‧‧‧紫外線硬化型樹脂組成物(紫外線硬化型接著劑組成物)
6‧‧‧具有未硬化部分之硬化物層
7‧‧‧樹脂硬化物層
8‧‧‧紫外線
圖1係表示本發明之製造方法之第1實施形態之步驟圖。
圖2係表示本發明之製造方法之第2實施形態之步驟圖。
圖3係表示本發明之製造方法之第3實施形態之步驟圖。
圖4係表示藉由本發明而獲得之光學構件之概略圖。
首先,對本發明之紫外線硬化型接著劑組成物進行說明。
本發明之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物係用以貼合至少2個光學基材之樹脂組成物,且含有下述式(1)
(式中,R1表示氫原子、或CH3,n表示1~3之整數)
所表示之單官能丙烯酸酯(A)、光聚合性低聚物(B)、(A)以外之光 聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)。又,亦可含有可添加於用於光學用之紫外線硬化型接著劑組成物之其他成分作為任意成分。
再者,所謂「可添加於用於光學用之紫外線硬化型樹脂組成物」,意指不含有使硬化物之透明性降低至無法用於光學用之程度之添加物。
利用本發明所使用之紫外線硬化型樹脂組成物製作硬化後之厚度成為200μm之硬化物的片時,該片於400~800nm之波長之光下之較佳平均透過率為至少90%。
作為該紫外線硬化型樹脂組成物之組成比例,較佳為上述式(1)所表示之單官能丙烯酸酯(A)為1~20重量%,光聚合性低聚物(B)為5~90重量%,(A)以外之光聚合性單體(C)為5~90重量%,光聚合起始劑(D)為0.1~5重量%,其他成分為剩餘部分。
本發明之紫外線硬化型樹脂組成物中,作為光聚合起始劑(D),通常所使用之光聚合起始劑均可使用。
作為本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中之上述式(1) 所表示之單官能丙烯酸酯(A),可列舉:丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯等,亦可視需要併用兩種以上。此處,於上述式(1)中n為2以下時(尤其是n為1以下時),R1較佳為甲基。又,於n為3以上時,R1較佳為氫原子。又,於上述式(1)中總碳數為2以上較佳,其原因在於:可獲得揮發性少,白濁少之樹脂組成物。其中,就接著強度與耐白化性之觀點而言,較佳為下述式(2)
(式中,n表示2~4之整數)
所表示之單官能丙烯酸酯。作為上述式(2)所表示之單官能丙烯酸酯,可列舉:丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基乙酯等。進一步,就低揮發性之觀點而言,尤佳為丙烯酸4-羥基丁酯。若使用甲基丙烯酸系樹脂,則有硬化速度變慢之傾向,且實際使用接著劑組成物時,硬化耗費時間,故而欠佳。再者,於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯酸酯」意指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯中之任一者或兩者。關於「(甲基)丙烯酸」等亦相同。又,所謂「丙烯酸酯」,僅表示丙烯酸酯,甲基丙烯酸酯係被排除在外。
此處,於上述式(1)所表示之化合物中,將除去丙烯醯基之總碳數設為MC,將OH基之數設為MOH時,於將碳之支鏈之個數設為MB時,MOH/(MC+MB)較佳為0.3以下,更佳為0.28以下,尤佳為0.25以下。藉由處於上述範圍而成為一定程度高分子量,因此抑制揮發、白濁,且可實現如下情況,即有效地防止由羥基引起之變白。以下,將滿足上述條件之上述式(1)所表示之單官能丙烯酸酯(A)稱為低揮發.耐白化性丙烯酸酯。
(A)成分之含量較佳為1~20重量%,更佳為2~10重量%, 進一步尤佳為5.5~8重量%。若(A)成分之含量未達1%,則有耐白化性降低之情況。另一方面,若超過20重量%,則有於貼合時氣泡變得容易進入,或者與其他成分之相溶性變差而液白濁之情況。
再者,於本發明中,於紫外線硬化型接著劑組成物中含有具有羥基之甲基丙烯酸酯之情況由於一部分硬化速度之降低或對耐白化性等物性產生不良影響,故而欠佳。於含有具有羥基之甲基丙烯酸酯之情形時,具有羥基之甲基丙烯酸酯較佳為10重量%以下,尤佳為5重量%以下。
作為本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中之光聚合性低 聚物(B),並無特別限定,較佳為使用選自由胺酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚異戊二烯或氫化聚異戊二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯、具有聚丁二烯或氫化聚丁二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯所組成之群中之任一種。其中,就接著強度之觀點而言,較佳為胺酯(甲基)丙烯酸酯,進一步就耐濕性之觀點而言,更佳為具有選自由聚丁二烯/氫化聚丁二烯/聚異戊二烯/氫化聚異戊二烯所組成之群中之至少1種以上之骨架的胺酯(甲基)丙烯酸酯。
上述胺酯(甲基)丙烯酸酯係藉由使多元醇、聚異氰酸酯及 含有羥基之(甲基)丙烯酸酯反應而獲得。
作為多元醇,例如可列舉:聚丁二烯二醇、氫化聚丁二烯二 醇、聚異戊二烯二醇、氫化聚異戊二烯二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等碳數1~10之伸烷基(alkylene)二醇、三羥甲基丙烷、新戊四醇等三醇、二羥甲基三環癸烷(tricyclodecane dimethylol)、雙-[羥基甲基]-環己烷等具有環狀骨架之醇等;及藉由該等多元醇與多元酸(例如,丁二酸、鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸酐、對苯二甲酸、己二酸、壬二酸、四氫鄰苯二甲酸酐等)之反應而獲得之聚酯多元醇、藉由多元醇與ε-己內酯之反應而獲得之己內酯 醇、聚碳酸酯多元醇(例如藉由1,6-己二醇與碳酸二苯酯之反應而獲得之聚碳酸酯二醇等)、聚醚多元醇(例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚伸丁二醇、環氧乙烷改質雙酚A等)。作為上述多元醇,就接著強度與耐濕性之觀點而言,較佳為丙二醇、聚丁二烯二醇、氫化聚丁二烯二醇、聚異戊二烯二醇、氫化聚異戊二烯二醇,就透明性與柔軟性之觀點而言,尤佳為重量平均分子量為2000以上之丙二醇、氫化聚丁二烯二醇、氫化聚異戊二烯二醇。就耐熱著色性等變色性、相溶性之觀點而言,較佳為氫化聚丁二烯二醇。此時之重量平均分子量之上限並無特別限定,較佳為10000以下,更佳為5000以下。又,亦可視需要而併用兩種以上之多元醇。
作為有機聚異氰酸酯,例如可列舉:異佛酮二異氰酸酯、六 亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯或異氰酸雙環戊酯等。其中,就強韌性之觀點而言,較佳為異佛酮二異氰酸酯。
又,作為含有羥基之(甲基)丙烯酸酯,例如可使用(甲基) 丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯等(甲基)丙烯酸羥基C2~C4烷基酯、二羥甲基環己基單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥基己內酯、羥基末端聚伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯等。
用以獲得上述胺酯(甲基)丙烯酸酯之反應例如以下述方式 進行。即,於多元醇中以其羥基每1當量,有機聚異氰酸酯之異氰酸酯基成為較佳為1.1~2.0當量,進一步較佳為1.1~1.5當量的方式混合有機聚異氰酸酯,於反應溫度較佳為70~90℃進行反應,而合成胺酯低聚物。繼而,以胺酯低聚物之異氰酸酯基每1當量,(甲基)丙烯酸羥基酯化合物之羥基 成為較佳為1~1.5當量的方式混合(甲基)丙烯酸羥基酯化合物,於70~90℃進行反應,可獲得設為目標之胺酯(甲基)丙烯酸酯。
作為上述胺酯(甲基)丙烯酸酯之重量平均分子量,較佳為 7000~100000左右,更佳為10000~60000。若重量平均分子量小於7000,則有收縮變大之傾向,若重量平均分子量大於100000,則硬化性變得不足。
於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中,胺酯(甲基)丙 烯酸酯可以任意比例混合1種或2種以上使用。胺酯(甲基)丙烯酸酯於本發明之光硬化型透明接著劑組成物中之重量比例通常為5~90重量%,較佳為10~50重量%。
上述具有聚異戊二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯係於聚異戊二 烯分子之末端或支鏈具有(甲基)丙烯醯基。具有聚異戊二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯可採用「UC-203」(可樂麗公司製造)。具有聚異戊二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯之聚苯乙烯換算之數量平均分子量較佳為1000~50000,更佳為25000~45000左右。
具有聚異戊二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯於本發明之光硬化型透明接著劑組成物中之重量比例通常為5~90重量%,較佳為10~50重量%。
作為上述(A)以外之光聚合性單體(C),可較佳地使用分 子中具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯。此處,所謂光聚合性單體(C),係表示除胺酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚異戊二烯或氫化聚異戊二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯、具有聚丁二烯或氫化聚丁二烯骨架之(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯。
作為分子中具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯, 具體而言,可列舉:(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯等碳數5~25之(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、丙烯醯基啉、(甲基)丙烯酸苯基環氧丙酯、三環癸烷(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異基酯、(甲基)丙烯酸雙環戊酯、丙烯酸1-金剛烷基酯、丙烯酸2-甲基-2-金剛烷基酯、丙烯酸2-乙基-2-金剛烷基酯、甲基丙烯酸1-金剛烷基酯、聚環氧丙烷改質(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸二環戊二烯氧基乙酯等具有環狀骨架之(甲基)丙烯酸酯、具有羥基之碳數5~7之(甲基)丙烯酸烷基酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚環氧丙烷改質(甲基)丙烯酸壬基苯酯等聚伸烷基二醇(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質苯氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質丁氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯及環氧乙烷改質辛氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質(甲基)丙烯酸四糠酯等。
其中,就柔軟性與反應性之觀點而言,較佳為下述式(3)
(式中,X表示丙烯醯基,R2表示碳數10~20個之烷基)
所表示之單官能丙烯酸酯,進一步就接著強度之觀點而言,更佳為下 述式(4)
(式中,X表示丙烯醯基,R3表示碳數12~18個之烷基)
所表示之單官能丙烯酸酯。其中,就低揮發性與反應性、及柔軟性之觀點而言,進一步較佳為丙烯酸異硬脂酯。
此處,就避免樹脂組成物本身白濁以確保透明性,並且提高相溶性之觀點而言,較佳為於將上述式(3)之R2之烷基之數設為MR,於上述式(1)所表示之化合物中,將除去丙烯醯基之總碳數設為MC,將碳之支鏈之個數設為MB時,顯示一定之比率。具體而言,較佳為如MR/(MC+MB)(以下,稱為特殊比率)為5.5以下之含有兩種化合物之樹脂組成物,該特殊比率尤佳為5以下。又,就使耐白化性亦變得特別優異之觀點而言,較佳為如含有上述低揮發.耐白化性丙烯酸酯,並且上述特殊比率為5.5以下之含有兩種化合物之樹脂組成物,尤佳為上述特殊比率為5以下。
於本發明之組成物中,可於不損害本發明之特性之範圍內含 有於分子中具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯以外之(甲基)丙烯酸酯。例如可列舉:二羥甲基三環癸烷二(甲基)丙烯酸酯、二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚伸丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧烷改質雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及環氧乙烷改質磷酸二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基辛烷三(甲 基)丙烯酸酯等三羥甲基C2~C10烷烴三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧基三(甲基)丙烯酸酯等三羥甲基C2~C10烷烴聚烷氧基三(甲基)丙烯酸酯、三聚異氰酸三[(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等環氧烷改質三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇聚乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇聚丙氧基四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
本發明中,於進行併用之情形時,為了抑制硬化收縮,較佳為使用1或2官能之(甲基)丙烯酸酯。
於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中,該等(甲基)丙 烯酸酯單體成分可以任意比例混合1種或2種以上使用。上述(A)以外之光聚合性單體(C)於本發明之光硬化型透明接著劑組成物中之重量比例通常為5~90重量%,較佳為10~50重量%。若少於5重量%,則硬化性變得不足,若多於90重量%,則收縮變大。
關於該紫外線硬化型接著劑組成物中之(A)成分、(B)成 分、及(C)成分之合計含量,相對於該接著劑組成物之總量,通常為20~90重量%,較佳為20~70重量%,更佳為30~60重量%。
又,於本發明中,(A)成分:上述式(3)成分之比率(重量比)較佳 為1:2~1:25之範圍,尤佳為1:3~1:15之範圍。
於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中,可於不損害本發 明之特性之範圍內使用環氧(甲基)丙烯酸酯。環氧(甲基)丙烯酸酯有提高硬化性或提高硬化物之硬度或硬化速度之功能。又,作為環氧(甲基)丙烯酸酯,只要為藉由使環氧丙基醚型環氧化合物與(甲基)丙烯酸反應而獲得者,則均可使用,作為較佳使用之用以獲得環氧(甲基)丙烯酸酯之環氧丙基醚型環氧化合物,可列舉:雙酚A或其環氧烷加成物之二環氧丙基醚、雙酚F或其環氧烷加成物之二環氧丙基醚、氫化雙酚A或其環氧烷加成物之二環氧丙基醚、氫化雙酚F或其環氧烷加成物之二環氧丙基醚、乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚、新戊二醇二環氧丙基醚、丁二醇二環氧丙基醚、己二醇二環氧丙基醚、環己烷二甲醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚等。
環氧(甲基)丙烯酸酯係藉由使該等環氧丙基醚型環氧化合 物與(甲基)丙烯酸於如下述之條件下進行反應而獲得。
使(甲基)丙烯酸相對於環氧丙基醚型環氧化合物之環氧基 1當量,以0.9~1.5莫耳,更佳為0.95~1.1莫耳之比率進行反應。反應溫度較佳為80~120℃,反應時間為10~35小時左右。為了促進反應,例如較佳為使用三苯基膦、TAP、三乙醇胺、四乙基氯化胺等觸媒。又,反應中,為了防止聚合,例如亦可使用對甲氧基苯酚、甲基對苯二酚等作為聚合抑制劑。
作為本發明中可較佳使用之環氧(甲基)丙烯酸酯,為自雙 酚A型之環氧化合物獲得之雙酚A型環氧(甲基)丙烯酸酯。作為環氧(甲 基)丙烯酸酯之重量平均分子量,較佳為500~10000。
環氧(甲基)丙烯酸酯於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中之重量比例通常為1~80重量%,較佳為5~30重量%。
作為本發明之組成物所含有之光聚合起始劑(D),並無特 別限定,例如可列舉:2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基乙氧基氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、1-羥基環己基苯基酮(Irgacure(商品名)184;BASF製造)、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物(Esacure ONE;Lamberti製造)、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgacure2959;BASF製造)、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(Irgacure127;BASF製造)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure651;BASF製造)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(Darocure(商品名)1173;BASF製造)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉基丙烷-1-酮(Irgacure907;BASF製造)、氧基-苯基-乙酸2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯與氧基-苯基-乙酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯之混合物(Irgacure754;BASF製造)、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-氯9-氧硫、2,4-二甲基9-氧硫、2,4-二異丙基9-氧硫、異丙基9-氧硫等。
本發明中,關於上述光聚合起始劑(D),較佳為使用於乙 腈或甲醇中測得之於302nm或313nm之莫耳吸光係數為300ml/(g.cm) 以上,且於365nm之莫耳吸光係數為100ml/(g.cm)以下之光聚合起始劑。藉由使用此種光聚合起始劑,可有助於提高接著強度。藉由於302nm或313nm之莫耳吸光係數為300ml/(g.cm)以上,從而步驟3中之硬化時之硬化變得充分。另一方面,藉由於365nm之莫耳吸光係數為100ml/(g.cm)以下,可適當抑制於步驟1中之硬化時過度硬化,而可使密接性提高。
作為此種光聚合起始劑(D),例如可列舉:1-羥基環己基苯基酮(Irgacure184;BASF製造)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮(Darocure1173;BASF製造)、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgacure2959;BASF製造)、苯基乙醛酸甲酯(Darocure MBF;BASF製造)等。
於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中,該等光聚合起始 劑(D)可以任意比例混合1種或2種以上使用。光聚合起始劑(D)於本發明之光硬化型接著劑組成物中之重量比例通常為0.2~5重量%,較佳為0.3~3重量%。若多於5重量%,則有獲得具有硬化部分與存在於與光學基材側相反側之未硬化部分的硬化物層時,無法形成未硬化部分,或樹脂硬化物層之透明性變差之虞。
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物可含有下述之軟化成 分(E)、及下述之添加劑等作為其他成分。關於相對於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之總量之上述其他成分之含有比例,係自上述總量減去上述(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分之合計量而獲得之剩餘量。具體而言,關於上述其他成分之總量,係相對於本發明之紫外線硬化 型接著劑組成物之總量,為5~75重量%,較佳為15~75重量%,更佳為35~65重量%左右。
進一步,亦可將可成為光聚合起始助劑之胺類等與上述之光 聚合起始劑進行併用。作為可使用之胺類等,可列舉:苯甲酸2-二甲胺基乙酯、二甲胺基苯乙酮、對二甲胺基苯甲酸乙酯或對二甲胺基苯甲酸異戊酯等。於使用該胺類等光聚合起始助劑之情形時,其於本發明之接著用接著劑組成物中之含量通常為0.005~5重量%,較佳為0.01~3重量%。
於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中,視需要可使用軟 化成分(E)。作為可使用之軟化成分之具體例,可列舉:於組成物中相溶之聚合物、低聚物、鄰苯二甲酸酯類、磷酸酯類、二醇酯類、檸檬酸酯類、脂肪族二元酸酯類、脂肪酸酯類、環氧系塑化劑、蓖麻油類、萜烯系樹脂、氫化萜烯系樹脂、及液狀萜烯等。作為上述低聚物、聚合物之例,可列示具有聚異戊二烯骨架、氫化聚異戊二烯骨架、聚丁二烯骨架、氫化聚丁二烯骨架或二甲苯骨架之低聚物或聚合物及其酯化物、聚丁烯等。就透明性之觀點而言,較佳為氫化萜烯系樹脂、氫化聚異戊二烯、氫化聚丁二烯、聚丁烯、液狀萜烯。進一步,就接著強度及與其他材料之相溶性之觀點而言,尤佳為於末端或支鏈含有羥基之氫化萜烯系樹脂、於末端或支鏈含有羥基之氫化聚異戊二烯、於末端或支鏈含有羥基之氫化聚丁二烯等含羥基之聚合物、液狀萜烯樹脂。
關於該軟化成分於紫外線硬化型接著劑組成物中之重量比 例,於使用固體之軟化成分之情形時,通常為5~40重量%,較佳為10~35重量%。於使用液狀之軟化成分之情形時,通常為10~70重量%,較佳為 20~60重量%。
於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物中,亦可視需要添加 抗氧化劑、有機溶劑、矽烷偶合劑、聚合抑制劑、調平劑、抗靜電劑、表面潤滑劑、螢光增白劑、光穩定劑(例如受阻胺化合物等)、填充劑等添加劑。
作為抗氧化劑之具體例,例如可列舉:BHT、2,4-雙-(正 辛硫基)-6-(4-羥基-3,5-二-第三丁基苯胺基)-1,3,5-三、新戊四醇基-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、三乙二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、N,N-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、三-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-三聚異氰酸酯、辛基化二苯胺、2,4-雙[(辛硫基)甲基-鄰甲酚、異辛基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、二丁基羥基甲苯等。
作為有機溶劑之具體例,例如可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇等醇類、二甲基碸、二甲基亞碸、四氫呋喃、二烷、甲苯、二甲苯等。
作為矽烷偶合劑之具體例,例如可列舉:3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)3-胺基丙基甲基三甲氧基矽烷、3-胺基丙 基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、N-(2-(乙烯基苄基胺基)乙基)3-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷等矽烷系偶合劑;異丙基(N-乙基胺基乙基胺基)鈦酸酯、三異硬脂醯基鈦酸異丙酯、二(二辛基焦磷酸)羥基乙酸酯鈦、四異丙基二(二辛基亞磷醯氧基)鈦酸酯、新烷氧基三(對N-(β-胺基乙基)胺基苯基)鈦酸酯等鈦系偶合劑;乙醯丙酮酸鋯、甲基丙烯酸鋯、丙酸鋯、新烷氧基鋯酸酯、新烷氧基三新癸醯基鋯酸酯、新烷氧基三(十二碳醯基)苯磺醯基鋯酸酯、新烷氧基三(伸乙基二胺基乙基)鋯酸酯、新烷氧基三(間胺基苯基)鋯酸酯、碳酸鋯銨、乙醯丙酮酸鋁、甲基丙烯酸鋁、丙酸鋁等鋯或鋁系偶合劑等。
作為聚合抑制劑之具體例,可列舉:對甲氧基苯酚、甲基對 苯二酚等。
作為光穩定劑之具體例,例如可列舉:1,2,2,6,6-五甲基-4 -哌啶醇、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇、1,2,2,6,6-五甲基-4-(甲基)丙烯酸哌啶酯(ADEKA(股)製造,LA-82)、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、1,2,3,4-丁烷四羧酸與1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇及3,9-雙(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷之混合酯化物、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、碳酸雙(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯、甲基丙烯酸2,2,6,6,-四甲基-4-哌啶基酯、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙(1,2,2,6,6 -五甲基-4-哌啶基)酯、4-苯甲醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-[2-[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基-甲基丙烯酸酯、丙二酸雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯基]甲基]丁酯、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)酯,1,1-二甲基乙基過氧化氫與辛烷之反應產物、N,N',N",N'''-四-(4,6-雙-(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基)-三-2-基)-4,7-二氮癸烷-1,10-二胺、二丁胺-1,3,5-三-N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺之縮聚物、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺]]、琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇之聚合物、2,2,4,4-四甲基-20-(β-月桂基氧基羰基)乙基-7--3,20-二氮二螺[5,1,11,2]二十一烷-21-酮、β-丙胺酸,N,-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-十二烷基酯/十四烷基酯、N-乙醯基-3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯啶-2,5-二酮、2,2,4,4-四甲基-7--3,20-二氮二螺[5,1,11,2]二十一烷-21-酮、2,2,4,4-四甲基-21--3,20-二氮二環-[5,1,11,2]-二十一烷-20-丙酸十二烷基酯/十四烷基酯、丙二酸-[(4-甲氧基苯基)-亞甲基]-雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇之高級脂肪酸酯、1,3-苯二羧醯亞胺,N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)等受阻胺系、八苯酮等二苯甲酮系化合物、 2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚、2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺-甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑、2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二-第三戊基苯基)苯并三唑、甲基3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯與聚乙二醇之反應產物、2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基苯酚等苯并三唑系化合物、2,4-二-第三丁基苯基-3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸酯等苯甲酸酯系、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三-2-基)-5-[(己基)氧基]苯酚等三系化合物等,尤佳為受阻胺系化合物。
作為填充劑之具體例,例如可列舉:結晶二氧化矽、熔融二 氧化矽、氧化鋁、鋯英石、矽酸鈣、碳酸鈣、碳化矽、氮化矽、氮化硼、氧化鋯、橄欖石、塊滑石、尖晶石、氧化鈦、滑石等粉體或使該等球形化而成之顆粒等。
各種添加劑存在於組成物中之情形時,各種添加劑於光硬化 型透明接著劑組成物中之重量比例較佳為0.01~3重量%,更佳為0.01~1重量%,進一步較佳為0.02~0.5重量%。
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物可將上述各成分於常 溫~80℃進行混合溶解而獲得,亦可視需要,藉由過濾等操作而將夾雜物去除。本發明之接著用接著劑組成物較佳為考慮塗佈性,以25℃之黏度成為300~40000mPa.s之範圍之方式適當調節成分之摻合比。
繼而,對使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之光學構 件之製造步驟的較佳形態進行說明。
於本發明之光學構件之製造方法中,較佳為藉由下述(步驟1)~(步驟3)而貼合至少2個光學基材。再者,於判斷於(步驟2)之階段可確保充分之接著強度之情形時,可省略(步驟3)。
(步驟1)係如下步驟,即對至少1個光學基材,塗佈上述紫外線硬化型接著劑組成物而形成塗佈層,對該塗佈層照射紫外線,藉此獲得具有硬化物層之光學基材,該硬化物層具有存在於該塗佈層中之光學基材側(塗佈層之下部側)之硬化部分(以下,稱為「硬化物層之硬化部分」或簡稱為「硬化部分」)、與存在於與光學基材側相反側(塗佈層之上部側,通常為大氣側)之未硬化部分(以下,稱為「硬化物層之未硬化部分」或簡稱為「未硬化部分」)。再者,於步驟1中,關於紫外線照射後之塗附層之硬化率,並無特別限定,只要可於與光學基材側相反側(塗佈層之上部側,通常為大氣側)表面存在未硬化部分即可。於紫外線照射後,用手指接觸與光學基材側相反側(塗佈層之上部側,通常為大氣側),液狀成分會附著於手指之情形時,可判斷為具有未硬化部分者。
(步驟2)係如下步驟,即對步驟1中所獲得之光學基材之硬化物層之未硬化部分貼合其他光學基材,或者貼合藉由步驟1而獲得之其他光學基材之硬化物層之未硬化部分。
(步驟3)係如下步驟,即經由具有遮光部之光學基材,對已貼合之光學基材中之具有未硬化部分之硬化物層照射紫外線,而使該硬化物層硬化。
於以下,關於經過步驟1~步驟3之本發明之光學構件之製造方法的具體實施形態,參照圖式以液晶顯示單元與具有遮光部之透明基板之貼合為 例進行說明。
此處,關於本發明之紫外線硬化型接著劑組成物,於貼合2個以上之基板時,將上述組成物以液狀樹脂之狀態塗佈於至少1個基板,並以液狀樹脂狀態或具有未硬化部分之狀態貼合於另一個基板後,藉由紫外線進行硬化之情形時,本發明之紫外線硬化型接著劑組成物發揮特別優異之接著效果,而可防止空氣之介在,因此尤佳用於上述之情形。
(第1實施形態)
圖1係表示使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之光學構件之製造步驟之第1實施形態的步驟圖。
該方法係藉由將液晶顯示單元1與透明基板2貼合而獲得光學構件之方法。
液晶顯示單元1係指,於在形成有電極之一對基板間封入有液晶材料者,具備偏光板、驅動用電路、訊號輸入纜線、背光單元者。
透明基板2係玻璃板、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板、聚碳酸酯(PC)板、脂環式聚烯烴聚合物(COP)板等透明基板。
此處,透明基板2可較佳地使用於透明基板之表面上具有黑色框狀之遮光部4者,遮光部4係藉由膠帶之貼附或塗料之塗佈或印刷等而形成。再者,本發明亦可應用於不具有遮光部4者,但於以下之第1~3之實施形態之說明中,以具備遮光部4之情形為具體例進行說明。於不具有遮光部4之情形時,只要將「具有遮光部之透明基板」換成「透明基板」這一措詞,則可直接當作不具有遮光部之情形之例。
(步驟1)
首先,如圖1(a)所示,將紫外線硬化型接著劑組成物塗佈於液晶顯示單元1之顯示面、與具有遮光部之透明基板2之形成有遮光部之面的表面。作為塗佈之方法,可列舉:狹縫式塗佈法、輥式塗佈法、旋轉塗佈法、網版印刷法等。此處,對液晶顯示單元1與具有遮光部之透明基板2之表面塗佈之紫外線硬化型接著劑組成物可相同,亦可使用不同之紫外線硬化型接著劑組成物。通常較佳為兩者為相同之紫外線硬化型接著劑組成物。
關於各紫外線硬化型樹脂之硬化物之膜厚,以貼合後之樹脂硬化物層7較佳為50~500μm、更佳為50~350μm、進一步較佳為100~350μm之方式進行調整。此處,存在於具有遮光部之透明基板2之表面上的紫外線硬化型樹脂之硬化物層之膜厚雖亦取決於上述膜厚,但通常較佳為與存在於液晶顯示單元1之表面上的紫外線硬化型樹脂之硬化物層之膜厚為相同程度或者較其厚。其目的在於:使下述步驟3中於照射紫外線後亦未硬化而殘留之部分為最小限度,而消除硬化不良之擔憂。
對塗佈後之紫外線硬化型接著劑組成物層5照射紫外線8, 而獲得具有存在於塗佈層之下部側(自紫外線硬化型接著劑組成物來看為液晶顯示單元側或透明基板側)之硬化部分(圖中未顯示)與存在於塗佈層之上部側(與液晶顯示單元側相反之側或與透明基板側相反之側)(於大氣中進行時為大氣側)之未硬化部分(圖中未顯示)的硬化物層6。照射量較佳為5~2000mJ/cm2,尤佳為10~1000mJ/cm2。若照射量過少,則有最終貼合而成之光學構件之樹脂之硬化度變得不充分之虞,若照射量過多,則有未硬化成分變少,而液晶顯示單元1與具有遮光部之透明基板2之貼合變得不良之虞。
本發明中,所謂「未硬化」,係指於25℃環境下顯示具有流動性之狀態。 又,於紫外線照射後用手指接觸接著劑組成物層,於液狀成分附著於手指之情形時,判斷為具有未硬化部分者。
於利用紫外~近紫外之紫外線照射進行之硬化中,只要為照射紫外~近紫外之光線之燈,則可為任意光源。例如可列舉:低壓、高壓或超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、(脈衝)氙氣燈、或無電極燈等。
於本發明之步驟1中,照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線之波長並無特別限定,於將其於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之最大照度之比率(照度比)較佳為30以下,尤佳為於200~320nm之照度為10以下。
若將於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之最大照度之比率(照度比)高於30,則最終獲得之光學構件之接著強度較差。認為其原因在於:若低波長下之照度高,則步驟1中之硬化時紫外線硬化型接著劑組成物之硬化會過度進行,從而對於步驟3中之紫外線照射下之硬化時之密接性的幫助減少。
此處,關於以成為上述照度比率之方式照射紫外線之方法,例如為應用滿足該照度比率之條件之燈作為照射紫外~近紫外之光線之燈的方法;或者即便於燈本身不滿足該照度之條件之情形時,亦可藉由於步驟1之照射時使用將短波長之紫外線截止之基材(例如,短波紫外線截止濾光片、玻璃板、膜等),而以上述照度比率進行照射。作為調整紫外線之照度比率之基材,並無特別限定,例如可列舉:實施過短波紫外線截止處理之玻璃板、鈉鈣玻璃、PET膜等。再者,石英玻璃等表面實施過凹凸處理之衰減 板等不太有效。該等者係使光散射以降低照度,因此並不適合選擇性地使320nm以下之短波長之照度變小。
於步驟1中,紫外線之照射通常於大氣中,較佳為自塗佈側之上部側表面(自紫外線硬化型接著劑組成物來看為與液晶顯示單元側相反之側或與透明基板側相反之側)(通常大氣面)進行照射。又,亦可於設為真空後一面將硬化抑制性之氣體向塗佈層之上表面進行噴霧,一面進行紫外線之照射。於大氣中使接著劑組成物硬化之情形時,與液晶顯示單元側相反之側或與透明基板側相反之側成為大氣側。再者,於欲提高步驟1中所形成之塗佈層表面之觸黏(tack)性的情形時,亦可於真空環境下,或氮氣等不引起硬化抑制之氣體之環境下照射紫外線。
另一方面,於省略步驟3之情形時,可較佳地於真空中進行硬化、或者一面噴霧促進硬化之氣體(例如,氮氣)一面進行硬化。藉此,即便省略步驟3,亦可進行充分之接著。
於紫外線照射時,可藉由對紫外線硬化型樹脂層(塗佈層) 表面吹送氧氣或臭氧而調整未硬化部分之狀態或未硬化部分之膜厚。
即,藉由對塗佈層之表面吹送氧氣或臭氧,而於該表面產生紫外線硬化型接著劑組成物之硬化之氧抑制,因此可確保該表面之未硬化部分,或者使未硬化部分之膜厚變厚。
(步驟2)
繼而,如圖1(b)所示,將液晶顯示單元1與具有遮光部之透明基板2以未硬化部分彼此對向之形態貼合。貼合可於大氣中進行,亦可於真空中進行。
此處,為了於貼合時防止氣泡產生,較佳為於真空中進行貼合。
如上所述,若獲得具有硬化部分及未硬化部分之紫外線硬化型樹脂之硬化物後分別貼合於液晶顯示單元及透明基板,則可期待接著力之提高。
貼合可藉由加壓、壓製等而進行。
(步驟3)
繼而,如圖1(c)所示,針對將透明基板2及液晶顯示單元1貼合而獲得之光學構件,自具有遮光部之透明基板2側照射紫外線8,而使紫外線硬化型接著劑組成物(塗佈層)硬化。
紫外線之照射量以累計光量計較佳為約100~4000mJ/cm2,尤佳為200~3000mJ/cm2左右。關於利用紫外~近紫外之光線照射之硬化所使用之光源,只要為照射紫外~近紫外之光線之燈,則可為任意光源。例如可列舉:低壓、高壓或超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、(脈衝)氙氣燈、或無電極燈等。
以上述方式可獲得如圖4所示之光學構件。
(第2實施形態)
除第1實施形態外,亦可藉由如下述之變形之第2實施形態而製造本發明之光學構件。再者,各步驟中之詳細內容係與上述第1實施形態相同,因此關於相同部分,省略說明。
(步驟1)
首先,如圖2(a)所示,將紫外線硬化型組成物塗佈於具有遮光部之透明基板2上之形成有遮光部4之面後,對所獲得之塗佈層(紫外線硬化型接著劑組成物層5)照射紫外線8,而獲得具有存在於塗佈層之下部側(自上述紫外線硬化型接著劑組成物來看為透明基板側)之硬化部分與存在於 塗佈層之上部側(與透明基板側相反之側)之未硬化部分的硬化物層6。
此時,照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線之波長並無特別限定,於將其於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之最大照度之比率較佳為30以下,尤佳為於200~320nm之照度為10以下。若將於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之最大照度之比率高於30,則最終獲得之光學構件之接著強度較差。
(步驟2)
繼而,如圖2(b)所示,將液晶顯示單元1與具有遮光部之透明基板2以獲得之硬化物層6之未硬化部分與液晶顯示單元1的顯示面對向之形態進行貼合。貼合可於大氣中進行,亦可於真空中進行。
(步驟3)
繼而,如圖2(c)所示,針對將透明基板2及液晶顯示單元1貼合而獲得之光學構件,自具有遮光部之透明基板2側照射紫外線8,而使具有紫外線硬化型接著劑組成物之未硬化部分之硬化物層6硬化。
以上述方式可獲得圖4所示之光學構件。
(第3實施形態)
圖3係表示使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之光學構件之製造方法之第3實施形態的步驟圖。再者,各步驟中之詳細內容係與上述第1實施形態相同,因此關於相同部分,省略說明。
再者,關於與上述第1實施形態中之構成構件相同之構件,圖中附上相同之符號,且其說明於此處不重複。
(步驟1)
首先,如圖3(a)所示,將紫外線硬化型組成物塗佈於液晶顯示單元1之表面。其後,對紫外線硬化型接著劑組成物層5照射紫外線8,而獲得具有存在於塗佈層之下部側(自上述紫外線硬化型接著劑組成物來看為透明基板側)之硬化部分、與存在於塗佈層之上部側(與透明基板側相反之側)之未硬化部分的硬化物層6。
此時,照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線之波長並無特別限定,於將其於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之最大照度之比率較佳為30以下,尤佳為於200~320nm之照度為10以下。若將於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之最大照度之比率高於30,則最終獲得之光學構件之接著強度較差。
(步驟2)
繼而,如圖3(b)所示,將液晶顯示單元1與具有遮光部之透明基板2以獲得之硬化物層6之未硬化部分與具有遮光部之透明基板2上的形成有遮光部之面對向之形態貼合。貼合可於大氣中進行,亦可於真空中進行。
(步驟3)
繼而,如圖3(c)所示,針對將透明基板2及液晶顯示單元1貼合而獲得之光學構件,自具有遮光部之透明基板2側照射紫外線8,而使具有紫外線硬化型接著劑組成物之未硬化部分之硬化物層6硬化。
以上述方式可獲得圖4所示之光學構件。
上述各實施形態係以一個具體之光學基材對本發明之光學 構件之製造方法的若干實施態樣進行說明者。於各實施形態中,使用液晶顯示單元及具有遮光部之透明基板進行說明,但於本發明之製造方法中, 可代替液晶顯示單元而使用作為光學基材之下述之各種構件,關於透明基板,亦可使用作為光學基材之下述之各種構件。
不僅如此,作為液晶顯示單元及透明基板等光學基材,該等各種構件中亦可進一步使用其他光學基材層(例如,積層有利用紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物層所貼合之膜或其他光學基材層者)。
進一步,第1實施形態之項所記載之紫外線硬化型樹脂組成物之塗佈方法、樹脂硬化物之膜厚、紫外線照射時之照射量及光源、及藉由向紫外線硬化型樹脂層表面吹送氧氣或氮氣、或者臭氧而調整未硬化部分之膜厚之方法等均並非僅適用於上述實施形態者,亦可適用於本發明所包含之任意製造方法。
於以下表示亦包含上述液晶顯示單元,且可以上述之第1~ 第3實施形態製造之光學構件的具體態樣。
(i)係如下態樣:具有遮光部之光學基材為選自由具有遮光部之透明玻璃基板、具有遮光部之透明樹脂基板、及形成有遮光部與透明電極之玻璃基板所組成之群中之至少1個光學基材,與其貼合之光學基材為選自由液晶顯示單元、電漿顯示單元及有機EL單元所組成之群中之至少1個顯示體單元,獲得之光學構件為擁有該具有遮光部之光學基材之顯示體單元。
(ii)係如下態樣:一個光學基材為具有遮光部之保護基材,與其貼合之其他光學基材為觸控面板或具有觸控面板之顯示體單元,至少2個光學基材貼合而成之光學構件為擁有具有遮光部之保護基材之觸控面板或具有其之顯示體單元。
於該情形時,於步驟1中,較佳為於具有遮光部之保護基材之設置有 遮光部之面或觸控面板之觸控面中之任一面、或者上述兩面塗佈上述紫外線硬化型接著劑組成物。
(iii)係如下態樣:一個光學基材為具有遮光部之光學基材,與其貼合之其他光學基材為顯示體單元,至少2個光學基材貼合而成之光學構件為擁有具有遮光部之光學基材之顯示體單元。
於該情形時,於步驟1中,較佳為於具有遮光部之光學基材之設置有遮光部之側之面或顯示體單元的顯示面中之任一面、或者上述兩面塗佈紫外線硬化型接著劑組成物。
作為具有遮光部之光學基材之具體例,例如可列舉:具有遮光部之顯示畫面用之保護板、或設置有具有遮光部之保護基材之觸控面板等。
所謂具有遮光部之光學基材之設置有遮光部之側之面,例如於具有遮光部之光學基材為具有遮光部之顯示畫面用之保護板時,係該保護板之設置有遮光部之側之面。又,於具有遮光部之光學基材為擁有具有遮光部之保護基材之觸控面板時,具有遮光部之保護基材由於具有遮光部之面貼合於觸控面板之觸控面,故所謂具有遮光部之光學基材之設置有遮光部之側之面,意指與該觸控面板之觸控面相反之觸控面板之基材面。
具有遮光部之光學基材之遮光部可設置於光學基材之任意處,但通常於透明板狀或片狀之光學基材之周圍製作成框狀,其寬度為0.5~10mm左右,較佳為1~8mm左右,更佳為2~8mm左右。
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物可用於藉由上述(步驟 1)~(步驟2),且視需要進一步藉由(步驟3),將至少2個光學基材貼合而製造光學構件的方法。
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物之硬化收縮率較佳為4.0%以下,尤佳為3.0%以下。藉此,於紫外線硬化型接著劑組成物硬化時,可減少樹脂硬化物所蓄積之內部應力,而可有效地防止於基材與由紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物所構成之層的界面產生變形。
又,於玻璃等基材較薄之情形時,於硬化收縮率較大之情形時,硬化時之翹曲變大,因此對顯示性能造成較大之不良影響,故就該觀點而言,亦硬化收縮率較少者較佳。
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物於400nm~ 800nm之透過率較佳為90%以上。於透過率未達90%之情形時,有光難以透過,而於用於顯示裝置之情形時視認性降低之虞。
又,若硬化物於400~450nm之透過率較高,則可期待視認性進一步提高,因此於400~450nm之透過率較佳為90%以上。
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物可較佳地用作用以藉 由上述(步驟1)~(步驟3)而將複數個光學基材貼合而製造光學構件的接著劑。
作為本發明之光學構件之製造方法中所使用之光學基材,可列舉:透明板、片、觸控面板、及顯示體單元等。
本發明中所謂「光學基材」,意指表面不具有遮光部之光學基材、與表面具有遮光部之光學基材兩者。於本發明之光學構件之製造方法中,較佳為複數個所使用之光學基材中至少一個為具有遮光部之光學基材。
上述具有遮光部之光學基材中之遮光部之位置並無特別限定。作為較佳之態樣,可列舉如下情形,即於該光學基材之周邊部形成寬度0.05~20 mm,較佳為具有0.05~10mm左右,更佳為具有0.1~6mm左右之寬度之帶狀的遮光部。光學基材上之遮光部可藉由膠帶之貼附或塗料之塗佈或印刷等而形成。
作為本發明所使用之光學基材之材質,可使用各種材料。具 體而言,可列舉:PET、PC、PMMA、PC與PMMA之複合體、玻璃、COC、COP、塑膠(丙烯酸樹脂等)等樹脂。作為本發明所使用之光學基材,例如透明板或片,可使用將偏光板等膜或片複數積層而成之片或透明板、無積層之片或透明板、及由無機玻璃製作而成之透明板(無機玻璃板及其加工品,例如透鏡、稜鏡、ITO玻璃)等。又,本發明所使用之光學基材除包括上述偏光板等外,亦包括觸控面板(觸控面板輸入感測器)或下述之顯示單元等由複數之功能板或片所構成之積層體(以下,亦稱為「功能性積層體」)。
作為可用作本發明所使用之光學基材之片,可列舉:圖符片 (icon sheet)、裝飾片、保護片。作為可用於本發明之光學構件之製造方法之板(透明板),可列舉裝飾板、保護板。作為該等片或板之材質,可應用作為透明板之材質進行列舉者。
作為可用作本發明所使用之光學基材之觸控面板表面之材質,可列舉:玻璃、PET、PC、PMMA、PC與PMMA之複合體、COC、COP。
透明板或片等板狀或片狀之光學基材之厚度並無特別限制,通常為5μm左右至5cm左右,較佳為10μm左右至10mm左右,更佳為50μm~3mm左右之厚度。
作為利用本發明之製造方法獲得之較佳光學構件,可列舉: 利用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物將具有遮光部之板狀或片狀之透明光學基材、與上述功能性積層體貼合而成之光學構件。
又,於本發明之製造方法中,使用液晶顯示裝置等顯示單元作為一光學基材,且使用光學功能材料作為其他光學基材,藉此可製造附光學功能材料之顯示體單元(以下,亦稱為顯示面板)。作為上述之顯示單元,例如可列舉:於玻璃上貼附有偏光板之LCD、EL顯示器、EL照明、電子紙或電漿顯示器等顯示裝置。又,作為光學功能材料,可列舉:丙烯酸板、PC板、PET板、PEN板等透明塑膠板、強化玻璃、觸控面板輸入感測器。
於用作貼合光學基材之接著材之情形時,為了提高視認性, 於硬化物之折射率為1.45~1.55時,顯示圖像之視認性進一步提高,故而較佳。
只要為該折射率之範圍內,則可減少與用作光學基材之基材之折射率之差,而可抑制光之漫反射從而減少光損耗。
作為利用本發明之製造方法獲得之光學構件之較佳態樣,可列舉:下述(i)~(vii)。
(i)一種光學構件,其係使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物,將具有遮光部之光學基材與上述功能性積層體貼合而成。
(ii)如上述(i)記載之光學構件,其中具有遮光部之光學基材為選自由具有遮光部之透明玻璃基板、具有遮光部之透明樹脂基板、及形成有遮光物與透明電極之玻璃基板所組成之群中之光學基材,功能性積層體為顯示體單元或觸控面板。
(iii)如上述(ii)記載之光學構件,其中顯示體單元為液晶顯示體單元、 電漿顯示體單元及有機EL顯示單元中之任一種。
(iv)一種觸控面板(或觸控面板輸入感測器),其係使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物,將具有遮光部之板狀或片狀之光學基材貼合於觸控面板之觸控面側之表面而成。
(v)一種顯示面板,其係使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化物,將具有遮光部之板狀或片狀之光學基材貼合於顯示體單元之顯示畫面上而成。
(vi)如上述(v)記載之顯示面板,其中具有遮光部之板狀或片狀之光學基材為用以保護顯示體單元之顯示畫面之保護基材或觸控面板。
(vii)如上述(i)至(vi)中任一項記載之光學構件、觸控面板或顯示面板,其中紫外線硬化型接著劑組成物為如上述(1)至(18)中任一項記載之紫外線硬化型接著劑組成物。
使用本發明之紫外線硬化型接著劑組成物,利用上述(步驟 1)~(步驟3)所記載之方法,將選自上述各光學基材之複數個光學基材進行貼合,藉此獲得本發明之光學構件。於上述步驟1中,紫外線硬化型接著劑組成物可僅塗佈於貼合之2個光學基材中之隔著硬化物層而對向之面中之一面,亦可塗佈於兩面。
例如,於上述功能性積層體為觸控面板或顯示體單元之如上述(ii)記載之光學構件的情形時,於步驟1中,可將該樹脂組成物僅塗佈於具有遮光部之保護基材之任一面、較佳為設有遮光部之面、及觸控面板之觸控面或顯示體單元之顯示面中之任一面,亦可塗佈於上述兩面。
又,於將用以保護顯示體單元之顯示畫面之保護基材或觸控面板與顯 示體單元貼合而成之如上述(vi)之光學構件的情形時,於步驟1中,可將該樹脂組成物僅塗佈於保護基材之設置有遮光部之面或觸控面板之與觸控面相反之基材面、及顯示體單元之顯示面中之任一面,亦可塗佈於上述兩面。
藉由本發明之製造方法而獲得之包含顯示體單元與具有遮 光部之光學基材的光學構件例如可裝入電視、小型遊戲機、行動電話、電腦等電子機器。
實施例
以下,藉由實施例對本發明進一步具體地進行說明,但本發明並不受該等實施例任何限制。
紫外線硬化型接著劑組成物之製備
以表1所示之摻合比率進行加熱混合,而製備組成物A~M。
A-1:4HBA(丙烯酸4-羥基丁酯,大阪有機化學工業(股)公司製造)
A-2:HOP-A(N)(丙烯酸2-羥基丙酯,共榮社化學(股)公司製造)
B-1:胺酯丙烯酸酯(氫化聚丁二烯二醇(分子量2000)、異佛酮二異氰酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯之3成分之莫耳比1:1.2:2的反應物)
B-2:UC-203(異戊二烯聚合物之馬來酸酐加成物與甲基丙烯酸2-羥基乙酯之酯化物,可樂麗(股)公司製造)
C-1:FA-512A(丙烯酸二環戊烯氧基乙酯,日立化成工業(股)公司製造)
C-2:S-1800A(丙烯酸異硬脂酯,新中村化學(股)公司製造)
C-3:LA(丙烯酸月桂酯,大阪有機化學工業(股)公司製造)
D-1:Irgacure 184D(BASF公司製造)
D-2:Speed cure TPO(2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦,LAMBSON公司製造)
E-1:LIR-390(異戊二烯-丁二烯共聚物,可樂麗(股)公司製造)
E-2:GI-2000(兩末端羥基氫化聚丁二烯,日本曹達(股)公司製造)
E-3:Clearon M105(芳香族改性氫化萜烯樹脂,Yasuhara Chemical(股)公司製造)
E-4:Terusolve MTPH(基環己醇,Nippon Terpene Chemicals(股)公司製造)
X-1:CHDMMA(1,4-環己烷二甲醇單丙烯酸酯,日本化成(股)公司製造)
X-2:HOB-A(丙烯酸2-羥基丁酯,共榮社化學(股)公司製造)
X-3:HOP(N)(甲基丙烯酸2-羥基丙酯,共榮社化學(股)公司製造)
使用所獲得之本發明之組成物A~M而進行以下評價。
(耐白化性)實驗例1~13:準備厚度1mm之載玻片2片,向一片載玻片以組成物A~M之膜厚成為200μm之方式進行塗佈,向其塗佈面貼合另一片載玻片。其後,隔著玻璃,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧/附帶IR截止濾光鏡),對該組成物照射累計光量4000mJ/cm2之紫外線。將所獲得之試片投入80℃85%RH環境下48小時後,利用目視確認取出至25℃45%RH環境後15分鐘後之膜之狀態、與取出後3小時後之硬化膜之狀態。
實驗例14:於厚度1mm之載玻片以組成物K之膜厚成為200μm之方式進行塗佈,向其塗佈面貼合剝離PET膜。其後,隔著剝離PET膜,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧/附帶IR截止濾光鏡),對該組成物照射累計光量4000mJ/cm2之紫外線。將所獲得之接合體投入80℃85%RH環境下48小時後,利用目視確認取出至25℃45%RH環境後15分鐘後之膜之狀態、與取出後3小時後之硬化膜之狀態。將評價結果示於表2。
○:膜沒有變白
△:15分鐘後變白,但3小時後沒有變白
×:15分鐘後變白,且3小時後亦變白
(接著強度1)實驗例15~27:以組成物A~M之硬化 後之膜厚成為200μm之方式將PET膜與厚度1mm之玻璃板貼合後,隔著PET膜,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧/附帶IR截止濾光鏡),對該組成物照射累計光量4000mJ/cm2之紫外線。使用所獲得之接合體,藉由依據JIS Z0237之方法而對密接性進行測定。將PET膜與厚度1mm之玻璃板之接合體以PET膜成為上表面之方式將玻璃板水平固定,對自PET膜之端部沿垂直方向(90°上方)進行剝離時所必需之力進行測定。將評價結果及判定結果示於表3。
○:接著強度6.0N/cm以上
△:接著強度1.5N/cm以上且未達6.0N/cm
×:接著強度未達1.5N/cm
(硬化速度)實驗例28~40:準備厚度1mm之載玻片2片, 以組成物A~M之膜厚成為200μm之方式進行塗佈,於其塗佈面貼合另一片載玻片。其後,隔著玻璃,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧/附帶IR截止濾光鏡),對該組成物照射累計光量100mJ/cm2之紫外線。其後,將載玻片進行剝離,確認該組成物之狀態。將評價結果示於表4。
○:沒有流動性
×:硬化不充分,有流動性
(接著強度2)依據下述實驗例41~44而獲得玻璃之接合體。
實驗例41:準備2片寬度2cm×長度3.5cm×厚度1mm尺寸之玻璃板,於其中一片玻璃板之中央,將上述組成物C以成為厚度200μm、直徑1cm之圓之方式進行塗佈。其後,使用無電極紫外線燈(Heraeus Noblelight Fusion UV公司製造,D bulb),隔著遮斷320nm以下之波長之紫外線截止濾光片,自大氣側對所獲得之塗佈層照射累計光量100mJ/cm2之紫外線,而形成具有存在於塗佈層之下部側(玻璃板側)之硬化部分與存在於塗佈層之上部側(大氣側)之未硬化部分的硬化物層。再者,此時照射至組成物C之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於波長200~320nm之範圍內之最大照度之比率為3。進一步,將存在於塗佈層之 上部側(大氣側)之未硬化部分、與另一玻璃板貼合成十字(交叉成90℃之方向),隔著已貼合者之玻璃,照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,藉此使樹脂硬化物層硬化而獲得接合體。
實驗例42:將遮斷320nm以下之波長之紫外線截止濾光片變更為厚度0.5mm之玻璃板,除此以外,以與實驗例41相同之方式形成具有存在於塗佈層之下部側(玻璃板側)之硬化部分與存在於塗佈層之上部側(大氣側)之未硬化部分的硬化物層。再者,此時照射至組成物C之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於波長200~320nm之範圍內之最大照度之比率為21。進一步,將存在於塗佈層之上部側(大氣側)之未硬化部分、與另一玻璃板貼合成十字(交叉成90℃之方向),隔著已貼合者之玻璃,照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,藉此使樹脂硬化物層硬化而獲得接合體。
實驗例43:不使用遮斷320nm以下之波長之紫外線截止濾光片,除此以外,以與實驗例41相同之方式形成具有存在於塗佈層之下部側(玻璃板側)之硬化部分與存在於塗佈層之上部側(大氣側)之未硬化部分的硬化物層。再者,此時照射至組成物C之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於波長200~320nm之範圍內之最大照度之比率為45。進一步,將存在於塗佈層之上部側(大氣側)之未硬化部分、與另一玻璃板貼合成十字(交叉成90℃之方向),隔著已貼合者之玻璃,照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,藉此使樹脂硬化物層硬化而獲得接合體。
實驗例44:使用敷料器,以上述組成物C之厚度成為200μm之方式塗 佈於100mm×100mm×100μm之厚度100μm之剝離PET膜上後,利用厚度為25μm之剝離PET膜進行覆蓋。繼而,使用無電極紫外線燈(Heraeus Noblelight Fusion UV公司製造,D bulb),照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線而使上述組成物C硬化,而獲得厚度為200μm之透明黏著片。其後,將黏著片切成直徑1cm之圓狀後,將厚度為100μm之剝離PET膜進行剝離。 繼而,使質量為1kg、寬度為20mm之橡膠輥來回1次,藉此將剝離了剝離PET膜之透明黏著片貼附於寬度2cm×長度3.5cm×厚度1mm尺寸之玻璃板的中央。其後,剝離厚度為25μm之剝離PET膜,將寬度2cm×長度3.5cm×厚度1mm尺寸之玻璃板與透明黏著片貼合成十字(交叉成90℃之方向),而獲得接合體。
將實驗例41~44中所獲得之接合體之一片玻璃板進行固 定,將另一片玻璃板向垂直上方向進行剝離,利用目視,確認剝離後之硬化膜之狀態。將評價結果示於表5。再者,所謂凝集剝離,係表示並非基板與樹脂硬化物之界面被切斷而是樹脂硬化物本身被切斷,所謂界面剝離,係表示基板與樹脂硬化物之界面被剝離。
○:僅凝集剝離
△:同時產生凝集剝離部與界面剝離部
×:僅界面剝離
根據以上結果可知,關於本發明之紫外線硬化型接著劑組成 物及製造方法,本發明之紫外線硬化型接著劑組成物之硬化性良好,耐白化性高,且對基材之接著力強,進一步即便於直接塗佈於進行貼合之基材後,照射紫外線進行硬化,而貼合另一基材之情形時,亦具有高接著力。
進一步,使用所獲得之本發明之組成物A~H而進行以下評 價。
(硬化收縮率)準備塗佈有氟系脫模劑之厚度1mm之載玻片玻璃2片,於其中1片之脫模劑塗佈面將組成物以膜厚成為200μm之方式進行塗佈。其後,將2片載玻片玻璃以各自之脫模劑塗佈面相互對向之方式進行貼合。隔著玻璃,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)向該樹脂組成物照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,而使該樹脂組成物硬化。其後,將2片載玻片玻璃剝離,製作膜比重測定用之硬化物。依據JIS K7112 B法,對硬化物之比重(DS)進行測定。又,於25℃對樹脂組成物之液比重(DL)進行測定。根據DS及DL之測定結果,自下式算出硬化收縮率,結果未達3.0%。
硬化收縮率(%)=(DS-DL)÷DS×100
(耐熱、耐濕接著性)準備厚度0.8mm之載玻片玻璃與厚度0.8mm之丙烯酸板,於一者上將所獲得之組成物以膜厚成為200μm之方式進行塗佈後,於其塗佈面上貼合另一者。隔著玻璃,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)向該樹脂組成物照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,使該樹脂組成物硬化,而製作接著性評價用樣品。將其放置於85℃、85%RH環境下250小時。針對該評價用樣品,利用目視對載玻片玻璃或丙烯酸板 自樹脂硬化物之剝離進行確認,未發現剝離。
(柔軟性)使所獲得之組成物充分硬化,藉由依據JIS K7215 之方法,使用Duromete硬度計(類型E),對硬度計E硬度進行測定,而評價柔軟性。更具體而言,使紫外線硬化型樹脂組成物以膜厚成為1cm之方式流入圓柱狀之模具中,照射紫外線而使該樹脂組成物充分硬化。利用Duromete硬度計(類型E)對獲得之硬化物之硬度進行測定。其結果,測定值未達10,柔軟性優異。
(透明性)準備塗佈有氟系脫模劑之厚度1mm之載玻片玻 璃2片,於其中1片之脫模劑塗佈面將所獲得之組成物以硬化後之膜厚成為200μm之方式進行塗佈。其後,將2片載玻片玻璃以各自之脫模劑塗佈面相互對向之方式進行貼合。隔著玻璃,利用高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,而使該樹脂組成物硬化。其後,將2片載玻片玻璃剝離,製作透明性測定用之硬化物。關於所獲得之硬化物之透明性,使用分光光度計(U-3310,Hitachi High-Technologies(股)),對400~800nm及400~450nm之波長區域中之透過率進行測定。 其結果,400~800nm之波長區域的透過率為90%以上,且400~450nm之波長區域的透過率為90%以上。
(遮光部下之樹脂之硬化性)於面積為3.5英吋之液晶顯示 單元之顯示面、及於外周部具有遮光部(寬度5mm)之透明基板上之形成有遮光部的面上將組成物以於各基板上膜厚成為125μm之方式進行塗佈。繼而,使用無電極紫外線燈(Heraeus Noblelight Fusion UV公司製造,D bulb),隔著遮斷320nm以下之波長之紫外線截止濾光片,自大氣側對所獲 得之塗佈層照射累計光量100mJ/cm2之紫外線,而形成具有硬化部分與存在於大氣側之未硬化部分之硬化物層。再者,此時照射至組成物之紫外線,於將其於320nm~450nm之範圍內之最大照度設為100時,於200~320nm之範圍內之最大照度之比率為3。其後,以未硬化部分對向之形態將液晶顯示單元與具有遮光部之透明基板貼合。最後,利用超高壓水銀燈(TOSCURE752,Harrison Toshiba lighting公司製造),自具有遮光部之玻璃基板側照射累計光量2000mJ/cm2之紫外線,藉此使樹脂硬化物層硬化,而製作光學構件。自獲得之光學構件取下透明基板,利用庚烷將遮光部分之樹脂硬化物層沖洗後,確認硬化狀態。沒有未硬化之樹脂組成物被去除之痕跡,遮光部之樹脂充分硬化。
以上詳細且參照特定之態樣對本發明進行了說明,但對從業 者而言,自可不脫離本發明之精神及範圍而進行各種變更或修正。
再者,本申請案係基於2014年2月10日提出申請之日本專利申請(2014-23116),且其整體藉由引用而被援用。又,此處所引用之全部參照係作為整體被引入。
產業上之可利用性
本發明之紫外線硬化型接著劑組成物可於觸控面板之製造時較佳地使用。
1‧‧‧液晶顯示單元
2‧‧‧具有遮光部之透明基板
3‧‧‧透明基板
4‧‧‧遮光部
5‧‧‧紫外線硬化型樹脂組成物(紫外線硬化型接著劑組成物)
6‧‧‧具有未硬化部分之硬化物層
7‧‧‧樹脂硬化物層
8‧‧‧紫外線

Claims (18)

  1. 一種觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其係用以貼合至少2個光學基材之樹脂組成物,其含有下述式(1) (式中,R1表示氫原子或CH3,n表示1~3之整數)所表示之單官能丙烯酸酯(A)、光聚合性低聚物(B)、(A)以外之光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,於紫外線硬化型組成物中含有2質量%以上之(A)成分。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,光聚合性低聚物(B)為胺酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)。
  4. 如申請專利範圍第3項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,光聚合性低聚物(B)為具有選自由聚丙烯/聚丁二烯/氫化聚丁二烯/聚異戊二烯/氫化聚異戊二烯所組成之群中之至少1種骨架的胺酯(甲基)丙烯酸酯。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,單官能丙烯酸酯(A)由下述式(2)表示, (式中,n表示2~4之整數)。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其中,(A)成分為丙烯酸4-羥基丁酯。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其進一步含有軟化成分(E)。
  8. 如申請專利範圍第7項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有含羥基之聚合物、液狀萜烯系樹脂中之任一者或兩者作為軟化成分(E)。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有下述式(3)所表示之單官能丙烯酸酯作為(C)成分, (式中,X表示丙烯醯基,R2表示碳數10~20個之烷基)。
  10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有下述式(4)所表示之單官能丙烯酸酯作為(C)成分, (式中,X表示丙烯醯基,R3表示碳數12~18個之烷基)。
  11. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物,其含有丙烯酸異硬脂酯作為(C)成分。
  12. 一種光學構件之製造方法,其係貼合有至少2個光學基材之光學構件之製造方法,具有下述步驟1~2,(步驟1)對至少1個光學基材塗佈申請專利範圍第1至11項中任一項之觸控面板用紫外線硬化型接著劑組成物而形成塗佈層,對該塗佈層照射紫外線,藉此獲得具有硬化物層之光學基材的步驟(步驟2)對步驟1中獲得之光學基材之硬化物層貼合其他光學基材,或貼合藉由步驟1而獲得之其他光學基材之硬化物層的步驟。
  13. 如申請專利範圍第12項之製造方法,其中,該步驟1中獲得之硬化物層具有存在於光學基材側之硬化部分、與存在於與光學基材側相反側之未硬化部分。
  14. 如申請專利範圍第13項之製造方法,其於該步驟1~2後進一步具有下述步驟3,(步驟3)對已貼合之光學基材中具有未硬化部分之硬化物層照射紫外線而使該硬化物層硬化的步驟。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之光學構件之製造方法,其中,該步驟1中照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍之最大照度設為100時,於波長200~320nm之範 圍之最大照度為30以下。
  16. 如申請專利範圍第12至14項中任一項之光學構件之製造方法,其中,該步驟1中照射至紫外線硬化型接著劑組成物之紫外線,於將波長320nm~450nm之範圍之最大照度設為100時,於波長200~320nm之範圍之最大照度為10以下。
  17. 一種硬化物,其係對申請專利範圍第1至11項中任一項之紫外線硬化型接著劑照射活性能量射線而獲得。
  18. 一種觸控面板,其係使用申請專利範圍第1至11項中任一項之紫外線硬化型接著劑而成。
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