TW202311481A - 黏著片材、積層片材及可撓性圖像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供低溫下之可撓性優異,進而回復性亦優異之以下黏著片材。
一種黏著片材,其係由含有丙烯酸系聚合物(A)之黏著劑組合物[I]形成,
上述丙烯酸系聚合物(A)包含源自由(式1)表示之化合物(a1)之結構部位及源自含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)之結構部位,且
上述黏著片材於-40℃下之儲存剪切彈性模數(G')為1200 kPa以下。
(式1)CH
2=CH(R
1)-COO(R
2)
(式中,R
1表示氫原子或甲基,R
2表示碳原子數5~20之直鏈或支鏈狀烷基)
Description
本發明係關於一種適宜用於包含曲面之圖像顯示裝置或可彎折之可撓性圖像顯示裝置之構成構件的貼合之黏著片材、使用該黏著片材之積層片材及可撓性圖像顯示裝置。
近年來,開發出使用有機發光二極體(OLED)或量子點(QD)之包含曲面之圖像顯示裝置及可彎折之可撓性圖像顯示裝置,且正在廣泛地商用化。
於此種圖像顯示裝置中,覆蓋透鏡(cover lens)、圓偏光板、觸控膜感測器、發光元件等複數個構件片材形成經透明之黏著片材貼合而成之積層構造,各者之積層構造可視為構件片材與黏著片材積層而成之積層片材。
關於可摺疊之可撓性圖像顯示裝置,會產生由彎折時之層間應力引起之各種課題。例如,存在摺疊時層間產生剝離之情形(分層(delamination),將層間剝離之現象簡稱為「分層」),而要求即便摺疊亦不會剝離之積層片材。
又,要求於將畫面自摺疊狀態展開時迅速地回復至平坦狀態而不會殘留有置於彎曲狀態所產生之影響之積層片材。
進而,於反覆進行摺疊操作之過程中,存在作為黏著片材之被黏著體的構件片材會因受到應力而產生龜裂、最終斷裂之情形,尤其亦要求於嚴酷之低溫條件下之反覆摺疊操作中具有耐久性之積層片材。
關於可摺疊之可撓性圖像顯示裝置,例如專利文獻1中揭示有一種可摺疊顯示器用黏著劑組合物、使用該黏著劑組合物之黏著膜、及包含該黏著膜之可摺疊顯示器,該可摺疊顯示器用黏著劑組合物包含熱固性樹脂及交聯劑,上述熱固性樹脂包含源自於分子中包含至少1個N或O及至少1個非共用電子對之化合物之單元,上述熱固性樹脂之玻璃轉移溫度為-70℃以下。具體而言,揭示有一種可摺疊顯示器用黏著劑組合物、使用該黏著劑組合物之黏著膜、及包含該黏著膜之可摺疊顯示器,該可摺疊顯示器用黏著劑組合物中調配有向使卡必醇丙烯酸酯與丙烯酸乙基己酯及丙烯酸共聚而成之熱固性樹脂中調配環氧系交聯劑或異氰酸酯系交聯劑而得之組合物。
又,專利文獻2及3中著眼於施加剪力時之應變或應變回復力,而揭示有一種旨在提高耐久性及階差追隨性之黏著劑。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特表2021-500445號公報
專利文獻2:日本專利特開2020-196903號公報
專利文獻3:日本專利特開2020-143284號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,上述專利文獻1中揭示之含有大量之卡必醇丙烯酸酯之黏著膜由於在低溫下之儲存模數較小,因此能夠減小由摺疊引起之應力,但是由於藉由以醚鍵為中心之內部旋轉容易緩和內部應力,因此於進行摺疊操作時亦存在折痕不會迅速消失之課題。
又,近年來,就於更低溫度環境下使用以及以更快速度摺疊時亦不會出現分層之觀點而言,要求進一步減小低溫下之儲存模數。
又,上述專利文獻2及3旨在改善耐久性及階差追隨性,但並非關於一種用於可撓性圖像顯示裝置構成構件之貼合之黏著片材,且對於在進行摺疊操作時產生之課題,例如分層或回復性等特有課題,未進行任何考慮,專利文獻2及3中未解決該等課題。
因此,本發明係關於一種由含有(甲基)丙烯酸系聚合物之黏著劑組合物形成之黏著片材及將該黏著片材與構件片材積層而成之積層片材,尤其是提供一種於低溫狀態下摺疊時不會出現分層即耐久性(亦稱為「低溫彎曲耐久性」)優異且於進行摺疊操作時能夠迅速回復至平坦狀態即回復性(亦稱為「應變回復性」)亦優異之用於可撓性圖像顯示裝置構成構件之貼合之黏著片材及積層片材、進而使用該黏著片材及積層片材之可撓性圖像顯示裝置。
[解決問題之技術手段]
然,本發明人鑒於該情況反覆進行了銳意研究,結果發現一種由含有丙烯酸系聚合物之黏著劑組合物形成之黏著片材,該黏著片材係使用含有較長之直鏈或支鏈烷基及羥基之丙烯酸系聚合物作為丙烯酸系聚合物,因而低溫下之儲存模數非常低,故而可撓性優異,進而回復性亦優異。
即,本發明具有以下形態。
[1]
一種黏著片材,其係由含有丙烯酸系聚合物(A)之黏著劑組合物[I]形成,
上述丙烯酸系聚合物(A)包含源自由(式1)表示之化合物(a1)之結構部位及源自含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)之結構部位,且
上述黏著片材於-40℃下之儲存剪切彈性模數(G')為1200 kPa以下。
(式1)CH
2=CH(R
1)-COO(R
2)
(式中,R
1表示氫原子或甲基,R
2表示碳原子數5~20之直鏈或支鏈狀烷基)
[2]
如[1]所記載之黏著片材,其中上述黏著劑組合物[I]含有單官能(甲基)丙烯酸酯(B)。
[3]
如[1]或[2]所記載之黏著片材,其中上述丙烯酸系聚合物(A)之重量平均分子量為60萬~150萬。
[4]
如[2]或[3]所記載之黏著片材,其中上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)具有二醇骨架。
[5]
如[2]~[4]中任一項所記載之黏著片材,其中上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
[6]
如[2]~[5]中任一項所記載之黏著片材,其中相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)之含量為0.1~45重量份。
[7]
如[1]~[6]中任一項所記載之黏著片材,其中上述黏著劑組合物[I]含有光聚合起始劑(C)。
[8]
如[1]~[7]中任一項所記載之黏著片材,其包含(甲基)丙烯酸正辛酯。
[9]
如[1]~[8]中任一項所記載之黏著片材,其中上述黏著片材之生質度為40%以上。
[10]
如[1]~[9]中任一項所記載之黏著片材,其於-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)為1000 kPa以下。
[11]
如[1]~[10]中任一項所記載之黏著片材,其於60℃下之儲存剪切彈性模數G'(60℃)為1 kPa以上100 kPa以下。
[12]
如[1]~[11]中任一項所記載之黏著片材,其於-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)相對於-20℃下之儲存剪切彈性模數G'(-20℃)之比(G'(-40℃)/G'(-20℃))為15以下。
[13]
如[1]~[12]中任一項所記載之黏著片材,其於-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)相對於60℃下之儲存剪切彈性模數G'(60℃)之比(G'(-40℃)/G'(60℃))為200以下。
[14]
如[1]~[13]中任一項所記載之黏著片材,其玻璃轉移溫度(Tg)為-35℃以下,該玻璃轉移溫度(Tg)係由藉由動態黏彈性測定所獲得之損耗正切(Tanδ)之極大值定義。
[15]
如[1]~[14]中任一項所記載之黏著片材,其回復率為75%以上,該回復率係於25℃下對黏著片材施加相當於其厚度之7倍之剪切應變並維持10分鐘後,由去除應力10分鐘後之殘留應變值算出。
[16]
如[15]所記載之黏著片材,其中上述回復率為80%以上。
[17]
如[1]~[16]中任一項所記載之黏著片材,其中上述黏著片材之凝膠分率為30~95重量%。
[18]
如[1]~[17]中任一項所記載之黏著片材,其用於可撓性圖像顯示裝置構成構件之貼合。
[19]
一種積層片材,其於如[1]~[18]中任一項所記載之黏著片材之至少一面具備依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度為10~900 MPa之構件片材。
[20]
一種積層片材,其中依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度為10~900 MPa之構件片材之至少一面具備如[1]~[18]中任一項所記載之黏著片材。
[21]
如[19]或[20]所記載之積層片材,其中上述構件片材係包含選自由聚酯樹脂、環烯烴樹脂、三乙醯纖維素樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、及聚胺酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂作為主成分之樹脂片材或玻璃。
[22]
一種可撓性圖像顯示裝置,其具備如[19]~[21]中任一項所記載之積層片材。
[發明之效果]
本發明之一實施方式之黏著片材係一種由含有包含特定之長鏈之直鏈或支鏈烷基及羥基之丙烯酸系聚合物之黏著劑組合物形成之黏著片材,藉由極大地減小低溫下之儲存模數,能夠成為低溫下之可撓性優異,進而回復性亦優異之黏著片材。尤其是適宜用作用於可撓性圖像顯示裝置之黏著片材。
以下,對本發明進行詳細說明。
再者,於本發明中,即便稱為「膜」之情形時亦包含「片」,即便稱為「片」之情形時亦包含「膜」。
又,於表示為如圖像顯示面板、保護面板等之「面板」之情形時,係包含板體、片及膜者。
於本說明書中,於記載為「X~Y」(X、Y為任意數字)之情形時,只要無特別說明,則包含「X以上Y以下」之意,並且亦包含「較佳為較X大」或「較佳為較Y小」之意。
又,於記載為「X以上」(X為任意數字)之情形時,只要無特別說明,則包含「較佳為較X大」之意;於記載為「Y以下」(Y為任意數字)之情形時,只要無特別說明,則包含「較佳為較Y小」之意。
進而,「X及/或Y(X、Y為任意構成)」意指X及Y中之至少一者,表示包含單獨X、單獨Y、以及X及Y此三種情況。
於本發明中,所謂「主成分」係指對目標物之特性有較大影響之成分,該成分之含量通常於目標物中為30重量%以上,較佳為35重量%以上,更佳為50重量%以上。又,較多情況下為目標物中占最大重量比率之成分,於占50重量%以上之情形時,假定其中占55重量%以上,其中占60重量%以上,其中占70重量%以上,其中占80重量%以上,其中占90重量%以上(包含100重量%)之情形。
於本發明中,「(甲基)丙烯酸」意指包含「丙烯酸」及「甲基丙烯酸」,「(甲基)丙烯酸酯」意指包含「丙烯酸酯」及「甲基丙烯酸酯」,「(甲基)丙烯醯基」意指分別包含「丙烯醯基」及「甲基丙烯醯基」。
又,「丙烯酸系聚合物」意指包含源自(甲基)丙烯酸酯之單體單位者,表示包含(甲基)丙烯酸系共聚物。
<<本黏著片材>>
本發明之實施方式之一例之黏著片材(亦稱為「本黏著片材」)係由含有丙烯酸系聚合物(A)之黏著劑組合物[I]形成之黏著片材,尤其是可用作用於可撓性圖像顯示裝置構成構件之貼合之黏著片材。
<<黏著劑組合物[I]>>
黏著劑組合物[I]含有丙烯酸系聚合物(A),較佳為含有上述丙烯酸系聚合物(A)作為主成分。
<丙烯酸系聚合物(A)>
本發明中使用之丙烯酸系聚合物(A)係包含由以下(式1)表示之源自烷基之碳數為5~20之直鏈或支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的結構部位及源自含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)之結構部位之丙烯酸系聚合物。較佳為包含上述(a1)及含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)作為構成丙烯酸系聚合物(A)之共聚成分,使其等進行共聚而得者。又,作為共聚成分,亦可為與除上述(a1)及含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)以外之其他單體成分(a3)進行共聚而得者。
本發明中使用之丙烯酸系聚合物(A)包含由以下之(式1)表示之烷基之碳數為5~20之直鏈或支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)作為共聚成分。
(式1) CH
2=CH(R
1)-COO(R
2)
(式中,R
1表示氫原子或甲基,R
2表示碳原子數5~20之直鏈或支鏈狀烷基)
<烷基之碳數為5~20之直鏈或支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)>
作為上述式1所表示之烷基之碳數為5~20之直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯(a1),例如可例舉:(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯等直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯等。該等可使用1種或組合使用2種以上。
作為上述式1所表示之烷基之碳數為5~20之支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯等支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯等。該等可使用1種或組合使用2種以上。又,亦可與上述直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯併用。
其等之中,就於高溫或紫外線照射等高能量狀態下容易產生奪氫,結果,能夠有效率地形成交聯結構之方面而言,較佳為使用支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,其中,烷基之碳數較佳為6~18,進而較佳為6~16,特佳為8~12,尤佳為8~10之支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯。
又,其等之中,就黏著性或回復性之方面,尤其是減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')從而改善可撓性之方面而言,較佳為直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,其中,較佳為烷基之碳數6~18之直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,進而較佳為碳數6~16之直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,特佳為碳數8~12之直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,尤佳為碳數8~10之直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯等。其中,較佳為(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯,尤佳為(甲基)丙烯酸正辛酯。
近年來,作為應對化石資源枯竭及全球暖化等之一環,推薦使用作為可再生資源之來自植物之原料,需要一種對地球環境友好之來自植物之原料的生質度較高之黏著劑。
因此,為了提高黏著片材之生質度,較佳為使用來自植物之成分者作為構成丙烯酸系聚合物(A)之共聚成分。
作為來自植物之(甲基)丙烯酸酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、丙烯酸正硬脂酯、丙烯酸異硬脂酯、丙烯酸異𦯉基酯、丙烯酸四氫糠酯等。
其等之中,就與其他共聚成分之相容性、以及製成丙烯酸系聚合物(A)時之黏著物性、柔軟性、及與構成黏著劑組合物之其他成分之相容性優異之情況而言,特佳為(甲基)丙烯酸正辛酯。
本黏著片材之生質度較佳為40%以上,進而較佳為45%以上,特佳為50%以上。再者,上限為100%。生質度越高,越有助於減輕環境負荷。
此處,所謂本黏著片材之生質度,係指置入有製造上述黏著片材時使用之來自植物之原料之部分相對於黏著片材之總重量的重量比率。本黏著片材之生質度可使用基於串列式加速器之14C-AMS專用裝置,並依據生物基濃度試驗規格ASTM D6866-21進行測定。
又,若構成黏著劑組合物[I]之各成分之生質度已知,則可作為構成黏著劑組合物[I]之各成分之生質度乘以重量比率而得者之和來計算。
至於本黏著片材之生質度,只要藉由上述任一方法所得之值處於上述範圍內即可。
再者,丙烯酸系聚合物(A)之生質度可藉由以下計算公式求出。
丙烯酸系聚合物(A)之生質度(%)=[(丙烯酸系聚合物(A)中之來自植物之單體之生質度)×(丙烯酸系聚合物(A)中之來自植物之單體之重量)/(丙烯酸系聚合物(A)中之整個構成單體之重量)]×100
又,就進一步減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')從而改善可撓性之觀點而言,特佳為丙烯酸酯。
於本發明中,就減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')之方面而言,相對於構成丙烯酸系聚合物(A)之整個共聚成分,上述由(式1)表示之(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)較佳為50~95重量%,更佳為60~90重量%,特佳為70~85重量%。若(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)之比率為上述下限值以上,則能夠減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G'),若為上限值以下,則就能夠兼顧黏著性等其他物性之方面而言,較佳。
<含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)>
本發明中使用之丙烯酸系聚合物(A)包含除上述(a1)成分以外之含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)作為共聚成分。
藉由含有含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2),即便為儲存模數非常低之黏著片材,亦能夠獲得可維持凝集力及與被黏著體之密接性,且回復性優異之黏著片材。
作為上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2),例如可例舉:(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸5-羥基戊酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸8-羥基辛酯等(甲基)丙烯酸羥基酯、己內酯改性(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等己內酯改性(甲基)丙烯酸羥基乙酯、二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等氧伸烷基改性(甲基)丙烯酸酯、2-丙烯醯氧基乙基-2-羥基乙基鄰苯二甲酸等含一級羥基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-氯-2-羥基丙酯等含二級羥基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2,2-二甲基-2-羥基乙酯等含三級羥基之(甲基)丙烯酸酯。該等可單獨使用或併用2種以上。
上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)中,較佳為碳數1~10,進而碳數1~6,尤其是碳數2~4之包含羥烷基之含羥基之(甲基)丙烯酸酯,例如(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,就減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')之方面而言,較佳為一級含羥基之(甲基)丙烯酸酯,例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等,尤佳為(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯。
作為上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)之含量,就黏著力之方面而言,相對於丙烯酸系聚合物(A)之共聚成分整體,較佳為5~50重量%,更佳為10~40重量%,特佳為15~30重量%。若該含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)為下限值以上,則能夠獲得高黏著性,若為上限值以下,則能夠抑制低溫下之儲存剪切彈性模數(G')之增加,故而較佳。
藉由作為親水性成分之含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2),能夠減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')從而提高可撓性,另一方面獲得對反覆之彎曲作用之尤其優異之性能。用以抑制彎曲之凝集力、回復性、與被黏著體之密接性係由形成於黏著片材內及/或黏著片材與被黏著體之間的源自羥基之氫鍵帶來的。
另一方面,於具有親水性之含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)與具有疏水性之上述(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)之相容性不充分之情形時,會產生相分離結構而有可能導致聚合物出現白濁之不良情況。但是,於在特定範圍內使用上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)之情形時,能夠獲得具有良好之耐彎折性且光學上均質之透明黏著片材。
於本發明中,亦可將上述由(式1)表示之(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)及/或含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)與能夠共聚之單體成分(a3)(上述(a1)及(a2)成分除外)併用。作為該單體成分(a3),例如可例舉:具有除羥基以外之官能基之乙烯性不飽和基單體、除上述(a1)以外之(甲基)丙烯酸烷基酯、其他共聚性單體等。該等可單獨使用或併用2種以上。
作為上述具有除羥基以外之官能基之乙烯性不飽和基單體(以下,有時亦稱為「含官能基之乙烯性不飽和單體」),例如可例舉:含有具有氮原子之官能基之單體、含羧基單體、含乙醯乙醯基單體、含縮水甘油基單體等。
該等之中,就賦予凝集力或交聯促進作用之方面而言,較佳為含有具有氮原子之官能基之單體,更佳為含胺基單體、含醯胺基單體、含異氰酸基單體,進而較佳為含胺基單體。
至於作為上述含有具有氮原子之官能基之單體的上述含胺基單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸胺基甲酯、(甲基)丙烯酸胺基乙酯等含一級胺基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸第三丁基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸第三丁基胺基丙酯等含二級胺基之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基丙酯、二甲基胺基丙基丙烯醯胺等含三級胺基之(甲基)丙烯酸酯。
作為上述含醯胺基單體,例如可例舉:(甲基)丙烯醯胺;N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、N,N'-亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺等N-烷基(甲基)丙烯醯胺;N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基(甲基)丙烯醯胺等N,N-二烷基(甲基)丙烯醯胺;N-羥基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等羥基烷基(甲基)丙烯醯胺;N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-(正丁氧基甲基)(甲基)丙烯醯胺等烷氧基烷基(甲基)丙烯醯胺等。
作為上述含異氰酸基單體,例如可例舉:異氰酸2-甲基丙烯醯氧基乙酯或其等之環氧烷加成物等。異氰酸基可由甲基乙基酮肟、3,5-二甲基吡唑、1,2,4-三唑、丙二酸二乙酯等封端劑保護。
作為上述含羧基單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、馬來酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、馬來酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、琥珀酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、丁烯酸、富馬酸、馬來酸、伊康酸、馬來酸單甲酯、伊康酸單甲酯等。
作為上述含乙醯乙醯基單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸2-(乙醯乙醯氧基)乙酯、乙醯乙酸烯丙酯等。
作為上述含縮水甘油基單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸烯丙基縮水甘油酯等。
該等含官能基之乙烯性不飽和單體可單獨使用,亦可併用2種以上。
關於上述含有官能基之乙烯性不飽和單體之含量之上限值,就減少由滲出引起之黏著性下降之情況之觀點而言,相對於丙烯酸系聚合物(A)之共聚成分整體,較佳為30重量%以下,更佳為20重量%以下,進而較佳為10重量%以下,特佳為5重量%以下。下限值通常為0重量%。
作為除上述(a1)以外之(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可例舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸酯二十烷基酯、(甲基)丙烯酸山萮酯等直鏈(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸異二十烷基酯等支鏈(甲基)丙烯酸烷基酯等碳數為1~4或超過20之含有烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯等脂環式(甲基)丙烯酸酯等。該等可使用1種或組合使用2種以上。
又,關於含有除上述(a1)以外之(甲基)丙烯酸烷基酯之情形之含量的上限值,就維持回復性之觀點而言,相對於丙烯酸系聚合物(A)之共聚成分整體,較佳為20重量%以下,更佳為10重量%以下,進而較佳為5重量%以下。下限值通常為0重量%。
作為上述其他共聚性單體,例如可例舉:(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯基二乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇酯、壬酚環氧乙烷加成物(甲基)丙烯酸酯等芳香族系(甲基)丙烯酸酯;4-丙烯醯氧基二苯甲酮、4-丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、4-丙烯醯氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-丙烯醯氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-丙烯醯氧基-4'-溴二苯甲酮、4-丙烯醯氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮、4-甲基丙烯醯氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯醯氧基乙氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯醯氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯醯氧基乙氧基-4'-甲氧基二苯甲酮、4-甲基丙烯醯氧基-4'-溴二苯甲酮、4-甲基丙烯醯氧基乙氧基-4'-溴二苯甲酮及該等之混合物等具有二苯甲酮結構之(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸四氫糠酯等含有雜環之(甲基)丙烯酸酯;丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、硬脂酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、烷基乙烯醚、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、伊康酸二烷基酯、富馬酸二烷基酯、烯丙醇、丙烯醯氯、甲基乙烯基酮、N-丙烯醯胺甲基三甲基氯化銨、烯丙基三甲基氯化銨、二甲基烯丙基乙烯基酮等乙烯系單體等。又,亦可將下述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)用作共聚成分。該等可單獨使用或併用2種以上。
丙烯酸系聚合物(A)亦可於側鏈導入有光活性部位例如聚合性碳-碳雙鍵基。藉此,可提高黏著劑組合物[I]之交聯效率,以更短時間將黏著劑組合物[I]交聯,從而提高生產性。
作為向丙烯酸系聚合物(A)之側鏈導入聚合性碳-碳雙鍵基之方法,例如可例舉如下方法:於製備包含上述含羥基之(甲基)丙烯酸酯單體(a2)或含官能基之乙烯性不飽和單體之共聚物後,使具有可與該等官能基發生反應之官能基及聚合性碳-碳雙鍵基之化合物在維持著聚合性碳-碳雙鍵基之活性之狀態下與其縮合或進行加成反應。
作為該等官能基之組合,可例舉:環氧基(縮水甘油基)與羧基、胺基與羧基、胺基與異氰酸基、環氧基(縮水甘油基)與胺基、羥基與環氧基、羥基與異氰酸基等。該等官能基之組合中,就容易控制反應之方面而言,較佳為羥基與異氰酸基之組合。其中,共聚物具有羥基且上述化合物具有異氰酸基之組合較為適宜。
作為具有聚合性碳-碳雙鍵基之異氰酸酯化合物,可例舉上述異氰酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯或其等之環氧烷加成物等。
關於具有可與上述官能基發生反應之官能基及聚合性碳-碳雙鍵基之化合物之含量,就提昇黏著性或應力緩和性之觀點而言,相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,較佳為10重量份以下,更佳為5重量份以下,進而較佳為1重量份以下,特佳為0.1重量份以下。再者,下限值通常為0重量份。
就減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')之方面而言,丙烯酸系聚合物(A)之玻璃轉移溫度(Tg)較佳為-20℃以下,更佳為-23℃以下,進而較佳為-25℃以下,特佳為-30℃以下。再者,出於糊劑滲出等顧慮,玻璃轉移溫度(Tg)之下限值通常為-50℃。
於本發明中,丙烯酸系聚合物(A)之玻璃轉移溫度(Tg)可以如下方式求出:使用動態黏彈性測定裝置,讀取在頻率1 Hz之剪切模式下測定動態黏彈性時之損耗正切(損失剪切彈性模數G"/儲存剪切彈性模數G'=tanδ)成為最大時之溫度。
例如,可將丙烯酸系聚合物(A)成型為直徑8 mm之圓柱體(高1.0 mm),使用黏彈性測定裝置(T.A.Instruments公司製造,產品名「DHR 2」)對其進行測定,於以下測定條件下測定損耗正切(tanδ)。
(測定條件)
・測定治具:Φ8 mm平行板
・應變:0.1%
・頻率:1 Hz
・測定溫度:-60~100℃
・升溫速度:5℃/分鐘
關於丙烯酸系聚合物(A)之重量平均分子量(Mw),就能夠獲得凝集力較高之黏著劑組合物[I]之觀點而言,較佳為60萬以上,更佳為70萬以上,進而較佳為80萬以上。
又,就操作性或均勻之攪拌性之方面而言,丙烯酸系聚合物(A)之重量平均分子量(Mw)之上限值較佳為150萬以下,更佳為120萬以下,進而較佳為110萬以下,尤佳為100萬以下。
於本發明中,重量平均分子量(Mw)例如可以如下方式求出。
(重量平均分子量之測定方法)
將使四氫呋喃(THF)12 mL溶解於4 mg丙烯酸系聚合物(A)所得者作為測定試樣,使用凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography:GPC)分析裝置(東曹公司製造,HLC-8320GPC),於下述條件下測定分子量分佈曲線,求出重量平均分子量(Mw)。
・保護管柱:TSKguardcolumnHXL
・分離管柱:TSKgelGMHXL(4根)
・溫度:40℃
・注入量:100 μL
・聚苯乙烯換算
・溶劑:THF
・流速:1.0 mL/分鐘
<單官能(甲基)丙烯酸酯(B)>
於本發明中,就維持充分之回復性,並且進一步減小低溫下之儲存模數之方面而言,上述黏著劑組合物[I]較佳為除上述丙烯酸系聚合物(A)以外亦含有單官能(甲基)丙烯酸酯(B)。
上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)係具有1個(甲基)丙烯醯氧基之(甲基)丙烯酸酯,其中,就減小低溫下之儲存模數之方面而言,較佳為具有二醇骨架之(甲基)丙烯酸酯(b1)。
作為上述二醇骨架,例如可例舉:乙二醇骨架、丙二醇骨架、二乙二醇骨架、丁二醇骨架、己二醇骨架、1,4-環己烷二甲醇骨架、乙醇酸骨架、聚二醇骨架等。其等之中,尤其進而較佳為聚乙二醇骨架及/或聚丙二醇骨架。
又,就提高韌性或與被黏著體之密接性之方面而言,上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)較佳為具有至少1個胺基甲酸酯鍵之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
又,就防止滲出之方面而言,上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)之重量平均分子量(Mw)較佳為5000以上,尤其較佳為7000以上,進而較佳為9000以上,另一方面,就操作性及均勻之攪拌性之方面而言,較佳為100000以下,尤其較佳為50000以下,進而較佳為30000以下。
相對於上述丙烯酸系聚合物(A)100重量份,上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)之含量較佳為0.1~45重量份,更佳為1~35重量份,特佳為2~30重量份,進而較佳為3~25重量份。
若為該含量,則能夠維持充分之回復性,並且減小低溫下之儲存模數。
<自由基聚合性化合物>
就線速提昇所帶來之生產性提昇之觀點而言,上述黏著劑組合物[I]亦較佳為除上述丙烯酸系聚合物(A)以外亦含有除上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)以外之自由基聚合性化合物。藉此,例如即便在相同量之紫外線照射下,黏著劑組合物[I]亦能夠迅速形成交聯結構,從而對黏著層(黏著片材)賦予凝集力及彎曲時之高回復性。藉由使黏著層具有適度之凝集力,能夠在將黏著層卷成輥狀時防止糊劑滲出,從而維持良好之黏著性。又,藉由使黏著層具有彎曲時之高回復性,能夠改善折痕,防止出現彎曲部之分層。
作為上述自由基聚合性化合物,可例舉具有2個以上之官能基之(甲基)丙烯酸系單體或(甲基)丙烯酸系低聚物等。該等可單獨使用或併用2種以上。
作為具有2個以上之官能基之(甲基)丙烯酸系單體,例如可例舉:戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、十一烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲基丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A聚丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、雙酚F聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、ε-己內酯改性三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羥基特戊酸新戊二醇酯之ε-己內酯加成物之二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、烷氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯。
作為具有2個以上之官能基之(甲基)丙烯酸系低聚物,例如可例舉:聚酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物、環氧(甲基)丙烯酸酯系低聚物、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物、聚醚(甲基)丙烯酸酯系低聚物等多官能(甲基)丙烯酸系低聚物。
其中,就對硬化物賦予適度之韌性之觀點而言,較佳為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物。
關於自由基聚合性化合物之含量,就黏著片材之形狀穩定性、於製成積層片材時能夠賦予耐久性之觀點而言,相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,較佳為0.1重量份以上,更佳為0.5重量份以上,進而較佳為1重量份以上。又,就減小低溫下之儲存剪切彈性模數(G')之方面而言,上限較佳為10重量份以下,更佳為7重量份以下,特佳為5重量份以下,進而較佳為3重量份以下。
又,就進一步提高交聯密度,從而改善長期可靠性之方面而言,除上述自由基聚合性化合物以外亦可併用熱交聯劑。
作為該熱交聯劑,例如可例舉:異氰酸酯系交聯劑、環氧系交聯劑、氮丙啶系交聯劑、三聚氰胺系交聯劑、醛系交聯劑、胺系交聯劑、金屬螯合物系交聯劑。其等之中,就與丙烯酸系聚合物(A)之反應性優異之方面而言,較佳為使用異氰酸酯系交聯劑。
<光聚合起始劑(C)>
於本發明中,較佳為除含有丙烯酸系聚合物(A)、較佳為進而包含(B)以外,進而含有光聚合起始劑(C)。光聚合起始劑(C)只要為能夠藉由活性能量線產生自由基之化合物即可。
光聚合起始劑(C)根據自由基產生機制大致分為兩類,大體分為:斷鍵型光聚合起始劑,其係使光聚合起始劑(C)本身之單鍵斷鍵分解而可產生自由基;及奪氫型光聚合起始劑,其係光激發之起始劑與體系中之氫供與體形成激發錯合物而可使氫供與體之氫轉移。
作為光聚合起始劑(C),可為斷鍵型光聚合起始劑及奪氫型光聚合起始劑中之任一者,亦可分別單獨使用,或者混合使用兩者,進而亦可單獨使用一種或併用2種以上。
於本發明中,就能夠與丙烯酸系聚合物(A)本身有效率地交聯而無需諸如聚合性碳-碳雙鍵基之類之官能基之方面而言,較佳為使用奪氫型光聚合起始劑。
作為上述斷鍵型光聚合起始劑,例如可例舉:2,2-二甲氧基-1,2-二苯乙烷-1-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-(2-羥基乙氧基)苯基)-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、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、低聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、苯基乙醛酸甲酯、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基)-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、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)乙氧基苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)2,4,4-三甲基戊基氧化膦及該等之衍生物等。
作為上述奪氫型光聚合起始劑,例如可例舉:二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、3,3'-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯醯氧基二苯甲酮、2-苯甲醯苯甲酸甲酯、苯甲醯甲酸甲酯、雙(2-苯基-2-乙醛酸)氧基雙乙烯、4-(1,3-丙烯醯基-1,4,7,10,13-五氧代十三烷基)二苯甲酮、9-氧硫𠮿、氯9-氧硫、3-甲基9氧硫𠮿、2,4-二甲基9氧硫𠮿、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-胺基蒽醌、或其衍生物等。其中,較佳為4-甲基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮。
通常,相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,上述光聚合起始劑(C)之含量較佳為0.1~10重量份,其中較佳為0.5~5重量份,其中較佳為1~3重量份。若該含量為上述下限值以上,則有能夠防止硬化不良之傾向,若為上述下限值以下,則有容易抑制自黏著劑組合物[I]之析出等溶液穩定性之下降,從而容易抑制脆化或著色問題。
<其他成分>
於黏著劑組合物[I]中,可視需要於不損害本發明之效果之範圍內適當含有各種添加劑作為「其他成分」,例如矽烷偶合劑、紫外線吸收劑、防銹劑、黏著賦予樹脂、或抗氧化劑、光穩定化劑、金屬減活劑、抗老化劑、吸濕劑、防銹劑、無機粒子等。
又,亦可視需要適當含有三級胺系化合物、四級銨系化合物、月桂酸錫化合物等反應觸媒。
該等可單獨使用或併用2種以上。
矽烷偶合劑係結構中含有1個以上之反應性官能基及1個以上之與矽原子鍵結之烷氧基之有機矽化合物。作為上述反應性官能基,例如可例舉環氧基、(甲基)丙烯醯氧基、巰基、羥基、羧基、胺基、醯胺基、異氰酸酯基,其等之中,就與耐久性之平衡之方面而言,較佳為環氧基、巰基。
作為上述與矽原子鍵結之烷氧基,就耐久性及保存穩定性之方面而言,較佳為含有碳數1~8之烷氧基,特佳為甲氧基、乙氧基。再者,矽烷偶合劑亦可具有除反應性官能基及與矽原子鍵結之烷氧基以外之有機取代基,例如烷基、苯基等。
作為本發明中使用之矽烷偶合劑,例如可例舉:作為3-環氧丙基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷等矽烷化合物之單體型含環氧基之矽烷偶合劑、上述矽烷化合物之一部分水解縮聚,或上述矽烷化合物與甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷等含烷基之矽烷化合物共縮合而成之矽烷化合物即低聚物型含環氧基之矽烷偶合劑;3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基二甲氧基甲基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷等矽烷化合物即單體型含巰基之矽烷偶合劑;上述矽烷化合物之一部分水解縮聚,或上述矽烷化合物與甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷等含烷基之矽烷化合物共縮合而成之矽烷化合物即低聚物型含巰基之矽烷偶合劑;3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等(甲基)丙烯醯氧基含有矽烷偶合劑;N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基甲矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷等含胺基之矽烷偶合劑;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等含異氰酸酯基之矽烷偶合劑;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等含乙烯基之矽烷偶合劑等。
該等可單獨使用,亦可併用2種以上。
其等之中,就耐久性優異之方面而言,較佳為使用含環氧基之矽烷偶合劑、含巰基之矽烷偶合劑,其中,較佳為含環氧基之矽烷偶合劑
相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,矽烷偶合劑之含量較佳為0.005~10重量份,尤其較佳為0.01~5重量份,進而較佳為0.05~1重量份。若該含量為上述下限值以上,則有耐久性提昇之傾向,若為上述上限值以下,則有耐久性提昇之傾向。
(紫外線吸收劑)
作為紫外線吸收劑,例如可例舉:二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑、三𠯤系紫外線吸收劑、水楊酸系紫外線吸收劑、氰基丙烯酸酯系紫外線吸收劑、苯并㗁 𠯤系紫外線吸收劑等。該等紫外線吸收劑可單獨使用1種,或組合使用2種以上。
相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,紫外線吸收劑之含量較佳為0.01~20重量份,尤其較佳為0.1~15重量份,進而較佳為0.5~10重量份。若該含量為上述下限值以上,則有耐光可靠性提昇之傾向,若為上述上限值以下,則有耐黃變性提昇之傾向。
(防銹劑)
作為防銹劑,例如較佳為三唑類、苯并三唑類等,能夠防止光學構件腐蝕。
相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,防銹劑之含量較佳為0.01~5重量份,其中較佳為0.1重量份以上3重量份以下。
相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,上述其他成分之含量較佳為5重量份以下,尤其較佳為1重量份以下,進而較佳為0.5重量份以下,下限值通常為0重量份。若該含量過多,則有與丙烯酸系聚合物(A)之相容性下降,耐久性下降之傾向。
黏著劑組合物[I]係藉由分別以特定量混合丙烯酸系聚合物(A),較佳為進而單官能(甲基)丙烯酸酯(B),進而光聚合起始劑(C),視需要進而矽烷偶合劑、紫外線吸收劑、防銹劑等其他成分來製備。
如此獲得之黏著劑組合物[I]供於黏著片材,尤其是用於可撓性圖像顯示裝置構成構件之貼合之黏著片材。
<構成>
本黏著片材可為僅包含由黏著劑組合物[I]形成之黏著層(亦稱為「本黏著層」)之單層片材,亦可為將本黏著層積層複數層而成之多層片材。
<本黏著片材之物性>
本黏著片材可具有如下物性。
(儲存剪切彈性模數)
本黏著片材於頻率1 Hz之剪切模式下藉由動態黏彈性測定所測得之-40℃下之儲存剪切彈性模數(G'(-40℃))為1200 kPa以下。其中,進而較佳為1000 kPa,其中進而較佳為950 kPa以下,進而較佳為900 kPa以下,特佳為850 kPa以下,尤其較佳為830 kPa以下。
再者,關於本黏著片材之儲存剪切彈性模數(G'(-40℃))之下限值,就防止糊劑滲出及維持黏著片材之形狀之觀點而言,較佳為50 kPa以上。
藉由使本黏著片材之儲存剪切彈性模數(G'(-40℃))處於上述範圍內,例如於將本黏著片材貼附於構件片材,形成積層片材或可撓性圖像顯示裝置構件時,尤其是自低溫至高溫之過程中,能夠減小積層片材或可撓性圖像顯示裝置構件彎折時之層間應力,從而能夠抑制構件片材或可撓性構件之分層或破裂。
於本發明中,即便於-40℃等溫度非常低之環境下,亦能夠極大地降低黏著片材之儲存模數,藉此,與以往相比,於形成可撓性圖像顯示裝置構件時,能夠進一步減小積層片材或可撓性圖像顯示裝置構件彎折時之層間應力,成為可撓性優異者。
本黏著片材於頻率1 Hz之剪切模式下藉由動態黏彈性測定所測得之-20℃下之儲存剪切彈性模數(G'(-20℃))為200 kPa以下。其中,進而較佳為150 kPa以下,進而較佳為100 kPa以下,尤其較佳為90 kPa以下。
再者,就防止糊劑滲出及維持黏著片材之形狀之觀點而言,本黏著片材之儲存剪切彈性模數(G'(-20℃))之下限值較佳為50 kPa以上,進而較佳為87 kPa以上。
又,本黏著片材在-40℃下之儲存剪切彈性模數(G'(-40℃))相對於在-20℃下之儲存剪切彈性模數(G'(-20℃))的比(G'(-40℃)/G'(-20℃))較佳為15以下,進而較佳為12以下,特佳為10以下。藉由使儲存剪切彈性模數之比(G'(-40℃)/G'(-20℃))處於上述範圍內,能夠製成尤其在低溫範圍內之溫度依存性較小之黏著片材,從而能夠獲得在低溫狀態下摺疊時不會出現分層即耐久性(「低溫彎曲耐久性」)優異之積層體。
再者,關於下限值,就獲得溫度依存性較小之黏著片材之觀點而言,通常為1。
就能夠獲得高黏著性之方面而言,本黏著片材於頻率1 Hz之剪切模式下藉由動態黏彈性測定所測得之60℃下之儲存剪切彈性模數(G'(60℃))較佳為100 kPa以下,其中進而較佳為50 kPa以下,特佳為30 kPa以下,尤佳為20 kPa以下。
再者,關於本黏著片材之儲存剪切彈性模數(G'(60℃))之下限值,就防止糊劑滲出及維持黏著片材之形狀之觀點而言,較佳為1 kPa以上。
又,本黏著片材在-40℃下之儲存剪切彈性模數(G'(-40℃))相對於在60℃下之儲存剪切彈性模數(G'(60℃))的比(G'(-40℃)/G'(60℃))較佳為200以下,其中進而較佳為160以下,其中進而較佳為120以下,進而較佳為100 kPa以下,尤佳為90 kPa以下。藉由使儲存剪切彈性模數之比(G'(-40℃)/G'(60℃))處於上述範圍內,能夠製成自低溫範圍至高溫範圍內之溫度依存性較小之黏著片材,尤其是自低溫至高溫之過程中,能夠減小積層片材或可撓性圖像顯示裝置構件彎折時之層間應力,從而能夠抑制構件片材或可撓性構件之分層或破裂。
再者,關於下限值,就獲得溫度依存性較小之黏著片材之觀點而言,通常為1。
(損失剪切彈性模數)
本黏著片材於頻率1 Hz之剪切模式下藉由動態黏彈性測定所測得之23℃下之損失剪切彈性模數(G"(23℃))較佳為8 kPa以上,進而較佳為10 kPa以上,特佳為12 kPa以上。另一方面,關於損失剪切彈性模數(G"(23℃))之上限值,就降低彎曲時之應力之觀點而言,較佳為400 kPa以下。
藉由使本黏著片材之損失剪切彈性模數(G"(23℃))處於上述範圍內,能夠進一步提高本黏著片材之黏著力。
(損耗正切(tanδ)之極大點、及玻璃轉移溫度(Tg))
本黏著片材於頻率1 Hz之剪切模式下藉由動態黏彈性測定所獲得之損耗正切(tanδ)之極大點較佳為-35℃以下。下限值通常為-50℃。
該損耗正切(tanδ)之極大點可解釋為玻璃轉移溫度(Tg),藉由使玻璃轉移溫度(Tg)處於上述範圍內,容易將本黏著片材之儲存剪切彈性模數(G'(-40℃))調整為1200 kPa以下。
於在頻率1 Hz之剪切模式下藉由動態黏彈性測定所獲得之損耗正切(tanδ)之反曲點僅被觀察到1點之情形時,換言之,於tanδ曲線呈單峰山形狀之情形時,可視作玻璃轉移溫度(Tg)單一。
所謂損耗正切(tanδ)之「極大點」,意指tanδ曲線中之峰值,即,於進行微分時自正(+)變化成負(-)之反曲點中的,於特定範圍或整體範圍內具有最大值之點。
各種溫度下之彈性模數(儲存剪切彈性模數)G'、黏度(損失剪切彈性模數)G"及tanδ=G"/G'可使用應變流變儀進行測定。
儲存剪切彈性模數(G')、損失剪切彈性模數(G")、及損耗正切(tanδ)可藉由對構成本黏著片材之黏著劑組合物[I]之成分(例如上述丙烯酸系聚合物(A)或單官能(甲基)丙烯酸酯(B))之種類及其重量平均分子量等進行調整,或進而對黏著片材之凝膠分率等進行調整,而調整為上述範圍。但是,並不限定於該方法。
(回復性)
回復率可藉由如下方式進行測定:於25℃下對本黏著片材施加相當於其厚度之7倍之剪切應變並維持10分鐘後,讀取去除應力1分鐘後或10分鐘後之應變值(殘留應變值)。回復率係根據下式進行計算而求出。
回復率(%)=[(700-殘留應變值)/700]×100
若本黏著片材具有此種回復率,則可具有如下優異之回復性:即便將本黏著片材貼附於構件片材,於低溫或高溫下進行摺疊操作之情形時,亦不會殘留由置於彎曲狀態引起之折痕。
就該觀點而言,於25℃下施加相當於厚度之7倍之剪切應變並維持10分鐘後,根據去除應力1分鐘後及10分鐘後之殘留應變值算出之回復率較佳為40%以上,特佳為50%以上,進而較佳為70%以上,進而較佳為75%以上,尤其較佳為80%以上。回復率越高則越佳,故而上限為100%。
於本黏著片材中,為了使上述回復性良好,作為自由基聚合性化合物,較佳為使用含有具有一定以上長度之伸烷基的2官能(甲基)丙烯酸酯單體,具體而言使用含有碳數5~20之伸烷基之二(甲基)丙烯酸酯。
此時,含有具有一定以上長度之伸烷基的2官能(甲基)丙烯酸酯使丙烯酸系聚合物(A)之側鏈彼此鍵結,從而使得聚合物鏈彼此之交聯變強,因此,伸長前後之熵差變大,可藉由熵彈性提高回復性。
但是,回復性之調整方法並不限定於該等方法。
(凝膠分率)
本黏著片材之凝膠分率較佳為30~95重量%,更佳為50~90重量%,進而較佳為55~85重量%,特佳為60~85重量%。藉由使本黏著片材之凝膠分率為下限值以上,能夠充分地保持形狀,藉由使本黏著片材之凝膠分率為上限值以下,能夠提高黏著力。
上述凝膠分率為交聯度(硬化程度)之標準,可於下述實施例中記載之測定條件下進行測定。
(全光線透過率、霧度)
本黏著片材之全光線透過率較佳為85%以上,進而較佳為88%以上,更佳為90%以上。
又,本黏著片材之霧度較佳為1.0%以下,進而較佳為0.8%以下,特佳為0.5%以下。
藉由使本黏著片材之霧度為1.0%以下,能夠用於圖像顯示裝置。
為了使本黏著片材之霧度處於上述範圍內,較佳為本黏著片材不包含有機粒子等粒子。
<厚度>
本黏著片材之厚度並無特別限制,只要其厚度為10 μm以上,則操作性良好,又,若厚度為1000 μm以下,則有助於本黏著片材之薄型化。
因此,本黏著片材之厚度較佳為10 μm以上,其中更佳為15 μm以上,尤其更佳為20 μm以上,進而更佳為25 μm以上。
另一方面,上限較佳為1000 μm以下,其中進而較佳為500 μm以下,尤其較佳為250 μm以下,進而較佳為100 μm以下,尤其較佳為50 μm以下。
<本黏著片材之較佳用途>
本黏著片材用於構成顯示器構件之構件(亦稱為「顯示器構件」)、尤其是在製作顯示器中使用之顯示器用可撓性構件之貼合,用作在製作可撓性顯示器時使用之可撓性顯示器用黏著零件。
再者,關於可撓性構件,可使用與下述構件相同者。
<本黏著片材之製造方法>
繼而,對本黏著片材之製造方法進行說明。
但是,以下說明為製造本黏著片材之方法之一例,本黏著片材並不限定於藉由該製造方法製造者。
於製作本黏著片材時,製備含有丙烯酸系聚合物(A),較佳為進而含有單官能(甲基)丙烯酸酯(B),進而含有光聚合起始劑(C),及視需要使用之其他成分等之本黏著片材形成用黏著劑組合物[I],將該黏著劑組合物[I]成形為片狀,使其進行交聯即聚合反應而硬化,並視需要適當實施加工,藉此製作本黏著片材即可。
又,於製作本黏著層時,藉由與上述相同之方式製備本黏著片材形成用黏著劑組合物[I],將其塗佈於構件片材或可撓性構件上,使該黏著劑組合物[I]硬化,藉此形成本黏著片材即可。
但是,並不限定於該方法。
於製備本黏著片材形成用黏著劑組合物[I]時,只要使用可調節溫度之混練機(例如單軸擠出機、雙軸擠出機、行星式混合機、雙軸混合機、加壓捏合機等)對上述原料進行混練即可。
再者,於將各種原料加以混合時,矽烷偶合劑、抗氧化劑等各種添加劑可預先與樹脂一起摻合後再供給至混練機,亦可預先將所有材料熔融混合後再進行供給,還可製作僅將添加劑預先濃縮於樹脂中而成之母料再進行供給。
作為將黏著劑組合物[I]成形為片狀之方法,可採用公知方法,例如濕式層壓法、乾式層壓法、使用T型模頭之擠出流延法、擠出層壓法、壓延機法或吹脹法、射出成形、注液硬化法等。其中,於製造片材之情形時,適宜使用濕式層壓法、擠出流延法、擠出層壓法。
又,可藉由對黏著劑組合物[I]照射活性能量線使其硬化而製造硬化物。再者,除照射活性能量線以外,亦可進行加熱而進一步使其硬化。
尤其是,可藉由向將黏著劑組合物[I]成形為成形體,例如片體而得者照射活性能量線來製造本黏著片材。再者,除照射活性能量線以外,亦可進行加熱而進一步使其硬化。
又,關於活性能量線之照射能量、照射時間、照射方法等,並無特別限定,只要可使光聚合起始劑(C)活化而使單體成分聚合即可。
於使用奪氫型光聚合起始劑作為光聚合起始劑(C)之情形時,自丙烯酸系聚合物(A)亦發生奪氫反應,丙烯酸系聚合物(A)被納入至交聯結構,從而可形成交聯點較多之交聯結構。
因此,本黏著片材較佳為使用奪氫型光聚合起始劑進行硬化而成。
又,作為本黏著片材之製造方法之又一實施態樣,亦可使黏著劑組合物[I]溶解於適當之溶劑中,使用各種塗佈方法來實施。
於使用塗佈方法之情形時,除上述藉由照射活性能量線而使其硬化以外,亦可藉由熱硬化來獲得本黏著片材。於塗佈之情形時,本黏著片材之厚度可藉由塗敷厚度及塗敷液之固形物成分濃度進行調整。
例如,將黏著劑組合物[I]溶解於溶劑中後,塗佈於離型膜進行乾燥,藉由照射活性能量線使其硬化,藉此可形成本黏著片材。進而,亦可視需要積層離型膜。於此情形時,可塗佈於離型膜進行乾燥,藉由照射活性能量線使其硬化,於其上積層離型膜,又,亦可塗佈於離型膜進行乾燥,還可於積層離型膜後,藉由照射活性能量線使其硬化而形成本黏著片材。
作為該溶劑,並無特別限定,只要為能夠使黏著劑組合物[I]溶解之溶劑即可,例如可例舉:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯等酯系溶劑、丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮等酮系溶劑、甲苯、二甲苯等芳香族系溶劑、甲醇、乙醇、丙醇等醇系溶劑。該等可單獨使用或併用2種以上。其中,就溶解性、乾燥性、價格等方面而言,較佳為使用乙酸乙酯、丙酮、甲乙酮、甲苯,尤其適宜使用乙酸乙酯。
就乾燥性之方面而言,相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,溶劑之含量較佳為600重量份以下,更佳為500重量份以下,進而較佳為400重量份以下,特佳為300重量份以下。另一方面,較佳為1重量份以上,更佳為50重量份以上,進而較佳為100重量份以上,特佳為150重量份以上。
作為塗佈方法,例如可藉由輥塗佈、模嘴塗佈、凹版塗佈、缺角輪塗佈、印刷印刷、棒式塗佈等慣用方法進行。
上述乾燥後之黏著劑組合物[I]中之溶劑含量較佳為1重量%以下,更佳為0.5重量%以下,特佳為0.1重量%以下,最佳為0重量%。
乾燥溫度通常為40~150℃,更佳為45~140℃,進而較佳為50~130℃,特佳為55~120℃。若為上述溫度範圍,則能夠抑制離型膜之熱變形,並且有效率地且相對安全地去除溶劑。
乾燥時間通常為1~30分鐘,更佳為3~25分鐘,進而較佳為5~20分鐘。若處於上述時間範圍內,則能夠有效率且充分地去除溶劑。
作為乾燥方法,例如可例舉利用乾燥機、熱輥進行之乾燥,向膜吹送熱風而進行乾燥等。其中,就能夠均勻且容易地進行乾燥之方面而言,較佳為使用乾燥機。該等可單獨使用或併用2種以上。
作為上述活性能量線照射下之活性能量線,例如可例舉:遠紫外線、紫外線、近紫外線、紅外線、可見光等光線、α射線、β射線、γ射線、電子束、質子線、中性子線等游離性放射線。其中,就抑制對光學裝置構成構件之損害或控制反應之觀點而言,較佳為紫外線。又,就硬化速度、容易獲取照射裝置、價格等情況而言,利用紫外線照射進行硬化較為有利。
作為紫外線照射之光源,可例舉:發出150~450 nm波長區域之光之高壓水銀燈、超高壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、金屬鹵化物燈、氙氣燈、化學燈、無電極放電燈、LED等。其中,較佳為使用高壓水銀燈。
至於活性能量線之照射量(累計光量),就硬化之方面而言,較佳為於30~3000 mJ/cm
2,更佳為100~2000 mJ/cm
2,進而較佳為300~1500 mJ/cm
2之條件下進行。
於照射活性能量線後,亦可視需要進行加熱來提高硬化度。
就防止黏連或防止異物附著之觀點而言,亦可於上述所獲得之黏著片材之至少一面設置離型膜。
作為該離型膜,可適當使用公知之離型膜。
作為離型膜之材質,例如可適當選用於聚酯聚酯膜、聚烯烴膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、丙烯酸膜、三乙醯纖維素膜、氟聚合物膜等膜塗佈矽酮樹脂並進行離型處理而成者、或離型紙等。
離型膜之厚度並無特別限定。其中,例如就加工性及操作性之觀點而言,較佳為10~250 μm,其中進而較佳為25~200 μm,其中進而較佳為35~190 μm。
又,亦可視需要進行壓紋加工或各種凹凸(圓錐或角錐形狀或半球形狀等)加工。又,為了提高對各種構件片材之接著性,亦可對表面進行電暈處理、電漿處理及底塗處理等各種表面處理。
本黏著片材亦可以於包含黏著劑組合物[I]之黏著層(本黏著片材)之單面或雙面積層離型膜而成之附離型膜之黏著片材的形式提供。
<<本積層片材>>
本發明之實施方式之一例之積層片材(以下,有時稱為「本積層片材」)係具備本黏著片材及其他層之片材。於構成本積層片材之層中,本黏著片材之厚度較佳為占本積層片材之總厚度之10~90%,其中進而較佳為占20%以上80%以下,其中進而較佳為占30%以上70%以下。
又,本積層片材較佳為於本黏著片材之至少一面具備構件片材者、或於構件片材之至少一面具備本黏著片材者。
本積層片材較佳為具備由例如構件片材(以下,有時稱為「第1構件片材」)、本黏著片材、與上述不同之構件片材(以下,有時稱為「第2構件片材」)依序積層而成之構成的積層片材。
可藉由將本黏著片材貼附於第1構件片材及/或第2構件片材來製作本積層片材。但是,並不限定於此種製造方法。
再者,第1構件片材與第2構件片材可相同亦可不同。
<構件片材>
作為構成本積層片材之構件片材,即貼附於本黏著片材之構件片材(包含「第1構件片材」及/或「第2構件片材」),例如可例舉:選自由聚酯樹脂、環烯烴樹脂、三乙醯纖維素樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、及聚胺酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂作為主成分之樹脂片材、或薄膜玻璃等玻璃。此處,所謂薄膜玻璃係指具有上述列舉之構件片材之厚度之玻璃。
其中,以環烯烴樹脂作為主成分之樹脂片材之25℃下之拉伸強度(ASTM D882)於厚度100 μm時低至40~60 MPa,於使用此種拉伸強度較低之構件片材之積層片材之情形時,彎折時容易產生破裂,於先前技術範圍內難以消除破裂。
作為構件片材,可使用先前公知者,但並無特別限定,例如較佳可例舉以下者。
・PET膜「Mitsubishi Chemical公司製造,S100,厚度50 μm」(拉伸強度:73 MPa)
・PEN膜「帝人公司製造,FS205S,厚度50 μm」(拉伸強度:193 MPa)
・CPI膜「KOLON公司製造,C_50,厚度53 μm」(拉伸強度:204 MPa)
再者,上述所謂「主成分」係指於構成構件片材之樹脂成分中佔據最高之質量比率之成分,具體而言係指於構件片材或形成該構件片材之樹脂組合物中占50質量%以上之成分,其中進而較佳為占55質量%以上,尤其進而較佳為占60質量%以上。
雖亦取決於可撓性圖像顯示裝置之構成及本黏著片材之位置,但作為第1構件片材及第2構件片材,例如可例舉:覆蓋透鏡、偏光板、相位差膜、阻隔膜、觸控感測器膜、發光元件等。
尤其是若考慮到圖像顯示之構成,則第1構件片材較佳為具有觸摸輸入功能。於本積層片材具有上述第2構件片材之情形時,第2構件片材亦可具有觸摸輸入功能。
(25℃下之拉伸強度)
進而,第1構件片材之依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度(亦稱為「25℃拉伸強度(ASTM D882)」)較佳為10~900 MPa,其中進而較佳為15 MPa以上800 MPa以下,其中進而較佳為20 MPa以上700 MPa以下。
若第1構件片材於25℃下之拉伸強度(ASTM D882)處於上述範圍內,則即便於彎曲時亦不易產生破裂,因而較佳。
於本積層片材具有上述第2構件片材之情形時,第2構件片材之依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度較佳為10~900 MPa,其中進而較佳為15 MPa以上800 MPa以下,其中進而較佳為20 MPa以上700 MPa以下。
若第2構件片材於25℃下之拉伸強度(ASTM D882)處於上述範圍內,則即便於彎曲時亦不易產生破裂,因而較佳。
其中,第1構件片材及第2構件片材中之任一者之依據ASTM D882所測得之25℃下的拉伸強度較佳為10~900 MPa。
再者,第1構件片材與第2構件片材可由相同之材料形成,亦可由不同之材料形成。
作為上述拉伸強度較高之構件片材(包含第1構件片材及第2構件片材),例如可例舉:聚醯亞胺膜、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜等,作為該等之拉伸強度,通常為900 MPa以下。下限通常為50 MPa。
另一方面,作為上述拉伸強度稍低之構件片材,例如可例舉:聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、三乙醯纖維素(TAC)膜、環烯烴聚合物(COP)膜等,該等之拉伸強度通常為10 MPa以上。上限通常為200 MPa。
本積層片材即便具備由此種拉伸強度稍低之材料形成之構件片材,亦能夠於本黏著片材之作用下抑制破裂等不良情況。
<本積層片材之物性>
本積層片材可具有如下物性。
(黏著力)
本積層片材對本黏著片材之構件片材之黏著力(剝離角度180°:剝離速度300 mm/分鐘)較佳為0.5~30 N/cm,更佳為1~20 N/cm,進而較佳為3~10 N/cm。若處於該範圍內,則具有充分之黏著性,有適宜用作可撓性圖像顯示裝置用黏著片材之傾向。
(動態彎曲耐久性)
作為本積層片材之動態彎折之可靠性試驗(動態彎曲耐久性),設定為曲率半徑R=1.5 mm,60 rpm(1 Hz),-20℃,藉由U字彎曲之循環評估,較佳為不會出現彎曲部之不良情況(分層、斷裂、彎曲、流動)之彎折次數為10萬次以上,更佳為彎折次數為20萬次以上。
(靜態彎曲耐久性)
作為本積層片材之靜態彎折之可靠性試驗(靜態彎曲耐久性),於曲率半徑R=1.5 mm,-20℃下保持彎曲狀態,較佳為不會出現彎曲部之不良情況(分層、斷裂、彎曲、流動)之保管時間為24小時以上,更佳為保管時間為120小時以上。
上述動態、靜態彎曲耐久性試驗可於實施例中記載之測定條件下進行測定。
<本積層片材之厚度>
本積層片材之厚度並無特別限制。例如於用於圖像顯示裝置之情形時,若本積層片材為片狀,且其厚度為0.01 mm以上,則操作性良好,又,若厚度為1 mm以下,則有助於本積層片材之薄型化。
因此,本積層片材之厚度較佳為0.01 mm以上,進而較佳為0.03 mm以上,特佳為0.05 mm以上。
另一方面,上限較佳為1 mm以下,進而更佳為0.7 mm以下,尤其更佳為0.5 mm以下。
<本積層片材之製造方法>
繼而,對本積層片材之製造方法進行說明。
但是,以下說明為製造本積層片材之方法之一例,本黏著片材並不限定於藉由該製造方法製造者。
本積層片材可以如下方式製造:與本黏著片材之製造方法同樣地製備黏著劑組合物[I],於例如第1構件片材及/或第2構件片材上塗佈該黏著劑組合物[I]使之硬化而形成黏著片材。
此時,黏著劑組合物[I]之製備方法、塗佈方法、黏著劑組合物[I]之硬化方法等與本黏著片材之製造方法相同。
又,亦可將預先製造之本黏著片材貼合於第1構件片材及/或第2構件片材來製造本積層片材。
再者,為了提昇接著性,亦可對本黏著片材、第1構件片材及第2構件片材各者之表面進行電暈處理、電漿處理及底塗處理等各種表面處理。
於本積層片材具有僅在本黏著片材之一面積層構件片材而成之構成之情形時,亦可於未積層有構件片材之本黏著片材之一面設置積層離型層而成之保護膜。
<<本可撓性圖像顯示裝置構件>>
本發明之實施方式之一例之可撓性圖像顯示裝置構件(以下,有時稱為「本可撓性圖像顯示裝置構件」)係具有2個可撓性構件經由本黏著片材相互貼合之構成之可撓性圖像顯示裝置構件。
本可撓性圖像顯示裝置構件之構成要素之中,本黏著片材如上所述,以下,對除黏著片材以外之元件進行說明。
(可撓性構件)
作為構成本可撓性圖像顯示裝置構件之可撓性構件,例如可例舉:有機電致發光(EL)顯示器等可撓性顯示器、覆蓋透鏡(覆蓋膜)、偏光板、偏光組件、相位差膜、障壁膜、視角補償膜、增亮膜、對比度提高膜、擴散膜、半透反射膜、電極膜、透明導電性膜、金屬網格膜、觸控感測器膜等顯示器用可撓性構件。可使用該等中之任一種或將兩種中之兩個組合使用。例如可例舉:可撓性顯示器與其他可撓性構件之組合、或覆蓋透鏡與其他可撓性構件之組合。
再者,所謂可撓性構件意指能夠彎曲之構件、尤其是能夠反覆撓曲之構件。尤佳為能夠固定成曲率半徑為5 mm以下之彎曲形狀之構件,尤其是可耐受曲率半徑3 mm以下、更佳為曲率半徑1.5 mm以下之反覆彎曲作用之構件。
於上述構成中,作為可撓性構件之主成分,可例舉樹脂片材或玻璃等。
作為該樹脂片材之材質,例如可例舉聚酯樹脂、環烯烴樹脂、三乙醯纖維素樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂及芳香族聚醯胺樹脂等,該等可為一種樹脂,或2種以上之樹脂。其中,較佳為包含以選自由聚酯樹脂、環烯烴樹脂、三乙醯纖維素樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、及聚胺酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂作為主成分之樹脂片材。
此處,所謂「主成分」係指於構成可撓性構件之成分中佔據最高之質量比率之成分,具體而言,係指佔據形成可撓性構件之樹脂組合物(樹脂片材)之50重量%以上者,進而較佳為占55重量%以上,特佳為占60重量%以上。
又,可撓性構件亦可由薄膜玻璃形成。
於上述構成中,2個可撓性構件中之任一者即第1可撓性構件特佳為依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度為10~900 MPa,其中進而較佳為15 MPa以上800 MPa以下,其中進而較佳為20 MPa以上700 MPa以下。
只要其中一個可撓性構件於25℃下之拉伸強度(ASTM D882)處於上述範圍內,則即便於彎曲時亦不易破裂,因而較佳。
又,關於另一可撓性構件即第2可撓性構件,依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度較佳為10~900 MPa,其中進而較佳為15 MPa以上800 MPa以下,其中進而較佳為20 MPa以上700 MPa以下。
只要另一可撓性構件於25℃下之拉伸強度(ASTM D882)處於上述範圍內,則即便於彎曲時亦不易破裂,因而較佳。
作為上述拉伸強度較高之可撓性構件,可例舉聚醯亞胺膜、聚酯膜、芳香族聚醯胺膜等,該等膜之拉伸強度一般為900 MPa以下。
另一方面,作為上述拉伸強度稍低之可撓性構件,可例舉三乙醯纖維素(TAC)膜、環烯烴聚合物(COP)膜等,該等膜之拉伸強度通常為10 MPa以上。
本可撓性圖像顯示裝置構件即便具備由此種拉伸強度稍低之材料形成之可撓性構件,亦能夠於本黏著片材之作用下抑制破裂等不良情況。
<本可撓性圖像顯示裝置構件之製造方法>
本可撓性圖像顯示裝置構件之製造方法並無特別限制,如上所述,可將黏著劑組合物[I]塗佈於可撓性構件上而形成黏著片材,亦可預先使用該黏著劑組合物[I]形成黏著片材後,與可撓性構件貼合。
<<本可撓性圖像顯示裝置>>
本發明之實施方式之一例之可撓性圖像顯示裝置(以下,有時稱為「本可撓性圖像顯示裝置」)係置入本積層片材或本可撓性圖像顯示裝置構件而成之圖像顯示裝置。例如,藉由將本積層片材積層於其他圖像顯示裝置構成構件,可獲得具備本積層片材之本可撓性圖像顯示裝置。
所謂「可撓性圖像顯示裝置」,係指即便反覆彎折亦不會殘留彎折痕跡,於解除彎折時可快速地回復至彎折前之狀態,且即便彎折亦可無應變地顯示圖像的圖像顯示裝置。
更具體而言,可例舉包含能夠具有曲率半徑為5 mm以下之固定彎曲形狀之構件,尤其是可耐受曲率半徑3 mm以下,更佳為曲率半徑1.5 mm以下之反覆彎曲作用之構件的圖像顯示裝置。
本積層片材的特徵之一為即便於高溫環境下進行摺疊操作,亦可防止積層片材之分層或破裂,回復性亦良好,因此能夠製造可撓性優異之可撓性圖像顯示裝置。
[實施例]
以下,列舉實施例對本發明進行更具體之說明,但本發明只要不超過其主旨則並不限定於以下實施例。
再者,於例中,「份」、「%」意指重量基準。
<原料>
首先,對實施例及比較例中製備之丙烯酸系聚合物、及黏著劑組合物之詳細內容進行說明。
<丙烯酸系聚合物(A)>
以如表1所示之共聚成分組成準備丙烯酸系聚合物(1)~(5)。
[表1]
丙烯酸系聚合物 | 共聚成分 | 玻璃轉移溫度 (Tg) (℃) | |||||||
n-OA (份) | BA (份) | 2EHA (份) | EMA (份) | 2HEA (份) | 4HBA (份) | 單官能(甲基)丙烯酸酯(B) (份) | 重量平均分子量 (Mw) | ||
(1) | 80 | - | - | - | - | 20 | - | 77萬 | -38℃ |
(2) | - | 15 | 60 | 5 | 20 | - | - | 77萬 | -27℃ |
(3) | 76.2 | - | - | - | - | 19.0 | 4.8 | 80萬 | -43℃ |
(4) | - | 80 | - | - | - | 20 | - | 80萬 | -35℃ |
(5) | 31 | 46 | 23 | 80萬 | -39℃ |
<單官能(甲基)丙烯酸酯(B)>
・含有丙二醇骨架之單官能胺基甲酸酯丙烯酸酯、PEM-X264(AGC公司製造),重量平均分子量:約10000,玻璃轉移溫度:-53℃
<光聚合起始劑(C)>
・Esacure TZT(IGM公司製造,4-甲基二苯甲酮與2,4,6-三甲基二苯甲酮之混合物(奪氫型))
[實施例1~8、比較例1~3]
以如表2所示之調配組成將丙烯酸系聚合物、單官能(甲基)丙烯酸酯、光聚合起始劑、作為溶劑之乙酸乙酯均勻地混合,獲得黏著劑組合物溶液(固形物成分濃度33%)。
[表2]
丙烯酸系聚合物(A) | 單官能(甲基)丙烯酸酯(B)(份) | 光聚合起始劑(C) (份) | 累計光量(mJ/cm 2) | 厚度 (μm) | |||||
(1) (份) | (2) (份) | (3) (份) | (4) (份) | (5) (份) | |||||
實施例1 | 100 | - | - | - | - | 5 | 3 | 900 | 50 |
實施例2 | 100 | - | - | - | - | 5 | 3 | 900 | 25 |
實施例3 | 100 | - | - | - | - | 10 | 3 | 900 | 50 |
實施例4 | 100 | - | - | - | - | 20 | 3 | 900 | 50 |
實施例5 | 100 | - | - | - | - | 40 | 3 | 900 | 50 |
實施例6 | 100 | - | - | - | - | 0 | 3 | 600 | 50 |
實施例7 | - | 100 | - | - | - | 75 | 2 | 800 | 50 |
實施例8 | - | - | 100 | - | - | 0 | 3 | 400 | 50 |
比較例1 | - | - | - | 100 | - | 0 | 3 | 600 | 50 |
比較例2 | - | - | - | 100 | - | 10 | 3 | 300 | 50 |
比較例3 | - | - | - | - | 100 | 0 | 3 | 600 | 50 |
將上述黏著劑組合物溶液以乾燥後之厚度為50 μm(實施例1、實施例3~8及比較例1~3)或25 μm(實施例2)之方式塗佈於離型膜(Mitsubishi Chemical公司製造,矽酮剝離處理聚酯膜,厚度100 μm)上。塗佈後,放入溫度加熱至90℃之乾燥機內保持7分鐘,使黏著劑組合物所含有之溶劑揮發乾燥。
進而,於溶劑經乾燥之該黏著劑組合物之表面形成積層離型膜(Mitsubishi Chemical公司製造,矽酮剝離處理聚酯膜,厚度75 μm)而成之積層體,使用高壓水銀燈,介隔上述離型膜對上述黏著劑組合物照射紫外線(各照射量參照表2),獲得黏著片材積層體(附有離型膜之黏著片材)。
對所獲得之黏著片材積層體進行以下評估。
<凝膠分率>
自實施例及比較例中製作之各黏著片材積層體去除離型膜,將黏著片材積層複數層,藉此製成厚度1.0 mm之積層體,其後沖切直徑8 mm之圓柱體,將其作為樣品,包裹於200網目之SUS(Steel Use Stainless,日本不鏽鋼標準)製金屬絲網中,並浸漬在調整為23℃之乙酸乙酯中72小時。其後,於75℃下使其乾燥4.5小時,分別測定浸漬於乙酸乙酯前後之黏著劑之重量,將兩者之重量差作為金屬絲網中殘存之不溶解之黏著劑之重量。將金屬絲網中殘存之不溶解之黏著劑之重量相對於浸漬於乙酸乙酯前之黏著劑之重量的重量百分率作為凝膠分率(%)來算出。
<可撓性>
作為可撓性之評估,測定黏著片材之動態黏彈性,自其結果讀取損耗正切(tanδ)之極大溫度(玻璃轉移溫度:Tg)、及-40℃、-20℃及60℃下之儲存剪切彈性模數(G')。
[損耗正切(tanδ)、儲存剪切彈性模數(G')]
自實施例及比較例中製作之各黏著片材積層體去除離型膜,將黏著片材積層複數層,藉此製成厚度1.0 mm之積層體。
自所獲得之黏著片材(黏著層)之積層體沖切直徑8 mm之圓柱體(高1.0 mm),將其作為樣品。
對於該樣品,使用黏彈性測定裝置(T.A.Instruments公司製造,產品名「DHR 2」),於以下測定條件下測定動態黏彈性之溫度分散。
根據所獲得之動態黏彈性之溫度分散資料,讀取損耗正切(tanδ)之峰值溫度(玻璃轉移溫度(Tg))、-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)、-20℃下之儲存剪切彈性模數G'(-20℃)、60℃下之儲存剪切彈性模數G'(60℃)。
根據讀取之儲存剪切彈性模數G'之值,算出-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)相對於-20℃下之儲存剪切彈性模數G'(-20℃)之比(G'(-40℃)/G'(-20℃))、及-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)相對於60℃下之儲存剪切彈性模數G'(60℃)之比(G'(-40℃)/G'(60℃))。
(測定條件)
・測定治具:Φ8 mm平行板
・應變:0.1%
・頻率:1 Hz
・測定溫度:-60~100℃
・升溫速度:5℃/分鐘
<回復性>
自實施例及比較例中製作之各黏著片材積層體去除離型膜,將黏著片材積層複數層,藉此製成厚度1.0 mm之積層體。
自所獲得之黏著片材(黏著層)之積層體沖切直徑8 mm之圓柱體(高1.0 mm),將其作為樣品。
對於該樣品,使用黏彈性測定裝置(T.A.Instruments公司製造,產品名「DHR 2」),於以下測定條件下測定回復率。
即,於25℃下施加相當於厚度之7倍之剪切應變並維持10分鐘後,讀取去除應力10分鐘後之殘留應變值,藉此測定回復率。
回復率係根據下式進行計算而求出。
回復率(%)=[(700-殘留應變值)/700]×100
<彎曲耐久性>
去除實施例及比較例中製作之各黏著片材積層體之離型膜,藉由手輥將CPI膜(主成分:透明聚醯亞胺,KOLON公司製造之「C_50」,拉伸強度:204 MPa)貼合於黏著片材之兩面,切出5×10 cm,獲得彎曲耐久性用積層片材(樣品)。
使用以如上方式製作之積層片材(樣品)以如下方式進行評估。
(動態彎曲耐久性)
對於所獲得之積層片材(樣品),使用恆溫恆濕器內耐久系統與面狀體無負載U字伸縮試驗機(YUASA SYSTEM公司製造)於曲率半徑R=1.5 mm、60 rpm(1 Hz)之設定下進行U字彎曲之循環評價。於-20℃下靜置3小時後,於同一溫度下以循環數20萬次進行評估。再者,按照下述評估基準進行評估。
A:未發生彎曲部之分層、斷裂、彎曲、流動。
B:發生了彎曲部之分層、斷裂、彎曲、流動中之任一者。
(靜態彎曲耐久性)
於-20℃下將積層片材(樣品)靜置3小時後,將CPI膜側設為內側,於曲率半徑R=1.5 mm下進行彎曲,於同一溫度下靜置。24小時後,打開治具,於室溫(23℃)下藉由1小時後之回復之內角度對靜態彎曲耐久性進行評估。確認回復後之內角度,並按照下述評估基準進行評估。同樣地,僅確認構件片材(CPI膜)之回復之內角度,結果,膜之內角度為150°。
A:彎曲部之內角度回復至150°以上。
B:彎曲部之內角度回復至未達150°。
將藉由上述測定、評估所獲得之結果示於表3。
[表3]
凝膠分率 (%) | 損耗正切(tanδ)、儲存剪切彈性模數(G') | G'(-40℃)/G'(-20℃) | G'(-40℃)/ G'(60℃) | 回復性 | 彎曲耐久性 | |||||
玻璃轉移溫度(Tg) (℃) | G'(-40℃) (kPa) | G'(-20℃) (kPa) | G'(60℃) (kPa) | 10分後之回復率(%) | 動態彎折試驗 -20℃、20萬次 | 靜態彎折試驗 -20℃、24小時 | ||||
實施例1 | 70 | -40.4 | 824 | 88 | 9 | 9.4 | 92 | 83 | A | A |
實施例2 | 70 | -40.4 | 824 | 88 | 9 | 9.4 | 92 | 83 | A | A |
實施例3 | 71 | -41.1 | 753 | 83 | 10 | 9.1 | 79 | 83 | A | A |
實施例4 | 73 | -45.4 | 561 | 75 | 9 | 7.5 | 64 | 89 | A | A |
實施例5 | 75 | -48.6 | 379 | 67 | 10 | 5.7 | 39 | 82 | A | A |
實施例6 | 64 | -38.0 | 1001 | 86 | 6 | 11.6 | 167 | 81 | A | A |
實施例7 | 66 | -45.0 | 944 | 125 | 17 | 7.6 | 56 | 79 | A | A |
實施例8 | 77 | -43.4 | 751 | 102 | 15 | 7.4 | 51 | 85 | A | A |
比較例1 | 62 | -35.0 | 14449 | 240 | 17 | 60.2 | 850 | 87 | A | B |
比較例2 | 46 | -38.9 | 1960 | 132 | 12 | 14,8 | 163 | 53 | A | B |
比較例3 | 74 | -39.0 | 1644 | 170 | 25 | 9.7 | 66 | 83 | A | B |
<生質度>
對於實施例1之黏著片材,使用基於串列式加速器之
14C-AMS專用裝置(NEC公司製造),進行放射性碳濃度測定(
14C生質度測定)。根據生物基濃度試驗規格ASTM D6866-21求出之生質度為57%。
由上述評估結果可知,藉由使用含有比較長鏈之直鏈或支鏈烷基及羥基之丙烯酸系聚合物作為黏著劑組合物,可具有與被黏著體之密接性及黏著片材之回復性,並且可極大地降低-40℃等非常低之溫度下之儲存模數,從而成為可撓性優異之黏著片材。
因此,可知使用本黏著片材之可撓性圖像顯示裝置之回復性及可撓性之可靠性優異。
又,使用作為源自植物之(甲基)丙烯酸酯之丙烯酸正辛酯(生質度:72%)之實施例1之黏著片材具有較高之生質度,就地球環境保護之方面而言,亦為優異之黏著片材。
上述實施例中示出了本發明之具體形態,但上述實施例僅為示例,不可限定性地進行解釋。業者瞭解之各種變形應在本發明之範圍內。
[產業上之可利用性]
本發明之黏著片材於低溫下之可撓性優異,進而回復性亦優異,因此,可用作用以獲得可彎曲、可摺疊、可捲曲、可伸縮等各種可撓性圖像顯示裝置之黏著片材,尤其是適宜用作出現反覆彎折之可摺疊圖像顯示裝置用黏著片材。
Claims (22)
- 一種黏著片材,其係由含有丙烯酸系聚合物(A)之黏著劑組合物[I]形成, 上述丙烯酸系聚合物(A)包含源自由(式1)表示之化合物(a1)之結構部位及源自含羥基之(甲基)丙烯酸酯(a2)之結構部位,且 上述黏著片材於-40℃下之儲存剪切彈性模數(G')為1200 kPa以下, (式1)CH 2=CH(R 1)-COO(R 2) (式中,R 1表示氫原子或甲基,R 2表示碳原子數5~20之直鏈或支鏈狀烷基)。
- 如請求項1之黏著片材,其中上述黏著劑組合物[I]含有單官能(甲基)丙烯酸酯(B)。
- 如請求項1之黏著片材,其中上述丙烯酸系聚合物(A)之重量平均分子量為60萬~150萬。
- 如請求項2之黏著片材,其中上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)具有二醇骨架。
- 如請求項2之黏著片材,其中上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)為胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
- 如請求項2之黏著片材,其中相對於丙烯酸系聚合物(A)100重量份,上述單官能(甲基)丙烯酸酯(B)之含量為0.1~45重量份。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其中上述黏著劑組合物[I]含有光聚合起始劑(C)。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其包含(甲基)丙烯酸正辛酯。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其中上述黏著片材之生質度為40%以上。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其於-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)為1000 kPa以下。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其於60℃下之儲存剪切彈性模數G'(60℃)為1 kPa以上100 kPa以下。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其於-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)相對於在-20℃下之儲存剪切彈性模數G'(-20℃)之比(G'(-40℃)/G'(-20℃))為15以下。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其於-40℃下之儲存剪切彈性模數G'(-40℃)相對於在60℃下之儲存剪切彈性模數G'(60℃)之比(G'(-40℃)/G'(60℃))為200以下。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其玻璃轉移溫度(Tg)為-35℃以下,該玻璃轉移溫度(Tg)係由藉由動態黏彈性測定所獲得之損耗正切(Tanδ)之極大值定義。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其回復率為75%以上,該回復率係於25℃下對黏著片材施加相當於其厚度之7倍之剪切應變並維持10分鐘後,由去除應力10分鐘後之殘留應變值算出。
- 如請求項15之黏著片材,其中上述回復率為80%以上。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其中上述黏著片材之凝膠分率為30~95重量%。
- 如請求項1至6中任一項之黏著片材,其用於可撓性圖像顯示裝置構成構件之貼合。
- 一種積層片材,其於如請求項1至18中任一項之黏著片材之至少一面具備依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度為10~900 MPa之構件片材。
- 一種積層片材,其於依據ASTM D882所測得之25℃下之拉伸強度為10~900 MPa之構件片材之至少一面具備如請求項1至18中任一項之黏著片材。
- 如請求項19之積層片材,其中上述構件片材係包含選自由聚酯樹脂、環烯烴樹脂、三乙醯纖維素樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、及聚胺酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂作為主成分之樹脂片材或玻璃。
- 一種可撓性圖像顯示裝置,其具備如請求項19至21中任一項之積層片材。
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