TWI532809B - 接著性組成物、使用其的影像顯示裝置以及影像顯示裝置的製造方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種適合作為影像顯示裝置的構成材料的接著性組成物及影像顯示裝置。
近年來,在行動電話、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)等可攜式助理設備、數位相機(digital camera)、數位視訊攝影機(digital video camera)等的電子、光學元件等中,在實現高功能化的同時,實現了薄型化或輕量化、以及顯示體的電子紙化等。這些電子、光學元件的構件固定用材料一直使用轉印黏著劑層的膠帶。但是,該膠帶的黏著劑層存在以下問題:接著強度不充分,並且即便暴露於高溫時接著強度極度降低等。
另外,在影像顯示裝置的影像顯示部配置有液晶面板等。該液晶面板例如包含液晶胞及貼合於其兩面的偏光板等,來自外部的衝擊非常弱。因此,通常的影像顯示裝置中,在該液晶面板的前面介隔一定的空隙而配置透明保護構件。空隙發揮出緩衝來自外部的衝擊並保護影像面板的作用。但是,保護構件的折射率與空隙(空氣層)的折射率大大不同,因此會在保護構件與空隙的界面產生菲涅耳(Fresnel)反射。因此,存在液晶面板所顯示的影像的視認性降低等的問題。
因此,進行了在液晶面板與保護構件之間夾入具有透明性的接著膜,以提高影像的視認性等的研究(例如專利
文獻1等)。但是,在液晶面板或保護構件的任一者或此兩者的表面具有凹凸時,接著膜無法充分追隨凹凸形狀,而容易在凹凸附近產生空隙。並且,由於該空隙,而有視認性進一步降低的問題。特別是該問題容易產生於在保護構件形成有電極的觸控面板型影像顯示裝置中。
另外,亦進行了在液晶面板與保護構件之間配置透光性高的丙烯酸系樹脂層等的研究(專利文獻2)。但是,先前的以丙烯酸系樹脂為主成分的透光性樹脂的折射率低於保護構件的折射率,影像顯示裝置的視認性仍不充分。另外,為了提高填充於影像面板與保護構件之間的透光性樹脂層的折射率,亦進行了在丙烯酸系樹脂中添加折射率高的萜烯系樹脂等的研究。但是,若使這些混合物經光硬化,則存在產生白濁、影像面板與保護構件的接著強度降低等的問題。
另外,聚異丙基甲苯(polyisopropyl toluene)作為黏著賦予劑而廣為人知,通常相對於黏著用聚合物100重量份,通常添加10重量份左右(專利文獻3~專利文獻6)。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2007-169327號公報
專利文獻2:日本專利特開2005-134841號公報
專利文獻3:日本專利特開2011-140594號公報
專利文獻4:日本專利特開2000-169819號公報
專利文獻5:日本專利特開2000-273428號公報
專利文獻6:日本專利特開2003-277709號公報
本發明是鑒於如上所述的先前技術所存在的問題點而成。即,本發明的目的是提供一種硬化物的透明性及折射率高、接著力高、而且即便暴露於高溫時接著強度的降低亦少的接著性組成物。
本發明者等人為了達成上述課題,而進行銳意研究,結果發現,藉由以特定的比率混合烴系聚合物與丙烯酸系單體,而硬化物的透光性及折射率高、而且接著強度高、即便暴露於高溫時接著強度的降低亦少,從而完成了本發明。
即,根據本發明,提供一種以下所示的接著性組成物、影像顯示裝置、及影像顯示裝置的製造方法。
[1]一種接著性組成物,其包含:(1)依據JIS K7361-1測定的1mm厚的可見光區域的全光線透過率為80%以上的烴系聚合物;(2)選自1分子內具有1個(甲基)丙烯醯基的單(甲基)丙烯酸系單體、及1分子內具有2個(甲基)丙烯醯基的二(甲基)丙烯酸系單體的1種以上(甲基)丙烯酸系單體;及(3)光起始劑,且相對於上述成分(1)100重量份,上述成分(2)的含量為30重量份以上且小於190重量份。
[2]如[1]所述之接著性組成物,其配置於影像顯示裝置的保護構件與基部之間,上述影像顯示裝置包含上述保護構件與具有影像顯示部的上述基部。
[3]如[1]或[2]所述之接著性組成物,其中上述成分(1)的軟化點為70℃~130℃。
[4]如[1]至[3]中任一項所述之接著性組成物,其中上述接著性組成物的硬化物在25℃下以10Hz測定的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa且1.0×109Pa以下。
[5]如[1]至[4]中任一項所述之接著性組成物,其中上述成分(1)是選自由聚異丙基甲苯、脂環族飽和烴樹脂、萜烯系氫化物所組成的組群中的1種以上聚合物。
[6]如[5]所述之接著性組成物,其中上述成分(1)是數量平均分子量(Mn)為400~1200、且以重量平均分子量(Mw)相對於數量平均分子量(Mn)表示的分子量分布(Mw/Mn)為2以下的聚異丙基甲苯。
[7]如[6]所述之接著性組成物,其中上述成分(1)是藉由佛瑞德-克來福特(Friedel-Crafts)觸媒將異丙烯基甲苯(isopropenyl toluene)聚合而得的聚異丙基甲苯。
[8]如[1]至[7]中任一項所述之接著性組成物,其中上述單(甲基)丙烯酸系單體以下述通式(1)表示:
(上述通式(1)中,R1表示碳數為4~18的烴基,
R2表示氫原子或甲基)。
[9]如[1]至[7]中任一項所述之接著性組成物,其中上述二(甲基)丙烯酸系單體以下述通式(2)表示:
(上述通式(2)中,R3表示碳數4~12的烴基,R4及R5分別獨立表示氫原子或甲基)。
[10]如[1]至[9]中任一項所述之接著性組成物,其中進一步包含:(4)1分子內具有1個~2個碳-碳雙鍵且碳數為4~6的脂肪族不飽和烴、與異丙烯基甲苯的共聚物,且上述共聚物是數量平均分子量(Mn)為400~1200,且以重量平均分子量(Mw)相對於數量平均分子量(Mn)表示的分子量分布(Mw/Mn)為2以下的共聚物。
[11]如[1]至[10]中任一項所述之接著性組成物,其中藉由R型黏度計測定的25℃時的10rpm的黏度為0.5Pa.s~10Pa.s。
[12]一種影像顯示裝置,其包括:保護構件、具有影像顯示部的基部、及夾在上述保護構件及上述基部之間的填充材,且上述填充材為如[1]至[11]中任一項所述之接著性組成物的硬化物。
[13]一種影像顯示裝置,其包括:保護構件、具有影
像顯示部的基部、及夾在上述保護構件及上述基部之間的填充材,且上述填充材的可見光區域的全光線透過率為90%以上,且在25℃下以10Hz測定的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa且1.0×109Pa以下。
[14]一種影像顯示裝置的製造方法,其用以製造包括保護構件、具有影像顯示部的基部、及夾在上述保護構件及上述基部之間的填充材的影像顯示裝置,且包括:使如[1]至[11]中任一項所述之接著性組成物夾在上述保護構件與上述基部之間的步驟;以及藉由光照射使上述接著性組成物硬化的步驟。
本發明的透明性組成物的硬化物的透明性高,且折射率高。因此本發明的透明性組成物特別有效用作影像顯示裝置用接著層或填充材,並可提供優異的影像顯示裝置。
1.接著性組成物
本發明的接著性組成物包含(1)烴系聚合物、(2)(甲基)丙烯酸系單體、及(3)光起始劑;根據需要可包含(4)脂肪族不飽和烴與異丙烯基甲苯的共聚物、或(5)其他成分。
(1)烴系聚合物
接著性組成物所含的烴系聚合物是包含碳及氫的聚合物,是依據JIS K7361-1測定的可見光區域的全光線透過率較佳為80%以上、更佳為85%以上、尤佳為90%以上的
聚合物。全光線透過率是準備烴系聚合物的1mm厚的成型板,藉由霧度計(haze meter)等測定該成型板的透射率而得。霧度計的例子有日本電色工業(股)製造的NDH4000霧度計等。另外,本發明中所謂的可見光,是波長400nm~700nm的光。
烴系聚合物的軟化點較佳為70℃~130℃,更佳為80℃~120℃,尤佳為85℃~110℃。若烴系聚合物的軟化點為上述範圍內,則接著性組成物的接著強度會非常大地提高。另外,本發明的組成物的硬化物在25℃時的儲存彈性模數E'(25)會提高,並且透濕量會降低。而且,若軟化點為上述範圍內,則將接著性組成物硬化時的硬化收縮會得到抑制。軟化點是藉由依據JIS K2207的環球法而測定。測定裝置的例子包括:美泰克(MEITECH)公司製造的ASP-MG等。
烴系聚合物的種類並無特別限制,就透明性及黏著性的觀點而言,較佳為脂環族飽和烴樹脂、萜烯系氫化物、或聚異丙基甲苯。
脂環族飽和烴樹脂可為二甲苯樹脂、將石油樹脂進行氫化處理而得的樹脂等。脂環族飽和烴樹脂的數量平均分子量(Mn)較佳為400~1200,更佳為600~1000。
萜烯系氫化物是將芳香族改質萜烯系樹脂進行氫化而得的樹脂。萜烯系氫化物的數量平均分子量(Mn)較佳為600~2000,更佳為800~1500。
聚異丙基甲苯的數量平均分子量(Mn)較佳為400~
1200,更佳為450~1000,尤佳為500~800。聚異丙基甲苯的以重量平均分子量(Mw)相對於數量平均分子量表示的分子量分布(Mw/Mn),較佳為2以下,更佳為1.3~2.0,尤佳為1.5~2.0。若數量平均分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)為該範圍,則接著性組成物的黏度容易變為所期望的範圍,且容易塗佈接著性組成物。上述數量平均分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)可藉由凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography,GPC),將聚苯乙烯作為標準進行測定。
聚異丙基甲苯可包含:源自間異丙烯基甲苯的結構單元、源自對異丙烯基甲苯的結構單元、及源自鄰異丙烯基甲苯的結構單元的任一種。通常為這些結構單元的共聚物。但與包含對異丙烯基甲苯或鄰異丙烯基甲苯的聚異丙基甲苯相比,源自間異丙烯基甲苯的聚異丙基甲苯的結晶性更低,並表現更高的接著性。因此,相對於構成聚異丙基甲苯的全部結構單元的莫耳數,源自間異丙烯基甲苯的結構單元的莫耳數較佳為50%以上。
上述聚異丙基甲苯的製造方法並無特別限制,較佳為在佛瑞德-克來福特觸媒下將異丙烯基甲苯聚合而得。原因是,若使用佛瑞德-克來福特觸媒,則容易將聚異丙基甲苯的數量平均分子量及分子量分布調整為所期望的範圍。
另外,如上所述,原料的異丙烯基甲苯較佳為間異丙烯基甲苯、或含有50重量%以上的間異丙烯基甲苯的異丙烯基甲苯的異構物混合物。
佛瑞德-克來福特觸媒可為公知的觸媒。例如可列舉:氯化鋁、溴化鋁、二氯單乙基鋁、四氯化鈦、四氯化錫、三氟化硼、三氟化硼的各種錯合物等。佛瑞德-克來福特觸媒可單獨調配1種,亦可組合2種以上而調配。
聚合系中的佛瑞德-克來福特觸媒的調配量,相對於異丙烯基甲苯100重量份,較佳為0.01重量份~5.0重量份。
使用佛瑞德-克來福特觸媒的聚合反應較佳為在溶劑中進行,較佳為在芳香族系溶劑中、或在芳香族系溶劑與烴系溶劑及/或脂環族烴系溶劑的混合物中的聚合反應。芳香族系溶劑的例子包括:甲苯、二甲苯、乙苯、均三甲苯、異丙苯等。脂肪族烴系溶劑的例子包括:戊烷、己烷、庚烷等。脂環族烴系溶劑的例子包括:環戊烷、環己烷、甲基環己烷等。溶劑的使用量較佳為原料的異丙烯基甲苯的濃度為10重量%~50重量%的量。
另外,聚合時的溫度可根據觸媒的種類及其量、溶劑的種類等進行適當選擇,較佳為-30℃~50℃的範圍。
另外,烴系聚合物的含量相對於接著性組成物100重量份,較佳為20重量份~90重量份,更佳為30重量份~80重量份。若烴系聚合物的量為上述範圍內,則上述組成物的硬化物的透明性、折射率、接著性等的平衡優異。
(2)(甲基)丙烯酸系單體
接著性組成物中包含:選自1分子內具有1個(甲基)丙烯醯基的單(甲基)丙烯酸系單體、及1分子內具有2個(甲基)丙烯醯基的二(甲基)丙烯酸系單體的1種以上。所謂
(甲基)丙烯醯基,是表示「丙烯醯基或甲基丙烯醯基」。
1分子內具有1個丙烯醯基的單(甲基)丙烯酸系單體例如可列舉下述通式(1)所示的單體。
通式(1)中的R1表示碳數為4~18的烴基。碳數為4~18的烴基可為直鏈烷基、分支烷基、或包含碳數4~18的環烷烴的烷基的任一種。通式(1)中的R2為氫原子或甲基。
上述通式(1)所示的單(甲基)丙烯酸系單體的具體例包括:(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸環己酯等。接著性組成物中,這些單體可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。
1分子內具有2個(甲基)丙烯醯基的二(甲基)丙烯酸系單體可為下述通式(2)所示的單體。
[化4]
通式(2)中,R3表示碳數4~12的烴基。碳數4~12的烴基可為直鏈伸烷基、分支伸烷基、或包含碳數4~12的伸環烷基的伸烷基的任一種。另外,通式(2)中的R4及R5分別獨立為氫原子或甲基。
上述通式(2)所示的二(甲基)丙烯酸系單體的具體例包括:1,3-丁二醇二(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、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯等。接著性組成物中,這些單體可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。
接著性組成物中含有單(甲基)丙烯酸系單體與二(甲基)丙烯酸系單體時,這些單體的含有比率為任意;若二(甲基)丙烯酸系單體的含有比率變多,則高溫高濕環境下的密接可靠性提高。
接著性組成物中所含的(甲基)丙烯酸系單體的總量,相對於烴系聚合物100重量份為30重量份以上且小於190重量份,較佳為30重量份以上且小於90重量份,更佳為40重量份~80重量份。若(甲基)丙烯酸系單體的上述含量小於30重量份,則接著性組成物難以充分硬化,在高溫條件下接著強度容易降低。另一方面,在(甲基)丙烯酸系單體的上述含量為190重量份以上時,無法充分獲得烴系聚
合物的接著強度提高效果,此時,接著性組成物的硬化物的接著強度亦容易降低。另外,若(甲基)丙烯酸系單體過量,則接著性組成物的硬化收縮變大,在將接著性組成物用於影像顯示裝置時,容易發生保護構件或基部的應變。而且,接著性組成物的儲存彈性模數變低,透濕量容易變多。
(3)光起始劑
接著性組成物中包含光起始劑。光起始劑的種類並無特別限制,可為公知的光起始劑。光起始劑的例子包括:烷基苯酮系化合物、醯基氧化膦系化合物、二茂鈦系化合物、肟酯系化合物、安息香系化合物、苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、噻噸酮(thioxanthone)系化合物、α-醯基肟酯系化合物、乙醛酸苯酯系化合物、苯偶醯系化合物、偶氮系化合物、二苯硫醚系化合物、有機色素系化合物、酞菁鐵系化合物、安息香醚系化合物、蒽醌系化合物等。接著性組成物中,這些光起始劑可僅含有1種,亦可含有2種以上。
光起始劑就反應性等的觀點而言,特佳為烷基苯酮系化合物、醯基氧化膦系化合物。
光起始劑的含量相對於上述(甲基)丙烯酸系單體100重量份,較佳為0.5重量份~20重量份,更佳為4重量份~16重量份,尤佳為6重量份~12重量份。
(4)脂肪族不飽和烴與異丙烯基甲苯的共聚物
接著性組成物可包含:1分子內具有1個~2個碳-碳
雙鍵且碳數為4~6的脂肪族不飽和烴、與異丙烯基甲苯的共聚物。
1分子內具有1個~2個碳-碳雙鍵且碳數為4~6的脂肪族不飽和烴的例子包括:1-戊烯、2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯、1,3-丁二烯、1,2-戊二烯、1,3-二戊二烯、3-甲基-1,2-丁二烯等。接著性組成物中,這些脂肪族不飽和烴可僅含有1種,亦可含有2種以上。
若接著性組成物中含有該共聚物,則可調整接著性組成物的硬化物的折射率。例如,在接著性組成物的硬化物的折射率與影像顯示裝置的保護構件的折射率相比而過高時,較佳為含有該共聚物。藉此,接著性組成物的透光性或接著強度不會大幅降低,而僅折射率降低。
相對於上述共聚物的全部構成成分的莫耳數,源自異丙烯基甲苯的構成成分的莫耳數的比率較佳為60%~99%,更佳為70%~97%,尤佳為80%~95%。若上述共聚物中的源自異丙烯基甲苯的構成成分的比率過少,則存在接著性組成物的硬化物的透光性或接著強度等降低的傾向。另一方面,若源自異丙烯基甲苯的構成成分的比率過多,則難以發揮因共聚物的添加所產生的折射率調整效果。
上述共聚物較佳為數量平均分子量(Mn)為400~1200,且較佳為以重量平均分子量(Mw)相對於數量平均分子量表示的分子量分布(Mw/Mn)為2以下。上述共聚物的數量平均分子量(Mn)更佳為450~1000,尤佳為500~800。另外,上述共聚物的分子量分布(Mw/Mn)更
佳為1.3~2.0,尤佳為1.5~2.0。若數量平均分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)為上述範圍,則接著性組成物的黏度容易變為所期望的範圍。上述數量平均分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)可將聚苯乙烯作為標準藉由GPC進行測定。
上述共聚物的含量相對於接著性組成物100重量份,較佳為50重量份以下,更佳為1重量份~10重量份。若上述共聚物的量過量,則可能對接著性組成物的接著強度等各種物性造成影響。
上述共聚物是將1分子內具有1個~2個碳-碳雙鍵且碳數為4~6的脂肪族不飽和烴、與異丙烯基甲苯進行共聚合而得。脂肪族不飽和烴、與異丙烯基甲苯的共聚合方法可與上述聚異丙基甲苯的製造方法相同。例如可為在佛瑞德-克來福特觸媒下進行聚合的方法等。另外,異丙烯基甲苯與製造上述聚異丙基甲苯時所用的原料相同。
(5)其他成分
接著性組成物中,在不損及本發明的效果的範圍內,可含有熱自由基產生劑、自由基鏈轉移劑、其他樹脂、熱硬化促進劑、填充劑、改質劑、穩定劑、抗氧化劑等其他成分。
若接著性組成物中含有熱自由基產生劑,則亦可使無法直接照射硬化用的光之區域的接著性組成物硬化。熱自由基產生劑可為公知的有機過氧化物。熱自由基產生劑的例子包括:過氧化2,4-二氯苯甲醯(2,4-dichlorobenzoyl
peroxide)、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化3,5,5-三甲基己醯、過氧化辛醯、過氧化癸醯、過氧化月桂醯、過氧化琥珀酸、過氧化乙醯、過氧化2-乙基己酸第三丁酯、過氧化間甲苯醯、過氧化苯甲醯、過氧化順丁烯二酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、過氧化3,5,5-三甲基己酸第三丁酯、過氧化環己酮、過氧化異丙基碳酸第三丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧基)己烷、2,2-雙(第三丁基過氧基)辛烷、過氧化乙酸第三丁酯、2,2-雙(第三丁基過氧基)丁烷、過氧化苯甲酸第三丁酯、4,4-雙(第三丁基過氧基)戊酸正丁酯、二過氧化間苯二甲酸二第三丁酯、過氧化二異丙苯、過氧化甲基乙基酮等。熱自由基產生劑在接著性組成物中可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。
熱自由基產生劑的含量相對於(甲基)丙烯酸系單體100重量份,較佳為0.1重量份~5重量份,更佳為0.5重量份~2.0重量份。
另外,若接著性組成物中含有自由基鏈轉移劑,則接著性組成物的硬化性會提高。自由基鏈轉移劑的例子包括:α-甲基苯乙烯二聚物類、含巰基的硫醇類、二苯二硫醚等二硫醚類、末端不飽和甲基丙烯酸酯n聚物類、卟啉鈷錯合物類等。自由基鏈轉移劑在接著性組成物中可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。
自由基鏈轉移劑的含量相對於(甲基)丙烯酸系單體100重量份,較佳為0.1重量份~10重量份,更佳為0.5重量份~5重量份。
在接著性組成物中,在不大幅損及本發明的效果的範圍內,可包含其他樹脂。其他樹脂例如可為熱硬化性樹脂等。熱硬化性樹脂的例子包括:環氧樹脂、酚樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、脲樹脂、聚酯樹脂等。熱硬化性樹脂在接著性組成物中可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。在接著性組成物中,亦可與上述熱硬化性樹脂一併含有公知的硬化劑或硬化促進劑等。
接著性組成物所含的填充劑的例子包括:玻璃珠(glass beads)、苯乙烯系聚合物粒子、甲基丙烯酸酯系聚合物粒子、乙烯系聚合物粒子、丙烯系聚合物粒子等。填充劑在接著性組成物中可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。
接著性組成物中所含的改質劑的例子包括:聚合起始助劑、抗老化劑、均化劑、潤濕性改良劑、界面活性劑、塑化劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等。改質劑在接著性組成物中可僅含有1種,並且亦可含有2種以上。
(6)接著性組成物的製造方法
上述接著性組成物可將(1)烴系聚合物、(2)(甲基)丙烯酸系單體、(3)光起始劑、(4)脂肪族不飽和烴與異丙烯基甲苯的共聚物、及(5)其他成分同時或按任意順序混合而得。混合可藉由雙腕式攪拌機、輥混練機、雙軸擠出機、球磨機混練機、行星式攪拌機等公知的混練機械進行。
(7)接著性組成物的物性
關於接著性組成物的黏度,藉由R型黏度計在25℃下以10rpm測定的黏度,較佳為0.5Pa.s~10Pa.s,更佳為0.5Pa.s~7Pa.s,尤佳為1Pa.s~5Pa.s。若接著性組成物的黏度為該範圍,則接著性組成物的塗佈性變得良好。另外,若為此種黏度,則例如即便在具有凹凸的基板上,亦可無間隙地塗佈接著性組成物。
另一方面,接著性組成物的硬化物的黏度可根據接著性組成物的用途進行適當選擇。例如將接著性組成物的硬化物作為影像顯示裝置的填充材(密封材)時,在接著性組成物的硬化後,需要修復(repair)作業。所謂修復作業,是在顯示面板的顯示像素等存在異常時對其進行修復的作業。為了進行修復作業,較佳為可容易地將接著性組成物的硬化物自被接著物除去。因此,在需要修復作業的用途中,接著性組成物的硬化物的黏度較佳為300Pa.s~2000Pa.s。硬化物的黏度是藉由R型黏度計在25℃下以10rpm進行測定。
另一方面,在無需進行修復作業等的用途中,接著性組成物的硬化物的黏度較佳為2000Pa.s~40000Pa.s,更佳為8000Pa.s~36000Pa.s。
接著性組成物的硬化物的可見光區域的全光線透過率,較佳為90%以上,更佳為95%以上,尤佳為97%以上,特佳為98%以上。藉由具有上述全光線透過率,例如可將接著性組成物用作影像顯示裝置的影像出射面側的接著層或填充材等。全光線透過率根據ISO 13468進行測定即可。
另外,在將本發明的接著性組成物用於光學元件的顯示面板與保護構件之間的填充材時,較佳為接著性組成物的硬化物的折射率與保護構件的折射率近似。藉由這些折射率近似,而降低這些界面的反射,並提高光學元件的視認性。折射率可根據ISO 489 D線(line)進行測定。
接著性組成物的硬化物在25℃下以10Hz測定的儲存彈性模數E'(25),較佳為超過1.0×107Pa且1.0×109Pa以下,更佳為1.1×107Pa~9.0×108Pa,尤佳為1.3×107Pa~5.0×108Pa。若接著性組成物的硬化物的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa,則硬化物的透濕量變低。另外,若硬化物的儲存彈性模數E'(25)為1.0×109Pa以下,則會抑制接著性組成物的硬化收縮。並且,在將接著性組成物作為影像顯示裝置的接著層或填充材時,影像顯示裝置的各構件難以產生翹曲。另外,在包含丙烯酸系樹脂等的通常的接著性組成物中,若在維持高接著強度的狀態下使硬化物的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa,則由於硬化收縮而各構件容易產生翹曲。另一方面,本發明中,由於接著性組成物中含有特定量的上述(1)烴系聚合物,因此即便將硬化物的儲存彈性模數提高至某種程度,亦可抑制硬化收縮。儲存彈性模數E'(25)是藉由動態黏彈性裝置(商品名「DMS6100」、精工電子奈米科技(SII NanoTechnology)公司製造),以10℃/分鐘的速度一邊自20℃升溫至140℃,一邊以測定頻率10Hz對接著性組成物的硬化物測定時的25℃時的儲存彈性模數。
接著性組成物的透濕量較佳為300g/m2.100μm.day以下,更佳為200g/m2.100μm.day以下,尤佳為150g/m2.100μm.day以下。若透濕量為300g/m2.100μm.day以下,則將接著性組成物作為各種影像顯示裝置的填充材(密封材)時,水分難以進入影像顯示裝置側。透濕量是依據JIS Z0208藉由透濕杯法在60℃ 80%的條件下進行測定的值。
(8)用途
本發明的接著性組成物的硬化物如上所述般,透明性
高、且折射率高。並且接著強度優異,且即便暴露於高溫
時接著強度的降低亦少。因此,可用作行動電話、PDA等
可攜式助理設備或薄膜顯示體等的構件固定用、或光碟的
基板貼合用、偏光板的固定用接著性組成物。另外,例如
亦可用作平板顯示器等各種影像顯示裝置的構件固定用接
著性組成物。
特佳為將上述接著性組成物作為影像顯示裝置的影像面板與保護構件之間的填充材、特別是觸控面板型顯示裝置的觸控面板與液晶顯示面板之間的填充材。若將接著性組成物作為觸控面板型顯示裝置中的液晶顯示面板與觸控面板之間的填充材,則影像顯示不會褪色。而且觸控面板的強度亦提高。並且,在影像面板為電泳方式等電子紙時,響應性因水分等而降低,因此需要藉由透濕量低的填充材進行密封。本發明的接著性組成物亦適合作為電子紙用密封材。
2.影像顯示裝置
本發明的影像顯示裝置具備:保護構件、具有影像顯示部的基部、以及配置於上述保護構件與上述基部之間的填充材(密封材)。本發明的影像顯示裝置中,填充材(密封材)包含上述接著性組成物的硬化物。上述接著性組成物的硬化物的透光性及折射率高、以及接著力高,而且即便暴露於高溫時接著強度的降低亦少。因此,在自影像顯示裝置的外部視認的區域具有包含接著性組成物的硬化物的填充材的影像顯示裝置中,來自影像顯示部的影像的視認性良好,且耐久性高。另外,「在自影像顯示裝置的外部視認的區域具有包含接著性組成物的硬化物的填充材的影像顯示裝置」中,通常使用透光性的保護構件。
上述接著性組成物的硬化物不僅可配置於自影像顯示裝置的外部可視認的區域,而且亦可配置於自外部無法視認的區域。例如用以貼合保護構件與基部的框狀密封材,亦可為上述接著性組成物的硬化物。上述接著性組成物的硬化物的接著力高、且即便暴露於高溫時接著強度的降低亦少。因此,若將上述接著性組成物的硬化物作為影像顯示裝置的密封材,則影像顯示裝置的耐久性提高。
以下,以圖1為例對影像顯示裝置的結構進行說明,但本發明的影像顯示裝置並不限定於該結構。本發明的影像顯示裝置的基部10具有:基板1、配置於基板1上的背光裝置2、及配置於該背光裝置2上的液晶顯示面板(影像顯示部)3。並且,在液晶顯示面板3的外周具有框狀框架(frame)4,框架4在周緣部形成多個分隔件5。該分
隔件5是將基部10與保護構件20的間隔保持固定的分隔件,其高度通常為0.05mm~1.5mm左右。
另外,透光性保護構件20可為將與基部10同等大小的透光性構件21、及將顯示部以外的區域遮光的遮光部22積層而成的構成等。透光性構件21包含例如光學玻璃板、或樹脂板(例如丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂)等。另外,在影像顯示裝置為觸控面板型時,保護構件20為具備電極等的觸控面板基板。
另外,遮光部22例如可為藉由印刷法將公知的遮光部用組成物塗佈於透光性構件上而成者。
在基部10與保護構件20之間藉由填充材30填充。該填充材的厚度設為和基部10與保護構件20之間隔相同,通常為0.05mm~1.5mm左右。另外,「藉由填充材30填充」時,不僅包括在基部10與保護構件20之間僅夾持填充材30的情形,而且亦包括夾持填充材30與其他構件的情形。例如在基部10與填充材30之間隙,可配置電路構件等。
影像顯示裝置可藉由預先準備基部10與保護構件20,而藉由上述接著性組成物將這些貼合而獲得。即,藉由使上述接著性組成物夾在基部10與保護構件20之間,並使其硬化而獲得。另外,如圖1中所具有般,填充材30不僅可存在於保護構件20與基部10之間,亦可存在於面板3與框架4之間、即影像顯示部的端部。例如,在面板3為電泳方式等的電子紙時,如上所述般,為了防止水分
浸入面板3(電子紙),可將填充材30(接著性組成物的硬化物)填充至面板3的端部。
使接著性組成物夾在基部10與保護構件20之間的方法,並無特別限制,例如可為在基部10及保護構件20中的任一者、或兩者的貼合面側的所期望的區域,預先塗佈接著性組成物,並使基部10及保護構件20重合的方法。接著性組成物的塗佈可設為公知的方法,例如可列舉:網版印刷或使用分配器(dispenser)的塗佈等。
使基部10與保護構件20重合後,對接著性組成物照射光,使接著性組成物硬化。照射光較佳為紫外光,其光源例如可列舉:低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、鹵素燈等。另外,照射量通常較佳為設為1000mJ/cm2~3000mJ/cm2。
另外,紫外光的照射方向並無特別限制,例如可自保護構件20側照射紫外光,亦可自影像顯示裝置的端面側、即框架4與遮光部22之間照射。另外,亦可將這些加以組合而進行光照射。
另外,根據需要可與紫外光的照射一併進行影像顯示裝置的加熱,而可促進接著性組成物的硬化。加熱溫度就防止影像顯示裝置的樹脂構件的變形等的觀點而言,較佳為設為60℃~100℃。加熱方法可設為公知的方法,例如可使用加熱器等自任意的方向進行加熱。
實例
以下,根據實例對本發明進行具體地說明,但本發明
並不限定於這些實例。另外,以下表示各種物性值的測定方法。
(1)黏度測定
藉由R型黏度計使用28mmΦ3°徑的錐,對實例及比較例中所得的接著性組成物測定25℃下10rpm的黏度值。
(2)接著強度測定
在200μm的聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)膜上,使用敷料器(applicator)塗佈100μm的實例及比較例中所得的接著性組成物。貼合成對的200μm的PET膜,使用優志旺(Ushio)電機製造的紫外線照射裝置,照射3000mJ/cm2的波長365nm、100mW/cm2的紫外線。將貼合的膜切成25mm的短條狀,對所得的試驗片,藉由拉伸試驗機(型號210;因特斯科(Intesco)公司製造),朝180°方向以拉伸速度10mm/分鐘測定剝離強度。
(3)耐久試驗後接著強度
藉由與評價(2)相同的方法,在200μm的PET膜上,使用敷料器塗佈100μm的實例及比較例中所得的接著性組成物。貼合成對的200μm的PET膜,使用優志旺電機製造的紫外線照射裝置,照射3000mJ/cm2的波長365nm、100mW/cm2的紫外線。將貼合的膜切成25mm的短條狀,投入至60℃ 80%RH的高溫高濕槽中。在500小時後取出,冷卻至室溫後,對所得的試驗片,藉由拉伸試驗機(型號210;因特斯科公司製造),朝180°方向以拉伸速
度10mm/分鐘測定剝離強度。
(4)全光線透過率
以厚度為100μm的方式,藉由2片0.7mm厚的無鹼玻璃(康寧(Corning)公司製造的Eagle XG),夾入實例及比較例中所得的接著性組成物,使用優志旺電機製造的紫外線照射裝置,對該接著性組成物照射3000mJ/cm2的波長365nm、100mW/cm2的紫外線。依據ISO 13468測定該硬化物的可見光區域的透光率(全光線透過率)。
(5)折射率
依據ISO 489 D line測定實例及比較例中所得的接著性組成物的折射率。
(6)儲存彈性模數E'(25)
使用優志旺電機製造的紫外線照射裝置,對實例及比較例中所得的接著性組成物照射3000mJ/cm2的波長365nm、100mW/cm2的紫外線。藉由動態黏彈性裝置(商品名「DMS6100」、精工電子奈米科技公司製造),一邊以10℃/分鐘的速度自20℃升溫至140℃,一邊以測定頻率10Hz對所得的硬化物進行測定,而確定25℃時的儲存彈性模數E'(25)。
(7)硬化收縮率
硬化收縮率是依據JIS A 6024,根據硬化前的接著性組成物的液體比重(D1)、及接著性組成物的硬化膜的固體比重(Ds),並根據以下式而算出。
硬化收縮率S(%)=(Ds-D1)/Ds×100
硬化前的接著性組成物的液體比重(D1)是依據JIS K 6833藉由比重杯法進行測定。另一方面,接著性組成物的硬化膜的固體比重(Ds)是依據JIS K 7112藉由水中置換法進行測定。
(8)透濕量
透濕量是依據JIS Z0208藉由透濕杯法在60℃ 80%的條件下進行測定。
.聚異丙基甲苯(聚合物(1))的合成
在具備溫度計、攪拌機的500mL的燒瓶中,裝入異丙烯基甲苯100g、甲苯200g,在攪拌下將溫度設為-15℃。一邊將溫度保持為-15℃,一邊在上述燒瓶中歷時約10分鐘滴加三氟化硼苯酚錯合物0.25g,接著進行2小時攪拌。然後,在上述燒瓶中添加2%氫氧化鈉水溶液50g,接著進行30分鐘攪拌,使觸媒分解。將聚合液水洗直至變為中性後,在200℃、5mmHg的條件下將溶劑及未反應單體蒸餾除去,而獲得聚合物(1)。
藉由GPC測定的苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)為650,重量平均分子量相對於數量平均分子量(Mw/Mn)為1.7。聚合物(1)的軟化點為80℃,黑曾必色值(Hazen color number)(APHA)為30。將這些值表示於表1。
軟化點是藉由環球法:美泰克公司製造的ASP-MG進行測定。黑曾必色值是藉由透過色測定專用機:TZ 6000
(日本電色工業公司製造)進行測定。
製作包含聚合物(1)的1mm厚的成型板。依據JIS K7361-1,藉由霧度計NDH4000(日本電色工業公司製造),對該成型板測定可見光區域的全光線透過率。全光線透過率為91%。
.異丙烯基甲苯與甲基-1-丁烯的共聚物(聚合物(2))的合成
在具備溫度計、攪拌機的500mL的燒瓶中,裝入異丙烯基甲苯90g、2-甲基-1-丁烯10g及甲苯200g,在攪拌下將溫度設為-15℃。一邊將溫度保持為-15℃,一邊在上述燒瓶中歷時約10分鐘滴加三氟化硼苯酚錯合物0.25g,接著攪拌2小時。然後,在上述燒瓶中添加2%氫氧化鈉水溶液50g,接著攪拌30分鐘,使觸媒分解。將聚合液水洗直至變為中性後,在200℃、5mmHg的條件下將溶劑及未反應單體蒸餾除去,而獲得聚合物(2)。
藉由GPC測定的苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)為600,重量平均分子量相對於數量平均分子量(Mw/Mn)為1.8。聚合物(2)的軟化點為80℃,黑曾必色值(APHA)為30。另外,與聚合物(1)同樣製作包含聚合物(2)的成型板,測定其可見光區域的全光線透過率,結果全光線透過率(1mm厚)為91%。
.異丙烯基甲苯與1,3-二戊二烯的共聚物(聚合物(3))的合成
在具備溫度計、攪拌機的500mL的燒瓶中,裝入異
丙烯基甲苯90g、1,3-二戊二烯10g及甲苯200g,在攪拌下將溫度設為-15℃。一邊將溫度保持為-15℃,一邊在上述燒瓶中歷時約10分鐘滴加三氟化硼苯酚錯合物0.25g,接著攪拌2小時。然後,在上述燒瓶添加2%氫氧化鈉水溶液50g,接著攪拌30分鐘,使觸媒分解。將聚合液水洗直至變為中性後,在200℃、5mmHg的條件下將溶劑及未反應單體蒸餾除去,而獲得聚合物(3)。
藉由GPC測定的苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)為700,重量平均分子量相對於數量平均分子量(Mw/Mn)為1.7。聚合物(3)的軟化點為80℃,黑曾必色值(APHA)為30。另外,與聚合物(1)同樣製作包含聚合物(3)的成型板,測定其可見光區域的全光線透過率,結果全光線透過率(1mm厚)為91%。
.丙烯酸系聚合物(聚合物(4))的合成
在具備溫度計、攪拌機、冷卻管的500mL的燒瓶中,裝入甲苯100g、丙烯酸2-乙基己酯95g、丙烯酸5g、及正十二烷基硫醇4g,進行氮氣封入並在攪拌下將溫度升溫至140℃。確認溫度變為固定後,歷時120分鐘進料過氧化2-乙基己酸第三丁酯1g與甲苯100g的混合溶液。進料結束後,以140℃保持3小時。保持後在160℃、5mmHg的條件下將溶劑及未反應單體蒸餾除去而獲得聚合物(4)。
藉由GPC測定的苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)為3500,重量平均分子量相對於數量平均分子量(Mw/Mn)為3.2。
.丙烯酸系聚合物(聚合物(5))的合成
在具備溫度計、攪拌機、冷卻管的500mL的燒瓶中,裝入甲苯100g、丙烯酸2-乙基己酯85g、苯乙烯10g、丙烯酸5g、及正十二烷基硫醇4g,進行氮氣封入並在攪拌下將溫度升溫至140℃。確認溫度變為固定後,歷時120分鐘進料過氧化2-乙基己酸第三丁酯1g與甲苯100g的混合溶液。進料結束後,以140℃保持3小時。在160℃、5mmHg的條件下將溶劑及未反應單體蒸餾除去而獲得聚合物(5)。
藉由GPC測定的苯乙烯換算的數量平均分子量(Mn)為4000,重量平均分子量相對於數量平均分子量(Mw/Mn)為2.8。
.聚合物(6)~聚合物(8)是使用以下的市售品。
聚合物(6):萜烯酚系黏著賦予劑TAMANOL 803L荒川化學工業(軟化點:155℃、黑曾必色值(APHA):450、可見光區域的全光線透過率(1mm厚):60%)
聚合物(7):脂肪族烴樹脂ARKON M90荒川化學工業(軟化點:90℃、黑曾必色值(APHA):40、可見光區域的全光線透過率(1mm厚):91%)
聚合物(8):萜烯系氫化物CLEARON M105安原化學(Yasuhara Chemical)(軟化點:105℃、黑曾必色值(APHA):10、可見光區域的全光線透過率(1mm厚):92%)
此外,以下表示各實例及比較例所用的其他成分。
.(甲基)丙烯酸系單體類
1官能丙烯酸系單體(1):丙烯酸月桂酯 新中村化學工業
1官能丙烯酸系單體(2):丙烯酸2-乙基己酯
2官能丙烯酸系單體(1):二丙烯酸壬酯 新中村化學工業
2官能丙烯酸系單體(2):聚丁二烯末端丙烯酸酯BAC-45大阪有機化學工業
.光起始劑
光起始劑(1):1-羥基-環己基-苯基酮(Irgacure 184巴斯夫(BASF)公司製造)
光起始劑(2):2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦(Lucirin TPO BASF公司製造)
.其他成分
鏈轉移劑:正十二烷基硫醇
[實例1]
將聚合物(1)(聚異丙基甲苯)100重量份、丙烯酸月桂酯55重量份、二丙烯酸壬酯5重量份、1-羥基-環己基-苯基酮5重量份、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦2重量份、以及正十二烷基硫醇2重量份混合,而獲得接著性組成物。
藉由上述方法,對該接著性組成物分別測定(1)黏度、(2)接著強度、(3)耐久性試驗後接著強度、(4)硬化物的可見光區域的全光線透過率、(5)折射率、(6)儲存彈性模數E'(25)、(7)硬化收縮率、及(8)透濕量。將結果表示於表2。
[實例2~實例15、及比較例1~比較例7]
藉由表2及表3所示的調配比,將各成分混合,除此以外,以與實例1相同的方式獲得接著性組成物。對這些接著性組成物分別測定(1)黏度、(2)接著強度、(3)耐久性試驗後接著強度、(4)硬化物的可見光區域的全光線透過率、(5)折射率、(6)儲存彈性模數E'(25)、(7)硬化收縮率、及(8)透濕量。將結果表示於表2及表3。
相對於烴系聚合物100重量份,(甲基)丙烯酸系單體的量為30重量份~190重量份的實例1~實例15中,接著強度、耐久試驗後接著強度、硬化物的可見光區域的全光線透過率、及折射率均可獲得良好的結果。並且,實例1~實例15中,硬化物的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa,且透濕量低。
相對於此,(甲基)丙烯酸系單體量相對於烴系聚合物(聚異丙基甲苯)100重量份而小於30重量份的比較例1中,耐久試驗後的接著強度與實例1~實例6相比,大幅降低。推測原因是接著性組成物的硬化不充分。
另外,添加丙烯酸系聚合物代替烴系聚合物的比較例2~比較例4、以及未調配聚合物的比較例5中,接著強度、或耐久試驗後的接著強度低,而且硬化物的可見光區域的全光線透過率亦低於實例1~實例15。而且,比較例2~比較例5中,硬化物的儲存彈性模數E'(25)為1.0×107Pa以下,透濕量非常多。
另外,在添加可見光區域的全光線透過率低的萜烯酚系聚合物代替聚異丙基甲苯的比較例6及比較例7中,與實例1~實例15相比,硬化物的全光線透過率非常低,而且透濕量亦更多。
[產業上之可利用性]
本發明的接著性組成物的硬化物的折射率及透明性高、而且接著強度高、且即便暴露於高溫時接著強度的降低亦少。因此,適合作為電子、光學裝置的構件固定用材料、或影像顯示裝置的光出射面側的填充材等。
1‧‧‧基材
2‧‧‧背光裝置
3‧‧‧液晶顯示面板(影像顯示部)
4‧‧‧框架
5‧‧‧分隔件
10‧‧‧基部
20‧‧‧保護構件
21‧‧‧透光性構件
22‧‧‧遮光部
30‧‧‧填充材
圖1是表示本發明的影像顯示裝置的結構的一例的概略剖面圖。
1‧‧‧基材
2‧‧‧背光裝置
3‧‧‧液晶顯示面板(影像顯示部)
4‧‧‧框架
5‧‧‧分隔件
10‧‧‧基部
20‧‧‧保護構件
21‧‧‧透光性構件
22‧‧‧遮光部
30‧‧‧填充材
Claims (14)
- 一種接著性組成物,其包含:(1)依據JIS K7361-1測定的1mm厚的可見光區域的全光線透過率為80%以上的烴系聚合物;(2)選自1分子內具有1個(甲基)丙烯醯基的單(甲基)丙烯酸系單體、及1分子內具有2個(甲基)丙烯醯基的二(甲基)丙烯酸系單體的1種以上的(甲基)丙烯酸系單體;(3)光起始劑;以及(4)1分子內具有1個~2個碳-碳雙鍵且碳數為4~6的脂肪族不飽和烴、與異丙烯基甲苯的共聚物,且上述共聚物是數量平均分子量(Mn)為400~1200,且以重量平均分子量(Mw)相對於數量平均分子量(Mn)表示的分子量分布(Mw/Mn)為2以下的共聚物;且相對於上述成分(1)100重量份,上述成分(2)的含量為30重量份以上且小於190重量份。
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其配置於影像顯示裝置的保護構件與基部之間,上述影像顯示裝置包含上述保護構件與具有影像顯示部的上述基部。
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中上述成分(1)的軟化點為70℃~130℃。
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中上述接著性組成物的硬化物在25℃下以10Hz測定的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa且1.0×109Pa以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中 上述成分(1)是選自由聚異丙基甲苯、脂環族飽和烴樹脂萜烯系氫化物所組成的組群中的1種以上聚合物。
- 如申請專利範圍第5項所述之接著性組成物,其中上述成分(1)是數量平均分子量(Mn)為400~1200、且以重量平均分子量(Mw)相對於數量平均分子量(Mn)表示的分子量分布(Mw/Mn)為2以下的聚異丙基甲苯。
- 如申請專利範圍第6項所述之接著性組成物,其中上述成分(1)是藉由佛瑞德-克來福特觸媒將異丙烯基甲苯聚合而得的聚異丙基甲苯。
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中上述單(甲基)丙烯酸系單體以下述通式(1)表示:
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中上述二(甲基)丙烯酸系單體以下述通式(2)表示:
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中藉由R型黏度計測定的25℃時的10rpm的黏度為0.5Pa.s~10Pa.s。
- 如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物,其中相對於上述接著性組成物100重量份,上述成分(1)的含量為20重量份~90重量份。
- 一種影像顯示裝置,其包括:保護構件;具有影像顯示部的基部;夾在上述保護構件及上述基部之間的填充材;且上述填充材是如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物的硬化物。
- 一種影像顯示裝置,其包括:保護構件;具有影像顯示部的基部;夾在上述保護構件及上述基部之間的填充材;且上述填充材的可見光區域的全光線透過率為90%以上,且於25℃下以10Hz測定的儲存彈性模數E'(25)超過1.0×107Pa且1.0×109Pa以下。
- 一種影像顯示裝置的製造方法,其用以製造包括保護構件、具有影像顯示部的基部、以及夾在上述保護構 件及上述基部之間的填充材的影像顯示裝置,且上述影像顯示裝置的製造方法包括:使如申請專利範圍第1項所述之接著性組成物夾在上述保護構件與上述基部之間的步驟;以及藉由光照射使上述接著性組成物硬化的步驟。
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