TWI593744B - 紫外線硬化型樹脂組成物、硬化物及物品 - Google Patents

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Description

紫外線硬化型樹脂組成物、硬化物及物品
本發明係關於一種有用於光學透明構件的貼合之紫外線硬化型樹脂組成物。
近年,於液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等顯示裝置的顯示面貼合觸控面板,而廣泛利用作為可從畫面輸入的裝置。該顯示裝置係具有於其顯示面上積層朝透明電極貼合形成有透明電極的玻璃板或樹脂製薄膜所得的觸控面板,再於該觸控面板的觸控輸入面側,=積層玻璃製或樹脂製的透明保護板之構造。
觸控面板之形成有透明電極的玻璃板或薄膜與玻璃製或樹脂製的透明保護板的貼合,以及觸控面板對顯示裝置的顯示面的貼合等,雖有使用雙面黏著片的技術,但有氣泡容易進入的問題。作為取代雙面黏著片的技術,已提案使用光硬化型樹脂組成物貼合的技術(專利文獻1至3)。
另一方面,顯示裝置朝薄型化、大畫面化進展。伴隨地,貼合於其顯示畫面的觸控面板亦同樣地朝薄型化、大畫面化進展。例如,亦計畫使觸控面板的透明保護板、基板或顯示裝 置的顯示畫面用的玻璃板或樹脂製薄膜等變薄、大型化。所以,使用光硬化型樹脂組成物而使上述光學基材彼此貼合時,因該樹脂組成物的硬化收縮,觸控面板、顯示畫面有變形的問題。而且,貼合的基材之材質為玻璃/丙烯酸樹脂、玻璃/聚碳酸酯樹脂等的組合,兩者的材質不同時,由於兩材質的熱膨脹性、吸濕性不同,於耐濕熱測試中有接合面剝離的問題。為了解決該等問題,要求抑制硬化時的收縮、提供對基材的接合性及柔軟性佳的硬化物之光硬化型樹脂組成物。但是,使用具備如此特性的專利文獻1所記載的聚異戊二烯作為光硬化型樹脂組成物的主成分時,於重工時,必須去除丁烷、己烷等有機溶劑,有重工性差的問題。而且,於使用如專利文獻2所記載的具有環烷骨架的環氧樹脂時,有硬化物的柔軟性差的問題,即使如專利文獻3所記載的組成物,亦擔心硬化時黃變。所以,專利文獻1至3所記載的光硬化型樹脂組成物無法充分滿足市場的要求。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]國際專利公開案第2010/027041號
[專利文獻2]日本專利公開案特開第2010-248387號公報
[專利文獻3]日本專利公開特表弟2011-511851號公報
本發明係以提供可得到硬化性佳、硬化時收縮小、硬化物的透明性、與基材的接合性且柔軟性、重工性佳的光學透 明接合劑之紫外線硬化型樹脂組成物為目的。
本發明人等,為了解決前述課題,重複專心研究的結果,發現藉由含有具有特定構造的酚醛樹脂(novolac)化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物以及光聚合引發劑之紫外線硬化型樹脂組成物,達成上述課題,因而完成本發明。
本發明係關於下述(1)至(19)。
(1)光學構件,其係藉由含有使二甲苯化合物與甲醛反應所得之酚醛樹脂化合物(A)、(甲基)丙烯酸酯化合物(B)以及光聚合引發劑(C)之紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物貼合2個以上的光學基材之光學構件。
(2)光學構件,其係藉由含有下述式(1)所示之酚醛樹脂化合物(A)、(甲基)丙烯酸酯化合物(B)以及光聚合引發劑(C)之紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物貼合2個以上的光學基材之光學構件:
式中,X為每個重複單元且為分別獨立之-(CH2O)nCH2-,n表示0至10的整數;於重複單元,X可為相同,亦可為相異;Y分別獨立為氫原子、-CH2OH、-(CH2O)LCH3、-CH2OCH3、-CH2OOCH3;L表示0至10的整數;m表示0至10的整數。
(3)紫外線硬化型樹脂組成物,其係用於包括2個以上的光學 基材的光學構件之該2個以上的光學基材的貼合,該紫外線硬化型樹脂組成物含有二甲苯化合物與甲醛反應所得之酚醛樹脂化合物(A)、(甲基)丙烯酸酯化合物(B)以及光聚合引發劑(C)。
(4)紫外線硬化型樹脂組成物,其係用於包括2個以上的光學基材的光學構件之該2個以上的光學基材的貼合,紫外線硬化型樹脂組成物含有下述式(1)所示之酚醛樹脂化合物(A)、(甲基)丙烯酸酯化合物(B)以及光聚合引發劑(C):
式中,X為每個重複單元且為分別獨立之-(CH2O)nCH2-,n表示0至10的整數;於重複單元,X可為相同,亦可為相異;Y分別獨立為氫原子、-CH2OH、-(CH2O)LCH3、-CH2OCH3、-CH2OOCH3;L表示0至10的整數;m表示0至10的整數。
(5)如上述(3)所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其係於藉由紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物接合2個以上的光學基材之光學構件的製造中,作為於該2個以上的光學基材之接合中,照射能量線,使其硬化之液狀樹脂接合劑而使用。
(6)如上述(4)所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其係於藉由紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物接合2個以上的光學基材之光學構件的製造中,作為於該2個以上的光學基材之接合中,照射能量線,使其硬化之液狀樹脂接合劑而使用。
(7)如上述(3)至(6)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其中,(甲基)丙烯酸酯化合物(B)為具有1個或2個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物。
(8)如上述(3)至(7)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,係包含(i)(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯酯或(ii)聚(C2-C4)烷二醇單或二(甲基)丙烯酸酯的至少一者作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。
(9)如上述(3)至(8)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其係包含選自下列者所成群組之1種以上化合物:(甲基)丙烯酸月桂酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯、聚烷二醇(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、環氧烷改性之雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。
(10)如上述(8)或(9)所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其係包含胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。
(11)如上述(3)至(10)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其中,相對於組成物的總量而言,分別含有5至95重量%的具有一般式(1)所示的構造之化合物(A),5至95重量%的(甲基)丙烯酸酯化合物(B)以及0.01至5重量%的光聚合引發劑(C)。
(12)如上述(3)至(11)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其中,酚醛樹脂化合物(A)對(甲基)丙烯酸酯化合物(B)的重 量比例為1至10。
(13)如上述(3)至(11)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其中,硬化收縮率為3.0%以下。
(14)如上述(3)至(13)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,其中,1MHz的相對介電係數為5.0以下。
(15)硬化物,其係對上述(3)至(14)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物照射活性能量線而得者。
(16)觸控面板,其係藉由上述(3)至(14)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物貼合2個以上的光學基材而得者。
(17)上述(3)至(14)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物的用涂,其係於經由下述第一步驟、第二步驟及第三步驟而製造之觸控面板中,對第一步驟的2個以上的光學基材貼合:第一步驟係於光學基材塗佈紫外線硬化型樹脂組成物,貼合至少2個以上的光學基材之步驟;第二步驟係對貼合的光學基材,以照射照射量10至2000mJ/cm2之紫外線,使該等光學基材間所挾之該樹脂組成物假性硬化步驟;第三步驟係第二步驟後,(i)於貼合的光學基材沒有缺陷的情況,對其照射照射量100至3000mJ/cm2之紫外線,使假性硬化的該樹脂組成物真硬化,或(ii)於貼合的光學基材有缺陷的情況,在醇類溶劑存在下,從該光學基材去除假性硬化的該樹脂組成物層之步驟。
(18)附有觸控面板的顯示裝置,其係藉由上述(3)至(14)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物貼合2個以上的光 學基材而得者。
(19)上述(3)至(14)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物的用途,其係用以貼合2個以上的光學基材而製造光學構件。
根據本發明,可提供硬化性佳、硬化時收縮小、硬化物的透明性、與基材的接合性且柔軟性、重工性佳的可使用於作為光學透明接合劑之紫外線硬化型樹脂組成物以及藉由其硬化物貼合至少2個光學基材的光學構件,例如觸控面板或附有觸控面板的顯示裝置等。
第1圖係用以說明本發明的光學構件的製造步驟之一例的概略圖。
本發明的紫外線硬化型樹脂組成物(以下亦稱為「本發明的樹脂組成物」)含有具有特定構造的酚醛樹脂化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物以及光聚合引發劑。
包含於本發明的樹脂組成物之酚醛樹脂化合物(A),可藉由二甲苯化合物與甲醛反應而得。
作為包含於本發明的樹脂組成物之酚醛樹脂化合物(A),較理想為下述一般式(1)所示的酚醛樹脂化合物(A):
式中,X為每個重複單元且為分別獨立之-(CH2O)nCH2-,n表示0至10的整數。於重複單元,X可為相同,亦可為相異。Y分別獨立為氫原子、-CH2OH、-(CH2O)LCH3、-CH2OCH3、-CH2OOCH3,L表示0至10的整數。m表示0至10的整數。
再者,於上述一般式(1)中,Y都是氫原子或-(CH2O)LCH3,L為0,或者-CH2OCH3或-CH2OOCH3時,m表示1至10。
於該情況,n及L的值分別為0至6的整數較理想,0至3的整數更理想。m的值為0至6的整數較理想,0至4的整數更理想。依情況,m的值為1至6的整數較理想,1至4的整數更理想。
再者,於本說明書中,稱為「酚醛樹脂化合物(A)」或只稱為「(A)成分」時,係指前述藉由二甲苯化合物與甲醛反應所得之酚醛樹脂化合物(A)或上述一般式(1)所示的酚醛樹脂化合物(A)或其兩者。
上述(1)所記載的藉由二甲苯化合物與甲醛反應所得之酚醛樹脂化合物(A)或上述一般式(1)所示的酚醛樹脂化合物(A)(於以下,亦稱為一般式(1)的酚醛樹脂化合物(A)),只要是以習知的方法得到便無特別限制,例如可使用酸觸媒作為觸媒(或無觸媒),藉由二甲苯化合物與甲醛進行縮合反應而得。
作為該反應可使用的二甲苯化合物,可列舉鄰-二甲苯、間-二甲苯及對-二甲苯。該等者可單獨使用,亦可併用該等者中之2種以上化合物。
此處,作為二甲苯化合物,較理想為間-二甲苯。
而且,可使用的甲醛,可為多聚甲醛、福馬林(formalin)等,且可使用任意態樣。甲醛的使用量,相對於二甲苯化合物1莫耳而言,通常為0.2至2.0莫耳,較理想為0.3至1.8莫耳,更理想為0.4至1.6莫耳。
作為可使用的酸觸媒的具體例,可列舉鹽酸、硫酸、草酸及對甲苯磺酸等。酸觸媒的使用量係相對於甲醛1莫耳而言,通常為0.01至5.0莫耳,較理想為0.05至4.0莫耳,更理想為0.1至3.0莫耳。
二甲苯化合物與甲醛的縮合反應係在酸觸媒的存在下,回流溫度下,進行1至10小時即可。反應結束後,生成物依原樣或溶解於甲苯、二甲苯及甲基異丁基酮等溶劑後,重複水洗而去除酸觸媒。然後,藉由將溶劑及/或未反應的二甲苯化合物及甲醛在加熱減壓下去除,得到本發明中使用的酚醛樹脂化合物(A)。作為本發明使用的酚醛樹脂化合物(A),較理想為前述一般式(1)所示的酚醛樹脂化合物(A)。
酚醛樹脂化合物(A)(較理想為具有一般式(1)所示的構造之酚醛樹脂化合物(A))可藉由上述製造方法得到,或者可為下述市售品,該化合物可賦予本發明的硬化型樹脂組成物作為接合劑的柔軟性。作為具有一般式(1)所示的構造之酚醛樹脂化合物(A),n、L及m分別獨立為0至10的整數之範圍,且於上述一般 式(1)中,包含來自二甲苯化合物的成分以及來自甲醛的成分兩者之化合物可無限制地使用。
一般式(1)的酚醛樹脂化合物(A)亦可容易從市售品取得,例如Nikanol Y系列(Nikanol Y-50、Nikanol Y-100、Nikanol Y-1000)、Nikanol L系列(Nikanol LLL、Nikanol LL、Nikanol L)、Nikanol H及Nikanol G可從福道(Fudow)股份有限公司取得。特別是Nikanol Y系列及Nikanol L系列因與(甲基)丙烯酸酯的相溶性佳,所以較理想。
作為酚醛樹脂化合物(A)(較理想為具有一般式(1)所示的構造之酚醛樹脂化合物(A)),以聚苯乙烯換算值之數量平均分子量較理想為100至1000,更理想為100至700,特別理想為200至600。於數量平均分子量太小的情況,柔軟性、接合性恐會變差,於數量平均分子量太大的情況,相溶性恐會變差。作為數量平均分子量為200至600的酚醛樹脂化合物(A)的市售品,可列舉上述Nikanol Y系列及Nikanol L系列。
酚醛樹脂化合物(A)(較理想為具有一般式(1)所示的構造之酚醛樹脂化合物(A))的樹脂組成物中的重量比例(相對於樹脂組成物的總量之含量比例)通常為5重量%至95重量%程度(正確地為94.99重量%),較理想為5重量%至90重量%程度,更理想為10重量%至85重量%程度。而且,依情況,該(A)成分為30重量%至90重量%亦較理想。而且,從重工性等的點,包含(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯作為前述(甲基)丙烯酸酯化合物(B)(以下亦只稱為(B)成分),且該(A)成分為20重量%至90重量%時較理想,30重量%至90重量%更理想,40重量%至90重量%更加理想, 50重量%至90重量%最理想。酚醛樹脂化合物(A)的重量比例太少時,柔軟性差,太多時,硬化性恐會變差。
而且,酚醛樹脂化合物(A)(較理想為具有一般式(1)所示的構造之酚醛樹脂化合物(A))的含量A對(甲基)丙烯酸酯化合物(B)的含量B之比率A/B(重量比)為1.0至10.0的情況,可得到柔軟性極佳、硬化性亦佳的光硬化型樹脂組成物。A/B的比率(重量比)為1.0至9.0較理想,1.1至8.5更理想。A/B的比率越大,影響硬化的交聯成分變少,可藉由適當選擇(B)而得到硬化性良好且具有柔軟性的硬化物。
本發明的樹脂組成物含有(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。作為該(甲基)丙烯酸酯化合物(B),只要是具有1個以上的(甲基)丙烯醯基之習知的(甲基)丙烯酸酯化合物皆可使用,並無特別限制。
作為該(甲基)丙烯酸酯化合物(B),可列舉具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物、2個以上官能基的(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯、具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物及(甲基)丙烯酸環氧酯等。
本發明的樹脂組成物於含有具有1個或2個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)的情況較理想。
再者,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」係指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯的任一者或兩者,同樣地,附有「(甲基)」的用語,依照各者情況,亦與「(甲基)丙烯酸酯」的情況相同,係指附有甲基的化合物及不附有甲基的化合物的任一者或兩者。
作為含於本發明的樹脂組成物的(甲基)丙烯酸酯化合物(B),適合使用具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物。作為具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物,具體地,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)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸異十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯等的碳數5至30的(甲基)丙烯酸烷基酯,更理想為碳數10至30的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸苯基環氧丙酯、(甲基)丙烯酸三環癸酯、(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)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、丙烯酸1-金剛烷酯、丙烯酸2-甲基-2-金剛烷酯、丙烯酸2-乙基-2-金剛烷酯、甲基丙烯酸1-金剛烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊二烯氧基乙酯等具有環狀骨架的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等具有羥基的碳數1至5的(甲基)丙烯酸烷酯;乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯等聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯或聚烷二醇改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯,較理想為聚(C2-C4)烷二醇(甲基)丙烯酸酯或聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯;環氧乙烷改性之苯氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改性之丁氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯及環氧乙烷改性之辛氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯等的環氧乙烷改性之苯氧基化或C3-C10烷氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯等。
上述之具有1個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯的具體例中,較理想為碳數10至30的(甲基)丙烯酸烷酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯(較理想為聚(C2-C4)烷二醇單(甲基)丙烯酸酯)、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯。
特別是從樹脂的柔軟性的觀點,較理想為碳數10至30的(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、數量平均分子量800至5000的聚烷二醇(甲基)丙烯酸酯(較理想為聚(C2-C4)烷二醇(甲基)丙烯酸酯)。
另一方面,從提高對玻璃的密合性之觀點,較理想為使用(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等具有羥基的碳數1至5的(甲基)丙烯酸烷酯以及丙烯醯基嗎啉,特別理想為使用(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯或丙烯醯基嗎啉。
作為上述之碳數10至30的(甲基)丙烯酸烷酯,較理想為碳數12至25的(甲基)丙烯酸烷酯,具體地可列舉包含於上述例示之碳數12至25的(甲基)丙烯酸烷酯,更理想可列舉(甲基)丙烯酸異硬脂酯。
從上述,作為單官能基(甲基)丙烯酸酯的較理想化合物,可列舉選自由(甲基)丙烯酸月桂酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基 苯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯以及(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯所成群組的至少一種(甲基)丙烯酸酯。
於本發明的樹脂組成物,可含有2個官能基以上的(甲基)丙烯酸酯。
例如,二(甲基)丙烯酸三環癸烷二羥甲酯、二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯(較理想為聚(C2-C4)烷二醇二(甲基)丙烯酸酯)、環氧烷改性之雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性之羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及環氧乙烷改性之磷酸二(甲基)丙烯酸酯等的2個官能基(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及三羥甲基辛烷三(甲基)丙烯酸酯等三羥甲基(C2-C10)烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷聚乙氧酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷聚丙氧酯及三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷聚乙氧基聚丙氧酯等三(甲基)丙烯酸三羥甲基(C2至C10)烷聚烷氧酯、三[(甲基)丙烯醯氧基乙基]異氰脲酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷改性之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯及環氧丙烷改性之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等環氧烷改性之三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等3個官能基(甲基)丙烯酸酯;以及四(甲基)丙烯酸季戊四醇聚乙氧酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇聚丙氧酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等4個官能基以上的(甲 基)丙烯酸酯。
特別是從樹脂的柔軟性的觀點,本發明的樹脂組成物,作為(B)成分,含有聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯及聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯(較理想為聚(C2-C4)烷二醇二(甲基)丙烯酸酯)或環氧烷改性雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯較理想。該聚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯的數量平均分子量較理想為800至10000的程度,更理想為1000至6000的程度。
於本發明中,為了抑制硬化收縮,作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)係使用1或2個官能基的(甲基)丙烯酸酯化合物較理想。
於本發明的樹脂組成物中,該等具有1個以上的(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯化合物(B)可只使用1種,或以任意比例亦可混合2種以上使用。本發明的樹脂組成物係含有2種以上的(B)成分較理想。
(B)成分的本發明的樹脂組成物中重量比例(相對於樹脂組成物的總量之含量比例)通常為5至95重量%,依情況為5至90重量%,較理想為10至70重量%。(B)成分的含量太少時,硬化物的硬化性恐會不足,太多時,收縮恐會變大。使用2種以上的(B)成分時,(B)成分的合計含量為上述重量比例的範圍內即可。
於本發明的樹脂組成物中,作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B),可含有(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯。(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯係可藉由使多價醇、聚異氰酸酯及含有羥基的(甲基)丙烯酸酯反應而得。本發明中使用的(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯通常為2個官能基的(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯。
作為上述多價醇,可列舉乙二醇、二乙二醇、三乙 二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、3-甲基-1,5-戊二醇以及2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇等的碳數1至10的直鏈或分支鏈的烷二醇以及該等者的寡聚物;三羥甲基丙烷以及季戊四醇等三醇;雙酚A聚乙氧基二醇以及雙酚A聚丙氧基二醇等雙酚A系二醇(雙酚的聚環氧烷加成物);以及三環癸烷二羥甲醇以及雙-[羥基甲基]-環己烷等具有環狀骨架的醇;等多價醇,以及藉由該等多價醇與多元酸(例如琥珀酸、酞酸、六氫酞酸酐、對苯二甲酸、己二酸、壬二酸以及四氫酞酸酐等)的反應所得之聚酯聚醇;藉由該等多價醇與ε-己內酯反應所得之己內酯醇;聚碳酸酯聚醇(例如藉由1,6-己二醇與碳酸二苯酯反應所得之聚碳酸酯聚醇等);聚醚聚醇(例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇以及環氧乙烷改性之雙酚A等);以及具有異戊二烯骨架、丁二烯骨架之二醇;等。
作為該多價醇,從硬化後的樹脂柔軟性的觀點,較理想為聚醚聚醇,從與(A)成分的相溶性之觀點,更理想為聚丙二醇,從對基材的密合性之觀點,特別理想為數量平均分子量為2000以上的聚丙二醇。此時數量平均分子量的上限並無特別限制,較理想為10000以下,更理想為5000以下。
作為上述有機聚異氰酸酯,可列舉二異氰酸四亞甲酯、二異氰酸六亞甲酯、二異氰酸2,2,4-三甲基六亞甲酯以及二異氰酸2,4,4-三甲基六亞甲酯等的鏈狀飽和烴異氰酸酯;異佛酮二異氰酸酯、降莰烯二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、異氰酸二環戊酯、亞甲基雙(異氰酸4-環己酯)、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯以及氫化甲苯二異氰酸酯等的環狀 飽和烴異氰酸酯;以及二異氰酸2,4-伸甲苯酯、二異氰酸1,3-伸二甲苯酯、二異氰酸對-伸苯酯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸酯、二異氰酸6-異丙基-1,3-苯酯以及1,5-萘二異氰酸酯等芳香族烴的異氰酸酯;等。
作為該有機聚異氰酸酯,從透明性的觀點,較理想為異佛酮二異氰酸酯或伸甲苯基二異氰酸酯。
又,作為上述含有羥基的(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;單(甲基)丙烯酸二羥甲基環己酯;以及羥基己內酯(甲基)丙烯酸酯等。
為了得到(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯的前述反應,例如以下方式進行。亦即,藉由將多價醇的羥基每1當量的有機聚異氰酸酯的異氰酸酯基較理想為1.1至2.0當量,更理想為1.1至1.5當量之多價醇與有機聚異氰酸酯混合,較理想為在70至90℃反應,合成胺甲酸乙酯寡聚物。然後,藉由所得之胺甲酸乙酯寡聚物與羥基(甲基)丙烯酸酯化合物混合,使所得之胺甲酸乙酯寡聚物的異氰酸酯基每1當量的羥基(甲基)丙烯酸酯化合物的羥基較理想為1至1.5當量,在70至90℃反應,可得到目的之(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯。
作為上述(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯的重量平均分子量,較理想為7000至25000的程度,更理想為10000至20000的程度。重量平均分子量太小時,樹脂組成物硬化時的收縮恐會變大,重量平均分子量太大時,樹脂組成物恐會缺乏硬化性。
於本發明的樹脂組成物中使用作為(B)成分之(甲基) 丙烯酸胺甲酸乙酯係可只使用1種,或亦可以任意比例混合2種以上使用。本發明的樹脂組成物,從硬化物的重工性的觀點,作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)係使用上述(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯較理想。於使用上述(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯的情況,本發明的樹脂組成物中之重量比例,通常為0.1至50重量%,較理想為1至40重量%,更理想為2至40重量%。
於本發明的樹脂組成物中,由於作為光學基材的貼合所使用的光硬化型接合劑的特性佳,作為(B)成分係含有(i)(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯或(ii)聚(C2-C4)烷二醇單或二(甲基)丙烯酸酯(較理想為二(甲基)丙烯酸酯)的至少一者較理想。特別是從重工性的觀點,包含(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯的態樣較理想。相對於(甲基)丙烯酸酯化合物(B)的總量而言,(i)(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯或(ii)聚(C2-C4)烷二醇單或二(甲基)丙烯酸酯的含量(包含兩者時的合計含量)為30至100重量%的態樣更理想,70至100重量%的態樣更加理想。其餘為其他(甲基)丙烯酸酯化合物。較理想為單(甲基)丙烯酸酯化合物。
於本發明的樹脂組成物中,作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B),可含有具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物。作為該具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物,可使用習知者,無特別限制。
作為上述具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物,適當地係可使用,藉由先合成(a)異戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或該等者的共聚物,然後使該等聚合物與不飽和酸酐反應,然後所得之聚合物中的一部分或全部,與(甲基)丙 烯酸羥基酯反應而得到之寡聚物,或者(b)使末端為羥基的異戊二烯聚合物、末端為羥基的丁二烯聚合物或末端為羥基的異戊二烯-丁二烯共聚物,與不飽和羧酸,較理想為(甲基)丙烯酸或其衍生物反應而得到之寡聚物。
首先,說明關於藉由先合成(a)異戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或該些的共聚物,然後使該等聚合物與不飽和酸酐反應,然後所得之聚合物中的一部分或全部,與(甲基)丙烯酸羥基酯反應而得到之寡聚物。
作為上述異戊二烯聚合物、丁二烯聚合物或該等者的共聚物,可使用藉由單獨聚合1種異戊二烯或丁二烯而得之異戊二烯聚合物或丁二烯聚合物,亦可使用藉由共聚合異戊二烯與丁二烯的混合物而得之異戊二烯-丁二烯共聚物。以下,該等者一併稱為「寡聚物用聚合物」。
作為上述聚合方法,將異戊二烯及/或丁二烯,以甲基鋰、乙基鋰、第二丁基鋰、正丁基鋰或戊基鋰等的烷基鋰或鈉萘錯合物作為引發劑,藉由陰離子聚合,亦可得到該寡聚物用聚合物,或者以過氧化苯甲醯等過氧化物或偶氮二異丁腈等的偶氮二腈化合物作為引發劑,藉由自由基聚合,亦可製造該寡聚物用聚合物。
再者,該等聚合反應,可在己烷、庚烷、甲苯或二甲苯等溶劑的存在下,於-100℃至200℃下,0.5至100小時,使反應物反應而進行。
本發明中使用的前述寡聚物用聚合物的數量平均分子量,從賦予柔軟性的觀點,通常為2000至100000,較理想為 5000至50000,特別理想為20000至50000。
然後,於藉由上述方法所得之寡聚物用聚合物,使不飽和酸酐反應。該反應,例如,可將前述寡聚物用聚合物與不飽和酸酐,在己烷、庚烷、甲苯或二甲苯等溶劑的對反應無活性的溶劑存在下或無溶劑下,通常於常溫至300℃下,0.5至100小時使反應進行。
作為上述不飽和酸酐,可使用例如順丁烯二酸酐、酞酸酐、六氫酞酸酐、甲基六氫酞酸酐等。
上述不飽和酸酐的使用量,通常相對於寡聚物用聚合物100重量份而言,較理想為0.1至200重量份的範圍,更理想為0.1至100重量份的範圍。
相對於前述寡聚物用聚合物而言之藉由該酸酐基的反應之加成,係藉由上述條件下反應,通常每1分子的加成數目為1至30個的範圍,較理想為2至20個的範圍。
然後,藉由於導入上述寡聚物用聚合物之酸酐基的一部分或全部使羥基(甲基)丙烯酸酯化合物反應,可得到具有聚異戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物、具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物或具有聚異戊二烯-聚丁二烯共聚物骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
上述反應可在己烷或庚烷等的溶劑或無溶劑下,通常使(甲基)丙烯酸羥基酯化合物的羥基,相對於該導入的酸酐基1當量而言,較理想為成為1至1.5當量,而混合(甲基)丙烯酸羥基酯化合物與該導入酸酐基的寡聚物用聚合物,於20至200℃下,0.1至100小時進行反應。
作為該(甲基)丙烯酸羥基酯化合物,可使用例如(甲基)丙烯酸羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯或(甲基)丙烯酸羥基丁酯等的(甲基)丙烯酸羥基(C2-C4)烷基酯;單(甲基)丙烯酸二羥甲基環己酯;以及羥基己內酯(甲基)丙烯酸酯等。
然後,說明關於(b)使末端為羥基的異戊二烯聚合物、末端為羥基的丁二烯聚合物或末端為羥基的異戊二烯-丁二烯共聚物,與不飽和羧酸或其衍生物反應而得到之寡聚物的方法。
藉由使末端為羥基的異戊二烯聚合物、末端為羥基的丁二烯聚合物或末端為羥基的異戊二烯-丁二烯共聚物之羥基的一部分或全部與不飽和羧酸或其衍生物反應,可得到具有聚異戊二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物、具有聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物或具有聚異戊二烯-聚丁二烯共聚物骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
上述反應可藉由在己烷或庚烷等的溶劑,或無溶劑下,通常使任一上述聚合物與不飽和羧酸或其衍生物,於20至200℃下,0.1至100小時反應而進行。
作為上述不飽和羧酸或其衍生物,例如可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、α-乙基丙烯酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、甲基順丁烯二酸、四氫酞酸或甲基四氫酞酸等不飽和羧酸,以及該等者的醯鹵、醯胺、醯亞胺、酸酐及酯等的衍生物。較理想為(甲基)丙烯酸及其鹵化物、醯胺、醯亞胺及酯等。
作為如此所得之具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物的具體例,可例示可樂麗公司(Kuraray)製UC-203(異戊二烯聚合物的順丁烯二酸酐加成物與甲 基丙烯酸2-羥基乙酯的酯化物寡聚物)、日本曹達公司製NISSO-PB TE-2000(兩末端甲基丙烯酸酯改性之丁二烯系寡聚物)等。
於本發明的樹脂組成物中,該等具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物,可只使用1種,或以任意比例混合2種以上使用。於使用具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物的情況,其於本發明的紫外線硬化型接合劑中之重量比例通常為5至90重量%,較理想為20至80重量%,更理想為25至50重量%。
於本發明的樹脂組成物中,作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B),在無損本發明的特性之範圍下,可使用(甲基)丙烯酸環氧酯。本發明的樹脂組成物雖通常可不含有(甲基)丙烯酸環氧酯,但可依據需要含有。(甲基)丙烯酸環氧酯具有提高硬化性、硬化物的硬度及硬化速度之功能。
作為該(甲基)丙烯酸環氧酯,可使用藉由環氧丙基甘油醚型環氧化合物與(甲基)丙烯酸反應而得之任意者。作為為了得到較理想使用的(甲基)丙烯酸環氧酯之環氧丙基甘油醚型環氧化合物,可列舉雙酚A或其環氧烷加成物的二環氧丙基甘油醚、雙酚F或其環氧烷加成物的二環氧丙基甘油醚、氫化雙酚A或其環氧烷加成物的二環氧丙基甘油醚、氫化雙酚F或其環氧烷加成物的二環氧丙基甘油醚、乙二醇二環氧丙基甘油醚、丙二醇二環氧丙基甘油醚、新戊二醇二環氧丙基甘油醚、丁二醇二環氧丙基甘油醚、己二醇二環氧丙基甘油醚、環己烷二甲醇二環氧丙基甘油醚以及聚丙二醇二環氧丙基甘油醚等。
作為上述(甲基)丙烯酸環氧酯,可藉由使該等環氧 丙基甘油醚型環氧化合物與(甲基)丙烯酸在下述條件下反應而得到。
相對於環氧丙基甘油醚型環氧化合物的環氧基1當量而言,以(甲基)丙烯酸為0.9至1.5莫耳,更理想為0.95至1.1莫耳的比例,使環氧丙基甘油醚型環氧化合物與(甲基)丙烯酸反應。反應溫度為80至120℃較理想,反應時間為10至35小時的程度。為了促進反應,使用例如三苯膦、TAP(2,4,6-參(二甲基胺基甲基)酚)、三乙醇胺或氯化四乙基銨等觸媒較理想。而且,反應中,作為防止聚合用的聚合禁止劑,可使用例如對甲氧基酚及甲基氫醌等。
於本發明的樹脂組成物中,作為可適合使用的(甲基)丙烯酸環氧酯,係由雙酚A型環氧化合物而得之雙酚A型(甲基)丙烯酸環氧酯。於本發明中,作為(甲基)丙烯酸環氧酯的重量平均分子量,較理想為500至10000。
於本發明的樹脂組成物中,該等(甲基)丙烯酸環氧酯,可只使用1種,或以任意比例混合2種以上使用。於該情況,(甲基)丙烯酸環氧酯在本發明的樹脂組成物中之重量比例通常為5至90重量%,較理想為10至85重量%。
作為包含於本發明的樹脂組成物的光聚合引發劑(C),雖無特別限制,但較理想可列舉例如1-羥基環己基苯基酮(Irgacure(登記商標,以下相同)184;BASF製)、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物(Esacure ONE;Lamberti製)、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮(Irgacure 2959;BASF製)、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)苯甲基]苯基}-2-甲基- 丙-1-酮(Irgacure 127;BASF製)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(Irgacure 651;BASF製)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(Darocure(登記商標,以下相同)1173;BASF製)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮(Irgacure 907;BASF製)、氧基-苯基-醋酸2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯與氧基-苯基-醋酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯的混合物(Irgacure 754;BASF製)、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁-1-酮、2-氯硫雜蒽酮(2-chlorothioxanthone)、2,4-二甲基硫雜蒽酮、2,4-二異丙基硫雜蒽酮、異丙基硫雜蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(Speedcure TPO(登記商標,以下相同);LAMBSON公司製)、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等。
從透明性的觀點,較理想為1-羥基環己基苯基酮(Irgacure 184;BASF製)、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物(Esacure KIP-150;Lamberti製)、苯基乙醛酸甲酯(Darocure MBF;BASF製)或氧基-苯基-醋酸2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]-乙酯與氧基-苯基-醋酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙酯的混合物(Irgacure 754;BASF製)。而且,從接合劑內部的硬化性良好的觀點,較理想為2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(Speedcure TPO;LAMBSON公司製)。
於本發明的樹脂組成物中,該等(C)成分,可只使用1種,或以任意比例混合2種以上使用。(C)成分在本發明的樹脂組成物中之重量比例通常為0.01至5重量%,較理想為0.02至5重量%,更理想為0.05至5重量%。
此處,為了提高透明性,於只有使用2,4,6-三甲基苯甲醯基二 苯基氧化膦作為光聚合引發劑的情況,在本發明的樹脂組成物中較佳的重量比例(相對於樹脂組成物的總量之含量比例,以下相同)通常為0.01至1.0重量%,更理想為0.02至0.8重量%,特別理想為0.05至0.8重量%。
本發明的樹脂組成物依據需要可再包含上述(A)成分、(B)成分及(C)成分以外的其他成分。
作為該其他成分,可列舉例如可成為光聚合引發助劑的化合物(例如胺類)、氧雜環丁烷(oxetane)化合物、柔軟化成分、(甲基)丙烯酸聚合物以及其他添加劑等。
該其他成分的含量比例,相對於本發明的樹脂組成物的總量而言,其他成分的合計為0至80重量%,較理想為0至60重量%,更理想為0至50重量%,更加理想為0至40重量%,最理想為0至30重量%。以下,說明該其他成分。
作為可成為光聚合引發助劑的化合物,可列舉例如胺類等,可與上述光聚合引發劑併用。作為可使用的胺類,可列舉例如安息香酸2-二甲基胺基乙酯、二甲基胺基苯乙酮、對-二甲基胺基安息香酸乙酯或對-二甲基胺基安息香酸異戊酯等。於使用該胺類等的光聚合引發助劑的情況,本發明的樹脂組成物中的含量通常為0.005至5重量%,較理想為0.01至3重量%。
於本發明的樹脂組成物中,作為其他成分,隨需要可含有氧雜環丁烷化合物。雖可不包含該氧雜環丁烷化合物,但隨需要,藉由含有該成分,具有可調整硬化物的硬度等的情況。可使用的氧雜環丁烷化合物,只要是習知者,便無特別限制。
作為氧雜環丁烷化合物的具體例,可列舉例如4-雙[(3-乙基-3- 氧雜環丁基甲氧基)甲基]苯、4-雙[(3-甲基-3-氧雜環丁基甲氧基)甲基]苯、3-甲基-3-環氧丙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-羥基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-羥基甲基氧雜環丁烷、二(1-乙基(3-氧雜環丁基))甲基醚、3-乙基-3-(苯氧基甲基)氧雜環丁烷、3-(環己基氧基)甲基-3-乙基氧雜環丁烷、伸二甲苯基雙氧雜環丁烷、酚酚醛樹脂氧雜環丁烷等。只要是通常使用的氧雜環丁烷化合物,便無特別限制。該等可單獨使用,亦可使用2種以上。
於本發明的紫外線硬化型接合劑中,該等氧雜環丁烷化合物,可只使用1種,或以任意比例混合2種以上使用。於使用氧雜環丁烷化合物的情況,氧雜環丁烷化合物在本發明的樹脂組成物中之重量比例通常為5至70重量%,較理想為5至50重量%。
於本發明的樹脂組成物中,從硬化物的柔軟性的觀點,作為其他成分,依據需要可使用(A)成分以外的柔軟化成分。作為可使用的柔軟化成分的具體例,可列舉聚合物、寡聚物、酞酸酯類、磷酸酯類、二醇酯類、脂肪族二元酸酯類、脂肪酸酯類、檸檬酸酯類、環氧系可塑劑、蓖麻油類、萜烯(terpene)系氫化樹脂、苯乙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、聚碳酸酯等。作為上述寡聚物及聚合物的例,可例示具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的寡聚物(例如末端為羥基的異戊二烯寡聚物、末端為羥基的丁二烯寡聚物或末端為羥基的異戊二烯-丁二烯共聚物寡聚物)或聚合物等。
作為較佳的一例,可列舉(甲基)丙烯酸聚合物或末端為羥基的液狀異戊二烯(Poly ip、出光興產公司製)等。
於使用(A)成分以外的上述柔軟化成分的情況,本發明的樹脂組成物中之該柔軟化成分的重量比例通常為3至80重量%,較理想為3至70重量%,更理想為3至50重量%。
而且,作為上述柔軟化成分的聚合物之一,較佳的態樣之一為使用(甲基)丙烯酸聚合物的態樣。
(甲基)丙烯酸聚合物可列舉以丙烯酸系或甲基丙烯酸系單體為原料聚合之聚合物,或該單體以外的其他聚合性單體與該單體的共聚物,係可藉由溶液聚合、懸浮聚合、塊狀聚合等通常的方法製造。
作為特別理想的製造方法,較理想為在高溫下連續地進行自由基聚合而製造。具體地,藉由以下的製程製造。首先,對丙烯酸系或甲基丙烯酸系單體,混合微量的聚合引發劑及微量的溶劑。然後,於150℃以上的溫度,10分鐘以上高壓下反應。然後,以分離機分離未反應成分與由反應所得之(甲基)丙烯酸聚合物,可得到(甲基)丙烯酸聚合物。
此處,於所得之(甲基)丙烯酸聚合物混入聚合引發劑時,因保存安定性恐會變差,較理想為一邊去除溶劑一邊進行反應,或分離(甲基)丙烯酸聚合物後再去除溶劑。
作為(甲基)丙烯酸聚合物的原料所使用的丙烯酸系或甲基丙烯酸系單體,可列舉(甲基)丙烯酸、α-乙基丙烯酸;(甲基)丙烯酸甲酯、(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)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸1,3-二甲基丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲 基)丙烯酸3-乙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸3-乙氧基丁酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丁酯、(甲基)丙烯酸α-(羥基甲基)乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸苯基乙酯等酯系(甲基)丙烯酸酯等,該等者可單獨使用,或者可使用2種以上。
作為可共聚合的其他聚合性單體,可使用具有不飽和雙鍵的習知化合物,例如,可列舉苯乙烯、3-硝基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯;α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、α-乙基苯乙烯、α-丁基苯乙烯以及α-己基苯乙烯等烷基苯乙烯類;4-氯苯乙烯、3-氯苯乙烯及3-溴苯乙烯等的鹵化苯乙烯類;丁烯酸、α-甲基丁烯酸、α-乙基丁烯酸、異丁烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸以及戊烯二酸等的具有不飽和雙鍵的羧酸類。
該等者之中,從對組成物的其他成分的溶解性、硬化物的接合性的面,作為丙烯酸系或甲基丙烯酸系單體,較理想為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯以及(甲基)丙烯酸辛酯等的(甲基)丙烯酸(C1-C10)烷基酯;或(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯及(甲基)丙烯酸羥基丁酯等的具有羥基的(甲基)丙烯酸(C1-C10)烷基酯,作為其他聚合性單體,較理想為苯乙烯。
於本發明中,作為(甲基)丙烯酸聚合物的重量平均分子量,為1500至30000,較理想為3000至20000,特別理想為5000至15000。重量平均分子量太少的情況,硬化物的接合性有 變差的傾向,另一方面,太大的情況,因其他單體變得不易溶解而白色混濁,所以不理想。
(甲基)丙烯酸聚合物可容易地以市售品取得。例如,可列舉東亞合成公司製「ARUFON系列」,可以UP-1170、UH-2190取得。而且,亦可以三菱Rayon公司製BR-1022(商品名)取得。
於使用(甲基)丙烯酸聚合物的情況,其於本發明的樹脂組成物中的重量比例通常為5重量%至80重量%,較理想為5重量%至60重量%,更理想為5重量%至50重量%的程度。
於本發明的樹脂組成物中,再者,作為其他添加劑,依據需要,可添加抗氧化劑、有機溶劑、矽烷偶合劑、聚合抑制劑、調平劑(leveling agent)、防靜電劑、表面潤滑劑、螢光增白劑、光安定劑(例如受阻胺化合物等)、填充劑等的添加劑。
作為抗氧化劑的具體例,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、季戊四醇‧肆[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]、3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯、N,N-六亞甲基雙(3,5-二第三丁基-4-羥基-氫肉桂醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基)苯、參(3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基)異氰脲酸酯、辛基化二苯基胺、2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O-甲酚、3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛酯、二丁基羥基甲苯等。
作為有機溶劑的具體例,例如,可列舉甲醇、乙醇 及異丙醇等的醇類、二甲基碸、二甲基亞碸、四氫呋喃、二烷、甲苯以及二甲苯等。
作為矽烷偶合劑的具體例,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、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、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-(乙烯基苯甲基胺基)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以及3-氯丙基三甲氧基矽烷等的矽烷系偶合劑;異丙基(N-乙基胺基乙基胺基)鈦酸鹽、異丙基三異硬脂基鈦酸鹽、鈦二(二辛基焦磷酸鹽)氧基乙酸酯、四異丙基二(二辛基亞磷酸酯)鈦酸鹽以及新烷氧基三(對-N-(β-胺基乙基)胺基苯基)鈦酸鹽等鈦系偶合劑;Zr-乙醯丙酮、Zr-甲基丙烯酸酯、Zr-丙酸酯、新烷氧基鋯酸鹽、新烷氧基參新癸醯基鋯酸鹽、新烷氧基參(十二烷醯基)苯磺醯基鋯酸鹽、新烷氧基參(伸乙基二胺基乙基)鋯酸鹽、新烷氧基參(間-胺基苯基)鋯酸鹽、銨鋯碳酸酯、Al-乙醯丙酮、Al-甲基丙烯酸酯以及Al-丙酸酯等鋯或鋁系偶合劑等。
作為聚合抑制劑的具體例,例如對甲氧基酚、甲基氫醌等。
作為光安定劑的具體例,可列舉例如,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-哌啶基(甲基)丙烯酸酯(Adeka公司製、LA-82)、肆(1,2,2,6,6-五甲基-4- 哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、肆(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-哌啶醇以及3,9-雙(2-羥基-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺旋[5.5]十一烷的混合酯化物、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1-十一烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)碳酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基(甲基)丙烯酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、4-苯甲醯氧基-2,2,6,6-四甲基-4-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-4-哌啶、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基-(甲基)丙烯酸酯、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]丁基丙二酸酯、癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-1-(辛基氧基)-4-哌啶基)酯、1,1-二甲基乙基氫過氧化物與辛烷的反應生成物、N,N’,N”,N'''-肆-(4,6-雙-(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)胺基)-三-2-基)-4,7-二氮雜癸烷-1,10-二胺、二丁基胺‧1,3,5-三‧N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-六亞甲基二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺的縮聚物、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)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]]、琥珀酸二甲酯與4-羥基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶乙醇的聚合物、2,2,4,4-四甲基-20-(β-月桂基氧基羰基)乙基-7-側氧基-3,20-二氧雜螺旋[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)-十二烷酯/十四烷酯、N-乙醯基-3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮、2,2,4,4-四甲基-7-側氧基-3,20-二氧雜螺旋 [5,1,11,2]二十一烷-21-酮、2,2,4,4-四甲基-21-側氧基-3,20-二氧雜二環[5,1,11,2]二十一烷-20-丙酸十二烷酯/十四烷酯、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-哌啶醇的高級脂肪酸酯以及1,3-苯二羧基醯胺、N,N’-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)等的受阻胺系化合物;奧他苯酮(octabenzone)等二苯基酮系化合物;2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)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基-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3戊基苯基)苯并三唑、3-(3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯與聚乙二醇的反應生成物以及2-(2H-苯并三唑-2-基)-6-十二烷基-4-甲基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化合物;2-(4,6-二苯基-1,3,5-三-2-基)-5-[(己基)氧基]酚等的三系化合物;等。特別理想為受阻胺系化合物。
作為填充劑的具體例,可列舉例如,結晶氧化矽、熔融氧化矽、氧化鋁、鋯石、矽酸鈣、碳酸鈣、碳化矽、氮化矽、氮化硼、氧化鋯、鎂橄欖石(forsterite)、凍石(steatite)、尖晶石、二氧化鈦及滑石等的粉末或該等者球形化的顆粒等。
上述各種添加劑為任意成分,可不包含於本發明的樹脂組成物中。各種添加劑存在於本發明的樹脂組成物中的情況,各種添加劑在本發明的樹脂組成物中的重量比例為0.01至3重量%,較理想為0.01至1重量%,更理想為0.02至0.5重量%。
本發明的樹脂組成物係可將前述各成分在常溫至80 ℃下混合溶解而得到。依據需要亦可藉由過濾等的操作去除雜質。使用作為本發明的液狀樹脂接合劑之接合用樹脂組成物,考慮塗佈性,較理想為使25℃的黏度為300至15000mPa‧s的範圍,而適當調節成分的調配比例。
本發明的樹脂組成物之較佳硬化收縮率為3.0%以下,更理想為2.0%以下,更加理想為1.5%以下,特別理想為1.0%以下。藉此,紫外線硬化型樹脂組成物硬化時,可減少累積於樹脂硬化物之內部應力,可有效防止基材與紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物所構成的層之界面的扭曲。
而且,如前述,玻璃等基材的薄型化之進展,於樹脂組成物的硬化收縮率大的情況,因硬化時之該基材彎曲變大,對顯示功能有非常不良的影響,從該觀點,硬化收縮率少者較理想。
於本發明的樹脂組成物中,硬化物的1MHz的相對介電係數為5.0以下較理想,3.0以下特別理想。於該相對介電係數太高的情況,使用於觸控面板時,反應性變得太好,碰觸觸控面板時,增加其周圍處感測的可能性,結果恐會引起感度不良。
本發明的樹脂組成物的硬化物(厚度200μm)之400nm至800nm的透過率為90%以上較理想。透過率太低的情況,光線難以透過,因此於使用於顯示裝置的情況,辨識性降低。
而且,該硬化物的400至450nm的透過率高時,由於可期待辨識性更進一步提高,因此400至450nm的透過率為90%以上較理想。
以下,例示本發明的紫外線硬化型樹脂組成物的較佳態樣。再者,於下述中,「本發明的紫外線硬化型樹脂組成物」 簡略表示為「樹脂組成物」。
(I)含有前述(A)成分、前述(B)成分以及光聚合引發劑(C)的紫外線硬化型樹脂組成物,其中該(A)成分的數量平均分子量為100至1000,較理想為100至700,更理想為200至600的樹脂組成物。
(II)前述(A)成分為具有前述一般式(1)所示的構造之酚醛樹脂化合物(A)之上述(I)所記載的樹脂組成物。
(III)作為前述(B)成分,含有具有1個或2個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯之上述(I)或(II)所記載的樹脂組成物。
(IV)作為前述(B)成分,含有(i)(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯或(ii)聚(C2-C4)烷二醇單或二(甲基)丙烯酸酯的至少一者之上述(I)至(III)所記載的樹脂組成物。
(V)包含(i)(甲基)丙烯酸酯胺甲酸乙酯以及(ii)聚(C2-C4)烷二醇單或二(甲基)丙烯酸酯(較理想為二(甲基)丙烯酸酯)的任一者或兩者,其含量(包含兩者時的合計含量),相對於(B)成分的總量而言為30至100重量%,其餘部份為其他(甲基)丙烯酸酯化合物之上述(IV)所記載的樹脂組成物。
(VI)作為前述(B)成分,含有(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯之上述(I)至(V)中任一項所記載的樹脂組成物。
(VII)包含(i)(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯以及(ii)聚(C2-C4)烷二醇單或二(甲基)丙烯酸酯(較理想為二(甲基)丙烯酸酯)的任一者或兩者,其含量(包含兩者時的合計含量),相對於(B)成分的總量而言為70至100重量%之上述(VI)所記載的樹脂組成物。
(VIII)該(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯為聚醚聚醇與聚異氰酸酯及含有羥基的(甲基)丙烯酸酯的反應物之上述(I)至(V)中任一項所記 載的樹脂組成物。
(IX)相對於樹脂組成物的總量而言,該(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯的含量為2至40重量%之上述(IV)至(VIII)中任一項所記載的樹脂組成物。
(X)作為前述(B)成分,含有選自(甲基)丙烯酸月桂酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯以及(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯所成群組的至少一個單官能基的(甲基)丙烯酸酯之上述(I)至(IX)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XI)作為前述(B)成分,含有選(甲基)丙烯酸自胺甲酸乙酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯以及環氧烷改性之雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯所成群組的至少一個二(甲基)丙烯酸酯之上述(I)至(IX)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XII)相對於樹脂組成物的總量而言,(A)成分的含量為5至95重量%,(B)成分的含量為5至95重量%,光聚合引發劑(C)的含量為0.01至5重量%,(A)成分、(B)成分以及光聚合引發劑(C)以外的其他成分之含量為0至50重量%之上述(I)至(XI)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XIII)(A)成分的含量為30至90重量%之上述(IX)所記載的樹脂組成物。
(XIV)相對於樹脂組成物的總量而言,酚醛樹脂化合物(A)的含量A對(甲基)丙烯酸酯化合物的含量B之重量比例A/B為1至 10之上述(I)至(XIII)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XV)硬化收縮率為3%以下,較理想為2%以下之上述(I)至(XIV)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XVI)1MHz的相對介電係數為5.0以下之上述(I)至(XV)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XVII)厚度200μm之硬化物的400至800nm的平均透過率至少為90%以上之上述(I)至(XVI)中任一項所記載的樹脂組成物。
(XVIII)藉由活性能量線照射而硬化的硬化物之折射率為1.45至1.55之上述(I)至(XVII)中任一項所記載的樹脂組成物。
本發明的樹脂組成物,藉由包含酚醛樹脂化合物(A)以及(甲基)丙烯酸酯化合物(B)兩者,即使假性硬化後,從貼合的光學基材之剝離性良好,貼合的光學基材再生之重工性佳。
於較佳的態樣,該樹脂組成物,作為酚醛樹脂化合物(A),包含一般式(1)所示的酚醛樹脂化合物(A),以及作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B),包含(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯或/及具有1個(甲基)丙烯醯基的(甲基)丙烯酸酯。特別是從重工性佳的點,至少含有(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)之本發明的樹脂組成物較理想。由於該樹脂組成物即使假性硬化後,從光學基材之剝離性良好,從具有貼合及假性硬化等的製造步驟中途產生的缺陷之光學基材去除該樹脂組成物(較理想為去除假性硬化的該樹脂組成物),貼合的光學基材再生為原本的光學基材之重工性佳。
通常,從使用該樹脂組成物而貼合的光學基材,以重工為目的,剝離(去除)該樹脂組成物層,係該樹脂組成物未假性硬化時 依照原樣,或假性硬化後、假性硬化時依照原樣,加熱貼合的光學基材,然後使用線等的去除手段,藉由切進未假性硬化的樹脂組成物層或假性硬化的樹脂組成物層,可從該光學基材剝離(去除)該樹脂組成物層。此時,為了容易剝離而使用溶劑。而且,即使以線等剝離該樹脂組成物層(包含假性硬化者),因於光學基材殘留一部分作為附著物,該附著物,較理想為在溶劑的存在下,以擦拭等的去除手段,亦完全去除較理想。
作為使用的溶劑,較理想為異丙醇等醇溶劑,更理想為碳數3或4的分支狀醇溶劑,更加理想為異丙醇。
本發明的包含前述酚醛樹脂化合物(A)以及(甲基)丙烯酸酯化合物(B)之樹脂組成物,於假性硬化階段,因剝離性佳,可藉由使用異丙醇等醇溶劑作為溶劑,更容易地去除該樹脂組成物層。
再者,於本說明書中,所謂「假性硬化」,係指本發明的樹脂組成物雖失去流動性,仍具有作為樹脂組成物的柔軟性,藉由溶劑的存在,可容易地去除的程度之硬化階段。
藉由使用本發明的樹脂組成物而貼合至少2個光學基材,可得到具有本發明的樹脂組成物的硬化物層之光學構件(例如觸控面板、顯示裝置、附有觸控面板的顯示裝置等)。於貼合的2個光學基材之至少一者的光學基材的貼合面,塗佈上述本發明的樹脂組成物,形成塗佈層後,使2個基材的貼合面彼此夾住該塗佈層,貼合2個光學基材。然後,通過貼合的光學基材,對夾於其中之該樹脂組成物層照射活性能量線,藉由使該塗佈層硬化,可得到2個光學基材貼合的光學構件。藉由重複同樣的操作,可得到3個以上的光學基材貼合的光學構件。
更詳細地說明上述光學構件的製造方法。使用狹縫塗佈機、滾輪塗佈機、旋轉塗佈機或網版印刷法等的塗佈裝置,將本發明的樹脂組成物,塗佈於貼合的光學基材之至少一者,使塗佈的樹脂之膜厚成為10至300μm,然後,貼合另一光學基材。然後,從透明基材側照射作為活性能量線,例如紫外至近紫外(波長200至400nm附近)的光線於該樹脂組成物層,藉由使該樹脂組成物硬化,可接合2個光學基材。此時,活性能量線的照射量(累積光量)為約100至4000mJ/cm2較理想,特別理想為200至3000mJ/cm2的程度。使用於紫外至近紫外的光線照射之光源,只要是照射紫外至近紫外的光線之燈,不論其種類。可列舉低壓、高壓或超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、(脈衝)氙燈或無電極燈等。
本發明的光學構件,例如藉由第1圖所示的步驟,可有效率地製造缺陷少的光學構件。根據第1圖,更詳細地說明該光學構件的製造方法。
首先,說明第1圖之各簡稱。
「塗佈」,係於貼合的光學基材之至少一者,塗佈本發明的紫外線硬化型樹脂組成物之步驟。
「貼合」,係貼合至少2個上述塗佈有紫外線硬化型樹脂組成物的光學基材之步驟。
「貼合」後的「檢查」係對上述貼合的光學基材,檢查是否有貼合缺陷(氣泡的混入等)之步驟。
「OK」係指檢查合格。
「NG」係指檢查發現缺陷。
「低UV」係指通過貼合的光學基材,對夾於光學基材之該樹 脂組成物層照射低照射量(累積光量)的活性能量線,使該樹脂組成物假性硬化之步驟。
「修復」係指從發現缺陷的貼合的光學基材,去除假性硬化的該樹脂組成物,將光學基材回復至再使用(重工)之步驟。
「真UV」,係指將真硬化用之活性能量線照射於假性硬化的該樹脂組成物層,使假性硬化的該樹脂組成物層真硬化之步驟。
如第1圖所示,在「塗佈」步驟,於光學基材塗佈本發明的紫外線硬化型樹脂組成物,然後,在「貼合」步驟,貼合至少2個光學基材後,在「低UV」步驟,於該樹脂組成物層,照射低照射量的活性能量線(例如紫外線),假性硬化,然後,在「真UV」步驟,藉由更高照射量的活性能量線真硬化,可得到本發明的光學構件。
如第1圖所示,「貼合」步驟後以及「低UV」步驟後,藉由置入「檢查」步驟(檢查製造過程產生的缺陷之步驟),於檢查發現缺陷的情況,在該時點,將該貼合的光學基材從製造步驟排除,因可再生該光學基材,而非常理想。於貼合的光學基材的再生,夾於光學基材的上述樹脂組成物層,於未假性硬化的情況使其假性硬化,於假性硬化的情況依照原樣,較理想為在醇溶劑的存在下,以使用線等的去除手段去除,光學基材回復最初的狀態。如此再生的光學基材,與通常的光學基材完全相同,可再次使用於最初的步驟。
於本說明書中,從貼合的光學基材去除上述樹脂組成物(包含假性硬化者),回復為各別最初的光學基材,再次使用於最初的步驟,稱為「重工」。
上述該樹脂組成物的塗佈,係於貼合的光學基材之至少一者,使用狹縫塗佈機、滾輪塗佈機、旋轉塗佈機或網版印刷法等的塗佈裝置,進行塗佈即可。該樹脂組成物層的塗佈層的厚度可為10至300μm的程度。
至少2個光學基材的貼合,係於至少1者使用具有該樹脂組成物的塗佈層之光學基材,以貼合2個光學基材的貼合面,夾住該樹脂組成物的層,貼合2個光學基材,依據需要,可再重複上述而進行。夾於貼合的光學基材之該樹脂組成物層的厚度(幾乎與硬化物層的厚度相同)為10至300μm的程度,較理想為50至300μm的程度,更理想為100至300μm的程度,最理想為150至250μm的程度。
較理想為然後於如此所得之貼合的光學基材,檢查是否有因貼合產生的缺陷(以下稱為「缺陷檢查」)。作為因貼合產生的缺陷,可列舉例如氣泡介入光學基材與該樹脂組成物層之間等的缺陷。
上述缺陷檢查的結果,於發現缺陷的情況,為了貼合的光學基材之重工,進行該樹脂組成物層的去除。較理想為對該樹脂組成物層照射低照射量的活性能量線,假性硬化後,使用上述去除手段,將該假性硬化的樹脂組成物層從貼合的光學基材去除。照射活性能量線時的照射條件等係以下述的假性硬化之照射方法為準。樹脂組成物層去除之再生的光學基材,與最初的光學基材相同,再次使用於光學構件的製造。
於上述缺陷檢查中,於確認無缺陷的情況,藉由低照射量(累積光量)的活性能量線,例如波長200至400nm附近的 紫外至近紫外線,進行該樹脂組成物層的假性硬化。此處的照射量,通常為10至2000mJ/cm2,較理想為50至500mJ/cm2的程度。比10mJ/cm2少時,假性硬化物層恐會變得難以附著於光學基材,比2000mJ/cm2多時,硬化物層與光學基材恐會難以剝離。使用於藉由紫外至近紫外線的光線照射之硬化的光源,只要是照射紫外至近紫外的光線之燈,不論其種類。例如低壓、高壓或超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、(脈衝)氙燈或無電極燈等。
於假性硬化,可採用對夾於光學基材間的樹脂組成物層全面照射紫外線,亦可採用集中照射該樹脂組成物層的數個處所之方法。
假性硬化後,再次進行缺陷檢查,無缺陷的話,於假性硬化的該樹脂組成物層,再次照射活性能量線,進行真硬化,可得到本發明的光學構件。
真硬化的照射量(累積光量),通常為100至3000mJ/cm2,較理想為1000至2000mJ/cm2。真硬化使用的光源,與假性硬化相同,只要是照射紫外至近紫外的光線之燈即可。
另一方面,假性硬化後的缺陷檢查發現缺陷的情況,藉由上述方法,從光學基材去除假性硬化的該樹脂組成物層。假性硬化的該樹脂組成物層完全去除之再生的光學基材,係為了再次得到光學構件而被使用。
藉由上述製造步驟中途的檢查,將缺陷品從製造步驟排除,進行光學基材的再生,可更有效率地提供缺陷品少的光學構件。
而且,本發明的樹脂組成物,如前述,因剝離性佳,即使假 性硬化後,使用線等的去除手段(較理想為在溶劑的存在下),可將該假性硬化的該樹脂組成物容易地從貼合的光學基材之間去除,而容易再生貼合的光學基材。
作為溶劑,可列舉異丙醇等醇溶劑,較理想為碳數3至4的分支狀醇溶劑,更理想為異丙醇。
作為本發明的光學構件的較佳製造方法之一例,可列舉經由下述第一步驟、第二步驟及第三步驟之方法。
(第一步驟)於光學基材塗佈紫外線硬化型樹脂組成物,貼合至少2個的光學基材之步驟。
(第二步驟)通過貼合的光學基材,對該樹脂組成物層,以照射量10至2000mJ/cm2,照射紫外線,進行該樹脂組成物層的假性硬化之步驟。
(第三步驟)第二步驟後,進行缺陷檢查,(i)於沒有缺陷的情況,對假性硬化的該樹脂組成物層,照射照射量100至3000mJ/cm2的紫外線;(ii)於有缺陷的情況,從貼合的光學基材,在醇溶劑存在下,去除假性硬化的該樹脂組成物層之步驟。
而且,於上述,第一步驟後,進行缺陷檢查,貼合的光學基材無缺陷時,進行後續的第二步驟,於發現缺陷的情況,該缺陷品從製造步驟排除,去除貼合的光學基材間之該樹脂組成物層,包含再生光學基材之步驟的情況更理想。
再者,於上述去除貼合的光學基材間之該樹脂組成物層的情況,可依照原樣去除,但通常通過貼合的光學基材,對該樹脂組成物層照射照射量10至2000mJ/cm2的紫外線,進行假性硬化後, 從貼合的光學基材間,較理想為醇溶劑的存在下,去除假性硬化的該樹脂組成物層更理想。
本發明的樹脂組成物可適合使用於貼合2個以上的光學基材。作為該光學基材,無特別限制,較理想為板狀或薄片狀的光學基材。作為板狀或薄片狀的光學基材,可列舉下述透明板等的板、薄片、顯示體(畫像顯示裝置)、觸控面板、後述光學功能材料等為例。較理想為貼合的該光學基材之至少一者為觸控面板用的光學基材(例如觸控面保護用光學基材或觸控面板支持用光學基材等)的情況更理想。
作為使用本發明的樹脂組成物可適合貼合的光學基材之組合的具體例,可列舉(1)觸控面板使用的複數透明板、(2)觸控面板與透明薄片或透明板的組合、(3)顯示裝置之顯示體與光學功能材料(透明板、觸控面板等)的組合等,但並無限定於該等者。
本發明的樹脂組成物,於觸控面板,可適合使用作為貼合複數透明板之接合劑。
作為透明板的材質,可使用各種材料。具體地,可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PC與PMMA的複合體、玻璃、環烯烴共聚物(COC)、環烯烴聚合物(COP)、三乙醯基纖維素(TAC)、丙烯酸樹脂等的樹脂(塑膠)製作的透明板或薄片、該等者複數片積層之偏光板等的功能性透明積層板或薄片以及無機玻璃或樹脂的加工品(例如透鏡、稜鏡、ITO玻璃等)等。
本發明的樹脂組成物,可使用作為貼合觸控面板與薄片或板之接合劑。
此處,作為薄片,可列舉圖標薄片(icon sheet)、化妝薄片、保護薄片,作為板,可列舉化妝板、保護板。於是,作為該薄片到板的材質,可適合上述透明板的材質說明所列舉的各種材料。而且,作為觸控面板的觸控輸入面及其相反側的基材面的材質,可列舉玻璃、PET、PC、PMMA、PC與PMMA的複合體、COC、COP。
本發明的樹脂組成物,於液晶顯示裝置(LCD)等的顯示裝置,可適合使用於貼合顯示體與光學功能材料。作為顯示體,可列舉LCD(玻璃製顯示面貼合偏光板之LCD等)、EL顯示器、EL照明、電子紙、電漿顯示器等的顯示裝置。而且,作為光學功能材料,可列舉壓克力板、PC板、PET板及PEN(聚萘二甲酸乙二酯)板等透明塑膠板;強化玻璃;以及觸控面板(觸控面板輸入感測器)等。
特別是於本發明,貼合的光學基材之至少之一為觸控面板用的光學基材時較理想。
使用本發明的樹脂組成物作為貼合透明板(透明光學基材)之接合劑的情況,為了提高辨識性,其硬化物的折射率為1.45至1.55較理想。
只要是該折射率的範圍內,可減少與使用作為透明板的基材的折射率差,抑制光的散射,可減少光損失。
本發明的光學構件的較佳態樣,如以下例示。
(i)藉由前述(I)至(XVII)的任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物,或為了解決課題的手段之項目中記載的(3)至(14)中任一項所記載的紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物層,貼合至少2個 光學基材之光學構件。
(ii)光學構件為觸控面板之上述(i)所記載的光學構件。
(iii)一光學基材為光學功能材料,另一光學基材為顯示裝置之上述(i)所記載的光學構件。
(iv)光學基材為保護用基材、觸控面板及顯示裝置的三者,上述三者依序積層,各光學基材之間以接合劑層接合且至少一接合劑層為上述(i)所記載的硬化物層之上述(i)所記載的光學構件。
包含以本發明的樹脂組成物貼合的顯示體與光學功能材料之顯示面板,可與例如電視、小型遊戲機、手機、個人電腦、平板終端等的電子機器組合。
[實施例]
以下,藉由實施例更具體地說明本發明,但本發明不限於該些實施例。
作為實施例1至8,調製包含下述表1所示的組成的本發明的紫外線硬化型樹脂組成物。
再者,表1中以簡稱表示的各成分係如下述。
Nikanol Y-50:間二甲苯與甲醛的反應生成物(數量平均分子量250),福道股份有限公司製
Nikanol Y-1000:間二甲苯與甲醛的反應生成物(數量平均分子量330),福道股份有限公司製
Nikanol LLL:間二甲苯與甲醛的反應生成物(數量平均分子量340),福道股份有限公司製
Nikanol LL:間二甲苯與甲醛的反應生成物(數量平均分子量365),福道股份有限公司製
Nikanol L:間二甲苯與甲醛的反應生成物(數量平均分子量400),福道股份有限公司製
UA-1:聚丙二醇(數量平均分子量3000)、異佛酮二異氰酸酯、 丙烯酸2-羥基乙酯的3成分以莫耳比1:1.3:2反應所得之丙烯酸胺甲酸乙酯。
FA-512AS:丙烯酸二環戊烯氧基乙酯,日立化成工業股份有限公司製
S-1800A:丙烯酸異硬脂酯,新中村化學工業股份有限公司製
AP-400:聚丙二醇單丙烯酸酯,日油股份有限公司製
4-HBA:丙烯酸4-羥基丁酯,大阪有機化學工業股份有限公司製
FA-P2100A:聚丙二醇(數量平均分子量1000)的二丙烯酸酯、日立化成工業股份有限公司製
FA-P2200A:聚丙二醇(數量平均分子量2000)的二丙烯酸酯,日立化成工業股份有限公司製
FA-P2400A:聚丙二醇(數量平均分子量4000)的二丙烯酸酯,日立化成工業股份有限公司製
Speedcure TPO:2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦,LAMBSON公司製
Poly ip:末端為羥基之液狀聚異戊二烯(數量平均分子量2500),出光興產股份有限公司製
BR-1022:丙烯酸聚合物,三菱Rayon股份有限公司製
使用所得之本發明的紫外線硬化型樹脂組成物,進行下述的評價。
(硬化性)於厚度1mm的載玻片2枚中的1枚,塗佈所得之紫外線硬化型樹脂組成物,使膜厚成為200μm,於該塗佈面,貼合另一枚。通過玻璃,以高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧) 對該樹脂組成物層照射2000mJ/cm2的紫外線,使該樹脂組成物硬化。所得之硬化性評價用樣品的硬化狀態,以目視確認,以下述評價基準,評價硬化狀態。
○...完全硬化
△…半硬化狀態
X…未硬化
(硬化收縮率)於塗佈有氟系離型劑的厚度1mm的載玻片2枚中的1枚之離型劑塗佈面,塗佈所得之紫外線硬化型樹脂組成物,使膜厚成為200μm。然後,將2枚該載玻片夾住該樹脂組成物層的塗佈層,使各離型劑塗佈面相向而貼合。通過玻璃,以高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)對該樹脂組成物層照射2000mJ/cm2的紫外線,使該樹脂組成物硬化。然後,剝離2枚載玻片,製作膜比重測定用硬化物。然後,根據JIS K7112 B法之方法,測定所得之硬化物的比重(DS)。而且,測定25℃下該樹脂組成物的液體比重(DL),由下式算出硬化收縮率。而且,以下述的評價基準,評價硬化收縮率。
硬化收縮率(%)=(DS-DL)÷DS×100
◎…未達2.0%
○...2.0%以上、未達3.0%
X...3.0%以上
(接合性)於厚度0.8mm的載玻片與厚度0.8mm的壓克力板中之一,塗佈所得之紫外線硬化型樹脂組成物,使膜厚成為200μm,於該塗佈面貼合另一枚。通過載玻片,以高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)對該樹脂組成物層照射2000mJ/cm2的紫外 線,使該樹脂組成物硬化,製作接合性評價用樣品。將其在85℃、85%RH環境下放置250小時。對放置後的樣品,以目視確認從載玻片或壓克力板剝離之硬化物的有無,以下述的評價基準,評價接合性。
○...無剝離
X...有剝離
(柔軟性)使所得之紫外線硬化型樹脂組成物充分硬化,根據JIS K7215,測定硬度計OO硬度。根據所得之測定值,由下述基準,評價柔軟性。
◎…未達10
○...10以上、未達20
X...20以上
(透明性)於塗佈有氟系離型劑的厚度1mm的載玻片2枚中的1枚,塗佈所得之紫外線硬化型樹脂組成物,使膜厚成為200μm。然後,將2枚該載玻片夾住該樹脂組成物的塗佈層,各離型劑塗佈面相向而貼合。通過玻璃,以高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)對該樹脂組成物層照射2000mJ/cm2的紫外線,使該樹脂組成物硬化。將所得之硬化物,從載玻片剝離,製作透明性測定用硬化物。該硬化物的透明性係使用分光光度計(U-3310、日立高科技股份有限公司製),分別測定400至800nm以及400至450nm的波長區域之平均透過率。根據所得之各測定值,由下述基準,評價透明性。
◎…400至800nm的透過率為90%以上且400至450nm的透過率為90%以上
○...400至800nm的透過率為90%以上且400至450nm的透過率為88至90%以上
X...400至800nm的透過率未達90%
(相對介電係數)於實施離型處理的PET膜2枚中的1枚,塗佈所得之紫外線硬化型樹脂組成物,使膜厚成為200μm,於該塗佈面貼合另一枚。通過PET膜,以高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧)對該樹脂組成物層,照射2000mJ/cm2的紫外線,使該樹脂組成物硬化,製作相對介電係數測定用的硬化物。相對介電係數係使用介電係數測定器(6440B、Wayne Kerr公司製、1MHz)進行測定。根據所得之測定值,由下述基準,評價1MHz的相對介電係數。
◎…相對介電係數未達3.0
○...相對介電係數3.0以上至未達5.0
X...相對介電係數5.0以上
(重工性)於厚度0.8mm的載玻片與厚度0.8mm的壓克力板中之一,塗佈所得之紫外線硬化型樹脂組成物,使膜厚成為200μm,於該塗佈面貼合另一枚。通過玻璃,以高壓水銀燈(80W/cm,無臭氧),對該樹脂組成物層照射50mJ/cm2的紫外線,使該樹脂組成物硬化,製作重工性評價用樣品。加熱所得之樣品後,使用線,藉由切進該硬化物層,進行各光學基材與該硬化物層的剝離。此時,為了容易進行剝離,而使用異丙醇作為溶劑。剝離後,使用異丙醇清潔附著於基材的樹脂組成物的硬化物(以下稱為附著物),確認是否有無法清潔的附著物。結果,於實施例1至4、6及8,可完全去除附著物。實施例5及7,藉由重複清潔, 可以去除附著物。
◎…可完全去除附著物
○...藉由重複清潔,可去除附著物
X...無法去除附著物
由表1的結果,藉由使用含有二甲苯與甲醛的反應所得之酚醛樹脂化合物(A)、(甲基)丙烯酸酯化合物(B)及光聚合引發劑(C)之實施例1至8的本發明的樹脂組成物,確認可得到硬化性佳、硬化時收縮小、硬化物的透明性、與基材的接合性、柔軟性、低介電性及重工性佳之光學透明接合劑。
[產業上的利用可能性]
本發明的紫外線硬化型樹脂組成物,照射活性能量線而硬化時的硬化性佳,硬化時收縮小,又可得到透明性佳、對光學基材的接合性好、具有柔軟性、相對介電係數低且重工性佳之硬化物,於作為貼合2個以上的光學基材所構成的光學構件的製作中所使用的光硬化型透明接合劑極為有用。本發明的紫外線硬化型樹脂組成物在觸控面板、附有觸控面板的顯示裝置之光學基材貼合之用途,特別有用。

Claims (14)

  1. 一種紫外線硬化型樹脂組成物,其係用於將包括2個以上的光學基材的觸控面板之該2個以上的光學基材的貼合,其中,該紫外線硬化型樹脂組成物含有使二甲苯化合物與甲醛反應所得之化合物(A)、(甲基)丙烯酸酯化合物(B)、光聚合引發劑(C)、以及柔軟化成分,其中前述樹脂組成物經活性能量線照射而得之硬化物之1MHz的相對介電係數為5.0以下,化合物(A)的數量平均分子量為200至600,化合物(A)的樹脂組成物中的重量比例為10至85重量%,作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B),在樹脂組成物中含有2至40重量%的重量平均分子為7000至25000之(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯、或在樹脂組成物中含有5至90重量%的數量平均分子量為2000至100000之具有聚異戊二烯骨架及/或聚丁二烯骨架的(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其係於藉由紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物接合2個以上的光學基材之觸控面板的製造中,作為於該2個以上的光學基材之接合中,照射能量線,使其硬化之液狀樹脂接合劑而使用。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其中,(甲基)丙烯酸酯化合物(B)為具有1個或2個(甲基)丙烯醯基之(甲基)丙烯酸酯化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,係包含(i)(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯或(ii)聚(C2至C4)烷二 醇單或二(甲基)丙烯酸酯的至少一者作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其係包含選自下列者所成群組之1種以上化合物:(甲基)丙烯酸月桂酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯醯基嗎啉、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、聚環氧丙烷改性之(甲基)丙烯酸壬基苯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷基酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧烷改性之雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其係包含(甲基)丙烯酸胺甲酸乙酯作為(甲基)丙烯酸酯化合物(B)。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其中,相對於組成物的總量而言,含有0.01至5重量%的光聚合引發劑(C)。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其中,化合物(A)對(甲基)丙烯酸酯化合物(B)的重量比例為1至10。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之紫外線硬化型樹脂組成物,其中,硬化收縮率為3.0%以下。
  10. 一種硬化物,其係對申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之紫外線硬化型樹脂組成物照射活性能量線而得者。
  11. 一種觸控面板,其係藉由申請專利範圍第1項至第9項中任一 項所述之紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物貼合2個以上的光學基材而得者。
  12. 一種申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之紫外線硬化型樹脂組成物的用途,其係於經由下述第一步驟、第二步驟及第三步驟而製造之觸控面板中,對第一步驟的2個以上的光學基材貼合:第一步驟係於光學基材塗佈紫外線硬化型樹脂組成物,貼合至少2個以上的光學基材之步驟;第二步驟係對貼合的光學基材,以照射照射量10至2000mJ/cm2之紫外線,使該等光學基材間所挾之該樹脂組成物假性硬化步驟;第三步驟係第二步驟後,(i)於貼合的光學基材沒有缺陷的情況,對其照射照射量100至3000mJ/cm2之紫外線,使假性硬化的該樹脂組成物真硬化,或(ii)於貼合的光學基材有缺陷的情況,在醇類溶劑存在下,從該光學基材去除假性硬化的該樹脂組成物層之步驟。
  13. 一種附有觸控面板的顯示裝置,其係藉由申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之紫外線硬化型樹脂組成物的硬化物貼合2個以上的光學基材而得者。
  14. 一種申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之紫外線硬化型樹脂組成物的用途,其係用以貼合2個以上的光學基材而製造觸控面板。
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