TWI762441B - 光固化黏著劑組成物、其製備方法及其用途 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種光固化黏著劑組成物，其包括一(甲基)丙烯酸酯封端(capped)之脂肪族聚胺基甲酸酯，其具有小於1之乙烯系不飽和基團平均數、一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物及一光起始劑。該黏著劑組成物可被用於將一基板接合至一液晶顯示器之一方法中。本發明之黏著劑組成物具有改進之側固化深度。
Description
本發明係關於一種光固化黏著劑組成物、其製備方法及其用途。
發明背景
液狀光學透明黏著劑(LOCA)係一種以液體為基礎之接合(bonding)技術，其被使用在觸控面板及顯示裝置中，用以將該蓋透鏡(cover lens)、塑膠或其他光學材料結合至該主要感測單元或用以結合彼此。黏著劑係被用以改進該裝置之光學特性及改進其他屬性。
顯示裝置趨勢之一為邊框較窄，其需要一具有較高觸變指數同時能維持其他光學及機械性能以及再加工性之新型液狀光學透明黏著劑。一適當之觸變指數可藉由添加流變改質劑(諸如燻矽(fumed silica))達到。交聯密度(crosslinking density)影響一黏著劑多方面之表現，諸如固化後之模量(modulus)、接合強度(bonding strength)、斷裂伸長率(elongation at break)及透明度(transparency)。該交聯密度可藉
由各種方式調整，諸如使用單聚物(monomers)、鏈轉移劑(chain transfer agent)、塑化劑(plasticizers)及特別係在胺基甲酸酯丙烯酸酯(urethane acrylates)中，其係藉由控制胺基甲酸酯丙烯酸酯之乙烯系(ethylenically)不飽和基團之數量。具有較高量乙烯系不飽和基團之胺基甲酸酯丙烯酸酯具有較高之交聯密度。典型地，單聚物係被用以增加交聯密度，而鏈轉移劑及塑化劑係被用以降低該交聯密度。然而，常用之鏈轉移劑(如硫醇(mercaptans)或鹵化烴(Halogenated hydrocarbons))具有負面影響。硫醇往往在UV固化時變黃，此外其有不佳(unfavourable)之氣味。鹵化烴有毒，且其亦往往在UV固化時變黃。該塑化劑具有其為移動小分子而且往往由固化黏著劑滲出(bleed)之缺點，因此造成黏附強度(adhesion strength)下降。
先前技術中已使用具有複數個乙烯系不飽和基團之胺基甲酸酯丙烯酸酯，為了控制模量，使用塑化劑及鏈轉移劑。
因此，仍然需要一種新液態光學透明黏著劑，其具有良好之透明度、再加工性及機械強度。
作為一目標，本發明提供一種光固化黏著劑組成物，其包括a)一(甲基)丙烯酸酯封端(capped)之脂肪族聚胺基甲酸酯，其具有小於
1之乙烯系不飽和基團平均數；b)一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物；及c)一光起始劑。
作為另一目標，本發明提供一種接合(bonding)一基板(substrate)至一液晶顯示器之方法，其包括下列步驟：i)將該光固化黏著劑組成物施用至該基板或液晶顯示器或二者之表面上；ii)使該基板及液晶顯示器之表面接觸；及iii)紫外線(UV)固化該黏著劑組成物。
作為又一目標，本發明提供一種該光固化黏著劑組成物在結合(binding)顯示面板(display panels)及觸控面板(touch panels)基板中之用途。作為又另一目標，本發明提供一包括在光學上為透明層合物(laminates)形式之該固化黏著劑組成物之顯示裝置或觸控面板。
下列段落中會更詳細地描述本發明。除非有明確相反指示，描述之各方面皆可與任何其他一或多態樣結合。尤其，被指為較佳或有利之任何特徵可與任何其他特徵或被指為較佳或有利之特徵組合。
在本發明上下文中，除非上下文另有指示，使用之術語係按照以下定義解釋。
本文所使用之單數形式「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」包含單數及複數對象二者，除非上下文另有明確指示。
本文所使用之術語「包括(comprising)」、「包括(comprises)」及「包含(comprised of)」係與「包含(including)」、「包含(includes)」或「含有(containing)」、「含有(contains)」同義，且為包含在內(inclusive)或開放性(open-ended)，並且不排除附加、未列舉之成員、元件或方法步驟。數值端點之描述包括各範圍內所包含之所有數字及分數，以及所述之端點。
當一數量、濃度或其他數值或參數係以一範圍、一較佳範圍或一較佳上限值及一較佳下限值之形式表示，其應被理解為具體揭露由任何上限或較佳值與任何下限或較佳值組合而獲得之任何範圍，不需考慮上下文中是否明確提及該獲得之範圍。
本說明書中所引用之所有參考文獻整體已藉由引用併入本文。
除非另有定義，在本發明揭露內容中使用之所有術語，包含技術及科學術語，具有如本發明所屬領域中普通技術人員通常理解之含義。藉由進一步之指導，術語之定義係被包含，以更好地瞭解本發明之教示。
本發明係關於一種光固化黏著劑組成物，其包括a)一(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，其具有小於1之乙烯系不飽和基團平均數；b)一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物；及c)一光起始劑。
本文之術語「單官能」係指單聚物或寡聚物，其在每分子鏈中僅具有一乙烯鍵聯(ethylenic linkage)。
本發明之光固化黏著劑組成物包括一(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，其具有小於1之乙烯系不飽和基團平均數。該(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯包括結構I及結構II或結構III，或包括
結構I、II及III
取代基A之偏好取決於應用方式。例如，若希望/需要高觸變指數，聚醚為較佳，因為其與流變改質劑更相容。另一方面，若希望有低介電常數(dielectric constant)，聚烴為較佳。
本文所使用之術語「觸變指數」意指在1Hz及10Hz剪切速率分別測量之黏度比，根據標準ASTM D2196-10。
本發明之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有自1000至100,000之數目平均分子量，較佳為自10,000至30,000，更佳為自15,000至25,000。具有低於1000分子量之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯往往對機械性質有負面影響，諸如低延伸率及低斷裂強度。另一方面，當(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯有超過100,000之分子量，該組成物將具有非常高之黏度，其導致在形成及混合均質組成物上有困難。該分子量係藉由使用膠透層析術(GPC)測量。
本發明之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有自0.01至0.99之平均官能性(functionality)，較佳為自0.1至0.9，更佳為自0.1至0.5。本文術語「平均官能性」係指(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯中之(甲基)丙烯酸酯基團之平均數。大於1之平均官能性將導致過度交聯，其另一方面導致該固化組成物非常高之模量。鏈轉移劑及/或塑化劑常被用以降低交聯密度。然而，鏈轉移劑及塑化劑二者皆對該組成物整體表現具有負面影響。常用之鏈轉移劑係含硫化合物，諸如硫醇或鹵化烴。含硫化合物在老化時往往變黃，而且其具有不佳之氣味。鹵化烴有毒，且在老化時具有變黃之潛在傾向。塑化劑另一方面係小分子且在固化該黏著劑後保持可移動性，其導致溢泌現象(bleeding)，且進一步降低黏附性。
藉由選擇自0.01至0.99平均官能性之(甲基)丙烯酸酯基團，該交聯密度可被控制，因此獲得一光學透明黏著劑。而且，具有自0.01至0.99平均官能性之(甲基)丙烯酸酯基團之調製(formulation)可不含塑化劑及鏈轉
移劑。
(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯之官能性可藉二方法調整。本文術語「官能性」意指各(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯中之(甲基)丙烯酸酯基團之數目。
該第一方法係直接合成該具有自0.01至0.99平均官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯。例如，使聚丙二醇(polypropylene glycol)及異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)與作為催化劑添加之二月桂酸二丁基錫(dibutyltin dilaurate)混合，而異氰酸酯(isocyanate)及氫氧根(hydroxyl)之比例為1.8：1。隨後，將作為封端劑(capping agent)之正丁醇加入，其係於氫氧根及未反應之異氰酸之比例為0.85：1之數量。接著加熱數小時。隨後，將作為封端劑之羥乙基丙烯酸酯(hydroxylethyl acrylate)加入，其係於氫氧根及未反應之異氰酸之比例為1：1之數量。接著加熱數小時。合成之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有0.3之平均官能性。
該第二方法包含二步驟。首先，分別具有0、1及2官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯被合成。其次，具有0及1或0及2或0、1及2官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯(以重量比為基礎)係被混合，以獲得具有自0.01至0.99平均官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯。為了獲得具有0官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，不添加丙烯酸酯官能封端劑(acrylate functional capping agent)。為了獲得具有2官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，只添加丙烯酸酯官能封端劑。為了獲得具有1官能性之(甲基)丙烯酸酯封端
之脂肪族聚胺基甲酸酯，非丙烯酸酯官能封端劑與丙烯酸酯官能封端劑之比例為1：2。
或者，具有自0.01至0.99平均官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯可自具有0、1、2以外官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯被合成。具有<1及>1官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯係被分別合成。隨後，此等(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯(以重量比為基礎)係被混合以獲得具有自0.01至0.99平均官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯。
本發明之光固化黏著劑組成物包括一(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，其為該組成物總重之自5%至95%重量比，較佳為自25%至90%，更佳為自30%至65%。當(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯含量小於5%，該固化之黏著劑將太硬且將無法膠黏及無彈性。此外，該固化之黏著劑將具有低延伸率及低斷裂強度。於另一方面，當(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯含量大於95%，該機械性質無法達到所需程度(組成物太硬或太軟，取決於(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯之結構)。
本發明之光固化黏著劑組成物包括一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物。較佳地，(甲基)丙烯酸酯單聚物係選自於下列所組成之組群：甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯、月桂基丙烯酸酯、異辛基丙烯酸酯、正辛基丙烯酸酯、異癸基丙烯酸酯、正癸基丙烯酸酯、異莰基丙烯酸酯(isobornyl acrylate)、2-苯氧乙基丙烯酸酯、2-羥乙基
(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2(或4)-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、己內酯丙烯酸酯、嗎福林(甲基)丙烯酸酯及其混合物。
更佳地，單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物係選自於下列所組成之組群：月桂基丙烯酸酯、異辛基丙烯酸酯、正辛基丙烯酸酯、異癸基丙烯酸酯、正癸基丙烯酸酯、異莰基丙烯酸酯、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羥丁基(甲基)丙烯酸酯及其混合物。此等(甲基)丙烯酸酯單聚物係較佳因為其與適合之胺基甲酸酯丙烯酸酯相容。
用於本發明之適合商購取得之單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物係LA 1214(月桂基丙烯酸酯)、LA 12(月桂基丙烯酸酯)、BEA 1822(二十二基丙烯酸酯)、HexA(正己基丙烯酸酯)、4-HBA(4-羥丁基丙烯酸酯)、2-PHA HG(2-丙基庚基丙烯酸酯高階)，所有皆由BASF供應。
本發明之光固化黏著劑組成物包括一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物，其為該組成物總重自5%至95%重量比，較佳為自5%至70%，更佳為自10%至35%。當一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物含量小於5%，添加劑於該組成物中之溶解度往往非常低。特定之添加劑係被需要以調整該組成物某些性質，然而該等添加劑將與大部分組成物分離，因此不會發揮其應有之功能。於另一方面，當一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物之含量大於95%，其機械性質不會達到所需之程度(組成物不是太硬就是太軟，取決於(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯之結構。而且，該固化之黏著劑將會太硬且將不黏(tacky)且無彈性(flexible)。此外，該固化之黏著劑將具有低延伸率及低斷裂強度。
本發明之光固化黏著劑組成物包括一光起始劑。本文之術語「光起始劑」意謂一化學化合物，其暴露於UV光時會分解成自由基，隨即起始UV-固化反應。
適合用於本發明中之光起始劑較佳選自於由下列所組成之組群：1-羥基環己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)，2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholino propan-1-one)，2-芐基-1-N,N-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮(2-benzyl-1-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone)，1-羥基環己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)及二苯甲酮(benzophenone)之組合，2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone)，雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基-2,4,6-三甲基戊基)氧化膦(bis(2,6-dimethoxybenzoyl-2,4,6-trimethylpentyl)phosphine oxide)及2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(2-hydroxyl-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)之組合，雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(bis(2,4,6-trimethyl benzoyl)phenyl phosphine oxide)，2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propane)，2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)及2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one)之組合，2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide)，及其混合物。
更佳地，該光起始劑係選自於由下列所組成之組群：1-羥基
環己基苯基酮(1-hydroxy cyclohexyl phenyl ketone)，2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide)，雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(bis(2,4,6-trimethyl benzoyl)phenyl phosphine oxide)，及其混合物。
適合用於本發明中之可商購取得之光起始劑係Irgacure® 184(2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮((2-methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropane-1-one)，Irgacure® 1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮)(2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl propan-1-one)，Irgacure® 2959(2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基-1丙酮)(2-hydroxy-1-[4-(2-hydroxyethoxy)phenyl]-2-methyl-1propanone)，Darocur® TPO(二苯基(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦)(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide)，Irgacure 819(氧化膦、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基))(phosphine oxide,phenyl bis(2,4,6-trimethyl benzoyl))，Irgacure® 651(甲基苯甲醯基甲酸酯(Darocure MBF)、α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮)(methylbenzoylformate(Darocure MBF),α,α-dimethoxy-α-phenylacetophenone)，Irgacure® 2020(混合Irgacure® 819及Irgacure ® 1173之起始物)，上述所有皆由BASF供應。
本發明之光固化黏著劑組成物包括該組成物總重之自0.05%至5%重量比之光起始劑，較佳自0.05%至2.5%，更佳自0.1%至1%。當該光起始劑之含量為小於該組成物總重之0.05%重量比，該聚合反應將不完全，其會導致機械及光學性質之問題。然而，當其含量高於5%，組成物含有過量之光起始劑，而未反應之光起始劑會對該組成物有負面影響，主
要是老化及使組成物轉為黃色。
可擇地，該光固化黏著劑組成物可進一步包括其他添加劑，諸如流變改質劑、光穩定劑等。
適合之流變改質劑包含諸如黏土(clay)及二氧化矽(silica)之無機流變改質劑及諸如纖維素之有機流變改質劑。
當存在時，該光固化黏著劑組成物包括該組成物總重之自1%至10%重量比之流變改質劑，較佳自0.5%至8%。
適合之光穩定劑為抗氧化劑及/或UV吸收劑。
當存在時，該光固化黏著劑組成物包括自0.1%至3%之光穩定劑，較佳為自0.1%至2%。
本發明之光固化黏著劑不含塑化劑或鏈轉移劑，因為該二者皆對機械及光學性質有負面影響。然而，在某些時機本發明之組成物可能包括塑化劑或鏈轉移劑，條件是其二者皆不會對所欲之性質有負面影響。
適合用於本發明中之鏈轉移劑係含硫化合物，諸如硫醇或鹵化烴類。
適合用於本發明中之塑化劑為已知具有塑化性質之任何化合物或化合物之組合。
適合用於本發明中之可商購取得之塑化劑為來自Sartomer之Cyroflex SR660(二丁氧基乙氧基乙基縮甲醛(dibutoxyethoxyethyl formal))及來自Eastman之TXIB(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二異丁酸酯)(2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate)。
當存在時，本發明之光固化黏著劑組成物可能包括該組成物
總重之小於5%重量比之塑化劑，較佳為小於3%，更佳為小於1%。
當存在時，本發明之光固化黏著劑組成物可能包括該組成物總重之小於5%重量比之鏈轉移劑，較佳為小於2%，更佳為小於1%。
本發明之光固化黏著劑組成物可藉由將所有組分混合在一起製備，以獲得均質混合物。該混合係在室溫下完成。該混合裝置可為例如軌道運動(行星式)(planetary)攪拌機，或螺旋槳葉式攪拌機(compulsory mixer)。
該獲得之混合物具有大於3之觸變指數，較佳為大於5，更佳為大於7，而該觸變指數係依據標準ASTM D2196-10測量。當該觸變指數小於3時，其意謂於該剪切或攪拌下之黏度將不會下降太多，且當剪切力或攪拌停止時，該黏度將不會增加太多。因此，其將會難以將具有觸變指數小於3之該黏著劑組成物施用至觸控面板或LCD螢幕或其他相似裝置之窄邊框(bezels)。此係因該黏著劑組成物在施用後將流出窄邊框之區域。
本發明之光固化組成物係於UV光下固化以獲得該固化之黏著劑。
光源可為水銀燈或LED燈，諸如IndigoTM波長365nm、405nm之Henkel LED Flood Array。
該光量(light dosage)通常為約3000mJ。不同配方需要不同之UV量(dosage)。本發明之UV量之範圍係自800至20000mJ。
在固化後，該黏著劑組成物具有大於10000及小於150000之模量，較佳為高於40000，其中模量係依據本說明書以下所描述之測試方法測量。當該模量小於10000，該黏著劑之強度很低，其無法達到應用需求。
另一方面，當該模量高於150000，該黏著劑之硬度過高，其造成該組成物再加工問題。
彈性模量測定已為該領域所熟知。彈性模量係藉由使用光流變(photorheometry)測量法測定，例如藉由使用德國Anton Paar GmbH之Physica MCR301光流變儀(Photorheometer)。該光流變儀具有一對平行板(具有1.00mm之初始間隙)，且其底板係由石英製成。本發明之黏著劑組成物係被夾在板與板之間。UV光(具有UVA強度93mW/cm2)係以高壓汞弧(high pressure mercury arc)(HPMA)燈產生且被導引通過該底板用以固化夾在該等平行板間之黏著劑。該黏著劑係在振盪模式(oscillation mode)下被測試(以30rad/s固定角頻率及0.5%應變(strain))。該模量係以UV固化時間紀錄。一零固定法向力(zero fixed normal force)(Fn)係被使用以使得該間隙自動減少以適應固化時樣本收縮。
在固化後該黏著劑組成物具有大於2.0cm之側固化深度，較佳為大於2.5cm。該側固化深度係依據下述之側固化深度測試方法測量。作為比較，現存之光-固化黏著劑組成物一般具有不大於1.0cm之側固化深度。較大之側固化深度確保基板之遮蔽區域(shadow area)(顯示裝置或觸控面板)會良好地附著且避免任何潛在之產品缺陷。
該側固化深度係依據下述之側固化深度測試方法測量。
此測試方法係用以確認在該遮蔽區域中之液狀光學透明黏著劑之固化深度，其係經以側固化固化儀器(equipment)LOCTITE LED line Array 365nm固化。該方法包括下列步驟：1)準備有黑墨水之25.4mm*101.6mm*6mm大小之玻璃基板；
2)施用該黏著劑組成物(厚度約1μm)於二玻璃基板之其中一者；3)組合二玻璃基板，以確保其完全重疊且該黏著劑係被夾在玻璃基板間；4)固化該黏著劑組成物，藉由使用諸如LOCTITE LED line Array 365nm之LED光，其係為線形光；5)用手分離該固化之樣品，使用游標卡尺(vernier calipers)測量該固化寬度；6)測試中間區域之三平行點，以便計算該平均值。
本發明之光固化黏著劑組成物係被用以接合顯示面板及觸控面板之基板。
於一較佳之具體實施例，該接合一基板至一液晶顯示器之方法包括下列步驟：i)將本發明之光固化黏著劑組成物施用至該基板或液晶顯示器或二者之表面上；ii)使該基板及液晶顯示器之表面接觸；及iii)紫外線(UV)固化該黏著劑組成物。
較佳地該光固化黏著劑組成物在步驟i中係藉由狹縫塗佈(slit coating)或模版印刷(stencil printing)施用。
於一具體實施例，本發明係關於一顯示裝置或觸控面板，其包括光學透明層合物(laminates)形式之本發明固化黏著劑組成物。
本領域技術人員在不脫離本發明範圍或精神下可進行各種修改和變化。在考量本文揭露之說明書及實施本領域技術人員可瞭解本發明之其他具體實施例。說明書及實施例被認為是僅為例示性，本發明之真正範圍及精神係如請求項指示。
合成具有官能性0.3之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯
於環境溫度下，將10g聚丙二醇(自DOW之Voranol2120)與來自Sigma-Aldrich之500ppm之二月桂酸二丁基錫(dibutyltin dilaurate)催化劑(DBTDL(CAS 77-58-7)一起加入至一具有溫度控制器及機械攪拌器之玻璃反應器中並攪拌。隨後，加入異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)(來自Sigma-Aldrich之CAS 4098-71-9)，提供異氰酸酯及羥基為1.8：1之比例。該反應混合物係在75℃攪拌2小時。
正丁醇封端劑(來自Sinopharm chemical reagent Co.Ltd之CAS 71-36-3)係以羥基及未反應異氰酸酯比例0.85：1之量被加入。該反應混合物係在75℃攪拌2小時。
2-羥基乙基丙烯酸酯(hydroxylethyl acrylate)(來自Sigma-Aldrich之2-HEA(CAS 818-61-1))係作為第二封端劑以羥基及未反應異氰酸酯比例1：1之量被加入。該反應混合物係在75℃攪拌2小時。
該反應係以即時(real time)FTIR監控。最終分子量係藉由使用GPC測定。
製備該光固化黏著劑組成物
74.35g(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯(官能性=0.3)，於實施例1中製得
16.52g月桂基丙烯酸酯(BASF之LA12)
0.2g光起始劑(Ciba之Darocur TPO)
8.93g流變改質劑-燻矽(Evonik之Aerosil 300)一起在SpeedmixerTM(FlackTek Inc.)中被混合，直到成為均質混合物。對於較大規模，應使用行星式攪拌機或螺旋槳葉式攪拌機替代。
實施例2之光固化黏著劑組成物之固化前之TI(觸變指數)、固化後之模量及側固化深度係依前述測試方法測量。
TI 7.2
模量，固化後50000Pa
側固化深度>2.3cm
合成具有1.0官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯
將(50g)聚丙二醇(Dow Chemicals之Voranol2120,Mw=2000)與百萬分之500份之二月桂酸二丁基錫催化劑(Sigma-Aldrich之DBTDL(CAS 77-58-7))於環境溫度下一起加入至一裝有調溫器及機械攪拌器之玻璃反應器。隨後，將異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)(Sigma-Aldrich之CAS 4098-71-9)加入，提供異氰酸酯及羥基為1.8：1之比例。該反應混合物係在75℃攪拌2小時。
隨後，將正丁醇封端劑(Sinopharm chemical reagent Co.Ltd之CAS 71-36-3)加入，提供羥基及未反應異氰酸酯0.5：1之比例，及阻止部分異氰酸酯端基(end-group)。該反應混合物係在75℃攪拌2小時以完成該封端反應。
將2-羥基乙基丙烯酸酯(丙烯酸酯官能封端劑)(Sigma-Aldrich之2-HEA(CAS 818-61-1))加入以提供羥基及未反應異氰酸酯1：1之比例。該反應混合物係在75℃攪拌2小時以完成該封端反應。
隨後，該反應混合物係被降溫至室溫，而獲得具1(甲基)丙烯酸酯官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯。
該反應係以即時(real time)FTIR監控。最終分子量係藉由使用GPC測定。
合成具0官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯
將(50g)聚丙二醇(Dow Chemicals之Voranol2120,Mw=2000)與百萬分之500份之二月桂酸二丁基錫催化劑(Sigma-Aldrich之DBTDL(CAS 77-58-7))於環境溫度下一起加入至一裝有調溫器及機械攪拌器之玻璃反應器。隨後，將異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)(Sigma-Aldrich之CAS 4098-71-9)加入，提供異氰酸酯及羥基為1.8：1之比例。該反應混合物係在75℃攪拌2小時。
隨後，將正丁醇封端劑(Sinopharm chemical reagent Co.Ltd之CAS 71-36-3)加入，提供羥基及未反應異氰酸酯1：1之比例，及阻止部分異氰酸酯端基(end-group)。該反應混合物係在75℃攪拌2小時以完成該封端反應。
隨後，該反應混合物係被降溫至室溫，而獲得具1(甲基)丙烯酸酯官能性之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯。
該反應係以即時(real time)FTIR監控。最終分子量係藉由使用GPC測定。
製備該光固化黏著劑組成物
23.05g(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯(官能性=0)，於實施例3中製得
46.10g(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯(官能性=1)，於實施例4中製得
23.05g月桂基丙烯酸酯(BASF之LA12)
0.2g光起始劑(Ciba之0.1g Darocur TPO及Ciba之0.1g Irgacure 184)
7.6g流變改質劑-燻矽(Evonik之Aerosil 300)係在SpeedmixerTM(Flack Tek Inc)中一起混合，直到成為均質混合物。對於較大規模，應使用行星式攪拌機或螺旋槳葉式攪拌機替代。
實施例4之光固化黏著劑組成物之固化前之TI(觸變指數)、固化後之模量及側固化深度係依前述測試方法測量。
TI 7.2
模量，固化後46000Pa
側固化深度>2.3cm
於相同測試條件下測試Loctite x0011。在Loctite x0011中使用之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有大於1之乙烯系不飽和基團平均數。
TI=3
模量，固化後25000Pa
側固化深度<5mm
於相同測試條件下測試Loctite x0055。在Loctite x0055中使用之(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有大於1之乙烯系不飽和基團平均數。
TI=2.7
模量，固化後22000Pa
側固化深度<5mm
結論係本發明之光固化黏著劑組成物具有一TI值，其使得可在觸控面板裝置之極窄邊框中實行，固化後也滿足強度要求。此外，在UV固化條件下該側固化深度係為足夠。
Claims (10)
- 一種光固化黏著劑組成物，其包括a)一(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，其中該(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有平均官能性自0.1至0.5，且其中該(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯具有自15,000至25,000之數目平均分子量；b)一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物；及c)一光起始劑，其中該(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯包括結構I及結構II或結構I及結構III，或包括結構I、II及III
- 如請求項1之光固化黏著劑組成物，其中該組成物包括一(甲基)丙烯酸酯封端之脂肪族聚胺基甲酸酯，其係該組成物總重之重量比自5%至95%。
- 如請求項1之光固化黏著劑組成物，其中該組成物包括一單官能(甲基)丙烯酸酯單聚物或寡聚物，其係該組成物總重之重量比5%至95%。
- 如請求項1之光固化黏著劑組成物，其中該組成物包括一光起始劑，其係該組成物總重之重量比自0.05%至5%。
- 如請求項1之光固化黏著劑組成物，其中該組成物具有大於3之觸變指數，其中該觸變指數係依據標準ASTM D2196-10測量。
- 如請求項1之光固化黏著劑組成物，其中該固化組成物具有大於10000及小於150000之模量，其中模量係依據本說明書中所描述之模量測試方法測量。
- 如請求項1之光固化黏著劑組成物，其中該固化組成物具有大於2.0cm之側固化深度，其中側固化深度係依據本說明書中所描述之側固化深度測試方法測量。
- 一種接合一基板至一液晶顯示器之方法，其包括下列步驟：i)將請求項1至7任一項之黏著劑組成物施用至基板或液晶顯示器或二者之 表面上；ii)使該基板及液晶顯示器之表面接觸；及iii)紫外線固化該黏著劑組成物。
- 一種如請求項1至7任一者之黏著劑組成物在結合顯示面板及觸控面板基板之用途。
- 一種顯示裝置或觸控面板，其包括如請求項6或7之光固化黏著劑組成物，其中該固化黏著劑組成物在光學上為透明層合物形式。
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