双面粘合片及图像显示装置技术领域
本发明涉及介电常数低的双面粘合片。其中优选涉及可以用于贴合图像
显示装置构成构件、例如具有触摸传感器的图像显示装置构成构件等的双面
粘合片、以及使用该双面粘合片的图像显示装置。
背景技术
近年来,为了提高图像显示装置的可视性,进行了如下的研究:用粘合
片、液态粘接剂等填充液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、电致发光显
示器(ELD)等的图像显示面板与设置在其前面侧(可视侧)的保护面板或触摸
面板构件之间的空隙,从而抑制入射光、来自显示图像的出射光在空气层界
面的反射。
作为使用粘合剂填充这样的图像显示装置构成构件之间的空隙的方法,
已知在该空隙中填充含有紫外线固化性树脂的液态粘接树脂组合物,然后照
射紫外线使其固化的方法(专利文献1)。
然而,上述方法不仅在填充液体时的操作复杂且生产率差,而且在被印
刷遮蔽层遮蔽的部分等紫外线难以到达的部位难以使粘合剂固化,存在难以
得到稳定的品质的问题。
因此,公开了使用粘合剂片对图像显示装置构成构件之间的空隙进行填
充的方法及用于其的粘合片。
例如,专利文献2公开了一种透明粘合片,其能够适用于在图像显示面
板上贴合保护面板、触摸面板等透明面板,所述透明粘合片具有如下结构:
分别具有1层以上的具有不同粘弹性行为的第1粘合层及第2粘合层,而且
这些层叠层而成为一体,其中,以频率1Hz的温度分散测定的动态剪切储能
模量G’的值在特定范围内。
专利文献3公开了一种双面粘合片,其具有中间树脂层(A)和作为表面
层背面层的压敏粘接剂层(B),其中,各层均是以1种以上的(甲基)丙烯酸酯
类(共)聚合物为基础树脂的层,中间树脂层(A)在0℃~100℃的温度范围、1Hz
的频率下的剪切储能模量(G’(A))比压敏粘接剂层(B)高,而且片整体的压痕
硬度(AskerC2硬度)为10~80。
另外,近年来以手机、便携终端等为中心的搭载了触摸传感器功能的图
像显示装置、特别是搭载了静电电容式触摸传感器功能的图像显示装置正在
普及。这种静电电容式触摸传感器是如下方式的触摸传感器:在手指等导体
从表面保护面板侧接近时,隔着绝缘膜对置的两个电极之间形成的电容器的
静电电容会发生变化,通过检测该变化来进行位置检测。
然而,随着最近构件的薄层化,电极与保护面板表面的间隔变窄,产生
了与触摸对应的静电电容变化增大时检测信号中容易产生噪音的问题。因
此,对于用于填充在电极与表面保护面板之间的粘合片而言,为了吸收触摸
检测灵敏度的变化而抑制检测信号产生噪音,要求粘合片的低介电常数化。
另外,随着电极的轻质化、低成本化,电极基板逐渐从玻璃变换为树脂
膜。在仅在单面使导电性薄膜形成图案的电极的情况下,需要隔着粘合片等
对两个膜电极或者对玻璃电极与膜电极进行叠层,对此时所使用的粘合片也
要求低介电常数化。
关于低介电常数的粘合片,例如在专利文献4中公开了由低介电常数的
粘合剂组合物作为用于贴合触摸面板的优选粘合剂组合物而形成的片,所述
低介电常数的粘合剂组合物使用了由在侧链具有特定碳原子数范围的甲基
丙烯酸酯单体共聚而成的丙烯酸酯共聚物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2010/027041号小册子
专利文献2:国际公开2010/044229号小册子
专利文献3:国际公开2011/129200号小册子
专利文献4:日本特开2013-001761号公报
发明的内容
发明要解决的课题
即使能够实现粘合片的低介电常数化,也要求粘合片本来的功能、即不
随着温度、湿度等环境变化等而发生起泡、剥离,要求具有适度的弹性、凹
陷恢复性。但是,如上述专利文献4所公开的那样,在以侧链长度较长的甲
基丙烯酸酯为主成分的丙烯酸酯共聚物的侧链具有结晶性的情况下,由结晶
化引起的光学特性降低、由较长的烷基侧链导致的强度不足而引起的凝集力
不足等可能导致无法获得足够的加工性、贴合可靠性。
因此,本发明提供一种新型双面粘合片,其不仅能够实现低介电常数化,
而且即使作为粘合片,其操作性、可靠性也是优异的。
解决课题的方法
本发明提出了一种双面粘合片,其包含:在频率100kHz下的相对介电
常数为3.0以下的丙烯酸类化合物(A)、以及侧链具有碳原子数1~9的直链或
支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体和/或乙烯基醚单体共聚而得到的丙烯酸酯
共聚物(B)。
作为这样的双面粘合片,例如,可以是具有包含所述丙烯酸类化合物(A)
的层(I层)和包含所述丙烯酸酯共聚物(B)的层(II层)的叠层结构的双面粘合
片,也可以是具有包含所述丙烯酸类化合物(A)及所述丙烯酸酯共聚物(B)的
层(I层)和包含所述丙烯酸酯共聚物(B)的层(II层)的叠层结构的双面粘合片,
另外,还可以是由包含所述丙烯酸类化合物(A)和所述丙烯酸酯共聚物(B)的
层(II层)构成的单层的双面粘合片,另外,还可以是其它叠层结构的双面粘
合片。
发明的效果
对于本发明提出的双面粘合片而言,通过使其含有在频率100kHz下的
相对介电常数为3.0以下这样的低介电常数丙烯酸类化合物(A),不仅能够降
低片总体的相对介电常数,而且能够使粘合片整体形成交联体结构,因此即
使加热也能够保持片形状等,还可以提高操作性(操作难易程度)。
此外,通过含有由在侧链上具有碳原子数1~9的直链或支链的(甲基)丙
烯酸酯单体和/或乙烯基醚单体共聚而得到的丙烯酸酯共聚物(B),能够获得
理想的粘合特性。例如,可以不随温度、湿度等环境变化等而使贴合构件发
生起泡、剥离,而且可以具有适度的弹性、凹陷恢复性。
因此,本发明提出的双面粘合片不仅能够实现低介电常数化,而且即使
作为粘合片,在操作性、粘接可靠性方面也是优异的。
具体实施方式
接下来,基于实施方式的例子对本发明进行说明。但是,本发明并不限
定于下面说明的实施方式。
<本双面粘合片>
本发明的实施方式的一个例子的双面粘合片(称为“本双面粘合片”)含
有在频率100kHz下的相对介电常数为3.0以下的丙烯酸类化合物(A)、以及
侧链具有碳原子数1~9的直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸酯单体和/或乙烯
基醚单体共聚而得到的丙烯酸酯共聚物(B)。
本双面粘合片通过含有在频率100kHz下的相对介电常数为3.0以下的
低介电常数丙烯酸类化合物(A),能够实现片总体的相对介电常数降低。
其中,从能够进一步降低本双面粘合片的相对介电常数的观点考虑,本
双面粘合片中的丙烯酸类化合物(A)的含量优选为10~95质量%,其中更优
选为15质量%以上或90质量%以下,其中特别优选为20质量%以上或85
质量%以下。
<丙烯酸类化合物(A)>
从相对介电常数适当低的观点考虑,丙烯酸类化合物(A)在频率100kHz
下的相对介电常数为3.0以下是很重要的,优选相对介电常数为2.9以下,
更优选为2.8以下。
丙烯酸类化合物(A)优选使用具有聚烯烃骨架、且重均分子量为
500~100000的多官能(甲基)丙烯酸酯。
通过使丙烯酸类化合物(A)的重均分子量为500以上,可以使丙烯酸类
化合物(A)没有相对介电常数过高、固化物变脆等隐患。另一方面,通过使
丙烯酸类化合物(A)的重均分子量为100000以下,不仅能够获得足够的固化
反应效率,而且粘度不会过高,可以保持制成组合物时的操作性。
从上述观点考虑,该分子量更优选为600以上或80000以下,其中进一
步优选为700以上或60000以下。
另外,通过如上所述使丙烯酸类化合物(A)具有聚烯烃骨架,能够降低
丙烯酸类化合物(A)的相对介电常数,由于是多官能(甲基)丙烯酸酯,因此能
够形成适于交联的组成。
从这样的观点考虑,作为丙烯酸类化合物(A),可以列举例如:具有乙
烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁二烯、异戊二烯、氢化丁二烯、氢化异戊二烯、
氢化苯乙烯的均聚物骨架或两种成分以上的共聚物骨架、以及具有两个以上
(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯。
上述丙烯酸类化合物(A)中,更优选由末端或侧链具有羟基的聚烯烃
(a-1)、脂肪族多异氰酸酯(a-2)、含羟基的(甲基)丙烯酸酯(a-3)反应而得到的
聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
具有聚烯烃骨架的多官能(甲基)丙烯酸酯的介电常数较低,因此通过配
合这样的多官能(甲基)丙烯酸酯,能够降低片总体的介电常数。然而,使用
多种多官能(甲基)丙烯酸酯进行试验的结果表明,由于与丙烯酸酯共聚物(B)
进行混合时两者不能很好地分散混合,因此交联后雾度基本上都会增高。其
中,可知使上述3成分(a-1)~(a-3)反应而得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯能够与
丙烯酸酯共聚物(B)良好地分散混合,从而可以将交联后的雾度抑制在较低。
因此,适合用于要求透明性的图像显示装置的情况。
在这样的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯中,末端或侧链具有羟基的聚烯烃(a-1)
可以作为使相对介电常数降低的成分而发挥作用。
从上述观点考虑,作为该聚烯烃(a-1),可以列举例如:具有以乙烯、丙
烯、丁烯、异丁烯、丁二烯、异戊二烯、氢化丁二烯、氢化异戊二烯、氢化
苯乙烯的均聚物或两种成分以上的共聚物作为主干结构的醇等。其中,从还
能得到透明性、韧性等的观点考虑,优选末端羟基改性氢化聚丁二烯、末端
羟基改性氢化聚异戊二烯。
在聚氨酯(甲基)丙烯酸酯中,脂肪族多异氰酸酯(a-2)是1分子中具有两
个以上异氰酸酯基的化合物,从光学特性的观点考虑,优选脂肪族骨架。可
以列举例如:六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、二聚酸二
异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己
基异氰酸酯)、甲基环己烷-2,4-二异氰酸酯、甲基环己烷-2,6-二异氰酸酯、1,3-
二(异氰酸甲基)环己烷、1,4-二(异氰酸甲基)环己烷、1,4-环己烷二异氰酸酯、
1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,2-环己烷二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯类化合
物、以及这些多异氰酸酯的缩二脲型加成物及三聚异氰酸酯环加成物等。
其中,从光学特性和机械强度的观点考虑,优选异佛尔酮二异氰酸酯、
4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、甲基环己烷-2,4-二异氰酸酯、甲基环己烷
-2,6-二异氰酸酯、1,3-二(异氰酸甲基)环己烷、1,4-二(异氰酸甲基)环己烷、
1,4-环己烷二异氰酸酯、1,3-环戊烷二异氰酸酯、1,2-环己烷二异氰酸酯等具
有脂环结构的二异氰酸酯类化合物。
在聚氨酯(甲基)丙烯酸酯中,含羟基的(甲基)丙烯酸酯(a-3)作为交联性
成分而发挥作用。即,通过照射紫外线,该聚氨酯(甲基)丙烯酸酯发生交联
而能够形成交联结构。
通过使丙烯酸类化合物(A)具有交联性,不仅有助于固化后的弹性提高,
而且在长期保管、环境试验中没有溶出低分子量成分等的隐患,因此可以提
供操作性、可靠性优异的粘合片。
作为该含羟基的(甲基)丙烯酸酯(a-3),可以列举例如:(甲基)丙烯酸2-
羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯
酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯、
聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲
基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯
或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯-(甲基)丙烯酸加成物、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯
氧基丙酯等各种具有羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物。
从兼顾降低相对介电常数的效果和较高反应性的观点考虑,聚氨酯(甲
基)丙烯酸酯的重均分子量优选为500~100000,其中更优选为800以上或
80000以下,其中特别优选为1000以上或60000以下。
另外,从保持与丙烯酸酯共聚物(B)形成组合物时的透明性的观点考虑,
聚氨酯(甲基)丙烯酸酯在D线下的折射率优选为1.40~1.60,其中更优选为
1.44以上或1.55以下,其中特别优选为1.46以上或1.50以下。
作为合成上述聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的方法,没有特别限定,可以适当
使用已知的合成法。例如,可以通过使由上述(a-1)与上述(a-2)反应得到的聚
氨酯预聚物与上述(a-3)发生反应,从而得到聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。但是,
并不限定于该方法。
<丙烯酸酯共聚物(B)>
丙烯酸酯共聚物(B)是对本双面粘合片赋予适当的粘合特性的成分,例
如,不随温度、湿度等环境变化等而使贴合的构件发生起泡、剥离,而且可
以具有适度的弹性、凹陷恢复性。
从赋予作为粘合片的适度粘合性(粘性)的观点考虑,丙烯酸酯共聚物(B)
中作为主成分的(甲基)丙烯酸酯单体优选为在侧链具有直链或支链的烷基的
(甲基)丙烯酸酯单体。
另外,对于丙烯酸酯共聚物而言,如果使用含有在侧链具有碳原子数
10以上的烷基的(甲基)丙烯酸酯成分的(甲基)丙烯酸酯共聚物,则与作为交
联剂而添加的(甲基)丙烯酸酯单体、低聚物、其它添加剂等的相容性变差,
不仅存在粘合组合物发生白浊而使粘合片的光学特性降低的隐患,而且存在
由长链烷基导致的机械强度不足而引起作为粘合片所必需的粘接力、保持力
受损的隐患。其中,如果该烷基的碳原子数增多,则存在与丙烯酸类化合物
(A)的相容性变差而使雾度变高的可能。
从上述观点考虑,侧链的烷基的碳原子数优选为1~9,其中更优选为2
以上或8以下,其中进一步优选为3以上或8以下。
作为在侧链具有碳原子数1~9的直链或支链的(甲基)丙烯酸酯单体,优
选含有选自例如具有正壬基、异壬基、正辛基、异辛基、2-乙基己基、正丁
基、异丁基、叔丁基、甲基、乙基、丙基、异丙基中的任一个基团作为上述
烷基的丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯中的一种或两种以上作为共聚成
分。
其中,可以优选列举:丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正丁酯、
丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸烷基酯中的一种或两种以上的组合、或者由丙烯
酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸烷基
酯中的一种或两种以上的组合与乙酸乙烯酯共聚而得到的共聚物。
其中,作为共聚成分,特别优选含有丙烯酸2-乙基己酯及乙酸乙烯酯的
(甲基)丙烯酸酯共聚物。
需要说明的是,对于丙烯酸酯共聚物(B)而言,作为上述以外的成分,
还可以含有(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟
基丁酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酰胺、(甲基)
丙烯腈、含氟(甲基)丙烯酸酯、聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯等具有有机官能团
的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,除此之外,还可以含有(甲基)丙烯酸异冰片酯、
4-叔丁基环己醇丙烯酸酯、3,5,5-三甲基环己醇丙烯酸酯这样的具有环状脂肪
族结构的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为共聚成分。
另外,还可以在聚合中适当使用能够与上述丙烯酸单体、甲基丙烯酸单
体共聚的乙酸乙烯酯、苯乙烯、烷基乙烯基醚、羟基烷基乙烯基醚等各种乙
烯基单体。
从赋予加工适应性及将粘合片贴合于被粘附物后的可靠性的观点考虑,
丙烯酸酯共聚物(B)的重均分子量优选为100000~700000,其中更优选为
120000~600000,其中特别优选为150000~500000。
另外,丙烯酸酯共聚物(B)对其相对介电常数没有特别限定。但是,为
了不提高片总体的介电常数,优选在频率100kHz下的相对介电常数为
3.0~6.0,其中更优选为3.3以上或5.5以下,其中进一步优选为3.5以上或
5.0以下。
作为丙烯酸酯共聚物(B)的聚合方法,可以使用上述单体并采用例如溶
液聚合、乳液聚合、本体重合、悬浮聚合等公知的聚合方法,此时,根据聚
合方法使用相应的热聚合引发剂、光聚合引发剂等聚合引发剂,由此能够得
到丙烯酸酯共聚物。
(光聚合引发剂(C))
为了使本双面粘合片发生光交联,优选配合光聚合引发剂(C)。
作为光聚合引发剂(C),可以使用裂解型光引发剂和夺氢型光引发剂中
的任一种,也可以组合使用两者。
作为裂解型光引发剂,可以列举例如:苯偶姻丁醚、苯偶酰二甲基缩酮、
2-羟基苯乙酮等。
作为夺氢型光引发剂,可以列举例如:二苯甲酮、米蚩酮、2-乙基蒽醌、
噻吨酮及其衍生物等。
但是,作为光引发剂,并不限定于上述列举的物质。
((甲基)丙烯酸酯单体(D))
对于本双面粘合片而言,可以添加作为交联剂的(甲基)丙烯酸酯单体来
进行交联。
(甲基)丙烯酸酯单体可以提高固化反应的灵敏度,能够提高丙烯酸类化
合物(A)与(甲基)丙烯酸酯共聚物(B)的相容性。特别是通过添加多官能(甲基)
丙烯酸酯单体,能够赋予稀释效果,另一方面,通过添加单官能(甲基)丙烯
酸酯单体,能够与稀释效果一起赋予相容效果。因此,从这样的观点考虑,
可以根据需要添加(甲基)丙烯酸酯单体(D)。
作为上述多官能(甲基)丙烯酸酯单体,可以列举例如:1,4-丁二醇二(甲
基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、
三环癸烷二甲醇(甲基)丙烯酸酯、双酚A聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚
A聚丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚F聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇
二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)
三聚异氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟基乙基)三聚异氰酸酯三(甲基)丙烯
酸酯、ε-己内酯改性三(2-羟基乙基)三聚异氰酸酯三(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、三(丙烯酰氧乙基)三聚异氰酸酯、季
戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、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、
羟基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、羟基三甲基乙酸新戊二醇的ε-
己内酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟
甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷四(甲基)丙烯酸酯等
紫外线固化型多官能单体类。其中,从反应性及所得到的固化物的强度的观
点考虑,优选具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能(甲基)丙烯酸酯。
另外,从提高必须成分(A)与(B)的相容性、调节组合物的粘度的观点考
虑,还可以根据需要含有一种或两种以上作为能与成分(A)或多官能(甲基)
丙烯酸酯共固化的成分的单官能(甲基)丙烯酸酯类单体或乙烯基单体。
作为上述单官能单体,可以列举例如:(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、丙烯
酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、
(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基
酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、二乙烯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸正丁
酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)
丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)
丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙
烯酰氧基丙基六氢邻苯二甲酸、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水
甘油酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯腈、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲
基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸2-萘酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基羰基苯酯、
(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯、4-乙氧基化异丙苯基苯酚(甲基)丙烯酸酯、3,3,5-
三乙基环己醇(甲基)丙烯酸酯、环状三羟甲基丙烷甲缩醛(甲基)丙烯酸酯、(甲
基)丙烯酸叔丁酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、二
乙二醇单丁基醚(甲基)丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯、
乙氧基化壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙
氧基化苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基
丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、己内酯改性(甲
基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯
酸2-苯氧基乙酯、二乙二醇甲基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、
(甲基)丙烯酸四氢糠酯、乙氧基化壬基苯酚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苄
酯、苯乙基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙
烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酰胺、羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯、乙酸乙
烯酯。
关于(甲基)丙烯酸酯单体(D)的含量,如果交联剂的量较多,则不仅存在
反应快速进行而难以控制反应的隐患,而且存在损害固化后作为粘合片所需
要的粘性、柔软性的隐患。
从上述观点考虑,相对于构成粘合片的组合物100质量%,(甲基)丙烯
酸酯单体(D)的含量优选为0~30质量%,更优选为25质量%以下,进一步优
选为20质量%以下。
(其它成分)
本双面粘合片还可以含有上述以外的成分。例如,作为固化剂或交联性
材料,可以根据需要含有聚二甲基硅氧烷树脂、有机过氧化物、异氰酸酯化
合物、环氧化合物、胺化合物等热固化剂等。
另外,还可以含有配合于通常的粘合剂组合物中的公知成分。例如,可
以根据需要适当含有增粘树脂、抗氧剂、防老剂、吸湿剂等各种添加剂。
<叠层结构>
本双面粘合片可以是由粘合层构成的单层粘合片,也可以是具备中间树
脂层(I层)和粘接层(II层)的多层结构的粘合片。
例如,可以是由包含上述丙烯酸类化合物(A)及上述丙烯酸酯共聚物(B)
的层(II层)构成的单层双面粘合片,另外,也可以是具备包含上述丙烯酸类
化合物(A)的层(I层)和含有上述丙烯酸酯共聚物(B)的层(II层)的叠层结构的
双面粘合片,还可以是具备含有上述丙烯酸类化合物(A)及上述丙烯酸酯共
聚物(B)的层(I层)和含有上述丙烯酸酯共聚物(B)的层(II层)的叠层结构的双
面粘合片,还可以是其它叠层结构的双面粘合片。
在本双面粘合片是由含有上述丙烯酸类化合物(A)及上述丙烯酸酯共聚
物(B)的层(II层)构成的单层片的情况下,丙烯酸类化合物(A)具有交联性且
固化后能获得较高的弹性,因此不仅能对粘合片赋予电特性,还能赋予优异
的操作性。
从上述观点考虑,在这样的单层片的情况下,优选含有10~99质量%的
丙烯酸类化合物(A),其中更优选为20质量%以上或99质量%以下,其中进
一步优选为30质量%以上或99质量%以下,特别优选为50质量%以上。
另一方面,上述丙烯酸酯共聚物(B)能够赋予作为粘合材料所具有的粘
性以及粘接力。
从上述观点考虑,在这样的单层片的情况下,丙烯酸酯共聚物(B)的含
量优选为10~80质量%,其中更优选为15质量%以上或80质量%以下,其
中进一步优选为20质量%以上或70质量%以下。
另一方面,在本双面粘合片为上述叠层结构的情况下,作为如上所述具
备I层和II层的叠层结构,可以采用I层/II层的2层结构,II层/I层/II层的
3层结构,还可以采用含有其它层的多层结构。另外,无论粘合片的结构如
何,可以在粘合片的一侧或两侧具有脱模片。
上述丙烯酸类化合物(A)具有交联性且在固化后能获得较高的弹性,因
此在上述各种叠层结构中,通过使用含有丙烯酸类化合物(A)的层作为中间
层、即芯材,不仅能够对粘合片赋予电特性,而且能赋予优异的操作性。
从上述观点考虑,在上述各种叠层结构的“I层”中,优选含有10~99
质量%的丙烯酸类化合物(A),其中,更优选为20质量%以上或99质量%以
下,其中进一步优选为30质量%以上或99质量%以下。
另一方面,上述丙烯酸酯共聚物(B)对片表面赋予作为粘合片的粘性,
从而能够获得对被粘附物的较高粘接性。
从上述观点考虑,在上述各种叠层结构的“II层”中,优选含有10~99
质量%的上述丙烯酸酯共聚物(B),其中更优选为30质量%以上或99质量%
以下,其中进一步优选为50质量%以上或99质量%以下。
<厚度>
作为本双面粘合片的厚度的下限,优选为10μm以上,更优选为30μm
以上,进一步优选为50μm以上。另一方面,作为其上限,优选为1mm以
下,更优选为500μm以下,进一步优选为250μm以下。
其中,在本粘合片的厚度为30μm以上时,即使待贴合构件表面具有凹
凸部,也可以在高低差的附近不残留气泡地进行贴合,在1mm以下时,能
够实现薄层化的要求。
在本双面粘合片是具备I层和II层的上述各种叠层结构的情况下,I层
的厚度与II层的厚度之比(I/II)优选为0.25~10,其中更优选为0.5以上或5
以下,其中特别优选为1以上或3以下。
<介电常数>
在使用双面粘合片贴合带有触摸面板功能的图像显示装置构成构件的
情况下,特别是在将触摸面板功能层彼此贴合、或者将触摸面板功能层与表
面保护构件贴合的情况下,对该粘合片要求作为绝缘层的功能。从降低触摸
信号这样的高频电信号的损失的观点考虑,对粘合片要求相对介电常数较
小。从上述观点考虑,在频率100kHz下的本双面粘合片的相对介电常数优
选为3.5以下,更优选为3.2以下。
需要说明的是,在叠层结构的情况下,可以通过适当调节I层和II层的
厚度比来调节本双面粘合片的相对介电常数。
<粘接力>
对于本双面粘合片而言,将双面粘合片的一面叠合在钠钙玻璃上并进行
压粘,在23℃下以60mm/分的剥离速度从该钠钙玻璃上剥离该双面粘合片
时的180°剥离力优选为5.0N/cm以上。通过使180°剥离力在规定的范围
内,本发明的双面粘合片显示出能够保持其作为粘合片对被粘附物的足够粘
接力。
<透明性>
考虑到用于图像显示装置,本双面粘合片优选为透明的。具体而言,用
厚度0.5mm的钠钙玻璃夹持双面粘合片的两面,对制成的粘合片按照JIS
K7361-1进行测定,优选得到的总光线透射率为85%以上,更优选为90%以
上。
另外,基于与光线透射率相同的原因,按照JISK7136测定的本双面粘
合片的雾度优选为5%以下,更优选为2%以下。
<图像显示装置构成构件>
对于具备两个对置的图像显示装置构成构件的图像显示装置而言,通过
用本双面粘合片填充两个图像显示装置构成构件之间,可以形成图像显示装
置。
作为图像显示装置构成构件,可以列举例如触摸面板、图像显示面板、
表面保护面板及相位差膜、偏振膜中的任一种或由选自它们中的两种以上的
组合而成的叠层体。
在使用本双面粘合片贴合图像显示装置构成构件时,可以直接使用使粘
合剂组合物固化(交联)而得到的粘合片,也可以是以未交联状态或留有固化
余地的状态而形成的B阶状态粘合片。
在B阶状态粘合片的情况下,在使用该粘合片将两个图像显示装置构成
构件贴合之后,隔着贴合构件对粘合片进行光照射而使其固化,由此不仅能
够更牢固地对构件彼此之间进行粘接,而且在贴合时粘合片或者构成粘合片
的一部分的层处于具有未交联或留有交联余地的高流动性的状态,因此能够
缓和贴合时片内产生的应变。
例如,隔着本双面粘合片叠层图像显示装置构成构件而形成图像显示装
置构成用叠层体,对于该图像显示装置构成用叠层体隔着图像显示装置构成
构件对上述双面粘合片照射紫外线,使本双面粘合片发生紫外线交联,从而
可以形成图像显示装置构成用叠层体,使用这样的图像显示装置构成用叠层
体可以构成图像显示装置。
此时,作为上述图像显示装置构成构件,可以列举触摸面板、图像显示
面板、表面保护面板、相位差膜、以及偏振膜中的任一种或由选自它们中的
两种以上的组合而成的叠层体。
<用于说明>
在本说明书中,记载为“X~Y”(X、Y为任意数字)时,在没有特别限
定的情况下,代表“X以上且Y以下”的含义,还包含“优选大于X”或“优
选小于Y”的含义。
另外,记载为“X以上”(X为任意数字)或“Y以下”(Y为任意数字)
时,包含“优选大于X”或“优选小于Y”的含义。
实施例
以下,基于下述实施例和比较例对本发明进行更详细的叙述。
(I层形成用组合物1)
将作为丙烯酸类化合物(A)的具有氢化聚丁二烯骨架的聚氨酯丙烯酸酯
(A-1)(CN9014NS、Sartomer公司制造)0.5kg、作为丙烯酸酯共聚物(B)的由
丙烯酸2-乙基己酯77质量份、乙酸乙烯酯19质量份及丙烯酸4重量份构成
的丙烯酸酯共聚物(B-1)0.5kg、作为光聚合引发剂(C)的由2,4,6-三甲基二苯
甲酮与4-甲基二苯甲酮的混合物构成的光聚合引发剂(EzacureTZT、Lanberti
公司制造)(C-1)10g均匀混合,制成了I层形成用组合物1。
需要说明的是,上述具有氢化聚丁二烯骨架的聚氨酯丙烯酸酯(A-1)是
由在末端具有羟基的氢化聚丁二烯(a-1)、脂肪族多异氰酸酯(a-2)、含羟基的
(甲基)丙烯酸酯(a-3)反应而得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,其重均分子量为
12000,在频率100kHz下相对介电常数为2.5,D线的折射率为1.48。
另一方面,丙烯酸酯共聚物(B-1)的重均分子量为40万,在频率100kHz
下的相对介电常数为3.8。
(I层形成用组合物2)
作为丙烯酸类化合物(A),使用含有聚丁二烯骨架的聚氨酯丙烯酸酯
(A-2)(CN310、Sartomer公司制造),向该丙烯酸类化合物(A-2)1kg中均匀混
合作为光聚合引发剂(C)的1-羟基环己基苯基酮(C-2)(IRGACURE184、BASF
公司制造)20g,制成了I层形成用组合物2。
上述含有聚丁二烯骨架的聚氨酯丙烯酸酯(A-2)是由在末端具有羟基的
聚丁二烯(a-1)、脂肪族多异氰酸酯(a-2)、含羟基的(甲基)丙烯酸酯(a-3)反应
而得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,其重均分子量为13000,在频率100kHz
下的相对介电常数为2.6,D线的折射率为1.51。
(I层形成用组合物3)
作为丙烯酸酯共聚物(B),使用由丙烯酸2-乙基己酯77质量份、乙酸乙
烯酯19质量份、丙烯酸4质量份无规共聚而得到的丙烯酸酯共聚物(B-1),
向该丙烯酸酯共聚物(B-1)1kg中均匀混合作为(甲基)丙烯酸酯单体(D)的三
羟甲基丙烷三丙烯酸酯(D-1)200g、作为光聚合引发剂(C)的4-甲基二苯甲酮
(C-3)(SpeedcureMBP、Lambson公司制造)15g,制成了I层形成用组合物3。
丙烯酸酯共聚物(B-1)的重均分子量为40万,在频率100kHz下的相对
介电常数为3.8。
(II层形成用组合物1)
向作为丙烯酸酯共聚物(B)的由丙烯酸2-乙基己酯77质量份、乙酸乙烯
酯19质量份、丙烯酸4质量份无规共聚而成的丙烯酸酯共聚物(B-1)1kg中
均匀混合作为光聚合引发剂(C)的由2,4,6-三甲基二苯甲酮与4-甲基二苯甲
酮的混合物构成的光聚合引发剂(EzacureTZT、Lanberti公司制造)(C-1)15g,
制成了II层形成用组合物1。
(II层形成用组合物2)
除了使用由丙烯酸丁酯83质量份、乙酸乙烯酯15质量份、丙烯酸2质
量份无规共聚而成的丙烯酸酯共聚物(B-2)来代替丙烯酸酯共聚物(B-1)作为
丙烯酸酯共聚物(B)以外,与II层形成用组合物1同样地制成了II层形成用
组合物2。
丙烯酸酯共聚物(B-2)的重均分子量为35万,在频率100kHz下的相对
介电常数为4.6。
(II层形成用组合物3)
向作为丙烯酸酯共聚物(B)的由丙烯酸2-乙基己酯55重量份、乙酸乙烯
酯40重量份、丙烯酸5重量份构成的丙烯酸酯共聚物(B-3)1kg中均匀混合
作为丙烯酸类化合物(A)的具有氢化聚丁二烯骨架的聚氨酯丙烯酸酯
(A-1)(CN9014NS、Sartomer公司制造、在频率100kHz下的相对介电常数:
2.5)200g、作为光聚合引发剂(C)的由2,4,6-三甲基二苯甲酮与4-甲基二苯甲
酮的混合物构成的光聚合引发剂(EzacureTZT、Lanberti公司制造)(C-1)20g,
制成了II层形成用组合物3。
丙烯酸酯共聚物(B-3)的重均分子量为14万,在频率100kHz下的相对
介电常数为3.7。
(II层形成用组合物4)
向作为丙烯酸酯共聚物B的由丙烯酸2-乙基己酯70质量份、甲基丙烯
酸2-羟基丙酯20质量份、甲基丙烯酸10质量份无规共聚而成的丙烯酸酯共
聚物(B-4)1kg中均匀混合作为丙烯酸类化合物(A)的聚丁二烯二丙烯酸酯
(A-3)(CN307、Sartomer公司制造、在频率100kHz下的相对介电常数:2.6)
600g、作为光聚合引发剂(C)的由2,4,6-三甲基二苯甲酮与4-甲基二苯甲酮的
混合物构成的光聚合引发剂(EzacureTZT、Lanberti公司制造)(C-1)15g,制
成了II层形成用组合物4。
丙烯酸酯共聚物(B-4)的重均分子量为37万,在频率100kHz下的相对
介电常数为4.0。
(实施例1)
使用涂布器在经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株
式会社制造、DIAFOILMRA、厚度100μm)上按照II层形成用组合物1、I
层形成用组合物1的顺序涂敷成片状,由此制成了由II层/I层构成的两种两
层(各层的厚度:II层/I层=30μm/90μm)的片状叠层体。
另外,使用涂布器在经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱
树脂株式会社制造、DIAFOILMRF、厚度75μm)上涂布II层形成用组合物1,
制成了II层形成用组合物1的厚度为30μm的片。
将由上述II层/I层构成的两种两层的片状叠层体的I层侧和厚度30μm
的II层形成用组合物1的片进行叠层,制成两种三层(各层的厚度:II层/I
层/II层=30μm/90μm/30μm)的片状叠层体。
然后,隔着上述聚对苯二甲酸乙二醇酯膜使用高压水银灯从正面背面两
侧照射365nm的紫外线,使得累积光量为1000mJ/cm2,制成了由II层/I层
/II层构成的双面粘合片1(厚度150μm)。
(实施例2)
用经过了剥离处理的两片聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社
制造、DIAFOILMRF、厚度38μm/MR、厚度50μm)夹住I层形成用组合物2,
使用层压机制成厚度100μm,然后隔着该聚对苯二甲酸乙二醇酯膜使用高压
水银灯从正面背面两侧照射365nm的紫外线,使得累积光量为1000mJ/cm2,
制成了I层2-1。
另外,使用涂布器在经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱
树脂株式会社制造、DIAFOILMRA100、厚度100μm)上涂敷II层形成用组
合物2,使得厚度为25μm,然后在其上叠合并包覆经过了剥离处理的聚对
苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制造、DIAFOILMRF、厚度75μm)。
然后,隔着聚对苯二甲酸乙二醇酯膜使用高压水银灯从正面背面两侧照射
365nm的紫外线,使得累积光量为1000mJ/cm2,制成了II层2-1。
另外,使用DIAFOILMRF(三菱树脂株式会社制造、厚度75μm)和
DIAFOILMRE(三菱树脂株式会社制造、厚度50μm)来代替制作上述II层2-1
时所使用的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,除此以外,与上述同样操作,制成了
II层2-2。
然后,依次剥离上述I层2-1的正面背面的上述聚对苯二甲酸乙二醇酯
膜,在露出的I层2-1的两个表面上剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并分别
叠层II层2-1和II层2-2,制成了由II层/I层/II层构成的双面粘合片2(厚度
150μm、各层的厚度:II层/I层/II层=25μm/100μm/25μm)。
(实施例3)
使用涂布器在经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株
式会社制造、DIAFOILMRA100、厚度100μm)上涂布II层形成用组合物3,
使其成为厚度100μm的片状,然后在其上叠合并包覆经过了剥离处理的聚
对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制造、DIAFOILMRF75、厚度
75μm),制成了双面粘合片3(厚度100μm)。
(实施例4)
使用涂布器在经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株
式会社制造、DIAFOILMRA100、厚度100μm)上涂敷II层形成用组合物4,
使其成为厚度100μm的片状,然后在其上叠合并包覆经过了剥离处理的聚
对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制造、DIAFOILMRF75、厚度
75μm),制成了双面粘合片4(厚度100μm)。
(比较例1)
除了使用I层形成用组合物3来代替I层形成用组合物1以外,与实施
例1同样地制成了由II层/I层/II层构成的双面粘合片5(厚度150μm)。
(比较例2)
在经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制
造、DIAFOILMRA100、厚度100μm)上使I层形成用组合物2形成厚度150μm
的片状,然后包覆经过了剥离处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株
式会社制造、DIAFOILMRF75、厚度75μm)。隔着经过了剥离处理的聚对
苯二甲酸乙二醇酯膜使用高压水银灯从两个表面侧照射365nm紫外线,使
得累积光量为1000mJ/cm2,制成了双面粘合片6(厚度150μm)。
<评价>
(相对介电常数)
将实施例和比较例中制成的双面粘合片1~6的一个脱模膜剥离,粘贴在
SUS板(65mm×65mm×1mm厚)上。剥离残留的剥离膜并用辊压粘45mmφ
的铝箔,制成相对介电常数测定样品。使用制成的试样,用LCR测试仪
(AgilentTechnologies公司制造、HP4284A)按照JISK6911标准在23℃、
50%RH下测定在频率100kHz下的相对介电常数。
将在频率100kHz下的相对介电常数为3.5以上的情况评价为“×(差)”,
将小于3.5的情况评价为“○(良)”。
(裁切加工性)
将实施例和比较例中制成的双面粘合片1~6以叠层脱模膜的状态使用
汤姆逊冲裁机用50mm×80mm的汤姆逊刀切成100片,观察端部的形状。
将端部破裂、脱模膜浮起10片以上的情况评价为“×(差)”,将小于10片
的情况判定为“○(良)”。
(粘接力)
将实施例和比较例中制成的双面粘合片1~6的一个脱模膜剥离,贴合
50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(三菱树脂株式会社制造、DIAFOILT100、
厚度50μm)作为衬底膜,制成了叠层品。
将该叠层品裁切为长150mm、宽10mm,然后剥离残留的脱模膜,将露
出的粘合面用辊压粘至钠钙玻璃上。对贴合品实施高压釜处理(80℃,表压
0.2MPa,20分钟),进行最终粘贴,制成了粘接力测定用样品。
对于实施例3中制成的双面粘合片3而言,在实施了高压釜处理后照射
紫外线进行固化,使得365nm的累积光量为2000mJ/cm2,然后在23℃、
50%RH下静置15小时,制成了剥离力测定试样。
以剥离角180°、剥离速度60mm/分将上述剥离力测定样品剥离,测定此
时对玻璃的剥离力(N/cm)。
(总光线透射率/雾度)
将加工性评价中裁切成的双面粘合片1~6的脱模膜依次剥离,用辊贴合
于钠钙玻璃(82mm×53mm×0.5mm厚)正面背面两面上。对贴合品实施高压
釜处理(80℃,表压0.2MPa,20分钟),进行最终粘贴,制成光学特性测定
样品。对制成的试样而言,使用雾度计(日本电色工业株式会社制造、
NDH5000)求出基于JISK7361-1测定的总光线透射率及基于JISK7136测定
的雾度值。
此时,将雾度值小于5%的情况判定为“◎(优)”、将5%以上且小于50%
的情况判定为“○(良)”,将50%以上的情况判定为“×(差)”。
(耐起泡可靠性)
剥离裁切加工性评价中裁切而成的双面粘合片1~6的一个剥离膜,用手
动辊将露出的粘合面贴合在钠钙玻璃(82×53mm×0.5mm厚)的一面上。接
着,剥离残留的剥离膜,用辊贴合ZeonorFilm(日本瑞翁株式会社制造、厚
度100μm),然后实施高压釜处理(80℃、表压0.2MPa、20分钟),进行最终
粘贴,制成了可靠性评价用叠层体。
对于实施例3中制成的片3而言,在实施了高压釜处理后,从钠钙玻璃
面照射紫外线使得365nm的累积光量为2000mJ/cm2,从而使片固化,制成
了相同的试样。
将制成的可靠性评价用叠层体在85℃下静置6小时,将粘合片上发生
起泡或浮起的情况判定为“×(差)”,将未发生起泡或浮起的情况判定为“○
(良)”。
[表1]
[表2]
实施例1~4中制成的片1~4既确保了较低的相对介电常数值,又兼顾了
优异的粘合特性和光学特性。
相比之下,对于比较例1而言,由于不含在100kHz下的相对介电常数
为3.0以下的丙烯酸类化合物(A),因此相对介电常数值较高,不能满足电特
性。比较例2是仅由相对介电常数为3.0以下的丙烯酸类化合物(A)制成的片,
缺乏作为粘合片的粘性、粘接力,不能获得加工性、构件贴合后的可靠性。