技术领域
本发明涉及双面粘接片材、3D液晶面板及其制造方法。
背景技术
目前,伴随着数字化的电子设备的普及,液晶显示器(LCD)已成为非常普通的显示装置,已被作为液晶电视机、PC显示器、移动电话终端、便携型游戏机、电子计算器、钟表等各种设备的显示部使用。尤其是,近年来,例如为了赋予3D功能,存在将由玻璃形成的相位差板(以下,简称为“相位差板”)与LCD粘接而成的制品。此处,对于粘接有相位差板的LCD而言,有时在使用后回收而仅对LCD进行再利用。例如,要求将相位差板从LCD剥下并对LCD进行再加工(rework)。此时,在以往的方法中采用了下述手段:将LCD整体冷却(换言之,将粘接剂冷却),从LCD剥下相位差板。然而,该方法中,需要用于进行冷却的设备,作业性也不能说是良好的。此外,由于相位差板和LCD均具有刚性,因此,有在剥下时某一方发生破损这样的问题。即,对于以往的粘接片材而言,在将LCD与相位差板粘接后,在常温下容易地进行剥落并对LCD进行再加工是困难的。
为了解决如上所述的问题点,对在常温下并且即使在被粘接物如玻璃那样硬时也能容易地剥离的粘接片材进行了研究。例如,专利文献1中提出了如下结构的粘合材料:在被粘合剂层所夹的内部具有内部剥离界面。专利文献1中记载了通过该粘合材料能同时实现再加工性、和粘合面(其会发生剥离、发泡等)处的可靠性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5514817号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1中记载的粘合剂(日文:粘着剤)具备2层以上的粘合剂,在其内部设置有内部剥离界面。然而,对于该文献的粘合剂而言,在贴合于各种被粘接物前后,不伴有意欲发生的化学反应(换言之,难以发生粘合剂的状态变化),因此,在将粘合剂贴合于相位差板、LCD时,对各被粘接物表面的凹凸的追随性变得不充分,成为发生显示不均的原因。另一方面,还考虑了为了使得不发生显示不均而降低粘合剂的熔融粘度,但在这种情况下,粘接力变得过强,再加工变得困难。另外,在大幅降低熔融粘度的情况下,会发生下述这样的问题:流动性变得过高,凝集力不足,与各种被粘接物的保持力、粘接力被损害,尤其是无法保持高温环境下的可靠性。
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种双面粘接片材、3D液晶面板及其制造方法,所述双面粘接片材由于能在不损坏被粘接物的情况下被剥落(例如,即使于常温下也能在不损坏被粘接物的情况下被剥落)而使得能对被粘接物进行再加工,并且具有优异的可靠性及贴合性。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现,具有特定的结构和物性的双面粘接片材能解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明如下所述。
(1)
双面粘接片材,其包含透明膜基材、被层叠于前述透明膜基材的一面的UV固化型的第1粘接剂(日文:接着剤)层、和被层叠于前述透明膜基材的另一面的UV固化型的第2粘接剂层,
前述第1粘接剂层及第2粘接剂层包含作为UV固化型预聚物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)、和光聚合引发剂,相对于前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯100质量份而言的前述光聚合引发剂的含量为0.5质量份以上,
前述第1粘接剂层及第2粘接剂层各自在UV固化前的50℃时的熔融粘度为1.0×105~3.0×106泊(poise),并且,从50℃至100℃的熔融粘度变化率为75~95%。
(2)
(1)的双面粘接片材,其中,前述透明膜基材未经脱模处理。
(3)
(1)或(2)的双面粘接片材,其中,前述第1粘接剂层及第2粘接剂层的各层的厚度为10~75μm。
(4)
(1)~(3)中任一项的双面粘接片材,其中,前述第2粘接剂层还含有UV固化型多官能单体。
(5)
(4)的双面粘接片材,其中,前述第2粘接剂层中,相对于前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯100质量份而言的前述UV固化型多官能单体的含量为15~60质量份。
(6)
(1)~(5)中任一项的双面粘接片材,其中,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为10,000~120,000,前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的双键当量为1,000~5,000g/eq。
(7)
(1)~(6)中任一项的双面粘接片材,其中,前述光聚合引发剂为酰基氧化膦系光聚合引发剂。
(8)
(4)~(7)中任一项的双面粘接片材,其中,前述UV固化型多官能单体为具有2个以上官能团的(甲基)丙烯酸系单体((meth)acrylic monomer)。
(9)
3D液晶面板,其包含图案化相位差玻璃板、液晶显示器、和将前述图案化相位差玻璃板与前述液晶显示器粘接的(1)~(8)中任一项的双面粘接片材,
前述第1粘接剂层被配置于前述图案化相位差玻璃板侧,前述第2粘接剂层被配置于前述液晶显示器侧。
(10)
(9)的3D液晶面板,其中,UV固化后的前述第1粘接剂层与前述图案化相位差玻璃板之间的180°剥离强度为400mN/25mm以上,UV固化后的前述第1粘接剂层与前述透明膜基材之间的180°剥离强度为400mN/25mm以上。
(11)
(9)或(10)的3D液晶面板,其中,UV固化后的前述第2粘接剂层与前述透明膜基材之间的180°剥离强度为50~200mN/25mm,UV固化后的前述第2粘接剂层与前述液晶显示器之间的180°剥离强度为400mN/25mm以上。
(12)
3D液晶面板的制造方法,所述制造方法中使用了(1)~(8)中任一项的双面粘接片材,
所述制造方法包括下述工序:
将前述双面粘接片材以未进行UV固化的状态贴合于图案化相位差玻璃板与液晶显示器之间,然后进行UV固化。
发明的效果
通过本发明,可提供下述双面粘接片材、3D液晶面板及其制造方法,所述双面粘接片材由于能在不损坏被粘接物的情况下被剥落(例如,即使于常温下也能在不损坏被粘接物的情况下被剥落)而使得能对被粘接物进行再加工,并且具有优异的可靠性及贴合性。
具体实施方式
以下,详细记载本发明的具体实施方式(以下,称为“本实施方式”。)。需要说明的是,本发明不限于以下的实施方式,可在其主旨的范围内进行各种变形来实施。
[双面粘接片材]
本实施方式中的双面粘接片材包含透明膜基材、被层叠于前述透明膜基材的一面的UV固化型的第1粘接剂层、和被层叠于前述透明膜基材的另一面的UV固化型的第2粘接剂层,前述第1粘接剂层及第2粘接剂层包含作为UV固化型预聚物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、和光聚合引发剂,相对于前述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯100质量份而言的前述光聚合引发剂的含量为0.5质量份以上,前述第1粘接剂层及第2粘接剂层各自在UV固化前的50℃时的熔融粘度为1.0×105~3.0×106泊,并且,从50℃至100℃的熔融粘度变化率为75~95%。对于本实施方式的双面粘接片材而言,通过具备上述的结构,由此,能在不损坏被粘接物的情况下被剥落,从而能对被粘接物进行再加工,并且具有优异的可靠性及贴合性。对于本实施方式的双面粘接片材而言,例如,即使在常温下也能容易地从被粘接物剥落LCD并对其进行再加工,并且,能赋予良好的可靠性。
本实施方式中的双面粘接片材具有包含透明膜基材和2种粘接剂层的3层以上的结构,前述第1粘接剂层层叠于前述透明膜基材的一面,前述第2粘接剂层层叠于前述透明膜基材的另一面。
[透明膜基材]
作为构成透明膜基材的材料,没有特别限制,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚氨酯聚丙烯、聚碳酸酯、三乙酰纤维素、聚乙烯醇、聚苯乙烯等。可以单独使用这些材料中的1种,或者也可组合使用2种以上。上述材料中,从可靠性、剥离性的观点考虑,优选为选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、及聚乙烯组成的组中的1种以上,更优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
透明膜基材的厚度优选为10~100μm,更优选为25~75μm。通过使厚度为100μm以内,从而存在以下倾向:例如,影像的画质变得更良好,能更充分地确保3D影像的视场角;通过使厚度为10μm以上,从而存在操作性变得更良好的倾向。
对于本实施方式的双面粘接片材而言,由于上述第1粘接剂层及第2粘接剂层的脱模性优异,因此,即使透明膜基材未经脱模处理,也具有充分的脱模性。另一方面,若透明膜基材进行了脱模处理,则与未经脱模处理的情况相比,脱模性更优异。作为此时的脱模处理,可举出利用醇酸系、聚硅氧烷系、不饱和聚酯系、聚烯烃系、蜡系等进行的处理。
[粘接剂层]
本实施方式中的双面粘接片材包含被层叠于透明膜基材的一面的第1粘接剂层和被层叠于另一面的第2粘接剂层。第1粘接剂层及第2粘接剂层各自含有(A)作为UV固化型预聚物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(以下,也称为“(A)成分”。)、和(B)光聚合引发剂(以下,也称为“(B)成分”。)。对于第2粘接剂层而言,除了包含上述(A)成分和(B)成分之外,从能将第2粘接剂层与透明膜基材的界面的剥离强度调节至更合适的范围的观点考虑,优选还包含(C)UV固化型多官能单体(以下,也称为“(C)成分”。)。
对于本实施方式的双面粘接片材中包含的第1粘接剂层及第2粘接剂层而言,UV固化前的50℃时的熔融粘度为1.0×105~3.0×106泊,并且,UV固化前的从50℃至100℃的熔融粘度变化率为75~95%。通过使熔融粘度在上述范围内,从而使得贴合时的对各种被粘接物表面的凹凸的追随性变得良好,贴合性优异。另外,通过使从50℃至100℃的熔融粘度变化率在上述范围内,从而即使在贴合后也能保持对各种被粘接物表面的凹凸的追随性、抑制点亮LCD而进行显示时的显示不均,并且,例如在显示3D影像时,能防止3D偏移的发生。此处,所谓“3D偏移”,是指下述现象:在进行图案化相位差玻璃板与LCD的能实现3D显示的对位后,利用压热器(autoclave)处理而实施贴合时,流动性过高,发生位置偏移,变得不能进行3D显示。
第1及第2粘接剂层在UV固化前的从50℃至100℃的熔融粘度变化率更优选为80~90%。此处,熔融粘度可按照后述的实施例中记载的方法测定,熔融粘度变化率是指按照以下的式(1)算出的值。
熔融粘度变化率=(50℃时的熔融粘度-100℃时的熔融粘度)/(50℃时的熔融粘度)×100…(1)
另外,熔融粘度变化率例如可通过改变(A)UV固化型预聚物的分子量、(C)UV固化型多官能单体的添加量来调节。
<(A)成分>
所谓(A)作为UV固化型预聚物的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,是指在主链中包含氨基甲酸酯结构、在侧链中包含(甲基)丙烯酸系基团((meth)acryl group)的预聚物。作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,没有特别限制,可举出例如具有聚碳酸酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚醚骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有聚酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等,其中,从固化粘接片材的无黄变性的观点考虑,优选具有聚碳酸酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
所谓具有聚碳酸酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,是指在主链中具有聚碳酸酯结构和氨基甲酸酯结构、在侧链中具有(甲基)丙烯酸系基团的预聚物。具有聚碳酸酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯例如可通过在使聚碳酸酯二醇、二异氰酸酯和羧酸二醇反应后、与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯反应而得到。
聚碳酸酯二醇的重均分子量优选为170~1,000,更优选为300~700,进一步优选为400~600。聚碳酸酯二醇的重均分子量为上述范围时,存在能向氨基甲酸酯预聚物主链赋予对再加工而言必需的膜性的倾向。
作为二异氰酸酯,没有特别限制,可举出例如2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4’-MDI)、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4’-MDI)、1,4-苯二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯(XDI)、四甲基苯二甲撑二异氰酸酯(TMXDI)、二甲基联苯二异氰酸酯(TODI,tolidine diisocyanate)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)等芳香族异氰酸酯;1,6-己二异氰酸酯(HDI)、三甲基-1,6-己二异氰酸酯(TMHDI)、赖氨酸二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯(NBDI)等脂肪族多异氰酸酯;反式-环己烷-1,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、H6XDI(氢化XDI)等脂环式多异氰酸酯等,其中,从光学特性(不易发生黄变)的观点考虑,优选1,6-己二异氰酸酯。
作为羧酸二醇,没有特别限制,可举出例如二羟甲基丁酸、二羟甲基丙酸等。
所谓具有聚醚骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯,是指在主链中具有聚醚结构和氨基甲酸酯结构、在侧链中具有(甲基)丙烯酸系基团的预聚物,具有聚酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是指在主链中具有聚酯结构和氨基甲酸酯结构、在侧链中具有(甲基)丙烯酸系基团的预聚物。这些预聚物可通过以下方法得到:分别使用聚醚二醇、聚酯二醇代替聚碳酸酯二醇,除此之外,利用与上述具有聚碳酸酯骨架的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯同样的方法进行。此时,作为聚醚二醇及聚酯二醇各自的优选的重均分子量的数值范围,可举出上述的聚碳酸酯二醇的优选的重均分子量的数值范围。
(A)成分的重均分子量优选为10,000~120,000,更优选为30,000~70,000,进一步优选为40,000~60,000。(A)成分的重均分子量在上述范围内时,存在以下倾向:制膜性、固化性变得良好,可靠性(例如,长期可靠性)变得更良好。此处,重均分子量是指:使用平均分子量为约500~约100万的标准聚苯乙烯、利用凝胶渗透色谱法(GPC)测得的值。
(A)成分的双键当量优选为1,000~5,000g/eq,更优选为1,500~2,500g/eq,进一步优选为1,800~2,200g/eq。(A)成分的双键当量为上述范围内时,存在以下倾向:固化收缩的影响小,可靠性(例如,长期可靠性)更优异,另外,固化变得更容易,再加工也变得更容易。此处,双键当量是指:通过含有羧基的(甲基)丙烯酸酯的固态成分质量(g)/具有氧杂环丙烷环和烯键式不饱和键的化合物的摩尔数(g/mol)而算出的值。
(A)成分的玻璃化转变温度(Tg)优选为-10~20℃,更优选为-5~15℃,进一步优选为0~10℃。玻璃化转变温度在上述范围内时,存在可靠性(例如,长期可靠性)与再加工性的均衡性变得更良好的倾向。此处,玻璃化转变温度是指通过动态粘弹性测定(DMA)测得的值。
<(B)成分>
作为(B)光聚合引发剂,没有特别限制,可举出例如酰基氧化膦系光聚合引发剂、烷基苯酮系光聚合引发剂、分子内氢夺取型光聚合引发剂等。可以单独使用这些光聚合引发剂中的1种,或者也可组合使用2种以上。这些中,从反应性及固化的均匀性的观点考虑,优选酰基氧化膦系光聚合引发剂。作为酰基氧化膦系光聚合引发剂的具体例,可举出2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基氧化膦、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、苯甲酰甲酸甲酯(phenylglyoxylic acid methyl ester)等。这些中,从自由基产生效率更高、深部固化性更优异的观点考虑,优选2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基氧化膦。
<(C)成分>
本实施方式中的第2粘接剂层优选除了包含(A)及(B)成分以外还包含(C)UV固化型多官能单体。为了能进行LCD的再加工,需要提高常温下的粘弹性,通过向UV固化型预聚物进一步添加UV固化型多官能单体,从而能进一步提高第2粘接剂层的固化后的交联密度,能进一步提高常温下的粘弹性。
作为(C)成分,没有特别限制,只要是具有2个以上官能团的单体即可,可举出例如(甲基)丙烯酸系单体,其中,从提高交联密度、提高再加工性的观点考虑,优选具有2个以上官能团的(甲基)丙烯酸系单体。
关于(C)成分,具体而言,作为具有2个官能团的单体,可举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯,作为具有3个官能团的单体,可举出三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷环氧丙烷改性三(甲基)丙烯酸酯,作为具有4个官能团的单体,可举出二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷改性四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇环氧乙烷改性四(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯等。这些中,从再加工性更优异的观点考虑,更优选具有4个以上官能团的(甲基)丙烯酸系单体,进一步优选具有6个官能团的二季戊四醇六丙烯酸酯。
在第1粘接剂层及第2粘接剂层的各层中,相对于其中包含的前述(A)成分100质量份而言的前述(B)成分的含量为0.5质量份以上,优选为1.0质量份以上,更优选为1.5质量份以上。(B)成分的含量为0.5质量份以上时,固化反应性变得良好,再加工性、可靠性(例如,长期可靠性)提高。作为(B)成分的含量的上限,没有特别限制,若过多,则存在光学特性下降的倾向,因而优选为7.0质量份以下。
在第2粘接剂层中,相对于其中包含的(A)成分100质量份而言的(C)成分的含量优选为15~60质量份,更优选为18~40质量份,进一步优选为20~30质量份。(C)成分的含量为15质量份以上时,存在常温下的再加工性变得更良好的倾向,为60质量份以下时,存在粘接性变得更充分、可靠性(例如,长期可靠性)更优异的倾向。另外,相对于(A)成分100质量份而言的(C)成分的含量被调节至上述范围时,存在下述这样的优点:构成第2粘接剂层的树脂组合物的熔融粘度被保持在一定范围内,因此,变得不易发生贴合不均、影像的混乱。需要说明的是,上述含量中的质量份是指以换算成固态成分计的质量份。
<(D)硅烷偶联剂>
本实施方式中的双面粘接片材的粘接剂层可以除了包含上述(A)~(C)成分之外还包含(D)硅烷偶联剂(以下,也称为“(D)成分”。)。尤其是,第2粘接剂层的粘弹性高时,存在与被粘接物的粘接性下降的倾向,但含有硅烷偶联剂时,存在下述倾向:可维持粘接力,尤其是被粘接物为玻璃板时的可靠性(例如,长期可靠性)进一步提高。
作为(D)成分,没有特别限制,例如,单体型硅烷偶联剂、烷氧基低聚物型硅烷偶联剂、多官能型硅烷偶联剂等中的任意硅烷偶联剂均可使用。其中,从提高被粘接物为玻璃时的粘接性和保持长期可靠性这样的观点考虑,优选具有(甲基)丙烯酸系基团的硅烷偶联剂,更优选3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
相对于(A)成分100质量份而言的(D)成分的含量优选为0.1~5质量份,更优选为0.5~3.0质量份,进一步优选为0.5~1.5质量份。(D)成分的含量为上述范围时,存在长期可靠性与再加工性的均衡性变得更良好的倾向。
<其他成分>
本实施方式中的粘接剂层中,除了上述的(A)~(D)成分以外,还可包含二氧化硅、氧化铝、水合氧化铝等各种填料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、防静电剂、流平剂(leveling agent)、消泡剂、着色颜料、有机溶剂等通常可在粘接剂中添加的添加剂。
作为本实施方式中的双面粘接片材的制造方法,没有特别限制,例如,通过在透明膜基材上涂布构成第1粘接剂层的树脂组合物并使其干燥,然后在相反面上也涂布构成第2粘接剂层的树脂组合物并使其干燥,从而能得到在两面设置有粘接剂层的双面粘接片材。特别优选的是,使用有机溶剂,使构成粘接剂层的树脂组合物形成清漆,然后将其涂布于透明膜基材上,进行干燥。作为此时可使用的有机溶剂,没有特别限制,可举出例如甲苯、甲基乙基酮、环己酮、丙二醇单甲基醚、二甲基乙酰胺等。可以单独使用这些有机溶剂中的1种,或者也可组合使用2种以上。这些中,从溶解性的观点考虑,优选甲基乙基酮。另外,相对于(A)成分100质量份而言,清漆中的有机溶剂的含量优选为30~90质量份,更优选为40~70质量份。
作为在透明基材膜上涂布树脂组合物的方法,根据涂布厚度,可适当采用逗号涂布机、模涂机、凹版涂布机等。树脂组合物的干燥可通过在线干燥机等来实施,此时的干燥条件可根据各成分的种类及量等来适当调整。
第1粘接剂层及第2粘接剂层的各层的厚度优选为10~75μm,更优选为20~60μm,进一步优选为30~50μm。需要说明的是,此处所谓厚度,是指干燥后的厚度。厚度为10μm以上时,存在粘接性变得更良好、可靠性(例如,长期可靠性)进一步提高的倾向。所谓“长期可靠性”,具体而言包括下述情况:LCD与图案化相位差玻璃板的粘接性变得良好,因而偏移变得难以发生,结果,观察者能观察到良好的3D影像。另一方面,第1及第2粘接剂层的厚度为75μm以下时,存在以下倾向:LCD与图案化相位差玻璃板的距离变得合适,在观看3D影像时,能确保适度的视场角。
在本实施方式中的双面粘接片材上,可以在第1粘接剂层及第2粘接剂层的各层的外侧进一步设置保护膜。作为保护膜,没有特别限制,可举出例如由选自由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、及聚对苯二甲酸丁二醇酯组成的组中的1种以上的树脂形成的膜。这些中,从降低制造成本的观点考虑,优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂形成的膜。
对于保护膜,可以对与粘接剂层的层叠面实施脱模处理。通过对保护膜实施脱模处理,从而能在使用时容易地将保护膜剥离,因此,操作性提高。作为脱模处理,没有特别限制,例如,可利用下述方法:利用聚硅氧烷系脱模剂、氟系脱模剂、长链烷基接枝聚合物系脱模剂等脱模剂、等离子体处理进行表面处理的方法,等等。
[3D液晶面板]
本实施方式中的3D液晶面板包含图案化相位差玻璃板、液晶显示器(LCD)、和将所述图案化相位差玻璃板与所述液晶显示器(LCD)贴合的本实施方式的双面粘接片材,前述第1粘接剂层被配置于前述图案化相位差玻璃板侧,前述第2粘接剂层被配置于前述液晶显示器侧。
对于本实施方式中的3D液晶面板而言,通过使用上述的双面粘接片材将图案化相位差玻璃板与LCD粘接,从而能在不损坏图案化相位差玻璃板、LCD的情况下,容易地在透明膜基材与第2粘接剂层的界面进行剥离。接下来,通过将LCD从第2粘接剂层剥离,从而能对LCD进行再利用。
对于第1粘接剂层而言,在UV固化后,常温(25℃)下的储能模量优选为1.0×105~1.0×108Pa,更优选为5.0×105~5.0×107Pa,进一步优选为1.0×106~1.0×107Pa。第1粘接剂层的储能模量为上述范围时,存在以下倾向:尤其是在高温·高湿环境下,可靠性变得更良好。对于第2粘接剂层而言,在UV固化后,常温(25℃)下的储能模量优选为1.0×108~1.0×1010Pa,更优选为5.0×108~5.0×109Pa,进一步优选为8.0×108~2.0×109Pa。第2粘接剂层的储能模量为1.0×108以上时,存在以下倾向:与透明膜基材的粘接力变得更合适,再加工性进一步提高。另一方面,第2粘合剂层的储能模量为1.0×1010Pa以下时,存在以下倾向:尤其是高温·高湿环境下的可靠性变得更良好。
粘接剂层的粘弹性可通过动态粘弹性测定(DMA)来测定,详细而言,可按照后述的实施例中记载的方法测定。
对于各层的界面的剥离强度而言,从再加工性与可靠性的均衡性的观点考虑,优选UV固化后的第1粘接剂层与图案化相位差玻璃板之间的180°剥离强度为400mN/25mm以上,UV固化后的第1粘接剂层与透明膜基材之间的剥离强度为400mN/25mm以上(180°方向)。另一方面,优选UV固化后的第2粘接剂层与透明膜基材之间的180°剥离强度为50mN/25mm以上200mN/25mm以下(180°方向),UV固化后的第2粘接剂层与LCD之间的剥离强度为400mN/25mm以上。180°剥离强度可通过后述的实施例中记载的方法求出。
本实施方式中的双面粘接片材不仅可用于3D液晶面板的用途,还可在预想对LCD、有机EL等显示装置进行再加工的所有用途中使用。作为这样的用途,可举出例如触摸传感器面板、数字标牌等。
[3D液晶面板的制造方法]
本实施方式的3D液晶面板的制造方法是使用了本实施方式的双面粘接片材的3D液晶面板的制造方法,其包括下述工序:将双面粘接片材以未进行UV固化的状态贴合于图案化相位差玻璃板与液晶显示器之间,然后进行UV固化。作为该工序的具体例,可通过下述方式得到:在图案化相位差玻璃板上贴合双面粘接片材,然后贴合LCD,进而照射UV,使双面粘接片材进行UV固化。作为UV照射条件,没有特别限制。
需要说明的是,关于本实施方式中的各物性等,只要没有明确记载,可按照以下的实施例中示出的方法测定。
实施例
以下,通过实施例及比较例进一步具体地说明本发明,但本发明并非仅限于这些实施例。
实施例及比较例中使用的各成分及材料如下所述。
[(A)成分:UV固化型预聚物]
按照以下的合成例1~7及比较合成例1,制作UV固化型预聚物(a)~(h)。
[(B)成分:光聚合引发剂]
(1)光聚合引发剂(a)
2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基氧化膦
BASF公司制,商品名“Irgacure TPO”,酰基氧化膦系光聚合引发剂
(2)光聚合引发剂(b)
2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮
BASF公司制,商品名“Irgacure 651”,烷基苯酮系光聚合引发剂
(3)光聚合引发剂(c)
苯甲酰甲酸甲酯
BASF公司制,商品名“Irgacure MBF”,分子内氢夺取型光聚合引发剂
[(C)成分:UV固化型多官能单体]
(1)UV固化型多官能单体(a)
二季戊四醇六丙烯酸酯
DAICEL-ALLNEX公司制,制品名“DPHA”
(2)UV固化型多官能单体(b)
三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯
DAICEL-ALLNEX公司制,制品名“IRR214-K”
(3)UV固化型多官能单体(c)
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
DAICEL-ALLNEX公司制,制品名“TMPTA”
[其他成分]
粘合剂
3M公司制,制品名“Optically Clear Adhesive 8146”
各物性的评价方法及测定方法如下所述。
[再加工性]
(1)样品制作步骤
将双面粘接片材的粘接剂层(A)侧的脱模PET膜剥离,通过层压将其贴合于图案化相位差玻璃板(0.7t、19英寸),进行压热器处理。对于层压而言,利用辊式层压(roll laminate),在层压辊(lami-roll)温度为25~40℃、层压辊线压为1.0~2.0kgf/cm、层压辊速度为0.3~2.0m/分钟的条件下实施,对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为10分钟的条件下实施。接下来,将粘接剂层(B)侧的脱模PET膜剥离,通过真空层压与LCD贴合,再次进行压热器处理,然后进行UV曝光,由此得到试验样品。对于真空层压而言,在温度为25~50℃、压力为0.01~0.05MPa、抽真空时间为60秒、加压时间为30秒的条件下实施。对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为1小时的条件下实施。使用超高压汞灯光源,以累积光量成为3000mJ/cm2的方式实施UV曝光。
(2)测定方法
在常温下,将刮板(scraper)插入至未处理PET膜与粘接剂层(B)的界面,从而撬开试验样品,按照以下标准进行评价。
◎:未损坏被粘接物,能容易地进行再加工
○:未损坏被粘接物,能进行再加工
×:被粘接物损坏,难以进行再加工
[可靠性]
(1)样品制作步骤
利用与再加工性同样的步骤制作试验样品。
(2)测定方法
将试验样品以竖起的状态放置于湿热器中。条件如下设定:温度为50℃,湿度为80%,时间为240小时。然后,在常温下放置24小时。通过目视来观察与开始在湿热器中放置时相比有无玻璃贴合位置的偏移、浮起、发泡,按照以下标准进行评价。
○:未发生玻璃的位置偏移、浮起、发泡
×:发生了玻璃的位置偏移、浮起、发泡
[贴合性]
(1)样品制作步骤
通过与再加工性同样的步骤,制作试验样品。
(2)测定方法
点亮试验样品的显示器,按照以下标准通过目视进行评价。
○:在显示图像中未发生贴合不均、3D偏移(未产生重影)
×:在显示图像中发生了贴合不均、3D偏移(产生了重影)
[光学特性]
(1)样品制作步骤
将双面粘接片材的粘接剂层(A)侧的脱模PET膜剥离,通过真空层压将其贴合于光学玻璃(40mm见方)。对于真空层压而言,在温度为25~50℃、压力为0.01~0.05MPa、抽真空时间为60秒、加压时间为30秒的条件下实施。接下来,将粘接剂层(B)侧的脱模PET膜剥离,在与上述真空层压的条件相同的条件下贴合于光学玻璃(40mm见方),然后进行压热器处理,进行UV曝光,由此得到试验样品。对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为1小时的条件下实施。使用超高压汞灯光源,以累积光量成为3000mJ/cm2的方式实施UV曝光。
使用分光光度计(Hitachi High-Technologies Corporation制U-4100),测定试验样品的黄色指数(YI)。将测定条件设定为:C光源,透射,波长λ=380~760nm。
◎:YI值小于1.5
○:YI值为1.5以上且小于2
×:YI值为2以上
[熔融粘度]
(1)样品制作步骤
将树脂组合物(A)及(B)以干燥后的厚度成为50μm的方式分别涂布于25μm的脱模PET的两侧,于130℃进行5分钟干燥,然后,在相反面设置25μm的脱模PET,制作双面粘接片材。
将按照上述方式制作的粘接片材的脱模PET剥离,贴合20片双面粘接片材,制作厚度为1.0mm的粘接片材。此时,利用辊式层压,在下述条件下实施贴合:层压辊温度为25~40℃,层压辊线压为1.0~2.0kgf/cm,层压辊速度为0.3~2.0m/min。
(2)测定方法
使用动态粘弹性测定装置(株式会社UBM制Rheosol-G3000)测定熔融粘度。对于测定条件而言,以5.0℃/min的升温速度,在30~130℃的温度范围内实施,基本频率为1Hz,应变控制为0.12deg,负荷控制为300g。测定50℃及100℃的熔融粘度,以将50℃时的熔融粘度作为100而得的值的形式,算出将温度从50℃升高至100℃时的熔融粘度变化率。
[剥离强度]
(1)样品制作步骤
(1-1)粘接剂层A与图案化相位差玻璃板之间的剥离强度
将双面粘接片材的粘接剂层A侧的脱模PET膜剥离,通过层压将其贴合于图案化相位差玻璃板,进行压热器处理,然后利用UV曝光使其固化。对于层压而言,利用辊式层压,在层压辊温度为25~30℃、层压辊线压为1.0~2.0kgf/cm、层压辊速度为0.3~2.0m/分钟的条件下实施,对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为1小时的条件下实施。使用超高压汞灯光源,以累积光量成为3000mJ/cm2的方式实施UV曝光。
(1-2)粘接剂层A与透明膜基材之间的剥离强度
将双面粘接片材的粘接剂层A侧的脱模PET膜剥离,通过层压将其贴合于实施了易粘接处理的PET(东洋纺制PETA4300#100),进行压热器处理,然后利用UV曝光机使其固化。对于层压而言,利用辊式层压,在层压辊温度为25~30℃、层压辊线压为1.0~2.0kgf/cm、层压辊速度为0.3~2.0m/分钟的条件下实施,对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为1小时的条件下实施。使用超高压汞灯光源,以累积光量成为3000mJ/cm2的方式实施UV曝光。
(1-3)粘接剂层B与透明膜基材之间的剥离强度
将双面粘接片材的粘接剂层B侧的脱模PET膜剥离,通过层压将其贴合于实施了易粘接处理的PET(东洋纺制PETA4300#100),进行压热器处理,然后利用UV曝光机使其固化。对于层压而言,利用辊式层压,在层压辊温度为25~30℃、层压辊线压为1.0~2.0kgf/cm、层压辊速度为0.3~2.0m/min的条件下实施,对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为1小时的条件下实施。使用超高压汞灯光源,以累积光量成为3000mJ/cm2的方式实施UV曝光。
(1-4)粘接剂层B与LCD之间的剥离强度
将双面粘接片材的粘接剂层B侧的脱模PET膜剥离,通过真空层压将其贴合于LCD面板,进行压热器处理,然后利用UV曝光机使其固化。对于真空层压而言,在温度为25~50℃、压力为0.01~0.05MPa、抽真空时间为60秒、加压时间为30秒的条件下实施。对于压热器处理而言,在温度为60℃、压力为0.6MPa、时间为1小时的条件下实施。使用超高压汞灯光源,以累积光量成为3000mJ/cm2的方式实施UV曝光。
(2)测定方法
(2-1)粘接剂层A与图案化相位差玻璃板之间的剥离强度
将上述(1-1)中制作的样品切割成25mm宽,测定将双面粘接片材沿180°方向剥落时的剥离强度。此时,以300m/min的剥离速度进行测定。
(2-2)粘接剂层A与透明膜基材之间的剥离强度
将上述(1-2)中制作的样品切割成25mm宽,测定将双面粘接片材沿180°方向剥落时的剥离强度。此时,以300m/min的剥离速度进行测定。
(2-3)粘接剂层B与透明膜基材之间的剥离强度
将上述(1-3)中制作的样品切割成25mm宽,测定将双面粘接片材沿180°方向剥落时的剥离强度。此时,以300m/min的剥离速度进行测定。
(2-4)粘接剂层B与LCD之间的剥离强度
将上述(1-4)中制作的样品切割成25mm宽,测定将双面粘接片材沿180°方向剥落时的剥离强度。此时,以300m/min的剥离速度进行测定。
(合成例1)UV固化型预聚物(a)
在具备温度计、冷凝管、及搅拌装置的四颈瓶中,将1,6-己二异氰酸酯(Tosoh株式会社制,品名:HDI,缩写:HDI)33.3质量份、重均分子量为400的聚碳酸酯二醇59.4质量份、二羟甲基丁酸7.3质量份、作为催化剂的二丁基月桂酸锡(dibutyl tin laurate)等有机锡化合物1质量份、和作为有机溶剂的甲基乙基酮100质量份装入至反应容器中,于70℃进行24小时反应。
为了确认得到的合成物的反应状况,使用IR测定设备进行分析。在IR图中,确认了该合成物的NCO特性吸收(2270cm-1)消失,并确认了合成物为具有羧基的氨基甲酸酯丙烯酸酯。
接下来,将得到的具有羧基的氨基甲酸酯丙烯酸酯100质量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯7.1质量份、作为催化剂的三乙基胺0.7质量份、和作为阻聚剂的对苯二酚0.05质量份装入至反应容器中,于75℃进行12小时反应,使其进行加成反应,由此,得到UV固化型预聚物(a)。
需要说明的是,在按照以下的方法测得的酸值成为5mgKOH/g以下的时间点结束加成反应。另外,得到的UV固化型预聚物(a)的重均分子量为50,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为5℃。
(酸值测定方法)
称量树脂的固态成分1g,添加混合溶剂(质量比:甲苯/甲醇=50/50),溶解后,添加适量的作为指示剂的酚酞溶液,用0.1N的氢氧化钾水溶液滴定,利用下述式(α)测定酸值。
x=10×Vf×56.1/(Wp×I)···(α)
(式(α)中,x表示酸值(mgKOH/g),Vf表示0.1N的KOH水溶液的滴定量(mL),Wp表示测得的树脂溶液的质量(g),I表示测得的树脂溶液中的不挥发成分的比例(质量%)。)
(合成例2)UV固化型预聚物(b)
于70℃使1,6-己二异氰酸酯和聚碳酸酯二醇化合物进行18小时反应,除此之外,利用与合成例1同样的方法进行反应,得到UV固化型预聚物(b)。
得到的UV固化型预聚物(b)的重均分子量为10,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为5℃。
(合成例3)UV固化型预聚物(c)
于70℃使1,6-己二异氰酸酯和聚碳酸酯二醇化合物进行48小时反应,除此之外,利用与合成例1同样的方法进行反应,得到UV固化型预聚物(c)。
得到的UV固化型预聚物(c)的重均分子量为120,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为5℃。
(合成例4)UV固化型预聚物(d)
代替聚碳酸酯二醇,使用了聚醚二醇,除此之外,利用与合成例1同样的方法,得到UV固化型预聚物(d)。
得到的UV固化型预聚物(d)的重均分子量为50,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为0℃。
(合成例5)UV固化型预聚物(e)
代替聚碳酸酯二醇,使用了聚酯二醇,除此之外,利用与合成例1同样的方法,得到UV固化型预聚物(e)。
得到的UV固化型预聚物(e)的重均分子量为50,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为0℃。
(合成例6)UV固化型预聚物(f)
于70℃使1,6-己二异氰酸酯和聚碳酸酯二醇化合物进行12小时反应,除此之外,利用与合成例1同样的方法进行反应,得到UV固化型预聚物(f)。
得到的UV固化型预聚物(f)的重均分子量为5,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为5℃。
(合成例7)UV固化型预聚物(g)
于70℃使1,6-己二异氰酸酯和聚碳酸酯二醇化合物进行56小时反应,除此之外,利用与合成例1同样的方法进行反应,得到UV固化型预聚物(g)。
得到的UV固化型预聚物(g)的重均分子量为150,000,固态成分浓度为50质量%,双键当量为2,000g/eq,Tg为5℃。
(比较合成例1)UV固化型预聚物(h)
在具备搅拌机、温度计、滴液漏斗、及氮导入管的反应容器中,装入作为聚合溶剂的甲氧基丙醇(丙二醇单甲基醚(PGM))100.0g,一边在氮气气流下搅拌一边升温至80度。从滴液漏斗经3小时而将下述物质以保温为80℃的状态滴加至上述反应容器中,所述物质为:预先于室温进行了混合的苯乙烯13.5质量份、丙烯酸乙酯67质量份、丙烯酸11.5质量份、作为自由基聚合引发剂的偶氮双异丁腈0.5g。滴加结束后,一边搅拌反应溶液一边升温至90℃,一边将反应溶液的温度保持为90度一边进一步进行2小时搅拌,得到共聚物。
接下来,将得到的共聚物100质量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯7.8质量份、作为催化剂的三乙基胺0.8质量份、和作为阻聚剂的对苯二酚0.05质量份装入到反应容器中,于100℃进行12小时反应,使其进行加成反应,由此,得到UV固化型预聚物(h)。
需要说明的是,在酸值成为5mgKOH/g以下的时间点结束加成反应。另外,得到的UV固化型预聚物(h)的重均分子量为45,000,固态成分浓度为47质量%,Tg为3℃。
(实施例1)
(1)UV固化型树脂组合物的制备
向反应容器中添加UV固化型预聚物(a)100质量份,进而添加光聚合引发剂(a)0.5质量份和作为溶剂的甲基乙基酮140质量份,进行搅拌,得到树脂组合物(A)。
向反应容器中添加UV固化型预聚物(a)100质量份,进而添加UV固化型多官能单体(a)25质量份、光聚合引发剂(a)1.5质量份、及作为溶剂的甲基乙基酮140质量份,进行搅拌,得到树脂组合物(B)。
(2)双面粘接片材的制作
将上述(1)中得到的树脂组合物(A)以干燥后的厚度成为50μm以上的方式涂布于25μm的未处理PET膜上,于130℃进行5分钟干燥,形成粘接剂层(A),然后,在相反面上设置50μm的脱模PET膜,得到单面粘接片材。
将上述(1)中得到的树脂组合物(B)以干燥后的厚度成为50μm以上的方式涂布于上文中制作的单面粘接片材的未处理PET膜上,于130℃进行5分钟干燥,形成粘接剂层(B),然后,设置75μm的脱模PET膜,得到双面粘接片材。
使用得到的双面粘接片材,对再加工性、可靠性、贴合性、光学特性、熔融粘度及剥离强度进行评价。
(实施例2~6)及(比较例1~5)
将粘接剂层(B)固定,使用如表1及2中记载那样地变更各成分的种类及含量而得到的树脂组合物形成粘接剂层(A),除此之外,利用与实施例1同样的方法,得到双面粘接片材。
使用得到的粘接片材,对再加工性、可靠性、贴合性、光学特性、熔融粘度及剥离强度进行评价。
(实施例7~20)、(比较例6~11)
将粘接剂层(A)固定,使用如表3~5中记载那样地变更各成分的种类及含量而得到的树脂组合物形成粘接剂层(B),除此之外,利用与实施例1同样的方法,得到双面粘接片材。
使用得到的粘接片材,对再加工性、可靠性、贴合性、光学特性、熔融粘度及剥离强度进行评价。
[表1]
※将粘接剂层B固定
[表2]
※将粘接剂层B固定
[表3]
※将粘接剂层A固定
[表4]
※将粘接剂层A固定
[表5]
※将粘接剂层A固定
如上述结果所示那样,对于本实施方式中的双面粘接片材而言,即使在常温下,也能容易地从被粘接物剥离LCD并对其进行再加工,并且,能赋予良好的可靠性及贴合性。
产业上的可利用性
本发明的双面粘接片材在产业上具有作为液晶显示器等的粘接剂的可利用性。