輻射線固化型粘合劑、輻射線固化型粘合劑層、輻射線固化型粘合片以及層疊體的製作方法

2023-10-19 20:54:37 1

輻射線固化型粘合劑、輻射線固化型粘合劑層、輻射線固化型粘合片以及層疊體的製作方法
【專利摘要】本發明涉及輻射線固化型粘合劑、輻射線固化型粘合劑層、輻射線固化型粘合片以及層疊體。本發明提供能夠實現滿足膠粘性能、並且具有高的高差吸收性的粘合劑層的粘合劑。一種輻射線固化型粘合劑，其特徵在於，含有通過將包含30～90重量%在酯末端具有碳原子數10～22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分聚合而得到的(甲基)丙烯酸類聚合物，並且具有含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團。
【專利說明】輻射線固化型粘合劑、輻射線固化型粘合劑層、輻射線固化型粘合片以及層疊體
【技術領域】
[0001] 本發明涉及能夠實現低介電常數的輻射線固化型粘合劑以及由該粘合劑得到的輻射線固化型粘合劑層以及在支撐體的至少單面具有該輻射線固化型粘合劑層的輻射線固化型粘合片。本發明還涉及通過所述粘合劑層將第一構件和第二構件粘貼在一起而得到的層疊體。特別地，對於所述第一構件和第二構件的至少一個為在表面具有高差的構件的情況有用，本發明的粘合劑層能夠追隨所述高差並且無空隙地粘貼在一起。
[0002]本發明的輻射線固化型粘合劑層或輻射線固化型粘合片，適合光學用途。例如，本發明的輻射線固化型粘合劑層或輻射線固化型粘合片可以適合用於液晶顯示裝置、有機EL (電致發光)顯示裝置、PDP (等離子體顯示面板)、電子紙等圖像顯示裝置的製造用途、光學方式、超聲波方式、靜電電容方式、電阻膜方式等的觸控面板的輸入裝置的製造用途。特別適合用於靜電電容方式的觸控面板。
[0003]另外，本發明的輻射線固化型粘合片作為使用光學構件作為支撐體的粘合型光學構件有用。例如，使用透明導電膜作為光學構件時，粘合型光學構件以帶有粘合劑層的透明導電膜的形式使用。該帶有粘合劑層的透明導電膜，在經過適當的加工處理後，用於前述圖像顯示裝置或觸控面板等中的透明電極。特別地，帶有粘合劑層的透明導電膜，通過將透明導電薄膜圖案化，適合用於靜電電容方式的觸控面板的輸入裝置的電極基板。另外，帶有粘合劑層的透明導電膜，可以用於透明物品的防靜電或電磁波阻斷、液晶調光玻璃、透明加熱器。
[0004]另外，使用光學膜作為光學構件時，粘合型光學構件以帶有粘合劑層的光學膜形式使用。該帶有粘合劑層的光學膜，可以用於液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等圖像顯示裝置。作為所述光學膜，可以使用起偏振板、相位差板、光學補償膜、增亮膜、以及將它們層疊而成的膜。
【背景技術】
[0005]近年來，手機或可攜式音樂播放器等將圖像顯示裝置與觸控面板組合使用的輸入裝置普及起來。其中，靜電電容方式的觸控面板因其功能性而迅速普及起來。
[0006]目前，作為觸控面板用的透明導電膜，已知一些在透明塑料膜基材或玻璃上層疊透明導電薄膜(IT0膜)而得到的透明導電膜。透明導電膜通過粘合劑層層疊到其它構件上。作為所述粘合劑層，提出了各種方案(參考專利文獻I~5)。
[0007]所述透明導電膜，在用於靜電電容方式的觸控面板的電極基板時，使用將所述透明導電薄膜圖案化後的薄膜。具有這樣的圖案化的透明導電薄膜的透明導電膜，通過粘合劑層與其它透明導電膜等一起層疊後使用。這些透明導電膜，適合用於可以用兩個以上的手指同時操作的多觸控方式的輸入裝置。即，靜電電容方式的觸控面板形成為用手指等接觸觸控面板時該位置的輸出信號發生變化，該信號的變化量超過某閾值時能夠感應的結構。[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2003-238915號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2003-342542號公報
[0012]專利文獻3:日本特開2004-231723號公報
[0013]專利文獻4:日本特開2002-363530號公報
[0014]專利文獻5:日本特開2011-184582號公報

【發明內容】

[0015]作為構成所述觸控面板的構件，例如使用在覆蓋玻璃等上實施印刷而得到的構件，在該覆蓋玻璃的表面由於所述印刷而產生高差。因此，在通過粘合劑層將所述具有高差的表面與其它構件貼合時，要求粘合劑層吸收高差，並且粘合劑層以各構件間無間隙的方式追隨所述聞差。作為粘合劑層的與所述聞差有關的指標，可以列舉在由聞差(P m)和粘合劑層的厚度(μ m)表示的高差吸收性(%):(高差/粘合劑層的厚度)的值X 100方面滿足追隨性。作為所述高差吸收性，要求約30%。一般而言，為了吸收所述高差，考慮降低彈性模量，但是，彈性模量低的粘合劑的耐久性等可靠性不充分。為了既滿足可靠性也滿足所述高差吸收性，提出了使用專利文獻5所述的紫外線交聯性粘合片。但是，近年來，粘合劑層要求薄型化，並且所述高差吸收性的要求高達60~90%，專利文獻5中記載的粘合片不能滿足高的高差吸收性。
[0016]另外，如上所述，構成觸控面板的構件、膜的介電常數與觸控面板的響應性相關，是重要的數值。另一方面，近年來，隨著觸控面板的普及，觸控面板要求更高性能化，作為其構成構件的透明導電膜和粘合劑層也要求高性能，薄型化也是要求之一。但是，單純將粘合劑層薄型化時，存在設計的靜電電容值變化的問題。為了不使所述靜電電容值的數值變化並且將粘合劑層薄型化，要求粘合劑層的低介電常數化。另外，為了提高視覺辨認性，有時利用粘合劑層對帶印刷的玻璃或膜與光學膜的空氣層或LCD上部的空氣層進行層間填充，但是另一方面，所述粘合劑層的介電常數高時，有引起誤操作的可能性。從防止所述誤操作的觀點考慮，要求粘合劑層的低介電常數化。另外，隨著粘合劑層的低介電常數化，期待提高觸控面板的響應速度和靈敏度。
[0017]因此，本發明的目的在於提供能夠實現滿足膠劑粘性能、並且具有高的高差吸收性的粘合劑層的粘合劑。另外，本發明的目的在於提供能夠實現滿足膠粘性能、具有高的高差吸收性並且實現低介電常數的粘合劑層的所述粘合劑。
[0018]另外，本發明的目的在於提供由所述粘合劑形成的粘合劑層，以及具有該粘合劑層的粘合片。另外，本發明的目的在於提供通過所述粘合劑層將第一構件和第二構件以良好的追隨性粘貼在一起的層疊體。
[0019]本發明人為了解決上述課題而進行了廣泛深入的研究，結果發現了下述粘合劑，並且完成了本發明。
[0020]即，本發明涉及一種輻射線固化型粘合劑，其特徵在於，含有通過將包含30~90重量％在酯末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分聚合而得到的(甲基)丙烯酸 類聚合物，並且具有含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團。所述在酷末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙稀酸烷基酷的烷基優選為具有支鏈的燒
基。
[0021]所述輻射線固化型粘合劑中，單體成分還可以含有5~25重量％環狀含氮單體。
[0022]所述輻射線固化型粘合劑中，單體成分可以還含有I~20重量％選自含羧基單體、含羥基單體和具有環狀醚基的單體的至少一種含官能團單體。
[0023]所述輻射線固化型粘合劑中，單體成分可以還含有0.5重量％以上選自在酯末端具有碳原子數I~9的烷基的(甲基)丙稀酸烷基酷和在酷末端具有環狀烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的至少一種物質。
[0024]作為所述輻射線固化型粘合劑的方式之一，可以使用除了所述(甲基)丙烯酸類聚合物以外還含有分子中具有至少一個含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的化合物的輻射線固化型粘合劑。另外，作為所述輻射線固化型粘合劑的方式之一，可以使用所述(甲基)丙烯酸類聚合物為具有含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的(甲基)丙烯酸類聚合物的輻射線固化型粘合劑。
[0025]另外，所述輻射線固化型粘合劑相對於所述(甲基)丙烯酸類聚合物100重量份，還優選含有0.005~5重量份交聯劑。
[0026]另外，本發明涉及一種輻射線固化型粘合劑層，其特徵在於，由前面任一項所述的輻射線固化型粘合劑得到。
[0027]所述輻射線固化型粘合劑層，優選:所述輻射線固化型粘合劑層在輻射線固化前在70°C下的剪切儲能模量為2.0 X IO3~4.0 X 104Pa、凝膠分數為O~60重量％，在輻射線固化後在70°C下的剪切儲能模量為1.5 X IO4~1.5X 105Pa、凝膠分數為40~95重量％。
[0028]所述輻射線固化型粘合劑層，優選:在頻率IOOkHz下的相對介電常數為3.7以下。
[0029]另外，本發明涉及一種輻射線固化型粘合片，其特徵在於，在支撐體的至少單側形成有前述任一項所述的輻射線固化型粘合劑層。
[0030]所述輻射線固化型粘合片，可以使用:使用光學構件作為支撐體的、粘合型光學構件。
[0031]另外，本發明涉及一種層疊體，其特徵在於，通過上述任一項所述的輻射線固化型粘合劑層將第一構件和第二構件粘貼在一起而得到。
[0032]所述層疊體，優選:所述第一構件和第二構件中的至少一個構件為表面具有高差的構件，所述高差(μπι)與粘合劑層的厚度(ym)滿足(高差/粘合劑層的厚度)<0.9。
[0033]所述層疊體，可以適合應用於所述第一構件和第二構件中的至少一個構件為光學構件的情況。
[0034]發明效果
[0035]本發明的輻射線固化型粘合劑中的(甲基)丙烯酸類聚合物，通過將含有規定量具有碳原子數10~22的長鏈烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分聚合而得到。由本發明的輻射線固化型粘合劑形成的輻射線固化型粘合劑層，在輻射線固化前，由於具有所述長鏈烷基，因此對具有高差的表面的追隨性好，可以無間隙地利用粘合劑層吸收高差，可以滿足高的高差吸收性。另外，本發明的輻射線固化型粘合劑具有高的高差吸收性，因此即使高差大的情況下也不必增厚粘合劑層，從對粘合劑層薄型化的觀點考慮也是適合的。另一方面，輻射線固化後，利用固化後的粘合劑能夠滿足膠粘特性。根據本發明這樣的輻射線固化型粘合劑，可以得到滿足膠粘性能、並且具有高的高差吸收性的輻射線固化型粘合劑層。
[0036]另外，根據本發明的輻射線固化型粘合劑，通過所述長鏈烷基的作用，可以實現低介電常數的粘合劑層。另外，如上所述，即使在利用粘合劑層對空氣層進行層間填充的情況下，由於輻射線固化型粘合劑層具有低介電常數，因此可以防止誤操作。
[0037]為了降低介電常數，根據Clausius-Mossotti式，認為減少分子的偶極矩，增大摩爾體積即可。構成本發明的輻射線固化型粘合劑中的主要成分(甲基)丙烯酸類聚合物的主要單體單元即(甲基)丙烯酸烷基酯，具有長鏈烷基，因此認為可以降低介電常數。象這樣摩爾體積增加、偶極矩變小的、具有雙方的平衡的輻射線固化型粘合劑，認為在使用在酯基末端具有碳原子數10~22的烷基作為烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯時可以實現。
[0038]例如，本發明的輻射線固化型粘合劑，通過滿足IOOkHz下的相對介電常數為3.7以下的低介電常數，即使在將本發明的輻射線固化型粘合劑薄型化並且用於適用於靜電電容方式的觸控面板中使用的透明導電膜的粘合劑層時，也可以在不改變靜電電容方式的觸控面板中設計的靜電電容值的數值的情況下進行應用。
[0039]另外，在構成本發明的輻射線固化型粘合劑的主要成分(甲基)丙烯酸類聚合物的單體單元中使用環狀含氮單體時，通過具有氮原子的環狀結構的凝聚性與親水性的作用可以滿足耐加溼可靠性。通過滿足耐加溼可靠性，即使在通過粘合劑層將透明導電膜或玻璃層疊而得到的層疊物暴露於加 溼條件下的情況下，也可以抑制粘合劑層的白色混濁。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是表示應用本發明的輻射線固化型粘合劑層或輻射線固化型粘合片的靜電電容方式的觸控面板的一例的圖。
[0041]圖2(a)是表示加工性試驗的測定方法的概略圖。(b)是表示加工性試驗中的距離-時間曲線的圖
[0042]符號說明
[0043]I 靜電電容方式觸控面板
[0044]11裝飾面板
[0045]12粘合劑層或粘合片
[0046]13 ITO 膜
[0047]14硬塗膜
[0048]2 電木板
[0049]3 試驗片
[0050]4 重物
[0051]5 彈性變形範圍
[0052]6 塑性變形範圍
【具體實施方式】
[0053]本發明的輻射線固化型粘合劑，使用含有通過將包含30~90重量％在酯末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分聚合而得到的(甲基)丙烯酸類聚合物，並且具有含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的輻射線固化型粘合劑。
[0054]所述輻射線固化型粘合劑所含有的、具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團，可以列舉具有輻射線固化性的官能團，例如(甲基)丙烯醯基、乙烯基等具有不飽和雙鍵的官能團。該具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團，可以通過在作為基礎聚合物的所述(甲基)丙烯酸類聚合物中配合在分子中具有至少一個具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的化合物而使得輻射線固化型粘合劑含有具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團，也可以通過使用含有具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的(甲基)丙烯酸類聚合物作為基礎聚合物的所述(甲基)丙烯酸類聚合物，由此使得輻射線固化型粘合劑含有具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團。另外，也可以通過所述兩種手段而使得所述輻射線固化型粘合劑含有具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團。
[0055]首先，對於在所述(甲基)丙烯酸類聚合物中配合在分子中具有至少一個具有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的化合物的輻射線固化型粘合劑(I)進行說明。
[0056]所述(甲基)丙烯酸類聚合物，通過將含有30~90重量％在酯末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分聚合而得到。另外，(甲基)丙烯酸烷基酯是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯，本發明的(甲基)表示相同的含義。
[0057]所述在酯末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的形成均聚物時的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為-80~O°C，進一步優選-70~-10°C，進一步優選-60~-10°C。形成均聚物時的Tg低於_80°C時，有時粘合劑的常溫下的彈性模量過低，因此不優選，超過(TC時，有時膠粘力下降，因此不優選。均聚物的Tg是通過變溫DSC測定的值。另外，所述烷基從能夠滿足高差吸收性、低介電常數以及適當的彈性模量的觀點考慮優選碳原子數13以上的烷基。所述烷基進一步優選碳原子數14~22的烷基，更進一步優選16~22的烷基。另外，即使(甲基)丙烯酸烷基酯的均聚物的Tg為-80~0°C，如果碳原子數為9以下，則粘合劑層 的高差吸收性、低介電常數化的效果也不顯著。
[0058]所述均聚物的Tg是通過下述方法測定的值。稱量約I~約2mg試樣到鋁製開放式樣品室中，使用變溫DSC(商品名「Q-2000」，TA儀器(— ?工4 4J >卜)公司製造)，在50ml/分鐘的氮氣氣氛下，以5°C /分鐘升溫速度得到均聚物的可逆熱流(比熱成分)行為。參考JIS-K-7121，將與延長所得到的可逆熱流的低溫側基線與高溫側基線而得到的直線在縱軸方向處於等距離的某條直線與玻璃化轉變呈階梯狀變化部分的曲線交叉的點的溫度作為形成均聚物時的玻璃化轉變溫度(Tg)。
[0059]所述(甲基)丙烯酸烷基酯中的碳原子數10~22的烷基，可以使用直鏈或支鏈的任一種，從粘合劑層的高差吸收性、低介電常數化的效果考慮，比起直鏈烷基來，更優選支鏈烷基。所述(甲基)丙烯酸烷基酯的長鏈烷基，認為通過烷基具有分支，而使得摩爾體積增加，偶極矩下降，得到具有雙方的平衡的粘合劑層。另外，認為通過烷基具有分支，而使得聚合物的纏結點間分子量增加，高溫下的儲能模量下降，因此高差吸收性良好。
[0060]作為所述在酯末端具有碳原子數10~22的直鏈烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，可以例示丙烯酸癸酯(碳原子數10)、丙烯酸十一烷酯(碳原子數11)、丙烯酸十二烷酯(丙烯酸月桂酯)(碳原子數12)、丙烯酸十三烷酯(碳原子數13)、丙烯酸十四烷酯(碳原子數14)、丙烯酸十五烷酯(碳原子數15)、丙烯酸十六烷酯(碳原子數16)、丙烯酸十七烷酯(碳原子數17)、丙烯酸十八烷酯(碳原子數18)、丙烯酸十九烷酯(碳原子數19)、丙烯酸二十烷酯(碳原子數20)、丙烯酸二十一烷酯(碳原子數21)、丙烯酸二十二烷酯(碳原子數22)以及前面例示的甲基丙烯酸酯類單體。這些單體可以單獨使用一種也可以兩種以上組合使用。其中，優選丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯(甲基丙烯酸月桂酯)(碳原子數12)。
[0061]作為所述在酯末端具有碳原子數10~22的具有分支的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，可以例示例如:丙烯酸異癸酯(碳原子數10，均聚物的Tg(以下簡稱為Tg)=-60°c )、甲基丙烯酸異癸酯(碳原子數10，Tg=-41°C )、丙烯酸異肉豆蘧酯(碳原子數14，Tg=-56°C )、丙烯酸異硬脂酯(碳原子數18，Tg=-18°C )、丙烯酸2-丙基庚酯、丙烯酸異十一烷酯、丙烯酸異十二烷酯、丙烯酸異十三烷酯、丙烯酸異十五烷酯、丙烯酸異十六烷酯、丙烯酸異十七烷酯、以及前面例示的丙烯酸類單體的甲基丙烯酸酯類單體。這些單體可以單獨使用一種或者兩種以上組合使用。
[0062]另外，所述碳原子數10~22的具有分支的烷基中，具有叔丁基的單體，認為特別是在摩爾體積增加、偶極矩下降、得到具有雙方的平衡的粘合劑層的方面是優選的。作為具有叔丁基的、具有碳原子數10~22的具有分支的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，可以列舉下式表示的、丙烯酸異硬脂酯。
[0063]
【權利要求】
1.一種輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 含有通過將包含30~90重量％在酯末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的單體成分聚合而得到的(甲基)丙烯酸類聚合物，並且具有含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團。
2.如權利要求1所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 在酷末端具有碳原子數10~22的烷基的(甲基)丙稀酸烷基酷的烷基為具有支鏈的烷基。
3.如權利要求1或2所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 單體成分還含有5~25重量％環狀含氮單體。
4.如權利要求1至3中任一項所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 單體成分為還含有I~20重量％選自含羧基單體、含羥基單體和具有環狀醚基的單體的至少一種含官能團單體的單體成分。
5.如權利要求1至4中任一項所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 單體成分為還含有0.5重量％以上選自在酯末端具有碳原子數I~9的烷基的(甲基)丙稀酸烷基酷和在酷末端具有環狀烷基的(甲基)丙稀酸烷基酷的至少一種物質的單體成分。
6.如權利要求1至5中任一項所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 輻射線固化型粘合劑中除了所述(甲基)丙烯酸類聚合物以外還含有分子中具有至少一個含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的化合物。
7.如權利要求1至6中任一項所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 所述(甲基)丙烯酸類聚合物為具有含有碳碳雙鍵的可自由基聚合官能團的(甲基)丙烯酸類聚合物。
8.如權利要求1至7中任一項所述的輻射線固化型粘合劑，其特徵在於， 相對於所述(甲基)丙烯酸類聚合物100重量份，還含有0.005~5重量份交聯劑。
9.一種輻射線固化型粘合劑層，其特徵在於， 由權利要求1至8中任一項所述的輻射線固化型粘合劑得到。
10.如權利要求9所述的輻射線固化型粘合劑層，其特徵在於， 所述輻射線固化型粘合劑層在輻射線固化前在70°C下的剪切儲能模量為2.0X IO3~4.0X104Pa、凝膠分數為O~60重量％，在輻射線固化後在70°C下的剪切儲能模量為1.5 X IO4~1.5X 105Pa、凝膠分數為40~95重量％。
11.如權利要求9或10所述的輻射線固化型粘合劑層，其特徵在於， 在頻率IOOkHz下的相對介電常數為3.7以下。
12.—種輻射線固化型粘合片，其特徵在於， 在支撐體的至少單側形成有權利要求9至11中任一項所述的輻射線固化型粘合劑層。
13.如權利要求12所述的輻射線固化型粘合片，其特徵在於， 支撐體為光學構件，粘合片為在光學構件的至少單側具有粘合劑層的粘合型光學構件。
14.一種層疊體,其特徵在於， 通過權利要求9至11中任一項所述的輻射線固化型粘合劑層將第一構件和第二構件粘貼在一起而得到。
15.如權利要求14所述的層疊體，其特徵在於， 所述第一構件和第二構件中的至少一個構件為表面具有高差的構件， 所述高差(μm)與粘合劑層的厚度(ym)滿足(高差/粘合劑層的厚度)<0.9。
16.如權利要求14或15所述的層疊體，其特徵在於， 所述第一構件和第二構件中的至少一個構件為光學構件。
【文檔編號】B32B7/12GK103571404SQ201310326065
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月30日 優先權日:2012年7月31日
【發明者】重富清惠, 寶田翔, 安藤雅彥, 神谷克彥, 野中崇弘 申請人:日東電工株式會社