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光學用粘附材料樹脂組合物、使用了該組合物的光學用粘附材料片材及圖像顯示裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510639686.3

申請日:

2011.12.09

公開號:

CN105176419A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):C09J 4/02申請公布日:20151223|||實質審查的生效IPC(主分類):C09J 4/02申請日:20111209|||公開
IPC分類號: C09J4/02; C09J4/06; C09J11/06; C09J7/00; C08F220/18; C08F220/28; C08F220/58; C09J133/08 主分類號: C09J4/02
申請人: 日立化成株式會社
發明人: 高橋亨; 河合宏政; 小川宜伸; 坂本勝義
地址: 日本東京
優先權: 2010.12.10 JP 2010-276328; 2011.09.21 JP 2011-206642
專利代理機構: 永新專利商標代理有限公司 72002 代理人: 白麗;陳建全
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510639686.3

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.28|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種光學用粘附材料樹脂組合物以及將該光學用粘附材料樹脂組合物固化成片狀而成的光學用粘附材料片材,所述光學用粘附材料樹脂組合物是含有(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物和(B)(甲基)丙烯酸酯單體的光學用粘附材料樹脂組合物,其特征在于,該(甲基)丙烯酸酯聚合物具有酰胺基。本發明提供透明性優異、對塑料前面板或觸摸面板具有充分的密合力、具有圖像顯示裝置保護所需要的沖擊吸收性、且具有在制作帶有塑料前面板的圖像顯示裝置時所需要的柔軟性和處理性、適于圖像顯示裝置用途的光學用粘附材料樹脂組合物以及使用了該組合物的光學用粘附材料片材。

權利要求書

權利要求書
1.  一種光學用粘附材料樹脂組合物,其是含有(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物和(B)(甲基)丙烯酸酯單體的光學用粘附材料樹脂組合物,其特征在于,所述(甲基)丙烯酸酯聚合物具有酰胺基,所述(B)(甲基)丙烯酸酯單體含有(i)烷基的碳數為4~18的烷基(甲基)丙烯酸酯、(ii)含羥基的(甲基)丙烯酸酯以及(iii)(甲基)丙烯酰胺系化合物。

2.  如權利要求1所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其進一步含有(C)具有2個以上的聚合性不飽和鍵的交聯材料。

3.  如權利要求1或2所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其進一步含有(D)聚合引發劑。

4.  如權利要求1~3中任一項所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其中,所述(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物是將含有(甲基)丙烯酰胺系化合物的單體進行聚合而成的。

5.  如權利要求4所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其中,所述(甲基)丙烯酰胺系化合物為選自二乙基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺以及丙烯酰基嗎啉中的至少一種化合物。

6.  如權利要求4所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其中,所述(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物是使(i)烷基的碳數為4~18的烷基(甲基)丙烯酸酯、(ii)含羥基的(甲基)丙烯酸酯以及(iii)(甲基)丙烯酰胺系化合物發生共聚而獲得的。

7.  如權利要求6所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其中,用于形成所述(A)成分的(i)~(iii)的各成分相對于(i)~(iii)的總量的含有比率與構成(B)成分的(i)~(iii)各成分相對于(i)~(iii)的總量的含有比率之差以將各自的總含量設為100質量份時的質量份之差計為8 以下。

8.  如權利要求1~7中任一項所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其中,所述(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量為800000~3000000。

9.  如權利要求3~8中任一項所述的光學用粘附材料樹脂組合物,其中,(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物為10~60質量%,(B)(甲基)丙烯酸酯單體為39.9~89.9質量%,(C)交聯材料為0.01~30質量%,(D)聚合引發劑相對于(A)成分、(B)成分以及(C)成分的總量100質量份為0.01~5質量份。

10.  一種光學用粘附材料片材,其是將權利要求1~9中任一項所述的光學用粘附材料樹脂組合物固化成片狀而成的。

11.  一種圖像顯示裝置,其具有使用權利要求10所述的光學用粘附材料片材使其它的光學部件貼合在圖像顯示面板上而成的結構。

12.  一種圖像顯示裝置,其是具備圖像顯示面板、觸摸面板以及前面板的圖像顯示裝置,其是在圖像顯示面板與觸摸面板之間、以及/或者觸摸面板與前面板之間具有由權利要求1~9中任一項所述的光學用粘附材料樹脂組合物或權利要求10所述的光學用粘附材料片材形成的樹脂層而成的。

13.  一種圖像顯示裝置的制造方法,其包含:將前面板與觸摸面板之間、觸摸面板與圖像顯示面板之間、或者前面板與圖像顯示面板之間用權利要求10所述的光學用粘附材料片材進行貼合的工序;和在該貼合工序后在40~80℃、0.3~0.8MPa以及5~60分鐘的條件下進行處理的工序。

說明書

說明書光學用粘附材料樹脂組合物、使用了該組合物的光學用粘附材料片材及圖像顯示裝置
本申請是申請日為2011年12月09日、發明名稱為“光學用粘附材料樹脂組合物、使用了該組合物的光學用粘附材料片材及圖像顯示裝置”的中國申請號為201180059030.4的分案申請。
技術領域
本發明涉及適合作為圖像顯示裝置的保護部件等的光學用粘附材料樹脂組合物、使用了該組合物的光學用粘附材料片材及圖像顯示裝置。
背景技術
作為代表性的圖像顯示裝置,可舉出液晶圖像顯示裝置(液晶顯示器(LCD))。液晶圖像顯示裝置具有液晶顯示單元和貼附于其兩外表面上的由偏振片等光學膜構成的液晶面板,液晶顯示單元通過向在表面上預先形成有透明電極和像素圖案等的具有約1mm左右的厚度的一對玻璃基板之間隔著數μm左右的間隙填充液晶并進行密封來制作(液晶面板)。如此構成的液晶圖像顯示裝置所代表的圖像顯示裝置是很薄、容易產生劃痕的顯示用部件。為此,特別是在手機、游戲機、數碼相機、車載部件等用途中,通常在圖像顯示裝置的前面隔著一定的空間設有透明的前面板(保護面板)。
另外,在目前的大型液晶圖像顯示裝置中,在液晶面板的前面設有偏振片。偏振片的表面經過防眩光(AG)處理,通過使圖像顯示裝置的前面的光反射減少而使視覺辨認性提高。在為大型的圖像顯示裝置時,通常為了提高裝置的沖擊吸收性,不是另外設置前面板等部件,而是將它們按照液晶面板整體以及裝置整體具有沖擊耐受性的方式來構成。這種大型液晶圖像顯示裝置的課題在于:由于AG處理而使圖像看起來模糊;觸到圖像顯示裝置的表面時液晶面板彎曲而使得圖像紊亂;由于AG處理使表面的臟污難以去除,而如果用力擦拭則容易產生劃痕。另外,伴隨著今后的液晶面板的大型化,認為液晶面板自身的沖擊耐受性會降低,在圖像顯示裝置的沖擊耐受性方面產生問題。
鑒于上述狀況,考慮到在液晶面板的前面設置經過了防反射(AR)處 理的前面板以謀求消除由于AG處理所帶來的缺點。但是,在前面板和液晶面板之間存在空氣、即形成空間時,認為該空間會成為引起光散射的原因,由此導致透射率的降低、由于重影導致的畫質的降低等。為此,提出了將前面板和液晶面板之間的空間用樹脂等填埋的技術(參見專利文獻1、2、3以及4)。
此外,近年來在手機、游戲機、數碼相機、車載部件、筆記本電腦、臺式電腦、電腦用監視器等中搭載有觸摸面板。在為這種液晶圖像顯示裝置時,形成為前面板(保護面板)、觸摸面板以及液晶面板按順序層疊而成的層疊結構,在前面板(保護面板)和觸摸面板之間、觸摸面板和液晶面板之間存在一定的空間。當該空間為空氣時,如上所述,該空間會成為引起光散射的原因,由此導致對比度、亮度、透射率的降低,進而可引起由于重影導致的畫質的降低。為了解決該問題,將上述空間用樹脂等填埋的技術也是很重要的。
但是,在將圖像顯示裝置(顯示器)適用于電視機時,根據UL標準或者無線電管理法等的規定,圖像顯示裝置在利用鋼球落下的耐沖擊試驗時不能發生部件的飛散或者鋼球貫穿部件。目前,在廣泛普及的玻璃制布勞恩管(CRT)中,為了滿足前述的標準,需要將玻璃板設計得較厚,從而具有CRT整體的重量變重的傾向。于是,作為在不增厚玻璃板的情況下對圖像顯示裝置賦予防飛散性的手段,提出了在玻璃板表面上層疊具有自修復性的合成樹脂保護膜的技術(參見專利文獻5以及6)。
另外,在作為平板顯示器(FPD)的一個例子而近年受到矚目的等離子體顯示器面板(PDP)中,為了防止面板部的開裂,在PDP前面(視覺辨認面側)隔著1~5mm左右的空間設有厚度為3mm左右的玻璃等前面板。但是,伴隨著PDP的大型化,前面板的面積也增大,因此具有PDP整體的重量變重的傾向。于是,為了防止圖像顯示裝置(顯示器)的開裂,提出了將特定的樹脂層疊在顯示器表面或者將層疊有特定樹脂的濾光器層疊在顯示器表面的技術(參見專利文獻7、8、9以及10)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平5-11239號公報
專利文獻2:日本特開平3-204616號公報
專利文獻3:日本特開平6-59253號公報
專利文獻4:日本特開2004-125868號公報
專利文獻5:日本特開平6-333515號公報
專利文獻6:日本特開平6-333517號公報
專利文獻7:日本特開2004-58376號公報
專利文獻8:日本特開2005-107199號公報
專利文獻9:日本特開2004-263084號公報
專利文獻10:日本特開2007-9115號公報
發明內容
如上所述,報道了以保護圖像顯示裝置為目的的各種技術,但將它們適用于大型的液晶圖像顯示裝置時,無法獲得令人滿意的結果,期望進一步的開發。特別是近年來從減輕質量以及低成本化、良好的加工性的觀點出發,探討了在前面板中使用塑料板,但是使用塑料制的前面板時,與玻璃制前面板相比,容易發生由于溫度或濕度的變化引起的翹曲,因此容易發生剝離或氣泡等不良。特別是前面板與圖像顯示面板的密合力低時,容易發生不良,要求與用于使前面板與圖像顯示面板密合的樹脂組合物之間具有要求高的密合力。但是,根據上述專利文獻公開的技術,塑料前面板與樹脂組合物的密合性、帶有塑料前面板的圖像顯示裝置的可靠性未必充分。
鑒于上述狀況,本發明的第1目的在于提供透明性優異、對塑料前面板、觸摸面板、圖像顯示面板(液晶面板、PDP面板、有機EL面板等)具有充分的密合力、具有圖像顯示裝置保護所需要的沖擊吸收性、且具有在制作帶有塑料前面板的圖像顯示裝置時所需要的柔軟性和處理性、適于圖像顯示裝置用途的光學用粘附材料樹脂組合物以及使用了該組合物的光學用粘附材料片材。另外,第2目的在于提供高溫可靠性和耐濕可靠性優異的適于圖像顯示裝置用途的光學用粘附材料樹脂組合物以及使用了組合物的光學用粘附材料片材。
本發明為了解決上述課題而進行了深入研究,結果發現,通過使用具有酰胺基的(甲基)丙烯酸酯聚合物,可以解決上述課題。本發明基于這樣的發現而完成。
即,本發明提供:
(1)一種光學用粘附材料樹脂組合物,其是含有(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物和(B)(甲基)丙烯酸酯單體的光學用粘附材料樹脂組合物,其特征在于,該(甲基)丙烯酸酯聚合物具有酰胺基;
(2)一種光學用粘附材料片材,其是將上述(1)所述的光學用粘附材料樹脂組合物固化成片狀而成的;
(3)一種圖像顯示裝置,其具有使用上述(2)所述的光學用粘附材料片材使其它的光學部件貼合在圖像顯示面板上而成的結構;以及
(4)一種圖像顯示裝置圖像,其是具備顯示面板、觸摸面板以及前面板的圖像顯示裝置,其是在圖像顯示面板與觸摸面板之間、以及/或者觸摸面板與前面板之間具有由上述(1)所述的光學用粘附材料樹脂組合物或上述(2)所述的光學用粘附材料片材形成的透明樹脂層而成的。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物、作為其片狀固化物的光學用粘附材料片材對塑料前面板的密合性高、透明性和沖擊吸收性優異,因此可以優選用于圖像顯示裝置及圖像顯示裝置用濾光器的用途。例如在將本發明的光學用粘附材料樹脂組合物及粘附材料片材用作圖像顯示裝置的透明樹脂層時,可以實現圖像顯示裝置中優異的高溫可靠性、耐濕可靠性及沖擊吸收性。
附圖說明
圖1為示意地表示現有的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
圖2為示意地表示現有的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
圖3為示意地表示本發明的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
圖4為示意地表示具有觸摸面板的現有的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
圖5為示意地表示具有觸摸面板的本發明的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
圖6為示意地表示具有On-cell型結構的本發明的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
圖7為示意地表示具有觸摸面板的本發明的液晶顯示裝置的構成例的側面剖視圖。
符號說明
10液晶顯示單元
20、22偏振片
30空隙(空氣層)
32透明樹脂層
40透明保護基板
50背光系統
60觸摸面板
具體實施方式
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物是含有(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物和(B)(甲基)丙烯酸酯單體的光學用粘附材料樹脂組合物,其特征在于,該(甲基)丙烯酸酯聚合物具有酰胺基。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中,通過將上述具有特定結構的成分(A)的聚合物和(B)成為稀釋單體的成分組合使用,可以提高相容性,特別是通過使構成(A)的聚合物的單體和(B)稀釋單體為同樣的成分,可以提高聚合物成分的溶解性。因此,即使在使用高分子量的聚合物時,也可以獲得透明性優異的樹脂組合物以及它們的固化物。
另外,通過制備以較高濃度含有高分子量聚合物的樹脂組合物來使用,即使膜厚較薄,也可以實現沖擊吸收性優異的部件。
另外,本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中,通過聚合物成分被特定的單體成分稀釋,可以在不用溶劑將樹脂組合物稀釋的情況下進行成型,難以產生氣泡,且可以容易地制作具有厚度的膜或片材。
以下對構成本發明的光學用粘附材料樹脂組合物的(A)成分~(D)成分進行詳細說明。
(A)成分
本發明中使用的(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的特征在于具有酰胺基。本發明中的酰胺基以結構式表示是-CO-NRR’所示的基團,具體來說,可以舉出R及R’各自獨立地為氫原子或烷基的情形、R和R’變成一個而形成環的結構的情形。如此,通過導入酰胺基,可以提高粘附力和高溫可靠性,特別地發揮針對塑料前面板的高效果。作為酰胺基的優選例,可以舉出羧 酰胺基(-CO-NH2)、單烷基酰胺基、二烷基酰胺基、羥基烷基酰胺基、嗎啉基與羰基鍵合而成的基團等。
(A)成分的(甲基)丙烯酸酯聚合物至少含有將分子內具有1個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯酰基)的單體的1種或2種以上利用本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合及乳液聚合等以往公知的方法進行聚合而得到的聚合物。作為在(A)成分的(甲基)丙烯酸酯聚合物中導入酰胺基的方法,優選在制造(A)成分時使用(甲基)丙烯酰胺系化合物作為單體。作為(甲基)丙烯酰胺系化合物,可以舉出(甲基)丙烯酰胺、二甲基(甲基)丙烯酰胺、二乙基(甲基)丙烯酰胺、異丙基(甲基)丙烯酰胺、羥乙基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰基嗎啉等。其中優選二乙基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、羥乙基丙烯酰胺以及丙烯酰基嗎啉,特別是從可以進一步抑制制成光學用粘附材料片材時的發黃改性的觀點出發,更優選丙烯酰基嗎啉。
通過使用這種本發明的光學用粘附材料樹脂組合物,在制作膜或者片材時可以使它們表現出高粘附力。如此具有粘附性的片材或者膜部件無需使用粘接劑即可貼合在前面板、觸摸面板、圖像顯示面板等光學部件的表面上。
另外,(甲基)丙烯酰胺系化合物的比例以所使用的全部單體化合物的質量為標準,優選為3~30質量%,更優選為5~20質量%,特別優選為7~15質量%。丙烯酰胺系化合物的比例為3質量%以上時,可以獲得對塑料前面板充分的粘附力,為30質量%以下時,貼合變得容易。
需要說明的是,對于上段內容從(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的結構來說是指,來自側鏈上具有酰胺基的單體的結構單元的含有比例優選在供于聚合的全部單體中存在3~30質量%。
另外,只要是可獲得本發明效果的范圍,則作為單體化合物,還可并用分子內具有2個以上(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵的其它單體化合物,也可使用通過這些化合物的共聚獲得的聚合物。
另外,只要是可獲得本發明效果的范圍,則作為單體化合物,除了上述的(甲基)丙烯酸酯單體化合物以外,還可進一步使用具有聚合性不飽和鍵的其它單體化合物,可以是將它們共聚而獲得的聚合物。
需要說明的是,本申請說明書中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及甲基 丙烯酸,例如(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。同種的表述也同樣地是指包含2種概念。
從提高對前面板或觸摸面板等光學部件的粘附性的目的出發,優選對(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的分子內賦予極性基團。作為對提高粘附性有效的極性基團的例子,可以舉出羥基、羧基、氰基、縮水甘油基等。這些極性基團的導入例如可通過使具有極性基團的單體化合物、(甲基)丙烯酸烷基酯等(甲基)丙烯酸酯單體化合物共聚來實現。通過在聚合物中導入羥基等極性基團,可以使樹脂組合物具有適度的極性,防止吸濕時的白濁。
作為具有極性基團的單體化合物,優選具有羥基的單體化合物。具有羥基的單體化合物的比例并無特別限定,以所使用的全部單體化合物的質量為標準,優選為10~30質量%的比例。該含量為10質量%以上時,吸濕時不會產生白濁,而為30質量%以下時,吸濕時不會發生大的尺寸變化,不會發生從使用位置溢出或發生剝離等不良情況。
在構成上述(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的(甲基)丙烯酸酯單體化合物中,包含丙烯酸以及甲基丙烯酸、它們的衍生物。作為分子內具有1個來自(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵的單體化合物的具體例,可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等烷基的碳數為1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸芐酯等芳烷基的碳數為7~20的(甲基)丙烯酸芳烷基酯;(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯等烷氧基烷基的碳數為2~20的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯等(單烷基或二烷基)氨基烷基的總碳數為1~20的(甲基)丙烯酸氨基烷基酯;二乙二醇乙醚的(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇丁醚的(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單甲醚的(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單甲醚的(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇的單甲醚(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇的單甲醚(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的單甲醚(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇的單甲醚(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇的單乙醚(甲基)丙烯酸酯等亞烷基鏈的碳數為1~10且末端烷基醚的碳數為1~10的聚亞烷基二醇烷基醚的(甲基)丙烯酸酯;六乙二 醇苯基醚的(甲基)丙烯酸酯等亞烷基鏈的碳數為1~10且末端芳基醚的碳數為6~20的聚亞烷基二醇芳基醚的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、甲醛加成環癸三烯(甲基)丙烯酸酯等具有脂環結構的總碳數為4~30的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸十七氟癸酯等總碳數為4~30的(甲基)丙烯酸氟代烷基酯;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、三乙二醇的單(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甘油的單或二(甲基)丙烯酸酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇單(甲基)丙烯酸酯等亞烷基鏈的碳數為1~10的聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、2-羥乙基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰基嗎啉等(甲基)丙烯酰胺等。
上述單體化合物中,從為了表現沖擊吸收性而降低玻璃化轉變溫度、降低皮膚刺激性以及屬于比較廉價的材料等的觀點出發,優選烷基的碳數為4~18的(甲基)丙烯酸烷基酯。另外,更優選除此以外還進一步并用分子內具有羥基的(甲基)丙烯酸酯。
本發明中,上述(甲基)丙烯酸烷基酯的含有比例以所使用的全部單體化合物的質量為標準,優選為55~83質量%。該含量為55質量%以上時,從可以降低玻璃化轉變溫度的方面來說是有利的,而該含量為83質量%以下時,從提高粘接力的方面或確保吸濕時的透明性的方面來說是有利的。從以上的觀點出發,更優選的含量為55~70質量%。
在與上述分子內具有1個(甲基)丙烯酸的聚合性不飽和鍵((甲基)丙烯酰基)的單體一起并用在分子內具有2個以上(甲基)丙烯酰基的單體化合物時,只要化合物在分子內具有2個以上有助于聚合反應的(甲基)丙烯酸的不飽和鍵部位即可,沒有特別限定。作為這種單體化合物的具體例,可以舉出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)丙烯酸酯等亞烷基鏈的碳數為1~20的亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲 基)丙烯酸酯等亞烷基鏈的碳數為1~20的聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等總碳數為10~60的三(甲基)丙烯酸酯;環氧乙烷加成季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等總碳數為10~100的四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
在過量地使用了分子內具有2個以上聚合性不飽和鍵的單體化合物時,在通過它們的聚合來合成(甲基)丙烯酸系衍生物聚合物時,會發生凝膠化。因此,在并用上述的單體化合物時,其比例以用作聚合物構成原料的單體化合物的總質量為基準優選為0.3質量%以下。
本發明中,作為在制備(A)成分的聚合物時可與上述(甲基)丙烯酸酯單體化合物并用的其它單體化合物,只要是在分子內具有(甲基)丙烯酰基以外的聚合性不飽和鍵的化合物即可,沒有特別限定。作為具體例,可以舉出丙烯腈、苯乙烯、醋酸乙烯酯、乙烯、丙烯等具有聚合性碳-碳不飽和雙鍵的聚合性化合物。
作為本發明的(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物成分的優選形態,可舉出使(i)烷基的碳數為4~18的(甲基)丙烯酸烷基酯、(ii)含羥基的(甲基)丙烯酸酯以及(iii)(甲基)丙烯酰胺系化合物發生共聚而得到的物質。作為各單體的含量,如上所述,以所使用的全部單體化合物的質量為標準,優選(i)成分為55~83質量%、(ii)成分為10~30質量%以及(iii)成分為7~15質量%,優選使用使它們發生共聚而獲得的(A)成分。
作為本發明特別優選的一個實施方式,可舉出將丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯和丙烯酰基嗎啉并用、將它們的共聚物作為(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物成分來使用的情形。
通過上述各種單體化合物的聚合獲得的(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的重均分子量優選為800000~3000000,更優選為800000~2000000,進一步優選為1000000~2000000。聚合物成分的重均分子量為800000以上時,在受到沖擊時樹脂層不會開裂或變形,可獲得充分的高溫可靠性。另一方面,重均分子量為3000000以下時,粘度不會變得過高,在熔融樹脂的送液時不需要高的壓力,可以容易地進行送液。另外,氣泡容易排出,不會在固化物中殘留氣泡。需要說明的是,本說明書中記載的“重均分子量” 是指通過凝膠滲透色譜法利用標準聚苯乙烯的標準曲線測得的值。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的含量相對于上述(A)成分、(B)成分以及(C)成分的總含量優選為10~60質量%的范圍,更優選為10~40質量%的范圍。上述(A)的聚合物成分的含量為10質量%以上時,沒有機械特性方面的問題,可以獲得光學用樹脂材料的充分的沖擊吸收性。另外,固化收縮不會變得過大,可以獲得制作的片材或者膜的膜的充分平坦性。另一方面,含量為60質量%以下時,樹脂組合物的粘度不會變得過高,片材或膜的制作容易。
(B)成分
本發明中使用的(B)(甲基)丙烯酸酯單體是具有1個(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯單體,作為具體的化合物,可以舉出與上述(A)成分的說明中例示出的化合物相同的化合物。其中,優選使用與(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物的構成原料相同的材料。另外,更優選各材料相對于用于形成(A)成分的(甲基)丙烯酸酯單體的總含量(構成(A)成分的單體的總含量)的比率(以下記為”聚合比率“)與各材料相對于構成(B)成分的(甲基)丙烯酸酯單體的總含量(構成(B)成分的單體的總含量)的含有比率大致相等。該聚合比率與含有比率大致相等是指聚合比率與含有比率之差以將各自的總含量設為100質量份時的質量份之差計為8以下,更優選為5以下,特別優選為3以下。
例如作為成分,在(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物為使(i)烷基的碳數為4~18的(甲基)丙烯酸烷基酯、(ii)含羥基的(甲基)丙烯酸酯以及(iii)(甲基)丙烯酰胺系化合物發生共聚而得到的物質時,優選(B)(甲基)丙烯酸酯單體含有(i)烷基的碳數為4~18的(甲基)丙烯酸烷基酯、(ii)含羥基的(甲基)丙烯酸酯以及(iii)(甲基)丙烯酰胺系化合物。
例如作為配合比例,優選(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物及(B)(甲基)丙烯酸酯單體均為55~83質量%的(i)(甲基)丙烯酸烷基酯、10~30質量%的(ii)含羥基的(甲基)丙烯酸酯以及7~15質量%的(iii)(甲基)丙烯酰胺系化合物的共聚物或者配合物。
例如作為配合比率,優選用于形成(A)成分的(甲基)丙烯酸酯單體相對于上述(i)~(iii)的各成分的總含量的比率與構成(B)成分的(甲 基)丙烯酸酯單體相對于上述(i)~(iii)的各成分的總含量的含有比率大致相等。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中(B)成分的含量在本發明的光學用粘附樹脂組合物的主成分由(A)成分和(B)成分構成時,優選(A)成分為10~60質量%、(B)成分為40~90%,在還加入后述的(C)交聯材料時,優選相對于上述(A)成分、(B)成分以及(C)成分的總含量為39.9~89.9質量%,更優選為50~89.9質量%的范圍。上述(B)成分的含量為39.9質量%以上時,樹脂組合物的粘度不會變得過高,可以容易地制作片材或者膜。另一方面,含量為90質量%以下時,所制作的片材或者膜的機械特性變得良好。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物除了上述上述(A)成分及(B)成分以外,還可以進一步含有(C)具有2個以上的聚合性不飽和鍵的交聯材料。通過含有交聯劑,由該光學用粘附材料樹脂組合物形成膜時的膜的機械特性變得良好。
作為(C)成分,只要具有2個以上與(甲基)丙烯酸酯單體發生聚合反應的不飽和鍵即可,作為聚合性不飽和鍵,可以舉出(甲基)丙烯酰基、乙烯基、苯乙烯基以及烯丙基等自由基聚合性基團,優選(甲基)丙烯酰基。
作為具有2個以上的(甲基)丙烯酰基的交聯材料,可以舉出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)丙烯酸酯等亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯;環氧乙烷加成季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
另外,還可以舉出以下所示通式(a)~(g)所示的化合物。
可以舉出:下述通式(a)

(式(a)中,R表示亞乙基或亞丙基,m及n各自獨立地表示1~20的整數)所示的雙酚A的環氧烷加成物的二丙烯酸酯化合物、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物、通式(b)

(式(b)中,m及n各自獨立地表示1~10的整數)所示的雙酚A的環氧氯丙烷改性物和丙烯酸的加成酯化物、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物、通式(c)

(式(c)中,R表示亞乙基或亞丙基,m及n各自獨立地表示1~20的整數)所示的磷酸的環氧烷加成物的二丙烯酸酯化合物、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物、通式(d)

(式(d)中,m及n各自獨立地表示1~10整數)所示的鄰苯二甲酸的環氧氯丙烷改性物和丙烯酸的加成酯化物、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物、通式(e)

(式(e)中,m及n各自獨立地表示1~20的整數)所示的1,6-己二醇的環氧氯丙烷改性物和丙烯酸的加成酯化物(1分子中具有2個丙烯酰基的化合物)、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物、通式(f)

(式(f)中,R表示亞乙基或亞丙基,3個m各自獨立地表示1~20的整數)所示的磷酸的氧化烷加成物的三丙烯酸酯化合物、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物、通式(g)

(式(g)中,R表示亞乙基或亞丙基,m、m′以及m″各自獨立地表示1~20的整數)所示的三羥甲基丙烷的環氧烷加成物的三丙烯酸酯化合物、將它們的丙烯酰基換成甲基丙烯酰基的化合物等。這些單體可單獨使用或將2種以上組合使用。
作為交聯材料,優選1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三丙烯酸酯,特別優選環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
本發明中使用的(C)具有2個以上的聚合性不飽和鍵的交聯材料可以將上述化合物單獨使用,也可以將多個組合使用。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中(C)成分的含量在使用時相對于上述(A)成分、(B)成分以及(C)成分的總含量優選為0.01~30質量%的范圍,更優選為0.03~20質量%的范圍。上述(C)成分的含量為0.01質量%以上時,所制作的片材或者膜的機械特性充分,而為30質量%以下時,可以對所制作的片材或者膜賦予充分的粘附性。
(D)成分
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中,優選除了上述(A)成分、(B)成分以及(C)成分以外還進一步含有(D)聚合引發劑。但是,本發明中(D)成分的聚合引發劑并不是必需的。本發明的光學用粘附材料樹脂組合物在例如照射電子射線實施其聚合反應時,有時即使沒有聚合引發劑也能進行聚合反應。因此,本發明中,聚合引發劑是在如果不使用則聚合反應 不進行這樣的情況下適當使用。本發明中可使用的聚合引發劑可以是光聚合引發劑以及熱聚合引發劑的任一種,還可以將它們并用。
如上所述,在對本發明的光學用粘附材料樹脂組合物例如照射電子射線時,有時即使沒有聚合引發劑,聚合反應也會進行。即,用于使本發明的樹脂組合物固化的聚合反應可以通過活性能量射線的照射、熱、或者并用它們的固化方法來實施。此外,“活性能量射線”是指紫外線、電子射線、α射線、β射線、γ射線等。上述的固化方法也可以用于樹脂組合物中(A)成分的(甲基)丙烯酸系衍生物聚合物的合成中。由于熱聚合的反應時間多較長、而且容易因熱而使樹脂組合物的粘度降低、難以維持規定的厚度,因此優選使用可通過光聚合的光聚合引發劑。
聚合引發劑如果過少,則聚合反應不會良好地進行,光學用粘附材料樹脂組合物的固化不充分,相反地如果過多,則聚合引發劑大量殘留,有可能在光學特性或機械特性方面產生問題。因此,聚合引發劑的含量相對于(A)成分、(B)成分以及(C)成分的總含量100質量份優選為0.01~5質量份的范圍,更優選為0.01~3質量份的范圍,特別優選為0.03~2質量份的范圍。特別地在使用光聚合引發劑時,相對于上述總含量100質量份優選為0.1~5質量份的范圍,更優選為0.3~3質量份的范圍,特別優選為0.5~2質量份的范圍。使用熱聚合引發劑時,相對于上述總含量100質量份優選為0.01~1質量份的范圍,更優選為0.01~0.5質量份的范圍。
本發明中使用的光聚合引發劑可以從二苯甲酮系、蒽醌系、苯偶姻系、锍鹽、重氮鎓鹽、鎓鹽等公知的化合物中選擇。這些光聚合引發劑對光、特別是對紫外線的感度高。
作為可用作光聚合引發劑的化合物的具體例,可以舉出二苯甲酮、N,N’-四甲基-4,4’-二氨基二苯甲酮(米氏酮)、N,N-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、α-羥基異丁基苯酮、2-乙基蒽醌、叔丁基蒽醌、1,4-二甲基蒽醌、1-氯蒽醌、2,3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2-苯基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、噻噸酮、2-氯噻噸酮、1-羥基環己基苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等芳香族酮化合物;苯偶姻、甲基苯偶姻、乙基苯偶姻等苯偶姻化合物;苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丁醚、苯偶姻苯基醚等苯偶姻醚化合物;苯偶酰、2,2-二乙氧基苯乙酮、苯偶酰二甲基縮酮、β-(吖啶 -9-基)丙烯酸的酯化合物;9-苯基吖啶、9-吡啶基吖啶、1,7-二吖啶并庚烷等吖啶化合物;2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰氯苯基)-4,5-二(間甲氧基苯基)咪唑二聚體、2-(鄰氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(對甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2,4-二(對甲氧基苯基)5-苯基咪唑二聚體、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體、2-(對甲基巰基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚體等2,4,5-三芳基咪唑二聚體;2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫代)苯基]-2-嗎啉代-1-丙烷、雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、低聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)等。
本發明中,作為光聚合引發劑,可以將前面例示出的化合物單獨使用或將2種以上組合使用,優選根據目標選擇適當的化合物。例如,為了不使樹脂組合物著色,優選將以下的化合物單獨使用或2種以上組合使用。具體來說為1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等α-羥基烷基苯酮系化合物;雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等酰基氧化膦系化合物;低聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、羥苯基-醋酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯和羥苯基-醋酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯的混合物等。
為了制作厚的片材,至少作為光聚合引發劑,優選使用雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦等酰基氧化膦系化合物。
另外,為了減少片材的臭氣,優選使用低聚(2-羥基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、以及羥苯基-醋酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯和羥苯基-醋酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯的混合物中的至少一種。
另外,為了減少氧帶來的聚合阻礙,優選使用羥苯基-醋酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯和羥苯基-醋酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯的混合物。
上述熱聚合引發劑是指通過熱產生自由基的引發劑,具體地可以舉出 過氧化苯甲酰、過苯甲酸叔丁酯、異丙苯過氧化氫、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二正丙酯、過氧化二碳酸二(2-乙氧基乙基)酯、過氧化新癸酸叔丁酯、過氧化新戊酸叔丁酯、(3,5,5-三甲基己酰基)過氧化物、二丙酰基過氧化物、二乙酰基過氧化物、二月桂基過氧化物等有機過氧化物。此外,可以舉出2,2’-偶氮二異丁腈、2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)、1,1’-偶氮二(環己烷-1-腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、二甲基2,2’-偶氮二(2-甲基丙酸酯)、4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮二(2-羥基甲基丙腈)、2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]等偶氮系化合物。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物中使用熱聚合引發劑時,優選具有優選為40~80℃、更優選為40~65℃、特別優選為50~65℃的10小時半衰期溫度。“10小時半衰期溫度“是指10小時中熱聚合引發劑的一半發生分解時的溫度。10小時半衰期溫度為40℃以上時,樹脂組合物的保存穩定性變得良好,而10小時半衰期溫度為80℃以下時,固化反應時不需要高溫下的加熱,不會發生液晶或偏振片的特性劣化。因此,不會發生液晶顯示器的顯示特性變差的問題。使用10小時半衰期溫度較高的熱聚合引發劑時,容易確保樹脂組合物的保存穩定性,但反應性會降低,因此需要較多的添加量。相反,如果是10小時半衰期溫度低的熱聚合引發劑時,會抑制保管時的樹脂組合物的聚合反應,因此優選較少量的添加量。這些聚合引發劑等在制作(A)(甲基)丙烯酸酯聚合物時也可以使用。
另外,本發明的光學用粘附材料樹脂組合物可以根據需要含有各種穩定劑。作為本發明中可使用的穩定劑,例如可以舉出為了提高樹脂組合物的保存穩定性而使用的對甲氧基苯酚等阻聚劑、為了提高樹脂組合物的固化物的耐熱性而使用的三苯基膦等抗氧化劑、為了提高耐候性而使用的受阻胺系光穩定劑(HALS)等。可以將這些多種穩定劑組合使用。另外,只要是可以獲得本發明效果的范圍,則也可以使用公知的添加劑。
下面對由本發明的光學用粘附材料樹脂組合物的片狀固化物構成的光學用粘附材料片材進行說明。
本發明的光學用粘附材料片材可以通過將光學用粘附材料樹脂組合物在原樣的狀態下使用常用的涂布機涂布成所希望的厚度或者進行鑄塑成型、然后進行固化反應制成固化物來獲得。固化反應中可以使用利用熱的 聚合方法。另外還可以通過照射UV(紫外線)或EB(電子射線)等活性能量射線來進行固化反應。還可以并用這些固化方法。
本發明的光學用粘附材料片材還可以將其貼合在玻璃、其它基材等上來使用。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物不會影響液晶圖像顯示裝置、PDP、有機EL等圖像顯示裝置中使用的材料、而且顯示優異的透明性,因此可以優選作為各種圖像顯示裝置用的粘附材料片材來進行使用。為此,在本發明的優選實施方式的一個例子中,將上述的粘附材料片材制成圖像顯示裝置及圖像顯示裝置用濾光器中的沖擊吸收層或者透明的填充層來使用。
將粘附材料片材制成圖像顯示裝置的沖擊吸收層時,樹脂組合物的固化物的玻璃化轉變溫度(Tg)優選為0℃以下。固化物的玻璃化轉變溫度為0℃以下時,可以確保沖擊吸收層的柔軟性,不會因沖擊而裂開。從以上的觀點等出發,Tg更優選為-20~-60℃。另外,將粘附材料片材適用于圖像顯示裝置時,對可見光區域(波長:380~780nm)的光線優選為80%以上,更優選為90%以上。
需要說明的是,作為本發明的光學用粘附材料片材,可以通過光學用粘附材料樹脂組合物的固化反應預先制作自立型的片材或者膜來使用它們。在制作這種光學用粘附材料片材時,可以利用鑄塑成型等方法。另外,光學用粘附材料樹脂組合物的固化反應可以通過加熱、或者通過照射紫外線等光線、照射電子射線等放射線來進行。將本發明的光學用粘附材料樹脂組合物成型為自立型的片材或膜時,其膜厚優選為0.01mm~3mm。膜厚為0.01mm以上時,可以追隨圖像顯示面板或前面板的起伏等,不會產生氣泡。另外,如果為3mm以下,則可以獲得良好的光學特性。從這樣的觀點出發,更優選為0.05mm~3mm。
成型為這種片材或者膜的形狀的光學用粘附材料片材可以直接層疊在圖像顯示面板或者圖像顯示裝置的表面或者濾光器等上,也可以通過粘附劑或粘接劑層疊在圖像顯示面板或者圖像顯示裝置的表面或者濾光器等上。
另外,本發明的光學用粘附材料樹脂組合物也可以在液態的狀態下涂布在圖像顯示面板或前面板上進行貼合、或填充到貼合的2個部件之間的 空隙內來進行使用。
本發明的光學用粘附材料樹脂組合物的固化反應通過照射紫外線等光線來進行時,如果氧存在,則有時聚合會受到阻礙。這時,為了使要固化的樹脂層的表面阻斷氧,優選用透明膜或者透明玻璃覆蓋。另外,還可以在不活潑性氣氛下進行聚合來阻斷氧。在利用這種方法阻斷氧較困難時,可以通過增加聚合引發劑的添加量來降低氧帶來的影響。作為此時使用的聚合引發劑,優選羥苯基-醋酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙基酯和羥苯基-醋酸2-[2-羥基-乙氧基]-乙基酯的混合物。
作為紫外線照射裝置,沒有特別限定,可以使用單片式、傳送帶式等公知的紫外線照射裝置。另外,作為紫外線照射用的光源,可以是低壓汞燈、中壓汞燈、高壓汞燈、金屬鹵化物燈、LED燈等,優選使用高壓汞燈或者金屬鹵化物燈。
本發明中的前面板是在圖像顯示裝置中使用的前面板,例如液晶表示裝置的透明保護基板等相當于該前面板,可以是一般的光學用透明基板。具體來說,可以舉出玻璃板、石英板等無機物的板、丙烯酸板、聚碳酸酯板等樹脂板、厚的聚酯片材等樹脂片材。通常在使用塑料基板時與光學用粘附材料樹脂組合物的密合性多會降低,但本發明的光學用粘附材料樹脂組合物對塑料基板的密合性優異。這些前面板(透明保護基板)還可以將多張組合使用,也可以使用將多張層疊為一體后而得到的材料。這些前面板(透明保護基板)的表面上可以根據需要層疊防反射層、防污層、色素層、硬涂層等機能層。表面處理可以對前面板(透明保護基板)的單面實施,或者也可以對其兩面實施。
本發明還提供使用前述的本發明的光學用粘附材料樹脂組合物或者光學用粘附材料片材將前面板或觸摸面板等光學部件粘貼在圖像顯示面板上而成的圖像顯示裝置。另外,在以下示出該粘附材料片材可適用的圖像顯示裝置的同時,作為上述光學部件,可以舉出以下所示的各種機能層。
作為可以適用本發明的光學用粘附材料樹脂組合物或者光學用粘附材料片材的圖像顯示裝置的例子,可以舉出等離子體顯示器(PDP)、液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)、場致發射顯示器(FED)、有機EL顯示器、電子紙等。可以在這種圖像顯示裝置的表面上層疊機能層。
這里,作為機能層例示出的防反射層只要具有對可見光的反射率為5% 以下的防反射性即可,可以使用對透明塑料膜等透明基材利用已知的防反射方法進行了處理的層。
另外,防污層是為了防止在表面上附著臟污而使用的,可以由公知的材料構成。雖然沒有特別的限制,但為了降低表面張力,防污層優選由氟系樹脂或硅酮系樹脂等構成。
色素層是為了減少不需要的光從而提高色純度而使用的,在液晶面板等圖像顯示用面板發出的光的色純度低時是有效的。可以通過將吸收不需要區域的光的色素溶解在樹脂中、然后將其在聚乙烯膜、聚酯膜等基材膜上制成膜或進行層疊、或者將上述色素混合在粘附劑中等方法來形成。
硬涂層是為了提高表面硬度而使用的。硬涂層可以通過將氨基甲酸酯丙烯酸酯或者環氧丙烯酸酯等丙烯酸樹脂、環氧樹脂等在聚乙烯膜等基材膜上制成膜或者進行層疊來形成。
為了將本發明的光學用粘附材料樹脂組合物或者光學用粘附材料片材層疊在前面板、觸摸面板、圖像顯示面板等上,可以使用通常使用的真空層壓機、軋輥層壓機、單片層疊裝置等裝置。為了抑制貼合時的氣泡,優選使用真空層壓機。另外,在貼合后通過高壓釜處理也可以減少氣泡。
上述高壓釜處理可以在40℃~80℃(優選50℃~70℃)、0.3~0.8MPa(優選0.4~0.7MPa)、5~60分鐘(優選10~50分鐘)的條件下進行。
以下對本發明的光學用粘附材料樹脂組合物在圖像顯示裝置中的適用以圖像顯示裝置為液晶顯示裝置時為例進行具體說明。
組裝到液晶顯示裝置中的液晶顯示單元沒有特別限定,可以由本技術領域公知的液晶材料構成。另外,根據液晶材料的控制方法,可以分為TN(TwistedNematic,扭曲向列)、STN(Super-twistednematic,超扭曲向列)、VA(VirticalAlignment,垂直取向)、IPS(In-Place-Switching,面內切換)等,但本發明中可以是使用了任一控制方法的液晶顯示單元。
圖1及圖2是示意地表示現有的液晶圖像顯示裝置的結構的一個例子的側面剖視圖。圖1所示液晶圖像顯示裝置由液晶顯示單元10、粘貼在其兩面上的偏振片20和22、在成為圖像顯示裝置的視覺辨認側的偏振片20的上面隔著空隙30配置的前面板(透明保護基板)40、以及在偏振片22的下面設置的背光系統50構成。液晶顯示單元10是在2張玻璃(未圖示)中封入液晶材料而成的結構體,在各個玻璃表面上粘貼有偏振片20及22。 背光系統50代表性地由反射板等反射手段和燈等照明手段構成。另外,圖2所示的液晶圖像顯示裝置除了在成為液晶圖像顯示裝置的視覺辨認側的偏振片20的上面(前面)上未設置前面板(透明保護基板)以外,與圖1所示的液晶表示裝置同樣地構成。
另一方面,在使用本發明的光學用粘附材料樹脂組合物構成的液晶圖像顯示裝置中,其特征在于,具備使用該光學用粘附材料樹脂組合物獲得的透明樹脂層。圖3是示意地表示本發明的液晶表示裝置的結構的一個例子的側面剖視圖。圖3所示的液晶圖像顯示裝置對應于圖1所示的現有的液晶圖像顯示裝置,將空隙30形成為透明樹脂層32。即,圖3所示的液晶圖像顯示裝置由液晶顯示單元10、粘貼在其兩面上的偏振片20和22、在成為圖像顯示裝置的視覺辨認側的偏振片20的上面設置的透明樹脂層32、在其表面設置的前面板(透明保護基板)40、以及在偏振片22的下面設置的背光系統50構成。具有這種構成的液晶圖像顯示裝置與現有的液晶圖像顯示裝置相比,由于前面板(透明保護基板)和透明樹脂層的組合,耐沖擊性提高,因此難以開裂。另外,還具有即使按壓圖像顯示裝置的表面時也難以發生顯示不均的優點。
需要說明的是,同樣地在等離子體顯示器的結構中,在前面板和等離子體顯示器面板之間填充本發明的光學用粘附材料樹脂組合物并固化、或者使用本發明的光學用粘附材料片材粘貼前面板和等離子體顯示器面板時,可以抑制等離子體顯示器中可見的重影導致的畫質降低,還可以提高對比度。
下面,對在具有觸摸面板的結構的圖像顯示裝置中使用本發明的光學用粘附材料樹脂組合物的情況進行說明。
具有觸摸面板的結構的圖像顯示裝置具備圖像顯示面板、觸摸面板和前面板,在上述圖像顯示面板與上述觸摸面板之間、和/或、上述觸摸面板與上述前面板之間使用本發明的光學用粘附材料樹脂組合物或者光學用粘附材料片材。
在此,圖像顯示裝置中,對于液晶圖像顯示裝置中的偏振片,有粘貼在液晶顯示單元上而成為液晶面板的一部分的情況、與觸摸面板粘貼而成為觸摸面板的一部分的情況等,在各自的情況下,偏振片是作為其所粘貼的對象物的一部分而包含在其定義內。
圖4是示意地表示具有觸摸面板的現有的液晶圖像顯示裝置的結構的一個例子的側面剖視圖。是追加了在圖1的圖像顯示裝置的成為視覺辨認側的偏振片20的上面隔著空隙配置的觸摸面板60的結構。因此,在圖4中存在2處空隙,由于界面的反射而可見顯示品質的降低。
另外,圖5所示的液晶圖像顯示裝置對應于圖4所示的現有的液晶圖像顯示裝置,將2處空隙制成使用了本發明的光學用粘附材料樹脂組合物或者光學用粘附材料片材的透明樹脂層32。通過成為這種結構,可以兼顧觸摸面板的機能和顯示品質。
圖6是示意地表示被稱為On-cell型的結構的一個例子的側面剖視圖。在液晶顯示單元10的視覺辨認側設置有觸摸面板60和偏振片20,在偏振片的視覺辨認側設置有透明樹脂層32、前面板(透明保護基板)40。通過成為這種結構,可以制成具有與圖5同等機能的更薄型的結構體。
另外,還可以如圖7所示,形成并非在液晶顯示單元、而是在前面板(透明保護基板)40上一體化觸摸面板60的結構。
此外,作為觸摸面板60,可以使用通常使用的觸摸面板。
需要說明的是,在前面板、圖像顯示面板或者觸摸面板具有10~80μm的高低差(未圖示)時,將前面板與觸摸面板、觸摸面板與圖像顯示面板、或者前面板與圖像顯示面板用光學用粘附材料片材貼合的工序后,從可以進一步除去高低差附近的氣泡的觀點出發,優選進行前述的高壓釜處理(加熱加壓處理)。
實施例
以下通過實施例詳述本發明,但本發明的范圍不受這些實施例的限定。需要說明的是,以下所述的用語“重均分子量”是通過以THF為溶劑的凝膠滲透色譜法來進行測定、將其測定值使用標準聚苯乙烯的標準曲線進行換算而確定的值。
(評價方法)
1.總光線透射率
對各實施例及比較例制作的片材使用色差-濁度測定器COH-300A(日本電色工業株式會社制)測定總光線透射率,由此評價透明性。
2.粘附力
將各實施例及比較例制作的光學用粘附材料片材切成25mm的寬度, 貼合在玻璃或者丙烯酸板上,利用拉伸剝離試驗機進行180°的拉伸剝離試驗,測定粘附力。在試驗溫度為80℃、剝離速度為300mm/分鐘下進行試驗。
3.耐濕可靠性
將各實施例及比較例制作的光學用粘附材料片材在60℃、90%RH的高溫高濕試驗槽中放入50小時實施吸濕試驗,然后目視觀察粘附材料片材的外觀變化。將吸濕試驗后的粘附材料片材上未見白濁而維持透明性的情況評價為“A”。
4.高溫可靠性
將各實施例及比較例制作的光學用粘附材料片材利用軋輥層壓機貼合在透明塑料前面板〔厚度為1mm的聚碳酸酯板(40mm×50mm)MR58(三菱氣體化學株式會社制)〕上,將其進一步利用真空層壓機貼合在玻璃板上。然后,通過高壓釜在0.5MPa、60℃下處理30分鐘,由此除去貼合時產生的氣泡。然后在85℃的高溫試驗槽中放入50小時實施高溫試驗,之后目視觀察外觀變化。將高溫試驗后的貼合物上未見氣泡的情況評價為“A”,將可見氣泡的情況評價為“B”。
制造例1((甲基)丙烯酸酯聚合物的制備)
在安裝有冷卻管、溫度計、攪拌裝置、滴液漏斗以及氮氣注入管的反應容器中,稱量作為初期單體的丙烯酸2-乙基己酯84.0g、丙烯酸2-羥基乙酯24.0g、丙烯酰基嗎啉12.0g和甲基異丁基酮150.0g,一邊以100ml/min的風量進行氮氣置換,一邊用15分鐘從常溫加熱到60℃。之后,一邊將溫度維持在60℃,一邊稱量作為追加單體的丙烯酸2-乙基己酯21.0g、丙烯酸2-羥基乙酯6.0g和丙烯酰基嗎啉3.0g,在其中溶解月桂基過氧化物0.3g而制備溶液,將該溶液用60分鐘滴加。滴加結束后,再進行10小時的反應。通過從所得反應混合物中餾去甲基異丁基酮,獲得丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯和丙烯酰基嗎啉的共聚物(重均分子量為850000)。
實施例1(光學用粘附材料樹脂組合物的制備)
分別稱量以下的化合物、(A)、(B1)、(B2)、(B3)、(C)以及(D),放入反應容器中,使用Three-OneMotor在室溫(25℃)下攪拌混合30分鐘,由此制備了光學用粘附材料樹脂組合物。
(A)制造例1中制備的共聚物16.35g
(B1)丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)58.00g
(B2)丙烯酸2-羥基乙酯16.57g
(B3)丙烯酰基嗎啉(株式會社興人制)8.28g
(C)環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化學工業株式會社制,商品名“TMPT-3EO”)0.30g
(D)1-羥基-環己基-苯基-酮(BASFJAPAN株式會社制,商品名“Irgacure-184”)0.50g
另外,將該光學用粘附材料樹脂組合物流入寬100mm、進深100mm、深0.5mm的框中,將框的上部用紫外線透過性玻璃被覆后,使用紫外線照射裝置以累積露光量3000mJ/cm2照射紫外線使組合物固化,由此制作了粘附材料片材。該粘附材料片材是透明的。接著,對所制作的粘附材料片材實施上述各種試驗,評價其特性。評價結果示于表1。
實施例2
分別稱量以下的化合物、(A)、(B1)、(B2)、(B3)、(C)以及(D),放入反應容器中,使用Three-OneMotor在室溫(25℃)下攪拌混合30分鐘,由此制備了光學用粘附材料樹脂組合物。
(A)制造例1中制備的共聚物16.37g
(B1)丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)57.63g
(B2)丙烯酸2-羥基乙酯16.47g
(B3)丙烯酰基嗎啉(株式會社興人制)8.23g
(C)聚丙二醇二丙烯酸酯(新中村化學工業株式會社制,商品名“APG-700”)0.80g
(D)1-羥基-環己基-苯基-酮(BASFJAPAN株式會社制,商品名“Irgacure-184”)0.50g
使用所得光學用粘附材料樹脂組合物與實施例1同樣地制作粘附材料片材并實施各種試驗,評價其特性。評價結果示于表1。
制造例2((甲基)丙烯酸酯聚合物的制備)
在安裝有冷卻管、溫度計、攪拌裝置、滴液漏斗以及氮氣注入管的反應容器中,稱量作為初期單體的丙烯酸2-乙基己酯84.0g、丙烯酸2-羥基乙酯24.0g、丙烯酰基嗎啉12.0g和甲基異丁基酮150.0g,一邊以100ml/min的風量進行氮氣置換,一邊用15分鐘從常溫加熱到55℃。之后,一邊將溫度維持在55℃,一邊稱量作為追加單體的丙烯酸2-乙基己酯21.0g、丙烯酸 2-羥基乙酯6.0g和丙烯酰基嗎啉3.0g,在其中溶解月桂基過氧化物0.3g而制備溶液,將該溶液用60分鐘滴加。滴加結束后,再進行15小時反應。通過從所得反應混合物中餾去甲基異丁基酮,獲得丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥基乙酯和丙烯酰基嗎啉的共聚物(重均分子量為1200000)。
實施例3(光學用粘附材料樹脂組合物的制備)
分別稱量以下的化合物、(A)、(B1)、(B2)、(B3)、(C)以及(D),放入反應容器中,使用Three-OneMotor在室溫(25℃)下攪拌混合30分鐘,由此制備了光學用粘附材料樹脂組合物。
(A)制造例2中制備的共聚物14.88g
(B1)丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)59.02g
(B2)丙烯酸2-羥基乙酯16.86g
(B3)丙烯酰基嗎啉(株式會社興人制)8.44g
(C)環氧乙烷加成三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(新中村化學工業株式會社制,商品名“TMPT-3EO”)0.30g
(D)1-羥基-環己基-苯基-酮(BASFJAPAN株式會社制,商品名“Irgacure-184”)0.50g
使用所得光學用粘附材料樹脂組合物與實施例1同樣地制作粘附材料片材并實施各種試驗,評價其特性。評價結果示于表1。
比較例1
對市售的透明的丙烯酸系粘附樹脂性樹脂片材(厚度為175μm)(含有未使用(甲基)丙烯酰胺系化合物的(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯單體和聚合引發劑的片材)實施與實施例1同樣的試驗,評價其特性。評價結果示于表1。
表1

實施例4(片材-貼合的實施例)
使用實施例1的光學用粘附材料樹脂組合物與實施例1同樣地制作了寬30mm、進深40mm、厚0.2mm的粘附材料片材。將該粘附材料片材利用軋輥層壓機貼合在MR-58(前述的產品)上,然后使用真空層壓機貼合在液晶面板上。貼合后通過高壓釜在0.5MPa、60℃下處理30分鐘,由此除去了貼合時產生的氣泡。將如此制作的帶有前面板的液晶面板組裝到安裝有背光的框體中進行圖像顯示時,顯示了無顯示不均的良好的圖像。
接著,將該帶有前面板的液晶面板利用85℃的高溫試驗槽進行50小時的高溫試驗以及利用60℃、90%RH的高溫高濕槽進行50小時的高溫高濕試驗,之后目視觀察外觀變化。進行了高溫試驗以及高溫高濕試驗的任一試驗時均未見氣泡的產生。另外,也未見顏色的變化和剝離,顯示了良好的可靠性。另外,組裝到框體中進行動作確認時,確認了可以沒有問題地動作。
實施例5(溶液-貼合的實施例)
將實施例4中制作的粘附材料片材切成5mm寬,粘貼在液晶面板的4邊。接著,滴加實施例2的樹脂組合物,然后按照不進入氣泡的方式被覆MR-58(前述的產品)的板。之后,使用紫外線照射裝置以累積露光量3000mJ照射紫外線使組合物固化,由此制作了帶有前面板的液晶面板。將制作的液晶面板組裝到安裝有背光的框體中進行圖像顯示時,顯示了無顯示不均的良好的圖像。
接著,將該帶有前面板的液晶面板利用85℃的高溫試驗槽進行50小時的高溫試驗以及利用60℃、90%RH的高溫高濕槽進行50小時的高溫高濕試驗,之后目視觀察外觀變化。進行了高溫試驗以及高溫高濕試驗的任一試驗時均未見氣泡的產生。另外,也未見顏色的變化和剝離,顯示了良好的可靠性。另外,組裝到框體中進行動作確認時,確認了可以沒有問題地動作。
產業上的可利用性
根據本發明的光學用粘附材料樹脂組合物,可以制造對塑料前面板的密合性高、透明性和沖擊吸收性優異的粘附材料片材。該粘附材料片材可以優選地用于圖像顯示裝置以及圖像顯示裝置用濾光器的用途。例如將本 發明的光學用粘附材料樹脂組合物以及粘附材料片材作為圖像顯示裝置的透明樹脂層使用時,可以實現圖像顯示裝置中優異的高溫可靠性、耐濕可靠性以及沖擊吸收性。

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光學 粘附 材料 樹脂 組合 使用 圖像 顯示裝置
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