可光固化的液态光学透明粘合剂组合物及其用途的制作方法

本发明总体涉及用于光学显示器的可光固化的粘合剂的领域。具体而言，本发明涉及可光固化的液态光学透明粘合剂组合物、涉及固化后粘合剂、及由其制得的制品，以及其用途。

背景技术：

可光固化的光学透明粘合剂，特别是可光固化的液态光学透明粘合剂(photo-curable liquid optically clear adhesives；LOCAs)已发现广泛应用于光学电子装置(如光学显示器)的光学粘接。在显示器应用领域的光学粘接是用于粘接光学组件，如显示面板、玻璃板、触控面板、漫射器、刚性补偿器、加热器、及柔性薄膜如起偏器及延迟器。特别地，以此类粘合剂用于触控显示器的粘接，例如，高度关注的是电容性触控显示器。

光学透明粘合剂的重要性仍增长中，这是由于新的电子显示器产品(如无线读取装置)的持续发展增加了光学透明粘合剂的需求。然而，仍有一些挑战仍须克服，例如，光学透明粘合剂的一个问题是溢流控制。目前施用LOCAs的方法包含使用可分散流体，其涉及流动性液态OCAs，使其表现类似牛顿流体。为了防止流量超出所需印刷区，常常需要使用预固化的坝材(pre-cured dam material)(所谓的“成坝方法(damming process)”)。此方法由两步组成。首先，粘合剂通过分散喷嘴施加至所需区域边缘，随后UV或LED固化。第二步骤是以液态光学透明粘合剂填充坝内部区域。此方法仍不理想，是因为其需两个步骤。除此以外，坝与填充物间的边界仍是一大挑战。解决粘合剂溢流问题的另一可能性是使用光学透明胶带，如US 7297400 B2中公开的。然而，此方法易导致光学性能降低，这是由于空隙或气泡，其可降低显示器的亮度及对比度。

近来，开发出一种粘接顶部基板的新方法，称作预胶凝方法，随后是完全固化方法，如WO 2013/173977 A1中所述。此方法可解决粘合剂溢流问题。然而，该方法复杂，且难以层压不透明基板。此外，第二完全固化步骤无法渗入面板阴影区。因此，可能需要辅助固化方法(side curing process)，以完全固化边缘区。

因此，仍需开发光学粘接用的新的可光固化的粘合剂，其在固化后具有改进的粘性以防止粘合剂溢流且可作为压敏粘合剂薄膜而不需最终固化。

发明概述

本发明的一个方面是提供可光固化的液态光学透明粘合剂组合物，其包含：

(a)至少一种(甲基)丙烯酸类共聚物，其重均分子量为约10000-约600000g/mol及玻璃化转变温度为约-40℃至约40℃，其中该(甲基)丙烯酸类共聚物是选自以下组的单体的反应产物：(甲基)丙烯酰胺单体、含羟基的(甲基)丙烯酸类单体、C₁-C₂₀烷基(甲基)丙烯酸酯单体、及它们的任意组合，

(b)至少一种非官能化(甲基)丙烯酸类单体，

(c)至少一种光引发剂，以及

(d)至少一种官能化(甲基)丙烯酸类单体。

令人惊讶地，可光固化的液态光学透明粘合剂组合物透明且具有适当粘度，其可通过狭缝涂布机(slit coaters)良好施加，且在光固化结合后，其展示极佳硬度、雾度(haze)、黄化度、透光度、及胶粘性等性质。

根据另一方面，本发明提供一种固化方法，其包括通过曝露至200nm至500nm波长范围的电磁辐射以将可光固化的液态光学透明粘合剂组合物固化至至少约95％的固化比例。

根据又一方面，本发明提供用于粘接顶部基板与底部基板的层压方法，其包括：

(a)将本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物施加于底部基板上侧，

(b)通过曝露至200nm至500nm波长范围的电磁辐射将可光固化的液态光学透明粘合剂组合物固化至至少约95％的固化比例，以及

(c)将顶部基板贴附于步骤(b)的固化后粘合剂层。

根据又一方面，本发明提供由上述粘合剂组合物产生的固化后粘合剂。

根据又一方面，本发明提供包含上述粘合剂组合物或固化后粘合剂的制品。

根据又一方面，本发明提供上述粘合剂组合物或固化后粘合剂的用途，用于在基板上粘接或层压部件，优选在玻璃基板上，更优选在基板的组装透明或非透明部件上。

本发明主题的其它特征及方面详述如下。

附图简述

图1显示了在本发明的层压方法的步骤(a)中将LOCAs施加到顶部基板上；

图2显示了在本发明的层压方法的步骤(b)中的固化；

图3显示了在本发明的层压方法的步骤(c)中的贴附；以及

图4显示了剪切粘合失效温度(SAFT)实验的示意图。

发明详述

本领域普通技术人员之一应理解到，本讨论是仅在说明示例性具体实施方式，且未打算限制本发明的更广泛方面。

根据本发明的一个方面，改进的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物包含：

(a)至少一种(甲基)丙烯酸类共聚物，其重均分子量为约10000-约600000g/mol及玻璃化转变温度为约-40℃至约40℃，其中(甲基)丙烯酸类共聚物是选自以下单体的反应产物：(甲基)丙烯酰胺单体、含羟基的(甲基)丙烯酸类单体、C₁-C₂₀烷基(甲基)丙烯酸酯、及它们的任意组合，

(b)至少一种非官能化(甲基)丙烯酸类单体，

(c)至少一种光引发剂，以及

(d)至少一种官能化(甲基)丙烯酸类单体。

本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物于25℃下的布氏粘度约1000-约100000mPa.s，优选约1500-约50000mPa.s，该粘度根据ASTM D1084测定。如此，可光固化的液态光学透明粘合剂极其适合使用例如狭缝涂布机施加。

通过使用本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物，通过至少约95％的固化比例容易控制在基板上控制边缘流量，因此避免用坝填充LOCA。

该粘合剂组合物与易于产生空隙及气泡的传统光学透明胶带相比，亦可维持较好的光学性能。

粘合剂组合物亦可解决光学显示器的阴影固化问题，其中基板部分地涂覆墨水，使得UV光线及LED光线无法穿透以引发光聚合过程。因此，与传统LOCA相比，可避免辅助固化问题，而不需第二次最终固化，这是由于第一次固化的高转换率。

所制备的粘合剂组合物在固化后为非常粘的制品，其于加压处理过程中有利于并改善与基板的粘合。

本文使用的术语“液态光学透明可光固化的粘合剂”是本领域已良好建立且为本领域技术人员公知。液态光学透明粘合剂(LOCA)广泛用于触控面板及显示器装置，以粘接上盖镜片、塑料、或其它光学材料至主要感测单元，或互相粘接。液态光学透明粘合剂一般用于改进装置的光学特性，并改进其它特性如耐久性。液态光学透明可光固化的粘合剂一般用于例如粘接触控面板至主液晶屏幕，亦可粘接任何保护盖(如透镜)至触控面板。液态光学透明可光固化的粘合剂的主要应用包括电容性触控面板、3D电视、及玻璃延迟器。特别地，若粘合剂的光透射率为至少约85％，则为光学透明。光透射率的测量为本领域技术人员公知。优选可于100μm厚样本上根据下列优选测试方法测量。将一小滴光学透明粘合剂置于75mm×50mm平面微玻片上(载玻片得自Dow Corning，Midland，Ml)，微玻片以异丙醇擦拭三次，在其两端具有两个100μm厚的间隔胶带。第二载玻片于力作用下粘至粘合剂上。之后粘合剂于UV光源下完全固化。使用购自Agilent的光谱仪Cary 300测定从波长380nm至780nm的光透射率。用一个空白载玻片为背景。

本文使用的术语“(甲基)丙烯酸类共聚物”是指甲基丙烯酸类共聚物及丙烯酸类共聚物二者。本文使用的术语“(甲基)丙烯酰胺”是指甲基丙烯酰胺及丙烯酰胺二者。本文使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯二者。

本文使用的术语“C₁-C₂₀烷基”是指直链或支化的，例如C₁-C₁₈-、C₁-C₁₂-、C₁-C₈-、C₁-C₆-、或C₁-C₄烷基。其实例是甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、2,4,4-三甲基戊基、2-乙基己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、及二十烷基。

本文使用的术语“C₁-C₁₂烷基”、“C₁-C₁₀烷基”、“C₁-C₈烷基”、“C₁-C₆烷基”、及“C₁-C₄烷基”也是指直链或支化的，并例如具有上述给定碳原子上限相应数目的含义。

本文使用的术语“Tg”是指聚合物的玻璃化转变温度。其是定义为聚合物非晶形区域出现玻璃态的脆性、刚度、及硬度特性时的温度。就聚合物而言，此温度一般根据ASTM E1356标准以DSC(差示扫描热量法)测定，其中升温斜率为每分钟20℃。

本文使用的术语“重均分子量”是指聚合物分子量的具体量度。重均分子量计算如下：测量多个聚合物分子的分子量；将这些重量平方；之后除以分子总重。重均分子量可以根据EN ISO 13885以凝胶渗透层析法测量，使用聚苯乙烯标准进行校正。

(甲基)丙烯酸类共聚物

本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物含至少一种(甲基)丙烯酸类共聚物(a)，其为选自以下单体的反应产物：(甲基)丙烯酰胺单体、含羟基的(甲基)丙烯酸类单体、C₁-C₂₀烷基(甲基)丙烯酸酯，及它们的任意组合。

(甲基)丙烯酰胺单体代表下式化合物：

其中R¹代表氢原子或甲基；且R²及R³各自代表氢原子或具有1-20个碳原子的烷基，所述烷基可以被除酸基以外的取代基取代，或者R²与R³可化学结合形成具有4-20个碳原子的杂环，或者R²与R³可形成具有选自氮原子、氧原子及硫原子中的至少一个原子并具有4-19个碳原子的环状结构。

本发明的(甲基)丙烯酰胺单体的实例包括但不限于，(甲基)丙烯酰胺、N-烷基(甲基)丙烯酰胺(其中“烷基”可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、庚基、辛基、乙基己基、环己基、或羟基乙基)、N-芳基(甲基)丙烯酰胺(其中“芳基”可为苯基、toll、nithenyl、萘基、或羟基苯基)、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺(其中“烷基”可为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、庚基、辛基、乙基己基、环己基或羟基乙基)、N,N-二芳基(甲基)丙烯酰胺(其中“芳基”可为苯基)、N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基乙基-N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-2-乙酰胺、乙基-N-乙酰基(甲基)丙烯酰胺、N-(苯基磺酰基)(甲基)-丙烯酰胺、N-(对甲基苯基磺酰基)(甲基)丙烯酰胺、2-(或3-或4-)羟基苯基丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、1-乙烯基咪唑、1-乙烯基-2-甲基咪唑、1-乙烯基三唑、1-乙烯基-3,5-二甲基咪唑、乙烯基吡咯烷酮、4-乙烯基吡啶、及乙烯基咔唑。

在本发明的一个实施方式中，组分(a)的(甲基)丙烯酰胺单体选自由己内酯(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺与N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-(甲基)丙烯酰基-4-哌啶酮、及它们的任意组合组成的组。优选，(甲基)丙烯酸类单体为N-(甲基)丙烯酰基吗啉，特别是N-丙烯酰基吗啉。

上述单体以外的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体可以包括例如含一个羟基的(甲基)丙烯酸酯，尤其是(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、其与内酯的加成物、聚烷氧基单羟基单(甲基)丙烯酸酯。特别优选在烷基上具有1-20个碳原子的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、其与内酯的加成物、聚烷氧基单羟基单(甲基)丙烯酸酯。此类化合物的实例包括(甲基)丙烯酸羟基乙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丙基酯、(甲基)丙烯酸羟基丁基酯、(甲基)丙烯酸羟基戊基酯、(甲基)丙烯酸羟基庚基酯、(甲基)丙烯酸羟基壬基酯、(甲基)丙烯酸羟基癸基酯、其位置异构物、其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、其与内酯的加成物、二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯。

在本发明的一个实施方式中，组分(a)的(甲基)丙烯酸类单体选自由(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、其乙氧基化与丙氧基化衍生物、其与内酯的加成物，和聚烷氧基单羟基单(甲基)丙烯酸酯，优选是烷基中具有1-20个碳原子的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、其乙氧基化和/或丙氧基化衍生物、其与内酯的加成物，和聚烷氧基单羟基单(甲基)丙烯酸酯组成的组，更优选选自由(甲基)丙烯酸β-羧乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羟丁基酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁基酯、叔碳酸缩水甘油酯的(甲基)丙烯酸酯，及它们的任意混合物组成的组。优选，含羟基的(甲基)丙烯酸类单体为(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯和/或(甲基)丙烯酸2-羟基丁基酯。

在(甲基)丙烯酸类共聚物的单体包括含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的情况下，(甲基)丙烯酸类共聚物可进一步与环状化合物通过开环反应而接枝。该开环反应可将环状化合物接枝至(甲基)丙烯酸类聚合物骨架上。该环状化合物接枝至(甲基)丙烯酸聚合物骨架的羟基上。该环状化合物在环状结构中具有至少一种官能化基团X，其中X为-O-或-NH-。优选的环状化合物包括内酯、内酰胺、交酯、环状碳酸酯、及它们非任意混合物。优选的环状化合物为内酯与交酯及它们的混合物。特别优选内酯如L(-)丙交酯、ε-己内酯、δ-戊内酯、γ-丁内酯，以及羟基羧酸的内酯，如2-羟基羧酸如乙醇酸与乳酸、3-羟基羧酸如3-羟基丙酸、3-羟基丁酸、3-羟基戊酸、及羟基新戊酸的内酯。更优选ε-己内酯、δ-戊内酯、γ-丁内酯、及它们的任意混合物，最优选ε-己内酯。

开环步骤常于室温至高达约150℃进行。开环反应可于不使用催化剂的情况下进行，但添加催化剂可提高反应速率。因此，开环反应优选于至少一种催化剂存在下进行。合适的催化剂包括碱金属醇盐或碱土金属醇盐、有机酸、无机酸与刘易斯酸，例如甲醇钠、甲醇钙、异丙醇铝、四烷基钛酸盐、钛螯合物、钛酰化物、铅盐、铅氧化物、硼酸锌、氧化锑、辛酸亚锡、月桂酸锡、辛酸锡、二月桂酸二丁基锡、硫酸、盐酸、磷酸、三氟化硼。其它优选的催化剂包括钇烷氧化物及镧烷氧化物，此二者皆可用于室温下进行开环步骤。催化剂的使用量不超过约1％，以混合的共聚物混合物的总量为基准。

本发明组分(a)的C₁-C₂₀烷基(甲基)丙烯酸酯单体是指于烷基中具有1-20个，优选1-12个，更优选1-8个碳原子的(甲基)丙烯酸烷基酯单体。术语“烷基”是指包括直链、支化、及环状基团的饱和脂肪族基团。C₁-C₂₀烷基的实例包括但不限于，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸异丙基酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸异戊基酯、(甲基)丙烯酸异己基酯、(甲基)丙烯酸异庚基酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸仲丁基酯、(甲基)丙烯酸1-甲基丁基酯、(甲基)丙烯酸1-乙基丙基酯、(甲基)丙烯酸环丙基酯、(甲基)丙烯酸环丁基酯、(甲基)丙烯酸环戊基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸环辛基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基甲基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基甲基酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙基酯、及它们的异构物。

在一个实施方式中，本发明组分(a)的C₁-C₂₀烷基(甲基)丙烯酸酯单体选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、及它们的任意组合组成的组。优选，C₁-C₂₀烷基(甲基)丙烯酸酯单体为(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和/或甲基丙烯酸异丁基酯。

根据本发明，组分(a)的(甲基)丙烯酸类共聚物的重均分子量为约10000-约600000g/mol，优选约30000-约300000g/mol，更优选约50000-约200000g/mol。

根据本发明，组分(a)的(甲基)丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度为约-40℃至约40℃，优选约-35℃至约30℃，通过DSC测量，并根据ASTM E1356标准。

在本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物中，组分(a)的量为约30-约95重量％，优选约50-约90重量％，以粘合剂组合物总重量为基准。

在一个具体实施方式中，组分(a)的(甲基)丙烯酸类共聚物是选自以下组中的至少两种单体的反应产物：(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸异丁酯与(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯，例如丙烯酸2-乙基己酯与丙烯酸2-羟基丁酯；丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异丁酯与丙烯酸2-羟基丁酯；甲基丙烯酸异丁酯与丙烯酸2-羟基丁酯；以及N-丙烯酰基吗啉与丙烯酸2-乙基己酯。

非官能化(甲基)丙烯酸类单体

本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物包含至少一种非官能化(甲基)丙烯酸类单体(b)。适用于本发明的非官能化(甲基)丙烯酸类单体(b)不受限制，且选自由单(甲基)丙烯酸类单体、二(甲基)丙烯酸类单体、三(甲基)丙烯酸类单体、及四(甲基)丙烯酸类单体组成的组，优选(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、己内酯(甲基)丙烯酸酯、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧乙基酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯基酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧乙基酯、(甲基)丙烯酸芐酯、四亚甲基二(甲基)丙烯酸酯、亚乙基二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二羟甲基二(甲基)丙烯酸酯、二环戊二烯二羟甲基二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、及它们的组合。

优选地，非官能化(甲基)丙烯酸类单体(b)选自由(甲基)丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、及它们的任意组合组成的组。

在本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物中，非官能化(甲基)丙烯酸类单体(b)的量为约2-约60重量％，优选约10-约50重量％，以粘合剂组合物的总重量为基准。

官能化(甲基)丙烯酸类单体

本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物还包含至少一种官能化(甲基)丙烯酸类单体(d)。本文使用的官能化(甲基)丙烯酸类单体是指具有至少一种选自以下的官能团的那些：羟基、酰胺、羧基、四氢糠基、吗啉基、氨基、及异氰酸酯基。此官能化(甲基)丙烯酸类单体的具体实例为(甲基)丙烯酰基吗啉、己内酯丙烯酸酯、及丙烯酸四氢糠基酯。

优选，官能化(甲基)丙烯酸类单体(d)选自由(甲基)丙烯酰基吗啉、己内酯丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠基酯、及它们的任意组合组成的组。

在本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物中，官能化(甲基)丙烯酸类单体(d)的量为约0.5-约30重量％，优选约1-约10重量％，以粘合剂组合物的总重量为基准。

光引发剂

本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物还包含至少一种光引发剂(c)，以于施加本发明粘合剂组合物后引发光固化作用。

可用于本发明的光引发剂包括但不限于苯乙酮类，优选2-羟基-2-甲基苯丙酮与1-羟基环己基苯基酮、酰基膦氧化物类，优选双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、安息香醚类，优选安息香甲基醚与安息香乙醚。光引发剂可单独使用，或为两种或多种光引发剂的组合。具体实例为2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚、三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、1-羟基环己基二苯甲酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、及它们的任意组合。

光引发剂(c)在可光固化的液态光学透明粘合剂组合物中的量为约0.02-约5重量％，优选约0.5-约4.0重量％，以粘合剂组合物的总重量为基准。

粘合剂

各添加物可作为其它任选存在的组分被任选地加入本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物中，只要其不负面影响本发明的效果即可。此类添加物的实例包括聚合物或寡聚物，如环氧树脂、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚氨酯、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚醚、聚酯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、石油树脂、二甲苯树脂、酮树脂、纤维素树脂、含氟寡聚物、含硅氧烷的寡聚物、多硫化物寡聚物、聚合抑制剂例如吩噻嗪与2,6-二-叔丁基-4-甲酚、聚合引发佐剂、流平剂(leveling agents)、润湿性改良剂、表面活性剂、增塑剂、UV吸收剂、硅烷偶联剂、无机填料、颜料、染料、等等。在本发明的一个实施方式中，可光固化的液态光学透明粘合剂组合物还含有聚乙二醇二-2-乙基己酸酯作为增塑剂。

在另一方面，本发明提供一种固化方法，其包括通过暴露于200nm至500nm波长范围的电磁辐射将可光固化的液态光学透明粘合剂组合物固化至至少约95％，优选97％，更优选99％，最优选99.5％的固化比例。

在又一方面，本发明提供一种用于粘接顶部基板与底部基板的层压方法，其包括：

(a)将本发明的可光固化的液态光学透明粘合剂组合物施加于底部基板上侧，

(b)通过曝露至200nm至500nm波长范围的电磁辐射将可光固化的液态光学透明粘合剂组合物固化至至少约95％的固化比例，以及

(c)将顶部基板贴附于步骤(b)的固化后粘合剂层。

此方法可用于非透明基板上的层压，这是由于具有高转换率的固化步骤可直接于粘合剂表面进行。

步骤(a)中，将可光固化的粘合剂施加于底部基板顶侧(该底部基板可为显示器面板)可以传统方式进行，如单或多喷嘴或狭缝涂布机。在步骤(a)中，如图1所示，可光固化的液态光学透明粘合剂可施加至底部基板顶侧，优选使获得50μm至600μm的LOCA厚层。优选地，获得粘合剂的连续层。

步骤(b)的固化可产生高度胶凝的粘合剂(类似压敏粘合剂膜)，如图2所示。优选，LOCA通过暴露于UV或LED光源的电磁辐射(包含波长范围为200nm至500nm)下立即胶凝。“立即”是指用200nm至500nm波长范围的电磁辐射的辐射应当在施加粘合剂组合物至底部基板后数秒内启动，例如在施加粘合剂组合物后10秒内或5秒内。因此，在粘合剂广泛扩散之前启动胶凝。液态光学透明可光固化的粘合剂应固化至至少约95％的高固化比例，以建立足够粘度，使得该施加的LOCA无法在基板上溢流并形成坚韧的膜，并免去在后续步骤的任何最终固化。本文使用的术语“固化比例”是指配方中可UV固化的双键的转换率。典型的测试方法为傅立叶转换红外线光谱(FT-IR)，其在产业上广泛使用且公知。

在胶凝/固化后，如图3所示，步骤(c)中，底部基板在环境条件或真空条件下贴附至胶凝的粘合剂层。特别优选为真空条件，以确保最可能的无气泡粘接。如果使用真空条件，则该真空度优选约小于约100Pa，优选小于约10Pa。

本发明还提供固化后粘合剂及制品，优选是由上述粘合剂组合物或上述层压方法制造的层压制品。

此外，光可固化LOCA粘合剂组合物、固化后粘合剂、及制品适用于在基板上粘接或层压部件，优选在玻璃基板上粘接或层压部件，更优选在基板的组装透明或非透明部件上粘接或层压部件，并用于制造移动电话、平板计算机、电视、笔记型计算机、数字相机、相框、汽车导航系统、户外显示器等。

本发明可参照下列实施例更好地理解。

实施例

将下列实施例的各成分加至150g容量的塑料容器中，之后将混合物置于FlackTech Inc.制造的SpeedMixer^TM搅拌机中，于2000-2500rpm的高搅拌速率下分散并混合5分钟，以确保所有成分皆完全溶解，并获得粘合剂组合物。

实施例1：

87.35份的聚丙烯酸酯Hitaloid 7927-19(Tg值约9℃)，购自Hitachi Chemical，其包含丙烯酸2-乙基己酯与4-丙烯酰基吗啉的丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约170000。

7.65份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯(SR 256，购自Satomer)

0.4份的季戊四醇四丙烯酸酯(SR 295，购自Sartomer)

1.0份的丙烯酰基吗啉(ACMO，购自Kohjin)

0.40份的2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚(Irganox 1726，购自BASF)

0.80份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

2.40份的1-羟基环己基二苯甲酮(Irgcure 184，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质：

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，15rpm)：约4,000mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质：

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 33

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过3,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度(SAFT)可达85℃。以下将详细描述图4所示的SAFT测试：于25.4mm×101.5mm×5mm的玻璃板上，将制得的粘合剂通过狭缝涂布机(制造商：Musashi，型号：SM300S)以间隙厚度100μm、25.4mm宽、及25.4mm长层压，之后使用UV光源以约150mW/cm²UVA的强度固化25秒(制造商：Loctite Corporation，模式：UVALOC 1000)。之后另一基板起偏器(制造商：Nitto，模式：硬涂布)经手动层压，并轻轻压至表面上。层压的样本垂直置放，重量加载为7.36g/cm²，之后置于指定温度(典型为85℃)的烘箱内(制造商：Espec，型号：LHU-213)。每30分钟记录一次结果，并检查各样本是否有位移。无位移代表通过SAFT测试，因此SAFT可达该指定温度。

实施例2：

86.68份的聚丙烯酸酯Hitaloid 7927-19(Tg值约9℃)，购自Hitachi Chemical，其包含丙烯酸2-乙基己酯与4-丙烯酰基吗啉的丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约160000。

8.89份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯(SR 256，购自Satomer)

0.5份的丙烯酰基吗啉(ACMO，购自Kohjin)

0.44份的2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚(Irganox 1726，购自BASF)

0.87份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

2.62份的1-羟基环己基二苯甲酮(Irgcure 184，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质：

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，25rpm)：约2,600mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质：

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 17

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过3,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达85℃。

实施例3：

83.20份的聚丙烯酸酯Hitaloid 7927-20(Tg值约28℃)，购自Hitachi Chemical，其包含丙烯酸2-乙基己酯与4-丙烯酰基吗啉的丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约160000。

6.0份的丙烯酸异冰片酯(SR 506，购自Satomer)

6.0份的丙烯酸芐酯(BZA，购自OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.)

0.50份的丙烯酰基吗啉(ACMO，购自Kohjin)

0.50份的三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(SR 833，购自Sartomer)

0.50份的2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚(Irganox 1726，购自BASF)

0.80份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

2.50份的1-羟基环己基二苯甲酮(Irgcure 184，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，10rpm)：约4,500mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 60

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过3,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达85℃。

实施例4：

60.00份的聚丙烯酸酯UV 29084(Tg值约-35℃)，购自Henkel，其包含丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯与接枝有己内酯的甲基丙烯酸异丁酯的支化甲基丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约60000。

10.0份的丙烯酸异冰片酯(SR 506，购自Satomer)

2.0份的三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(SR833，购自Sartomer)

3.0份的己内酯丙烯酸酯(SR 495，购自Sartomer)

24.0份的丙烯酸四氢糠基酯(SR 285，购自Sartomer)

0.50份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

0.50份的1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgcure2959，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，1rpm)：约65,000mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 45

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过2,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达80℃。

实施例5：

74.00份的聚丙烯酸酯Hitaloid 7927-19(Tg值约9℃)，购自Hitachi Chemical，其包含丙烯酸2-乙基己酯与4-丙烯酰基吗啉的丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约170000。

6份的丙烯酸异冰片酯(SR 506，购自Satomer)

0.5份的丙烯酰基吗啉(ACMO，购自Kohjin)

6份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯(SR 256，购自Satomer)

9.57份的聚乙二醇二-2-乙基己酸酯(TegMer809，购自Hallstar)

0.44份的2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚(Irganox 1726，购自BASF)

0.87份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

2.62份的1-羟基环己基二苯甲酮(Irgcure 184，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，20rpm)：约2,600mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 18

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过4,200mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达70℃。

实施例6：

77.50份的聚丙烯酸酯Hitaloid 7927-20(Tg值约9℃)，购自Hitachi Chemical，其包含丙烯酸2-乙基己酯与4-丙烯酰基吗啉的丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约160000。

6份的丙烯酸异冰片酯(SR 506，购自Satomer)

6份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯(SR 256，购自Satomer)

0.5份的丙烯酰基吗啉(ACMO，购自Kohjin)

6份的聚乙二醇二-2-乙基己酸酯(TegMer809，购自Hallstar)

0.51份的2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚(Irganox 1726，购自BASF)

0.87份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

2.62份的1-羟基环己基二苯甲酮(Irgcure 184，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，20rpm)：约2,800mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 35

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过4,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达85℃。

实施例7：

60.50份的聚丙烯酸酯UV 29754(Tg值约0℃)，购自Henkel，其包含丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙酯与接枝有己内酯的甲基丙烯酸异丁酯的支化甲基丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约60000。

19.0份的丙烯酸异冰片酯(SR 506，购自Satomer)

1份的丙烯酸2-羟乙酯(2-HEA，购自Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)

4.0份的三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯(SR 833，购自Sartomer)

7.2份的丙烯酸2-乙基己酯

7.3份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯(SR256，购自Sartomer)

0.70份的三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO，购自BASF)

0.30份的1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(Irgcure2959，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，10rpm)：约5,000mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 25

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过3,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达85℃。

实施例8：

87.35份的聚丙烯酸酯Hitaloid 7927-19(Tg值约9℃)，购自Hitachi Chemical，其包含丙烯酸2-乙基己酯与4-丙烯酰基吗啉的丙烯酸酯共聚物，重均分子量为约170000。

8.05份的丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙基酯(SR 256，购自Satomer)

0.8份的季戊四醇四丙烯酸酯(SR 295，购自Sartomer)

1.0份的丙烯酰基吗啉(ACMO，购自Kohjin)

0.40份的2,4-双(十二烷基硫代甲基)-6-甲酚(Irganox 1726，购自BASF)

2.40份的1-羟基环己基二苯甲酮(Irgcure 184，购自BASF)

所有份数都基于100重量份的粘合剂组合物。

所制备的未固化及固化后粘合剂组合物的结果如下：

未固化性质

颜色：透明

粘度(Brookfield DV-II+Pro，CP52，15rpm)：约4,000mPa.s/25℃

配制物可通过狭缝涂布机良好地施加。

固化后性质

Sh00硬度(ASTM D2240)：Sh00 42

雾度(ASTM D1003)：<1.0％

黄化指数，b*(ASTM E903)：<1

透光度，％(ASTM E903)：>98％

通过5,000mJ/cm²UVA(0.2mm间隙厚度)固化后，固化后的膜非常粘。

剪切粘合失效温度可达85℃。

如上所证实，在制备后，所有未固化的粘合剂实例都是透明的，并保持优于传统光学透明胶带的光学性能，传统光学透明胶带易产生空隙及气泡。所制备的LOCAs呈适合的粘度，以应用于狭缝涂布机，因此方便且易于用于光学装置(如显示器)的组装。令人惊讶地，根据本发明的固化方法固化后，LOCAs具有高胶粘性，通过至少95％的高固化比例，LOCAs在基板上易于控制边缘流量，因此可避免使用填充LOCAs的坝。在层压方法中使用本发明制备的LOCAs，以狭缝涂布机施加的LOCAs未在基板上溢流，而形成坚韧的PSA膜，可免去在后续步骤中的任何最终固化。

此外，本发明的固化LOCAs展示良好的硬度、雾度、黄化、透光度、及热稳定性，其确保可光固化的LOCA组合物极适于用于光学装置的组装，如移动电话、平板计算机、电视、笔记型计算机、数字相机、相框、汽车导航系统、户外显示器等。

此外，本领域普通技术人员应理解，前面的叙述仅是实例性的，而非旨在限制本发明，本发明的范围在所附的权利要求书中进一步描述。