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ES2871913T3 - Adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente - Google Patents

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ES2871913T3
ES2871913T3 ES12877192T ES12877192T ES2871913T3 ES 2871913 T3 ES2871913 T3 ES 2871913T3 ES 12877192 T ES12877192 T ES 12877192T ES 12877192 T ES12877192 T ES 12877192T ES 2871913 T3 ES2871913 T3 ES 2871913T3
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adhesive
meth
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oligomer
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ES12877192T
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English (en)
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Daoqiang Lu
Masao Kanari
Junichi Sawanobori
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Henkel IP and Holding GmbH
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Henkel AG and Co KGaA
Henkel IP and Holding GmbH
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Abstract

Una composición de adhesivo líquido fotocurable que consiste en: (a) 5 a 30 % en peso de acrilato de uretano que comprende un oligómero de (met)acrilato de poliéter multifuncional; (b) 30 a 80 % en peso de plastificante; (c) 0,02 a 5 % en peso de fotoiniciador; y, (d) 0,01 a 20 % en peso de monómeros y/u oligómero de acrilato, en donde el plastificante se selecciona entre resina de poliisopreno, resina de polibutadieno, polibutadieno hidrogenado, polímero de xileno, polibutadieno hidroxilo-terminado y/o poliolefina hidroxilo-terminada, en donde el fotoiniciador se selecciona entre uno cualquiera de los siguientes o su combinación: 2,2-dimetoxil-1,2- difeniletil-1-cetona; trimetilbenzoildi-fenil oxifosfato; 1-hidroxilciclohexil benzofenona; 2-metil-1-[4-metiltiafenil]-2- dimetiltia-propil-1-cetona, y en donde los monómeros y/u oligómero de acrilato se seleccionan entre (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, oligómero de monoacrilato, oligómero de monoacrilato con estructura de urea, acrilato de 2-(2-etoxietoxi)etilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de laurilo, acrilato de isooctilo, acrilato de isodecilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2-fenoxietilo, (met)acrilato de isobornilo, metacrilato de diciclopenteniloxietilo, metacrilato de diciclopentadienilo, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2- hidroxibutilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo, acrilamida de octilo, y las combinaciones de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN
Adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente
La presente divulgación se refiere a un adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente específico y a diversos usos de este adhesivo. Se refiere además a la unión de sustratos con un adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente y también a los conjuntos ópticos que incluyen tales adhesivos ópticos transparentes.
Los adhesivos ópticamente transparentes y, en especial, los adhesivos líquidos ópticamente transparentes están siendo muy utilizados en las pantallas ópticas. La unión óptica en aplicaciones de visualización se utiliza para unir elementos ópticos como paneles de visualización, placas de vidrio, paneles táctiles, difusores, compensadores rígidos, calentadores y películas flexibles como polarizadores y retardadores. Especialmente el uso de estos adhesivos para la unión en pantallas táctiles, por ejemplo, las pantallas táctiles capacitivas es de gran interés. La importancia de los adhesivos ópticamente transparentes sigue creciendo, ya que el desarrollo continuo de nuevos productos de visualización electrónica, como los dispositivos de lectura inalámbricos, aumenta la demanda de adhesivos ópticamente transparentes. Pero aún quedan algunos desafíos por dominar. Un problema clave es el Mura. "Mura" es un término japonés que significa "irregularidad". En algunos paneles de pantalla de cristal líquido (LCD) pueden aparecer ocasionalmente manchas o parches oscuros. Este fenómeno de enturbiamiento es reconocido como "Mura". "Mura" se utiliza para describir un patrón o región irregular de bajo contraste que causa una uniformidad de pantalla desigual en determinadas condiciones. Por lo tanto, el mura es un efecto de la pantalla y puede ser causado por la tensión impuesta a la pantalla LCD. Cualquier tipo de tensión, incluso a bajo nivel, puede causar Mura a una pantalla LCD. Como Mura no es reparable, existe la necesidad continua de superar Mura. Mientras que el grosor de la pantalla es cada vez más fino, por ejemplo en los teléfonos inteligentes, el problema de Mura debido a la tensión entre la pantalla LCD/OLED y el objetivo superior, el panel táctil u otro tipo de soporte es cada vez más crítico.
US2011/278797 describe una composición selladora curable, que comprende: un oligómero de acrilato de uretano presente en una cantidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 60% en peso; un elastómero líquido presente en una cantidad de aproximadamente 20% a aproximadamente 60% en peso; y al menos un fotoiniciador presente en una cantidad de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 10% en peso, en donde la composición está libre de disolventes orgánicos volátiles.
US2011/201717 describe una composición adhesiva actínicamente curable que comprende: a) un acrilato de uretano alifático con una pluralidad de grupos etilénicamente insaturados; b) un monómero monofuncional; c) un fotoiniciador; d) un plastificante; y e) un agente de transferencia de cadena.
US2011/021655 describe una composición adhesiva térmica y actínicamente curable que comprende: a) un acrilato de uretano alifático; b) un monómero monofuncional; c) un fotoiniciador; d) un iniciador térmico, e) un plastificante; y f) un agente de transferencia de cadena.
El problema de Mura se resuelve mediante el objeto de esta invención según se detalla en las reivindicaciones adjuntas que es una composición adhesiva líquida fotocurable ópticamente transparente que consiste en:
(a) 5 a 30 % en peso de acrilato de uretano que comprende un oligómero de (met)acrilato de poliéter multifuncional, (b) 30 a 80 % en peso de plastificante,
(c) 0,02 a 5 % en peso, preferentemente 0,2 a 5 % en peso, de fotoiniciador,
(d) 0,01 a 20 % en peso, de monómeros y/u oligómero de acrilato, en donde el plastificante se selecciona entre resina de poliisopreno, resina de polibutadieno, polibutadieno hidrogenado, polímero de xileno, polibutadieno terminado en hidroxilo y/o poliolefina terminada en hidroxilo, y en donde el fotoiniciador se selecciona entre uno cualquiera de los siguientes o su combinación: 2,2-dimetoxil-1,2-difeniletil-1-cetona; trimetilbenzoildi-fenil oxifosfato; 1-hidroxilciclohexil benzofenona; 2-metil-1 -[4-metiltiafenil]-2-dimetiltia-propil-1 -cetona, y en donde los monómeros y/u oligómero de acrilato incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, oligómero de monoacrilato, oligómero de monoacrilato con estructura de urea, acrilato de 2-(2-etoxietoxi)etilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de laurilo, acrilato de isooctilo, acrilato de isodecilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2-fenoxietilo, (met)acrilato de isobornilo, metacrilato de diciclopenteniloxietilo, metacrilato de diciclopentadienilo, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2- hidroxibutilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo, acrilamida de octilo, y las combinaciones de los mismos.
Este adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente permite la unión de partes de conjuntos ópticos, por ejemplo, la unión de la lente de protección a un módulo LCD sin ningún problema de Mura o al menos la mejor prevención posible de Mura.
El término "adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente" está bien establecido en la técnica y es bien conocido por el experto en la técnica. El adhesivo líquido ópticamente transparente (ALOT) se utiliza ampliamente en paneles táctiles y dispositivos de visualización para unir la lente de protección, el plástico u otros materiales ópticos a la unidad del sensor principal o entre sí. Los adhesivos líquidos ópticamente transparentes se utilizan generalmente para mejorar las características ópticas del dispositivo, así como para mejorar otros atributos como la durabilidad. El adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente se utiliza generalmente, por ejemplo, para unir el panel táctil a la pantalla principal de cristal líquido, y también para unir cualquier cubierta protectora, como la lente, al panel táctil. Las principales aplicaciones de adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente incluyen paneles táctiles capacitivos, televisores 3D y retardadores de vidrio. En particular, el adhesivo es ópticamente transparente, si presenta una transmisión óptica de al menos 85%. La medición de la transmisión óptica es conocida por el experto en la técnica. Se puede medir preferentemente en una muestra de 100 |im de espesor según el siguiente método de ensayo preferido.
Método de ensayo preferido para la transmisión:
Se coloca una pequeña gota de adhesivo ópticamente transparente en un microportaobjetos plano de 75 mm por 50 mm (un portaobjetos de vidrio de Dow Corning, Midland, MI), que se había limpiado tres veces con isopropanol y que tiene dos cintas separadoras de 100 |im de espesor colocadas en sus dos extremos. Se fija un segundo portaobjetos de vidrio al adhesivo bajo una fuerza. A continuación, el adhesivo se cura completamente bajo una fuente UV. La transmisión óptica se mide desde una longitud de onda de 380 nm a 780 nm con un espectrómetro Cary 300 de Agilent. Se utiliza un portaobjetos de vidrio en blanco como fondo.
La composición adhesiva líquida fotocurable ópticamente transparente, a la que se refiere esta invención, demuestra, entre otras cosas, los siguientes beneficios. Muestra un módulo ultra bajo así como una dureza ultra baja y casi ninguna contracción. Muestra un excelente rendimiento óptico en condiciones duras de fiabilidad. Debido al módulo y la dureza extremadamente bajos, el adhesivo no impondrá ningún tipo de Mura a la pantalla LCD, al tiempo que mejora significativamente el rendimiento de la pantalla LCD. Al menos nuestra invención permite la mejor prevención posible de Mura. El adhesivo no se amarillea después de diversas condiciones de fiabilidad. El adhesivo tiene una larga vida útil y muestra una buena capacidad de procesamiento durante la laminación.
El adhesivo inventivo es adecuado para su aplicación en superficies irregulares, se puede utilizar en paneles grandes, es ideal para rellenar espacios, evita la condensación y el empañamiento, permite la resistencia a temperaturas extremas y permite diseños de pantallas muy delgadas.
De acuerdo con una realización preferida de esta invención, el acrilato de uretano debe preferentemente tener un valor Tg de -80°C a -10°C, en particular debe tener un grupo UV-curable de alquil(met)acrilato, y preferentemente debe tener una viscosidad que se encuentre dentro del rango entre 5.000 y 500.000 mPa a 25°C a una velocidad de cizallamiento de 2,55s-1, medible por reómetro rotacional HAAKE con una placa cónica (35mm de diámetro). Un acrilato de uretano preferido es un acrilato de poliéter uretano alifático o éster acrílico.
Tg es la temperatura de transición vítrea. Preferentemente, se puede determinar la Tg mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC). Esta técnica es bien conocida por el experto en la técnica. En una realización preferida, la temperatura de transición vítrea se determina por DSC a una velocidad de calentamiento de 10°C/min.
El acrilato de uretano comprende oligómero de poliéter (met)acrilato multifuncional. El oligómero de poliéter (met)acrilato comprende al menos un grupo (met)acrilato, por ejemplo, de 1 a 4 grupos (met)acrilato. Se prefieren los oligómeros de acrilato de uretano alifático difuncional.
Por ejemplo, se puede formar el oligómero de acrilato de uretano multifuncional a partir de un poliol de poliéster o poliéter alifático preparado a partir de la condensación de un ácido dicarboxílico, por ejemplo, ácido adípico o ácido maleico, y un diol alifático, por ejemplo, dietilenglicol o 1,6-hexanodiol. En una realización, el poliol de poliéster puede comprender ácido adípico y dietilenglicol. El isocianato multifuncional puede comprender diciclohexilisocianato de metileno o diisocianato de 1,6-hexametileno. El acrilato hidroxi-funcionalizado puede comprender un acrilato de hidroxialquilo como acrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxipropilo, acrilato de 4-hidroxibutilo o acrilato de polietilenglicol. En una realización, el oligómero de acrilato de uretano multifuncional puede comprender el producto de reacción de un poliol de poliéster, diciclohexilisocianato de metileno y acrilato de hidroxietilo.
Los acrilatos de uretano adecuados que pueden ser utilizados de acuerdo con esta invención, son por ejemplo, diacrilatos de poliéter uretano alifático, en particular BR-3042, BR-3641 AA, BR-3741 AB y BR-344 disponibles de Bomar Specialties Co., Torrington, CT Otros acrilatos de uretano alifático preferidos son, por ejemplo, c N-9002, CN-980, CN-981, CN-9019 disponibles en Sartomer Companry Inc., Exton, PA. Se prefieren también las resinas de acrilato de uretano tales como Genomer 4188/EHA, Genomer 4269/M22, Genomer 4425, y Genomer 1122, Genomer 6043 de Rahn AG, Suiza. También se prefieren los oligómeros de acrilato de uretano, como por ejemplo UV-3630ID80, UV-3630ID80, UV-NS054 y UV-NS077 de Nippon Soda, Tokio, Japón. Los acrilatos de uretano preferidos son también el oligómero de acrilato de uretano poliéster alifático difuncional así como también el oligómero de acrilato de uretano de poliéster/éter alifático difuncional.
De acuerdo con esta invención, el plastificante se selecciona entre resina de poliisopreno, resina de polibutadieno, polibutadieno hidrogenado, polímero de xileno, polibutadieno hidroxilo-terminado y/o poliolefina hidroxilo-terminada. También se pueden utilizar la resina polimérica de terpeno, ftalatos, trimellitatos, adipatos, éster de benzoato, hexanoato y/o dicarboxilato. Por supuesto, también se pueden utilizar otros plastificantes especiales, que están disponibles en el mercado.
Los plastificantes adecuados, como la resina de poliisopreno, la resina de polibutadieno, el polibutadieno hidrogenado, el polímero de xileno, etc., pueden tener preferentemente un peso molecular promedio numérico (Mn) de 50 a 50.000 y preferentemente una funcionalidad de 0 a 1. Funcionalidad significa aquí el grupo funcional que puede participar en la reacción de curado del acrilato, tal como el doble enlace del acrilato. El grupo hidroxilo no cuenta como una funcionalidad en este caso.
La resina de poliisopreno preferida y/o, resina de polibutadieno, que puede ser utilizada en esta invención es por ejemplo Polibutadieno Polybd45CT, Polybd2000CT, Polybd3000CT, CN307 disponible de Sartomer Companry Inc, Exton, PA. También puede utilizarse, preferentemente, el poliisopreno LIR-30, LIR-50, LIR-290 disponibles de Kuraray Co. Ltd, Tokio, Japón. También puede utilizarse, preferentemente, el polibutadieno TEA-1000, TE2000, GI-1000, G i-2000, GI-3000, BI-2000, BI-3000, JP-100, disponibles de Nippon Soda Co Ltd, Tokio, Japón. BI-2000, por ejemplo, es un homopolímero hidrogenado de 1,2-polibutadieno con peso molecular promedio numérico de alrededor de 2100. GI-2000, por ejemplo, es un 1,2-polibutadieno hidrogenado hidroxi-terminado, con un peso molecular promedio numérico de alrededor de 2100. Otros plastificantes preferidos, por ejemplo, incluyen Palatinol 810P, Palatinol DPHP, Plastomoll DNA de BASF Corporation, NJ, EE. UU. y el plastificante polimérico Admex 523, el plastificante polimérico Admex 6996, el plastificante TEG-EH (Trietilenglicol Bis (2-EtilHexanoato)), el plastificante DOP (Bis(2-Etilhexil) Ftalato) de Eastman Chemical Company, TN, EE. UU.
De acuerdo con una realización preferida de esta invención, el fotoiniciador se selecciona entre uno cualquiera de los siguientes o su combinación:
2,2-dimetoxil-1,2-difeniletil-1-cetona; trimetilbenzoildi-fenil oxifosfato; 1-hidroxilciclohexil benzofenona; 2-metil-1-[4-metiltiafenil]-2-dimetiltia-propil-1-cetona.
También es posible utilizar otros fotoiniciadores.
Los ingredientes adecuados para el monómero y/u oligómero de acrilato incluyen (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, oligómero de monoacrilato, oligómero de monoacrilato con estructura de urea, acrilato de 2-(2-etoxietoxi) etilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de laurilo, acrilato de isooctilo, acrilato de isodecilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2-fenoxietilo, (met)acrilato de isobornilo, metacrilato de diciclopenteniloxietilo, metacrilato de diciclopentadienilo, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2- hidroxibutilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo, acrilamida de octilo, y las combinaciones de los mismos. Si se selecciona un oligómero de acrilato, tiene preferentemente un valor Tg de - 80°C a 100°C. El oligómero de acrilato puede estar hecho, preferentemente, de monómeros (met)acrílicos y puede tener preferentemente un peso molecular promedio ponderado (Mw ) dentro del rango de 1000 a 15000. Un peso molecular promedio ponderado preferido (Mw ) puede ser de alrededor de 2000. El Mw se puede determinar por GPC.
En general, (met)acrilato se refiere a funcionalidad tanto acrilato como metacrilato. En general, "acrilato" se refiere tanto a funcionalidad acrilato como metacrilato. "Éster acrílico" se refiere tanto a funcionalidad éster acrílico como éster metacrílico.
Mediante nuestra invención se obtienen adhesivos con dureza ultra baja y módulo elástico ultra bajo como ya se señaló. Por lo tanto, de acuerdo con una realización preferida de la presente invención, la dureza del adhesivo curado es de 0 a 30 (Shore 00), preferentemente de 0 a 10 (Shore 00), preferentemente determinado de acuerdo con ASTM D 2240.
La medición de la dureza de acuerdo con ASTM D 2240 es bien conocida por el experto en la técnica. Preferentemente, la medición de la dureza se puede realizar de la siguiente manera: Se cura el adhesivo líquido ópticamente transparente dentro de un recipiente con fondo plano. Se controla la cantidad de adhesivo de modo que el adhesivo curado tenga un espesor de aproximadamente 6,4 mm. Se coloca la muestra sobre una superficie plana y dura. Luego, se presiona el indentor para el durómetro (Modelo 1600 Dial-OO de Rex Gauge Co. Inc, IL, EE. UU.) en la muestra asegurándose de que esté paralelo a la superficie. La dureza se determina en un segundo después del contacto firme con la muestra.
De acuerdo con otra realización preferida de esta invención, el módulo elástico del adhesivo curado es < 5,0 104 Pa, preferentemente < 1,0 .104 Pa.
La medición del módulo elástico es bien conocida por el experto en la técnica. Preferentemente, la medición del módulo elástico se puede realizar utilizando fotorreometría. Esta es una técnica conveniente y bien establecida para la medición del módulo elástico y es bien conocida por el experto en la técnica.
Una medición fotorreométrica preferida, que se puede aplicar preferentemente para medir el módulo elástico, funciona de la siguiente manera: La medición fotorreométrica preferida se realiza utilizando un fotorreómetro Physica MCR301 de Anton Paar GmbH, Alemania. El fotorreómetro tiene un par de placas paralelas y la placa inferior está hecha de cuarzo. Una lámpara de arco de mercurio de alta presión (HPMA) emite una luz UV (con una intensidad de UVA de 93mW/cm2) a través de la placa inferior para curar el adhesivo intercalado (con una separación inicial de 1,00 mm) entre las placas paralelas, cuyo adhesivo se ensaya en modo de oscilación (con una frecuencia angular fija de 30 rad/s y una deformación del 0,5%). El módulo se registra con el tiempo de curado por UV. Se utiliza una fuerza normal fija cero (Fn) para que el espacio se reduzca automáticamente para adaptarse a la contracción de la muestra durante el curado.
De acuerdo con otra realización preferida de esta invención, la contracción del adhesivo curado es < 1,5 %, preferentemente < 1%. Esta contracción del curado se puede determinar preferentemente utilizando fotorreometría. Esta es una técnica conveniente y bien establecida para la medición de la contracción y es bien conocida por el experto en la técnica. Una medición fotorreométrica preferida, que se puede aplicar preferentemente para medir la contracción, funciona de la siguiente manera: La medición fotorreométrica preferida se realiza utilizando un fotorreómetro Physica MCR301 de Anton Paar GmbH, Alemania. El fotorreómetro tiene un par de placas paralelas y la placa inferior está hecha de cuarzo. Una lámpara de arco de mercurio de alta presión (HPMA) emite una luz UV (con una intensidad de UVA de 93mW/cm2) a través de la placa inferior para curar el adhesivo intercalado (con una separación inicial de 1,00 mm) entre las placas paralelas, cuyo adhesivo se ensaya en modo de oscilación (con una frecuencia angular fija de 30 rad/s y una deformación del 0,5%). El módulo se registra con el tiempo de curado por UV. Se utiliza una fuerza normal fija cero (Fn) para que el espacio se reduzca automáticamente para adaptarse a la contracción de la muestra durante el curado. Se grafica la separación frente al curado para informar la contracción de curado lineal de la muestra.
Se pueden conseguir valores especialmente bajos en dureza, contracción y módulo elástico con composiciones adhesivas inventivas, que consisten en
(a) 10 a 25 % en peso de resina de acrilato de uretano,
(b) 30 a 70 % en peso de plastificante(s)
(c) 1,2 a 3,5 % en peso de fotoiniciador
(d) 4 a 19 % en peso de monómeros de acrilato.
Por lo tanto, una composición adhesiva preferida de esta invención consiste en
(a) 10 a 25 % en peso de resina de acrilato de uretano,
(b) 30 a 70 % en peso de plastificante(s)
(c) 1,2 a 3,5 % en peso de fotoiniciador
(d) 4 a 19 % en peso de monómeros de acrilato,
con un módulo elástico del adhesivo curado que es < 5,0 104 Pa, preferentemente < 1,0 .104 Pa, preferentemente determinado utilizando fotorreometría.
Por lo tanto, otra composición adhesiva preferida de esta invención consiste en
(a) 10 a 25 % en peso de resina de acrilato de uretano,
(b) 30 a 70 % en peso de plastificante(s)
(c) 1,2 a 3,5 % en peso de fotoiniciador
(d) 4 a 19 % en peso de monómeros de acrilato,
con una contracción del adhesivo curado, que es < 1,5 %, preferentemente < 1 %, preferentemente determinado mediante fotorreometría.
Por lo tanto, otra composición adhesiva preferida de esta invención consiste en
(a) 10 a 25 % en peso de resina de acrilato de uretano,
(b) 30 a 70 % en peso de plastificante(s)
(c) 1,2 a 3,5 % en peso de fotoiniciador
(d) 4 a 19 % en peso de monómeros de acrilato,
con una dureza del adhesivo curado, que es de 0 a 30 (Shore 00), preferentemente de 0 a 10 (Shore 00), preferentemente según lo determinado de acuerdo con ASTM D 2240.
Otra composición adhesiva preferida de esta invención consiste en
(a) 10 a 25 % en peso de resina de acrilato de uretano,
(b) 30 a 70 % en peso de plastificante(s)
(c) 1,2 a 3,5 % en peso de fotoiniciador
(d) 4 a 19 % en peso de monómeros de acrilato,
con una contracción del adhesivo curado, que es < 1,5 %, preferentemente < 1 %, preferentemente según lo determinado utilizando fotorreometría, una dureza del adhesivo curado, que es de 0 a 30 (Shore 00), preferentemente de 0 a 10 (Shore 00), determinada preferentemente de acuerdo con ASTM D 2240, y un módulo elástico del adhesivo curado que es < 5,0 .104 Pa, preferentemente < 1,0 .104 Pa, determinado preferentemente mediante fotorreometría.
Otro objeto de esta invención es un proceso para unir un sustrato superior a un sustrato base, en el cual
(a) el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente, tal como se ha descrito anteriormente, se aplica en la parte superior del sustrato base,
(b) el sustrato superior se fija en la capa adhesiva de la etapa (a),
(c) el adhesivo se endurece por exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm.
Otro objeto de esta invención es un proceso para unir un sustrato superior a un sustrato base, en el cual
(a) el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente, tal como se ha descrito anteriormente, se aplica en la parte superior del sustrato base,
(b) el adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente se cura por exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm para formar una capa de gel,
(c) el sustrato superior se fija en la capa de gel adhesiva de la etapa (b),
(d) opcionalmente, se cura por completo el adhesivo por exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm.
La etapa (d) sólo es necesaria cuando el grado de curado del adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente después de la etapa de curado (b) es demasiado bajo (por ejemplo, un grado de curado < 60%) para proporcionar una fuerza adhesiva adecuada. De acuerdo con la invención, el grado de curado puede ser medido preferentemente usando un espectrómetro de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR) con un accesorio de ATR (reflectancia total atenuada), tal como cristal de seleniuro de zinc. El grado de curado se puede determinar fácilmente midiendo la disminución de la absorción de IR en un pico de absorción característico de la química de formulación correspondiente que se utiliza. Por ejemplo, la absorción de IR a 812cm-1 corresponde al doble enlace de acrilato y puede utilizarse para medir el grado de curado de la química de acrilato. Esto está bien establecido y es bien conocido por el experto en la técnica.
También es posible que el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente esté completamente curado después de la etapa de curado (b).
A continuación se presenta una forma ejemplar de las etapas detalladas para medir el grado de curado de un adhesivo curable por UV a base de acrilato, que se puede aplicar preferentemente: En primer lugar, se recubre el adhesivo no curado sobre el accesorio de ATR y, a continuación, se recoge un espectro FTIR de alrededor de 812 cm-1. En segundo lugar, se mide el área (A0 ) de este pico para el adhesivo no curado. En tercer lugar, se coloca la película adhesiva curada sobre la superficie de cristal ATR. En cuarto lugar, se recoge un espectro FTIR alrededor del mismo pico y se mide el área de este pico (A1). En quinto lugar, se puede calcular el grado de curado de la siguiente manera:
Grado de curado = [ ( — A i ) / Ao ]* 100
En ambos procesos para la unión de un sustrato superior a un sustrato base, el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente debe aplicarse en la parte superior del sustrato base de forma que, preferentemente, se obtenga una capa de 50 |im a 600 |im de espesor de un adhesivo líquido ópticamente transparente. Preferentemente, se debe aplicar una capa continua del adhesivo. Preferentemente, se puede suministrar radiación UV utilizando un sistema de emisión continua de alta intensidad, como los disponibles en Fusion UV Systems. Para la radiación UV se puede utilizar una lámpara de haluro de metal, una lámpara LED, una lámpara de mercurio de alta presión, una lámpara de xenón, una lámpara de flash de xenón, etc. La energía UV debe ser de aproximadamente 100 a 5.000 mJ/cm2.
El "sustrato base" en el contexto de esta invención significa el sustrato, sobre el cual se fijará un sustrato superior. El "sustrato base" puede ser un panel de visualización, por ejemplo, o una pantalla LCD. El adhesivo fotocurable ópticamente transparente será aplicado, preferentemente, sobre la parte superior del sustrato base. El "sustrato superior" es, por ejemplo, una lente de protección.
La aplicación del adhesivo fotocurable ópticamente transparente sobre la parte superior del sustrato base, que puede ser un panel de visualización, por ejemplo, se puede realizar de la forma habitual, por ejemplo, con una boquilla única o múltiple o con una máquina de recubrimiento con hendidura.
El sustrato superior, que es preferentemente un sustrato sustancialmente transparente, se fija a la capa adhesiva gelificada o líquida, preferentemente en condiciones ambientales o en condiciones de vacío. Las condiciones de vacío son especialmente preferidas para garantizar la mejor unión libre de burbujas posible. Si se utilizan condiciones de vacío, el nivel de vacío debe ser preferentemente de aproximadamente < 100Pa, preferentemente < 10Pa.
En el presente contexto, “sustancialmente transparente” se refiere a un sustrato adecuado para aplicaciones ópticas, por ejemplo, que tiene al menos 85% de transmisión en el rango de 380 a 780 nm.
De acuerdo con una realización preferida de la invención, la parte superior del sustrato base se selecciona entre vidrio y polímero, preferentemente películas de plástico, incluyendo en particular tereftalato de polietileno, polimetil (met)acrilato, y/o triacetato de celulosa (TAC). Una película de plástico es una lámina delgada de material (preferentemente polímero y preferentemente transparente) utilizado para cubrir cosas. Un sustrato base preferido es un módulo para pantallas LCD con película polarizadora en la parte superior. En otro caso preferido, el TAC es la superficie superior del polarizador. Por lo tanto, en tal caso, el adhesivo se adherirá directamente a la superficie del TAC.
De acuerdo con otra realización preferida de la invención, el lado del sustrato superior, que será adherido, que es preferentemente un sustrato transparente, se selecciona entre vidrio y polímero, preferentemente películas de plástico, incluyendo en particular tereftalato de polietileno, polimetil (met)acrilato, y/o TAC.
El sustrato base puede ser un panel de visualización, preferentemente seleccionado de una pantalla de cristal líquido, una pantalla de plasma, un diodo emisor de luz (LED), una pantalla electroforética, y una pantalla de tubo de rayos catódicos, de acuerdo con otra realización preferida de la invención.
Es especialmente preferible que el panel de visualización tenga funcionalidad táctil.
De acuerdo con otra realización preferida, el sustrato superior es seleccionado de un reflector, lente de protección, panel táctil, película retardadora, vidrio retardador, una pantalla LCD, una lente lenticular, un espejo, una película anti-reflejos o antirreflectante, una película anti-astillable, un difusor o un filtro de interferencia electromagnética. Por ejemplo, para aplicaciones de TV 3D, se adhiere un vidrio o una película retardadora a una pantalla LCD para la televisión 3D pasiva, o se adhiere una pantalla LCD TN o una lente lenticular a una pantalla LCD TFT normal para el 3D a simple vista.
El adhesivo de nuestra invención así como el proceso de nuestra invención puede ser utilizado para cualquier conjunto de sensores del panel táctil. Se pueden utilizar preferentemente para unir sensores del panel táctil que requieren dos capas de vidrio recubierto con óxido de estaño-indio. Se pueden utilizar preferentemente para la unión de la lente de protección, en particular para rellenar el espacio de aire en los sensores del panel táctil que utilizan una lente de protección (tal como polimetil(met)acrilato de plástico transparente) y el sensor del panel táctil de cristal. Se pueden utilizar preferentemente para la unión directa, preferentemente para unir directamente la lente de protección a un módulo LCD.
Por supuesto nuestra invención comprende la posibilidad de que dos o más substratos superiores se peguen uno después de otro sobre un substrato base, por ejemplo comenzando con una pantalla LCD como el substrato base, luego pegar una capa de vidrio recubierto de óxido de indio y estaño sobre el sustrato base con ayuda del adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente, después pegar otra capa de vidrio recubierto de óxido de indio y estaño sobre el mismo con la ayuda del adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente, después de esto, pegar una lente de protección sobre eso con la ayuda del adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente. Un objeto adicional de nuestra invención es un proceso para preparar un conjunto óptico que comprende:
(a) proporcionar un panel de visualización y un sustrato superior,
(b) colocar el adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente, como se ha descrito anteriormente, sobre el panel de visualización,
(c) curar el adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente mediante su exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm para formar una capa de gel,
(d) aplicar el sustrato superior sobre la capa adhesiva gelificada de la etapa (c),
(e) exponer opcionalmente el conjunto óptico a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm para curar completamente el adhesivo.
Según lo explicado anteriormente, la etapa (e) sólo es necesaria cuando el grado de curado del adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente después de la etapa de curado (c) es demasiado bajo, por ejemplo < 60%.
También es posible que el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente esté completamente curado después de la etapa de curado (b).
Un objeto adicional de nuestra invención es un proceso para preparar un conjunto óptico que comprende:
(a) proporcionar un panel de visualización y un sustrato superior,
(b) colocar el adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente, como se ha descrito anteriormente, sobre el panel de visualización,
(c) aplicar el sustrato superior sobre la capa adhesiva de la etapa (b),
(e) exponer el conjunto óptico a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm para curar completamente el adhesivo.
Otro objeto de la presente invención es el uso de la composición de adhesivo líquido de la invención en pantallas de cristal líquido para fijar la pantalla táctil en el sustrato base. El sustrato base puede ser un panel de visualización, preferentemente seleccionado entre una pantalla de cristal líquido, una pantalla de plasma, una pantalla de diodos emisores de luz (LED), una pantalla electroforética, y una pantalla de tubo de rayos catódicos.
De acuerdo con otra realización preferida de la invención, el sustrato superior es seleccionado entre un reflector, lente de protección, panel táctil, película retardadora, vidrio retardador, una pantalla LCD, una lente lenticular, un espejo, una película anti-reflejos o antirreflectante, una película anti-astillable, un difusor o un filtro de interferencia electromagnética. Por ejemplo, para aplicaciones de TV 3D, se adhiere un vidrio o una película retardadora a una pantalla LCD para la televisión 3D pasiva, o se adhiere una pantalla LCD TN o una lente lenticular a una pantalla LCD TFT normal para el 3D a simple vista.
El uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente para la unión de partes de conjuntos ópticos es otro objeto de la presente invención. El uso del adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente para un conjunto de sensores de panel táctil, preferentemente para unir sensores de panel táctil que requieren dos capas de vidrio recubierto con ITO (óxido de indio y estaño) es otro objeto de la presente invención. El uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente para la unión de la lente de protección, preferentemente para rellenar el espacio de aire en los sensores de panel táctil que utilizan una lente de protección y el sensor de panel táctil de cristal es otro objeto de la presente invención. El uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente para la unión directa de la lente de protección a un módulo LCD es otro objeto de la presente invención. El uso de la composición de adhesivo líquido inventivo para la prevención de Mura en conjuntos ópticos es otro objeto de la presente invención.
Nuestra invención es aplicable en todos los campos de teléfono móvil, tablet PC, TV, PC portátil, cámara digital, marco de fotos, navegador de coche, pantalla de exterior, etc.
Ejemplo:
Se preparó el siguiente adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente mezclando todos los ingredientes para obtener una mezcla homogénea lejos de la luz.
UV-3630ID8015 % en peso
(Oligómero de acrilato de uretano de Nippon Gohsei, diluido en acrilato de isodecilo al 20%)
Acrilato de laurilo 10 % en peso.
Acrilato de isobornilo 5,8 % en peso
2-Hidroxietil metacrilato 3,0 % en peso
BI-2000, 55 % en peso
(Polibutadieno hidrogenado de Nippon Soda Co. Ltd)
Palatinol® DPHP- I [plastificante] 10 % en peso
(Di-2 propil heptil Ftalato, CAS# 53306-54-0, de BASF)
Speedcure TPO 0,3 % en peso
(óxido de 2,4,6-trimetilbenzoil difenil fosfina)
Irgacure 184D 0,9 % en peso
(1-Hidroxiciclohexil fenil cetona)
Se utilizó este adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente en un proceso para la fabricación de un conjunto óptico que comprende:
(a) proporcionar un panel de visualización y una lente de protección,
(b) colocar el adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente, como se ha descrito anteriormente, sobre el panel de visualización,
(c) aplicar la lente de protección sobre la capa adhesiva de la etapa (b),
(e) exponer el conjunto óptico a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre preferentemente entre 200 nm y 700 nm.
Este adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente permitió la unión de la lente de protección al panel de visualización sin ningún problema de Mura. Incluso cuando se impuso tensión al panel de visualización, no se pudo detectar Mura.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Una composición de adhesivo líquido fotocurable que consiste en:
(a) 5 a 30 % en peso de acrilato de uretano que comprende un oligómero de (met)acrilato de poliéter multifuncional; (b) 30 a 80 % en peso de plastificante;
(c) 0,02 a 5 % en peso de fotoiniciador; y,
(d) 0,01 a 20 % en peso de monómeros y/u oligómero de acrilato,
en donde el plastificante se selecciona entre resina de poliisopreno, resina de polibutadieno, polibutadieno hidrogenado, polímero de xileno, polibutadieno hidroxilo-terminado y/o poliolefina hidroxilo-terminada,
en donde el fotoiniciador se selecciona entre uno cualquiera de los siguientes o su combinación: 2,2-dimetoxil-1,2-difeniletil-1-cetona; trimetilbenzoildi-fenil oxifosfato; 1-hidroxilciclohexil benzofenona; 2-metil-1-[4-metiltiafenil]-2-dimetiltia-propil-1-cetona, y
en donde los monómeros y/u oligómero de acrilato se seleccionan entre (met)acrilato de metilo, (met)acrilato de etilo, oligómero de monoacrilato, oligómero de monoacrilato con estructura de urea, acrilato de 2-(2-etoxietoxi)etilo, acrilato de tetrahidrofurfurilo, acrilato de laurilo, acrilato de isooctilo, acrilato de isodecilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de 2-fenoxietilo, (met)acrilato de isobornilo, metacrilato de diciclopenteniloxietilo, metacrilato de diciclopentadienilo, (met)acrilato de 2-hidroxietilo, (met)acrilato de 3-hidroxipropilo, (met)acrilato de 2- hidroxibutilo, (met)acrilato de 4-hidroxibutilo, acrilamida de octilo, y las combinaciones de los mismos.
2. La composición de adhesivo de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el acrilato de uretano es un acrilato de uretano de poliéter alifático.
3. La composición de adhesivo de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 que consiste en:
(a) 10 a 25 % en peso de acrilato de uretano;
(b) 30 a 70 % en peso de plastificante;
(c) 1,2 a 3,5 % en peso de fotoiniciador; y,
(d) 4 a 19 % en peso de monómeros de acrilato,
en donde el plastificante se selecciona entre resina de poliisopreno, resina de polibutadieno, polibutadieno hidrogenado, polímero de xileno, polibutadieno hidroxilo-terminado y/o poliolefina hidroxilo-terminada, y en donde el fotoiniciador se selecciona entre uno cualquiera de los siguientes o su combinación: 2,2-dimetoxil-1,2-difeniletil-1-cetona; trimetilbenzoildi-fenil oxifosfato; 1-hidroxilciclohexil benzofenona; 2-metil-1-[4-metiltiafenil]-2-dimetiltia-propil-1-cetona.
4. Un proceso para unir un sustrato superior a un sustrato base, en el cual:
(a) el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, se aplica en la parte superior del sustrato base;
(b) el sustrato superior se fija en la capa adhesiva de la etapa (a); y,
(c) el adhesivo se endurece por exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm.
5. Un proceso para unir un sustrato superior a un sustrato base, en el cual:
(a) el adhesivo fotocurable líquido ópticamente transparente, de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, se aplica en la parte superior del sustrato base;
(b) el adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente se cura por exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm para formar una capa de gel;
(c) el sustrato superior se fija en la capa de gel adhesiva de la etapa (b); y,
(d) opcionalmente, se cura por completo el adhesivo por exposición a radiación electromagnética que comprende una longitud de onda que está dentro del rango entre 200 nm y 700 nm, preferentemente entre 250 nm y 500 nm.
6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en donde la parte superior del sustrato base se selecciona entre vidrio y polímero.
7. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en donde la parte superior del sustrato base es una película plástica seleccionada entre PET, PMMA y triacetato de celulosa (TAC).
8. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en donde el lado del sustrato superior, que se debe unir, se selecciona entre vidrio y polímero.
9. El proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, en donde el lado del sustrato superior que se debe unir es una película plástica seleccionada entre PET, PMMA y triacetato de celulosa (TAC).
10. Uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para la unión de partes de conjuntos ópticos.
11. El uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para un conjunto de sensores de panel táctil, preferentemente para unir sensores del panel táctil que requieren dos capas de vidrio recubierto con ITO (óxido de indio y estaño).
12. El uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para la unión de la lente de protección, preferentemente para rellenar el espacio de aire en los sensores del panel táctil que utilizan una lente de protección y el sensor del panel táctil de cristal.
13. El uso de dicho adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 para unir directamente la lente de protección a un módulo LCD.
14. El uso de una composición de adhesivo líquido fotocurable ópticamente transparente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en pantallas de cristal líquido para fijar la pantalla táctil en el sustrato base, en donde el sustrato base puede ser un panel de visualización, preferentemente seleccionado entre una pantalla de cristal líquido, una pantalla de plasma, una pantalla de diodos emisores de luz (LED), una pantalla electroforética, y una pantalla de tubo de rayos catódicos.
15. El uso de una composición de adhesivo líquido de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14 para la prevención de la aparición de manchas oscuras o parches en paneles de visualización de cristal líquido.
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