IPC分类号 : C08F220/26,C09J133/06,C09J133/14,C09J7/00
专利摘要
专利摘要
作为可以得到热稳定性、耐湿热性优异且显示低介电常数的粘合剂的、适合于厚涂涂敷的丙烯酸系粘合剂组合物,提供一种丙烯酸系粘合剂组合物,其含有丙烯酸系树脂(A),所述丙烯酸系树脂(A)为含有含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)及(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)的共聚成分的共聚物,其中,所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)含有具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2‑1),所述共聚成分含有5~15重量%的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)、50~94重量%的具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2‑1)。
权利要求
1.一种丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,其含有丙烯酸系树脂(A),所述丙烯酸系树脂(A)为含有含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)及(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)的共聚成分的共聚物,其中,
所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)含有具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)和具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2),
所述共聚成分含有5~15重量%的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)、50~94重量%的具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)、0.1~20重量%的所述具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2),
所述共聚成分中的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)中,具有直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和具有含支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含有比例以重量比计为100/0~70/30。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,所述丙烯酸系树脂(A)的重均分子量为15万~150万。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,所述丙烯酸系树脂(A)具有活性能量线交联性结构部位。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,所述活性能量线交联性结构部位为二苯甲酮系交联结构。
5.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,所述丙烯酸系树脂(A)中的挥发成分含量为2重量%以下。
6.一种粘合剂,其特征在于,其包含权利要求1~5中任一项所述的丙烯酸系粘合剂组合物。
7.一种粘合片,其特征在于,具有由权利要求1~5中任一项所述的丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的粘合片,其特征在于,所述粘合剂层为丙烯酸系粘合剂组合物被活性能量线固化而成的粘合剂层。
说明书
技术领域
本发明涉及丙烯酸系粘合剂组合物、包含上述丙烯酸系粘合剂组合物的粘合剂及粘合片,详细而言,涉及热稳定性、耐湿热性优异且显示低介电常数、适合于厚涂涂敷的丙烯酸系粘合剂组合物。
背景技术
近年来,电视机、计算机用监视器、笔记本电脑、手机、平板终端等移动设备中越来越广泛使用将液晶显示器和位置输入装置组合成的触摸面板,其中静电容式触摸面板在不断增加。
触摸面板通常由液晶显示器、透明导电膜基板(ITO基板)、保护膜(玻璃)构成,这些构件的贴合中使用透明粘合片。
对于这种透明粘合片用的粘合剂,不仅要求粘合力等粘合物性,而且要求用于防止外来冲击所致的液晶显示器破损的冲击吸收性、以及优异的光学特性(透明性),进而,为了抑制由显示构件及其它周边构件所产生的噪音引起的触摸面板的误操作而要求低介电常数等。
作为低介电常数的粘合剂,已知有例如:使用(甲基)丙烯酸系聚合物的粘合剂,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物是将含有在酯基的末端具有碳数10~18的支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为主要成分的单体成分聚合而得到的(参照专利文献1);使用了单体混合物(A)的共聚物的粘合剂,所述单体混合物(A)包含:分别含有特定量的在烷基酯部位具有碳数10以上的长链烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体、和在烷基酯部位具有碳数1~9的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体的单体(参照专利文献2)。
另一方面,在触摸面板等光学构件的贴合用的粘合剂中,为了省略用于在涂敷粘合剂后使溶剂挥发的干燥工序、且适合于厚涂涂敷而使用无溶剂型的粘合剂,所述无溶剂型的粘合剂使用光聚合性的不饱和单体作为稀释单体,以代替在通常的丙烯酸系粘合剂中为了调整粘度等而使用的溶剂;例如,已知有在丙烯酸系树脂中含有稀释单体和作为固化成分的多官能化合物而成的无溶剂型的活性能量线固化型粘合剂(参照专利文献3)。
但是,使用稀释单体的方法存在如下问题:残留于粘合剂层中的未反应的单体会导致高温下的耐久性下降。
因此,即使在无溶剂型粘合剂中,也逐渐使用未使用稀释单体的热熔型的粘合剂。上述热熔型的粘合剂可以更高效地得到高温下的耐久性优异的厚膜的粘合剂层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-246477号公报
专利文献2:日本特开2015-40237号公报
专利文献3:日本特开2009-57550号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,由于热熔法中树脂会长时间暴露于高温,因此需要热稳定性更优异的树脂。
在此,具有支链烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯的支链位置的氢容易被夺走,因此使用较多的具有支链烷基的烷基(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸系树脂的热稳定性差,专利文献1中记载的粘合剂在用于热熔型粘合剂时热稳定性方面并不充分。
另外,专利文献2中记载的丙烯酸系树脂使用较多的碳数少的甲基丙烯酸酯作为丙烯酸系树脂的单体,因此丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度高,在用热熔法加工成片时操作困难,因此也难以提高分子量,粘合剂的可靠性差。
另外,作为丙烯酸系树脂的单体成分的含羟基单体的含量增加时,虽然粘合剂的耐湿热性提高,但高温条件下容易发生酯交换反应等副反应,有分子量增大、引起凝胶化的倾向,在作为热熔型粘合剂使用时热稳定性差。
因此,本发明在这种背景下提供一种可以得到热稳定性、耐湿热性优异且显示低介电常数的粘合剂的、也适合于厚涂涂敷的丙烯酸系粘合剂组合物。
用于解决问题的方案
然而,本发明人等鉴于所述情况而反复进行了深入研究,结果发现,通过在丙烯酸系粘合剂组合物中使用:将如下共聚成分共聚而成的丙烯酸系树脂,能够得到可得到热稳定性、耐湿热性优异且显示低介电常数的粘合剂的、适合于厚涂涂敷的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,所述共聚成分中,作为所述(甲基)丙烯酸烷基酯单体,含有具有碳数为恒定个数以上的长链且直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体作为主要成分,还含有特定量的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体。
即,本发明的主旨为一种丙烯酸系粘合剂组合物,其含有丙烯酸系树脂(A),所述丙烯酸系树脂(A)为含有含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)及(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)的共聚成分的共聚物,其中,上述(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)含有具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1),上述共聚成分含有5~15重量%的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)、50~94重量%的具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)。
进而,本发明还提供由上述丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂、以及具有由丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层的粘合片。
发明的效果
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物含有丙烯酸系树脂(A),所述丙烯酸系树脂(A)为含有含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)及(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)作为共聚成分的共聚物,其中,上述(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)含有具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1),上述共聚成分含有5~15重量%的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)、50~94重量%的具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)。因此,能够厚涂涂敷,包含该丙烯酸系粘合剂组合物的粘合剂不存在加热所致的树脂黄变、热稳定性优异且显示低介电常数,进而耐湿热性、冲击吸收性、高低差追随性也优异。并且,特别是作为构成触摸面板、图像显示装置等光学构件的贴合中所使用的粘合剂是有用的。
另外,当上述共聚成分进而含有0.1~20重量%的具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2)来作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)时,可以使介电常数保持更低、并且提高内聚力。
进而,当上述共聚成分中的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)中、具有直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体与具有含支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含有比例以重量比计为100/0~70/30时,热稳定性更优异。
并且,当上述丙烯酸系树脂(A)的重均分子量为15万~150万时,耐湿热性、冲击吸收性、高低差追随性更优异。
另外,当上述丙烯酸系树脂(A)具有活性能量线交联性结构部位时,可以有效地使丙烯酸系树脂(A)固化(交联)、提高内聚力。
进而,当上述活性能量线交联性结构部位为二苯甲酮系交联结构时,反应性优异,可以进一步提高内聚力。
并且,当上述丙烯酸系树脂(A)中的挥发成分含量为2重量%以下时,能够进一步地厚涂涂敷。
具体实施方式
以下详细说明本发明,但这些为示出期望的实施方式的一例。
需要说明的是,本发明中,分别地,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲基)丙烯酰基是指丙烯酰基或甲基丙烯酰基,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,丙烯酸系树脂是指将含有至少1种(甲基)丙烯酸系单体的单体成分聚合而得到的树脂。另外,“片”是概括性地包含片、膜、带的含义。
<丙烯酸系粘合剂组合物>
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物含有丙烯酸系树脂(A),所述丙烯酸系树脂(A)为含有5~15重量%的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)、50~94重量%的作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)的具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)的共聚成分的共聚物。
作为上述含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1),通常从耐湿热性的观点等出发可列举碳数5~12、优选5~10、特别优选5~8的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体,具体可列举例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸5-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯等丙烯酸羟基烷基酯;己内酯改性(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等己内酯改性单体;二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等氧亚烷基改性单体;以及,邻苯二甲酸2-丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、羟基乙基丙烯酰胺等含伯羟基单体;(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-氯2-羟基丙酯等含仲羟基单体;(甲基)丙烯酸2,2-二甲基2-羟基乙酯等含叔羟基单体。
这些既可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
上述中,从与交联剂的反应性优异的观点、耐湿热白化性提高的观点而优选含伯羟基单体,进一步优选丙烯酸羟基烷基酯。其中,从二(甲基)丙烯酸酯等杂质少、容易制造的观点而优选丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸4-羟基丁酯,特别优选丙烯酸4-羟基丁酯。
作为上述含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)在共聚成分中的含有比例,相对于共聚成分整体优选为5~15重量%,特别优选为8~14重量%,进一步优选为10~13重量%。
所述含量过少时,有耐湿热白化性下降的倾向;过多时,有介电常数变高的倾向。
含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)中所含有的游离酸优选为1.0%以下,特别优选为0.5%以下,进一步优选为0.1%以下。
所述含量过多时,有热稳定性下降、以及制成粘合片时容易加剧金属系被粘物的腐蚀的倾向。
作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2),可列举例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸异十三烷基酯、(甲基)丙烯酸异肉豆蔻酯、(甲基)丙烯酸鲸蜡酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸异二十四烷基酯等。
本发明中,作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2),必须含有具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1),可列举例如:(甲基)丙烯酸癸酯(烷基的碳数10)、(甲基)丙烯酸月桂酯(碳数12)、(甲基)丙烯酸十三烷基酯(碳数13)、(甲基)丙烯酸十六烷基酯(碳数16)、(甲基)丙烯酸硬脂酯(碳数18)、(甲基)丙烯酸山萮酯(碳数22)等。
这些既可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
另外,具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)中,从低介电常数化、降低丙烯酸系树脂(A)的玻璃化转变温度的的观点出发,优选使用甲基丙烯酸烷基酯,特别优选甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯。
具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)的含量相对于共聚成分整体为50~94重量%,优选为60~83重量%,特别优选为70~80重量%。
所述含量过少时,有介电常数变高、或丙烯酸系树脂(A)的热稳定性下降的倾向。
进而,本发明中,作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2),从提高内聚力的观点出发而优选含有具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2)。另外,具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2)的烷基既可以为直链的烷基,也可以为含支链烷基。
作为具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2),可列举例如:甲基丙烯酸异丁酯(烷基的碳数4)、甲基丙烯酸叔丁酯(碳数4)、甲基丙烯酸2-乙基己酯(碳数8)等。
这些既可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
这些中,在烷基中具有叔碳的单体高效地进行光交联时的夺氢,可以提高内聚力,此外的单体由于玻璃化转变温度高而可以提高内聚力。
另外,具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2)中,从使介电常数保持较低、并且可以提高内聚力的观点出发,优选使用甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯。
具有碳数4~8的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单体(a2-2)的含量相对于共聚成分整体优选为0.1~20重量%,特别优选为1~18重量%,进一步优选为5~15重量%。
所述含量过少时,有内聚力下降的倾向;过多时,有热稳定性下降以及处理性恶化的倾向。
本发明中,在共聚成分中的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)中,具有直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体和具有含支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含有比例以重量比计优选为100/0~70/30,特别优选为100/0~80/20,进一步优选为90/10~85/15。
具有含支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含有比例过多时,有树脂的热稳定性下降的倾向;具有直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体的含有比例过多时,有粘合物性下降的倾向。
需要说明的是,本发明中,从使介电常数保持较低、且高效地提高内聚力的观点出发,作为共聚成分,优选少量含有在烷基中具有叔碳的含支链单体、以及具有叔丁基的含支链单体等具有含支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)。
在烷基中具有叔碳的含支链单体高效地进行光交联时的夺氢,可以提高内聚力;(甲基)丙烯酸叔丁酯等具有叔丁基的含支链单体可以通过提高玻璃化转变温度来提高内聚力。
其中,作为具有含支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2),优选使用(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯,特别优选(甲基)丙烯酸2-乙基己酯或(甲基)丙烯酸叔丁酯。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)的含量,相对于共聚成分整体优选为51~95重量%,进一步优选70~90重量%,特别优选80~88重量%。
(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2)的含量过少时,有粘合力不足的倾向。
另外,从可以高效地将丙烯酸系树脂固化(交联)、提高内聚力的观点出发,优选本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)具有活性能量线交联性结构部位。
活性能量线交联性结构部位为:可通过照射活性能量线而与丙烯酸系树脂(A)的一部分或丙烯酸系树脂组合物中所含的其它固化成分反应、并且形成交联结构的结构部位。
作为本发明中活性能量线交联性结构部位,从反应性高、在内聚力提高方面优异的观点出发,优选二苯甲酮系交联结构。
因此,本发明中,作为丙烯酸系树脂(A)的共聚成分,优选进一步使用含活性能量线交联性结构部位的(甲基)丙烯酸酯单体(a3)。
作为含活性能量线交联性结构部位的(甲基)丙烯酸酯单体(a3),从能够利用紫外线、电子束等活性能量线高效地形成交联结构的观点出发,优选含有具有二苯甲酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体,具体可列举4-(甲基)丙烯酰氧基二苯甲酮等。
作为含活性能量线交联性结构部位的(甲基)丙烯酸酯单体(a3)的含量,相对于共聚成分整体优选为0.01~5重量%,其中,作为具有二苯甲酮结构的(甲基)丙烯酸酯单体的含量,相对于共聚成分整体优选为0.01~5重量%,特别优选为0.1~2重量%,进一步优选为0.2~1重量%。所述含量过少时,有利用活性能量线形成交联结构时的保持力下降的倾向;进而有如下倾向:为了制作可加工的粘合片而形成交联结构时,需要较多的活性能量线量,在制作粘合片时需要大量的能量,难以高效率地制造。另外,含量过多时,体系整体的内聚力过度增大,有粘合力下降的倾向。
本发明中,可以根据需要进一步含有其它的能共聚的烯属不饱和单体(a4)作为共聚成分。
作为其它的能共聚的烯属不饱和单体(a4),可列举例如:(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、苯基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇-聚丙二醇-(甲基)丙烯酸酯、邻苯基苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚环氧乙烷加成物(甲基)丙烯酸酯等含芳香环单体;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环己氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等含脂环单体;(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、2-丁氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、辛氧基聚乙二醇-聚丙二醇-单(甲基)丙烯酸酯、月桂氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、硬脂氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等含醚链单体;(甲基)丙烯酸、β-羧基乙基丙烯酸酯等丙烯酸二聚物;巴豆酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、柠康酸、戊烯二酸、衣康酸、N-乙醇酸、肉桂酸等含羧基单体;(甲基)丙烯酰胺、N-(正丁氧基烷基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基单体;(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯及其季铵化物等含氨基单体;以及,丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、烷基乙烯基醚、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、衣康酸二烷基酯、富马酸二烷基酯、烯丙醇、丙烯酰氯、甲基乙烯基酮、N-丙烯酰胺甲基三甲基氯化铵、烯丙基三甲基氯化铵、二甲基烯丙基乙烯基酮等。
这些既可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
另外,在以丙烯酸系树脂(A)的高分子量化为目的时,还可以组合使用乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯等具有两个以上烯属不饱和基团的化合物等。
其它的能共聚的烯属不饱和单体(a4)的含量相对于共聚成分整体优选为0~20重量%,特别优选为0~10重量%,进一步优选为0~5重量%。
所述含量过多时,有热稳定性下降、或粘合力下降的倾向。
需要说明的是,在使用含羧基单体作为其它的能共聚的烯属不饱和单体(a4)时,所述含量相对于共聚成分整体优选为0~0.1重量%,特别优选为0~0.07重量%,进一步优选为0~0.05重量%。所述含量过多时,有腐蚀ITO膜等被粘物的金属或金属氧化物或使其劣化之虞。
本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)可以通过以前述的含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)及具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)为必需成分、并且适当选择上述的任意聚合成分来进行聚合而制造。
作为丙烯酸系树脂(A)的聚合方法,可以使用例如溶液聚合、悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合等现有公知的聚合方法,本发明中,从可以安全、稳定地以任意的单体组成制造丙烯酸系树脂(A)的观点而优选通过溶液聚合进行制造。
以下,示出本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)的优选制造方法的一例。
首先,向有机溶剂中混合或滴加共聚成分、聚合引发剂而进行溶液聚合,得到丙烯酸系树脂(A)溶液。
〔有机溶剂〕
作为上述聚合反应中使用的有机溶剂,可列举例如:甲苯、二甲苯等芳香族烃类;正己烷等脂肪族烃类;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类;甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等脂肪族醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;二甲醚、二乙醚等脂肪族醚类;二氯甲烷、二氯乙烷等脂肪族卤代烃类;四氢呋喃等环状醚类等。这些溶剂中,从可以从由溶液聚合得到的丙烯酸系树脂溶液中馏去溶剂、从而高效制造无溶剂型的丙烯酸系树脂的观点出发,优选使用沸点为70℃以下的溶剂。
作为沸点为70℃以下的有机溶剂,可列举例如:正己烷(67℃)之类的烃类、甲醇(65℃)之类的脂肪族醇类、乙酸甲酯(54℃)之类的酯类、丙酮(56℃)之类的酮类、二乙醚(35℃)之类的脂肪族醚类、二氯甲烷(40℃)之类的脂肪族卤代烃类、四氢呋喃(66℃)之类的环状醚类等,其中,从通用性、安全性的观点出发,优选使用丙酮、乙酸甲酯,特别优选使用丙酮。
需要说明的是,上述各有机溶剂名后记载的()内的数值为沸点。
〔聚合引发剂〕
作为上述聚合反应中使用的聚合引发剂,可以使用作为通常的自由基聚合引发剂的偶氮系聚合引发剂、过氧化物系聚合引发剂等,作为偶氮系聚合引发剂,可列举例如:2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双异丁腈、(1-苯基乙基)偶氮二苯基甲烷、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-环丙基丙腈)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等,作为过氧化物系聚合引发剂,可列举例如:过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧化氢异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔己酯、过氧化新癸酸叔己酯、过氧化碳酸二异丙酯、过氧化二异丁酰等。
这些可以单独使用,或将2种以上组合使用。
在本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)的制造中,优选使用沸点为70℃以下的有机溶剂作为溶液聚合的反应溶剂、并且在较低的温度下进行聚合,此时如果使用10小时半衰期温度高的聚合引发剂则容易残留聚合引发剂。当聚合引发剂残留时有如下倾向:在后述的、从丙烯酸系树脂(A)溶液中馏去溶剂的工序中,产生丙烯酸系树脂(A)的凝胶化。
因此,本发明中,从稳定地进行从通过溶液聚合得到的丙烯酸系树脂(A)溶液中馏去溶剂的工序的观点出发,上述聚合引发剂中,优选使用10小时半衰期温度低于60℃的聚合引发剂,其中优选2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(52℃)、2,2’-偶氮双(2-环丙基丙腈)(49.6℃)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基2,4-二甲基戊腈)(30℃)、过氧化特戊酸叔丁酯(54.6℃)、过氧化特戊酸叔己酯(53.2℃)、过氧化新癸酸叔己酯(44.5℃)、过氧化碳酸二异丙酯(40.5℃)、过氧化二异丁酰(32.7℃),特别优选为2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(52℃)、过氧化特戊酸叔己酯(53.2℃)。
需要说明的是,上述各化合物名后记载的()内的数值为各化合物的10小时半衰期温度。
作为上述聚合引发剂的使用量,相对于共聚成分100重量份通常为0.001~10重量份,优选为0.1~8重量份,特别优选为0.5~6重量份,进一步优选为1~4重量份,尤其优选为1.5~3重量份,最优选为2~2.5重量份。上述聚合引发剂的使用量过少时,有丙烯酸系树脂(A)的聚合率下降、残留单体增加或丙烯酸系树脂(A)的重均分子量变高的倾向;使用量过多时,有后述的从丙烯酸系树脂(A)溶液馏去溶剂的工序中产生丙烯酸系树脂(A)的凝胶化的倾向。
〔聚合条件等〕
关于溶液聚合的聚合条件,按照现有公知的聚合条件进行聚合即可,例如可以向溶剂中混合或滴加含有(甲基)丙烯酸系单体的共聚成分、聚合引发剂并按照规定的聚合条件进行聚合。
上述聚合反应中的聚合温度通常为40~120℃,本发明中,从可以稳定地进行反应的观点出发而优选50~90℃,进一步优选为55~75℃,特别优选为60~70℃。聚合温度过高时,有丙烯酸系树脂(A)容易凝胶化的倾向;过低时,聚合引发剂的活性下降,因此有聚合率下降、残留单体增加的倾向。
另外,聚合反应中的聚合时间(在进行后述的追加加热的情况下,至追加加热开始的时间)没有特别限制,从最后的聚合引发剂添加起为0.5小时以上,优选为1小时以上,进一步优选为2小时以上,尤其优选为5小时以上。
需要说明的是,从容易散热的观点出发,优选边使溶剂回流边进行聚合反应。
在本发明的丙烯酸系树脂(A)的制造中,为了降低残留聚合引发剂的量,优选进行追加加热而对聚合引发剂进行加热分解。
就上述追加加热温度而言,优选在高于上述聚合引发剂的10小时半衰期温度的温度下进行,具体而言,通常为40~150℃,从凝胶化抑制的观点出发,优选为55~130℃,特别优选为75~95℃。追加加热温度过高时,有丙烯酸系树脂(A)发生黄变的倾向;过低时,聚合单体、聚合引发剂会残留,有丙烯酸系树脂(A)的经时稳定性、热稳定性下降的倾向。
由此可以得到丙烯酸系树脂(A)溶液。
上述的丙烯酸系树脂(A)溶液也可以以多少含有溶剂的状态用于本发明的丙烯酸系粘合剂组合物,但是,本发明中通过从丙烯酸系粘合剂组合物实质上完全馏去溶剂、而以无溶剂型粘合剂形式利用,从而发挥更优异的效果。因此,通常从所得到的丙烯酸系树脂(A)溶液中馏去溶剂。
从丙烯酸系树脂(A)溶液中馏去溶剂的工序可以通过公知常见的方法来进行,作为馏去溶剂的方法,有通过加热而馏去溶剂的方法、以及通过减压而馏去溶剂的方法等,从高效地进行溶剂的馏去的观点出发,优选在减压下加热而馏去的方法。
作为加热馏去溶剂时的温度,优选在60~150℃下进行,从使残留溶剂量极少的观点出发,特别优选如下方式:以60~80℃保持对丙烯酸系树脂(A)进行聚合后的反应溶液而使溶剂馏出,然后以80~150℃馏出溶剂。需要说明的是,从抑制丙烯酸系树脂(A)的凝胶化的观点出发,优选溶剂馏去时不在温度150℃以上进行。
作为减压馏去溶剂时的压力,优选在20~101.3kPa下进行,从使残留溶剂量极少的观点出发,特别优选如下方式:在50~101.3kPa的范围进行保持而馏出反应溶液中的溶剂后,在20~50kPa下馏出残留溶剂。
由此可以制造本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)。
本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)的重均分子量优选为10万以上,进一步优选为15万~150万,特别优选为20万~100万,尤其优选为25万~80万,其中特别优选为30万~60万。所述重均分子量过大时,粘度过度变高,有涂敷性、处理下降的倾向;过小时,有内聚力下降、耐久性下降的倾向。
需要说明的是,上述丙烯酸系树脂(A)的重均分子量为制造时的重均分子量,是制造后未进行加热等的丙烯酸系树脂(A)的重均分子量。
另外,丙烯酸系树脂(A)的分散度(重均分子量/数均分子量)优选为15以下,进一步优选为10以下,特别优选为7以下,尤其优选为5以下。所述分散度过高时,有粘合剂层的耐久性能下降、容易产生发泡等的倾向;过低时,有处理性下降的倾向。需要说明的是,从制造的限制的观点出发,分散度的下限通常为1.1。
需要说明的是,上述的重均分子量为通过标准聚苯乙烯分子量换算而得的重均分子量,是通过使用在高效液相色谱(日本Waters公司制、“Waters2695(主体)”和“Waters 2414(检测器)”)上串联3根色谱柱:Shodex GPC KF-806L(排阻极限分子量:2×107、分离范围:100~2×107、理论塔板数:10000/根、填料材质:苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、填料粒径:10μm)来进行测定而得到的,数均分子量也可以使用同样的方法测定。另外,分散度由重均分子量和数均分子量求出。
本发明所使用的丙烯酸系树脂(A)的玻璃化转变温度(Tg)优选为-100~50℃,特别优选为-50~20℃,进一步优选为-20~0℃。所述玻璃化转变温度过高时,丙烯酸系树脂(A)的熔融粘度变高,因此涂敷时所需要的加热温度变高,有损害丙烯酸系树脂(A)的稳定性之虞,另外有高低差追随性、粘合力下降的倾向。玻璃化转变温度过低时,有热耐久性下降的倾向。
需要说明的是,玻璃化转变温度(Tg)通过下述的测定方法求出。
从后述的活性能量线照射前的粘合片剥离脱模片,将多个粘合片层叠,制作未交联状态的厚度约650μm的粘合片。按照以下条件测定所制作的片的动态粘弹性,读取损耗角正切(损耗模量G”/储能模量G’=tanδ)达到最大的温度,作为丙烯酸系树脂的Tg。
〔测定条件〕
测定设备:DVA-225(I.T.Keisoku Seigyo公司制)
变形模式:剪切
应变:0.1%
测定温度:-100~20℃
测定频率:1Hz
上述丙烯酸系树脂(A)的100℃下的熔融粘度(mPa·s)优选为1,000~10,000,000mPa·s,特别优选为50,000~1,000,000mPa·s,进一步优选为200,000~600,000mPa·s。粘度过低时,有由于分子量下降而导致耐久性下降的倾向;粘度过高时,有处理性下降、涂敷变困难的倾向。
需要说明的是,上述的粘度为使用岛津制作所公司制“高化流变仪”在载荷30kg、孔径1.0mm、模具(日语:ダイ)长度10mm、测定温度100℃下测定出的值。
本发明的丙烯酸系树脂(A)优选以实质上不含溶剂的无溶剂型丙烯酸系树脂形式使用,此时,丙烯酸系树脂(A)的溶剂含量优选为2重量%以下,进一步优选为0.00001~2重量%,特别优选为0.0001~1重量%,尤其优选为0.001~0.1重量%。溶剂含量过多时,有在作为粘合剂使用时粘合剂层产生气泡、耐久性下降的倾向。
另外,本发明的丙烯酸系树脂(A)中的残留单体量优选为2重量%以下,特别优选为0.00001~1.5重量%,进一步优选为0.0001~1.0重量%。残留单体量过多时有如下倾向:加热时分子量增加而涂敷性、粘合物性下降,或者粘合剂产生气泡而耐久性下降。
需要说明的是,上述的丙烯酸系树脂(A)中的溶剂含量及残留单体量为如下值:将丙烯酸系树脂(A)用甲苯稀释20倍,用气相色谱/质谱(GC:AgilentTechnologies公司制7890A GCsystem、MSD:AgilentTechnologies公司制5975inert)测定出的值。
另外,本发明中,丙烯酸系树脂(A)中的挥发成分含量(通常,溶剂和残留单体为主要成分)优选为2重量%以下,特别优选为0.00001~1.5重量%,进一步优选为0.0001~1.0重量%。残留单体量过多时有如下倾向:加热时丙烯酸系树脂(A)的分子量增加而涂敷性下降,或者制成粘合剂时粘合物性下降,或者产生气泡而耐久性下降。
需要说明的是,上述的丙烯酸系树脂(A)中的挥发成分含量为如下值:将1.5g丙烯酸系树脂载于直径50mm的圆形的铝箔上,在热风干燥器中以130℃加热1小时,由加热前和加热后的重量变化计算出的值。
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物优选含有相对于丙烯酸系粘合剂组合物整体为90重量%以上的上述丙烯酸系树脂(A),进一步优选含有95~99.9重量%、特别是98~99.9重量%、尤其是99~99.9重量%。
另外,本发明的丙烯酸系粘合剂组合物可以通过如后所述地进行活性能量线照射处理、进而进行熟化而制成丙烯酸系粘合剂组合物固化(交联)而成的粘合剂,在利用活性能量线进行固化时,从可以使活性能量线照射时的反应稳定化的观点出发,可以添加光聚合引发剂(B)。
作为所述光聚合引发剂(B),只要是在光的作用下产生自由基的引发剂则没有特别限定,可列举例如:苯乙酮系、苯偶姻系、二苯甲酮系、噻吨酮系、酰基氧化膦系等光聚合引发剂,从可以在分子间或分子内高效地进行交联的观点出发,优选使用夺氢型的二苯甲酮系的光聚合引发剂。
作为二苯甲酮系的光聚合引发剂,可列举例如:二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮等。
这些既可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
另外,作为这些光聚合引发剂(B)的助剂,还可以组合使用三乙醇胺、三异丙醇胺、4,4’-二甲基氨基二苯甲酮(米蚩酮)、4,4’-二乙基氨基二苯甲酮、2-二甲基氨基乙基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等。这些助剂也可以单独使用或将2种以上组合使用。
关于所述光聚合引发剂(B)的配合量,相对于丙烯酸系树脂(A)100重量份优选为0.01~10重量份,特别优选为0.1~5重量份,进一步优选为0.5~2重量份。所述配合量过少时,有固化速度下降、固化变得不充分的倾向;即使过多固化性也不会提高,有经济性下降的倾向。
另外,在利用活性能量线进行固化时,可以进一步含有单官能单体、多官能单体等活性能量线固化性单体。由此可以调整粘合剂层整体的内聚力,得到稳定的粘合物性。
作为活性能量线固化性单体,优选在1分子内含有2个以上烯属不饱和基团的多官能单体,可列举例如:己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(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、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、异氰脲酸环氧乙烷改性三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等。需要说明的是,上述多官能性单体可以单独使用或将2种以上组合使用。
所述多官能单体优选相对于丙烯酸系树脂(A)100重量份以0~5重量份来使用,特别优选为0.01~2重量份,进一步优选为0.1~1重量份。
另外,本发明的丙烯酸系粘合剂组合物可以根据需要配合其它粘合剂,或者,也可以配合交联剂、交联促进剂、硅烷偶联剂、抗静电剂、增粘剂、功能性色素等现有公知的添加剂。
从而,通过将丙烯酸系树脂(A)、根据需要而使用的光聚合引发剂(B)及其它任选成分混合可以得到本发明的丙烯酸系粘合剂组合物。需要说明的是,对混合方法没有特别限定,可以采用将各成分一次性混合的方法、或将任选成分混合后再一次性或依次地混合剩余成分的方法等各种方法。
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物的100℃下的熔融粘度(mPa·s)优选为1,000~10,000,000mPa·s,特别优选为50,000~1,000,000mPa·s,进一步优选为200,000~600,000mPa·s。粘度过低时,有由于分子量下降而导致耐久性不足的倾向;粘度过高时,有处理性下降、涂敷变得困难的倾向。
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物中,溶剂含量优选为2重量%以下,进一步优选为0.00001~2重量%,特别优选为0.0001~1重量%,尤其优选为0.001~0.1重量%。溶剂含量过多时,有作为粘合剂使用时粘合剂层产生气泡、耐久性下降的倾向。
另外,丙烯酸系粘合剂组合物中的残留单体量优选为2重量%以下,特别优选为0.00001~1.5重量%,进一步优选为0.0001~1.0重量%。残留单体量过多时,有加热时分子量增加而涂敷性、粘合物性下降或粘合剂产生气泡而耐久性下降的倾向。
本发明中,丙烯酸系粘合剂组合物中的挥发成分含量(通常,溶剂和残留单体为主要成分)优选为2重量%以下,特别优选为0.00001~1.5重量%,进一步优选为0.0001~1.0重量%。残留单体量过多时有如下倾向:加热时丙烯酸系树脂(A)的分子量增加而涂敷性下降,或者制成粘合剂时粘合物性下降,或者产生气泡而耐久性下降。
需要说明的是,上述丙烯酸系粘合剂组合物的熔融粘度、溶剂含量、残留单体量及挥发成分含量可以通过与前述丙烯酸系树脂(A)同样的方法来测定。
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物作为热熔用粘合剂成分有用。另外,包含本发明的丙烯酸系粘合剂组合物的粘合剂作为光学构件用无溶剂型粘合剂特别有用。
<粘合片>
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物优选以下述形式使用:将使用该丙烯酸系粘合剂组合物而成的粘合剂层设置在基材片上而成的粘合片、将粘合剂层设置在脱模片上而成的两面粘合片、将粘合剂层设置在光学构件上而成的带粘合剂层的光学构件。
需要说明的是,上述粘合剂层既可以是本发明的丙烯酸系粘合剂组合物本身,也可以是本发明的丙烯酸系粘合剂组合物进行了固化(交联)而成的粘合剂层。
作为固化方法,可列举利用活性能量线进行固化的方法,通过照射活性能量线,丙烯酸系粘合剂组合物中的丙烯酸系树脂(A)在分子内及分子间中的至少一处形成交联结构。
粘合片例如可以如下所述地制作。
首先通过将丙烯酸系粘合剂组合物以通过加热而熔融的状态涂敷于基材片的一面或两面、然后进行冷却的方法;或者将丙烯酸系粘合剂组合物通过加热而熔融并利用T模等挤出、层压在基材片上的方法等,在基材片上的一面或两面以规定的厚度形成粘合剂层。然后,根据需要在上述粘合剂层面贴合脱模片,由此可以制作粘合片。
另外,在基材片上形成粘合剂层后,可以根据需要进行活性能量线照射处理,进而进行熟化,由此可以制作具有粘合剂组合物固化(交联)而成的粘合剂层的粘合片。
另外,也可以通过在脱模片上形成粘合剂层、在相反侧的粘合剂层面上贴合脱模片而制作无基材的两面粘合片。
得到的粘合片、两面粘合片在使用时从粘合剂层剥离上述脱模片后供于使用。
作为基材片,可列举例如:聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/间苯二甲酸乙二醇酯共聚物等聚酯系树脂;聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯等聚烯烃系树脂;聚氟乙烯(Polyvinyl Fluoride)、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯(polyfluoroethylene)等聚氟乙烯树脂;尼龙6、尼龙6,6等聚酰胺;聚氯乙烯、聚氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、维尼纶等乙烯基聚合物;三乙酸纤维素、赛璐玢等纤维素系树脂;聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯等丙烯酸系树脂;聚苯乙烯;聚碳酸酯;聚芳酯;聚酰亚胺等合成树脂片,铝、铜、铁的金属箔,道林纸、玻璃纸等纸,由玻璃纤维、天然纤维、合成纤维等构成的织物或无纺布。这些基材片可以以单层体形式或2种以上层叠而成的复层体形式来使用。这些中,从轻质化等观点出发,优选合成树脂片。
进而,作为上述脱模片,可以使用例如对上述基材片中所例示的各种合成树脂片、纸、织物、无纺布等进行脱模处理后的脱模片。作为脱模片,优选使用硅系的脱模片。
另外,作为上述丙烯酸系粘合剂组合物的涂敷方法,为常规的涂敷方法即可,没有特别限定,可列举例如:辊涂、模涂、凹版涂布、逗点涂布、狭缝涂布、丝网印刷等方法。
在进行活性能量线照射时,除了可以利用远紫外线、紫外线、近紫外线、红外线等光线、X射线、γ射线等电磁波以外,还可以利用电子束、质子束、中子束等,从固化速度、照射装置的入手容易性、价格等出发,利用紫外线照射的固化是有利的。
并且,本发明中通过将上述粘合剂层层叠形成在光学构件上可以得到带粘合剂层的光学构件。另外,还可以使用上述的两面粘合片将光学构件彼此贴合。
作为上述光学构件,可列举构成触摸面板、图像显示装置的液晶显示器、透明导电膜基板(ITO基板)、保护膜(玻璃)等。
关于上述粘合片的粘合剂层的凝胶率,从耐久性能和粘合力的观点出发,优选为10~100重量%,特别优选为30~90重量%,尤其优选为50~80重量%。凝胶率过低时,有由于内聚力下降而耐久性下降的倾向。另外,凝胶率过高时,有由于内聚力上升而粘合力下降的倾向。
另外,在通过利用活性能量线的固化来形成粘合剂层时,在低照射量下使凝胶率上升的方式从经济性和加工性的观点出发是优选的。具体而言,优选在累积光量1000mJ/cm2下凝胶率达到10~90重量%,特别优选30~85重量%,进一步优选50~80重量%。低照射量下的凝胶率过低时,有到形成粘合层为止需要大量的活性能量线量、难以高效地制造的倾向。另一方面,在为了经济性而在凝胶率低的状态下制成粘合片时,有粘合片的加工性下降的倾向。
需要说明的是,在将凝胶率调整至上述范围时,例如可通过调整活性能量线照射量、丙烯酸系树脂(A)中的活性能量线交联性结构部位的含量或者调整光引发剂量、活性能量线固化性单体的种类、量来实现。
上述凝胶率为交联度(固化程度)的标准,例如通过以下的方法来计算。即,将在成为基材的高分子片(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等)上形成粘合剂层而成的粘合片(未设置脱模片的粘合片)用200目的SUS制金属网包裹,在保持23℃的甲苯中浸渍24小时,将残留在金属网中的不溶解的粘合剂成分的重量百分率作为凝胶率。其中,预先减去基材的重量。
上述粘合片的粘合剂层的厚度通常优选为50~3000μm,进一步优选为100~1000μm,尤其优选为175~350μm。当上述粘合剂层的厚度过薄时,有冲击吸收性下降的倾向;过厚时,有光学构件整体的厚度增加、实用性下降的倾向。
需要说明的是,本发明的粘合剂层的厚度为从使用三丰公司制“ID-C112B”得到的含粘合剂层的层叠体整体的厚度的测定值中减去除粘合剂层以外的构成构件的厚度的测定值而求出的值。
另外,就本发明的粘合片的粘合剂层而言,粘合剂层的厚度为175μm时的雾度值优选为2%以下,特别优选为0~1.5%,进一步优选为0~1%。雾度值超过2%时,有粘合剂层白化、透明性下降的倾向。
本发明的粘合剂层在100Hz下的相对介电常数优选为3.5以下,特别是更优选为3.0以下。需要说明的是,相对介电常数的下限值通常为1.0。
相对介电常数过高时,有搭载于触摸面板的电极间的静电电容变大、成为误动作的原因的倾向;过低时,有静电电容变小、检测灵敏度下降的倾向。
实施例
以下列举实施例进一步具体地说明本发明,但本发明只要不超出其主旨即可,不受以下的实施例限定。需要说明的是,例子中有“份”、“%”时,除雾度值以外均是重量基准。另外,关于丙烯酸系树脂的重均分子量的测定,按照前述的方法进行测定。
〔制造例1〕
向带冷凝器的2L烧瓶中加入作为聚合溶剂的丙酮100份(沸点56℃)、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(ADVN:10小时半衰期温度52℃)0.6份、预先混合的单体溶液(甲基丙烯酸硬脂酯(SMA:a2-1)50份(相对于共聚成分整体为15%)、甲基丙烯酸月桂酯与甲基丙烯酸十三烷基酯的混合物(SLMA:a2-1)192份(相对于共聚成分整体为57.6%)、甲基丙烯酸2-乙基己酯(2EHMA:a2-2)50份(相对于共聚成分整体为15%)、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA:a1)40份(相对于共聚成分整体为12%)、4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮(MBP:a3)1.5份(相对于共聚成分整体为0.4%)的混合溶液)的20%,在烧瓶内进行加热回流,用2小时滴加剩余的80%的前述单体溶液。在滴加后1小时、3小时后分别添加ADVN0.2份、0.6份进行反应,得到丙烯酸系树脂[A-1]溶液。
利用制成为通过使用“卜”字形连接管而能够将溶剂馏出去除到体系外形式的烧瓶将上述得到的丙烯酸系树脂[A-1]溶液在夹套温度80℃下保持1小时、进而减压到10kPa并在夹套温度90℃下保持2小时而进行溶剂的馏出去除,得到丙烯酸系树脂[A-1](重均分子量:33.9万、挥发成分含量:0.9%、玻璃化转变温度-8.9℃)。
〔制造例2、比较制造例1~2〕
按照表1设定丙烯酸系树脂的共聚成分,除此以外与制造例1同样制造丙烯酸系树脂[A-2]、[A’-1]、[A’-2]。
[表1]
<实施例1>
将上述中得到的丙烯酸系树脂[A-1]用2张聚酯系脱模片(厚度176μm)夹持,按照使粘合层的厚度达到175μm的方式边以100℃进行加热边进行加压,进而用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:1000mJ/cm2(500mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射,由此得到无基材的两面粘合片。
另外,从上述中得到的无基材的两面粘合片的粘合剂层剥离一面上的脱模片,按压到易粘接处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度125μm)上,得到粘合剂层的厚度为175μm的带粘合剂层的PET膜。
<实施例2>
在上述实施例1中,将丙烯酸系树脂[A-1]变更为丙烯酸系树脂[A-2],除此以外,与实施例1同样到得到实施例2的无基材的两面粘合片及带粘合剂层的PET膜。
<比较例1>
在上述实施例1中,将丙烯酸系树脂[A-1]变更为丙烯酸系树脂[A’-1],除此以外,与实施例1同样地得到比较例1的无基材的两面粘合片及带粘合剂层的PET膜。
<比较例2>
在上述实施例1中,将丙烯酸系树脂[A-1]变更为丙烯酸系树脂[A’-2],除此以外,与实施例1同样地得到比较例2的无基材的两面粘合片及带粘合剂层的PET膜。
〔凝胶率(1)〕
将上述无基材的两面粘合片裁切成40mm×40mm后,在23℃×50%RH的条件下放置30分钟后,剥离一个脱模片,将粘合剂层侧贴合到50mm×100mm的SUS网片(200目)之后,剥离另一个脱模片,相对于SUS网片的长度方向从中央部折回而将样品包入之后,在保持23℃的装有甲苯250g的密封容器中浸渍24小时,通过此时的重量变化来进行凝胶率(%)的测定。
〔凝胶率(2)〕
将上述无基材的两面粘合片裁切成40mm×40mm后,用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射,在23℃×50%RH的条件下放置30分钟后,剥离一个脱模片,将粘合剂层侧贴合到50mm×100mm的SUS网片(200目)之后,剥离另一个脱模片,相对于SUS网片的长度方向从中央部折回而将样品包入之后,在保持23℃的装有甲苯250g的密封容器中浸渍24小时,通过此时的重量变化来进行凝胶率(%)的测定。
〔粘合力〕
对于上述带粘合剂层的PET膜,裁切成宽度25mm×长度100mm并剥离脱模片,在23℃×50%RH的气氛下用2kg橡胶辊往返2次将粘合剂层侧加压贴付到无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”、厚度1.1mm)上,在高压釜中进行50℃×0.5MPa×20分钟的加压加热处理后,从PET膜侧用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射,在23℃×50%RH的条件下放置30分钟后,在常温(23℃)下以剥离速度300mm/分钟测定180度剥离强度(N/25mm)。
〔粘合剂层的光学特性〕
将上述无基材的两面粘合片裁切成25mm×25mm,用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射。然后,从粘合剂层剥离一个面的脱模片,将粘合剂层侧贴合到无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”、厚度1.1mm)后,进行高压釜处理(50℃×0.5MPa×20分钟),在23℃×50%RH的条件下放置30分钟。最后,剥离另一个脱模片,从而制作具有“无碱玻璃/粘合剂层”的构成的试验片。
使用所得到的试验片测定雾度值、总透光率、色差b*值、YI值。
[雾度值及总透光率]
就雾度值而言,使用HAZE MATER NDH2000(日本电色工业公司制)测定漫射透射率及总透光率,将得到的漫射透射率和总透光率的值代入下述式来计算雾度值。需要说明的是,本机器基于JIS K7361-1。
雾度值(%)=(漫射透射率/总透光率)×100
[色差]
色差b*值基于JIS K7105来测定,测定中使用分光色差计(SE6000:日本电色工业公司制)在透射条件下进行。
[YI值]
YI值基于JIS K7373来测定,测定中使用分光色差计(SE6000:日本电色工业公司制)在透射条件下进行。
需要说明的是,就实施例中的雾度、总透光率、色差b*值、YI值的测定而言,是仅将粘合剂层贴付于无碱玻璃(总透光率=93%、雾度=0.06%、b*值=0.16)并进行测定而得的值。
〔耐湿热性〕
将上述带粘合剂层的PET膜裁切成30mm×50mm,剥离脱模片,将粘合剂层侧贴合到无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”、厚度1.1mm)后,进行高压釜处理(50℃×0.5MPa×20分钟),从PET膜侧用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射,在23℃×50%RH的条件下放置30分钟,由此制作具有“无碱玻璃/粘合剂层/PET膜”的构成的试验片。
使用所得到的试验片在60℃×90%RH气氛下进行168小时的耐湿热性试验,测定耐湿热性试验开始前和耐湿热性试验后的雾度值,按照下述的基准进行评价。雾度值通过与上述粘合剂层的光学特性测定同样的方法来测定。
(评价)
○耐湿热性试验后的雾度值小于2.0%,在耐湿热性试验前后,雾度值的上升率为20%以下
△耐湿热性试验后即刻的雾度值小于2.0%,在耐湿热性试验前后,雾度值的上升比例大于20%。
×耐湿热性试验后即刻的雾度值为2.0%以上
需要说明的是,耐湿热性试验前后的雾度值的上升率(%)通过下述式来求出。
上升率(%)=(试验后雾度值-试验前雾度值)/试验前雾度值×100
〔热稳定性〕
将上述无基材的两面粘合片裁切成30mm×50mm,用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射。然后,从粘合剂层剥离一个面的脱模片,将粘合剂层侧贴合到无碱玻璃(康宁公司制“EAGLE XG”、厚度1.1mm)后,剥离另一个脱模片,在另一面也贴合无碱玻璃(康宁公司制、EAGLE XG),进行高压釜处理(50℃×0.5MPa×20分钟),由此制作具有“无碱玻璃/粘合层/无碱玻璃”的构成的试验片。
使用所得到的试验片,在150℃气氛下进行168小时的热稳定性试验,测定热稳定性试验后的b*值,按照下述的基准进行评价。b*值通过与上述粘合剂层的光学特性测定同样的方法来测定。
(评价)
○···热稳定性试验后即刻的b*值为0.5以下
×···热稳定性试验后即刻的b*值大于0.5
〔相对介电常数〕
从上述无基材的两面粘合片的粘合剂层剥离一个面的脱模片,按压到未处理PET膜(厚度50μm)上后,进而剥离另一个脱模片并按压到与上述同样的未处理PET膜,由此得到具有“PET膜/粘合剂层/PET膜”的构成的带粘合剂层的PET膜。
将上述带粘合剂层的PET膜裁切成7cm×7cm,用高压汞UV照射装置以峰照度:150mW/cm2,累积曝光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2pass)进行紫外线照射。
对于上述介电常数测定用试验片,使用HP4284A精密LCR计(Agilent公司制),在23℃×50%RH的气氛下将试验片夹设在电极间并以频率100Hz施加电场,进行电容的测定,由电极间的电容变化计算粘合层的介电常数。然后,由得到的介电常数计算相对介电常数。
(评价)
○···粘合层在100KHz下的相对介电常数为3.0以下
×···粘合层在100KHz下的相对介电常数大于3.0
[表2]
使用了实施例1、2的粘合剂组合物的粘合片为低介电且热稳定性、耐湿热性平衡性良好且优异。
另一方面,含羟基(甲基)丙烯酸酯单体(a1)的含量少的比较例1,其耐湿热性差。
另外,具有碳数10~24的直链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯单体(a2-1)的含量少的比较例2,其热稳定性差,另外相对介电常数也高。
上述实施例示出了本发明的具体方式,但上述实施例仅仅为例示,并非限定性地解释。意图在于,本领域技术人员显而易见的变形均在本发明的范围内。
产业上的可利用性
本发明的丙烯酸系粘合剂组合物能够厚涂涂敷,使用其的粘合剂不存在加热所致的树脂黄变,热稳定性优异,且显示低介电常数,进而耐湿热性、冲击吸收性、高低差追随性也优异,因此特别是作为构成触摸面板、图像显示装置等的光学构件的贴合、有机EL显示器密封用途等中使用的粘合剂是有用的。
丙烯酸系粘合剂组合物、粘合剂及粘合片专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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