CN102947406A - 光学薄膜用粘合剂组合物及粘合型光学薄膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光学薄膜用粘合剂组合物,其具有优异的耐热性、耐候性、耐渗出性,且具有优异的粘接力、内聚力、粘性等粘合特性平衡,粘合剂组合物的粘性可以控制,此外,将光学薄膜贴合于被粘物上或将保护薄膜贴合于光学薄膜上时的初期再加工性优异,此外在贴合后长期保持该状态时,尤其暴露于高温状态或湿热状态时,由于粘接力的上升,因而粘接耐久性优异。本发明制造了以特定比例含有特定的丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和特定的丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的粘合剂组合物以及以该粘合剂组合物为基础的光学薄膜用粘合剂。
Description
技术领域
本发明涉及含有丙烯酸系嵌段共聚物的光学薄膜用粘合剂组合物。具体而言,本发明涉及含有特定的丙烯酸系二嵌段共聚物和特定的丙烯酸系三嵌段共聚物的光学薄膜用粘合剂组合物。
背景技术
将丙烯酸系嵌段共聚物或丙烯酸系嵌段共聚物组合物用于粘合剂是迄今已知的。例如,由在聚合物主链中具有通式:-[a1]-[b]-[a2]-所示的结构的特定嵌段共聚物和含有至少一个的(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物嵌段的二嵌段共聚物构成的组合物具有优异的高温下的保持力等各种粘合特性,并且,具有优异的耐热性、耐候性、热熔涂布性,适合作为用于获得粘合片和粘合带的粘合剂(尤其热熔型粘合剂)(参照专利文献1)。
另外公开了一种二嵌段共聚物,其是以通式:X-Y(式中,X表示主要由具有碳原子数1~4的烷基或环结构烷基的甲基丙烯酸烷基酯单元构成的聚合物嵌段;Y表示主要由具有碳原子数1~20的烷基的丙烯酸烷基酯单元和/或具有碳原子数5~20的烷基的甲基丙烯酸烷基酯单元构成的聚合物嵌段)所示的二嵌段共聚物,聚合物嵌段X的重均分子量(Mw)为1000~8000,聚合物嵌段X的质量与聚合物嵌段Y的质量的比例按X/Y的质量比计为1/99~10/90的范围,其可用于获得具有优异的耐热性、耐候性、各种粘合物性,且热熔涂布性优异的丙烯酸系粘合剂(参照专利文献2)。
进一步披露了,以特定的比例将嵌段共聚物和二嵌段共聚物配混时,可获得耐热性、耐候性、耐渗出性、热熔性、熔融涂布性、粘接力、内聚力、粘性等各种粘合特性优异的丙烯酸系嵌段共聚物组合物,其中所述嵌段共聚物是分子中至少具有1个或2个丙烯酸酯系聚合物嵌段与、2个或1个结构与其不同的(甲基)丙烯酸酯系聚合物嵌段键合的丙烯酸系三嵌段结构的、重均分子量(Mw)120000以上且分子量分布小于1.5的嵌段共聚物,所述二嵌段共聚物是1个丙烯酸酯系聚合物嵌段与1个结构与其不同的(甲基)丙烯酸酯系聚合物嵌段键合的、分子量分布小于1.5的二嵌段共聚物。使构成所述丙烯酸系嵌段共聚物组合物的所述嵌段共聚物中的(甲基)丙烯酸酯系聚合物嵌段的含量为5~22质量%、或者将该嵌段共聚物的重均分子量(Mw)设定为150000以上时,各种粘合特性显示进一步提高(参照专利文献3)。
然而,没有具体地研究将上述专利文献1~3中公开的粘合剂组合物应用于粘合型光学薄膜。另外,关于含有丙烯酸系三嵌段共聚物的溶液型粘合剂的特性,没有任何言及。
另一方面,光学薄膜用粘合剂用于将偏光板、相位差薄膜等光学薄膜贴合于液晶面板等上,或者将多个光学薄膜贴合、层叠,或将保护薄膜贴合于光学薄膜上。
尤其,对于光学薄膜用粘合剂,除了作为粘合剂的优异性能平衡以外,还要求具有优异的透明性、进而再加工性、耐热性、耐久性等的提升。
具体而言,光学薄膜用粘合剂为了不损害光学薄膜的功能,要求不仅具有优异的透明性,而且具有优异的光学各向同性(无双折射)。
另外,贴合光学薄膜时,发生皱折、气泡、异物等侵入或贴附位置偏移等的情况下,有时要剥离暂时贴合的光学薄膜或保护薄膜,再次进行贴合作业,或者剥离光学薄膜之后,回收高价值的液晶面板,进行再循环。从所述观点来看,对于光学薄膜用粘合剂,要求有在显示器等图像显示装置的制造工序中无残胶、能够以适度的剥离强度剥离、可再次贴合的初期再加工性。
另外,对于光学薄膜用粘合剂,要求具有在贴合光学薄膜之后到实际使用的期间即使暴露于加热、湿热状态也不发泡或从被粘物上剥离的高耐久性。
另外,包含光学薄膜、基材、含有丙烯酸系嵌段共聚物的粘合剂层的部件等是已知的(参照专利文献4)。然而,在该文献中,基材为聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等气体放出基材时,虽然研究了抑制粘合剂层的层间剥离和起泡的效果,但没有研究光学薄膜用粘合剂所必需的初期再加工性。
在上述状况下,本发明人等开发并在先申请了以特定的丙烯酸系三嵌段共聚物为主成分的非化学交联型的光学薄膜用粘合剂的专利(参照专利文献5)。该非化学交联型的光学薄膜用粘合剂没有因交联不均而导致的粘合性能偏差的问题,显示了良好的内聚力,初期的再加工性、粘合特性、耐热性、耐久性等优异,可用作通常的光学薄膜用的粘合剂。然而,根据该非交联型粘接剂,初期的再加工性和耐久性有时不充分。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-323072号公报
专利文献2:日本特开2004-2736号公报
专利文献3:日本特开2005-307603号公报
专利文献4:日本特表2008-508394号公报
专利文献5:WO2008/065982
专利文献6:日本特开平11-335432号公报
专利文献7:日本特公平7-25859号公报
专利文献8:日本特开平6-93060号公报
非专利文献
非专利文献1:“Macromol.Chem.Phys.”,2000年,201卷,第1108~1114页
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供一种包含丙烯酸系嵌段共聚物的光学薄膜用粘合剂组合物,其耐热性、耐候性、耐渗出性优异,粘接力、内聚力、粘性等各种粘合特性平衡优异且能够控制粘性。
另外,本发明的目的是提供一种光学薄膜用粘合剂组合物,在将光学薄膜贴合于被粘物上或将保护薄膜贴合于光学薄膜上时,在初期,能够在适于再加工的粘接力下、没有残胶、以适度的剥离强度剥离,在贴合后长期保持该状态时,尤其暴露于高温、湿热状态时,由于粘接力的上升、粘接耐久性优异。
此外,本发明的目的是提供具有包含所述光学薄膜用粘合剂组合物的粘合剂层的粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜、以及具备所述粘合型光学薄膜和/或光学薄膜用保护薄膜的图像显示装置。
用于解决问题的方案
现已发现,以特定的比例将特定的丙烯酸系二嵌段共聚物和特定的丙烯酸系三嵌段共聚物配混时,可以解决上述课题,其中,所述丙烯酸系二嵌段共聚物是甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段与丙烯酸烷基酯聚合物嵌段各1个键合而形成的、丙烯酸烷基酯聚合物嵌段的含量为10~55质量%、重均分子量(Mw)为9000~300000、分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5的二嵌段共聚物;所述丙烯酸系三嵌段共聚物是以玻璃化转变温度-20℃以下的丙烯酸烷基酯聚合物嵌段为中央嵌段、其两端分别键合了玻璃化转变温度为100℃上的甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段的丙烯酸系三嵌段共聚物,其中,中央的丙烯酸烷基酯聚合物嵌段的含量为82~95质量%,重均分子量(Mw)为50000~300000,分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5。
即,本发明是
(1)一种光学薄膜用粘合剂组合物,其中,
(α)其含有具备必要条件(E1)、(E2)、(E3)以及(E4)的下述丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和具备必要条件(F1)、(F2)、(F3)以及(F4)的下述丙烯酸系三嵌段共聚物(II),
(β)丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)在70/30~20/80的范围内;
丙烯酸系二嵌段共聚物(I):
(E1)下述通式(1)所示的丙烯酸系二嵌段共聚物
A-B (1)
式(1)中,A表示甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段,B表示丙烯酸烷基酯聚合物嵌段;
(E2)聚合物嵌段B的含量为10~55质量%;
(E3)重均分子量(Mw)为9000~300000;及
(E4)分子量分布(Mw/Mn)是1.0~1.5。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II):
(F1)下述通式(2)所示的丙烯酸系三嵌段共聚物
C1-D-C2 (2)
式(2)中,C1和C2各自独立地表示玻璃化转变温度100℃以上的甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段,D表示玻璃化转变温度-20℃以下的丙烯酸烷基酯聚合物嵌段;
(F2)聚合物嵌段D的含量为82~95质量%;
(F3)重均分子量(Mw)为50000~300000;以及
(F4)分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5。
本发明是
(2)粘合型光学薄膜,其具有由(1)的光学薄膜用粘合剂组合物形成的粘合剂层。
本发明是
(3)粘合型光学薄膜用保护薄膜,其具有由(1)光学薄膜用粘合剂组合物形成的粘合剂层。
本发明是
(4)一种图像显示装置,其具有(2)的粘合型光学薄膜和/或(3)的光学薄膜用保护薄膜。
发明的效果
本发明的光学薄膜用粘合剂组合物的耐热性、耐候性、耐渗出性优异,粘接力、内聚力、粘性等各种粘合特性优异,另外,在将光学薄膜贴合于被粘物上时,初期具有再加工粘接力,贴合后长期保持该状态时,尤其暴露于高温、湿热状态下时,由于粘接力的升高而显示了耐久性,因此,可以有效地用于制造要求兼有再加工性和耐久性的粘合型光学薄膜或光学薄膜保护用薄膜。
此外,具有包含上述光学薄膜用粘合剂组合物的粘合剂层的粘合型光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜可用于制造图像显示装置。
附图说明
图1是实施例4中获得的粘合型光学薄膜的粘合剂层的微相分离结构的用DFM测定的相位显像(phase image)。
图2是比较例1中获得的粘合型光学薄膜的粘合剂层的微相分离结构的用DFM测定的相位显像。
具体实施方式
以下详细说明本发明。本发明的光学薄膜用粘合剂组合物是用于在光学薄膜的单面或两面的一部分或全部上形成粘合剂层,使光学薄膜贴合于其它被粘物上的粘合剂组合物,以及为了保护该光学薄膜的表面用于将保护薄膜贴合于光学薄膜的表面上的粘合剂组合物的总称。
在本发明中,光学薄膜是指一般用于光学用途的各种薄膜,例如,可列举出偏光薄膜、偏光板、相位差薄膜、相位差板、视角扩大薄膜、增光薄膜、防反射薄膜、防眩薄膜、滤色器、导光板、漫射薄膜、棱镜片、电磁波屏蔽薄膜、近红外线吸收薄膜、复合了多种光学功能的功能性复合光学薄膜等。
另外,光学薄膜用保护薄膜是用于保护上述各种光学薄膜的表面而贴合于该光学薄膜上的薄膜。
本发明的光学薄膜用粘合剂组合物(以下简称为“粘合剂组合物”)中含有的丙烯酸系二嵌段共聚物(I)具备下述(E1)~(E4)的必要条件。
(E1)下述通式(1)所示的丙烯酸系二嵌段共聚物
A-B (1)
(式(1)中,A表示甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段,B表示丙烯酸烷基酯聚合物嵌段);
(E2)聚合物嵌段B的含量为10~55质量%;
(E3)重均分子量(Mw)为9000~300000;以及
(E4)分子量分布(Mw/Mn)是1.0~1.5。
在丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中,聚合物嵌段A是由甲基丙烯酸烷基酯聚合物构成的聚合物嵌段。上述聚合物嵌段A的玻璃化转变温度优选为50℃以上,更优选为100℃以上。
上述聚合物嵌段A通过将甲基丙烯酸烷基酯聚合来获得。作为所述甲基丙烯酸烷基酯,例如,可列举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸异冰片酯等。
在上述甲基丙烯酸烷基酯中,甲基丙烯酸甲酯是优选的。上述聚合物嵌段A可以是由这些甲基丙烯酸烷基酯的仅仅一种聚合而形成的,也可以是由两种以上聚合而形成的。
在丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中,聚合物嵌段B是由丙烯酸烷基酯聚合物构成的聚合物嵌段。上述聚合物嵌段B的玻璃化转变温度优选为-20℃以下。
上述聚合物嵌段B通过丙烯酸烷基酯聚合而获得。作为所述丙烯酸烷基酯,例如,可列举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯、和丙烯酸硬脂酯等。
从聚合物嵌段B的玻璃化转变温度处于-20℃以下的方面出发,在上述丙烯酸烷基酯中,优选丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸正辛酯。
从以所得聚合物嵌段B为至少一种成分的相与含有上述聚合物嵌段A的相的相分离变得清晰、由含有聚合物嵌段A作为其成分的相产生的物理假性交联不崩解、可获得内聚力高且耐久性优异的粘合剂组合物的方面等出发,上述丙烯酸烷基酯中,特别优选丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
聚合物嵌段B可以由仅仅一种丙烯酸烷基酯聚合而成,也可以由两种以上聚合而成。
在构成丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A和B中,只要是在不损害本发明的效果的范围内(例如在聚合物嵌段中10质量%以下),可以含有其它单体单元。作为上述其它单体,例如,可列举出(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯等(甲基)丙烯酸烷基酯以外的(甲基)丙烯酸酯;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯;乙烯、丙烯等烯烃等。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中的聚合物嵌段B的含量为10~55质量%,优选为10~49质量%,更优选为18~35质量%。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中的聚合物嵌段B的含量为10~55质量%时,与后述丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的相容性增高,粘合剂组合物的透明性优异。聚合物嵌段B的含量低于10质量%时,与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的相容性变低,粘合剂组合物的透明性低劣。另一方面,聚合物嵌段B的含量超过55质量%时,作为构成假性交联点的相的至少一种成分的聚合物嵌段A的含有比例相对减少,因此,有时内聚力变小、粘合剂组合物的耐久性低劣。另外,与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的相容性变低,透明性低劣。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中的聚合物嵌段A的含量为90~45质量%,优选为90~51质量%,更优选为82~65质量%。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的重均分子量(Mw)为9000~300000。Mw低于9000时,粘合剂组合物的内聚力变得不充分,用粘合剂组合物将光学薄膜与被粘物贴合时,变得容易剥离,耐久性低劣。另一方面,Mw超过300000时,与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的相容性变低,由粘合剂组合物制作溶液型粘合剂时,分离成二层而不能均匀地涂布,或者即使能均匀地涂布,在干燥的过程中也会分离从而透明性变差。
从与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的相容性的观点来看,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的重均分子量(Mw)优选为18000~200000,更优选为30000~150000。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5。丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的分子量分布(Mw/Mn)超过1.5时,变得不能忽视低分子量成分的影响,发生内聚力降低、再加工时的残胶等。
从提高粘合剂组合物的内聚力、减少被粘物污染性(残胶、低分子量成分的附着等)的方面出发,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.0~1.4,更优选为1.0~1.3,进一步优选为1.0~1.2。
本发明的粘合剂组合物中含有的丙烯酸系三嵌段共聚物(II)具备下述(F1)~(F4)的必要条件。
(F1)下述通式(2)所示的丙烯酸系三嵌段共聚物
C1-D-C2 (2)
(式(2)中,C1和C2各自独立地表示玻璃化转变温度100℃以上的甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段,D表示玻璃化转变温度-20℃以下的丙烯酸烷基酯聚合物嵌段);
(F2)聚合物嵌段D的含量为82~95质量%;
(F3)重均分子量(Mw)为50000~300000;以及
(F4)分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5;
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中的2个聚合物嵌段C1和C2均为由甲基丙烯酸烷基酯聚合物构成的玻璃化转变温度100℃以上的聚合物嵌段。
聚合物嵌段C1和C2的玻璃化转变温度为100℃以上时,在本发明的粘合剂组合物的通常使用温度下,在粘合剂组合物中形成的微相分离结构中,这些聚合物嵌段作为约束相(物理假性交联点)的一种成分起作用,通过表现内聚力,发挥优异的粘合特性和耐久性。
从耐久性、耐热性、对基材变形的追随性和适度的应力松弛性的方面等出发,上述聚合物嵌段C1和C2的玻璃化转变温度分别优选为100~200℃,更优选为100~150℃。
上述聚合物嵌段C1和C2通过将甲基丙烯酸烷基酯聚合来获得。作为所述甲基丙烯酸烷基酯,例如,可列举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸硬脂酯和甲基丙烯酸异冰片酯等。其中,甲基丙烯酸甲酯是优选的。
聚合物嵌段C1和C2可以由仅仅一种甲基丙烯酸烷基酯聚合而成,或者可以由两种以上聚合而成。另外,聚合物嵌段C1和C2的分子量、形成聚合物嵌段的单体组成等可以是相同的,也可以是不同的。
其中,从进一步表现基于这些聚合物嵌段C1和C2的物理假性交联的性能的观点来看,上述聚合物嵌段C1和C2优选不具有有助于化学交联的基团。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中的聚合物嵌段D是玻璃化转变温度为-20℃以下的丙烯酸烷基酯聚合物嵌段。
聚合物嵌段D的玻璃化转变温度为-20℃以下时,在粘合剂组合物的通常使用温度下,在粘合剂组合物中的微相分离结构中,以聚合物嵌段D为其一种成分的相赋予粘合剂组合物以柔软性和润湿性,进一步表现了再加工性。
聚合物嵌段D的玻璃化转变温度优选为-30℃以下,更优选为-40~-80℃。
上述聚合物嵌段D通过将丙烯酸烷基酯聚合来获得。作为所述丙烯酸烷基酯,例如,可列举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸十三烷基酯和丙烯酸硬脂酯等。
从聚合物嵌段D的玻璃化转变温度处于-20℃以下、粘合剂组合物在低温下的粘接力和粘性变得良好、高速剥离时的粘接力上升和能够抑制拉链(zipping)现象的方面出发,上述丙烯酸烷基脂中,尤其优选丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸正辛酯。
从以所得聚合物嵌段D为至少一种成分的相与含有上述聚合物嵌段C1和C2作为其成分的相的相分离变得清晰、由含有聚合物嵌段C1和C2作为其成分的相产生的物理假性交联不崩解、可获得内聚力高且耐久性优异的粘合剂的方面出发,上述丙烯酸烷基酯中,特别优选丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯。
聚合物嵌段D可以由仅仅一种丙烯酸烷基酯聚合而成,也可以由两种以上聚合而成。
构成丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段C1、C2和D中,只要是在不损害本发明的效果的范围内(例如聚合物嵌段中10质量%以下),可以含有其它单体单元。作为上述其它单体,可列举出与任选在上述聚合嵌段A和B中含有的单体相同的单体。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中的聚合物嵌段D的含量为82~95质量%,优选为82~90质量%,更优选为82~87质量%。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中的聚合物嵌段D的含量为82~95质量%时,可以赋予本发明的粘合剂组合物以在初期具有可再加工的适度粘接力且在长期随着粘接力的上升而耐久性提高的特性。聚合物嵌段D的含量低于82质量%时,粘合剂组合物的粘接力、粘性降低。另一方面,超过95质量%时,耐久性降低。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中的聚合物嵌段C1和C2的总含量为18~5质量%,优选为18~10质量%,更优选为18~13质量%。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的重均分子量(Mw)为50000~300000。Mw小于50000时,粘合剂组合物的内聚力变得不充分,用粘合剂组合物将光学薄膜与被粘物贴合时,容易发生剥离,耐久性低劣。另一方面,Mw大于300000时,将丙烯酸系三嵌段共聚物(II)溶解在有机溶剂中时的溶液粘度增高,高浓度下的涂布变得困难。
从兼顾耐久性和再加工性的观点考虑,丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的Mw优选为70000~250000,更优选为90000~220000。
丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5。丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的分子量分布(Mw/Mn)超过1.5时,变得不能忽视低分子量成分的影响,发生内聚力降低、再加工时的残胶等。
从提高粘合剂组合物在高温下的内聚力、使耐久性变得更优异的观点考虑,丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.0~1.4,更优选为1.0~1.3,进一步优选为10~12。
在此处,本说明书中的丙烯酸系二嵌段共聚物、丙烯酸系三嵌段共聚物的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)和分子量分布(Mw/Mn)是用下述实施例中记载的方法求出的值。
本发明的粘合剂组合物中含有的丙烯酸系三嵌段共聚物(II)只要满足上述必要条件(F1)~(F4),可以是单独一种,也可以是两种以上的混合物。
对构成上述丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段C1和C2的立构规整性没有特别限制,优选间同立构规整度为65%以上,更优选为70~95%。聚合物嵌段C1和C2的间同立构规整度为65%以上时,粘合剂组合物的耐久性趋向于变得良好。
在本发明的粘合剂组合物中,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比按(I)/(II)计为70/30~20/80,优选为70/30~30/70,更优选为70/30~41/59,进一步优选为60/40~45/55。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比按(I)/(II)计为70/30~20/80时,含有这些共聚物的粘合剂组合物在与被粘物的粘合初期具有能够再加工的适度粘接力,同时,在贴合之后通过保持该状态,粘接力升高,长时间在贴合状态下保持时,具有高的粘接力,因此显示出高的耐久性。因此,以上述质量比的范围含有这些共聚物的本发明的粘合剂组合物可以作为兼有优异的再加工性和耐久性的粘合剂组合物使用。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比按(I)/(II)计(I)的含量超过70/30时(例如90/10时),粘合剂组合物的内聚力降低,耐久性降低(例如难以维持长期粘接状态)。另一方面,按(I)/(II)计(I)的含量少于20/80时(例如10/90时),不能赋予热处理后的粘接力升高的特性。另外,(I)的含量少于30/70时,耐久性趋向于降低。
另外,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比按(I)/(II)计为70/30~20/80时,本发明的粘合剂组合物对被粘物的初期粘接力(例如贴合后23℃、24小时保存后的粘接力)在300mm/分钟的剥离速度下在180°的方向剥离的条件下通常优选为0.03N/25mm~15.0N/25mm,更优选为0.03N/25mm~12.0N/25mm,进一步优选为0.03N/25mm~2.0N/25mm,特别优选为0.03N/25mm~1.5N/25mm。另外,在滚球粘性试验中,在倾斜角5°的倾斜面上,使根据JIS Z0237规定的滚球粘性试验的No.3球滚动7.5cm助跑距离,在粘合水平面上下落之后,球直到停止所移动的距离优选为0.1cm~25cm。因此,本发明的粘合剂组合物具有能够再加工的适度粘接力,同时还具有粘性。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中含有的聚合物嵌段A和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中含有的聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2的总质量(X)与丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中含有的聚合物嵌段B和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中含有的聚合物嵌段D的总质量(Y)之比(X)/(Y)优选为30/70~50/50,更优选为33/67~45/55,进一步优选为35/65~42/58。在(X)/(Y)比中,(X)的含量少于30/70时,耐久性有时变得不充分,而(X)的含量多于50/50时,初期粘接力过低,不能粘接,或者粘接后立即剥落。
从与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的相容性优异、透明性优异的观点考虑,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A的重均分子量(Mw)优选为6000~60000,更优选为15000~52000。丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A的重均分子量(Mw)小于6000时,粘合剂组合物的耐久性有可能不充分,另外,大于60000时,粘合剂组合物在有机溶剂中溶解时的溶液粘度增高,有时不能在高浓度含有丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和三嵌段共聚物(II)的条件下进行涂布。
本发明的粘合剂组合物中的丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的总含量以粘合剂组合物的固体成分的质量(粘合剂组合物中含有的全部固体成分的总质量)为基准计优选为75质量%以上,更优选为80质量%以上。
丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的总含量以粘合剂组合物的固体成分的质量为基准计低于75质量%时,有着内聚力降低、粘合剂组合物的耐久性降低(例如难以维持长期的粘接状态)的趋势。
本发明的粘合剂组合物由于形成了物理假性交联,因此表现出内聚力,从而可发挥优异的粘合特性和耐久性。该物理假性交联来源于由丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)形成的微相分离结构,以丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段C1和C2为主体形成的硬质聚合物相有助于该物理假性交联。
另外,本发明的粘合剂组合物具有优异的柔软性和润湿性,以丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段B和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段D为主体形成的软质聚合物相有助于该特性。
上述微相分离结构通常根据各聚合物嵌段的质量比、体积比、聚合度等形成球结构、圆柱体结构、共连续结构、层状结构等。
其中,在本发明中,共连续结构是指基质相中存在球状相的球结构、基质相中存在棒状相的圆柱体结构、2个以上的相互相层叠的层状结构以外的结构,典型地可列举出螺旋状(gyroid)结构、PL(多孔层状)结构等。
另外,上述硬质聚合物相和软质聚合物相的各个微区(domain)根据各聚合物嵌段的质量比、体积比、聚合度等有时由一种聚合物嵌段形成,有时由多种聚合物嵌段形成。
硬质聚合物相连续时,耐久性增高,另外,软质聚合物相连续时,表现了适度的初期粘接力,因此,硬质聚合物相和软质聚合物相都形成了连续结构的微相分离结构是优选的。
作为本发明的硬质聚合物相和软质聚合物相都形成了连续结构的微相分离结构,例如,可列举出由软质聚合物构成的基质相中存在由硬质聚合物构成的长的连续棒状相(棒状相的长度为500nm以上,更优选为1μm以上)的圆柱体结构、富含软质聚合物成分的共连续结构、层状结构、富含硬质聚合物成分的共连续结构、在由硬质聚合物构成的基质相中存在由软质聚合物构成的长的连续棒状相(棒状相的长度为500nm以上,更优选为1μm以上)的圆柱体结构。
其中,从使粘接力经时升高、兼顾再加工性和耐久性的观点考虑,由软质聚合物构成的基质相中存在由硬质聚合物构成的长的连续棒状相的圆柱体结构、以及富含软质聚合物成分的共连续结构是优选的。通过采取上述结构,据推测,本发明的粘合剂组合物即使在将因温度、湿度等环境变化而发生膨胀或收缩的光学薄膜与不容易因环境变化而发生膨胀或收缩的部件贴合时,也显示优异的耐久性。
用于本发明的粘合剂组合物的丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的制造方法,只要能获得满足上述必要条件的共聚物就没有特别限制,可以采用按照公知手法的方法。一般,作为获得分子量分布窄的嵌段共聚物的方法,可采用将作为构成单元的单体活性聚合的方法。作为这种活性聚合的手法,例如,可列举出:以有机稀土金属配混物作为聚合引发剂进行聚合的方法(参照专利文献6);以有机碱金属化合物作为聚合引发剂,在碱金属或碱土金属盐等无机酸盐的存在下进行阴离子聚合的方法(参照专利文献7);以有机碱金属化合物作为聚合引发剂,在有机铝化合物的存在下进行阴离子聚合的方法(参照专利文献8)、原子转移自由基聚合方法(ATRP)(参照非专利文献1)等。
在上述制造方法当中,利用在有机铝化合物的存在下进行阴离子聚合的方法的情况下,由于在聚合过程中钝化少,因此作为钝化成分的均聚物混入少,结果,所得粘合剂组合物的透明性高。另外,由于单体的转化率高,因此,制品中的残留单体少,作为粘合剂组合物使用时,可抑制贴合后的气泡的发生。进而,甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段的分子结构变成高间同立构,用于粘合剂组合物时,具有提高耐久性的效果。而且,在比较温和的温度条件下,可以进行活性聚合,因此在工业上生产时,具有环境负荷(主要是用于控制聚合温度的冷冻机所需的电力)少的优点。从以上观点出发,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)优选通过在有机铝化合物的存在下的阴离子聚合方法来制造。
作为上述在有机铝化合物的存在下的阴离子聚合方法,例如,可以采用以下方法:在有机锂化合物和下述通式(3)所示的有机铝化合物的存在下,根据需要,在反应系统内,进一步添加二甲醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、12-冠醚-4等醚化合物;三乙胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N”,N”-五甲基二亚乙基三胺、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺、吡啶、2,2’-联吡啶等含氮化合物,使(甲基)丙烯酸烷基酯聚合的方法;
AlR1R2R3 (3)
(式中,R1、R2和R3各自独立地表示任选具有取代基的烷基、任选具有取代基的环烷基、任选具有取代基的芳基、任选具有取代基的芳烷基、任选具有取代基的烷氧基、任选具有取代基的芳氧基或N,N-二取代氨基,或者R1是上述任何一个基团,R2和R3连在一起,形成任选具有取代基的亚芳基二氧基)。
作为有机锂化合物,例如,可列举出甲基锂、乙基锂、正丙基锂、异丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、异丁基锂、叔丁基锂、正戊基锂、正己基锂、四亚甲基二锂、五亚甲基二锂、六亚甲基二锂等烷基锂和亚烷基二锂;苯基锂、间甲苯基锂、对甲苯基锂、二甲苯基锂、萘基锂等芳基锂和芳基二锂;苄基锂、二苯基甲基锂、三苯甲基锂、1,1-二苯基-3-甲基戊基锂、α-甲基苯乙烯基锂、由二异丙烯基苯和丁基锂反应而生成的二锂等芳烷基锂和芳烷基二锂;二甲基氨基化锂、二乙基氨基化锂、二异丙基氨基化锂等氨基化锂;甲氧基锂、乙氧基锂、正丙氧基锂、异丙氧基锂、正丁氧基锂、仲丁氧基锂、叔丁氧基锂戊氧基锂、己氧基锂、庚氧基锂、辛氧基锂、苄氧基锂、4-甲基苄氧基锂等醇锂。这些可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。
作为通式(3)所示的有机铝化合物,例如,可列举出三甲基铝、三乙基铝、三正丁基铝、三仲丁基铝、三叔丁基铝、三异丁基铝、三正己基铝、三正辛基铝、三2-乙基己基铝等三烷基铝;二甲基(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、二甲基(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、二乙基(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、二乙基(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、二异丁基(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、二异丁基(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、二正辛基(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、二正辛基(2,6-二叔丁基苯氧基铝等二烷基苯氧基铝;甲基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、甲基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、乙基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝、乙基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、乙基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、乙基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝、异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、异丁基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、异丁基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝、正辛基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、正辛基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、正辛基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝等烷基二苯氧基铝;甲氧基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、甲氧基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、甲氧基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝、乙氧基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、乙氧基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、乙氧基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝、异丙氧基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、异丙氧基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、异丙氧基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝、叔丁氧基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、叔丁氧基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、叔丁氧基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝等烷氧基二苯氧基铝;三(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、三(2,6-二苯基苯氧基)铝等三苯氧基铝等。在这些当中,从处理容易且在比较温和的温度条件下不钝化、能够进行(甲基)丙烯酸烷基酯的聚合的观点来看,特别优选异丙基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝、异丁基双(2,6-二叔丁基苯氧基)铝、异丁基[2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯氧基)]铝等。它们可以单独使用,也可以将两种以上组合使用。
本发明的粘合剂组合物根据需要可以含有赋粘树脂、增塑剂、异氰酸酯化合物、抗静电剂和硅烷偶联剂等其它成分。
本发明的粘合剂组合物中含有赋粘树脂时,粘性、粘接力和保持力的调节变得容易。
作为上述赋粘树脂,可以使用以往使用的任何赋粘树脂,例如,可列举出松香系树脂、萜烯系树脂等天然树脂;石油树脂、香豆酮-茚系树脂、酚醛系树脂、二甲苯树脂、苯乙烯系树脂等合成树脂。其中,从与粘合剂组合物的相容性高、形成透明粘合剂组合物的观点来看,优选氢化萜烯树脂、萜烯-酚醛树脂等萜烯系树脂;氢化松香酯、歧化松香酯、聚合松香等松香系树脂;C5/C9系石油树脂、芳香族系石油树脂等石油树脂;α-甲基苯乙烯聚合物、苯乙烯/α-甲基苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂等。赋粘树脂可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。
另外,从表现高粘接力的观点来看,赋粘树脂的软化点优选为50℃~150℃。
本发明的粘合剂组合物中含有赋粘树脂时,赋粘树脂的含量根据被粘物的种类等而可适当选择,优选以粘合剂组合物中含有的全部固体成分的总质量为基准计为25质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下。赋粘树脂的含量超过25质量%时,粘合剂组合物的内聚力降低。再加工时容易发生残胶。
作为上述增塑剂,例如,可列举出邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸双2-乙基己酯、邻苯二甲酸二正癸酯、邻苯二甲酸二异癸酯等邻苯二甲酸酯;己二酸双2-乙基己酯、己二酸二正辛酯等己二酸酯;癸二酸双2-乙基己酯、癸二酸二正丁酯等癸二酸酯;壬二酸双2-乙基己酯等壬二酸酯等脂肪酸酯;氯化链烷烃等链烷烃;环氧化大豆油、环氧化亚麻子油等环氧系高分子增塑剂;磷酸三辛酯、磷酸三苯酯等磷酸酯;亚磷酸三苯酯等亚磷酸酯类;聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚(甲基)丙烯酸2-乙基己酯等丙烯酸系低聚物;聚丁烯;聚异丁烯;聚异戊二烯;操作油;环烷烃系油;聚酯多元醇、聚醚多元醇;聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇等多元醇化合物等。增塑剂可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。
在本发明的粘合剂组合物中含有增塑剂时,其含量以粘合剂组合物中含有的全部固体成分的总质量为基准计优选为25质量%以下,更优选为10质量%以下。增塑剂的配混量超过25质量%时,内聚力降低,再加工时容易发生残胶。
在本发明的粘合剂组合物中含有异氰酸酯化合物时,与光学薄膜基材等被粘物的密合性增高,耐久性也增高。
本发明的粘合剂组合物含有异氰酸酯化合物时,在光学薄膜基材等被粘物与粘合剂组合物的界面上,被粘物侧的官能团与粘合剂组合物中含有的异氰酸酯化合物可以形成化学键,可以提高对被粘物的粘接力,实现更高的耐久性。
即,由于光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜等的表面上存在羧基、羟基、硫醇基、氨基、酰胺基等之类的异氰酸酯反应性官能团,因此,据推测,粘合剂组合物中的异氰酸酯化合物与光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜的表面反应,发挥了提高光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜与粘合剂组合物的界面粘接力的作用。
异氰酸酯化合物是分子内具有1个或2个以上异氰酸酯基的化合物,从提高光学薄膜基材等被粘物与粘合剂组合物的界面粘接性的观点考虑,分子内具有2个以上异氰酸酯基的异氰酸酯化合物是优选的,分子内具有3个以上异氰酸酯基的异氰酸酯化合物是特别优选的。
作为上述异氰酸酯化合物,可列举出脂肪族异氰酸酯化合物、脂环族异氰酸酯化合物、芳香族异氰酸酯化合物、上述异氰酸酯化合物(尤其多异氰酸酯化合物)在多元醇上的加成物、以及异氰脲酸酯加成物等。
作为上述异氰酸酯化合物的具体例子,例如,可列举出亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯化合物;亚环戊基二异氰酸酯、亚环己基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯等脂环族二异氰酸酯化合物;2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二甲撑二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯化合物;三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物、三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯三聚体加成物等多元醇上加成了二异氰酸酯化合物的多异氰酸酯化合物;六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯等异氰酸酯加成物等。
上述异氰酸酯化合物中,三羟甲基丙烷/甲苯二异氰酸酯三聚体加成物以“CORONATE L”的商品名,三羟甲基丙烷/六亚甲基二异氰酸酯三聚体加成物以“CORONATE HL”的商品名,甲苯二异氰酸酯的异氰脲酸酯体以“CORONATE 2030”或“CORONATE 2233”的商品名,另外,六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体以“CORONATE HX”的商品名,均由日本聚氨酯工业株式会社销售。这些异氰酸酯化合物可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。
在本发明的粘合剂组合物中,含有异氰酸酯化合物时的含量,即异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基含量,以粘合剂组合物的固体成分的质量(粘合剂组合物中含有的固体成分的总质量)为基准计优选为0.5质量%以下,更优选为0.35质量%以下,进一步优选为0.22质量%以下。
在此处,以粘合剂组合物的固体成分的质量为基准计的异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基含量由以下的数学式(1)求出。
CNCO(质量%)=[{Wiso×n(42/Miso)}/Ws]×100<1>
[式中,CNCO表示以粘合剂组合物的固体成分的质量为基准计的异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基含量(质量%),Wiso表示粘合剂组合物中的异氰酸酯化合物的量(质量),Miso表示异氰酸酯化合物的分子量,n表示异氰酸酯化合物中的异氰酸酯基的数目,Ws表示粘合剂组合物中的固体成分的含量(质量)]。
为了提高异氰酸酯化合物的反应性,可以进一步组合使用反应催化剂。作为上述反应催化剂,例如,可列举出胺系催化剂、DBU(1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7)和金属系催化剂等,例如,可列举出四甲基丁二胺、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷、二月桂酸二丁基锡、辛酸锡、N-乙基吗啉、三乙胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丁二胺、三亚乙基二胺、环烷酸钴、氯化亚锡、四正丁基锡、氯化锡、三甲基氢氧化锡、二甲基二氯化锡、和二月桂酸二正丁基锡等。这些反应催化剂可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。
本发明的粘合剂组合物中含有抗静电剂时,可以赋予粘合剂组合物以抗静电功能。
作为上述抗静电剂,例如,可列举出由碱金属盐构成的离子传导剂、离子液体、表面活性剂、导电性聚合物、金属氧化物、炭黑、碳纳米材料等。在这些抗静电剂中,从永久带电性、无着色的观点来看,优选由碱金属盐构成的离子传导剂和离子液体。这些抗静电剂可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。
本发明的粘合剂组合物含有抗静电剂时,从抗静电效果等观点考虑,抗静电剂的含量以粘合剂组合物的固体成分的质量为基准计优选为0.1~10质量%,更优选为0.15~8质量%,进一步优选为0.2~6质量%。
本发明的粘合剂组合物中含有硅烷偶联剂时,可以提高高湿度下与玻璃的粘接性。硅烷偶联剂通常具有甲氧基、乙氧基等烷氧基,该烷氧基水解,形成硅烷醇基,部分缩合之后,在玻璃的表面上吸附或氢键或化学键合、固定,从而耐久性增高。
作为上述硅烷偶联剂,例如,可列举出3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷和3-乙酰乙酸酯丙基三甲氧基硅烷等。这些硅烷偶联剂可以单独使用,或者可以将两种以上组合使用。
本发明的粘合剂组合物中含有硅烷偶联剂时,从耐久可靠性和粘接可靠性提高的观点来看,其含量以粘合剂组合物的固体成分的质量为基准计优选为0.01~3质量%,更优选为0.1~1质量%。
作为本发明的粘合剂组合物中可以含有的其它成分,例如,可列举出用于进一步提高耐候性、耐热性、耐氧化性的抗氧化剂或紫外线吸收剂;碳酸钙、氧化钛、云母、滑石、玻璃纤维、有机补强用纤维等填充剂;光漫射剂、近红外线吸收剂、着色剂等。
本发明的粘合剂组合物含有赋粘树脂、增塑剂、交联剂、抗静电剂、硅烷偶联剂、其它成分时,所述成分的总含量以粘合剂组合物中含有的全部固体成分的总质量为基准计优选为25质量%以下,更优选为20质量%以下,进一步优选为10质量%以下。
本发明的粘合剂组合物可以作为溶液型粘合剂使用,也可以作为固形粘合剂使用。溶液型粘合剂例如可以通过在较低温度(通常0~70℃左右的温度)下使粘合剂组合物溶解在甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲乙酮等有机溶剂中来制备。另外,固形粘合剂可以通过使用捏合押出机(Kneader-Ruder)、挤出机、混合辊、班伯里混合机等公知的混炼装置将粘合剂组合物在通常100℃~250℃的温度下混合来制备。
本发明的粘合剂组合物优选作为溶液型粘合剂使用,不发生基材或被粘物的变形或变质、取向、残留应力等,不伴有高温加热就可在基材等被粘物上形成薄且厚度均匀的粘合剂层。
尤其,本发明的粘合剂组合物在有机溶剂中溶解时,即使固体成分浓度高(35质量%以上),也显示了低溶液粘度。例如,将本发明的粘合剂组合物溶解在甲苯中,形成固体成分浓度45质量%溶液时,用B型粘度计测定的25℃下的溶液粘度通常为1000~4000mPa·s的范围,优选为1500~3500mPa·s的范围,更优选为2000~3500mPa·s的范围。因此,本发明的粘合剂组合物即使减少有机溶剂的用量,与以往相比,也能获得固体成分浓度高的溶液型粘合剂(固体成分浓度为35质量%以上),且该溶液型粘合剂具有优异的涂布时的处理性或工序性(干燥负荷减少、涂布速度提高、省略养护工序等)。
本发明的粘合剂组合物可以从粘合制品的制造工序中省去现有的交联型丙烯酸系粘合剂所必需的化学交联反应工序,因此,生产率提高。另外,本发明的粘合剂组合物在形成溶液型粘合剂时具有优异的保存稳定性,例如,在制造粘合型光学薄膜时,可以将含有粘合剂组合物的溶液型粘合剂在粘合剂罐内原封不动地长期保存,可以回收再利用。
另一方面,现有的交联型丙烯酸类粘合剂主要是主剂和交联剂的双组分型粘合剂,该粘合剂在将双组分混合之后,即使在室温下也可进行交联反应,因此,混合后不迅速使用时,粘合物性、涂布特性发生变化。
此外,在现有的交联型丙烯酸系粘合剂中,上述交联反应在干燥工序或制品的保存中进行,因此取决于干燥条件(温度、风量、线速度等)或保存条件(保存期、温度等),产生交联不匀,存在制品的粘合性能发生偏差的不利情况,而本发明的粘合剂组合物不发生这种不利情况。
本发明的粘合型光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜可以通过在光学薄膜基材或保护薄膜基材的单面或两面的一部分或全部上形成由本发明的粘合剂组合物形成的至少一层粘合层来制造。
上述粘合型光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜例如可以通过以下方法等来制造:(i)将本发明的粘合剂组合物涂布于上述光学薄膜基材或光学薄膜用保护薄膜基材上的方法;(ii)将本发明的粘合剂组合物涂布于预先脱模处理过的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜等脱模薄膜上,将其与光学薄膜或光学薄膜用保护薄膜基材重合,并将粘合层转印到光学薄膜基材或光学薄膜用保护薄膜基材上的方法。
光学薄膜基材一般由塑料材料制造,作为这种塑料材料,例如,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三乙酰纤维素(TAC)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯、环烯烃系树脂、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚合树脂(MS树脂)、丙烯酸类树脂和紫外线固化性丙烯酸类树脂等。
这些塑料材料根据光学薄膜的功能区分使用。例如,作为偏光板使用时,为了提高薄膜强度,抑制湿热、热环境下的伸缩等,一般使用在使二色性色素(主要是碘)吸附而取向的PVA薄膜的两侧贴合有具有保护薄膜的作用的TAC薄膜的多层薄膜等。另外,作为赋予相位差功能的偏光板使用时,使用在作为保护薄膜的TAC上涂布了盘状液晶的多层薄膜、将代替作为保护薄膜的TAC的聚碳酸酯或环烯烃系树脂等拉伸而获得的相位差薄膜贴合在PVA薄膜上的层叠薄膜等。此外,作为棱镜片使用时,例如,使用在PET薄膜上用光固化性丙烯酸类树脂等形成了棱镜的薄膜等,作为漫射板使用时,使用由MS树脂或聚碳酸酯等制造的薄膜。另外,作为漫射薄膜使用时,例如,使用在PET薄膜或聚碳酸酯薄膜上涂布了微珠层(bead layer)的薄膜或在PET薄膜或聚碳酸酯薄膜上实施了表面加工的薄膜、或薄膜中含有内部漫射剂的薄膜等。另外,作为导光板使用时,例如,使用在由丙烯酸类树脂制造的板(薄膜)的表面进行了特殊加工,进一步根据场合在该板的下侧层叠有由PET薄膜制作的反射片的薄膜。
另外,作为用于光学薄膜用保护薄膜基材的塑料材料,例如,可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)等聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等。由这些塑料材料形成的薄膜可以是单层,也可以是多层。
具有由本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层的粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜适用于液晶显示装置、PDP、有机EL显示装置、电子纸等各种图像显示装置。
使用本发明的粘合剂组合物制造的粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜不用进行使用交联型丙烯酸类粘合剂时所必需的退火、养护,能够直接作为可在液晶面板或其它被粘物上贴附的制品出厂,生产率优异。
图像显示装置一般由上述多个光学薄膜的层叠体构成。作为用于将光学薄膜贴合在玻璃基板等上或将不同种类的光学薄膜贴合的粘合剂,理想的是,可以按照光学薄膜与玻璃基板之间的热膨胀率(温度上升所伴随的尺寸变化)之差或不同种类的光学薄膜之间的热膨胀率之差来粘接。
对于本发明的粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜,理想的是,高温下保持时的剥离粘接力变得大于常温(23℃)下保持时的剥离粘接力。
对于本发明的粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜,比较90℃、24小时后的180°剥离粘接力与23℃、24小时后的180°剥离粘接力的下述式(3)所示的粘接力的变化率通常为20%以上,优选为150%以上,更优选为200%以上,进一步优选为400%以上。
[(90℃、24小时后的180°剥离粘接力)-(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)]÷(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)×100[%] (3)
具有这种特性时,使用本发明的粘合剂组合物制造的粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜在被粘物上贴合之后长期保持该状态时,尤其暴露于高温状态或湿热状态时,粘接耐久性更优异。
实施例
以下通过实施例等来具体说明本发明,但本发明不受这些实施例限制。
首先,对实施例和比较例中使用的丙烯酸系二嵌段共聚物(I)[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)~(I-4)]和丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5),以及丙烯酸系三嵌段共聚物(II)[丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)~(II-2)]和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)~(II-4)的合成例进行记载。
在以下的合成例中,使用按照常法干燥精制的化学品来制造各嵌段共聚物。
以下的合成例中合成的嵌段共聚物的分子量、分子量分布、组成、各聚合物嵌段的玻璃化转变温度、转化率的测定通过以下的方法来进行。
(1)凝胶渗透色谱法(GPC)测定数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn):
·装置:TOSOH CORPORATION制造的凝胶渗透色谱仪(HLC-8020)
·柱:TOSOH CORPORATION制造的“TSKgel GMHXL,G4000HXL”和“G5000HXL”串联连接
·洗脱剂:四氢呋喃
·洗脱剂流量:1.0ml/分钟
·柱温度:40℃
·检测方法:差示折射率(RI)
·校准曲线:使用标准聚苯乙烯制作
(2)质子核磁共振(1H-NMR)谱法测定各共聚成分的含量:
·装置:日本电子株式会社制造的核磁共振装置(JNM-LA400)
·溶剂:氘代氯仿
·在1H-NMR谱中,3.6ppm和4.0ppm附近的信号分别归属于甲基丙烯酸甲酯单元的酯基(-O-CH 3 )和丙烯酸正丁酯单元的酯基-O-CH 2 -CH2-CH2-CH3),通过其积分值之比,求出共聚成分的含量。
(4)玻璃化转变温度(Tg)的测定:
在DSC测定所获得的曲线中,将外推起始温度(Tgi)设定为玻璃化转变温度(Tg)。
·装置:METTLER公司制造的DSC-822
·条件:升温速度10℃/分钟
(5)利用气相色谱法(GC)测定进料单体的转化率(转化率):
·仪器:岛津制作所制造的气相色谱仪GC-14A
·柱:GL Sciences Inc.制造的“INERT CAP1”(df=0.4μm,0.25mm I.D.×60m)
·分析条件:注射(injection)300℃、检测器(detector)300℃,60℃(保持0分钟)→5℃/分钟升温→100℃(保持0分钟)→15℃/分钟升温→300℃(保持2分钟)
《合成例1》[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)的合成]
(1)用氮气将0.5L的三颈烧瓶的内部置换之后,在室温下添加245g甲苯、12.2g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有13.0mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液29.0g,进一步添加含有1.27mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液2.20g。接着,在该混合液中添加30.3g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初着色为黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加31.2g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟,之后添加1.67g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时,丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使白色沉淀物析出。通过过滤回收白色沉淀物,使之干燥从而获得61.2g二嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)”]。
(2)对上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯构成的二嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为58500,数均分子量(Mn)为39800,分子量分布(Mw/Mn)为1.47。另外,丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段A)为50.1质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段B)为49.9质量%。另外,对在甲基丙烯酸甲酯聚合结束时取样的反应液进行GPC测定,结果,甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段的重均分子量(Mw)为26100,数均分子量(Mn)为23300,分子量分布(Mw/Mn)为1.12。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例2》[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)的合成]
(1)用氮气将0.5L的三颈烧瓶的内部置换之后,在室温下添加234g甲苯、11.7g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有4.34mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液43.0g,进一步添加含有1.86mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液3.23g。接着,在该混合液中添加44.4g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初着色为黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加15.3g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟,之后添加2.5g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时,丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使白色沉淀物析出。通过过滤回收白色沉淀物,使之干燥从而获得58.5g二嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)”]。
(2)对上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯构成的二嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为37100,数均分子量(Mn)为32100,分子量分布(Mw/Mn)为1.16。另外,丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段A)为75.3质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段B)为24.7质量%。另外,对在甲基丙烯酸甲酯聚合结束时取样的反应液进行GPC测定,结果,甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段的重均分子量(Mw)为25900,数均分子量(Mn)为23200,分子量分布(Mw/Mn)为1.12。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例3》[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加1400g甲苯、70.0g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有13.3mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液30.9g,进一步添加含有6.67mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液11.6g。接着,在该混合液中添加235.7g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初着色为黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加118.1g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟,之后添加12.2g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时,丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使油状沉淀物析出。通过倾析回收油状沉淀物,使之干燥从而获得350.0g二嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)”]。
(2)对上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯构成的二嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为64200,数均分子量(Mn)为59300,分子量分布(Mw/Mn)为1.08。另外,丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段A)为67.7质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段B)为32.3质量%。另外,对在甲基丙烯酸甲酯聚合结束时取样的反应液进行GPC测定,结果,甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段的重均分子量(Mw)为40000,数均分子量(Mn)为37000,分子量分布(Mw/Mn)为1.07。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例4》[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加1224g甲苯、61.2g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有10.7mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液30.9g,进一步添加含有2.97mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液5.16g。接着,在该混合液中添加156.3g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初着色为黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加151.6g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟,之后添加4.9g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时,丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使油状沉淀物析出。通过倾析回收油状沉淀物,使之干燥从而获得306g二嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)”]。
(2)对上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯构成的二嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为123000,数均分子量(Mn)为109000,分子量分布(Mw/Mn)为1.13。另外,丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段A)为49.9质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段B)为50.1质量%。另外,对在甲基丙烯酸甲酯聚合结束时取样的反应液进行GPC测定,结果,甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段的重均分子量(Mw)为57000,数均分子量(Mn)为52800,分子量分布(Mw/Mn)为1.08。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例5》[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加870g甲苯、44.0g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有20.7mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液30.9g,进一步添加含有5.17mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液2.99g。接着,在该混合液中添加21.7g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初着色为黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加288.4g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟,之后添加3.5g甲醇,停止聚合反应。此时,丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使油状沉淀物析出。通过倾析回收油状沉淀物,使之干燥从而获得310g二嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)”]。
(2)对上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯构成的二嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为67000,数均分子量(Mn)为55400,分子量分布(Mw/Mn)为1.21。另外,丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段A)为6.9质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段B)为93.1质量%。另外,对在甲基丙烯酸甲酯聚合结束时取样的反应液进行GPC测定,结果,甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段的重均分子量(Mw)为4400,数均分子量(Mn)为4200,分子量分布(Mw/Mn)为1.05。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例6》[丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加1340g甲苯、67.0g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有16.6mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液50.0g,进一步添加含有3.85mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液6.68g。接着,在该混合液中添加27.0g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初呈现黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加283.2g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟。此时,丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。进一步,在其中添加27.0g甲基丙烯酸甲酯,在室温下搅拌一夜之后,添加7.57g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时的甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使白色沉淀物析出。通过过滤回收白色沉淀物,使之干燥从而获得335g三嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)”]。
(2)对上述(1)中获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯构成的三嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为98500,数均分子量(Mn)为88500,分子量分布(Mw/Mn)为1.11。另外,丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2的合计)为16.2质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段D)为83.8质量%。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例7》[丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加1048g甲苯、52.4g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有10.9mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液50.0g,进一步添加含有2.31mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液4.01g。接着,在该混合液中添加18.0g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初呈现黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加221.2g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟。此时的丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。进一步,在其中添加24.5g甲基丙烯酸甲酯,在室温下搅拌一夜之后,添加13.0g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时的甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使白色沉淀物析出。通过过滤回收白色沉淀物,使之干燥从而获得262g三嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)”]。
(2)对上述(1)中获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯构成的三嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为155000,数均分子量(Mn)为135600,分子量分布(Mw/Mn)为1.14。另外,丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2的合计)为16.1质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段D)为83.9质量%。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例8》[丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加656g甲苯、32.8g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有40.2mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液60.0g,进一步添加含有1.98mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液3.44g。接着,在该混合液中添加30.0g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初呈现黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时,甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加106.0g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟。此时的丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。进一步,在其中添加30.0g甲基丙烯酸甲酯,在室温下搅拌一夜之后,添加3.50g醋酸水溶液,停止聚合反应。此时的甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使白色沉淀物析出。通过过滤回收白色沉淀物,使之干燥从而获得164g三嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)”]。
(2)对上述(1)中获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯构成的三嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为101000,数均分子量(Mn)为81500,分子量分布(Mw/Mn)为1.24。另外,丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2的合计)为36.0质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段D)为64.0质量%。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
《合成例9》[丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4)的合成]
(1)用氮气对2L的三颈烧瓶的内部进行置换之后,在室温下添加1040g甲苯、52.0g1,2-二甲氧基乙烷,接着,添加含有40.2mmol异丁基双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯氧基)铝的甲苯溶液60.0g,进一步添加含有2.98mmol仲丁基锂的环己烷和正己烷的混合溶液5.17g。接着,在该混合液中添加25.0g甲基丙烯酸甲酯,反应液最初呈现黄色,但在室温下搅拌60分钟之后变成无色。此时的甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。接着,将反应液的内部温度冷却到-30℃,经2小时滴加204.0g丙烯酸正丁酯,滴加结束之后,在-30℃下搅拌5分钟。此时的丙烯酸正丁酯的转化率为99.9%以上。进一步,在其中添加35.0g甲基丙烯酸甲酯,在室温下搅拌一夜之后,添加3.50g甲醇,停止聚合反应。此时的甲基丙烯酸甲酯的转化率为99.9%以上。将所得反应液注入到15kg的甲醇中,使白色沉淀物析出。通过过滤回收白色沉淀物,使之干燥从而获得260g三嵌段共聚物[以下称其为“丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4)”]。
(2)对上述(1)中获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4)进行1H-NMR测定和GPC测定,结果,其为由聚甲基丙烯酸甲酯-聚丙烯酸正丁酯-聚甲基丙烯酸甲酯构成的三嵌段共聚物,重均分子量(Mw)为115000,数均分子量(Mn)为104500,分子量分布(Mw/Mn)为1.10。另外,丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4)中的各聚合物嵌段的含有比例如下:甲基丙烯酸甲酯聚合物嵌段(2个聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2的合计)为22.5质量%,丙烯酸正丁酯聚合物嵌段(聚合物嵌段D)为77.5质量%。另外,所求出的上述获得的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4)的各聚合物嵌段的玻璃化转变温度的结果示于表1中。
上述合成例1~8中合成的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)~(I-5)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)~(II-4)的内容在下述表1中总结示出。
[表1]
另外记载了本发明中使用的材料。
·聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜:东洋纺织株式会社ESTER FILM E5000(厚度50μm),东洋纺织株式会社制造
以下记载了实施例和比较例。各实施例和比较例中获得的粘合型光学薄膜的特性评价如下进行。
[粘接力]
将下述实施例或比较例中制作的粘合型光学薄膜切割为宽度25mm和长度200mm的尺寸,制成试验片,使用2kg橡胶辊将该试验片在作为被粘物的玻璃板上往复2次,贴附在空气面上。在23℃、50%RH的条件下保存24小时或者在90℃、干燥的条件下保存24小时之后,以30mm/分钟或300mm/分钟的剥离速度测定180°剥离粘接力。除了上述条件以外,按照JIS Z0237测定。其中,作为玻璃板,使用将含有碱成分的市售钠钙玻璃板进行了碱洗涤而获得的玻璃板。
[蠕变试验(保持力试验)]
将下述的实施例或比较例中制作的粘合型光学薄膜切割成25mm(横向:相对于负载的方向的垂直方向)×10mm(纵向:与负载的方向相同的方向)的尺寸,制成试验片,使用2kg橡胶辊将该试验片在作为被粘物的玻璃板上往复2次,贴附在空气面上,将1kg的砝码安装在该试验片上,在90℃的条件下,根据JISZ0237进行蠕变试验。试验结果在下落时间少于1000分钟的情况下测定其下落时间,另外,在下落时间为1000分钟以上的情况下测定1000分钟后的试验片的位置偏移。
该试验是用于调查加热下的粘合剂(粘合剂组合物)的耐久性的试验,试验片的位置偏移越短,另外,直到试验片脱落的时间越长,则表示粘合剂(粘合剂组合物)的耐久性越优异。
[粘性试验(初期粘接力试验)]
将下述的实施例或比较例中制作的粘合型光学薄膜切割成200mm(横向:相对于负载方向的垂直方向)×250mm(纵向:与负载的方向相同的方向)的尺寸,制成试验片,在温度23℃的条件下,使用根据JIS Z0237滚球粘性法的No.3球,使之在倾斜角5°的斜面上通过7.5cm,测定通过粘合面的距离。该试验是用于调查作为粘合剂的初期粘接力的试验,通过距离越短,表示初期粘接力越高。
[粘合剂层的微相分离结构的观察]
将下述实施例或比较例中制作的粘合型光学薄膜以粘合剂层面为上放置在装置的平台上,对粘合剂层面进行SPM观察。
装置:使用SII NanoTechnology Inc.制造的扫描型探针显微镜(SPM)和环境控制单元(E-sweep)。
测定模式:DFM
使用悬臂:SI-DF20(背面Al)(SII NanoTechnology Inc.制造)
测定区域:1μm×1μm
扫描频率:1.0Hz
扫描划分数:X=数据量=512,Y=数据量=256
《实施例1》
(1)如表2所示,分别量取58.4质量份和41.6质量份上述合成例1和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(厚度50μm;以下全部相同)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《实施例2》
(1)如表2所示,分别量取33.5质量份和66.5质量份上述合成例2和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《实施例3》
(1)如表2所示,分别量取47.8质量份和52.2质量份上述合成例2和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《实施例4》
(1)如表2所示,分别量取46.2质量份和53.8质量份上述合成例3和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
(4)进一步,用上述方法对上述(2)中获得的粘合型光学薄膜的粘合剂层的表面进行微相分离结构的观察,结果,获得图1所示的图像。图1中,黑色部分是由丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段C1、C2构成的硬质聚合物相,白色部分是由丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段B和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段D构成的软质聚合物相。
《实施例5》
(1)如表2所示,分别量取46.3质量份和53.7质量份上述合成例3和合成例7中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《实施例6》
(1)如表2所示,分别量取58.9质量份和41.1质量份上述合成例4和合成例7中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《比较例1》
(1)如表2所示,用100质量份上述合成例7中制造的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
(4)进一步,用上述方法对上述(2)中获得的粘合型光学薄膜的粘合剂层的表面进行微相分离结构的观察,结果,获得图2所示的图像。图2中,黑色部分是由丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段C1、C2构成的硬质聚合物相,白色部分是由丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段B和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段D构成的软质聚合物相。
《比较例2》
(1)如表2所示,用100质量份上述合成例8中制造的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-3)制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《比较例3》
(1)如表2所示,分别量取50.7质量份和49.3质量份上述合成例4和合成例8中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《比较例4》
(1)如表2所示,分别量取72.1质量份和27.9质量份上述合成例4和合成例5中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表2中。
《比较例5》
(1)如表2所示,分别量取85.5质量份和14.5质量份上述合成例4和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是混浊的,静置时分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表2所示,粘合剂层发生宏观相分离,是不透明的,粘合型光学薄膜的透明性降低。
[表2]
《实施例7》
(1)如表3所示,分别量取46.3质量份和53.7质量份上述合成例3和合成例7中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-3)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表3所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表3中。
《实施例8》
(1)如表3所示,分别量取27.0质量份和73.0质量份上述合成例2和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表3所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表3中。
《实施例9》
(1)如表3所示,分别量取25.0质量份和75.0质量份上述合成例2和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表3所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表3中。
《比较例6》
(1)如表3所示,分别量取15.0质量份和85.0质量份上述合成例2和合成例6中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-2)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。另外,从上述溶液型粘合剂中除去溶剂,获得粘合剂组合物。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表3所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表3中。
《比较例7》
(1)如表3所示,分别量取40.0质量份和60.0质量份上述合成例5和合成例7中制造的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2),制备粘合剂组合物,然后,用甲苯稀释,使得总体的固体成分含量为35质量%,进行振荡,制备溶液型粘合剂。所得溶液型粘合剂的外观是透明的,没有混浊或分离为两层。
(2)使用棒涂机将上述(1)中获得的溶液型粘合剂涂布于PET薄膜(厚度50μm)上,然后在60℃下干燥30分钟,制造由粘合剂层/PET薄膜构成的粘合型光学薄膜。粘合型光学薄膜中的粘合剂层的厚度如表3所示,粘合剂层是透明的。
(3)上述(2)中获得的粘合型光学薄膜对玻璃板的粘接力(剥离粘接力)、蠕变试验和粘性试验的结果示于表3中。
[表3]
1)丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中含有的聚合物嵌段A和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)中含有的聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2的总质量(X)与丙烯酸系二嵌段共聚物(I)中含有的聚台物嵌段B和丙烯酸系三嵌段共聚物中含有的聚合物嵌段D的总质量(Y)之比
2)[(90℃、24小时后的180°剥离粘接力)-(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)]÷(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)×100[%]
3)使根据JI S Z0237规定的球(No.3)在倾斜角5°的斜面上滚动7.5cm,下落后在水平面上移动的距离[cm]
从表2和表3的结果可以看出,使用含有本发明规定的范围内的量的丙烯酸系二嵌段共聚物(I)[丙烯酸系二嵌段共聚物(I-1)~(I-4)]和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)[丙烯酸系三嵌段共聚物(II-1)~(II-2)]的实施例1~8的粘合剂组合物制造的粘合型光学薄膜,与使用仅仅由丙烯酸系三嵌段共聚物构成的粘合剂组合物制造的比较例1和比较例2的粘合型光学薄膜相比,加热处理前的粘接力较低,是适于再加工的粘接力,不发生残胶,能够以适度的剥离强度剥离,另一方面,加热处理后,粘接力上升,可牢固地粘接,此外在蠕变试验中具有优异的耐久性。
另外,使用丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段D的含量比本发明规定的范围少的丙烯酸系三嵌段共聚物(II-4)制造的比较例3的粘合型光学薄膜中,加热后的粘接力变化率不升高,不能赋予长时间、高温条件下的耐久性提高的性能。使用丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段B的含量多于本发明规定的范围的丙烯酸系二嵌段共聚物(I-5)制造的比较例7的粘合型光学薄膜具有稍高的初期粘接力,在蠕变试验中的耐久性低劣。
另外,使用丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)大于本发明规定的范围(即丙烯酸系二嵌段共聚物(I)较多)的粘合剂组合物制造的比较例4的粘合型光学薄膜同样存在加热后的粘接力变化率不升高,不能赋予长时间、高温条件下的耐久性提高的性能。
另外,在使用丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)进一步大于本发明规定的范围(即丙烯酸系二嵌段共聚物(I)更多)的粘合剂组合物制造的比较例5的粘合型光学薄膜中,丙烯酸系二嵌段共聚物(I-4)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II-2)的相容性低,形成溶液型粘合剂时外观混浊,静置时分离为两层,不能进行均匀的粘合剂的涂布。另外,粘合型光学薄膜的粘合剂层发生宏观相分离,是不透明的,粘合型光学薄膜的透明性降低。
此外,使用丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)小于本发明规定的范围(即丙烯酸系二嵌段共聚物(I)较少)的粘合剂组合物制造的比较例6的粘合型光学薄膜由于初期粘接力高,再加工性低劣。在蠕变试验中具有较大的偏移,结果比实施例要差。
另外,控制丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的结构,比较丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)相同的实施例1与实施例6、或实施例2、实施例4和实施例5,结果,滚球粘性试验中的球通过距离是各种各样的,根据粘合型光学薄膜或粘合型光学薄膜用保护薄膜用途所必需的粘性,可优化丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的结构,或者可以通过适当添加赋粘树脂来调节粘性。
产业上的可利用性
本发明提供了含有丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和特定丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的非化学交联型光学薄膜用粘合剂组合物,初期以适于再加工的180°剥离粘接力粘接,进行再加工时,没有残胶,能够以适度的剥离强度剥离,贴合后长期保持该状态时,尤其在暴露于高温、湿热状态时,180°剥离粘接力升高,因此耐久性优异,从而可以有效地用于制造粘合型光学薄膜和光学薄膜用保护薄膜。
Claims (10)
1.一种光学薄膜用粘合剂组合物,其中,
(α)其含有具备必要条件(E1)、(E2)、(E3)以及(E4)的下述丙烯酸系二嵌段共聚物(I)和具备必要条件(F1)、(F2)、(F3)以及(F4)的下述丙烯酸系三嵌段共聚物(II),
(β)丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)在70/30~20/80的范围内;
丙烯酸系二嵌段共聚物(I):
(E1)下述通式(1)所示的丙烯酸系二嵌段共聚物
A-B (1)
式(1)中,A表示甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段,B表示丙烯酸烷基酯聚合物嵌段;
(E2)聚合物嵌段B的含量为10~55质量%;
(E3)重均分子量(Mw)为9000~300000;及
(E4)分子量分布(Mw/Mn)是1.0~1.5;
丙烯酸系三嵌段共聚物(II):
(F1)下述通式(2)所示的丙烯酸系三嵌段共聚物
C1-D-C2 (2)
式(2)中,C1和C2各自独立地表示玻璃化转变温度100℃以上的甲基丙烯酸烷基酯聚合物嵌段,D表示玻璃化转变温度-20℃以下的丙烯酸烷基酯聚合物嵌段;
(F2)聚合物嵌段D的含量为82~95质量%;
(F3)重均分子量(Mw)为50000~300000;及
(F4)分子量分布(Mw/Mn)为1.0~1.5。
2.根据权利要求1所述的光学薄膜用粘合剂组合物,其中,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)在70/30~30/70的范围。
3.根据权利要求1所述的光学薄膜用粘合剂组合物,其中,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)与丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的质量比(I)/(II)在70/30~41/59的范围内。
4.根据权利要求1所述的光学薄膜用粘合剂组合物,其中,丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段B的含量为10~49质量%。
5.根据权利要求1所述的光学薄膜用粘合剂组合物,其特征在于,其具有由硬质聚合物相和软质聚合物相形成的微相分离结构,硬质聚合物相和软质聚合物相都形成了连续的结构,所述硬质聚合物相是以丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段A和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段C1和聚合物嵌段C2作为主体形成的,所述软质聚合物相是以丙烯酸系二嵌段共聚物(I)的聚合物嵌段B和丙烯酸系三嵌段共聚物(II)的聚合物嵌段D作为主体形成的。
6.一种粘合型光学薄膜,其具有由权利要求1~5的任一项所述的光学薄膜用粘合剂组合物形成的粘合剂层。
7.一种粘合型光学薄膜用保护薄膜,其具有由权利要求1~5的任一项所述的光学薄膜用粘合剂组合物形成的粘合剂层。
8.根据权利要求6所述的粘合型光学薄膜,其中,用下述式(3)计算的对被粘物的粘接力的变化率为200%以上。
[(90℃、24小时后的180°剥离粘接力)-(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)]÷(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)×100[%] (3)
9.根据权利要求7所述的光学薄膜用保护薄膜,其中,用下述式(3)计算的对被粘物的粘接力的变化率为200%以上。
[(90℃、24小时后的180°剥离粘接力)-(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)]÷(23℃、24小时后的180°剥离粘接力)×100[%] (3)
10.一种图像显示装置,其使用权利要求6或8所述的粘合型光学薄膜和/或权利要求7或9所述的光学薄膜用保护薄膜。
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