CN103013367A - 丙烯酸系粘合剂组合物、丙烯酸系粘合剂层及粘合带 - Google Patents

丙烯酸系粘合剂组合物、丙烯酸系粘合剂层及粘合带 Download PDF

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Abstract

本发明提供丙烯酸系粘合剂组合物、丙烯酸系粘合剂层及粘合带,所述丙烯酸系粘合带具备芯层、设置于芯层的一面的表层、和设置于芯层的另一面的表层。芯层包含丙烯酸系聚合物(A)。表层包含丙烯酸系聚合物(B)100质量份,和重均分子量为1000以上且不足30000、侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)1~70质量份。(甲基)丙烯酸系聚合物(C)为重均分子量比作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(B)小的聚合物,作为增粘树脂起作用。

Description

丙烯酸系粘合剂组合物、丙烯酸系粘合剂层及粘合带
技术领域
本发明涉及具有丙烯酸系粘合剂层的丙烯酸系粘合带。
背景技术
目前,具有丙烯酸系粘合剂层的丙烯酸系粘合带由于粘合力、耐回弹性、及保持特性(内聚力)等粘接性优异、并且耐热性、耐光性、耐候性、耐油性等耐老化性优异而被广泛使用。具有这样的特性的丙烯酸系粘合带特别是被广泛用作家电制品、建材、汽车内饰·外饰材料等各种产业领域中的接合材料。因此,要求丙烯酸系粘合带与不锈钢、铝等金属材料、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS、(甲基)丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂等各种塑料材料、或者玻璃材料等各种被粘物(接合对象物)高可靠性地粘接。
作为提高丙烯酸系粘合带对被粘物的粘接性的方法,已知在构成丙烯酸系粘合剂层的丙烯酸系粘合剂组合物中添加增粘树脂(增粘剂)的方法。专利文献1及2中公开了一种在丙烯酸系聚合物中添加有作为增粘树脂的松香、氢化石油树脂的丙烯酸系粘合剂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-207151号公报
专利文献2:日本特表平11-504054号公报
发明内容
常常要求提高丙烯酸系粘合带对被粘物的粘接性,尤其是,强烈要求提高丙烯酸系粘合带对家电制品、建材、汽车内饰·外饰材料等中常使用的以聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃系树脂为代表的低极性被粘物的粘接性。对此,有时添加有松香等增粘树脂的上述丙烯酸系粘合剂组合物不能充分应对提高丙烯酸系粘合带对低极性被粘物的粘接性的要求。另外,作为增粘树脂,也使用萜烯树脂,但萜烯树脂和丙烯酸系聚合物的相容性不充分,有时粘接可靠性差。
本发明是鉴于上述课题而进行的发明,其目的在于,提供一种能够提高丙烯酸系粘合带的粘合力、耐回弹性、及保持特性(内聚力)等粘接性的技术。
本发明的一个实施方式的特征在于,具备芯层和设置于芯层的一侧或两侧的表层,芯层含有丙烯酸系聚合物(A),表层含有丙烯酸系聚合物(B)100质量份、和重均分子量为1000以上且不足30000且侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)1~70质量份。
利用该实施方式的丙烯酸系粘合带,能够提高对包含低极性被粘物在内的被粘物的粘合力。
上述实施方式的丙烯酸系粘合带中,芯层还可以含有微粒(D)和/或气泡(E)。
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的玻璃化转变温度可以为0℃以上且300℃以下。(甲基)丙烯酸系聚合物(C)可以含有在全部单体中为10质量%以上且100质量%以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系单体作为单体单元。丙烯酸系聚合物(B)可以含有选自由下述通式所述的丙烯酸(1)表示的N-乙烯基环状酰胺、含羧基单体组成的组中的至少1种单体作为单体单元。
Figure BDA00002175375300031
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
另外,表层可以含有40~90质量%的溶剂不溶成分。
附图说明
图1为表示实施方式的丙烯酸系粘合带的构成的概略剖视图。
具体实施方式
以下说明本发明的优选的实施方式,但这仅仅是例示,本发明并不限定于此。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的丙烯酸系粘合带的构成的概略剖视图。丙烯酸系粘合带10具备:芯层20、设置于芯层20的一面的表层30a、和设置于芯层20的另一面的表层30b。以下有时将表层30a、及表层30b统称为表层30。
(芯层)
芯层20包含丙烯酸系聚合物(A)、根据需要使用的微粒(D)、和气泡(E)。以下对芯层20的各构成要素进行详细说明。
[丙烯酸系聚合物(A)]
构成芯层20的为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(A)例如含有50质量%以上的具有碳数1~20的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体单元。另外,丙烯酸系聚合物(A)可以为仅有一种具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的构成、或2种以上具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯组合成的构成。丙烯酸系聚合物(A)可以通过使聚合引发剂、以及(甲基)丙烯酸烷基酯聚合(例如溶液聚合、乳液聚合、UV聚合)而得到。
对于具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的比率,相对于用于制备丙烯酸系聚合物(A)的单体成分总量为50质量%以上且99.9质量%以下、优选为60质量%以上且98质量%以下、更优选为70质量%以上且95质量%以下。
作为具有碳数1~20的烷基的(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)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等(甲基)丙烯酸C 1-20烷基酯[优选(甲基)丙烯酸C2-14烷基酯,进一步优选(甲基)丙烯酸C2-10烷基酯]等。其中,(甲基)丙烯酸烷基酯是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯,“(甲基)……”是完全相同的意思。
其中,出于内聚力、耐热性、交联性等的改性的目的,丙烯酸系聚合物(A)可以根据需要含有能与前述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其它单体成分(共聚性单体)。因此,丙烯酸系聚合物(A)可以在含有作为主成分的(甲基)丙烯酸烷基酯的同时,含有共聚性单体。作为共聚性单体,可以适宜使用具有极性基团的单体。
作为共聚性单体的具体例,可列举出:
丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等含羧基单体;
(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯、甲基丙烯酸-(4-羟甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟烷基酯等含羟基单体;
马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体;
苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺酸丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体;
2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体;
(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-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(正丁基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(叔丁基)(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丙烯酰基吗啉等(N-取代)酰胺系单体;
N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧六亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体;
N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;
N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺系单体;
N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等含氮杂环系单体;
N-乙烯基羧酸酰胺类;
N-乙烯基己内酰胺等内酰胺系单体;
丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸酯单体;
(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯系单体;
(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系单体;
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基丙烯酸系单体;
(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯等二醇系丙烯酸酯单体;
(甲基)丙烯酸四氢糠酯、含氟原子(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯等具有杂环、卤原子、硅原子等的丙烯酸酯系单体;
异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体;
甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚系单体;
醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类;
乙烯基甲苯、苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;
乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等烯烃或二烯类;
乙烯基烷基醚等乙烯基醚类;
氯乙烯;
乙烯基磺酸钠等含磺酸基单体;
环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺等含酰亚胺基单体;
(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等含异氰酸酯基单体;
(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸苯酯等具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯;
由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯等。其中,这些共聚性单体可以单独使用也可以组合2种以上使用。
丙烯酸系聚合物(A)在含有作为主成分的(甲基)丙烯酸烷基酯的同时含有共聚性单体时,可以适宜使用含羧基单体。其中,可以适宜使用丙烯酸。作为共聚性单体的使用量,没有特别限定,通常,相对于用于制备前述丙烯酸系聚合物(A)的单体成分总量,可以含有0.1~40质量%、优选0.5~30质量%、更优选1~20质量%的共聚性单体。
通过含有0.1质量%以上的共聚性单体,能够防止构成芯层20的丙烯酸系粘合剂的内聚力降低、得到高剪切力。另外,通过使共聚性单体的含量为40质量%以下,能够防止构成芯层20的丙烯酸系粘合剂的内聚力变得过高、使常温(25℃)下的粘着感提高。
另外,在丙烯酸系聚合物(A)中,为了调整丙烯酸系粘合带的内聚力,可以根据需要含有多官能性单体。
作为多官能性单体,例如可列举出:(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、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(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、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸丁酯、二(甲基)丙烯酸己酯等。其中,可以适宜使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。多官能(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或组合使用2种以上。
作为多官能性单体的使用量,根据其分子量、官能团数等而不同,以相对于用于制备丙烯酸系聚合物(A)的单体成分总量为0.01~3.0质量%、优选0.02~2.0质量%、更优选0.03~1.0质量%的方式添加。
多官能性单体的使用量相对于用于制备丙烯酸系聚合物(A)的单体成分总量超过3.0质量%时,例如,存在构成芯层20的丙烯酸系粘合剂的内聚力变得过高、粘接力降低的情况等。另一方面,不足0.01质量%时,例如,存在构成芯层20的丙烯酸系粘合剂的内聚力降低的情况等。
<聚合引发剂>
制备丙烯酸系聚合物(A)时,可以通过使用了热聚合引发剂、光聚合引发剂(光引发剂)等聚合引发剂的利用热、紫外线的固化反应,容易地形成丙烯酸系聚合物(A)。特别是从能使聚合时间较短的优点等考虑,可以适宜使用光聚合引发剂。聚合引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。
作为热聚合引发剂,例如可列举出:偶氮系聚合引发剂(例如2,2′-偶氮二异丁腈、2,2′-偶氮二-2-甲基丁腈、2,2′-偶氮二(2-甲基丙酸)二甲酯、4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸、偶氮二异戊腈、2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2′-偶氮二[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2′-偶氮二(N,N′-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐等);过氧化物系聚合引发剂(例如过氧化二苯甲酰、过氧化马来酸叔丁酯、过氧化月桂酰等);氧化还原系聚合引发剂等。
作为热聚合引发剂的使用量,没有特别限定,在以往的能用作热聚合引发剂的范围内即可。
作为光聚合引发剂,没有特别限定,例如可以使用苯偶姻醚系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、α-酮醇系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、缩酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂等。
具体而言,作为苯偶姻醚系光聚合引发剂,例如可列举出:苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻丙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮[商品名:Irgacure 651、BASF公司制造]、苯甲醚甲基醚等。作为苯乙酮系光聚合引发剂,例如可列举出:1-羟基环己基苯基酮[商品名:Irgacure184、BASF公司制造]、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮[商品名:Irgacure2959、BASF公司制造]、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮[商品名:Darocur1173、BASF公司制造]、甲氧基苯乙酮等。作为α-酮醇系光聚合引发剂,例如可列举出:2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-[4-(2-羟乙基)-苯基]-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮等。作为芳香族磺酰氯系光聚合引发剂,例如可列举出:2-萘磺酰氯等。作为光活性肟系光聚合引发剂,例如可列举出:1-苯基-1,1-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)-肟等。
另外,苯偶姻系光聚合引发剂包含例如苯偶姻等。苯偶酰系光聚合引发剂包含例如苯偶酰等。二苯甲酮系光聚合引发剂包含例如二苯甲酮、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、α-羟基环己基苯基酮等。缩酮系光聚合引发剂包含例如苯偶酰二甲基缩酮等。噻吨酮系光聚合引发剂包含例如噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、十二烷基噻吨酮等。
作为酰基氧化膦系光聚合引发剂,例如可列举出:双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-正丁基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-(1-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-叔丁基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)环己基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)辛基氧化膦、双(2-甲氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2-甲氧基苯甲酰基)(1-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二乙氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二乙氧基苯甲酰基)(1-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二丁氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,4-二甲氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)(2,4-二戊氧基苯基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苄基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基丙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基乙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苄基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基丙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基乙基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基苄基丁基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基苄基辛基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,5-二异丙基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2-甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-4-甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,5-二乙基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,3,5,6-四甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二-正丁氧基苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)异丁基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基-2,4,6-三甲基苯甲酰基-正丁基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二丁氧基苯基氧化膦、1,10-双[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦]癸烷、三(2-甲基苯甲酰基)氧化膦等。
光聚合引发剂的使用量没有特别限定,例如,以相对于用于制备丙烯酸系聚合物(A)的单体成分100质量份为0.01~5质量份、优选0.05~3质量份的范围内的量配混。
这里,光聚合引发剂的使用量少于0.01质量份时,有时聚合反应变得不充分。光聚合引发剂的使用量超过5质量份时,由于光聚合引发剂吸收紫外线,有时紫外线无法到达粘合剂层内部。这种情况下,会导致聚合率降低、生成的聚合物的分子量变小。而且,有时会因此而导致构成芯层20的丙烯酸系粘合剂的内聚力变低,在从芯层20将薄膜剥离时,丙烯酸系粘合剂的一部分残留在薄膜中,无法再利用薄膜。其中,光聚合性引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。
为了调整内聚力,除上述多官能性单体以外还可以使用交联剂。交联剂可以适宜应用通常使用的交联剂,例如可列举出:环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、有机硅系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、硅烷系交联剂、烷基醚化三聚氰胺系交联剂、金属络合物系交联剂等。特别是可以适宜使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂。
具体而言,作为异氰酸酯系交联剂的例子,可列举出:甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、及这些与三羟甲基丙烷等多元醇的加合物。或者,1分子中具有至少1个以上异氰酸酯基和具有1个以上不饱和键的化合物、具体而言(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等也可以作为异氰酸酯系交联剂使用。
作为环氧系交联剂,可列举出:双酚A、表氯醇型的环氧系树脂、乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二胺缩水甘油胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间二甲苯二胺及1,3-双(N,N’-二胺缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。
本实施方式中,丙烯酸系聚合物(A)也可以通过对配混有前述单体成分和聚合引发剂的混合物照射紫外线(UV)制备成将一部分单体成分聚合的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆)。另外,丙烯酸系聚合物(A)的重均分子量(Mw)例如为30000~5000000。
[微粒(D)]
本实施方式中,可以在构成芯层的丙烯酸系聚合物(A)中添加微粒(D)。作为微粒(D)的作用效果,可列举出提高丙烯酸系粘合带的剪切粘接力、加工性的效果。
作为微粒(D),可列举出:铜、镍、铝、铬、铁、不锈钢等金属颗粒、或者金属氧化物颗粒;碳化硅、碳化硼、碳化氮等碳化物颗粒;氮化铝、氮化硅、氮化硼等氮化物颗粒;玻璃、氧化铝、锆等的氧化物代表的陶瓷颗粒;碳化钙、氢氧化铝、玻璃、二氧化硅等无机微粒;火山白砂堆积层、砂等天然原料颗粒;聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛树脂、苯并胍胺树脂、尿素树脂、有机硅树脂、尼龙、聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺等聚合物颗粒;偏氯乙烯、丙烯酸等有机中空体;尼龙微珠、丙烯酸微珠、有机硅微珠等有机球状体等。
作为微粒(D),可以优选使用中空微粒状体。中空微粒状体中,从使用紫外线反应的聚合的效率、重要性等观点考虑,更优选中空的无机系微粒状体。作为其例,可列举出:中空玻璃微球等玻璃制的微球;中空氧化铝微球等金属化合物制的中空球;中空陶瓷微球等磁器制的中空微球等。通过使用前述中空玻璃微球,可以提高丙烯酸系粘合带的高温粘接力而不有损剪切力、保持力等其它特性。
作为中空玻璃微球,例如可列举出商品名:glassmicroballoon(Fuji Silysia Chemical Ltd.制造)、商品名:CEL-STAR Z-20、CEL-STAR Z-27、CEL-STAR CZ-31T、CEL-STAR Z-36、CEL-STAR Z-39、CEL-STAR Z-39、CEL-START-36、CEL-STAR PZ-6000(均为东海工业株式会社制造)、商品名:SYLUX·fine balloon(サイラックス·ファインバルーン)(Fine balloon有限会社制造)等。
微粒(D)的粒径(平均粒径)没有特别限定,例如可以从1~500μm、优选5~200μm、更优选10~150μm的范围选择。
微粒(D)的比重没有特别限定,例如可以从0.1~1.8g/cm3、优选0.2~1.5g/cm3、更优选0.2~0.5/cm3的范围选择。
微粒(D)的比重小于0.1g/cm3时,将微粒(D)配混在丙烯酸系粘合剂中进行混合时,存在浮起变大、难以均匀分散的情况。另外,玻璃强度低而容易破裂。相反,微粒(D)的比重大于1.8g/cm3时,可能会导致紫外线的透射率降低从而紫外线反应的效率降低。另外,构成芯层20的丙烯酸系粘合剂变重,作业性降低。
微粒(D)的使用量没有特别限定,例如,为相对于芯层20的总体积不足10体积%的使用量时,存在添加微粒(D)的效果低的情况,另一方面,为超过50体积%的使用量时,存在构成芯层20的丙烯酸系粘合剂的粘接力降低的情况。
[气泡(E)]
本实施方式中,可以在构成芯层的丙烯酸系聚合物(A)中添加气泡(E)。通过使芯层20含有气泡(E),丙烯酸系粘合带10能对曲面、凹凸面发挥良好的粘接性,并且,能发挥良好的耐回弹性。
理想的是,芯层20中所含的气泡(E)基本上为独立气泡类型的气泡,独立气泡类型的气泡和连续气泡类型的气泡可以混合存在。
另外,气泡(E)通常具有球状(尤其是圆球状)的形状,表面可以具有凹凸等,不需要为圆球状。气泡(E)的平均气泡径(直径)没有特别限定,例如可以从1~1000μm、优选10~500μm、更优选30~300μm的范围选择。
其中,作为气泡(E)中所含的气体成分(形成气泡(E)的气体成分;以下有时称为气泡形成气体),没有特别限定,除氮气、二氧化碳、氩气等非活性气体以外,还可以使用空气等各种气体成分。作为形成气泡(E)的气体,在含有气泡形成气体的状态下进行聚合反应等的情况下,使用不阻碍该反应的气体是很重要的。作为气泡形成气体,从不阻碍聚合反应等、成本的观点等考虑,可以适宜使用氮气。
作为芯层20中所含的气泡(E)的量,没有特别限定,可以根据用途等适宜选择。芯层20中所含的气泡(E)的量例如相对于含有气泡(E)的芯层20的总体积为5~50体积%、优选为8~40体积%。气泡的混合量少于5体积%时,有时不能获得混合气泡(E)的效果,气泡的混合量多于50体积%时,有时含有贯穿芯层20的气泡的可能性变高、粘接性能、外观降低。
含有气泡(E)的芯层20的形成方法没有特别限定。含有气泡(E)的芯层20例如可以通过(1)使用预先混合有气泡形成气体的芯层材料来形成,或者,还可以通过(2)在没有混合气泡形成气体的芯层材料中混合发泡剂来形成。其中,(2)的情况下,所使用的发泡剂没有特别限定,例如可以从公知的发泡剂中适宜选择。作为这样的发泡剂,例如可以使用热膨胀性微球等。
<其它成分>
除上述成分以外,还可以根据需要在芯层20中添加增稠剂、触变剂、增量剂等。作为增稠剂的例子,可列举出丙烯酸类橡胶、表氯醇橡胶、丁基橡胶等。作为触变剂的例子,可列举出胶体二氧化硅、聚乙烯基吡咯烷酮等。作为增量剂,可列举出碳酸钙、氧化钛、粘土等。此外,还可以在芯层20中适当添加增塑剂、防老剂、抗氧化剂等。
(表层)
表层30包含:作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(B);和作为增粘树脂的重均分子量为1000以上且不足30000的侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)(以下有时称为(甲基)丙烯酸系聚合物(C))。
表层30中所含的丙烯酸系粘合剂组合物中的各成分的含量如下所述。
丙烯酸系聚合物(B):100质量份
(甲基)丙烯酸系聚合物(C):1~70质量份
以下对丙烯酸系聚合物(B)及(甲基)丙烯酸系聚合物(C)进行详细说明。
[丙烯酸系聚合物(B)]
表层30中使用的作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(B)可以选自作为芯层20的丙烯酸系聚合物(A)例示的化合物(各种单体成分)。表层30中使用的丙烯酸系聚合物(B)可以和芯层20的丙烯酸系聚合物(A)的成分及组成比相同,也可以和芯层20的丙烯酸系聚合物(A)的成分及组成比不同。
丙烯酸系聚合物(B)含有含氮杂环系单体作为构成单元的情况下,作为更优选的单体,可列举出下述通式(1)表示的N-乙烯基环状酰胺。
Figure BDA00002175375300171
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
其中,丙烯酸系聚合物(B)的玻璃化转变温度(Tg)低于0℃,优选低于-10℃,通常为-80℃以上。
本实施方式中,构成表层的丙烯酸系聚合物(B)也可以通过对配混有前述单体成分和聚合引发剂的混合物照射紫外线(UV)而制备成将一部分单体成分聚合的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆)。还可以在丙烯酸系聚合物浆中配混后述的(甲基)丙烯酸系聚合物(C),制备丙烯酸系粘合剂组合物,将该粘合剂组合物涂布在规定的被涂布体上,照射紫外线,完成聚合。另外,丙烯酸系聚合物(B)的重均分子量(Mw)例如为30000~5000000。另外,本实施方式中,制备构成表层的丙烯酸系聚合物(B)时,可以适宜使用丙烯酸系聚合物(A)的制备中说明的聚合引发剂。另外,为了调整表层30的内聚力,可以适宜使用丙烯酸系聚合物(A)的制备中说明的交联剂。
[(甲基)丙烯酸系聚合物(C)]
(甲基)丙烯酸系聚合物(C)是重均分子量比丙烯酸系聚合物(B)小的聚合物,具有作为增粘树脂起作用、且UV聚合时不易发生阻聚的优点。(甲基)丙烯酸系聚合物(C)例如包含具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯作为单体单元。因此,不会像通常的萜烯系增粘树脂那样与丙烯酸系聚合物(B)的相容性低,而且不易相分离,因此粘接可靠性优异。
其中,本说明书中,萜烯骨架(萜烯类)是从植物的精油成分中提取、用C5H8的分子式表示的基于异戊二烯法则的化合物的统称。
具体而言,作为萜烯骨架,可列举出:α-蒎烯、β-蒎烯、蒈烯、γ-萜品烯、d-柠檬萜、双戊烯、萜品油烯、β-水芹烯、焦烯(Pyronene)、莰烯、香叶烯等单萜烯类、长叶烯等倍半萜烯。这些化合物可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯可以没有特别限定地适宜使用公知的方法来得到。例如可以通过对应的萜烯醇和上述(甲基)丙烯酸的酯化反应来得到。这样得到的含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯可以没有特别限定地适宜用作(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的单体单元。
另外,作为具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯,可以使用其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下的物质,也可以使用其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以上的物质。使用上述均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下的上述单体时,具有提高粘合剂层的粘着的效果,另一方面,使用上述均聚物的玻璃化转变温度(Tg)超过0℃的单体时,具有提高耐久性(尤其是耐热性)的效果。另外,具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)的上限为180℃左右,优选使用玻璃化转变温度(Tg)为150℃左右以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的均聚物。上述均聚物的玻璃化转变温度(Tg)超过180℃时,为了使基础聚合物整体的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下,需要使其使用量较少,存在难以提高丙烯酸系粘合带的粘接性的情况。将具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的一例(下述式(2)~(5))示于以下。
Figure BDA00002175375300191
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)除了可以使具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯成分单元共聚以外,还可以使能与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚的其它单体成分(共聚性单体)共聚而得到。
作为能与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚的其它单体,可列举出:
(甲基)丙烯酸甲酯等具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸酯、
(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸苯酯等具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯这样的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体;
(甲基)丙烯酸碱金属盐等盐;
乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯这样的(聚)亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯单体;
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯这样的多价(甲基)丙烯酸酯单体;
醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类;
偏氯乙烯、(甲基)丙烯酸-2-氯乙基酯这样的卤化乙烯化合物;
2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉这样的含噁唑啉基聚合性化合物;
(甲基)丙烯酰基氮丙啶、(甲基)丙烯酸-2-氮丙啶基乙酯这样的含氮丙啶基聚合性化合物;
烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸-2-乙基缩水甘油醚这样的含环氧基的乙烯基单体;
(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸和聚丙二醇或聚乙二醇的单酯、内酯类和(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯的加成物这样的含羟基的乙烯基单体;
氟取代(甲基)丙烯酸烷基酯这样的含氟乙烯基单体;
马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物系单体;
2-氯乙基乙烯基醚、一氯醋酸乙烯酯这样的含反应性卤素的乙烯基单体;
(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丙烯酰基吗啉这样的含酰胺基的乙烯基单体;
N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧六亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体;
N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;
N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺系单体;
N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等含氮杂环系单体;
N-乙烯基羧酸酰胺类;
N-乙烯基己内酰胺等内酰胺系单体;
(甲基)丙烯腈等氰基丙烯酸酯单体;
(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯系单体;
环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺等含酰亚胺基单体;
(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等含异氰酸酯基单体;
乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基丙基烯丙基胺、2-甲氧基乙氧基三甲氧基硅烷这样的含有机硅的乙烯基单体;
(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯、甲基丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等含羟基单体;
(甲基)丙烯酸四氢糠酯、含氟原子(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯等具有杂环、卤原子、硅原子等的丙烯酸酯系单体;
异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体;
甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚系单体;
乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等烯烃或二烯类;
乙烯基烷基醚等乙烯基醚类;
氯乙烯;
以及在乙烯基聚合而成的单体末端具有自由基聚合性乙烯基的大单体类等。这些单体可以单独与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚或者组合与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚。
更具体而言,本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物中,作为(甲基)丙烯酸系聚合物(C),例如可列举出:上述具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯与甲基丙烯酸二环戊酯(Dicyclopentanyl Methacrylate,DCPMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBXMA)、丙烯酸异冰片酯(IBXA)、丙烯酸二环戊酯(Dicyclopentanyl acrylate,DCPA)、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(ADMA)、丙烯酸1-金刚烷基酯(ADA)、CHA(丙烯酸环己酯)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物。
进而,可以在(甲基)丙烯酸系聚合物(C)中导入和环氧基或异氰酸酯基具有反应性的官能团。作为这样的官能团的例子,可列举出羟基、羧基、氨基、酰胺基、巯基,在制造(甲基)丙烯酸系聚合物(C)时,优选使用(共聚)具有这样的官能团的单体。
使(甲基)丙烯酸系聚合物(C)为含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯与其它的(甲基)丙烯酸酯单体、或共聚性单体的共聚物时,含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯的含有比率理想的是,在构成(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的全部单体中为10质量%~100质量%、优选为20质量%~100质量%、更优选为25质量%~100质量%。包含10质量%以上的含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯时,能够提高丙烯酸系粘合带对包含低极性被粘物在内的被粘物的粘合力。
(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的重均分子量为1000以上且不足30000、优选为1500以上且不足20000、更优选为2000以上且不足10000。分子量为30000以上时,有时不能充分地获得粘合带的粘合力的提高效果。另外,不足1000时,由于为低分子量,有时会引起粘合带的粘合力、保持特性降低。
丙烯酸系聚合物(A)、(B)、(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的重均分子量的测定可以利用GPC法进行聚苯乙烯换算而求出。具体而言,在东曹株式会社制造的HPLC 8020中,使用TSKgelGMH-H(20)×2根作为色谱柱,以四氢呋喃为溶剂在流速约0.5ml/分钟的条件测定。
如上所述,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的含量相对于丙烯酸系聚合物(B)100质量份为1~70质量份,优选为2~50质量份,进一步优选为3~40质量份。添加超过70质量份的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)时,存在由本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层的弹性模量变高、低温下的粘接性变差、室温下也表现不出粘合力的情况。另外,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的添加量少于1质量份时,有时不能获得其效果。
(甲基)丙烯酸系聚合物(C)理想的是,玻璃化转变温度(Tg)为0℃以上且300℃以下、优选为20℃以上且300℃以下、更优选为40℃以上且300℃以下。通过使玻璃化转变温度(Tg)为20℃以上,可以使粘合剂层的室温以上的内聚力提高、使保持特性、高温下的粘接性提高。本实施方式中,将能用作(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的代表材料的玻璃化转变温度示于表1。表1所示的玻璃化转变温度是文献、目录等中记载的公称值、或者是基于下述式(6)(Fox式)计算的值。其中,如上所述,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)包含具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯作为单体。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+……+Wn/Tgn    (6)
[式(6)中,Tg表示(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的玻璃化转变温度(单位:K),Tgi(i=1、2、……n)表示单体i形成均聚物时的玻璃化转变温度(单位:K),Wi(i=1、2、……n)表示单体i在全部单体成分中的质量分率。]
上述式(6)是(甲基)丙烯酸系聚合物(C)由单体1、单体2、……、单体n的n种单体成分构成时的计算式。
其中,本说明书中,“形成均聚物时的玻璃化转变温度”是指“该单体的均聚物的玻璃化转变温度”,是指仅以某种单体(有时称为“单体X”)作为单体成分而形成的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。具体而言,“Polymer Handbook”(第3版、JohnWiley&Sons,Inc,1989年)中列举出了数值。其中,前述文献中未记载的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)例如是指利用以下的测定方法得到的值。即,在具备温度计、搅拌机、氮气导入管及回流冷凝管的反应器中投入单体X 100质量份、2,2’-偶氮二异丁腈0.2质量份及作为聚合溶剂的醋酸乙酯200质量份,边导入氮气边搅拌1小时。由此除去聚合体系内的氧后,升温至63℃反应10小时。然后,冷却至室温,得到固体成分浓度33质量%的均聚物溶液。然后,将该均聚物溶液流延涂布在剥离衬垫上,干燥,制作厚度约2mm的试验样品(片状的均聚物)。然后,称量该试验样品约1~2mg放入铝制开放室(open cell)中,使用温度调制D SC(商品名“Q-2000”TA Instruments JapanInc.制造),在50ml/min的氮气氛下以升温速度5℃/min得到均聚物的可逆热流(比热成分)行为。以JIS-K-7121为参考,将距得到的可逆热流的低温侧的基线和高温侧的基线的延长直线在纵轴方向处于等距离的直线与玻璃化转变的梯式变化部分的曲线交叉的点的温度作为制成均聚物时的玻璃化转变温度(Tg)。
[表1]
  (甲基)丙烯酸系聚合物(C)的组成   Tg(°C)   备注
  DCPMA   175   文献等记载值
  DCPA   120   文献等记载值
  IBXMA   173   文献等记载值
  IBXA   97   文献等记载值
  CHMA   66   文献等记载值
  CHA   15   文献等记载值
  IBMA   48   文献等记载值
  MMA   105   文献等记载值
  ADMA   250   文献等记载值
  ADA   153   文献等记载值
  HCPA   65   文献等记载值
  HCPMA   115   文献等记载值
  CHMA/IBMA=60/40   59   计算值(基于Fox式)
表1中的简称表示以下的化合物。
DCPMA:甲基丙烯酸二环戊酯
DCPA:丙烯酸二环戊酯
IBXMA:甲基丙烯酸异冰片酯
IBXA:丙烯酸异冰片酯
CHMA:甲基丙烯酸环己酯
CHA:丙烯酸环己酯
IBMA:甲基丙烯酸异丁酯
MMA:甲基丙烯酸甲酯
ADMA:甲基丙烯酸1-金刚烷基酯
ADA:丙烯酸1-金刚烷基酯
HCPA:氢化萜烯丙烯酸酯
HCPMA:氢化萜烯甲基丙烯酸酯
<(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的制作方法>
(甲基)丙烯酸系聚合物(C)例如可以利用溶液聚合法、本体聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合、本体聚合等使具有上述结构的(甲基)丙烯酸系单体聚合来制作。
<(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的分子量的调整方法>
为了调整(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的分子量,在其聚合中可以使用链转移剂。作为所使用的链转移剂的例子,可列举出:辛基硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙醇等具有巯基的化合物;巯基乙酸、巯基乙酸甲酯、巯基乙酸乙酯、巯基乙酸丙酯、巯基乙酸丁酯、巯基乙酸叔丁酯、巯基乙酸2-乙基己酯、巯基乙酸辛酯、巯基乙酸异辛酯、巯基乙酸癸酯、巯基乙酸十二烷基酯、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-1,3-丙烷二醇、乙二醇的巯基乙酸酯、新戊二醇的巯基乙酸酯、季戊四醇的巯基乙酸酯。
作为链转移剂的使用量,没有特别限定,通常,相对于(甲基)丙烯酸系单体100质量份,含有链转移剂0.1~20质量份、优选0.2~15质量份、更优选0.3~10质量份。通过像这样来调整链转移剂的添加量,可以得到适合的分子量的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)。其中,链转移剂可以单独使用或组合使用2种以上。
本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物含有上述丙烯酸系聚合物(B)、及(甲基)丙烯酸系聚合物(C)作为必须成分,可以含有粘合剂组合物的领域中一般使用的各种的添加剂作为任意成分。作为该任意成分,可例示增粘树脂、增塑剂、软化剂、填充剂、着色剂(颜料、染料等)、抗氧化剂、流平剂、稳定剂、防腐剂等。这样的添加剂可以利用常规方法使用以往公知的物质。
包含作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(B)、和在侧链具有萜烯骨架且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的丙烯酸系粘合剂层理想的是,其溶剂不溶成分率为40~90质量%、优选为45~85质量%。溶剂不溶成分率不足40质量%时,有时内聚力不充分、不能满足保持特性,另外,溶剂不溶成分率超过90质量%时,有时内聚力变得过高、粘合力、耐回弹性试验差。其中,溶剂不溶成分率的评价方法将在后面叙述。
(层厚比)
表层30a(或表层30b)的厚度与芯层20的厚度和表层30a(或表层30b)的厚度合计的总厚度的比率优选为3~70%。该比率不足3%时,有时不能获得所希望的粘接性。另外,该比率高于70%时,有时不能得到作为粘合带的应力缓和性、台阶吸收性等具有含气泡(E)的芯层20时所被期待的效果。其中,丙烯酸系粘合带10的总厚度(芯层20的厚度和表层30的厚度的总和)没有特别限定,为0.4mm~4.0mm,优选为0.5mm~2.5mm。
(多层化方法)
将芯层20和表层30层叠的方法没有特别限定,例如可以应用以下所示的方法。
(1)分别使芯层20及表层30固化后,在芯层20的一面层压表层30a,在芯层20的另一面层压表层30b,由此多层化的方法:该方法具有能够提高各层的厚度精度的优点。
(2)在预先固化了的表层30a(或表层30b)上涂覆芯层20后,使芯层20固化,然后,在芯层20上涂覆表层30b(或表层30a),之后,使表层30b(或表层30a)固化的方法;或者在预先固化了的芯层20的一面涂覆表层30a(或在另一面涂覆表层30b)后,使表层30a(或表层30b)固化,然后,在芯层20的另一面涂覆表层30b(或在另一面涂覆表层30a),之后,使表层30b(或表层30a)固化的方法:该方法由于在固化了的层上涂布其它的层,因此,可以提高各层的厚度精度。另外,由于可以在固化了的层上一并涂覆其它的层,因此,可以实现制造工序的简化、制造时间的缩短。
(3)在涂布的表层30(或芯层20)上逐次或者同时涂布芯层20(或表层30)并进行固化的方法:该方法中,表层30、芯层20可以同时一并涂覆。
各层的形成方法可以使用辊涂布机、逗点涂布机等涂布辊,也可以使用狭缝涂布法等。尤其是上述(3)的方法中,可以使用涂布各层的多层狭缝涂布机。
(丙烯酸系粘合带的制作方法的一例)
[芯层用组合物的制备]
将上述(甲基)丙烯酸烷基酯、共聚性单体、及聚合引发剂混合,使(甲基)丙烯酸烷基酯和共聚性单体进行部分聚合。由此,制作具有规定的聚合率的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆)。然后,在该丙烯酸系聚合物浆中添加规定量的中空玻璃微球(商品名:CEL-STAR Z-27、东海工业株式会社制造)。在添加有中空玻璃微球的浆中添加氟系表面活性剂(商品名:Surf1on S-393、AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.制造;侧链具有聚氧乙烯基及氟化烃基的丙烯酸系共聚物;Mw=8300、0.5质量份),制备芯层用组合物前体。其中,在芯层用组合物前体中,中空玻璃微球在芯层用组合物前体的总体积中所占的容积例如为约1.5容积%。
准备具备在中央部具有贯通孔的圆盘上带有许多细齿的定子、和与该定子对置且在圆盘上带有和定子同样的细齿的转子的装置。然后,向该装置的定子上的齿和转子上的齿之间导入芯层用组合物前体,边使转子高速旋转,边通过贯通孔将氮气导入芯层用组合物前体中。由此,在芯层用组合物前体中混合气泡,得到芯层用组合物。气泡例如以相对于芯层用组合物的总体积为约20容积%的方式进行混合。
[表层用组合物的制备]
在规定的溶剂中配混上述(甲基)丙烯酸系单体、链转移剂、聚合引发剂、及根据需要使用的共聚性单体,制备表层用的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)。然后,将上述丙烯酸系聚合物浆(部分聚合物)、及得到的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)混合,得到表层用组合物。
[芯层的制作]
利用例如辊涂布机将芯层用组合物涂布在单面进行了剥离处理的聚酯薄膜(剥离衬垫)的剥离处理过的面上。然后,在涂布的芯层用组合物的另一面贴合同种类的剥离衬垫。此时,以剥离衬垫的剥离处理过的面与芯层用组合物的另一面对向的方式将二者贴合。然后,利用例如黑光灯实施紫外线照射。按照以上的步骤制作芯层20。
[表层的制作]
利用例如辊涂布机将表层用组合物涂布在单面进行了剥离处理的聚酯薄膜(剥离衬垫)的剥离处理过的面上。然后,在涂布的表层用组合物的另一面贴合同种类的剥离衬垫。此时,以剥离衬垫的剥离处理过的面与表层用组合物的另一面对向的方式将二者贴合。然后,利用例如黑光灯实施紫外线照射。按照以上的步骤制作表层30。
[芯层/表层的贴合]
对于通过上述步骤得到的芯层20和表层30,将分别贴合于各单面的剥离衬垫剥离,将各自的粘合面相互贴合。由此,制作在芯层20的两面设置有表层30的丙烯酸系粘合带10。
表层用组合物及芯层用组合物可以含有在粘合剂组合物的领域中通常使用的各种添加剂作为任意成分。作为该任意成分,可例示增塑剂、软化剂、填充剂、着色剂(颜料、染料等)、抗氧化剂、流平剂、稳定剂、防腐剂等。这样的添加剂可以利用常规方法使用以往公知的物质。
本实施方式的丙烯酸系粘合带可以为将这里公开的粘合剂层固定设置、即没有将粘合剂层从该基材分离的意图地设置于片状基材(支撑体)的单面或两面的所谓的带基材粘合带。更具体而言,作为这种形态的粘合带,例如可列举出:
片状基材/芯层/表层的构成、
片状基材/表层/芯层/表层的构成、
表层/芯层/片状基材/芯层/表层的构成、
表层/芯层/表层/片状基材/表层/芯层/表层的构成等。其中,这里所说的粘合带的概念可以包含被称为粘合片、粘合标签、粘合薄膜等的物质。
作为上述基材,例如可以根据粘合带的用途适宜选择下述基材使用:
聚丙烯薄膜、乙烯-丙烯共聚物薄膜、聚酯薄膜、聚氯乙烯薄膜等塑料薄膜;
聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等泡沫基材;
牛皮纸、皱纹纸、和纸等纸;
棉布、人造棉布等布;
聚酯无纺布、维尼纶无纺布等无纺布;
铝箔、铜箔等金属箔等。作为上述塑料薄膜,未拉伸薄膜及拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸)薄膜均可以使用。另外,可以对基材中设置粘合剂层的面实施底涂剂涂布、电晕放电处理等表面处理。基材的厚度可以根据目的适宜选择,通常为大致10μm~500μm(典型的为10μm~200μm)左右。
本实施方式的丙烯酸系粘合带例如可以适宜用于将由包含PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、PC(聚碳酸酯)、PVC(氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)这样的丙烯酸系树脂的各种树脂、SUS、铝等金属形成的部件接合(固定)于汽车(其车身涂膜)、住建材料、家电制品等的表面的用途。
另外,本实施方式的丙烯酸系粘合带由于透明性也优异,因此,可以适宜用于将各种光学部件贴合于例如液晶单元、光学用聚酯薄膜、触摸面板部件等的用途。因此,这里所示出的技术包含将含有丙烯酸系粘合剂组合物的粘合剂层设置于光学部件而成的层叠体。该层叠体典型的是光学部件上的粘合剂层被剥离衬垫保护的形态。这样的设置有粘合剂层的光学部件例如可以容易地贴附于塑料制的保护玻璃(cover lens)面板、玻璃、液晶单元的表面等。光学部件没有特别限定,可以为偏光薄膜、相位差薄膜、透明导电性薄膜(ITO薄膜)等。这样的光学部件可以为由相同材料形成的单层结构,也可以为由多种材料形成的多层结构。在光学部件上形成粘合剂层的方法可以与在基材上形成粘合剂层的情况同样,适宜采用直接赋予的方法、转印的方法。典型的是在光学部件的基础面上转印形成于剥离衬垫上的粘合剂层。
如以上所说明,本实施方式的丙烯酸系粘合带具备:芯层20、和设置于芯层20的一侧或两侧的表层30。而且,芯层20含有丙烯酸系聚合物(A),表层30包含:作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(B)100质量份,和作为增粘树脂的在侧链具有萜烯骨架且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)1~70质量份。由此,能够提高丙烯酸系粘合带对低极性被粘物的粘接性。进而,能够实现丙烯酸系粘合带对包含低极性被粘物在内的表面极性不同的各种被粘物的粘接可靠性的提高,能够将丙烯酸系粘合带用于汽车、家庭用电气制品领域等的各种接合用途。
作为丙烯酸系粘合带对低极性被粘物的粘接性提高的理由,推测是由于,侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系共聚物(C)与丙烯酸系聚合物(B)相容。
另外,本实施方式的丙烯酸系粘合带的表层可以以构成丙烯酸系聚合物(B)的单体中不含有酸性基团的方式设计。这种情况下,可以得到减少了由酸性基团引起的金属腐蚀等的影响的丙烯酸系粘合带。其中,构成丙烯酸系聚合物(B)的单体包含酸性基团的情况下也能够实现丙烯酸系粘合带的粘接特性的提高。
其中,上述实施方式的丙烯酸系粘合带10中,在芯层20的两侧分别设置表层30a,30b,但也可以在芯层20上仅设置表层30a或表层30b。另外,芯层20含有作为粘合剂组合物的丙烯酸系聚合物(A)、微粒(D)、和气泡(E),但其至少含有丙烯酸系聚合物(A)即可。
[实施例]
以下基于实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于这些实施例。
将实施例1-1~1-10、比较例1-1~1-7的丙烯酸系粘合带的表层用组合物的成分示于表2。
[表2]
Figure BDA00002175375300341
表2中的简称表示以下的化合物。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
NVP:N-乙烯基-2-吡咯烷酮
AA:丙烯酸
DCPMA:甲基丙烯酸二环戊酯
CHMA:甲基丙烯酸环己酯
IBMA:甲基丙烯酸异丁酯
TMPTA:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
HDDA:1,6-己二醇·二丙烯酸酯
HCPMA:氢化萜烯甲基丙烯酸酯
HCPA:氢化萜烯丙烯酸酯
Clearon P135:YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造的萜烯系氢化树脂
(溶剂不溶成分率的测定)
溶剂不溶成分率如下计算:取0.1g表层,精确称量(浸渍前的质量),将其在室温(20~25℃)下浸渍在50ml的醋酸乙酯中1周后,取出溶剂(醋酸乙酯)不溶成分,将该溶剂不溶成分在130℃下干燥2小时,然后,称量(浸渍·干燥后的质量),使用溶剂不溶成分率计算式“溶剂不溶成分率(质量%)=[(浸渍·干燥后的质量)/(浸渍前的质量)]×100”计算。
(作为(B)成分的丙烯酸系聚合物浆1(2EHA/NVP=86/14)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)86质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆1)。
(作为(B)成分的丙烯酸系聚合物浆2(2EHA/AA=94/6)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)94质量份、丙烯酸(AA)6质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆2)。
(作为(B)成分的丙烯酸系聚合物浆3(2EHA/NVP/AA=84/14/2)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)84质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14质量份、丙烯酸(AA)2质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆3)。
(作为(B)成分的丙烯酸系聚合物浆4(2EHA/NVP/AA=85/14/1)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)85质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14质量份、丙烯酸(AA)1质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆4)。
(作为(B)成分的丙烯酸系聚合物浆5(2EHA/AA/HCPA=78/5/17)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)78质量份、丙烯酸(AA)5质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(下述化学式(4)、商品名:HCPA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)17质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆5)。
Figure BDA00002175375300361
(作为(B)成分的丙烯酸系聚合物浆6(2EHA/NVP/HCPA=72/11/17)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)78质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)11质量份、氢化萜烯丙烯酸酯(上述化学式(4)、玻璃化转变温度(Tg):65℃、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造、HCPA)17质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆6)。
(作为(C)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物1(HCPMA)的制备)
将甲苯100质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(下述化学式(5)、商品名:HCPMA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)100质量份、及作为链转移剂的巯基乙酸(GSH酸)3质量份投入四口烧瓶。然后,在70℃下在氮气氛下搅拌1小时,之后,投入作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2质量份,在70℃下反应2小时,然后,在80℃反应2小时。其后,将反应液投入130℃的温度气氛下,使甲苯、链转移剂、及未反应单体干燥除去,得到固体形状的(甲基)丙烯酸系聚合物1。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物1的玻璃化转变温度为115℃、重均分子量为3500。
Figure BDA00002175375300371
(作为(C)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物2(HCPMA/DCPMA=50/50)的制备)
将甲苯100质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(上述化学式(5)、商品名:HCPMA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)50质量份、甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)(商品名:FA-513M、日立化成工业株式会社制造)50质量份及作为链转移剂的巯基乙酸(GSH酸)3质量份投入四口烧瓶。然后,在70℃下在氮气氛下搅拌1小时,之后,投入作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2质量份,在70℃下反应2小时,然后,在80℃下反应2小时。其后,将反应液投入130℃的温度气氛下,使甲苯、链转移剂、及未反应单体干燥除去,得到固体形状的(甲基)丙烯酸系聚合物2。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物2的玻璃化转变温度为143℃、重均分子量为3400。
(作为(C)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物3(HCPA/DCPMA=50/50)的制备)
将甲苯100质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(上述化学式(4)、商品名:HCPA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)50质量份、甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)(商品名:FA-513M、日立化成工业株式会社制造)50质量份及作为链转移剂的巯基乙酸(GSH酸)3质量份投入四口烧瓶。然后,在70℃下在氮气氛下搅拌1小时,之后,投入作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2质量份,在70℃下反应2小时,然后,在80℃下反应2小时。其后,将反应液投入130℃的温度气氛下,使甲苯、链转移剂、及未反应单体干燥除去,得到固体形状的(甲基)丙烯酸系聚合物3。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物3的玻璃化转变温度为112℃、重均分子量为3400。
(作为(C)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物4(CHMA/IBMA=60/40)的制备)
配混甲基丙烯酸环己酯(CHMA、60质量份)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA、40质量份)、巯基乙酸(4.0质量份)之后,吹入氮气,除去溶存氧。然后,在升温至90℃时,混合Perhexyl O(日油株式会社制造,0.005质量份)、Perhexyl D(日油株式会社制造,0.01质量份)。再在90℃下搅拌1小时后,用1小时升温至150℃,在150℃下搅拌1小时。然后,用1小时升温至170℃,在170℃下搅拌60分钟。
然后,在170℃的状态下减压,搅拌1小时,除去残留单体,得到(甲基)丙烯酸系聚合物4。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物1的玻璃化转变温度(由Fox式算出)为59℃、重均分子量为4000。
(实施例1-1)
(表层用组合物的制备)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物1、及0.12质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯之后,将它们均匀混合,制备表层用组合物。
(表层的制作)
在单面用有机硅剥离处理过的厚度38μm的聚酯薄膜(商品名:DIAFOIL MRF、三菱树脂株式会社制造)的剥离处理面涂布上述表层用组合物,使得最终厚度为50μm,形成涂布层。然后,在涂布的表层用组合物的表面被覆单面用有机硅剥离处理过的厚度38μm的聚酯薄膜(商品名:DIAFOIL MRN、三菱树脂株式会社制造),使得该薄膜的剥离处理面为涂布层侧。由此,将表层用组合物的涂布层(表层用粘合剂层)与氧隔断。对由此得到的表层用粘合剂层片,使用黑光灯(株式会社东芝制造)照射照度5mW/cm2(用在约350nm具有最大灵敏度的TOPCONUVR-T1进行测定)的紫外线360秒。由此,得到包含厚度50μm的丙烯酸系粘合剂层的表层。表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为66.3质量%。被覆在粘合剂层的两面的聚酯薄膜作为剥离衬垫起作用。
(芯层用组合物的制备)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加1,6-己二醇二丙烯酸酯0.08质量份后,再以相对于该浆为9.5份的方式添加中空玻璃微球(商品名:CEL-STAR Z-27、东海工业株式会社制造)。
在添加中空玻璃微球后的浆中添加氟系表面活性剂(商品名:Surf1on S-393、AGC SEIMI CHEMICAL CO.,LTD.制造;侧链具有聚氧乙烯基及氟化烃基的丙烯酸系共聚物;Mw=8300、0.5质量份),制备芯层用组合物前体。其中,芯层用组合物前体中,中空玻璃微球在芯层用组合物前体的总体积中所占的容积为约26容积%。
在具备中央部具有贯通孔的圆盘上带有许多细齿的定子和与该定子对置且在圆盘上带有和定子同样的细齿的转子的装置的定子上的齿和转子上的齿之间导入得到的芯层用组合物前体。然后,边使转子高速旋转,边通过贯通孔将氮气导入芯层用组合物前体中,在芯层用组合物前体中混合气泡。由此,得到芯层用组合物。其中,气泡以相对于芯层用组合物的总体积为约20容积%的方式进行混合。
(芯层的制作)
利用辊涂布机,在单面剥离处理过的厚度38μm的聚酯薄膜(聚酯制剥离衬垫)的剥离处理面涂布得到的芯层用组合物,使得厚度为1.2mm。然后,在涂布的芯层用组合物的表面贴合同种类的聚酯制剥离衬垫,使得该剥离衬垫的剥离处理面为芯层用组合物侧。然后,使用黑光灯从两面照射照度5mW/cm2的紫外线3分钟。由此,得到包含厚度1.2mm的丙烯酸系粘合剂层的芯层。
(芯层/表层的贴合)
对于通过上述步骤而得到的芯层和表层,将分别贴合于各单面的剥离衬垫剥离,将各自的粘合面相互贴合,得到表层/芯层/表层这样的构成的实施例1-1的丙烯酸系粘合带。
(实施例1-2)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、及0.08质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为51.4质量%。
(实施例1-3)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物3、及0.08质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为63.3质量%。
(实施例1-4)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物1、及0.14质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为74.5质量%。
(实施例1-5)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆3中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物1、及0.06质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为58.5质量%。
(实施例1-6)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、及0.10质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为66.7质量%。
(实施例1-7)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆3中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、及0.10质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为65.7质量%。
(实施例1-8)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物3、及0.10质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为73.3质量%。
(实施例1-9)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆4中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、及0.08质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为58.1质量%。
(实施例1-10)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆4中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物3、及0.06质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为61.4质量%。
(比较例1-1)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加0.045质量份1,6-己二醇二丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为77.4质量%。
(比较例1-2)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加0.07质量份1,6-己二醇二丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为75.2质量%。
(比较例1-3)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物4、及0.12质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为73.4质量%。
(比较例1-4)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物4、0.14质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为67.3质量%。
(比较例1-5)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份Clearon P135(YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造的萜烯系氢化树脂)、及0.20质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为49.1质量%。
(比较例1-6)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆5中添加0.04质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为67.2质量%。
(比较例1-7)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆6中添加0.06质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例1-1同样操作,得到丙烯酸系粘合带。得到的表层用粘合剂层的溶剂不溶成分率为72.4质量%。
(试验方法)
[180°剥离粘合力试验]
将各实施例、及各比较例的丙烯酸系粘合带中的一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,贴合厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,将其切断成25mm宽,将所得薄膜作为试验片。另外,准备用异丙醇清洁化了的厚度2mm的聚丙烯板(产品型号1600、TAKIRON Co.,LTD.制造)及亚克力板(Acrylite、三菱丽阳株式会社制造)。然后,将粘合剂层片的另一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,使2kg辊往复,在聚丙烯板及亚克力板上贴附丙烯酸系粘合带的粘合面。
在聚丙烯板及亚克力板上贴附丙烯酸系粘合带之后,使其处于40℃的环境下48小时,然后,在23℃的环境下放置30分钟。然后,以50mm/分钟的速度将丙烯酸系粘合带的另一端沿180度的剥离方向剥离,测定此时对被粘物的粘合力(抵抗力)(单位:N/25mm)。对于聚丙烯板及亚克力板,分别将粘合力为40N/25mm以上的情况评价为良好,将粘合力不足40N/25mm的情况评价为不良。其中,确认剥离时的破坏形态是界面破坏还是芯层的凝集破坏。将测定结果示于表3。
[耐回弹性试验]
将各实施例、及各比较例的丙烯酸系粘合带切断成宽10mm、长90mm的尺寸,将所得尺寸的粘合带贴合于厚0.5mm、宽10mm、长90mm的清洁的铝板,将其作为试验片。然后,使试验片的铝板侧沿着圆柱,由此以曲率为R50mm的方式使试验片弯曲。然后,将丙烯酸系粘合带的另一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,层压在上述聚丙烯板上。以聚丙烯板上层压有试验片的状态在常温(25℃)经过24小时后,测定粘合剂层片浮起的距离、即从聚丙烯板的表面至粘合剂层的距离(两端高度的平均)(单位:mm)。将浮起距离为5mm以下的情况评价为良好,将浮起距离超过5mm的情况评价为不良。将测定结果示于表3。其中,表3所示的数值是任意的多个点的平均值。
[保持特性试验]
将各实施例、及各比较例的丙烯酸系粘合带的一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,贴合厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,将其切断成10mm宽,将所得制品作为试验片。在用甲苯清洁化了的胶木板上以宽10mm、长20mm的面积贴合试验片的粘合面,在60℃的环境下放置30分钟。其后,以在剪切方向施加500g的载荷的方式在试验片的一端挂上重物,在重物悬空的状态在60℃的环境下放置1小时,评价保持特性。将试验片没有落下的情况评价为良好(○),将试验片落下的情况评价为不良(×)。将测定结果示于表3。
[表3]
Figure BDA00002175375300461
如表3所示,比较例1-1~1-4、1-6、1-7对聚丙烯板的粘合力不良。进而,比较例1-1对亚克力板的粘合力不良。相对于此,实施例1-1~1-10中,对聚丙烯板及亚克力板两者的粘合力都为良好。其中,可确认,实施例1-3中,从聚丙烯板及亚克力板剥离时的破坏形态为芯层的凝集破坏,另外,在所有的实施例中,从亚克力板剥离时的破坏形态为芯层的凝集破坏,表层粘合剂对被粘物表现出非常高的粘接性。即,可确认,每个实施例与比较例1-1~1-4、1-6、1-7相比,对低极性被粘物的粘接性均提高。
另外,比较例1-1~1-6中,聚丙烯板中的耐回弹性不良。另外,比较例1-5中,亚克力板中的耐回弹性不良。相对于此,每一个实施例中,聚丙烯板及亚克力板两者中的耐回弹性均良好。
另外,所有的实施例及比较例均能获得良好的保持特性(内聚力)。因此,可确认实施例1-1~1-10兼具优异的粘合力、优异的耐回弹性、和优异的保持特性。
综合以上的结果可以确认,通过在丙烯酸系粘合带的表层中,包含侧链具有萜烯骨架、且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)作为添加到为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(B)中的增粘树脂,能够获得可以使对包含低极性被粘物在内的被粘物的粘合力、耐回弹性及保持特性均良好这样的以往没有的效果。
(实施方式2)
(本实施方式要解决的问题)
对于添加有萜烯树脂等增粘树脂的丙烯酸系粘合剂组合物,在实施方式1所述的问题的基础上,还有由于相容性不充分而透明性差、例如难以应用在光学用途中的问题。
本实施方式是鉴于上述问题而进行的,其目的在于,提供一种能够提高丙烯酸系粘合带的粘合力、耐回弹性、及保持特性(内聚力)等粘接性及透明性的技术。
本实施方式的一个方式是丙烯酸系粘合剂组合物。该丙烯酸系粘合剂组合物的特征在于,包含:丙烯酸系聚合物(F)100质量份,和侧链具有萜烯骨架、且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)1~70质量份。
根据该方式的丙烯酸系粘合剂组合物,能够提高丙烯酸系粘合带对包括低极性被粘物在内的被粘物的粘合力。
在上述方式的丙烯酸系粘合剂组合物中,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的玻璃化转变温度可以为0℃以上且300℃以下。另外,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)可以含有在全部单体中为10质量%以上100质量%以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系单体作为单体单元。
另外,丙烯酸系聚合物(F)可以含有选自由下述通式所述的丙烯酸(1)表示的N-乙烯基环状酰胺、含羧基单体组成的组中的至少1种单体作为单体单元。
Figure BDA00002175375300481
通式(1)式中,R1表示2价的有机基团。
本实施方式的其它方式为丙烯酸系粘合剂层。该丙烯酸系粘合剂层由上述任一方式的丙烯酸系粘合剂组合物形成。该方式的丙烯酸系粘合剂层中,可以包含40~90质量%的溶剂不溶成分。
本实施方式的其它方式为丙烯酸系粘合带。该丙烯酸系粘合带包含上述任一方式的丙烯酸系粘合剂层。
(本实施方式的效果)
根据本实施方式,能够提高丙烯酸系粘合带的粘合力、耐回弹性、及保持特性(内聚力)等粘接性及透明性。
本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物包含:作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(F),和作为增粘树脂的重均分子量为1000以上且不足30000的侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)(以下有时称为(甲基)丙烯酸系聚合物(G))。
实施方式2的丙烯酸系粘合剂组合物中的各成分的含量如下所述。
丙烯酸系聚合物(F):100质量份
(甲基)丙烯酸系聚合物(G):1~70质量份
以下,对丙烯酸系聚合物(F)、及(甲基)丙烯酸系聚合物(G)进行详细说明。
[丙烯酸系聚合物(F)]
丙烯酸系聚合物(F)例如含有50质量%以上的具有碳数1~20的直链或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体单元。另外,丙烯酸系聚合物(F)可以为仅有一种具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的构成、或2种以上具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯组合成的构成。丙烯酸系聚合物(F)可以通过使聚合引发剂、以及(甲基)丙烯酸烷基酯聚合(例如溶液聚合、乳液聚合、UV聚合)而得到。
对于具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的比率,相对于用于制备丙烯酸系聚合物(F)的单体成分总量为50质量%以上且99.9质量%以下、优选为60质量%以上且98质量%以下、更优选为70质量%以上且95质量%以下。
作为具有碳数1~20的烷基的(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)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸十九烷基酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯等(甲基)丙烯酸C 1-20烷基酯[优选(甲基)丙烯酸C2-14烷基酯,进一步优选(甲基)丙烯酸C2-10烷基酯]等。其中,(甲基)丙烯酸烷基酯是指丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯,“(甲基)……”是完全相同的意思。
其中,出于内聚力、耐热性、交联性等的改性的目的,丙烯酸系聚合物(F)可以根据需要含有能与前述(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的其它单体成分(共聚性单体)。因此,丙烯酸系聚合物(F)可以在含有作为主成分的(甲基)丙烯酸烷基酯的同时,含有共聚性单体。作为共聚性单体,可以适宜使用具有极性基团的单体。
作为共聚性单体的具体例,可列举出:
丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、异巴豆酸等含羧基单体;
(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯、甲基丙烯酸-(4-羟甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟烷基酯等含羟基单体;
马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体;
苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺酸丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺酸基单体;
2-羟乙基丙烯酰基磷酸酯等含磷酸基单体;
(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-二丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二异丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(正丁基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(叔丁基)(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丙烯酰基吗啉等(N-取代)酰胺系单体;
N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧六亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体;
N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;
N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺系单体;
醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类;
N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基-2-哌啶酮、N-乙烯基-3-吗啉酮、N-乙烯基-2-己内酰胺、N-乙烯基-1,3-噁嗪-2-酮、N-乙烯基-3,5-吗啉二酮、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等含氮杂环系单体;
N-乙烯基羧酸酰胺类;
N-乙烯基己内酰胺等内酰胺系单体;
丙烯腈、甲基丙烯腈等氰基丙烯酸酯单体;
(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯系单体;
(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯等(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系单体;
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基丙烯酸系单体;
(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇酯等二醇系丙烯酸酯单体;
(甲基)丙烯酸四氢糠酯、含氟原子(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯等具有杂环、卤原子、硅原子等的丙烯酸酯系单体;
异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体;
甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚系单体;
醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类;
乙烯基甲苯、苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;
乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等烯烃或二烯类;
乙烯基烷基醚等乙烯基醚类;
氯乙烯;
乙烯基磺酸钠等含磺酸基单体;
环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺等含酰亚胺基单体;
(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等含异氰酸酯基单体;
(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯;
由萜烯化合物衍生物醇得到的(甲基)丙烯酸酯等。其中,这些共聚性单体可以单独使用或组合使用2种以上。
上述含氮杂环系单体中,汇总更优选的单体时,可列举出下述通式(1)表示的N-乙烯基环状酰胺,特别适宜使用N-乙烯基-2-吡咯烷酮。
Figure BDA00002175375300531
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
丙烯酸系聚合物(F)在含有作为主成分的(甲基)丙烯酸烷基酯的同时含有共聚性单体时,可以适宜使用含羧基单体。其中,可以适宜使用丙烯酸。作为共聚性单体的使用量,没有特别限定,通常,相对于用于制备前述丙烯酸系聚合物(F)的单体成分总量,可以含有0.1~40质量%、优选0.5~30质量%、更优选1~20质量%的共聚性单体。
通过含有0.1质量%以上的共聚性单体,能够防止具有由丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层的丙烯酸系粘合带或片的内聚力降低、得到高剪切力。另外,通过使共聚性单体的含量为40质量%以下,能够防止内聚力变得过高、提高常温(25℃)下的粘着感。
另外,为了调整形成的丙烯酸系粘合剂组合物的内聚力,在丙烯酸系聚合物(F)中,可以根据需要含有多官能性单体。
作为多官能性单体,例如可列举出:(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、1,2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(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、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、二乙烯基苯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸丁酯、二(甲基)丙烯酸己酯等。其中,可以适宜使用三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。多官能(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或组合使用2种以上。
作为多官能性单体的使用量,根据其分子量、官能团数等而不同,以相对于用于制备丙烯酸系聚合物(F)的单体成分总量为0.01~3.0质量%、优选0.02~2.0质量%、更优选0.03~1.0质量%的方式添加。
多官能性单体的使用量相对于用于制备丙烯酸系聚合物(F)的单体成分总量超过3.0质量%时,例如,存在丙烯酸系粘合剂组合物的内聚力变得过高、粘接力降低的情况等。另一方面,不足0.01质量%时,例如,存在丙烯酸系粘合剂组合物的内聚力降低的情况等。
<聚合引发剂>
制备丙烯酸系聚合物(F)时,可以通过使用了热聚合引发剂、光聚合引发剂(光引发剂)等聚合引发剂的利用热、紫外线的固化反应,容易地形成丙烯酸系聚合物(F)。特别是从能使聚合时间较短的优点等考虑,可以适宜使用光聚合引发剂。聚合引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。
作为热聚合引发剂,例如可列举出:偶氮系聚合引发剂(例如2,2′-偶氮二异丁腈、2,2′-偶氮二-2-甲基丁腈、2,2′-偶氮二(2-甲基丙酸)二甲酯、4,4′-偶氮二-4-氰基戊酸、偶氮二异戊腈、2,2′-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2′-偶氮二[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、2,2′-偶氮二(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2,2′-偶氮二(N,N′-二亚甲基异丁基脒)二盐酸盐等);过氧化物系聚合引发剂(例如过氧化二苯甲酰、过氧化马来酸叔丁酯、过氧化月桂酰等);氧化还原系聚合引发剂等。
作为热聚合引发剂的使用量,没有特别限定,在以往的能用作热聚合引发剂的范围内即可。
作为光聚合引发剂,没有特别限定,例如可以使用苯偶姻醚系光聚合引发剂、苯乙酮系光聚合引发剂、α-酮醇系光聚合引发剂、芳香族磺酰氯系光聚合引发剂、光活性肟系光聚合引发剂、苯偶姻系光聚合引发剂、苯偶酰系光聚合引发剂、二苯甲酮系光聚合引发剂、缩酮系光聚合引发剂、噻吨酮系光聚合引发剂、酰基氧化膦系光聚合引发剂等。
具体而言,作为苯偶姻醚系光聚合引发剂,例如可列举出:苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻丙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮[商品名:Irgacure 651、BASF公司制造]、苯甲醚甲基醚等。作为苯乙酮系光聚合引发剂,例如可列举出:1-羟基环己基苯基酮[商品名:Irgacure 184、BASF公司制造]、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基-二氯苯乙酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮[商品名:Irgacure2959、BASF公司制造]、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮[商品名:Darocur1173、BASF公司制造]、甲氧基苯乙酮等。作为α-酮醇系光聚合引发剂,例如可列举出:2-甲基-2-羟基苯丙酮、1-[4-(2-羟乙基)-苯基]-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮等。作为芳香族磺酰氯系光聚合引发剂,例如可列举出:2-萘磺酰氯等。作为光活性肟系光聚合引发剂,例如可列举出:1-苯基-1,1-丙烷二酮-2-(O-乙氧基羰基)-肟等。
另外,苯偶姻系光聚合引发剂包含例如苯偶姻等。苯偶酰系光聚合引发剂包含例如苯偶酰等。二苯甲酮系光聚合引发剂包含例如二苯甲酮、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、α-羟基环己基苯基酮等。缩酮系光聚合引发剂包含例如苯偶酰二甲基缩酮等。噻吨酮系光聚合引发剂包含例如噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、十二烷基噻吨酮等。
作为酰基氧化膦系光聚合引发剂,例如可列举出:双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-正丁基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-(1-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-叔丁基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)环己基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)辛基氧化膦、双(2-甲氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2-甲氧基苯甲酰基)(1-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二乙氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二乙氧基苯甲酰基)(1-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,6-二丁氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,4-二甲氧基苯甲酰基)(2-甲基丙烷-1-基)氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)(2,4-二戊氧基苯基)氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苄基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基丙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基乙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苄基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基丙基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2-苯基乙基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基苄基丁基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基苄基辛基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,5-二异丙基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2-甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-4-甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,5-二乙基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,3,5,6-四甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二-正丁氧基苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)异丁基氧化膦、2,6-二甲氧基苯甲酰基-2,4,6-三甲基苯甲酰基-正丁基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-2,4-二丁氧基苯基氧化膦、1,10-双[双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦]癸烷、三(2-甲基苯甲酰基)氧化膦等。
光聚合引发剂的使用量没有特别限定,例如,以相对于用于制备丙烯酸系聚合物(F)的单体成分100质量份为0.01~5质量份、优选0.05~3质量份的范围内的量配混。
这里,光聚合引发剂的使用量少于0.01质量份时,有时聚合反应变得不充分。光聚合引发剂的使用量超过5质量份时,由于光聚合引发剂吸收紫外线,有时紫外线无法到达粘合剂层内部。这种情况下,会导致聚合率降低、生成的聚合物的分子量变小。而且,有时会因此而导致形成的粘合剂层的内聚力变低,在从薄膜将粘合剂层剥离时,粘合剂层的一部分残留在薄膜中,无法再利用薄膜。其中,光聚合性引发剂可以单独使用或组合使用2种以上。
为了调整内聚力,除上述多官能性单体以外还可以使用交联剂。交联剂可以适宜应用通常使用的交联剂,例如可列举出:环氧系交联剂、异氰酸酯系交联剂、有机硅系交联剂、噁唑啉系交联剂、氮丙啶系交联剂、硅烷系交联剂、烷基醚化三聚氰胺系交联剂、金属络合物系交联剂等。特别是可以适宜使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂。
具体而言,作为异氰酸酯系交联剂的例子,可列举出:甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、及这些与三羟甲基丙烷等多元醇的加合物。或者,1分子中具有至少1个以上异氰酸酯基和具有1个以上不饱和键的化合物、具体而言(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等也可以作为异氰酸酯系交联剂使用。
作为环氧系交联剂,可列举出:双酚A、表氯醇型的环氧系树脂、乙二醇缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、1,6-己二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺、二胺缩水甘油胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间二甲苯二胺及1,3-双(N,N’-二胺缩水甘油基氨基甲基)环己烷等。
本实施方式中,丙烯酸系聚合物(F)也可以通过对配混有前述单体成分和聚合引发剂的混合物照射紫外线(UV)而制备成将一部分单体成分聚合的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆)。还可以在丙烯酸系聚合物浆中配混后述的(甲基)丙烯酸系聚合物(G),制备丙烯酸系粘合剂组合物,将该粘合剂组合物涂布在规定的被涂布体上,照射紫外线,完成聚合。另外,丙烯酸系聚合物(F)的重均分子量(Mw)例如为30000~5000000。
其中,丙烯酸系聚合物(F)的玻璃化转变温度(Tg)不足0℃,优选不足-10℃,通常为-80℃以上。
[(甲基)丙烯酸系聚合物(G)]
侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)是重均分子量比丙烯酸系聚合物(F)小的聚合物,具有作为增粘树脂起作用、且UV聚合时不易发生阻聚的优点。(甲基)丙烯酸系聚合物(G)例如包含具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯作为单体单元。因此,不会像通常的萜烯系增粘树脂那样与丙烯酸系聚合物(F)的相容性低,而且不易相分离,因此粘接可靠性优异。并且可以得到雾度低、透明性良好的丙烯酸系粘合剂层。进而,使用具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯时,还具有能提高粘合剂的折射率的优点。
其中,本说明书中,萜烯骨架(萜烯类)是从植物的精油成分中提取、用C5H8的分子式表示的基于异戊二烯法则的化合物的统称。
具体而言,作为萜烯骨架,可列举出:α-蒎烯、β-蒎烯、蒈烯、γ-萜品烯、d-柠檬萜、双戊烯、萜品油烯、β-水芹烯、焦烯(Pyronene)、莰烯、香叶烯等单萜烯类、长叶烯等倍半萜烯。这些化合物可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯可以没有特别限定地适宜使用公知的方法来得到。例如可以通过对应的萜烯醇和上述(甲基)丙烯酸的酯化反应来得到。这样得到的含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯可以没有特别限定地适宜用作(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的单体单元。
另外,作为具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯,可以使用其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下的物质,也可以使用其均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以上的物质。使用上述均聚物的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下的上述单体时,具有提高粘合剂层的粘着的效果,另一方面,使用上述均聚物的玻璃化转变温度(Tg)超过0℃的单体时,具有提高耐久性(尤其是耐热性)的效果。另外,具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)的上限为180℃左右,优选使用玻璃化转变温度(Tg)为150℃左右以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的均聚物。上述均聚物的玻璃化转变温度(Tg)超过180℃时,为了使基础聚合物整体的玻璃化转变温度(Tg)为0℃以下,需要使其使用量较少,存在难以提高丙烯酸系粘合带的粘接性的情况。将具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯的一例(下述式(2)~(5))示于以下。
Figure BDA00002175375300601
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)除具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯成分单元以外,还可以使能与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚的其它单体成分(共聚性单体)共聚而得到。
作为能与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚的其它单体,可列举出:
(甲基)丙烯酸甲酯等具有碳数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸酯、
(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等具有脂环式烃基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸苯酯等具有芳香族烃基的(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯这样的(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯系单体;
(甲基)丙烯酸碱金属盐等盐;
乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯这样的(聚)亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯单体;
三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯这样的多价(甲基)丙烯酸酯单体;
醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯类;
偏氯乙烯、(甲基)丙烯酸-2-氯乙基酯这样的卤化乙烯化合物;
2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-异丙烯基-2-噁唑啉这样的含噁唑啉基聚合性化合物;
(甲基)丙烯酰基氮丙啶、(甲基)丙烯酸-2-氮丙啶基乙酯这样的含氮丙啶基聚合性化合物;
烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸-2-乙基缩水甘油醚这样的含环氧基的乙烯基单体;
(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸和聚丙二醇或聚乙二醇的单酯、内酯类和(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯的加成物这样的含羟基的乙烯基单体;
氟取代(甲基)丙烯酸烷基酯这样的含氟乙烯基单体;
马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物系单体;
2-氯乙基乙烯基醚、一氯醋酸乙烯酯这样的含反应性卤素的乙烯基单体;
(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丙烯酰基吗啉这样的含酰胺基的乙烯基单体;
N-(甲基)丙烯酰氧基亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-6-氧六亚甲基琥珀酰亚胺、N-(甲基)丙烯酰基-8-氧六亚甲基琥珀酰亚胺等琥珀酰亚胺系单体;
N-环己基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-月桂基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体;
N-甲基衣康酰亚胺、N-乙基衣康酰亚胺、N-丁基衣康酰亚胺、N-辛基衣康酰亚胺、N-2-乙基己基衣康酰亚胺、N-环己基衣康酰亚胺、N-月桂基衣康酰亚胺等衣康酰亚胺系单体;
N-乙烯基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-(甲基)丙烯酰基-2-吡咯烷酮、N-(甲基)丙烯酰基哌啶、N-(甲基)丙烯酰基吡咯烷、N-乙烯基吗啉、N-乙烯基吡唑、N-乙烯基异噁唑、N-乙烯基噻唑、N-乙烯基异噻唑、N-乙烯基哒嗪等含氮杂环系单体;
N-乙烯基羧酸酰胺类;
N-乙烯基己内酰胺等内酰胺系单体;
(甲基)丙烯腈等氰基丙烯酸酯单体;
(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯系单体;
环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺等含酰亚胺基单体;
(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯等含异氰酸酯基单体;
乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基丙基烯丙基胺、2-甲氧基乙氧基三甲氧基硅烷这样的含有机硅的乙烯基单体;
(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、(甲基)丙烯酸羟己酯、(甲基)丙烯酸羟辛酯、(甲基)丙烯酸羟癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯、甲基丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等含羟基单体;
(甲基)丙烯酸四氢糠酯、含氟原子(甲基)丙烯酸酯、有机硅(甲基)丙烯酸酯等具有杂环、卤原子、硅原子等的丙烯酸酯系单体;
异戊二烯、丁二烯、异丁烯等烯烃系单体;
甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚等乙烯基醚系单体;
乙烯、丁二烯、异戊二烯、异丁烯等烯烃或二烯类;
乙烯基烷基醚等乙烯基醚类;
氯乙烯;
以及在乙烯基聚合而成的单体末端具有自由基聚合性乙烯基的大单体类等。这些单体可以单独与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚或者组合与具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯共聚。
更具体而言,本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物中,作为(甲基)丙烯酸系聚合物(G),例如可列举出:上述具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯与甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBXMA)、丙烯酸异冰片酯(IBXA)、丙烯酸二环戊酯(DCPA)、甲基丙烯酸1-金刚烷基酯(ADMA)、丙烯酸1-金刚烷基酯(ADA)、CHA(丙烯酸环己酯)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)的共聚物。
进而,可以在(甲基)丙烯酸系聚合物(G)中导入和环氧基或异氰酸酯基具有反应性的官能团。作为这样的官能团的例子,可列举出羟基、羧基、氨基、酰胺基、巯基,在制造(甲基)丙烯酸系聚合物(G)时,优选使用(共聚)具有这样的官能团的单体。
使(甲基)丙烯酸系聚合物(G)为含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯与其它的(甲基)丙烯酸酯单体、或共聚性单体的共聚物时,含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯的含有比率理想的是,在构成(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的全部单体中为10质量%~100质量%、优选为20质量%~100质量%、更优选为25质量%~100质量%。包含10质量%以上的含有萜烯类骨架的(甲基)丙烯酸酯时,能够提高丙烯酸系粘合带对包含低极性被粘物在内的被粘物的粘合力。
(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的重均分子量为1000以上且不足30000、优选为1500以上且不足20000、更优选为2000以上且不足10000。分子量为30000以上时,有时不能充分地获得粘合带的粘合力的提高效果。另外,不足1000时,由于为低分子量,有时会引起粘合带的粘合力、保持特性降低。
丙烯酸系聚合物(F)、(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的重均分子量的测定可以利用GPC法进行聚苯乙烯换算而求出。具体而言,在东曹株式会社制造的HPLC 8020中,使用T SKgelGMH-H(20)×2根作为色谱柱,以四氢呋喃为溶剂在流速约0.5ml/分钟的条件测定。
如上所述,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的含量相对于丙烯酸系聚合物(F)100质量份为1~70质量份,优选为2~50质量份,进一步优选为3~40质量份。添加超过70质量份的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)时,存在由本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层的弹性模量变高、低温下的粘接性变差、室温下也表现不出粘合力的情况。另外,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的添加量少于1质量份时,有时不能获得其效果。
(甲基)丙烯酸系聚合物(G)理想的是,玻璃化转变温度(Tg)为0℃以上且300℃以下、优选为20℃以上且300℃以下、更优选为40℃以上且300℃以下。通过使玻璃化转变温度(Tg)为20℃以上,可以使粘合剂层的室温以上的内聚力提高、使保持特性、高温下的粘接性提高。本实施方式中,将能用作(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的代表材料的玻璃化转变温度示于表4。表4所示的玻璃化转变温度是文献、目录等中记载的公称值、或者是基于下述式(6)(Fox式)计算的值。其中,如上所述,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)包含具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸酯作为单体。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+……+Wn/Tgn    (6)
[式(6)中,Tg表示(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的玻璃化转变温度(单位:K),Tgi(i=1、2、……n)表示单体i形成均聚物时的玻璃化转变温度(单位:K),Wi(i=1、2、……n)表示单体i在全部单体成分中的质量分率。]
上述式(6)是(甲基)丙烯酸系聚合物(G)由单体1、单体2、……、单体n的n种单体成分构成时的计算式。
其中,本说明书中,“形成均聚物时的玻璃化转变温度”是指“该单体的均聚物的玻璃化转变温度”,是指仅以某种单体(有时称为“单体X”)作为单体成分而形成的聚合物的玻璃化转变温度(Tg)。具体而言,“Polymer Handbook”(第3版、JohnWiley&Sons,Inc,1989年)中列举出了数值。其中,前述文献中未记载的均聚物的玻璃化转变温度(Tg)例如是指利用以下的测定方法得到的值。即,在具备温度计、搅拌机、氮气导入管及回流冷凝管的反应器中投入单体X 100质量份、2,2’-偶氮二异丁腈0.2质量份及作为聚合溶剂的醋酸乙酯200质量份,边导入氮气边搅拌1小时。由此除去聚合体系内的氧后,升温至63℃反应10小时。然后,冷却至室温,得到固体成分浓度33质量%的均聚物溶液。然后,将该均聚物溶液流延涂布在剥离衬垫上,干燥,制作厚度约2mm的试验样品(片状的均聚物)。然后,称量该试验样品约1~2mg放入铝制开放室(open cell)中,使用温度调制D SC(商品名“Q-2000”TA Instruments JapanInc.制造),在50ml/min的氮气氛下以升温速度5℃/min得到均聚物的可逆热流(比热成分)行为。以JIS-K-7121为参考,将距得到的可逆热流的低温侧的基线和高温侧的基线的延长直线在纵轴方向处于等距离的直线与玻璃化转变的梯式变化部分的曲线交叉的点的温度作为制成均聚物时的玻璃化转变温度(Tg)。
[表4]
    (甲基)丙烯酸系聚合物(B)的组成     Tg(℃)     备注
    DCPMA     175     文献等记载值
    DCPA     120     文献等记载值
    IBXMA     173     文献等记载值
    IBXA     97     文献等记载值
    CHMA     66     文献等记载值
    CHA     15     文献等记载值
    IBMA     48     文献等记载值
    MMA     105     文献等记载值
    ADMA     250     文献等记载值
    ADA     153     文献等记载值
    HCPA     65     文献等记载值
    HCPMA     115     文献等记载值
    CHMA/IBMA=60/40     59     计算值(基于Fox式)
表4中的简称表示以下的化合物。
DCPMA:甲基丙烯酸二环戊酯
DCPA:丙烯酸二环戊酯
IBXMA:甲基丙烯酸异冰片酯
IBXA:丙烯酸异冰片酯
CHMA:甲基丙烯酸环己酯
CHA:丙烯酸环己酯
IBMA:甲基丙烯酸异丁酯
MMA:甲基丙烯酸甲酯
ADMA:甲基丙烯酸1-金刚烷基酯
ADA:丙烯酸1-金刚烷基酯
HCPA:氢化萜烯丙烯酸酯
HCP]VIA:氢化萜烯甲基丙烯酸酯
<(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的制作方法>
(甲基)丙烯酸系聚合物(G)例如可以利用溶液聚合法、本体聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合、本体聚合等使具有上述结构的(甲基)丙烯酸系单体聚合来制作。
<(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的分子量的调整方法>
为了调整(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的分子量,在其聚合中可以使用链转移剂。作为所使用的链转移剂的例子,可列举出:辛基硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、巯基乙醇等具有巯基的化合物;巯基乙酸、巯基乙酸甲酯、巯基乙酸乙酯、巯基乙酸丙酯、巯基乙酸丁酯、巯基乙酸叔丁酯、巯基乙酸2-乙基己酯、巯基乙酸辛酯、巯基乙酸异辛酯、巯基乙酸癸酯、巯基乙酸十二烷基酯、3-巯基-1-丙醇、3-巯基-1,3-丙烷二醇、乙二醇的巯基乙酸酯、新戊二醇的巯基乙酸酯、季戊四醇的巯基乙酸酯。
作为链转移剂的使用量,没有特别限定,通常,相对于(甲基)丙烯酸系单体100质量份,含有链转移剂0.1~20质量份、优选0.2~15质量份、更优选0.3~10质量份。通过像这样来调整链转移剂的添加量,可以得到适合的分子量的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)。其中,链转移剂可以单独使用或组合使用2种以上。
本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物含有上述丙烯酸系聚合物(F)、及(甲基)丙烯酸系聚合物(G)作为必须成分,可以含有粘合剂组合物的领域中一般使用的各种的添加剂作为任意成分。作为该任意成分,可例示增粘树脂、增塑剂、软化剂、填充剂、着色剂(颜料、染料等)、抗氧化剂、流平剂、稳定剂、防腐剂等。这样的添加剂可以利用常规方法使用以往公知的物质。
包含作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(F)、和在侧链具有萜烯骨架且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的丙烯酸系粘合剂层理想的是,其溶剂不溶成分率为40~90质量%、优选为45~85质量%。溶剂不溶成分率不足40质量%时,有时内聚力不充分、不能满足保持特性,另外,溶剂不溶成分率超过90质量%时,有时内聚力变得过高、粘合力、耐回弹性试验差。其中,溶剂不溶成分率的评价方法将在后面叙述。
以下,对具有粘合剂层的丙烯酸系粘合带(或者丙烯酸系粘合片)的结构进行说明,其中,所述粘合剂层含有具有上述组成的丙烯酸系粘合剂组合物。
本实施方式的丙烯酸系粘合带具备含有丙烯酸系粘合剂组合物的粘合剂层。丙烯酸系粘合带可以为将该粘合剂层固定设置、即没有将粘合剂层从该基材分离的意图地设置于片状基材(支撑体)的单面或两面的所谓的带基材粘合带,或者,可以为将该粘合剂层设置在剥离衬垫(剥离纸、表面实施了剥离处理的树脂片等)这样的具有剥离性的基材上的、除去了在贴附时支撑粘合剂层的基材的形态的所谓的无基材粘合带。这里所说的粘合带的概念包含被称为粘合片、粘合标签、粘合薄膜等的物质。其中,粘合剂层不限定于连续形成的粘合剂层,可以为例如形成为点状、条纹状等规则或者无规的图案的粘合剂层。
作为上述基材,例如可以根据粘合带的用途适宜选择下述基材:
聚丙烯薄膜、乙烯-丙烯共聚物薄膜、聚酯薄膜、聚氯乙烯薄膜等塑料薄膜;
聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等泡沫基材;
牛皮纸、皱纹纸、和纸等纸;
棉布、人造棉布等布;
聚酯无纺布、维尼纶无纺布等无纺布;
铝箔、铜箔等金属箔等。作为上述塑料薄膜,未拉伸薄膜及拉伸(单轴拉伸或双轴拉伸)薄膜均可以使用。另外,可以对基材中设置粘合剂层的面实施底涂剂涂覆、电晕放电处理等表面处理。基材的厚度可以根据目的适宜选择,通常为大致10μm~500μm(典型的为10μm~200μm)左右。
粘合剂层可以为丙烯酸系粘合剂组合物的固化层。即,该粘合剂层可以通过将丙烯酸系粘合剂组合物赋予(例如涂布)在适当的基材上之后适宜实施固化处理而形成。进行两种以上的固化处理(干燥、交联、聚合等)时,它们可以同时进行或分多阶段进行。对于使用了部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆)的粘合剂组合物,典型的是,作为上述固化处理,进行最终的共聚反应(将部分聚合物供给到进一步的共聚反应中形成完全聚合物)。例如,为光固化性的粘合剂组合物时,实施光照射。根据需要可以实施交联、干燥等固化处理。例如为光固化性粘合剂组合物且需要进行干燥时,可以在干燥后进行光固化。对于使用了完全聚合物的粘合剂组合物,典型的是,作为上述固化处理,根据需要实施干燥(加热干燥)、交联等处理。
丙烯酸系粘合剂组合物的涂覆可以使用例如凹印辊涂布机、逆转辊涂布机、辊舐涂布机、浸渍辊涂布机、棒涂机、刮刀涂布机、喷涂机等常用的涂布机实施。其中,带基材的粘合带的情况下,可以将粘合剂组合物直接赋予到基材上来形成粘合剂层,也可以将形成于剥离衬垫上的粘合剂层转印在基材上。
粘合剂层的厚度没有特别限定,通常,通过例如设定为10μm以上、优选20μm以上、更优选30μm以上,能够实现良好的粘接性。例如,将粘合剂层的厚度设定为10~250μm左右是合适的。
本实施方式的丙烯酸系粘合带例如可以适宜用于将由包含PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、PC(聚碳酸酯)、PVC(氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)这样的丙烯酸系树脂的各种树脂、SUS、铝等金属形成的部件接合(固定)于汽车(其车身涂膜)、住建材料、家电制品等的表面的用途。
另外,本实施方式的丙烯酸系粘合带由于透明性也优异,因此,可以适宜用于将各种光学部件贴合于例如液晶单元、光学用聚酯薄膜、触摸面板部件等的用途。因此,这里所示出的技术包含将含有丙烯酸系粘合剂组合物的粘合剂层设置于光学部件而成的层叠体。该层叠体典型的是光学部件上的粘合剂层被剥离衬垫保护的形态。这样的设置有粘合剂层的光学部件例如可以容易地贴附于塑料制的保护玻璃(cover lens)面板、玻璃、液晶单元的表面等。光学部件没有特别限定,可以为偏光薄膜、相位差薄膜、透明导电性薄膜(ITO薄膜)等。这样的光学部件可以为由相同材料形成的单层结构,也可以为由多种材料形成的多层结构。在光学部件上形成粘合剂层的方法可以与在基材上形成粘合剂层的情况同样,适宜采用直接赋予的方法、转印的方法。典型的是在光学部件的基础面上转印形成于剥离衬垫上的粘合剂层。
如以上所说明,本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物通过含有作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(F),且含有作为增粘树脂的侧链具有萜烯骨架、且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(G),在使用该丙烯酸系粘合剂组合物形成粘合剂层时,能够提高丙烯酸系粘合带对低极性被粘物的粘接性。进而,能够实现丙烯酸系粘合带对包含低极性被粘物在内的表面极性不同的各种被粘物的粘接可靠性的提高,能够将丙烯酸系粘合带用于汽车、家庭用电气制品领域等的各种接合用途。
作为丙烯酸系粘合带对低极性被粘物的粘接性及透明性提高的理由,推测是由于,侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)与丙烯酸系聚合物(F)相容。
另外,本实施方式的丙烯酸系粘合剂组合物可以以构成丙烯酸系聚合物(F)的单体中不含有酸性基团的方式设计。这种情况下,可以得到减少了由酸性基团引起的金属腐蚀等的影响的丙烯酸系粘合带。其中,构成丙烯酸系聚合物(F)的单体包含酸性基团的情况下也能够实现丙烯酸系粘合带的粘接特性的提高。
[实施例]
以下基于实施例对本发明进行详细说明,但本发明并不限定于这些实施例。
将实施例2-1~2-9、比较例2-1~2-7的丙烯酸系粘合剂组合物的成分示于表5。
[表5]
Figure BDA00002175375300731
表5中的简称表示以下的化合物。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
NVP:N-乙烯基-2-吡咯烷酮
AA:丙烯酸
DCPMA:甲基丙烯酸二环戊酯
CHMA:甲基丙烯酸环己酯
IBMA:甲基丙烯酸异丁酯
TMPTA:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
HDDA:1,6-己二醇·二丙烯酸酯
HCPMA:氢化萜烯甲基丙烯酸酯
HCPA:氢化萜烯丙烯酸酯
Clearon P135:YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造的萜烯系氢化树脂
(溶剂不溶成分率的测定)
溶剂不溶成分率如下计算:取0.1g粘合剂组合物,精确称量(浸渍前的质量),将其在室温(20~25℃)下浸渍在50ml的醋酸乙酯中1周后,取出溶剂(醋酸乙酯)不溶成分,将该溶剂不溶成分在130℃下干燥2小时,然后,称量(浸渍·干燥后的质量),使用溶剂不溶成分率计算式“溶剂不溶成分率(质量%)=[(浸渍·干燥后的质量)/(浸渍前的质量)]×100”计算。
(作为(F)成分的丙烯酸系聚合物浆1(2EHA/NVP=86/14)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)86质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆1)。
(作为(F)成分的丙烯酸系聚合物浆2(2EHA/AA=94/6)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)94质量份、丙烯酸(AA)6质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆2)。
(作为(F)成分的丙烯酸系聚合物浆3(2EHA/NVP/AA=84/14/2)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)84质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14质量份、丙烯酸(AA)2质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆3)。
(作为(F)成分的丙烯酸系聚合物浆4(2EHA/NVP/AA=85/14/1)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)85质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)14质量份、丙烯酸(AA)1质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆4)。
(作为(F)成分的丙烯酸系聚合物浆5(2EHA/AA/HCPA=78/5/17)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)78质量份、丙烯酸(AA)5质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(下述化学式(4)、商品名:HCPA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)17质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆5)。
Figure BDA00002175375300751
(作为(F)成分的丙烯酸系聚合物浆6(2EHA/NVP/HCPA=72/11/17)的制备)
将丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)78质量份、N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)11质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(上述化学式(4)、商品名:HCPA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)17质量份、光聚合引发剂(商品名:Irgacure 184、BASF公司制造)0.05质量份、及光聚合引发剂(商品名:Irgacure651、BASF公司制造)0.05质量份投入四口烧瓶。然后,将混合物在氮气氛下暴露于紫外线下,进行部分光聚合,由此,得到聚合率约8质量%的部分聚合物(丙烯酸系聚合物浆6)。
(作为(G)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物1(HCPMA)的制备)
将甲苯100质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(下述化学式(5)、商品名:HCPMA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)100质量份、及作为链转移剂的巯基乙酸(GSH酸)3质量份投入四口烧瓶。然后,在70℃下在氮气氛下搅拌1小时,之后,投入作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2质量份,在70℃下反应2小时,然后,在80℃下反应2小时。其后,将反应液投入130℃的温度气氛下,使甲苯、链转移剂、及未反应单体干燥除去,得到固体形状的(甲基)丙烯酸系聚合物1。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物1的玻璃化转变温度为115℃、重均分子量为3500。
Figure BDA00002175375300761
(作为(G)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物2(HCPMA/DCPMA=50/50)的制备)
将甲苯100质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(上述化学式(5)、商品名:HCPMA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)50质量份、甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)(商品名:FA-513M、日立化成工业株式会社制造)50质量份及作为链转移剂的巯基乙酸(GSH酸)3质量份投入四口烧瓶。然后,在70℃下在氮气氛下搅拌1小时,之后,投入作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2质量份,在70℃下反应2小时,然后,在80℃下反应2小时。其后,将反应液投入130℃的温度气氛下,使甲苯、链转移剂、及未反应单体干燥除去,得到固体形状的(甲基)丙烯酸系聚合物2。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物2的玻璃化转变温度为143℃、重均分子量为3400。
(作为(G)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物3(HCPA/DCPMA=50/50)的制备)
将甲苯100质量份、氢化萜烯甲基丙烯酸酯(上述化学式(4)、商品名:HCPA、YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造)50质量份、甲基丙烯酸二环戊酯(DCPMA)(商品名:FA-513M、日立化成工业株式会社制造)50质量份及作为链转移剂的巯基乙酸(GSH酸)3质量份投入四口烧瓶。然后,在70℃下在氮气氛下搅拌1小时,之后,投入作为热聚合引发剂的偶氮二异丁腈0.2质量份,在70℃下反应2小时,然后,在80℃下反应2小时。其后,将反应液投入130℃的温度气氛下,使甲苯、链转移剂、及未反应单体干燥除去,得到固体形状的(甲基)丙烯酸系聚合物1。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物3的玻璃化转变温度为112℃、重均分子量为3400。
(作为(G)成分的(甲基)丙烯酸系聚合物4(CHMA/IBMA=60/40)的制备)
配混甲基丙烯酸环己酯(CHMA、60质量份)、甲基丙烯酸异丁酯(IBMA、40质量份)、巯基乙酸(4.0质量份)之后,吹入氮气,除去溶存氧。然后,在升温至90℃时,混合Perhexyl O(日油株式会社制造,0.005质量份)、Perhexyl D(日油株式会社制造,0.01质量份)。再在90℃下搅拌1小时后,用1小时升温至150℃,在150℃下搅拌1小时。然后,用1小时升温至170℃,在170℃下搅拌60分钟。
然后,在170℃的状态下减压,搅拌1小时,除去残留单体,得到(甲基)丙烯酸系聚合物4。得到的(甲基)丙烯酸系聚合物1的玻璃化转变温度(由Fox式算出)为59℃、重均分子量为4000。
(实施例2-1)
(丙烯酸系粘合剂组合物的制备)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物1及0.14质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯之后,将它们均匀混合,制备丙烯酸系粘合剂组合物。
(粘合剂层片的制作)
在单面用有机硅剥离处理过的厚度38μm的聚酯薄膜(商品名:DIAFOIL MRF、三菱树脂株式会社制造)的剥离处理面涂布上述丙烯酸系粘合剂组合物,使得最终的厚度为50μm,形成涂布层。然后,在涂布的丙烯酸系粘合剂组合物的表面被覆单面用有机硅剥离处理过的厚度38μm的聚酯薄膜(商品名:DIAFOIL MRN、三菱树脂株式会社制造),使得该薄膜的剥离处理面为涂布层侧。由此,将丙烯酸系粘合剂组合物的涂布层(粘合剂层)与氧隔断。对这样得到的粘合剂层片,使用黑光灯(株式会社东芝制造)照射照度5mW/cm2(用在约350nm处具有最大灵敏度的TOPCON UVR-T1测定)的紫外线360秒。由此得到的由丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层的溶剂不溶成分率为74.5质量%。被覆于粘合剂层的两面的聚酯薄膜作为剥离衬垫起作用。
(实施例2-2)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆3中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物1、0.10质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为69.8质量%。
(实施例2-3)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、0.10质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为66.7质量%。
(实施例2-4)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物3、0.14质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为76.7质量%。
(实施例2-5)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆4中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、0.08质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为58.1质量%。
(实施例2-6)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆4中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物3、0.06质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为61.4质量%。
(实施例2-7)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物1、0.10质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为62.5质量%。
(实施例2-8)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物2、0.16质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为69.3质量%。
(实施例2-9)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物3、0.08质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为63.3质量%。
(比较例2-1)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加1,6-己二醇二丙烯酸酯0.045质量份,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为77.4质量%。
(比较例2-2)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加1,6-己二醇二丙烯酸酯0.07质量份,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为75.2质量%。
(比较例2-3)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆1中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物4、及0.12质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为73.4质量%。
(比较例2-4)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加20质量份上述(甲基)丙烯酸系聚合物4、0.14质量份三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为67.3质量%。
(比较例2-5)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆2中添加Clearon P135(YASUHARA CHEMICAL CO.,LTD.制造的萜烯系氢化树脂)20质量份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.20质量份,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为49.1质量%。
(比较例2-6)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆5中添加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.04质量份,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为67.2质量%。
(比较例2-7)
在100质量份上述丙烯酸系聚合物浆6中添加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯0.06质量份,除此以外,与实施例2-1同样操作,得到丙烯酸系粘合剂组合物及粘合剂层片。得到的粘合剂层的溶剂不溶成分率为72.4质量%。
(试验方法)
[180°剥离粘合力试验]
将各实施例、及各比较例的粘合剂层片的一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,贴合厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,将其切断成25mm宽,将所得薄膜作为试验片。另外,准备用异丙基醇清洁化了的厚度2mm的聚丙烯板(产品型号1600、TAKIRON Co.,LTD.制造)及亚克力板(Acrylite、三菱丽阳株式会社制造)。然后,将粘合剂层片的另一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,使2kg辊往复,在聚丙烯板及亚克力板上贴附粘合剂层片的粘合面。
在聚丙烯板及亚克力板上贴附粘合剂层片之后,使其处于40℃的环境下48小时,然后,在23℃的环境下放置30分钟(常态)。然后,对常态条件的各粘合剂层片,以300mm/分钟的速度将粘合剂层片的另一端沿180度的剥离方向剥离,测定此时对被粘物的粘合力(抵抗力)(单位:N/25mm)。对于聚丙烯板及亚克力板,将常态条件下粘合力为16N/25mm以上的情况评价为良好,将粘合力不足16N/25mm的情况评价为不良。将测定结果示于表6。
[耐回弹性试验]
将各实施例、及各比较例的粘合剂层片切断成宽10mm、长90mm的尺寸,将所得尺寸的粘合剂层片贴合于厚0.5mm、宽10mm、长90mm的清洁的铝板,将其作为试验片。然后,使试验片的铝板侧沿着圆柱,由此以曲率为R50mm的方式使试验片弯曲。然后,将粘合剂层片的另一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,层压在上述聚丙烯板上。以聚丙烯板上层压有试验片的状态在常温(25℃)经过1小时后,测定粘合剂层片浮起的距离、即从聚丙烯板的表面至粘合剂层的距离(两端高度的平均)(单位:mm)。将浮起距离为10mm以下的情况评价为良好,将浮起距离超过10mm的情况评价为不良。将测定结果示于表6。其中,表6所示的数值是任意的多个点的平均值。
[保持特性试验]
将各实施例、及各比较例的粘合剂层片的一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,贴合厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,将其切断成10mm宽,将所得制品作为试验片。在用甲苯清洁化了的胶木板上以宽10mm、长20mm的面积贴合试验片的粘合面,在60℃的环境下放置30分钟。其后,以在剪切方向施加500g的载荷的方式在试验片的一端挂上重物,在重物悬空的状态在60℃的环境下放置2小时,评价保持特性。将试验片没有落下的情况评价为良好(○),将试验片落下的情况评价为不良(×)。其中,试验片没有落下的情况下,测定其偏移距离(mm)。将测定结果示于表6。
[表6]
Figure BDA00002175375300841
[雾度试验(透光性评价)]
将各实施例、及各比较例的粘合剂层片的一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,将粘合面贴合在厚度0.8mm的载玻片(产品型号S-1111:白缘磨(FINE FROST White)、Matsunami GlassInd.,Ltd.制造)。然后,将粘合剂片的另一个剥离衬垫(聚酯薄膜)剥离,用雾度计((株)村上色彩技术研究所制造)测定贴合粘合剂片和载波片的构成的雾度。将雾度为10%以下的情况评价为良好,将雾度超过10%的情况评价为不良。将测定结果示于表6。
如表6所示,比较例2-1~2-7对聚丙烯板的粘合力均不良。进而,比较例2-1、2-5对亚克力板的粘合力不良。相对于此,实施例2-1~2-9中,对聚丙烯板及亚克力板两者的粘合力都为良好。即,即,可确认,每个实施例与比较例2-1~2-7相比,对低极性被粘物的粘接性均提高。
另外,比较例2-1、2-2、2-5、2-6中,聚丙烯板中的耐回弹性不良。相对于此,每一个实施例中,聚丙烯板及亚克力板两者中的耐回弹性均良好。
另外,所有的实施例及比较例均能获得良好的保持特性(内聚力)。因此,可确认实施例2-1~2-9兼具优异的粘合力、优异的耐回弹性、和优异的保持特性。
综合以上的结果可以确认,作为添加到作为粘合性组合物的丙烯酸系聚合物(F)中的增粘树脂,通过包含侧链具有萜烯骨架、且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(G),能够获得可以使对包含低极性被粘物在内的被粘物的粘合力、耐回弹性及保持特性均良好这样的以往没有的效果。
将以上说明的本发明汇总于以下的项目。
(项目1)
一种丙烯酸系粘合带,其特征在于,具备:
芯层、和
设置于前述芯层的一侧或两侧的表层,
前述芯层包含丙烯酸系聚合物(A),
前述表层包含:
丙烯酸系聚合物(B)100质量份、和
重均分子量为1000以上且不足30000、且在侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)1~70质量份。
(项目2)
根据项目1所述的丙烯酸系粘合带,其中,前述芯层还含有微粒(D)和/或气泡(E)。
(项目3)
根据项目1或2所述的丙烯酸系粘合带,其中,前述(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的玻璃化转变温度为0℃以上且300℃以下。
(项目4)
根据项目1或3中任一项所述的丙烯酸系粘合带,其中,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)包含在全部单体中为10质量%以上且100质量%以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系单体作为单体单元。
(项目5)
根据项目1~4中任一项所述的丙烯酸系粘合带,其中,前述丙烯酸系聚合物(B)含有选自由下述通式所述的丙烯酸(1)表示的N-乙烯基环状酰胺、含羧基单体组成的组中的至少1种单体作为单体单元。
Figure BDA00002175375300861
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
(项目6)
根据项目1~4中任一项所述的丙烯酸系粘合带,其中,前述表层包含40~90质量%的溶剂不溶成分。
(项目7)
一种丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,包含:
丙烯酸系聚合物(F)100质量份、和
侧链具有萜烯骨架、且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)1~70质量份。
(项目8)
根据项目7所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,前述(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的玻璃化转变温度为0℃以上且300℃以下。
(项目9)
根据项目7或8所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)包含在全部单体中为10质量%以上且100质量%以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系单体作为单体单元。
(项目10)
根据项目7~9中任一项所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,前述丙烯酸系聚合物(F)包含选自由下述通式所述的丙烯酸(1)表示的N-乙烯基环状酰胺、含羧基单体组成的组中的至少1种单体作为单体单元。
Figure BDA00002175375300871
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
(项目11)
一种丙烯酸系粘合剂层,其由项目7~10中任一项所述的丙烯酸系粘合剂组合物形成。
(项目12)
根据项目11所述的丙烯酸系粘合剂层,其中,包含40~90质量%的溶剂不溶成分。
(项目13)
一种丙烯酸系粘合带,其包含项目11或12所述的丙烯酸系粘合剂层。

Claims (13)

1.一种丙烯酸系粘合带,其特征在于,具备:
芯层、和
设置于所述芯层的一侧或两侧的表层,
所述芯层包含丙烯酸系聚合物(A),
所述表层包含:
100质量份丙烯酸系聚合物(B)、和
1~70质量份重均分子量为1000以上且不足30000、且在侧链具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系聚合物(C)。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸系粘合带,其中,所述芯层还含有微粒(D)和/或气泡(E)。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系粘合带,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物(C)的玻璃化转变温度为0℃以上且300℃以下。
4.根据权利要求1或2中所述的丙烯酸系粘合带,其中,(甲基)丙烯酸系聚合物(C)包含在全部单体中为10质量%以上且100质量%以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系单体作为单体单元。
5.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系粘合带,其中,所述丙烯酸系聚合物(B)含有选自由下述通式所述的丙烯酸(1)表示的N-乙烯基环状酰胺、含羧基单体组成的组中的至少1种单体作为单体单元,
Figure FDA00002175375200011
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
6.根据权利要求1或2所述的丙烯酸系粘合带,其中,所述表层包含40~90质量%的溶剂不溶成分。
7.一种丙烯酸系粘合剂组合物,其特征在于,包含:
100质量份丙烯酸系聚合物(F)、和
1~70质量份侧链具有萜烯骨架、且重均分子量为1000以上且不足30000的(甲基)丙烯酸系聚合物(G)。
8.根据权利要求7所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系聚合物(G)的玻璃化转变温度为0℃以上且300℃以下。
9.根据权利要求7所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,(甲基)丙烯酸系聚合物(G)包含在全部单体中为10质量%以上且100质量%以下的具有萜烯骨架的(甲基)丙烯酸系单体作为单体单元。
10.根据权利要求7所述的丙烯酸系粘合剂组合物,其中,所述丙烯酸系聚合物(F)包含选自由下述通式所述的丙烯酸(1)表示的N-乙烯基环状酰胺、含羧基单体组成的组中的至少1种单体作为单体单元,
Figure FDA00002175375200021
通式(1)式中,R1为2价的有机基团。
11.一种丙烯酸系粘合剂层,其由权利要求7所述的丙烯酸系粘合剂组合物形成。
12.根据权利要求11所述的丙烯酸系粘合剂层,其中,包含40~90质量%的溶剂不溶成分。
13.一种丙烯酸系粘合带,其包含权利要求11所述的丙烯酸系粘合剂层。
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