CN103361002A - 粘合剂组合物、粘合片和光学部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够形成粘合特性(粘合性、高速剥离时的轻剥离性、再剥离性)和抗静电性优异的粘合片的适用期长的粘合剂组合物。本发明的粘合剂组合物是含有(甲基)丙烯酰基系聚合物、碱金属盐和以铁为活性中心的催化剂的粘合剂组合物,上述(甲基)丙烯酰基系聚合物至少由作为原料单体的具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体和具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体构成,相对于上述具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体100重量份,含有6重量份以上的上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体。
Description
技术领域
本发明涉及粘者剂组合物、粘合片和光学部件。
本发明的粘合剂组合物可以适用于以保护用于液晶显示器等的偏振片、波板、相位差板、光学补偿膜、反射片、亮度提高膜等光学部件表面为目的而使用的粘合片(表面保护膜),是有用的。
背景技术
近年来,在光学部件·电子部件的运送、向印刷电路板安装时,通过用规定的片包装各个部件的状态、贴附粘合带的状态来进行移送。其中,表面保护膜在光学·电子部件的领域中特别广泛使用。
表面保护膜一般介由涂布于基材侧的粘合剂贴合到被粘合体,以防止被粘合体在加工、运送时产生的损伤、污染为目的使用(专利文献1)。例如,液晶显示器的面板通过介由粘合剂在液晶单元贴合偏振片、波板等光学部件而形成。这些光学部件介由粘合剂贴合有表面保护膜,防止被粘合体在加工、运送时产生的损伤、污染。另外,该表面保护膜在不需要的阶段被剥离而除去。
一般地,表面保护膜、光学部件是由塑料材料构成,所以电绝缘性高,在摩擦、剥离时产生静电。因此,将表面保护膜从偏振片等光学部件剥离时也产生静电,如果在此时产生的静电残留的状态下对液晶施加电压,则液晶分子的取向损失,另外,有时发生面板的缺陷。
进而,静电的存在会吸引尘埃、碎屑,有可能引起操作性下降等。
另外,该表面保护膜在不需要的阶段被剥离而除去,但伴随着液晶显示板的大型化、薄层化,在剥离工序中容易产生对偏振片、液晶单元的损伤,因此以高速进行剥离时,要求是轻剥离。
为了该轻剥离性,粘合剂层需要提高凝聚力,需要成为高度交联的粘合剂层。由于交联是化学反应,随着时间进行且直到稳定化需要时间。另外,随着交联的进行,粘合力也发生变化。因此需要较早完成交联反应。因而,例如在具有羟基的丙烯酰基系共聚物与异氰酸酯系交联剂的组合中,使用锡(Sn)化合物这样的金属催化剂。但是,近年来,从应对环境的观点考虑,对于特定金属的使用担心受到法律法规限制。
另外,用于形成粘合剂层的粘合剂组合物根据其生产计划而有时以粘合剂组合物的状态保存一定期间,有时在该阶段进行交联。如果以粘合剂组合物的状态进行交联,则粘合剂组合物的粘度上升,或者产生不溶物,在其后的粘合剂层的形成中,成为产生粘合剂表面的粗糙、厚度不均的原因。因而,需要在粘合剂组合物的阶段不进行交联即所谓的适用期十分长,而成为粘合剂层时迅速进行交联的粘合剂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-165460号公报
发明内容
因此,本发明的目的是解决以往粘合片中的问题,提供能够形成粘合特性(粘合性、高速剥离时的轻粘合性、再剥离性)和抗静电性优异的粘合片的适用期长的粘合剂组合物、以及抗静电性优异的粘合片。
本发明的发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现将由特定组成的原料单体得到的特定的(甲基)丙烯酰基系聚合物、碱金属盐、和以铁为活性中心的催化剂作为构成成分,可得到能够形成适用期、抗静电性、以及粘合特性(粘合性、高速剥离时的轻剥离性、再剥离性)优异的粘合片的粘合剂组合物,从而完成了本发明。
即,本发明的粘合剂组合物的特征在于,含有(甲基)丙烯酰基系聚合物、碱金属盐和以铁为活性中心的催化剂,上述(甲基)丙烯酰基系聚合物至少由作为原料单体的具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体和具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体构成,相对于上述具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体100重量份,含有6重量份以上的上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体。
本发明的粘合剂组合物优选上述碱金属盐为锂盐。
本发明的粘合剂组合物优选含有具有氧化烯基的有机聚硅氧烷。
本发明的粘者剂组合物优选相对于上述(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,含有0.01~10重量份的交联剂。
本发明的粘合剂组合物优选上述(甲基)丙烯酰基系聚合物进一步含有含羧基的(甲基)丙烯酰基系单体作为原料单体而构成。
本发明的粘合片是在基材的至少单面具有将上述粘合剂组合物交联而成的粘合剂层的粘合片,优选对于TAC偏振片的以剥离速度30m/min剥离时的粘合力为2.2N/25mm以下。
本发明的粘合片,其特征在于,是含有粘合剂层的粘合片,上述粘合剂层含有碱金属盐和铁原子,对于TAC偏振片的以剥离速度30m/min剥离时的粘合力为2.2N/25mm以下。
本发明的粘合片优选相对于上述粘合剂层,上述铁原子的含量为1~1500ppm。
本发明的光学部件优选由上述粘合片所保护。
本发明的粘合剂组合物由于含有特定的(甲基)丙烯酰基系聚合物、碱金属盐和以铁为活性中心的催化剂,所以上述粘合剂组合物(溶液)的适用期优异,进而,由上述粘合剂组合物形成的粘合片(粘合剂层)具有优异的粘合特性(粘合性、再剥离性)和抗静电性。另外,本发明的粘合片作为光学膜等的表面保护用途而有用。
附图说明
图1是电位测定部的简图。
符号说明
1 电位测定器
2 粘合片
3 偏振片
4 丙烯酸板
5 样品固定台
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。
<(甲基)丙烯酰基系聚合物>
本发明的粘合剂组合物的特征在于含有(甲基)丙烯酰基系聚合物,上述(甲基)丙烯酰基系聚合物至少由作为原料单体的具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体和具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体构成。通过使用上述具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体,容易将对被粘合体(被保护体)的粘合力控制得较低,轻剥离性、再剥离性优异,另外,通过使用上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体,能够容易进行交联的控制,成为优选的方式。应予说明,本发明中的(甲基)丙烯酰基系聚合物是指丙烯酰基系聚合物和/或甲基丙烯酰基系聚合物,另外(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
本发明的粘合剂组合物含有上述(甲基)丙烯酰基系聚合物,作为原料单体的主成分,使用具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体,优选使用具有碳原子数6~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体。作为上述(甲基)丙烯酰基系单体,可以使用1种或2种以上作为主成分。
作为上述具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体的具体例,例如可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯等。
其中,将本发明的粘合片作为表面保护膜使用时,可优选举出(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯等具有碳原子数6~14的烷基的(甲基)丙烯酸酯。通过使用具有碳原子数6~14的烷基的(甲基)丙烯酸酯,能够容易地将对被粘合体的粘合力控制得较低,使再剥离性优异。
特别是相对于构成上述(甲基)丙烯酰基系聚合物的单体成分总量100重量%,优选含有50重量%以上的具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体,更优选为60重量%以上,进一步优选为70重量%以上,最优选为85~97重量%。如果小于50重量%,则粘合剂组合物的适度的润湿性、凝聚力差,不优选。
另外,本发明的粘合剂组合物含有上述(甲基)丙烯酰基系聚合物,作为原料单体,使用具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体。作为上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体,可以使用1种或2种以上作为主成分。
通过使用上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体,容易控制粘合剂组合物的交联等,进而容易控制流动带来的润湿性的改善与剥离时的粘合(粘接)力的降低的平衡。另外,与一般作为交联部位而发挥作用的羧基、磺酸酯基等不同,由于羟基与碱金属盐、以及具有氧化烯基的有机聚硅氧烷具有适度的相互作用,所以在抗静电性方面也能够很好地使用。
作为上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体,例如可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、(甲基)丙烯酸10-羟基癸酯、(甲基)丙烯酸12-羟基月桂酯、丙烯酸(4-羟基甲基环己基)甲基酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、乙烯基醇、烯丙基醇、2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚等。
相对于上述具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体100重量份,含有6重量份以上的上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体,优选为6~15重量份,更优选为6~12重量份。如果小于6重量份,虽然不清楚详细的原因,但与上述(甲基)丙烯酰基系聚合物一同使用以铁为活性中心的催化剂和碱金属盐时,具有交联反应的进行变差,高速剥离时的粘合力变高,无法实现轻剥离化的趋势,不优选。
另外,由于容易获取粘合性能的平衡的原因,作为其它聚合性单体成分,可以在不损害本发明的效果的范围内使用用于调整(甲基)丙烯酰基系聚合物的玻璃化转变温度、剥离性的聚合性单体等以使得Tg为0℃以下(通常-100℃以上)。
作为在上述(甲基)丙烯酰基系聚合物中使用的上述具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体和上述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体以外的其它聚合性单体,可以使用具有羧基的(甲基)丙烯酰基系单体。
作为上述具有羧基的(甲基)丙烯酰基系单体,例如可举出(甲基)丙烯酸等。
相对于上述具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体100重量份,上述具有羧基的(甲基)丙烯酰基系单体优选为2重量份以下,更优选为1重量份以下。如果超过2重量份,则大量存在极性作用大的羧基这样的酸官能团,通过作为抗静电剂而配合的碱金属盐与羧基等酸官能团相互作用,从而妨碍离子传导,导电效率降低,有可能得不到充分的抗静电性,不优选。
另外,作为上述(甲基)丙烯酰基系聚合物中使用的上述具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体、具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体、以及具有羧基的(甲基)丙烯酰基系单体以外的其它聚合性单体,只要在不损害本发明的特性的范围内,则可以没有特别限定地使用。例如可以适当使用含氰基的单体、乙烯基酯单体、芳香族乙烯基单体等凝聚力·耐热性提高成分,含酰胺基的单体、含酰亚胺基的单体、含氨基的单体、含环氧基的单体、N-丙烯酰吗啉、乙烯基醚单体等具有粘合(粘接)力提高、作为交联化基点发挥作用的官能团的成分。这些聚合性单体可以单独使用,或混合2种以上而使用。
作为含氰基的单体,例如可举出丙烯腈、甲基丙烯腈。
作为乙烯基酯单体,例如可举出乙酸乙烯酯、丙酸乙烯基酯、月桂酸乙烯基酯等。
作为芳香族乙烯基单体,例如可举出苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、其它取代苯乙烯等。
作为含酰胺基的单体,例如可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二乙基甲基丙烯酰胺、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等。
作为含酰亚胺基的单体,例如可举出环己基马来酰亚胺、异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、衣康酰亚胺等。
作为含氨基的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸氨基乙酯、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯等。
作为含环氧基的单体,例如可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等。
作为乙烯基醚单体,例如可举出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚等。
在本发明中,相对于上述具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体100重量份,除了具有碳原子数1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体、具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体、具有羧基的(甲基)丙烯酰基系单体以外的其它聚合性单体优选为0~40重量份,更优选为0~30重量份。通过在上述范围内使用上述其它聚合性单体,可以适当调节与作为抗静电剂使用的碱金属盐的良好的相互作用、以及良好的再剥离性。
上述(甲基)丙烯酰基系聚合物的重均分子量可以为10万~500万,优选为20万~400万,进一步优选为30万~300万。重均分子量小于10万时,由于粘合剂组合物的凝聚力减小,具有产生残胶的趋势。另一方面,重均分子量超过500万时,聚合物的流动性降低而对偏振片的润湿不充分,具有成为在偏振片与粘合片的粘合剂组合物层之间产生的溶胀的原因的趋势。应予说明,重均分子量是利用GPC(凝胶渗透色谱)测定得到的。
另外,上述(甲基)丙烯酰基系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)优选为0℃以下,更优选为-10℃以下(通常-100℃以上)。玻璃化转变温度高于0℃时,聚合物难以流动,例如,对偏振片的润湿不充分,具有成为在偏振片与粘合片的粘合剂组合物层之间产生的溶胀的原因的趋势。特别是通过使玻璃化转变温度为-61℃以下,容易得到对偏振片的润湿性和轻剥离性优异的粘合剂组合物。应予说明,(甲基)丙烯酰基系聚合物的玻璃化转变温度可以通过适当改变所使用的单体成分、组成比而在上述范围内进行调整。
本发明中使用的(甲基)丙烯酰基系聚合物的聚合方法没有特别限制,可通过溶液聚合、乳液聚合、本体聚合、悬浮聚合等公知的方法进行聚合,特别是从操作性的观点、对被粘合体(被保护体)的低污染性等特性方面考虑,溶液聚合是更优选的方式。另外,得到的聚合物可以是无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物等的任一种。
<碱金属盐>
本发明的粘合剂组合物的特征在于含有碱金属盐。通过含有上述碱金属盐,能够赋予优异的抗静电性。
从由于离子解离性高所以即使微量的添加量也能够体现优异的抗静电能力的方面考虑,优选上述碱金属盐。作为上述碱金属盐,例如可以很好地使用由包括Li+、Na+、K+的阳离子和包括Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、SCN-、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、C9H19COO-、CF3COO-、C3F7COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -、C2H5OSO3 -、C6H13OSO3 -、C8H17OSO3 -、(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(C3F7SO2)2N-、(C4F9SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(CH3)2PO4 -、(C2H5)2PO4 -、CH3(OC2H4)2OSO3 -、C6H4(CH3)SO3 -、(C2F5)3PF3 -、CH3CH(OH)COO-和(FSO2)2N-的阴离子构成的金属盐。
作为上述碱金属盐,使用锂盐、钾盐是更优选的方式,进一步优选锂盐,其中,优选为LiBr、LiI、LiBF4、LiPF6、LiSCN、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(FSO2)2N、Li(CF3SO2)3C等锂盐,进一步特别优选LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(C3F7SO2)2N、Li(C4F9SO2)2N、Li(FSO2)2N、Li(CF3SO2)3C等锂盐。这些碱金属盐可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
另外,相对于上述(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,上述碱金属盐的含量优选为1重量份以下,更优选为0.001~0.9重量份,进一步优选为0.005~0.8重量份。如果在上述范围内,则容易兼顾抗静电性和低污染性,所以优选。
<以铁为活性中心的催化剂>
本发明的粘合剂组合物的特征在于含有以铁为活性中心的催化剂。通常,制备丙烯酰基系粘合剂组合物(溶液)等时使用的、锡(Sn)催化剂由于毒性强,从地球环境等观点考虑,今后不使用是优选方式。
作为上述以铁为活性中心的催化剂,没有特别限制,可以使用公知的催化剂,例如可举出三(乙酰丙酮)铁、三(己烷-2,4-二酮)铁、三(庚烷-2,4-二酮)铁、三(庚烷-3,5-二酮)铁、三(5-甲基己烷-2,4-二酮)铁、三(辛烷-2,4-二酮)铁、三(6-甲基庚烷-2,4-二酮)铁、三(2,6-二甲基庚烷-3,5-二酮)铁、三(壬烷-2,4-二酮)铁、三(壬烷-4,6-二酮)铁、三(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮)铁、三(十三烷-6,8-二酮)铁、三(1-苯基丁烷-1,3-二酮)铁、三(六氟乙酰丙酮)铁、三(乙酰乙酸乙酯)铁、三(乙酰乙酸正丙酯)铁、三(乙酰乙酸异丙酯)铁、三(乙酰乙酸正丁酯)铁、三(乙酰乙酸仲丁酯)铁、三(乙酰乙酸叔丁酯)铁、三(丙酰乙酸甲酯)铁、三(丙酰乙酸乙酯)铁、三(丙酰乙酸正丙酯)铁、三(丙酰乙酸异丙酯)铁、三(丙酰乙酸正丁酯)铁、三(丙酰乙酸仲丁酯)铁、三(丙酰乙酸叔丁酯)铁、三(乙酰乙酸苄酯)铁、三(丙二酸二甲酯)铁、三(丙二酸二乙酯)铁、三甲氧基铁、三乙氧基铁、三异丙氧基铁、氯化铁等。这些以铁为活性中心的催化剂可以使用1种,也可以并用2种以上。
相对于上述(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,上述以铁为活性中心的催化剂的含量优选为1重量份以下,更优选为0.001~0.5重量份,进一步优选为0.002~0.2重量份。如果在上述范围内,则形成粘合剂层时,交联反应的速度快,粘合剂组合物的适用期也变长,成为优选方式。
<具有氧化烯基的有机聚硅氧烷>
本发明的粘合剂组合物优选含有具有氧化烯基的有机聚硅氧烷。推测通过使用上述有机聚硅氧烷,从而粘合剂表面的表面自由能降低,实现高速剥离时的轻剥离化。
上述有机聚硅氧烷可以适当使用在主链具有公知的氧化烯基(聚氧化烯链)的有机聚硅氧烷,优选为下述式所示的化合物。
(式中,R1和/或R2具有碳原子数1~6的氧化烯链,上述氧化烯链中的亚烷基可以为直链或支链,上述氧化烯链的末端可以为烷氧基或羟基。另外,Rl或R2任一方可以为羟基,或可以为烷基、烷氧基,也可以是上述烷基、烷氧基的一部分被杂原子取代的官能团。n为1~300的整数。)
上述有机聚硅氧烷使用将含有硅氧烷的部位(硅氧烷部位)作为主链、在该主链的末端结合有氧化烯链的有机聚硅氧烷。通过使用在主链具有上述氧化烯基的有机聚硅氧烷,推测能够获得与上述(甲基)丙烯酰基系聚合物和碱金属盐的相溶性的平衡,实现轻剥离化。
另外,作为本发明中的上述有机聚硅氧烷,例如可以使用以下的结构。具体而言,式中的R1和/或R2具有包含碳原子数1~6的烃基的氧化烯链,作为上述氧化烯链,可举出氧亚甲基、氧亚乙基、氧亚丙基、氧亚丁基等,其中优选氧亚乙基、氧亚丙基。应予说明,R1和R2均具有氧化烯链时,可以相同,也可以不同。
另外,上述氧化烯链的烃基可以为直链,也可以为支链。
另外,上述氧化烯链的末端可以为烷氧基或羟基,其中更优选为烷氧基。出于保护粘合面的目的而在粘合剂层表面贴合隔离物时,末端为羟基的有机聚硅氧烷会产生与隔离物的相互作用,有时将隔离物从粘合剂层表面剥离时的剥离力上升。
另外,n为1~300的整数,优选为10~200,更优选为20~150。如果n在上述范围内,则获得与作为基质聚合物的上述(甲基)丙烯酰基系聚合物的相溶性的平衡而成为优选方式。另外,还可以在分子中具有(甲基)丙烯酰基、烯丙基、羟基等反应性取代基。上述有机聚硅氧烷可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述具有氧化烯链的有机聚硅氧烷的具体例,例如作为市售品可举出商品名为X-22-4952、X-22-4272、X-22-6266、KF-6004、KF-889(以上由信越化学工业社制)、BY16-201、SF8427(以上由Toray DowCorning公司制)、IM22(Wacker Asahikasei公司制)等。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
另外,除了在主链具有(键合)氧化烯基(聚氧化烯链)的有机聚硅氧烷以外,还可以使用在侧链具有(键合)氧化烯基的有机聚硅氧烷,与主链相比,使用在侧链具有氧化烯基的有机聚硅氧烷是更优选的方式。上述有机聚硅氧烷可以适当使用在侧链具有公知的氧化烯基(聚氧化烯链)的有机聚硅氧烷,优选下述式表示的有机聚硅氧烷。
(式中,R1为1价有机基团,R2、R3和R4为亚烷基,或R5为羟基或有机基团,m和n为0~1000的整数。其中,m、n不同时为0。a和b为0~100的整数。其中,a、b不同时为0。)
另外,作为本发明中的上述有机聚硅氧烷,例如可使用以下构成。具体而言,式中的R1为甲基、乙基、丙基等烷基,苯基、甲苯基等芳基或苄基、苯乙基等烷基所例示的1价的有机基团,可以各自具有羟基等取代基。R2、R3和R4可以使用亚甲基、亚乙基、亚丙基等碳原子数1~8的亚烷基。在这里,R3和R4为不同的亚烷基,R2可以与R3或R4相同,也可以不同。R3和R4为了提高该聚氧化烯侧链中的能够溶解的离子性化合物的浓度而优选其任一方为亚乙基或亚丙基。R5可以是甲基、乙基、丙基等烷基或乙酰基、丙酰基等酰基所例示的1价有机基团,各自可以具有羟基等取代基。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。另外,可以在分子中具有(甲基)丙烯酰基、烯丙基、羟基等反应性取代基。在上述具有聚氧化烯侧链的有机硅氧烷中,推测具备具有羟基末端的聚氧化烯侧链的有机硅氧烷容易获得相溶性的平衡,因而优选。
作为上述有机聚硅氧烷的具体例,例如可举出作为市售品的商品名KF-351A、KF-352A、KF-353、KF-354L、KF-355A、KF-615A、KF-945、KF-640、KF-642、KF-643、KF-6022、X-22-6191、X-22-4515、KF-6011、KF-6012、KF-6015、KF-6017、X-22-2516(以上由信越化学工业社制)、SF8428、FZ-2162、SH3749、FZ-77、L-7001、FZ-2104、FZ-2110、L-7002、FZ-2122、FZ-2164、FZ-2203、FZ-7001、SH8400、SH8700、SF8410、SF8422(以上由Toray Dow Corning公司制)、TSF-4440、TSF-4441、TSF-4445、TSF-4450、TSF-4446、TSF-4452、TSF-4460(MOMENTIVEPERFORMANCE MATERIALS公司制)、BYK-333、BYK-307、BYK-377、BYK-UV3500、BYK-UV3570(BYK Chemie Japan公司制)等。这些化合物可以单独使用,或可以将2种以上混合使用。
作为在本发明中使用的上述有机聚硅氧烷,HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)值优选为1~16,更优选为3~14。如果HLB值脱离上述范围内,则对被粘合体的污染性变差,不优选。
另外,相对于上述(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,上述有机聚硅氧烷的含量优选为0.01~5重量份,更优选为0.03~3重量份,进一步优选为0.05~1重量份。如果在上述范围内,则容易兼顾抗静电性和轻剥离性(再剥离性),因此优选。
<交联剂>
本发明的粘合剂组合物优选含有交联剂。另外,在本发明中,使用上述粘合剂组合物作为粘合剂层。通过适当调节上述(甲基)丙烯酰基系聚合物的结构单元、构成比率、交联剂的选择和添加比率等而进行交联,能够得到耐热性更优异的粘合片(粘合剂层)。
作为本发明中使用的交联剂,可以使用异氰酸酯化合物、环氧化合物、三聚氰胺系树脂、氮杂环丙烷衍生物和金属螯合化合物等,特别是异氰酸酯化合物的使用是优选的方式。另外,这些化合物可以单独使用1种,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述异氰酸酯化合物,例如可举出三亚甲基二异氰酸酯、亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、二聚物酸二异氰酸酯等脂肪族多异氰酸酯类,环戊烯二异氰酸酯、环己烯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等脂肪族异氰酸酯类,2,4-亚甲苯基二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯(XDI)等芳香族异氰酸酯类,将上述异氰酸酯利用脲基甲酸酯键、缩二脲键、异氰脲酸酯键、脲二酮键、脲键、碳二亚胺键、脲酮亚胺键、二嗪三酮键等进行改性的多异氰酸酯改性体。例如,作为市售品,可举出商品名TAKENATE300S、TAKENATE500、TAKENATE D165N、TAKENATED178N(以上由武田药品工业社制)、Sumidur T80、Sumidur L、Desmodur N3400(以上由Sumika Bayer Urethane公司制)、MILLIONATE MR、MILLIONATE MT、CORONATE L、CORONATEHL、CORONATE HX(以上由日本聚氨酯工业社制)等。这些异氰酸酯化合物可以单独使用,可以混合2种以上而使用,也可以并用2官能的异氰酸酯化合物和3官能以上的异氰酸酯化合物。通过并用交联剂,能够兼顾粘合性和耐反发性(对曲面的粘接性),能够得到粘接可靠性更优异的粘合片。
作为上述环氧化合物,例如,可举出N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间甲苯二胺(商品名TETRAD-X,三菱瓦斯化学社制)、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷(商品名TETRAD-C,三菱瓦斯化学社制)等。
作为上述三聚氰胺系树脂,可举出六羟甲基三聚氰胺等。作为氮杂环丙烷衍生物,例如可举出作为市售品的商品名HDU、TAZM、TAZO(以上由相互药工社制)等。
作为上述金属螯合化合物,作为金属成分,可举出铝、铁、锡、钛、镍等,作为螯合成分,可举出乙炔、乙酰乙酸甲酯、乳酸乙酯等。
相对于(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,用于本发明的交联剂的含量优选含有0.01~10重量份,更优选含有0.1~8重量份,进一步优选含有0.2~5重量份,最优选含有0.4~3重量份。上述含量少于0.01重量份时,交联剂所致的交联形成不充分,粘合剂组合物的凝聚力小,有时得不到充分的耐热性,另外具有成为残胶的原因的趋势。另一方面,含量超过10重量份时,聚合物的凝聚力大,流动性降低,对偏振片的润湿不充分,具有成为在偏振片与粘合剂组合物层之间发生的膨胀的原因的趋势。另外,如果交联剂量多,则具有剥离带电特性降低的趋势。另外,这些交联剂可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
另外,在本发明的粘合剂组合物中可以含有能够发生酮-烯醇互变异构的化合物。能够发生酮-烯醇互变异构的化合物是指发生酮基(酮、醛)与烯醇基之间的互变异构的化合物,对上述以铁为活性中心的催化剂作为螯合剂发挥作用,所以延长适用期,成为优选方式。
作为发生上述酮-烯醇互变异构的化合物,例如可举出乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸正丙酯、乙酰乙酸异丙酯、乙酰乙酸正丁酯、乙酰乙酸仲丁酯、乙酰乙酸叔丁酯、丙酰乙酸甲酯、丙酰乙酸乙酯、丙酰乙酸正丙酯、丙酰乙酸异丙酯、丙酰乙酸正丁酯、丙酰乙酸仲丁酯、丙酰乙酸叔丁酯、乙酰乙酸苄酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮、己烷-2,4-二酮、庚烷-2,4-二酮、庚烷-3,5-二酮、5-甲基己烷-2,4-二酮、辛烷-2,4-二酮、6-甲基庚烷-2,4-二酮、2,6-二甲基庚烷-3,5-二酮、壬烷-2,4-二酮、壬烷-4,6-二酮、2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮、十三烷-6,8-二酮、1-苯基丁烷-1,3-二酮、六氟乙酰丙酮、丙酮、甲基乙基酮、甲基-正丁基酮、甲基异丁基酮、甲基-叔丁基酮、甲基苯基酮、环己酮等。这些化合物可以单独使用,或混合2种以上而使用。
相对于上述(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,上述发生酮-烯醇互变异构的化合物的含量优选为25重量份以下,更优选为0.001~15重量份,进一步优选为0.01~5重量份。如果在上述范围内,则粘合剂组合物的适用期变长,成为优选方式。
另外,本发明的粘合剂组合物中可以含有不含有有机聚硅氧烷的含聚氧化烯链的化合物。通过在粘合剂组合物中含有上述化合物,能够得到对被粘合体的润湿性更优异的粘合剂组合物。
作为上述不含有有机聚硅氧烷的含聚氧化烯链的化合物的具体例,例如可举出聚氧化烯烷基胺、聚氧化烯二胺、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧化烯烷基醚、聚氧化烯烷基烯丙基醚、聚氧化烯烷基苯基烯丙基醚等非离子性表面活性剂;聚氧化烯烷基醚硫酸酯盐、聚氧化烯烷基醚磷酸酯盐、聚氧化烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧化烯烷基苯基醚磷酸酯盐等阴离子性表面活性剂;另外具有聚氧化烯链(聚烯氧化物链)的阳离子性表面活性剂、两离子性表面活性剂、具有聚氧化烯链的聚醚化合物(包括其衍生物)、具有聚氧化烯链的丙烯酸化合物(包括其衍生物)等。另外,还可以将含有聚氧化烯链的单体作为含有聚氧化烯链的化合物配合于丙烯酰基系聚合物中。该含有聚氧化烯链的化合物可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为上述具有聚氧化烯链的聚醚化合物的具体例,可举出聚丙二醇(PPG)-聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物、PPG-PEG-PPG的嵌段共聚物、PEG-PPG-PEG的嵌段共聚物等。作为上述具有聚氧化烯链的聚醚化合物的衍生物,可举出末端被醚化的含有氧亚丙基的化合物(PPG单烷基醚、PEG-PPG单烷基醚等)、末端被乙酰基化的含有氧亚丙基的化合物(末端乙酰基化PPG等)等。
另外,作为上述具有聚氧化烯链的丙烯酸化合物的具体例,可举出具有氧亚烷基的(甲基)丙烯酸酯聚合物。作为上述氧亚烷基,从离子性化合物配位的观点考虑,氧亚烷基单元的加成摩尔数优选为1~50,更优选为2~30,进一步优选为2~20。另外,上述氧化烯链的末端可以直接为羟基,或者由烷基、苯基等取代。
上述具有氧亚烷基的(甲基)丙烯酸酯聚合物优选为含有(甲基)丙烯酸烯化氧酯作为单体单元(成分)的聚合物,作为上述(甲基)丙烯酸烯化氧酯的具体例,可举出含乙二醇基的(甲基)丙烯酸酯,例如可举出甲氧基-二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基-三乙二醇(甲基)丙烯酸酯等甲氧基-聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯型;乙氧基-二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基-三乙二醇(甲基)丙烯酸酯等乙氧基-聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯型;丁氧基-二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丁氧基-三乙二醇(甲基)丙烯酸酯等丁氧基-聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯型;苯氧基-二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基-三乙二醇(甲基)丙烯酸酯等苯氧基-聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯型;2-乙基己基-聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚-聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯型;甲氧基-二丙二醇(甲基)丙烯酸酯等甲氧基-聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯型等。
另外,作为上述单体单元(成分),还可以使用上述(甲基)丙烯酸烯化氧酯以外的其它单体单元(成分)。作为其它单体成分的具体例可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸正十三烷基酯、(甲基)丙烯酸正十四烷基酯等具有碳原子数1~14的烷基的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
另外,作为上述(甲基)丙烯酸烯化氧酯以外的其它单体单元(成分),可以适当使用含羧基的(甲基)丙烯酸酯、含磷酸基的(甲基)丙烯酸酯、含氰基的(甲基)丙烯酸酯、乙烯基酯类、芳香族乙烯基化合物、含酸酐基的(甲基)丙烯酸酯、含羟基的(甲基)丙烯酸酯、含酰胺基的(甲基)丙烯酸酯、含氨基的(甲基)丙烯酸酯、含环氧基的(甲基)丙烯酸酯、N-丙烯酰吗啉、乙烯基醚类等。
作为优选的一个方式,上述不含有有机聚硅氧烷的含聚氧化烯链的化合物是至少一部分具有(聚)氧乙烯链的化合物。通过配合上述含有(聚)氧乙烯链的化合物,提高基质聚合物与抗静电成分的相溶性,能够很好地抑制向被粘合体的渗出,能够得到低污染性的粘合剂组合物。其中,特别是使用了PPG-PEG-PPG的嵌段共聚物时,能够得到低污染性优异的粘合剂组合物。作为上述含有聚氧乙烯链的化合物,优选(聚)氧乙烯链的质量在上述化合物总体中占5~90重量%,更优选为5~85重量%,进一步优选为5~80重量%,最优选为5~75重量%。
作为上述不含有有机聚硅氧烷的含有聚氧化烯链的化合物的分子量,优选数均分子量(Mn)为50000以下,更优选为200~30000,进一步优选为200~10000,特别优选使用200~5000的化合物。如果Mn大于50000,则具有与丙烯酰基系聚合物的相溶性降低且粘合剂层白化的趋势。如果Mn小于200,则有可能容易发生上述聚氧化烯化合物导致的污染。应予说明,在这里,Mn是指由GPC(凝胶渗透色谱)得到的聚苯乙烯换算的值。
另外,作为上述不含有有机聚硅氧烷的含聚氧化烯链的化合物的市售品的具体例,例如可举出Adeka Pluronic17R-4、Adeka Pluronic25R-2(以上均为ADEKA社制)、EMULGEN120(花王社制)等。
作为上述不含有有机聚硅氧烷的含聚氧化烯链的化合物的配合量,相对于上述(甲基)丙烯酰基系聚合物100重量份,例如优选含有0.01~5重量份,更优选为0.03~3重量份,进一步优选为0.05~1重量份。如果配合量过少,则防止抗静电成分的渗出的效果少,如果过多,则有可能容易产生上述聚氧化烯化合物导致的污染。
另外,本发明的粘合剂组合物可以含有其它公知的添加剂,例如可根据所使用的用途而适当添加着色剂、颜料等的粉体、表面活性剂、塑化剂、增粘剂、低分子量聚合物、表面润滑剂、流平剂、抗氧化剂、防腐剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、硅烷偶联剂、无机填充剂或有机填充剂、金属粉、粒子状、箔状物等。
<粘合片>
另外,本发明的粘合片优选在基材(支撑膜、支撑体)的至少单面形成将上述任一所述的粘合剂组合物交联而成的粘合剂层而成。利用本发明的粘合片,由于具备将发挥上述作用效果的粘合剂组合物交联而成的粘合剂层,所以实现剥离时对未抗静电的被粘合体(被保护体)的抗静电,从而成为减少了对被粘合体的污染的粘合片。因此,作为带电、污染成为特别严重的问题的光学·电子部件相关技术领域中的抗静电性粘合片(表面保护膜)而非常有用。
本发明的粘合片是在基材上形成上述粘合剂层而成的,此时,粘合剂组合物的交联通常在涂布粘合剂组合物后进行,还可以将由交联后的粘合剂组合物形成的粘合剂层转印到基材等。
另外,在上述基材上形成粘合剂层的方法没有特别限定,例如,在基材上涂布上述粘合剂组合物,将聚合溶剂等干燥而除去,在基材上形成粘合剂层而制作。然后,还可以以粘合剂层的成分移动的调整、交联反应的调整等为目的来进行熟化。另外,在基材上涂布粘合剂组合物而制作粘合片时,为了在基材上能均匀地涂布,还可以在上述粘合剂组合物中新加入聚合溶剂以外的一种以上的溶剂。
另外,作为制造本发明的粘合片时的粘合剂层的形成方法,可以使用粘合带类(粘合片、粘合膜等)的制造中使用的公知的方法。具体而言,例如可举出辊涂法、凹版涂布法、反转辊涂法、辊刷法、喷涂法、气刀涂布法、模涂等的挤出涂布法等。
本发明的粘合片通常以上述粘合剂层的厚度为3~100μm、优选为5~50μm左右的方式制作。粘合剂层的厚度在上述范围内时,容易得到适度的轻剥离性(再剥离性)与粘接性的平衡,因此优选。上述粘合片是在由聚酯膜等塑料膜、纸、无纺布等多孔材料等构成的各种支撑膜的单面或两面涂布形成上述粘合剂层,成为片状、带状等形态。
构成本发明的粘合片的基材的厚度通常为5~200μm,优选为10~100μm左右。如果上述基材的厚度在上述范围内,则对被粘合体(被保护体)的贴合操作性和从被粘合体的剥离操作性优异,因此优选。
上述基材还可以根据需要进行利用有机硅系、氟系、长链烷基系或脂肪酸酰胺系的脱模剂、二氧化硅粉等的脱模和防污处理、酸处理、碱处理、底涂处理、电晕处理、等离子体处理、紫外线处理等易粘接处理、涂布型、混入型、蒸镀型等抗静电处理。
另外,将本发明的粘合片用作表面保护膜时,优选在基材(支撑膜、支撑体)的至少单面形成上述粘合剂层,进一步优选上述基材是经抗静电处理而成的塑料膜。通过使用上述基材,剥离时的表面保护膜自身的带电被抑制,因此优选。应予说明,由于具备将发挥上述作用效果的粘合剂组合物交联而成的粘合剂层,实现了剥离时对未抗静电的被粘合体的抗静电,从而成为降低了对被粘合体的污染的表面保护膜。因此,作为带电、污染成为特别严重的问题的光学·电子部件相关技术领域中的抗静电性表面保护膜而非常有用。另外,基材为塑料膜,对上述塑料膜实施抗静电处理,从而能够得到降低表面保护膜自身的带电且对被粘合体的抗静电能力优异的表面保护膜。
另外,优选上述基材是具有耐热性和耐溶剂性的同时具有挠性的塑料膜。通过基材具有挠性,能够利用辊涂机等涂布粘合剂组合物,能够卷成滚筒状。
作为上述塑料膜,只要是能够形成片状、膜状,就没有特别限定,例如可举出聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯·丙烯共聚物、乙烯·1-丁烯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙基酯共聚物、乙烯·乙烯基醇共聚物等聚烯烃膜,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯膜,聚丙烯酸酯膜、聚苯乙烯膜、尼龙6、尼龙6,6、部分芳香族聚酰胺等聚酰胺膜、聚氯乙烯膜、聚偏氯乙烯膜、聚碳酸酯膜等。
在本发明中,作为对上述塑料膜实施的抗静电处理没有特别限定,可使用在通常使用的基材的至少单面设置抗静电层的方法、在塑料膜中混入混入型抗静电剂的方法。作为在基材的至少单面设置抗静电层的方法,可举出将由抗静电剂和树脂成分构成的抗静电性树脂或含有导电性聚合物、导电性物质的导电性树脂进行涂布的方法,将导电性物质蒸镀或镀覆的方法。
作为上述抗静电性树脂中包含的抗静电剂,可举出季铵盐、吡啶盐、伯氨基、仲氨基、叔氨基等具有阳离子性官能团的阳离子型抗静电剂,磺酸盐、硫酸酯盐、膦酸盐、磷酸酯盐等具有阴离子性官能团的阴离子型抗静电剂,烷基甜菜碱及其衍生物、咪唑啉及其衍生物、丙氨酸及其衍生物等两性型抗静电剂,氨基醇及其衍生物、甘油及其衍生物、聚乙二醇及其衍生物等非离子型抗静电剂,以及将具有上述阳离子型、阴离子型、两性离子型的离子导电性基的单体进行聚合或共聚而得到的离子导电性聚合物。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述阳离子型的抗静电剂,例如可举出烷基三甲基铵盐、酰基酰胺丙基三甲基铵硫酸甲酯、烷基苄基甲基铵盐、酰基氯化胆碱、聚二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯等具有季铵基的(甲基)丙烯酸酯共聚物,聚乙烯苄基三甲基氯化铵等具有季铵基的苯乙烯共聚物,聚二烯丙基二甲基氯化铵等具有季铵基的二烯丙基胺共聚物等。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述阴离子型的抗静电剂,例如可举出烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基乙氧基硫酸酯盐、烷基磷酸酯盐、含磺酸基的苯乙烯共聚物。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述两性离子型的抗静电剂,例如可举出烷基甜菜碱、烷基咪唑甜菜碱、羰基甜菜碱接枝共聚物。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述非离子型的抗静电剂,例如可举出脂肪酸烷基醇酰胺、二(2-羟基乙基)烷基胺、聚氧乙烯烷基胺、脂肪酸甘油酯、聚氧乙二醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚乙二醇、聚氧亚乙基二胺、由聚醚、聚酯和聚酰胺构成的共聚物、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述导电性聚合物,例如可举出聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。这些化合物可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
作为上述导电性物质,例如可举出氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化镉、氧化钛、氧化锌、铟、锡、锑、金、银、铜、铝、镍、铬、钛、铁、钴、碘化铜、以及它们的合金或混合物。
作为用于上述抗静电性树脂和导电性树脂的树脂成分,可以使用聚酯、丙烯酸类、聚乙烯、氨基甲酸酯、三聚氰胺、环氧类等通用树脂。应予说明,高分子型抗静电剂的情况下,可以不含有树脂成分。另外,抗静电树脂成分中还可以含有羟甲基化或烷基醇化的三聚氰胺系、脲系、乙二醛系、丙烯酰胺系等化合物、环氧化合物、异氰酸酯化合物作为交联剂。
作为上述抗静电层的形成方法,例如可通过将上述抗静电性树脂、导电性聚合物、导电性树脂用有机溶剂或水等溶剂进行稀释,将该涂布液涂布于塑料膜并进行干燥而形成。
作为上述抗静电层的形成中使用的有机溶剂,例如可举出甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃、二烷、环己酮、正己烷、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。这些溶剂可以单独使用,或者可以将2种以上混合使用。
对于上述抗静电层的形成中的涂布方法,可使用公知的涂布方法,具体而言,例如可举出辊涂法、凹版涂布法、反转涂布法、辊刷法、喷涂法、气刀涂布法、含浸以及帘式涂布法。
作为上述抗静电性树脂层、导电性聚合物、导电性树脂的厚度,通常为0.001~5μm左右,优选为0.03~1μm左右。如果在上述范围内,则损害塑料膜的耐热性、耐溶剂性和挠性的可能性小,因此优选。
作为上述导电性物质的蒸镀或镀覆的方法,例如可举出真空蒸镀、溅射、离子镀、化学蒸镀、喷雾热分解、化学镀覆、电镀法等。
作为上述导电性物质层的厚度,通常为0.002~1μm,优选为0.005~0.5μm。如果在上述范围内,则损害塑料膜的耐热性、耐溶剂性和挠性的可能性小,因此优选。
另外,作为混入型抗静电剂,适用上述抗静电剂。作为混入型抗静电剂的配合量,相对于塑料膜的总重量,可在20重量%以下、优选为0.05~10重量%的范围使用。如果在上述范围内,损害塑料膜的耐热性、耐溶剂性和挠性的可能性小,因此优选。作为混入方法,只要是上述抗静电剂能够均匀地混合在用于塑料膜的树脂中的方法,就没有特别限定,例如可使用加热辊、班伯里密炼机、加压捏合机、双轴混炼机等。
出于保护粘合面的目的,本发明的粘合片、表面保护膜可以根据需要在粘合剂层表面贴合隔离物。
作为构成上述隔离物的材料,有纸、塑料膜,但从表面平滑性优异的观点考虑,适合使用塑料膜。作为该膜,只要是能够保护上述粘合剂层的膜,没有特别限定,例如可举出聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚对苯二甲酸丁二醇酯膜、聚氨酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜等。
上述隔离物的厚度通常为5~200μm,优选为10~100μm左右。如果在上述范围内,则对粘合剂层的贴合操作性和从粘合剂层的剥离操作性优异,因此优选。可以根据需要,对上述隔离物进行利用有机硅系、氟系、长链烷基系或脂肪酸酰胺系的脱模剂、二氧化硅粉等实施的脱模和防污处理、涂布型、混入型、蒸镀型等抗静电处理。
就本发明的粘合片(包括用于表面保护膜的情况)而言,用于上述粘合片的粘合剂层的对TAC偏振片的表面(TAC表面)的23℃×50%RH下的180°剥离粘合力(剥离速度30m/min高速剥离)(对TAC粘合力)优选为2.2N/25mm以下,更优选为2.1N/25mm以下,进一步优选为0.05~2.0N/25mm。通过上述粘合力为2.2N/25mm以下,在偏振片、液晶显示装置的制造工序中,容易剥离粘合片,生产率、操作性提高,因此优选。另外,如果上述剥离粘合力(剥离速度30m/min:高速剥离)超过2.2N/25mm时,难以从被粘合体剥落粘合片(表面保护膜),不需要粘合片(表面保护膜)时的剥离操作性变差,进而由于剥离工序而对被粘合体带来损伤等,因此不优选。
另外,本发明的粘合片是含有粘合剂层的粘合片,上述粘合剂层含有碱金属盐和铁原子,对于TAC偏振片的表面(TAC表面)的23℃×50%RH下的180°剥离粘合力(剥离速度30m/min高速剥离)(对TAC粘合力)为2.2N/25mm以下,优选为2.1N/25mm以下,更优选为0.05~2.0N/25mm。通过上述粘合力为2.2N/25mm以下,在偏振片、液晶显示装置的制造工序中,容易剥离粘合片,提高生产率、操作性,因此优选。另外,如果上述剥离粘合力(剥离速度30m/min:高速剥离)超过2.2N/25mm时,难以从被粘合体剥落粘合片(表面保护膜),不需要粘合片(表面保护膜)时的剥离操作性变差,进而由于剥离工序而对被粘合体带来损伤等,因此不优选。应予说明,作为上述粘合剂层中使用的原料、上述碱金属盐,没有特别限定,例如可以使用上述的上述(甲基)丙烯酰基系聚合物、交联剂、碱金属盐、具有氧化烯基的有机聚硅氧烷等,进而粘合片的制备方法等也可以同样使用。另外,作为上述铁原子,也可以使用上述的上述以铁为活性中心的催化剂。
就本发明的粘合片而言,相对于上述粘合剂层,上述铁原子的含量优选为1~1500ppm,更优选为1.5~750ppm,进一步优选为3~300ppm。相对于上述粘合剂层(整体的重量),通过上述铁原子在上述范围内,从而交联反应较早结束,就上述粘合剂层对TAC表面的粘合力而言,也能够抑制地较低,成为优选方式。
就本发明的粘合片(包括用于表面保护膜的情况)而言,用于上述粘合片的粘合剂层对TAC偏振片的以23℃×50%RH、剥离角度150°、剥离速度30m/min进行剥离(高速剥离)时产生的偏振片表面的电位(剥离带电压:kV,绝对值)优选为1.5kV以下,更优选为1.0kV以下。如果上述剥离带电压超过1.5kV,则可能导致例如液晶驱动器等的损伤,因此不优选。
本发明的光学部件优选由上述粘合片所保护。上述粘合片能够将高速剥离时的粘合力抑制地较低,轻剥离性、再剥离性和操作性优异,因此可以用于加工、运送、出货时等的表面保护用途(表面保护膜),因此是用于保护上述光学部件(偏振片等)的表面而有用的。特别是能够用于容易发生静电的塑料制品等,所以在带电成为深刻问题的光学·电子部件相关技术领域中对用于抗静电非常有用。
实施例
以下,对具体表示本发明的构成和效果的实施例等进行说明,但本发明不限于这些。应予说明,实施例等中的评价项目如下进行测定。
<(甲基)丙烯酰基系聚合物的制备>
在具备搅拌桨、温度计、氮气导入管、冷凝器的四口烧瓶中加入丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)100重量份、丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA)10重量份、丙烯酸(AA)0.01重量份、作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈0.2重量份、乙酸乙酯157重量份,一边缓慢搅拌一边导入氮气,将烧瓶内的液温保持在65℃附近而进行6小时聚合反应,制备(甲基)丙烯酰基系聚合物溶液(40重量%)。上述丙烯酰基系聚合物的重均分子量为54万,玻璃化转变温度(Tg)为-67℃。
<抗静电处理膜的制作>
用由水30重量份和甲醇70重量份形成的混合溶剂将抗静电剂(Solvex公司制,MICRO-SOLVER RMd-142,以氧化锡和聚酯树脂作为主成分)10重量份进行稀释而制备抗静电剂溶液。
将得到的抗静电剂溶液用迈尔棒涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(厚度:38μm)上,通过在130℃干燥1分钟而除去溶剂,形成抗静电层(厚度:0.2μm),制作抗静电处理膜。
<实施例1>
〔粘合剂溶液的制备〕
将上述(甲基)丙烯酰基系聚合物溶液(40重量%)用乙酸乙酯稀释至20重量%,在该溶液500重量份(固体成分100重量份)中加入将在侧链具有氧化烯基的有机聚硅氧烷(商品名:KF-353,信越有机硅(株)制,HLB值10)用乙酸乙酯稀释至10%的溶液2重量份(固体成分0.2重量份)、将作为抗静电剂的碱金属盐的锂双(三氟甲磺酰)酰亚胺(LiN(CF3SO2)2:LiTFSI,东京化成工业社制)用乙酸乙酯稀释至1%的溶液5重量份(固体成分0.05重量份)、作为交联剂的六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体(日本聚氨酯工业社制,CORONATEHX)1.5重量份(固体成分1.5重量份)、作为交联催化剂(以铁为活性中心的催化剂)的三(乙酰丙酮)铁(Fe(AcAc)3,东京化成工业社制,1重量%乙酸乙酯溶液)0.5重量份(固体成分0.005重量份)、乙酰丙酮0.25重量份,进行混合搅拌,制备粘合剂溶液。
〔粘合片的制作〕
将上述粘合剂溶液涂布于上述抗静电处理膜的与抗静电处理面相反的面,在130℃加热2分钟,形成厚度15μm的粘合剂层。接着,在上述粘合剂层的表面贴合在单面实施了有机硅处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度25μm)的有机硅处理面,制作粘合片。
<实施例2~11、比较例1~5>
如表1所示,变更原料单体等的种类、配合量等,与实施例1同样地制备了(甲基)丙烯酰基系聚合物(有时简称为聚合物)。应予说明,对于表中未记载的添加剂,按与实施例1相同的配合量进行制备。另外,使用上述聚合物,与实施例1同样地,得到了粘合剂组合物和粘合片(表面保护膜)。
<实施例12>
在实施例12中使用不含有有机聚硅氧烷的聚醚型表面活性剂(商品名17R-4,(株)ADEKA制,数均分子量2500,PO含有率60重量%)0.2重量份来代替在实施例1中使用上述有机聚硅氧烷(商品名:KF-353,信越有机硅(株)制,HLB值:10)0.2重量份,除此以外,与实施例1等同样进行,得到了粘合剂组合物和粘合片(表面保护膜)。
[评价]
对于实施例和比较例中得到的(甲基)丙烯酰基系聚合物(聚合物)、粘合剂组合物(溶液)和粘合片,利用下述测定方法或评价方法进行评价。应予说明,作为评价结果,将聚合物的物性评价示于表1,将粘合剂组合物的评价示于表2,将粘合片(表面保护膜)的评价示于表3。
<重均分子量(Mw)的测定>
实施例和比较例中得到的(甲基)丙烯酰基系聚合物的重均分子量(Mw)是利用东曹株式会社制GPC装置(HLC-8220GPC)进行测定。测定条件如下。
样品浓度:0.2重量%(THF溶液)
样品注入量10μl
洗脱液:THF
流速:0.6ml/min
测定温度:40℃
柱:
样品柱:TSKguardcolumn SuperHZ-H(1根)+TSKgel SuperHZM-H(2根)
参考柱:TSKgel SuperH-RC(1根)
检测器:差示折射计(RI)
应予说明,重均分子量是以聚苯乙烯换算值求得的。
<玻璃化转变温度的理论值>
实施例和比较例中得到的(甲基)丙烯酰基系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)(℃)是利用下述文献值作为各单体的均聚物的玻璃化转变温度Tgn(℃)并利用下述式而求出的。
式:1/(Tg+273)=∑[Wn/(Tgn+273)]
〔式中,Tg(℃)表示共聚物的玻璃化转变温度,Wn(-)表示各单体的重量百分率,Tgn(℃)表示各单体的均聚物的玻璃化转变温度,n表示各单体的种类。〕
文献值:
丙烯酸2-乙基己酯(2EHA):-70℃
丙烯酸2-羟基乙酯(2HEA):-15℃
丙烯酸4-羟基丁酯(4HBA):-32℃
丙烯酸(AA):106℃
应予说明,作为文献值,参照了“丙烯酸树脂的合成·设计和新用途展开”(中央经营开发中心出版部发行)和“Polymer Handbook”(JohnWiley&Sons)。
<玻璃化转变温度的测定>
实施例和比较例中得到的(甲基)丙烯酰基系聚合物的玻璃化转变温度(Tg)(℃)是利用动态粘弹性测定装置(Rheometric公司制,ARES)用下述方法而求出的。
层叠(甲基)丙烯酰基系聚合物的片(厚度:20μm)而形成约2mm的厚度,将其冲切为φ7.9mm,制作圆柱状的颗粒,作为玻璃化转变温度测定用样品。
将上述测定样品固定于φ7.9mm平行板的夹具,利用上述动态粘弹性测定装置测定损失弹性模量G’’的温度依赖性,将得到的G’’曲线达到极大的温度作为玻璃化转变温度(℃)。
测定条件如下。
·测定:剪切模式
·温度范围:-70℃~150℃
·升温速度5℃/min
·频率1Hz
<适用期>
对于粘合剂组合物(溶液),使用旋转粘度计(TOKIMEC社制,B型粘度计),在25℃、20rpm的条件下进行粘度测定,评价适用期。
○:粘合剂组合物(溶液)的制备(配合)24小时后的粘度小于刚制备后的粘度的2倍的情况
×:粘合剂组合物(溶液)的制备(配合)24小时后的粘度为刚制备后的粘度的2倍以上、或凝胶化的情况
<对TAC剥离带电压>
将制作的粘合片切成宽度70mm、长度130mm的尺寸,剥离隔离物后,在贴合于预先除电的丙烯酸板(Mitsubishi Rayon公司制,Acrylite,厚度2mm,宽度70mm,长度100mm)的TAC偏振片(日东电工(株)制,商品名“SEG1423DU”,宽度70mm,长度100mm)表面(TAC面),以一方的端部伸出30mm的方式用手推辊进行压接。接着,在23℃×50%RH的环境下放置1日后,如图1所示,将样品置于规定的位置。将伸出30mm的一方的端部固定于自动卷绕机,以剥离角度150°、剥离速度30m/min(分)的方式进行剥离。用固定于规定位置的电位测定机(春日电机社制,KSD-OI03)将此时产生的偏振片表面的电位(“对TAC剥离耐电压”:kV)进行测定。样品与电位测定机的距离在丙烯酸板表面测定时为100mm。应予说明,测定是在23℃×50%RH的环境下进行的。
应予说明,作为本发明的粘合片的剥离带电压(绝对值),优选为1.5kV以下,更优选为1.0kV以下。如果上述剥离带电压超过1.5kV,则有可能导致例如液晶驱动器等的损伤,不优选。
<对TAC粘合力>
将制作的粘合片切成宽度25mm、长度100mm的尺寸,剥离隔离物后,使用贴合机(Tester产业(株)制,小型贴合机),在TAC偏振片(日东电工社制,SEG1423DU,宽度70mm,长度100mm)的表面(TAC表面:被粘合面)以0.25MPa、0.3m/min(分)的条件进行层压,制作评价样品。
层压后,在23℃×50%RH的环境下放置30分钟后,用万能拉伸试验机测定以剥离速度30m/min、剥离角度180°进行剥离时的粘合力(N/25mm),作为“对TAC粘合(剥离)力”。测定是在23℃×50%RH的环境下进行的。
应予说明,作为本发明的粘合片中的对TAC粘合(剥离)力,优选为2.2N/25mm以下,更优选为2.1N/25mm以下,进一步优选为2.0N/25mm以下。通过上述粘合力为2.2N/25mm以下,从而在偏振片、液晶显示装置的制造工序中,容易剥离粘合片,提高生产率、操作性,因此优选。另外,上述剥离粘合力(剥离速度30m/分钟:高速剥离)超过2.2N/25mm时,难以从被粘合体剥落粘合片(表面保护膜),在不需要粘合片(表面保护膜)时的剥离操作性差,进而由于剥离工序而对被粘合体带来损伤等,因此不优选。
<粘合剂层中的铁原子的含量分析>
取构成由实施例和比较例得到的粘合片的粘合剂层50mg,利用加压酸分解法进行前处理后,利用Agilent Technologies社制ICP MS,关于铁原子的含量进行定量分析(单位:ppm)。
[表1]
[表2]
注)表2中的Fe原子含量(这里的单位ppm)是表示粘合剂层(整体的重量)中的Fe原子的含量。另外,使用Sn催化剂时,Fe原子含量小于测定装置的下限值检测界限,将这种情况作为“非检测”。
[表3]
应予说明,对于表1和表2中的配合内容,表示固体成分的重量。表1和表2中使用的缩写如下。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
2HEA:丙烯酸2-羟基乙酯
4HBA:丙烯酸4-羟基丁酯
C/HX:日本聚氨酯工业(株)制,商品名“CORONATE HX”(六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯体)(交联剂)
LiTFSI:锂双(三氟甲磺酰)酰亚胺(LiN(CF3SO2)2,东京化成工业社制,碱金属盐(抗静电剂)
KTFSI:钾双(三氟甲磺酰)酰亚胺(KN(CF3SO2)2,关东化学社制,碱金属盐(抗静电剂)
Fe(AcAc)3:三(乙酰丙酮)铁,东京化成工业社制,以铁为活性中心的催化剂(交联催化剂)
Sn:二月桂酸二丁锡,东京化成工业社制(锡催化剂)
由表2和表3的评价结果可以确认,在全部的实施例中,对于粘合剂组合物(溶液),适用期优异,另外对于得到的粘合片,抗静电性和粘合特性优异,特别是高速剥离时的轻剥离性(再剥离性)优异,可以确认能够适用于光学用途等表面保护用途。
另一方面,在比较例1、2和5中可以确认,作为原料单体,具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体的配合量少,因此高速剥离时的粘合力高,轻剥离性·再剥离性差。另外,在比较例3中可以确认,没有配合抗静电剂,所以抗静电性差。在比较例4中,制备粘合剂组合物时,代替以铁为活性中心的催化剂(含有铁原子)而配合了Sn(锡)催化剂,因此适用期差。
Claims (9)
1.一种粘合剂组合物,其特征在于,含有(甲基)丙烯酰基系聚合物、碱金属盐和以铁为活性中心的催化剂,
所述(甲基)丙烯酰基系聚合物至少由作为原料单体的具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体、以及具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体构成,
相对于所述具有碳原子数为1~14的烷基的(甲基)丙烯酰基系单体100重量份,含有6重量份以上的所述具有羟基的(甲基)丙烯酰基系单体。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其特征在于,所述碱金属盐为锂盐。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其特征在于,含有具有氧化烯基的有机聚硅氧烷。
4.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其特征在于,相对于所述(甲基)丙烯酰基系聚合物100质量份,含有0.01~10质量份的交联剂。
5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物,其特征在于,所述(甲基)丙烯酰基系聚合物进一步含有含羧基的(甲基)丙烯酰基系单体作为原料单体而构成。
6.一种粘合片,其特征在于,在基材的至少单面具有将权利要求1所述的粘合剂组合物交联而成的粘合剂层,
对于TAC偏振片的以剥离速度30m/min剥离时的粘合力为2.2N/25mm以下。
7.一种粘合片,其特征在于,是含有粘合剂层的粘合片,
所述粘合剂层含有碱金属盐和铁原子,
对于TAC偏振片的以剥离速度30m/min剥离时的粘合力为2.2N/25mm以下。
8.根据权利要求7所述的粘合片,其特征在于,相对于所述粘合剂层,所述铁原子的含量为1~1500ppm。
9.一种光学部件,是被权利要求6~8中任一项所述的粘合片保护的。
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