CN103476890A - 粘合片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供外观特性优良、可以抑制加湿保存下的白化(吸湿白化)并且具有优良的耐刮擦性和防静电性的再剥离性粘合片。一种粘合片,在透明薄膜基材的至少单面侧具有丙烯酸类粘合剂层,其特征在于,所述透明薄膜基材具有包含树脂材料的基础层和设置在该基础层的第一面上的罩面涂层,所述罩面涂层由聚噻吩、丙烯酸类树脂以及三聚氰胺类交联剂构成,平均厚度Dave为2~50nm,厚度的偏差ΔD为40%以下,所述丙烯酸类粘合剂层为由再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物形成的粘合剂层,所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物含有丙烯酸类乳液型聚合物,所述丙烯酸类乳液型聚合物以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)和含羧基不饱和单体(B)作为必要的原料单体而构成,原料单体总量中(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的含量为70~99.5重量%、含羧基不饱和单体(B)的含量为0.5~10重量%,并且使用在分子中含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂进行聚合而得到。
Description
技术领域
本发明涉及能够再剥离的粘合片。具体地,本发明涉及具有优良的外观特性并且可以抑制加湿保存下的白化,以及耐刮擦性和防静电性优良的能够再剥离的粘合片。
背景技术
以偏振板、相位差板、防反射板等光学薄膜为代表的光学构件(光学材料)的制造、加工工序中,为了防止表面的损伤或污垢、提高切断加工性、抑制破裂等目的,将表面保护薄膜粘贴在光学构件的表面使用(参见专利文献1、2)。作为这些表面保护薄膜,一般使用在塑料薄膜基材的表面设置有再剥离性的粘合剂层的再剥离性的粘合片。;
以往,在这些表面保护薄膜的用途中,使用溶剂型的丙烯酸类粘合剂作为用于形成上述粘合剂层的粘合剂(参见专利文献1、2),这些溶剂型丙烯酸类粘合剂含有有机溶剂,因此从涂布时的作业环境性的观点考虑,尝试转换为水分散型的丙烯酸类粘合剂(参见专利文献3~5)。
近年来,从生产率的观点考虑,粘贴有表面保护薄膜的被粘物(光学构件等)在粘贴有表面保护薄膜的状态下进行外观检查的情况多了起来。因此,从外观检查或检查精度等观点考虑,对表面保护薄膜的外观所要求的水平提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-961号公报
专利文献2:日本特开2001-64607号公报
专利文献3:日本特开2001-131512号公报
专利文献4:日本特开2003-27026号公报
专利文献5:日本专利第3810490号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
具体而言,例如,对表面保护薄膜要求难以在表面(基材表面)上产生擦伤(有时称为“耐刮擦性”)。这是因为,在表面保护薄膜的表面(基材表面)产生擦伤的情况下,在被粘物(光学构件等)上粘贴有表面保护薄膜的状态下进行的该被粘物的外观检查中,难以判断检测到的划痕存在于表面保护薄膜上还是存在于被粘物上,产生被粘物的检查精度下降的问题。
作为提高表面保护薄膜的耐刮擦性的手段,已知例如为了提高表面保护薄膜的表面即与往被粘物上粘贴的面(粘合剂层表面)相反侧的面(基材侧的表面,有时称为“背面”)的耐刮擦性,在表面保护薄膜的背面设置硬质表面层(罩面涂层)的方法。
但是,在表面保护薄膜的背面设置上述罩面涂层的情况下,从背面侧观察(例如,在外部光线进入的明亮室内或者明亮室内中的荧光灯下观察)粘贴在被粘物上的状态的表面保护薄膜时,表面保护薄膜的外观整体或局部地看起来发白,由此产生被粘物表面的可视性下降的问题。另外,上述罩面涂层的厚度具有偏差时,根据部位会产生反射率的差别,厚的部分相对而言看起来发白,因此被粘物表面的可视性进一步下降。由于这样的被粘物表面的可视性的下降,产生难以进行被粘物的外观检查或者检查精度下降等问题。因此,要求在背面(基材表面)具有显示优良的耐刮擦性的罩面涂层、并且不会整体或局部地看起来发白而呈现优良的外观的表面保护薄膜。
另外,表面保护薄膜中具有以下问题:在粘贴在被粘物上的状态下在高湿环境下(加湿下)保存时产生白化(吸湿白化),从而难以进行被粘物的检查或者检查精度显著下降等。
此外,表面保护薄膜特别是在液晶单元或半导体装置等避忌静电的物品的加工或运送过程等中使用时,要求这些表面保护薄膜具有难以带电的特性(防静电性)。
因此,本发明的目的在于提供在具有罩面涂层的透明薄膜基材的至少单面侧具有丙烯酸类粘合剂层,外观特性(不容易看起来发白)优良,可以抑制加湿保存下的白化(吸湿白化),并且具有优良的耐刮擦性和防静电性的能够再剥离的粘合片。
用于解决问题的手段
本发明人为了实现上述目的进行了广泛深入的研究,结果发现,通过设定为在具有控制了平均厚度和厚度的偏差的特定构成的罩面涂层的透明薄膜基材的至少单面侧具有由构成成分为使用特定的乳化剂将特定组成的原料单体聚合而得到的丙烯酸类乳液型聚合物的水分散型丙烯酸类粘合剂组合物形成的丙烯酸类粘合剂层的粘合片,具有优良的外观特性,并且加湿保存下不容易发生白化(吸湿白化),而且耐刮擦性和防静电性也优良,并且完成了本发明。
即,本发明提供一种粘合片,其中,在透明薄膜基材的至少单面侧具有丙烯酸类粘合剂层,其特征在于,所述透明薄膜基材具有包含树脂材料的基础层和设置在该基础层的第一面上的罩面涂层,所述罩面涂层由聚噻吩、丙烯酸类树脂以及三聚氰胺类交联剂构成,平均厚度Dave为2~50nm,厚度的偏差ΔD为40%以下,所述丙烯酸类粘合剂层为由再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物形成的粘合剂层,所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物含有丙烯酸类乳液型聚合物,所述丙烯酸类乳液型聚合物以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)和含羧基不饱和单体(B)作为必要的原料单体而构成,原料单体总量中(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的含量为70~99.5重量%、含羧基不饱和单体(B)的含量为0.5~10重量%,并且使用在分子中含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂进行聚合而得到。
另外,提供前述的粘合片,其中,构成所述基础层的树脂材料以聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯作为主要树脂成分。
另外,提供前述的粘合片,其中,所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物还含有在分子中具有两个以上能够与羧基反应的官能团的非水溶性交联剂。
另外,提供前述的粘合片,其中,所述丙烯酸类乳液型聚合物为以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)、含羧基不饱和单体(B)以及选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺组成的组中的至少一种单体(C)作为必要的原料单体而构成的丙烯酸类乳液型聚合物。
另外,提供前述的粘合片,其中,所述丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量为70重量%以上。
另外,提供前述的粘合片,其中,所述丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量为90重量%以上,23℃下的断裂伸长率为130%以下。
另外,提供前述的粘合片,其中,所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物中,相对于含羧基不饱和单体(B)的羧基1摩尔,所述非水溶性交联剂的能够与羧基反应的官能团的摩尔数为0.4~1.3摩尔。
另外,提供前述的粘合片,其中,构成所述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体总量中,(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的含量为70~99重量%,含羧基不饱和单体(B)的含量为0.5~10重量%,以及单体(C)的含量为0.5~10重量%。
另外,提供前述的粘合片,其为光学构件用的表面保护薄膜。
发明效果
本发明的粘合片具有上述构成,因此耐刮擦性及防静电性优良,并且不容易看起来发白,外观特性优良。另外,可以抑制加湿保存下的白化(吸湿白化)。因此,使用本发明的粘合片作为表面保护薄膜时,即使在将其粘贴在被粘物(光学构件等)上的状态下也容易进行该被粘物的外观检查,检查精度也提高。本发明的粘合片特别是作为光学薄膜的表面保护用途有用。
具体实施方式
本发明的粘合片,在透明薄膜基材的至少单面侧具有丙烯酸类粘合剂层。另外,本说明书中提到“粘合片”时,也包括带状物,即“粘合带”。另外,有时将本发明的粘合片的丙烯酸类粘合剂层的表面称为“粘合面”。
本发明的粘合片可以是两侧的表面为粘合面的双面粘合片,也可以是仅一个表面为粘合面的单面粘合片。其中,从保护被粘物表面的观点考虑,优选为单面粘合片。即,本发明的粘合片优选为在透明薄膜基材的单面侧具有丙烯酸类粘合剂层的粘合片(单面粘合片)。特别地,从耐刮擦性的观点考虑,优选上述粘合片(单面粘合片)中透明薄膜基材的与丙烯酸类粘合剂层相反侧的表面为后述的罩面涂层的表面。
[透明薄膜基材]
本发明的粘合片中的透明薄膜基材,至少具有包含树脂材料的基础层和设置在该基础层的第一面上的后述的罩面涂层。上述透明薄膜基材可以是仅在上述基础层的一个面(第一面)侧具有上述罩面涂层的构成(层叠构成),也可以是在上述基础层的两面(第一面和第二面)侧具有上述罩面涂层的构成(层叠构成)。其中,上述透明薄膜基材优选为仅在上述基础层的一个面(第一面)侧具有上述罩面涂层的构成(“基础层/罩面涂层”的层叠构成)。
[基础层]
上述透明薄膜基材中的基础层,为由树脂材料构成的薄膜状(薄膜状)成型体。即,作为上述基础层,可以优选使用将各种树脂材料成型为薄膜状而得到的树脂薄膜。作为构成上述基础层的树脂材料,没有特别限制,优选能够提供透明性、机械强度、热稳定性、水分阻隔性以及各向同性等中一项或两项以上的特性优良的树脂薄膜的树脂材料,具体而言,例如,优选以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯类聚合物、二乙酰纤维素、三乙酰纤维素等纤维素类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类聚合物等作为主要成分(树脂成分)(上述树脂材料的主要成分,例如,占树脂材料(100重量%)的50重量%以上的成分)的树脂材料,更优选以聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯作为主要成分的树脂材料。另外,作为上述树脂材料的成分,也可以使用例如聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物等苯乙烯类聚合物、聚乙烯、聚丙烯、具有环状或降冰片烯结构的聚烯烃、乙烯-丙烯共聚物等烯烃类聚合物、聚氯乙烯类聚合物、尼龙6、尼龙6,6、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物、酰亚胺类聚合物、砜类聚合物、聚醚砜类聚合物、聚醚醚酮类聚合物、聚苯硫醚类聚合物、聚乙烯醇类聚合物、聚甲醛类聚合物、环氧类聚合物等。上述基础层可以由上述树脂材料的两种以上的共混物形成。上述基础层的光学特性(相位差等)的各向异性越小越优选。特别地,在光学构件用的表面保护薄膜用途中,减小上述基础层的光学各向异性是有益的。上述基础层可以为单层结构,也可以为组成不同的多个层层叠而成的结构。其中,上述基础层优选为单层结构。
上述基础层中,根据需要可以含有例如抗氧化剂、紫外线吸收剂、防静电成分、增塑剂、着色剂(颜料、染料等)等各种添加剂。
在上述基础层的第一面(设置罩面涂层的一侧的表面)上可以实施例如电晕放电处理、等离子体处理、紫外线照射处理、酸处理、碱处理、底涂剂涂布等公知或惯用的表面处理。这样的表面处理例如为了提高基础层与罩面涂层的粘附性的目的而实施,特别地,优选采用在上述基础层的第一面上引入羟基(-OH基)等极性基团的表面处理。
另外,在上述基础层的第二面(通常为形成丙烯酸类粘合剂层的一侧的表面)上可以实施与上述同样的表面处理。这样的表面处理例如为了提高透明薄膜基材与丙烯酸类粘合剂层的粘附性(丙烯酸类粘合剂层的锚固性)的目的而实施。
上述基础层的厚度可以根据用途、目的适当选择,没有特别限制,从兼顾强度或操作性等作业性、成本、外观检查性等的观点考虑,优选10μm~200μm,更优选15μm~100μm,进一步优选20μm~70μm。
上述基础层的折射率没有特别限制,从外观特性的观点考虑,优选1.43~1.6,更优选1.45~1.5。
上述基础层的可见光波长范围内的总透光率(根据JIS K7361-1)没有特别限制,从外观特性的观点考虑,优选80~97%,更优选85~95%。
上述基础层的表面的算术平均粗糙度(Ra)没有特别限制,例如,第二面(通常为形成丙烯酸类粘合剂层的一侧的表面)的算术平均粗糙度优选为0.001~1μm,更优选为0.01~0.7μm。上述第二面的算术平均粗糙度超过1μm时,本发明的粘合片中的丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量高,因此有时涂布面(胶糊面)的厚度精度下降,或者有时粘合剂不会渗入到透明薄膜基材的表面的凹凸的内部,接触面积下降,从而丙烯酸类粘合剂层对透明薄膜基材的锚固性下降。另一方面,上述算术平均粗糙度小于0.001μm时,有时容易产生粘连、有时操作性下降或者在工业上难以制造。
[罩面涂层]
本发明的粘合片的透明薄膜基材的罩面涂层,是在上述基础层的至少第一面侧形成的表面层,至少以聚噻吩、丙烯酸类树脂以及三聚氰胺类交联剂作为必要成分而构成。通过具有上述罩面涂层,本发明的粘合片能够发挥耐刮擦性、防静电性,此外还能够发挥耐溶剂性、印刷性、印刷粘附性等各种功能。本发明的粘合片具有上述功能时,特别地可以优选作为光学薄膜的表面保护用途使用。
上述罩面涂层中的丙烯酸类树脂,为有助于罩面涂层的成膜的基本成分(基础树脂),为含有丙烯酸类聚合物作为基础聚合物(是指聚合物成分的主要成分,即占50重量%以上的成分)的树脂。即,上述丙烯酸类树脂(100重量%)中上述丙烯酸类聚合物的含量为50重量%以上(例如50~100重量%),优选70~100重量%,更优选90~100重量%。
上述“丙烯酸类聚合物”是指含有一个分子中(分子内)具有至少一个(甲基)丙烯酰基的单体(以下有时称为“丙烯酸类单体”)作为主要的单体成分的聚合物。即,构成上述丙烯酸类聚合物的单体成分总量(100重量%)中,丙烯酸类单体的含量为50重量%以上。另外,本说明书中,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基(丙烯酰基和甲基丙烯酰基中的任意一者或两者)。
作为上述丙烯酸类树脂,没有特别限制,可以使用例如热固化型丙烯酸类树脂、紫外线固化型丙烯酸类树脂、电子射线固化型丙烯酸类树脂、双组份混合型丙烯酸类树脂等各种类型的丙烯酸类树脂等。上述各种丙烯酸类树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。其中,优选选择能够形成耐刮擦性优良(例如,后述的“(评价)”项的耐刮擦性评价的结果为良好(○))、并且透光性优良的罩面涂层的丙烯酸类树脂。上述丙烯酸类树脂可以作为上述罩面涂层中的聚噻吩(防静电成分)的粘结剂(粘结剂树脂)来理解。
作为上述丙烯酸类树脂的基础聚合物的丙烯酸类聚合物,没有特别限制,优选为含有甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为主要单体成分(单体成分)的丙烯酸类聚合物,更优选为甲基丙烯酸甲酯与其它的一种或两种以上单体(优选甲基丙烯酸甲酯以外的丙烯酸类单体)的共聚物。上述丙烯酸类聚合物中甲基丙烯酸甲酯的共聚比例没有特别限制,相对于构成丙烯酸类聚合物的单体成分总量(100重量%)优选为50重量%以上(例如50~90重量%),更优选60重量%以上(例如60~85重量%)。
上述丙烯酸类聚合物中,作为与甲基丙烯酸甲酯共聚的单体,没有特别限制,可以列举例如甲基丙烯酸甲酯以外的(甲基)丙烯酸烷基酯等,例如可以优选例示具有直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯、具有脂环式烷基(环烷基)的(甲基)丙烯酸烷基酯((甲基)丙烯酸环烷酯)等。
作为上述具有直链或支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,没有特别限制,可以列举例如:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸2-乙基己酯等烷基的碳原子数为1~12的丙烯酸烷基酯(丙烯酸烷基酯);甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯等烷基的碳原子数为2~6的甲基丙烯酸烷基酯(甲基丙烯酸烷基酯)等。另外,作为上述具有脂环式烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,没有特别限制,可以列举例如:丙烯酸环戊酯、丙烯酸环己酯等环烷基的碳原子数为5~7的丙烯酸环烷酯;甲基丙烯酸环戊酯、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)等环烷基的碳原子数为5~7的甲基丙烯酸环烷酯等。
作为上述丙烯酸类聚合物的优选具体方式,可以列举例如:由至少含有甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸环己酯(CHMA)的单体成分构成的丙烯酸类聚合物。此时,甲基丙烯酸环己酯的共聚比例没有特别限制,例如,相对于构成丙烯酸类聚合物的单体成分总量(100重量%),优选为25重量%以下(例如0.1~25重量%),更优选为15重量%以下(例如0.1~15重量%)。
作为上述丙烯酸类聚合物的其它优选具体方式,可以列举例如:由至少含有甲基丙烯酸甲酯(MMA)以及丙烯酸正丁酯(BA)和/或丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)的单体成分构成的丙烯酸类聚合物。此时,丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯的共聚比例(含有两者时,它们的合计量)没有特别限制,例如,相对于构成丙烯酸类聚合物的单体成分总量(100重量%),优选为40重量%以下(例如1~40重量%),更优选10~40重量%,进一步优选30重量%以下(例如3~30重量%),特别优选15~30重量%。
作为上述丙烯酸类聚合物的特别优选的具体方式,可以列举例如:由实质上包含甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯以及丙烯酸正丁酯和/或丙烯酸2-乙基己酯的单体成分构成的丙烯酸类聚合物。具体而言,优选例如由相对于构成丙烯酸类聚合物的单体成分总量(100重量%),甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸正丁酯和丙烯酸2-乙基己酯的含量的合计(合计含量)为52重量%以上的单体成分构成的丙烯酸类聚合物。
在不明显损害本发明效果的范围内,上述丙烯酸类聚合物中可以共聚上述以外的单体(其它单体)。作为上述其它单体,可以列举例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸等含羧基单体;马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基单体;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺等含酰胺基单体;(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯等含氨基单体;环己基马来酰亚胺等含酰亚胺基单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基单体;(甲基)丙烯酰吗啉;甲基乙烯基醚等乙烯基醚类;(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯、(甲基)丙烯酸羟基戊酯、(甲基)丙烯酸羟基己酯、(甲基)丙烯酸羟基辛酯、(甲基)丙烯酸羟基癸酯、(甲基)丙烯酸羟基月桂酯、(甲基)丙烯酸(4-羟甲基环己基)甲酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇、烯丙醇、羟乙基乙烯基醚、羟丁基乙烯基醚、二乙二醇单乙烯基醚等含羟基单体等。这样的“其它单体”的共聚比例(使用两种以上时其合计量)没有特别限制,优选为20重量%以下,更优选10重量%以下,进一步优选5重量%以下,最优选3重量%以下。另外,也可以实质上不共聚上述“其它单体”,例如,其它单体的含量相对于构成丙烯酸类聚合物的单体总量(100重量%)可以为0.1重量%以下。
上述丙烯酸类聚合物优选为实质上不含有具有酸性官能团的单体(例如丙烯酸、甲基丙烯酸)的共聚组成。具体而言,具有酸性官能团的单体相对于构成上述丙烯酸类聚合物的单体成分总量的含量优选为0.1重量%以下。通过将上述实质上不含有具有酸性官能团的单体的丙烯酸类聚合物与三聚氰胺类交联剂组合使用作为上述罩面涂层的构成成分,具有可以进一步提高罩面涂层的硬度,并且可以提高罩面涂层对基础层的粘附性的倾向。另外,本说明书中,上述“酸性官能团”是指羧基、酸酐基等能够呈现酸性的官能团,以下同样。
上述丙烯酸类聚合物,优选为含有具有羟基的单体(含羟基单体)的共聚组成。通过共聚上述含羟基单体,可以提高罩面涂层对基础层的粘附性。
构成上述罩面涂层的上述丙烯酸类树脂中,也可以含有上述丙烯酸类聚合物以外的其它树脂成分(其中,聚噻吩除外)。另外,上述其它树脂成分在上述丙烯酸类树脂(100重量%)中的含量需要小于50重量%。
上述罩面涂层中的聚噻吩,为具有防止本发明的粘合片的静电的作用的成分(防静电成分)。本发明的粘合片,通过在上述罩面涂层中含有聚噻吩而显示优良的防静电性,因此可以特别优选作为液晶单元或半导体装置等避忌静电的物品的加工或运送过程等中使用的表面保护薄膜使用。
另外,上述聚噻吩的疏水性高,在高湿度环境下(加湿下)不容易吸湿,因此不容易引起透明薄膜基材的白化(更具体地,罩面涂层的吸湿白化)。与此相对,使用吸湿性高的物质(例如铵盐等)作为罩面涂层的防静电成分时,在高湿度环境下容易产生基材的白化(更具体地,罩面涂层的吸湿白化)。
上述聚噻吩中,包括例如未取代的噻吩的聚合物、以及3,4-亚乙基二氧基噻吩等取代噻吩的聚合物等。其中,从防静电性的观点考虑,优选作为3,4-亚乙基二氧基噻吩的聚合物的聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)作为上述聚噻吩。
上述聚噻吩的聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)没有特别限制,优选为40×104以下(例如0.1×104~40×104),更优选为0.5×104~30×104。上述聚噻吩的Mw超过40×104时,根据与构成罩面涂层的其它成分的组合,有时相容性不充分,外观特性下降,或者耐溶剂性下降。另一方面,上述聚噻吩的Mw小于0.1×104时,有时耐刮擦性变差。
上述聚噻吩的使用量(罩面涂层中的含量)没有特别限制,相对于罩面涂层中的丙烯酸类聚合物100重量份优选为10~200重量份,更优选为25~150重量份,进一步优选为40~120重量份。使用量小于10重量份时,有时透明薄膜基材的罩面涂层侧的表面的表面电阻率过大,难以控制到后述的范围内。另一方面,使用量超过200重量份时,有时罩面涂层的厚度的偏差ΔD容易增大,粘合片局部看起来发白,外观特性下降。另外,根据与构成罩面涂层的其它成分的组合,有时聚噻吩的相容性不充分,外观特性下降,或者耐溶剂性下降。
作为形成罩面涂层的方法,如后所述,采用将液态组合物(罩面涂层形成用的涂层组合物)涂布到上述基础层的表面并干燥或固化的方法时,作为该组合物的制备中使用的聚噻吩,可以优选使用该聚噻吩溶解或分散于水中的形态的聚噻吩(聚噻吩水溶液或分散液)。这样的聚噻吩水溶液或分散液,例如可以通过将具有亲水性官能团的聚噻吩(可以通过使分子内具有亲水性官能团的单体共聚等方法来合成)溶解或分散到水中来制备。作为所述亲水性官能团,可以例示例如磺基、氨基、酰胺基、亚氨基、羟基、巯基、肼基、羧基、季铵基、硫酸酯基(-O-SO3H)、磷酸酯基(例如-O-PO(OH)2)等。另外,这些亲水性官能团可以形成盐。作为聚噻吩水溶液,也可以使用商品名“デナトロン”系列(ナガセケムテックス公司制造)等市售品。
上述聚噻吩水溶液中,特别地从可以得到稳定的静电特性的观点考虑,优选含有聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的聚噻吩水溶液(可以是在聚噻吩中添加有PSS作为掺杂剂的形态)。上述含有PSS的聚噻吩水溶液中聚噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的比例[聚噻吩:聚苯乙烯磺酸盐]没有特别限制,优选1:5~1:10。另外,上述含有PSS的聚噻吩水溶液中聚噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的含量的合计(合计含量)没有特别限制,优选1~5重量%。作为上述含有PSS的聚噻吩水溶液,也可以使用例如商品名“Baytron”(H.C.Stark公司制造)等市售品。另外,使用含有PSS的聚噻吩水溶液时,聚噻吩与聚苯乙烯磺酸盐的合计量没有特别限制,相对于罩面涂层中的丙烯酸类聚合物100重量份,优选为10~200重量份,更优选25~150重量份,进一步优选40~120重量份。
上述罩面涂层通过将作为基础树脂的上述丙烯酸类树脂与作为防静电成分的聚噻吩组合使用,即使罩面涂层的厚度薄,也可以得到表面电阻率小的透明薄膜基材。特别地,使用以实质上不含有具有酸性官能团的单体的共聚组成的丙烯酸类聚合物作为主要成分的丙烯酸类树脂作为上述丙烯酸类树脂时,可以得到更加良好的结果。
上述罩面涂层中的三聚氰胺类交联剂,起到通过将上述丙烯酸类聚合物交联,从而表现提高耐刮擦性、提高耐溶剂性、提高印刷粘附以及降低摩擦系数中的至少一种以上效果(特别是提高耐刮擦性)的作用。上述三聚氰胺类交联剂,是具有三聚氰胺结构的化合物。作为上述三聚氰胺类交联剂,可以列举例如:单羟甲基三聚氰胺、二羟甲基三聚氰胺、三羟甲基三聚氰胺、四羟甲基三聚氰胺、五羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺等羟甲基三聚氰胺;甲氧基甲基三聚氰胺、乙氧基甲基三聚氰胺、丙氧基甲基三聚氰胺、丁氧基甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、六乙氧基甲基三聚氰胺、六丙氧基甲基三聚氰胺、六丁氧基甲基三聚氰胺、六戊氧基甲基三聚氰胺、六己氧基甲基三聚氰胺等烷氧基甲基三聚氰胺、或者甲氧基丁基三聚氰胺、乙氧基丁基三聚氰胺、丙氧基丁基三聚氰胺、丁氧基丁基三聚氰胺等烷氧基丁基三聚氰胺等烷氧基烷基三聚氰胺等。
作为上述三聚氰胺类交联剂,也可以使用例如:商品名“サイメル202”、“サイメル212”、“サイメル232”、“サイメル235”、“サイメル253”、“サイメル266”、“サイメル267”、“サイメル270”、“サイメル272”、“サイメル285”、“サイメル300”、“サイメル301”、“サイメル303”、“サイメル327”、“サイメル350”、“サイメル370”、“サイメル701”、“サイメル703”、“サイメル771”(以上由サイテックインダストリーズ公司制造)、商品名“ニカラックMW-30”、“ニカラックMW-30M”、“ニカラックMW-30HM”、“ニカラックMW-45”、“ニカラックMW-390”、“ニカラックMX-270”、“ニカラックMX-302”、“ニカラックMX-706”、“ニカラックMX-750”(以上由株式会社三和化学制造)等市售品。
上述三聚氰胺类交联剂的使用量(后述的罩面涂层形成用涂层组合物中的含量)没有特别限制,相对于罩面涂层中的丙烯酸类聚合物100重量份,优选为5~100重量份,更优选10~80重量份,进一步优选20~50重量份。使用量小于5重量份时,有时耐刮擦性变差。另一方面,使用量超过100重量份时,有时印刷性变差。另外,根据与构成罩面涂层的其它成分的组合,有时三聚氰胺类交联剂的相容性不充分,外观特性下降,或者耐溶剂性下降。
如上所述,通过使用上述实质上不含有具有酸性官能团的单体的丙烯酸类聚合物,并将其与三聚氰胺类交联剂组合使用,具有能够进一步提高罩面涂层的硬度,并且能够提高罩面涂层对基础层的粘附性的倾向。
为了对本发明的粘合片发挥更良好的耐刮擦性,上述罩面涂层中优选含有润滑剂。作为上述润滑剂,可以使用公知或惯用的润滑剂。例如,可以优选使用含氟型或聚硅氧烷类的润滑剂。其中,优选聚硅氧烷类的润滑剂(聚硅氧烷类润滑剂)。作为上述聚硅氧烷类润滑剂,可以列举例如聚二甲基硅氧烷、聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、聚甲基烷基硅氧烷等。另外,作为上述润滑剂,也可以使用包含具有芳基或芳烷基的含氟化合物或聚硅氧烷化合物的润滑剂(特别是为了提高印刷性,有时称为“印刷性润滑剂”)。另外,也可以使用包含具有交联性反应基团的含氟化合物或聚硅氧烷化合物的润滑剂(反应性润滑剂)。
上述润滑剂的使用量没有特别限制,相对于罩面涂层中的丙烯酸类聚合物100重量份,优选5~90重量份,更优选10~70重量份,进一步优选15重量份以上(例如15~50重量份),特别优选20重量份以上,最优选25重量份以上。润滑剂的使用量小于5重量份时,有时耐刮擦性下降。另一方面,润滑剂的使用量超过90重量份时,有时印刷性不充分,或者罩面涂层(进而透明薄膜基材、粘合片)的外观特性下降。
据推测,上述润滑剂渗出到罩面涂层的表面从而赋予该表面润滑性,由此降低摩擦系数。因此,通过适当地使用上述润滑剂,可以通过摩擦系数的下降而提高耐刮擦性。上述润滑剂能够将后述的罩面涂层形成用组合物的表面张力均匀化,从而有助于减少罩面涂层的厚度不均或减少干涉条纹(进而提高外观特性)。这样的外观特性的提高,对于光学构件用表面保护薄膜特别有意义。另外,构成上述罩面涂层的丙烯酸类树脂为紫外线固化型丙烯酸类树脂的情况下,在其中添加含氟型或聚硅氧烷类的润滑剂时,在将后述的罩面涂层形成用组合物涂布到基础层并干燥时,该润滑剂渗出到涂膜表面(与空气的界面),由此抑制紫外线照射时氧气造成的固化障碍,从而即使是罩面涂层的最外表面,也能够将紫外线固化型丙烯酸类树脂充分地固化。
在不损害本发明效果的范围内,上述罩面涂层也可以根据需要含有聚噻吩以外的防静电成分、抗氧化剂、着色剂(颜料、染料等)、流动性调节剂(触变剂、增稠剂等)、成膜助剂、催化剂(例如,含有紫外线固化型丙烯酸类树脂的组成中的紫外线聚合引发剂)等添加剂。
作为上述聚噻吩以外的防静电成分,可以使用公知或惯用的防静电成分,没有特别限制,例如,可以使用有机或无机的导电性物质、各种防静电剂等。
作为上述有机导电性物质,没有特别限制,可以列举例如:聚苯胺、聚吡咯、聚乙撑亚胺、烯丙胺类聚合物等除聚噻吩以外的导电性聚合物。上述导电性聚合物可以单独使用或者两种以上组合使用。另外,也可以与其它防静电成分(无机导电性物质、防静电剂等)组合使用。
作为上述聚苯胺,也可以使用例如商品名“aqua-PASS”(三菱人造丝株式会社制造,聚苯胺磺酸的水溶液)等市售品。
作为上述无机导电性物质,没有特别限制,可以列举例如: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、ITO(氧化铟/氧化锡)、ATO(氧化锑/氧化锡)等。
形成本发明的粘合片中的透明薄膜基材的罩面涂层的方法,没有特别限制,可以列举例如:包括将上述丙烯酸类树脂、聚噻吩、三聚氰胺类交联剂、以及根据需要使用的添加剂分散或溶解到适当的溶剂中得到的液态组合物(罩面涂层形成用组合物)施加到上述基础层的表面的方法。更具体而言,可以优选采用例如将上述液态组合物涂布到基础层的表面并干燥,并且根据需要进行固化处理(热处理、紫外线处理等),由此形成上述罩面涂层的方法。
上述液态组合物(罩面涂层形成用组合物)的固体成分含量(NV)没有特别限制,优选5重量%以下(例如0.05~5重量%),更优选1重量%以下(例如0.1~1重量%),进一步优选0.5重量%以下,特别优选0.3重量%以下。上述固体成分含量超过5重量%时,上述液态组合物的粘度变高,有时根据部位的不同容易产生干燥时间的不均等,由此难以形成薄且均匀的(即厚度的偏差ΔD小的)罩面涂层。上述液态组合物的固体成分含量的下限值没有特别限制,优选0.05重量%,更优选0.1重量%。上述固体成分含量小于0.05重量%时,有时根据基础层的材质或表面状态等容易在涂膜上产生缩孔(ハジキ),由此ΔD增大。
作为构成上述液态组合物(罩面涂层形成用组合物)的溶剂,优选能够稳定地溶解或分散上述罩面涂层的构成成分(丙烯酸类树脂、聚噻吩、三聚氰胺类交联剂等)的溶剂。作为上述溶剂,可以使用例如有机溶剂、水、它们的混合溶剂等。作为上述有机溶剂,可以使用例如:选自乙酸乙酯等酯类、甲乙酮、丙酮、环己酮等酮类、四氢呋喃(THF)、二氧杂环己烷等环状醚类、甲苯、二甲苯等芳香族烃类、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、环己醇等脂肪族或脂环族醇类、二醇醚类等的一种或两种以上。其中,从形成稳定的涂膜的观点考虑,优选以二醇醚类作为主要成分的溶剂(例如,含有50重量%以上二醇醚类的溶剂)。
作为上述二醇醚类,可以优选使用选自烷撑二醇单烷基醚及二烷撑二醇单烷基醚的一种或两种以上。具体而言,可以列举例如:乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单丙基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丙基醚、二乙二醇单丁基醚、二乙二醇单2-乙基己基醚等。
上述罩面涂层的平均厚度Dave为2~50nm,优选2~30nm,更优选2~20nm,进一步优选2~10nm。上述罩面涂层的平均厚度Dave超过50nm时,透明薄膜基材的外观作为整体发白,透明薄膜基材(进而具有该透明薄膜基材的粘合片)的外观特性容易下降。另一方面,上述罩面涂层的平均厚度Dave小于2nm时,难以均匀地形成上述罩面涂层。
上述罩面涂层的平均厚度Dave可以通过对于沿横切罩面涂层的直线(例如,在宽度方向上将罩面涂层横切的直线)以均等的间隔配置的5个部位的测定点,测定上述罩面涂层的厚度,并计算上述5个部位的测定点处厚度的算术平均值来求出。另外,上述测定点优选相邻的测定点间隔2cm以上(优选5cm以上)。
另外,上述罩面涂层的厚度(上述各测定点处的罩面涂层的厚度)例如可以通过用透射型电子显微镜(TEM)观察透明薄膜基材(或者粘合片)的截面来测定。具体而言,例如,将透明薄膜基材(或粘合片)作为试样,为了清楚地辨别罩面涂层而进行重金属染色处理后,进行树脂包埋,并通过超薄切片法对上述试样的截面进行TEM观察,可以将所得到的结果作为上述的罩面涂层的厚度。作为TEM,可以使用例如株式会社日立制作所制造的透射型电子显微镜(型号“H-7650”)等。
在后述的实施例中,对于在加速电压100kV、倍数60000倍的条件下得到的截面图像进行二值化处理后,用罩面涂层的截面积除以视野内样品长度,由此测定罩面涂层的厚度(视野内的平均厚度)。
另外,在即使不进行重金属染色也可以非常清楚地观察罩面涂层的情况下,可以省略重金属染色。
或者对于由TEM掌握的厚度和各种厚度检测装置(例如,表面粗糙度计、干涉厚度计、红外分光测定仪、各种X射线衍射装置等)的检测结果的相关性,制成校准曲线并进行计算,由此可以求出罩面涂层的厚度。
上述罩面涂层的厚度的偏差ΔD为40%以下(例如0~40%),优选30%以下,更优选25%以下,进一步优选20%以下。
上述罩面涂层的厚度的偏差ΔD定义为:对于沿横切罩面涂层的直线(例如在宽度方向上横切罩面涂层的直线)以均等的间隔配置的5个部位的测定点,测定上述罩面涂层的厚度,这些测定值的最大值Dmax和最小值Dmin之差除以平均厚度Dave所得的值[ΔD(%)=(Dmax-Dmin)/Dave×100]。另外,上述测定点,优选相邻的测定点间隔2cm以上(优选5cm以上)。另外,上述罩面涂层的各测定点处的厚度,可以通过上述的方法(例如,可以通过TEM观察直接测定,也可以利用校准曲线将适当的厚度检测装置的检测结果换算为厚度)测定。
更具体而言,可以根据后述的实施例中记载的厚度的测定方法,测定罩面涂层的平均厚度Dave、以及厚度的偏差ΔD。
上述罩面涂层的厚度的偏差ΔD为40%以下时,不容易观察到由于局部变白而造成的条纹或不均匀,可以发挥良好的外观特性。即,上述ΔD越小,则越可以发挥更优良的外观特性。另外,上述偏差ΔD小时,在形成Dave小、并且表面电阻率小的透明薄膜基材方面是有利的。
上述罩面涂层的通过荧光X射线(XRF)分析得到的X射线强度的偏差ΔI没有特别限制,优选40%以下(例如0~40%),更优选30%以下,进一步优选25%以下,特别优选20%以下。上述X射线强度的偏差ΔI定义为:对于沿横切罩面涂层的直线(例如在宽度方向上横切罩面涂层的直线)以均等的间隔配置的5个部位的测定点,进行XRF分析测定X射线强度I,这些测定值的最大值Imax和最小值Imin之差除以平均X射线强度Iave所得的值[ΔI(%)=(Imax-Imin)/Iave×100]。另外,上述测定点,优选相邻的测定点间隔2cm以上(优选5cm以上)。
在此,上述平均X射线强度Iave是上述5个部位的测定点处的X射线强度I的算术平均值。作为X射线强度的单位,通常使用kcps(每1秒通过计数管窗入射的X射线光量子的数目(计数))。具体而言,例如,可以根据后述的实施例中记载的X射线强度的偏差测定方法测定Iave和ΔI。上述罩面涂层的ΔI为40%以下时,不容易观察到由于局部变白而造成的条纹或不均匀,具有发挥良好的外观特性的倾向。另外,一般而言,上述的厚度偏差ΔD越小则ΔI也越小。因此,ΔI小在形成Dave小、并且表面电阻率小的透明薄膜基材方面是有利的。
作为上述XRF分析的对象的元素,只要是罩面涂层中所含的元素中能够进行XRF分析的元素即可,没有特别限制。例如,可以优选采用硫原子(例如来源于罩面涂层所含的聚噻吩的硫原子(S)等)、硅原子(例如,来源于罩面涂层所含的聚硅氧烷类润滑剂的硅原子(Si)等)、锡原子(例如,来源于罩面涂层所含的作为填料的氧化锡粒子的锡原子(Sn)等)等作为上述XRF分析的对象。其中,优选硫原子的基于XRF分析的X射线强度的偏差ΔI为40%以下、或者硅原子的基于XRF分析的X射线强度的偏差ΔI为40%以下。
上述XRF分析,例如可以如下进行。即,可以优选使用市售的XRF装置,并且可以适当选择使用分光晶体,例如可以优选使用Ge晶体等。输出设定等可以根据使用的装置进行适当选择,没有特别限制,通常以约50kV、70mA的输出可以得到充分的灵敏度。更具体而言,例如可以优选采用后述的实施例中记载的XRF分析的条件。
另外,从提高测定精度的观点考虑,优选将在预定的XRF分析的条件下,相当于直径30mm的圆的单位面积的X射线强度为约0.01kcps以上(更优选0.03kcps以上,例如0.05~3.00kcps)的元素作为分析对象。
本发明的粘合片中的透明薄膜基材,是在上述基础层的至少第一面上具有上述罩面涂层的透明基材。具体而言,上述透明薄膜基材的可见光波长范围内的总透光率(根据JIS K7361-1)没有特别限制,优选80~97%,更优选85~95%。另外,上述透明薄膜基材的雾度(根据JIS K7136)没有特别限制,优选1.0~5.0%,更优选2.0~3.5%。上述透明薄膜基材的总透光率和/或雾度在上述范围以外时,具有难以进行被粘物的外观检查的倾向。
上述透明薄膜基材的厚度没有特别限制,优选10~150μm,更优选30~100μm。厚度小于10μm时,有时损害光学构件的防划伤效果。另一方面,厚度超过150μm时,有时成本提高。
[丙烯酸类粘合剂层]
本发明的粘合片中的丙烯酸类粘合剂层,由含有下述的丙烯酸类乳液型聚合物作为必要成分的水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物)(有时称为“本发明的粘合剂组合物”)形成。本发明的粘合剂组合物,优选还含有分子中(一个分子中)具有两个以上能够与羧基反应的官能团的非水溶性交联剂。
[丙烯酸类乳液型聚合物]
本发明的粘合剂组合物中的丙烯酸类乳液型聚合物为以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)以及含羧基不饱和单体(B)作为必要原料单体(原料单体成分)而构成的聚合物(丙烯酸类聚合物)。即,上述丙烯酸类乳液型聚合物为由以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)以及含羧基不饱和单体(B)作为必要成分的单体混合物得到的聚合物。丙烯酸类乳液型聚合物可以单独使用或者两种以上组合使用。另外,本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”(“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”中的任意一者或两者)。
其中,上述丙烯酸类乳液型聚合物没有特别限制,从减少粘合剂层的外观缺陷(凹陷等)的观点考虑,优选为以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)、含羧基不饱和单体(B)以及选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺组成的组中的至少一种单体(C)作为必要的原料单体而构成的聚合物。即,上述丙烯酸类乳液型聚合物优选为由以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)、含羧基不饱和单体(B)以及选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺组成的组中的至少一种单体(C)作为必要成分的单体混合物得到的聚合物。丙烯酸类乳液型聚合物可以单独使用或者两种以上组合使用。另外,本说明书中,有时将“选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺组成的组中的至少一种单体(C)”简称为“单体(C)”。构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的全部原料单体中含有选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺组成的组中的两种以上单体时,它们全部为单体(C)。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯(A),作为主要单体成分使用,主要起着表现胶粘性、剥离性等作为粘合剂(或粘合剂层)的基本特性的作用。其中,丙烯酸烷基酯具有赋予形成粘合剂层的聚合物柔软性,发挥使粘合剂层表现粘附性、粘合性的效果的倾向,甲基丙烯酸烷基酯具有赋予形成粘合剂层的聚合物硬度,发挥调节粘合剂层的再剥离性的效果的倾向。作为上述(甲基)丙烯酸烷基酯(A),没有特别限制,可以列举具有碳原子数2~16(更优选2~10,进一步优选4~8)的直链状、支链状或环状烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯等。另外,上述(甲基)丙烯酸烷基酯(A)中不包含甲基丙烯酸甲酯。
其中,作为丙烯酸烷基酯,例如优选具有碳原子数2~14(更优选4~9)的烷基的丙烯酸烷基酯,可以列举丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸异壬酯等具有直链状或支链状烷基的丙烯酸烷基酯等。其中优选丙烯酸2-乙基己酯。
另外,作为甲基丙烯酸烷基酯,例如优选具有碳原子数2~16(更优选2~10)的烷基的甲基丙烯酸烷基酯,可以列举甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等具有直链状或支链状烷基的甲基丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯等脂环式甲基丙烯酸烷基酯等。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯(A)可以根据目标粘合性等适当选择,可以单独使用或者两种以上组合使用。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的含量在构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)(100重量%)中为70~99.5重量%,优选70~99重量%,更优选85~98重量%,进一步优选87~96重量%。通过将所述含量设定为70重量%以上,可以提高粘合剂层的胶粘性、再剥离性,因此优选。另一方面,含量超过99.5重量%时,含羧基不饱和单体(B)或单体(C)的含量下降,由此有时由粘合剂组合物形成的粘合剂层的外观变差。另外,使用两种以上的(甲基)丙烯酸烷基酯(A)时,只要全部的(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的合计量(总量)满足所述范围即可。
上述含羧基不饱和单体(B)在包含上述丙烯酸类乳液型聚合物的乳液粒子表面形成保护层,可以发挥防止粒子的剪切破坏的功能。该效果通过用碱中和羧基会进一步提高。另外,粒子对剪切破坏的稳定性,更一般而言是指机械稳定性。另外,通过联合使用一种或者两种以上与羧基反应的非水溶性交联剂,在通过除去水而形成粘合剂层的阶段也可以作为交联点起作用。另外,通过非水溶性交联剂,可以提高与基材的粘附性(锚固性)。作为这样的含羧基不饱和单体(B),可以列举例如:(甲基)丙烯酸(丙烯酸、甲基丙烯酸)、衣康酸、马来酸、富马酸、巴豆酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯等。另外,含羧基不饱和单体(B)中也包括马来酸酐、衣康酸酐等含有酸酐基的不饱和单体。这些当中,从在粒子表面的相对浓度高、易于形成更高密度的保护层的观点考虑,优选丙烯酸。另外,上述含羧基不饱和单体(B)可以单独使用或者两种以上组合使用。
上述含羧基不饱和单体(B)的含量在构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)(100重量%)中为0.5~10重量%,优选1~5重量%,更优选2~4重量%。通过将所述含量设定为10重量%以下,可以抑制在形成粘合剂层后与作为被粘物的偏振板的表面的官能团的相互作用的增大,抑制经时粘合力增大,提高剥离性,因此优选。另外,含量超过10重量%时,含羧基不饱和单体(B)(例如,丙烯酸)一般是水溶性的,因此有时在水中聚合而引起增稠(粘度增加)。另一方面,通过将含量设定为0.5重量%以上,乳液粒子的机械稳定性提高,因此优选。另外,粘合剂层与基材的粘附性(锚固性)提高,可以抑制胶糊残留,因此优选。
上述单体(C)(甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、二乙基丙烯酰胺)主要起到减少粘合剂层的外观缺陷(凹陷等)的作用。这些单体(C)在聚合中与其它单体聚合,其聚合物形成乳液粒子,由此增加乳液粒子的稳定性,减少凝胶物(凝聚物)。另外,与疏水性的非水溶性交联剂的亲合性增加,提高乳液粒子的分散性,减少由于分散不良而造成的凹陷。
上述单体(C)的含量没有特别限制,在构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)(100重量%)中优选为0.5~10重量%,更优选1~6重量%,进一步优选2~5重量%。通过将上述含量设定为0.5重量%以上,可以充分地得到单体(C)的配合效果(外观不良的抑制效果),因此优选。另一方面,通过将含量设定为10重量%以下,形成粘合剂层的聚合物比较柔软,提高与被粘物的粘附性。另外,构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的全部原料单体中包含选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、二乙基丙烯酰胺构成的组中的两种以上单体时,甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺的含量的合计(合计含量)为上述的“单体(C)的含量”。
作为构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体,为了赋予特定的功能,可以联合使用上述单体成分[(甲基)丙烯酸烷基酯(A)、含羧基不饱和单体(B)、单体(C)]以外的其它单体成分。作为这样的单体成分,例如,为了提高乳液粒子内交联以及凝聚力,可以分别以小于5重量%的比例添加(使用)(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的单体、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯等多官能单体。另外,上述添加量(使用量)是在构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)(100重量%)中的含量。
作为上述其它单体成分,从进一步减少白化污染的观点考虑,优选丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基不饱和单体的添加量(使用量)少。具体而言,含羟基不饱和单体的添加量(构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)(100重量%)中的含量)优选小于1重量%,更优选小于0.1重量%,进一步优选实质上不含有(例如,小于0.05重量%)。但是,为了引入羟基与异氰酸酯基的交联或金属交联的交联等的交联点时,也可以添加(使用)约0.01~约10重量%。
上述丙烯酸类乳液型聚合物可以通过利用乳化剂、聚合引发剂将上述原料单体(单体混合物)乳液聚合而得到。
上述丙烯酸类乳液型聚合物的乳液聚合中使用的乳化剂,为在分子中引入了可自由基聚合官能团的反应性乳化剂(含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂)。即,上述丙烯酸类乳液型聚合物是使用分子中含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂进行聚合而得到的丙烯酸类乳液型聚合物。上述含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂可以单独使用或者使用两种以上。
上述含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂(以下称为“反应性乳化剂”)是分子中(一个分子中)具有至少一个可自由基聚合官能团的乳化剂。作为上述反应性乳化剂,没有特别限制,可以从具有乙烯基、丙烯基、异丙烯基、乙烯醚基(乙烯氧基)、烯丙醚基(烯丙氧基)等可自由基聚合官能团的各种反应性乳化剂中选择使用一种或两种以上。通过使用该反应性乳化剂,乳化剂进入到聚合物中,可以减少来源于乳化剂的污染。另外,通过使用反应性乳化剂,可以抑制由本发明的粘合剂组合物形成的丙烯酸类粘合剂层的加湿保存下的白化(吸湿白化)。因此,特别适合光学薄膜等光学构件用的表面保护用途。
作为上述反应性乳化剂,可以列举例如:具有在聚氧化乙烯烷基醚硫酸钠、聚氧化乙烯烷基苯基醚硫酸铵、聚氧化乙烯烷基苯基醚硫酸钠、聚氧化乙烯烷基醚磺基琥珀酸钠等非离子阴离子型乳化剂(具有非离子性亲水性基团的阴离子型乳化剂)中引入了丙烯基或烯丙醚基等可自由基聚合官能团(自由基反应性基团)的形态(或者相当于该形态)的反应性乳化剂。另外,以下将具有在阴离子型乳化剂中引入了可自由基聚合官能团的形态的反应性乳化剂称为“阴离子型反应性乳化剂”。另外,将具有在非离子阴离子型乳化剂中引入了可自由基聚合官能团的形态的反应性乳化剂称为“非离子阴离子型反应性乳化剂”。
特别地,使用阴离子型反应性乳化剂(其中尤其是非离子阴离子型反应性乳化剂)时,乳化剂进入到聚合物中,由此可以提高低污染性。另外,特别是后述的非水溶性交联剂为具有环氧基的多官能环氧类交联剂时,通过其催化作用可以提高交联剂的反应性。不使用阴离子型反应性乳化剂时,在老化中交联反应不结束,有时产生经时粘合剂层的粘合力发生变化的问题。另外,该阴离子型反应性乳化剂进入到聚合物中,因此不会象一般作为环氧类交联剂的催化剂使用的季铵化合物(例如,参见日本特开2007-31585号公报)那样在被粘物的表面析出,不会造成白化污染,因此优选。
作为这样的反应性乳化剂,也可以使用商品名“アデカリアソープSE-10N”(株式会社ADEKA制造)、商品名“アクアロンHS-10”(第一工业制药株式会社制造)、商品名“アクアロンHS-05”(第一工业制药株式会社制造)等市售品。
另外,有时特别是杂质离子成问题,因此优选使用除去杂质离子的、SO4 2-离子浓度为100μg/g以下的反应性乳化剂。另外,阴离子型反应性乳化剂的情况下,优选使用铵盐反应性乳化剂。作为从反应性乳化剂中除去杂质的方法,可以使用离子交换树脂法、膜分离法、使用醇的杂质沉淀过滤法等适当的方法。
上述反应性乳化剂的配合量(使用量)相对于构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)100重量份优选为0.1~10重量份,更优选0.5~6重量份,进一步优选1~4.5重量份。通过将配合量设定为0.1重量份以上,可以保持稳定的乳化,因此优选。另一方面,通过将配合量设定为10重量份以下,可以容易将交联后的丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量控制到本发明中规定的范围内,提高粘合剂(粘合剂层)的凝聚力,抑制对被粘物的污染,并且可以抑制乳化剂造成的污染,因此优选。
作为上述丙烯酸类乳液型聚合物的乳液聚合中使用的聚合引发剂,没有特别限制,可以使用例如:2,2’-偶氮二异丁腈、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)等偶氮类聚合引发剂;过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐;过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化氢、过氧化氢等过氧化物类聚合引发剂;过氧化物与还原剂组合而成的氧化还原型引发剂,例如过氧化物与抗坏血酸的组合(过氧化氢水溶液与抗坏血酸的组合等)、过氧化物与铁(II)盐的组合(过氧化氢水溶液与铁(II)盐的组合等)、过硫酸盐与亚硫酸氢钠组合而成的氧化还原型聚合引发剂等。另外,上述聚合引发剂可以单独使用或者两种以上组合使用。
上述聚合引发剂的配合量(使用量)可以根据引发剂或原料单体的种类等适当确定,没有特别限制,从将丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量控制到优选范围内等观点考虑,相对于构成上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体的总量(全量)(全部原料单体)100重量份优选为0.01~1重量份,更优选为0.02~0.5重量份。
上述丙烯酸类乳液型聚合物的乳液聚合,可以采用普通的间歇聚合(一括重合)、连续滴加聚合、分批滴加聚合(分割滴下重合)等任意的方法,其方法没有特别限制。另外,从低污染化或者将交联后的丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量或断裂伸长率控制到优选范围内等观点考虑,优选间歇聚合并且在低温(例如55℃以下,优选30℃以下)进行聚合。据推测,在这样的条件下进行聚合时,容易得到高分子量体,减少低分子量体,因此减少污染。
上述丙烯酸类乳液型聚合物是以来源于(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的构成单元和来源于含羧基不饱和单体(B)的构成单元作为必要构成单元的聚合物。其中,上述丙烯酸类乳液型聚合物优选为以来源于(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的构成单元、来源于含羧基不饱和单体(B)的构成单元和来源于单体(C)的构成单元作为必要构成单元的聚合物。上述丙烯酸类乳液型聚合物中来源于(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的构成单元的含量为70~99.5重量%,优选70~99重量%,更优选85~98重量%,进一步优选87~96重量%。上述丙烯酸类乳液型聚合物中来源于含羧基不饱和单体(B)的构成单元的含量为0.5~10重量%,优选1~5重量%,更优选2~4重量%。上述丙烯酸类乳液型聚合物中来源于单体(C)的构成单元的含量优选为0.5~10重量%,更优选1~6重量%,进一步优选2~5重量%。
上述丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量(溶剂不溶成分的比例,有时也称为“凝胶分数”),从低污染性和适当的粘合力的观点考虑,优选为70%(重量%)以上,更优选75重量%以上,进一步优选80重量%以上。溶剂不溶成分的含量低于70重量%时,丙烯酸类乳液型聚合物中含有许多低分子量体,因此仅仅通过交联的效果不能充分地减少粘合剂层中的低分子量成分,因此有时产生来源于低分子量成分等的被粘物污染,或者粘合力过高。上述溶剂不溶成分的含量可以通过聚合引发剂、反应温度、乳化剂、原料单体的种类等控制。上述溶剂不溶成分的含量的上限值没有特别限制,例如为99重量%。
另外,本发明中,丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量是通过以下的“溶剂不溶成分的含量的测定方法”计算的值。
[溶剂不溶成分的含量的测定方法]
取约0.1g丙烯酸类乳液型聚合物,用平均孔径0.2μm的多孔四氟乙烯片(商品名“NTF1122”,日东电工株式会社制造)包裹,然后用风筝线扎紧,测定此时的重量,将该重量作为浸渍前重量。另外,该浸渍前重量为丙烯酸类乳液型聚合物(上述所取的聚合物)、四氟乙烯片和风筝线的总重量。另外,测定四氟乙烯片与风筝线的合计重量,将该重量作为包装重量。
然后,将上述的丙烯酸类乳液型聚合物用四氟乙烯片包裹并用风筝线扎紧而得到的物体(称为“样品”)放入充满乙酸乙酯的50ml容器中,并在23℃静置7天。然后,从容器中取出样品(乙酸乙酯处理后),转移到铝制杯中,在130℃在干燥机中干燥2小时而除去乙酸乙酯后,测定重量,将该重量作为浸渍后重量。
并且,由下式计算溶剂不溶成分的含量。
溶剂不溶成分的含量(重量%)=(a-b)/(c-b)×100(1)
式(1)中,a为浸渍后重量,b为包装重量,c为浸渍前重量。
上述丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂可溶成分(有时也称为“溶胶成分”)的重均分子量(Mw)没有特别限制,优选为4万~20万,更优选5万~15万,进一步优选6万~10万。通过丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂可溶成分的重均分子量为4万以上,可以提高粘合剂组合物对被粘物的润湿性,提高对被粘物的胶粘性。另外,通过丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂可溶成分的重均分子量为20万以下,可以减少粘合剂组合物在被粘物上的残留量,提高低污染性。
上述丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂可溶成分的重均分子量,可以通过利用GPC(凝胶渗透色谱法)测定将前述的丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量的测定中得到的乙酸乙酯处理后的处理液(乙酸乙酯溶液)在常温下风干而得到的样品(丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂可溶成分)来求出。具体的测定方法可以列举以下的方法。
[测定方法]
GPC测定使用东曹株式会社制造的GPC装置“HLC-8220GPC”进行,通过聚苯乙烯换算值求出分子量。测定条件如下所示。
样品浓度:0.2重量%(THF溶液)
样品注射量:10μl
洗脱液:THF
流速:0.6ml/分钟
测定温度:40℃
柱:
样品柱:TSKguardcolumn SuperHZ-H一根+TSKgel SuperHZM-H两根
参比柱:TSKgel SuperH-RC一根
检测器:差示折射计
本发明的粘合剂组合物中上述丙烯酸类乳液型聚合物的含量没有特别限制,相对于粘合剂组合物的不挥发成分100重量%,优选为80重量%以上,更优选为90~99重量%。
[非水溶性交联剂]
如上所述,本发明的粘合剂组合物中除了上述丙烯酸类乳液型聚合物以外优选还含有分子中(一个分子中)具有两个以上能够与羧基反应的官能团的非水溶性交联剂。上述非水溶性交联剂为非水溶性的化合物,是分子中(一个分子中)具有两个以上(例如2~6个)能够与羧基反应的官能团的化合物。优选一个分子中能够与羧基反应的官能团的个数为3~5个。一个分子中能够与羧基反应的官能团的个数越多,则粘合剂组合物越密集地交联(即,形成粘合剂层的聚合物的交联结构变得密集)。因此,可以防止粘合剂层形成后的粘合剂层的润湿铺展。另外,形成粘合剂层的聚合物受到约束,因此可以防止粘合剂层中的官能团(羧基)偏析到被粘物面,从而粘合剂层与被粘物的粘合力经时上升。另一方面,一个分子中能够与羧基反应的官能团的个数超过6个而过多时,有时产生凝胶化物。
作为上述非水溶性交联剂中能够与羧基反应的官能团,没有特别限制,可以列举例如环氧基、异氰酸酯基、碳二亚胺基等。其中,从反应性的观点考虑,优选环氧基。另外,从反应性高因此交联反应中的未反应物不容易残留,对低污染物有利,可以防止由于粘合剂层中的未反应的羧基造成与被粘物的粘合力经时上升的观点考虑,优选缩水甘油基氨基。即,作为上述非水溶性交联剂,优选具有环氧基的环氧类交联剂,其中,优选具有缩水甘油基氨基的交联剂(缩水甘油基氨基类交联剂)。另外,上述非水溶性交联剂为环氧类交联剂(特别是缩水甘油基氨基类交联剂)时,一个分子中的环氧基(特别是缩水甘油基氨基)的个数为2个以上(例如2~6个),优选3~5个。
上述非水溶性交联剂为非水溶性的化合物。另外,“非水溶性”是指在25℃的水100重量份中的溶解度(能够溶解于100重量份水中的化合物(交联剂)的重量)为5重量份以下,优选3重量份以下,进一步优选2重量份以下。通过使用非水溶性的交联剂,未交联而残留的交联剂不容易成为在高湿度环境下在被粘物上产生的白化污染的原因,低污染性提高。水溶性的交联剂的情况下,在高湿度环境下,残留的交联剂容易溶解到水分中而转印到被粘物上,因此容易引起白化污染。另外,非水溶性交联剂与水溶性交联剂相比,对交联反应(与羧基的反应)的贡献更高,防止粘合力的经时上升的效果更高。另外,非水溶性交联剂的交联反应的反应性高,因此在老化中交联反应快速地进行,可以防止由于粘合剂层中的未反应的羧基而造成与被粘物的粘合力经时上升。
另外,所述交联剂在水中的溶解度例如可以如下测定。
(在水中的溶解度的测定方法)
将相同重量的水(25℃)和交联剂使用搅拌器在转速300rpm、10分钟的条件下混合,通过离心分离而分为水相和油相。然后,取水相在120℃干燥1小时,由干燥失重求出水相中的不挥发成分(相对于100重量份水的不挥发成分的重量份)。
具体而言,作为上述非水溶性交联剂,可以例示:1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷(例如,三菱瓦斯化学株式会社制造,商品名“TETRAD-C”等)[在25℃的水100重量份中的溶解度为2重量份以下]、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)苯(例如,三菱瓦斯化学株式会社制造,商品名“TETRAD-X”等)[在25℃的水100重量份中的溶解度为2重量份以下]等缩水甘油基氨基类交联剂;三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯(例如,日产化学工业株式会社制造,商品名“TEPIC-G”等)[在25℃的水100重量份中的溶解度为2重量份以下]等其它环氧类交联剂等。另外,非水溶性交联剂可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
上述非水溶性交联剂的配合量(本发明的粘合剂组合物中的含量)优选为如下配合量:相对于作为上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体使用的含羧基不饱和单体(B)的羧基1摩尔,上述非水溶性交联剂的能够与羧基反应的官能团的摩尔数为0.4~1.3摩尔。即,“全部的非水溶性交联剂的能够与羧基反应的官能团的总摩尔数”相对于“作为上述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体使用的全部含羧基不饱和单体(B)的羧基的总摩尔数”的比例[能够与羧基反应的官能团/羧基](摩尔比)优选为0.4~1.3,更优选0.5~1.1,进一步优选0.5~1.0。通过将[能够与羧基反应的官能团/羧基]设定为0.4以上,可以减少粘合剂层中的未反应的羧基,有效地防止由羧基与被粘物的相互作用引起的经时粘合力上升,因此优选。另外,容易将交联后的丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量或断裂伸长率控制到本发明中规定的范围内,因此优选。另外,通过设定为1.3以下,可以减少粘合剂层中的未反应的非水溶性交联剂,抑制由于非水溶性交联剂造成的外观不良,提高外观特性,因此优选。
特别地,上述非水溶性交联剂为环氧类交联剂的情况下,[环氧基/羧基](摩尔比)优选为0.4~1.3,更优选0.5~1.1,进一步优选0.5~1.0。另外,上述非水溶性交联剂为缩水甘油基氨基类交联剂的情况下,[缩水甘油基氨基/羧基](摩尔比)优选满足前述范围。
另外,例如,粘合剂组合物中添加(配合)4g能够与羧基反应的官能团的官能团当量为110(g/eq)的非水溶性交联剂的情况下,非水溶性交联剂所具有的能够与羧基反应的官能团的摩尔数例如可以如下计算。
非水溶性交联剂所具有的能够与羧基反应的官能团的摩尔数=[非水溶性交联剂的配合量(添加量)]/[官能团当量]=4/110
例如,添加(配合)4g环氧当量为110(g/eq)的环氧类交联剂作为非水溶性交联剂的情况下,环氧类交联剂所具有的环氧基的摩尔数例如可以如下计算。
环氧类交联剂所具有的环氧基的摩尔数=[环氧类交联剂的配合量(添加量)]/[环氧当量]=4/110
[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物]
本发明的粘合剂组合物,如上所述,含有上述丙烯酸类乳液型聚合物作为必要成分。另外,优选含有上述非水溶性交联剂。另外,根据需要可以含有其它各种添加剂。
本发明的粘合剂组合物为水分散型的粘合剂组合物。另外,“水分散型”是指能够分散到水性介质中,即,本发明的粘合剂组合物为能够分散到水性介质中的粘合剂组合物。上述水性介质是以水作为必要成分的介质(分散介质),可以仅仅为水,也可以为水与水溶性有机溶剂的混合物。另外,本发明的粘合剂组合物可以为使用上述水性介质等的分散液。
另外,本发明的粘合剂组合物中,优选实质上不含有与丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体反应(聚合)而进入到形成粘合剂层的聚合物中的反应性(聚合性)成分以外的、所谓的非反应性(非聚合性)成分(其中,通过干燥进行挥发而不残留在粘合剂层中的水等成分除外)。非反应性成分残留在粘合剂层中时,有时这些成分转印到被粘物上,从而造成白化污染。另外,“实质上不含有”是指除了不可避免地混入的情况以外不主动添加,具体而言,这些非反应性成分在粘合剂组合物(不挥发成分)中的含量优选小于1重量%,更优选小于0.1重量%,进一步优选小于0.005重量%。
作为上述非反应性成分,可以列举例如:日本特开2006-45412中使用的磷酸酯类化合物等渗出到粘合剂层表面而赋予剥离性的成分等。另外,可以列举月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵等非反应性乳化剂。
特别地,从低污染性的观点考虑,在本发明的粘合剂组合物中,优选不添加季铵盐,进一步优选不添加季铵化合物。因此,本发明的粘合剂组合物优选实质上不含有季铵盐,进一步优选实质上不含有季铵化合物。这些化合物一般作为用于提高环氧类交联剂的反应性的催化剂等使用。但是,这些化合物不进入到形成粘合剂层的聚合物中,而是能够在粘合剂层中自由地移动,因此容易析出到被粘物表面,在粘合剂组合物中含有这些化合物时,有时容易引起白化污染,不能实现低污染性。具体而言,本发明的粘合剂组合物中的季铵盐的含量相对于粘合剂组合物(不挥发成分)100重量%优选小于0.1重量%,更优选小于0.01重量%,进一步优选小于0.005重量%。另外,季铵化合物的含量优选满足上述范围。
另外,季铵盐没有特别限制,具体地例如为由下式表示的化合物。
上式中,R1、R2、R3和R4表示除氢原子以外的烷基、芳基或由这些基团衍生的基团(例如,具有取代基的烷基或芳基等)。另外,X-表示抗衡离子。
上述季铵盐或季铵化合物,没有特别限制,可以列举例如:四甲基氢氧化铵(TMAH)、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵等烷基氢氧化铵或其盐类、四苯基氢氧化铵等芳基氢氧化铵或其盐类、以三月桂基甲基铵离子、二癸基二甲基铵离子、二椰油基二甲基铵离子、二硬脂基二甲基铵离子、二油烯基二甲基铵离子、鲸蜡基三甲基铵离子、硬脂基三甲基铵离子、山萮基三甲基铵离子、椰油基二(2-羟基乙基)甲基铵离子、聚氧化乙烯(15)椰油基硬脂基甲基铵离子、油烯基二(2-羟基乙基)甲基铵离子、椰油基山萮基二甲基铵离子、月桂基二(2-羟基乙基)甲基铵离子、癸基二(2-羟基乙基)甲基铵离子作为阳离子的碱或其盐类等。
另外,本发明的粘合剂组合物中,从低污染性的观点考虑,与上述的季铵盐(或季铵化合物)同样地,优选不添加一般作为用于提高环氧类交联剂的反应性的催化剂使用的叔胺及咪唑化合物。因此,本发明的粘合剂组合物优选实质上不含有叔胺及咪唑化合物。具体而言,本发明的粘合剂组合物中叔胺及咪唑化合物的含量(叔胺与咪唑化合物的合计含量)相对于粘合剂组合物(不挥发成分)100重量%优选小于0.1重量%,更优选小于0.01重量%,进一步优选小于0.005重量%。
上述的叔胺,可以列举例如三乙胺、苄基二甲基胺以及α-甲基苄基二甲基胺等叔胺类化合物。上述的咪唑化合物,可以列举例如2-甲基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-苯基咪唑、4-乙基咪唑、4-十二烷基咪唑、2-苯基-4-羟甲基咪唑、2-乙基-4-羟甲基咪唑、1-氰基乙基-4-甲基咪唑以及2-苯基-4,5-二羟甲基咪唑等。
另外,在不对污染性产生影响的范围内,本发明的粘合剂组合物可以含有上述以外的各种添加剂。作为各种添加剂,可以列举例如:颜料、填充剂、流平剂、分散剂、增塑剂、稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、紫外线稳定剂、消泡剂、抗老化剂、防腐剂等。
本发明的粘合剂组合物可以通过将上述的丙烯酸类乳液型聚合物、以及根据需要的上述非水溶性交联剂、其它各种添加剂混合来制作。上述混合方法可以使用公知惯用的乳液的混合方法,没有特别限制,例如,优选使用搅拌机的搅拌。搅拌条件没有特别限制,例如,温度优选为10~50℃,更优选20~35℃。搅拌时间优选为5~30分钟,更优选10~20分钟。搅拌转速优选为10~3000rpm,更优选30~1000rpm。
能够由本发明的粘合剂组合物形成粘合剂层(丙烯酸类粘合剂层)。上述丙烯酸类粘合剂层的形成方法,没有特别限制,可以使用公知惯用的粘合剂层的形成方法。例如,将本发明的粘合剂组合物涂布(涂敷)到基材(透明薄膜基材)或者剥离薄膜(剥离衬垫)上,并且根据需要进行干燥和/或固化,由此可以形成丙烯酸类粘合剂层。交联通过在干燥工序中的脱水、干燥后对丙烯酸类粘合剂层加热等来进行。
另外,上述丙烯酸类粘合剂层的形成方法中的涂布(涂敷)中,可以使用公知的涂布法,可以使用惯用的涂布机,例如凹版辊涂布机、反转辊涂布机、接触辊涂布机、浸入辊涂布机、刮棒涂布机、刮刀涂布机、喷涂机、逗点型刮刀涂布机、直接涂布机等。
本发明的粘合片中的丙烯酸类粘合剂层的厚度没有特别限制,优选1~50μm,更优选1~35μm,进一步优选3~25μm。
上述丙烯酸类粘合剂层(交联后)的溶剂不溶成分的含量没有特别限制,优选90重量%以上,更优选95重量%以上。溶剂不溶成分的含量低于90重量%时,有时被粘物上污染物的转印增加,产生白化污染,或者再剥离性不充分(重剥离化)。上述丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量的上限值没有特别限制,例如优选99重量%。
另外,上述丙烯酸类粘合剂层(交联后)的溶剂不溶成分的含量,可以通过与上述的丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量的测定方法同样的方法测定。具体而言,可以通过将上述的“溶剂不溶成分的含量的测定方法”中的“丙烯酸类乳液型聚合物”替换为“丙烯酸类粘合剂层(交联后)”的方法来测定。
上述丙烯酸类粘合剂层(交联后)的23℃下的断裂伸长率(断裂点伸长率)优选为130%以下,更优选40~120%,进一步优选60~115%。上述断裂伸长率(断裂点伸长率)为丙烯酸类粘合剂层的交联度的指标,如果为130%以下,则形成丙烯酸类粘合剂层的聚合物的交联结构变得紧密。因此,可以防止丙烯酸类粘合剂层的润湿铺展。另外,形成丙烯酸类粘合剂层的聚合物受到约束,因此可以防止丙烯酸类粘合剂中的官能团(羧基)偏析到被粘物面,从而与被粘物的粘合力经时上升。
另外,上述丙烯酸类粘合剂层(交联后)的23℃下的断裂伸长率(断裂点伸长率)可以通过拉伸试验测定。没有特别限制,具体而言,例如可以将丙烯酸类粘合剂层(交联后)制成圆形,制作圆柱状的样品(长度50mm、截面积(底面积)1mm2),使用拉伸试验机,在23℃、50%RH的环境下、在初始长度(夹盘间隔)10mm、拉伸速度50mm/分钟的条件下进行拉伸试验,并测定断裂点的伸长率,由此可以求出。
上述拉伸试验中使用的丙烯酸类粘合剂层(交联后),更具体而言,例如可以通过以下的方法制作。
将本发明的粘合剂组合物涂布到适当的剥离薄膜上使得干燥后的厚度为50μm,然后在热风循环式烘箱中在120℃干燥2分钟,再在50℃进行3天养护(老化),制作丙烯酸类粘合剂层。作为上述剥离薄膜,没有特别限制,例如可以使用表面经聚硅氧烷处理的PET薄膜,作为市售品,可以列举三菱树脂株式会社制造的“MRF38”等。
另外,形成上述丙烯酸类粘合剂层的丙烯酸类聚合物(交联后)的玻璃化转变温度没有特别限制,优选-70~-10℃,更优选-70℃~-20℃,进一步优选-70℃~-40℃,最优选-70℃~-60℃。玻璃化转变温度超过-10℃时,有时粘合力不充分,从而加工等时产生翘起或剥离。另外,低于-70℃时,有可能较高速的剥离速度(拉伸强度)区域重剥离化,作业效率下降。形成该丙烯酸类粘合剂层的丙烯酸类聚合物(交联后)的玻璃化转变温度,例如也可以通过制备丙烯酸类乳液型聚合物时的单体组成来调节。
通过在上述透明薄膜基材的至少单面侧设置上述丙烯酸类粘合剂层(由本发明的粘合剂组合物形成的粘合剂层),可以得到本发明的粘合片。本发明的粘合片例如可以通过将本发明的粘合剂组合物涂布到上述透明薄膜基材的至少单面侧的表面并根据需要进行交联而得到(直接法)。交联可以通过在干燥工序中的脱水、干燥后对粘合片加热等来进行。另外,也可以通过先将上述丙烯酸类粘合剂层设置到剥离薄膜上后,将该丙烯酸类粘合剂层转印到上述透明薄膜基材上而得到本发明的粘合片(转印法)。本发明的粘合片中,上述丙烯酸类粘合剂层优选通过将粘合剂组合物直接涂布到透明薄膜基材的表面的、所谓的直接法来设置。上述丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量高,因此通过转印法有时不能得到与透明薄膜基材的充分锚固性(粘附性)。但是,本发明的粘合片只要是在基材的至少单面侧具有由上述粘合剂组合物形成的粘合剂层的粘合片即可,制造方法没有特别限制。
本发明的粘合片的可见光波长范围内的总透光率(根据JISK7361-1)没有特别限制,优选80~97%,更优选85~95%。另外,本发明的粘合片的雾度(根据JIS K7136)没有特别限制,优选1.0~3.5%,更优选2.0~3.2%。粘合片的总透光率和/或雾度在上述范围以外时,具有难以在粘贴有粘合片的原样状态下进行被粘物的外观检查的倾向。
上述透明薄膜基材的罩面涂层表面,即本发明的粘合片的罩面涂层表面的表面电阻率,没有特别限制,优选100×108Ω/□以下(例如0.1×108Ω/□~100×108Ω/□),更优选50×108Ω/□以下(例如0.1×108Ω/□~50×108Ω/□),进一步优选1×108Ω/□~50×108Ω/□。表面电阻率为100×108Ω/□以下时,特别是可以优选作为液晶单元或半导体装置等避忌静电的物品的加工或运送过程等中使用的表面保护薄膜使用。上述表面电阻率的值可以由使用市售的绝缘电阻测定装置,在23℃、相对湿度55%RH的气氛下测定的表面电阻的值计算。具体而言,可以优选采用通过后述的实施例中记载的表面电阻率的测定方法得到的表面电阻率的值。
上述透明薄膜基材的罩面涂层表面,即本发明的粘合片的罩面涂层表面的摩擦系数,没有特别限制,优选0.4以下。通过将摩擦系数控制为低至0.4以下,在粘合片的罩面涂层表面施加负荷(产生刮擦伤(擦伤)程度的负荷)时,能够沿罩面涂层表面避开该负荷,从而减小摩擦力。因此,能够更好地防止罩面涂层产生凝聚破坏或者从基础层上剥离(界面破坏)从而产生刮擦伤的现象。上述摩擦系数的下限值没有特别限制,考虑到与其它特性(外观特性、印刷性等)的平衡,例如优选为0.1,更优选为0.15。即,上述摩擦系数,没有特别限制,优选为0.1~0.4,更优选为0.15~0.4。
上述摩擦系数例如可以采用在23℃、相对湿度50%RH的测定环境下以垂直负荷40mN擦过透明薄膜基材(或本发明的粘合片)的罩面涂层表面而求出的值。作为降低(调节)上述摩擦系数的方法,可以采当采用使罩面涂层中含有各种润滑剂(流平剂等)的方法、通过添加交联剂或调节成膜条件而提高罩面涂层的交联密度的方法等。
上述透明薄膜基材的罩面涂层表面,即本发明的粘合片的罩面涂层表面,优选具有能够容易地利用油性墨水或水性墨水(例如使用油性标记笔)进行印刷的性质(有时称为“印刷性”)。这样的表面保护薄膜(粘合片),适合在粘贴有该表面保护薄膜的被粘物(例如光学构件等)的加工或运送等过程中,将作为保护对象的被粘物的识别编号等记载在表面保护薄膜上进行显示。因此,本发明的粘合片优选为除了外观特性以外印刷性也优良的表面保护薄膜,特别是优选对溶剂为醇类并且含有颜料的类型的油性墨水具有高印刷性。另外,优选具有印刷的墨水不容易被擦拭或转移(転着)而除去的特性(有时称为“印刷粘附性”)。上述印刷性的程度例如可以通过下述的印刷性评价来了解。
(印刷性(印刷粘附性)评价)
在23℃、50%RH的测定环境下使用シャチハタ公司制造的X打印器在罩面涂层表面上实施印刷后,从其印刷的上方粘贴ニチバン公司制造的玻璃纸粘合带(编号No.405,宽度19mm),然后,在剥离速度30m/分钟、剥离角度180°的条件下剥离。然后,目视观察剥离后的表面,将印刷面积的50%以上被剥离的情况评价为×(印刷性不良)、将印刷面积的50%以上未被剥离而残留的情况评价为○(印刷性良好)。
另外,上述透明薄膜基材的罩面涂层表面,即本发明的粘合片的罩面涂层表面,优选具有在修正或消除印刷时即使用醇(例如乙醇)擦除该印刷外观也不产生明显变化(白化)的程度的耐溶剂性。上述耐溶剂性的程度例如可以通过下述的耐溶剂性评价来了解。
(耐溶剂性评价)
在遮蔽外部光线的室内(暗室)中,用浸透了乙醇的擦布(布)擦拭罩面涂层表面15次,并目视观察其外观。结果,将未观察到用乙醇擦拭过的部分与其它部分之间在外观上的不同的(观察不到通过用乙醇擦拭而产生的外观变化的)情况评价为○(耐溶剂性良好),将确认到擦拭不均的情况评价为×(耐溶剂性不良)。
本发明的粘合片,在拉伸速度30m/分钟下对偏振板(三乙酰纤维素(TAC)板)(表面的算术平均粗糙度Ra为50nm以下)的粘合力(180°剥离试验)(将偏振板上粘贴的粘合片剥离时的剥离力)优选为0.01~5N/25mm,更优选0.05~2N/25mm,进一步优选0.1~1N/25mm。通过将上述粘合力调节为5N/25mm以下,在偏振板或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,通过设定为0.01N/25mm以上,可以抑制制造工序中粘合片的翘起或剥离,能够充分地发挥作为表面保护用的粘合片的保护功能,因此优选。另外,上述算术平均粗糙度Ra可以使用例如ケーエルエー·テンコール(KLA Tencor)公司制造的P-15(接触式表面形状测定装置)测定。表面粗糙度(算术平均粗糙度Ra)的测定条件没有特别限制,例如可以在测定长度1000μm、扫描速度50μm/分钟、扫描次数1次、负荷2mg的条件下进行测定。
本发明的粘合片,对被粘物的防经时粘合力上升性优良。这一点例如可以由本发明的粘合片的、在40℃粘贴保存1周后的粘合力与初期粘合力之差来评价。本发明的粘合片的、在40℃粘贴保存1周后的粘合力与初期粘合力之差[(在40℃粘贴保存1周后的粘合力)-(初期粘合力)]优选小于0.5N/25mm,更优选为0.0~0.2N/25mm。上述的在40℃粘贴保存1周后的粘合力与初期粘合力之差为0.5N/25mm以上时,有时防粘合力上升性差,粘合片的再剥离作业性下降。
另外,上述“初期粘合力”是指将粘合片与偏振板(三乙酰纤维素(TAC)板)(表面的算术平均粗糙度Ra为50nm以下)在0.25MPa、0.3m/分钟的条件下贴合,在23℃、50%RH的环境下放置20分钟,然后通过180°剥离试验测定的、粘合片对偏振板的粘合力。另外,“在40℃粘贴保存1周后的粘合力”是将粘合片与偏振板(三乙酰纤维素(TAC)板)(表面的算术平均粗糙度Ra为50nm以下)在0.25MPa、0.3m/分钟的条件下贴合,在40℃的环境下保存1周,然后在23℃、50%RH的环境下放置2小时,然后通过180°剥离试验测定的、粘合片对偏振板的粘合力。上述的180°剥离试验可以使用拉伸试验机,在23℃、50%RH的环境下,以30m/分钟的拉伸速度进行。
本发明的粘合片的被粘物的白化污染抑制性优良。这一点例如可以如下进行评价。将粘合片在0.25MPa、0.3m/分钟的条件下与偏振板(商品名“SEG1425DUHC”,日东电工株式会社制造)贴合,在80℃放置4小时,然后剥离粘合片。将该粘合片剥离后的偏振板再在23℃、90%RH的环境下放置12小时,然后观察表面。优选此时在偏振板表面观察不到白化。粘合片的粘贴、剥离后在加湿条件(高湿度条件)下在作为被粘物的偏振板上产生白化时,在作为光学构件的表面保护薄膜的用途中,低污染性不充分。
本发明的粘合片可以形成为卷绕体,可以在用剥离薄膜(隔片)保护粘合剂层的状态下卷绕为卷筒状。另外,粘合片的背面(与设置粘合剂层的一侧相反侧的面,通常为罩面涂层表面)上可以利用聚硅氧烷类、含氟类、长链烷基类或脂肪酸酰胺类脱模剂、二氧化硅粉末等实施脱模处理和/或防污处理,设置背面处理层(脱模处理层、防污处理层等)。作为本发明的粘合片,其中,优选丙烯酸类粘合剂层/透明薄膜基材/背面处理层的形态。
本发明的粘合片,其胶粘性和再剥离性(易剥离性)优良、能够再剥离,因此可以用于再剥离的用途(再剥离用)。即,本发明的粘合片可以优选用于再剥离的用途[例如,建筑养护用遮蔽胶带、汽车涂装用遮蔽胶带、电子部件(引线框、印刷基板等)用遮蔽胶带、喷砂用遮蔽胶带等遮蔽胶带类、铝窗框用表面保护薄膜、光学塑料用表面保护薄膜、光学玻璃用表面保护薄膜、汽车保护用表面保护薄膜、金属板用表面保护薄膜等表面保护薄膜类、背面研磨胶带、掩模版防尘罩(ペリクル)固定用胶带、切割用胶带、引线框固定用胶带、清洁胶带、除尘用胶带、载带、盖带等半导体、电子部件制造工序用粘合带类、电子设备或电子部件的包装用胶带类、运输时的暂时固定胶带类、捆扎用胶带类、标签类]等。
另外,本发明的粘合片可以抑制加湿保存下的白化(吸湿白化)。另外,虽然表面具有上述罩面涂层也不会看起来发白,因此具有优良的外观特性,耐刮擦性和防静电性也优良。另外,粘贴到被粘物上使用时,在被粘物上不产生白化污染等污染,低污染性优良。另外,通过将上述丙烯酸类乳液型聚合物设定为含有上述单体(C)作为单体成分的上述特定组成,可以减少“凹陷”或“凝胶物”等粘合剂层的外观不良,具有更优良的外观特性。因此,本发明的粘合片可以优选用于要求加湿保存下不产生白化并且要求特别优良的外观特性、低污染性、耐刮擦性以及防静电性等的、构成液晶显示器、有机电致发光(有机EL)、场发射显示器等的面板的偏振板、相位差板、防反射板、波长板、光学补偿薄膜、增亮薄膜等光学构件(光学塑料、光学玻璃、光学薄膜等)的表面保护用途(光学构件用的表面保护薄膜等)。但是,用途不限于这些,也可以用于半导体、电路、各种印刷基板、各种掩模、引线框等精细加工部件的制造时的表面保护或防破损、或者除去异物等、掩蔽等。
实施例
以下,基于实施例更详细地说明本发明,但是本发明不受这些实施例的限定。
制造例1[透明薄膜基材的制造例]
(罩面涂层形成用组合物的制备)
在反应器中装入25g甲苯,将反应器内的温度上升至105℃,然后用2小时向上述反应器中连续地滴加30g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10g丙烯酸正丁酯(BA)、5g甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、0.2g偶氮二异丁腈的混合溶液。滴加结束后,将反应器内的温度调节为110~115℃,在相同温度下保持3小时进行共聚反应。经过3小时后,向反应器中滴加4g甲苯和0.1g偶氮二异丁腈的混合液,并在相同温度下保持1小时。然后,将反应器内的温度冷却到90℃,投入甲苯调节到NV5重量%,制作了在甲苯中含有5重量%作为粘结剂的丙烯酸类聚合物(粘结剂聚合物1;Tg48℃)的溶液(粘结剂溶液1)。
然后,在容量150mL的烧杯中加入2g粘结剂溶液1(含有0.1g粘结剂聚合物1)和40g乙二醇单乙醚并搅拌混合。另外,在该烧杯中加入1.2g包含聚亚乙基二氧基噻吩(PEDT)和聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的NV4.0重量%的导电性聚合物溶液1(水溶液)、55g乙二醇单甲醚、0.05g聚醚改性的聚二甲基硅氧烷类流平剂(润滑剂溶液)(BYKChemie公司制造,商品名“BYK-300”,NV52重量%)和0.02g三聚氰胺类交联剂(株式会社三和化学制造,商品名“ニカラックMW-30M”,不挥发成分100%),搅拌约20分钟而充分混合。这样,制备了相对于100重量份粘结剂聚合物1(丙烯酸类聚合物)含有48重量份导电性聚合物、26重量份润滑剂和20重量份三聚氰胺类交联剂(均为固体含量换算)的罩面涂层形成用组合物(NV:0.2重量%)。
(罩面涂层的形成)
在一个面实施了电晕处理的厚度38μm、宽度30cm、长度40cm的透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET薄膜)的电晕处理面上,使用刮棒涂布机涂布上述的罩面涂层形成用组合物使得干燥后的厚度为约10nm。将该涂布物在130℃加热2分钟进行干燥,由此在上述PET薄膜的一个面上形成了罩面涂层。这样,制作了在PET薄膜的单面具有透明的罩面涂层的透明薄膜基材(有时也称为“基材1”)。
制造例2[透明薄膜基材的制造例]
将制造例1中的导电性聚合物溶液1的使用量由1.2g变为2.5g、乙二醇单甲醚的使用量由55g变为17g。另外,罩面涂层形成用溶液的涂布以使得干燥后的厚度为约20nm的方式实施。其它方面与制造例1同样操作,制作了在PET薄膜的单面具有透明的罩面涂层的透明薄膜基材(有时也称为“基材2”)。
制造例3[透明薄膜基材的制造例]
将制造例1中的乙二醇单乙醚的使用量由40g变为19g、导电性聚合物溶液1的使用量由1.2g变为0.7g、不使用乙二醇单甲醚。另外,罩面涂层形成用溶液的涂布以使得干燥后的厚度为约40nm的方式实施。其它方面与制造例1同样操作,制作了在PET薄膜的单面具有透明的罩面涂层的透明薄膜基材(有时也称为“基材3”)。
制造例4[透明薄膜基材的制造例]
将制造例3中的乙二醇单乙醚的使用量由19g变为15g。另外,罩面涂层形成用溶液的涂布以使得干燥后的厚度为约50nm的方式实施。其它方面与制造例3同样操作,制作了在PET薄膜的单面具有透明的罩面涂层的透明薄膜基材(有时也称为“基材4”)。
制造例5[透明薄膜基材的制造例]
(罩面涂层形成用组合物的制备)
在反应器中装入25g甲苯,将反应器内的温度上升至105℃,然后用2小时向上述反应器中连续地滴加32g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、5g丙烯酸正丁酯(BA)、0.7g甲基丙烯酸(MAA)、5g甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、0.2g偶氮二异丁腈的混合溶液。滴加结束后,将反应器内的温度调节为110~115℃,在相同温度下保持3小时进行共聚反应。经过3小时后,向反应器中滴加4g甲苯和0.1g偶氮二异丁腈的混合液,并在相同温度下保持1小时。然后,将反应器内的温度冷却到90℃,投入31g甲苯进行稀释。这样,制作了在甲苯中含有约42重量%作为粘结剂的丙烯酸类聚合物(粘结剂聚合物2;Tg72℃)的溶液(粘结剂溶液2)。
然后,在容量150mL的烧杯中加入5.5g粘结剂溶液2(含有2.3g粘结剂聚合物2)和30g乙二醇单乙醚并搅拌混合。另外,在该烧杯中加入14g包含PEDT和PSS的NV1.3重量%的导电性聚合物溶液2(水溶液)、6g乙二醇单甲醚、0.5g润滑剂溶液(BYK-300),搅拌约30分钟而充分混合。这样,制备了相对于100重量份粘结剂聚合物2(丙烯酸类聚合物)含有8重量份导电性聚合物和11重量份润滑剂(均为固体含量基准)的罩面涂层形成用组合物。另外,该罩面涂层形成用组合物中未配合交联剂。
(罩面涂层的形成)
在一个面实施了电晕处理的厚度38μm、宽度30cm、长度40cm的透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET薄膜)的电晕处理面上,使用刮棒涂布机涂布上述的罩面涂层形成用组合物使得干燥后的厚度为约610nm。将该涂布物在80℃加热2分钟进行干燥,由此形成了罩面涂层。这样,制作了在PET薄膜的单面具有透明的罩面涂层的透明薄膜基材(有时也称为“基材5”)。
制造例6[透明薄膜基材的制造例]
(罩面涂层形成用组合物的制备)
在反应器中装入25g甲苯,将反应器内的温度上升至105℃,然后用2小时向上述反应器中连续地滴加30g甲基丙烯酸甲酯(MMA)、10g丙烯酸正丁酯(BA)、5g甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、5g甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、0.2g偶氮二异丁腈的混合溶液。滴加结束后,将反应器内的温度调节为110~115℃,在相同温度下保持3小时进行共聚反应。经过3小时后,向反应器中滴加4g甲苯和0.1g偶氮二异丁腈的混合液,并在相同温度下保持1小时。然后,将反应器内的温度冷却到90℃,投入甲苯进行稀释。这样,制作了在甲苯中含有约5重量%作为粘结剂的丙烯酸类聚合物(粘结剂聚合物3;Tg49℃)的溶液(粘结剂溶液3)。
然后,在容量150mL的烧杯中加入2g粘结剂溶液3(含有0.1g粘结剂聚合物3)和40g乙二醇单乙醚并搅拌混合。另外,在该烧杯中加入1.2g包含聚亚乙基二氧基噻吩(PEDT)和聚苯乙烯磺酸盐(PSS)的NV4.0重量%的导电性聚合物溶液1(水溶液)、55g乙二醇单甲醚、0.05g聚醚改性的聚二甲基硅氧烷类流平剂(润滑剂溶液)(BYKChemie公司制造,商品名“BYK-300”,NV52重量%)和0.02g三聚氰胺类交联剂(株式会社三和化学制造,商品名“ニカラックMW-30M”),搅拌约20分钟而充分混合。这样,制备了相对于100重量份粘结剂聚合物3(丙烯酸类聚合物)含有48重量份导电性聚合物、26重量份润滑剂和20重量份三聚氰胺类交联剂(均为固体含量换算)的罩面涂层形成用组合物(NV:0.2重量%)。
(罩面涂层的形成)
在一个面实施了电晕处理的厚度38μm、宽度30cm、长度40cm的透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET薄膜)的电晕处理面上,使用刮棒涂布机涂布上述的罩面涂层形成用组合物使得干燥后的厚度为约8nm。将该涂布物在130℃加热2分钟进行干燥,由此在上述PET薄膜的一个面上形成了罩面涂层。这样,制作了在PET薄膜的单面具有透明的罩面涂层的透明薄膜基材(有时也称为“基材6”)。
表1中,显示了上述制作的透明薄膜基材(基材1~6)中的罩面涂层的组成、以及通过后述的评价程序得到的这些透明薄膜基材的评价结果。
制造例7[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
(丙烯酸类乳液型聚合物的制备)
在容器中加入90重量份水并且如表2所示配合94重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、2重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、4重量份丙烯酸(AA)、6重量份非离子阴离子型反应性乳化剂(第一工业制药株式会社制造,商品名“アクアロンHS-10”),然后利用高速搅拌机搅拌混合,制备了单体乳液。
然后,在具有冷凝管、氮气导入管、温度计和搅拌机的反应容器中,添加50重量份水、0.01重量份聚合引发剂(过硫酸铵)和上述制备的单体乳液中相当于10重量%的量,边搅拌边在75℃乳液聚合1小时。然后,再添加0.07重量份聚合引发剂(过硫酸铵),然后边搅拌边用3小时添加剩余的全部单体乳液(相当于90重量%的量),然后在75℃反应3小时。然后,将反应液冷却到30℃,添加浓度10重量%的氨水将pH调节到8,制备了丙烯酸类乳液型聚合物的水分散液。
(水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制备)
在上述得到的丙烯酸类乳液型聚合物的水分散液中,相对于100重量份丙烯酸类乳液型聚合物(固体含量),使用搅拌机在23℃、300rpm、10分钟的搅拌条件下搅拌混合3重量份作为非水溶性交联剂的环氧类交联剂[三菱瓦斯化学株式会社制造,商品名“テトラッド-C”,1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷,环氧当量:110,官能团数:4],制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂1”)。
制造例8[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,将丙烯酸类乳液型聚合物的单体原料变为92重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、4重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、4重量份丙烯酸(AA),将作为反应性乳化剂的“アクアロンHS-10”的使用量变为3重量份,除此以外,与制造例7同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂2”)。
制造例9[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,将丙烯酸类乳液型聚合物的单体原料变为88重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、8重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、4重量份丙烯酸(AA),除此以外,与制造例8同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂3”)。
制造例10[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,将丙烯酸类乳液型聚合物的单体原料变为92重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、4重量份乙酸乙烯酯(Vac)、4重量份丙烯酸(AA),并且使用4.5重量份“アデカリアソープSE-10N”代替“アクアロンHS-10”作为反应性乳化剂,除此以外,与制造例7同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂4”)。
制造例11[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,将丙烯酸类乳液型聚合物的单体原料变为92重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、4重量份二乙基丙烯酰胺(DEAA)、4重量份丙烯酸(AA),并且使用3重量份“アデカリアソープSE-10N”代替“アクアロンHS-10”作为反应性乳化剂,并且将作为非水溶性交联剂的“テトラッド-C”的使用量变为4重量份,除此以外,与制造例7同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂5”)。
制造例12[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,使用3重量份“テトラッド-X”代替“テトラッド-C”作为非水溶性交联剂,除此以外,与制造例8同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂6”)。
制造例13[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,使用4.5重量份作为非反应性乳化剂的“LA-16”代替作为反应性乳化剂的“アクアロンHS-10”,除此以外,与制造例7同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂7”)。
制造例14[水分散型丙烯酸类粘合剂组合物的制造例]
如表2所示,使用3重量份作为非反应性乳化剂的“LA-16”代替作为反应性乳化剂的“アデカリアソープSE-10N”,除此以外,与制造例10同样操作,制备了水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(有时称为“粘合剂8”)。
表2中显示了上述制作的水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(粘合剂1~8)的组成。
实施例1
如表3所示,使用テスター产业株式会社制造的涂敷器将上述得到的水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(粘合剂1)涂布(涂敷)到上述得到的透明薄膜基材(基材1)的与罩面涂层相反侧的表面使得干燥后的厚度为15μm,然后利用热风循环式烘箱在120℃干燥2分钟,在干燥后的粘合剂层表面贴合用聚硅氧烷进行表面处理后的PET薄膜(三菱树脂株式会社制造,“MRF38”)的聚硅氧烷处理面,然后在50℃养护(老化)3天,得到粘合片。
实施例2~9、比较例1~5
如表3所示,改变水分散型丙烯酸类粘合剂组合物、透明薄膜基材的种类,与实施例1同样地得到粘合片。
另外,在比较例3中作为基材使用的商品名“ダイヤホイルT100G”(三菱化学株式会社制造)为一个表面上具有防静电层的PET薄膜(防静电处理后的PET薄膜)。上述防静电层包含含有铵碱的化合物作为防静电剂。
[评价]
对于上述制作的透明薄膜基材以及实施例和比较例中得到的粘合片,通过下述的测定方法或评价方法进行评价。另外,丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量以及溶剂可溶成分的重均分子量通过上述的测定方法测定。
评价结果如表1~3所示。
(1)罩面涂层的厚度(平均厚度以及厚度的偏差)
使用透射型电子显微镜(TEM)观察制造例中制作的透明薄膜基材的截面,由此测定罩面涂层的厚度。
另一方面,对于上述透明薄膜基材的罩面涂层表面,使用荧光X射线分析装置(Rigaku公司制造,XRF装置,型号“ZSX-100e”)测定硫原子(来源于罩面涂层中所含的PEDT及PSS)的峰强度。荧光X射线分析在以下的条件下进行。
[荧光X射线分析]
装置:Rigaku公司制造的XRF装置,型号“ZSX-100e”
X射线源:立式Rh管
分析范围:直径30mm的圆内
检测X射线:S-Kα
分光晶体:Ge晶体
输出:50kV、70mA
基于通过上述TEM观察而得到的罩面涂层的厚度(实测值)及上述荧光X射线分析的结果,由荧光X射线分析中的峰强度制作掌握罩面涂层的厚度的校准曲线。
使用上述校准曲线,测定上述透明薄膜基材的罩面涂层的厚度。具体而言,沿着在宽度方向(与刮棒涂布机的移动方向正交的方向)上将形成有罩面涂层的区域横切的直线,对于从该宽度方向的一端向着另一端前进宽度的1/6、2/6、3/6、4/6、5/6的位置进行荧光X射线分析,由其结果(硫原子的X射线强度(kcps))、罩面涂层的组成(PEDT及PSS的含量)以及上述校准曲线,求出上述5个部位的测定位置的罩面涂层的厚度。平均厚度Dave通过将上述5个部位的测定点的罩面涂层的厚度进行算术平均来测定。厚度的偏差ΔD通过将上述平均厚度Dave、上述5个部位的测定点的罩面涂层的厚度中的最大值Dmax和最小值Dmin代入下式:ΔD=(Dmax-Dmin)/Dave×100(%)来计算。
(2)罩面涂层表面的X射线强度的偏差
通过将对于上述的各位置(5个部位的测定位置)进行荧光X射线分析而得到的硫原子的X射线强度(kcps)进行算术平均,求出平均X射线强度Iave。另外,通过将该平均X射线强度Iave和各位置(5个部位的测定位置)的X射线强度的最大值Imax和最小值Imin代入下式:ΔI=(Imax-Imin)/Iave×100(%)来计算X射线强度的偏差ΔI。
(3)透明薄膜基材的外观
在具有允许外部光线进入的窗的室内(明室),在晴天的白天,在直射阳光照不到的窗边目视观察上述透明薄膜基材(基材1~6)的背面(罩面涂层侧的表面)。基于这些观察结果,通过下述的基准评价透明薄膜基材的外观。
○(外观良好):未确认到不均匀或条纹
×(外观不良):确认到不均匀或条纹
(4)罩面涂层表面的表面电阻率
根据JIS K6911,使用绝缘电阻计(株式会社三菱化学アナリテック制造,商品名“Hiresta-up MCP-HT450”),在23℃、相对湿度55%RH的气氛下测定上述制作的透明薄膜基材(基材1~6)的罩面涂层侧的表面的表面电阻Rs。施加电压设定为100V,表面电阻Rs的读取在测定开始60秒后进行。由其结果,根据下式计算表面电阻率。
ρs=Rs×E/V×π(D+d)/(D-d)
在此,上式中的ρs表示表面电阻率(Ω/□),Rs表示表面电阻(Ω),E表示施加电压(V),V表示测定电压(V),D表示表面的环状电极的内径(cm),d表示表面电极的内圆外径(cm)。
(5)罩面涂层表面的耐刮擦性
从上述制作的透明薄膜基材(基材1~6)切割出10cm2(宽10cm×长10cm)的样品。在具有允许外部光线进入的窗的室内(明室),由试验者用指甲划过上述样品的背面(罩面涂层侧的表面),并通过是否由此造成划伤来评价耐刮擦性。具体而言,用光学显微镜观察指甲划过后的样品背面,确认存在罩面涂层的脱落屑的情况评价为×(耐刮擦性不良)、未确认这样的脱落屑的存在的情况评价为○(耐刮擦性良好)。
(6)防粘合力上升性(初期粘合力、在40℃粘贴保存1周后的粘合力)
(初期粘合力)
将实施例和比较例得到的粘合片(样品尺寸:25mm宽×100mm长)中粘合片的粘合剂层侧的表面使用贴合机[テスター产业株式会社制造,小型贴合机]在0.25MPa、0.3m/分钟的条件下贴合到偏振板[材质:三乙酰纤维素(TAC),表面的算术平均粗糙度(Ra)在MD方向上为约21nm、在TD方向上为约31nm、MD方向与TD方向的平均为约26nm]上。
使用上述的粘合片与偏振板的贴合样品,在23℃、50%RH的环境下放置20分钟后,根据下述条件,进行180°剥离试验,测定粘合片对偏振板的粘合力(N/25mm),作为“初期粘合力”。
(在40℃粘贴保存1周后的粘合力)
将实施例和比较例得到的粘合片(样品尺寸:25mm宽×100mm长)中粘合片的粘合剂层侧的表面使用贴合机[テスター产业株式会社制造,小型贴合机]在0.25MPa、0.3m/分钟的条件下贴合到偏振板[材质:三乙酰纤维素(TAC),表面的算术平均粗糙度(Ra)在MD方向上为约21nm、在TD方向上为约31nm、MD方向与TD方向的平均为约26nm]上。
使用上述的粘合片与偏振板的贴合样品,在40℃的环境中保存1周后,在23℃、50%RH的环境下放置2小时,然后根据下述条件,进行180°剥离试验,测定粘合片对偏振板的粘合力(N/25mm),作为“在40℃粘贴保存1周后的粘合力”。
上述的180°剥离试验使用拉伸试验机在23℃、50%RH的环境下、以30m/分钟的拉伸速度进行。
初期粘合力与在40℃粘贴保存1周后的粘合力之差[(在40℃粘贴保存1周后的粘合力)-(初期粘合力)]如果小于0.5N/25mm,则判断防粘合力上升性优良。
(7)加湿保存下的粘合片的白化(白化性)
将实施例、比较例中得到的粘合片在50℃、95%RH的环境中放置24小时(加湿保存)后,使用日本电色工业株式会社制造的“デジタルヘイズメーター(数字式雾度计)NDH-20D”测定雾度值(作为“加湿保存后的雾度值”)。测定在从50℃×95%RH的环境中取出样品后3分钟以内进行。另外,为了比较,也测定了加湿保存前的雾度值(作为“加湿保存前的雾度值”)。
(8)丙烯酸类粘合剂层的外观(凹陷、凝胶物的有无)
目视观察实施例和比较例中得到的粘合片的丙烯酸类粘合剂层的表面状态。测定纵10cm×横10cm的观察范围内的缺陷(凹陷、凝胶物)的个数,以下述的基准评价丙烯酸类粘合剂层的外观。
丙烯酸类粘合剂层的外观良好(○):缺陷个数为0~100个
丙烯酸类粘合剂层的外观不良(×):缺陷个数为101个以上
(9)粘合片的外观
根据上述(3)的透明薄膜基材的外观的评价结果、以及上述(8)的丙烯酸类粘合剂层的外观的评价结果,以下述的基准评价实施例和比较例得到的粘合片的外观。
粘合片的外观不良(×):透明薄膜基材的外观不良
粘合片的外观良好(○):透明薄膜基材的外观良好、丙烯酸类粘合剂层表面的缺陷个数为101个以上
粘合片的外观极其良好(◎):透明薄膜基材的外观良好、丙烯酸类粘合剂层表面的缺陷个数为0~100个
(10)丙烯酸类粘合剂层(交联后)的断裂伸长率
将上述制作的水分散型丙烯酸类粘合剂组合物(粘合剂1~8)涂布到利用聚硅氧烷表面处理后的PET薄膜(三菱树脂株式会社制造,商品名“MRF38”)的聚硅氧烷处理面上使得干燥后的厚度为50μm,然后利用热风循环式烘箱在120℃干燥2分钟,并在50℃养护3天,制作厚度50μm的丙烯酸类粘合剂层。
(断裂伸长率的测定)
然后,将上述丙烯酸类粘合剂层制成圆形,制作圆柱状的样品(长50mm、截面积(底面积)1mm2)。
使用拉伸试验机,在23℃、50%RH的环境下进行测定。以测定的初始长度(初始的夹盘间隔)为10mm的方式设定夹盘,在拉伸速度50mm/分钟的条件下进行拉伸试验,测定断裂点的伸长率[断裂伸长率(断裂点伸长率)]。
另外,断裂伸长率(断裂点伸长率)表示在拉伸试验中试验片(丙烯酸类粘合剂层的圆柱状样品)断裂时的伸长率,通过下式计算。
“断裂伸长率(断裂点伸长率)”(%)=(“断裂时的试验片的长度(断裂时的夹盘间隔)”-“初始长度(10mm)”)÷“初始长度(10mm)”×100
(11)丙烯酸类粘合剂层(交联后)的溶剂不溶成分的含量
从实施例和比较例中得到的粘合片上取约0.1g丙烯酸类粘合剂层,用平均孔径0.2μm的多孔四氟乙烯片(商品名“NTF1122”,日东电工株式会社制)包裹后,用风筝线扎紧,测定此时的重量,将该重量作为浸渍前重量。另外,该浸渍前重量是丙烯酸类粘合剂层(上述所取的丙烯酸类粘合剂层)、四氟乙烯片和风筝线的总重量。另外,也测定四氟乙烯片与风筝线的合计重量,将该重量作为包装重量。
然后,将上述丙烯酸类粘合剂层用四氟乙烯片包裹、并用风筝线扎紧的物体(以下称为“样品”)放入充满乙酸乙酯的50mL容器中,在23℃下静置7天。之后,从容器中取出样品(乙酸乙酯处理后),转移到铝杯中,在130℃下在干燥机中干燥2小时除去乙酸乙酯,然后测定重量,并将该重量作为浸渍后重量。
而且,由下式计算溶剂不溶成分的含量。
溶剂不溶成分的含量(重量%)=((d-e)/(f-e))×100
(上式中,d为浸渍后重量,e为包装重量,f为浸渍前重量。)
表2、表3中使用的缩略符号如下所述。
[原料单体]
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
MMA:甲基丙烯酸甲酯
Vac:乙酸乙烯酯
DEAA:二乙基丙烯酰胺
AA:丙烯酸
[乳化剂]
HS-10:第一工业制药株式会社制造,商品名“アクアロンHS-10”(非离子阴离子型反应性乳化剂)
SE-10N:株式会社ADEKA制造,商品名“アデカリアソープSE-10N”(非离子阴离子型反应性乳化剂)
LA-16:第一工业制药株式会社制造,商品名“ハイテノールLA-16”(非离子阴离子型非反应性乳化剂)
[交联剂]
テトラッドC:三菱瓦斯化学株式会社制造,商品名“TETRAD-C(テトラッド-C)”(1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷,环氧当量:110,官能团数:4)
テトラッドX:三菱瓦斯化学株式会社制造,商品名“TETRAD-X(テトラッド-X)”(1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)苯,环氧当量:100,官能团数:4)
[基材(透明薄膜基材)]
T100G:防静电处理的PET薄膜,商品名“ダイヤホイルT100G”(三菱化学株式会社制造)
从表3的结果明显可以看出,满足本发明规定的粘合片(实施例)在加湿下保存的情况下不产生白化。
另一方面,使用非反应性乳化剂代替反应性乳化剂的比较例(比较例1、2)中,发现由于加湿保存造成雾度值显著上升,确认了加湿保存下粘合片的白化。另外,基材的罩面涂层的平均厚度和/或厚度的偏差不满足本发明规定的比较例(比较例4、5)中,粘合片的外观不良,另外,不含有三聚氰胺类交联剂时(比较例5),耐刮擦性也不良。另外,基材的防静电层并非含有聚噻吩、丙烯酸类树脂和三聚氰胺类交联剂的构成的罩面涂层时(比较例3),结果发现加湿保存造成雾度值上升,耐刮擦性也差。
产业实用性
本发明的粘合片可以用于再剥离的用途。特别是可以优选作为构成液晶显示器、有机电致发光(有机EL)、场发射显示器等的面板的偏振板、相位差板、防反射板、波长板、光学补偿薄膜、增亮薄膜等光学构件(光学塑料、光学玻璃、光学薄膜等)的表面保护用途(光学构件用的表面保护薄膜等)使用。另外,本发明的粘合片也可以用于例如半导体、电路、各种印刷基板、各种掩模、引线框等精细加工部件的制造时的表面保护或防破损、或者除去异物等、掩蔽等。
Claims (9)
1.一种粘合片,在透明薄膜基材的至少单面侧具有丙烯酸类粘合剂层,其特征在于,
所述透明薄膜基材具有包含树脂材料的基础层和设置在该基础层的第一面上的罩面涂层,
所述罩面涂层由聚噻吩、丙烯酸类树脂以及三聚氰胺类交联剂构成,平均厚度Dave为2~50nm,厚度的偏差ΔD为40%以下,
所述丙烯酸类粘合剂层为由再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物形成的粘合剂层,所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物含有丙烯酸类乳液型聚合物,所述丙烯酸类乳液型聚合物以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)和含羧基不饱和单体(B)作为必要的原料单体而构成,原料单体总量中(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的含量为70~99.5重量%、含羧基不饱和单体(B)的含量为0.5~10重量%,并且使用在分子中含有可自由基聚合官能团的反应性乳化剂进行聚合而得到。
2.如权利要求1所述的粘合片,其中,
构成所述基础层的树脂材料以聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯作为主要树脂成分。
3.如权利要求1或2所述的粘合片,其中,
所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物还含有在分子中具有两个以上能够与羧基反应的官能团的非水溶性交联剂。
4.如权利要求1至3中任一项所述的粘合片,其中,
所述丙烯酸类乳液型聚合物为以(甲基)丙烯酸烷基酯(A)、含羧基不饱和单体(B)以及选自由甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和二乙基丙烯酰胺组成的组中的至少一种单体(C)作为必要的原料单体而构成的丙烯酸类乳液型聚合物。
5.如权利要求1至4中任一项所述的粘合片,其中,
所述丙烯酸类乳液型聚合物的溶剂不溶成分的含量为70重量%以上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的粘合片,其中,
所述丙烯酸类粘合剂层的溶剂不溶成分的含量为90重量%以上,23℃下的断裂伸长率为130%以下。
7.如权利要求3至6中任一项所述的粘合片,其中,
所述再剥离用水分散型丙烯酸类粘合剂组合物中,相对于含羧基不饱和单体(B)的羧基1摩尔,所述非水溶性交联剂的能够与羧基反应的官能团的摩尔数为0.4~1.3摩尔。
8.如权利要求4至7中任一项所述的粘合片,其中,
构成所述丙烯酸类乳液型聚合物的原料单体总量中,(甲基)丙烯酸烷基酯(A)的含量为70~99重量%,含羧基不饱和单体(B)的含量为0.5~10重量%,以及单体(C)的含量为0.5~10重量%。
9.如权利要求1至8中任一项所述的粘合片,其为光学构件用的表面保护薄膜。
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