CN112703237A - 粘合片、层叠体及层叠体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种兼具高低差追随性和加工性的粘合片。本发明涉及一种粘合片,是具有将粘合剂组合物制成半固化状态而成的粘合剂层的粘合片,其中,粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂,粘合剂组合物中的热固化型交联剂的含量为0.1质量%以下,粘合剂组合物中的多官能单体的含量为0.1质量%以下,在将粘合剂层的拉伸弹性模量设为P,将使粘合剂层完全固化后的拉伸弹性模量设为Q的情况下,Q/P的值小于3.0。
Description
技术领域
本发明涉及粘合片、层叠体及层叠体的制造方法。
背景技术
近年来,在各种领域中广泛使用了液晶显示器(LCD)等显示装置、或者与触控面板等显示装置组合使用的输入装置。就这些显示装置或者输入装置的制造等而言,在贴合光学构件的用途中使用透明的双面粘合片,在显示装置与输入装置的贴合中也使用透明的双面粘合片。
作为形成粘合片的粘合剂组合物的聚合方法,已知有如下所述的多种聚合方法。具体而言,有如下方法:(1)基于热的聚合;(2)基于活性能量射线的聚合;(3)在进行了基于热(或活性能量射线)的聚合后,进行基于活性能量射线(或热)的聚合的两段聚合;(4)在进行了基于活性能量射线的聚合后,进行基于活性能量射线的聚合的两段聚合。
在通过两段聚合对粘合剂组合物进行固化的情况下,这样的粘合剂组合物例如具备热固化性及活性能量射线固化性两者、或者2阶段的活性能量射线固化性(以下,有时将这样的粘合剂组合物称作“双固化型粘合剂组合物”)。在粘合剂组合物为具备热固化性及活性能量射线固化性两者的粘合剂组合物的情况下,在与被粘物贴合前,例如通过仅进行热固化便能使其暂时粘接,之后,再利用活性能量射线使其固化(可称作后硬化或后固化(after cure)),从而能够与被粘物牢固地粘接。
例如在专利文献1中公开了一种粘合片,是具有粘合剂层的粘合片,其中,粘合剂层是通过活性能量射线的照射将无溶剂型固化性树脂组合物固化而形成的层,所述无溶剂型固化性树脂组合物包含:通过本体聚合法将包含(甲基)丙烯酸酯及含羟基(甲基)丙烯酸酯的单体组合物部分聚合而得到的糖浆状丙烯酸类树脂组合物;多官能性(甲基)丙烯酸酯化合物;和光聚合引发剂。在此,作为光聚合引发剂,仅使用裂解型光聚合引发剂。另外,在专利文献1中研究了通过使未反应单体部分地残留在粘合剂层中来改善高低差追随性等。
在专利文献2中公开了一种双面粘合片,由含有(甲基)丙烯酸系共聚物、交联剂和光聚合引发剂的粘合剂树脂组合物形成。在此,将光交联前的拉伸弹性模量(X1)与光交联后的拉伸弹性模量(X2)之比(X1/X2)设为3以上,由此能够提高光交联前的粘合性,又能够在光交联后得到充分的硬度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2016-117045号
专利文献2:日本特开2016-222916号公报
发明内容
一般而言,在后固化型的粘合片中,高低差追随性和加工性处于此消彼长的关系,难以兼顾这两者。即,在以往的后固化型的粘合片中,在想要提高高低差追随性的情况下,存在有时在贴合时粘合剂意外地扩散、贴合时的加工性差的问题。
因此,为了解决这样的现有技术问题,本发明人出于提供兼具高低差追随性和加工性的粘合片的目的而进行了研究。
为了解决上述的课题而深入研究的结果,本发明人发现:在具有将粘合剂组合物制成半固化状态而成的粘合剂层的后固化型的粘合片中,通过将粘合剂组合物设为含有(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂但不含有热固化型交联剂和多官能单体的构成,并且使后固化前后的粘合剂层的拉伸弹性模量之比小于规定值,从而得到兼具高低差追随性和加工性的粘合片。
具体而言,本发明具有以下的构成。
[1]一种粘合片,是具有将粘合剂组合物制成半固化状态而成的粘合剂层的粘合片,其中,
粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂,
粘合剂组合物中的热固化型交联剂的含量为0.1质量%以下,
粘合剂组合物中的多官能单体的含量为0.1质量%以下,
在将粘合剂层的拉伸弹性模量设为P,将使粘合剂层完全固化后的拉伸弹性模量设为Q的情况下,
Q/P的值小于3.0。
[2]根据[1]所述的粘合片,其中,粘合剂层的拉伸弹性模量为100kPa以上且200kPa以下。
[3]根据[1]或[2]所述的粘合片,其中,脱氢型光聚合引发剂为二苯甲酮系的光聚合引发剂。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的粘合片,其中,粘合剂层的半固化状态的凝胶分率为50%以下。
[5]根据[1]~[4]中任一项所述的粘合片,其中,粘合剂组合物还包含裂解型光聚合引发剂。
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的粘合片,其中,粘合剂组合物中的溶剂的含量为0.1质量%以下。
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的粘合片,其中,(甲基)丙烯酸系共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)为-55℃以上且-40℃以下。
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的粘合片,其中,(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为40万以上且100万以下。
[9]根据[1]~[8]中任一项所述的粘合片,其中,粘合剂层的断裂伸长率为1000%以上,并且拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力或断裂应力为0.1N/mm2以上且0.6N/mm2以下。
[10]根据[1]~[9]中任一项所述的粘合片,其中,粘合片为光学构件贴合用粘合片。
[11]一种层叠体,其中,具备:对[1]~[10]中任一项所述的粘合片的粘合剂层照射活性能量射线而使所述粘合剂层后固化得到的后固化后的粘合剂层;以及在后固化后的粘合剂层的至少一面侧上的光学构件。
[12]一种层叠体的制造方法,其中,包括:将[1]~[10]中任一项所述的粘合片的粘合剂层以半固化状态贴合于光学构件后,照射活性能量射线而使粘合剂层后固化的工序。
(发明效果)
根据本发明,可以得到兼具高低差追随性和加工性的粘合片。
附图说明
图1是示出本发明的带剥离片的双面粘合片的构成的一例的截面图。
图2是示出层叠体的构成的一例的截面图。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细的说明。以下记载的构成要件的说明有时基于代表性的实施方式、具体例进行,但本发明并不限定于这样的实施方式。此外,本说明书中使用“~”表示的数值范围意指将在“~”前后记载的数值作为下限值及上限值包括的范围。另外,“(甲基)丙烯酸”意指包括丙烯酸及甲基丙烯酸两者。
(粘合片)
本发明涉及具有将粘合剂组合物制成半固化状态而成的粘合剂层的粘合片。粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂。在此,粘合剂组合物中的热固化型交联剂的含量为0.1质量%以下,粘合剂组合物中的多官能单体的含量为0.1质量%以下。另外,在将粘合剂层的拉伸弹性模量设为P、并且将使粘合剂层完全固化后的拉伸弹性模量设为Q的情况下,Q/P的值小于3.0。
本发明的粘合片具有上述构成,因此兼具高低差追随性和加工性。本发明的粘合片是具有后固化性(光交联性)的粘合片,在后固化前能够无间隙地追随被粘物的高低差。尤其是本发明的粘合片不包含多官能单体,因此能够更有效地提高粘合剂层的高低差追随性。另外,即使后固化后在耐候性试验后,也能够保持该高低差追随性。例如,本发明的粘合片即使针对在贴合部分具有粘合剂层的厚度的30%的高度的高低差,也能够无间隙地追随该高低差。另外,本发明的粘合片即使在长时间静置于高温环境下或紫外线暴露环境下后,也能够发挥优异的高低差追随性。
另外,本发明的粘合片含有脱氢型光聚合引发剂,另一方面,实质上不含有热固化型交联剂,因此在半固化状态下的加工性也优异。在本说明书中,粘合片的加工性可以利用贴合时的粘合剂的溢出(渗出(ooze)值)来评价。具体而言,在将压制部的温度设定为25℃、且在0.2MPa的压力下加压5分钟时的粘合片的扩散(渗出值)小的情况下,可以评价为加工性良好。在测定剥离片的各边中与粘合剂层最扩散开的点的距离(最大距离)、并且将四边的平均值设为渗出值的情况下,渗出值优选小于1.2mm。
进而,本发明的粘合片实质上不含有热交联剂,因此能够在形成粘合片时省略熟化工序。由此,能够缩短在粘合片的制造中耗费的时间。
在将半固化状态的粘合剂层的拉伸弹性模量设为P、并且将使粘合剂层完全固化(光交联)后的拉伸弹性模量设为Q的情况下,Q/P的值只要小于3.0即可,优选小于2.8,更优选小于2.6,进一步优选小于2.4。此外,Q/P的值的下限值并无特别限定,但优选为1.0以上。通过将粘合剂层的光交联前后的拉伸弹性模量之比设为上述范围内,从而容易得到高低差追随性和加工性优异的粘合片。另外,通过将粘合剂层的光交联前后的拉伸弹性模量之比设为上述范围内,从而能够在完全固化时抑制由光交联所致的收缩应变,由此能够提高耐久性。
半固化状态的粘合剂层的拉伸弹性模量优选为100kPa以上且200kPa以下,更优选为120kPa以上且180kPa以下。在此,半固化状态的粘合剂层的拉伸弹性模量是由在后述的拉伸应力的测定中得到的应力-应变曲线(SS曲线)算出的值。具体而言,由0%和5%的拉伸伸长率和应力值算出斜率,作为拉伸弹性模量。
后固化后(完全固化后)的粘合剂层的拉伸弹性模量优选为150kPa以上且250kPa以下,更优选为170kPa以上且230kPa以下。后固化后(完全固化后)的粘合剂层的拉伸弹性模量是对半固化状态的粘合剂层按照使累积光量达到2000mJ/cm2的方式照射紫外线后的粘合剂层的拉伸弹性模量。
在此,半固化状态的粘合剂层的拉伸应力按照以下方式来测定。首先,将粘合剂层切割成纵长50mm、横宽(宽度方向)Amm。此时,横宽(宽度方向)的A的值按照粘合片的厚度(mm)×Amm=6mm2的方式确定。接着,将粘合片沿宽度方向卷起,制成圆的直径为2.8mm、高度为50mm的圆柱状样品,将该圆柱状样品的上端和下端的分别至10mm的区域用2张(合计4张)厚度188μm、纵长25mm、横宽50mm的PET膜来夹持。然后,将该区域设为拉伸试验机的卡盘部分,并且按照使卡盘间距离为30mm的方式进行固定,在测定温度为23℃、相对湿度为50%的环境下且拉伸速度为300mm/分钟的条件下拉伸至拉伸伸长率达到2000%为止,当在拉伸伸长率达到2000%之前发生断裂的情况下,将该拉伸伸长率设为断裂伸长率,并且将此时的应力值设为断裂应力。此外,在即使拉伸伸长率达到2000%也未发生断裂的情况下,将拉伸伸长率为2000%的应力值设为拉伸应力,并且将断裂伸长率设为2000%以上。
此外,关于后固化后的粘合剂层的拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力或断裂应力,在对粘合剂层按照使累积光量达到2000mJ/cm2的方式照射紫外线后,得到圆柱状样品,利用同样的方法进行测定。
此外,本说明书中的拉伸伸长率是利用下式算出的比率。
拉伸伸长率(%)=(拉伸后的卡盘间距离-拉伸前的卡盘间距离(30mm))/拉伸前的卡盘间距离(30mm)×100
在如上述那样测定粘合片的光交联前的拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力时,需要使粘合片的光交联前的断裂伸长率为2000%以上。此外,在粘合片的光交联前的断裂伸长率低于2000%的情况下,在测定上述的拉伸应力时,在拉伸伸长率达到2000%之前粘合片就会断裂。在该情况下,上述测定中得到的应力值为断裂应力。
半固化状态的粘合剂层的断裂伸长率优选为1000%以上,更优选为1200%以上,进一步优选为1500%以上,特别优选为2000%以上。
半固化状态的粘合剂层的拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力优选为0.1N/mm2以上,更优选为0.2N/mm2以上。另外,半固化状态的粘合剂层的拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力优选为0.6N/mm2以下,更优选为0.5N/mm2以下。另外,当在拉伸伸长率达到2000%之前粘合片就会断裂的情况下,断裂应力优选为0.1N/mm2以上,更优选为0.2N/mm2以上。另外,半固化状态的粘合剂层的断裂应力优选为0.6N/mm2以下,更优选为0.5N/mm2以下。
后固化后(完全固化后)的粘合剂层的断裂应力优选为0.1N/mm2以上,更优选为0.2N/mm2以上。另外,后固化后(完全固化后)的粘合剂层的断裂应力优选为0.6N/mm2以下,更优选为0.5N/mm2以下。
半固化状态的粘合剂层中的残留单体量优选为12质量%以下,更优选为10质量%以下,进一步优选为8质量%以下,特别优选为5质量%以下。此外,在本发明中,半固化状态的粘合剂层中的残留单体量也可以为0质量%。通过将半固化状态的粘合剂层中的残留单体量设为上述范围内,从而能够提高加工性。另外,通过将半固化状态的粘合剂层中的残留单体量设为上述范围内,从而可抑制在制造粘合片的工序中单体成分的挥发,能够抑制臭气的产生等。
粘合剂层中的残留单体量可以利用加热减量测定法来计算。具体而言,将粘合剂层切割成10cm见方,再贴附于12cm见方、12μm厚的铝箔。之后,投入135℃的烘箱中进行加热,在10分钟后取出。计算加热前后的粘合片的重量的减少率,由此作为残留单体量的指标。
半固化状态的粘合剂层具有光交联性(基于光照射的固化能力)。即,半固化状态的粘合剂层是光照射前(光交联前)的柔软状态的片材。具体而言,在本说明书中,在通过按照使累积光量达到2000mJ/cm2的方式照射活性能量射线而使粘合剂层的凝胶分率提高了10质量%以上的情况下,照射前的粘合剂层可以说是半固化状态。在照射活性能量射线时,在粘合剂层的两个表面贴合光学用透明PET隔离件,并且从一个光学用透明PET隔离件侧按照使累积光量达到2000mJ/cm2的方式照射活性能量射线(高压汞灯或金属卤化物灯)。
半固化状态的粘合剂层的凝胶分率优选为55%以下,更优选为50%以下,进一步优选为40%以下,特别优选为30%以下。另外,粘合剂层的半固化状态下的凝胶分率优选为1%以上。通过将半固化状态的粘合剂层的凝胶分率设为上述范围内,能够得到高低差追随性优异的粘合片。
粘合剂层的凝胶分率是利用以下的方法测定得到的值。
首先,采集约0.1g粘合片(粘合剂层)于样品瓶中,添加乙酸乙酯30ml,振荡24小时。之后,用150目的不锈钢制金属网过滤分离该样品瓶的内容物,在100℃下对金属网上的残留物进行1小时干燥,测定干燥重量W(g)。由所得的干燥重量根据下述式1求出凝胶分率。
凝胶分率(质量%)=(干燥重量W/粘合剂层的采集重量)×100···式1
后固化后(完全固化后)的粘合剂层的凝胶分率优选为50%以上,更优选为55%以上。此外,后固化后(完全固化后)的粘合片的凝胶分率是对半固化状态的粘合剂层按照使累积光量达到2000mJ/cm2以上的方式照射紫外线后的粘合片的凝胶分率。
粘合剂层的对玻璃粘合力在后固化后(完全固化后)优选为20.0N/25mm以上,更优选为24.0N/25mm以上,进一步优选为25.0N/25mm以上,特别优选为27.0N/25mm以上。在此,粘合剂层的对玻璃粘合力是依据JIS Z 0237以300mm/分钟的拉伸速度将粘合剂层从玻璃剥离180度时的剥离强度。
本发明的粘合片的厚度优选为5~2000μm,更优选为30~1000μm,进一步优选为50~500μm,特别优选为70~200μm。通过将粘合片的厚度设为上述范围内,从而易于将粘合片卷取成辊形状,能够提高粘合片的生产率。此外,粘合剂层的厚度也优选为上述范围内。通过将粘合剂层的厚度设为上述范围内,能够充分提高高低差追随性和耐久性。另外,能够抑制粘合剂的溢出或者发粘,能够提高加工性。
本发明的粘合片优选为双面粘合片。双面粘合片可以是单层的双面粘合片,也可以是层叠有多层粘合剂层的多层的双面粘合片。另外,双面粘合片可以是在基材(优选为透明基材)的双面具备粘合剂层的双面粘合片。在该情况下,作为基材,可列举例如:聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸共聚物、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚醚酮、三乙酰基纤维素等塑料膜;防反射膜、电磁波屏蔽膜等光学膜等。
本发明的粘合片优选为光学构件贴合用的粘合片。作为光学构件,可列举贴合在触控面板或图像显示装置等光学制品中的各构成构件或最表层的盖板玻璃上的防飞散膜等。作为触控面板的构成构件,可列举例如:在透明树脂膜上设有ITO膜的ITO膜、在玻璃板的表面设有ITO膜的ITO玻璃、在透明树脂膜上涂敷有导电性聚合物的透明导电性膜、硬涂膜、耐指纹性膜等。作为图像显示装置的构成构件,可列举例如:用于液晶显示装置中的防反射膜、取向膜、偏光膜、相位差膜、增亮膜等。
作为在这些构件中使用的材料,可列举玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、三乙酰基纤维素、聚酰亚胺、酰化纤维素等。
(粘合剂组合物)
粘合剂组合物是形成上述的半固化状态的粘合剂层的物质。粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂。另一方面,粘合剂组合物实质上不包含热固化型交联剂,其含量为0.1质量%以下,优选为0.0质量%。另外,粘合剂组合物实质上不包含多官能单体,其含量为0.1质量%以下,优选为0.0质量%。此外,相对于粘合剂层的总质量的热固化型交联剂及多官能单体的含量也分别为0.1质量%以下。在本发明中,通过将热固化型交联剂和多官能单体的含量设为上述范围内,能够更有效地提高粘合剂层的高低差追随性。另外,通过将热固化型交联剂的含量设为上述范围内,能够在形成粘合片时省略熟化工序,能够缩短在粘合片的制造中耗费的时间。
另外,粘合剂组合物实质上不包含溶剂,其含量为0.1质量%以下,优选为0.0质量%。此外,相对于粘合剂层的总质量的溶剂的含量也为0.1质量%以下。这样,本发明的粘合剂组合物为无溶剂型,由这样的粘合剂组合物形成的粘合剂层可以说是无溶剂型粘合剂层。通过将粘合剂层设为无溶剂型粘合剂层,能够降低对环境的负荷。
((甲基)丙烯酸系共聚物)
粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物。(甲基)丙烯酸系共聚物是包含于粘合剂组合物中的主聚合物,有时也将这样的聚合物称作基础聚合物。此外,(甲基)丙烯酸系共聚物也包含在粘合剂层中。
(甲基)丙烯酸系共聚物只要具有丙烯酸单体单元,则并无特别限制,例如,优选为含有非交联性(甲基)丙烯酸酯单元(a1)和具有交联性官能团的丙烯酸单体单元(a2)的(甲基)丙烯酸系共聚物。(甲基)丙烯酸系共聚物优选为具有不会使显示装置的视觉辨认性降低的程度的透明性的(甲基)丙烯酸系共聚物。此外,本说明书及权利要求书中,“单元”为构成聚合物的重复单元(单体单元)。
非交联性(甲基)丙烯酸酯单元(a1)是来自(甲基)丙烯酸烷基酯的重复单元。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,可列举(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)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(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)丙烯酸正十一烷基酯、(甲基)丙烯酸正十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。在上述(甲基)丙烯酸烷基酯中,从使粘合性变高的方面出发,优选使用选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯中的至少1种。另外,还优选组合使用(甲基)丙烯酸2-乙基己酯和选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯及(甲基)丙烯酸正丁酯中的至少1种,更优选组合使用(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
作为具有交联性官能团的(甲基)丙烯酸单体单元(a2),可列举含羟基的单体单元、含氨基的单体单元、含缩水甘油基的单体单元、含羧基的单体单元等。这些单体单元可以为1种,也可以为2种以上。
含羟基的单体单元是来自含羟基的单体的重复单元。作为含羟基的单体,可列举例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯;(甲基)丙烯酸单(二乙二醇)等(甲基)丙烯酸[(单、二或多)亚烷基二醇]、(甲基)丙烯酸单己内酯等(甲基)丙烯酸内酯。
含氨基的单体单元可列举例如:(甲基)丙烯酰胺、烯丙基胺等来自含氨基的单体的重复单元。
含缩水甘油基的单体单元可列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等来自含缩水甘油基的单体的重复单元。
含羧基的单体单元可列举丙烯酸、甲基丙烯酸。
(甲基)丙烯酸系共聚物中的具有交联性官能团的(甲基)丙烯酸单体单元(a2)的含量相对于(甲基)丙烯酸系共聚物的总质量优选为0.01质量%以上,更优选为0.5质量%以上。另外,具有交联性官能团的(甲基)丙烯酸单体单元(a2)的含量优选为40质量%以下,更优选为35质量%以下。
(甲基)丙烯酸系共聚物可以根据需要具有其他单体单元。其他单体只要是能够与上述的丙烯酸单体共聚的单体即可,可列举例如:(甲基)丙烯酸异冰片基酯、(甲基)丙烯酸异硬脂基酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、N-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酰亚胺、丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯腈、乙酸乙烯酯、苯乙烯、氯乙烯、乙烯基吡啶等。
(甲基)丙烯酸系共聚物中的其他单体单元的含量优选为40质量%以下,更优选为30质量%以下。如果其他单体单元的含量为上述下限值以上,则能够充分提高凝聚力,如果为上述上限值以下,则容易确保充分的粘合力。
(甲基)丙烯酸系共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)优选为-55℃以上,更优选为-53℃以上。另外,(甲基)丙烯酸系共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)优选为-10℃以下,更优选为-20℃以下,进一步优选为-30℃以下,特别优选为-40℃以下。在此,理论玻璃化转变温度(Tg)是根据下述FOX式求出的理论值。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+···+Wn/Tgn···FOX式
(式中的Tg是丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度(K:开尔文),W1、W2···Wn是构成丙烯酸系共聚物的各单体的质量分率,Tg1、Tg2···Tgn表示各单体的均聚物的玻璃化转变温度。)
通过将(甲基)丙烯酸系共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)设为上述范围内,能够进一步提高粘合片的加工性。进而,通过将(甲基)丙烯酸系共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)设为上述范围内,能够进一步提高粘合片的凝聚力,并且能够得到耐久性和粘合性优异的粘合片。
(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量(Mw)优选为25万以上,更优选为30万以上,进一步优选为35万以上,特别优选为40万以上。另外,(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量(Mw)优选为100万以下,更优选为95万以下,进一步优选为90万以下。通过将(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量(Mw)设为上述范围内,能够进一步提高粘合片的加工性。另外,通过将(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量(Mw)设为上述范围内,能够提高高低差追随性,又能提高耐久性。
此外,(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量是利用凝胶渗透色谱(GPC)进行测定,并且按照标准聚苯乙烯换算求出的值。
凝胶渗透色谱(GPC)的测定条件如以下所示。
溶剂:四氢呋喃
色谱柱:Shodex KF801、KF803L、KF800L、KF800D(连接4根昭和电工(株)制色谱柱来使用)
柱温:40℃
试样浓度:0.5质量%
检测器:RI-2031plus(JASCO制)
泵:RI-2080plus(JASCO制)
流量(流速):0.8ml/min
注入量:10μl
校正曲线:使用基于标准聚苯乙烯Shodex standard聚苯乙烯(昭和电工(株)制)Mw=1320~2500000的10个样品得到的校正曲线。
(甲基)丙烯酸系共聚物可以使用市售的产品,也可以通过使丙烯酸单体聚合来制造。在通过聚合来制造(甲基)丙烯酸系共聚物的情况下,聚合方法可以从通常使用的聚合方法中进行适当选择。作为聚合方法,可列举溶液聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合法等。
(脱氢型光聚合引发剂)
粘合剂组合物包含脱氢型光聚合引发剂。此外,脱氢型光聚合引发剂也包含在粘合剂层中。脱氢型光聚合引发剂是通过活性能量射线的照射而引发构成上述的(甲基)丙烯酸系共聚物、(甲基)丙烯酸系共聚物的单体的聚合反应的物质。脱氢型光聚合引发剂是光激发的引发剂与体系中的供氢体形成激发络合物,再使供氢体的氢转移而促进聚合的光聚合引发剂。
作为脱氢型光聚合引发剂,可列举例如:二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、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、樟脑醌、二苯并环庚烯酮、2-乙基蒽醌、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、苯偶酰、9,10-菲醌等。其中,脱氢型光聚合引发剂优选为二苯甲酮系的光聚合引发剂,作为二苯甲酮系的光聚合引发剂,可列举例如:二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
粘合剂组合物中的脱氢型光聚合引发剂的含量相对于(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份优选为0.1质量份以上,更优选为0.5质量份以上,进一步优选为1质量份以上。另外,脱氢型光聚合引发剂的含量相对于(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下。
脱氢型光聚合引发剂可以使用市售品。作为市售品的例子,可列举拉姆森(Lambson)公司制的SPEEDCURE MBP、ESACURE TZT等。
(裂解型光聚合引发剂)
粘合剂组合物优选还包含裂解型光聚合引发剂。裂解型光聚合引发剂是引发剂本身的单键裂解并产生自由基而促进聚合的光聚合引发剂。
作为裂解型光聚合引发剂,可列举例如:2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、1-(4-(2-羟基乙氧基)苯基)-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-1-[4-{4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)苄基}苯基]-2-甲基-丙烷-1-酮、低聚(2-羟基-2-甲基-1-(4-(1-甲基乙烯基)苯基)丙酮)、苯基乙醛酸甲酯、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)乙氧基苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)2,4,4-三甲基戊基氧化膦、它们的衍生物等。其中,优选为双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)乙氧基苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)2,4,4-三甲基戊基氧化膦等酰基氧化膦系光引发剂。
粘合剂组合物中的裂解型光聚合引发剂的含量相对于(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份优选为0.01质量份以上,更优选为0.1质量份以上。另外,裂解型光聚合引发剂的含量相对于(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份优选为10质量份以下,更优选为5质量份以下,进一步优选为3质量份以下。
裂解型光聚合引发剂可以使用市售品。作为市售品的例子,可列举艾坚蒙(IGMResins)公司制的Irgacure184、Irgacure819等。
(任意成分)
本发明的粘合片可以在不损害本发明效果的范围内含有除了上述以外的其他成分。作为其他成分,可列举作为粘合剂用的添加剂而公知的成分。例如,可以根据需要从增塑剂、抗氧化剂、金属防腐剂、增粘剂、硅烷偶联剂、紫外线吸收剂、受阻胺系化合物等光稳定剂等中进行选择。
作为增塑剂,可以使用无官能性丙烯酸聚合物。无官能性丙烯酸聚合物意指仅由不具有除了丙烯酸酯基以外的官能团的丙烯酸单体单元构成的聚合物、或者由不具有除了丙烯酸酯基以外的官能团的丙烯酸单体单元和不具有官能团的非丙烯酸单体单元构成的聚合物。
作为不具有除了丙烯酸酯基以外的官能团的丙烯酸单体单元,可列举例如:与非交联性(甲基)丙烯酸酯单元同样的丙烯酸单体单元。
作为不具有官能团的非丙烯酸单体单元,可列举例如:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、肉豆蔻酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、环己烷甲酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯之类的羧酸乙烯酯类或者苯乙烯等。
作为抗氧化剂,可列举酚系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、内酯系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、硫系抗氧化剂等。这些抗氧化剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为金属防腐剂,可列举苯并三唑系树脂。
作为增粘剂,可列举例如:松香系树脂、萜烯系树脂、萜烯酚系树脂、香豆酮茚系树脂、苯乙烯系树脂、二甲苯系树脂、酚醛系树脂、石油树脂等。
作为硅烷偶联剂,可列举例如:巯基系硅烷偶联剂、(甲基)丙烯酸系硅烷偶联剂、异氰酸酯系硅烷偶联剂、环氧系硅烷偶联剂、氨基系硅烷偶联剂等。
作为紫外线吸收剂,可列举例如:苯并三唑系化合物、二苯甲酮系化合物等。
(粘合片的制造方法)
本发明的粘合片的制造方法优选包括:在剥离片上涂敷上述的粘合剂组合物而形成涂膜的工序;和对该涂膜照射活性能量射线而制成半固化状态的固化物的工序。通过对涂膜照射活性能量射线,从而(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂进行反应而形成半固化状态的固化物(粘合剂层)。
粘合剂组合物的涂敷可以使用公知的涂敷装置来实施。作为涂敷装置,可列举例如:刮刀涂布机、气刀涂布机、辊涂机、棒涂机、凹版涂布机、微凹版涂布机、棒式刮板涂布机、唇板涂布机、模涂机、帘式涂布机等。
在对涂膜照射活性能量射线时,优选按照使累积光量达到500mJ/cm2以上的方式照射活性能量射线,更优选按照使累积光量达到750mJ/cm2以上的方式照射活性能量射线。另外,优选按照使累积光量达到2000mJ/cm2以下的方式照射活性能量射线,更优选按照使累积光量达到1500mJ/cm2以下的方式照射活性能量射线。此外,在对涂膜照射活性能量射线时,优选分两阶段来照射活性能量射线。在这样的情况下,例如优选的是:在第一阶段中进行使用黑光灯的照射,在第二阶段中进行使用高压汞灯的照射。在第一阶段中进行使用黑光灯的照射的情况下,优选按照使累积光量达到100mJ/cm2以上且1000mJ/cm2以下的方式照射黑光灯,更优选按照使累积光量达到200mJ/cm2以上且500mJ/cm2以下的方式照射黑光灯。另外,在第二阶段中进行使用高压汞灯的照射的情况下,优选按照使累积光量达到300mJ/cm2以上且1500mJ/cm2以下的方式照射高压汞灯,更优选按照使累积光量达到500mJ/cm2以上且1200mJ/cm2以下的方式照射高压汞灯。通过在这样的条件下照射活性能量射线,能够更有效地提高粘合剂层的高低差追随性。
(带剥离片的粘合片)
本发明可以是涉及在上述的粘合片的双面具备剥离片的带剥离片的粘合片的发明。
图1是示出本发明的带剥离片的粘合片的一例的截面的概略图。带剥离片的粘合片1具备粘合片11和在粘合片11的双面上的剥离片12a及剥离片12b。粘合片11可以是如图1所示那样的单层的双面粘合片,也可以是层叠有多层粘合剂层的多层的双面粘合片。另外,粘合片11还可以是在基材(优选为透明基材)的双面具备粘合剂层的双面粘合片。
如图1所示,粘合片11的表面优选被剥离片12a及剥离片12b覆盖。作为剥离片,可列举:具有剥离片用基材和设置于该剥离片用基材的单面的剥离剂层的剥离性层叠片;或者作为低极性基材的聚乙烯膜或聚丙烯膜等聚烯烃膜。
剥离性层叠片中的剥离片用基材可使用纸类、高分子膜。作为构成剥离剂层的剥离剂,使用例如通用的加成型或缩合型的硅酮系剥离剂、含长链烷基的物质。特别优选使用反应性高的加成型硅酮系剥离剂。
作为硅酮系剥离剂,具体而言,可列举:东丽·道康宁硅油(Toray Dow CorningSilicone)公司制的BY24-4527、SD-7220等;信越化学工业株式会社制的KS-3600、KS-774、X62-2600等。另外,优选在硅酮系剥离剂中含有硅酮树脂,所述硅酮树脂是具有SiO2单元和(CH3)3SiO1/2单位或CH2=CH(CH3)SiO1/2单元的有机硅化合物。作为硅酮树脂的具体例,可列举:东丽·道康宁硅油(Toray Dow Corning Silicone)公司制的BY24-843、SD-7292、SHR-1404等;信越化学工业株式会社制的KS-3800、X92-183等。
作为剥离性层叠片,可以使用市售品。可列举例如:帝人杜邦膜(Teijin DupontFilm)株式会社制的作为经脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的重隔离膜、帝人杜邦膜(Teijin Dupont Film)株式会社制的作为经脱模处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的轻隔离膜。
本发明的粘合片优选具有剥离力互不相同的一对剥离片。即,就剥离片而言,为了易于剥离,优选使剥离片12a与剥离片12b的剥离性不同。若来自一方的剥离性与来自另一方的剥离性不同,则容易仅对剥离性高的那一方的剥离片先剥离。在该情况下,只要根据贴合方法、贴合顺序来调整剥离片12a和剥离片12b的剥离性即可。
(层叠体的制造方法)
层叠体的制造方法包括:将上述的粘合片的粘合剂层以半固化状态贴合于被粘物后,照射活性能量射线而使粘合剂层后固化的工序。在照射活性能量射线之前,粘合片的粘合剂层为半固化状态,因此向基材的初始紧密贴合性良好。这样,在将粘合片贴合于被粘物后,利用活性能量射线使粘合剂层后固化,由此粘合剂层的凝聚力提高,并且向被粘物的粘合性提高。另外,在本发明中,在将粘合剂层的拉伸弹性模量设为P,将使粘合剂层完全固化后的拉伸弹性模量设为Q的情况下,Q/P的值小于3.0,因此能够防止后固化的粘合剂层发生变形或扭曲。
作为活性能量射线,可列举紫外线、电子束、可见光线、X射线、离子射线等,可以根据粘合剂层中所含的光聚合引发剂进行适当选择。其中,从通用性的方面出发,优选为紫外线或电子射线,特别优选为紫外线。
作为紫外线的光源,可以使用例如高压汞灯、低压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、碳弧、氙弧、无电极紫外线灯等。
作为电子束,例如可以使用从Cockcroft Walton型、Vande Graaff型、共振变压型、绝缘芯变压器型、直线型、Dynamitron型、高频型等各种电子束加速器发射的电子束。
紫外线的照射功率优选使累积光量达到100~3000mJ/cm2,更优选使累积光量达到500~2000mJ/cm2。
(层叠体)
本发明还涉及具有上述的粘合片和被粘物的层叠体。层叠体具备:对上述的粘合片的粘合剂层照射活性能量射线而使所述粘合剂层后固化得到的后固化后的粘合剂层;和在后固化后的粘合剂层的至少一面侧上的被粘物。在粘合片为双面粘合片的情况下,优选的是:在将2个被粘物用半固化状态的粘合片贴合的状态下照射活性能量射线,使粘合剂层后固化,由此形成层叠体。
图2是示出将本发明的粘合片11贴合于具有高低差部32的被粘物31而成的层叠体30的构成的一例的截面图。如图2所示,被粘物31具有高低差部32。高低差部32的厚度可以为5~60μm。这样,本发明的粘合片11可以用于具有高低差部的被粘物的贴合用途。尤其是本发明的粘合片11还可以用于高低差部32的厚度为35μm以上的被粘物的贴合用途。
被粘物31优选为光学构件。作为光学构件,可列举触控面板、图像显示装置等光学制品中的各构成构件。
作为触控面板的构成构件,可列举例如:在透明树脂膜上设有ITO膜的ITO膜、在玻璃板的表面设有ITO膜的ITO玻璃、在透明树脂膜上涂敷有导电性聚合物的透明导电性膜、硬涂膜、耐指纹性膜等。本发明的双面粘合片优选为触控面板的传感器层叠用途,更优选为使用触控笔(touch pen)的触控面板的传感器层叠用途。从该观点出发,作为本发明的双面粘合片的被粘物,优选为在透明树脂膜上设有ITO膜的ITO膜、在玻璃板的表面设有ITO膜的ITO玻璃、在透明树脂膜上涂敷有导电性聚合物的透明导电性膜。
作为图像显示装置的构成构件,可列举例如:在液晶显示装置中使用的防反射膜、取向膜、偏光膜、相位差膜、增亮膜等。
作为在这些构件中使用的材料,可列举玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、环烯烃聚合物、三乙酰基纤维素、聚酰亚胺、酰化纤维素等。
实施例
以下,列举实施例和比较例而对本发明的特征更具体地说明。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要未脱离本发明的主旨,则均可以适当地变更。因此,本发明的范围不应受以下所示具体例的限定性解释。
[实施例1]
(丙烯酸系共聚物的合成)
向具备搅拌机、冷凝管、温度计及氮气导入管的反应容器中投入丙烯酸2-乙基己酯75质量份、丙烯酸5质量份、甲基丙烯酸乙酯20质量份、作为光聚合引发剂的1-羟基环己基苯基酮0.05质量份,一边导入氮气一边照射照度为3mW/cm2的紫外线,进行部分聚合,由此得到包含转化率为21.3%的丙烯酸系共聚物的主剂A。所得的丙烯酸系共聚物的基于GPC得到的聚苯乙烯换算的重均分子量Mw为70.1万,理论Tg为-47℃。此外,玻璃化转变温度Tg是根据下述FOX式求出的理论值。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+···+Wn/Tgn···FOX式
(式中的Tg为丙烯酸系共聚物的玻璃化转变温度(K:开尔文),W1、W2···Wn是构成丙烯酸系共聚物的各单体的质量分率,Tg1、Tg2···Tgn表示各单体的均聚物的玻璃化转变温度。)
(粘合剂组合物的制作)
向所得的(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份中添加脱氢型光聚合引发剂(拉姆森(Lambson)公司制:4-甲基二苯甲酮(4MBP))2.5质量份和裂解型光聚合引发剂(艾坚蒙(IGMResins)公司制:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(TPO))0.5质量份,搅拌直至变得均匀,得到粘合剂组合物A。
(粘合片的制作)
利用敷涂机将如上述那样制作的粘合剂组合物A按照干燥后的涂敷膜厚成为100μm的方式均匀地涂敷于具备被硅酮系剥离剂处理过的剥离剂层的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(第一剥离片)(王子艾富特(F-Tex)公司制:38RL-07(2))的表面。之后,按照使累积光量达到240mJ/cm2的方式照射黑光灯,接着,按照使累积光量达到750mJ/cm2的方式照射高压汞灯,由此在第一剥离片的表面形成粘合剂层。接着,在该粘合剂层的表面贴合厚度38μm的第二剥离片(王子艾富特公司制:38RL-07(L)),得到具备在存在剥离力差的一对剥离片中夹持有粘合剂层的第一剥离片/粘合剂层/第二剥离片的构成的、带剥离片的双面粘合片。
[实施例2~5]
如表1记载那样变更实施例1的“丙烯酸系共聚物的合成”中的单体成分的配合比例,而且按照表1记载那样变更“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例,除此以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[实施例6]
按照表1记载那样变更实施例1的“丙烯酸系共聚物的合成”中的单体成分的配合比例,按照表1记载那样变更“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例,而且按照表1记载那样变更“粘合片的制作”中的涂敷膜厚,除此以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[实施例7]
除了按照表1记载那样变更实施例1的“粘合片的制作”中的涂敷膜厚以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[实施例8]
按照表1记载那样变更实施例2的“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例,而且按照表1记载那样变更“粘合片的制作”中的涂敷膜厚,除此以外,与实施例2同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[实施例9]
按照表1记载那样变更实施例1的“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例,而且按照表1记载那样变更“粘合片的制作”中的光照射条件,除此以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[实施例10]
除了按照表1记载那样变更实施例1的“丙烯酸系共聚物的合成”中的单体成分的配合比例以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[实施例11]
在实施例1的“丙烯酸系共聚物的合成”中,照射照度为4mW/cm2的紫外线,进行部分聚合,由此得到包含转化率为25.5%的丙烯酸系共聚物的主剂A-2。所得的丙烯酸系共聚物的基于GPC得到的聚苯乙烯换算的重均分子量Mw为34.8万,理论Tg为-47℃。在实施例1的“粘合剂组合物的制作”中使用主剂A-2,按照表1记载那样变更光聚合引发剂的配合比例,除此以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[比较例1]
按照表2记载那样变更实施例1的“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例,而且添加了多官能单体(新中村化学工业公司制、A-HD-N),除此以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[比较例2]
除了在比较例1的“粘合片的制作”中不照射高压汞灯以外,与比较例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[比较例3]
按照表2记载那样变更实施例1的“丙烯酸系共聚物的合成”中的单体成分的配合比例,并且按照表2记载那样变更“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例,除此以外,与实施例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[比较例4]
除了按照表2记载那样变更实施例2的“粘合剂组合物的制作”中的光聚合引发剂的配合比例以外,与实施例2同样地得到带剥离片的双面粘合片。
[比较例5]
按照表2记载那样变更比较例1的“丙烯酸系共聚物的合成”中的单体成分的配合比例,在“粘合剂组合物的制作”中不添加多官能单体而按照表2记载那样配合热交联剂(东曹公司制、CORONATE HX),而且在制作粘合片后在室温下进行1周养护,除此以外,与比较例1同样地得到带剥离片的双面粘合片。
(测定)
<拉伸应力(断裂应力)·断裂伸长率>
后固化前的粘合片的拉伸应力或断裂应力按照以下方式进行测定。首先,将实施例及比较例中得到的带剥离片的双面粘合片切割成纵长50mm、横宽(宽度方向)Amm。此时,横宽(宽度方向)的A的值按照使粘合片的厚度(mm)×Amm=6mm2的方式确定。接着,剥离第一剥离片,仅将粘合片沿宽度方向卷起,制成圆的直径为2.8mm、高度为50mm的圆柱状样品。将圆柱状样品的上端及下端的分别至10mm的区域用2张(合计4张)厚度188μm、纵长25mm、横宽50mm的PET膜夹持,将该区域设为拉伸试验机的卡盘部分,并且按照使卡盘间距离为30mm的方式进行固定。之后,在测定温度为23℃、相对湿度为50%的环境下且拉伸速度为300mm/分钟的条件下拉伸至拉伸伸长率达到2000%为止,在拉伸伸长率达到2000%之前发生断裂的情况下,将该拉伸伸长率设为断裂伸长率,将此时的应力值设为断裂应力。此外,在即使拉伸伸长率达到2000%也未发生断裂的情况下,将拉伸伸长率为2000%的应力值设为拉伸应力,并且将断裂伸长率设为2000%以上。
关于后固化后的粘合片的拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力或断裂应力,在从切割成的带剥离片的双面粘合片的第一剥离片侧按照使累积光量达到2000mJ/cm2的方式照射紫外线后,得到圆柱状样品,并且利用同样的方法进行测定。
<拉伸弹性模量>
粘合片的拉伸弹性模量由在<拉伸应力(断裂应力)·断裂伸长率>的测定中得到的应力-应变曲线(SS曲线)算出。具体而言,由0%和5%的拉伸伸长率和应力值算出斜率,作为拉伸弹性模量。
<凝胶分率>
采集后固化前后的粘合片约0.1g于样品瓶中,添加乙酸乙酯30ml,振荡24小时。之后,用150目的不锈钢制金属网过滤分离该样品瓶的内容物,在100℃下对金属网上的残留物进行1小时干燥,测定干燥重量W(g)。由所得的干燥重量根据下述式1求出凝胶分率。
凝胶分率(质量%)=(干燥重量W/粘合片的采集重量)×100···
式1
(评价)
<层叠体的制作方法>
在玻璃板(纵长90mm×横宽50mm×厚度0.5mm)的表面,将紫外线固化型油墨按照使涂布厚度为5μm的方式丝网印刷成框状(纵长90mm×横宽50mm、宽度5mm)。接着,照射紫外线而使所印刷的上述紫外线固化型油墨固化。将该工序重复规定的次数,分别得到具有粘合剂层的厚度的30%或25%的各厚度的高低差部的印刷高低差玻璃。
将实施例及比较例中得到的带剥离片的双面粘合片裁切成纵长90mm×横宽50mm的形状,剥离第一剥离片,使用层压机(株式会社YOUBON制、IKO-650EMT),按照粘合片(粘合剂层)覆盖印刷高低差玻璃的框状的印刷整面的方式进行贴合。之后,剥离第二剥离片,使用真空贴合机(常阳工学公司制:真空重合装置(JE2020B-MVH)),在露出表面的粘合片(粘合剂层)上贴合玻璃板(纵长90mm×横宽50mm×厚度0.5mm)。此时的贴合条件设为40℃、弱加压力0.6kN、强加压力1.2kN、真空压力100Pa、加压保持时间10秒。接着,实施脱泡处理(高压釜处理:40℃、0.5MPa、30分钟),之后,用紫外线照射器(EYE GRAPHICS株式会社制、ECS-301G1)从印刷高低差玻璃侧按照使累积光量达到2000mJ/cm2的方式照射紫外线,得到层叠体。
<高低差追随性评价·初始追随性>
用显微镜(倍率:25倍)观察利用上述方法得到的层叠体的印刷高低差部,按照以下的基准进行了评价。在实用上为△以上时,可以判断为高低差追随性优异。
○:追随至粘合层厚度的30%的高低差,在高低差贴合面上未观察到气泡,是完全填埋的状态。
△:追随至粘合层厚度的25%的高低差,在高低差贴合面上未观察到气泡,是完全添埋的状态。
×:在粘合层厚度的25%的高低差中,在高低差贴合面观察到气泡,是未填满高低差的状态。
<高低差追随性评价·耐候性试验后>
将利用上述的方法得到的具有存在25%的厚度的高低差部的印刷高低差玻璃的层叠体投入QUV试验机(Q-Lab公司制)中,使用紫外线A的荧光灯,在0.8W/m2、80℃、4小时和0.53W/m2、50℃、4小时的条件下进行12次循环试验。此外,紫外线照射从印刷高低差侧进行。之后,以目视确认印刷高低差部,并且按照以下的基准进行了评价。
○:在高低差部无发泡
×:在高低差部有发泡
<加工性>
按照30mm×30mm的尺寸来切割粘合片。剥离粘合片的第一剥离片,将剥离出的粘合剂层贴附于预先切割成50mm见方的评价用剥离PET A71#100(帝人杜邦膜(TeijinDupont Film)公司制)的硅酮处理面。之后,另行将预先切割成50mm见方的评价用的剥离PET A38ST#50(帝人杜邦膜(Teijin Dupont Film)公司制)的硅酮处理面覆盖在剩余的第二剥离片上。之后,使用压制试验机(东洋精机公司制:MP-WNL),将压制部的温度设定为25℃,在2MPa的压力下加压5分钟。之后,测定粘合剂层从粘合片的第二剥离片的各边向外侧扩展开的最大距离,将四边的平均值设为渗出值。在实用上为△以上时,可以判断为加工性优异。
○:小于1.0mm
△:1.0mm以上且小于1.2mm
×:1.2mm以上
<残留单体量的测定>
粘合剂层中的残留单体量利用加热减量测定法来计算。具体而言,将粘合剂层切割成10cm见方,再贴附于12cm见方、12μm厚的铝箔上。之后,投入135℃的烘箱中进行加热,在10分钟后取出。计算加热前后的粘合片的重量的减少率,由此作为残留单体量的指标。
[表1]
[表2]
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
EMA:甲基丙烯酸乙酯
CHMA:甲基丙烯酸环己酯
DMAA:二甲基丙烯酰胺
IBXA:丙烯酸异冰片酯
4HBA:丙烯酸4-羟基丁酯
AAc:丙烯酸
TPO:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦
4MBP:4-甲基二苯甲酮
A-HD-N:1,6-己二醇二丙烯酸酯
可知实施例中得到的粘合片的高低差追随性和加工性优异。另一方面,在比较例中得到的粘合片中,不能兼顾高低差追随性和加工性。另外,实施例中得到的粘合片的耐久性也优异。
附图标记说明
1 带剥离片的粘合片
11 粘合片
12a 剥离片
12b 剥离片
30 层叠体
31 被粘物
32 高低差部
Claims (12)
1.一种粘合片,具有将粘合剂组合物制成半固化状态的粘合剂层,其中,
所述粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物及脱氢型光聚合引发剂,
所述粘合剂组合物中的热固化型交联剂的含量为0.1质量%以下,
所述粘合剂组合物中的多官能单体的含量为0.1质量%以下,
在将所述粘合剂层的拉伸弹性模量设为P,将使所述粘合剂层完全固化后的拉伸弹性模量设为Q的情况下,
Q/P的值小于3.0。
2.根据权利要求1所述的粘合片,其中,所述粘合剂层的拉伸弹性模量为100kPa以上且200kPa以下。
3.根据权利要求1或2所述的粘合片,其中,所述脱氢型光聚合引发剂为二苯甲酮系的光聚合引发剂。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂层的半固化状态的凝胶分率为50%以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂组合物还包含裂解型光聚合引发剂。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂组合物中的溶剂的含量为0.1质量%以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物的理论玻璃化转变温度(Tg)为-55℃以上且-40℃以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为40万以上且100万以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂层的断裂伸长率为1000%以上,拉伸伸长率为2000%时的拉伸应力或断裂应力为0.1N/mm2以上且0.6N/mm2以下。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合片为光学构件贴合用粘合片。
11.一种层叠体,其中,具备:
对权利要求1~10中任一项所述的粘合片的粘合剂层照射活性能量射线而使所述粘合剂层后固化得到的后固化后的粘合剂层;以及
在所述后固化后的粘合剂层的至少一面侧上的光学构件。
12.一种层叠体的制造方法,其中,包括:将权利要求1~10中任一项所述的粘合片的粘合剂层以半固化状态贴合于光学构件后,照射活性能量射线而使所述粘合剂层后固化的工序。
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