CN116355159A - 嵌段共聚物、粘着剂组合物、粘着片以及光学粘着片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及嵌段共聚物、粘着剂组合物、粘着片以及光学粘着片,目的在于提供一种具有实用上充分的透明性、相对介电常数和介质损耗角正切的值小、能够实现优异的低介电化的粘着剂组合物用的嵌段共聚物以及粘着剂组合物。一种嵌段共聚物,其为粘着剂组合物用的嵌段共聚物,其中,上述嵌段共聚物包含以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B),Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计为400质量ppm以下。
Description
技术领域
本发明涉及嵌段共聚物、粘着剂组合物、粘着片以及光学粘着片。
背景技术
液晶显示器等显示装置是通过层积多个作为材料的光学部件而制造的,为了将这些光学部件贴合而使用了透明胶带(光学透明胶(Optical Clear Adhesive):OCA)。
作为OCA的材料,以往,从透明度的方面出发,主要使用了丙烯酸系粘着剂。例如,专利文献1中,作为用于防止静电电容方式的触控面板式输入输出装置的运转失误的光学用粘着片,公开了使用丙烯酸系粘着剂的光学用粘着片。
另外,近年来,伴随着构成显示器或触控面板的电子部件的微细化,例如,由于电路中产生的高频噪声、驱动时被导电体夹持的电介质的电荷,在电子部件所包含的内部电路中产生的噪声会在内部电路引起运转失误,这成为了问题。进而,伴随着信息终端设备的高性能化及网络技术的飞跃性进步,在信息通信领域使用的电信号正在朝向高速/大容量传输进行高频化。
从这些背景出发,为了减小内部电路的运转失误、或者减小传输损失,对于粘着剂(包括光学用粘着剂)的低介电化的要求正在提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/147047号
发明内容
发明所要解决的课题
但是,以往公开的丙烯酸系粘着剂通常相对介电常数超过3,并且介质损耗角正切超过0.05,具有难以应对上述低介电化的要求的问题。
作为使用丙烯酸系以外的材料的粘着剂,例如有含有嵌段共聚物的橡胶系的粘着剂,但对于橡胶系的粘着剂来说,介电特性在实用上也尚不充分,并且透明性在实用上也不充分,作为上述需要低介电化的用途或OCA用途,具有存在实用上的改进点的问题。
因此,本发明中,鉴于上述现有技术的问题,目的在于提供一种用于提供实现了实用上充分的透明性和与以往公开的丙烯酸系粘着剂相比更低介电化的粘着剂组合物的嵌段共聚物、以及粘着剂组合物。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述课题进行了反复深入的研究,结果发现,在具有特定结构的嵌段共聚物中,通过限定特定原子的含量,能够解决上述课题,由此完成了本发明。
即,本发明如下所述。
[1]
一种嵌段共聚物,其为粘着剂组合物用的嵌段共聚物,其中,
上述嵌段共聚物包含以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B),
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计为400质量ppm以下。
[2]
如上述[1]所述的嵌段共聚物,其中,Ca原子的含量为300质量ppm以下。
[3]
如上述[1]或[2]所述的嵌段共聚物,其中,Ca原子的含量为50质量ppm以下。
[4]
如上述[1]~[3]中任一项所述的嵌段共聚物,其中,Li原子与Ti原子的含量的合计为300质量ppm以下。
[5]
如上述[1]~[4]中任一项所述的嵌段共聚物,其中,上述嵌段共聚物中的基于共轭二烯单体单元的双键的氢化率为70%以上。
[6]
如上述[1]~[5]中任一项所述的嵌段共聚物,其中,上述嵌段共聚物含有:
20质量%以上90质量%以下的成分(I)、和
10质量%以上80质量%以下的成分(II),
上述成分(I)为具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、重均分子量为30000以上200000以下的嵌段共聚物,
上述成分(II)为包含选自由下述成分(II-1)、(II-2)以及(II-3)组成的组中的至少一种成分的嵌段共聚物。
成分(II-1):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于上述成分(I)的重均分子量为1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分;
成分(II-2):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于上述成分(I)的重均分子量为2.5倍以上且小于3.5倍的重均分子量的成分;
成分(II-3):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于上述成分(I)的重均分子量为3.5倍以上且小于4.5倍的重均分子量的成分。
[7]
如上述[1]~[6]中任一项所述的嵌段共聚物,其中,上述嵌段共聚物包含偶联聚合物,
上述偶联聚合物包含含有氧原子的偶联剂残基。
[8]
如上述[6]或[7]所述的嵌段共聚物,其中,上述成分(I)的重均分子量为8.2万以上且小于10万。
[9]
如上述[1]~[8]中任一项所述的嵌段共聚物,其中,乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上35.0质量%以下。
[10]
一种粘着剂组合物,其含有:
100质量份的上述[1]~[9]中任一项所述的嵌段共聚物、和
1质量份~250质量份的赋粘剂。
[11]
如上述[10]所述的粘着剂组合物,其还含有120质量份以下的软化剂。
[12]
一种光学用粘着剂组合物,其含有:
100质量份的上述[1]~[9]中任一项所述的嵌段共聚物、和
1质量份~250质量份的赋粘剂。
[13]
如上述[12]所述的光学用粘着剂组合物,其还含有120质量份以下的软化剂。
[14]
一种粘着片,其具有由上述[12]或[13]所述的光学用粘着剂组合物构成的粘着剂层。
[15]
一种器件粘着剂层用途的光学粘着片,用于构成具有显示模块的电子器件,所述光学粘着片具有由光学用粘着剂组合物构成的粘着剂层,
该光学用粘着剂组合物包含:
100质量份的上述[1]~[9]中任一项所述的嵌段共聚物、和
1质量份~250质量份的赋粘剂。
[16]
如上述[15]所述的光学粘着片,其中,上述器件粘着剂层设置在设于上述显示模块内的透明电极与其他透明电极之间。
[17]
如上述[15]或[16]所述的光学粘着片,其在上述显示模块的显示面侧还藉由上述器件粘着剂层设有构成触摸传感器的传感器层,
上述器件粘着剂层由上述光学用粘着剂组合物构成。
[18]
如上述[15]~[17]中任一项所述的光学粘着片,其中,上述显示模块具有液晶面板、偏振片、导光板以及光源,
在上述显示模块的显示面侧还藉由上述器件粘着剂层设有偏振片和构成触摸传感器的传感器层,
上述传感器层和玻璃盖片藉由其他器件粘着剂层进行了层积,
上述器件粘着剂层是与偏振片相邻的层,
上述其他器件粘着剂层是与上述传感器层相邻的层。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种具有实用上充分的透明性、相对介电常数和介质损耗角正切的值小、能够实现优异的低介电化的粘着剂组合物用的嵌段共聚物以及粘着剂组合物。
附图说明
图1示出在本发明的嵌段共聚物的GPC曲线中的各峰间的拐点处进行了垂直分割的一例的图。
图2示出将本发明的光学粘着片用于粘着剂层的电子器件的一例的示意性截面图。
图3示出将本发明的光学粘着片用于粘着剂层的电子器件的另一例的示意性截面图。
图4示出将本发明的光学粘着片用于粘着剂层的电子器件的另一例的示意性截面图。
图5示出将本发明的光学粘着片用于粘着剂层的电子器件的另一例的示意性截面图。
图6示出将本发明的光学粘着片用于粘着剂层的电子器件的另一例的示意性截面图。
符号说明
1器件粘着剂层
2玻璃盖片
3显示模块
4功能层
5传感器层(触摸传感器)
6透明电极
7偏振片
8液晶面板
9导光板
10电子器件
11光源
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式(下文中称为“本实施方式”)进行详细说明。
需要说明的是,以下的本实施方式是用于说明本发明的例示,并不是将本发明限定于以下的内容。本发明可以在其要点的范围内进行各种变形来实施。
[嵌段共聚物]
本实施方式的嵌段共聚物为粘着剂组合物用的嵌段共聚物,其包含以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B),Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计为400质量ppm以下。
本实施方式的嵌段共聚物通过具备上述构成,作为粘着剂组合物用途具有实用上充分的透明性,与现有公知的丙烯酸系粘着剂相比,相对介电常数和介质损耗角正切的值小,能够实现优异的低介电化。
“乙烯基芳香族单体单元”表示使乙烯基芳香族化合物聚合、结果成为聚合物构成要素的结构,“共轭二烯单体单元”表示使共轭二烯化合物聚合、结果成为聚合物构成要素的结构。
“以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)”是指,含有80质量%以上、优选为85质量%以上、更优选为95质量%以上的乙烯基芳香族单体单元的聚合物嵌段。
另外,“以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)”是指,含有超过70质量%、优选为85质量%以上、更优选为95质量%以上的共轭二烯单体单元的聚合物嵌段。
作为用于形成构成聚合物嵌段的乙烯基芳香族单体单元的乙烯基芳香族化合物,可以举出但不限定于例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯以及对叔丁基苯乙烯等烷基苯乙烯;对甲氧基苯乙烯等烷氧基苯乙烯;乙烯基萘等。特别优选苯乙烯。乙烯基芳香族化合物可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
用于形成构成聚合物嵌段的共轭二烯单体单元的共轭二烯化合物只要是具有共轭双键的二烯烃即可,可以举出但不限定于例如1,3-丁二烯、2-甲基-1,3-丁二烯(异戊二烯)、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯、1,3-己二烯等。特别优选1,3-丁二烯、异戊二烯。此外,通过使用1,3-丁二烯,具有得到耐热老化性和耐光性优异的嵌段共聚物和粘着剂组合物的倾向,因而更优选。共轭二烯化合物可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
本实施方式的嵌段共聚物中,Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计为400质量ppm以下。
本实施方式的嵌段共聚物通过具备上述构成,在包含溶剂的粘着剂组合物、以及将其涂布并干燥后的粘着剂膜中具有得到透明性的提高效果的倾向,具有相对介电常数和介质损耗角正切的值与丙烯酸系粘着剂相比充分变小的倾向,因而优选。橡胶系的粘着剂组合物用能够溶解嵌段共聚物的有机溶剂进行了稀释,但当嵌段共聚物中含有上述原子或包含上述原子的化合物时,它们不溶解于溶剂中而生成凝聚体,使光散射,导致透明性降低。从该方面出发,本实施方式的嵌段共聚物中,使Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计为400质量ppm以下,优选为360质量ppm以下、更优选为340质量ppm以下、进一步优选为300质量ppm以下。
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子可以从聚合嵌段共聚物时使用的聚合引发剂、氢化催化剂、偶联剂、工艺添加剂、防粘连剂、单体的杂质、溶剂或水中的杂质、以及生产设备等中混入。
由此,通过减少从它们中混入,可以将Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计控制为上述数值范围。
特别是如金属皂系的防粘连剂那样,来自含有Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子作为抗衡阳离子的防粘连剂,在Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子含有于嵌段共聚物中的情况下,由于防粘连剂的分子量大,凝聚体的大小也变大,具有对粘着剂组合物的透明性的影响变大的倾向。
因此,本实施方式的嵌段共聚物中,包含Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的防粘连剂的含量优选为1000ppm以下、更优选为500ppm以下、进一步优选为300ppm以下、进一步优选实质上不包含上述原子。该“实质上不包含”是指,不主动添加例如金属皂系之类的包含Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子作为主原料的防粘连剂,不排除包含Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子作为杂质的防粘连剂的使用。
本实施方式的嵌段共聚物所包含的防粘连剂只要可溶于溶剂就没有限制。不过,可溶于溶剂的防粘连剂的种类有限,因此实质上不包含防粘连剂也是优选方式之一。该“实质上不包含”是指不主动添加,但也不排除以无法避免的程度混入生产工厂或材料等中的程度的量。
另外,在含有本实施方式的嵌段共聚物的粘着剂组合物中使用甲苯或乙酸乙酯作为溶剂的情况下,若嵌段共聚物包含Ca原子,则具有对透明性产生的影响特别大的倾向。因此,本实施方式的嵌段共聚物中的Ca原子的含量优选为300质量ppm以下、更优选为200质量ppm以下、进一步优选为100质量ppm以下、进一步优选为50质量ppm以下、更进一步优选为30质量ppm以下。另外,在嵌段共聚物包含Ca原子的情况下,具有对介质损耗角正切产生的影响特别大的倾向。从该方面出发,本实施方式的嵌段共聚物中的Ca原子的含量也优选为30ppm以下。
Ca原子多来自防粘连剂而混入嵌段共聚物中,通过选择适当的防粘连剂,能够将含量控制为上述范围。
此外,在嵌段共聚物中包含Li原子和Ti原子的情况下,也具有对透明性产生的影响大的倾向。因此,本实施方式的嵌段共聚物中的Li原子与Ti原子的含量的合计优选为300质量ppm以下、更优选为250质量ppm以下、进一步优选为130质量ppm以下、更进一步优选为50质量ppm以下。
另外,在嵌段共聚物中包含Li原子和Ti原子的情况下,具有对介质损耗角正切产生的影响大的倾向。从该方面出发,本实施方式的嵌段共聚物中的Li原子与Ti原子的含量的合计也优选为300质量ppm以下、更优选为250质量ppm以下、进一步优选为130质量ppm以下、更进一步优选为50质量ppm以下。Li原子多来自聚合引发剂而混入,Ti原子多来自氢化催化剂而混入,通过尽可能降低聚合时的添加量,并且在聚合后进行公知的脱灰处理,能够将它们的含量控制在上述范围。
嵌段共聚物中的Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
本实施方式的嵌段共聚物中的乙烯基芳香族单体单元的含量优选为35.0质量%以下、更优选为30.0质量%以下、进一步优选为25.0质量%以下、进而更优选为20.0质量%以下、更进一步优选为15.0质量%以下。
通过使本实施方式的嵌段共聚物中的乙烯基芳香族单体单元的含量在上述范围,具有相对介电常数和介质损耗角正切的值降低的倾向。另外,在制成粘着片时,具有得到不易缩颈的粘着片的倾向。
另外,本实施方式的嵌段共聚物中的乙烯基芳香族单体单元的含量优选为5.0质量%以上、更优选为7.0质量%以上、进一步优选为9.0质量%以上、更进一步优选为10.0质量%以上。
通过使本实施方式的嵌段共聚物中的乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上,具有耐热发泡性提高的倾向。本说明书中,“耐热发泡性”是指表示在85℃、85%RH条件下加热后的气泡产生难易度的指标。智能手机等在粘着剂层中使用了粘着剂组合物的器件在使用时有时会处于高温,因此为了即使在暴露于高温的情况下也能维持性能,需要粘着剂层不产生气泡。其中,关于85℃、85%RH的条件,由于严格的加速试验,并不要求完全不产生气泡,耐热发泡性的实用特性根据在上述加速试验下产生的气泡的个数相对地判断。
本实施方式的嵌段共聚物中的乙烯基芳香族单体单元的含量可以通过调整聚合工序中的单体的添加量而控制为上述数值范围。
本实施方式的嵌段共聚物中的基于共轭二烯单体单元的双键的氢化率优选为70%以上、更优选为80%以上、进一步优选为85%以上、进而更优选为90%以上。
通过使本实施方式的嵌段共聚物中的基于共轭二烯单体单元的双键的氢化率在上述范围,具有相对介电常数和介质损耗角正切的值降低的倾向。另外,具有耐候性、耐热性提高的倾向。
氢化率可以通过调整相对于嵌段共聚物的氢化量、氢化工序中的温度、压力等条件、氢化催化剂的种类和添加量而控制为上述所期望的数值范围。
另外,从耐候性、耐热性的方面出发,与使用苯乙烯作为乙烯基芳香族单体单元且使用异戊二烯作为共轭二烯单体单元的嵌段共聚物的氢化物(SEPS)相比,更优选使用苯乙烯作为乙烯基芳香族单体单元且使用丁二烯作为共轭二烯单体单元的嵌段共聚物的氢化物(SEBS)。
本实施方式的嵌段共聚物为氢化的嵌段共聚物时,上述嵌段共聚物所具有的共轭二烯单体单元的氢化前的乙烯基键合量优选为20%以上、更优选为25%以上、进一步优选为30%以上。通过使上述嵌段共聚物所具有的共轭二烯单体单元的氢化前的乙烯基键合量在上述范围,经氢化的部分的结晶化受到抑制,具有容易处理的倾向。
另外,本实施方式的嵌段共聚物所具有的共轭二烯单体单元的氢化前的乙烯基键合量优选为65%以下、更优选为60%以下、进一步优选为55%以下、进而更优选为50%以下、更进一步优选为48%以下。通过使上述嵌段共聚物所具有的共轭二烯单体单元的氢化前的乙烯基键合量在上述范围,具有耐候性、耐热性提高的倾向。
为了调整嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元的乙烯基键合量,例如,使用醚类或叔胺类等作为乙烯基键合量的调整剂是有效的。具体而言,使用选自乙二醇二甲醚、四氢呋喃、α-甲氧基四氢呋喃、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺等中的1种或2种以上的混合物。这些优选在投入共轭二烯单体前的阶段投入到聚合溶剂中。
嵌段共聚物中的乙烯基芳香族单体单元的含量、共轭二烯单体单元的氢化前的乙烯基键合量、共轭二烯单体单元的氢化前的乙烯基键的氢化率可以通过氢化后的嵌段共聚物的NMR测定进行特定,具体而言,可以通过后述实施例中记载的方法来测定。
上述嵌段共聚物优选的是,含有20质量%以上90质量%以下的成分(I)、10质量%以上80质量%以下的成分(II),上述成分(I)为具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、重均分子量为30000以上200000以下的嵌段共聚物,上述成分(II)包含选自由下述成分(II-1)、(II-2)以及(II-3)组成的组中的至少一种成分。
成分(II-1):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于上述成分(I)的重均分子量为1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分;
成分(II-2):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于上述成分(I)的重均分子量为2.5倍以上且小于3.5倍的重均分子量的成分;
成分(II-3):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于上述成分(I)的重均分子量为3.5倍以上且小于4.5倍的重均分子量的成分。
本实施方式的嵌段共聚物通过具备上述构成,具有粘度与粘着力的平衡提高的倾向。
本实施方式的嵌段共聚物中的成分(I)的含量优选为20质量%以上、更优选为30质量%以上、进一步优选为35质量%以上、进而更优选为45质量%以上、更进一步优选为55质量%以上。通过使本实施方式的嵌段共聚物中的成分(I)的含量在上述范围,具有粘度变得更低的倾向。
通过使嵌段共聚物为低粘度,在制造将包含嵌段共聚物的粘着组合物制成粘着剂层的粘着片的干燥工序中,有机溶剂容易蒸发,粘着片中有机溶剂的残存量减少。因此,即使在利用粘着片将各层贴合的器件的制造工序或使用中器件温度升高,也具有难以从粘着片产生来自有机溶剂的气泡的倾向。
另外,本实施方式的嵌段共聚物中的成分(I)的含量优选为90质量%以下、更优选为80质量%以下、进一步优选为75质量%以下、更进一步优选为70质量%以下。通过使上述嵌段共聚物中的成分(I)的含量在上述范围,具有耐热发泡性提高的倾向。
本实施方式的嵌段共聚物中的成分(II)的含量优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为25质量%以上、更进一步优选为30质量%以上。通过使本实施方式的嵌段共聚物中的成分(II)的含量在上述范围,具有耐热发泡性提高的倾向。
在包含嵌段共聚物的粘着剂组合物被用作粘着层的状态下,若电子器件暴露于高温高湿条件下,则具有聚合物直链的缠绕变弱的倾向。在水分进入其间隙的情况下,有可能产生来自水的气泡,但通过在其中包含具有球状支链(3分支以上)的聚合物,具有能够抑制水分浸入、抑制来自水分的气泡的倾向。但是,如后所述,若包含具有支链的聚合物,则会发生粘度的增加,因此有机溶剂难以蒸发,因而对作为支链聚合物的成分(II)的成分量设定优选的上限。
从上述方面出发,本实施方式的嵌段共聚物中的成分(II)的含量优选为80质量%以下、更优选为70质量%以下、进一步优选为65质量%以下、更进一步优选为55质量%以下。通过使上述嵌段共聚物中的成分(II)的含量在上述范围,本实施方式的嵌段共聚物和粘着剂组合物具有粘度变得更低的倾向。
上述成分(I)的重均分子量优选为30000以上、更优选为40000以上、进一步优选为50000以上、进而更优选为60000以上、更进一步优选为70000以上、特别优选为82000以上。通过使上述成分(I)的重均分子量在上述范围,具有本实施方式的嵌段共聚物和粘着剂组合物的耐热发泡性提高的倾向。
另外,上述成分(I)的重均分子量优选为200000以下、更优选为180000以下、进一步优选为160000以下、进而更优选为140000以下、更进一步优选为120000以下、特别优选小于100000。通过使上述成分(I)的重均分子量在上述范围,具有本实施方式的嵌段共聚物和粘着剂组合物的粘度降低的倾向。特别是通过为82000以上且小于100000,具有将本实施方式的嵌段共聚物低介电化时的耐热发泡性与粘度的平衡优异的倾向。
本实施方式的嵌段共聚物中,上述成分(II)可以仅包含上述成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)中的1种,也可以包含2种以上。在包含这些中的2种以上的情况下,优选成分(II-2)的含量多于成分(II-1)的含量。另外,优选成分(II-3)的含量多于成分(II-1)的含量。通过采取这样的构成,本实施方式的嵌段共聚物和粘着剂组合物具有粘度与粘着力的平衡进一步提高的倾向。
关于成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)作为成分(II)包含在本实施方式的嵌段共聚物中这一点,可以通过凝胶渗透色谱(下文中也称为“GPC”)在下述所示的规定条件下的分子量分布曲线的峰位置的差异来判断。
即,在GPC图中,通过确认成分(I)的重均分子量的1.5倍以上且小于2.5倍处的峰(成分(II-1))、成分(I)的重均分子量的2.5倍以上且小于3.5倍处的峰(成分(II-2))、成分(I)的重均分子量的3.5倍以上且小于4.5倍处的峰(成分(II-3)),能够确认本实施方式的嵌段共聚物中包含的成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)。
另外,关于成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)的面积相对于成分(II)的总面积的面积比,可以在根据后述实施例中记载的装置(ACQUITY APC系统)和条件进行GPC测定后,利用相同实施例中记载的系统/软件实施GPC曲线各峰间拐点处至基线的垂直分割,由此求出。此处,成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)的各峰间拐点是指相邻的峰间在垂直方向上最低的最低点(谷底)。另外,在最低点持续的情况下,为其中间点。利用上述拐点,使用规定的波形分离软件进行垂直分割,在分割后进行各重均分子量的计算、面积比的计算。求出成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)的各峰间的拐点并进行拐点垂直分割,将图的一例示于图1。
本实施方式的嵌段共聚物中的成分(I)、成分(II)、成分(II-1)、成分(II-2)、成分(II-3)的含量、重均分子量可以通过后述实施例中记载的方法进行测定。
从粘度的方面出发,本实施方式的嵌段共聚物整体的重均分子量优选为300,000以下、更优选为260,000以下、进一步优选为230,000以下。另外,从耐热发泡性的方面出发,优选为110,000以上、更优选为130,000以上、进一步优选为150,000以上。
聚合物溶液粘度不仅是粘度的指标,还是耐热发泡性的指标。本实施方式的嵌段共聚物的甲苯溶液粘度优选为10mPa·s以上、更优选为50mPa·s以上、进一步优选为100mPa·s以上。通过为上述数值范围,具有本实施方式的嵌段共聚物和粘着剂组合物的耐热发泡性提高的倾向。
本实施方式的嵌段共聚物优选包含偶联聚合物,上述偶联聚合物包含含有氧原子的偶联剂残基。
通过采取上述构成,残存于嵌段共聚物中的包含金属原子的化合物与氧原子相互作用,包含金属原子的化合物难以在溶剂中扩散,不易生成导致透明性降低的微粒,因此在制成包含溶剂的粘着剂组合物后具有透明性提高的倾向。
另外,优选偶联前的嵌段共聚物为上述成分(I),偶联后的偶联聚合物为上述成分(II)。
[嵌段共聚物的制造方法]
(聚合工序和偶联工序)
作为本实施方式的嵌段共聚物的制造方法,可以举出例如具有下述工序的方法:聚合工序,在惰性烃溶剂中,将有机锂化合物作为聚合引发剂,使苯乙烯等乙烯基芳香族化合物和丁二烯等共轭二烯化合物共聚,得到嵌段共聚物;以及偶联工序,使所得到的嵌段共聚物和偶联剂反应,得到上述的成分(I)和成分(II)。
该情况下,偶联的嵌段共聚物成为上述成分(II),未偶联而残留的嵌段共聚物成为上述成分(I)。需要说明的是,通过在该偶联反应中控制偶联剂的添加量,能够将上述成分(I)和成分(II)的含量调节为上述特定的范围。
成分(I)和(II)的重均分子量可以通过调整有机锂化合物等聚合引发剂的量来控制。
聚合反应结束后进行偶联反应,添加水、醇、酸等使活性种失活,之后,例如进行汽提等分离聚合溶剂,然后进行干燥,由此可以得到包含上述成分(I)和(II)的本实施方式的嵌段共聚物。
作为成分(I)和成分(II)的各个嵌段共聚物的聚合方法,没有特别限定,可以举出例如配位聚合、阴离子聚合或阳离子聚合等聚合方法。这些之中,从结构控制的容易性的方面出发,优选阴离子聚合。作为利用阴离子聚合的嵌段共聚物成分的制造方法,可以使用公知的方法,没有特别限定,可以举出例如日本特公昭36-19286号公报、日本特公昭43-17979号公报、日本特公昭46-32415号公报、日本特公昭49-36975号公报、日本特公昭48-2423号公报、日本特公昭48-4106号公报、日本特公昭56-28925号公报、日本特开昭59-166518号公报、日本特开昭60-186577号公报等中记载的方法。
作为本实施方式的嵌段共聚物的聚合工序中使用的惰性烃溶剂,可以举出但不限定于例如:丁烷、戊烷、己烷、异戊烷、庚烷、辛烷、异辛烷等脂肪族烃;环戊烷、甲基环戊烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷等脂环式烃;苯、甲苯、乙苯、二甲苯等芳香族烃等烃溶剂。它们可以仅使用1种,也可以将2种以上混合使用。
另外,作为在本实施方式的嵌段共聚物的聚合工序中作为聚合引发剂使用的有机锂化合物,可以举出但不限定于例如乙基锂、丙基锂、正丁基锂、仲丁基锂、叔丁基锂、苯基锂、丙烯基锂、己基锂等。特别优选正丁基锂、仲丁基锂。有机锂化合物可以仅使用1种,也可以使用2种以上的混合物。
作为用于得到多分支嵌段共聚物的偶联剂,可以使用公知的偶联剂。
作为2官能的偶联剂没有特别限定,可以举出例如:二氯硅烷、单甲基二氯硅烷、二甲基二氯硅烷等2官能性卤化硅烷;二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷等2官能性烷氧基硅烷;二氯乙烷、二溴乙烷、二氯甲烷、二溴甲烷等2官能性卤代烷烃;二氯化锡、单甲基二氯化锡、二甲基二氯化锡、单乙基二氯化锡、二乙基二氯化锡、单丁基二氯化锡、二丁基二氯化锡等2官能性卤化锡;二溴苯、苯甲酸、CO、2-氯丙烯等。
作为3官能的偶联剂没有特别限定,可以举出例如:三氯乙烷、三氯丙烷等3官能性卤化烷烃;甲基三氯硅烷、乙基三氯硅烷等3官能性卤化硅烷;甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷等3官能性烷氧基硅烷;等等。
作为4官能的偶联剂没有特别限定,可以举出例如四氯化碳、四溴化碳、四氯乙烷等4官能性卤化烷烃;四氯硅烷、四溴硅烷等4官能性卤化硅烷;四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等4官能性烷氧基硅烷;四氯锡、四溴锡、四丁基锡等4官能性锡化合物等。
作为5官能以上的偶联剂没有特别限定,可以举出例如1,1,1,2,2-五氯乙烷、全氯乙烷、五氯苯、全氯苯、八溴联苯醚、十溴二苯醚等。除此以外,也可以使用环氧化大豆油、2~6官能的含环氧基化合物、羧酸酯、二乙烯基苯等聚乙烯基化合物。偶联剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
这些之中,特别优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷。
构成本实施方式的嵌段共聚物的上述成分(II)中的成分(II-1)、成分(II-2)以及成分(II-3)的GPC洗脱曲线中的面积比可以如上所述通过偶联反应中的偶联剂的添加量、温度和时间来控制。具体而言,在偶联剂为烷氧基硅烷化合物的情况下,可以举出下述方法:将反应温度达到最高温度后至添加偶联剂为止的时间设为1分钟~30分钟,将偶联剂的反应时间设为1分钟~60分钟,将反应温度设为55℃~100℃,将偶联剂的添加量调整为相对于聚合引发剂的总摩尔数的摩尔比为0.025~0.30。另外,在偶联剂为烷氧基硅烷化合物以外的情况下,可以举出下述方法:将反应温度达到最高温度后至添加偶联剂为止的时间设为1分钟~30分钟,将偶联剂的反应时间设为1分钟~35分钟,将反应温度设为50℃~95℃,将偶联剂的添加量调整为相对于聚合引发剂的总摩尔数的摩尔比为0.025~0.20。
(氢化反应工序)
本实施方式的嵌段共聚物在进行了上述聚合工序和偶联工序后,可以实施将来自共轭二烯化合物的不饱和双键的一部分或全部氢化的氢化反应工序。
该氢化方法没有特别限定,可以利用使用氢化催化剂的公知技术来进行。
作为氢化催化剂没有特别限定,可以使用公知的催化剂,使用例如:将Ni、Pt、Pd、Ru等金属负载至碳、氧化硅、氧化铝、硅藻土等而成的负载型非均相氢化催化剂;使用Ni、Co、Fe、Cr等的有机酸盐或乙酰丙酮盐等过渡金属盐和有机铝等还原剂的所谓齐格勒型氢化催化剂;Ti、Ru、Rh、Zr等的有机金属化合物等所谓有机金属络合物等均相氢化催化剂。
具体而言,可以使用日本特公昭42-8704号公报、日本特公昭43-6636号公报、日本特公昭63-4841号公报、日本特公平1-37970号公报、日本特公平1-53851号公报、日本特公平2-9041号公报中记载的氢化催化剂。
其中,作为优选的氢化催化剂,可以举出环戊二烯钛化合物、还原性有机金属化合物、或者它们的混合物。
作为环戊二烯钛化合物没有特别限定,可以举出例如日本特开平8-109219号公报中记载的化合物。具体而言,可以举出双环戊二烯二氯化钛、单(五甲基环戊二烯基)三氯化钛等具备至少1个以上具有(取代)环戊二烯骨架、茚基骨架或者芴基骨架的配位体的化合物。
作为还原性有机金属化合物没有特别限定,可以举出例如有机锂等有机碱金属化合物、有机镁化合物、有机铝化合物、有机硼化合物、或者有机锌化合物等。
氢化反应温度优选为0~200℃、更优选为30℃~150℃。另外,氢化反应中使用的氢的压力优选为0.1MPa~15MPa、更优选为0.2MPa~10MPa、进一步优选为0.3MPa~5MPa。此外,氢化反应时间优选为3分钟~10小时、更优选为10分钟~5小时。
氢化反应可以为分批工艺、连续工艺、或者它们的组合中的任一种工艺。
可以根据需要从经氢化反应得到的嵌段共聚物的溶液中除去催化剂残渣,对溶液进行分离,由此得到嵌段共聚物。作为溶剂的分离方法没有特别限定,可以举出例如:向氢化后的反应液中加入丙酮或醇等相对于氢化嵌段共聚物为不良溶剂的极性溶剂使聚合物沉淀并进行回收的方法;在搅拌下将氢化后的反应液投入到热水中,通过汽提除去溶剂进行回收的方法;将氢化后的反应液加热来蒸馏除去溶剂的方法等。
(嵌段共聚物的嵌段率)
另外,相对于用于将嵌段共聚物聚合的全部乙烯基芳香族单体单元量(100质量%)的聚合物嵌段(A)量(质量%)、即嵌段率优选为90质量%以上、更优选为95质量%以上、进一步优选为97质量%以上。通过使嵌段率为上述范围内,具有得到精加工性优异的嵌段共聚物的倾向。
上述聚合物嵌段(A)量如下得出:将氢化前的嵌段共聚物溶解在氯仿中,添加锇酸/叔丁基过氧化氢溶液,切断丁二烯成分的双键,接着加入甲醇,进行过滤,将过滤物溶解在氯仿中,对于所得到的溶液,利用紫外分光光度计由峰强度(吸收波长:262nm)测定嵌段苯乙烯含量。
(其他工序)
本实施方式的嵌段共聚物的制造方法中,可以根据需要实施对来自聚合引发剂等的金属类进行脱灰的工序。
另外,在本实施方式的嵌段共聚物的制造方法中,可以进一步根据需要实施添加抗氧化剂、中和剂、表面活性剂等的工序。
作为抗氧化剂没有特别限定,可以举出例如与下文所述相同的受阻酚系化合物、磷系化合物、硫系化合物等。
作为中和剂没有特别限定,可以举出例如各种硬脂酸金属盐、水滑石、苯甲酸等,从透明性的方面出发,优选苯甲酸等。
作为表面活性剂没有特别限定,可以举出例如阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂等。作为阴离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出例如脂肪酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基芳基磺酸盐等。另外,作为非离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚等。此外,作为阳离子型表面活性剂没有特别限定,可以举出例如烷基胺盐、季铵盐等。从透明性、介电特性的方面出发,进一步优选实质上不包含Ca、Li、Ti原子。该“实质上不包含”是指不主动添加包含Ca、Li、Ti原子作为主原料的表面活性剂,不排除包含Ca、Li、Ti原子作为杂质的表面活性剂的使用。
对于能够如上述那样进行制造的本实施方式的嵌段共聚物,其可以包含改性嵌段共聚物,该改性嵌段共聚物是包含选自氮、氧、硅、磷、硫、锡中的原子的含极性基团的官能团结合在嵌段共聚物上而成的所谓改性嵌段共聚物;或可以包含利用马来酸酐等改性剂对嵌段共聚物成分进行改性而成的改性嵌段共聚物。这样的改性嵌段共聚物通过进行公知的改性反应而得到。
作为将上述含极性基团的官能团赋予至嵌段共聚物的方法没有特别限定,可以举出例如使用包含官能团的化合物作为聚合引发剂、单体、偶联剂或聚合终止剂,在嵌段共聚物上加成含极性基团的官能团的方法。
作为包含官能团的聚合引发剂,优选含有N基的聚合引发剂,可以举出但不限定于二辛基氨基锂、二-2-乙基己基氨基锂、乙基苄基氨基锂、(3-(二丁基氨基)-丙基)锂、哌啶基锂等。
另外,作为包含官能团的单体,可以举出在上述聚合中使用的单体中包含羟基、酸酐基、环氧基、氨基、酰胺基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基的化合物。其中优选含有N基的单体,可以举出但不限定于例如N,N-二甲基乙烯基苄基胺、N,N-二乙基乙烯基苄基胺、N,N-二丙基乙烯基苄基胺、N,N-二丁基乙烯基苄基胺、N,N-二苯基乙烯基苄基胺、2-二甲氨基乙基苯乙烯、2-二乙基氨基乙基苯乙烯、2-双(三甲基甲硅烷基)氨基乙基苯乙烯、1-(4-N,N-二甲氨基苯基)-1-苯基乙烯、N,N-二甲基-2-(4-乙烯基苄氧基)乙胺、4-(2-吡咯烷子基乙基)苯乙烯、4-(2-哌啶子基乙基)苯乙烯、4-(2-六亚甲基亚氨基乙基)苯乙烯、4-(2-吗啉代乙基)苯乙烯、4-(2-噻嗪子基乙基)苯乙烯、4-(2-N-甲基哌嗪子基乙基)苯乙烯、1-((4-乙烯基苯氧基)甲基)吡咯烷、1-(4-乙烯基苄氧基甲基)吡咯烷等。
此外,作为包含官能团的偶联剂和聚合终止剂,可以举出上述偶联剂中的包含羟基、酸酐基、环氧基、氨基、酰胺基、硅烷醇基、烷氧基硅烷基的化合物等。其中优选包含氧原子的偶联剂,可以举出但不限定于例如四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双氨基甲基环己烷、四缩水甘油基对苯二胺、四缩水甘油基二氨基二苯基甲烷、二缩水甘油基苯胺、γ-己内酯、γ-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三苯氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基二乙基乙氧基硅烷、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二乙基-2-咪唑啉酮、N,N’-二甲基丙烯脲、N-甲基吡咯烷酮等。
(分离工序)
如上述那样制造出本实施方式的嵌段共聚物后,通过后述的方法进行嵌段共聚物的分离、即精加工。
在惰性烃溶剂中进行嵌段共聚物的聚合工序的情况下,将惰性烃溶剂除去而分离嵌段共聚物。作为除去溶剂的具体方法,可以举出例如:通过汽提等分离溶剂后,滤出嵌段共聚物,进而对其进行脱水和干燥而得到嵌段共聚物的方法;在闪蒸罐中进行浓缩,进而利用排气挤出机等进行脱挥的方法;利用转筒干燥机等直接脱挥的方法。在汽提中,优选使用表面活性剂作为粒屑化剂。作为这样的表面活性剂没有特别限定,可以举出例如与上述同样的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂。这些表面活性剂相对于汽提带的水通常可以添加0.1ppm~3000ppm。从透明性、介电特性的方面出发,进一步优选实质上不包含Ca、Li、Ti原子。该“实质上不包含”是指不主动添加包含Ca、Li、Ti原子作为主原料的表面活性剂,不排除包含Ca、Li、Ti原子作为杂质的表面活性剂的使用。
经嵌段共聚物的聚合工序和上述汽提得到的分散在水中的粒屑状的嵌段共聚物的浓度通常为0.1质量%~20质量%(相对于汽提带的水的比例)。若为该范围则不会产生运转上的障碍,可得到具有良好粒径的粒屑。优选通过对该嵌段共聚物的粒屑进行脱水而将含水率调整至1质量%~30质量%,之后进行干燥直至含水率为1质量%以下。
在上述粒屑的脱水工序中,可以利用辊、班伯里式脱水机、螺杆挤出机式压榨脱水机等压缩水压榨进行脱水,或者也可以利用传送带、箱式热风干燥机同时进行脱水和干燥。
[粘着剂组合物]
本实施方式的粘着剂组合物含有上述本实施方式的嵌段共聚物和赋粘剂。
对粘着剂组合物所要求的功能根据用途是各种各样的,所需的粘着力、介电常数也多种多样,但通过调整嵌段共聚物的结构、与赋粘剂的混配比例,可以适当地进行设定。
本实施方式的粘着剂组合物中的赋粘剂的含量相对于嵌段共聚物100质量份为1质量份~250质量份。优选为5质量份~220质量份、更优选为10质量份~200质量份。
本实施方式的粘着剂组合物可以进一步包含软化剂。
软化剂的含量相对于本实施方式的嵌段共聚物100质量份优选为120质量份以下。更优选为100质量份以下、进一步优选为80质量份以下。由此,得到粘着力优异的粘着剂组合物。
本实施方式的粘着剂组合物可以根据需要含有后述的其他成分。
需要说明的是,在本实施方式的粘着剂组合物中,可以添加上述本实施方式的嵌段共聚物以外的苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物等其他聚合物。该情况下,相对于该其他聚合物与本实施方式的嵌段共聚物的总含量100质量份,优选包含赋粘剂1质量份~250质量份、软化剂0~120质量份。
本实施方式的粘着剂组合物优选粘着力在实用范围内,相对介电常数为2.5以下,介质损耗角正切为0.0007以下。
为了使相对介电常数和介质损耗角正切满足上述范围,粘着剂组合物中的Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计优选为400质量ppm以下、更优选为360质量ppm以下、进一步优选为340质量ppm以下。另外,本实施方式的粘着剂组合物中的Ca原子的含量优选为300质量ppm以下、更优选为200质量ppm以下、进一步优选为100质量ppm以下、进而更优选为50质量ppm以下、更进一步优选为30质量ppm以下。另外,本实施方式的粘着剂组合物中的Li原子与Ti原子的含量的合计优选为300质量ppm以下、更优选为250质量ppm以下、进一步优选为130质量ppm以下、更进一步优选为50质量ppm以下。
[光学用粘着剂组合物]
本实施方式的光学用粘着剂组合物含有上述本实施方式的嵌段共聚物和赋粘剂。
“光学用粘着剂组合物”是用于贴合光学材料的粘着剂,用于液晶显示器的偏振片或液晶层、触控面板显示器的各种功能膜、透明导电膜等的粘接。
对光学材料用的粘着剂所要求的功能根据用途是各种各样的,所需的粘着力、介电常数也多种多样,但通过调整嵌段共聚物的结构、其与赋粘剂的混配比例,可以适当地进行设定。通常,除了一定程度的粘着力或介电特性以外,多数情况下还需要透明性。
本实施方式的光学用粘着剂组合物中的赋粘剂的含量相对于嵌段共聚物100质量份为1质量份~250质量份。优选为5质量份~220质量份、更优选为10质量份~200质量份。
本实施方式的光学用粘着剂组合物可以进一步包含软化剂。
软化剂的含量相对于本实施方式的嵌段共聚物100质量份优选为120质量份以下。更优选为100质量份以下、进一步优选为80质量份以下。由此,得到粘着力优异的光学用粘着剂组合物。
本实施方式的光学用粘着剂组合物可以根据需要含有后述的其他成分。
需要说明的是,在本实施方式的光学用粘着剂组合物中,可以添加上述本实施方式的嵌段共聚物以外的苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物等其他聚合物。该情况下,相对于该其他聚合物与本实施方式的嵌段共聚物的总含量100质量份,优选包含赋粘剂1质量份~250质量份、软化剂0~120质量份。
本实施方式的光学用粘着剂组合物优选没有颜色、粘着力在实用范围内、总光线透射率为91%以上、雾度值为2%以下、相对介电常数为2.5以下、介质损耗角正切为0.0007以下。
为了使表示透明性的总光线透射率和雾度值满足上述范围,光学用粘着剂组合物中的Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计优选为400质量ppm以下、更优选为360质量ppm以下、进一步优选为340质量ppm以下。另外,本实施方式的光学用粘着剂组合物中的Ca原子的含量优选为300质量ppm以下、更优选为200质量ppm以下、进一步优选为100质量ppm以下、更进一步优选为50质量ppm以下。另外,本实施方式的光学用粘着剂组合物中的Li原子与Ti原子的含量的合计优选为300质量ppm以下、更优选为250质量ppm以下、进一步优选为130质量ppm以下、更进一步优选为50质量ppm以下。
(赋粘剂)
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物含有100质量份的上述本实施方式的嵌段共聚物和1质量份~250质量份的赋粘剂。
赋粘剂可以根据粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物的用途、要求性能进行多种多样的选择。
作为赋粘剂,可以举出但不限定于例如氢化松香、氢化松香的季戊四醇酯等松香系化合物;芳香族改性萜烯树脂的氢化衍生物、萜烯酚树脂、萜烯酚树脂的氢化衍生物、萜烯树脂(单萜烯、二萜烯、三萜烯、多萜烯等)、氢化萜烯树脂、氢化萜烯树脂的氢化衍生物等萜烯系化合物;脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)、脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)、芳香族石油烃树脂的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物等石油烃系化合物、含芳香族基团的树脂等。
赋粘剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上来使用。
需要说明的是,C5/C9共聚系树脂是指将C5馏分和C9馏分的混合物作为原料聚合而成的共聚石油树脂。
赋粘剂优选色调为无色~浅黄色。
赋粘剂也可以使用色调为无色~浅黄色、实质上没有异味、热稳定性良好的液态型的赋粘剂。
从抑制着色、异味低的方面出发,赋粘剂优选氢化衍生物。
作为氢化衍生物,可以举出但不限定于例如芳香族改性萜烯树脂的氢化衍生物、萜烯酚树脂的氢化衍生物、氢化萜烯树脂的氢化衍生物、脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物。其中,特别优选芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、氢化萜烯树脂的氢化衍生物等。
作为本实施方式的粘着组合物和光学用粘着剂组合物中使用的赋粘剂的市售品,可以举出但不限定于例如荒川化学公司制造的ALCON P和M系列(商品名)、出光兴产公司制造的I-Marv S和P系列、埃克森美孚化学公司制造的Escorez 5000系列(商品名)、YASUHARACHEMICAL公司制造的CLEARON P系列、三井化学公司制造的FTR/FMR系列等。
另外,本实施方式的光学用粘着剂组合物中的嵌段共聚物是基于共轭二烯单体单元的双键的氢化率为90%以上的嵌段共聚物时,从相容性的方面出发,赋粘剂优选氢化衍生物。
作为氢化衍生物,可以举出芳香族改性萜烯树脂的氢化衍生物、萜烯酚树脂的氢化衍生物、氢化萜烯树脂的氢化衍生物、脂肪族石油烃树脂(C5系树脂)的氢化衍生物、芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、C5/C9共聚系树脂的氢化衍生物、环状脂肪族石油烃树脂的氢化衍生物。
这些之中,特别优选芳香族石油烃树脂(C9系树脂)的氢化衍生物、双环戊二烯系树脂的氢化衍生物、氢化萜烯树脂的氢化衍生物等。通过使用相容性高的赋粘剂,具有粘着力变得更高的倾向。
另外,从色调、介电特性的方面出发,也优选上述氢化衍生物。
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘接合剂组合物中,赋粘剂的含量相对于上述嵌段共聚物100质量份为1质量份~250质量份,可以根据用途、要求性能在该范围内进行多种多样的选择。
(软化剂)
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物优选进一步含有软化剂。
“软化剂”具有降低本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物的硬度、降低粘度的作用。
作为软化剂没有特别限定,可以举出例如:油类;增塑剂;合成液体低聚物;以及它们的混合物。
以下,对优选的软化剂进行更具体的说明。
从降低本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘接粘着组合物的粘度、提高粘着性、低硬度化的方面出发,优选使用油类作为软化剂。作为油类没有特别限定,可以举出例如公知的链烷烃系操作油、环烷烃系操作油、芳香系操作油和它们的混合油等。
作为增塑剂,可以举出但不限定于例如:液体石蜡;十四酸异丙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸异丙酯等由碳原子数为12~16的高级脂肪酸和碳原子数为1~4的低级一元醇形成的脂肪酸酯;碳原子数为8~10的脂肪酸;乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇等二醇类;橄榄油、蓖麻油、鲨鱼烯、羊毛脂等油脂类;乙酸乙酯、乙醇、二甲基癸基亚砜、癸基甲基亚砜、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基月桂基酰胺、十二烷基吡咯烷酮、异山梨糖醇、油醇、月桂酸等有机溶剂;液态表面活性剂;乙氧基化硬脂醇、甘油酯、十四酸异十三烷基酯、N-甲基吡咯烷酮、油酸乙酯、油酸、己二酸二异丙酯、十六酸辛酯、1,3-丙二醇、甘油等。
它们之中,使用在常温下为液态的化合物。
增塑剂可以单独使用1种,也可以合用2种以上。
在增塑剂中,优选甘油酯,更优选作为碳原子数为8~10的脂肪酸与甘油的酯的中链脂肪酸甘油三脂。作为中链脂肪酸甘油三脂,可以举出例如三(辛酸/癸酸)甘油酯。
在希望使本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物更柔软的情况下,从改善渗出性的方面出发,作为软化剂,优选使用合成液体低聚物。作为合成液体低聚物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯低聚物、丁二烯低聚物、异戊二烯低聚物、丁烯低聚物等。
作为本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物中使用的软化剂的市售品,可以举出但不限定于例如出光兴产公司制造的Diana Fresia S32(商品名)、Dianaprocess oil PW-90(商品名)、Process Oil NS100(商品名)、Process Oil NS90S(商品名)、Kukdong Oil&Chem公司制造的White Oil Broom350(商品名)、DN Oil KP-68(商品名)、BP Chemicals公司制造的Enerper M1930(商品名)、Crompton公司制造的Kaydol(商品名)、Esso公司制造的Primol 352(商品名)、Petro China Company公司制造的KN4010(商品名)、Nisseki Polybutene公司制造的LV系列、HV系列等。
另外,作为本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物的构成要素,在使用基于共轭二烯单体单元的双键的氢化率为90%以上的嵌段共聚物的情况下,从相容性的方面出发,作为增塑剂,优选使用链烷烃系工艺油、环烷烃系工艺油、丁二烯低聚物、异戊二烯低聚物、丁烯低聚物等。通过使用相容性高的增塑剂,具有粘着力变得更高的倾向。另外,具有抑制渗出的倾向。
另外,从色调的方面出发,优选使用依据ASTM D1500测定的颜色为0.5以下的软化剂。
(其他成分)
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物可以根据需要包含抗氧化剂、本实施方式的嵌段共聚物以外的聚合物、蜡、光稳定剂等稳定剂、以及其他添加剂等其他成分作为其他成分。
<抗氧化剂>
作为抗氧化剂,可以举出但不限定于例如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、正十八烷基-3-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、2,4-双[(辛硫基)甲基]-6-甲基苯酚、2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,4-二叔戊基-6-[1-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)乙基]苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)]丙烯酸酯等受阻酚系抗氧化剂;硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸月桂基硬脂酯、季戊四醇四(β-月桂基硫代丙酸酯)等硫系抗氧化剂;三(壬基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等磷系抗氧化剂等。
作为抗氧化剂的市售品,可以举出例如住友化学工业株式会社制造的SumilizerGM(商品名)、Sumilizer TPD(商品名)和Sumilizer TPS(商品名)、Ciba SpecialtyChemicals公司制造的IRGANOX 1010(商品名)、IRGANOX HP2225FF(商品名)、Irgafos 168(商品名)和IRGANOX 1520(商品名)、城北化学公司制造的JF77(商品名)。
这些抗氧化剂可以单独仅使用1种或将2种以上组合使用。
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物中的抗氧化剂的含量是任意的,优选相对于粘着剂组合物和光学用粘接合剂组合物100质量%为5质量%以下。
<本实施方式的嵌段共聚物以外的聚合物>
作为本实施方式的嵌段共聚物以外的聚合物没有特别限定,可以举出例如聚烯烃系共聚物、乙烯基芳香族系共聚物、其他橡胶。
作为聚烯烃系共聚物没有特别限定,可以举出例如无规立构聚丙烯、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、α-烯烃系聚合物等。
作为乙烯基芳香族系共聚物没有特别限定,可以举出例如苯乙烯-乙烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丙烯系嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯/异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-异戊二烯系嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯/异戊二烯系嵌段共聚物等成分(a)和成分(b)以外的聚合物。乙烯基芳香族系共聚物可以为乙烯基芳香族系热塑性树脂,也可以为乙烯基芳香族系弹性体。
作为其他橡胶没有特别限定,可以举出例如天然橡胶;异戊二烯-异丁烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、聚丁橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶、丙烯-丁烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸类橡胶、异戊二烯-异丁烯橡胶、聚戊烯橡胶之类的合成橡胶。
<蜡>
在本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物中可以根据需要含有蜡。
作为蜡没有特别限定,可以添加例如固体石蜡、微晶蜡、低分子量聚乙烯蜡等。
蜡的含量在本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物中优选为2质量%~10质量%、更优选为5质量%~10质量%。另外,上述蜡的熔点优选为50℃~110℃、更优选为65℃~110℃、进一步优选为70℃~110℃、进而更优选为75℃~110℃。另外,此时合用的赋粘剂的软化点优选为70℃以上、更优选为80℃以上。
<光稳定剂>
在本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物中可以根据需要含有光稳定剂。
作为光稳定剂没有特别限定,可以举出例如2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑等苯并三唑系紫外线吸收剂;2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外线吸收剂;受阻胺系光稳定剂等。
[粘着剂组合物和光学用粘接合剂组合物的特性]
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物具有实用上充分的透明性和与丙烯酸系粘着剂相比足够低的介电特性。
本实施方式的光学用粘着剂组合物的特性可以按照后述实施例中所示的测定条件进行测定。
[粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物的制造方法]
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物可以通过将上述本实施方式的嵌段共聚物、赋粘剂、根据需要的软化剂、其他聚合物和其他添加剂进行混合来制造。
作为混合方法没有特别限定,可以举出例如将嵌段共聚物、赋粘剂、软化剂、其他聚合物、以及添加剂在溶剂中进行搅拌的方法。作为溶剂,优选甲苯、或甲苯与乙酸乙酯的混合溶剂。
[粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物的涂布方法]
本实施方式的粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物通过涂布至特定的基材上,可以得到例如胶带等具有特定的粘着层的产品。
关于涂布粘着剂组合物和光学用粘着剂组合物的方法,只要能够得到目标产品就没有特别限制,可以举出例如将粘着剂组合物或光学粘着剂组合物溶解在溶剂中并进行溶液涂布的方法。
[粘着片、光学粘着片]
本实施方式的粘着片具有由本实施方式的光学用粘着剂组合物构成的粘着剂层。
本实施方式的粘着片通过将本实施方式的光学用粘着剂组合物涂布到特定的基材上而得到。
本实施方式的粘着片具有实用上充分的透明性,相对介电常数和介质损耗角正切的值小,能够实现优异的低介电化,因此例如能够用作形成粘接具有显示模块的电子器件的构成层的器件粘着剂层的光学粘着片。
图2中示出使用本实施方式的光学粘着片的具有显示模块的电子器件的一例的示意性截面图。
具有显示模块的电子器件是指通过控制电子的流动而工作的物品,可以举出例如具备液晶显示器、有机EL显示器、LED显示器等的器件。此外,这些显示器可以为触控面板显示器。
这些显示器通常具有多个构成层,具备用于粘接各层的粘着剂层。由于是显示器,在需要透明性的情况下,优选将本实施方式的透明性优异的光学用粘着组合物用于构成电子器件的粘着剂层(下文中有时记为器件粘着剂层)。另外,在需要将电子电路或导电膜等电子流过的层(电子模块)与玻璃盖片等粘接的器件粘着剂层引起的传输损失抑制得较低的情况下,优选将本实施方式的介电性优异的粘着剂组合物用于构成电子器件的器件粘着剂层的用途。
在图2所示的电子器件10中,特定的显示模块3和玻璃盖片2具有通过由本实施方式的光学粘着片形成的器件粘着剂层1粘接的构成。
另外,图3中示出使用了本实施方式的光学粘着片的具有显示模块的电子器件的另一例的示意性截面图。图3中,具有在显示模块3上层积有特定的功能层4的构成。
作为功能层4,可以举出例如导电层。具体而言,可以举出在聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等透光性基材层上,由ITO(氧化铟锡)等具有所期望的图案的透光性膜构成的透明导电层等。
本实施方式的光学粘着片能够用于构成各种结构的电子器件的粘着剂层(器件粘着剂层)。
图4~图6中示出电子器件的另一例的示意性截面图。
在图4、图5中具有下述构成:在设置于显示模块3内的透明电极6与其他透明电极6之间,设有由本实施方式的光学粘着片形成的器件粘着剂层1。
需要说明的是,如图4~图5所示,也可以为下述构成:在显示模块3的显示面侧,藉由由本实施方式的光学粘着片形成的器件粘着剂层1进一步设有构成触摸传感器的传感器层5。
更具体而言,如图6所示,为下述构成:显示模块3具有液晶面板8、偏振片7、导光板9以及光源11,在上述显示模块3的显示面侧,藉由由本实施方式的光学粘着片形成的器件粘着剂层1设有偏振片7和构成触摸传感器的传感器层5;此外,可以为下述构成:上述传感器层5和玻璃盖片2藉由其他器件粘着剂层1进行层积,上述器件粘着剂层1与上述偏振片7相邻,上述其他器件粘着剂层1与上述传感器层5相邻。
实施例
以下,举出具体的实施例和比较例来详细说明本发明,但本发明不被下述实施例和比较例所限定。
需要说明的是,在实施例和比较例中,聚合物的物性的测定以及特性的评价通过下述方法进行。
[(1):嵌段共聚物的物性]
<(1-1)乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量>
将一定量的嵌段共聚物溶解在氯仿中,利用紫外分光光度计(岛津制作所制造、UV-2450)进行测定,使用校正曲线由起因于乙烯基芳香族化合物成分(苯乙烯)的吸收波长(262nm)的峰强度计算出乙烯基芳香族单体单元(苯乙烯)的含量。
<(1-2)重均分子量>
基于后述的测定条件,使用由市售的标准聚苯乙烯的测定求出的校正曲线(使用标准聚苯乙烯的峰值分子量制成),基于色谱图的峰的分子量求出成分(I)和成分(II)的重均分子量。
对于经氢化的物质,测定氢化后的嵌段共聚物的重均分子量。
首先,将在分子量20,000以上的范围内峰值分子量最低且相对于嵌段共聚物的总峰面积利用后述的峰分割计算出的面积比为0.1以上的单独峰作为成分(I),将与其相比更高分子量范围的全部峰作为成分(II)。
成分(I)、成分(II)的各重均分子量利用后述的系统/软件通过在GPC曲线各峰间拐点处进行直至基线为止的垂直分割而求出。
此处,成分(I)、成分(II)的峰间拐点为相邻峰间在垂直方向上最低的最低点(谷底)。并且,在最低点持续的情况下,为其中间点。利用上述拐点,使用上述系统/软件内的波形分离功能进行垂直分割,分割后计算出各重均分子量和面积比。
(测定条件)
GPC:ACQUITY APC系统(日本Waters株式会社制造)
系统(测定/分析)软件:Empower3
检测器:RI
折射率单元满刻度:500μRIU
输出满刻度:2000mV
采样速率:10点数/sec
柱:ACQUITY APC XT125(4.6mm×150mm):1根
ACQUITY APC XT200(4.6mm×150mm):1根
ACQUITY APC XT900(4.6mm×150mm):1根
ACQUITY APC XT450(4.6mm×150mm):1根
溶剂:THF
流量:1.0mL/分钟
浓度:0.1mg/mL
柱温度:40℃
注入量:20μL
<(1-3)成分(I)和成分(II)的含量>
将上述(1-2)中测定的洗脱曲线中成分(I)的面积相对于总峰面积的比例作为成分(I)的含量。
另外,将上述(1-2)中测定的洗脱曲线中分子量高于成分(I)的分子量范围的全部峰的面积相对于总峰面积的比例作为成分(II)的含量。
<(1-4)成分(II-1)、(II-2)和(II-3)的重均分子量、GPC曲线中的面积比、以及各成分的含量>
在成分(II)中,将相对于成分(I)的重均分子量具有位于1.5倍以上且小于2.5倍的峰顶的峰作为成分(II-1),将相对于成分(I)的重均分子量具有位于2.5倍以上且小于3.5倍的峰顶的峰作为成分(II-2),将相对于成分(I)的重均分子量具有位于3.5倍以上且小于4.5倍的峰顶的峰作为成分(II-3)。
关于成分(II-1)、成分(II-2)和成分(II-3)的面积相对于成分(II)的总面积的面积比、以及重均分子量、进而重均分子量比,利用上述的装置和条件进行GPC测定后,利用与上述相同的系统/软件在GPC曲线各峰间拐点处进行直至基线为止的垂直分割来求出。
此处,成分(II-1)、(II-2)和(II-3)的各峰间拐点为相邻峰间在垂直方向上最低的最低点(谷底)。并且,在最低点持续的情况下,为其中间点。利用上述拐点,使用上述系统/软件内的波形分离功能进行垂直分割,分割后计算出各重均分子量、各重均分子量比、面积比。
将上述测定的GPC曲线中成分(II-1)、(II-2)、(II-3)的面积相对于总峰面积的比例作为成分(II-1)~(II-3)的含量。
<(1-5)10质量%甲苯溶液粘度>
对于嵌段共聚物的10质量%甲苯溶液粘度,使用坎农-芬斯克粘度计,在温度控制为25℃的恒温槽中进行测定。
嵌段共聚物的10质量%甲苯溶液粘度为240mPa·s以下时判断为良好,为200mPa·s以下时判断为特别良好,为160mPa·s以下时评价为极其良好。
<(1-6)共轭二烯单体单元的乙烯基键合量>
使用氢化前的嵌段共聚物,利用红外分光光度计(日本分光公司制造、FT/IR-230)通过Hampton法算出共轭二烯单体单元的乙烯基键合量。
<(1-7)氢化率>
使用核磁共振装置(NMR),在下述条件下测定嵌段共聚物中的共轭二烯单体单元的双键的氢化率。
首先,在氢化反应后的反应液中添加大量的甲醇,从而使嵌段共聚物沉淀并进行回收。接下来,利用丙酮提取嵌段共聚物,将提取液真空干燥,作为1H-NMR测定的样品。
1H-NMR测定的条件如下所述。
(测定条件)
测定设备:JNM-LA400(JEOL制造)
溶剂:氘代氯仿
测定样品:将聚合物氢化前后的抽出品
样品浓度:50mg/mL
观测频率:400MHz
化学位移基准:TMS(四甲基硅烷)
脉冲延迟:2.904秒
扫描次数:64次
脉冲宽度:45°
测定温度:26℃
<(1-8)金属量>
使用电感耦合等离子体(ICP,Inductivuty Coupled Plasa,株式会社岛津制作所制造,装置名:ICPS-7510),测定嵌段共聚物中包含的金属量。
首先,利用硫酸和硝酸将嵌段共聚物完全溶解,将包含金属成分的水溶液喷雾到氩等离子体中,测量从其中放出的各种金属元素固有的光的波长的强度,通过校正曲线法求出嵌段共聚物100质量份中包含的金属量(质量ppm)。
<(1-9)甲苯溶液雾度>
关于嵌段共聚物的甲苯溶液雾度,在50mL的玻璃制螺口管中将嵌段共聚物10g、甲苯40g进行混合,制备嵌段共聚物的甲苯溶液,按照与上述螺口管接触的方式设置印刷有10pt的文字“A”的纸,从设置纸的一侧的相反侧进行观察,由此评价。评价基准如下所述。
◎:印刷的文字看起来不模糊。
〇:印刷的文字看起来有点模糊。
△:印刷的文字看起来非常模糊。
×:不知道有文字。
<(1-10)介电特性>
在下述条件下测定嵌段共聚物的介电特性。
(测定条件)
测定方法:圆筒空腔谐振器法
测定设备:vector network analyzer HP8510C(Agilent Technologies公司制造)
synthesized sweeper HP83651A(Agilent Technologies公司制造)
test set HP8517B(Agilent Technologies公司制造)
试验片尺寸:100mm×60mm×0.6mmt
谐振器的形状:内径Φ42mm、高度30mm的圆筒
测定频率:10GHz附近
预处理:C-90h/22±1℃/60±5%RH
试验环境:21℃/56%RH
使用模式:TE011
相对介电常数小于2.35时评价为良好,小于2.30时评价为特别良好,小于2.25时评价为极其良好。
介质损耗角正切小于0.0015时评价为良好,小于0.0010时评价为特别良好,小于0.0070时评价为极其良好。
[(2):粘着剂性能]
按照相对于实施例1~16和比较例1~2的嵌段共聚物100质量份,作为赋粘剂的三井化学公司制造FMR0150为20质量份、作为软化剂的Nisseki Polybutene公司制造LV-100为20质量份的方式溶解于甲苯中,分别制备粘着剂组合物。
需要说明的是,关于后述评价方法中使用的粘着层的厚度为50μm的粘着片,将各粘着剂组合物涂布到隔片的表面,使其干燥,由此制作。
<(2-1)粘着力>
将如上所述制作的粘着层的厚度为50μm的粘着片切割成宽度20mm的长条状,贴合至玻璃基板,用2kg的辊往返压接1次。
20分钟后,以300mm/分钟的剥离速度、180°的剥离角度进行剥离,测定此时的粘着力(单位:N/20mm)。
粘着力为14.0N/20mm以上时评价为良好,为16.0N/20mm以上时评价为特别良好。
<(2-2)耐热发泡性>
将粘着层的厚度为50μm的粘着片转印至厚度100μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯),贴附至三菱树脂制聚碳酸酯MR-58,在85℃、85%RH的环境下静置。
按照下述基准目视评价粘着片的外观。
(评价)
◎:未发现外观异常。
○:每1cm2确认到直径0.1mm以下的气泡为1个以下。
△:每1cm2确认到直径0.1mm以下的气泡为2~5个,或者确认到了直径超过0.1mm且为1.0mm以下的气泡。
×:每1cm2确认到气泡为6个以上,或者确认到了直径超过1.0mm的气泡。
[嵌段共聚物的制作]
(氢化催化剂的制备)
在后述的实施例和比较例中,在制作嵌段共聚物时使用的氢化催化剂通过下述方法制备。
预先对具备搅拌装置的反应容器进行氮气置换,向其中投入1L干燥和精制后的环己烷。
接着,添加双(η5-环戊二烯)二氯化钛100mmol。在将其充分搅拌的同时添加包含三甲基铝200mmol的正己烷溶液,于室温反应约3天。
由此得到氢化催化剂。
(嵌段共聚物的制备)
<实施例1>
使用内容积为100L的带搅拌装置和夹套的槽型反应器,按照下述方法进行分批聚合。
首先,将36L环己烷装入反应器中,将温度调整为55℃后,相对于投入反应器中的丁二烯单体和苯乙烯单体的总量(下文中记为全部单体)100质量份,添加正丁基锂(下文中也称为“Bu-Li”)0.116质量份、和相对于1摩尔Bu-Li为0.4摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(下文中也称为“TMEDA”)。
接着,用时5分钟投入苯乙烯12.5质量份,之后进一步反应15分钟(通过聚合反应达到65℃)。此时,对聚合物溶液进行采样,测定苯乙烯的聚合转化率,结果为100%。
接着,用时60分钟将含有丁二烯87.5质量份的环己烷溶液(浓度40质量份)以恒定速度连续地投入反应器中,之后进一步反应10分钟,在反应温度达到最高温度86℃后3分钟后,按照相对于1摩尔Bu-Li为0.114摩尔的方式添加作为偶联剂的四乙氧基硅烷,使其进行20分钟偶联反应。之后,相对于1摩尔Bu-Li添加0.6摩尔甲醇,结束聚合反应,得到嵌段共聚物。
接着,在所得到的嵌段共聚物中,相对于每100质量份嵌段共聚物添加以钛计为100ppm的上述氢化催化剂,在氢压0.9MPa、温度90℃条件下进行45分钟氢化反应。
之后,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.3质量份作为稳定剂的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.05质量份作为表面活性剂的苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐,通过汽提除去溶剂,利用干燥机实施干燥处理,得到嵌段共聚物1。
<实施例2>
至氢化反应为止,与实施例1同样地进行。之后,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.3质量份作为稳定剂的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,利用转筒干燥机进行直接脱挥处理,得到嵌段共聚物2。
<实施例3>
将氢化催化剂变更为相对于每100质量份嵌段共聚物以钛计为200ppm,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物3。
<实施例4>
将氢化反应时间变更为25分钟,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物4。
<实施例5>
将作为偶联剂的二甲基二甲氧基硅烷变更为相对于1摩尔Bu-Li为0.225,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物5。
<实施例6>
将作为偶联剂的二甲基二甲氧基硅烷变更为相对于1摩尔Bu-Li为0.225,添加相对于每100质量份嵌段共聚物以钛计为200ppm的氢化催化剂,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物6。
<实施例7>
在上述实施例1的丁二烯反应后,不添加偶联剂,相对于1摩尔Bu-Li添加1.0摩尔甲醇,结束聚合反应,输送到内容积为200L的槽型反应器,在100L的槽型反应器中进行追加聚合。
首先,将36L环己烷装入反应器中,将温度调整为55℃后,相对于投入反应器中的丁二烯单体和苯乙烯单体的总量(下文中记为全部单体)100质量份,添加正丁基锂(下文中也称为“Bu-Li”)0.056质量份、和相对于1摩尔Bu-Li为0.4摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(下文中也称为“TMEDA”)。
接着,用时5分钟投入苯乙烯6.0质量份,之后进一步反应15分钟(通过聚合反应达到65℃)。此时,对聚合物溶液进行采样,测定苯乙烯的聚合转化率,结果为100%。
接着,用时60分钟将含有丁二烯87.5质量份的环己烷溶液(浓度40质量份)以恒定速度连续地投入反应器中,之后进一步反应10分钟(通过聚合反应达到85℃)。此时,对聚合物溶液进行采样,测定丁二烯的聚合转化率,结果为100%。
接着,用时5分钟投入苯乙烯6.5质量份,之后进一步反应15分钟,在反应温度达到最高温度90℃后3分钟后,相对于1摩尔Bu-Li添加1.0摩尔甲醇,结束聚合反应,输送至内容积为200L的槽型反应器。
接着,在200L的反应器的两种嵌段共聚物中,添加相对于每100质量份嵌段共聚物以钛计为200ppm的上述氢化催化剂,在氢压0.9MPa、温度90℃条件下进行45分钟氢化反应。
之后,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.3质量份作为稳定剂的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.05质量份作为表面活性剂的苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐,利用转筒干燥机进行直接脱挥处理,得到嵌段共聚物7。
<实施例8>
作为偶联剂,将四乙氧基硅烷变更为相对于1摩尔Bu-Li为0.071,将甲醇变更为相对于1摩尔Bu-Li为0.75摩尔,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物8。
<实施例9>
作为偶联剂,将四乙氧基硅烷变更为相对于1摩尔Bu-Li为0.214,将甲醇变更为相对于1摩尔Bu-Li为0.25摩尔,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物9。
<实施例10>
使用内容积为100L的带搅拌装置和夹套的槽型反应器,利用下述方法进行分批聚合。
首先,将36L环己烷装入反应器中,将温度调整为55℃后,相对于投入反应器中的丁二烯单体和苯乙烯单体的总量(下文中记为全部单体)100质量份,添加正丁基锂(下文中也称为“Bu-Li”)0.061质量份、和相对于1摩尔Bu-Li为0.4摩尔的N,N,N’,N’-四甲基乙二胺(下文中也称为“TMEDA”)。
接着,用时5分钟投入苯乙烯6.0质量份,之后进一步反应15分钟(通过聚合反应达到65℃)。此时,对聚合物溶液进行采样,测定苯乙烯的聚合转化率,结果为100%。
接着,用时60分钟将含有丁二烯87.5质量份的环己烷溶液(浓度40质量份)以恒定速度连续地投入反应器中,之后进一步反应10分钟(通过聚合反应达到85℃)。此时,对聚合物溶液进行采样,测定丁二烯的聚合转化率,结果为100%。
接着,用时5分钟投入苯乙烯6.5质量份,之后进一步反应15分钟,在反应温度达到最高温度90℃后3分钟后,相对于1摩尔Bu-Li添加1.0摩尔甲醇,结束聚合反应,得到嵌段共聚物。
接着,在所得到的嵌段共聚物中,相对于每100质量份嵌段共聚物添加以钛计为100ppm的上述氢化催化剂,在氢压0.9MPa、温度90℃条件下进行45分钟氢化反应。
之后,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.3质量份作为稳定剂的十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯,相对于嵌段共聚物100质量份添加0.05质量份作为表面活性剂的苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐,利用转筒干燥机进行直接脱挥处理,得到嵌段共聚物10。
<实施例11>
将Bu-Li添加量变更为0.100质量份,将苯乙烯添加量变更为30.0质量份,将丁二烯添加量变更为70质量份,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物11。
<实施例12>
将Bu-Li添加量变更为0.090质量份,将苯乙烯添加量变更为43.0质量份,将丁二烯添加量变更为57质量份,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物12。
<实施例13>
将Bu-Li添加量变更为0.200质量份,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物13。
<实施例14>
将Bu-Li添加量变更为0.070质量份,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物14。
<实施例15>
作为表面活性剂,变更为聚氧乙烯烷基醚磷酸和氢氧化钙的混合物,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物15。
<实施例16>
在嵌段共聚物的干燥后,相对于每100质量嵌段共聚物份添加以钙计为30ppm的硬脂酸钙,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物16。
<比较例1>
将氢化催化剂变更为相对于每100质量份嵌段共聚物以钛计为300ppm,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物17。
<比较例2>
在嵌段共聚物的干燥后,相对于每100质量份共聚物添加以钙计为300ppm的硬脂酸钙,使用转筒干燥机进行直接脱挥处理。其他条件与实施例1同样地得到嵌段共聚物18。
将上述实施例1~16和比较例1~2的嵌段共聚物的物性值示于表1~表3。
另外,通过上述方法评价实施例1~16和比较例1~2的特性。
此外,通过上述胶带的制作方法得到胶带。通过上述方法评价所得到的胶带。
将评价结果示于表1~表3。
【表3】
由表1~表3的结果可知,实施例1~16中得到了雾度低、透明性高的溶液,而比较例1~2中得到了透明性低的溶液。另外,由实施例2和实施例3的比较可知,若Li和Ti的含量少,则可得到透明性更高的溶液。另外,由实施例6与实施例7的比较可知,在相同程度的金属含量的情况下,通过用偶联剂残基中包含氧原子的偶联剂进行偶联,可得到透明性更高的溶液。另外,由实施例2与实施例4的比较可知,氢化率高的情况下,相对介电常数和介质损耗角正切降低。另外,由实施例2与实施例11、实施例12的比较可知,若乙烯基芳香族单体单元的含量低,则相对介电常数降低。另外,由实施例2与实施例15、实施例16的比较可知,若Ca的含量低,则介质损耗角正切降低。另外,由实施例2与实施例3的比较可知,若Li和Ti的含量少,则介质损耗角正切进一步降低。
工业实用性
本发明的嵌段共聚物作为粘着剂组合物的材料具有工业实用性。
Claims (18)
1.一种嵌段共聚物,其为粘着剂组合物用的嵌段共聚物,其中,
所述嵌段共聚物包含以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B),
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子的含量的合计为400质量ppm以下。
2.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,Ca原子的含量为300质量ppm以下。
3.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,Ca原子的含量为50质量ppm以下。
4.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,Li原子与Ti原子的含量的合计为300质量ppm以下。
5.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,所述嵌段共聚物中的基于共轭二烯单体单元的双键的氢化率为70%以上。
6.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,所述嵌段共聚物含有:
20质量%以上90质量%以下的成分(I)、和
10质量%以上80质量%以下的成分(II),
所述成分(I)为具有1个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、重均分子量为30000以上200000以下的嵌段共聚物,
所述成分(II)为包含选自由下述成分(II-1)、(II-2)以及(II-3)组成的组中的至少一种成分的嵌段共聚物,
成分(II-1):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于所述成分(I)的重均分子量为1.5倍以上且小于2.5倍的重均分子量的成分;
成分(II-2):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于所述成分(I)的重均分子量为2.5倍以上且小于3.5倍的重均分子量的成分;
成分(II-3):具有至少2个以乙烯基芳香族单体单元为主体的聚合物嵌段(A)和至少1个以共轭二烯单体单元为主体的聚合物嵌段(B)、具有相对于所述成分(I)的重均分子量为3.5倍以上且小于4.5倍的重均分子量的成分。
7.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,所述嵌段共聚物包含偶联聚合物,
所述偶联聚合物包含含有氧原子的偶联剂残基。
8.如权利要求6所述的嵌段共聚物,其中,所述成分(I)的重均分子量为8.2万以上且小于10万。
9.如权利要求1所述的嵌段共聚物,其中,乙烯基芳香族单体单元的含量为5.0质量%以上35.0质量%以下。
10.一种粘着剂组合物,其含有:
100质量份的权利要求1~9中任一项所述的嵌段共聚物、和
1质量份~250质量份的赋粘剂。
11.如权利要求10所述的粘着剂组合物,其还含有120质量份以下的软化剂。
12.一种光学用粘着剂组合物,其含有:
100质量份的权利要求1~9中任一项所述的嵌段共聚物、和
1质量份~250质量份的赋粘剂。
13.如权利要求12所述的光学用粘着剂组合物,其还含有120质量份以下的软化剂。
14.一种粘着片,其具有由权利要求12所述的光学用粘着剂组合物构成的粘着剂层。
15.一种器件粘着剂层用途的光学粘着片,用于构成具有显示模块的电子器件,所述光学粘着片具有由光学用粘着剂组合物构成的粘着剂层,
该光学用粘着剂组合物包含:
100质量份的权利要求1~9中任一项所述的嵌段共聚物、和
1质量份~250质量份的赋粘剂。
16.如权利要求15所述的光学粘着片,其中,所述器件粘着剂层设置在设于所述显示模块内的透明电极与其他透明电极之间。
17.如权利要求15所述的光学粘着片,其在所述显示模块的显示面侧还藉由所述器件粘着剂层设有构成触摸传感器的传感器层,
所述器件粘着剂层由所述光学用粘着剂组合物构成。
18.如权利要求15所述的光学粘着片,其中,所述显示模块具有液晶面板、偏振片、导光板以及光源,
在所述显示模块的显示面侧还藉由所述器件粘着剂层设有偏振片和构成触摸传感器的传感器层,
所述传感器层和玻璃盖片藉由其他器件粘着剂层进行了层积,
所述器件粘着剂层是与偏振片相邻的层,
所述其他器件粘着剂层是与所述传感器层相邻的层。
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