CN117940524A - 粘合片、粘合剂组合物、带脱模薄膜的粘合片、图像显示装置用层叠体及柔性图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以高水平兼顾贴合时的凹凸追随性与非贴合时的形状保持力并且尤其在低温环境下的柔软性优异的粘合片。本发明为一种粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层,且其满足:(1)将厚度设为0.7~1.0mm并在温度60℃下施加2kPa的压力600秒时的应变(蠕变应变)为1000%以上且100000%以下;(2)在依据JIS‑Z‑0237(ISO29863)的保持力测定中以面积20mm×20mm粘贴于SUS板,在40℃的环境下施加500gf的载荷时的落下时间为60秒以上;以及(3)将厚度设为0.7~1.0mm并通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定而得到的‑20℃的储能剪切模量(G’(‑20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
Description
技术领域
本发明涉及一种可适宜地用于包含曲面的图像显示装置或可弯折的柔性图像显示装置等的粘合片。尤其涉及一种可适宜地用于贴合于在贴合面具有凹凸部的图像显示装置构成用构件的粘合片、粘合剂组合物、使用了上述粘合片的带脱模薄膜的粘合片、图像显示装置用层叠体、柔性图像显示装置。
本申请基于2021年9月13日在日本提出申请的日本特愿2021-148658号、2022年3月29日在日本提出申请的日本特愿2022-053716号、及2022年3月29日在日本提出申请的日本特愿2022-053729号主张优先权,将其内容引用至本文。
背景技术
近年来,在电视或计算机用监视器、笔记本电脑或移动电话、智能型手机、平板终端等移动设备中,广泛使用将显示器与位置输入装置组合而成的触控面板。其中,通常普及的为电容式触控面板。
触控面板通常由包含有机EL(Electroluminescence)或液晶的显示器、透明电导膜基板(ITO(IndiumTinOxides)基板)、保护薄膜(保护玻璃)构成。这些触控面板的构件的贴合中使用透明粘合片。要求透明粘合片在触控面板的构件贴合时具有保持被粘物的保持力。
另外,使用有机发光二极管(OLED)、量子点(QD)的包含弯曲部的图像显示装置、可弯折或卷取的柔性图像显示装置得以不断开发并广泛商用化。
该种显示装置中,具有以透明的粘合片贴合外壳透镜、圆偏光板、触控薄膜传感器、数位转化器、彩色滤光片、发光元件等多个片构件而成的层叠构造,若着眼于某个粘合片,则可视为层叠有构件和粘合片的层叠体。
关于可弯折或卷取的柔性图像显示装置,因弯折时的层间应力而产生各种问题。例如,折叠时有时在层间发生剥离(分层),需求一种即使折叠也不剥离的层叠体。
进而,在反复进行弯折或卷取操作的期间,有时因作为粘合片的被粘物的构件承受应力而产生龟裂,最终断裂,也需求一种尤其可耐受低温(例如-20℃)下的反复折叠操作的柔软的层叠体。
另外,有时构成图像显示装置的构件(也称为“图像显示装置构成构件”)的表面通过配线、印刷、图案显影、表面处理等而施加有凹凸。贴合具备此种台阶的图像显示装置构成构件时,若粘合片对台阶的追随性较低,则粘合片的粘合剂层内部产生气泡。因此,对粘合片而言,基于由于期望图像显示装置的薄化而不能制作为较厚的限制,要求厚度薄,并且要求可追随台阶而填充至各个角落的高流动性。
另一方面,流动性较高的粘合片缺乏形状保持性,有在贴合前的保管时粘合剂层从脱模薄膜(隔离薄膜)间溢出等问题。
关于可折叠的柔性图像显示装置,例如在专利文献1中公开了:通过将蠕变柔量变动值与缓和弹性率变动值的乘积值设为适宜的范围,从而可应用于反复弯曲装置的粘合剂及粘合片、以及弯曲层叠构件及反复弯曲器件。
另外,在专利文献2中,作为可热熔且能够形成保持力及粘合力优异的粘合剂层的粘合剂,公开了包含重均分子量为5万~100万的(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂,所述(甲基)丙烯酸系共聚物是将含有数均分子量为500以上且小于6000的大分子单体及乙烯基单体的单体混合物聚合得到的。作为上述大分子单体,使用具有源自甲基丙烯酸甲酯的结构单元的物质。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2019-123826号公报
专利文献2:国际公开第2015/080244号
发明内容
发明要解决的问题
借由粘合剂层将构件彼此贴合时,例如准备被一对隔离薄膜夹持的状态的粘合剂层,剥离其中一个隔离薄膜,层叠其中一个构件,剥离另一个隔离薄膜,层叠另一个构件,对得到的层叠体进行加热加压。此时的加热温度也取决于处理过程,例如为70℃左右。
在借由粘合剂层而贴合的构件的至少一个表面存在凹凸的情况下,要求粘合剂层在贴合时追随凹凸而变形。另外,在将粘合剂层用于可折叠显示器的情况下,有时在低温(例如-20℃)下弯折,要求低温使用时的柔软性。
然而,专利文献1中记载的含有(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂存在凹凸追随性、低温使用时的柔软性不充分的情况。
即使将粘合片的蠕变柔量变动值与缓和弹性率变动值的乘积值如专利文献1所公开的那样在室温下控制在适宜的范围,若在低温下进行反复折叠操作,则作为粘合片的被粘物的构件承受应力,因此有时也产生构件破裂等不良情况。
另外,专利文献2中记载的含有(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂存在凹凸追随性、尤其是低温使用时的柔软性不充分的情况。
假定包含粘合片的器件因器件的发热而在高温下使用、或根据地域或季节等环境而在高温及低温下使用。因此,要求粘合片具有在宽广的温度范围内稳定地表现耐久性的性质。
本发明者等人经研究发现:若提高上述(甲基)丙烯酸系共聚物的分子量,则常温下的形状保持力上升,可抑制贴合前保管时粘合剂层从隔离薄膜间的溢出,但由于粘度上升,产生贴合时的凹凸追随性下降的问题。另外,在无规共聚物的情况下,若提升高分子量至可保持形状保持力,则溶液粘度、熔融粘度变得过高,因此在生产线上的溶液移送、或均匀厚度的涂膜形成变得困难。
本发明提供一种以高水平兼顾贴合时的凹凸追随性与非贴合时的形状保持力,并且尤其在低温环境下的柔软性优异的粘合片以及带脱模薄膜的粘合片、使用了上述粘合片的图像显示装置用层叠体以及柔性图像显示装置。
另外,本发明的目的在于提供一种可形成贴合时的凹凸追随性、非贴合时的形状保持力以及低温使用时的柔软性优异的粘合剂层的粘合剂组合物。
用于解决问题的方案
本发明的一个实施方式包含以下形式。
[1]一种粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层,并且满足下述(1)~(3)的条件。
(1)将厚度设为0.7~1.0mm并在温度60℃下施加2kPa的压力600秒时的应变(蠕变应变)为1000%以上且100000%以下。
(2)在依据JIS-Z-0237(ISO29863)的保持力测定中,以面积20mm×20mm粘贴于SUS板,在40℃的环境下施加500gf的载荷时的落下时间为60秒以上。
(3)将厚度设为0.7~1.0mm并通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
[2]根据[1]所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物为具有包含源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的链段(A)的嵌段共聚物或接枝共聚物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)具有碳原子数8以上且30以下的烷基。
[3]根据[2]所述的粘合片,其中,所述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成所述链段(A)的全部结构单元100质量%的比例为70质量%以上。
[4]根据[2]或[3]所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物具有链段(A),所述链段(A)具有源自大分子单体(A1)的结构单元,所述大分子单体(A1)包含所述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
[5]根据[2]至[4]中任一项所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自乙烯基单体(B)的结构单元作为所述链段(A)以外的结构单元,
所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元、及源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[6]根据[1]所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元、及源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的乙烯基单体(B)的结构单元,
源自所述乙烯基单体(B)的结构单元包含源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂层为由粘合剂组合物形成的层,所述粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物、且包含交联剂及光聚合引发剂的至少一者。
[8]根据[7]所述的粘合片,其中,所述交联剂为多官能(甲基)丙烯酸酯。
[9]根据[7]或[8]所述的粘合片,其中,所述交联剂的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份为0.1质量份以上且10质量份以下。
[10]根据[1]至[9]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂层具有活性能量射线固化性,通过活性能量射线而固化后满足下述(4)和(5)的条件。
(4)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线时的、通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
(5)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线后将粘合片贴合于聚酯薄膜时的、在60℃、93%RH、剥离角180°、剥离速度300mm/分钟下对所述聚酯薄膜表面的粘合力为0.7N/cm以上。
[11]一种粘合剂组合物,其包含具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B)的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,
所述大分子单体(A1)具有源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元,
所述大分子单体(A1)的玻璃化转变温度(Tg)小于0℃。
[12]一种粘合剂组合物,其包含具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B)的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,
所述源自大分子单体(A1)的结构单元包含源自具有碳原子数8以上且的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元,
所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
[13]根据[11]或[12]所述的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[14]根据[11]至[13]中任一项所述的粘合剂组合物,其中,所述源自大分子单体(A1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1~30质量%。
[15]根据[11]至[14]中任一项所述的粘合剂组合物,其中,所述源自大分子单体(A1)的结构单元包含源自具有碳原子数12以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元。
[16]根据[15]所述的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元相对于构成所述大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例为40质量%以上。
[17]根据[11]至[16]中任一项所述的粘合剂组合物,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为10质量%以上。
[18]根据[11]至[17]中任一项所述的粘合剂组合物,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数1~4的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元。
[19]根据[18]所述的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元相对于全部的所述源自乙烯基单体(B)的结构单元100质量%的比例为50质量%以上。
[20]根据[13]所述的粘合剂组合物,其中,源自所述含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1~80质量%。
[21]根据[11]至[20]中任一项所述的粘合剂组合物,其中,所述大分子单体(A1)的数均分子量为1000~30000。
[22]根据[11]至[21]中任一项所述的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为50000~2000000。
[23]根据[11]或[12]所述的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物在23℃、100Pa、10分钟的条件的蠕变试验中的变形量为15%以下,在70℃、1000Pa、1分钟的条件的蠕变试验中的变形量为100%以上,在-20℃、1Hz下的储能模量G’为700kPa以下。
[24]根据[11]或[12]所述的粘合剂组合物,其用于表面具有凹凸的构件与具有有机发光二极管的构件的贴合。
[25]一种粘合片,其具有由[11]或[12]的粘合剂组合物形成的粘合剂层。
[26]一种带脱模薄膜的粘合片,其具备[1]至[10]中任一项所述的粘合片、及层叠于所述粘合片的至少一个表面的脱模薄膜。
[27]一种图像显示装置用层叠体,其中,2个图像显示装置构成用构件借助[1]至[10]中任一项所述的粘合片层叠,所述图像显示装置构成用构件的至少一者在与所述粘合片的接触面具有高低差2μm以上的台阶。
[28]一种柔性图像显示装置,其具备[27]所述的图像显示装置用层叠体。
本发明的另一实施方式包含以下形式。
[A1]一种粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层,并且满足下述(1)~(3)的条件。
(1)将厚度设为0.7~1.0mm并在温度60℃下施加2kPa的压力600秒时的应变(蠕变应变)为1000%以上且100000%以下。
(2)在依据JIS-Z-0237(ISO29863)的保持力测定中,以面积20mm×20mm粘贴于SUS板,在40℃的环境下施加500gf的载荷时的落下时间为60秒以上。
(3)将厚度设为0.7~1.0mm并通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
[A2]根据[A1]所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物为具有包含源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的链段(A)的嵌段共聚物或接枝共聚物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)具有碳原子数8以上且30以下的烷基。
[A3]根据[A2]所述的粘合片,其中,所述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成所述链段(A)的全部结构单元100质量%的比例为70质量%以上。
[A4]根据[A2]或[A3]所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物具有链段(A),所述链段(A)具有源自大分子单体(A1)的结构单元,所述大分子单体(A1)包含所述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
[A5]根据[A2]至[A4]中任一项所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自乙烯基单体(B)的结构单元作为所述链段(A)以外的结构单元,
所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元、及源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[A6]根据[A1]所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元、及作为所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的结构单元的源自乙烯基单体(B)的结构单元,
所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[A7]根据[A1]至[A6]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂层为由粘合剂组合物形成的层,所述粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物、且包含交联剂及光聚合引发剂的至少一者。
[A8]根据[A7]所述的粘合片,其中,所述交联剂为多官能(甲基)丙烯酸酯。
[A9]根据[A7]或[A8]所述的粘合片,其中,所述交联剂的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份为0.1质量份以上且10质量份以下。
[A10]根据[A1]至[A9]中任一项所述的粘合片,其中,所述粘合剂层具有活性能量射线固化性,通过活性能量射线而固化后满足下述(4)和(5)的条件。
(4)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线时的、通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
(5)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线后将粘合片贴合于聚酯薄膜时的、在60℃、93%RH、剥离角180°、剥离速度300mm/分钟下对所述聚酯薄膜表面的粘合力为0.7N/cm以上。
[A11]一种粘合片,其具备由含有(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层,
所述(甲基)丙烯酸系共聚物具有源自大分子单体(A1)的结构单元及源自乙烯基单体(B)的结构单元,
所述大分子单体(A1)具有源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
[A12]根据[A11]所述的粘合片,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元。
[A13]根据[A12]所述的粘合片,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为10质量%以上且90质量%以下。
[A14]根据[A12]或[A13]所述的粘合片,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元进一步包含源自具有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[A15]根据[A14]所述的粘合片,其中,源自所述乙烯基单体(B2)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1质量%以上且80质量%以下。
[A16]根据[A14]或[A15]所述的粘合片,其中,所述极性基团为选自由羟基、聚亚烷基二醇基、羧基、酰胺基及氨基所组成的组中的至少一种。
[A17]根据[A14]至[A16]中任一项所述的粘合片,其中,源自所述乙烯基单体(B2)的结构单元包含源自(甲基)丙烯酸羟基烷基酯的结构单元。
[A18]根据[A11]至[A17]中任一项所述的粘合片,其中,所述源自大分子单体(A1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1质量%以上且30质量%以下。
[A19]根据[A11]至[A18]中任一项所述的粘合片,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含除源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)及具有极性基团的乙烯基单体(B2)以外的乙烯基单体(B3)的结构单元。
[A20]根据[A11]至[A19]中任一项所述的粘合片,其中,所述大分子单体(A1)的数均分子量为1000以上且30000以下。
[A21]根据[A11]至[A20]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50000以上且2000000以下。
[A22]一种带脱模薄膜的粘合片,其具备[A1]至[A21]中任一项所述的粘合片、及层叠于所述粘合片的至少一个表面的脱模薄膜。
[A23]一种图像显示装置用层叠体,其中,2个图像显示装置构成用构件借助[A1]至[A21]中任一项所述的粘合片层叠,所述图像显示装置构成用构件的至少一者在与所述粘合片的接触面具有高低差2μm以上的台阶。
[A24]一种柔性图像显示装置,其具备[A23]所述的图像显示装置用层叠体。
本发明的另一实施方式包含以下形式。
[B1]一种粘合剂组合物,其包含具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B)的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,
所述大分子单体(A1)具有源自具有碳原子数8~30的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
[B2]根据上述[B1]的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成所述大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例为70质量%以上。
[B3]根据上述[B1]或[B2]的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元包含源自具有碳原子数12~30的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元。
[B4]根据上述[B3]的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元相对于构成所述大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例为40质量%以上。
[B5]根据上述[B1]至[B4]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元含有源自具有碳原子数1~4的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元。
[B6]根据上述[B5]的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元相对于全部的所述源自乙烯基单体(B)的结构单元100质量%的比例为50质量%以上。
[B7]根据上述[B1]至[B6]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述大分子单体(A1)的数均分子量为1000~30000。
[B8]根据上述[B1]至[B7]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为50000~2000000。
[B9]根据上述[B1]至[B8]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物在23℃、100Pa、10分钟的条件的蠕变试验中的变形量为15%以下,70℃、1000Pa、1分钟的条件的蠕变试验中的变形量为100%以上,-20℃、1Hz下的储能模量G’为700kPa以下。
[B10]根据上述[B1]至[B9]中任一项的粘合剂组合物,其用于表面具有凹凸的构件与具有有机发光二极管的构件的贴合。
另外,本发明者等人进行潜心研究,结果得到以下见解。
·如专利文献1中记载的(甲基)丙烯酸系共聚物这样的不同种类的聚合物成分以共价键合的聚合物自组装地形成次成分为纳米级的域、主成分为基质的被称为微相分离结构的结构。形成微相分离结构的状态与未形成的状态相比,共聚物难以流动,形状保持力提高,粘合剂层的溢出得到抑制。
·通过使用具有长链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯作为形成枝聚合物(大分子单体)的单体,低温使用时的柔软性提高。
·进而,通过在主干聚合物中使用具有中链甚至长链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,低温使用时的柔软性进一步提高。另一方面,若仅为具有中链甚至长链的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯,则主干聚合物与枝聚合物的极性的差别小,相分离力变弱,形状保持力下降。
·因此,为了形成枝聚合物与主干聚合物的极性的差别而提高相分离力,在主干聚合物中导入极性基团。由此,形状保持力得以改善。
进一步,本发明的另一实施方式包含以下形式。
[C1]一种粘合剂组合物,其包含具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B)的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,
所述大分子单体(A1)具有源自具有碳原子数8~30的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元,
源自所述乙烯基单体(B)的结构单元含有源自具有碳原子数6~30的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元、及源自具有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
[C2]根据所述[C1]的粘合剂组合物,其中,源自所述大分子单体(A1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1~30质量%。
[C3]根据所述[C1]或[C2]的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为10~90质量%。
[C4]根据所述[C1]至[C3]中任一项的粘合剂组合物,其中,源自所述乙烯基单体(B2)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1~80质量%。
[C5]根据所述[C1]至[C4]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述极性基团为选自由羟基、聚亚烷基二醇基、羧基及氨基所组成的组中的至少一种。
[C6]根据所述[C1]至[C5]中任一项的粘合剂组合物,其中,源自所述乙烯基单体(B2)的结构单元包含源自(甲基)丙烯酸羟基烷基酯的结构单元。
[C7]根据所述[C1]至[C6]中任一项的粘合剂组合物,其中,源自所述乙烯基单体(B)的结构单元包含源自除所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)及所述乙烯基单体(B2)以外的乙烯基单体(B3)的结构单元。
[C8]根据所述[C1]至[C7]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述大分子单体(A1)的数均分子量为1000~30000。
[C9]根据所述[C1]至[C8]中任一项的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为50000~2000000。
[C10]一种粘合剂组合物,其用于表面具有凹凸的构件与具有有机发光二极管的构件的贴合。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种以高水平兼顾贴合时的凹凸追随性与非贴合时的形状保持力,并且尤其在低温环境下的柔软性优异的粘合片及带脱模薄膜的粘合片、使用了上述粘合片的图像显示装置用层叠体及柔性图像显示装置。
另外,根据本发明,可以提供一种可形成贴合时的凹凸追随性、非贴合时的形状保持力及低温使用时的柔软性优异的粘合剂层的粘合剂组合物。
具体实施方式
以下的用语的定义在本说明书以及权利要求的范围中均适用。
“(甲基)丙烯酸酯”为丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的总称。“(甲基)丙烯酰基”、“(甲基)丙烯酸”、“(甲基)丙烯腈”、“(甲基)丙烯酰胺”也相同。
“(甲基)丙烯酸系共聚物”是指具有源自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元的共聚物。(甲基)丙烯酸系共聚物可以进一步具有源自(甲基)丙烯酸系单体以外的单体(例如、苯乙烯等)的结构单元。
“(甲基)丙烯酸系单体”是指具有(甲基)丙烯酰基的单体。
“乙烯基单体”是指具有烯属不饱和键(聚合性碳-碳双键)的化合物。
表示数值范围的“~”是指包含其前后记载的数值作为下限值及上限值。
<粘合片>
本发明的一个实施方式涉及粘合片。
实施方式的粘合片具备由包含(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层。
实施方式的粘合片满足下述条件(1)。
(1)将厚度设为0.7~1.0mm并在温度60℃下施加2kPa的压力600秒时的应变(蠕变应变)为1000%以上且100000%以下。
满足条件(1)的粘合片易变形,且贴合时的凹凸追随性优异,因此即使在成为被粘物的图像显示装置构成构件在表面具有凹凸的情况下,也可使粘合片追随至台阶的各个角落。
从粘合片的凹凸追随性的观点出发,条件(1)的蠕变应变优选为2000%以上、更优选为3000%以上、进一步优选为5000%以上。另一方面,从粘合片的室温以下的形状保持性的观点出发,条件(1)的蠕变应变优选为50000%以下、更优选为20000%以下、进一步优选为10000%以下。上述条件(1)的蠕变应变的下限与上限可以任意地组合。例如,条件(1)的蠕变应变优选为2000~50000%,更优选为3000~20000%,进一步优选为5000~10000%。
为了准确地测定蠕变应变,必须避免因粘合片的厚度不足而受到测量夹具的影响从而导致测定结果发生变动。条件(1)是将厚度调整为0.7~1.0mm的范围后测定的值,由此,可以不受测量夹具的影响而准确地测定蠕变应变。
需要说明的是,上述“将厚度设为0.7~1.0mm”是指在作为测定样品的粘合片的厚度不满足该范围的情况下,采取将几片样品重叠等操作,从而将测定样品的厚度调整为该范围。在其他试验中,规定了测定样品的厚度的情况下也相同。
条件(1)的蠕变应变的测定例如按照以下方式实施。
将粘合片反复层叠而将厚度调整为0.7~1.0mm(例如0.8mm)后,冲裁为直径8mm的圆状的样品。使用流变仪,在测量夹具:直径8mm平行板、温度:60℃、压力:2kPa的条件下对得到的样品测定600秒后的应变(蠕变应变)(%)。
实施方式的粘合片进一步满足下述条件(2)。
(2)在依据JIS-Z-0237(ISO29863)的保持力测定中,以面积20mm×20mm粘贴于SUS板,在40℃的环境下施加500gf的载荷时的落下时间为60秒以上。
满足条件(2)的粘合片在非贴合时的形状保持力高,在贴合前的保管时抑制粘合剂层从脱模薄膜间溢出。
从粘合片的非贴合时的形状保持力的观点出发,条件(2)的落下时间优选为80秒以上、更优选为150秒以上、进一步优选为200秒以上、特别优选为300秒以上。另一方面,从粘合片的凹凸追随性的观点出发,条件(2)的落下时间优选为1800秒以下,更优选为1500秒以下,进一步优选为1200秒以下。上述条件(2)的落下时间的下限与上限可以任意地组合。例如条件(2)的落下时间优选为60~1800秒、更优选为80~1800秒、进一步优选为150~1500秒、特别优选为200~1200秒。
条件(2)的落下时间的测定例如按照以下方式实施。
将衬底用的聚酯薄膜背贴于粘合片的单面,裁剪为宽度20mm×长度100mm的短条状而作为试验片。将上述试验片的一个端部对着SUS板以粘贴面积成为20mm×20mm的方式进行粘贴。在40℃的环境下熟化15分钟后,在上述试验片的另一个端部安装500gf(4.9N)的砝码。以砝码侧成为下侧的方式将SUS板在垂直方向立起并静置,测定在上述试验片承受来自砝码的载荷后直至上述试验片剥离且砝码落下为止的时间(秒)。
实施方式的粘合片进一步满足下述条件(3)。
(3)将厚度设为0.7~1.0mm并通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
满足条件(3)的粘合片在低温下也柔软,例如即使在-20℃的低温下进行反复折叠操作,作为粘合片的被粘物的构件也难以产生龟裂或断裂。
从粘合片的非贴合时的形状保持力的观点出发,条件(3)的G’(-20℃)优选为30kPa以上、更优选为50kPa以上、进一步优选为100kPa以上。另一方面,从粘合片的低温环境下的柔软性的观点出发,条件(3)的G’(-20℃)优选为500kPa以下、更优选为300kPa以下、进一步优选为250kPa以下、特别优选为200kPa以下。上述条件(3)的G’(-20℃)的下限与上限可以任意地组合。例如,条件(3)的G’(-20℃)优选为30~500kPa、更优选为30~300kPa、进一步优选为50~250kPa、特别优选为100~200kPa。
条件(3)的G’(-20℃)的测定例如按照以下方式实施。
将粘合片反复层叠而将厚度调整为0.7~1.0mm(例如0.8mm)后,冲裁为直径8mm的圆状的样品。使用流变仪,在测量夹具:直径8mm平行板、频率:1Hz、测定温度:-50~150℃、升温速度:5℃/分钟的条件下对得到的样品进行动态粘弹性测定,读取-20℃下的储能剪切模量(G’)的值。
作为将粘合片的条件(1)的蠕变应变、条件(2)的落下时间、及条件(3)的G’(-20℃)调整为上述范围的方法,例如可例示:调整(甲基)丙烯酸系共聚物的组成或分子量、交联剂的种类或添加量的方法;或在暂时固化的情况下,调整用于暂时固化的活性能量射线的照射量的方法等。但并不限定于这些方法。
作为实施方式的粘合片,优选为粘合剂层具有活性能量射线固化性。其中,“粘合剂层具有活性能量射线固化性”是指具备可通过活性能量射线而固化的性质的粘合剂层,换言之,是指留有通过活性能量射线而固化的余地的粘合剂层。
实施方式的粘合片可以是粘合剂层在留有通过活性能量射线而固化的余地的状态下进行了固化(以下,也称为“暂时固化”)的粘合片,也可以是未进行任何固化(以下,称为“未固化”)并可以通过活性能量射线而固化的粘合片。暂时固化或未固化的粘合片可以通过在贴合于被粘物前或贴合后照射活性能量射线而固化(以下,也称为“正式固化”)。
构成实施方式的粘合片的一部分或全部的粘合剂层在通过活性能量射线而正式固化前,从易于追随被粘合面的凹凸的观点出发,优选为未交联状态。
另一方面,从获得优异的保管稳定性的观点出发,在正式固化前,优选为少量交联的暂时固化的状态。
在将粘合片暂时固化的情况下,可以是利用热的暂时固化,也可以是利用活性能量射线的暂时固化。从易于将条件(1)的蠕变应变及条件(2)的保持力控制为特定范围的观点出发,优选为通过活性能量射线照射而暂时固化的粘合片。
在通过活性能量射线而将粘合片暂时固化的情况下,优选为通过累计光量10~800mJ/cm2的活性能量射线照射而暂时固化。在该活性能量射线照射中,优选的累计光量为50mJ/cm2以上且600mJ/cm2以下、更优选为100mJ/cm2以上且500mJ/cm2以下、特别优选为150mJ/cm2以上且400mJ/cm2以下、进一步优选为200mJ/cm2以上且300mJ/cm2以下。若该累计光量为上述范围内,则存在可保持流动性并且保证保管稳定性的倾向,因此优选。上述活性能量射线的照射量的下限与上限可以任意地组合。
需要说明的是,作为上述活性能量射线照射量,在从粘合片的两侧照射活性能量射线的情况下,为一侧的累计光量与另一侧的累计光量的总计。
实施方式的粘合片在通过活性能量射线进行固化后(正式固化后)的固化物优选满足下述(4)的条件。
(4)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线时的、通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
满足条件(4)的粘合片即使在固化后,低温环境下的柔软性也优异,例如即使在-20℃的低温下进行反复折叠操作,作为粘合片的被粘物的构件也难以产生龟裂或断裂。
从粘合片的贴合后的耐久性的观点出发,条件(4)的G’(-20℃)优选为30kPa以上、更优选为50kPa以上、进一步优选为100kPa以上。另一方面,从低温环境下的柔软性的观点出发,条件(4)的G’(-20℃)优选为500kPa以下、更优选为300kPa以下、进一步优选为250kPa以下、特别优选为200kPa以下。上述条件(4)的G’(-20℃)的下限与上限可以任意地组合。例如,条件(4)的G’(-20℃)优选为30~500kPa、更优选为30~300kPa、进一步优选为50~250kPa、特别优选为100~200kPa。
条件(4)的G’(-20℃)的测定按照例如以下方式实施。
使用高压汞灯,以累计光量成为1000~5000mJ/cm2(例如4000mJ/cm2)的方式对粘合片照射波长365nm的紫外线,将固化后的粘合片反复层叠而将厚度调整为0.7~1.0mm后,冲裁为直径8mm的圆状的样品。使用流变仪,在测量夹具:直径8mm平行板、频率:1Hz、测定温度:-50~150℃、升温速度:5℃/分钟的条件下对得到的样品进行动态粘弹性测定,读取-20℃下的储能剪切模量(G’)的值。
作为调整条件(4)的G’(-20℃)的方法,例如可例示:调整(甲基)丙烯酸系共聚物的组成或分子量、交联剂的种类或添加量的方法;调整活性能量射线的照射量的方法。但并不限定于这些方法。
实施方式的粘合片在通过活性能量射线进行固化后(正式固化后)的固化物优选进一步满足下述(5)的条件。
(5)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线后将粘合片贴合于聚酯薄膜时的、在60℃、93%RH、剥离角180°、剥离速度300mm/分钟下对上述聚酯薄膜表面的粘合力为0.7N/cm以上。
满足条件(5)的粘合片的粘合性优异,即使将与图像显示装置构成构件等被粘物贴合而成的层叠体弯折,也不易发生分层,因此耐久性优异。
从粘合片的粘合性的观点出发,条件(5)的粘合力优选为0.7N/cm以上、更优选为0.8N/cm以上、进一步优选为0.9N/cm以上。条件(5)的粘合力的上限并无特别限定,例如可以为20N/cm以下。例如,条件(5)的粘合力优选为0.7~20N/cm、更优选为0.8~20N/cm、进一步优选为0.9~20N/cm。
条件(5)的粘合力的测定例如按照以下方式实施。
使用高压汞灯,以累计光量成为1000~5000mJ/cm2(例如4000mJ/cm2)的方式对粘合片照射波长365nm的紫外线,将衬底用的聚酯薄膜背贴于固化后的粘合片的单面,剪裁为宽度10mm×长度150mm的短条状而作为试验片。在预先贴合于钠钙玻璃的聚酯薄膜上粘贴上述试验片,实施高压釜处理(60℃、表压0.2MPa、20分钟)而作为粘合力测定样品。在60℃、93%RH的环境下,在剥离角180°、剥离速度300mm/分钟的条件下,对得到的粘合力测定样品从钠钙玻璃剥离衬底薄膜,用负荷传感器测定拉伸强度(N/cm)作为粘合力。
另外,对聚酯薄膜而言,为提高粘合力,可以预先通过表面处理而进行亲水化。作为表面处理,例如可例举:电晕处理、等离子处理、或设置亲水涂层的亲水涂布处理等有助于提高亲水性的处理。电晕处理或等离子处理中所使用的装置或处理条件可根据以往公知的技术而任意地设定。
上述聚酯薄膜的表面可以是显示对蒸馏水的接触角例如为60度以下、优选为50度以下的程度的亲水性的表面。
以累计光量1000~5000mJ/cm2对粘合片照射波长365nm的活性能量射线后,贴合于上述亲水性聚酯薄膜时的、在60℃、93%RH、剥离角180°、剥离速度300mm/分钟下的对上述亲水性聚酯薄膜表面的粘合力优选为0.8N/cm以上、更优选为1.0N/cm以上、进一步优选为1.5N/cm以上。
对亲水性聚酯薄膜的粘合力的测定除了将被粘物设为上述亲水性聚酯薄膜以外,可与上述条件(5)的粘合力的测定相同。
作为调整条件(5)的粘合力的方法,例如可例示:调整(甲基)丙烯酸系共聚物的组成或分子量、交联剂的种类或添加量的方法;调整活性能量射线的照射量的方法。但并不限定于这些方法。
实施方式的粘合片的通过活性能量射线进行固化后(正式固化后)的固化物在以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线时的、通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的60℃的储能剪切模量(G’(60℃))优选为50kPa以下、更优选为40kPa以下、进一步优选为35kPa以下、特别优选为30kPa以下。
需要说明的是,关于粘合片的储能剪切模量(G’(60℃))的下限值,从防止胶溢出及粘合片的形状维持的观点出发,优选为1kPa以上。
满足该储能剪切模量(G’(60℃))的粘合片在从低温至高温的宽广温度范围内柔软性优异,即使在将粘合片粘贴于片构件并进行折叠操作的情况下,也可以减小弯折时的层间应力,能够抑制柔性构件的剥离、断裂。
60℃的储能剪切模量(G’(60℃))的测定例如按照以下方式实施。
使用高压汞灯,以累计光量成为1000~5000mJ/cm2(例如4000mJ/cm2)的方式对粘合片照射波长365nm的紫外线,将固化后的粘合片反复层叠而将厚度调整为0.7~1.0mm后,冲裁为直径8mm的圆状的样品。使用流变仪,在测量夹具:直径8mm平行板、频率:1Hz、测定温度:-50~150℃、升温速度:5℃/分钟的条件下对得到的样品进行动态粘弹性测定,读取60℃下的储能剪切模量(G’)的值。
作为调整60℃的储能剪切模量(G’(60℃))的方法,例如可例示:调整(甲基)丙烯酸系共聚物的组成或分子量、交联剂的种类或添加量的方法;调整活性能量射线的照射量的方法。但并不限定于这些方法。
另外,对于实施方式的粘合片在通过活性能量射线进行固化后(正式固化后)的固化物,由将厚度设为0.7~1.0mm并在温度60℃下施加2kPa的压力600秒时的应变(γmax)、及其后卸除应力并经过600秒后的应变(γmin),通过下述公式计算的回复率优选为60%以上。
回复率(%)=[(γmax-γmin)/γmax]×100
若粘合片具有这样的回复性,则可成为即使在将粘合片粘贴于片构件并进行折叠操作的情况下也不会因置于弯曲状态而残留弯折痕迹的、柔性优异的粘合片。
从该观点出发,回复率优选为65%以上、更优选为70%以上、进一步优选为80%以上、特别优选为90%以上。需要说明的是,因优选回复性高的粘合片,因此回复率的上限为100%。
在粘合片中,为使回复性变得良好,例如优选使用以下的共聚物作为(甲基)丙烯酸系共聚物:包含源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)(以下,也简记为“(甲基)丙烯酸烷基酯(a)”)的结构单元、及源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的乙烯基单体(B)的结构单元,且上述源自乙烯基单体(B)的结构单元具有源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
除(甲基)丙烯酸系共聚物的组成以外,也可以通过调整丙烯酸系共聚物的分子量、交联剂的种类或添加量的方法、以及调整活性能量射线的照射量的方法等而调整回复性。
实施方式的粘合片可为由含有(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层的单层构成,也可以为包含该粘合剂层的2层以上的多层构成。需要说明的是,在粘合片为2层以上的多层构成的情况下,可包含由含有(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层以外的层。
在实施方式的粘合片为2层以上的多层构成的情况下,相对于粘合片的总厚度,由包含(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层所占的比例优选为10%以上且100%以下、更优选为14%以上且70%以下、进一步优选为20%以上且50%以下。上述粘合剂层所占的比例的下限与上限可以任意地组合。
从处理性良好,又易于获得优异的凹凸追随性的方面出发,实施方式的粘合片的厚度优选为5μm以上、更优选为10μm以上、进一步优选为15μm以上、特别优选为20μm以上。从易于缓和弯折时或弯曲时的应力,易于使应用粘合片的柔性图像显示装置薄膜化的方面出发,实施方式的粘合片的厚度优选为100μm以下、更优选为80μm以下、进一步优选为70μm以下、特别优选为60μm以下。上述粘合片的厚度的下限与上限可以任意地组合。例如,粘合片的厚度优选为5~100μm、更优选为10~80μm、进一步优选为15~70μm、特别优选为20~60μm。
[粘合剂组合物]
形成粘合剂层的粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物。粘合剂组合物中所含的(甲基)丙烯酸系共聚物可以为一种也可以为两种以上。
粘合剂组合物根据需要可以进一步包含(甲基)丙烯酸系共聚物以外的其他成分。
((甲基)丙烯酸系共聚物)
在实施方式的粘合片中,调整条件(1)的蠕变应变、条件(2)的落下时间、条件(3)的G’(-20℃)、条件(4)的G’(-20℃)、及条件(5)的粘合力的方法之一为调整(甲基)丙烯酸系共聚物的组成。
以下,对可以优选地用于满足条件(1)~(3),优选地进一步满足条件(4)及(5)的粘合片的(甲基)丙烯酸系共聚物(以下,也记为“本共聚物”)的一例进行说明。
作为用于实施方式的粘合片的(甲基)丙烯酸系共聚物,从易于获得满足条件(1)~(3)的粘合片的方面出发,优选为嵌段共聚物或接枝共聚物。若(甲基)丙烯酸系共聚物为嵌段共聚物或接枝共聚物,则容易成为形状保持性及热熔性优异的粘合片。需要说明的是,可组合使用作为嵌段共聚物的(甲基)丙烯酸系共聚物与作为接枝共聚物的(甲基)丙烯酸系共聚物。
“嵌段共聚物”是指具有多个由源自相同种类的(甲基)丙烯酸系单体的结构单元构成的链段,各链段间结构单元的化学结构不同,这些多个链段以直链状键合而成的共聚物。作为嵌段共聚物的(甲基)丙烯酸系共聚物优选为一部分链段具有源自大分子单体的结构单元的共聚物。
“接枝共聚物”是指具有源自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元作为主成分,且通过枝成分的导入而具有梳型聚合物、刷状聚合物、星状聚合物、椰状聚合物、哑铃状聚合物等结构的共聚物。作为接枝共聚物的(甲基)丙烯酸系共聚物优选为具有源自大分子单体的结构单元作为枝成分的共聚物。
对具有源自大分子单体的结构单元的嵌段共聚物与接枝共聚物而言,由于均是源自大分子单体的结构单元聚集而发生相分离,因此认为可以获得相同的效果。
从合成的容易性、组成调整的容易性的观点出发,作为(甲基)丙烯酸系共聚物,优选为具有包含源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的链段(A)的嵌段共聚物或接枝共聚物。
本共聚物具有包含源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的链段(A)。
只要(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的烷基的碳原子数为8以上,则分子活动的自由度高,因此存在贴合时(例如70℃左右的高温下)的凹凸追随性、低温(例如-20℃)使用时的柔软性、耐弯曲性优异的倾向。若(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的烷基的碳原子数为30以下,则烷基不易产生结晶化,不易变硬,因此存在贴合时(例如70℃左右的高温下)的凹凸追随性、低温(例如-20℃)使用时的柔软性、耐弯曲性优异的倾向。若(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的烷基的碳原子数为8以上且30以下,则形成的粘合剂层的贴合时(例如70℃左右的高温下)的凹凸追随性、保管时的形状保持力、低温(例如-20℃)使用时的柔软性优异。(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的烷基的碳原子数优选为9以上且18以下,更优选为10以上且14以下。
(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的烷基可以为直链也可以为支链,也可以混合存在直链和支链。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的具体例,例如可列举出(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸山嵛酯等。(甲基)丙烯酸烷基酯(a)可以为一种,也可以组合两种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(a),从低温时的柔软性的方面出发,优选为具有碳原子数12~30的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)。(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)具有的烷基的碳原子数优选为12~18。
(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)可以为具有碳原子数12~30的烷基的第1(甲基)丙烯酸烷基酯与具有碳原子数12~30的烷基且具有与第1(甲基)丙烯酸烷基酯不同的碳原子数的烷基的第2(甲基)丙烯酸烷基酯的混合物。
可以组合使用(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)与具有碳原子数8~11的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(a),从聚合控制的容易性的观点出发,优选为甲基丙烯酸烷基酯。
上述链段(A)可以进一步具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元以外的其他结构单元。
形成其他结构单元的单体可以使用各种单体,例如可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(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)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸4-叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸3,5,5-三甲基环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、萜烯丙烯酸酯或其衍生物、氢化松香丙烯酸酯或其衍生物、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸甘油酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基琥珀酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、衣康酸、马来酸单甲酯、衣康酸单甲酯等含羧基的乙烯基单体;马来酸酐、衣康酸酐等含酸酐基的乙烯基单体;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧丁酯等含环氧基的乙烯基单体;(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯等含氨基的(甲基)丙烯酸酯系的乙烯基单体;(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、马来酸酰胺、马来酰亚胺等含有酰胺基的乙烯基单体;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯腈、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基单体、二乙烯苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、N,N’-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等多官能性乙烯基单体、丙烯酰基吗啉、(甲基)丙烯酸聚乙二醇、(甲基)丙烯酸聚丙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸正丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、“PLACCELFM”(大赛璐化学株式会社制造的己内酯加成单体,商品名)、“BlemmerPME-100”(日油株式会社制造的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(乙二醇链为2个),商品名)、“BlemmerPME-200”(日油株式会社制造的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(乙二醇链为4个),商品名)、“BlemmerPME-400”(日油株式会社制造的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(乙二醇链为9个),商品名)、“Blemmer50POEP-800B”(日油株式会社制造的辛氧基聚乙二醇-聚丙二醇-甲基丙烯酸酯(乙二醇链为8个,丙二醇链为6个),商品名)及“Blemmer20ANEP-600”(日油株式会社制造的壬基苯氧基(乙二醇-聚丙二醇)单丙烯酸酯,商品名)、“BlemmerAME-100”(日油株式会社制,商品名)、“BlemmerAME-200”(日油株式会社制,商品名)及“Blemmer50AOEP-800B”(日油株式会社制造,商品名)、Viscoat#150(大阪有机化学工业制,商品名)、Viscoat#190(大阪有机化学工业制,商品名)、Viscoat#230(大阪有机化学工业制,商品名)、2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯、SilaplaneFM-0711(JNC株式会社制,商品名)、SilaplaneFM-0721(JNC株式会社制,商品名)、SilaplaneFM-0725(JNC株式会社制,商品名)、SilaplaneTM-0701(JNC株式会社制,商品名)、SilaplaneTM-0701T(JNC株式会社制,商品名)、X-22-174DX(信越化学工业株式会社制,商品名)、X-22-2426(信越化学工业株式会社制,商品名)、X-22-2475(信越化学工业株式会社制,商品名)、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷等有机硅系单体、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷等含硅烷偶联剂的单体、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3,3-五氟苯酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟丁基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-(全氟丁基)-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-全氟己基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,5H-八氟戊酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,2H,2H-十三氟辛酯、(甲基)丙烯酸1H-1-(三氟甲基)三氟乙酯、(甲基)丙烯酸1H,1H,3H-六氟丁酯、(甲基)丙烯酸1,2,2,2-四氟-1-(三氟甲基)乙酯等含氟的单体、(甲基)丙烯酸1-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸1-(2-乙基己氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸1-(环己氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-四氢吡喃酯等具有缩醛结构的单体、4-(甲基)丙烯酰氧基二苯甲酮、(甲基)丙烯酸-2-异氰酸酯基乙酯。
链段(A)典型的为具有2个以上的下述式(a’)所示的结构单元(以下,也记为“结构单元(a’)”),2个以上的结构单元(a’)的至少一部分为源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
2个以上的结构单元(a’)所具有的P分别可以相同也可以不同。2个以上的结构单元(a’)所具有的Q分别可以相同也可以不同。
上述链段(A)可进一步具有结构单元(a’)以外的其他结构单元。
式(a’)中,P表示氢原子、甲基或CH2OH。Q选自由OR、O2CR、卤素、CO2H、COR、CO2R、CN、CONH2、CONHR、CONR2、COOCH(CH3)OR及R’所组成的组。R选自由氢原子、取代及未取代的烷基、取代及未取代的环烷基、取代及未取代的芳基、取代及未取代的杂环基、取代及未取代的芳烷基、取代及未取代的烷芳基、以及取代及未取代的有机甲硅烷基所组成的组,取代基相同或不同,且选自由羧酸基、羧酸酯基、环氧基、羟基、烷氧基、伯氨基、仲氨基、叔氨基、异氰酸酯基、磺酸基以及卤素原子所组成的组。R’选自由取代及未取代的芳基、取代及未取代的杂芳基所组成的芳香族组,取代基相同或不同,且选自由羧酸基、羧酸酯基、环氧基、羟基、烷氧基、伯氨基、仲氨基、叔氨基、异氰酸酯基、磺酸基、取代及未取代的烷基、取代及未取代的芳基、取代及未取代的烯烃基、以及卤素原子所组成的组。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元为式(a’)中的P为氢原子或甲基、Q为CO2R、R为碳原子数8~30的烷基的结构单元。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的形成结构单元(a’)的单体、形成其他结构单元的单体,可例举与上述相同的单体。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成链段(A)的全部结构单元100质量%的比例优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、也可以为100质量%。
链段(A)优选具有源自甲基丙烯酸酯的结构单元作为结构单元。
作为源自甲基丙烯酸酯的结构单元相对于构成上述链段(A)的全部结构单元100质量%的比例,从非贴合时的形状保持力的观点出发,优选为50质量%以上、更优选为70质量%以上、进一步优选为90质量%以上、也可以为100质量%。
从生产率的观点出发,源自含羧基的乙烯基单体的结构单元相对于构成链段(A)的全部结构单元100质量%的比例优选为0~10质量%。
上述源自链段(A)的结构单元相对于构成本共聚物的全部结构单元100质量%的比例优选为1质量%以上且30质量%以下、更优选为3质量%以上且20质量%以下、进一步优选为5质量%以上且15质量%以下。若源自链段(A)的结构单元的比例为上述下限值以上,则存在相分离力变强,粘合片的非贴合时的形状保持力更优异的倾向,若为上述上限值以下,则存在贴合时相分离结构易于崩坏,凹凸追随性更优异的倾向。上述源自链段(A)的结构单元的比例的下限与上限可以任意地组合。
本共聚物优选具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自下述乙烯基单体(B)的结构单元。
另外,本共聚物优选为具备上述链段(A)、及具有源自下述乙烯基单体(B)的结构单元的链段的嵌段共聚物或接枝共聚物。
上述共聚物包含:链段(A)及具有源自乙烯基单体(B)的结构单元的链段的两者构成主链的嵌段共聚物;或者,上述链段(A)或具有源自乙烯基单体(B)的结构单元的链段构成主链,另一种链段构成侧链的接枝共聚物。
其中,上述(甲基)丙烯酸系共聚物进一步优选为具备具有源自大分子单体(A1)的结构单元的链段,且上述大分子单体(A1)具有上述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的嵌段共聚物或接枝共聚物(以下,也记为“共聚物(I)”)。
大分子单体(A1)典型的为具有自由基聚合性基团或羟基、异氰酸酯基、环氧基、羧基、氨基、酰胺基、硫醇基等加成反应性的官能团。自由基聚合性基团与官能团可以仅具有任一者,也可以具有两者。在具有自由基聚合性基团与官能团两者的情况下,自由基聚合性基团、官能团可分别为2个以上。
上述中,尤其从能够与乙烯基单体(B)共聚的方面出发,优选为具有自由基聚合性基团的大分子单体(A1)。大分子单体(A1)所具有的自由基聚合性基团可以为2个以上,但优选为1个。在大分子单体(A1)具有官能团的情况下,官能团也可以为2个以上,但优选为1个。
大分子单体(A1)优选具有源自具有可以为直链也可以为支链的碳原子数8以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元,更优选具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
作为大分子单体(A1),优选为在含有2个以上的上述链段(A)中详述的结构单元(a’)的主链的末端具有自由基聚合性基团的大分子单体(A1),更优选为具有下述式(1)的末端结构的大分子单体(A1)。需要说明的是,式(1)中的“···”表示含有2个以上的结构单元(a’)的主链部分。
式(1)中,R可以具有与上述R相同的基团。
R例如可以为碳原子数1~20的支链或直链烷基。作为其具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基及二十烷基。其中,从获取的容易性的方面出发,优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基及辛基,更优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基及叔丁基。
R例如可以为碳原子数3~20的环烷基。作为其具体例,可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基及金刚烷基。从获取的容易性的方面出发,优选为环丙基、环丁基及金刚烷基。
R例如可以为碳原子数6~18的芳基。作为其具体例,可列举出苯基及萘基、二苯甲酮结构等。
R例如可以为碳原子数5~18的杂环基。作为该杂环基的具体例,可列举出吡啶基等杂芳基、γ-丁内酯基及ε-己内酯基。
作为R可以具有的取代基,可列举出选自由烷基、芳基、羧基、烷氧基羰基(-COOR”)、氰基、羟基、氨基(-NR”R”’)、酰胺基(-CONR”R”’)、卤素原子、烯丙基、环氧基、烷氧基(-OR”)、硅烷氧基、或显示亲水性或离子性的基团所组成的组中的基团或原子。R”及R”’分别独立,可列举出与R相同的基团。
作为上述取代基的烷氧基羰基,例如可列举出甲氧基羰基。
作为上述取代基的氨基,可列举出氨基、单甲基氨基、二甲基氨基。
作为上述取代基的酰胺基,例如可列举出氨基甲酰基(-CONH2)、N-甲基氨基甲酰基(-CONHMe)、N,N-二甲基氨基甲酰基(二甲基酰胺基:-CONMe2)。Me表示甲基。
作为上述取代基的卤素原子,例如可列举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作为上述取代基的烷氧基,例如可列举出碳原子数1~12的烷氧基,作为具体例,可列举出甲氧基。
作为上述取代基的显示亲水性或离子性的基团,例如可列举出羧基的碱金属盐或次磺氧基的碱金属盐、聚环氧乙烷基、聚环氧丙烷基等聚(环氧烷)基及季铵盐基等阳离子性取代基。
Z为大分子单体(A1)的末端基团。作为大分子单体(A1)的末端基团,例如与通过公知的自由基聚合得到的聚合物的末端基团同样地,可列举出氢原子及源自自由基聚合引发剂的基团。
作为大分子单体(A1),优选为以相对于构成大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%为80质量%以上的比例含有源自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元的大分子单体,特别优选为具有下述式(2)的结构的大分子单体。源自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元的至少一部分为源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
式(2)中,n为2~10万的自然数。R及Rn分别独立,可使用与上述R相同的基团。n个Rn分别可以相同也可以不同。Xn可以使用与上述式(a’)中的P相同的基团。n个Xn分别可以相同也可以不同。Z为末端基团。
作为Z,可例举:与式(1)中的Z相同的末端基团。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例优选为70质量%以上、更优选为80质量%以上、进一步优选为90质量%以上、也可以为100质量%。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元相对于构成大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例优选为40质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为80质量%以上、也可以为100质量%。
大分子单体(A1)优选具有源自甲基丙烯酸酯的结构单元作为构成大分子单体(A1)的结构单元。
源自甲基丙烯酸酯的结构单元相对于构成大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例优选为50~100质量%、更优选为70~100质量%、进一步优选为90~100质量%。若源自甲基丙烯酸酯的结构单元的比例为50质量%以上,则能够降低大分子单体(A1)的分子量。
从生产率的观点出发,源自含羧基的单体的结构单元相对于构成大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例优选为0~10质量%。
大分子单体(A1)的数均分子量(Mn)优选为1000以上且30000以下、更优选为2000以上且20000以下、进一步优选为3000以上且10000以下。若大分子单体(A1)的数均分子量为上述下限值以上,则存在分子彼此的联锁增加,保持力变得良好的倾向。若大分子单体(A1)的数均分子量为上述上限值以下,则存在凹凸追随性变得良好的倾向。上述大分子单体(A1)的数均分子量的下限与上限可以任意地组合。
大分子单体(A1)的重均分子量(Mw)优选为2000以上且60000以下,更优选为4000以上且40000以下,进一步优选为6000以上且20000以下。若大分子单体(A1)的重均分子量为上述下限值以上,则存在分子彼此的联锁增加,保持力变得良好的倾向。若大分子单体(A1)的重均分子量为上述上限值以下,则存在凹凸追随性变得良好的倾向。上述大分子单体(A1)的重均分子量的下限与上限可以任意地组合。
大分子单体(A1)的数均分子量及重均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算值。
大分子单体(A1)的玻璃化转变温度(以下,也记为“TgA”)优选为小于0℃、更优选为-20℃以下、进一步优选为-50℃以下。TgA的下限并无特别限定,例如为-100℃。若TgA为上述上限值以下,则存在低温时的柔软性变得良好的倾向。
作为TgA,在形成大分子单体(A1)的单体为一种的情况下,为该单体的均聚物的玻璃化转变温度,在形成大分子单体(A1)的单体为多种的情况下,为通过Fox计算式而算出的值。
例如,在大分子单体(A1)包含源自单体p的结构单元、源自单体q的结构单元、及源自单体r的结构单元的情况下,由单体p、单体q或单体r的各自的均聚物的玻璃化转变温度及质量分数,通过下述Fox计算式而算出Tg,该Tg为大分子单体(A1)的玻璃化转变温度(单位:℃)。
1/(273+Tg)=Σ(Wi/(273+Tgi))(式中,Wi表示单体i的质量分数,Tgi表示单体i的均聚物的玻璃化转变温度(℃))
需要说明的是,单体i的均聚物的玻璃化转变温度可使用文献值,例如聚合物手册[PolymerHandBook,J.Brandrup,Interscience,1989]、单体的目录中记载的值。
大分子单体(A1)可使用通过公知的方法而制造的大分子单体(A1),也可以使用市售的大分子单体(A1)。
作为具有可以进行自由基聚合的聚合性基团的大分子单体(A1)的制造方法,例如可例举:使用钴链转移剂进行制造的方法、使用α-甲基苯乙烯二聚体等α取代不饱和化合物作为链转移剂的方法、使自由基聚合性基团与聚合物进行化学键合的方法、基于热分解的方法。
其中,作为大分子单体(A1)的制造方法,从制造工序数少,使用链转移常数高的催化剂的方面出发,优选为使用钴链转移剂进行制造的方法。需要说明的是,使用钴链转移剂进行制造的情况下的大分子单体(A1)的结构相当于上述式(1)。
作为具有能够对由乙烯基单体(B)形成的聚合物进行加成的官能团的大分子单体(A1)的制造方法,例如可例举:将具有该官能团的乙烯基单体进行共聚的方法,使用硫代乙二醇、巯基乙酸等链转移剂导入官能团的方法,使用引发剂导入官能团的方法。
作为制造大分子单体(A1)时的聚合方法,例如可例举:本体聚合法、溶液聚合法及悬浮聚合法、乳液聚合法等水系分散聚合法,优选为溶液聚合。
作为使自由基聚合性基团与聚合物化学键合的方法,例如可例举:通过用具有自由基聚合性的碳-碳双键的化合物取代具有卤素基团的聚合物的卤素基团而制造的方法;使具有酸基的乙烯基单体与具有环氧基的乙烯基系聚合物反应的方法;使具有环氧基的乙烯基系聚合物与具有酸基的乙烯基单体反应的方法;使具有羟基的乙烯基系聚合物与二异氰酸酯化合物反应而得到具有异氰酸酯基的乙烯基系聚合物,使该乙烯基系聚合物与具有羟基的乙烯基单体反应的方法,可以通过任一方法制造。
(源自乙烯基单体(B)的结构单元)
作为乙烯基单体(B),可以使用与用于得到大分子单体(A1)的单体相同的单体。乙烯基单体(B)可以为一种,也可以组合两种以上。乙烯基单体(B)可以是(甲基)丙烯酸系单体,也可以是(甲基)丙烯酸系以外的单体,也可以将它们组合。
源自乙烯基单体(B)的结构单元优选含有源自具有可以为直链也可以为支链的碳原子数6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元,更优选为含有源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)(以下,也简记为“(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)”)的结构单元。另外,源自乙烯基单体(B)的结构单元更优选为进一步含有源自具有极性基团的乙烯基单体(B2)(以下,也简记为“乙烯基单体(B2)”)的结构单元。
(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)具有碳原子数6以上且30以下的烷基。
若(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的烷基的碳原子数为6以上,则存在贴合时(例如70℃左右的高温下)的凹凸追随性、低温(例如-20℃)使用时的柔软性、耐弯曲性更优异的倾向。(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的烷基的碳原子数更优选为8以上。若(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的烷基的碳原子数为30以下,则存在非贴合时的形状保持性或粘合性更优异的倾向。(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的烷基的碳原子数更优选为20以下、进一步优选为15以下、更进一步优选为14以下,特别优选为10以下。
(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的烷基可以为直链也可以为支链。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸山嵛酯等。(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)可以为一种,也可以组合两种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(B1),从聚合速度较快,易于获得高分子量的本共聚物的观点出发,优选为丙烯酸烷基酯。
乙烯基单体(B2)具有极性基团。通过含有源自乙烯基单体(B2)的结构单元,乙烯基单体(B)的聚合物成分的极性变高,共聚物(I)变得易于发生相分离。另外,粘合性也优异。
作为极性基团,例如可列举出选自由羟基、聚亚烷基二醇基、羧基、酰胺基及氨基所组成的组中的至少一种。聚亚烷基二醇基酯的亚烷基的碳原子数优选为2~4,特别优选为2。作为极性基团,从粘合片的对金属等的耐腐蚀性的观点出发,优选为羟基、聚亚烷基二醇基、酰胺基及氨基。
在贴合的被粘物表面的亲水性高,被粘物表面的对蒸馏水的接触角例如为60度以下的情况下,从粘合力的观点出发,作为极性基团,优选为羟基。
极性基团可以与构成乙烯基单体(B2)的烯属不饱和键的碳原子直接键合,也可以借助连接基团键合。作为连接基团,例如可例举:-C(=O)-O-CqH2q-、-O-CqH2q-。q为1~12的整数,优选为2~6的整数。
在源自乙烯基单体(B2)的结构单元的侧基团的长度较长的情况下,存在低温(例如-20℃)使用时的柔软性更优异的倾向。因此,在极性基团为聚亚烷基二醇基以外的基团(例如羟基或羧基)的情况下,极性基团优选借助连接基团键合。
乙烯基单体(B2)可以为(甲基)丙烯酸系单体,也可以为(甲基)丙烯酸系以外的单体,也可以将它们组合。
作为乙烯基单体(B2)的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇聚丁二醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羟基苯酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、(甲基)丙烯酸羧基丙酯、(甲基)丙烯酸羧基丁酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基六氢邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基邻苯二甲酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基马来酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基丙基琥珀酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、衣康酸等含羧基的单体、(甲基)丙烯酸氨基甲酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸氨基异丙酯等(甲基)丙烯酸氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸N-烷基氨基烷基酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯等(甲基)丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯等含氨基的单体、(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、马来酸酰胺等含酰胺基的单体等。乙烯基单体(B2)可以为一种,也可以组合两种以上。乙烯基单体(B2)可以为(甲基)丙烯酸系单体,也可以为(甲基)丙烯酸系以外的单体,也可以将它们组合。
作为乙烯基单体(B2),从被粘物表面的亲水性较高的情况下的粘合力的观点、低温时的柔软性的观点出发,优选为(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、更优选为羟基烷基的碳原子数为2~6的(甲基)丙烯酸羟基烷基酯、特别优选为(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯。
作为(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,从聚合速度较快,易于获得高分子量的本共聚物的观点出发,优选为丙烯酸羟基烷基酯。
源自乙烯基单体(B)的结构单元可以进一步包含源自除(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)及乙烯基单体(B2)以外的乙烯基单体(B3)的结构单元。
作为乙烯基单体(B3),可使用与用于得到链段(A)的单体相同的单体(但(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)及乙烯基单体(B2)除外)。乙烯基单体(B3)可以为一种,也可以组合两种以上。乙烯基单体(B3)可以为(甲基)丙烯酸系单体,也可以为(甲基)丙烯酸系以外的单体,也可以将它们组合。
作为乙烯基单体(B3),优选为具有碳原子数1~4的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)。若源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元,则本共聚物易于相分离,易于表现优异的保持力。另外,粘接性也优异。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)所具有的烷基的碳原子数,从粘合性的观点、低温(例如-20℃)使用时的柔软性的观点出发,优选为2~4。烷基可以为直链也可以为支链。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的具体例,可列举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(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)丙烯酸烷基酯(B3-1)可以为一种,也可以组合两种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1),从聚合速度较快,易于获得高分子量的本共聚物的观点出发,优选为丙烯酸烷基酯。
可以组合使用(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)与其他乙烯基单体(B3)。
作为其他乙烯基单体(B3),可从上述用于得到链段(A)的单体中适当选择。例如优选为(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、苯乙烯等。
在使大分子单体(A1)对由乙烯基单体(B)形成的聚合物进行加成的情况下,乙烯基单体(B)适宜包含具有能够与大分子单体(A1)的官能团反应的官能团的单体。
共聚物(I)具备具有源自大分子单体(A1)的结构单元的链段、及具有源自乙烯基单体(B)的结构单元的链段。共聚物(I)中可以包含选自由仅具有源自大分子单体(A1)的结构单元的聚合物、具有一种或两种以上的源自乙烯基单体(B)的结构单元的聚合物、未反应的大分子单体(A1)、及未反应的乙烯基单体(B)所组成的组中的至少一种。
源自大分子单体(A1)的结构单元相对于构成共聚物(I)的全部结构单元100质量%的比例优选为1质量%以上且30质量%以下、更优选为3质量%以上且30质量%以下、进一步优选为3质量%以上且25质量%以下、进一步优选为3质量%以上且20质量%以下、进一步优选为4质量%以上且18质量%以下、更进一步优选为5质量%以上且15质量%以下、更进一步优选为6质量%以上且12质量%以下、特别优选为10质量%以上且15质量%以下。若源自大分子单体(A1)的结构单元的比例为上述下限值以上,则存在相分离力变强,粘合片的非贴合时的形状保持力更优异的倾向,若为上述上限值以下,则存在粘合片的低温环境下的柔软性更优异的倾向。另外,存在常温下相分离结构不易崩坏,非贴合时的形状保持力更优异的倾向。上述源自大分子单体(A1)的结构单元的比例的下限与上限可以任意地组合。
源自乙烯基单体(B)的结构单元相对于构成共聚物(I)的全部结构单元100质量%的比例优选为70质量%以上99质量%以下、更优选为70质量%以上97质量%以下、更优选为75质量%以上且97质量%以下、进一步优选为80质量%以上且97质量%、更进一步优选为85质量%以上且95质量%以下、特别优选为85质量%以上且90质量%以下。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元相对于构成本共聚物的全部结构单元100质量%的比例优选为10质量%以上且90质量%以下、更优选为15质量%以上且60质量%以下、进一步优选为20质量%以上且40质量%以下。若源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元的比例为上述下限值以上,则存在低温使用时的柔软性、耐弯曲性更优异的倾向,若为上述上限值以下,则存在常温下相分离结构不易崩坏,非贴合时的形状保持力更优异的倾向。上述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元的含量的下限与上限可以任意地组合。
源自乙烯基单体(B2)的结构单元相对于构成本共聚物的全部结构单元100质量%的比例优选为1质量%以上且80质量%以下、更优选为1质量%以上且15质量%以下、进一步优选为2质量%以上且10质量%以下。若源自乙烯基单体(B2)的结构单元的比例为上述下限值以上,则存在相分离力变强,非贴合时的形状保持力更优异的倾向,另外,存在粘合力也更优异的倾向。若源自乙烯基单体(B2)的结构单元的比例为上述上限值以下,则存在贴合时相分离结构易于崩坏,凹凸追随性更优异的倾向。上述源自乙烯基单体(B2)的结构单元的比例的下限与上限可以任意地组合。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元相对于全部的源自乙烯基单体(B)的结构单元100质量%的比例优选为50质量%以上、更优选为60质量%以上、进一步优选为80质量%以上、也可以为100质量%。
本共聚物的重均分子量(Mw)优选为50000以上且2000000以下、更优选为100000以上且1500000以下、进一步优选为300000以上且1000000以下。若本共聚物的重均分子量为上述下限值以上,则存在粘合片的贴合后的耐久性变得良好的倾向。若本共聚物的重均分子量为上述上限值以下,则存在粘合片制造时的成形性变得良好的倾向。另外,存在粘合剂组合物的涂布性变得良好的倾向。本共聚物的重均分子量的下限与上限可以任意地组合。
本共聚物的数均分子量(Mn)优选为30000~300000、更优选为40000~200000、进一步优选为40000~100000。若本共聚物的数均分子量为上述下限值以上,则存在粘合剂层的耐久性变得良好的倾向。若本共聚物的数均分子量为上述上限值以下,则存在粘合剂组合物的涂布性变得良好的倾向。
本共聚物的重均分子量及数均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)测定的标准聚苯乙烯换算值。
本共聚物的130℃下的熔融粘度优选为20Pa·s以上且800Pa·s以下、更优选为20Pa·s以上且600Pa·s以下、进一步优选为50Pa·s以上且600Pa·s以下,特别优选为100Pa·s以上且500Pa·s以下。若本共聚物的130℃下的熔融粘度为上述范围内,则能够利用直接加热并涂布本树脂组合物的热熔法进行涂布。本共聚物的130℃下的熔融粘度的下限与上限可以任意地组合。
熔融粘度例如可使用UBM株式会社制造的粘弹性测定装置Rheosol-G5000进行测定。在本发明中,将使用25mm的锥板、在130℃下以应变0.7%、0.02Hz测定时的粘度(η*)值作为130℃下的熔融粘度的值。
本共聚物的相对介电常数优选为3.5以下。若相对介电常数为3.5以下,则粘合片搭载于触控面板时的粘合剂层的薄膜化成为可能,另外,触控面板的响应性变得良好。
本共聚物在23℃、100Pa、10分钟的条件的蠕变试验中的变形量(以下,也记为“23℃下的变形量”)优选为15%以下、更优选为0%以下、进一步优选为5%以下。23℃下的变形量的下限并无特别限定,例如为1%。若23℃下的变形量为上述上限值以下,则所形成的粘合剂层在非贴合时的形状保持力优异,不易产生在以隔离薄膜夹持粘合剂层的状态下保管期间粘合剂层从隔离薄膜溢出、将粘合剂层与隔离薄膜剥离时产生残胶、层叠后无法再剥离从而导致成品率下降等问题。
23℃下的变形量例如可通过大分子单体(A1)中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例、大分子单体及本共聚物的分子量而调节。例如,若大分子单体(A1)中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例增加,则存在23℃下的变形量变小的倾向。
蠕变试验中的变形量的详细测定方法如下述实施例所示。
本共聚物在70℃、1000Pa、1分钟的条件的蠕变试验中的变形量(以下,也记为“70℃下的变形量”)优选为100%以上、更优选为200%以上、进一步优选为300%以上。70℃下的变形量的上限并无特别限定,例如为1000%。若70℃下的变形量为上述下限值以上,则所形成的粘合剂层在贴合时的凹凸追随性优异,即使在贴合的构件的至少一个表面存在凹凸,也不易在粘合剂层与凹凸之间残留气泡。
70℃下的变形量例如可通过大分子单体(A1)中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例、大分子单体及本共聚物的分子量而调节。例如,若大分子单体(A1)中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例增加,则存在70℃下的变形量变大的倾向。
本共聚物在-20℃、1Hz下的储能模量G’(以下,也记为“-20℃下的G’”)优选为700kPa以下、更优选为400kPa以下、进一步优选为200kPa以下。-20℃下的G’的下限并无特别限定,例如为10kPa。若-20℃下的G’为上述上限值以下,则所形成的粘合剂层在低温使用时的柔软性优异。
例如在可折叠显示器用途中,有时借助粘合剂层而贴合的构件在低温下弯折。若粘合剂层在低温使用时的柔软性优异,则借助粘合剂层而贴合的构件在低温下弯折时,可保护构件,粘合剂层本身的耐久性也变得良好。
-20℃下的G’例如可通过大分子单体(A1)中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例、大分子单体(A1)在本共聚物中所占的比例而调节。例如若大分子单体(A1)中的源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例增加,则存在-20℃下的G’变低的倾向。
储能模量G’的详细测定方法如下述实施例所示。
本共聚物优选为23℃下的变形量为15%以下,70℃下的变形量为100%以上,-20℃下的G’为700kPa以下。70℃下的变形量的更优选值、23℃下的变形量的更优选值、-20℃下的G’的更优选值分别如上所述。
作为本共聚物的制造方法,并无特别限定。例如,在大分子单体(A1)具有自由基聚合性基团的情况下,可以使用将含有大分子单体(A1)且含有(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)及乙烯基单体(B2)的至少一者的单体混合物进行聚合的方法。单体混合物可以进一步含有乙烯基单体(B3)。
作为聚合方法,可以通过溶液聚合法、悬浮聚合法及乳液聚合法等公知的聚合方法而制造。由于用作粘合片,因此优选溶液聚合法。
在大分子单体(A1)具有加成反应性的官能团、乙烯基单体(B)的至少一部分具有能够与大分子单体(A1)的官能团反应的官能团的情况下,可以使用使乙烯基单体(B)的聚合物与大分子单体(A1)进行反应(加成反应)的方法。
粘合剂组合物可以含有仅具有源自大分子单体(A1)的结构单元的聚合物、仅具有源自乙烯基单体(B)的结构单元的聚合物、未反应的大分子单体(A1)及未反应的乙烯基单体(B)的至少一种。
形成实施方式的粘合片的粘合剂层的粘合剂组合物中的(甲基)丙烯酸系共聚物的含量相对于粘合剂组合物100质量%优选为50质量%以上且99.5质量%以下、更优选为75质量%以上且99质量%以下、进一步优选为90质量%以上且98质量%以下。上述(甲基)丙烯酸系共聚物的含量的下限与上限可以任意地组合。
粘合剂组合物中的(甲基)丙烯酸系共聚物的含量可以为100质量%。
另外,作为本共聚物,从在实施方式的粘合片中易于调整条件(1)的蠕变应变、易于获得凹凸追随性优异的粘合片的方面出发,优选为以下共聚物(也记为“共聚物(II)”):含有源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元、及源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的乙烯基单体(B)的结构单元,且上述源自乙烯基单体(B)的结构单元具有源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
作为具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)、及(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的乙烯基单体(B),可使用与用于获得上述共聚物(I)的单体相同的单体。
源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成共聚物(II)的全部结构单元100质量%的比例优选为1质量%以上且60质量%以下、更优选为3质量%以上且50质量%以下、进一步优选为3质量%以上且40质量%以下、进一步优选为3质量%以上且35质量%以下、更进一步优选为5质量%以上且30质量%以下、特别优选为10质量%以上且30质量%以下。通过成为上述比例,存在获得低温环境下的柔软性优异的粘合片的倾向。上述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的比例的下限与上限可以任意地组合。
源自乙烯基单体(B)的结构单元相对于构成共聚物(II)的全部结构单元100质量%的比例优选为40质量%以上且99质量%以下,更优选为50质量%以上且97质量%以下,更优选为60质量%以上且97质量%以下,进一步优选为65质量%以上且97质量%以下,进而更优选为70质量%以上95质量%以下,特别优选为70质量%以上90质量%以下。
源自乙烯基单体(B2)的结构单元相对于构成本共聚物的全部结构单元100质量%的比例优选为1质量%以上且50质量%以下,更优选为1质量%以上且20质量%以下,进一步优选为2质量%以上且15质量%以下,进一步优选为3质量%以上且10质量%以下。通过在上述范围内含有源自乙烯基单体(B2)的结构单元,存在获得柔性优异的粘合片的倾向。上述源自乙烯基单体(B2)的结构单元的比例的下限与上限可以任意地组合。
[交联剂]
形成粘合剂层的粘合剂组合物优选除(甲基)丙烯酸系共聚物以外还含有交联剂。
交联剂为形成交联结构的化合物或组合物,优选为多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出具有2个以上的官能团的(甲基)丙烯酸系单体、(甲基)丙烯酸系低聚物。
作为(甲基)丙烯酸系单体,例如可列举出1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚A聚丙氧基二(甲基)丙烯酸酯、双酚F聚乙氧基二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三氧乙基(甲基)丙烯酸酯、ε-己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、羟基二特戊酸新戊二醇酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基二特戊酸新戊二醇酯的ε-己内酯加成物的二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷聚乙氧基三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯等。
其中,从对固化物赋予适度的韧性的观点出发,更优选为聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等具有亚烷基二醇骨架的多官能(甲基)丙烯酸系单体。
作为(甲基)丙烯酸系单体的分子量,从对固化物赋予适度的柔软性的观点出发,优选为200以上,更优选为300以上,进一步优选为400以上,特别优选为500以上。需要说明的是,该分子量的上限通常为3000以下,优选为2000以下。
作为(甲基)丙烯酸系低聚物,例如可列举出聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸系低聚物。其中,从对固化物赋予适度的韧性的观点出发,优选为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯系低聚物。
从使实施方式的粘合片固化时获得韧性较高的固化物、换言之、获得具有适度的柔软性的固化物的方面出发,(甲基)丙烯酸系低聚物的分子量优选为3000以上,更优选为5000以上,进一步优选为8000以上,特别优选为10000以上。需要说明的是,该分子量的上限通常为100000以下,优选为50000以下。
作为交联剂,例如可使用异氰酸酯系、环氧系、金属螯合物系、光固化系、三聚氰胺系、氮丙啶系等的交联剂。它们也可以组合两种以上的交联剂使用。
作为异氰酸酯系的交联剂,例如可列举出苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯等芳香族多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、上述芳香族多异氰酸酯的氢化物等脂肪族或脂环族多异氰酸酯、这些多异氰酸酯的二聚体或三聚体、由这些多异氰酸酯与三羟甲基丙烷等多元醇形成的加成物。它们可以分别单独使用或组合使用两种以上。
作为环氧系的交联剂,例如可列举出乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、双酚A型环氧树脂、N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间苯二甲胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N-二缩水甘油基甲苯胺。
作为金属螯合物系的交联剂,例如可列举出多价金属与有机化合物进行共价键合或配位键合而成的交联剂。作为多价金属,例如可列举出铝、镍、铬、铜、铁、锡、钛、锌、钴、锰、锆。作为共价键合或配位键合的有机化合物,可列举出乙酰丙酮等酮化合物、烷基酯、醇化合物、羧酸化合物、醚化合物等具有氧原子的化合物。
作为三聚氰胺系的交联剂,例如可列举出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、三聚氰胺树脂。
作为氮丙啶系的交联剂,例如可列举出四羟甲基甲烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、三羟甲基丙烷-三-β-氮丙啶基丙酸酯、N,N’-二苯基甲烷-4,4’-双(1-氮丙啶羧基酰胺)、N,N’-六亚甲基-1,6-双(1-氮丙啶羧基酰胺)。
从能够赋予由粘合片形成层叠体时的耐久性的观点出发,形成粘合剂层的粘合剂组合物中的交联剂的含量相对于(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1.0质量份以上、进而更优选为1.2质量份以上、特别优选为1.5质量份以上。另一方面,从粘合片的形状保持性、确保粘合性的观点出发,交联剂的含量相对于(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、特别优选为2质量份以下。上述交联剂的含量的下限与上限可以任意地组合。
[光聚合引发剂]
形成粘合剂层的粘合剂组合物优选除(甲基)丙烯酸系共聚物以外还含有光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,可以使用通过照射紫外线、可见光等光、更具体而言、可以通过照射波长200nm~780nm的光而产生活性的自由基种的化合物。
作为裂解型光引发剂,例如可列举出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、及它们的衍生物
作为夺氢型光引发剂,例如可列举出二苯甲酮、4-甲基-二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、4-(甲基)丙烯酰氧基二苯甲酮、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯、苯甲酰基甲酸甲酯、双(2-苯基-2-氧代乙酸)氧基双乙烯、4-(1,3-丙烯酰基-1,4,7,10,13-五氧代十三烷基)二苯甲酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、3-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-氨基蒽醌、及它们的衍生物。
作为光聚合引发剂,可以为裂解型光引发剂及夺氢型光引发剂的任一者,可以分别单独使用也可以混合两者使用,进而,各自可以使用一种或组合使用两种以上。
在使用夺氢型光引发剂作为光引发剂的情况下,由本共聚物也产生夺氢反应,不仅活性能量射线固化性化合物,本共聚物也被纳入交联结构,从可形成交联点较多的交联结构的观点而言,是优选的。
从由该粘合片形成层叠体时的耐久性的观点而言,形成粘合剂层的粘合剂组合物中的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0.3质量份以上、进一步优选为0.5质量份以上、特别优选为1质量份以上。另一方面,从粘合片的形状保持性、确保粘合性的观点出发,交联剂的含量相对于(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、特别优选为2质量份以下。上述光聚合引发剂的含量的下限与上限可以任意地组合。
交联剂及光聚合引发剂可以仅使用任一者,也可以使用两者。
[其他成分]
形成粘合剂层的粘合剂组合物可以含有通常的粘合剂组合物中配混的公知的成分。
形成粘合剂层的粘合剂组合物中,可以根据需要添加硅烷偶联剂、增粘树脂、增塑剂、抗氧化剂、光稳定剂、金属减活剂、抗老化剂、吸湿剂、阻聚剂、紫外线吸收剂、防锈剂、无机颗粒、敏化剂、颜料、抗水解剂、反应催化剂(叔胺系化合物、季铵系化合物、月桂酸锡化合物等)等各种添加剂。这些添加剂的量典型地优选以不对粘合片的固化带来不良影响、或不对粘合片的物理特性带来不良影响的方式进行设定。
例如,为赋予耐热性、导热性、阻燃性、导电性等,可以含有填充剂。作为填充剂,例如可列举出氧化锌粉末、氧化钛粉末等金属系粉末、乙炔黑等炭黑、滑石、玻璃粉、二氧化硅粉末、导电性颗粒、玻璃粉末等无机填充剂;聚乙烯粉末、聚酯粉末、聚酰胺粉末、氟树脂粉末、聚氯乙烯粉末、环氧树脂粉末、有机硅树脂粉末等有机填充剂。这些填充剂可以分别单独使用,也可以混合两种以上使用。
作为抗氧化剂的种类,例如可列举出酚系、磷系、羟基胺系、硫系等。其中,优选加热后的树脂的着色少的酚系、磷酸系的抗氧化剂。它们可以单独使用,也可以组合多种使用。
抗氧化剂的含量相对于本共聚物100质量份优选为0.1~5质量份的范围。
粘合剂组合物例如可以通过按照上述的方式制造本共聚物并根据需要添加其他成分的方法而制造。
[粘合片的制造方法]
粘合剂组合物可以进行片成形而用作粘合片。
实施方式的粘合片的制造方法并无特别限定。例如可以制备为不使用溶剂的热熔系的粘合剂组合物。若制备为不使用溶剂的热熔系的粘合剂组合物,则与使用了溶剂的粘合剂组合物相比较,能够具有更厚的厚度,因此例如能够具有足以填充图像显示装置的构成构件间的空隙的充分厚度。
例如,通过分别以特定量混合(甲基)丙烯酸系共聚物、及根据需要所使用的交联剂及光聚合引发剂的至少一者、添加剂等制备粘合剂组合物,并将该粘合剂组合物成形为片状,可获得实施方式的粘合片。根据需要,可使成形后的粘合片暂时固化。
作为混合各成分的方法,例如可列举出使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星式混合机、双轴混合机、加压捏合机等的方法。
作为将粘合剂组合物成形为片状的方法,例如可列举出湿式层法、干式层压法、使用T模头的挤出流延法、挤出层压法、压延法、吹胀法,注射成形型法,注液固化法。
实施方式的粘合片可以通过使粘合剂组合物溶解于适当的溶剂中并使用各种涂布方法进行涂布来形成。另外,也可以在利用其他聚合性成分或交联剂稀释并进行涂布后,通过紫外线照射或加热等使其固化。
由粘合剂组合物得到的粘合片可以在各种构件的粘接时使用,并且表现出非常良好的粘合性能。例如通过应用于透明塑料薄膜、或通过加工为粘合薄膜状,可用于车辆用、建筑用的窗贴薄膜的贴合、标识显示中的标识的贴合。另外,通过加工为透明双面粘合片状,可以用于液晶面板等图像显示装置中的各种面板的贴合、玻璃等透明板材的贴合等。
另外,对粘合剂组合物而言,在以使用溶剂的溶液状态、利用本共聚物以外的成分进行了稀释的溶液状态进行涂布的情况下,可用于与上述粘合片相同的用途。
按照以上所说明的那样,作为实施方式的一例的满足条件(1)~(3)的粘合片可以高水平兼顾贴合时的凹凸追随性与非贴合时的形状保持力,并且低温环境下的柔软性也优异。
另外,实施方式的一例的粘合剂组合物的贴合时的凹凸追随性、非贴合时的形状保持力优异,因此在至少一个构件为表面具有凹凸的构件(凹凸构件)的构件彼此的贴合中有用。
例如,若利用粘合剂组合物贴合凹凸构件与具有有机发光二极管(OLED)的构件,则粘合剂组合物无间隙地埋入凹凸构件的凹凸中,使OLED侧的表面变得平滑,由此能够显示无凹凸图案的清晰的图像。
特别是,除上述特性以外,低温使用时的柔软性也优异,因此适用于构成可折叠显示器的构件(OLED、保护薄膜、感压传感器的凹凸基板、具有相机孔的偏光板等)的贴合。
<带脱模薄膜的粘合片>
本发明的其他实施方式涉及一种带脱模薄膜的粘合片。
实施方式的粘合片优选贴合前在其至少一个表面层叠有脱模薄膜,更优选为在两个表面层叠有脱模薄膜。也可以为隔着脱模薄膜而层叠有多个粘合片的方式。
作为脱模薄膜,例如可列举出聚酯薄膜、聚烯烃薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、丙烯酸系薄膜、三乙酰纤维素薄膜、氟树脂薄膜。其中,优选聚酯薄膜、聚烯烃薄膜,更优选聚酯薄膜。
另外,从也易于从照射活性能量射线后的粘合片剥离的方面出发,脱模薄膜优选为以下薄膜:对以累计光量1000~5000mJ/cm2照射波长365nm的活性能量射线时的粘合片,在剥离角180°、剥离速度300mm/分钟的条件下测定的剥离力为0.1N/cm以下。
从加工性及处理性的观点出发,脱模薄膜的厚度优选为25μm以上且500μm以下、更优选为38μm以上且250μm以下、进一步优选为50μm以上且200μm以下。上述脱模薄膜的厚度的下限与上限可以任意地组合。
<图像显示装置用层叠体>
本发明的其他实施方式涉及一种图像显示装置用层叠体。
实施方式的图像显示装置用层叠体借助本发明的粘合片而层叠有2个图像显示装置构成用构件,上述图像显示装置构成用构件的至少一者在与上述粘合片的接触面具有高低差2μm以上的台阶。
本发明的粘合片的凹凸追随性优异,因此能够追随图像显示装置用构件表面的台阶而变形,吸收台阶并且贴合2个图像显示装置构成用构件。
作为图像显示装置构成构件,并无特别限定,例如可列举出外壳透镜、偏光板、相位差薄膜、阻隔薄膜、触控传感器薄膜、发光元件、PSA、彩色滤色器、柔性印刷电路基板、金属基板、硬质板等。
图像显示装置构成用构件的材质并无特别限定。例如可列举出以聚氨酯树脂、环烯烃树脂、三乙酰纤维素树脂、(甲基)丙烯酸酯树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等树脂为主成分的树脂片、薄膜玻璃、金属等。此处“主成分”是指构成图像显示装置构成用构件的成分中质量比例最多的成分,优选为50质量%以上、更优选为55质量%以上、进一步优选为60质量%以上。
图像显示装置构成用构件在与粘合片的接触面所具有的台阶并无特别限定,可列举出因布线、印刷、图案显影或表面处理、压花加工等而产生的各种凹凸。
图像显示装置构成用构件所具有的台阶的高低差优选为2μm以上、更优选为3μm以上、进一步优选为4μm以上,另一方面优选为10μm以下、更优选为8μm以下、进一步优选为7μm以下、特别优选为6μm以下。上述台阶的高低差的下限与上限可以任意地组合。
图像显示装置构成用构件在与粘合片的接触面具有的台阶例如可以为高低差2~10μm且以10mm以下的间隔设置的凹凸。
从处理性良好的方面出发,实施方式的图像显示装置用层叠体的厚度优选为0.02mm以上、更优选为0.03mm以上、进一步优选为0.05mm以上。从能够将层叠体薄型化的方面出发,实施方式的图像显示装置用层叠体的厚度优选为1.0mm以下、更优选为0.7mm以下、进一步优选为0.5mm以下。上述图像显示装置用层叠体的厚度的下限与上限可以任意地组合。
实施方式的图像显示装置用层叠体的制造方法并无特别限定。
例如可列举出如下方法:在一个图像显示装置构成用构件的具有台阶的表面贴合粘合片,对本发明的粘合片照射活性能量射线,在上述粘合片的另一个表面贴合另一个图像显示装置构成用构件,根据需要实施加热处理而使上述粘合片热熔。本发明的粘合片在通过活性能量射线进行固化后也能够热熔,能够以追随台阶并吸收台阶的方式贴合。
在使用在粘合片的双面层叠有脱模薄膜的带脱模薄膜的粘合片的情况下,将剥离了一个脱模薄膜的粘合片贴合于图像显示装置构成用构件的具有台阶的表面,透过另一个脱模薄膜对粘合片照射活性能量射线。然后,将另一个脱模薄膜剥离,在上述粘合片的另一个表面贴合另一个图像显示装置构成用构件,根据需要实施加热处理使上述粘合片热熔。
需要说明的是,也可以在对粘合片照射活性能量射线进行固化(正式固化)后,将该粘合片分别贴合于2个图像显示装置构成用构件。
在2个图像显示装置构成用构件的至少一个透光的情况下,可采用如下方法:将至少一个粘接面具有台阶的2个图像显示装置构成用构件借助本发明的粘合片而层叠后,透过透光的图像显示装置构成用构件对粘合片照射活性能量射线。
作为照射的活性能量射线,例如可列举出α射线、β射线、γ射线、中子射线、电子束等电离辐射线、紫外线、可见光。其中,从抑制对图像显示装置构成用构件的损伤、控制反应的观点出发,优选紫外线。
关于照射活性能量射线时的光源,例如可列举出高压汞灯、金属卤化物灯、氙灯、卤素灯、LED灯、荧光灯。
从台阶吸收性的观点出发,活性能量射线的照射量优选为5000mJ/cm2以下、更优选为4500mJ/cm2以下、进一步优选为4200mJ/cm2以下。从充分固化的观点出发,活性能量射线的照射量优选为2000mJ/cm2以上、更优选为3000mJ/cm2以上、进一步优选为3500mJ/cm2以上。上述活性能量射线的照射量的下限与上限可以任意地组合。
在图像显示装置构成用构件的具有台阶的表面贴合粘合片的方法并无特别限定,例如可以使用辊贴合、基于平行平板的加压贴合、隔膜贴合等已知的方式。作为贴合环境,可以是在常压下贴合的大气贴合方式、及在减压下贴合的真空贴合方式的任一种。
使粘合片热熔时的加热处理时的加热温度优选为40℃以上且100℃以下、更优选为50℃以上且90℃以下、进一步优选为55℃以上且85℃以下。
使粘合片热熔时,可以在加热处理的同时对层叠体实施加压。
<柔性图像显示装置>
进一步,本发明的另一实施方式涉及一种柔性图像显示装置。
“柔性图像显示装置”是指如下的图像显示装置:即使进行反复弯折或弯曲操作、卷取操作也不残留弯曲痕迹,在解除弯折状态或弯曲状态、卷取状态时能够迅速回复至操作前的状态并且无失真地显示图像。
实施方式的柔性图像显示装置具备本发明的图像显示装置用层叠体。在实施方式的柔性图像显示装置中,例如在图像显示面板的与辨识侧相反一侧、即光源侧配置图像显示装置用层叠体。
在实施方式的柔性图像显示装置中,可在图像显示面板与本发明的图像显示装置用层叠体之间、或本发明的图像显示装置用层叠体的与图像显示面板相反一侧进一步层叠其他构件。作为其他构件,可例示:与在实施方式的图像显示装置用层叠体的说明中例示的图像显示装置构成构件相同的构件。
在实施方式的柔性图像显示装置中,即使在图像显示装置构成构件的与粘合片的接触面存在例如高低差2μm以上的台阶,粘合片也可以追随台阶并吸收台阶从而抑制气泡的产生,另外,即使在低温环境下进行弯折或弯曲、卷取操作,也可以抑制分层或破裂。
需要说明的是,本发明并不限定于上述实施方式。可在不脱离本发明的主旨的范围内,适宜地将上述实施方式的构成要素替换为众所周知的构成要素,另外,可适宜地组合上述变化例。
以下,通过实施例及比较例来更详细地说明本发明。但本发明不受这些例子的任何限定。需要说明的是,实施例中的“份”表示“质量份”。
1.第1试验
实施例中的测定及评价通过以下所示的方法进行。
(大分子单体的分子量)
制备大分子单体(A1)的0.2质量%四氢呋喃溶液,在安装有东曹株式会社制造的柱(TSKgel SuperHZM-M×HZM-M×HZ2000(4.6mmID×15cmL)、TSKguardcolumn SuperHZ-L(4.6mmID×2.0cmL))的GPC装置(东曹株式会社制,HLC-8320)中注入上述溶液10μL,在流量:0.35mL/分钟、洗脱液:四氢呋喃(稳定剂BHT)、柱温:40℃的条件下进行GPC,通过标准聚苯乙烯换算而求出数均分子量(Mn)及重均分子量(Mw)。
((甲基)丙烯酸系共聚物的分子量)
制备(甲基)丙烯酸系共聚物的0.27质量%四氢呋喃溶液,在安装有东曹株式会社制造的柱(TSKgel SuperHZMH×2(6.0mmID×15cmL)、TSKguardcolumn SuperHZ-H(4.6mmID×3.5cmL))的GPC装置(东曹株式会社制,HLC-8320)中注入上述溶液10μL,在流量:0.5mL/分钟、洗脱液:四氢呋喃(稳定剂BHT)、柱温:40℃的条件下进行GPC,通过标准聚苯乙烯换算而求出数均分子量(Mn)及重均分子量(Mw)。
(不挥发成分、挥发成分)
在铝皿上放置约1g的试样,在105℃的带送风机的烘箱中干燥2小时,以电子天平测定干燥前后的质量,通过下述公式求出不挥发成分浓度。
不挥发成分浓度(%)=(干燥后的试样的质量(g)/干燥前的试样的质量(g))×100
需要说明的是,挥发成分浓度通过下述公式而求出。
挥发成分浓度(%)=100-不挥发成分浓度(%)
(蠕变试验)
从各例中制作的带脱模薄膜的粘合片去除单面侧的脱模薄膜,反复以手压辊进行层叠从而将厚度调整为约0.8mm,冲裁为直径8mm的圆状,将其作为样品。将得到的样品设置于流变仪(T.A.Instruments公司制“DHR-2”),在测量夹具:直径8mm平行板、温度:60℃、压力:2000Pa的条件下测定600秒后的应变(蠕变应变)(%)。
(保持力)
将各例中制作的带脱模薄膜的粘合片剪裁为40mm×50mm,去除单面侧的脱模薄膜,以手压辊粘贴作为衬底薄膜的PET薄膜(三菱化学公司制,DIAFOIL S-100,厚度38μm)。将其剪裁为宽度20mm×长度100mm的短条状,作为试验片。接着,将剩余的脱模薄膜剥离,将其长度方向的一个端部对着SUS板(120mm×50mm×厚度1.2mm),以粘贴面积成为20mm×20mm的方式以手压辊进行粘贴。接着,在40℃的环境下,将试验片熟化15分钟,在试验片的另一端部(未粘贴部分)安装500gf(4.9N)的砝码,以砝码侧成为下侧的方式将SUS板在垂直方向立起并静置后,测定直至砝码落下为止的时间(秒)。
(固化前的储能剪切模量G’)
从各例中制作的带脱模薄膜的粘合片去除单面侧的脱模薄膜,反复以手压辊进行层叠而将厚度调整为约0.8mm,冲裁为直径8mm的圆状,将其作为样品。将得到的样品设置于流变仪(T.A.Instruments公司制造“DHR-2”),在测量夹具:直径8mm平行板、频率:1Hz、测定温度:-50~150℃、升温速度:5℃/分钟条件下进行动态粘弹性测定,读取-20℃的储能剪切模量G’的值。
(固化后的储能剪切模量G’)
对各例中制作的带脱模薄膜的粘合片,使用高压汞灯,以累计光量成为4000mJ/cm2的方式照射365nm的紫外线,使其固化。
自固化后的带脱模薄膜的粘合片去除单面侧的脱模薄膜,反复以手压辊进行层叠而将厚度调整为约0.8mm,冲裁为直径8mm的圆状,将其作为样品。将得到的样品设置于流变仪(T.A.Instruments公司制“DHR-2”),在测量夹具:直径8mm平行板、频率:1Hz、测定温度:-50~150℃、升温速度:5℃/分钟条件下进行动态粘弹性测定,读取-20℃及60℃的储能剪切模量G’的值。
(粘合力)
使用高压汞灯,以累计光量成为4000mJ/cm2的方式对各例中制作的带脱模薄膜的粘合片照射365nm的紫外线,使其固化。
从固化后的带脱模薄膜的粘合片去除单面侧的脱模薄膜,以手压辊粘贴作为衬底薄膜的PET薄膜(三菱化学公司制,Diamondfilm S-100,厚度50μm)。将其剪裁为宽度10mm×长度150mm的短条状,将剩余的脱模薄膜剥离,将露出的粘合面以手压辊粘贴于预先贴合于钠钙玻璃的PET薄膜(三菱化学公司制,DiamondfilmS-100,厚度50μm)。对得到的层叠体实施高压釜处理(60℃、表压0.2MPa、20分钟),进行收尾粘贴,制作粘合力测定样品。
在60℃、93%RH的条件下,在形成180°的角度以剥离速度300mm/分钟对得到的粘合力测定样品一边进行拉伸一边从钠钙玻璃剥离衬底薄膜,以负荷传感器测定拉伸强度(N/cm),作为粘合力。
(回复率)
使用高压汞灯,以累计光量成为4000mJ/cm2的方式对各例中制作的带脱模薄膜的粘合片照射365nm的紫外线,使其固化。
从固化后的带脱模薄膜的粘合片去除单面侧的脱模薄膜,反复以手压辊进行层叠而将厚度调整为约0.8mm,冲裁为直径8mm的圆状,将其作为样品。将得到的样品设置于流变仪(T.A.Instruments公司制造“DHR-2”),在以下的测定条件下,测定回复率。
即,由在60℃下施加2000Pa的压力600秒后的蠕变应变(γmax)、及其后卸除应力并经过600秒后的残留应变(γmin),通过下述公式计算回复率。
回复率(%)=[(γmax-γmin)/γmax]×100
(使用材料)
SLMA:烷基的碳原子数为12的甲基丙烯酸烷基酯与烷基的碳原子数为13的甲基丙烯酸烷基酯的混合物,三菱化学公司制,商品名:AcryesterSL。
MMA:甲基丙烯酸甲酯,三菱化学公司制。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯,三菱化学公司制。
nOA:丙烯酸正辛酯,大阪有机化学工业株式会社制。
nBA:丙烯酸正丁酯,三菱化学公司制。
4HBA:丙烯酸4-羟基丁酯,三菱化学公司制。
HEA:丙烯酸2-羟基乙酯,Nacalai Tesque Inc.制。
AA:丙烯酸,三菱化学公司制。
A-SA:2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸,新中村化学工业株式会社制。
AMBN:2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈),大塚化学株式会社制。
<大分子单体的制造>
(制造例1)
在具备搅拌装置、温度计、冷凝管、氮气导入口的四口烧瓶中加入SLMA100份、作为链转移剂的双[(二氟硼基)二苯基乙醛酸]钴(II)0.00075份、及乙酸乙酯58份,通过氮气鼓泡而置换氧气。接着,添加作为聚合引发剂的AMBN0.4份及乙酸乙酯2份。接着,以水浴将外温升温至90℃,在回流状态下使其反应2小时。
接着,用1小时滴加AMBN0.2份、乙酸乙酯20份,之后进一步在回流状态下保持2小时。然后,将反应液冷却至40℃,得到含有大分子单体(SLMA-MM)的溶液。在该溶液中添加乙酸乙酯,由此将不挥发成分浓度调整为50质量%。
大分子单体(SLMA-MM)的重均分子量为9420。
(制造例2)
在具备搅拌机、冷凝管、温度计的聚合装置中投入去离子水900份、甲基丙烯酸2-磺基乙基钠60份、甲基丙烯酸钾10份、及MMA12份并搅拌,一边对聚合装置内进行氮气置换,一边升温至50℃。在其中添加作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐0.08份,进一步升温至60℃。升温后,使用滴加泵,以0.24份/分钟的速度连续滴加MMA75分钟。将反应溶液在60℃下保持6小时后,冷却至室温,得到作为透明水溶液的固体物成分10质量%的分散剂1。
在具备搅拌机、冷凝管、温度计的聚合装置中投入去离子水145份、硫酸钠0.1份及分散剂1(固体物成分10质量%)0.25份并搅拌,制备均匀的水溶液。接着,添加MMA100份、作为链转移剂的双[(二氟硼基)二苯基乙醛酸]钴(II)0.0035份及作为聚合引发剂的PEROCTAO(日本油脂株式会社制)0.35份,制备水性悬浮液。接着,对聚合装置内进行氮气置换,升温至80℃并反应1小时,为了进一步提升聚合率,升温至90℃并保持1小时。然后,将反应液冷却至40℃,得到含有大分子单体的水性悬浮液。将该水性悬浮液过滤,将过滤物用去离子水洗净,脱水,在40℃下干燥16小时,得到以MMA为结构单元的大分子单体(MMA-MA)。
大分子单体(MMA-MM)的重均分子量为5800。
(实施例1)
<共聚物的制造>
在具备搅拌装置、温度计、冷凝管、氮气导入口的四口烧瓶中加入作为添加溶剂的乙酸乙酯25份、异丙醇(IPA)2份、大分子单体(SLMA-MM)溶液(浓度50质量%)14份,在氮气通气下,以水浴将外温升温至85℃。回流状态稳定后,用4小时滴加包含乙酸乙酯20份、nBA61份、2EHA28份、4HBA4份、NyperBK40 MT(日本油脂株式会社制)0.13份的混合物。滴加结束后保持1小时后,添加包含PEROCTA O(日本油脂株式会社制)0.3份与乙酸乙酯15份的混合物1小时。然后,保持2小时后,添加作为抗氧化剂的“Irganox1010”(BASF公司制商品名)0.5份、乙酸乙酯23份,冷却至室温,得到(甲基)丙烯酸系共聚物(SLMA-MM/2EHA/4HBA/nBA(质量比)=7/28/4/61,重均分子量:80万,Tg:-42℃)。
<粘合片的制作>
配混上述(甲基)丙烯酸系共聚物100份(固体物成分)、交联剂(1)(三菱化学公司制造,紫光UV-3700B)1.5份、光聚合引发剂(IGM公司制造,Esacure TZT)1.5份、乙酸乙酯154.5份,制备含有溶剂的粘合剂组合物。在经有机硅脱模处理的厚度100μm的脱模薄膜(三菱化学公司制造的PET薄膜)上,以厚度成为200μm的方式以片状展开上述粘合剂组合物。
接着,将该片状的粘合剂组合物与脱模薄膜一起放入加热至90℃的干燥机内,保持10分钟,使粘合剂组合物含有的溶剂挥发。进一步,在使溶剂干燥后的该片状的粘合剂组合物上,层叠经有机硅脱模处理的厚度75μm的脱模薄膜(三菱化学公司制PET薄膜),得到在厚度50μm的粘合片(样品)的正反两侧层叠有脱模薄膜的带脱模薄膜的粘合片。
需要说明的是,得到的粘合片为具有通过照射活性能量射线而固化的活性能量射线固化性的活性能量射线固化性粘合片。
(实施例2~12、比较例1~3)
除了将(甲基)丙烯酸系共聚物的种类、交联剂的种类及配混量以表1及表2所示的方式变更以外,以与实施例1相同的方式制作带脱模薄膜的粘合片。
需要说明的是,使用丙氧基化季戊四醇聚丙烯酸酯作为交联剂(2)。
将对各例的粘合片进行测定、评价的结果示于表1及表2。
(实施例13)
<共聚物的制造>
以与实施例1相同的顺序,得到(甲基)丙烯酸系共聚物(2EHA/4HBA/nBA(质量比)=31/4/65,重均分子量:64万,Tg:-43℃)。
<粘合片的制作>
配混上述(甲基)丙烯酸系共聚物100份(固体物成分)、交联剂(三菱化学公司制,紫光UV-3700B)1.5份、光聚合引发剂(IGM公司制,Esacure TZT)1.5份、乙酸乙酯154.5份,制备含有溶剂的粘合剂组合物。在经有机硅脱模处理的厚度100μm的脱模薄膜(三菱化学公司制造的PET薄膜)上,以干燥后的厚度成为50μm的方式将上述粘合剂组合物展开为片状。
接着,将该片状的粘合剂组合物与脱模薄膜一起放入到加热至90℃的干燥机内,保持10分钟,使粘合剂组合物含有的溶剂挥发。进一步,在使溶剂干燥后的该片状的粘合剂组合物上,层叠经有机硅脱模处理的厚度75μm的脱模薄膜(三菱化学公司制PET薄膜)。隔着脱模薄膜,以累计光量成为200mJ/cm2的方式照射波长365nm的活性能量射线进行暂时固化,获得在粘合片(样品)的正反两侧层叠有脱模薄膜的带脱模薄膜的粘合片。
需要说明的是,得到的粘合片为具有通过照射活性能量射线而固化的活性能量射线固化性的活性能量射线固化性粘合片。
(实施例14)
对于表1所示的组成的(甲基)丙烯酸系共聚物,除以累计光量成为500mJ/cm2的方式照射波长365nm的活性能量射线进行暂时固化以外,以与实施例13相同的方式制作带脱模薄膜的粘合片。
将对各例的粘合片进行测定、评价的结果示于表2。
[表1]
[表2]
如表1及表2所示,可知实施例1~14的粘合片的蠕变应变为1000%以上且100000%以下,在高温下易变形,贴合时的凹凸追随性优异。另外,可知40℃下的保持力为60秒以上,在常温下不易变形,形状保持力优异。另外,可知-20℃下的储能剪切模量G’为10kPa以上且1000kPa以下,低温环境下的柔软性优异。进一步,粘合力也良好。
另一方面,比较例1、2的粘合片的保持力的测定值未达60秒,非贴合时的形状保持力较差。
可知比较例3的粘合片的蠕变应变未达1000%,在高温下不易变形,贴合时的凹凸追随性较差。另外,可知-20℃下的储能剪切模量G’超过1000kPa,低温环境下的柔软性较差。
2.第2试验
实施例中的测定及评价通过以下所示的方法进行。以下所示以外的测定及评价通过与第1试验相同的方法进行。
(蠕变试验)
在隔离薄膜上涂布试样,在真空下且130℃下干燥6小时去除溶剂。使用动态粘弹性测定装置(Thermo Fisher Scientific公司制,HAAKE MARS 60),在23℃或70℃下对得到的干燥试样进行蠕变试验求出应变量(变形量)。在蠕变试验中,使用35mm、圆锥角1°的锥板。在23℃的蠕变试验中,施加100Pa的恒定应力,测定10分钟后的应变量。在70℃的蠕变试验中,施加1000Pa的恒定应力,测定1分钟后的应变量。试样在锥板上的安装在130℃下进行,圆锥指定的测定间隙为0.052mm,与此相对,裁切(Trimming)以间隙0.1mm进行。
(储能模量G’)
对按照与上述蠕变试验相同的方式制作的干燥试样,使用动态粘弹性测定装置(Thermo Fisher Scientific公司制,HAAKE MARS 60),测定-20℃下的储能模量G’。在储能模量G’的测定中,使用20mm的平行板,间隙为1mm,频率为1Hz,应变量为0.1%。试样在平行板上的安装在130℃下进行,裁切以间隙1.05mm进行。
(B型粘度)
使用B型粘度计(东机产业株式会社制,TVB10形粘度计),使用M4转子,在转速60rpm、测定温度25℃的条件下测定粘度。
(使用材料)
MMA:甲基丙烯酸甲酯,三菱化学公司制,商品名:AcryesterM。
BMA:甲基丙烯酸正丁酯,三菱化学公司制,商品名:AcryesterB。
EHMA:甲基丙烯酸2-乙基己酯,三菱化学公司制,商品名:AcryesterEH。
SLMA:烷基的碳原子数为12的甲基丙烯酸烷基酯与烷基的碳原子数为13的甲基丙烯酸烷基酯的混合物,三菱化学公司制,商品名:AcryesterSL。
iSMA:甲基丙烯酸异硬脂酯,新中村化学工业株式会社制,商品名:NKEsterS-1800M。
nBA:丙烯酸正丁酯,三菱化学公司制。
EHA:丙烯酸2-乙基己酯,三菱化学公司制。
AA:丙烯酸,三菱化学公司制。
4HBA:丙烯酸4-羟基丁酯,三菱化学公司制。
AMBN:2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈),大塚化学株式会社制。
(实施例B1)
<大分子单体的制造>
在具备搅拌装置、温度计、冷凝管、氮气导入口的四口烧瓶中加入SLMA100份、作为链转移剂的双[(二氟硼基)二苯基乙醛酸]钴(II)0.00075份、及乙酸乙酯58份,通过氮气鼓泡而置换氧气。接着,添加作为聚合引发剂的AMBN0.4份及乙酸乙酯2份。接着,以水浴将外温升温至90℃,在回流状态下使其反应2小时。接着,用1小时滴加AMBN0.2份、乙酸乙酯20份,之后进一步在回流状态下保持2小时。然后,将反应液冷却至40℃,得到含有大分子单体的溶液。在该溶液中添加乙酸乙酯,由此将不挥发成分浓度调整为50质量%。
<共聚物的制造>
在具备搅拌装置、温度计、冷凝管、氮气导入口的四口烧瓶中加入作为添加溶剂的乙酸乙酯25份、异丙醇(IPA)2份、制备的大分子单体溶液(浓度50质量%)30份,在氮气通气下,以水浴将外温升温至85℃。回流状态稳定后,用4小时滴加包含乙酸乙酯20份、nBA85份、NyperBK40 MT(日本油脂株式会社制造)0.13份的混合物。滴加结束后保持1小时后,用1小时添加包含PEROCTA O(日本油脂株式会社制造)0.3份与乙酸乙酯15份的混合物。然后,保持2小时后,添加作为抗氧化剂的“Irganox1010”(BASF公司制商品名)0.5份、乙酸乙酯23份,冷却至室温,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/SLMA(质量比)=85/15)的树脂组合物。
(实施例B2)
在实施例B1的<共聚物的制造>中,将IPA2份设为3份,将BA85份设为nBA77份及4HBA4份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/4HBA/SLMA(质量比)=77/8/15)的树脂组合物。
(实施例B3)
在实施例B1的<共聚物的制造>中,将BA85份设为nBA55份、EHA26份及AA4份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/EHA/AA/SLMA(质量比)=55/26/4/15)的树脂组合物。
(实施例B4)
在实施例B1的<大分子单体的制造>中,将SLMA设为EHMA,在<共聚物的制造>中,将IPA2份设为1.5份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/EHMA(质量比)=85/15)的树脂组合物。
(实施例B5)
在实施例B1的<大分子单体的制造>中,将SLMA设为iSMA,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/EHMA(质量比)=85/15)的树脂组合物。
(实施例B6)
在实施例B1的<大分子单体的制造>中,将SLMA设为SLMA与BMA的混合物(SLMA:BMA=7:8(质量比)),除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/SLMA/BMA(质量比)=85/7/8)的树脂组合物。
(实施例B7)
在实施例1的<共聚物的制造>中,将初始添加的乙酸乙酯25份设为30份,将大分子单体溶液30份设为20份,将nBA85份设为90份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/SLMA(质量比)=10/90)的树脂组合物。
(实施例B8)
在实施例B1的<大分子单体的制造>中,将SLMA设为包含EHMA与BMA的混合物(EHMA:BMA=11:4(质量比)),在<共聚物的制造>中,将IPA2份设为1.5份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/EHMA/BMA(质量比)=85/11/4)的树脂组合物。
(比较例B1)
不进行<大分子单体的制造>,在<共聚物的制造>中,将初始添加的乙酸乙酯25份设为40份,在滴加的混合物中进一步添加SLMA15份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/SLMA(质量比)=85/15,无规共聚物)的树脂组合物。
(比较例B2)
<分散剂1的制造>
在具备搅拌机、冷凝管、温度计的聚合装置中投入去离子水900份、甲基丙烯酸2-磺基乙基钠60份、甲基丙烯酸钾10份及MMA12份并搅拌,一边对聚合装置内进行氮气置换,一边升温至50℃。在其中添加作为聚合引发剂的2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐0.08份,进一步升温至60℃。升温后,使用滴加泵,以0.24份/分钟的速度连续滴加75分钟的MMA。将反应溶液在60℃下保持6小时后,冷却至室温,得到作为透明水溶液的固体物成分10质量%的分散剂1。
<MMA大分子单体的制造>
在具备搅拌机、冷凝管、温度计的聚合装置中投入去离子水145份、硫酸钠0.1份及分散剂1(固体物成分10质量%)0.25份并搅拌,制备均匀的水溶液。接着,添加MMA100份、作为链转移剂的双[(二氟硼基)二苯基乙醛酸]钴(II)0.0035份及作为聚合引发剂的PEROCTAO(日本油脂株式会社制)0.35份,制备水性悬浮液。接着,对聚合装置内进行氮气置换,升温至80℃并反应1小时,为了进一步提升聚合率,升温至90℃并保持1小时。然后,将反应液冷却至40℃,得到含有大分子单体的水性悬浮液。将该水性悬浮液过滤,将过滤物用去离子水洗净,脱水,在40℃下干燥16小时,得到MMA大分子单体。
<共聚物的制造>
在实施例B1的<共聚物的制造>中,将初始添加的乙酸乙酯25份设为40份,将IPA2份设为5份,将大分子单体溶液30份设为上述MMA大分子单体(干燥状态)15份,将nBA85份设为nBA81份及AA4份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/AA/MMA(质量比)=81/4/15)的树脂组合物。
(比较例B3)
在实施例B1的<大分子单体的制造>中,将SLMA设为BMA,在<共聚物的制造>中,将IPA2份设为1.5份,除此以外,以与实施例B1相同的方式,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/BMA(质量比)=85/15)的树脂组合物。
表3及表4中示出各例中得到的树脂组合物中所含的共聚物的组成、物性(储能模量G’、基于蠕变试验的应变量)及分子量(Mn、Mw)、大分子单体的分子量(Mn、Mw)及玻璃化转变温度(Tg)、树脂组合物的B型粘度。在B型粘度的测定时,根据需要在树脂组合物中添加乙酸乙酯,由此将不挥发成分浓度调整为50质量%。
[表3]
[表4]
3.第3试验
实施例中的测定及评价通过以下所示的方法进行。以下所示以外的测定及评价通过与第1试验相同的方法进行。
<凹凸追随性>
(蠕变试验)
从各例中制作的带脱模薄膜的粘合片(pre-UV)上去除单面侧的脱模薄膜,反复以手压辊进行层叠,以厚度成为约0.9mm的方式层叠多个粘合片,得到在其两侧层叠有脱模薄膜的层叠体。将该层叠体冲裁为直径8mm的圆状,将其作为样品。
对上述样品去除脱模薄膜,设置于流变仪(T.A.Instruments公司制“DHR-2”),在测量夹具:直径8mm平行板、温度:60℃、压力:2000Pa下,测定600秒后的应变(蠕变应变)(%)。
蠕变应变优选为1000%以上,更优选为2000%以上。
<形状保持力>
(保持力)
将各例中制作的带脱模薄膜的粘合片(pre-UV)剪裁为40mm×50mm,去除单面侧的脱模薄膜,以手压辊粘贴作为衬底薄膜的PET薄膜(三菱化学公司制,DIAFOIL S-100,厚度38μm)。将其剪裁为宽度20mm×长度100mm的短条状,作为试验片。接着,将剩余的脱模薄膜剥离,将其长度方向的一个端部对着SUS板(120mm×50mm×厚度1.2mm),以粘贴面积成为20mm×20mm的方式以手压辊进行粘贴。接着,在40℃的环境下,将试验片熟化15分钟,在试验片的另一端部(未粘贴部分)安装500gf(4.9N)的砝码,以砝码侧成为下侧的方式将SUS板在垂直方向立起并静置后,测定砝码落下为止的时间(秒),将该值作为保持力。
保持力优选为100秒以上,更优选为200秒以上。
<低温使用时的柔软性>
(储能剪切模量G’)
从各例中制作的带脱模薄膜的粘合片(post-UV)上去除单面侧的脱模薄膜,反复以手压辊进行层叠,以厚度成为约0.9mm的方式层叠多个粘合片,得到在其两侧层叠有脱模薄膜的层叠体。将该层叠体冲裁为直径8mm的圆状,将其作为样品。
对上述样品去除脱模薄膜,设置于流变仪(T.A.Instruments公司制造“DHR-2”),在测量夹具:直径8mm平行板、频率:1Hz、测定温度:-50~150℃、升温速度:5℃/分钟下进行动态粘弹性测定,读取储能剪切模量G’的值。
-20℃下的储能剪切模量G’优选为220kPa以下,更优选为200kPa以下。
<粘合力>
(粘合力)
对PET薄膜(三菱化学公司制,Diamondfilm S-100,厚度50μm,对蒸馏水的接触角为71°)实施作为表面处理的真空等离子处理,制作对蒸馏水的接触角为28°的PET薄膜,贴合于钠钙玻璃。需要说明的是,该接触角在测定气氛23℃、50%RH的环境下,使用自动接触角测量仪(协和界面科学株式会社制,“DM-501”)通过液滴法进行测定。蒸馏水的滴加量设为2μL。
从各例中制作的带脱模薄膜的粘合片(post-UV)上去除单面侧的脱模薄膜,以手压辊粘贴作为衬底薄膜的PET薄膜(东洋纺织株式会社制造,COSMOSHINE A4300,厚度100μm)。将其剪裁为宽度10mm×长度150mm的短条状,将剩余的脱模薄膜剥离,将露出的粘合面以手压辊粘贴于预先贴合于钠钙玻璃的PET薄膜。对得到的层叠体实施高压釜处理(60℃、表压0.2MPa、20分钟),进行收尾粘贴,制作粘合力测定样品。
对得到的粘合力测定样品,在下述所示的条件1或条件2下,在形成180°的角度下以剥离速度300mm/分钟一边进行拉伸一边从钠钙玻璃剥离衬底薄膜,以负荷传感器测定拉伸强度,作为粘合力(N/cm)。
条件1:60℃、10%RH。
条件2:60℃、93%RH。
条件1下的粘合力优选为1.5N/cm以上,更优选为2.0N/cm以上。条件2下的粘合力优选为1.0N/cm以上,更优选为1.5N/cm以上。
(使用材料)
<大分子单体(A1)>
SLMA:甲基丙烯酸月桂酯与甲基丙烯酸硬脂酯的混合物,三菱化学公司制,商品名:AcryesterSL。
<具有碳原子数6~30的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)>
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯,三菱化学公司制。
nOA:丙烯酸正辛酯,大阪有机化学工业株式会社制。
<具有极性基团的乙烯基单体(B2)>
4HBA:丙烯酸4-羟基丁酯,三菱化学公司制。
HEA:丙烯酸2-羟基乙酯,Nacalai Tesque Inc.制。
<(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)>
nBA:丙烯酸正丁酯,三菱化学公司制。
<引发剂>
AMBN:2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈),大塚化学株式会社制。
(制造例C1)
在具备搅拌装置、温度计、冷凝管、氮气导入口的四口烧瓶中加入SLMA100份、作为链转移剂的双[(二氟硼基)二苯基乙醛酸]钴(II)0.00075份、及乙酸乙酯58份,通过氮气鼓泡而置换氧气。接着,添加作为聚合引发剂的AMBN0.4份及乙酸乙酯2份。接着,以水浴将外温升温至90℃,在回流状态下使其反应2小时。接着,用1小时滴加AMBN0.2份、乙酸乙酯20份,之后进一步在回流状态下保持2小时。然后,将反应液冷却至40℃,得到含有大分子单体(SLMA-MM)的溶液。在该溶液中添加乙酸乙酯,由此将不挥发成分浓度调整为50质量%。
(实施例C1)
<共聚物的制造>
在具备搅拌装置、温度计、冷凝管、氮气导入口的四口烧瓶中加入作为添加溶剂的乙酸乙酯25份及异丙醇(IPA)1.5份、制造例1中得到的大分子单体(SLMA-MM)的溶液(不挥发成分浓度50质量%)30份,在氮气通气下,以水浴将外温升温至85℃。回流状态稳定后,用4小时滴加包含乙酸乙酯20份、nOA(B1)26份、4HBA(B2)8份、nBA(B3-1)51份、NyperBK40 MT(日本油脂株式会社制造)0.13份的混合物。滴加结束后保持1小时后,滴加包含PEROCTA O(日本油脂株式会社制造)0.3份与乙酸乙酯15份的混合物1小时。然后,保持2小时后,添加作为抗氧化剂的“Irganox1010”(BASF公司制商品名)0.5份、乙酸乙酯23.5份,冷却至室温,得到含有(甲基)丙烯酸系共聚物(nBA/nOA/4HBA/SLMA-MM(质量比)=51/26/8/15)的溶液(以下,也记为共聚物溶液1)。
<带脱模薄膜的粘合片的制作及评价>
配混以不挥发成分计为100份的量的共聚物溶液1、交联剂(三菱化学公司制,紫光UV-3700B)1.5份、引发剂(IGM公司制,Esacure TZT)1.5份、与共聚物溶液1中的挥发成分的总计成为154.5份的量的乙酸乙酯,得到树脂组合物。
在经有机硅脱模处理的厚度100μm的脱模薄膜(三菱化学公司制的PET薄膜)上,将得到的树脂组合物以树脂组合物的厚度成为200μm的方式以片状展开。接着,将该片状的树脂组合物与脱模薄膜一起放入加热至90℃的干燥机内,保持10分钟,使树脂组合物中的溶剂挥发。进一步,在使溶剂挥发后的该片状的粘合剂组合物上,层叠经有机硅脱模处理的厚度75μm的脱模薄膜(三菱化学公司制PET薄膜)。由此,得到在厚度50μm的粘合片(样品)的正反两侧层叠有脱模薄膜的带脱模薄膜的粘合片(以下,也记为“带脱模薄膜的粘合片(pre-UV)”)。
使用高压汞灯,透过脱模薄膜对带脱模薄膜的粘合片(pre-UV)进行波长365nm的光照射,使粘合片固化。光照射以累计照射量成为4000mJ/cm2的方式进行。由此,得到在经固化的厚度50μm的粘合片的正反两侧层叠有脱模薄膜的带脱模薄膜的粘合片(以下,也记为“带脱模薄膜的粘合片(post-UV)”)。
评价带脱模薄膜的粘合片(pre-UV)的蠕变应变及保持力。评价带脱模薄膜的粘合片(post-UV)的储能剪切模量G’及粘合力。
(实施例C2~C3、比较例C1~C5)
在实施例C1的<共聚物的制造>中,将作为添加溶剂的乙酸乙酯及IPA的量、大分子单体(SLMA-MM)溶液的量、滴加的混合物的组成、与PEROCTA O或抗氧化剂一起添加的乙酸乙酯的量设为如表5所示,除此以外,以与实施例C1相同的方式,制备含有共聚物的溶液,进行带脱模薄膜的粘合片的制作及评价。
表6中示出各例中得到的树脂组合物中所含的共聚物的单体种类及分子量(Mn、Mw)、树脂组合物的不挥发成分浓度、由树脂组合物制作的带脱模薄膜的粘合片的评价结果。
[表5]
[表6]
可知由实施例C1~C3的树脂组合物形成的粘合片的60℃下的蠕变应变为1000%以上,因此在高温下易于变形,贴合时的凹凸追随性优异。另外,可知40℃下的保持力为100秒以上,因此在常温下不易变形,形状保持力优异。另外,可知-20℃下的储能剪切模量G’为220kPa以下,因此低温使用时的柔软性优异。进而,粘合力也良好。
另一方面,由共聚物不具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B2)的结构单元的比较例C1的树脂组合物形成的粘合片与实施例C1~C3相比,低温使用时的柔软性、粘合力较差。
由共聚物不具有源自大分子单体(A1)的结构单元的比较例C2的树脂组合物形成的粘合片的常温下的形状保持力较差。
由共聚物不具有源自乙烯基单体(B2)的结构单元的比较例C3的树脂组合物形成的粘合片的常温下的形状保持力、粘合力较差。
由共聚物不具有源自(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元的比较例C4、C5的树脂组合物形成的粘合片的低温使用时的柔软性较差。
Claims (28)
1.一种粘合片,其具备由包含(甲基)丙烯酸系共聚物的粘合剂组合物形成的粘合剂层,并且满足下述(1)~(3)的条件;
(1)将厚度设为0.7~1.0mm并在温度60℃下施加2kPa的压力600秒时的应变(蠕变应变)为1000%以上且100000%以下;
(2)在依据JIS-Z-0237(ISO29863)的保持力测定中,以面积20mm×20mm粘贴于SUS板,在40℃的环境下施加500gf的载荷时的落下时间为60秒以上;
(3)将厚度设为0.7~1.0mm并通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下。
2.根据权利要求1所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物为具有包含源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元的链段(A)的嵌段共聚物或接枝共聚物,所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)具有碳原子数8以上且30以下的烷基。
3.根据权利要求2所述的粘合片,其中,所述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元相对于构成所述链段(A)的全部结构单元100质量%的比例为70质量%以上。
4.根据权利要求2所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物具有链段(A),所述链段(A)具有源自大分子单体(A1)的结构单元,所述大分子单体(A1)包含所述源自(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元。
5.根据权利要求2所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自乙烯基单体(B)的结构单元作为所述链段(A)以外的结构单元,
所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元、及源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
6.根据权利要求1所述的粘合片,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元、及源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a)以外的乙烯基单体(B)的结构单元,
源自所述乙烯基单体(B)的结构单元包含源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
7.根据权利要求1所述的粘合片,其中,所述粘合剂层为由粘合剂组合物形成的层,所述粘合剂组合物包含(甲基)丙烯酸系共聚物、且包含交联剂及光聚合引发剂的至少一者。
8.根据权利要求7所述的粘合片,其中,所述交联剂为多官能(甲基)丙烯酸酯。
9.根据权利要求7所述的粘合片,其中,所述交联剂的含量相对于所述(甲基)丙烯酸系共聚物100质量份为0.1质量份以上且10质量份以下。
10.根据权利要求1所述的粘合片,其中,所述粘合剂层具有活性能量射线固化性,通过活性能量射线而固化后满足下述(4)和(5)的条件;
(4)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线时的、通过频率1Hz的剪切模式下的动态粘弹性测定得到的-20℃的储能剪切模量(G’(-20℃))为10kPa以上且1000kPa以下;
(5)以累计光量1000~5000mJ/cm2照射了波长365nm的活性能量射线后将粘合片贴合于聚酯薄膜时的、在60℃、93%RH、剥离角180°、剥离速度300mm/分钟下对所述聚酯薄膜表面的粘合力为0.7N/cm以上。
11.一种粘合剂组合物,其包含具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B)的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,
所述大分子单体(A1)具有源自具有碳原子数8以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a)的结构单元,
所述大分子单体(A1)的玻璃化转变温度(Tg)小于0℃。
12.一种粘合剂组合物,其包含具有源自大分子单体(A1)的结构单元、及源自乙烯基单体(B)的结构单元的(甲基)丙烯酸系共聚物,
所述源自大分子单体(A1)的结构单元包含源自具有碳原子数8以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元,
所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元。
13.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物包含源自含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元。
14.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述源自大分子单体(A1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1~30质量%。
15.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述源自大分子单体(A1)的结构单元包含源自具有碳原子数12以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元。
16.根据权利要求15的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(a1)的结构单元相对于构成所述大分子单体(A1)的全部结构单元100质量%的比例为40质量%以上。
17.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数6以上且30以下的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B1)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为10质量%以上。
18.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述源自乙烯基单体(B)的结构单元包含源自具有碳原子数1~4的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元。
19.根据权利要求18所述的粘合剂组合物,其中,源自所述(甲基)丙烯酸烷基酯(B3-1)的结构单元相对于全部的所述源自乙烯基单体(B)的结构单元100质量%的比例为50质量%以上。
20.根据权利要求13所述的粘合剂组合物,其中,源自所述含有极性基团的乙烯基单体(B2)的结构单元相对于构成所述(甲基)丙烯酸系共聚物的全部结构单元100质量%的比例为1~80质量%。
21.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述大分子单体(A1)的数均分子量为1000~30000。
22.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物的重均分子量为50000~2000000。
23.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其中,所述(甲基)丙烯酸系共聚物在23℃、100Pa、10分钟的条件的蠕变试验中的变形量为15%以下,在70℃、1000Pa、1分钟的条件的蠕变试验中的变形量为100%以上,在-20℃、1Hz下的储能模量G’为700kPa以下。
24.根据权利要求11或12所述的粘合剂组合物,其用于表面具有凹凸的构件与具有有机发光二极管的构件的贴合。
25.一种粘合片,其具有由权利要求11或12所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层。
26.一种带脱模薄膜的粘合片,其具备权利要求1至10中任一项所述的粘合片、及层叠于所述粘合片的至少一个表面的脱模薄膜。
27.一种图像显示装置用层叠体,其中,2个图像显示装置构成用构件借助权利要求1至10中任一项所述的粘合片层叠,所述图像显示装置构成用构件的至少一者在与所述粘合片的接触面具有高低差2μm以上的台阶。
28.一种柔性图像显示装置,其具备权利要求27所述的图像显示装置用层叠体。
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