JP2023097357A - ブロック共重合体、粘着剤組成物、粘着シート、及び光学粘着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】実用上十分な透明性を有し、比誘電率及び誘電正接の値が小さく、優れた低誘電化が実現できる粘着剤組成物用のブロック共重合体、及び粘着剤組成物を提供する。【解決手段】粘着剤組成物用のブロック共重合体であって、前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)を含み、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である、ブロック共重合体。【選択図】図1
Description
本発明は、ブロック共重合体、粘着剤組成物、粘着シート、及び光学粘着シートに関する。
液晶ディスプレイ等の表示装置は、材料となる光学部品を複数積層させて製造されており、これらの光学部品を貼り合わせるために透明粘着テープ(Optical Clear Adhesive:OCA)が用いられている。
OCAの材料としては、従来から透明度の観点からアクリル系粘着剤が主に用いられている。例えば、特許文献1には、静電容量方式のタッチパネル式入出力装置の誤作動を防止することを目的とする光学用粘着シートとして、アクリル系粘着剤を用いた光学用粘着シートが開示されている。
OCAの材料としては、従来から透明度の観点からアクリル系粘着剤が主に用いられている。例えば、特許文献1には、静電容量方式のタッチパネル式入出力装置の誤作動を防止することを目的とする光学用粘着シートとして、アクリル系粘着剤を用いた光学用粘着シートが開示されている。
また近年、ディスプレイやタッチパネルを構成する電子部品の微細化に伴い、例えば、回路中で発生する高周波ノイズや、駆動の際に導電体に挟まれた誘電体のチャージに起因して、電子部品に含まれる内部回路で生じたノイズにより、内部回路で誤作動が引き起こされることが問題となっている。さらに、情報端末機器の高性能化やネットワーク技術の飛躍的進歩に伴い、情報通信分野で扱う電気信号は、高速・大容量伝送に向けた高周波数化が進んでいる。
これらの背景から、内部回路での誤動作を低減、あるいは伝送損失を低減するために、粘着剤(光学用粘着剤を含む)に対して低誘電化の要求が高まっている。
これらの背景から、内部回路での誤動作を低減、あるいは伝送損失を低減するために、粘着剤(光学用粘着剤を含む)に対して低誘電化の要求が高まっている。
しかしながら、従来開示されているアクリル系粘着剤は、通常比誘電率が3を超えており、また誘電正接が0.05を超えており、上述したような、低誘電化の要求に応えることが困難であるという問題点を有している。
アクリル系以外の材料を用いた粘着剤としては、例えば、ブロック共重合体を含有するゴム系の粘着剤があるが、ゴム系の粘着剤においても誘電特性が未だ実用上不十分であり、また透明性が実用上不十分であり、上述したような低誘電化が必要な用途や、OCA用途としては、実用上の改善点がある、という問題点を有している。
アクリル系以外の材料を用いた粘着剤としては、例えば、ブロック共重合体を含有するゴム系の粘着剤があるが、ゴム系の粘着剤においても誘電特性が未だ実用上不十分であり、また透明性が実用上不十分であり、上述したような低誘電化が必要な用途や、OCA用途としては、実用上の改善点がある、という問題点を有している。
そこで本発明においては、上述した従来技術の問題点に鑑み、実用上十分な透明性と、従来開示されているアクリル系粘着剤よりも低誘電化を実現した粘着剤組成物を提供するためのブロック共重合体、及び粘着剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、所定の構造を有するブロック共重合体において、所定の原子の含有量を特定することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
〔1〕
粘着剤組成物用のブロック共重合体であって、
前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)を含み、
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である、
ブロック共重合体。
〔2〕
Ca原子の含有量が300質量ppm以下である、前記〔1〕に記載のブロック共重合体。
〔3〕
Ca原子の含有量が50質量ppm以下である、前記〔1〕又は〔2〕に記載のブロック共重合体。
〔4〕
Li原子とTi原子の含有量の合計が300質量ppm以下である、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔5〕
前記ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が70%以上である、前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔6〕
前記ブロック共重合体が、
成分(I)を20質量%以上90質量%以下、
成分(II)を10質量%以上80質量%以下、
含有し、
前記成分(I)が、1つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、重量平均分子量が30000以上200000以下であるブロック共重合体であり、
前記成分(II)が、下記成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)からなる群より選択される少なくとも1種の成分を含むブロック共重合体である、前記〔1〕乃至〔5〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
成分(II-1):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して1.5倍以上2.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-2):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して2.5倍以上3.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-3):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して3.5倍以上4.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
〔7〕
前記ブロック共重合体がカップリング重合体を含み、
前記カップリング重合体が、酸素原子を含むカップリング剤残基を含む、
前記〔1〕乃至〔6〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔8〕
前記成分(I)の重量平均分子量が8.2万以上10万未満である、前記〔6〕又は〔7〕に記載のブロック共重合体。
〔9〕
ビニル芳香族単量体単位の含有量が5.0質量%以上35.0質量%以下である、前記〔1〕乃至〔8〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔10〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
を、含有する粘着剤組成物。
〔11〕
軟化剤を120質量部以下、さらに含有する、前記〔10〕に記載の粘着剤組成物。
〔12〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
を、含有する光学用粘着剤組成物。
〔13〕
軟化剤を120質量部以下、さらに含有する、前記〔12〕に記載の光学用粘着剤組成物。
〔14〕
前記〔12〕又は〔13〕に記載の光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着シート。
〔15〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
含む、光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する光学粘着シートであって、
ディスプレイモジュールを有する電子デバイスを構成するデバイス粘着剤層用途の光学粘着シート。
〔16〕
前記デバイス粘着剤層が、
前記ディスプレイモジュール内に設けられている透明電極と、他の透明電極との間に設けられている、
前記〔15〕に記載の光学粘着シート。
〔17〕
前記ディスプレイモジュールの表示面側に、前記デバイス粘着剤層を介してタッチセンサを構成するセンサ層がさらに設けられており、
前記デバイス粘着剤層が前記光学用粘着組成物からなる、
前記〔15〕又は〔16〕に記載の光学粘着シート。
〔18〕
前記ディスプレイモジュールが、液晶パネル、偏光板、導光板、及び光源を有し、
前記ディスプレイモジュールの表示面側に、前記デバイス粘着剤層を介して偏光板、及びタッチセンサを構成するセンサ層がさらに設けられており、
前記センサ層とカバーガラスとが、他のデバイス粘着剤層を介して積層されており、
前記デバイス粘着剤層が偏光板に隣接する層であり、
前記他のデバイス粘着剤層が前記センサ層に隣接する層である、
前記〔15〕乃至〔17〕のいずれか一に記載の光学粘着シート。
粘着剤組成物用のブロック共重合体であって、
前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)を含み、
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である、
ブロック共重合体。
〔2〕
Ca原子の含有量が300質量ppm以下である、前記〔1〕に記載のブロック共重合体。
〔3〕
Ca原子の含有量が50質量ppm以下である、前記〔1〕又は〔2〕に記載のブロック共重合体。
〔4〕
Li原子とTi原子の含有量の合計が300質量ppm以下である、前記〔1〕乃至〔3〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔5〕
前記ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が70%以上である、前記〔1〕乃至〔4〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔6〕
前記ブロック共重合体が、
成分(I)を20質量%以上90質量%以下、
成分(II)を10質量%以上80質量%以下、
含有し、
前記成分(I)が、1つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、重量平均分子量が30000以上200000以下であるブロック共重合体であり、
前記成分(II)が、下記成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)からなる群より選択される少なくとも1種の成分を含むブロック共重合体である、前記〔1〕乃至〔5〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
成分(II-1):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して1.5倍以上2.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-2):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して2.5倍以上3.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-3):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して3.5倍以上4.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
〔7〕
前記ブロック共重合体がカップリング重合体を含み、
前記カップリング重合体が、酸素原子を含むカップリング剤残基を含む、
前記〔1〕乃至〔6〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔8〕
前記成分(I)の重量平均分子量が8.2万以上10万未満である、前記〔6〕又は〔7〕に記載のブロック共重合体。
〔9〕
ビニル芳香族単量体単位の含有量が5.0質量%以上35.0質量%以下である、前記〔1〕乃至〔8〕のいずれか一に記載のブロック共重合体。
〔10〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
を、含有する粘着剤組成物。
〔11〕
軟化剤を120質量部以下、さらに含有する、前記〔10〕に記載の粘着剤組成物。
〔12〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
を、含有する光学用粘着剤組成物。
〔13〕
軟化剤を120質量部以下、さらに含有する、前記〔12〕に記載の光学用粘着剤組成物。
〔14〕
前記〔12〕又は〔13〕に記載の光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着シート。
〔15〕
前記〔1〕乃至〔9〕のいずれか一に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
含む、光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する光学粘着シートであって、
ディスプレイモジュールを有する電子デバイスを構成するデバイス粘着剤層用途の光学粘着シート。
〔16〕
前記デバイス粘着剤層が、
前記ディスプレイモジュール内に設けられている透明電極と、他の透明電極との間に設けられている、
前記〔15〕に記載の光学粘着シート。
〔17〕
前記ディスプレイモジュールの表示面側に、前記デバイス粘着剤層を介してタッチセンサを構成するセンサ層がさらに設けられており、
前記デバイス粘着剤層が前記光学用粘着組成物からなる、
前記〔15〕又は〔16〕に記載の光学粘着シート。
〔18〕
前記ディスプレイモジュールが、液晶パネル、偏光板、導光板、及び光源を有し、
前記ディスプレイモジュールの表示面側に、前記デバイス粘着剤層を介して偏光板、及びタッチセンサを構成するセンサ層がさらに設けられており、
前記センサ層とカバーガラスとが、他のデバイス粘着剤層を介して積層されており、
前記デバイス粘着剤層が偏光板に隣接する層であり、
前記他のデバイス粘着剤層が前記センサ層に隣接する層である、
前記〔15〕乃至〔17〕のいずれか一に記載の光学粘着シート。
本発明によれば、実用上十分な透明性を有し、比誘電率及び誘電正接の値が小さく、優れた低誘電化が実現できる粘着剤組成物用のブロック共重合体、及び粘着剤組成物を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」という)について詳細に説明する。
なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
なお、以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
〔ブロック共重合体〕
本実施形態のブロック共重合体は、粘着剤組成物用のブロック共重合体であって、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)を含み、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である。
本実施形態のブロック共重合体が、上記の構成を備えることにより、粘着剤組成物用として実用上十分な透明性を有し、従来公知のアクリル系粘着剤よりも比誘電率及び誘電正接の値が小さく、優れた低誘電化が実現できる。
本実施形態のブロック共重合体は、粘着剤組成物用のブロック共重合体であって、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)を含み、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である。
本実施形態のブロック共重合体が、上記の構成を備えることにより、粘着剤組成物用として実用上十分な透明性を有し、従来公知のアクリル系粘着剤よりも比誘電率及び誘電正接の値が小さく、優れた低誘電化が実現できる。
「ビニル芳香族単量体単位」とは、ビニル芳香族化合物を重合させた結果、重合体構成要素となる構造を示し、「共役ジエン単量体単位」とは、共役ジエン化合物を重合させた結果、重合体構成要素となる構造を示す。
「ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)」とは、ビニル芳香族単量体単位を80質量%以上、好ましくは85質量%以上、より好ましくは95質量%以上含有する重合体ブロックを意味する。
また、「共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)」とは、共役ジエン単量体単位を、70質量%を超え、好ましくは85質量%以上、より好ましくは95質量%以上含有する重合体ブロックを意味する。
また、「共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)」とは、共役ジエン単量体単位を、70質量%を超え、好ましくは85質量%以上、より好ましくは95質量%以上含有する重合体ブロックを意味する。
重合体ブロックを構成するビニル芳香族単量体単位を形成するために用いるビニル芳香族化合物としては、以下に限定されないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、及びp-ターシャルブチルスチレン等のアルキルスチレン;p-メトキシスチレン等のアルコキシスチレン;ビニルナフタレン等が挙げられる。特に、スチレンが好ましい。ビニル芳香族化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
重合体ブロックを構成する共役ジエン単量体単位を形成するために用いる共役ジエン化合物は、共役二重結合を有するジオレフィンであればよく、以下に限定されないが、例えば、1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン(イソプレン)、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。特に、1,3-ブタジエン、イソプレンが好ましい。さらに、1,3-ブタジエンを用いることによって、耐熱老化性及び耐光性に優れたブロック共重合体及び粘着剤組成物が得られる傾向があるためより好ましい。共役ジエン化合物は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態のブロック共重合体は、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である。
本実施形態のブロック共重合体は、上記の構成を備えることにより、溶媒を含む粘着剤組成物、及びそれを塗工、乾燥した粘着剤フィルムにおいて、透明性の向上効果が得られる傾向にあり、比誘電率及び誘電正接の値がアクリル系粘着剤よりも十分に小さくなる傾向にあるため好ましい。ゴム系の粘着剤組成物はブロック共重合体を溶解しうる有機溶媒で希釈されているが、ブロック共重合体に前記原子又は前記原子を含んだ化合物が含まれると、それらは溶媒に溶解せず凝集体を生成し光を散乱し、透明性を低下させる原因となる。かかる観点から、本実施形態のブロック共重合体においては、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計を、400質量ppm以下とし、360質量ppm以下が好ましく、340質量ppm以下がより好ましく、300質量ppm以下がさらに好ましい。
本実施形態のブロック共重合体は、上記の構成を備えることにより、溶媒を含む粘着剤組成物、及びそれを塗工、乾燥した粘着剤フィルムにおいて、透明性の向上効果が得られる傾向にあり、比誘電率及び誘電正接の値がアクリル系粘着剤よりも十分に小さくなる傾向にあるため好ましい。ゴム系の粘着剤組成物はブロック共重合体を溶解しうる有機溶媒で希釈されているが、ブロック共重合体に前記原子又は前記原子を含んだ化合物が含まれると、それらは溶媒に溶解せず凝集体を生成し光を散乱し、透明性を低下させる原因となる。かかる観点から、本実施形態のブロック共重合体においては、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計を、400質量ppm以下とし、360質量ppm以下が好ましく、340質量ppm以下がより好ましく、300質量ppm以下がさらに好ましい。
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子は、ブロック共重合体を重合する際に使用される重合開始剤、水素添加触媒、カップリング剤、プロセス添加剤、ブロッキング防止剤、モノマーの不純物、溶媒や水中の不純物、及び生産設備等から混入しうる。
よって、これらからの混入を低減することにより、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計を、上記数値範囲に制御することができる。
特に金属石鹸系のブロッキング防止剤のように、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子をカウンターカチオンとして含有するブロッキング防止剤に由来してLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子がブロック共重合体中に含有されることとなった場合、ブロッキング防止剤の分子量が大きいことに起因して凝集体の大きさも大きくなり、粘着剤組成物の透明性への影響が大きくなる傾向にある。
そのため、本実施形態のブロック共重合体においては、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子を含むブロッキング防止剤の含有量は1000ppm以下であることが好ましく、500ppm以下であることがより好ましく、300ppm以下であることがさらに好ましく、実質的に含まないことがさらに好ましい。この「実質的に含まない」とは、例えば金属石鹸系のような、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子を主原料として含むブロッキング防止剤を積極的に添加しないことを意味し、不純物としてLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子を含むブロッキング防止剤の使用までも排除しないことを言う。
本実施形態のブロック共重合体に含まれるブロッキング防止剤は、溶媒に可溶なものであれば制限はない。ただし、溶媒に可溶なブロッキング防止剤は種類が限定されるため、ブロッキング防止剤を実質的に含まないことも、好ましい態様の一つである。この「実質的に含まない」とは、積極的に添加はしないが、生産プラントや材料などに回避不能な程度に混入する程度の量までをも排除しないことを言う。
よって、これらからの混入を低減することにより、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計を、上記数値範囲に制御することができる。
特に金属石鹸系のブロッキング防止剤のように、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子をカウンターカチオンとして含有するブロッキング防止剤に由来してLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子がブロック共重合体中に含有されることとなった場合、ブロッキング防止剤の分子量が大きいことに起因して凝集体の大きさも大きくなり、粘着剤組成物の透明性への影響が大きくなる傾向にある。
そのため、本実施形態のブロック共重合体においては、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子を含むブロッキング防止剤の含有量は1000ppm以下であることが好ましく、500ppm以下であることがより好ましく、300ppm以下であることがさらに好ましく、実質的に含まないことがさらに好ましい。この「実質的に含まない」とは、例えば金属石鹸系のような、Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子を主原料として含むブロッキング防止剤を積極的に添加しないことを意味し、不純物としてLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子を含むブロッキング防止剤の使用までも排除しないことを言う。
本実施形態のブロック共重合体に含まれるブロッキング防止剤は、溶媒に可溶なものであれば制限はない。ただし、溶媒に可溶なブロッキング防止剤は種類が限定されるため、ブロッキング防止剤を実質的に含まないことも、好ましい態様の一つである。この「実質的に含まない」とは、積極的に添加はしないが、生産プラントや材料などに回避不能な程度に混入する程度の量までをも排除しないことを言う。
また、本実施形態のブロック共重合体を含有する粘着剤組成物に溶媒としてトルエンや酢酸エチルを用いる場合には、ブロック共重合体がCa原子を含むと、特に透明性に与える影響が大きい傾向にある。そのため、本実施形態のブロック共重合体中のCa原子の含有量は、300質量ppm以下が好ましく、200質量ppm以下がより好ましく、100質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらに好ましく、30質量ppm以下がさらにより好ましい。また、ブロック共重合体がCa原子を含む場合、特に誘電正接に与える影響が大きい傾向にある。かかる観点からも本実施形態のブロック共重合体中のCa原子の含有量は、30ppm以下が好ましい。
Ca原子はブロッキング防止剤に由来してブロック共重合体中に混入することが多く、適切なブロッキング防止剤を選択することにより、含有量を上記範囲に制御することができる。
Ca原子はブロッキング防止剤に由来してブロック共重合体中に混入することが多く、適切なブロッキング防止剤を選択することにより、含有量を上記範囲に制御することができる。
さらに、ブロック共重合体中にLi原子及びTi原子が含まれる場合も、透明性に与える影響が大きい傾向にある。そのため、本実施形態のブロック共重合体中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下が好ましく、250質量ppm以下がより好ましく、130質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらにより好ましい。
また、ブロック共重合体中にLi原子及びTi原子が含まれる場合、誘電正接に与える影響が大きい傾向にある。かかる観点からも、本実施形態のブロック共重合体中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下が好ましく、250質量ppm以下がより好ましく、130質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらにより好ましい。Li原子は重合開始剤に由来して混入することが多く、Ti原子は水素添加触媒に由来して混入することが多く、重合時の添加量を可能な限り低減させ、かつ重合後に公知の脱灰処理を行うことにより、これらの含有量を上記範囲に制御することができる。
また、ブロック共重合体中にLi原子及びTi原子が含まれる場合、誘電正接に与える影響が大きい傾向にある。かかる観点からも、本実施形態のブロック共重合体中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下が好ましく、250質量ppm以下がより好ましく、130質量ppm以下がさらに好ましく、50質量ppm以下がさらにより好ましい。Li原子は重合開始剤に由来して混入することが多く、Ti原子は水素添加触媒に由来して混入することが多く、重合時の添加量を可能な限り低減させ、かつ重合後に公知の脱灰処理を行うことにより、これらの含有量を上記範囲に制御することができる。
ブロック共重合体中のLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、35.0質量%以下が好ましく、30.0質量%以下がより好ましく、25.0質量%以下がさらに好ましく、20.0質量%以下がさらにより好ましく、15.0質量%以下がよりさらに好ましい。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量が上記の範囲にあることにより、比誘電率及び誘電正接の値が低下する傾向にある。また、粘着シートにした際にネッキングしにくい粘着シートを得られる傾向にある。
また、本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、5.0質量%以上が好ましく、7.0質量%以上がより好ましく、9.0質量%以上がさらに好ましく、10.0質量%以上がさらにより好ましい。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量が5.0質量%以上であることにより、耐熱発泡性が向上する傾向にある。本明細書中、「耐熱発泡性」とは、85℃、85%RHで加熱したときの気泡の発生し難さを示す指標である。スマートフォンなど、粘着剤組成物を粘着剤層に使用したデバイスは、使用時に高温になる場合があるため、高温にさらされた場合においても性能を維持できるよう、粘着剤層に気泡が発生しないことが求められる。ただし、85℃、85%RHという条件は、厳しい加速試験のため、全く気泡が出ないことを求められるわけではなく、耐熱発泡性の実用上の特性は、前記加速試験下で発生した気泡の個数で相対的に判断される。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、重合工程における単量体の添加量を調整することにより、上記数値範囲に制御することができる。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量が上記の範囲にあることにより、比誘電率及び誘電正接の値が低下する傾向にある。また、粘着シートにした際にネッキングしにくい粘着シートを得られる傾向にある。
また、本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、5.0質量%以上が好ましく、7.0質量%以上がより好ましく、9.0質量%以上がさらに好ましく、10.0質量%以上がさらにより好ましい。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量が5.0質量%以上であることにより、耐熱発泡性が向上する傾向にある。本明細書中、「耐熱発泡性」とは、85℃、85%RHで加熱したときの気泡の発生し難さを示す指標である。スマートフォンなど、粘着剤組成物を粘着剤層に使用したデバイスは、使用時に高温になる場合があるため、高温にさらされた場合においても性能を維持できるよう、粘着剤層に気泡が発生しないことが求められる。ただし、85℃、85%RHという条件は、厳しい加速試験のため、全く気泡が出ないことを求められるわけではなく、耐熱発泡性の実用上の特性は、前記加速試験下で発生した気泡の個数で相対的に判断される。
本実施形態のブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量は、重合工程における単量体の添加量を調整することにより、上記数値範囲に制御することができる。
本実施形態のブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率は、70%以上が好ましく、より好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上であり、さらにより好ましくは90%以上である。
本実施形態のブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が上記の範囲にあることにより、比誘電率及び誘電正接の値が低下する傾向がある。また、耐候性、耐熱性が向上する傾向にある。
水素添加率は、ブロック共重合体に対する水素添加量、水添工程における温度、圧力当の条件、水添触媒の種類及び添加量を調整することにより、上記所望の数値範囲に制御できる。
本実施形態のブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が上記の範囲にあることにより、比誘電率及び誘電正接の値が低下する傾向がある。また、耐候性、耐熱性が向上する傾向にある。
水素添加率は、ブロック共重合体に対する水素添加量、水添工程における温度、圧力当の条件、水添触媒の種類及び添加量を調整することにより、上記所望の数値範囲に制御できる。
また、耐候性、耐熱性の観点から、ビニル芳香族単量体単位としてスチレン、共役ジエン単量体単位としてブタジエンを使用したブロック共重合体の水素添加物(SEBS)の方が、ビニル芳香族単量体単位としてスチレン、共役ジエン単量体単位としてイソプレンを使用したブロック共重合体の水素添加物(SEPS)よりも好ましい。
本実施形態のブロック共重合体が、水素添加されたブロック共重合体である場合、前記ブロック共重合体が有する共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量は20%以上であることが好ましく、25%以上であることがより好ましく、30%以上であることがさらに好ましい。前記ブロック共重合体が有する共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量が上記の範囲にあることで、水素添加された部分の結晶化が抑制され、取り扱いがしやすくなる傾向にある。
また、本実施形態のブロック共重合体が有する共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量は、65%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、55%以下であることがさらに好ましく、50%以下であることがさらにより好ましく、48%以下であることがよりさらに好ましい。前記ブロック共重合体が有する共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量が上記の範囲にあることで、耐候性、耐熱性が向上する傾向にある。
ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位のビニル結合量を調整するためには、例えば、エーテル類や第三級アミン類等をビニル結合量の調整剤として用いることが有効である。具体的には、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、α-メトキシテトラヒドロフラン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン等から選ばれる1種又は2種以上の混合物が使用される。これらは、共役ジエンモノマーを投入する前の段階で重合溶媒中に投入しておくことが好ましい。
また、本実施形態のブロック共重合体が有する共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量は、65%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましく、55%以下であることがさらに好ましく、50%以下であることがさらにより好ましく、48%以下であることがよりさらに好ましい。前記ブロック共重合体が有する共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量が上記の範囲にあることで、耐候性、耐熱性が向上する傾向にある。
ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位のビニル結合量を調整するためには、例えば、エーテル類や第三級アミン類等をビニル結合量の調整剤として用いることが有効である。具体的には、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、α-メトキシテトラヒドロフラン、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン等から選ばれる1種又は2種以上の混合物が使用される。これらは、共役ジエンモノマーを投入する前の段階で重合溶媒中に投入しておくことが好ましい。
ブロック共重合体中のビニル芳香族単量体単位の含有量、共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合量、共役ジエン単量体単位の水素添加前のビニル結合の水素添加率は、水素添加後のブロック共重合体のNMR測定により特定でき、具体的には、後述する実施例に記載する方法により、測定できる。
前記ブロック共重合体は、成分(I)を20質量%以上90質量%以下、成分(II)を10質量%以上80質量%以下含有し、前記成分(I)が、1つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、重量平均分子量が30000以上200000以下であるブロック共重合体であり、前記成分(II)が、下記成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)からなる群より選択される少なくとも1種の成分を含むものであることが好ましい。
成分(II-1):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して1.5倍以上2.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-2):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して2.5倍以上3.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-3):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して3.5倍以上4.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
本実施形態のブロック共重合体が、上記の構成を備えることにより、粘度と粘着力のバランスが向上する傾向にある。
成分(II-1):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して1.5倍以上2.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-2):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して2.5倍以上3.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-3):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して3.5倍以上4.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
本実施形態のブロック共重合体が、上記の構成を備えることにより、粘度と粘着力のバランスが向上する傾向にある。
本実施形態のブロック共重合体中の成分(I)の含有量は、20質量%以上が好ましく、30質量%以上がより好ましく、35質量%以上がさらに好ましく、45質量%以上がさらにより好ましく、55質量%以上がよりさらに好ましい。本実施形態のブロック共重合体中の成分(I)の含有量が前記の範囲にあることにより、より低粘度になる傾向にある。
ブロック共重合体を低粘度にすることでブロック共重合体を含む粘着組成物を粘着剤層とする粘着シートを製造する乾燥工程において有機溶剤が蒸発しやすくなり、粘着シート中に有機溶剤の残存量が少なくなる。そのため、粘着シートによって各層を貼り合わせたデバイスの製造工程や使用中にデバイスが高温になっても、粘着シートから有機溶剤に由来する気泡は発生しにくい傾向にある。
また、本実施形態のブロック共重合体中の成分(I)の含有量は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、75質量%以下がさらに好ましく、70質量%以下がさらにより好ましい。前記ブロック共重合体中の成分(I)の含有量が前記の範囲にあることにより、耐熱発泡性が向上する傾向がある。
ブロック共重合体を低粘度にすることでブロック共重合体を含む粘着組成物を粘着剤層とする粘着シートを製造する乾燥工程において有機溶剤が蒸発しやすくなり、粘着シート中に有機溶剤の残存量が少なくなる。そのため、粘着シートによって各層を貼り合わせたデバイスの製造工程や使用中にデバイスが高温になっても、粘着シートから有機溶剤に由来する気泡は発生しにくい傾向にある。
また、本実施形態のブロック共重合体中の成分(I)の含有量は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、75質量%以下がさらに好ましく、70質量%以下がさらにより好ましい。前記ブロック共重合体中の成分(I)の含有量が前記の範囲にあることにより、耐熱発泡性が向上する傾向がある。
本実施形態のブロック共重合体中の成分(II)の含有量は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、25質量%以上がさらに好ましく、30質量%以上がさらにより好ましい。本実施形態のブロック共重合体中の成分(II)の含有量が前記の範囲にあることにより、耐熱発泡性が向上する傾向にある。
ブロック共重合体を含む粘着剤組成物が粘着層として使用されている状態で電子デバイスが高温高湿条件に曝されると、ポリマー直鎖の絡み合いが弱くなる傾向にある。その隙間に水分が入り込んだ場合、水に由来する気泡が発生する可能性があるが、そこに球状の分岐鎖(3分岐以上)を持つポリマーが含まれていることで水分の浸入を抑制し、水分に由来する気泡を抑制することができる傾向にある。ただし、後述するように、分岐鎖を持つポリマーが含まれると粘度の増加が起こるため有機溶剤が蒸発しにくくなることから分岐ポリマーである成分(II)の成分量には、好ましい上限が設定される。
上述した観点から、本実施形態のブロック共重合体中の成分(II)の含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下がさらに好ましく、55質量%以下がさらにより好ましい。前記ブロック共重合体中の成分(II)の含有量が前記範囲にあることにより、本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物は、より低粘度になる傾向にある。
ブロック共重合体を含む粘着剤組成物が粘着層として使用されている状態で電子デバイスが高温高湿条件に曝されると、ポリマー直鎖の絡み合いが弱くなる傾向にある。その隙間に水分が入り込んだ場合、水に由来する気泡が発生する可能性があるが、そこに球状の分岐鎖(3分岐以上)を持つポリマーが含まれていることで水分の浸入を抑制し、水分に由来する気泡を抑制することができる傾向にある。ただし、後述するように、分岐鎖を持つポリマーが含まれると粘度の増加が起こるため有機溶剤が蒸発しにくくなることから分岐ポリマーである成分(II)の成分量には、好ましい上限が設定される。
上述した観点から、本実施形態のブロック共重合体中の成分(II)の含有量は、80質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下がさらに好ましく、55質量%以下がさらにより好ましい。前記ブロック共重合体中の成分(II)の含有量が前記範囲にあることにより、本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物は、より低粘度になる傾向にある。
前記成分(I)の重量平均分子量は、30000以上であることが好ましく、40000以上であることがより好ましく、50000以上であることがさらに好ましく、60000以上であることがさらにより好ましく、70000以上であることがよりさらに好ましく、82000以上であることが特に好ましい。前記成分(I)の重量平均分子量が前記の範囲にあることにより本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物の耐熱発泡性が向上する傾向がある。
また、前記成分(I)の重量平均分子量は、200000以下であることが好ましく、180000以下であることがより好ましく、160000以下であることがさらに好ましく140000以下であることがさらにより好ましく、120000以下であることがよりさらに好ましく、100000未満であることが特に好ましい。前記成分(I)の重量平均分子量が前記の範囲にあることでより、本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物は低粘度になる傾向がある。とりわけ82000以上100000未満であることで、本実施形態のブロック共重合体を低誘電化したときの耐熱発泡性と粘度のバランスに優れる傾向にある。
また、前記成分(I)の重量平均分子量は、200000以下であることが好ましく、180000以下であることがより好ましく、160000以下であることがさらに好ましく140000以下であることがさらにより好ましく、120000以下であることがよりさらに好ましく、100000未満であることが特に好ましい。前記成分(I)の重量平均分子量が前記の範囲にあることでより、本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物は低粘度になる傾向がある。とりわけ82000以上100000未満であることで、本実施形態のブロック共重合体を低誘電化したときの耐熱発泡性と粘度のバランスに優れる傾向にある。
本実施形態のブロック共重合体中において、前記成分(II)は、上述した成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)のうち、1種のみを含んでいてもよいし、複数種類を含んでいてもよい。これらのうちの複数種類を含む場合、成分(II-1)の含有量よりも、成分(II-2)の含有量の方が多いことが好ましい。また、成分(II-1)の含有量よりも、成分(II-3)の含有量の方が多いことが好ましい。このような構成をとることにより、本実施形態のブロック共重合体及び粘着剤組成物は、より粘度と粘着力のバランスが向上する傾向にある。
成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)が、成分(II)として、本実施形態のブロック共重合体に含まれることは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」ともいう)の下記に示す所定の条件での分子量分布曲線のピークの位置の違いにより判断することができる。
すなわち、GPCチャートにおいて、成分(I)の重量平均分子量の1.5倍以上2.5倍未満におけるピーク(成分(II-1))、成分(I)の重量平均分子量の2.5倍以上3.5倍未満におけるピーク(成分(II-2))、成分(I)の重量平均分子量の3.5倍以上4.5倍未満におけるピーク(成分(II-3))、を確認することにより、本実施形態のブロック共重合体中に含まれる、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)を確認することができる。
また、成分(II)の総面積に対する、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の面積比については、後述する実施例に記載の装置(ACQUITY APCシステム)及び条件に従ってGPC測定を行った後、同じく実施例に記載のシステム・ソフトにて、GPC曲線各ピーク間変曲点でのベースラインまでの垂直分割を実施することにより求められる。ここで、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の各ピーク間変曲点は、隣接するピーク間のもっとも垂直方向に低い最低点(谷ピーク)とする。また最低点が連続する場合、その中間点とした。前述の変曲点により、所定の波形分離ソフトを用いて、垂直分割を行い、分割後、各重量平均分子量の算出、面積比の算出を行う。成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の各ピーク間の変曲点を求め、変曲点垂直分割を行った図の一例を、図1に示す。
すなわち、GPCチャートにおいて、成分(I)の重量平均分子量の1.5倍以上2.5倍未満におけるピーク(成分(II-1))、成分(I)の重量平均分子量の2.5倍以上3.5倍未満におけるピーク(成分(II-2))、成分(I)の重量平均分子量の3.5倍以上4.5倍未満におけるピーク(成分(II-3))、を確認することにより、本実施形態のブロック共重合体中に含まれる、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)を確認することができる。
また、成分(II)の総面積に対する、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の面積比については、後述する実施例に記載の装置(ACQUITY APCシステム)及び条件に従ってGPC測定を行った後、同じく実施例に記載のシステム・ソフトにて、GPC曲線各ピーク間変曲点でのベースラインまでの垂直分割を実施することにより求められる。ここで、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の各ピーク間変曲点は、隣接するピーク間のもっとも垂直方向に低い最低点(谷ピーク)とする。また最低点が連続する場合、その中間点とした。前述の変曲点により、所定の波形分離ソフトを用いて、垂直分割を行い、分割後、各重量平均分子量の算出、面積比の算出を行う。成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の各ピーク間の変曲点を求め、変曲点垂直分割を行った図の一例を、図1に示す。
本実施形態のブロック共重合体中の成分(I)、成分(II)、成分(II-1)、成分(II-2)、成分(II-3)の含有量、重量平均分子量は、後述する実施例に記載の方法により測定することができる。
本実施形態のブロック共重合体全体の重量平均分子量は、粘度の観点から300,000以下であることが好ましく、260,000以下であることがより好ましく、230,000以下であることがさらに好ましい。また、耐熱発泡性の観点から110,000以上であることが好ましく、130,000以上であることがより好ましく、150,000以上であることがさらに好ましい。
ポリマー溶液粘度は粘度だけでなく耐熱発泡性の指標となる。本実施形態のブロック共重合体のトルエン溶液粘度は、好ましくは10mPa・s以上であり、より好ましく50mPa・s以上であり、さらに好ましくは100mPa・s以上である。前記数値範囲であることにより、本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物の耐熱発泡性が向上する傾向にある。
ポリマー溶液粘度は粘度だけでなく耐熱発泡性の指標となる。本実施形態のブロック共重合体のトルエン溶液粘度は、好ましくは10mPa・s以上であり、より好ましく50mPa・s以上であり、さらに好ましくは100mPa・s以上である。前記数値範囲であることにより、本実施形態のブロック共重合体、及び粘着剤組成物の耐熱発泡性が向上する傾向にある。
本実施形態のブロック共重合体は、カップリング重合体を含み、前記カップリング重合体が、酸素原子を含むカップリング剤残基を含むことが好ましい。
前記構成をとることにより、ブロック共重合体に残存していた金属原子を含む化合物が、酸素原子と相互作用し、溶媒中に金属原子を含む化合物が拡散しにくくなり、透明性を低下させる原因となる微粒子が生成しにくくなるため、溶剤を含んだ粘着剤組成物とした際に透明性が向上する傾向にある。
また、カップリング前のブロック共重合体が前記成分(I)であり、カップリング後のカップリング重合体が、前記成分(II)であることが好ましい。
前記構成をとることにより、ブロック共重合体に残存していた金属原子を含む化合物が、酸素原子と相互作用し、溶媒中に金属原子を含む化合物が拡散しにくくなり、透明性を低下させる原因となる微粒子が生成しにくくなるため、溶剤を含んだ粘着剤組成物とした際に透明性が向上する傾向にある。
また、カップリング前のブロック共重合体が前記成分(I)であり、カップリング後のカップリング重合体が、前記成分(II)であることが好ましい。
〔ブロック共重合体の製造方法〕
(重合工程及びカップリング工程)
本実施形態のブロック共重合体の製造方法としては、例えば、不活性炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物を重合開始剤として、スチレン等のビニル芳香族化合物及びブタジエン等の共役ジエン化合物を共重合させて、ブロック共重合体を得る重合工程と、得られたブロック共重合体及びカップリング剤を反応させて、上述した成分(I)及び成分(II)を得るカップリング工程と、を有する方法が挙げられる。
この場合、カップリングしたブロック共重合体は、前記成分(II)となり、カップリングせずに残ったブロック共重合体は、前記成分(I)となる。なお、このカップリング反応においてカップリング剤の添加量を制御することにより、前記成分(I)と成分(II)の含有量を、上記所定の範囲に調整することができる。
(重合工程及びカップリング工程)
本実施形態のブロック共重合体の製造方法としては、例えば、不活性炭化水素溶媒中で、有機リチウム化合物を重合開始剤として、スチレン等のビニル芳香族化合物及びブタジエン等の共役ジエン化合物を共重合させて、ブロック共重合体を得る重合工程と、得られたブロック共重合体及びカップリング剤を反応させて、上述した成分(I)及び成分(II)を得るカップリング工程と、を有する方法が挙げられる。
この場合、カップリングしたブロック共重合体は、前記成分(II)となり、カップリングせずに残ったブロック共重合体は、前記成分(I)となる。なお、このカップリング反応においてカップリング剤の添加量を制御することにより、前記成分(I)と成分(II)の含有量を、上記所定の範囲に調整することができる。
成分(I)及び(II)の重量平均分子量は、有機リチウム化合物等の重合開始剤の量を調整することにより制御することができる。
重合反応終了後、カップリング反応し、水、アルコール、酸等を添加して活性種を失活し、その後、例えばスチームストリッピング等を行って重合溶媒を分離した後、乾燥することにより、前記成分(I)及び(II)を含む本実施形態のブロック共重合体を得ることができる。
成分(I)及び成分(II)の各々のブロック共重合体の重合方法としては、特に限定されないが、例えば、配位重合、アニオン重合又はカチオン重合等の重合方法が挙げられる。このなかでも、構造の制御の容易さの観点から、アニオン重合が好ましい。アニオン重合によるブロック共重合体成分の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、特に限定されないが、例えば、特公昭36-19286号公報、特公昭43-17979号公報、特公昭46-32415号公報、特公昭49-36975号公報、特公昭48-2423号公報、特公昭48-4106号公報、特公昭56-28925号公報、特開昭59-166518号公報、特開昭60-186577号公報等に記載された方法が挙げられる。
重合反応終了後、カップリング反応し、水、アルコール、酸等を添加して活性種を失活し、その後、例えばスチームストリッピング等を行って重合溶媒を分離した後、乾燥することにより、前記成分(I)及び(II)を含む本実施形態のブロック共重合体を得ることができる。
成分(I)及び成分(II)の各々のブロック共重合体の重合方法としては、特に限定されないが、例えば、配位重合、アニオン重合又はカチオン重合等の重合方法が挙げられる。このなかでも、構造の制御の容易さの観点から、アニオン重合が好ましい。アニオン重合によるブロック共重合体成分の製造方法としては、公知の方法を用いることができ、特に限定されないが、例えば、特公昭36-19286号公報、特公昭43-17979号公報、特公昭46-32415号公報、特公昭49-36975号公報、特公昭48-2423号公報、特公昭48-4106号公報、特公昭56-28925号公報、特開昭59-166518号公報、特開昭60-186577号公報等に記載された方法が挙げられる。
本実施形態のブロック共重合体の重合工程において使用する不活性炭化水素溶媒としては、以下に限定されないが、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、イソペンタン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン等の脂肪族炭化水素;シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
また、本実施形態のブロック共重合体の重合工程において重合開始剤として使用する有機リチウム化合物としては、以下に限定されないが、例えば、エチルリチウム、プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、フェニルリチウム、プロペニルリチウム、ヘキシルリチウム等が挙げられる。特に、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウムが好ましい。有機リチウム化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上の混合物を用いてもよい。
多分岐ブロック共重合体を得るためのカップリング剤としては、公知のものを使用することができる。
2官能のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、ジクロロシラン、モノメチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等の2官能性ハロゲン化シラン;ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等の2官能性アルコキシシラン;ジクロロエタン、ジブロモエタン、メチレンクロライド、ジブロモメタン等の2官能性ハロゲン化アルカン;ジクロロスズ、モノメチルジクロロスズ、ジメチルジクロロスズ、モノエチルジクロロスズ、ジエチルジクロロスズ、モノブチルジクロロスズ、ジブチルジクロロスズ等の2官能性ハロゲン化スズ;ジブロモベンゼン、安息香酸、CO、2-クロロプロペン等が挙げられる。
3官能のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、トリクロロエタン、トリクロロプロパン等の3官能性ハロゲン化アルカン;メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン等の3官能性ハロゲン化シラン;メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等の3官能性アルコキシシラン;等が挙げられる。
4官能のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、四塩化炭素、四臭化炭素、テトラクロロエタン等の4官能性ハロゲン化アルカン;テトラクロロシラン、テトラブロモシラン等の4官能性ハロゲン化シラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の4官能性アルコキシシラン;テトラクロロスズ、テトラブロモスズ、テトラブチルスズ等の4官能性スズ化合物等が挙げられる。
5官能以上のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、1,1,1,2,2-ペンタクロロエタン,パークロロエタン、ペンタクロロベンゼン、パークロロベンゼン、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテル等が挙げられる。その他、エポキシ化大豆油、2~6官能のエポキシ基含有化合物、カルボン酸エステル、ジビニルベンゼン等のポリビニル化合物を用いることもできる。カップリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
これらのなかでも、特に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
2官能のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、ジクロロシラン、モノメチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等の2官能性ハロゲン化シラン;ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等の2官能性アルコキシシラン;ジクロロエタン、ジブロモエタン、メチレンクロライド、ジブロモメタン等の2官能性ハロゲン化アルカン;ジクロロスズ、モノメチルジクロロスズ、ジメチルジクロロスズ、モノエチルジクロロスズ、ジエチルジクロロスズ、モノブチルジクロロスズ、ジブチルジクロロスズ等の2官能性ハロゲン化スズ;ジブロモベンゼン、安息香酸、CO、2-クロロプロペン等が挙げられる。
3官能のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、トリクロロエタン、トリクロロプロパン等の3官能性ハロゲン化アルカン;メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン等の3官能性ハロゲン化シラン;メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等の3官能性アルコキシシラン;等が挙げられる。
4官能のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、四塩化炭素、四臭化炭素、テトラクロロエタン等の4官能性ハロゲン化アルカン;テトラクロロシラン、テトラブロモシラン等の4官能性ハロゲン化シラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の4官能性アルコキシシラン;テトラクロロスズ、テトラブロモスズ、テトラブチルスズ等の4官能性スズ化合物等が挙げられる。
5官能以上のカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、1,1,1,2,2-ペンタクロロエタン,パークロロエタン、ペンタクロロベンゼン、パークロロベンゼン、オクタブロモジフェニルエーテル、デカブロモジフェニルエーテル等が挙げられる。その他、エポキシ化大豆油、2~6官能のエポキシ基含有化合物、カルボン酸エステル、ジビニルベンゼン等のポリビニル化合物を用いることもできる。カップリング剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いることもできる。
これらのなかでも、特に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
本実施形態のブロック共重合体を構成する前記成分(II)中の成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)のGPC溶出曲線における面積比は、上述したようにカップリング反応におけるカップリング剤の添加量、温度及び時間で制御することができる。具体的には、カップリング剤がアルコキシシラン化合物の場合には、反応温度が最高温度に達してからカップリング剤を添加するまでの時間を1~30分間とし、カップリング剤の反応時間を1~60分間とし、反応温度を55~100℃とし、カップリング剤の添加量を重合開始剤の総mol数に対するmol比が0.025~0.30となるように調整する方法が挙げられる。また、カップリング剤がアルコキシシラン化合物以外の場合には、反応温度が最高温度に達してからカップリング剤を添加するまでの時間を1~30分間とし、カップリング剤の反応時間を1~35分間とし、反応温度を50~95℃とし、カップリング剤のする添加量を重合開始剤の総mol数に対するmol比が0.025~0.20となるように調整する方法が挙げられる。
(水素添加反応工程)
本実施形態のブロック共重合体は、上述した重合工程及びカップリング工程を行った後に、共役ジエン化合物に由来する不飽和二重結合の一部又は全てを水素添加する水素添加反応工程を実施することができる。
その水素添加方法は特に限定されるものではなく、水素添加触媒を用いた公知の技術を用いて行うことができる。
本実施形態のブロック共重合体は、上述した重合工程及びカップリング工程を行った後に、共役ジエン化合物に由来する不飽和二重結合の一部又は全てを水素添加する水素添加反応工程を実施することができる。
その水素添加方法は特に限定されるものではなく、水素添加触媒を用いた公知の技術を用いて行うことができる。
水素添加触媒としては、特に限定されず公知の触媒を用いることができ、例えば、Ni、Pt、Pd、Ru等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水素添加触媒;Ni、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩等の遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水素添加触媒;Ti、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水素添加触媒が用いられる。
具体的には、特公昭42-8704号公報、特公昭43-6636号公報、特公昭63-4841号公報、特公平1-37970号公報、特公平1-53851号公報、特公平2-9041号公報に記載された水素添加触媒が使用できる。
これらのなかでも、好適な水素添加触媒としては、チタノセン化合物、還元性有機金属化合物、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
チタノセン化合物としては、特に限定されないが、例えば、特開平8-109219号公報に記載されている化合物が挙げられる。具体的には、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格、あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上有する化合物が挙げられる。
還元性有機金属化合物としては、特に限定されないが、例えば、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、又は有機亜鉛化合物等が挙げられる。
具体的には、特公昭42-8704号公報、特公昭43-6636号公報、特公昭63-4841号公報、特公平1-37970号公報、特公平1-53851号公報、特公平2-9041号公報に記載された水素添加触媒が使用できる。
これらのなかでも、好適な水素添加触媒としては、チタノセン化合物、還元性有機金属化合物、あるいはこれらの混合物が挙げられる。
チタノセン化合物としては、特に限定されないが、例えば、特開平8-109219号公報に記載されている化合物が挙げられる。具体的には、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格、あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上有する化合物が挙げられる。
還元性有機金属化合物としては、特に限定されないが、例えば、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物、又は有機亜鉛化合物等が挙げられる。
水素添加反応温度は、好ましくは0~200℃であり、より好ましくは30~150℃である。また、水素添加反応に使用される水素の圧力は、好ましくは0.1~15MPaであり、より好ましくは0.2~10MPaであり、さらに好ましくは0.3~5MPaである。さらに、水素添加反応時間は、好ましくは3分~10時間であり、より好ましくは10分~5時間である。
水素添加反応は、バッチプロセス、連続プロセス、あるいはこれらの組み合わせのいずれであってもよい。
水素添加反応を経て得られたブロック共重合体の溶液から必要に応じて触媒残査を除去し、溶液を分離することで、ブロック共重合体を得ることができる。溶媒の分離方法としては、特に限定されないが、例えば、水素添加後の反応液にアセトン又はアルコール等の水素添加ブロック共重合体に対する貧溶媒となる極性溶媒を加えて重合体を沈澱させて回収する方法、水素添加後の反応液を撹拌下熱湯中に投入し、スチームストリッピングにより溶媒を除去して回収する方法、水素添加後の反応液を加熱して溶媒を留去する方法等が挙げられる。
(ブロック共重合体のブロック率)
また、ブロック共重合体を重合するために用いた全ビニル芳香族単量体単位量(100質量%)に対する重合体ブロック(A)量(質量%)、すなわちブロック率は、好ましくは90質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは97質量%以上である。ブロック率が上記範囲内であることにより、仕上げ性に優れるブロック共重合体が得られる傾向にある。
前記重合体ブロック(A)量は、水素添加前のブロック共重合体をクロロホルムに溶解し、オスミニウム酸/ターシャルブチルハイドロパーオキサイド溶液を添加して、ブタジエン成分の二重結合を切断し、次に、メタノールを加え、ろ過し、ろ物をクロロホルムに溶解させ、得られた溶液を紫外分光光度計にて、ピーク強度(吸収波長:262nm)からブロックスチレン含有量を測定することにより得られる。
また、ブロック共重合体を重合するために用いた全ビニル芳香族単量体単位量(100質量%)に対する重合体ブロック(A)量(質量%)、すなわちブロック率は、好ましくは90質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上であり、さらに好ましくは97質量%以上である。ブロック率が上記範囲内であることにより、仕上げ性に優れるブロック共重合体が得られる傾向にある。
前記重合体ブロック(A)量は、水素添加前のブロック共重合体をクロロホルムに溶解し、オスミニウム酸/ターシャルブチルハイドロパーオキサイド溶液を添加して、ブタジエン成分の二重結合を切断し、次に、メタノールを加え、ろ過し、ろ物をクロロホルムに溶解させ、得られた溶液を紫外分光光度計にて、ピーク強度(吸収波長:262nm)からブロックスチレン含有量を測定することにより得られる。
(その他の工程)
本実施形態のブロック共重合体の製造方法においては、必要に応じ、重合開始剤等に由来する金属類を脱灰する工程を実施することができる。
また、本実施形態のブロック共重合体の製造方法では、さらに、必要に応じ、酸化防止剤、中和剤、界面活性剤等を添加する工程を実施してもよい。
酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、後述するものと同様のヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物等が挙げられる。
中和剤としては、特に限定されないが、例えば、各種のステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、安息香酸等が挙げられ、透明性の観点からは安息香酸等が好ましい。
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩等が挙げられる。また、ノニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル等が挙げられる。さらに、カチオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。透明性、誘電特性の観点からはCa、Li、Ti原子を実質的に含まないことがさらに好ましい。この「実質的に含まない」とは、Ca、Li、Ti原子を主原料として含む界面活性剤を積極的に添加しないことを意味し、不純物としてCa、Li、Ti原子を含む界面活性剤の使用までも排除しないことを言う。
本実施形態のブロック共重合体の製造方法においては、必要に応じ、重合開始剤等に由来する金属類を脱灰する工程を実施することができる。
また、本実施形態のブロック共重合体の製造方法では、さらに、必要に応じ、酸化防止剤、中和剤、界面活性剤等を添加する工程を実施してもよい。
酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、後述するものと同様のヒンダードフェノール系化合物、リン系化合物、イオウ系化合物等が挙げられる。
中和剤としては、特に限定されないが、例えば、各種のステアリン酸金属塩、ハイドロタルサイト、安息香酸等が挙げられ、透明性の観点からは安息香酸等が好ましい。
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等が挙げられる。アニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩等が挙げられる。また、ノニオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル等が挙げられる。さらに、カチオン系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、アルキルアミン塩、第4級アンモニウム塩等が挙げられる。透明性、誘電特性の観点からはCa、Li、Ti原子を実質的に含まないことがさらに好ましい。この「実質的に含まない」とは、Ca、Li、Ti原子を主原料として含む界面活性剤を積極的に添加しないことを意味し、不純物としてCa、Li、Ti原子を含む界面活性剤の使用までも排除しないことを言う。
上述のようにして製造できる本実施形態のブロック共重合体は、窒素、酸素、ケイ素、リン、硫黄、スズから選ばれる原子を含む極性基含有官能基がブロック共重合体に結合した、いわゆる変性ブロック共重合体や、ブロック共重合体成分を無水マレイン酸等の変性剤で変性した変性ブロック共重合体を含んでもよい。このような変性ブロック共重合体は、公知の変性反応を行うことにより得られる。
前記極性基含有官能基をブロック共重合体に付与する方法としては、特に限定されないが、例えば、重合開始剤、単量体、カップリング剤、あるいは重合停止剤として、官能基を含む化合物を用いて、ブロック共重合体に極性基含有官能基を付加する方法が挙げられる。
前記極性基含有官能基をブロック共重合体に付与する方法としては、特に限定されないが、例えば、重合開始剤、単量体、カップリング剤、あるいは重合停止剤として、官能基を含む化合物を用いて、ブロック共重合体に極性基含有官能基を付加する方法が挙げられる。
官能基を含む重合開始剤としては、N基を含有する重合開始剤が好ましく、以下に限定されるものではないが、例えば、ジオクチルアミノリチウム、ジ-2-エチルヘキシルアミノリチウム、エチルベンジルアミノリチウム、(3-(ジブチルアミノ)-プロピル)リチウム、ピペリジノリチウム等が挙げられる。
また、官能基を含む単量体としては、前述の重合に用いる単量体に、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、アルコキシシラン基を含む化合物が挙げられる。これらの中でもN基を含有する単量体が好ましく、以下に限定されるものではないが、例えば、N,N-ジメチルビニルベンジルアミン、N,N-ジエチルビニルベンジルアミン、N,N-ジプロピルビニルベンジルアミン、N,N-ジブチルビニルベンジルアミン、N,N-ジフェニルビニルベンジルアミン、2-ジメチルアミノエチルスチレン、2-ジエチルアミノエチルスチレン、2-ビス(トリメチルシリル)アミノエチルスチレン、1-(4-N,N-ジメチルアミノフェニル)-1-フェニルエチレン、N,N-ジメチル-2-(4-ビニルベンジロキシ)エチルアミン、4-(2-ピロリジノエチル)スチレン、4-(2-ピペリジノエチル)スチレン、4-(2-ヘキサメチレンイミノエチル)スチレン、4-(2-モルホリノエチル)スチレン、4-(2-チアジノエチル)スチレン、4-(2-N-メチルピペラジノエチル)スチレン、1-((4-ビニルフェノキシ)メチル)ピロリジン、1-(4-ビニルベンジロキシメチル)ピロリジン等が挙げられる。
さらに、官能基を含むカップリング剤及び重合停止剤としては、前述のカップリング剤のうち、水酸基、酸無水物基、エポキシ基、アミノ基、アミド基、シラノール基、アルコキシシラン基を含む化合物等が挙げられる。これらの中でも酸素原子を含むカップリング剤が好ましく、以下に限定されるものではないが、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、テトラグリシジル-1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、テトラグリシジル-p-フェニレンジアミン、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、ジグリシジルアニリン、γ-カプロラクトン、γ-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルジエチルエトキシシラン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジエチル-2-イミダゾリジノン、N,N’-ジメチルプロピレンウレア、N-メチルピロリドン等が挙げられる。
(単離工程)
上述のようにして本実施形態のブロック共重合体を製造した後、後述する方法により、ブロック共重合体の単離、すなわち仕上げを行う。
ブロック共重合体の重合工程を不活性炭化水素溶媒中で行った場合は、不活性炭化水素溶媒を除去してブロック共重合体を単離する。具体的な溶媒を除去する方法としては、例えば、スチームストリッピング等で溶媒を分離した後、ブロック共重合体を濾別し、さらにそれを脱水及び乾燥してブロック共重合体を取得する方法、フラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押出し機等で脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法が挙げられる。スチームストリッピングにおいては、クラム化剤として界面活性剤を用いることが好ましい。そのような界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、上記同様のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤が挙げられる。これら界面活性剤は、ストリッピング帯の水に対して一般に0.1~3000ppm添加することができる。透明性、誘電特性の観点からはCa、Li、Ti原子を実質的に含まないことがさらに好ましい。この「実質的に含まない」とは、Ca、Li、Ti原子を主原料として含む界面活性剤を積極的に添加しないことを意味し、不純物としてCa、Li、Ti原子を含む界面活性剤の使用までも排除しないことを言う。
上述のようにして本実施形態のブロック共重合体を製造した後、後述する方法により、ブロック共重合体の単離、すなわち仕上げを行う。
ブロック共重合体の重合工程を不活性炭化水素溶媒中で行った場合は、不活性炭化水素溶媒を除去してブロック共重合体を単離する。具体的な溶媒を除去する方法としては、例えば、スチームストリッピング等で溶媒を分離した後、ブロック共重合体を濾別し、さらにそれを脱水及び乾燥してブロック共重合体を取得する方法、フラッシングタンクで濃縮し、さらにベント押出し機等で脱揮する方法、ドラムドライヤー等で直接脱揮する方法が挙げられる。スチームストリッピングにおいては、クラム化剤として界面活性剤を用いることが好ましい。そのような界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、上記同様のアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、非イオン界面活性剤が挙げられる。これら界面活性剤は、ストリッピング帯の水に対して一般に0.1~3000ppm添加することができる。透明性、誘電特性の観点からはCa、Li、Ti原子を実質的に含まないことがさらに好ましい。この「実質的に含まない」とは、Ca、Li、Ti原子を主原料として含む界面活性剤を積極的に添加しないことを意味し、不純物としてCa、Li、Ti原子を含む界面活性剤の使用までも排除しないことを言う。
ブロック共重合体の重合工程及び前記スチームストリッピングを経て得られる、水中に分散したクラム状のブロック共重合体の濃度は、一般に0.1~20質量%(ストリッピング帯の水に対する割合)である。この範囲であれば運転上の支障をきたすことなく、良好な粒径を有するクラムを得ることができる。このブロック共重合体のクラムを脱水により含水率を1~30質量%に調整し、その後、含水率が1質量%以下になるまで乾燥を行うことが好ましい。
前記クラムの脱水工程においては、ロール、バンバリー式脱水機、スクリュー押出機式絞り脱水機等の圧縮水絞機での脱水、あるいはコンベヤー、箱型の熱風乾燥機で脱水と乾燥を同時に行ってもよい。
前記クラムの脱水工程においては、ロール、バンバリー式脱水機、スクリュー押出機式絞り脱水機等の圧縮水絞機での脱水、あるいはコンベヤー、箱型の熱風乾燥機で脱水と乾燥を同時に行ってもよい。
〔粘着剤組成物〕
本実施形態の粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体と、粘着付与剤とを含有する。
粘着剤組成物に要求される機能は、用途に応じてさまざまであり、必要とされる粘着力や誘電率も多様であるものの、ブロック共重合体の構造や粘着付与剤との配合割合を調整することにより、適宜設定することができる。
本実施形態の粘着剤組成物における粘着付与剤の含有量は、ブロック共重合体100質量部に対して、1~250質量部である。好ましくは5~220質量部であり、より好ましくは10~200質量部である。
本実施形態の粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体と、粘着付与剤とを含有する。
粘着剤組成物に要求される機能は、用途に応じてさまざまであり、必要とされる粘着力や誘電率も多様であるものの、ブロック共重合体の構造や粘着付与剤との配合割合を調整することにより、適宜設定することができる。
本実施形態の粘着剤組成物における粘着付与剤の含有量は、ブロック共重合体100質量部に対して、1~250質量部である。好ましくは5~220質量部であり、より好ましくは10~200質量部である。
本実施形態の粘着剤組成物は、軟化剤をさらに含んでいてもよい。
軟化剤の含有量は、本実施形態のブロック共重合体100質量部に対して、120質量部以下であることが好ましい。より好ましくは100質量部以下であり、さらに好ましくは80質量部以下である。これにより、粘着力に優れた粘着剤組成物が得られる。
本実施形態の粘着剤組成物は、必要に応じて後述するその他の成分を含有してもよい。
軟化剤の含有量は、本実施形態のブロック共重合体100質量部に対して、120質量部以下であることが好ましい。より好ましくは100質量部以下であり、さらに好ましくは80質量部以下である。これにより、粘着力に優れた粘着剤組成物が得られる。
本実施形態の粘着剤組成物は、必要に応じて後述するその他の成分を含有してもよい。
なお、本実施形態の粘着剤組成物には、上述した本実施形態のブロック共重合体以外のスチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン-イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-イソプレン系ブロック共重合体等のその他の重合体を添加してもよい。かかる場合、当該その他の重合体と、本実施形態のブロック共重合体との合計含有量100質量部に対して、粘着付与剤を1~250質量部、軟化剤を0~120質量部を含むものとすることが好ましい。
本実施形態の粘着剤組成物は、粘着力が実用範囲内にあり、比誘電率が2.5以下、誘電正接が0.0007以下であることが好ましい。
比誘電率及び誘電正接が上記範囲を満たすために、粘着剤組成物中のLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下であることが好ましく、360質量ppm以下であることがより好ましく、340質量ppm以下であることがさらに好ましい。また、本実施形態の粘着剤組成物中のCa原子の含有量は300質量ppm以下であることが好ましく、200質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましく、30質量ppm以下であることがよりさらに好ましい。また、本実施形態の粘着剤組成物中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下であることが好ましく、250質量ppm以下であることがより好ましく、130質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましい。
比誘電率及び誘電正接が上記範囲を満たすために、粘着剤組成物中のLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下であることが好ましく、360質量ppm以下であることがより好ましく、340質量ppm以下であることがさらに好ましい。また、本実施形態の粘着剤組成物中のCa原子の含有量は300質量ppm以下であることが好ましく、200質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましく、30質量ppm以下であることがよりさらに好ましい。また、本実施形態の粘着剤組成物中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下であることが好ましく、250質量ppm以下であることがより好ましく、130質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましい。
〔光学用粘着剤組成物〕
本実施形態の光学用粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体と、粘着付与剤とを含有する。
「光学用粘着剤組成物」は、光学材料を貼り合わせるために使用される粘着剤であり、液晶ディスプレイの偏光板や液晶層、タッチパネルディスプレイの各種機能フィルム、透明導電膜等の接着に利用される。
光学材料用の粘着剤に要求される機能は、用途に応じてさまざまであり、必要とされる粘着力や誘電率も多様であるものの、ブロック共重合体の構造や粘着付与剤との配合割合を調整することにより、適宜設定することができる。一般的には、一定程度の粘着力や誘電特性に加えて、透明性が必要とされる場合が多い。
本実施形態の光学用粘着剤組成物における粘着付与剤の含有量は、ブロック共重合体100質量部に対して、1~250質量部である。好ましくは5~220質量部であり、より好ましくは10~200質量部である。
本実施形態の光学用粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体と、粘着付与剤とを含有する。
「光学用粘着剤組成物」は、光学材料を貼り合わせるために使用される粘着剤であり、液晶ディスプレイの偏光板や液晶層、タッチパネルディスプレイの各種機能フィルム、透明導電膜等の接着に利用される。
光学材料用の粘着剤に要求される機能は、用途に応じてさまざまであり、必要とされる粘着力や誘電率も多様であるものの、ブロック共重合体の構造や粘着付与剤との配合割合を調整することにより、適宜設定することができる。一般的には、一定程度の粘着力や誘電特性に加えて、透明性が必要とされる場合が多い。
本実施形態の光学用粘着剤組成物における粘着付与剤の含有量は、ブロック共重合体100質量部に対して、1~250質量部である。好ましくは5~220質量部であり、より好ましくは10~200質量部である。
本実施形態の光学用粘着剤組成物は、軟化剤をさらに含んでいてもよい。
軟化剤の含有量は、本実施形態のブロック共重合体100質量部に対して、120質量部以下であることが好ましい。より好ましくは100質量部以下であり、さらに好ましくは80質量部以下である。これにより、粘着力に優れた光学用粘着剤組成物が得られる。
本実施形態の光学用粘着剤組成物は、必要に応じて後述するその他の成分を含有してもよい。
軟化剤の含有量は、本実施形態のブロック共重合体100質量部に対して、120質量部以下であることが好ましい。より好ましくは100質量部以下であり、さらに好ましくは80質量部以下である。これにより、粘着力に優れた光学用粘着剤組成物が得られる。
本実施形態の光学用粘着剤組成物は、必要に応じて後述するその他の成分を含有してもよい。
なお、本実施形態の光学用粘着剤組成物には、上述した本実施形態のブロック共重合体以外のスチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン-イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-イソプレン系ブロック共重合体等のその他の重合体を添加してもよい。かかる場合、当該その他の重合体と、本実施形態のブロック共重合体との合計含有量100質量部に対して、粘着付与剤を1~250質量部、軟化剤を0~120質量部を含むものとすることが好ましい。
本実施形態の光学用粘着剤組成物は、色味がなく、粘着力が実用範囲内にあり、全光線透過率が91%以上、ヘイズ値が2%以下、比誘電率が2.5以下、誘電正接が0.0007以下であることが好ましい。
透明性を表す、全光線透過率及びヘイズ値が上記範囲を満たすために、光学用粘着剤組成物中のLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下であることが好ましく、360質量ppm以下であることがより好ましく、340質量ppm以下であることがさらに好ましい。また、本実施形態の光学用粘着剤組成物中のCa原子の含有量は300質量ppm以下であることが好ましく、200質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましい。また、本実施形態の光学用粘着剤組成物中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下であることが好ましく、250質量ppm以下であることがより好ましく、130質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましい。
透明性を表す、全光線透過率及びヘイズ値が上記範囲を満たすために、光学用粘着剤組成物中のLi、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下であることが好ましく、360質量ppm以下であることがより好ましく、340質量ppm以下であることがさらに好ましい。また、本実施形態の光学用粘着剤組成物中のCa原子の含有量は300質量ppm以下であることが好ましく、200質量ppm以下であることがより好ましく、100質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましい。また、本実施形態の光学用粘着剤組成物中のLi原子とTi原子の含有量の合計は300質量ppm以下であることが好ましく、250質量ppm以下であることがより好ましく、130質量ppm以下であることがさらに好ましく、50質量ppm以下であることがさらにより好ましい。
(粘着付与剤)
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体100質量部と、粘着付与剤1~250質量部を含有する。
粘着付与剤は、粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の用途、要求性能によって、多種多様に選択することができる。
粘着付与剤としては、以下に限定されないが、例えば、水素添加ロジン、水素添加ロジンのペンタエリスリトールエステル等のロジン系化合物;芳香族変性テルペン樹脂の水素添加誘導体、テルペンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂の水素添加誘導体、テルペン樹脂(モノテルペン、ジテルペン、トリテルペン、ポリペルテン等)、水素添加テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体等のテルペン系化合物;脂肪族石油炭化水素樹脂(C5系樹脂)、脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体、芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)、芳香族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、C5/C9共重合系樹脂、C5/C9共重合系樹脂の水素添加誘導体、環状脂肪族石油炭化水素樹脂、環状脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体等の石油炭化水素系化合物、芳香族基含有樹脂等が挙げられる。
粘着付与剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、C5/C9共重合系樹脂とは、C5留分とC9留分の混合物を原料として重合した共重合石油樹脂である。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体100質量部と、粘着付与剤1~250質量部を含有する。
粘着付与剤は、粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の用途、要求性能によって、多種多様に選択することができる。
粘着付与剤としては、以下に限定されないが、例えば、水素添加ロジン、水素添加ロジンのペンタエリスリトールエステル等のロジン系化合物;芳香族変性テルペン樹脂の水素添加誘導体、テルペンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂の水素添加誘導体、テルペン樹脂(モノテルペン、ジテルペン、トリテルペン、ポリペルテン等)、水素添加テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体等のテルペン系化合物;脂肪族石油炭化水素樹脂(C5系樹脂)、脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体、芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)、芳香族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、C5/C9共重合系樹脂、C5/C9共重合系樹脂の水素添加誘導体、環状脂肪族石油炭化水素樹脂、環状脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体等の石油炭化水素系化合物、芳香族基含有樹脂等が挙げられる。
粘着付与剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
なお、C5/C9共重合系樹脂とは、C5留分とC9留分の混合物を原料として重合した共重合石油樹脂である。
粘着付与剤は、色調が無色~淡黄色であるものが好ましい。
粘着付与剤は、色調が無色~淡黄色であって、臭気が実質的に無く熱安定性が良好な液状タイプの粘着付与剤も使用できる。
着色の抑制や臭気の低さの観点から、粘着付与剤は、水素添加誘導体が好ましい。
水素添加誘導体としては、以下に限定されないが、例えば、芳香族変性テルペン樹脂の水素添加誘導体、テルペンフェノール樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体、脂肪族石油炭化水素樹脂(C5系樹脂)の水素添加誘導体、芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、C5/C9共重合系樹脂の水素添加誘導体、環状脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体が挙げられる。このなかでも特に芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体等が好ましい。
粘着付与剤は、色調が無色~淡黄色であって、臭気が実質的に無く熱安定性が良好な液状タイプの粘着付与剤も使用できる。
着色の抑制や臭気の低さの観点から、粘着付与剤は、水素添加誘導体が好ましい。
水素添加誘導体としては、以下に限定されないが、例えば、芳香族変性テルペン樹脂の水素添加誘導体、テルペンフェノール樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体、脂肪族石油炭化水素樹脂(C5系樹脂)の水素添加誘導体、芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、C5/C9共重合系樹脂の水素添加誘導体、環状脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体が挙げられる。このなかでも特に芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体等が好ましい。
本実施形態の粘着組成物及び光学用粘着剤組成物に用いる粘着付与剤の市販品としては、以下に限定されないが、例えば、荒川化学社製のアルコンP及びMシリーズ(商品名)、出光興産社製のアイマーブS及びPシリーズ、エクソンモービルケミカル社製のエスコレッツ5000シリーズ(商品名)、ヤスハラケミカル社製のクリアロンPシリーズ、三井化学社製のFTR/FMRシリーズ等が挙げられる。
また、本実施形態の光学用粘着剤組成物中のブロック共重合体が、共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が90%以上であるブロック共重合体である場合、相容性の観点から、粘着付与剤は、水素添加誘導体が好ましい。
水素添加誘導体としては、芳香族変性テルペン樹脂の水素添加誘導体、テルペンフェノール樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体、脂肪族石油炭化水素樹脂(C5系樹脂)の水素添加誘導体、芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、C5/C9共重合系樹脂の水素添加誘導体、環状脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体が挙げられる。
これらのなかでも、特に芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体等が好ましい。相容性の高い粘着付与剤を用いることで、より粘着力が高くなる傾向にある。
また、色味、誘電特性の観点からも上記の水素添加誘導体が好ましい。
水素添加誘導体としては、芳香族変性テルペン樹脂の水素添加誘導体、テルペンフェノール樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体、脂肪族石油炭化水素樹脂(C5系樹脂)の水素添加誘導体、芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、C5/C9共重合系樹脂の水素添加誘導体、環状脂肪族石油炭化水素樹脂の水素添加誘導体が挙げられる。
これらのなかでも、特に芳香族石油炭化水素樹脂(C9系樹脂)の水素添加誘導体、ジシクロペンタジエン系樹脂の水素添加誘導体、水素添加テルペン樹脂の水素添加誘導体等が好ましい。相容性の高い粘着付与剤を用いることで、より粘着力が高くなる傾向にある。
また、色味、誘電特性の観点からも上記の水素添加誘導体が好ましい。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘接着剤組成物において、粘着付与剤の含有量は、上述したブロック共重合体100質量部に対して、1~250質量部であり、用途、要求性能によって、当該範囲において、多種多様に選択することができる。
(軟化剤)
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、軟化剤をさらに含有することが好ましい。
「軟化剤」とは、本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の硬度を下げ、粘度を低下させる働きを有する。
軟化剤としては、特に限定されないが、例えば、オイル類;可塑剤;合成液体オリゴマー;並びに、それらの混合物が挙げられる。
以下、好ましい軟化剤についてより具体的に説明する。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、軟化剤をさらに含有することが好ましい。
「軟化剤」とは、本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の硬度を下げ、粘度を低下させる働きを有する。
軟化剤としては、特に限定されないが、例えば、オイル類;可塑剤;合成液体オリゴマー;並びに、それらの混合物が挙げられる。
以下、好ましい軟化剤についてより具体的に説明する。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘接着組成物の粘度低下、粘着性向上、低硬度化の観点から、軟化剤としては、オイル類を用いることが好ましい。オイル類としては、特に限定されないが、例えば、公知のパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、アロマ系プロセスオイル及びこれらの混合オイル等が挙げられる。
可塑剤としては、以下に限定されないが、例えば、流動パラフィン;ミリスチン酸イソプロピル、ラウリン酸エチル、パルミチン酸イソプロピル等の炭素数12~16の高級脂肪酸と炭素数1~4の低級1価アルコールからなる脂肪酸エステル;炭素数8~10の脂肪酸;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類;オリーブ油、ヒマシ油、スクアレン、ラノリン等の油脂類;酢酸エチル、エチルアルコール、ジメチルデシルスルホキシド、デシルメチルスルホキシド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルラウリルアミド、ドデシルピロリドン、イソソルビトール、オレイルアルコール、ラウリン酸等の有機溶剤;液状の界面活性剤;エトキシ化ステアリルアルコール、グリセリンエステル、ミリスチン酸イソトリデシル、N-メチルピロリドン、オレイン酸エチル、オレイン酸、アジピン酸ジイソプロピル、パルミチン酸オクチル、1,3-プロパンジオール、グリセリン等が挙げられる。
これらの中から常温で液状の化合物が使用される。
可塑剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
可塑剤の中でも、グリセリンエステルが好ましく、より好ましくは炭素数8~10の脂肪酸とグリセリンとのエステルである中鎖脂肪酸トリグリセリドである。中鎖脂肪酸トリグリセリドとしては、例えば、トリ(カプリル酸/カプリン酸)グリセリルが挙げられる。
これらの中から常温で液状の化合物が使用される。
可塑剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
可塑剤の中でも、グリセリンエステルが好ましく、より好ましくは炭素数8~10の脂肪酸とグリセリンとのエステルである中鎖脂肪酸トリグリセリドである。中鎖脂肪酸トリグリセリドとしては、例えば、トリ(カプリル酸/カプリン酸)グリセリルが挙げられる。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物をより柔らかくしたい場合、ブリード性改善の観点から、軟化剤としては、合成液体オリゴマーを用いることが好ましい。合成液体オリゴマーとしては、特に限定されないが、例えば、スチレンオリゴマー、ブタジエンオリゴマー、イソプレンオリゴマー、ブテンオリゴマー等が挙げられる。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物に用いる軟化剤の市販品としては、以下に限定されないが、例えば、出光興産社製のダイアナフレシアS32(商品名)、ダイアナプロセスオイルPW-90(商品名)、プロセスオイルNS100(商品名)プロセスオイルNS90S(商品名)、Kukdong Oil&Chem社製のWhite Oil Broom350(商品名)、DNオイルKP-68(商品名)、BPケミカルズ社製のEnerperM1930(商品名)、Crompton社製のKaydol(商品名)、エッソ社製のPrimol352(商品名)、PetroChina Company社製のKN4010(商品名)、日石ポリブテン社製のLVシリーズ、HVシリーズ等が挙げられる。
また、本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の構成要素として、共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が90%以上であるブロック共重合体を用いる場合、相容性の観点から、可塑剤としては、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、ブタジエンオリゴマー、イソプレンオリゴマー、ブテンオリゴマー等を用いることが好ましい。相溶性の高い可塑剤を用いることで、より粘着力が高くなる傾向にある。また、ブリードアウトが抑制される傾向にある。
また、色味の観点からは、ASTM D1500に準拠して測定された色が0.5以下である軟化剤を用いることが好ましい。
(その他の成分)
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、その他の成分として、必要に応じて、酸化防止剤、本実施形態のブロック共重合体以外の重合体、ワックス、光安定剤等の安定剤、及びその他の添加剤等の、その他の成分を含んでもよい。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、その他の成分として、必要に応じて、酸化防止剤、本実施形態のブロック共重合体以外の重合体、ワックス、光安定剤等の安定剤、及びその他の添加剤等の、その他の成分を含んでもよい。
<酸化防止剤>
酸化防止剤としては、以下に限定されないが、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオネート、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-6-メチルフェノール、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルべンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジ-t-アミル-6-〔1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル〕フェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)]アクリレート等のヒンダードフェノール系酸化防止剤;ジラウリルチオジプロビオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネートペンタエリスリトールーテトラキス(β-ラウリルチオプロピオネート)等のイオウ系酸化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、以下に限定されないが、例えば、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオネート、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、2,4-ビス〔(オクチルチオ)メチル〕-6-メチルフェノール、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルべンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジ-t-アミル-6-〔1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル〕フェニルアクリレート、2-[1-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ペンチルフェニル)]アクリレート等のヒンダードフェノール系酸化防止剤;ジラウリルチオジプロビオネート、ラウリルステアリルチオジプロピオネートペンタエリスリトールーテトラキス(β-ラウリルチオプロピオネート)等のイオウ系酸化防止剤;トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト等のリン系酸化防止剤等が挙げられる。
酸化防止剤の市販品としては、例えば、住友化学工業(株)製のスミライザーGM(商品名)、スミライザーTPD(商品名)及びスミライザーTPS(商品名)、チバスペシャリティーケミカルズ社製のイルガノックス1010(商品名)、イルガノックスHP2225FF(商品名)、イルガフォス168(商品名)及びイルガノックス1520(商品名)、城北化学社製のJF77(商品名)が挙げられる。
これらの酸化防止剤は、1種のみを単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
これらの酸化防止剤は、1種のみを単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物中の酸化防止剤の含有量は任意であるが、好ましくは粘着剤組成物及び光学用粘接着剤組成物100質量%に対して5質量%以下である。
<本実施形態のブロック共重合体以外の重合体>
本実施形態のブロック共重合体以外の重合体としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系共重合体、ビニル芳香族系共重合体、その他のゴムが挙げられる。
ポリオレフィン系共重合体としては、特に限定されないが、例えば、アタクチックポリプロビレン、エチレン-エチルアクリレート共重合体、α-オレフィン系重合体等が挙げられる。
ビニル芳香族系共重合体としては、特に限定されないが、例えば、スチレン-エチレン系ブロック共重合体、スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン-プロピレン系ブロック共重合体、スチレン-イソプレン系ブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-イソプレン系ブロック共重合体、スチレン-ブタジエン/イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン-イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン/イソプレン系ブロック共重合体等であって、成分(a)及び成分(b)以外の重合体が挙げられる。ビニル芳香族系共重合体は、ビニル芳香族系熱可塑性樹脂であってもビニル芳香族系エラストマーであってもよい。
その他のゴムとしては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム;イソプレン-イソブレンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、スチレン-イソプレンゴム、プロピレン-ブチレンゴム、エチレン-プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレン-イソブチレンゴム、ポリペンテナマーゴムのような合成ゴムが挙げられる。
本実施形態のブロック共重合体以外の重合体としては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン系共重合体、ビニル芳香族系共重合体、その他のゴムが挙げられる。
ポリオレフィン系共重合体としては、特に限定されないが、例えば、アタクチックポリプロビレン、エチレン-エチルアクリレート共重合体、α-オレフィン系重合体等が挙げられる。
ビニル芳香族系共重合体としては、特に限定されないが、例えば、スチレン-エチレン系ブロック共重合体、スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、スチレン-プロピレン系ブロック共重合体、スチレン-イソプレン系ブロック共重合体、スチレン-ブタジエン-イソプレン系ブロック共重合体、スチレン-ブタジエン/イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン-イソプレン系ブロック共重合体、水素添加スチレン-ブタジエン/イソプレン系ブロック共重合体等であって、成分(a)及び成分(b)以外の重合体が挙げられる。ビニル芳香族系共重合体は、ビニル芳香族系熱可塑性樹脂であってもビニル芳香族系エラストマーであってもよい。
その他のゴムとしては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム;イソプレン-イソブレンゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、スチレン-イソプレンゴム、プロピレン-ブチレンゴム、エチレン-プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、イソプレン-イソブチレンゴム、ポリペンテナマーゴムのような合成ゴムが挙げられる。
<ワックス>
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物には、必要に応じて、ワックスを含有してもよい。
ワックスとしては、特に限定されないが、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタンワックス、低分子量ポリエチレンワックス等を添加することができる。
ワックスの含有量は、本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物中、好ましくは2~10質量%であり、より好ましくは5~10質量%である。また、前記ワックスの融点は、好ましくは50℃~110℃であり、より好ましくは65℃~110℃であり、さらに好ましくは70℃~110℃であり、さらにより好ましくは75℃~110℃である。また、このときに併用する粘着付与剤の軟化点は、好ましくは70℃以上であり、より好ましくは80℃以上である。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物には、必要に応じて、ワックスを含有してもよい。
ワックスとしては、特に限定されないが、例えば、パラフィンワックス、マイクロクリスタンワックス、低分子量ポリエチレンワックス等を添加することができる。
ワックスの含有量は、本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物中、好ましくは2~10質量%であり、より好ましくは5~10質量%である。また、前記ワックスの融点は、好ましくは50℃~110℃であり、より好ましくは65℃~110℃であり、さらに好ましくは70℃~110℃であり、さらにより好ましくは75℃~110℃である。また、このときに併用する粘着付与剤の軟化点は、好ましくは70℃以上であり、より好ましくは80℃以上である。
<光安定剤>
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物には、必要に応じて、光安定剤を含有してもよい。
光安定剤としては、特に限定されないが、例えば、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;ヒンダードアミン系光安定剤等を挙げることができる。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物には、必要に応じて、光安定剤を含有してもよい。
光安定剤としては、特に限定されないが、例えば、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-t-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-t-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;ヒンダードアミン系光安定剤等を挙げることができる。
〔粘着剤組成物及び光学用粘接着剤組成物の特性〕
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、実用上十分な透明性と、アクリル系粘着剤よりも十分に低い誘電特性を有する。
本実施形態の光学用粘着剤組成物の特性は、後述する実施例において示される測定条件に従って測定することができる。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、実用上十分な透明性と、アクリル系粘着剤よりも十分に低い誘電特性を有する。
本実施形態の光学用粘着剤組成物の特性は、後述する実施例において示される測定条件に従って測定することができる。
〔粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の製造方法〕
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体と、粘着付与剤と、必要に応じて軟化剤と、その他の重合体と、その他の添加剤とを混合することにより製造することができる。
混合方法としては、特に限定されないが、例えば、ブロック共重合体、粘着付与剤、軟化剤、その他の重合体、及び添加剤を、溶媒中で攪拌する方法が挙げられる。溶媒としては、トルエン、又はトルエンと酢酸エチルの混合溶媒が好ましい。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、上述した本実施形態のブロック共重合体と、粘着付与剤と、必要に応じて軟化剤と、その他の重合体と、その他の添加剤とを混合することにより製造することができる。
混合方法としては、特に限定されないが、例えば、ブロック共重合体、粘着付与剤、軟化剤、その他の重合体、及び添加剤を、溶媒中で攪拌する方法が挙げられる。溶媒としては、トルエン、又はトルエンと酢酸エチルの混合溶媒が好ましい。
〔粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物の塗布方法〕
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、所定の基材に塗布することにより、例えば、粘着テープ等の所定の粘着層を有する製品を得ることができる。
粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物を塗布する方法は、目的とする製品を得ることができる限り、特に制限されるものではなく、例えば、粘着剤組成物又は光学粘着剤組成物を溶媒に溶かし、溶液塗工する方法が挙げられる。
本実施形態の粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物は、所定の基材に塗布することにより、例えば、粘着テープ等の所定の粘着層を有する製品を得ることができる。
粘着剤組成物及び光学用粘着剤組成物を塗布する方法は、目的とする製品を得ることができる限り、特に制限されるものではなく、例えば、粘着剤組成物又は光学粘着剤組成物を溶媒に溶かし、溶液塗工する方法が挙げられる。
〔粘着シート、光学粘着シート〕
本実施形態の粘着シートは、本実施形態の光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する。
本実施形態の粘着シートは、所定の基材に本実施形態の光学用粘着剤組成物を塗布することにより得られる。
本実施形態の粘着シートは、実用上十分な透明性を有し、比誘電率及び誘電正接の値が小さく、優れた低誘電化を実現できるため、例えばディスプレイモジュールを有する電子デバイスの構成層を接着させるデバイス粘着剤層を形成する、光学粘着シートとして用いることができる。
本実施形態の粘着シートは、本実施形態の光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する。
本実施形態の粘着シートは、所定の基材に本実施形態の光学用粘着剤組成物を塗布することにより得られる。
本実施形態の粘着シートは、実用上十分な透明性を有し、比誘電率及び誘電正接の値が小さく、優れた低誘電化を実現できるため、例えばディスプレイモジュールを有する電子デバイスの構成層を接着させるデバイス粘着剤層を形成する、光学粘着シートとして用いることができる。
図2に本実施形態の光学粘着シートを用いた、ディスプレイモジュールを有する電子デバイスの一例の概略断面図を示す。
ディスプレイモジュールを有する電子デバイスとは、電子の流れを制御することで動作する物品を指し、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ等を備えたデバイスが挙げられる。さらに、これらディスプレイはタッチパネルディスプレイであってもよい。
これらディスプレイは一般に複数の構成層を有しており、各層を接着させるための粘着剤層を備えている。ディスプレイであることから、透明性を必要とする場合、本実施形態の透明性に優れる光学用粘着組成物を、電子デバイスを構成する粘着剤層(以下、デバイス粘着剤層と記載する場合がある)に用いることが好ましい。また、電子回路や導電膜等の電子が流れる層(電子モジュール)をカバーガラス等と接着させるデバイス粘着剤層に起因する伝送損失を低く抑える必要がある場合、本実施形態の誘電性に優れる粘着剤組成物を、電子デバイスを構成するデバイス粘着剤層の用途に用いることが好ましい。
図2に示す電子デバイス10においては、所定のディスプレイモジュール3とカバーガラス2とが、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1により接着された構成を有している。
また、図3に、本実施形態の光学粘着シートを用いた、ディスプレイモジュールを有する電子デバイスの他の一例の概略断面図を示す。図3においては、ディスプレイモジュール3に所定の機能層4が積層された構成を有している。
機能層4としては、例えば、導電層が挙げられる。具体的には、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の光透過性基材層上に、ITO(酸化インジウムスズ)等の、所望のパターンを有するような光透過性フィルムからなる透明導電層等が挙げられる。
ディスプレイモジュールを有する電子デバイスとは、電子の流れを制御することで動作する物品を指し、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ等を備えたデバイスが挙げられる。さらに、これらディスプレイはタッチパネルディスプレイであってもよい。
これらディスプレイは一般に複数の構成層を有しており、各層を接着させるための粘着剤層を備えている。ディスプレイであることから、透明性を必要とする場合、本実施形態の透明性に優れる光学用粘着組成物を、電子デバイスを構成する粘着剤層(以下、デバイス粘着剤層と記載する場合がある)に用いることが好ましい。また、電子回路や導電膜等の電子が流れる層(電子モジュール)をカバーガラス等と接着させるデバイス粘着剤層に起因する伝送損失を低く抑える必要がある場合、本実施形態の誘電性に優れる粘着剤組成物を、電子デバイスを構成するデバイス粘着剤層の用途に用いることが好ましい。
図2に示す電子デバイス10においては、所定のディスプレイモジュール3とカバーガラス2とが、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1により接着された構成を有している。
また、図3に、本実施形態の光学粘着シートを用いた、ディスプレイモジュールを有する電子デバイスの他の一例の概略断面図を示す。図3においては、ディスプレイモジュール3に所定の機能層4が積層された構成を有している。
機能層4としては、例えば、導電層が挙げられる。具体的には、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の光透過性基材層上に、ITO(酸化インジウムスズ)等の、所望のパターンを有するような光透過性フィルムからなる透明導電層等が挙げられる。
本実施形態の光学粘着シートは、種々の構成の電子デバイスを構成する粘着剤層(デバイス粘着剤層)に用いることができる。
図4~図6に電子デバイスの他の一例の概略断面図を示す。
図4、図5においては、ディスプレイモジュール3内に設けられている透明電極6と、他の透明電極6との間に、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1が設けられた構成を有している。
なお、図4~図5に示すように、ディスプレイモジュール3の表示面側に、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1を介してタッチセンサを構成するセンサ層5がさらに設けられた構成としてもよい。
さらに具体的には、図6に示すように、ディスプレイモジュール3が、液晶パネル8、偏光板7、導光板9、及び光源11を有するものとし、前記ディスプレイモジュール3の表示面側に、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1を介して、偏光板7、及びタッチセンサを構成するセンサ層5が設けられた構成とし、さらに、前記センサ層5とカバーガラス2とが他のデバイス粘着剤層1を介して積層されており、前記デバイス粘着剤層1が前記偏光板7に隣接し、前記他のデバイス粘着剤層1が前記センサ層5に隣接する構成とすることができる。
図4~図6に電子デバイスの他の一例の概略断面図を示す。
図4、図5においては、ディスプレイモジュール3内に設けられている透明電極6と、他の透明電極6との間に、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1が設けられた構成を有している。
なお、図4~図5に示すように、ディスプレイモジュール3の表示面側に、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1を介してタッチセンサを構成するセンサ層5がさらに設けられた構成としてもよい。
さらに具体的には、図6に示すように、ディスプレイモジュール3が、液晶パネル8、偏光板7、導光板9、及び光源11を有するものとし、前記ディスプレイモジュール3の表示面側に、本実施形態の光学粘着シートにより形成されたデバイス粘着剤層1を介して、偏光板7、及びタッチセンサを構成するセンサ層5が設けられた構成とし、さらに、前記センサ層5とカバーガラス2とが他のデバイス粘着剤層1を介して積層されており、前記デバイス粘着剤層1が前記偏光板7に隣接し、前記他のデバイス粘着剤層1が前記センサ層5に隣接する構成とすることができる。
以下、具体的な実施例と比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例及び比較例によって限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、重合体の物性の測定、及び特性の評価は、下記の方法により行った。
なお、実施例及び比較例において、重合体の物性の測定、及び特性の評価は、下記の方法により行った。
〔(1):ブロック共重合体の物性〕
<(1-1) ビニル芳香族単量体単位(スチレン)の含有量>
一定量のブロック共重合体をクロロホルムに溶解し、紫外分光光度計(島津製作所製、UV-2450)にて測定し、ビニル芳香族化合物成分(スチレン)に起因する吸収波長(262nm)のピーク強度から検量線を用いてビニル芳香族単量体単位(スチレン)の含有量を算出した。
<(1-1) ビニル芳香族単量体単位(スチレン)の含有量>
一定量のブロック共重合体をクロロホルムに溶解し、紫外分光光度計(島津製作所製、UV-2450)にて測定し、ビニル芳香族化合物成分(スチレン)に起因する吸収波長(262nm)のピーク強度から検量線を用いてビニル芳香族単量体単位(スチレン)の含有量を算出した。
<(1-2) 重量平均分子量>
成分(I)、及び成分(II)の重量平均分子量を、後述の測定条件に基づき、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して、クロマトグラムのピークの分子量に基づいて求めた。
水素添加したものについては、水素添加後のブロック共重合体の重量平均分子量を測定した。
まず、分子量20,000以上の範囲でピークトップ分子量が最も低く、かつブロック共重合体の総ピーク面積に対して、後述のピーク分割によって算出される面積比が0.1以上を有する単独ピークを成分(I)とし、それより高い分子量範囲のピークすべてを成分(II)とした。
成分(I)、成分(II)の各重量平均分子量は、後述のシステム・ソフトにてGPC曲線各ピーク間変曲点でのベースラインまでの垂直分割により求めた。
ここで、成分(I)、(II)のピーク間変曲点は、隣接するピーク間のもっとも垂直方向に低い最低点(谷ピーク)とした。また、最低点が連続する場合、その中間点とした。前述の変曲点により、上述のシステム・ソフト内の波形分離機能を用いて、垂直分割を行い、分割後、各重量平均分子量及び面積比を算出した。
(測定条件)
GPC;ACQUITY APCシステム(日本ウォーターズ株式会社製)
システム(測定・解析)ソフト;Empower3
検出器;RI
屈折率単位振るスケール;500μRIU
出力フルスケール;2000mV
サンプリングレート;10ポイント数/sec
カラム;ACQUITY APC XT125(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT200(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT900(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT450(4.6mm×150mm);1本
溶媒;THF
流量;1.0mL/分
濃度;0.1mg/mL
カラム温度;40℃
注入量;20μL
成分(I)、及び成分(II)の重量平均分子量を、後述の測定条件に基づき、市販の標準ポリスチレンの測定から求めた検量線(標準ポリスチレンのピーク分子量を使用して作成)を使用して、クロマトグラムのピークの分子量に基づいて求めた。
水素添加したものについては、水素添加後のブロック共重合体の重量平均分子量を測定した。
まず、分子量20,000以上の範囲でピークトップ分子量が最も低く、かつブロック共重合体の総ピーク面積に対して、後述のピーク分割によって算出される面積比が0.1以上を有する単独ピークを成分(I)とし、それより高い分子量範囲のピークすべてを成分(II)とした。
成分(I)、成分(II)の各重量平均分子量は、後述のシステム・ソフトにてGPC曲線各ピーク間変曲点でのベースラインまでの垂直分割により求めた。
ここで、成分(I)、(II)のピーク間変曲点は、隣接するピーク間のもっとも垂直方向に低い最低点(谷ピーク)とした。また、最低点が連続する場合、その中間点とした。前述の変曲点により、上述のシステム・ソフト内の波形分離機能を用いて、垂直分割を行い、分割後、各重量平均分子量及び面積比を算出した。
(測定条件)
GPC;ACQUITY APCシステム(日本ウォーターズ株式会社製)
システム(測定・解析)ソフト;Empower3
検出器;RI
屈折率単位振るスケール;500μRIU
出力フルスケール;2000mV
サンプリングレート;10ポイント数/sec
カラム;ACQUITY APC XT125(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT200(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT900(4.6mm×150mm);1本
ACQUITY APC XT450(4.6mm×150mm);1本
溶媒;THF
流量;1.0mL/分
濃度;0.1mg/mL
カラム温度;40℃
注入量;20μL
<(1-3)成分(I)及び成分(II)の含有量>
前記(1-2)で測定した溶出曲線の総ピーク面積に対する、成分(I)の面積の割合を成分(I)の含有量とした。
また、前記(1-2)で測定した溶出曲線の総ピーク面積に対する、分子量が成分(I)よりも高い分子量範囲のピークすべての面積の割合高いピークの面積の割合を成分(II)の含有量とした。
前記(1-2)で測定した溶出曲線の総ピーク面積に対する、成分(I)の面積の割合を成分(I)の含有量とした。
また、前記(1-2)で測定した溶出曲線の総ピーク面積に対する、分子量が成分(I)よりも高い分子量範囲のピークすべての面積の割合高いピークの面積の割合を成分(II)の含有量とした。
<(1-4) 成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)の重量平均分子量、GPC曲線における面積比、及び各成分の含有量>
成分(II)中において、成分(I)の重量平均分子量に対し1.5倍以上2.5倍未満にあるピークトップがあるピークを成分(II-1)、成分(I)の重量平均分子量に対し2.5倍以上3.5倍未満にあるピークトップがあるピークを成分(II-2)、成分(I)の重量平均分子量に対し3.5倍以上4.5倍未満にあるピークトップがあるピークを成分(II-3)とした。
成分(II)の総面積に対する、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の面積比、及び重量平均分子量、さらに重量平均分子量比については、上述の装置、及び条件にてGPC測定後、同じく上述のシステム・ソフトにてGPC曲線各ピーク間変曲点でのベースラインまでの垂直分割により求めた。
ここで、成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)の各ピーク間変曲点は、隣接するピーク間のもっとも垂直方向に低い最低点(谷ピーク)とした。また、最低点が連続する場合、その中間点とした。前述の変曲点により、上述のシステム・ソフト内の波形分離機能を用いて、垂直分割を行い、分割後、各重量平均分子量、各重量平均分子量比、面積比を算出した。
前記で測定したGPC曲線の総ピーク面積に対する、成分(II-1)、(II-2)、(II-3)の面積の割合を、成分(II-1)~(II-3)の含有量とした。
成分(II)中において、成分(I)の重量平均分子量に対し1.5倍以上2.5倍未満にあるピークトップがあるピークを成分(II-1)、成分(I)の重量平均分子量に対し2.5倍以上3.5倍未満にあるピークトップがあるピークを成分(II-2)、成分(I)の重量平均分子量に対し3.5倍以上4.5倍未満にあるピークトップがあるピークを成分(II-3)とした。
成分(II)の総面積に対する、成分(II-1)、成分(II-2)、及び成分(II-3)の面積比、及び重量平均分子量、さらに重量平均分子量比については、上述の装置、及び条件にてGPC測定後、同じく上述のシステム・ソフトにてGPC曲線各ピーク間変曲点でのベースラインまでの垂直分割により求めた。
ここで、成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)の各ピーク間変曲点は、隣接するピーク間のもっとも垂直方向に低い最低点(谷ピーク)とした。また、最低点が連続する場合、その中間点とした。前述の変曲点により、上述のシステム・ソフト内の波形分離機能を用いて、垂直分割を行い、分割後、各重量平均分子量、各重量平均分子量比、面積比を算出した。
前記で測定したGPC曲線の総ピーク面積に対する、成分(II-1)、(II-2)、(II-3)の面積の割合を、成分(II-1)~(II-3)の含有量とした。
<(1-5) 10質量%トルエン溶液粘度>
ブロック共重合体の10質量%トルエン溶液粘度を、キャノン-フェンスケ粘度管を用いて、25℃の温度に管理された恒温槽中で測定した。
ブロック共重合体の10質量%トルエン溶液粘度は240mPa・s以下を良好と判断し、200mPa・s以下を特に良好と判断し、160mPa・s以下を極めて良好と評価した。
ブロック共重合体の10質量%トルエン溶液粘度を、キャノン-フェンスケ粘度管を用いて、25℃の温度に管理された恒温槽中で測定した。
ブロック共重合体の10質量%トルエン溶液粘度は240mPa・s以下を良好と判断し、200mPa・s以下を特に良好と判断し、160mPa・s以下を極めて良好と評価した。
<(1-6) 共役ジエン単量体単位のビニル結合量>
水素添加前のブロック共重合体を用い、共役ジエン単量体単位のビニル結合量を、赤外分光光度計(日本分光社製、FT/IR-230)を用いて、ハンプトン法により算出した。
水素添加前のブロック共重合体を用い、共役ジエン単量体単位のビニル結合量を、赤外分光光度計(日本分光社製、FT/IR-230)を用いて、ハンプトン法により算出した。
<(1-7)水素添加率>
ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位の二重結合の水素添加率を、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて、下記の条件で測定した。
まず、水素添加反応後の反応液に、大量のメタノールを添加することで、ブロック共重合体を沈殿させて回収した。次いで、ブロック共重合体をアセトンで抽出し、抽出液を真空乾燥し、1H-NMR測定のサンプルとした。
1H-NMR測定の条件を以下に記す。
(測定条件)
測定機器 :JNM-LA400(JEOL製)
溶媒 :重水素化クロロホルム
測定サンプル :ポリマーを水素添加する前後の抜き取り品
サンプル濃度 :50mg/mL
観測周波数 :400MHz
化学シフト基準:TMS(テトラメチルシラン)
パルスディレイ:2.904秒
スキャン回数 :64回
パルス幅 :45°
測定温度 :26℃
ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位の二重結合の水素添加率を、核磁気共鳴装置(NMR)を用いて、下記の条件で測定した。
まず、水素添加反応後の反応液に、大量のメタノールを添加することで、ブロック共重合体を沈殿させて回収した。次いで、ブロック共重合体をアセトンで抽出し、抽出液を真空乾燥し、1H-NMR測定のサンプルとした。
1H-NMR測定の条件を以下に記す。
(測定条件)
測定機器 :JNM-LA400(JEOL製)
溶媒 :重水素化クロロホルム
測定サンプル :ポリマーを水素添加する前後の抜き取り品
サンプル濃度 :50mg/mL
観測周波数 :400MHz
化学シフト基準:TMS(テトラメチルシラン)
パルスディレイ:2.904秒
スキャン回数 :64回
パルス幅 :45°
測定温度 :26℃
<(1-8)金属量>
ブロック共重合体中に含まれる金属量を、誘導結合プラズマ(ICP,Inductivuty Coupled Plasa,株式会社島津製作所製、装置名:ICPS-7510)を用いて測定した。
まず、ブロック共重合体を硫酸と硝酸により完全に溶解し、金属成分を含む水溶液をアルゴンプラズマ中に噴霧し、そこから放出される各種金属元素固有の光の波長の強度を計測し、検量線法によって、ブロック共重合体100質量部に含まれる金属量(質量ppm)を求めた。
ブロック共重合体中に含まれる金属量を、誘導結合プラズマ(ICP,Inductivuty Coupled Plasa,株式会社島津製作所製、装置名:ICPS-7510)を用いて測定した。
まず、ブロック共重合体を硫酸と硝酸により完全に溶解し、金属成分を含む水溶液をアルゴンプラズマ中に噴霧し、そこから放出される各種金属元素固有の光の波長の強度を計測し、検量線法によって、ブロック共重合体100質量部に含まれる金属量(質量ppm)を求めた。
<(1-9)トルエン溶液ヘイズ>
ブロック共重合体のトルエン溶液ヘイズを、50mLのガラス製のスクリュー管中でブロック共重合体10g、トルエン40gを混合し、ブロック共重合体のトルエン溶液を調製し、前記スクリュー管に接触するように、10ptの「A」の文字が印刷された紙を設置し、紙を設置した側とは反対側から観察することにより評価した。評価基準は以下のようにした。
◎:印刷された文字がぼけることなく見えた。
〇:印刷された文字がわずかにぼけて見えた。
△:印刷された文字が強くぼけて見えた。
×:文字があることがわからなかった。
ブロック共重合体のトルエン溶液ヘイズを、50mLのガラス製のスクリュー管中でブロック共重合体10g、トルエン40gを混合し、ブロック共重合体のトルエン溶液を調製し、前記スクリュー管に接触するように、10ptの「A」の文字が印刷された紙を設置し、紙を設置した側とは反対側から観察することにより評価した。評価基準は以下のようにした。
◎:印刷された文字がぼけることなく見えた。
〇:印刷された文字がわずかにぼけて見えた。
△:印刷された文字が強くぼけて見えた。
×:文字があることがわからなかった。
<(1-10)誘電特性>
ブロック共重合体の誘電特性を、下記の条件で測定した。
(測定条件)
測定方法 :円筒空洞共振器法
測定機器 :vector network analyzer HP8510C(アジレント・テクノロジー社製)
synthesized sweeper HP83651A(アジレント・テクノロジー社製)
test set HP8517B(アジレント・テクノロジー社製)
試験片寸法 :100mm×60mm×0.6mmt
共振器の形状 :内径φ42mm, 高さ30mm の円筒
測定周波数 :10GHz 付近
前処理 :C-90h/22±1℃/60±5%RH
試験環境 :21℃/56%RH
使用モード :TE011
比誘電率は2.35未満を良好、2.30未満を特に良好、2.25未満を極めて良好と評価した。
誘電正接は0.0015未満を良好、0.0010未満を特に良好、0.0070未満を極めて良好と評価した。
ブロック共重合体の誘電特性を、下記の条件で測定した。
(測定条件)
測定方法 :円筒空洞共振器法
測定機器 :vector network analyzer HP8510C(アジレント・テクノロジー社製)
synthesized sweeper HP83651A(アジレント・テクノロジー社製)
test set HP8517B(アジレント・テクノロジー社製)
試験片寸法 :100mm×60mm×0.6mmt
共振器の形状 :内径φ42mm, 高さ30mm の円筒
測定周波数 :10GHz 付近
前処理 :C-90h/22±1℃/60±5%RH
試験環境 :21℃/56%RH
使用モード :TE011
比誘電率は2.35未満を良好、2.30未満を特に良好、2.25未満を極めて良好と評価した。
誘電正接は0.0015未満を良好、0.0010未満を特に良好、0.0070未満を極めて良好と評価した。
〔(2):粘着剤性能〕
実施例1~16及び比較例1~2のブロック共重合体100質量部に対し、粘着付与剤として三井化学社製FMR0150を20質量部、軟化剤として日石ポリブテン社製LV-100を20質量部となるようにトルエンに溶解し、粘着剤組成物をそれぞれ調製した。
なお、後述する評価方法で使用される、粘着層の厚さが50μmの粘着シートは、各粘着剤組成物をセパレータの表面に塗布し、乾燥させて作製した。
実施例1~16及び比較例1~2のブロック共重合体100質量部に対し、粘着付与剤として三井化学社製FMR0150を20質量部、軟化剤として日石ポリブテン社製LV-100を20質量部となるようにトルエンに溶解し、粘着剤組成物をそれぞれ調製した。
なお、後述する評価方法で使用される、粘着層の厚さが50μmの粘着シートは、各粘着剤組成物をセパレータの表面に塗布し、乾燥させて作製した。
<(2-1)粘着力>
上述のようにして作製した粘着層の厚さが50μmの粘着シートを、幅20mmの短冊状に切り出し、ガラス基板に貼り合わせ、2kgのローラーで1往復圧着した。
20分後、剥離速度300mm/分、剥離角度180°で剥離し、その際の粘着力を測定した(単位:N/20mm)。
粘着力は14.0N/20mm以上を良好と評価し、16.0N/20mm以上を特に良好と評価した。
上述のようにして作製した粘着層の厚さが50μmの粘着シートを、幅20mmの短冊状に切り出し、ガラス基板に貼り合わせ、2kgのローラーで1往復圧着した。
20分後、剥離速度300mm/分、剥離角度180°で剥離し、その際の粘着力を測定した(単位:N/20mm)。
粘着力は14.0N/20mm以上を良好と評価し、16.0N/20mm以上を特に良好と評価した。
<(2-2)耐熱発泡性>
厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)に、粘着層の厚さが50μmの粘着シートを転写し、三菱樹脂製ポリカーボネートMR-58へ貼り付けて、85℃の85%RHの環境下で静置した。
粘着シートの外観を以下の基準にて目視で評価した。
(評価)
◎:外観異常が認められない。
○:1cm2あたりに直径0.1mm以下の気泡が1個以下認められた。
△:1cm2あたりに直径0.1mm以下の気泡が2~5個認められたか、あるいは直径0.1mm超1.0mm以下の気泡が認められた。
×:1cm2あたりに気泡が6個以上認められたか、あるいは直径1.0超の気泡が認められた。
厚さ100μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)に、粘着層の厚さが50μmの粘着シートを転写し、三菱樹脂製ポリカーボネートMR-58へ貼り付けて、85℃の85%RHの環境下で静置した。
粘着シートの外観を以下の基準にて目視で評価した。
(評価)
◎:外観異常が認められない。
○:1cm2あたりに直径0.1mm以下の気泡が1個以下認められた。
△:1cm2あたりに直径0.1mm以下の気泡が2~5個認められたか、あるいは直径0.1mm超1.0mm以下の気泡が認められた。
×:1cm2あたりに気泡が6個以上認められたか、あるいは直径1.0超の気泡が認められた。
〔ブロック共重合体の作製〕
(水素添加触媒の調製)
後述する実施例及び比較例において、ブロック共重合体を作製する際に用いる水素添加触媒を、下記の方法により調製した。
攪拌装置を具備する反応容器を窒素置換しておき、これに、乾燥及び精製したシクロヘキサンを1L仕込んだ。
次に、ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド100mmolを添加した。これを十分に攪拌しながら、トリメチルアルミニウム200mmolを含むn-ヘキサン溶液を添加して、室温にて約3日間反応させた。
これにより水素添加触媒が得られた。
(水素添加触媒の調製)
後述する実施例及び比較例において、ブロック共重合体を作製する際に用いる水素添加触媒を、下記の方法により調製した。
攪拌装置を具備する反応容器を窒素置換しておき、これに、乾燥及び精製したシクロヘキサンを1L仕込んだ。
次に、ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタニウムジクロリド100mmolを添加した。これを十分に攪拌しながら、トリメチルアルミニウム200mmolを含むn-ヘキサン溶液を添加して、室温にて約3日間反応させた。
これにより水素添加触媒が得られた。
(ブロック共重合体の調製)
<実施例1>
内容積が100Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を使用して、バッチ重合を以下の方法で行った。
まず、シクロヘキサン36Lを反応器に張り込み、温度55℃に調整した後、反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量(以下、全モノマーとする。)100質量部に対して、n-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)0.116質量部と、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をBu-Li 1モルに対して0.4モル添加した。
次に、スチレン12.5質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させた(重合反応により65℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、スチレンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、ブタジエン87.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(濃度40質量部)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に投入し、その後さらに10分間反応させ、反応温度が最高温度86℃に達してから3分後に、カップリング剤としてテトラエトキシシランをBu-Li1モルに対して0.114モルとなるように添加し、20分間カップリング反応させた。その後、メタノールをBu-Li 1モルに対して0.6モル添加し、重合反応を終了させ、ブロック共重合体を得た。
次に、得られたブロック共重合体に、前記水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして100ppm添加し、水素圧0.9MPa、温度90℃で45分間水添反応を行った。
その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、界面活性剤としてスチレン-無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩を、ブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加し、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機により乾燥処理を施して、ブロック共重合体1を得た。
<実施例1>
内容積が100Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を使用して、バッチ重合を以下の方法で行った。
まず、シクロヘキサン36Lを反応器に張り込み、温度55℃に調整した後、反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量(以下、全モノマーとする。)100質量部に対して、n-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)0.116質量部と、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をBu-Li 1モルに対して0.4モル添加した。
次に、スチレン12.5質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させた(重合反応により65℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、スチレンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、ブタジエン87.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(濃度40質量部)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に投入し、その後さらに10分間反応させ、反応温度が最高温度86℃に達してから3分後に、カップリング剤としてテトラエトキシシランをBu-Li1モルに対して0.114モルとなるように添加し、20分間カップリング反応させた。その後、メタノールをBu-Li 1モルに対して0.6モル添加し、重合反応を終了させ、ブロック共重合体を得た。
次に、得られたブロック共重合体に、前記水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして100ppm添加し、水素圧0.9MPa、温度90℃で45分間水添反応を行った。
その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、界面活性剤としてスチレン-無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩を、ブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加し、スチームストリッピングにより溶媒を除去し、乾燥機により乾燥処理を施して、ブロック共重合体1を得た。
<実施例2>
水添反応までは実施例1と同様にして行った。その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行い、ブロック共重合体2を得た。
水添反応までは実施例1と同様にして行った。その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行い、ブロック共重合体2を得た。
<実施例3>
水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして200ppmに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体3を得た。
水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして200ppmに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体3を得た。
<実施例4>
水添反応時間を25分に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体4を得た。
水添反応時間を25分に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体4を得た。
<実施例5>
カップリング剤としてジメチルジメトキシシランをBu-Li 1モルに対して0.225となるように変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体5を得た。
カップリング剤としてジメチルジメトキシシランをBu-Li 1モルに対して0.225となるように変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体5を得た。
<実施例6>
カップリング剤としてジメチルジメトキシシランをBu-Li 1モルに対して0.225となるように変更し、水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして200ppm添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体6を得た。
カップリング剤としてジメチルジメトキシシランをBu-Li 1モルに対して0.225となるように変更し、水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして200ppm添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にして、ブロック共重合体6を得た。
<実施例7>
前記実施例1のブタジエン反応後、カップリング剤を添加せずメタノールを、Bu-Li 1モルに対して1.0モル添加し、重合反応を終了させ、内容積が200Lの槽型反応器に移送し、100Lの槽型反応器で追加重合を行った。
まずシクロヘキサン36Lを反応器に張り込み、温度55℃に調整した後、反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量(以下、全モノマーとする。)100質量部に対してn-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)0.056質量部と、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をBu-Li 1モルに対して0.4モル添加した。
次に、スチレン6.0質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させた(重合反応により65℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、スチレンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、ブタジエン87.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(濃度40質量部)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に投入し、その後さらに10分間反応させた(重合反応により85℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、ブタジエンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、スチレン6.5質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させ、反応温度が最高温度90℃に達してから3分後に、メタノールをBu-Li1モルに対して1.0モル添加し、重合反応を終了させ、内容積が200Lの槽型反応器に移送した。
次に、200Lの反応器の2種類のブロック共重合体に、前記水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして200ppm添加し、水素圧0.9MPa、温度90℃で45分間水添反応を行った。
その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、界面活性剤としてスチレン-無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩を、ブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行い、ブロック共重合体7を得た。
前記実施例1のブタジエン反応後、カップリング剤を添加せずメタノールを、Bu-Li 1モルに対して1.0モル添加し、重合反応を終了させ、内容積が200Lの槽型反応器に移送し、100Lの槽型反応器で追加重合を行った。
まずシクロヘキサン36Lを反応器に張り込み、温度55℃に調整した後、反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量(以下、全モノマーとする。)100質量部に対してn-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)0.056質量部と、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をBu-Li 1モルに対して0.4モル添加した。
次に、スチレン6.0質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させた(重合反応により65℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、スチレンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、ブタジエン87.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(濃度40質量部)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に投入し、その後さらに10分間反応させた(重合反応により85℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、ブタジエンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、スチレン6.5質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させ、反応温度が最高温度90℃に達してから3分後に、メタノールをBu-Li1モルに対して1.0モル添加し、重合反応を終了させ、内容積が200Lの槽型反応器に移送した。
次に、200Lの反応器の2種類のブロック共重合体に、前記水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして200ppm添加し、水素圧0.9MPa、温度90℃で45分間水添反応を行った。
その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、界面活性剤としてスチレン-無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩を、ブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行い、ブロック共重合体7を得た。
<実施例8>
カップリング剤として、テトラエトキシシランをBu-Li1モルに対して0.071となるように変更し、メタノールをBu-Li 1モルに対して0.75モルに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体8を得た。
カップリング剤として、テトラエトキシシランをBu-Li1モルに対して0.071となるように変更し、メタノールをBu-Li 1モルに対して0.75モルに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体8を得た。
<実施例9>
カップリング剤としてテトラエトキシシランをBu-Li 1モルに対して0.214となるように変更し、メタノールをBu-Li 1モルに対して0.25モルに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体9を得た。
カップリング剤としてテトラエトキシシランをBu-Li 1モルに対して0.214となるように変更し、メタノールをBu-Li 1モルに対して0.25モルに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体9を得た。
<実施例10>
内容積が100Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を使用して、バッチ重合を以下の方法で行った。
まず、シクロヘキサン36Lを反応器に張り込み、温度55℃に調整した後、反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量(以下、全モノマーとする。)100質量部に対してn-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)0.061質量部と、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をBu-Li 1モルに対して0.4モル添加した。
次に、スチレン6.0質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させた(重合反応により65℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、スチレンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、ブタジエン87.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(濃度40質量部)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に投入し、その後さらに10分間反応させた(重合反応により85℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、ブタジエンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、スチレン6.5質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させ、反応温度が最高温度90℃に達してから3分後に、メタノールをBu-Li 1モルに対して1.0モル添加し、重合反応を終了させ、ブロック共重合体を得た。
次に、得られたブロック共重合体に、前記水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして100ppm添加し、水素圧0.9MPa、温度90℃で45分間水添反応を行った。
その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、界面活性剤としてスチレン-無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩を、ブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行い、ブロック共重合体10を得た。
内容積が100Lの攪拌装置及びジャケット付き槽型反応器を使用して、バッチ重合を以下の方法で行った。
まず、シクロヘキサン36Lを反応器に張り込み、温度55℃に調整した後、反応器に投入したブタジエンモノマー及びスチレンモノマーの総量(以下、全モノマーとする。)100質量部に対してn-ブチルリチウム(以下「Bu-Li」ともいう。)0.061質量部と、N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(以下「TMEDA」ともいう。)をBu-Li 1モルに対して0.4モル添加した。
次に、スチレン6.0質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させた(重合反応により65℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、スチレンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、ブタジエン87.5質量部を含有するシクロヘキサン溶液(濃度40質量部)を60分間かけて一定速度で連続的に反応器に投入し、その後さらに10分間反応させた(重合反応により85℃に到達した)。この時点でポリマー溶液をサンプリングし、ブタジエンの重合転化率を測定したところ、100%であった。
次に、スチレン6.5質量部を5分間かけて投入し、その後さらに15分間反応させ、反応温度が最高温度90℃に達してから3分後に、メタノールをBu-Li 1モルに対して1.0モル添加し、重合反応を終了させ、ブロック共重合体を得た。
次に、得られたブロック共重合体に、前記水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして100ppm添加し、水素圧0.9MPa、温度90℃で45分間水添反応を行った。
その後、安定剤としてオクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを、ブロック共重合体100質量部に対して0.3質量部添加し、界面活性剤としてスチレン-無水マレイン酸共重合物ナトリウム塩を、ブロック共重合体100質量部に対して0.05質量部添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行い、ブロック共重合体10を得た。
<実施例11>
Bu-Li添加量を0.100質量部に変更し、スチレン添加量を30.0質量部に変更し、ブタジエン添加量を70質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体11を得た。
Bu-Li添加量を0.100質量部に変更し、スチレン添加量を30.0質量部に変更し、ブタジエン添加量を70質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体11を得た。
<実施例12>
Bu-Li添加量を0.090質量部に変更し、スチレン添加量を43.0質量部に変更し、ブタジエン添加量を57質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体12を得た。
Bu-Li添加量を0.090質量部に変更し、スチレン添加量を43.0質量部に変更し、ブタジエン添加量を57質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体12を得た。
<実施例13>
Bu-Li添加量を0.200質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体13を得た。
Bu-Li添加量を0.200質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体13を得た。
<実施例14>
Bu-Li添加量を0.070質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体14を得た。
Bu-Li添加量を0.070質量部に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体14を得た。
<実施例15>
界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸と水酸化カルシウムの混合物に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体15を得た。
界面活性剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸と水酸化カルシウムの混合物に変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体15を得た。
<実施例16>
ブロック共重合体の乾燥後、ステアリン酸カルシウムを、ブロック共重合体100質量部当たりカルシウムとして30ppm添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体16を得た。
ブロック共重合体の乾燥後、ステアリン酸カルシウムを、ブロック共重合体100質量部当たりカルシウムとして30ppm添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体16を得た。
<比較例1>
水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして300ppmに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体17を得た。
水添触媒を、ブロック共重合体100質量部当たりチタンとして300ppmに変更し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体17を得た。
<比較例2>
ブロック共重合体の乾燥後、ステアリン酸カルシウムを共重合体100質量部当たりカルシウムとして300ppm添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体18を得た。
ブロック共重合体の乾燥後、ステアリン酸カルシウムを共重合体100質量部当たりカルシウムとして300ppm添加し、ドラムドライヤーを用いて直接脱揮処理を行った。その他の条件は、実施例1と同様にしてブロック共重合体18を得た。
上述した実施例1~16及び比較例1~2のブロック共重合体の物性値を表1~表3に示す。
また、実施例1~16及び比較例1~2の特性を上記方法により評価した。
さらに、上述した粘着テープの作製方法により粘着テープを得た。得られた粘着テープを上記方法により評価した。
評価結果を表1~表3に示す。
また、実施例1~16及び比較例1~2の特性を上記方法により評価した。
さらに、上述した粘着テープの作製方法により粘着テープを得た。得られた粘着テープを上記方法により評価した。
評価結果を表1~表3に示す。
表1~表3の結果から、実施例1~16ではヘイズの低い透明性の高い溶液が得られたのに対し、比較例1~2では透明性の低い溶液が得られた。また、実施例2と実施例3の比較から、LiとTiの含有量が少ないと、より透明性が高い溶液が得られることが分かった。また実施例6と実施例7の比較から、同程度の金属含有量である場合、酸素原子をカップリング剤残基に含むカップリング剤でカップリングさせることにより、より透明性の高い溶液が得られることが分かった。また、実施例2と実施例4の比較から、水素添加率が高い方が比誘電率と誘電正接が低くなることが分かった。また、実施例2と実施例11、実施例12の比較からビニル芳香族単量単位の含有量が低いと比誘電率が低くなることが分かった。また、実施例2と実施例15、実施例16の比較から、Caの含有量が低いと誘電正接が低くなることが分かった。また、実施例2と実施例3の比較から、LiとTiの含有量が少ないとより誘電正接が低くなることが分かった。
本発明のブロック共重合体は、粘着剤組成物の材料として、産業上の利用可能性を有している。
1 デバイス粘着剤層
2 カバーガラス
3 ディスプレイモジュール
4 機能層
5 センサ層(タッチセンサ)
6 透明電極
7 偏光板
8 液晶パネル
9 導光板
10 電子デバイス
11 光源
2 カバーガラス
3 ディスプレイモジュール
4 機能層
5 センサ層(タッチセンサ)
6 透明電極
7 偏光板
8 液晶パネル
9 導光板
10 電子デバイス
11 光源
Claims (18)
- 粘着剤組成物用のブロック共重合体であって、
前記ブロック共重合体が、ビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)を含み、
Li、Mg、Al、Si、P、Ca、Ti、Fe、Co、Ni原子の含有量の合計が400質量ppm以下である、
ブロック共重合体。 - Ca原子の含有量が300質量ppm以下である、
請求項1に記載のブロック共重合体。 - Ca原子の含有量が50質量ppm以下である、
請求項1に記載のブロック共重合体。 - Li原子とTi原子の含有量の合計が300質量ppm以下である、
請求項1に記載のブロック共重合体。 - 前記ブロック共重合体中の共役ジエン単量体単位に基づく二重結合の水素添加率が70%以上である、
請求項1に記載のブロック共重合体。 - 前記ブロック共重合体が、
成分(I)を20質量%以上90質量%以下、
成分(II)を10質量%以上80質量%以下、
含有し、
前記成分(I)が、1つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、重量平均分子量が30000以上200000以下であるブロック共重合体であり、
前記成分(II)が、下記成分(II-1)、(II-2)、及び(II-3)からなる群より選択される少なくとも1種の成分を含むブロック共重合体である、
請求項1に記載のブロック共重合体。
成分(II-1):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して1.5倍以上2.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-2):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して2.5倍以上3.5倍未満の重量平均分子量を有する成分
成分(II-3):少なくとも2つのビニル芳香族単量体単位を主体とする重合体ブロック(A)と、少なくとも1つの共役ジエン単量体単位を主体とする重合体ブロック(B)とを有し、前記成分(I)の重量平均分子量に対して3.5倍以上4.5倍未満の重量平均分子量を有する成分 - 前記ブロック共重合体がカップリング重合体を含み、
前記カップリング重合体が、酸素原子を含むカップリング剤残基を含む、
請求項1に記載のブロック共重合体。 - 前記成分(I)の重量平均分子量が8.2万以上10万未満である、
請求項6に記載のブロック共重合体。 - ビニル芳香族単量体単位の含有量が5.0質量%以上35.0質量%以下である、
請求項1に記載のブロック共重合体。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
を、含有する粘着剤組成物。 - 軟化剤を120質量部以下、さらに含有する、
請求項10に記載の粘着剤組成物。 - 請求項1乃至9のいずれか一項に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
を、含有する光学用粘着剤組成物。 - 軟化剤を120質量部以下、さらに含有する、
請求項12に記載の光学用粘着剤組成物。 - 請求項12に記載の光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着シート。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載のブロック共重合体100質量部と、
粘着付与剤1~250質量部と、
含む、光学用粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する光学粘着シートであって、
ディスプレイモジュールを有する電子デバイスを構成するデバイス粘着剤層用途の光学粘着シート。 - 前記デバイス粘着剤層が、
前記ディスプレイモジュール内に設けられている透明電極と、他の透明電極との間に設けられている、
請求項15に記載の光学粘着シート。 - 前記ディスプレイモジュールの表示面側に、前記デバイス粘着剤層を介してタッチセンサを構成するセンサ層がさらに設けられており、
前記デバイス粘着剤層が前記光学用粘着組成物からなる、
請求項15に記載の光学粘着シート。 - 前記ディスプレイモジュールが、液晶パネル、偏光板、導光板、及び光源を有し、
前記ディスプレイモジュールの表示面側に、前記デバイス粘着剤層を介して偏光板、及びタッチセンサを構成するセンサ層がさらに設けられており、
前記センサ層とカバーガラスとが、他のデバイス粘着剤層を介して積層されており、
前記デバイス粘着剤層が偏光板に隣接する層であり、
前記他のデバイス粘着剤層が前記センサ層に隣接する層である、
請求項15に記載の光学粘着シート。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021211980 | 2021-12-27 | ||
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JP2022181867A Pending JP2023097357A (ja) | 2021-12-27 | 2022-11-14 | ブロック共重合体、粘着剤組成物、粘着シート、及び光学粘着シート |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP6296674B2 (ja) | 2009-06-18 | 2018-03-20 | 日東電工株式会社 | 光学用粘着シート |
-
2022
- 2022-11-14 JP JP2022181867A patent/JP2023097357A/ja active Pending
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- 2022-12-21 CN CN202211659902.7A patent/CN116355159A/zh active Pending
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