KR20150002460A - 점착성 조성물, 점착제 및 점착시트 - Google Patents

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Abstract

투명도전막 등의 피착체에 악영향을 주지 않고, 또 내구성이 우수한 점착성 조성물, 점착제 및 점착시트를 제공한다.
중량평균 분자량이 140만~250만이며, 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기를 갖는 모노머와 지환식 구조를 갖는 모노머와 카르복실기를 갖는 모노머를 함유하는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)와, 이소시아네이트계 가교제(B)와, 머캅토기를 갖는 실란 커플링제(C)를 함유하고, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기를 갖는 모노머를 1~5 질량% 함유하고, 카르복실기를 갖는 모노머를 0.1~0.8 질량% 함유하는 점착성 조성물.

Description

점착성 조성물, 점착제 및 점착시트{adhesion composition, an adhesive and adhesion sheet}
본 발명은 점착성 조성물, 점착제(점착성 조성물을 가교시킨 재료) 및 점착시트에 관한 것이며, 특히, 편광판 등의 광학 부재용으로서 적합한 점착성 조성물, 점착제 및 점착시트에 관한 것이다.
근년, 각종 전자기기에서, 표시장치와 입력수단을 겸한 터치 패널이 많이 사용되고 있다. 터치 패널의 종류에는, 주로, 저항막식, 정전용량식, 광학식 및 초음파식이 있고, 저항막식에는 아날로그 저항막식 및 매트릭스 저항막식이 있고, 정전용량식에는 표면형 및 투영형이 있다.
최근 주목받고 있는 스마트폰이나 태블릿 단말 등의 모바일 전자기기에서의 터치 패널에서는 투영형 정전용량식의 것이 많이 사용되고 있다. 이러한 모바일 전자기기에서의 투영형 정전용량식의 터치 패널로서, 예를 들면, 아래로부터 순차적으로, 액정표시장치(LCD), 점착제층, 투명도전막(주석 도프 산화인듐: ITO), 유리기판, 투명도전막(ITO), 및 강화유리 등의 보호층이 적층된 것이 제안되고 있다.
상기 액정표시장치를 구성하는 광학 부품으로는, 일반적으로 액정 셀이 사용된다. 액정 셀은, 일반적으로 배향층을 형성한 2장의 투명전극기판의 배향층을 내측으로 하여, 스페이서에 의해 소정의 간격이 되도록 배치하고, 그 주변을 실링하고, 2장의 투명전극기판의 사이에 액정재료를 끼운 것이다. 통상, 액정 셀에서의 2장의 투명전극기판의 외측에는, 각각 점착제를 거쳐서 편광판이 접착된다.
여기서, 상기와 같이, 액정표시장치의 편광판을 점착제층을 거쳐서 투명도전막(ITO)에 첩합하는 구성에서는, 점착제가 ITO에 직접 접촉하게 된다. 그 때문에, 산 성분인 카르복실기를 많이 포함한 점착제에서는 ITO를 부식시키거나 ITO의 저항치를 변화시킨다고 하는 문제가 생긴다.
광학용의 점착제로는, 예를 들면, 특허문헌 1에 나타나는 것이 알려져 있다. 이 점착제는 (메타)아크릴산의 탄소수 4~12의 알킬에스테르 모노머 50~90 질량%, (메타)아크릴산의 지환식 알킬에스테르 모노머 3~10 질량%, (메타)아크릴산의 하이드록실 알킬에스테르 모노머 0.1~1.0 질량%, 및 (메타)아크릴산의 탄소수 1~3의 알킬에스테르 모노머 3~10 질량%(합계 100 질량%)로 이루어지는 공중합체(공중합체 중에는 하이드록실기를 함유하지만, 카르복실기를 함유하지 않고, 중량평균 분자량은 70만~120만이다), 가교제(공중합체 100 질량부에 대해서 0.02~1 질량부) 및 가교 조제(공중합체 100 질량부에 대해서 0.5~5.0 질량부)로 이루어진다. 이 점착제는 산 성분인 카르복실기를 함유하지 않기 때문에, 전술한 문제는 잘 생기지 않는다.
 특허문헌 1: 일본국 공개특허 2012-001647호 공보
한편, 근년의 모바일 전자기기의 박형화에 수반하여, 구성 부재인 편광판도 박형화가 진행되고 있다. 구체적으로는, 편광자인 폴리비닐알코올을 양측으로부터 유지하는 보호필름의 막 두께가 얇아진 편광판이 사용되도록 되어 가고 있다. 이러한 편광판은, 보호필름에 의해 편광자의 열 수축을 막는 능력이 떨어지기 때문에, 종래보다 열 수축이 커지는 경향이 있다. 또, 상기 보호필름의 재질로도, 트리아세틸셀룰로오스 대신에 시클로올레핀 폴리머(COP) 등의 아웃가스가 생기기 쉬운 광학 기능성 필름 등이 적용되도록 되어 가고 있다. 그 때문에, 그들에 사용하는 점착제는 지금보다 높은 신뢰성(내구성)이 요구되고 있다.
그렇지만, 상기와 같은 편광판에 특허문헌 1의 점착제를 사용했을 경우, 내구성이 충분하지 않아, 고온 조건하에서 또는 습열 조건하에서 들뜸이나 벗겨짐이 발생해 버린다.
본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것으로, 투명도전막 등의 피착체에 악영향을 주지 않고, 또 내구성이 우수한 점착성 조성물, 점착제 및 점착시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 제1의 본 발명은, 중량평균 분자량이 140만~250만이며, 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기를 갖는 모노머와 지환식 구조를 갖는 모노머와 카르복실기를 갖는 모노머를 함유하는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)와, 이소시아네이트계 가교제(B)와, 머캅토기를 갖는 실란 커플링제(C)를 함유하고, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 상기 수산기를 갖는 모노머를 1~5 질량% 함유하고, 상기 카르복실기를 갖는 모노머를 0.1~0.8 질량% 함유하는 점착성 조성물을 제공한다(발명 1).
상기 발명(발명 1)에 의한 점착성 조성물을 가교시켜 얻어지는 점착제는, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기를 갖는 모노머, 지환식 구조를 갖는 모노머 및 카르복실기를 갖는 모노머를 각각 소정량 함유하는 것, 및 머캅토기를 갖는 실란 커플링제(C)가 우수한 커플링 효과를 발휘하는 것 등에 의해, 내구성이 우수하게 된다. 또, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)에 포함되는 카르복실기의 양이 낮게 억제되기 때문에, 산에 의한 투명도전막 등의 피착체의 불편을 억제할 수가 있다.
상기 발명(발명 1)에서, 상기 이소시아네이트계 가교제(B)는 트리메티롤프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트인 것이 바람직하다(발명 2).
상기 발명(발명 1, 2)에서, 상기 점착성 조성물 중에서의 상기 이소시아네이트계 가교제(B)의 함유량은, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부에 대해서, 0.01~1 질량부인 것이 바람직하다(발명 3).
상기 발명(발명 1~3)에서, 상기 점착성 조성물 중에서의 상기 실란 커플링제(C)의 함유량은, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부에 대해서, 0.01~0.4 질량부인 것이 바람직하다(발명 4).
상기 발명(발명 1~4)에서, 상기 지환식 구조는 시클로헥실 골격, 디시클로펜타디엔 골격, 아다만탄 골격 또는 이소보르닐 골격을 포함하는 것이 바람직하다(발명 5).
상기 발명(발명 1~5)에서, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 상기 지환식 구조를 갖는 모노머를 0.1~20 질량% 함유하는 것이 바람직하다(발명 6).
제2의 본 발명은, 상기 점착성 조성물(발명 1~6)을 가교하여 이루어지는 점착제를 제공한다(발명 7).
상기 발명(발명 7)에서는, 겔 분율이 55~90%인 것이 바람직하다(발명 8).
제3의 본 발명은 기재와 점착제층을 구비한 점착시트로서, 상기 점착제층이 상기 점착제(발명 7, 8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착시트를 제공한다(발명 9).
상기 발명(발명 9)에서, 상기 기재는 광학 부재인 것이 바람직하다(발명 10).
상기 발명(발명 10)에서, 상기 광학 부재는 편광판인 것이 바람직하다(발명 11).
제4의 본 발명은 2장의 박리시트와, 상기 2장의 박리시트의 박리 면과 접하도록 상기 박리시트에 끼워진 점착제층을 구비한 점착시트로서, 상기 점착제층이 상기 점착제(발명 7, 8)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착시트를 제공한다(발명 12).
상기 발명(발명 9~12)에서는, 상기 점착제층과 투명도전막과의 적층체에 대해, 65℃, 95%RH의 분위기에 500시간 폭로하는 습열촉진 시험을 행하였을 때에, 상기 투명도전막의 하기식에 의해 산출되는 저항치 증가율이 15% 이하인 것이 바람직하다(발명 13).
저항치 증가율(%)={(R-R0)/R0}×100
(식 중, R0는 습열촉진 시험 전의 초기 저항치이며, R는 습열촉진 시험 후의 저항치이다.)
본 발명에 의한 점착성 조성물, 점착제 및 점착시트에 의하면, 투명도전막 등의 피착체에 악영향을 주지 않고, 또 내구성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 점착시트의 단면도.
도 2는 본 발명의 제2의 실시형태에 의한 점착시트의 단면도.
도 3은 시험예 3에서 제작한 저항치 측정샘플의 단면도.
도 4는 시험예 3에서의 시험방법을 설명하는 사시도.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
[점착성 조성물]
본 실시형태에 의한 점착성 조성물(이하 「점착성 조성물 P」라고 한다.)은 중량평균 분자량이 140만~250만이며, 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기를 갖는 모노머(수산기 함유 모노머)와 지환식 구조를 갖는 모노머(지환식 구조 함유 모노머)와 카르복실기를 갖는 모노머(카르복실기 함유 모노머)를 함유하는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)와, 이소시아네이트계 가교제(B)와, 머캅토기를 갖는 실란 커플링제(C)를 함유한다. 또, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기 함유 모노머를 1~5 질량% 함유하고, 카르복실기 함유 모노머를 0.1~0.8 질량% 함유한다. 또 본 명세서에서, (메타)아크릴산 에스테르란 아크릴산 에스테르 및 메타크릴산 에스테르의 양쪽 모두를 의미한다. 다른 유사 용어도 마찬가지이다. 또 「중합체」에는 「공중합체」의 개념도 포함되는 것으로 한다.
상기 점착성 조성물 P에서, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머를 소정량 함유함과 함께, 지환식 구조 함유 모노머를 함유한다. 그 점착성 조성물 P를 가교시켜 얻어지는 점착제는 응집력과 응력 완화성을 겸비하는 동시에, 지환식 구조의 효과에 의해, 편광판 등의 광학 부재, 특히 폴리시클로올레핀계의 광학 부재나, 투명도전막에 대한 밀착성이 높아지기 때문에, 내구성이 우수하게 된다.
또, 상기 점착성 조성물 P를 가교 시키면, 실란 커플링제(C)의 머캅토기는 이소시아네이트계 가교제(B)의 이소시아네이트기와 용이하게 티오우레탄 결합을 형성하고, 그 이소시아네이트계 가교제(B)의 다른 이소시아네이트기는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 수산기와 반응하여 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)를 가교하여, 3차원 망상구조를 형성한다. 그리고, 실란 커플링제(C)의 알콕시실릴기는, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)로부터 적절한 거리를 가지고, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)에 매달린 형태가 된다고 추정된다. 이에 의해, 우수한 커플링 효과가 발휘되어, 얻어지는 점착제는 고온 조건하에서나 습열 조건하에서도 접착 내구성이 우수하게 된다.
또한 상기 점착성 조성물 P에서는, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가 모노머 단위로서 함유하는 카르복실기 함유 모노머의 함유량이 낮게 억제되기 때문에, 얻어지는 점착제의 첩부 대상이 산에 의해 불편이 생기는 것, 예를 들면 투명도전막이나 금속막 등인 경우에도, 산에 의한 그들의 불편을 억제할 수가 있다. 특히, 첩부 대상이 투명도전막인 경우에는, 그 투명도전막을 부식시키거나 그 투명도전막의 저항치를 변화시키는 것을 억제할 수가 있다.
(1) (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 상기 수산기 함유 모노머, 지환식 구조 함유 모노머 및 카르복실기 함유 모노머 외에, 알킬기의 탄소수가 1~20의 (메타)아크릴산 알킬에스테르를 함유하는 것이 바람직하고, 특히 주성분으로서 함유하는 것이 바람직하다. 또, 소망에 따라, 다른 모노머를 함유해도 좋다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 알킬기의 탄소수가 1~20의 (메타)아크릴산 알킬에스테르를 함유함으로써, 바람직한 점착성을 발현할 수가 있다. 알킬기의 탄소수가 1~20의 (메타)아크릴산 알킬에스테르로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 메틸, (메타)아크릴산 에틸, (메타)아크릴산 프로필, (메타)아크릴산 n-부틸, (메타)아크릴산 n-펜틸, (메타)아크릴산 n-헥실, (메타)아크릴산 2-에틸헥실, (메타)아크릴산 이소옥틸, (메타)아크릴산 n-데실, (메타)아크릴산 n-도데실, (메타)아크릴산 미리스틸, (메타)아크릴산 팔미틸, (메타)아크릴산 스테아릴 등을 들 수 있다. 그 중에서, 점착성을 보다 향상시키는 관점에서, 알킬기의 탄소수가 1~8의 (메타)아크릴산 에스테르가 바람직하고, (메타)아크릴산 메틸 및 (메타)아크릴산 n-부틸이 특히 바람직하다. 또 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 알킬기의 탄소수가 1~20의 (메타)아크릴산 알킬에스테르를 50~98.8 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 특히 70~95 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 또 85.7~91.9 질량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 또 (메타)아크릴산 알킬에스테르를 50 질량% 이상 함유하면, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)에 적합한 점착성을 부여시킬 수가 있다. 또, (메타)아크릴산 알킬에스테르를 98.8 질량% 이하로 함으로써, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 중에 다른 모노머 성분을 적합한 양 도입할 수가 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 수산기 함유 모노머를 함유한다. 그 수산기는 이소시아네이트계 가교제(B)의 이소시아네이트기와 반응성이 높고, 그들의 반응에 의해, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는 이소시아네이트계 가교제(B)에 의해 가교 된다. 이 가교 구조에 의해, 얻어지는 점착제는 내구성이 우수하게 된다.
수산기 함유 모노머로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 2-하이드록시에틸, (메타)아크릴산 2-하이드록시프로필, (메타)아크릴산 3-하이드록시프로필, (메타)아크릴산 2-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 3-하이드록시부틸, (메타)아크릴산 4-하이드록시부틸 등의 (메타)아크릴산 하이드록시알킬에스테르 등을 들 수 있고, 그 중에서, 이소시아네이트계 가교제(B)와의 반응성의 관점에서 (메타)아크릴산 2-하이드록시에틸 또는 (메타)아크릴산 4-하이드록시부틸이 바람직하다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기 함유 모노머를 1~5 질량% 함유하고, 바람직하게는 2~4 질량% 함유한다. 수산기 함유 모노머의 함유량이 상기의 범위에 있음으로써, 형성되는 가교 구조가 양호하게 되어, 얻어지는 점착제가 우수한 내구성을 갖게 된다. 수산기 함유 모노머의 함유량이 1 질량% 미만에서는 가교점이 너무 적어 응집력이 저하하여, 얻어지는 점착제가 우수한 내구성을 발휘하지 않는다. 한편, 수산기 함유 모노머의 함유량이 5 질량%를 넘으면, 가교점이 너무 많아서, 얻어지는 점착제가 유연하지 않게 되어 응력 완화성이 저하하고, 그에 의해, 기재의 수축에 대응할 수 없게 되어 내구성이 나빠진다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 지환식 구조 함유 모노머를 함유한다. 이에 의해, 얻어지는 점착제는, 편광판 등의 광학 부재, 특히 폴리시클로올레핀계의 광학 부재나, 투명도전막에 대한 밀착성이 높아져, 내구성이 향상한다.
지환식 구조의 탄소환은 포화 구조의 것이라도 좋고, 불포화 결합을 갖는 것이라도 좋다. 또, 지환식 구조는 단환의 지환식 구조라도 좋고, 2환, 3환 등의 다환의 지환식 구조라도 좋다. 지환식 구조의 탄소수는 5~20인 것이 바람직하고, 특히 6~15인 것이 바람직하고, 또 7~12인 것이 더욱 바람직하다.
지환식 구조로는, 예를 들면, 시클로헥실 골격, 디시클로펜타디엔 골격, 아다만탄 골격, 이소보르닐 골격, 시클로알칸 골격(시클로헵탄 골격, 시클로옥탄 골격, 시클로노난 골격, 시클로데칸 골격, 시클로운데칸 골격, 시클로도데칸 골격 등), 시클로알켄 골격(시클로헵텐 골격, 시클로옥텐 골격 등), 노르보르넨 골격, 노르보르나디엔 골격, 다환식 골격(큐반 골격, 바스케탄 골격, 하우산 골격 등), 스피로 골격 등을 포함하는 것을 들 수 있고, 그 중에서, 보다 우수한 밀착성·내구성 향상 효과를 발휘하는 시클로헥실 골격, 디시클로펜타디엔 골격, 아다만탄 골격 또는 이소보르닐 골격을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 지환식 구조 함유 모노머로는, 상기의 골격을 포함한 (메타)아크릴산 에스테르 모노머가 바람직하고, 구체적으로는, (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 디시클로펜타닐, (메타)아크릴산 아다만틸, (메타)아크릴산 이소보르닐, (메타)아크릴산 디시클로펜테닐, (메타)아크릴산 디시클로펜테닐옥시에틸 등을 들 수 있고, 그 중에서, 보다 우수한 밀착성·내구성 향상 효과를 발휘하는 (메타)아크릴산 시클로헥실, (메타)아크릴산 디시클로펜타닐, (메타)아크릴산 아다만틸 또는 (메타)아크릴산 이소보르닐이 바람직하다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 지환식 구조 함유 모노머를 0.1~20 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 특히 1~15 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 또 6~10 질량% 함유하는 것이 더욱 바람직하다. 지환식 구조 함유 모노머의 함유량이 상기의 범위에 있음으로써, 얻어지는 점착제가 우수한 밀착성, 그리고 우수한 내구성을 갖게 된다. 지환식 구조 함유 모노머의 함유량이 0.1 질량% 미만에서는, 얻어지는 점착제의 밀착성을 충분히 향상할 수 없는 경우가 있다. 한편, 지환식 구조 함유 모노머의 함유량이 20 질량%를 넘으면, 다른 성분의 배합량이 감소하여, 얻어지는 점착제의 내구성이 저하하는 경우가 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 카르복실기 함유 모노머를 함유한다. 그 카르복실기는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 중의 수산기와 이소시아네이트계 가교제(B)와의 가교 반응을 촉진하는 동시에, 카르복실기 자신도 이소시아네이트계 가교제(B)와 가교 반응을 행한다. 이에 의해, 얻어지는 점착제는 가교의 정도가 적합한 것으로 되고, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 사이에서의 가교 정도가 균등하게 됨으로써, 내구성이 우수하게 된다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 카르복실기 함유 모노머를 0.1~0.8 질량% 함유하고, 바람직하게는 0.1~0.5 질량% 함유하고, 특히 바람직하게는 0.1~0.3 질량% 함유한다. 카르복실기 함유 모노머가 상기의 범위에 있음으로써, 얻어지는 점착제가 우수한 내구성을 갖게 된다. 카르복실기 함유 모노머의 함유량이 0.1 질량% 미만에서는, 얻어지는 점착제의 내구성이 나빠진다. 한편, 카르복실기 함유 모노머의 함유량이 0.8 질량%를 넘으면, 얻어지는 점착제의 첩부 대상이 투명도전막 등의 경우에, 투명도전막 등이 부식하거나 투명도전막의 저항치가 크게 변화한다.
상기 다른 모노머로는, 상기 수산기 함유 모노머의 수산기 및 카르복실기 함유 모노머의 카르복실기와 이소시아네이트계 가교제(B)와의 반응을 방해하지 않기 위해서라도, 이소시아네이트계 가교제(B)와 반응성을 갖는 관능기를 포함하지 않는 모노머가 바람직하다. 이러한 다른 모노머로는, 예를 들면, (메타)아크릴산 메톡시에틸, (메타)아크릴산 에톡시에틸 등의 (메타)아크릴산 알콕시알킬에스테르, 아크릴아미드, 메타크릴아미드 등의 비가교성의 아크릴아미드, (메타)아크릴산 N,N-디메틸아미노에틸, (메타)아크릴산 N,N-디메틸아미노프로필 등의 비가교성의 3급 아미노기를 가지는 (메타)아크릴산 에스테르, 초산비닐 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중합형태는 랜덤 공중합체라도 좋고, 블록 공중합체라도 좋다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중량평균 분자량은 140만~250만이며, 바람직하게는 160만~220만이며, 특히 바람직하게는 180만~200만이다. 또 본 명세서에서의 중량평균 분자량은, 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 값이다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중량평균 분자량이 140만 미만이면, 얻어지는 점착제가 내구성이 떨어지게 된다. (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중량평균 분자량이 250만을 넘으면, 얻어지는 점착제가 가공성이 떨어지게 된다.
또한 점착성 조성물 P에서, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다. 또, 점착성 조성물 P는 수산기 함유 모노머, 지환식 구조 함유 모노머 또는 카르복실기 함유 모노머를 구성 모노머 단위로서 함유하지 않는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체를 더 함유해도 좋다.
(2) 이소시아네이트계 가교제(B)
이소시아네이트계 가교제(B)는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가 갖는 수산기와의 반응성, 및 실란 커플링제(C)가 갖는 머캅토기와의 반응성이 우수하다고 하는 이점이 있다.
이소시아네이트계 가교제(B)는 적어도 폴리이소시아네이트 화합물을 함유하는 것이다. 폴리이소시아네이트 화합물로는, 예를 들면, 톨릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄 디이소시아네이트, 크실릴렌 디이소시아네이트 등의 방향족 폴리이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 등의 지방족 폴리이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 수소 첨가 디페닐메탄 디이소시아네이트 등의 지환식 폴리이소시아네이트 등, 및 그들의 비우렛체, 이소시아누레이트체, 또 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메티롤프로판, 피마자유 등의 저분자 활성 수소 함유 화합물과의 반응물인 어덕트체 등을 들 수 있고, 그 중에서 편광판에 사용했을 경우에서의 내구성 및 가공성의 관점에서, 트리메티롤프로판 변성의 방향족 폴리이소시아네이트, 특히 트리메티롤프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트가 바람직하다. 상기 이소시아네이트계 가교제(B)는 1종을 단독으로, 또는 2종 이상을 조합해 사용할 수가 있다.
점착성 조성물 P중에서의 이소시아네이트계 가교제(B)의 함유량은, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부에 대해서, 0.01~1 질량부인 것이 바람직하고, 특히 0.05~0.5 질량부인 것이 바람직하고, 또 0.1~0.3 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 이소시아네이트계 가교제(B)의 함유량이 상기 범위에 있음으로써, 얻어지는 점착제에서, 응력 완화성, 그리고 내구성이 우수한 가교 구조를 형성할 수가 있다.
(3) 실란 커플링제(C)
본 실시형태에서의 실란 커플링제(C)는 머캅토기를 가진다. 이 머캅토기는 이소시아네이트계 가교제(B)의 이소시아네이트기와 용이하게 반응한다. 전술한 바와 같이, 점착성 조성물 P를 가교 시킨 점착제에서는, 실란 커플링제(C)의 알콕시실릴기는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)로부터 적절한 거리, 즉 이소시아네이트계 가교제(B)에서의 복수의 이소시아네이트기의 상호간의 거리를 가지고, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)에 매달린 형태가 된다고 추정된다. 이와 같이, 알콕시실릴기가 (가교 된)(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)로부터 적절한 거리를 가지고 존재함으로써, 우수한 커플링 효과가 발휘되고, 그에 의해, 얻어지는 점착제는 접착성이 우수하고, 고온 조건하에서나 습열 조건하에서도 접착 내구성이 우수하게 된다. 이 효과는, 점착제의 첩부 대상이 유리나 금속 등의 무기재료의 경우에 특히 현저하게 발휘된다.
실란 커플링제(C)로는, 분자 내에 머캅토기를 적어도 1개, 알콕시실릴기를 적어도 1개 갖는 유기 규소화합물로서, 점착제 성분과의 상용성이 좋고, 또 광투과성을 갖는 것, 예를 들면 실질상 투명한 것이 적합하다.
이러한 실란 커플링제(C)의 구체적인 예로는, 3-머캅토프로필 트리메톡시실란, 3-머캅토프로필 트리에톡시실란, 3-머캅토프로필 디메톡시메틸실란 등의 머캅토기 함유 저분자형 실란 커플링제; 3-머캅토프로필 트리메톡시실란, 3-머캅토프로필 트리에톡시실란, 3-머캅토프로필 디메톡시메틸실란 등의 머캅토기 함유 실란 화합물과 메틸트리에톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란 등의 알킬기 함유 실란 화합물과의 공축합물 등의 머캅토기 함유 올리고머형 실란 커플링제 등을 들 수 있다. 그 중에서, 내구성을 향상시키는 관점에서, 머캅토기 함유 올리고머형 실란 커플링제가 바람직하고, 특히 머캅토기 함유 실란 화합물과 알킬기 함유 실란 화합물과의 공축합물이 바람직하고, 또 3-머캅토프로필 트리메톡시실란과 메틸트리에톡시실란과의 공축합물이 바람직하다. 이들은 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다.
점착성 조성물 P중에서의 실란 커플링제(C)의 함유량은, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부에 대해서, 0.01~0.4 질량부인 것이 바람직하고, 특히 0.1~0.3 질량부인 것이 바람직하다. 실란 커플링제(C)의 함유량이 0.01 질량부 미만이면, 그 실란 커플링제(C)에 의한 효과가 얻어지기 어려운 경우가 있다. 한편, 실란 커플링제(C)의 함유량이 0.4 질량부를 넘으면, 이소시아네이트계 가교제(B)와 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)와의 반응을 저해하는 경우가 있다.
(4) 각종 첨가제
점착성 조성물 P에는, 소망에 따라, 아크릴계 점착제에 통상 사용되고 있는 각종 첨가제, 예를 들면, 대전 방지제, 점착 부여제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 연화제, 충전제, 굴절률 조정제 등을 첨가할 수가 있다.
대전 방지제의 구체적인 예로는, N-부틸-4-메틸피리듐헥사플루오로포스파이트, N-헥실-4-메틸피리듐헥사플루오로포스페이트, N-부틸-2-헥실피리듐퍼클로레이트, 비스(플루오로설포닐이미드)칼륨(KFSI), 비스(트리플루오로메탄설포닐이미드)칼륨(KTFSI), 비스(플루오로설포닐이미드)리튬(LiFSI), 비스(트리플루오로메탄설포늄이미드)리튬(LiTFSI), N-부틸-2-헥실피리듐비스(트리플루오로메탄설포닐)이미드 등을 들 수 있다. 이들의 대전 방지제는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합해 사용해도 좋다.
[점착성 조성물의 제조방법]
점착성 조성물 P는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)를 제조하고, 얻어진 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)와, 이소시아네이트계 가교제(B)와, 실란 커플링제(C)를 혼합함과 함께, 소망에 따라, 첨가제를 첨가함으로써 제조할 수가 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는 중합체를 구성하는 모노머 단위의 혼합물을 통상의 래디칼 중합법으로 중합함으로써 제조할 수가 있다. (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중합은, 소망에 따라 중합 개시제를 사용하여 용액 중합법 등에 의해 행할 수가 있다. 중합용매로는, 예를 들면, 초산에틸, 초산 n-부틸, 초산 이소부틸, 톨루엔, 아세톤, 헥산, 메틸에틸케톤 등을 들 수 있고, 2종류 이상을 병용해도 좋다.
중합 개시제로는, 아조계 화합물, 유기 과산화물 등을 들 수 있고, 2종류 이상을 병용해도 좋다. 아조계 화합물로는, 예를 들면, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산 1-카르보니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스(2,4-디메틸-4-메톡시발레로니트릴), 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 4,4'-아조비스(4-시아노발레릭산), 2,2'-아조비스(2-하이드록시메틸프로피오니트릴), 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 등을 들 수 있다.
유기 과산화물로는, 예를 들면, 과산화 벤조일, t-부틸퍼벤조에이트, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디-n-프로필퍼옥시디카보네이트, 디(2-에톡시에틸)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시비발레이트, (3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드, 디프로피오닐퍼옥사이드, 디아세틸퍼옥사이드 등을 들 수 있다.
또한 상기 중합 공정에서, 2-머캅토에탄올 등의 연쇄 이동제를 배합함으로써, 얻어지는 중합체의 중량평균 분자량을 조절할 수가 있다.
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가 얻어진 다음, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 용액에, 이소시아네이트계 가교제(B), 실란 커플링제(C), 희석용제, 및 소망에 따라 첨가제를 첨가하고, 충분히 혼합함으로써, 용제로 희석된 점착성 조성물 P(도포용액)를 얻는다.
점착성 조성물 P를 희석하여 도포용액으로 하기 위한 희석용제로는, 예를 들면, 헥산, 헵탄, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 염화 메틸렌, 염화 에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 1-메톡시-2-프로판올 등의 알코올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 이소포론, 시클로헥사논 등의 케톤, 초산에틸, 초산부틸 등의 에스테르, 에틸 셀로솔브 등의 셀로솔브계 용제 등이 사용된다.
이와 같이 하여 제조된 도포용액의 농도·점도로는, 코팅 가능한 범위이면 좋고, 특별히 제한되지 않고, 상황에 따라 적당히 선정할 수가 있다. 예를 들면, 점착성 조성물 P의 농도가 10~40 질량%가 되도록 희석한다. 또한 도포용액을 얻을 때, 희석용제 등의 첨가는 필요조건은 아니고, 점착성 조성물 P가 코팅 가능한 점도 등이면, 희석용제를 첨가하지 않아도 된다. 이 경우, 점착성 조성물 P는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중합용매를 그대로 희석용제로 하는 도포용액으로 된다.
[점착제]
본 실시형태에 의한 점착제는, 점착성 조성물 P를 가교하여 이루어지는 것이다. 점착성 조성물 P의 가교는 가열처리에 의해 행할 수가 있다. 또한 이 가열처리는, 점착성 조성물 P의 희석용제 등을 휘발시킬 때의 건조처리로 겸할 수도 있다.
가열처리를 행하는 경우, 가열온도는 50~150℃인 것이 바람직하고, 특히 70~120℃인 것이 바람직하다. 또, 가열시간은 30초~10분인 것이 바람직하고, 특히 50초~2분인 것이 바람직하다. 가열처리 후, 필요에 따라서, 상온(예를 들면, 23℃, 50%RH)에서 1~2주간 정도의 양생 기간을 설정해도 좋다. 이 양생 기간이 필요한 경우는 양생 기간 경과 후, 양생 기간이 불필요한 경우에는 가열처리 종료 후, 점착제층이 형성된다.
상기의 가열처리(및 양생)에 의해, 이소시아네이트계 가교제(B)에 의해 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가 가교하여 3차원 망상구조가 형성된다. 또, 실란 커플링제(C)의 머캅토기는 이소시아네이트계 가교제(B)의 이소시아네이트기와 용이하게 반응하고, 그 실란 커플링제(C)의 알콕시실릴기는, 그 이소시아네이트계 가교제(B)를 거쳐서, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A), 나아가서는 상기의 3차원 망상구조로부터 적절한 거리를 가지고 존재하는 것으로 추정되어, 우수한 커플링 효과를 발휘한다.
점착성 조성물 P를 가교시켜 얻어지는 점착제는, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가 갖는 지환식 구조 및 실란 커플링제(C)의 작용에 의해, 편광판 등의 광학 부재, 특히 폴리시클로올레핀계의 광학 부재나, 투명도전막에 대한 밀착성이 높고, 고온 조건하에서나 습열 조건하에서도 우수한 접착 내구성을 발휘한다. 예를 들면, 85℃의 고온 조건하나 60℃·90%RH의 습열 조건하에 250시간 둔 경우에도, 들뜸, 벗겨짐, 기포 등이 발생하는 것이 방지·억제된다.
본 실시형태에 의한 점착제의 겔 분율은, 55~90%인 것이 바람직하고, 특히 60~80%인 것이 바람직하다. 겔 분율이 55% 미만이면, 점착제의 응집력이 부족하여, 내구성 및 리워크성이 저하하는 경우가 있다. 특히, COP 편광판에 사용하는 경우에는, 고온하에서 충분한 접착 내구성이 얻어지지 않는 경우가 있다. 한편, 겔 분율이 90%를 넘으면, 응력 완화성이 너무 낮아져서 내구성이 저하하는 경우가 있다.
[점착시트]
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1의 실시형태에 의한 점착시트(1A)는, 아래로부터 순차적으로, 박리시트(12)와, 박리시트(12)의 박리 면에 적층된 점착제층(11)과, 점착제층(11)에 적층된 기재(13)로 구성된다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2의 실시형태에 의한 점착시트(1B)는 2장의 박리시트(12a, 12b)와, 그들 2장의 박리시트(12a, 12b)의 박리 면과 접하도록 그 2장의 박리시트(12a, 12b)에 끼워진 점착제층(11)으로 구성된다. 또 본 명세서에서의 박리시트의 박리 면이란, 박리시트에서 박리성을 갖는 면을 말하고, 박리처리를 실시한 면 및 박리처리를 실시하지 않아도 박리성을 나타내는 면의 모두를 포함하는 것이다.
어느 점착시트(1A, 1B)에서도, 점착제층(11)은 전술한 점착성 조성물 P를 가교하여 이루어지는 점착제로 된다.
점착제층(11)의 두께는 점착시트(1A, 1B)의 사용 목적에 따라 적당히 결정되지만, 통상 5~100㎛, 바람직하게는 10~60㎛의 범위이며, 예를 들면, 광학 부재, 특히 편광판용의 점착제층으로서 사용하는 경우에는 10~50㎛, 특히 15~30㎛인 것이 바람직하다.
기재(13)으로는, 특별히 제한은 없고, 통상의 점착시트의 기재 시트로서 사용되고 있는 것은 모두 사용할 수 있다. 예를 들면, 소망의 광학 부재 외에, 레이온, 아크릴, 폴리에스테르 등의 섬유를 사용한 직포 또는 부직포; 합성지; 상질지, 글래싱지, 함침지, 코팅지 등의 종이; 알루미늄, 동 등의 금속 호일; 우레탄 발포체, 폴리에틸렌 발포체 등의 발포체; 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리우레탄 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 트리아세틸셀룰로오스등의 셀룰로오스 필름, 폴리염화비닐 필름, 폴리염화비닐리덴 필름, 폴리비닐알코올 필름, 에틸렌-초산비닐 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 아크릴 수지 필름, 노르보르넨계 수지 필름, 시클로올레핀 수지 필름 등의 플라스틱 필름; 이들의 2종 이상의 적층체 등을 들 수가 있다. 플라스틱 필름은 1축 연신 또는 2축 연신된 것 이라도 좋다.
광학 부재로는, 예를 들면, 편광판(편광필름), 편광자, 위상차판(위상차 필름), 시야각 보상 필름, 휘도 향상 필름, 콘트래스트 향상 필름, 액정 폴리머 필름, 확산 필름, 반투과반사 필름 등을 들 수 있다. 그 중에서 편광판(편광필름)은 수축하기 쉽고, 치수변화가 크기 때문에, 내구성이 요구되는 관점에서, 본 실시형태의 점착제(상기 점착제층(11))를 형성하는 기재로서 적합하다. 또, 특히 폴리시클로올레핀계 필름 또는 그 필름을 구비한 편광판(COP 편광판)은 수축하기 쉽고, 치수변화가 클 뿐만 아니라, 접촉각이 크고, 밀착성이 낮기 때문에, 접착성·접착 내구성이 요구되는 관점에서, 본 실시형태의 점착제(상기 점착제층(11))를 형성하는 기재로서 적합하다.
기재(13)의 두께는, 그 종류에 따라서 다르지만, 예를 들면 광학 부재의 경우에는 통상 10~500㎛이며, 바람직하게는 50~300㎛이며, 특히 바람직하게는 80~150㎛이다.
박리시트(12, 12a, 12b)로는, 예를 들면, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리염화비닐 필름, 염화비닐 공중합체 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리에틸렌 나프탈레이트 필름, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 필름, 폴리우레탄 필름, 에틸렌 초산비닐 필름, 아이오노머 수지 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 공중합체 필름, 에틸렌·(메타)아크릴산 에스테르 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 불소 수지 필름 등이 사용된다. 또, 이들의 가교 필름도 사용된다. 또한 이들의 적층 필름이라도 좋다.
상기 박리시트의 박리 면(특히 점착제층(11)과 접하는 면)에는, 박리처리가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 박리처리에 사용되는 박리제로는, 예를 들면, 알키드계, 실리콘계, 불소계, 불포화 폴리에스테르계, 폴리올레핀계, 왁스계의 박리제를 들 수 있다.
박리시트(12, 12a, 12b)의 두께에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 통상 20~150㎛ 정도이다.
상기 점착시트(1A)를 제조하려면, 박리시트(12)의 박리 면에, 상기 점착성 조성물을 포함한 용액(도포용액)을 도포하고, 가열처리를 행하여 도막을 형성한 후, 그 도막에 기재(13)를 적층한다. 상기 도막은, 양생 기간이 불필요한 경우는 그대로 점착제층(11)으로 되고, 양생 기간이 필요한 경우는 양생 기간 경과 후에 점착제층(11)으로 된다. 가열처리 및 양생의 조건에 대해서는 전술한 바와 같다.
또, 상기 점착시트(1B)를 제조하려면, 한쪽의 박리시트(12a(또는 12b))의 박리 면에, 상기 점착성 조성물을 포함한 도포용액을 도포하고, 가열처리를 행하여 도막을 형성한 후, 그 도막에 다른 쪽의 박리시트(12b(또는 12a))의 박리 면을 겹쳐 맞춘다. 상기 도막은, 양생 기간이 불필요한 경우는 그대로 점착제층(11)으로 되고, 양생 기간이 필요한 경우는 양생 기간 경과 후에 점착제층(11)으로 된다.
상기 도포용액을 도포하는 방법으로는, 예를 들면 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등을 사용할 수가 있다.
점착시트(1A, 1B)에서의 점착제층(11)은, 헤이즈치(JIS K7136:2000에 준거하여 측정한 값)가 1.0% 이하인 것이 바람직하고, 특히 0.9% 이하인 것이 바람직하고, 또 0.8% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 헤이즈치가 1.0% 이하이면, 투명성이 매우 높아서 광학용도로서 적합한 것으로 된다.
여기서, 예를 들면, 액정 셀과 편광판으로 구성되는 액정표시장치를 제조하려면, 점착시트(1A)의 기재(13)로서 편광판을 사용하고, 그 점착시트(1A)의 박리시트(12)를 박리하고, 노출한 점착제층(11)과 액정 셀을 첩합하면 좋다.
또, 예를 들면, 액정 셀과 편광판 사이에 위상차판이 배치되는 액정표시장치를 제조하려면, 일례로서 우선, 점착시트(1B)의 한쪽의 박리시트(12a(또는 12b))를 박리하고, 점착시트(1B)의 노출한 점착제층(11)과 위상차판을 첩합한다. 그 다음에, 기재(13)로서 편광판을 사용한 점착시트(1A)의 박리시트(12)를 박리하고, 점착시트(1A)의 노출한 점착제층(11)과 상기 위상차판을 첩합한다. 상기 점착시트(B)의 점착제층(11)으로부터 다른 쪽의 박리시트(12b(또는 12a))를 박리하고, 점착시트(B)의 노출한 점착제층(11)과 액정 셀을 더 첩합한다.
이상의 점착시트(1A, 1B)에 의하면, 점착제층(11)이 내구성이 우수하기 때문에, 고온 조건하에서도 또는 습열 조건하에서도, 기재(13)와 피착체 사이에 들뜸, 벗겨짐, 발포 등이 생기는 것이 방지·억제된다. 특히, 기재(13)를 COP 편광판으로 했을 경우라도, COP 편광판의 변형에 의해 생길 수 있는 응력을 점착제층(11)에서 흡수·완화할 수가 있고, 그에 의해, 우수한 내구성이 발휘된다.
본 실시형태에 의한 점착시트(1A, 1B)는, 투명도전막을 피착체로 하는 것도 바람직하다. 점착성 조성물 P에서의 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)에 모노머 단위로서 함유되는 카르복실기 함유 모노머의 양은 전술한 바와 같이 소량이며, 투명도전막에 산 성분에 의한 악영향을 주는 것을 억제하기 위함이다. 구체적으로는, 투명도전막을 부식시키거나 투명도전막의 저항치를 변화시키는 것을 억제할 수가 있다.
상기 투명도전막으로는, 예를 들면, 백금, 금, 은, 동 등의 금속, 산화주석, 산화인듐, 산화카드뮴, 산화아연, 이산화아연 등의 산화물, 주석 도프 산화인듐(ITO), 산화아연 도프 산화인듐, 불소 도프 산화인듐, 안티몬 도프 산화주석, 불소 도프 산화주석, 알루미늄 도프 산화아연 등의 복합 산화물, 칼코게나이드, 6붕화란탄, 질화티탄, 탄화티탄 등의 비산화 화합물 등으로 이루어지는 것을 들 수 있다.
상기 투명도전막의 저항치 변화를 구체적으로 설명하면, 본 실시형태에 의한 점착시트(1A) 또는 점착시트(1B)를 사용하여, 점착제층(11)과 투명도전막을 첩합하고, 얻어진 적층체에 대해, 65℃, 95%RH의 분위기에 500시간 폭로하는 습열촉진 시험을 행하였을 때에, 투명도전막의 하기식에 의해 산출되는 저항치 증가율이 15% 이하인 것이 바람직하고, 특히 10% 이하인 것이 바람직하다.
저항치 증가율(%)={(R-R0)/R0}×100
(식 중, R0는 습열촉진 시험 전의 초기 저항치(Ω)이며, R는 습열촉진 시험 후의 저항치(Ω)이다.)
또한 투명도전막의 저항치 증가율의 측정방법의 상세는 후술한다.
기재(13)로서 편광판을 사용한 점착시트(1A)(이하 「점착제층 부착 편광판」이라고 칭하는 경우가 있음.)는, 무알칼리 유리에 대한 점착력이 0.1~20 N/25mm인 것이 바람직하고, 특히 0.5~10 N/25mm인 것이 바람직하고, 또 1~5 N/25mm인 것이 더욱 바람직하다. 점착력이 상기의 범위 내에 있음으로써, 유리판 등의 피착체와의 사이에 들뜸이나 벗겨짐 등을 방지할 수가 있다. 또한 여기서 말하는 점착력은, 기본적으로는 JIS Z0237: 2009에 준한 180°박리법에 의해 측정한 점착력을 말하지만, 측정샘플은 25mm(폭), 100mm(길이)로 하고, 그 측정샘플을 피착체에 대해 0.5 MPa, 50℃에서 20분 가압해 첩부한 후, 상압, 23℃, 50%RH의 조건하에서 24시간 방치하고 나서, 박리속도 300mm/min에서 측정하는 것으로 한다.
이상 설명한 실시형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 기재된 것이며, 본 발명을 한정하기 위해서 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기 실시형태에 개시된 각 요소는 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함한 취지이다.
예를 들면, 점착시트(1A)의 박리시트(12)는 생략되어도 좋고, 점착시트(1B)에서의 박리시트(12a, 12b)의 어느 한쪽은 생략되어도 좋다.
실시예
이하, 실시예 등에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이들의 실시예 등으로 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
1. (메타)아크릴산 에스테르 중합체의 제조
아크릴산 n-부틸 76.9 질량부, 아크릴산 메틸 10 질량부, 아크릴산 이소보르닐 10 질량부, 아크릴산 2-하이드록시에틸 3 질량부 및 아크릴산 0.1 질량부를 공중합시켜 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)를 제조했다. 이 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 분자량을 후술하는 방법으로 측정한바, 중량평균 분자량 180만이었다.
2. 점착성 조성물의 제조
상기 공정(1)에서 얻어진 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부(고형분 환산치; 이하 같음)와, 이소시아네이트계 가교제(B)로서 트리메티롤프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트(니폰폴리우레탄 사제, 상품명 「콜로네이트 L」) 0.1 질량부와, 머캅토기를 갖는 실란 커플링제(C)로서 3-머캅토프로필 트리메톡시실란과 메틸트리에톡시실란과의 공축합물(신에츠카가쿠코교 사제, 상품명 「X-411-1810」, 머캅토 당량: 450g/몰) 0.3 질량부를 혼합하고, 충분히 교반하고, 초산에틸로 희석함으로써 점착성 조성물의 도포용액을 얻었다.
여기서, 그 점착성 조성물의 배합을 표 1에 나타낸다. 또 표 1에 기재된 약호 등의 상세는 이하와 같다.
[(메타)아크릴산 에스테르 중합체]
BA: 아크릴산 n-부틸
MA: 아크릴산 메틸
HEA: 아크릴산 2-하이드록시에틸
AA :아크릴산
IBXA: 아크릴산 이소보르닐
PhEA: 아크릴산 2-페녹시에틸
ADMMA: 메타크릴산 아다만틸
DCPA: 아크릴산 디시클로펜타닐
CHA: 아크릴산 시클로헥실
3. 점착제층 부착 편광판의 제조
얻어진 점착성 조성물의 도포용액을, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 한쪽 면을 실리콘계 박리제로 박리처리한 박리시트(린텍 사제, SP-PET3811, 두께: 38㎛)의 박리처리 면에, 건조 후의 두께가 25㎛가 되도록 나이프 코터로 도포한 후, 90℃에서 1분간 가열처리하여 점착성 조성물의 도막을 형성했다.
그 다음에, 폴리비닐알코올 필름으로 이루어지는 편광자의 한쪽의 면을 트리아세틸셀룰로오스 필름으로 보호하고, 다른 쪽의 면을 시클로올레핀 폴리머 필름으로 보호하여 이루어지는 두께 100㎛의 COP 편광판을, 상기 도막의 노출면과 시클로올레핀 폴리머 필름의 표면이 접하도록, 상기 도막과 첩합하고, 23℃, 50%RH에서 7일간 양생함으로써 점착제층 부착 편광판을 얻었다.
[실시예 2~12, 비교예 1~4]
(메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)를 구성하는 각 모노머의 종류 및 비율, (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)의 중량평균 분자량, 이소시아네이트계 가교제(B)의 배합량, 및 실란 커플링제(C)의 배합량을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 점착제층 부착 편광판을 제조했다. 또한 실시예 9에서는, 점착성 조성물의 제조에서, 대전 방지제로서 비스(트리플루오로메탄설포늄이미드)리튬과 테트라에틸렌글리콜 디메틸에테르와의 등 몰 혼합품(산코카가쿠 사제, 상품명 「산코노르 TGR」)을 1.8 질량부 배합했다.
여기서, 전술한 중량평균 분자량(Mw)은 겔퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 이하의 조건으로 측정(GPC 측정)한 폴리스티렌 환산의 중량평균 분자량이다.
<측정조건>
·GPC 측정장치: 토소 사제, HLC-8020
·GPC 컬럼(이하의 순서로 통과): 토소 사제
TSK guard column HXL-H
TSK gel GMHXL(×2)
TSK gel G2000HXL
·측정용매: 테트라하이드로퓨란
·측정온도: 40℃
[시험예 1] (겔 분율의 측정)
실시예 또는 비교예에서 점착제층 부착 편광판의 제작에 사용한 편광판 대신에, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 한쪽 면을 실리콘계 박리제로 박리처리한 박리시트(린텍 사제, SP-PET3801, 두께: 38㎛)를 사용하여 점착시트를 제작했다. 구체적으로는, 실시예 또는 비교예의 제조과정에서 얻어진 박리시트/점착성 조성물의 도막으로 이루어지는 구성체의 노출되어 있는 도막 위에, 상기 박리시트를 박리처리면 측이 접하도록 적층하고, 23℃, 50%RH의 조건하에서 7일간 양생했다. 이에 의해, 박리시트(SP-PET3801)/점착제층(두께: 25㎛)/박리시트(SP-PET3811)의 구성으로 이루어지는 점착시트를 제작했다.
얻어진 점착시트를 80mm×80mm의 사이즈로 샘플링하고, 그 점착제층을 폴리에스테르제 메쉬(메쉬 사이즈 200)로 싸서, 점착제만의 질량을 정밀저울로 측정했다. 이때의 질량을 M1로 한다.
다음에, 상기 폴리에스테르제 메쉬에 싸인 점착제를 실온하(23℃)에서 초산에틸에 24시간 담갔다. 그 후 점착제를 꺼내, 온도 23℃, 상대습도 50%의 환경하에서 24시간 바람 건조하고, 또 80℃의 오븐 중에서 12시간 더 건조하였다. 건조 후의 점착제만의 질량을 정밀저울로 측정했다. 이때의 질량을 M2로 한다. 겔 분율(%)은 (M2/M1)×100으로 나타내진다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[시험예 2] (헤이즈치의 측정)
측정샘플로서 겔 분율의 측정에 사용한 점착시트와 같은 점착시트를 준비했다. 그 점착시트의 점착제층(두께: 25㎛)에 대해서, 헤이즈미터(니폰덴쇼쿠코교 사제, NDH2000)를 사용하여, JIS K7136:2000에 준거하여 헤이즈치(%)를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[시험예 3] (저항치 증가율의 측정)
실시예 또는 비교예에서 얻어진 점착제층 부착 편광판에 대하여, 이하의 시험방법에 의해, ITO막의 전기 저항치를 측정하여 저항치 증가율을 계산했다.
도 3에, 저항치 측정샘플 S의 단면도를 나타낸다. 스퍼터에 의해, 한쪽의 면(21a)에 ITO막(22)이 설치된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름(21)을 준비하고, PET 필름(21)의 ITO막(22)이 설치되지 않은 면(21b)과 유리판(23)의 한쪽의 면(23a)을 접합 테이프(24)(린텍 사제, 상품명 「태크라이너 TL-70」)를 통하여 접합했다.
다음에, ITO막(22)의 PET 필름(21)과 접하고 있는 면과는 반대 측의 면(이하 「한쪽의 면」이라고 한다.) 22a에, 은을 함유하는 도전성 수지 재료(후지쿠라카세이 사제, 상품명 「FA-301 CA」, 도타이트 터치패널 회로타입)를 20mm×5mm의 직사각형의 전극 형상으로 되도록 도포한 후, 온도 80℃에서 20분간 가열하고, 건조시켜, 저항치의 측정점으로 되는 전극(25)을 2점 형성했다. 그때, 2점의 전극(25, 25) 간의 거리가 20mm보다 약간 커지도록, 그들의 위치를 조정했다.
한편, 실시예 또는 비교예에서 얻어진 점착제층 부착 편광판(1A')를 20mm×250mm의 크기로 재단하고, 박리시트를 박리했다(이 시점에서 점착제층 부착 편광판(1A')은 편광판(13')과 점착제층(11)으로 이루어지는 적층체로 되어 있다). 그리고, 점착제층 부착 편광판(1A')의 점착제층(11)이 2점의 전극(25, 25)을 따르도록(아슬아슬하게 접하지 않게), ITO막(22)의 한쪽의 면(22a)에 점착제층 부착 편광판(1A')을 첩부하여, 도 3에 나타내는 저항치 측정용 샘플 S를 제작했다.
계속해서, 도 4에 나타내는 바와 같이, 디지털하이테스터(히오키덴키 사제, 상품명 「3802-50」)(30)를 사용하여, 전극(25, 25) 간의 초기 저항치 R0(Ω)를 측정했다. 또한 저항치 측정용 샘플 S를 60℃, 90%RH의 환경하에 500시간 방치한 후, 습열촉진 후 저항치 R(Ω)를 측정했다. 얻어진 초기 저항치 R0 및 습열촉진 후 저항치 R에 근거하여, 저항치 측정용 샘플 S의 저항치 증가율을 이하의 식에 따라 산출했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
저항치 증가율(%)={(R-R0)/R0}×100
[시험예 4] (내구성 평가)
실시예 또는 비교예에서 얻어진 점착제층 부착 편광판을 재단하여 150mm×200mm의 크기의 샘플을 제작했다. 이 샘플로부터 박리시트를 벗기고, 노출한 점착제층을 거쳐서 무알칼리 유리(코닝 사제, 이글 XG)에 첩부한 후, 쿠리하라세이사쿠쇼제 오토클레이브에서 0.5 MPa, 50℃에서 20분 가압했다.
그 후, 아래와 같은 내구조건의 환경하에 투입하고, 250시간 후에 10배 확대경을 사용해서, 들뜸이나 벗겨짐의 유무를 확인했다. 평가기준은 이하와 같다. 결과를 표 2에 나타낸다.
◎: 들뜸이나 벗겨짐이 확인되지 않았다.
○: 0.5mm 이하의 크기의 들뜸이나 벗겨짐이 확인되었다.
△: 0.5mm 초과, 1.0mm 이하의 크기의 들뜸이나 벗겨짐이 확인되었다.
×: 1.0mm 초과의 크기의 들뜸이나 벗겨짐이 확인되었다.
<내구조건>
·85℃dry
·60℃, 상대습도 90%RH
[시험예 5] (점착제층의 표면 저항치의 측정)
실시예 9에서 얻어진 점착제층 부착 편광판을 50mm×50mm의 크기에 절단하고, 얻어진 샘플을 23℃의 온도, 50%RH의 습도하에 24시간 방치했다. 그 후, 박리시트를 벗기고, 노출한 점착제층 표면에 대해서, 저항율계(미츠비시카가쿠어낼리텍크 사제, 하이레스터UP MCP-HT450형)을 사용하여, JIS K6911에 준거하여 표면 저항치(Ω/sq)를 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
또한 표면 저항치는 3.0×1011Ω/sq 이하인 것이 바람직하고, 특히 1.0×1011Ω/sq 이하인 것이 바람직하고, 또 8.0×1010Ω/sq 이하인 것이 더욱 바람직하다. 표면 저항치가 상기의 값 이하인 것으로, 양호한 대전 방지성을 발휘할 수가 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예에서 얻어진 점착제층의 점착제는 내구성이 우수한 동시에, 피착체인 투명도전막의 저항치를 변화시키기 어려운 것이었다.
본 발명의 점착제 및 점착시트는 투명도전막, 특히 주석 도프 산화인듐(ITO)으로 이루어지는 투명도전막과, 광학 부재, 특히 편광판과의 접착에 적합하다.
1A, 1B… 점착시트
1A'… 점착제층 부착 편광판
11… 점착제층
12, 12a, 12b… 박리시트
13… 기재
13'… 편광판
21… PET 필름
 21 a, 21 b… 면
22… ITO막
 22a… 면
23… 유리판
 23a… 면
24… 접합 테이프
25… 전극
30… 디지털하이테스터
S… 저항치 측정용 샘플

Claims (13)

  1. 중량평균 분자량이 140만~250만이며, 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 수산기를 갖는 모노머와 지환식 구조를 갖는 모노머와 카르복실기를 갖는 모노머를 함유하는 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)와,
    이소시아네이트계 가교제(B)와,
    머캅토기를 갖는 실란 커플링제(C)를 함유하고,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)가, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서, 상기 수산기를 갖는 모노머를 1~5 질량% 함유하고, 상기 카르복실기를 갖는 모노머를 0.1~0.8 질량% 함유하는 점착성 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이소시아네이트계 가교제(B)는 트리메티롤프로판 변성 톨릴렌 디이소시아네이트인 것을 특징으로 하는 점착성 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 점착성 조성물 중에서의 상기 이소시아네이트계 가교제(B)의 함유량은, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부에 대해서, 0.01~1 질량부인 것을 특징으로 하는 점착성 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점착성 조성물 중에서의 상기 실란 커플링제(C)의 함유량은, 상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A) 100 질량부에 대해서, 0.01~0.4 질량부인 것을 특징으로 하는 점착성 조성물.
  5.  제1항에 있어서,
    상기 지환식 구조는 시클로헥실 골격, 디시클로펜타디엔 골격, 아다만탄 골격 또는 이소보르닐 골격을 포함하는 것을 특징으로 하는 점착성 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (메타)아크릴산 에스테르 중합체(A)는, 그 중합체를 구성하는 모노머 단위로서 상기 지환식 구조를 갖는 모노머를 0.1~20 질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 점착성 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항 기재의 점착성 조성물을 가교하여 이루어지는 점착제.
  8. 제7항에 있어서,
    겔 분율이 55~90%인 것을 특징으로 하는 점착제.
  9. 기재와 점착제층을 구비한 점착시트로서,
    상기 점착제층은 제7항 기재의 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착시트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기재는 광학 부재인 것을 특징으로 하는 점착시트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광학 부재는 편광판인 것을 특징으로 하는 점착시트.
  12. 2장의 박리시트와,
    상기 2장의 박리시트의 박리 면과 접하도록 상기 박리시트에 끼워진 점착제층을 구비한 점착시트로서,
    상기 점착제층은 제7항 기재의 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 점착시트.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 점착제층과 투명도전막과의 적층체에 대해, 65℃, 95%RH의 분위기에 500시간 폭로하는 습열촉진 시험을 행하였을 때에, 상기 투명도전막의 하기식에 의해 산출되는 저항치 증가율이 15% 이하인 것을 특징으로 하는 점착시트.
    저항치 증가율(%)={(R-R0)/R0}×100
    (식 중, R0는 습열촉진 시험 전의 초기 저항치이며, R는 습열촉진 시험 후의 저항치이다.)
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