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JP2018002961A - 粘着剤組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】優れた生産性および耐久信頼性を有する粘着剤組成物を提供する。【解決手段】粘着剤層形成直後のゲル分率が40%以上80%以下であり、かつ粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率が60%以上85%以下である、粘着剤組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、粘着剤組成物に関する。
最近、液晶表示装置(LCD)や有機EL装置などのフラットパネルディスプレイ(FPD)の車載用途への拡大が見られている。これに伴い、FPDに使用される粘着剤の耐熱性の向上が求められている。
FPDに用いられる粘着剤として、たとえば、特許文献1には、96.5〜99.9質量部の炭素数1〜16のアルキル基を有するモノマーと、0.1〜1質量部のカルボキシル基を有するモノマーとが少なくとも共重合されてなる共重合体ポリマーと、前記共重合体ポリマー100質量部に対して、0.05〜1質量部の金属キレート系硬化剤と、前記共重合体ポリマー100質量部に対して、0.05〜1質量部のイソシアネート系硬化剤とが少なくとも含有されてなることを特徴とする粘着剤組成物が開示されている。
また、特許文献2には、(A)アルキル基の炭素数が、C4〜C18の(メタ)アクリル酸エステルモノマーの少なくとも一種と、共重合可能なモノマー群として、カルボキシル基を含有する共重合可能なモノマーを含まないが、(B)水酸基を含有する共重合可能なモノマーと、(C)水酸基を含有しない窒素含有ビニルモノマーまたはアルコキシ基含有アルキル(メタ)アクリレートモノマーと、からなる共重合可能なモノマー群の中から選択された少なくとも一種と、の共重合体のアクリル系ポリマーからなり、さらに、(D)2官能以上のイソシアネート硬化剤と、(E)架橋促進剤と、(F)ケトエノール互変異性体化合物と、を含有する粘着剤組成物から形成された粘着剤層が開示されている。
特開2009−132752号公報 特開2015−217557号公報
しかしながら、上記特許文献1および2に記載の粘着剤組成物は、生産性が低く、長期の耐熱性や耐湿熱性といった耐久信頼性も不十分であるという問題があった。
そこで、本発明は、優れた生産性および耐久信頼性を有する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、上記の課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、粘着剤層形成直後のゲル分率が40%以上80%以下であり、粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率が60%以上85%以下である粘着剤組成物によって、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明によれば、優れた生産性および耐久信頼性を有する粘着剤組成物が提供される。
以下、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。
[粘着剤組成物]
本発明は、粘着剤層形成直後のゲル分率が40%以上80%以下であり、かつ粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率が60%以上85%以下である粘着剤組成物である。このような本発明の粘着剤組成物は、優れた生産性および耐久信頼性を有する。
なぜ、本発明の粘着剤組成物により上記のような効果が得られるのか、詳細は不明であるが、粘着剤層形成直後のゲル分率が40%以上80%以下であることは、粘着剤組成物の加熱により架橋反応が速く進むことを意味する。加熱により架橋した粘着剤組成物は、室温まで冷却するときのアニーリング効果で、架橋収縮による内部応力が小さくなり粘着剤本来の粘着強度が発現しやすくなり、これにより耐熱性や耐湿熱性といった耐久信頼性も向上するものと考えられる。上記メカニズムは推測によるものであり、その正誤が本発明の技術的範囲に影響を及ぼすものではない。
本発明の粘着剤組成物は、粘着剤層形成直後のゲル分率が、40%以上80%以下である。粘着剤層形成直後のゲル分率が、40%未満の場合、加熱により発泡しやすくなる。一方、80%を超える場合、加熱により剥がれが発生しやすくなる。粘着剤層形成直後のゲル分率は、好ましくは50%以上75%以下、より好ましくは60%以上75%以下である。
ここで、本明細書において、「粘着剤層形成直後」とは、粘着剤組成物を塗布し、溶剤を揮発させ粘着剤層を形成するために熱乾燥した直後、を意味する。
具体的には、粘着剤層形成直後のゲル分率は、以下のようにして求めることができる。すなわち、粘着剤組成物を、剥離PETフィルムなどの剥離処理が施された基材上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが25μmになるように塗布し、90℃で4分間乾燥させて粘着剤層を形成する。形成した粘着剤層を、すぐにガラス瓶に約0.1g精秤した後(この重量をW1とする)、酢酸エチル30gを加え、23℃、55%RHの条件下で3日間静置する。精秤した200メッシュの金属金網でろ過し(金属金網の重量をW2とする)、金属金網および残留物を110℃で1時間熱乾燥後精秤し(乾燥後の金属金網および残留物の合計量をW3とする)、次式によりゲル分率を算出する。
本発明の粘着剤組成物は、粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率が、60%以上85%以下である。粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率が60%未満の場合、加熱により発泡しやすくなる。一方、85%を超える場合、加熱により剥がれが発生しやすくなる。粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率は、好ましくは70%以上85%以下、より好ましくは70%以上80%以下である。
粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率は、以下のようにして求めることができる。すなわち、粘着剤組成物を、剥離PETフィルムなどの剥離処理が施された基材上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが25μmになるように塗布し、90℃で4分間乾燥させて粘着剤層を形成する。粘着剤層形成後、粘着剤層の基材とは逆側の表面に、もう1枚の剥離処理が施された基材を貼付し、23℃、55%RHの条件下で7日間保管する。その後、上記の粘着剤層形成直後のゲル分率の測定方法に準じて、ゲル分率を測定する。
本発明の粘着剤組成物の粘着剤層形成直後のゲル分率、および粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率は、後述する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の組成、有機金属化合物(B)の種類および添加量、イソシアネート硬化剤(C)の種類および添加量等を調整するにより制御することができる。
以下、本発明の粘着剤組成物の各成分について詳細に説明する。
なお、本明細書において「(メタ)アクリル酸エステルモノマー」とは、アクリル酸エステルモノマーおよびメタクリル酸エステルモノマーの総称である。(メタ)アクリル酸等の(メタ)を含む化合物等も同様に、名称中に「メタ」を有する化合物と「メタ」を有さない化合物の総称である。このため、「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよびメタクリル双方を包含する。「(メタ)アクリル酸エステルモノマー」とは、アクリル酸エステルモノマーおよびメタアクリル酸エステルモノマー双方を包含する。「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタクリル酸双方を包含する。また、「粘着剤組成物」を単に「粘着剤」とも称する。
本発明の粘着剤組成物は、上記ゲル分率の範囲を満たせば、その構成は特に制限されないが、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)と、有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物からなる群より選択される少なくとも1種の有機金属化合物(B)と、イソシアネート硬化剤(C)と、を含むことが好ましい。以下、これらの成分について説明する。
<(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)>
本発明の粘着剤組成物は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(本明細書においては、「(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)」、または単に「成分(A)」とも称する)を含むことが好ましい。さらに当該(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、(メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1)由来の構成単位、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)由来の構成単位、およびカルボキシル基含有モノマー(a−3)由来の構成単位を有することが好ましい。
((メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1))
(メタ)アクリル酸エステルモノマー(本明細書においては、「(メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1)」、または単に「成分(a−1)」とも称する。)は、分子中にヒドロキシ基を有さない(メタ)アクリル酸のエステルである。(メタ)アクリル酸エステルモノマーの具体例としては、以下に制限されないが、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−ヘプチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−n−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルジグリコール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシメチル(メタ)アクリレート、メチル−3−メトキシ(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−(2−メトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、4−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2,4,5−テトラメチルフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシメチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレンオキシドモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタデカフルオロオキシエチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、2,3−ジブロモプロピル(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは、単独でも2種以上組み合わせても用いることができる。
これらの中でも、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレートが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、がより好ましい。
(ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2))
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(本明細書においては、「ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)」、または単に「成分(a−2)」とも称する)は、分子中にヒドロキシ基を有するアクリルモノマーである。ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマーの具体例は、以下に制限されないが、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、シクロヘキサンジメタノールモノアクリレートなどが挙げられ、さらに、アルキルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートなどのグリシジル基含有化合物と、(メタ)アクリル酸との付加反応により得られる化合物などが挙げられる。これらは、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
これら成分(a−2)の中でも、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、シクロヘキサンジメタノールモノアクリレートが好ましい。特に、耐熱性の観点からガラス転移温度(Tg)が高い2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートや、イソシアネート硬化剤との反応性が高い4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。すなわち、本発明において、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマーは、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよび4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方であることがさらに好ましい。
(カルボキシル基含有モノマー(a−3))
カルボキシル基含有モノマー(本明細書においては、「カルボキシル基含有モノマー(a−3)」、または単に「成分(a−3)」とも称する)は、分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和モノマーである。カルボキシル基含有モノマーの具体例としては、以下に制限されないが、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、およびオレイン酸などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよいし2種以上組み合わせて使用してもよい。
これらのうち、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、無水フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、無水イタコン酸が好ましく、(メタ)アクリル酸がより好ましい。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、97.9質量%以上99.9質量%以下の(メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1)由来の構成単位、0.1質量%以上2.0質量%以下のヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)由来の構成単位、および0質量%以上0.1質量%以下のカルボキシル基含有モノマー(a−3)由来の構成単位(ただし、(メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1)由来の構成単位、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)由来の構成単位、およびカルボキシル基含有モノマー(a−3)由来の構成単位の合計量は100質量%である)を有することが好ましい。
かような組成の(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を用いることにより、優れた生産性および耐久信頼性といった本発明の効果をより効率よく得ることができる。また、成分(A)が上記のような組成であれば、光学ディスプレイ用途で用いられるインジウムスズ酸化物(ITO)電極や、インジウム亜鉛酸化物(IZO)電極などの電極への腐食性をより抑制することができる。
成分(a−1)由来の構成単位の含有量は、成分(a−1)由来の構成単位、成分(a−2)由来の構成単位、および成分(a−3)由来の構成単位の合計量を100質量%として、98.45質量%以上99.7質量%以下であることがより好ましく、98.45質量%以上99.5質量%以下であることがさらに好ましい。
成分(a−2)由来の構成単位の含有量は、成分(a−1)由来の構成単位、成分(a−2)由来の構成単位、および成分(a−3)由来の構成単位の合計量を100質量%として、0.3質量%以上1.5質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上1.5質量%以下であることがさらに好ましい。
成分(a−3)由来の構成単位の含有量は、成分(a−1)由来の構成単位、成分(a−2)由来の構成単位、および成分(a−3)由来の構成単位の合計量を100質量%として、0質量%以上0.05質量%以下であることがより好ましい。
(他のモノマー)
本発明の(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、上記成分(a−1)〜(a−3)以外にも、これらと共重合可能な他のモノマー由来の構成単位をさらに有していてもよい。他のモノマーの具体的な例としては、たとえば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するアクリルモノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−tert−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メタクリルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド(メタ)アクリレート等のアミノ基を有するアクリルモノマー;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のアミド基を有するアクリルモノマー;2−メタクリロイルオキシエチルジフェニルホスファート(メタ)アクリレート、トリメタクリロイルオキシエチルホスファート(メタ)アクリレート、トリアクリロイルオキシエチルホスファート(メタ)アクリレート等のリン酸基を有するアクリルモノマー;スルホプロピル(メタ)アクリレートナトリウム、2−スルホエチル(メタ)アクリレートナトリウム、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基を有するアクリルモノマー;ウレタン(メタ)アクリレート等のウレタン基を有するアクリルモノマー;p−tert−ブチルフェニル(メタ)アクリレート、o−ビフェニル(メタ)アクリレート等のフェニル基を有するアクリルビニルモノマー;2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエチル)シラン、ビニルトリアセチルシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン基を有するビニルモニマー;スチレン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリル、ビニルピリジン等が挙げられる。これら他のモノマーは、単独で使用してもよいし2種以上組み合わせて使用してもよい。
上記他のモノマー由来の構成単位の含有量は、成分(a−1)由来の構成単位、成分(a−2)由来の構成単位、および成分(a−3)由来の構成単位の合計量100質量%に対して、0質量%以上10質量%以下であることが好ましい。
((メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の製造方法)
成分(A)の製造方法は、特に制限されず、重合開始剤を使用する溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、逆相懸濁重合法、薄膜重合法、噴霧重合法など従来公知の方法を用いることができる。重合制御の方法としては、断熱重合法、温度制御重合法、等温重合法などが挙げられる。また、重合開始剤により重合を開始させる方法の他に、放射線、電子線、紫外線等を照射して重合を開始させる方法を採用することもできる。中でも重合開始剤を使用する溶液重合法が、分子量の調節が容易であり、また不純物も少なくできるために好ましい。たとえば、溶剤として酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトンなどを用い、モノマーの合計量100質量部に対して、重合開始剤を好ましくは0.005質量部以上0.50質量部以下の範囲内で添加し、窒素雰囲気下で、たとえば60℃以上90℃以下の反応温度で、3時間以上10時間以下の反応時間で反応させることにより得られる。前記重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ化合物;tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、tert−ブチルハイドロパーオキシド等の有機過酸化物;過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の無機過酸化物が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし2種以上併用してもよい。
成分(A)の重量平均分子量(Mw)の下限値は、特に制限されないが、100万以上であることが好ましく、120万以上であることがより好ましく、150万以上であることがさらに好ましい。重量平均分子量が100万以上であることにより、耐熱性や耐湿熱性などの耐久信頼性がより向上する。一方、成分(A)の重量平均分子量の上限値は特に制限されないが、200万以下であることが好ましい。重量平均分子量が200万以下であれば、粘着剤組成物が適度な流動性を有することになり、塗工や乾燥を経る粘着剤層の形成を容易に行うことができる。なお、本明細書において、重量平均分子量は、実施例に記載されているゲル浸透クロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の値を採用するものとする。
成分(A)のガラス転移温度は、−60℃以上−30℃以下であることが好ましく、−60℃以上−35℃以下であることがより好ましく、−55℃以上−35℃以下であることがさらに好ましい。ガラス転移温度がこの範囲であれば、適度なタックを有し、23℃、55%RHの環境下でもガラス等の基板へ容易に貼合することができる。
本明細書において、成分(A)のガラス転移温度は、下記式(1)で表されるFOX式から算出される値である。
1/Tg
=W/Tg+W/Tg+・・・+W/Tg+・・・+W/Tg (1)
上記式(1)においては、Tgは、n種類のモノマーからなるポリマーのガラス転移温度(K)であり、Tg、Tg、Tg、Tgは、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(K)であり、W、W、W、Wは、各モノマーの質量分率であり、W+W+…+W+…+W=1である。
上記成分(A)は、単独でもまたは2種以上を組み合わせても使用することができる。
<有機金属化合物(B)>
本発明の粘着剤組成物は、有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物からなる群より選択される少なくとも1種の有機金属化合物(本明細書においては、「有機金属化合物(B)」、または単に「成分(B)」とも称する)を含むことが好ましい。
成分(B)は、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)と、後述のイソシアネート硬化剤(C)との架橋反応を促進する役割を果たしていると考えられる。したがって、上記した優れた生産性および耐久信頼性という本発明の効果がより発揮されやすくなる。
(有機チタン化合物(b−1))
有機チタン化合物(本明細書においては、「有機チタン化合物(b−1)」、または単に「成分(b−1)」とも称する)の具体的な例は、特に制限されず、たとえば、テトラエトキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタンダイマー、テトラ−i−ブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタン、テトラ−t−ブトキシチタン、チタニウムジ−2−エチルヘキシルオキシビス(2−エチル−3−ヒドロキシヘキシルオキシド)、チタンラクテート、チタンラクテートアンモニウム塩、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタン、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、プロパンジオキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレート、ジ−i−プロポキシチタンジステアレート、チタニウムステアレート、ジ−i−プロポキシチタンジイソステアレート、(2−n−ブトキシカルボニルベンゾイルオキシ)トリブトキシチタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナート)チタン、トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)チタン、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタン、モノエトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)チタン、テトラキス(アセチルアセトナート)チタン、トリエトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)チタン、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)チタン、モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)チタン、テトラキス(エチルアセトアセテート)チタン、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチルアセトアセテート)チタン、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセトアセテート)チタン、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセトアセテート)チタン等が挙げられる。これら有機チタン化合物は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、これら有機チタン化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。
これら有機チタン化合物の中でも、テトラ−i−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタンダイマーが好ましく、テトラ−n−ブトキシチタンがより好ましい。
有機ジルコニウム化合物(本明細書においては、「有機ジルコニウム化合物(b−2)」、または単に「成分(b−2)」とも称する)の具体的な例は、特に制限されず、たとえば、テトラエトキシジルコニウム、テトラ−n−プロポキシジルコニウム、テトラ−i−プロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム(ノルマルブチルジルコネート)、テトラ−i−ブトキシジルコニウム、テトラ−sec−ブトキシジルコニウム、テトラ−t−ブトキシジルコニウムなどのジルコニウムアルコキシド;トリエトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジエトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−n−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−sec−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセトナート)ジルコニウム、トリエトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−n−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−i−プロポキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−n−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−sec−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリ−t−ブトキシ・モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジエトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−sec−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ジ−t−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノエトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−n−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−i−プロポキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−sec−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ−t−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、モノ(アセチルアセトナート)トリス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、ビス(アセチルアセトナート)ビス(エチルアセトアセテート)ジルコニウム、トリス(アセチルアセトナート)モノ(エチルアセトアセテート)ジルコニウムなどのジルコニウムキレート;などが挙げられる。これら有機ジルコニウム化合物は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。また、これら有機ジルコニウム化合物は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。
これら有機ジルコニウム化合物の中でも、テトラ−i−プロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウムが好ましく、テトラ−n−ブトキシジルコニウムがより好ましい。
成分(B)の含有量(2種以上の場合はその総量)は、成分(A)100質量部に対して、0.001質量部以上0.15質量部以下が好ましく、0.002質量部以上0.12質量部以下がより好ましく、0.005質量部以上0.12質量部以下がさらに好ましい。この範囲であれば、生産性や、耐熱性および耐湿熱性などの耐久信頼性をより向上させることができる。
<イソシアネート硬化剤(C)>
本発明の粘着剤組成物は、イソシアネート硬化剤(本明細書においては、「イソシアネート硬化剤(C)」、または単に「成分(C)」とも称する)を含むことが好ましい。
本発明で用いられるイソシアネート硬化剤の具体的な例は、特に制限されず、たとえば、トリアリルイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)などのトリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(4,4’−MDI)、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(2,4’−MDI)、1,4−フェニレンジイソシアネート、オルトキシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、パラキシリレンジイソシアネートなどのキシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリデンジイソシアネート(TMXDI)、トリジンジイソシアネート(TODI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)などの芳香族ジイソシアネート類;ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHDI)、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル(NBDI)などの脂肪族ジイソシアネート類;トランスシクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、H6−XDI(水添XDI)、H12−MDI(水添MDI)などの脂環式ジイソシアネート類;上記ジイソシアネートのカルボジイミド変性ジイソシアネート類;またはこれらのイソシアヌレート変性ジイソシアネート類などが挙げられ、これらを1種または2種以上を用いることができる。また、過酸化物と併用してもよい。上記イソシアネート硬化剤とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、これらイソシアネート硬化剤のビウレット体やイソシアヌレート体などの、イソシアネート硬化剤の誘導体も好適に使用することができる。
これらの中でも、耐久信頼性の観点から、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、およびこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。
成分(C)は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。市販品としては、たとえば、コロネート(登録商標)L、コロネート(登録商標)HL、コロネート(登録商標)HX、コロネート(登録商標)2030、コロネート(登録商標)2031(以上、東ソー株式会社製)、タケネート(登録商標)D−102、タケネート(登録商標)D−110N、タケネート(登録商標)D−200、タケネート(登録商標)D−202(以上、三井化学株式会社製)、デュラネート(登録商標)24A−100、デュラネート(登録商標)TPA−100、デュラネート(登録商標)TKA−100、デュラネート(登録商標)P301−75E、デュラネート(登録商標)E402−90T、デュラネート(登録商標)E405−80T、デュラネート(登録商標)TSE−100、デュラネート(登録商標)D−101、デュラネート(登録商標)D−201(以上、旭化成ケミカルズ株式会社製)、スミジュール(登録商標)N−75、N−3200、N−3300(以上、住化バイエルウレタン株式会社)等が挙げられる。これらの中でも、コロネート(登録商標)L、コロネート(登録商標)HL、コロネート(登録商標)HX、タケネート(登録商標)D−110N、デュラネート(登録商標)24A−100、デュラネート(登録商標)TPA−100が好ましく、コロネート(登録商標)L、コロネート(登録商標)HX、タケネート(登録商標)D−110Nがより好ましい。
成分(C)の含有量(2種以上の場合はその総量)は、成分(A)100質量部に対して、0.01質量部以上0.5質量部以下が好ましく、0.05質量部以上0.3質量部以下がより好ましく、0.08質量部以上0.25質量部以下がさらに好ましい。この範囲であれば、生産性や、耐熱性および耐湿熱性などの耐久信頼性をより向上させることができる。
[他の成分]
<シランカップリング剤>
本発明の粘着剤組成物は、耐久信頼性をより向上させるという観点から、シランカップリング剤をさらに含有することが好ましい。
シランカップリング剤とは、シロキサン結合を有せず、分子中に2個以上の異なった反応基を有しているものを指す。
本発明で用いられるシランカップリング剤は、特に限定されず、たとえば、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリエトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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エトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス−(3−〔トリエトキシシリル〕プロピル)テトラスルフィド、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。さらには、エポキシ基(グリシドキシ基)、アミノ基、メルカプト基、(メタ)アクリロイル基等の官能基を有するシランカップリング剤と、これらの官能基と反応性を有する官能基とを含有するシランカップリング剤、他のカップリング剤、ポリイソシアネートなどを、各官能基について任意の割合で反応させて得られる加水分解性シリル基を有する化合物も使用できる。
上記シランカップリング剤は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。シランカップリング剤の市販品としては、例えば、KBM−303、KBM−403、KBE−402、KBE−403、KBE−502、KBE−503、KBM−5103、KBM−573、KBM−802、KBM−803、KBE−846、KBE−9007(以上、信越化学工業株式会社製)等が挙げられる。
上記シランカップリング剤は、単独でもまたは2種以上組み合わせても用いることができる。
本発明の粘着剤組成物がシランカップリング剤を含有する場合の含有量は、成分(A)100質量部に対して、0.0001質量部以上10質量部以下であることが好ましく、0.001質量部以上5質量部以下であることがより好ましく、0.01質量部以上3質量部以下であることが特に好ましい。かような範囲であれば、耐久性を向上することができる。
[溶剤]
本発明の粘着剤組成物には、溶剤が含まれていてもよい。該溶剤としては、特に限定されないが、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。これら溶剤は、単独でもまたは2種以上を組み合わせても使用することができる。
[その他の添加成分]
上記粘着剤組成物は、上記のシランカップリング剤および溶剤以外にも、必要に応じて、架橋促進剤、粘着付与樹脂(ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノールなど)、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤などの公知の添加成分(その他の添加成分)を、本発明の効果を損なわない範囲内で含有してもよい。
[粘着剤組成物の製造方法]
上記粘着剤組成物の製造方法としては、特に限定されない。たとえば、成分(A)、成分(B)、成分(C)、および必要に応じて加えられる他の成分を攪拌混合して製造する方法が挙げられる。混合時の温度や混合時間は、特に制限されない。
[粘着剤層]
本発明は、本発明の粘着剤組成物から形成されてなる粘着剤層を提供する。本発明に係る粘着剤層は、本発明の粘着剤組成物の硬化層であり、本発明の粘着剤組成物(溶液)を適当な基材(支持体)に付与(たとえば、塗布)した後、硬化処理を適宜施すことにより形成され得る。2種以上の硬化処理(乾燥、架橋、重合等)を行う場合、これらは、同時にまたは多段階に行うことができる。
粘着剤組成物の塗布にあたっては、適宜1種以上の溶剤を新たに加えてもよい。
粘着剤層の基材としては、後述するセパレータを用いることができる。
塗布方式としては、特に限定されず、各種公知方法が用いられる。例えば、ロールコート、ベーカー式アプリケータ、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーターなどによる押出しコート法などの方法が挙げられる。
本発明の粘着剤組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤を乾燥させることが好ましい。有機溶剤の乾燥方法としては、目的に応じて、適切な方法が採用されうる。好ましくは、塗膜を加熱乾燥する方法が用いられる。加熱乾燥温度は、好ましくは40℃以上200℃以下であり、より好ましくは50℃以上180℃以下であり、さらに好ましくは70℃以上170℃以下である。加熱温度を上記の範囲とすることによって、優れた粘着特性を有する粘着剤層を得ることができる。
また、乾燥時間は、適宜設定されうる。好ましくは5秒以上30分以下であり、さらに好ましくは5秒以上20分以下であり、特に好ましくは10秒以上15分以下である。加熱乾燥は、条件を変えて、2回以上行うことも可能である。
本発明の粘着剤層の厚さ(乾燥膜厚)は、特に限定されず、使用用途によって適宜設定されうる。例えば、接着性および屈曲耐性の観点から、1μm以上200μm以下であることが好ましく、5μm以上150μm以下であることがより好ましく、10μm以上120μm以下であることがさらに好ましい。
また、本発明にかかる粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで、剥離処理したシート(セパレータ)などで粘着剤層を保護することができる。
セパレータとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリブテンフィルム、ポリブタジエンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリブチレンテレフタレート(PBT)フィルム、ポリウレタンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルムなどのプラスチックフィルムが挙げられる。その他にも、紙、布、不織布などの多孔質材料、ネット、発泡シート、金属箔、およびこれらのラミネート体などの適宜な薄葉体などを挙げることができる。しかしながら、表面平滑性に優れる点からプラスチックフィルムが好適に用いられる。
セパレータの厚さは、通常5μm以上200μm以下であり、好ましくは5μm以上100μm以下である。
また、セパレータには、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系もしくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉などによる離型処理および防汚処理、塗布型、練り込み型、蒸着型などの帯電防止処理を行うことができる。特に、セパレータの表面にシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理などの剥離処理を適宜行うことにより、前記粘着剤層からの剥離性をより高めることができる。
[粘着シート]
本発明は、本発明の粘着剤層を有する粘着シートも提供する。粘着シートは、前記粘着剤層をシート状基材(支持体)の片面または両面に固定的に、すなわち前記基材から粘着剤層を分離する意図なく設けた、いわゆる基材付き粘着シート(片面または両面粘着シート)であってもよく、あるいは前記粘着剤層を剥離フィルム(剥離ライナー)(剥離紙、表面に剥離処理を施した樹脂シート等)のような剥離性を有する基材上に設け、貼付時に粘着剤層を支持する基材が除去される形態である、いわゆる基材レス(両面)粘着シートであってもよい。
ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、前記粘着剤層は連続的に形成されたものに限定されず、例えば、点状、ストライプ状等の規則的またはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。
前記基材(支持体)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエステルフィルムなどのプラスチック基材や、紙、不織布などの多孔質材料、ならびに金属箔などがあげられる。
前記プラスチック基材の構成材料としては、シート状やフィルム状に形成できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体などのポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル;ポリアクリレート、ポリスチレン、ナイロン6、ナイロン6,6、部分芳香族ポリアミドなどのポリアミド;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネートなどが挙げられる。
基材の厚みは特に制限されないが、好ましくは4μm以上100μm以下、より好ましくは4μm以上25μm以下である。
前記プラスチック基材には、必要に応じて、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系もしくは脂肪酸アミド系の離型剤、シリカ粉等による離型および防汚処理や酸処理、アルカリ処理、プライマー処理、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線処理などの易接着処理、塗布型、練り込み型、蒸着型などの静電防止処理をすることもできる。
また、前記剥離フィルム(剥離ライナー)としては、上記で例示したセパレータが挙げられる。
[用途]
上述した本発明の粘着剤組成物や、粘着剤層、粘着シートは、様々な用途に適用され、例えば、光学フィルムのような光学部材に用いられる。かような光学フィルムとしては、特に限定されず、液晶表示装置などの画像表示装置の形成に用いられるものが挙げられる。例えば、少なくとも偏光板または位相差板を含み、さらに導電層および保護層の少なくとも一方を含むものや、カバーフィルム、透明導電フィルム、ウィンドフィルム、液晶ディスプレイの視野角を改善するための視野角拡大フィルム等の光学補償フィルム、ディスプレイのコントラストを高めるための輝度向上フィルム、さらにはこれらが積層されているものが挙げられる。すなわち、本発明の一実施形態では、本発明にかかる粘着剤組成物を硬化してなる粘着剤層を備える、光学部材が提供される。
本発明の粘着剤組成物は、光学部材の片面あるいは両面に直接塗布して粘着剤層を形成して使用されてもよいし、剥離フィルム上に粘着剤層を予め形成し、これを光学部材の片面あるいは両面に転写することにより使用されてもよい。本発明の粘着剤組成物は優れた耐久信頼性を有するため、加熱処理や高湿処理による粘着剤層の浮きや剥がれを防止し得る。
本発明の粘着剤組成物、粘着剤層、および粘着シートは、画像表示装置に好適に用いられる。画像表示装置としては、液晶表示装置、有機EL表示装置、プラズマディスプレイ(PDP)、曲面ディスプレイまたはフレキシブルディスプレイ等が挙げられる。
上記のように、本発明は、粘着剤組成物、粘着剤層、粘着シート、および画像表示装置に関するものであり、優れた生産性および耐久信頼性を有する粘着剤組成物を提供することができる。また、本発明の粘着剤組成物は、フレキシブルディスプレイのような液晶表示素子およびエレクトロルミネッセンス素子等に使用される各種フィルムまたはシートの製造に好適に使用されるものであり、これら技術分野で商用され得るものである。
以下に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。下記で特に規定のない室温放置条件は、全て23℃、55%RHである。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の重量平均分子量は、以下のようにして測定した:
<(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)の測定>
(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)を用い、以下の測定条件により測定した。
・分析装置:ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)、東ソー株式会社製、機器No.GPC−16
・検出器:示差屈折率検出器 RI(東ソー株式会社製、8020型、感度32)
・紫外吸収検出器 UV (Waters社製、2487、波長215nm、感度0.2AUFS)
・カラム:東ソー株式会社製 TSKgel GMHXL(2本)、G2500HXL(1本)
(S/N M0052、M0051、N0010、φ7.8mm×30cm)
・溶媒:テトラヒドロフラン(和光純薬工業株式会社製)
・流速:1.0mL/min
・カラム温度:23℃
・試料:[濃度] 約0.2%
[溶解] 室温(25℃)で緩やかに攪拌した
[溶解性] 溶解(目視で確認)
[濾過] 0.45μmフィルターにて濾過をした
注入量:0.200mL
標準試料:単分散ポリスチレン
データ処理:GPCデータ処理システム。
(実施例1)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(BA、株式会社日本触媒製)79質量部、メチルアクリレート(MA、株式会社日本触媒製)20質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA、大阪有機化学工業株式会社)1質量部、酢酸エチル110質量部、およびアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05質量部を計量し添加した。反応系内の窒素置換を1時間行った後、65℃まで加熱し、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル 190質量部を加えて希釈を行い、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は5.0Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は150万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に、有機チタン化合物であるテトラ−n−ブトキシチタン(TBT、日本曹達株式会社製)を固形分で0.05質量部(TBTはアセチルアセトンで有効成分1質量%に希釈後配合)、イソシアネート硬化剤であるタケネート(登録商標)D−110N(三井化学株式会社製、メタキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体)を0.1質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402(信越化学工業株式会社製、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン)を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(実施例2)
TBTの添加量を固形分で0.01質量部、およびタケネート(登録商標)D−110Nの添加量を0.12質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で、粘着剤組成物を得た。
(実施例3)
TBTの添加量を固形分で0.1質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で、粘着剤組成物を得た。
(実施例4)
TBTの添加量を固形分で0.005質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で、粘着剤組成物を得た。
(実施例5)
n−ブチルアクリレートの添加量を78.5質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレートの添加量を1.5質量部、およびタケネート(登録商標)D−110Nの添加量を0.08質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で、粘着剤組成物を得た。
(実施例6)
n−ブチルアクリレート 79質量部に代えて、n−ブチルアクリレート 78.95質量部およびアクリル酸(AA、株式会社日本触媒製)0.05質量部を使用したこと以外は、実施例1と同様にして、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は5.1Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は155万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に、有機チタン化合物であるテトラ−n−ブトキシチタン(TBT、日本曹達株式会社製)を固形分で0.005質量部(TBTはアセチルアセトンで有効成分1質量%に希釈後配合)、イソシアネート硬化剤であるタケネート(登録商標)D−110Nを0.1質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(実施例7)
n−ブチルアクリレートの添加量を79.5質量部とし、2−ヒドロキシエチルアクリレートの添加量を0.5質量部としたこと以外は、実施例1と同様にして、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は6.0Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は145万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に、有機チタン化合物であるテトラ−n−ブトキシチタン(TBT、日本曹達株式会社製)を固形分で0.05質量部(TBTはアセチルアセトンで有効成分1質量%に希釈後配合)、イソシアネート硬化剤であるタケネート(登録商標)D−110Nを0.18質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(実施例8)
TBTの代わりにオルガチックス(登録商標)ZA65(ノルマルブチルジルコネート、NBZ、マツモトファインケミカル株式会社製)を用い、添加量を固形分で0.01質量部としたこと以外は、実施例1と同様の方法で、粘着剤組成物を得た。
(実施例9)
2−ヒドロキシエチルアクリレートの代わりに、4−ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製)を1.0質量部用いたこと以外は、実施例1と同様にして、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は6.0Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は145万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に、有機チタン化合物であるテトラ−n−ブトキシチタン(TBT、日本曹達株式会社製)を固形分で0.05質量部(TBTはアセチルアセトンで有効成分1質量%に希釈後配合)、イソシアネート硬化剤であるタケネート(登録商標)D−110Nを0.08質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(比較例1)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(BA、株式会社日本触媒製)98.8質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA、大阪有機化学工業株式会社)1質量部、アクリル酸(AA、株式会社日本触媒)0.2質量部、酢酸エチル110質量部、およびアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05質量部を計量し添加した。反応系内の窒素置換を1時間行った後、65℃まで加熱し、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル 190質量部を加えて希釈を行い、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は5.0Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は150万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に、有機アルミ化合物であるアルミキレートMを0.15質量部、イソシアネート硬化剤であるコロネート(登録商標)L(東ソー株式会社製、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物)を0.1質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(比較例2)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(BA、株式会社日本触媒製)78質量部、メチルアクリレート(MA、株式会社日本触媒製)20質量部、アクリル酸(株式会社日本触媒製)2質量部、酢酸エチル110質量部、およびアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05質量部を計量し添加した。反応系内の窒素置換を1時間行った後、65℃まで加熱し、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル 190質量部を加えて希釈を行い、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は6.5Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は160万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に、有機アルミ化合物であるアルミキレートMを2.0質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402(信越化学工業株式会社製、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン)を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(比較例3)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(BA、株式会社日本触媒製)75質量部、メチルアクリレート(MA、株式会社日本触媒製)20質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA、株式会社日本触媒製)5質量部、酢酸エチル110質量部、およびアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05質量部を計量し添加した。反応系内の窒素置換を1時間行った後、65℃まで加熱し、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル 190質量部を加えて希釈を行い、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は8.0Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は130万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に有機チタン化合物であるテトラ−n−ブトキシチタン(TBT、日本曹達株式会社製)を固形分で0.05質量部(TBTはアセチルアセトンで有効成分1質量%に希釈後配合)、イソシアネート硬化剤であるタケネート(登録商標)D−110Nを2.2質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(比較例4)
還流器および攪拌機を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート(BA、株式会社日本触媒製)79質量部、メチルアクリレート(MA、株式会社日本触媒製)20質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA、株式会社日本触媒製)1質量部、酢酸エチル 110質量部、およびアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05質量部を計量し添加した。反応系内の窒素置換を1時間行った後、65℃まで加熱し、65℃を維持しつつ6時間重合を行った。重合反応終了後、酢酸エチル 190質量部を加えて希釈を行い、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の溶液を得た。得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液の固形分は16.0質量%、25℃での粘度は5.0Pa・s、(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は150万であった。
上記のようにして得られた(メタ)アクリル酸エステル共重合体溶液に有機アルミ化合物であるアルミキレートMを0.05質量部、イソシアネート硬化剤であるタケネート(登録商標)D−110Nを0.1質量部、およびシランカップリング剤であるKBM−402を0.1質量部加え、室温(25℃)で10分間混合し、粘着剤組成物を得た。
(比較例5)
アルミキレートM 0.05質量部に代えて、テトラ−n−ブトキシチタン(TBT、日本曹達株式会社製)を固形分で0.2質量部(TBTはアセチルアセトンで有効成分1質量%に希釈後配合)添加したこと以外は、比較例4と同様にして、粘着剤組成物を得た。
[評価]
<反応性試験(粘着剤層形成直後のゲル分率)>
粘着剤組成物を、剥離PETフィルム(藤森工業株式会社製)上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが25μmになるように塗布し、90℃で4分間乾燥させて粘着剤層を形成した。形成した粘着剤層を、すぐにガラス瓶に約0.1g精秤した後(この重量をW1とする)、酢酸エチル30gを加え、23℃、55%RHの条件下で3日間静置した。精秤した200メッシュの金属金網でろ過し(金属金網の重量をW2とする)、金属金網および残留物を110℃で1時間熱乾燥後精秤し(乾燥後の金属金網および残留物の合計量をW3とする)、次式によりゲル分率を算出した。
<安定性試験(粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率)>
粘着剤組成物を、剥離PETフィルム(藤森工業株式会社製)上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが25μmになるように塗布し、90℃で4分間乾燥させて粘着剤層を形成した。粘着剤層形成後、粘着剤層の剥離PETフィルムとは逆側の表面に、上記と同じ剥離PETフィルムを貼付し、23℃、55%RHの条件下で7日間保管した。その後、上記の粘着剤層形成直後のゲル分率の測定方法に準じて、ゲル分率を測定する。
<耐久性試験>
(偏光板、ハードコートPET)
≪偏光板の作製方法≫
偏光子は、以下の方法で作製した。平均重合度2400、ケン化度99.9%の厚み75μmのポリビニルアルコールフィルムを、28℃の温水中に90秒間浸漬し膨潤させ、次いで、ヨウ素/ヨウ化カリウム(質量比2/3)の濃度0.6質量%の水溶液に浸漬し、2.1倍に延伸させながらポリビニルアルコールフィルムを染色した。その後、60℃のホウ酸エステル水溶液中で合計の延伸倍率が5.8倍となるように延伸を行い、水洗し、45℃で3分乾燥を行い、偏光子を作製した。セルローストリアセテートフィルム(厚み80μm、TACと略記する)2枚の間に上記の偏光子(厚み80μm)を挟み、上記のようにして得られた粘着剤組成物を、TACと偏光子とのそれぞれの間にスポイトによって適量滴下し、ロールプレスによって貼り合わせた。このように貼り合わせた乾燥前の偏光板は、70℃で5分間乾燥し、粘着剤層によって貼り合わされた偏光板を得た。
≪ハードコートPETの作製方法≫
トリメチロールプロパントリアクリレート100質量部と光開始剤である1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン3質量部とを混合し、75μm厚の易接着PETフィルム(東洋紡株式会社製)に5μmとなるようにバーコーターで塗工した。その後、紫外線を照射して(UVA、照射量1000mJ/cm)、ハードコートPETを得た。
得られた粘着剤組成物を、剥離PETフィルム(藤森工業株式会社製)上に乾燥後の厚みが25μmになるように塗布し、90℃で4分乾燥させて粘着剤層を形成した。形成した粘着剤層を、上記の偏光板またはハードコートPETに貼合し、粘着剤層付き偏光板または粘着剤層付きハードコートPETを得た。
上記で得られた粘着剤層付き偏光板または粘着剤層付きハードコートPETを120mm(偏光板の場合はMD方向)×60mmに裁断し、剥離PETフィルムを剥離後、粘着剤面をガラス板(コーニングジャパン株式会社製、イーグルXG、0.7mm厚)に貼り合せた。貼り合わせた試料を、50℃、0.49MPa(5kg/cm)の条件で、20分間オートクレーブ処理を行った。その後、65℃/95%RHに設定した環境試験機に入れ、120時間放置し、粘着剤層の外観を目視により観察した。評価基準は以下の通りであり、○〜△が実用可能である。なお、気泡の大きさは、マイクロスコープで計測した。
○:目視観察で気泡が確認できない
△:直径または長径が100μm以上500μm以下である気泡が発生
×:直径または長径が500μmを超える気泡が発生
××:粘着剤層とガラスとの界面で剥離が発生。
(ITO蒸着PET)
60mm×30mmに裁断したITO蒸着PET(日東電工株式会社製)に、50mm×30mmに裁断した上記粘着剤層付ハードコートPETを長辺が合うように貼りあわせて、上記と同様の条件でオートクレーブ処理を行った。オートクレーブ処理終了後、長辺方向の抵抗値をテスターで測定し、その後、60℃/95%RHに設定した環境試験機に120時間放置した。放置後、サンプルを取り出し、再度長辺方向の抵抗値を測定し、次式に従って抵抗値変化を算出した。
抵抗値変化(Ω)
=環境試験機放置後の抵抗値(Ω)−環境試験機放置前の抵抗値(Ω)
抵抗値変化の値が小さいほど、ITOへの腐食性が低いことを表す。
各粘着剤組成物の組成および評価結果を下記表1および表2に示す。なお、下記表1および表2において、空欄部分はその化合物を使用しなかったことを表す。
上記表1および2から明らかなように、実施例の粘着剤組成物は、優れた生産性を有し、耐熱性や耐湿熱性といった耐久信頼性にも優れることが分かった。さらに実施例の粘着剤組成物は、ITOへの腐食性が低いことが分かった。
一方、比較例の粘着剤組成物は、生産性および耐久信頼性の少なくとも一方において劣ることが分かった。

Claims (7)

  1. 粘着剤層形成直後のゲル分率が40%以上80%以下であり、かつ
    粘着剤層形成から23℃、55%RHの条件下で7日間保管した後のゲル分率が60%以上85%以下である、粘着剤組成物。
  2. 97.9質量%以上99.9質量%以下の(メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1)由来の構成単位、0.1質量%以上2.0質量%以下のヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)由来の構成単位、および0質量%以上0.1質量%以下のカルボキシル基含有モノマー(a−3)由来の構成単位(ただし、(メタ)アクリル酸エステルモノマー(a−1)由来の構成単位、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)由来の構成単位、およびカルボキシル基含有モノマー(a−3)由来の構成単位の合計量は100質量%である)を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A) 100質量部と、
    有機チタン化合物および有機ジルコニウム化合物からなる群より選択される少なくとも1種の有機金属化合物(B) 0.001質量部以上0.15質量部以下と、
    イソシアネート硬化剤(C) 0.01質量部以上0.5質量部以下と、
    を含む、請求項1に記載の粘着剤組成物。
  3. 前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の重量平均分子量が、100万以上である、請求項2に記載の粘着剤組成物。
  4. 前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)のガラス転移温度が、−60℃以上−30℃以下である、請求項2または3に記載の粘着剤組成物。
  5. 前記ヒドロキシ基含有(メタ)アクリルモノマー(a−2)が、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートおよび4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  6. 前記有機金属化合物(B)が、テトラ−n−ブトキシチタンである、請求項2〜5のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  7. 前記イソシアネート硬化剤(C)が、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、およびこれらの誘導体からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項2〜6のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
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