粘合剂、粘合片及显示器的制造方法
【专利摘要】本发明目的在于提供一种粘合性、透明性、非泛白性、耐发泡性及耐剥离性优异，并兼具有台阶差追随性的粘合剂。本发明的粘合剂含有丙烯酸类共聚物（A）、聚异氰酸酯类固化剂（B）及硅烷偶联剂（C），所述丙烯酸类共聚物（A）通过自由基聚合SP值为8以上且小于9.00的具有烷基的乙烯性不饱和单体（A1）20～90重量%、和SP值为9.00以上15以下的具有极性基的乙烯性不饱和单体（A2）10～80重量%而形成，并且为重均分子量为20万～100万的聚合物，所述乙烯性不饱和单体（A2）具有选自由羟基（a1）、酰胺基（a2）、氨基（a3）及腈基（a4）构成的群组中的一种以上极性基，并且均聚物的玻璃化转变温度（Tg）为-40℃以上120℃以下。
【专利说明】粘合剂、粘合片及显示器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及粘合剂。并且，涉及使用所述粘合剂形成的粘合片及显示器。
【背景技术】
[0002] 随着近年的电子技术的飞跃进步，液晶显示器（IXD)、等离子体显示器（PDP)、背 投显示器（RPJ)、EL显示器、发光二极管显示器等各种平板显示器（FPD)作为显示装置被广 泛使用。在这种显示装置中，通常使用了用于防止由外部光源产生的反射的抗反射膜、用于 防止显示装置表面擦伤的保护膜（防护膜）等各种膜。例如，在LCD中使用的液晶元件用部 件中使用了偏光膜或相位差膜。
[0003] 并且，FH)也被用作为如触摸屏等的输入装置。在触摸屏中，通常使用了保护膜、 抗反射膜及透明电极膜等。这些膜通常使用粘合剂(也称之为"压敏式胶粘剂"）进行粘贴。
[0004] 对于在触摸屏用途中使用的粘合剂，除了要求粘合性、透明性之外，还要求在高温 且高湿环境中使用时粘合剂层不产生气泡(耐发泡性)、粘贴的各膜不浮起或剥离(耐剥离 性)、粘合剂层不变白（非泛白性)、及不腐蚀透明电极的性质(非腐蚀性)。并且，由于在透明 电极上存在因基材上的线路导致的台阶差，因此在透明电极上粘合粘合片时需要具有用粘 合剂层嵌埋该台阶差的性质（台阶差追随性）等的性能。
[0005] 触摸屏通常是以LCD为基础来形成，并且使用粘合剂在液晶元件上粘贴了偏光 板。作为偏光板用的粘合剂，需要兼具有即使在高温且高湿的苛刻环境中使用时偏光板也 不会从液晶元件上剥离、或产生浮起的性能，及不泄露液晶元件所不期待的光的性能(非漏 光性)。产生该光泄露现象的原因在于，在高温且高湿环境中使用时，因偏光板收缩或膨胀 的尺寸变化产生的应力在粘合剂层得不到缓冲，从而存留源自偏光板的残留应力的缘故。
[0006] 并且，由于触摸屏使用在智能手机等的便携式信息终端，因此考虑摔落等问题的 耐冲击性也很重要。因此，通常在触摸屏的表面层使用聚碳酸酯（PC)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、或环烯烃（C0P)等的透明性高的塑料膜。但是，透明性高的塑料由于材质硬、柔软 性差，因此需要通过混合大量的增塑剂来得到所期望的柔软性、可加工性及成形性。但是， 由该增塑剂导致了在高温环境中使用触摸屏时在该塑料膜和粘合剂层之间产生气体(也称 之为"放气"）的问题。
[0007] 针对上述的问题，为了改善耐发泡性及耐剥离性，已知有共聚含有羧基等官能团 的单体的方法、混合均聚物的玻璃化转变温度（Tg)高的单体(高Tg单体)和/或高Tg的寡 聚物(低分子量聚合物)的方法等。并且，为了改善非泛白性及非腐蚀性，已知有将羧基以外 的可交联的官能性丙烯酸酯及烷氧基烷基丙烯酸酯进行共聚的方法。并且，为了防止放气， 已知有添加增粘剂的方法、或混合金属耦合物的方法。
[0008] 具体地说，已知有一种粘合剂，该粘合剂中含有将（甲基）丙稀酸烧氧基烧基醋作 为主要成分、并在其中共聚含羧基的单体而得到的粘合性聚合物100重量份，将选自甲基 丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸环烷基酯、甲基丙烯酸苄基酯或苯乙烯的一种或两种以上的单 体作为主要成分、并在其中共聚含氨基或酰胺基的单体而得到的低分子量聚合物5?40重 量份，及交联剂0. 001?2. 0重量份(参照专利文献1)。
[0009] 并且，已知有一种金属粘贴用粘合片，在该金属粘贴用粘合片中使用了将含羧基 的单体作为必要成分、并将实质上不含有含羟基的单体的丙烯酸类共聚物和苯并三唑或其 衍生物以特定重量比进行混合的粘合剂，和将具有能够与所述丙烯酸类共聚物中的羧基进 行反应的官能团的环氧交联剂以特定重量比进行混合并交联而得到的粘合剂(参照专利文 献2)。
[0010] 并且，已知有一种粘合剂，该粘合剂中混合有将烷氧基烷基丙烯酸酯作为主要成 分、并在其中共聚0. 1?10重量％的含羧基的单体而得到的重均分子量在60万以上的粘 合性聚合物100重量份，将选自甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸环烷基酯、甲基丙烯酸苄基 酯或苯乙烯的单体作为主要成分、并在其中共聚0. 5?10重量％的含氨基的单体或含酰胺 基的单体而得到的玻璃化转变温度在60°C以上、且重均分子量在5万以下的低分子量聚合 物5?40重量份，及交联剂0. 001?2. 0重量份(参照专利文献3)。
[0011] 并且，已知有一种由混合有丙烯酸类聚合物和寡聚物的粘合剂所形成的透明两面 粘合胶带，所述丙烯酸类聚合物为相对于全部单体成分含有50重量％以上的烷基的碳原子 数为4?12的丙烯酸酯单体，且相对于100重量份的全部单体成分含有3?10重量份的 作为单体成分的含羧基的单体，并且重均分子量为50万?90万，所述寡聚物为相对于全部 单体成分含有50重量％以上的形成均聚物时的玻璃化转变温度为60?190°C且具有环状 结构的乙烯性不饱和单体，且相对于100重量份的全部单体成分含有3?10重量份的作为 单体成分的含羧基的单体，并且重均分子量为3000?6000 (参照专利文献4)。
[0012] 再者，已知有一种粘合剂，该粘合剂为含有以烷氧基烷基丙烯酸酯(成分A)及具 有可交联的官能团的丙烯酸类单体(成分B)作为必要成分而进行聚合的重均分子量为40 万?160万的丙烯酸类聚合物、和交联剂的粘合剂，其中，相对于构成丙烯酸类聚合物的全 部单体成分1〇〇重量份，成分A的含量为45?99. 5重量份，成分B的含量为0. 5?4. 5重 量份，并且构成丙烯酸类聚合物的单体成分中实质上不含有含羧基的单体(参照专利文献 5)。
[0013] 并且，已知有一种透明粘合片，该透明粘合片通过将烷基的碳原子数为4?18的 丙烯酸酯单体(成分A)、含酰胺基的丙烯酸酯单体(成分B)及烷氧基烷基丙烯酸酯进行共 聚而得到，且酸值在5mg KOH/g以下(参照专利文献6)。
[0014] 并且，已知有一种粘合剂，该粘合剂为将烧氧基烧基丙稀酸醋单体(成分A) 45? 99. 5重量份、具有羟基的丙烯酸酯单体0. 5?4. 5重量份进行共聚而得到的丙烯酸类聚合 物，该丙烯酸类聚合物在形成交联结构后的凝胶百分率为40?80%，且实质上不含有含羧 基的单体(参照专利文献7)。
[0015] 并且，已知有一种粘合剂，该粘合剂以抑制被粘物的放气为目的，通过在丙烯酸类 聚合物中相对于丙烯酸类聚合物1〇〇重量份混合苯乙烯类或α -甲基苯乙烯类的增粘剂 0. 5?15重量份，并利用异氰酸酯类交联剂进行交联来形成(参照专利文献8)。
[0016] 并且，已知有一种粘合剂，该粘合剂以抑制被粘物的放气为目的，通过混合丙烯酸 类共聚物和金属耦合物来形成，所述丙烯酸类共聚物为相对于全部单体含有40?99重量 份的丙烯酸丁酯或丙烯酸乙酯或者它们的混合物(成分Α)，1?15重量份的α，β -乙烯型 不饱和羧酸(成分Β)，及0?55重量％的丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈或苯乙烯或 者它们的混合物(成分C)，且重均分子量为40万以上的丙烯酸类共聚物，所述金属耦合物 相对于所述丙烯酸类共聚物100重量份为〇. 5?2. 0重量份(参照专利文献9)。
[0017] 现有技术文献
[0018] 专利文献
[0019] 专利文献1 :日本特开2002-327160号公报
[0020] 专利文献2 :日本特开2006-45315号公报
[0021] 专利文献3 :日本专利第4788937号公报
[0022] 专利文献4 :日本专利第4515118号公报
[0023] 专利文献5 :日本特开2009-79203号公报
[0024] 专利文献6 :日本特开2011-74308号公报
[0025] 专利文献7 :日本特开2010-215923号公报
[0026] 专利文献8 :日本专利第4437631号公报
[0027] 专利文献9 :日本特开平6-49425号公报
【发明内容】
[0028] 发明要解决的问题
[0029] 但是，由于羧基的存在，专利文献1及2的粘合剂存在腐蚀金属的问题。
[0030] 并且，由于与基材膜的密合性低，专利文献3及4的粘合剂在耐发泡性及耐剥离性 方面性能差。再者，由于与透明电极的粘附性低，所以该粘合剂存在台阶差追随性差的问 题。
[0031] 并且，专利文献5、6及7的粘合剂虽然使用烷氧基烷基丙烯酸酯来谋求改善非泛 白性，但存在其改善非泛白性的水平低的问题。并且，由于易于在该粘合剂中残留聚合引发 齐U，因此聚合物中的烷氧基烷基易于分解，从而存在耐发泡性及耐剥离性差的问题。再者， 由于所使用的烷氧基烷基丙烯酸酯的Tg低(一般在-45°C以下)，所以存在粘合剂的凝聚力 低、且粘合力不足的问题。
[0032] 并且，专利文献8的粘合剂处于高温且高湿度的环境时，由于混合在粘合剂中的 增粘剂渗出，因此无法确保耐发泡性及耐剥离性方面的性能。再者，存在因该渗出导致污染 的问题。并且，由于金属耦合物的存在，专利文献9的粘合剂存在金属被腐蚀的问题。
[0033] 鉴于以上问题，本发明的目的在于提供粘合性、透明性、非泛白性、耐发泡性及耐 剥离性优异，并兼具有台阶差追随性的粘合剂、粘合片及显示器。
[0034] 解决问题的方法
[0035] 本发明的粘合剂含有丙烯酸类共聚物（A)、聚异氰酸酯类固化剂（B)及硅烷偶联 剂（C)，所述丙烯酸类共聚物（A)通过自由基聚合SP值为8以上且小于9. 00的具有烷基 的乙烯性不饱和单体（A1) 20?90重量％、和SP值为9. 00以上15以下的具有极性基的乙 烯性不饱和单体（A2) 10?80重量％而形成。并且，所述具有极性基的乙烯性不饱和单体 (A2)具有选自由羟基（al)、酰胺基（a2)、氨基（a3)、及腈基（a4)构成的群组中的一种以上 极性基，且将均聚物的玻璃化转变温度（Tg)设定为-40°C以上120°C以下。这里，SP值是指 溶解度参数。并且，丙烯酸类共聚物（A)为重均分子量为20万以上、100万的聚合物。
[0036] 发明的效果
[0037] 根据上述构成的本发明，在丙烯酸类共聚物（A)合成中使用的具有极性基的乙烯 性不饱和单体（A2)的SP值在9. 00以上15以下的高范围。并且，使用该单体（A2)的丙烯 酸类共聚物（A)对水的亲合性高。将粘合剂加工成粘合胶带后，例如粘贴到液晶元件的玻璃 板上后放置在高温且高湿度的环境中时，水会浸入到粘合剂层中。但是，由于粘合剂层含有 使用了大量SP值高的单体(A2)的共聚物（A)，因此与水的亲合性高。从而，透明的粘合剂 层不易于变白，因此非泛白性优异。即，在本发明中，使水适当浸入到粘合剂层中。并且，由 于该粘合剂层含有极性基，因此即使放置在高温且高湿的环境中时粘合力也不容易降低， 因此耐剥离性优异，且由于粘合剂层不容易产生气泡，因此耐发泡性优异。再者，台阶差追 随性也优异。此外，高温且高湿度的环境是指温度高、湿度也高的环境。
[0038] 根据本发明，可以提供粘合性、透明性、非泛白性、耐发泡性及耐剥离性优异，并兼 具有台阶差追随性的粘合剂、粘合片及显示器。
【具体实施方式】
[0039] 作为本发明的粘合剂，至少混合了丙烯酸类共聚物（A)、聚异氰酸酯类固化剂（B) 及硅烷偶联剂（C)。
[0040] 丙烯酸类共聚物（A)通过自由基聚合SP值为8以上且小于9. 00的具有烷基的乙 烯性不饱和单体（A1) 20?90重量％、和SP值为9. 00以上15以下的具有极性基的乙烯性 不饱和单体（A2) 10?80重量％来得到。
[0041] 作为本发明的粘合剂，通过在丙烯酸类共聚物（A)合成中使用SP值为9.00以上 15以下的具有极性基的乙烯性不饱和单体（A2) 10?80重量％，粘合性及耐剥离性得以提 高，特别是非泛白性得以提高。作为该理由，可以举出使用该单体的丙烯酸类共聚物（A)对 水的亲合性高。并且，本发明的粘合剂加工成粘合胶带后，例如粘贴到液晶元件的玻璃板上 并放置在高温且高湿的环境中时，虽然水会浸入到粘合剂层中，但由于含有使用了特定量 的SP值高的单体(A2)的共聚物（A)，因此与水的亲合性高。从而，透明的粘合剂层不容易 变白，因此非泛白性优异。即，在本发明中，使水适当浸入到粘合剂层中。并且，由于该粘合 剂层含有极性基，因此即使放置在高温且高湿的环境中时粘合力也不容易降低，因此耐剥 离性优异。并且由于粘合剂层不容易产生气泡，因此耐发泡性优异。再者，台阶差追随性也 优异。作为极性基，优选羟基（al)、酰胺基（a2)、氨基（a3)、腈基（a4)、及羧基（a5)。
[0042] 本发明中，SP值为溶解度参数。该SP值可以参考Fedors的演算法["Polymer Engineering and Science"、第 14 卷、第 2 号（1974)、148 ?154 页]，根据下述数学式 1 进 行演算来得到。
[0043]
【权利要求】
1. 一种粘合剂，其中，含有丙烯酸类共聚物（A)、聚异氰酸酯类固化剂（B)及硅烷偶联 剂(C)， 所述丙烯酸类共聚物（A)通过自由基聚合SP值为8以上且小于9. 00的具有烷基的乙 烯性不饱和单体（A1) 20?90重量％、和SP值为9. 00以上15以下的具有极性基的乙烯性 不饱和单体（A2) 10?80重量％而形成，且为重均分子量为20万?100万的聚合物， 所述具有极性基的乙烯性不饱和单体（A2)具有选自由羟基（al)、酰胺基（a2)、氨 基（a3)及腈基（a4)构成的群组中的一种以上极性基，且均聚物的玻璃化转变温度（Tg) 为-40°C以上120°C以下。
2. 如权利要求1所述的粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸类共聚物（A)通过自由基聚合 SP值为8以上且小于9. 00的含烷基的乙烯性不饱和单体（A1) 40?80重量％、和SP值为 9. 00以上15以下的含极性基的乙烯性不饱和单体（A2) 20?60重量％而形成。
3. 如权利要求1或2所述的粘合剂，其特征在于，所述聚异氰酸酯类固化剂（B)为选自 由芳香脂肪族类聚异氰酸酯、脂肪族类聚异氰酸酯及脂环族聚异氰酸酯构成的群组中的一 种以上化合物，或这些化合物的改性物。
4. 如权利要求1或2所述的粘合剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂（C)作为反应性官能 团具有烧氧基及脂环环氧基，或只具有烧氧基。
5. -种粘合片，其中，至少具有由权利要求1?4中任意一项所述的粘合剂形成的粘合 剂层。
6. -种显示器，其中，至少具有由权利要求1?4中任意一项所述的粘合剂形成的粘合 剂层。
【文档编号】C09J133/14GK104231981SQ201310225289
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月7日 优先权日:2013年6月7日
【发明者】福田克哲 申请人:东洋油墨Sc控股株式会社, 东洋科美株式会社