专利名称：粘合剂组合物及利用该粘合剂的光学元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种粘合剂组合物及光学元件，更为详细地，涉及一种具有耐久性和良好的低粘性的粘合剂组合物及利用该组合物的光学元件。
背景技术：
最近，液晶显示器、等离子显示装置等图像显示装置有了辉煌的技术进步，且急剧发展成轻量化及大型化。随着显示装置的大型化，对用于显示装置制造上的粘合剂，要求提高新的额外的特性。例如，虽然液晶显示器依次将液晶面板、偏光板、保护膜等通过粘合剂层压制成，但在定位等时需要调整各元件的配置。此时，需要进行将暂时层压的元件剥离后再次贴合(即粘合)的作业。例如从液晶面板剥离暂时粘合的偏光板等剥离显示装置元件的作业，随着显示装置的大型化而变得更费力，因此可能会降低生产效率及操作性。而且， 根据剥离所粘合的元件时的应力，可能会使液晶面板的单元间隙发生变化。因此，对粘合剂要求剥离后不留粘合剂的再加工性以及比以往更低的粘性，使得其在大型显示装置中也能易于分离各元件。作为在这种图像显示装置上使用的附着粘合剂的光学薄膜的现有技术，可以例举以下专利文献1。专利文献1所记载的粘合剂组合物包含丙烯酸类树脂、异氰酸酯类化合物、环乙亚胺类化合物及有机硅低聚物(Silicone Oligomers)。然而，由于环乙亚胺类化合物具有毒性，对人体有害，因此从操作性或安全性方面考虑，需要避免使用。而且，虽然已经对再加工性进行研究，但由于没有着眼于实现粘合剂的低粘性上，因此不能说很充分。此外，在图像显示装置中使用的光学薄膜，特别是偏光板具有根据环境变化，薄膜尺寸变化大的特点。因此，若使用标签或双面胶等的粘合剂，在高温、高湿度环境下容易产生由起泡或剥离等引起的不良。在以下专利文献1中，增加粘合剂的主成分即树脂的分子量来提高耐久可靠性。然而，若树脂为高分子量，粘合剂溶液的固含量变少，结果会降低粘合剂组合物的生产效率。用于提高这种耐久可靠性的技术可以例举在粘合剂中添加硅烷偶联剂(silane coupling agent)的以下专利文献2。然而，在以下专利文献2中，虽然通过硅烷偶联剂的配合提高了耐久性，但加强了对玻璃表面的粘合力，并没有实现低粘性。[专利文献](专利文献 1) JP2008-176173A(专利文献 2) JPS57-195208A
发明内容
如前所述，通过现有技术不足以同时实现大型显示装置所要求的低粘性和耐久性。本发明是鉴于这种问题而提出的，其目的是提供一种能够同时实现低粘性和耐久性的粘合剂组合物及利用该粘合剂组合物的光学元件。本发明的发明人为了解决上述课题进行了深入研究。结果完成了如下粘合剂组合物，该组合物包含(1)(甲基)丙烯酸类共聚物，由0. 3 8wt%的含羧基单体及含羟基的 (甲基)丙烯酸类单体中的至少一种，和92 99. 7wt%的(甲基)丙烯酸酯单体构成，且重均分子量为 500, 000 2，000，000g/mol ； (2)碳二亚胺(carbodiimide)固化剂；及(3) 硅烷偶联剂低聚物。本发明的粘合剂组合物具有同时实现低粘性及良好的耐久性的效果。通过实现低粘性，能够提高大型显示装置中的操作性及生产效率。通过实现低粘性，也能期待再加工性的提高。而且，通过耐久性的提高，在高温、高湿度环境下也能防止光学薄膜的剥离等，而这个关系到产品可靠性的提高。在此，耐久性包含耐热性、耐湿热性和抗漏光性。
具体实施例方式本发明的粘合剂组合物按上述特定的比率包含丙烯酸类共聚物、碳二亚胺固化剂及硅烷偶联剂低聚物。下面，对构成本发明的各要素进行详细的说明。[丙烯酸类共聚物](甲基)丙烯酸类共聚物是构成本发明的粘合剂组合物、最终构成粘合剂层的主要成分。在本发明中使用的(甲基)丙烯酸类共聚物由0.3 Swt%的含羧基单体及含羟基的(甲基)丙烯酸类单体中的至少一种和92 99. 7wt%的(甲基)丙烯酸酯单体构成， 且重均分子量为500，000 2，000, OOOg/moL·此外，本说明书中的“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的统称。 (甲基)丙烯酸等包含“(甲基)”的化合物等同样也是名称中带有“甲基”的化合物和不带有“甲基”的化合物的统称。(a-1)(甲基)丙烯酸酯单体(甲基)丙烯酸酯单体(以下也简称为“成分(a-Ι)”)是分子中不带羟基的(甲基)丙烯酸的酯化物。(甲基)丙烯酸酯单体的具体例包括但不限于以下物质(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸正庚酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基) 丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸异十八烷酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸4-正丁基环己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基甲酯、(甲基)丙烯酸-3-甲氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸-4-丁基苯酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸_2，4，5-四甲基苯酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、聚环氧乙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酉旨(polyethyleneoxide monoalkyl ether (meth) acrylate)、聚环氧乙烧单烧基謎(甲基) 丙烯酸酯、聚环氧丙烷单烷基醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、十五氟氧乙基 (甲基)丙烯酸酉旨(Pentadeca fluoro oxyethyl (meth) acrylate) > (甲基)丙烯酸 _2_ 氯乙酯、(甲基)丙烯酸_2，3-二溴丙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯等。这些可以单独使用或者组合两种以上使用。
其中，优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、 (甲基)丙烯酸-2-乙基己酯，更优选为(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯。(甲基)丙烯酸酯单体的含量为92 99.7wt%，优选为94 99. 5wt%，更优选为 96 99wt%。(a-2)含羧基的单体本发明的含羧基单体(以下也称为“成分(a_2) ”)为分子中具有至少一种羧基的不饱和单体。含羧基单体的具体例包括但不限于以下物质(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、富马酸酐、巴豆酸、衣康酸、衣康酸酐、肉豆蔻脑酸(myristoleic acid)、棕榈油酸(palmitoleic acid)及油酸等。这些可以单独使用或者组合两种以上使用。其中，优选为(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、富马酸酐、巴豆酸、衣康酸、衣康酸酐，更优选为(甲基)丙烯酸。(a-3)含羟基的(甲基)丙烯酸类单体本发明的含羟基的(甲基)丙烯酸类单体(以下也称为“成分(a_3) ”)是分子中具有羟基的丙烯酸类单体。含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的具体例包括但不限于以下物质(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、1，6_己二醇单(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇单(甲基) 丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、(甲基) 丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丁酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺和环己烷二甲醇单丙烯酸酯等，此外还可以例举由烷基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含缩水甘油基化合物和(甲基)丙烯酸的加成反应而获得的化合物等。这些可以单独使用或者组合两种以上使用。其中，优选为(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、2-羟基乙基丙烯酰胺、环己烷二甲醇单丙烯酸酯，更优选为(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺。上述含羧基单体及含羟基的(甲基)丙烯酸类单体中至少一种的使用量为0. 3 8wt%。含羧基单体及含羟基的(甲基)丙烯酸类单体中至少一种优选为0.5 6wt%，更优选为1 #t%。若含羟基的(甲基)丙烯酸类单体的单独使用量超过8wt%，则丙烯酸类共聚物中的羟基或羧基过剩，羟基或羧基与碳二亚胺固化剂反应而产生的交联区域过多，因此会降低本发明粘合剂组合物的柔性，且降低粘合剂层的耐久性。此外，若使用量低于0. 3wt%,交联区域变少，难以体现耐热性。(甲基)丙烯酸类共聚物的制备方法不受特别的限制，可以采用使用聚合引发剂的溶液聚合法、乳液聚合法、悬浮聚合法、反相悬浮聚合法、薄膜聚合法、喷雾聚合法等以往的公知方法。聚合控制方法可以例举绝热聚合法、温控聚合法、等温聚合法等。此外，除了由聚合引发剂引发聚合的方法之外，还可以采用照射放射线、电子射线、紫外线等而引发聚合的方法。其中，使用聚合引发剂的溶液聚合法易于调节分子量，且杂质少，因此优选。例如， 将乙酸乙酯、甲苯、甲乙酮等作为溶剂来使用，且相对于单体的总量100质量份，添加优选为0. 01 0. 50质量份的聚合引发剂，并在氮气氛中例如在反应温度60 90°C下反应3 10小时而获得。所述聚合引发剂 例如可以是偶氮二异丁腈(AIBN)、2，2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、偶氮二氰基丁基(CH丕 |么人IOhi早El )等偶氮化合物；过氧化新戊酸叔丁基酯、过氧化苯甲酸叔丁基酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、二叔丁基过氧化物、异丙基苯氢过氧化物、过氧化苯甲酰、叔丁基氢过氧化物等有机过氧化物；过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠等无机过氧化物。这些可以单独使用或者并用两种以上。(其他单体)本发明的(甲基)丙烯酸类共聚物根据需要可进一步使用能够与上述成分(a-1) 至(a_3)共聚的其他单体。其他单体不受特别的限制，具体可以例举以下物质(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯等具有环氧基的丙烯酸类单体；(甲基) 丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-N-叔丁氨基乙酯、甲基丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(甲基)丙烯酸酯等具有氨基的丙烯酸类单体；(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺等具有酰胺基的丙烯酸类单体；2-甲基丙烯酰氧基乙基二苯基磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、三甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯(甲基)丙烯酸酯、三丙烯酰基氧基乙基磷酸酯(甲基)丙烯酸酯等具有磷酸基的丙烯酸类单体；磺基丙基(甲基)丙烯酸钠、 2-磺基乙基(甲基)丙烯酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸钠等具有磺酸基的丙烯酸类单体；尿烷(甲基)丙烯酸酯等具有尿烷的丙烯酸类单体；对-叔丁基苯基(甲基)丙烯酸酯、邻联苯基(甲基)丙烯酸酯等具有苯基的丙烯酸类单体；2-乙酰基乙酰氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β -甲氧基乙基)硅烷、乙烯基三乙酰基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等具有硅烷基的乙烯基单体； 及苯乙烯、氯苯乙烯、a-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯腈、乙烯基吡啶等。这些其他单体可以单独使用或者组合两种以上使用。在这些其他单体中，优选为(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙酰基乙酰氧基乙酯，更加优选为(甲基) 丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙酰基乙酰氧基乙酯。对于使用其他单体时的使用量，相对于成分(a-Ι)到(a_3)的总量100重量份，优选为0. 1 15重量份，更优选为0. 2 10重量份，尤其优选为0. 3 5重量份。由上述各成分共聚而成的(甲基)丙烯酸类共聚物的重均分子量(Mw)为 500，000 2，000，000g/mol，优选为 600，000 1，800，000g/mol,更优选为 1，200，000 1，600, 000g/molo若重均分子量小于500，OOOg/mol，耐热性不足。另一方面，若重均分子量超过2，000，000g/mOl，粘接性(tack)变低，粘合性变差。在本发明中，可以使用重均分子量为600,000 1，300，OOOg/mol的，与现有技术相比为低分子量的(甲基)丙烯酸类共聚物。据此，可以增加粘合剂组合物溶液的固含量， 从而提高具备粘合剂层的产品的生产效率。此外，在本发明中重均分子量采用由以下方法测定的聚苯乙烯换算值。[表 1]
权利要求
1.一种粘合剂组合物，包含1)(甲基)丙烯酸类共聚物，由0.3 8wt%的含羧基单体及含羟基的(甲基)丙烯酸类单体中的至少一种，以及92 99. 7衬％的(甲基)丙烯酸酯单体构成，且重均分子量为 500，000 2，000，000g/mol ；2)碳二亚胺固化剂；及3)硅烷偶联剂低聚物。
2.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物包含1)100质量份的(甲基)丙烯酸类共聚物；2)0.01 1. 0质量份的碳二亚胺固化剂；及3)0.02 1. 0质量份的硅烷偶联剂低聚物。
3.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，进一步包含异氰酸酯固化剂。
4.根据权利要求3所述的粘合剂组合物，相对于100质量份的(甲基)丙烯酸类共聚物，包含0. 05 5质量份的所述异氰酸酯固化剂。
5.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，所述(甲基)丙烯酸类共聚物的重均分子量为 600，000 1，800，000g/mol。
6.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，所述硅烷偶联剂低聚物包含有机官能团。
7.根据权利要求6所述的粘合剂组合物，所述有机官能团为乙烯基、环氧基、苯乙烯基、(甲基)丙烯酰基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、氨基、脲基、氯丙基、巯基和多硫基中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的粘合剂组合物，所述粘合剂组合物在剥离角90°、剥离速度 0. 3m/min 下，基于 JIS Z0237 的粘合力为 0. 5 5. 0N/25mm。
9.一种光学元件，具备由权利要求1到8中任一项所述的粘合剂组合物形成的粘合剂层。
全文摘要
本发明的目的是提供一种能够同时实现低粘性和耐久性的粘合剂组合物。为了达到这一目的，本发明提供的粘合剂组合物包含(1)(甲基)丙烯酸类共聚物，由0.3～8wt％的含羧基单体及含羟基的(甲基)丙烯酸类单体中的至少一种，以及92～99.7wt％的(甲基)丙烯酸酯单体构成，且重均分子量为500,000～2,000,000g/mol；(2)碳二亚胺固化剂；及(3)硅烷偶联剂低聚物。
文档编号C09J133/08GK102311710SQ20111019192
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月4日 优先权日2010年7月2日
发明者宋政训, 小川博史, 诹访达弘 申请人:第一毛织株式会社