JP2016186007A - 紫外線硬化型粘着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】多層構造の光学部材に用いられる粘着剤の高耐湿熱性と高段差追従性を両立する紫外線硬化型粘着剤組成物を提供する。【解決手段】ポリエーテルポリオール、ジイソシアネート並びにイソシアナト基を有する(メタ)アクリレートを反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート(A)、アルキル基の炭素数が8〜16単官能(メタ)アクリレート(B)、一級水酸基を持つ単官能(メタ)アクリレート(C)、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレ−ト中の一つ又は組み合わせ(D)、ガラス転移温度が−80〜0℃である液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー(E)、及び光重合開始剤(F)を含み、溶剤含有量が1重量%未満、25℃における粘度が100〜10,000mPa・s、ガードナー色数が1以下であることを特徴とする紫外線硬化型粘着剤組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、紫外線硬化型粘着剤組成物に関する。より詳しくは、種々の光学機器等における光学部材・部品の接着に好適な紫外線硬化型粘着剤組成物に関する。
近年、携帯電話、携帯ゲーム機、カーナビなどのデジタル情報機器には、液晶表示装置を用いたタッチパネルが多く使用されている。タッチパネルは、表示装置と位置入力装置を組み合わせた電子部品であり、外部から受けた画像情報を液晶ディスプレイに表示するとともに、触れられた画面位置情報を感知し、外部へ情報信号として出力する機能を有する。タッチパネルの位置入力装置には主に、抵抗膜方式、静電容量方式、電磁誘導方式、光学方式、音響方式などの制御方式があり、なかでも抵抗膜方式、静電容量方式が一般的な制御方法となっている。
上記抵抗膜方式、静電容量方式タッチパネルは、最前面保護フィルム、ガラス及び酸化インジウム(以下、ITOと記載)膜などの透明導電層を設けたフィルム、ガラス、液晶などの表示装置、その他機能性シートから構成される。これらのうち、フィルム、ガラス及び機能性シートは通常、光学用粘着剤により貼り合わせる。表示装置を構成する各部材との貼り合わせなどに用いられるため、透明性、耐候性や金属腐食防止性などの性能が求められる。
一方、タッチパネルなどの表示装置の中には、意匠性を向上するために、額縁部に化粧印刷が施されることがあり、その際に印刷部と非印刷部との間に段差を生ずるため、粘着シートは額縁部の印刷段差を埋める性能(段差追従性)が求められている。粘着シートの段差追従性が足りない場合は、印刷層の端部周辺に気泡や空隙が生じ、表示装置の視認性が低下する恐れがある。
これに対して、アクリル系ベースポリマーに軟化点が70℃〜150℃の水素添加型テルペンフェノール樹脂を添加した粘着組成物とすることにより、段差追従性が向上する例がある。(特許文献1参照)。しかしながら、該粘着組成物が溶剤を含有するため、製膜の際に、溶剤を除去する工程が必要である。
また、無溶剤紫外線硬化型粘着剤において、樹脂組成やモノマー組成の改良により、段差追従性が向上する例がある(特許文献2、3参照)。しかしながら、何れも得られる粘着層は、粘着層の膜厚に対して30%の段差しか追従できないため、十分とはいえない。特に近年光学部材の薄型化や軽量化の要求が高まっていることから、薄い粘着層を用いた場合の高い段差への追従性が求められている。
特開2014−198798号公報
特開2014−5368号公報
特開2014−196412号公報
本発明が解決しようとする課題は、多層構造の光学部材に用いられる高耐湿熱性と高い段差への追従性を両立する紫外線硬化型粘着剤組成物を提供することである。
本発明者は、前記課題を解決すべく該接着剤の組成・配合につき鋭意検討した結果、特定条件を満足する紫外線硬化型接着剤組成物により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、ポリエーテルポリオール(а−1)、ジイソシアネート(а−2)並びにイソシアナト基を有する(メタ)アクリレート(а−3)を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート(A)、ホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃であるアルキル基の炭素数が8−16単官能(メタ)アクリレート(B)、一級水酸基を持つ単官能(メタ)アクリレート(C)、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレ−ト中の一つ又は組み合わせ(D)、ガラス転移温度が−80〜0℃である液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー(E)及び光重合開始剤(F)を含み、かつ溶剤含有量が1重量%未満、25℃における粘度が100〜10,000mPa・s、ガードナー色数が1以下である紫外線硬化型粘着剤組成物である(本発明1)。
本発明2は、本発明1において、上記(A)成分の重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値)が10,000〜90,000である紫外線硬化型粘着剤組成物である。
本発明3は、本発明1又は2において、上記(A)成分のウレタン当量(mol/g)が400〜5000mol/gである紫外線硬化型粘着剤組成物である。
本発明4は、本発明1〜3のいずれかにおいて、(A)成分の平均官能基数が1.5〜4.0である紫外線粘着剤組成物である。
本発明5は、本発明1〜4のいずれかにおいて、ポリウレタン(メタ)アクリレート(A)が10〜50重量部、ホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃である8〜16でアルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(B)が10〜78.9重量部、一級水酸基を持つ単官能(メタ)アクリレート(C)が5〜25重量部、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレ−ト中の一つ又は組み合わせ使用量(D)が5〜40重量部、ガラス転移温度が−80〜0℃である液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー(E)が1〜20重量部及び光重合開始剤(F)が0.1〜5重量部である紫外線硬化型粘着剤組成物である。
本発明6は、本発明1〜5のいずれかにおいて、ホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃であるアルキル基の炭素数が8〜16単官能(メタ)アクリレート(B)が、炭素数8〜16の直鎖型アルキル基及び/又は炭素数8〜16の分岐型アルキル基を含む紫外線硬化型粘着剤組成物である。
本発明によれば、デジタル表示装置における多層構造の表示パネルなどに適用される、光学用途の紫外線線硬化型粘着剤として広範に使用できる。例えば、タッチパネルに採用する場合は、該パネル上に化粧板やアイコンシートを貼合する場合や、静電容量方式タッチパネルにおける透明電極を形成した透明基板と透明板を貼合する場合に、粘着力に優れ、かつ気泡を含まず(高段差追従性)に貼合作業を進めることができ、また紫外線線硬化させて得られる粘着層は、無色透明であり可視光透過性に優れるとともに、剥がれや変形などのない優れた耐久性を発揮できる。
本発明の紫外線硬化型粘着剤組成物は、ポリエーテルポリオール(а−1)(以下「(a−1)成分」ともいう。)、ジイソシアネート(а−2)(以下「(a−2)成分」ともいう。)、並びにイソシアナト基を有する(メタ)アクリレート(а−3)(以下「(a−3)成分」ともいう。)、を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート(A)(以下「(A)成分」ともいう。)、ホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃であるアルキル基の炭素数が8−16単官能(メタ)アクリレート(B)(以下「(B)成分」ともいう。)、一級水酸基を持つ単官能(メタ)アクリレート(C)(以下「(C)成分」ともいう。)、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレ−ト中の一つ又は組み合わせ(D)(以下「(D)成分」ともいう。)、ガラス転移温度が−80〜0℃である液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー(E)(以下「(E)成分」ともいう。)及び光重合開始剤(F)(以下「(F)成分」ともいう。)を含み、かつ溶剤含有量が1重量%未満、25℃における粘度が100〜10,000mPa・s、ガードナー色数が1以下である。
上記溶剤含有量が1重量%を超えると、得られる組成物が紫外線の照射により硬化する際に発泡し、粘着層に気泡が生じやすくなり、適用部材や最終製品の価値を損ねる虞がある。
本発明の紫外線硬化型樹脂組成物の溶剤含有量は、1重量%未満である。1重量%を超えると得られる組成物が紫外線硬化する際に発泡し、硬化層に気泡が生じやすくなり、適用部材や最終製品の価値を損ねる虞がある。溶剤含有量は、ガスクロマトグラフ装置を用いて、以下の条件で測定する。
(分析装置)
GC:Agilent 6850(アジレント・テクノロジー(株)製)
(GC測定条件)
GCカラム:HP−1(アジレント・テクノロジー(株)製)
カラム温度:50℃(10min)→10℃/min→300℃(10min)
カラム流量:2.0ml/min
Carrier gas:ヘリウム
注入方法:Split(50:1)
検出温度:300℃
(分析装置)
GC:Agilent 6850(アジレント・テクノロジー(株)製)
(GC測定条件)
GCカラム:HP−1(アジレント・テクノロジー(株)製)
カラム温度:50℃(10min)→10℃/min→300℃(10min)
カラム流量:2.0ml/min
Carrier gas:ヘリウム
注入方法:Split(50:1)
検出温度:300℃
上記粘度が100〜10,000mPa・sの範囲外である場合は、常温・常圧下での塗工作業性が低下する傾向がある。粘度は、E型粘度計により25℃で測定する。
上記色調がガードナー色数1を超えると、得られる粘着層の色調や透明性が低下する傾向があり、光学用途での適用制限が懸念される。ガードナー色数は、JIS K5600に準拠して測定する。
上記(a−1)成分は、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドの1種又は2種以上を、2個以上の水酸基を有する化合物に付加重合させてえられたものや、テトラヒドロフランを開環重合して得られるポリテトラメチレンエーテルグリコール、テトラヒドロフランとアルキル置換テトラヒドロフランを共重合させた変性ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の1種又は2種以上を用いることができる。
上記2個以上の水酸基を有する化合物としては、例えば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、テトラエチレングリコール、1 , 2 − プロパンジオール、1 , 3 − プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1 , 2 − ブタンジオール、1 , 3 − ブタンジオール、1 , 4 − ブタンジオール、2 , 3 − ブタンジオール、1 , 5 − ペンタンジオール、1 , 5 − ヘキサンジオール、1 ,6 − ヘキサンジオール、2 , 5 − ヘキサンジオール、1 , 7 − ヘプタンジオール、1 , 8− オクタンジオール、1 , 9 − ノナンジオール、1 , 1 0 − デカンジオール、1 , 1 1 −ウンデカンジオール、1 , 1 2 − ドデカンジオール、2 − メチル− 1 , 3 − プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2 − ブチル− 2 − エチル− 1 , 3 − プロパンジオール、3 − メチル− 1 , 5 − ペンタンジオール、2 − エチル− 1 , 3 − プロパンジオール、3 −メチル− 1 , 5 − ペンタンジオール、2 − エチル− 1 , 3 − ヘキサンジオール、2 − メチル− 1 , 8 − オクタンジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA 、ビスフェノールF 等の比較的低分子量のジヒドロキシ化合物や、1 , 3 − シクロペンタンジオール、1 , 4 − シクロヘキサンジオール、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオール、1 , 4 − シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキシプロピルシクロヘキサノール、ブチルシクロヘキサンジオール、1 , 1 ’ − ビシクロヘキシリデンジオール、シクロヘキサントリオール、水素添加ビスフェールA 、1 , 3 − アダマンタンジオール等の脂環式ポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールが挙げられる。
レングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1 , 2 − プロパンジオール、1 , 3 − プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1 , 2 − ブタンジオール、1 , 3 − ブタンジオール、1 , 4 − ブタンジオール、2 , 3 − ブタンジオール、1 , 5 − ペンタンジオール、1 , 5 − ヘキサンジオール、1 ,6 − ヘキサンジオール、2 , 5 − ヘキサンジオール、1 , 7 − ヘプタンジオール、1 , 8− オクタンジオール、1 , 9 − ノナンジオール、1 , 1 0 − デカンジオール、1 , 1 1 −ウンデカンジオール、1 , 1 2 − ドデカンジオール、2 − メチル− 1 , 3 − プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2 − ブチル− 2 − エチル− 1 , 3 − プロパンジオール、3 − メチル− 1 , 5 − ペンタンジオール、2 − エチル− 1 , 3 − プロパンジオール、3 −メチル− 1 , 5 − ペンタンジオール、2 − エチル− 1 , 3 − ヘキサンジオール、2 − メチル− 1 , 8 − オクタンジオール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA 、ビスフェノールF 等の比較的低分子量のジヒドロキシ化合物や、1 , 3 − シクロペンタンジオール、1 , 4 − シクロヘキサンジオール、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオール、1 , 4 − シクロヘキサンジメタノール、ヒドロキシプロピルシクロヘキサノール、ブチルシクロヘキサンジオール、1 , 1 ’ − ビシクロヘキシリデンジオール、シクロヘキサントリオール、水素添加ビスフェールA 、1 , 3 − アダマンタンジオール等の脂環式ポリオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオールが挙げられる。
上記(a−1)成分の分子量は、特に限定されないが、粘着力及び保持力の点より700〜4,000であるのが好ましい。(a−1)成分の分子量が過度に小さいと、得られる粘着シート粘着力と柔軟性が低下する。一方、(a−1)成分の分子量が過度に大きいと、得られる粘着シートの保持力が悪化し、耐湿熱試験後に熱垂れの懸念がある。
上記(a−2)成分としては、例えば、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられ、これらは単独、組み合わせのいずれでも使用できる。(a−2)成分を用いることにより、接着力・耐久性に優れた粘着層を提供できる。
上記(a−3)成分としては、例えば、2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートなどが挙げられ、これらは単独、組み合わせのいずれでも使用できる。
上記(A)成分は、(a−1)成分と(a−2)成分とを反応させて水酸基末端ポリウレタンを得た後、該水酸基末端ポリウレタンと(a−3)成分を反応させることにより、製造できる。(A)成分の製造では、(a−1)成分、(a2)成分および(a3)成分を一括反応させる方法も採用できるが、(A)成分の重量平均分子量を制御しやすい点から前者を採用するのが好ましい。
上記(A)成分の重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値)は、格別限定されないが、粘着層の粘着力及び柔軟性の点から、10,000〜90,000であるのが好ましく、30,000〜70,000であるのがより好ましい。
上記(A)成分のウレタン当量(mol/g)は、粘着層の保持力及び柔軟性の点から、400〜5000mol/gであるのが好ましく、500〜2000mol/gであるのがより好ましい。ウレタン当量を400mol/g以上にすることで、粘着層の柔軟性を向上でき、またウレタン当量を5000mol/g以下にすることで、粘着層の保持力を向上できる(耐湿熱試験後に位置ズレなどが発生しない)。特に液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー((E)成分)を添加する場合には、得られる粘着層の保持力が低下し、耐湿熱試験後に位置ズレなどが発生しやすい傾向があるため、適切なウレタン当量の(A)成分を設計する必要がある。
上記ウレタン当量(mol/g)とは、ウレタン結合(−OCONH-)を1モルにするためのポリウレタン(メタ)アクリレート重量(g)のことであり、ウレタン当量が少ないほど、ウレタン結合の密度が高くなる。
ウレタン当量は、下記式のように計算することができる。
ウレタン当量=ウレタン結合のモル濃度の逆数
=1/(ウレタン結合のモル数/ポリウレタン(メタ)アクリレートの分子量)
ここで、ポリウレタン(メタ)アクリレートの分子量は、理論分子量を使う。
ウレタン当量は、下記式のように計算することができる。
ウレタン当量=ウレタン結合のモル濃度の逆数
=1/(ウレタン結合のモル数/ポリウレタン(メタ)アクリレートの分子量)
ここで、ポリウレタン(メタ)アクリレートの分子量は、理論分子量を使う。
なお、上記(A)成分の平均官能基数は、格別限定されないが、得られる本粘着層の耐久性及び硬化性の点から、1.5〜3.0であるのが好ましく、より好ましくは1.8〜2.2である。なお、該平均官能基数とは、(A)成分の1分子中に存在する(メタ)アクリロイル基の平均個数を意味する。
上記(A)成分の使用量は、本組成物100重量部中、10〜50重量%であるのが好ましく、25〜35重量%であるのがより好ましい。(A)成分の割合を10重量%以上にすることで、本組成物・本粘着層の粘着力・耐久性を向上でき、また(A)成分の割合を50重量%以下にすることで、本組成物の取り扱い性を向上できる。
上記(B)成分のアルキル基の炭素数は、8〜16である。8未満だと硬化性或いは耐久性の低下となり、16を超えると相溶性の低下となる。単独で又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。特に分岐構造の単官能(メタ)アクリレートと直鎖構造の単官能(メタ)アクリレートの組み合わせの使用が好ましく、ラウリル(メタ)アクリレート及び/又はセチル(メタ)アクリレートの併用がより好ましい。このような組み合わせにより、段差追従性を向上させることができる。
上記(B)成分の具体例としては、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(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、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート等の鎖状構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記(B)成分のホモポリマーのガラス転移温度は、−70〜40℃である。(B)成分のホモポリマーのガラス転移温度は−70℃以上にすることで、本粘着層の硬化性低下を防ぐことができ、(B)成分のホモポリマーのガラス転移温度を40℃以下にすることで、相溶性低下を防ぐことができる。ガラス転移温度は、動的粘弾性測定により測定する。
上記(B)成分の使用量は、本組成物100重量部中、10〜50重量%であるのが好ましく、20〜40重量%であるのがより好ましい。(B)成分の割合を10重量%以上にすることで、本組成物の取り扱い性を向上でき、また(B)成分の割合を78.9重量%以下にすることで、本組成物の硬化性を向上させることができる。
上記(C)成分が1級水酸基を持たない場合は、耐久性の低下となる。上記(C)成分の具体例としては、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、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレートなどの一級水酸基を持つヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記(C)成分の使用量は、本組成物100重量部中、5〜25重量%であるのが好ましく、10〜20重量%であるのがより好ましい。(C)成分の割合を5重量%以上にすることで、本粘着層の耐湿熱性と硬化性を向上でき、また(C)成分の割合を25重量%以下にすることで、本組成物の相溶性低下を防ぐためである。
上記(D)成分は、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート及びジシクロペンタニルアクリレ−トの環状構造を有するアクリレートが挙げられる。これにより、本組成物の硬化性及び本粘着層の粘着力を向上させることができる。
上記(D)成分の使用量は、本組成物100重量部中、10〜40重量%であるのが好ましい。(D)成分の割合を10重量%以上にすることで、本粘着層の粘着力を向上でき、また(D)成分の割合を40重量%以下にすることで、本粘着層の耐久性を向上させることができる。
上記(E)成分は、ガラス転移温度(Tg)が−80〜0℃である液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマーである。この範囲のTgとすることで、本発明の紫外線硬化型粘着剤組成物により得られる粘着層に柔軟性を付与し、段差追従性を向上させることができる。ガラス転移温度は、動的粘弾性測定により測定する。上記(E)成分の具体例としては、液状ロジン誘導体、高温連続重合で得られる液状無溶剤アクリルポリマーなどが挙げられる。中でも、色調がガードナー色数1以下のものが好ましい。色調がガードナー色数1以下のものとしては、例えば液状水素化ロジン誘導体、液状無溶剤アクリルポリマーが挙げられる。これらの樹脂は、通常、色調がガードナー色数1以下であり、透明性に優れた樹脂であるため、本粘着層の透明性と耐久性を向上できる。
上記液状ロジン誘導体としては、例えば、液状のロジンエステル化合物や液状の不均化ロジンが挙げられる。液状のロジンエステル化合物は、ロジン化合物と炭素数1〜10の1価アルコール化合物とを反応させて得られるものであある。
上記液状ロジンエステル化合物の構成成分であるロジン化合物としては、従来より公知の各種ロジンを特に限定なく使用することができる。ロジン化合物として、例えば、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジンなどの天然ロジン、天然ロジンを精製して得られる精製ロジン、天然ロジンを水素化反応させて得られる水素化ロジン、天然ロジンを不均化反応させて得られる不均化ロジン等が挙げられる。ロジン化合物としてより好ましくは、不均化ロジン及び水素化ロジンである。これらを用いることで、得られる粘接着剤組成物のガードナー色調が1以下のものが得られやすくなり、粘接着剤組成物の耐熱性及び耐光性をより向上させることができる。
上記精製ロジンは、蒸留法、抽出法、再結晶法等の各種公知の手段を用いて得ることができる。蒸留法では、例えば通常200〜300℃程度の温度、0.01〜3kPa程度の減圧下で上記天然ロジンの蒸留を実施することができる。抽出法では、例えば上記天然ロジンをアルカリ水溶液とし、不溶性の不ケン化物を各種の有機溶媒により抽出した後に水層を中和することにより精製ロジンを得ることができる。再結晶法では、例えば上記天然ロジンを良溶媒としての有機溶媒に溶解し、ついで溶媒を留去して濃厚な溶液とし、更に貧溶媒としての有機溶媒を添加することにより精製ロジンを得ることができる。
上記不均化ロジンは、各種公知の手段を用いて得ることができる。例えば、原料の天然ロジン又は精製処理された精製ロジンを不均化触媒の存在下に加熱反応させることにより不均化ロジンを得ることができる。不均化触媒としては、パラジウム−カーボン、ロジウム−カーボン、白金−カーボン等の担持触媒;ニッケル、白金等の金属粉末;ヨウ素、ヨウ化鉄等のヨウ化物等の各種公知のものを使用することができる。該触媒の使用量は、ロジン100重量部に対して通常0.01〜5重量部程度であり、好ましくは0.01〜1重量部程度である。反応温度は100〜300℃程度であり、好ましくは150〜290℃程度である。
上記水素化ロジンは、公知のロジン化合物の水素化条件を用いてロジン化合物を水素化することにより得ることができる。具体的には、例えば、水素化触媒の存在下、水素雰囲気下、2〜20MPa程度で、100〜300℃程度にロジン化合物を加熱することによりロジン化合物の水素化を行う。反応圧力は、5〜20MPa程度とすることが好ましい。反応温度は、150〜300℃程度とすることが好ましい。水素化触媒としては、担持触媒、金属粉末、ヨウ素、ヨウ化物等各種公知のものを使用することができる。担持触媒としては、パラジウム−カーボン、ロジウム−カーボン、ルテニウム−カーボン、白金−カーボン等が挙げられる。金属粉末としては、ニッケル、白金等が挙げられる。ヨウ化物としては、ヨウ化鉄等が挙げられる。これらのなかでは、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、及び白金系触媒が、ロジン化合物の水素化率が高くなり、水素化時間が短くなるため好ましい。なお、水素化触媒の使用量は、ロジン化合物100重量部に対して、通常0.01〜5重量部程度であり、好ましくは0.01〜2重量部程度である。
上記液状ロジンエステル化合物を得るためには、アルコール化合物として、炭素数1〜10の1価アルコールを用いることが必須である。上記炭素数1〜10の1価アルコール化合物のうちでは、炭素数1〜8の1価アルコールが、タック又は接着力のバランスに優れる点で好ましく使用できる。アルコール化合物としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブチルアルコール、n−オクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール等が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。より好ましくは、炭素数が1〜4の1価アルコールであり、最も好ましくは炭素数が1の1価のアルコール、すなわちメタノールである。
上記液状ロジンエステル化合物の製造方法としては、特に限定されず、従来より公知のエステル化方法を採用することができる。上記ロジン化合物及びアルコール化合物の各仕込み量については、特に限定されないが、通常は、アルコール化合物のOH基/ロジン化合物のCOOH基(当量比)が0.8〜3.0、好ましくは0.9〜2.0の範囲となるよう決定される。エステル化反応の反応温度は、通常150〜320℃程度であり、好ましくは150〜300℃程度である。反応時間は通常2〜24時間程度であり、好ましくは2〜7時間程度である。更に、反応時間を短縮する目的で、触媒の存在下でエステル化反応を進行させることができる。触媒として、例えば、パラトルエンスルホン酸などの酸触媒;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどの金属の水酸化物;酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物などが挙げられる。エステル化反応の結果、水が生成するので、該反応は生成した水を系外に除きながら進行させることができる。得られる液状ロジンエステル化合物の色調をより考慮すれば、不活性ガス気流下で反応を行うことが望ましい。該反応は、必要があれば加圧下で行うことができる。また、ロジン化合物及びアルコール化合物に対して非反応性の有機溶媒中で反応を進めることも可能である。該有機溶剤としては、例えばヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。なお、有機溶媒を使用した場合にはその溶剤、又は未反応の原料を留去する必要があれば、適宜に減圧下で行うことができる。
上記液状無溶剤アクリルポリマーの製造方法は、例えば加圧可能な連続反応機に微量な重合溶媒と熱重合開始剤及びエチレン性不飽和単量体を入れて、高圧下で150〜350℃で連続重合を行い、未反応単量体を分離機に通して再び連続反応機に入れて、このリサイクルを数回行い(2〜60分)、得られる共重合体である。市販されている製品としては、東亞合成株式会社製の無溶剤型アクリルポリマー「アルフォン」が挙げられる。
上記(E)成分の使用量は、本組成物100重量部中、5〜20重量%であるのが好ましく、5〜15重量%であるのがより好ましい。(E)成分の割合を5重量%以上にすることで、本粘着層の段差追従性を向上でき、また(E)成分の割合を20重量%以下にすることで、本粘着層の保持力を向上させることができる。
上記(F)成分は、紫外線照射により分解しラジカルを発生する光重合開始剤であれば、各種公知のものを格別限定なく使用できる。例えばベンゾイン化合物、アセトフェノン化合物、アシルフォスフィンオキサイド化合物、チタノセン化合物、チオキサントン化合物、オキシムエステル化合物等の光重合開始剤、アミンやキノン等の光増感剤等が挙げられ、具体的には、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−[4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル]−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、1,2−オクタンジオン1−[4−(フェニルチオ)−2−(o−ベンゾイルオキシム)]、エタノン1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(o−アセチルオキシム)等が挙げられ、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンと2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドの併用により、本組成物の段差追従性を一層向上しうるため好適である。
上記(F)成分の使用量は、本組成物100重量部中、0.1〜5重量%であるのが好ましく、0.2〜2重量%であるのがより好ましい。(F)成分の割合を0.1重量%以上にすることで、紫外線照射による硬化重合のばらつきを防止でき、また5重量%以下にすることで、(F)成分の分解物に起因する臭気発生を低減でき、かつ粘着層の着色を防止できる。
本発明の紫外線硬化型粘着剤組成物は、(A)〜(F)成分を所望の割合で混合することによって製造することができる。各成分の混合方法および添加順序については、特段の限定はされない。
また、本発明の粘着剤組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲において、種々の添加剤を含有させることができる。例えば、表面調整剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、無機フィラー、シランカップリング剤、コロイダルシリカ、消泡剤、湿潤剤、防錆剤、安定化剤等の添加剤を含有させることができる。
本発明の粘着剤組成物は、表示パネルと化粧板やアイコンシートとの貼合や、タッチパネルにおける透明電極を形成した透明基板と透明板との貼合、また表示体と光学機能材料との貼合など、各種の光学機器や光学部材のための接着材用途で好適に用いられる。前記部材の材質としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ガラス、ポリカーボネート、アクリル樹脂などが挙げられる。表示体としては、ガラスに偏光板を貼り付けてある液晶ディスプレイ、ELディスプレイ、EL照明、電子ペーパーやプラズマディスプレイ等の表示素子が挙げられる。光学機能材料としては、視認性向上や外部衝撃から表示素子の割れ防止を目的とするアクリル板(片面又は両面ハードコート処理や反射防止コート処理してあってもよい)、ポリカーボネート板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリエチレンナフタレート板等の透明プラスチック板、強化ガラス(飛散防止フィルムが付いていてもよい)およびタッチパネル入力センサー等が挙げられる。
本発明の粘着剤組成物の硬化に使用する紫外線の光源としては、キセノンランプ、高圧水銀灯、メタルハライドランプを有する紫外線照射装置及び熱電子が発生できるEB装置が挙げられる。また、光量、光源、搬送速度等の条件は適宜調整すればよく、光量が通常80〜160W/cm程度、搬送速度が通常5〜50m/分程度である。
本発明の粘着剤組成物を塗工し、硬化して得られる粘着層の厚みは特に限定されないが、通常平均10〜1000μm程度、好ましくは25〜500μmである。厚膜をこの範囲とすることで、光学部材・モジュールの耐衝撃性を向上させることができる。
以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また実施例中、「%」及び「部」は特に断りのない限り「重量%」を意味する。
<(A)成分の合成>
合成例1
(A−1)成分の合成
冷却菅と撹拌機がついた反応装置に、重量平均分子量1000のポリプロピレングリコール(ADEKA(株)製、商品名「アデカポリエーテルP−1000」)816部、イソホロンジイソシアネート172部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)176部およびオクチル酸スズ0.5部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを12部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量42,000、ウレタン当量646mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−1)成分という)の2−EHA溶液を得た。なお、当該重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値であり、該測定条件は以下のとおりである〔測定装置本体(製品名「HLC−8220GPC」、東ソー(株)製)、カラム(製品名「TSKGel G1000H」、「TSKGel G2000H」、東ソー(株)製)、展開溶媒(テトラヒドロフラン)〕。(以下同様)
合成例1
(A−1)成分の合成
冷却菅と撹拌機がついた反応装置に、重量平均分子量1000のポリプロピレングリコール(ADEKA(株)製、商品名「アデカポリエーテルP−1000」)816部、イソホロンジイソシアネート172部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)176部およびオクチル酸スズ0.5部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを12部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量42,000、ウレタン当量646mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−1)成分という)の2−EHA溶液を得た。なお、当該重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値であり、該測定条件は以下のとおりである〔測定装置本体(製品名「HLC−8220GPC」、東ソー(株)製)、カラム(製品名「TSKGel G1000H」、「TSKGel G2000H」、東ソー(株)製)、展開溶媒(テトラヒドロフラン)〕。(以下同様)
合成例2
(A−2)成分の合成
冷却菅と撹拌機がついた反応装置に、重量平均分子量2000のポリプロピレングリコール(ADEKA(株)製、商品名「アデカポリエーテルP−2000」)897部、イソホロンジイソシアネート93部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)250部およびオクチル酸スズ0.5部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを10部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量42,000、ウレタン当量1200mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−2)成分という)の2−EHA溶液を得た。
(A−2)成分の合成
冷却菅と撹拌機がついた反応装置に、重量平均分子量2000のポリプロピレングリコール(ADEKA(株)製、商品名「アデカポリエーテルP−2000」)897部、イソホロンジイソシアネート93部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)250部およびオクチル酸スズ0.5部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを10部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量42,000、ウレタン当量1200mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−2)成分という)の2−EHA溶液を得た。
合成例3
(A−3)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量3000のポリテトラメチレングリコール(保土谷化学工業(株)製、商品名「PTG−3000SN」)928部、イソホロンジイソシアネート60部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)176部およびオクチル酸スズ0.5部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを12部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量38,000、ウレタン当量1848mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−3)成分という)の2−EHA溶液を得た。
(A−3)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量3000のポリテトラメチレングリコール(保土谷化学工業(株)製、商品名「PTG−3000SN」)928部、イソホロンジイソシアネート60部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)176部およびオクチル酸スズ0.5部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを12部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量38,000、ウレタン当量1848mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−3)成分という)の2−EHA溶液を得た。
比較合成例1
(A−4)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量18000のポリプロピレングリコール(旭硝子(株)製、商品名「PREMINOL S 4318F」)986部、イソホロンジイソシアネート6部およびオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して2時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーを得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを8部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量62,000、ウレタン当量18266mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−4)成分という)を得た。
(A−4)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量18000のポリプロピレングリコール(旭硝子(株)製、商品名「PREMINOL S 4318F」)986部、イソホロンジイソシアネート6部およびオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して2時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーを得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを8部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量62,000、ウレタン当量18266mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−4)成分という)を得た。
比較合成例2
(A−5)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量12000のポリプロピレングリコール(日油(株)製、商品名「PREMINOL S 4013F」)980部、イソホロンジイソシアネート15部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)333部およびオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して2時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを5部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量105,000、ウレタン当量7650mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−5)成分という)の2−EHA溶液を得た。
(A−5)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量12000のポリプロピレングリコール(日油(株)製、商品名「PREMINOL S 4013F」)980部、イソホロンジイソシアネート15部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)333部およびオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して2時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを5部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量105,000、ウレタン当量7650mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−5)成分という)の2−EHA溶液を得た。
比較合成例3
(A−6)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量400のポリプロピレングリコール(日油(株)製、商品名「ユニオールD−400」)637部、ヘキサメチレンジイソシアネート330部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)176部およびオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを33部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量28000、ウレタン当量337mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−6)成分という)の2−EHA溶液を得た。
(A−6)成分の合成
合成例1と同様の反応装置に、重量平均分子量400のポリプロピレングリコール(日油(株)製、商品名「ユニオールD−400」)637部、ヘキサメチレンジイソシアネート330部、2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)176部およびオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーの2−EHA溶液を得た。ついで、2−イソシアナトエチルメタアクリレートを33部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量28000、ウレタン当量337mol/g、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−6)成分という)の2−EHA溶液を得た。
<粘着剤組成物の調製>
実施例1
(A−1)成分30部、(B)成分として、2−エチルヘキシルアクリレート(三菱化学(株)製、商品名「アクリル酸2−エチルヘキシル、ホモポリマーガラス転移温度は−70℃、以下(B−1)成分という)30部、(C)成分として、2−ヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学(株)製、商品名「HEA」、以下(C−1)成分という)15部、(D)成分としてイソボルニルアクリレート(大阪有機化学(株)製、商品名「IBXA」、以下(D−1)成分という)15部、(E)成分として、液状無溶剤アクリルポリマー(東亜合成(株)製、商品名「ARUFON UH−2041、Tg−50℃、以下(E−1)成分という)10部および(F)成分として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュア184」、以下(F−1)成分という)1部を、いずれも純分換算で配合し、粘着剤組成物を調製した(表1参照)。また、該組成物のガードナー色数、粘度、溶剤含有率および相溶性を評価し、結果を表2に示した(以下同様)。
実施例1
(A−1)成分30部、(B)成分として、2−エチルヘキシルアクリレート(三菱化学(株)製、商品名「アクリル酸2−エチルヘキシル、ホモポリマーガラス転移温度は−70℃、以下(B−1)成分という)30部、(C)成分として、2−ヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学(株)製、商品名「HEA」、以下(C−1)成分という)15部、(D)成分としてイソボルニルアクリレート(大阪有機化学(株)製、商品名「IBXA」、以下(D−1)成分という)15部、(E)成分として、液状無溶剤アクリルポリマー(東亜合成(株)製、商品名「ARUFON UH−2041、Tg−50℃、以下(E−1)成分という)10部および(F)成分として、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASFジャパン(株)製、商品名「イルガキュア184」、以下(F−1)成分という)1部を、いずれも純分換算で配合し、粘着剤組成物を調製した(表1参照)。また、該組成物のガードナー色数、粘度、溶剤含有率および相溶性を評価し、結果を表2に示した(以下同様)。
実施例2
実施例1の(A−1)成分を(A−2)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例1の(A−1)成分を(A−2)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例3
実施例1の(A−1)成分を(A−3)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例1の(A−1)成分を(A−3)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例4
(B)成分として、(B−1)成分20部、とセチルアクリレート(日油(株)製、商品名「ブレンマーCA」、ホモポリマーガラス転移温度は35℃、以下(B−2)成分)10部を併用し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
(B)成分として、(B−1)成分20部、とセチルアクリレート(日油(株)製、商品名「ブレンマーCA」、ホモポリマーガラス転移温度は35℃、以下(B−2)成分)10部を併用し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例5
実施例1の(D−1)成分20部、(E−1)成分5部に変更し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例1の(D−1)成分20部、(E−1)成分5部に変更し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例6
実施例1の(E−1)成分を液状水添ロジン樹脂(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールME−H」、Tg−20℃、以下(E−2)成分という)に変更し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例1の(E−1)成分を液状水添ロジン樹脂(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールME−H」、Tg−20℃、以下(E−2)成分という)に変更し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例7
(F)成分として、(F−1)成分0.6部、と2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(Lambson社製、商品名「Speedcure TPO」、以下(F−2)成分という)0.4部を併用し、他配合は実施例5同様に粘着剤組成物を調製した。
(F)成分として、(F−1)成分0.6部、と2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド(Lambson社製、商品名「Speedcure TPO」、以下(F−2)成分という)0.4部を併用し、他配合は実施例5同様に粘着剤組成物を調製した。
比較例1
実施例1の(A−1)成分を(A−4)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。(表1参照)。また、該組成物のガードナー色数、粘度、溶剤含有率および相溶性を評価し、結果を表2に示した(以下同様)。
実施例1の(A−1)成分を(A−4)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。(表1参照)。また、該組成物のガードナー色数、粘度、溶剤含有率および相溶性を評価し、結果を表2に示した(以下同様)。
比較例2
実施例1の(A−1)成分を(A−5)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例1の(A−1)成分を(A−5)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
比較例3
(A−1)成分を(A−6)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
(A−1)成分を(A−6)成分30部に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
比較例4
(C)成分を使用せず、(A−1)成分35部、(B−1)成分40部に変更し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
(C)成分を使用せず、(A−1)成分35部、(B−1)成分40部に変更し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
比較例5
実施例1の(E−1)成分を水添芳香族系石油樹脂(荒川化学工業(株)製、商品名「アルコンP−100」、Tg50℃、以下(E−4)成分という)に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
実施例1の(E−1)成分を水添芳香族系石油樹脂(荒川化学工業(株)製、商品名「アルコンP−100」、Tg50℃、以下(E−4)成分という)に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
比較例6
(E)成分を使用せず、(A−1)成分40部、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
(E)成分を使用せず、(A−1)成分40部、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
比較例7
実施例1の(E−1)成分を固体水添ロジンエステル(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールKE−311」、Tg30℃、以下(E−3)成分という)に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
(B−2):セチルアクリレート
(日油(株)製、商品名「ブレンマーCA」、ホモポリマーガラス転移温度:35℃)
(E−1):液状無溶剤アクリルポリマー(Tg−50℃)
(東亜合成(株)製、商品名「ARUFON UH−2041」)
(E−2):液状水添ロジン誘導体(Tg−20℃)
(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールME−H」)
(E−3):固体水添ロジンエステル
(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールKE−311」)
(E−4):水添芳香族系石油樹脂
(荒川化学工業(株)製、商品名「アルコンP−100」
(F−2):2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド
(Lambson社製、商品名「Speedcure TPO」)
実施例1の(E−1)成分を固体水添ロジンエステル(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールKE−311」、Tg30℃、以下(E−3)成分という)に置換し、他配合は実施例1同様に粘着剤組成物を調製した。
(日油(株)製、商品名「ブレンマーCA」、ホモポリマーガラス転移温度:35℃)
(E−1):液状無溶剤アクリルポリマー(Tg−50℃)
(東亜合成(株)製、商品名「ARUFON UH−2041」)
(E−2):液状水添ロジン誘導体(Tg−20℃)
(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールME−H」)
(E−3):固体水添ロジンエステル
(荒川化学工業(株)製、商品名「パインクリスタールKE−311」)
(E−4):水添芳香族系石油樹脂
(荒川化学工業(株)製、商品名「アルコンP−100」
(F−2):2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド
(Lambson社製、商品名「Speedcure TPO」)
<ガードナー色数>
ガードナー色数は、JIS K5600に準拠して測定した。
ガードナー色数は、JIS K5600に準拠して測定した。
<粘度>
粘度(mPa・s)は、E型粘度計{TVE−10(東機産業(株)製)}により25℃、5分の条件で測定した。
粘度(mPa・s)は、E型粘度計{TVE−10(東機産業(株)製)}により25℃、5分の条件で測定した。
<溶剤含有率>
溶剤含有率は、ガスクロマトグラフ装置を用いて、以下の条件で測定した。
(分析装置)
GC:Agilent 6850(アジレント・テクノロジー(株)製)
(GC測定条件)
GCカラム:HP−1(アジレント・テクノロジー(株)製)
カラム温度:50℃(10min)→10℃/min→300℃(10min)
カラム流量:2.0ml/min
Carrier gas:ヘリウム
注入方法:Split(50:1)
検出温度:300℃
溶剤含有率は、ガスクロマトグラフ装置を用いて、以下の条件で測定した。
(分析装置)
GC:Agilent 6850(アジレント・テクノロジー(株)製)
(GC測定条件)
GCカラム:HP−1(アジレント・テクノロジー(株)製)
カラム温度:50℃(10min)→10℃/min→300℃(10min)
カラム流量:2.0ml/min
Carrier gas:ヘリウム
注入方法:Split(50:1)
検出温度:300℃
<相溶性>
相溶性は、得られた接着剤組成物を目視で観察し、以下の基準で判断した。
○:均一完全透明
×:白濁、沈降物、不溶解物もしくは液層分離のいずれかを確認
相溶性は、得られた接着剤組成物を目視で観察し、以下の基準で判断した。
○:均一完全透明
×:白濁、沈降物、不溶解物もしくは液層分離のいずれかを確認
<粘着層の作製>
実施例1〜8、比較例1〜6に係る組成物を、75μm厚の重剥離処理ポリエステルフィルム(パナック(株)製、商品名「SP−PET−03−75BU」)上に、100μmの膜厚になるよう塗布し、空気中、高圧水銀灯(100mW/cm2、100mJ/cm2)の下を1度通過させることにより、プレ硬化を行った。この硬化物塗工面と38μm厚の軽剥離処理ポリエステルフィルム(パナック(株)製、商品名「SP−PET−01−38BU」)を剥離処理面が接するよう貼り合わせ、空気中、高圧水銀灯(100mW/cm2、300mJ/cm2)の下を3度通過させることにより、硬化を行った。
実施例1〜8、比較例1〜6に係る組成物を、75μm厚の重剥離処理ポリエステルフィルム(パナック(株)製、商品名「SP−PET−03−75BU」)上に、100μmの膜厚になるよう塗布し、空気中、高圧水銀灯(100mW/cm2、100mJ/cm2)の下を1度通過させることにより、プレ硬化を行った。この硬化物塗工面と38μm厚の軽剥離処理ポリエステルフィルム(パナック(株)製、商品名「SP−PET−01−38BU」)を剥離処理面が接するよう貼り合わせ、空気中、高圧水銀灯(100mW/cm2、300mJ/cm2)の下を3度通過させることにより、硬化を行った。
[粘着層についての各種試験]
<粘着力試験>
作製した実施例1〜8、及び比較例1〜6の粘着層の片面の軽剥離処理ポリエステルフィルムを剥離し、50μm厚のポリエステルフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「コスモシャインA−4300」)を2kgローラーで貼り合わせ、2時間放置した。残りの重剥離処理ポリエステルフィルムを剥離し、ガラスと2kgローラーで貼り合わせた。50μmPET/粘着層(100μm)/ガラス試験片を作製した。25℃50%RH下で24時間放置後、180°方向に300mm/minの速度で剥離を行うことで、粘着力を測定した(N/25mm)。
<粘着力試験>
作製した実施例1〜8、及び比較例1〜6の粘着層の片面の軽剥離処理ポリエステルフィルムを剥離し、50μm厚のポリエステルフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「コスモシャインA−4300」)を2kgローラーで貼り合わせ、2時間放置した。残りの重剥離処理ポリエステルフィルムを剥離し、ガラスと2kgローラーで貼り合わせた。50μmPET/粘着層(100μm)/ガラス試験片を作製した。25℃50%RH下で24時間放置後、180°方向に300mm/minの速度で剥離を行うことで、粘着力を測定した(N/25mm)。
<ヘイズ値、透過率>
作製した粘着層を粘着力試験と同様に50μmPET/粘着層(100μm)/ガラス試験片を作製し、ヘイズ値を、村上色彩技術研究所製カラーへイズメーターを用い、JIS K 5400に準拠して測定した。結果を表3に示す。なお、各ヘイズ値は基材であるポリエステルフィルムとガラスのヘイズ値を含めた数値である。
作製した粘着層を粘着力試験と同様に50μmPET/粘着層(100μm)/ガラス試験片を作製し、ヘイズ値を、村上色彩技術研究所製カラーへイズメーターを用い、JIS K 5400に準拠して測定した。結果を表3に示す。なお、各ヘイズ値は基材であるポリエステルフィルムとガラスのヘイズ値を含めた数値である。
<耐久性試験>
耐湿熱試験は、上記試験片を温度85℃、湿度85%の恒温恒湿槽中に500時間静置した後、ヘイズ値および透過率を前記と同様の方法で測定した。結果を表3に示す。なお、各ヘイズ値は基材であるガラスのヘイズ値を含めた数値である。
また、耐久性は以下の基準で評価した。
○:剥がれなし、粘着層位置ズレなし、気泡および破損なし
×:剥がれあり、粘着層位置ズレあり、気泡および破損あり
耐湿熱試験は、上記試験片を温度85℃、湿度85%の恒温恒湿槽中に500時間静置した後、ヘイズ値および透過率を前記と同様の方法で測定した。結果を表3に示す。なお、各ヘイズ値は基材であるガラスのヘイズ値を含めた数値である。
また、耐久性は以下の基準で評価した。
○:剥がれなし、粘着層位置ズレなし、気泡および破損なし
×:剥がれあり、粘着層位置ズレあり、気泡および破損あり
<段差追従性試験>
作製した粘着層の片面の軽剥離処理ポリエステルフィルムを剥離し、50μmの50μm厚のポリエステルフィルムに貼り合わせ、大きさ8cm×8cmの試験板に作成し、2時間放置した。5cm×5cmのポリエステルフィルム(膜厚40μm/50μm)をガラスの上に載せた後、試験板の重剥離ポリエステルフィルムを剥がし、5cm×5cmのポリエステルフィルムを覆うように貼り合わせた後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20min)。40μm/50μmポリエステルフィルム周りの埋め込み性を目視で確認する。
1:埋め込み性良好、ポリエステルフィルムの周りに気泡なし
2:埋め込み性やや良好、ポリエステルフィルムの周りに小さい気泡5点以内
3:埋め込み性普通、ポリエステルフィルムの周りに小さい気泡が10点以内
4:埋め込み性悪い、ポリエステルフィルムの周りに隙間があるように大きい気泡がある
製作した試験板を25℃50%RH下で24時間放置後、温度85℃、湿度85%の恒温恒湿槽中に24時間静置した後、40μm/50μmPET周りの埋め込み性を目視で再確認した。結果を表4に示す。
作製した粘着層の片面の軽剥離処理ポリエステルフィルムを剥離し、50μmの50μm厚のポリエステルフィルムに貼り合わせ、大きさ8cm×8cmの試験板に作成し、2時間放置した。5cm×5cmのポリエステルフィルム(膜厚40μm/50μm)をガラスの上に載せた後、試験板の重剥離ポリエステルフィルムを剥がし、5cm×5cmのポリエステルフィルムを覆うように貼り合わせた後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20min)。40μm/50μmポリエステルフィルム周りの埋め込み性を目視で確認する。
1:埋め込み性良好、ポリエステルフィルムの周りに気泡なし
2:埋め込み性やや良好、ポリエステルフィルムの周りに小さい気泡5点以内
3:埋め込み性普通、ポリエステルフィルムの周りに小さい気泡が10点以内
4:埋め込み性悪い、ポリエステルフィルムの周りに隙間があるように大きい気泡がある
製作した試験板を25℃50%RH下で24時間放置後、温度85℃、湿度85%の恒温恒湿槽中に24時間静置した後、40μm/50μmPET周りの埋め込み性を目視で再確認した。結果を表4に示す。
Claims (6)
- ポリエーテルポリオール(а−1)、ジイソシアネート(а−2)並びにイソシアナト基を有する(メタ)アクリレート(а−3)を反応させて得られるポリウレタン(メタ)アクリレート(A)、ホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃であるアルキル基の炭素数が8〜16単官能(メタ)アクリレート(B)、一級水酸基を持つ単官能(メタ)アクリレート(C)、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート及びジシクロペンタニルアクリレ−トから選択される1種以上のアクリレート(D)、ガラス転移温度が−80〜0℃である液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー(E)及び光重合開始剤(F)を含み、溶剤含有量が1重量%未満、25℃における粘度が100〜10,000mPa・s、ガードナー色数が1以下であることを特徴とする紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 前記(A)成分の重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算値)が10,000〜90,000である請求項1記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 前記(A)成分のウレタン当量(mol/g)が400〜5000mol/gである請求項1又は2記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 前記(A)成分の平均官能基数が1.5〜4.0である請求項1〜3のいずれかに記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
- ポリウレタン(メタ)アクリレート(A)が10〜50重量部、ホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃である炭素数が8〜16でアルキル基を有する単官能(メタ)アクリレート(B)が10〜78.9重量部、一級水酸基を持つ単官能(メタ)アクリレート(C)が5〜25重量部、4−t−ブチルシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレ−ト中の一つ又は組み合わせ使用量(D)が5〜40重量部、液状ロジン誘導体及び/又は液状アクリルポリマー(E)が1〜20重量部及び光重合開始剤(F)が0.1〜5重量部である1〜4のいずれかに記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
- 前記のホモポリマーとした場合のガラス転移温度−70〜40℃であるアルキル基の炭素数が8〜16単官能(メタ)アクリレート(B)が、炭素数8〜16の直鎖型アルキル基及び/又は炭素数8〜16の分岐型アルキル基を含む請求項1〜5のいずれかに記載の紫外線硬化型粘着剤組成物。
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