JP2012144726A - 光学用粘着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明により、塗工性および粘着力などの粘着剤組成物自体の物性を維持するのみならず、光重合時の硬化収縮の発生が少ないことで厚みが均一であり、表面外観、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性並びに貯蔵弾性率に優れており、別途の溶媒を含有しないため、厚膜型粘着剤フィルムの製造が可能な光学用粘着剤組成物を提供する。
【解決手段】本発明は、重量平均分子量10,000〜35,000を有する単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー30〜80質量%、アクリレート系モノマー10〜60質量%、およびフリーラジカル光開始剤0.1〜10質量%を含む光学用粘着剤組成物に関する。
【選択図】なし
【解決手段】本発明は、重量平均分子量10,000〜35,000を有する単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー30〜80質量%、アクリレート系モノマー10〜60質量%、およびフリーラジカル光開始剤0.1〜10質量%を含む光学用粘着剤組成物に関する。
【選択図】なし
Description
本発明は、粘着剤自体の物性を維持するとともに、硬化収縮の発生が少ないことで厚みが均一であり、且つ表面外観、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性並びに貯蔵弾性率に優れた光学用粘着剤組成物に関する。
通常、液晶表示装置(Liquid crystal display device、LCD)は、液晶を含めている液晶セルと偏光板を備え、これを接合するための適切な接着剤層または粘着剤層を使用しなければならない。また、粘着剤層(フィルム)は溶媒の使用有無によって薄膜型粘着層と厚膜型粘着層に区分される。
これらの内、厚膜型粘着層は、一般的にアクリレート系オリゴマーまたはウレタンアクリレート系オリゴマーを含有する組成物を光重合して製造される。
しかしながら、アクリレート系オリゴマーを含有する組成物は、光重合時の硬化時間が長いため生産性が低いという問題があり、ウレタンアクリレート系オリゴマーを含有する組成物は光重合時の硬化時間は短いが、粘着力など、粘着層としての物性が低下するという問題があった。
また、上記アクリレート系オリゴマーおよびウレタンアクリレート系オリゴマーなどのアクリル官能基を持つオリゴマーが含有された組成物を用いた光重合生成物は、硬化収縮が大きいため、製造された粘着層の厚みが不均一であり、表面外観が良くないという問題があった。
本発明は、従来の粘着剤組成物と同等以上の塗工性および粘着力を維持するとともに、光重合時の硬化収縮の発生が少ないことで厚みが均一であり、表面外観、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性並びに貯蔵弾性率に優れた粘着剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意研究した結果、単官能性であって、特定の重量平均分子量の範囲を有するウレタンアクリレート系オリゴマーを含有すると、光硬化時の収縮の発生が少なく、高粘着力の維持が可能であるのみならず、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性、貯蔵弾性率に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
また、本発明者らは、上記単官能性であって特定の重量平均分子量の範囲を有するウレタンアクリレート系オリゴマーに、2官能性であって特定の重量平均分子量の範囲を有するウレタンアクリレート系オリゴマーを一定量含有させると、官能基の数が増加して耐熱性および耐湿熱性などの耐久性により優れていることを見出した。
よって、本発明は、重量平均分子量が10,000〜35,000の単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー30〜80質量%と、アクリレート系モノマー10〜60質量%、およびフリーラジカル光開始剤0.1〜10質量%を含む光学用粘着剤組成物を提供する。
本発明を好適に実施するために、
上記光学用粘着剤組成物が、重量平均分子量5,000〜15,000を有する2官能ウレタンアクリレート系オリゴマー20質量%以下を更に含み;
上記単官能ウレタンアクリレート系オリゴマーが、重量平均分子量15,000〜31,000を有し;
上記アクリレート系モノマーが、1〜4官能性であり;
アクリレート樹脂シロップ、粘着付与樹脂またはこれらの混合物の添加剤を更に含む;
ことが望ましい。
上記光学用粘着剤組成物が、重量平均分子量5,000〜15,000を有する2官能ウレタンアクリレート系オリゴマー20質量%以下を更に含み;
上記単官能ウレタンアクリレート系オリゴマーが、重量平均分子量15,000〜31,000を有し;
上記アクリレート系モノマーが、1〜4官能性であり;
アクリレート樹脂シロップ、粘着付与樹脂またはこれらの混合物の添加剤を更に含む;
ことが望ましい。
また、本発明の粘着剤は、上記粘着剤組成物が硬化されたものであり;
本発明の粘着フィルムは、透明基材フィルムと、上記透明基材フィルムの片面に形成された粘着剤とを含み;
上記粘着剤が、厚さ25〜1000μmを有する;
ことが望ましい。
本発明の粘着フィルムは、透明基材フィルムと、上記透明基材フィルムの片面に形成された粘着剤とを含み;
上記粘着剤が、厚さ25〜1000μmを有する;
ことが望ましい。
本発明の粘着剤組成物は、従来と同等以上の塗工性および粘着力を維持するのみならず、光重合時の硬化収縮の発生が少ないことで厚みが均一であり、且つ表面外観、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性並びに貯蔵弾性率に優れたメリットがある。
また、本発明の粘着剤組成物は、別途の溶媒を含有しないので、厚膜型粘着フィルムの製造が可能である。
また、本発明の粘着剤組成物は、別途の溶媒を含有しないので、厚膜型粘着フィルムの製造が可能である。
本発明は、粘着剤自体の物性を維持するとともに、硬化収縮の発生が少ないことで厚みが均一であり、且つ表面外観、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性並びに貯蔵弾性率に優れた光学用粘着剤組成物に関する。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の光学用粘着剤組成物は、重量平均分子量が10,000〜35,000の単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー30〜80質量%と、アクリレート系モノマー10〜60質量%、およびフリーラジカル光開始剤0.1〜10質量%を含む。
本発明の光学用粘着剤組成物は、重量平均分子量が10,000〜35,000の単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー30〜80質量%と、アクリレート系モノマー10〜60質量%、およびフリーラジカル光開始剤0.1〜10質量%を含む。
ウレタンアクリレート系オリゴマーはポリエーテル、ポリエステルおよびポリカーボネートなどの主鎖成分に反応性末端基およびウレタン結合基を含んでなる。上記主鎖成分は低粘度、低価の側面でポリエーテルが好ましい。
ポリエーテルは、主に重合ジオールまたはポリオールとヒドロキシ酸の成分からなり、ポリオールとしてはポリエーテルジオール、炭化水素ジオール、ポリカーボネートジオール、ポリアクリレートポリオール(ヒドロキシ作用性アクリル重合体)、ポリカプロラクトンジオールなどが好ましく用いられる。これらのポリオールは単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記ポリオールの各構成単位を重合する方法は特に限定されないが、ブロック重合またはグラフト重合などが用いられる。
上記ポリエーテルジオールは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、ポリヘキサメチレングリコール、ポリヘプタメチレングリコール、ポリデカメチレングリコールおよび2種以上のイオン重合性環状化合物などを開環共重合して得られる。
上記イオン重合性環状化合物としては、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブテン−1−オキシド、イソブテンオキシド、3,3’−ビスクロロメチルオキセタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、トリオキサン、テトラオキサン、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、エピクロロヒドリン、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、アリルグリシジルカーボネート、ブタジエンモノオキシド、イソプレンモノオキシド、ビニルオキセタン、ビニルテトラヒドロフラン、ビニルシクロヘキセンオキシド、フェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、および安息香酸グリシジルなどの環状エーテルが挙げられる。
これらのイオン重合性環状化合物のうち、2種以上の形態が開環共重合して得られるポリエーテルジオールの具体例としては、テトラヒドロフランとプロピレンオキシド、テトラヒドロフランと2−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランと3−メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロフランとエチレンオキシド、プロピレンオキシドとエチレンオキシド、およびエチレンオキシドとブテン−1−オキシドの組み合わせによって得られる共重合体、テトラヒドロフラン、エチレンオキシド、およびブテン−1−オキシドの組み合わせによって得られる三元共重合体が挙げられる。
また、上述のイオン共重合性環状化合物のうち1つと、エチレンイミンのような環状イミン、β−プロピオラクトン、およびグリコール酸ラクチドのような環状ラクトン、またはジメチルシクロポリシロキサンの開環共重合によって得られるポリエーテルジオールを使用することもできる。このようなイオン重合性環状化合物の開環共重合体は、ランダム共重合体またはブロック共重合体であることができる。
本発明は、上記ウレタンアクリレート系オリゴマー中、粘着力と耐久性を考慮すると、単官能性であって、重量平均分子量が10,000〜35,000のものが好ましく、重量平均分子量が15,000〜31,000であればさらに好ましい。上記重量平均分子量が10,000未満であれば耐久性が低下することがあり、35,000を超過すると粘着力および耐久性の低下の問題が同時に生じることがある。
上記ウレタンアクリレート系オリゴマーは、当分野で一般的に用いられているものであって、ポリエステル、ポリエーテル、およびポリカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種の主鎖を有することができ、この中で耐久性と低粘度を考慮すると、ポリエステルまたはポリエーテルなどが好ましい。このとき、官能基の種類は特に限定されない。
このような単官能性ウレタンアクリレート系オリゴマーは粘着剤組成物の総含量(100質量%)に対して30〜80質量%を含有し、上記含量が30質量%未満であれば、相対的にアクリレート系モノマーの含量が増加して硬化収縮が生じることがあり、80質量%を超過する場合は硬化度が低下するという問題がある。
また、本発明は、上記単官能性であって重量平均分子量が10,000〜35,000のウレタンアクリレート系オリゴマーに、2官能性であって重量平均分子量が5,000〜15,000のウレタンアクリレート系オリゴマーを一定量混合して使用することができる。上記2官能性ウレタンアクリレート系オリゴマーの重量平均分子量が5,000未満であれば耐久性が低下することがあり、15,000を超過する場合は粘着力が低下するという問題が生じることがある。
上記2官能性ウレタンアクリレート系オリゴマーは当分野で一般的に用いられているものであって特に限定されないが、ポリエステル、ポリエーテル、およびポリカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種の主鎖を有することができ、この中で耐久性と低粘度を考慮するとき、ポリエステルまたはポリエーテルなどが好ましい。このとき、官能基の種類は特に限定されない。
このような2官能性ウレタンアクリレート系オリゴマーは粘着剤組成物の総含量(100質量%)に対して20質量%以下、好ましくは10〜20質量%を含み、上記含量が20質量%を超過する場合は、粘着力が低下するという問題が生じることがある。
本発明に用いられる上記アクリレート系モノマーは、粘着剤組成物を含むフィルムに耐久性を与えるとともに、粘弾性を維持し、且つ粘度を調節して組成物の塗工性を向上させる役目をする。
上記アクリレート系モノマーは1〜4官能性アクリル系モノマーを使用することができ、具体例としては、エチルアクリレート、メチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、アリルメタクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、2−ドデシルチオエチルメタクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリール(メタ)アクリレート、テトラフルフリル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、オクタデシルメタクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、アクリロイルモルポリンなどの1官能性モノマーと、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA−エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、ジ(アクリルオキシエチル)イソシアヌレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート、エチレンオキシド変性ヘキサヒドロフタル酸ジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールアクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジアクリレート、アダマンタンジアクリレートなどの2官能性モノマーと、トリメチロールプロパントリ(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トリ(メタ)アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリルオキシエチル)イソシアヌレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレートなどの3官能性モノマーと、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートなどの4官能性モノマーなどが挙げられ、これらは単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
上記アクリレート系モノマーは、粘着剤組成物の総含量(100質量%)に対して10〜60質量%、好ましくは20〜50質量%が良い。その含量が10質量%未満である場合は硬化率が低いか、貯蔵弾性率が非常に低いため凝集破壊が生じる恐れがあり、60質量%を超過する場合は硬化収縮が激しいため、塗工性に問題が生じることがある。
本発明に用いられる上記フリーラジカル光開始剤は粘着剤の内部および表面硬化を充分に進行させる役目をするものであって、当業者に公知のものであれば、その種類は特に限定されない。
上記フリーラジカル光開始剤の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、アセトフェノン、ヒドロキシジメチルアセトフェノン、ジメチルアミノアセトフェノン、ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、3−メチルアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、4−クロロアセトフェノン、4,4−ジメトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4−ヒドロキシシクロフェニルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−2−(ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、ベンゾフェノン、p−フェニルベンゾフェノン、4,4−ジアミノベンゾフェノン、4,4'−ジエチルアミノベンゾフェノン、ジクロロベンゾフェノン、アントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−アミノアントラキノン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタル、ジフェニルケトンベンジルジメチルケタル、アセトフェノンジメチルケタル、p−ジメチルアミノ安息香酸エステル、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド、フルオレン、トリフェニルアミン、カルバゾールなどが挙げられる。また、市販されている製品としては、商品名Darocur 1173、Irgacure 184、Irgacure 907、Irgacure 1700 (BASF社(旧Ciba社)製、)なども使用することができる。これらは単独で、または2種以を組み合わせて使用することができる。
上記フリーラジカル光開始剤は光源の放射特性、強度、各成分の含量などを考慮して適切な範囲で使用することができ、粘着剤組成物の総含量(100質量%)に対して0.1〜10質量%を含有することが好ましい。
また、本発明の粘着剤組成物には、アクリレート樹脂シロップ、粘着付与樹脂またはこれらの混合物の添加剤を更に含有することができる。
上記粘着付与樹脂は、粘着力を向上させるとともに粘度調節用として用いられ、例えばロジンエステル、合成炭化水素などが用いられる。特にロジンエステルとしてイーストマンケミカル(Middleburg、TheNetherlands)から市販している「ポラール85LB(環球式軟化点65℃;ASTM E 28)」が好ましい。
上記アクリレート樹脂シロップはアクリル系モノマーとこれらの重合物であるポリアクリレートが溶解されている樹脂シロップであって、粘着フィルムの取り扱いおよび粘着工程に容易な貯蔵弾性率を持たせる役目をする。
上記アクリレート樹脂シロップ用のアクリル系モノマーとしては、アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレートなどが挙げられる。
上記アクリレート樹脂シロップ用のポリアクリレートは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどの重合体であり、この中で2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)が最も好ましい。
上記アクリレート樹脂シロップ用のポリアクリレートは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートなどの重合体であり、この中で2−エチルヘキシルアクリレート(2−EHA)が最も好ましい。
これらの添加剤は本発明に係る粘着剤組成物が目的とする効果の範囲を脱しない範囲内で適切に調節して含有することができ、粘着剤組成物の総含量(100質量%)に対して20質量%以下で含有することが好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、硬化して粘着剤を形成することができる。また、透明基材フィルムと、上記透明基材フィルムの片面に形成された上記粘着剤を含めて粘着フィルムを形成することができる。上記粘着剤の厚みは25〜1000μmであることができる。上記透明基材フィルムは透明性、機械的強度、熱安定性、遮水性、等方性などに優れているものであって、特に制限されない。
上記硬化は当業者に公知のものであって特に限定しないが、紫外線を用いた光硬化が一般的である。上記紫外線を用いた重合時の光源は、発光分布が400nm以下、好ましくは150〜400nm、より好ましくは200〜380nmの波長であるものであって、例えば低圧水銀燈、中圧水銀燈、高圧水銀燈、超高圧水銀燈、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロ波励起水銀燈、およびメタルハライドランプなどを用いることができる。
上記光源の光照射の強度は、求められる粘着剤の物性によって適切に調節することが可能であり、フリーラジカル光開始剤の活性に有用な積算光量は10〜5000mJ/cm2であることが好ましく、200〜800mJ/cm2であることがより好ましい。上記範囲内であれば、適切な硬化反応時間を持ち、ランプからの輻射熱および重合反応時の発熱によって製造された硬化物の凝集力の低下、黄変または保持体の劣化を発生させないので好ましい。
以下、本発明の理解のために好ましい実施例を提示するが、下記の実施例は本発明を例示するだけであり、本発明の範疇および技術思想の範囲内で多様な変更および修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、かかる変形および修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然である。
(実施例1)
(1)粘着剤組成物
単官能ウレタンアクリレートオリゴマー(商品名DFCN−5、根上化学社製、重量平均分子量=31,000)65質量%、アクリレート系モノマーとしてイソボルニルアクリレート28質量%と、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート5質量%、フリーラジカル光開始剤(BASF社製、Darocur−1173)2質量%を混合して粘着剤組成物を製造した。
(1)粘着剤組成物
単官能ウレタンアクリレートオリゴマー(商品名DFCN−5、根上化学社製、重量平均分子量=31,000)65質量%、アクリレート系モノマーとしてイソボルニルアクリレート28質量%と、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート5質量%、フリーラジカル光開始剤(BASF社製、Darocur−1173)2質量%を混合して粘着剤組成物を製造した。
(2)粘着フィルムの製造
上記(1)で製造された粘着剤組成物をシリコーン離型剤がコーティングされた透明基材フィルム上に厚みが300μmになるように塗布し、その上に同じ透明基材フィルムを積層した後、4m/分の速度(600mJ/cm2)で紫外線を照射して完全硬化して粘着剤を形成した。
上記(1)で製造された粘着剤組成物をシリコーン離型剤がコーティングされた透明基材フィルム上に厚みが300μmになるように塗布し、その上に同じ透明基材フィルムを積層した後、4m/分の速度(600mJ/cm2)で紫外線を照射して完全硬化して粘着剤を形成した。
(実施例2〜13および比較例1〜5)
各成分の組成物を下記の表1に示すように使用した以外は、上記実施例1と同様に実施した。
各成分の組成物を下記の表1に示すように使用した以外は、上記実施例1と同様に実施した。
A-1:商品名 DFCN-5、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=31,000
A-2:商品名 DFCN-1、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=10,000
A-3:商品名 DFCN-2、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=21,000
A-4:商品名 DFCN-4、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=35,000
A-5:商品名 DFCN-3、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=9,500
A-6:商品名 DFCN-6、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=38,000
B-1:商品名 UN-6200、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=6500
B-2:商品名 UN-6202、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=11000
B-3:商品名 UN-9200A、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=13000
B-4:商品名 KY-101、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=3000
B-5:商品名 UN-6301、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=33000
C-1:イソボルニルアクリレート
C-2:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
フリーラジカル光開始剤:BASF社製、Darocur-1173
アクリレート系樹脂シロップ:商品名 SY-1063、根上化学社製
A-2:商品名 DFCN-1、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=10,000
A-3:商品名 DFCN-2、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=21,000
A-4:商品名 DFCN-4、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=35,000
A-5:商品名 DFCN-3、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=9,500
A-6:商品名 DFCN-6、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=38,000
B-1:商品名 UN-6200、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=6500
B-2:商品名 UN-6202、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=11000
B-3:商品名 UN-9200A、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=13000
B-4:商品名 KY-101、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=3000
B-5:商品名 UN-6301、根上化学社製、重量平均分子量(Mw)=33000
C-1:イソボルニルアクリレート
C-2:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
フリーラジカル光開始剤:BASF社製、Darocur-1173
アクリレート系樹脂シロップ:商品名 SY-1063、根上化学社製
上記実施例および比較例で製造された粘着剤組成物および粘着フィルムの物性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表2に示した。
(試験方法)
1.粘着力(N/25mm)
粘着フィルムの上に積層された離型剤がコーティングされた基材フィルムを剥離した後、離型処理されていない基材フィルムを積層した。上記粘着シートをスーパーカッターを用いて25mm×250mmの大きさで切断して試料片とし、ガラス(Glass)に接着した後、(株)島津製作所製のオートグラフに取り付けて固定した後、剥離速度300mm/分で180度剥離強度を測定して粘着力を決定した。
1.粘着力(N/25mm)
粘着フィルムの上に積層された離型剤がコーティングされた基材フィルムを剥離した後、離型処理されていない基材フィルムを積層した。上記粘着シートをスーパーカッターを用いて25mm×250mmの大きさで切断して試料片とし、ガラス(Glass)に接着した後、(株)島津製作所製のオートグラフに取り付けて固定した後、剥離速度300mm/分で180度剥離強度を測定して粘着力を決定した。
2.粘着破壊形状
上記粘着力の測定後のガラスの表面状態を観察し、その結果を下記の基準に基づいて評価した。
<評価基準>
◎:ガラスの表面に粘着剤が全然残っていない非常に綺麗な状態
○:ガラスの表面に粘着剤が僅かに残っているが綺麗な状態
×:ガラスの表面に粘着剤および異物がかなり残っている状態(凝集破壊)
上記粘着力の測定後のガラスの表面状態を観察し、その結果を下記の基準に基づいて評価した。
<評価基準>
◎:ガラスの表面に粘着剤が全然残っていない非常に綺麗な状態
○:ガラスの表面に粘着剤が僅かに残っているが綺麗な状態
×:ガラスの表面に粘着剤および異物がかなり残っている状態(凝集破壊)
3.貯蔵弾性率
製造された粘着フィルムの貯蔵弾性率を直径25mm、厚み1mmの円周型試験片に製造した後、以下の動的粘弾性測定装置により、ねじりせん断法(torsional shear method)を用いて測定した。
測定器:動的粘弾性測定装置(PSICA社製レオメータ「MCR300」)
周波数:1Hz
測定温度:23℃
製造された粘着フィルムの貯蔵弾性率を直径25mm、厚み1mmの円周型試験片に製造した後、以下の動的粘弾性測定装置により、ねじりせん断法(torsional shear method)を用いて測定した。
測定器:動的粘弾性測定装置(PSICA社製レオメータ「MCR300」)
周波数:1Hz
測定温度:23℃
4.硬化収縮
製造された粘着剤組成物を厚みが300μmになるように塗工した後、紫外線照射機を用いて4m/minの速度(600mJ/cm2)で紫外線を照射して硬化させた。硬化された塗工層の表面を目視で観察し、その結果を下記の基準に基づいて評価した。
<評価基準>
◎:硬化収縮が全然発生しない。表面が均一で綺麗である。
○:硬化収縮が僅かに発生するが外観に問題なし。表面が殆ど均一で綺麗である。
×:硬化収縮によって外観に問題有り。表面が不均一で汚れが発生(硬化不完全)。
製造された粘着剤組成物を厚みが300μmになるように塗工した後、紫外線照射機を用いて4m/minの速度(600mJ/cm2)で紫外線を照射して硬化させた。硬化された塗工層の表面を目視で観察し、その結果を下記の基準に基づいて評価した。
<評価基準>
◎:硬化収縮が全然発生しない。表面が均一で綺麗である。
○:硬化収縮が僅かに発生するが外観に問題なし。表面が殆ど均一で綺麗である。
×:硬化収縮によって外観に問題有り。表面が不均一で汚れが発生(硬化不完全)。
5.耐熱性
粘着フィルムの上に積層された離型剤がコーティングされた基材フィルムを剥離した後、離型処理されていないPETフィルムを積層した。上記粘着シートを、スーパーカッターを用いてA4サイズで切断してガラスに接合した後、オートクレーブに50℃、5気圧条件下で20分間処理した後80℃の耐熱オーブンに100時間を放置した。
◎:耐熱評価後、気泡などの不良なし。
○:耐熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個未満で発生。
△:耐熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個以上発生。
×:耐熱評価後、気泡および浮きの発生が酷い。
粘着フィルムの上に積層された離型剤がコーティングされた基材フィルムを剥離した後、離型処理されていないPETフィルムを積層した。上記粘着シートを、スーパーカッターを用いてA4サイズで切断してガラスに接合した後、オートクレーブに50℃、5気圧条件下で20分間処理した後80℃の耐熱オーブンに100時間を放置した。
◎:耐熱評価後、気泡などの不良なし。
○:耐熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個未満で発生。
△:耐熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個以上発生。
×:耐熱評価後、気泡および浮きの発生が酷い。
6.耐湿熱性
粘着フィルムの上に積層された離型剤がコーティングされた基材フィルムを剥離した後、離型処理されていないPETフィルムを積層した。上記粘着シートを、スーパーカッターを用いてA4サイズで切断してガラスに接合した後、オートクレーブ中(50℃、5気圧条件下)で20分間処理した後、60℃、60RH%耐湿熱オーブンに100時間を放置した。
◎:耐湿熱評価後、気泡などの不良なし。
○:耐湿熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個未満で発生。
△:耐湿熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個以上発生。
×:耐湿熱評価後、気泡および浮きの発生が激しい。
粘着フィルムの上に積層された離型剤がコーティングされた基材フィルムを剥離した後、離型処理されていないPETフィルムを積層した。上記粘着シートを、スーパーカッターを用いてA4サイズで切断してガラスに接合した後、オートクレーブ中(50℃、5気圧条件下)で20分間処理した後、60℃、60RH%耐湿熱オーブンに100時間を放置した。
◎:耐湿熱評価後、気泡などの不良なし。
○:耐湿熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個未満で発生。
△:耐湿熱評価後、外郭に1μm以下の気泡が10個以上発生。
×:耐湿熱評価後、気泡および浮きの発生が激しい。
7.硬化率(塗工性)
ウレタンアクリレートオリゴマー成分およびアクリレート系モノマー成分のエチレン系不飽和基中の不飽和C−C二重結合が硬化途中時間の関数として消耗された程度をフーリエ変換赤外線分光学法(FT−IR)を用いて測定した。
評価器機:FT−IR
測定法:約810cm−1で不飽和C−C二重結合信号の消滅水準を測定。
消耗百分率はUV照射中に消滅された二重結合の百分率であり、照射以前の値は0%である。
ウレタンアクリレートオリゴマー成分およびアクリレート系モノマー成分のエチレン系不飽和基中の不飽和C−C二重結合が硬化途中時間の関数として消耗された程度をフーリエ変換赤外線分光学法(FT−IR)を用いて測定した。
評価器機:FT−IR
測定法:約810cm−1で不飽和C−C二重結合信号の消滅水準を測定。
消耗百分率はUV照射中に消滅された二重結合の百分率であり、照射以前の値は0%である。
上記表から明らかなように、重量平均分子量が10,000〜35,000の単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー、アクリレート系モノマーおよびフリーラジカル光開始剤を一定量含有する実施例1〜13の本発明の粘着剤組成物は、塗工性および粘着力などの粘着剤組成物自体の物性を維持するのみならず、光重合時の硬化収縮の発生が少ないことで厚みが均一であり、表面外観、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性並びに貯蔵弾性率に優れることが確認できた。
また、重量平均分子量が10,000〜35,000の単官能ウレタンアクリレート系オリゴマーと重量平均分子量が5,000〜15,000の2官能ウレタンアクリレート系オリゴマーを混合して使用した実施例5〜10は、耐熱性および耐湿熱性などの耐久性がさらに向上することが確認できた。
これに対して、重量平均分子量が10,000未満の単官能ウレタンアクリレート系オリゴマーを使用した比較例1は、耐久性が低く、重量平均分子量が35,000を超える単官能ウレタンアクリレート系オリゴマーを使用した比較例2および2官能ウレタンアクリレート系オリゴマーを使用した比較例3は、粘着力および耐久性が低下することが確認できた。
また、単官能ウレタンアクリレート系の含量が30質量%未満の比較例4は、硬化収縮が大きくて表面外観が悪いため製品として用いることができず、単官能ウレタンアクリレート系の含量が80質量%を超過する比較例5は、硬化率が非常に低いため剥離時の粘着剤転写性および耐久性が低下することが確認できた。
Claims (8)
- 重量平均分子量10,000〜35,000を有する単官能ウレタンアクリレート系オリゴマー30〜80質量%、アクリレート系モノマー10〜60質量%、およびフリーラジカル光開始剤0.1〜10質量%を含む光学用粘着剤組成物。
- 重量平均分子量5,000〜15,000を有する2官能ウレタンアクリレート系オリゴマー20質量%以下を更に含む請求項1に記載の光学用粘着剤組成物。
- 前記単官能ウレタンアクリレート系オリゴマーが、重量平均分子量15,000〜31,000を有する請求項1に記載の光学用粘着剤組成物。
- 前記アクリレート系モノマーが、1〜4官能性である請求項1に記載の光学用粘着剤組成物。
- アクリレート樹脂シロップ、粘着付与樹脂またはこれらの混合物の添加剤を更に含む請求項1に記載の光学用粘着剤組成物。
- 請求項1〜5のうちいずれか一項の粘着剤組成物が硬化された粘着剤。
- 透明基材フィルムと、
前記透明基材フィルムの片面に形成された請求項6の粘着剤と
を含む粘着フィルム。 - 前記粘着剤が、厚さ25〜1000μmを有する請求項7に記載の粘着フィルム。
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