JP2015209430A - プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物及び積層体の製造方法 - Google Patents

プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物及び積層体の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】空隙充填性と信頼性に優れ、物品に、特に画像表示装置の表面保護層、画像表示ユニットの表示面又はタッチパネル等に貼付した際、界面で気泡が発生せず、さらに、高温・高湿度下で長時間置かれても気泡や剥がれが発生せず、剥離強度にも優れるプラスチック製フィルム用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物の提供。
【解決手段】下記(A)〜(E)成分を特定割合で含むプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
(A)成分:マレイミド基と極性基とを有し、ガラス転移温度が0℃を超え40℃以下である重合体
(B)成分:分子内に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物
(C)成分:分子内に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
(D)成分:光重合開始剤及び/又は増感剤
(E)成分:熱硬化型架橋剤
【選択図】なし

Description

本発明は、プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物、それから得られる活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート及びその製造方法、並びに、前記組成物の硬化物を含む積層体及びその製造方法に関する。
尚、本明細書においては、アクリレート及び/又はメタクリレートを(メタ)アクリレートと、アクリロイル基及び/又はメタクリロイル基を(メタ)アクリロイル基と、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を(メタ)アクリル酸と表す。
又、以下において、特に明示する必要がない場合は、プラスチック製フィルム又はシートをまとめて「プラスチックフィルム」と表し、フィルム又はシートをまとめて「フィルム」と表す。
携帯電話やスマートフォン、携帯ゲーム機等のモバイル機器に用いられる画像表示装置として、液晶ディスプレイ(以下、「LCD」という)や有機EL(OLED)が広く用いられている。
近年、これらのモバイル機器用の画像表示装置において、表面保護層又はタッチパネルと画像表示ユニットの表示面との間や、表面保護層とタッチパネルとの間に存在する空隙を、屈折率がこれらの部材に近い透明材料を充填することにより、光の反射を抑制して透過性を向上させ、画像表示装置の輝度やコントラストを向上させる方法が提案されている。透明材料としては、透明樹脂シート、反応硬化性液状樹脂、粘着剤等が挙げられる。
特許文献1には、可塑剤含有のアクリル系ポリマーからなる透明樹脂シートを介し、その透明樹脂シートと液晶表示パネル又は透明保護板の一方又は双方との間に当該シートを膨潤・溶解させない粘度が10cp以下の揮発性液体を配備した状態で、液晶表示パネルの視認側と透明保護板とを密着させたのち、加温押加圧下に乾燥処理するLCDの製造方法が開示されている。
特許文献2には、液晶表示素子とガラス板との間に、無色透明弾性樹脂である反応硬化性シリコーンゲルを液体状態で注入したのち、硬化させることにより、液晶表示素子とガラス板とを固定するLCDの製造方法が開示されている。
特許文献3には、液晶表示素子と保護板との間に、透明物質を充填したLCDが開示されている。透明物質としては、不飽和ポリエステルを重合性単量体に溶解したものが使用され、それを液晶表示素子と保護板との間の空隙に注入後、固化している。
特許文献4には、アルキル(メタ)アクリレートと水酸基含有(メタ)アクリレートを特定割合で共重合した(メタ)アクリル系ポリマーと、過酸化物を含む光学部材用粘着剤組成物が開示されている。
特開平09−197387号公報 特開平06−59253号公報 特開平03−204616号公報 特開2007−31506号公報
以上のように、画像表示装置に用いられる空隙充填用の透明材料としては、透明樹脂シート、反応硬化性液状樹脂及び粘着剤等が提案されている。
しかし、透明樹脂シートは液状樹脂や粘着剤よりも弾性率が高いので空隙充填性が悪いという問題がある。
又、反応硬化性液状樹脂は、液体を扱うプロセスとなり製造工程が複雑になり、さらにシリコーンゲルでは接着力が低く信頼性に問題がある。
これらに対し、粘着剤は取扱いが容易で歩留りが高く、信頼性も高いことから、画像表示装置と表面保護層を直接貼り合わせる構造には好適である。
しかし、画像表示装置における表面保護層が遮光層等の凹凸形状を有し、かかる凹凸形状面に粘着剤を貼り合わせる場合や、凹凸形状を有する層が設けられた画像表示ユニットの表示面に粘着剤を貼り合わせる場合は、それらの凹凸形状も隙間なく充填し、かつ高温や高湿度条件下に長時間置かれても表面保護層、画像表示ユニットの表示面、又はタッチパネルモジュールとの界面で気泡や剥がれが発生せず、更に白化することがないことが必要である。近年、意匠性の点から凹凸形状の膜厚が大きくなる傾向があり、空隙充填性と信頼性に対する要求はますます高まっており、この課題を解決する空隙充填用樹脂が求められている。
一方、タッチパネルの薄型軽量化及び部材のコストダウン等の目的で、タッチパネルを構成する材料として、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート/ポリメチルメタクリレート共押出品等のプラスチックを、ガラスの代わりにタッチパネル付ディスプレイの前面板等に使用する検討がなされている。
近年では、タッチパネルの薄型軽量化、透過率の向上及び部材のコストダウンの目的で、カバーガラスにITO等のタッチセンサを直接形成するカバー一体型タッチパネル、いわゆるOGS(One Glass Solution)が一部採用されている。しかしながら、OGSタイプのタッチパネルは、ガラスの耐衝撃性が不十分であるため、モバイル機器を落とすとカバーガラスが割れやすく、タッチパネルを操作できなくなってしまう問題を有する。
そこで、カバーの材料としてガラスに代え耐衝撃性に優れるプラスチックを使用し、プラスチックにITO等のタッチセンサを直接形成する、いわゆるOPS(One Plastic Solution)が提案されている。
しかしながら、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等のプラスチックに従来の空隙充填樹脂や粘着剤を使用すると、熱や湿度がかかる条件下において界面で気泡が発生してしまうという問題が発生した。
本発明者は、空隙充填性と信頼性に優れ、物品に、特に画像表示装置の表面保護層、画像表示ユニットの表示面又はタッチパネル等に貼付した際、界面で気泡が発生せず、さらに、高温・高湿度下で長時間置かれても気泡や剥がれが発生せず、剥離強度にも優れるプラスチック製フィルム用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物を見出すため、鋭意検討を行ったのである。
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、マレイミド基と極性基とを有し、ガラス転移温度が0℃を超え40℃以下である重合体を主成分とする活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物が、前記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。
即ち、本発明は、下記(A)成分、(B)成分、(D)成分、(E)成分、及び、任意に(C)成分を含み、
下記(A)〜(C)成分(以下、これらをまとめて「硬化性成分」という。)の合計中に、(A)成分を40〜90重量%、(B)成分を10〜60重量%及び(C)成分を0〜20重量%含み、
硬化性成分の合計量100重量部に対して、(D)成分を0.05〜10重量部及び(E)成分を0.01〜3重量部含むことを特徴とする
プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物に関する。
(A)成分:マレイミド基と極性基とを有し、ガラス転移温度が0℃を超え40℃以下である重合体
(B)成分:分子内に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物
(C)成分:分子内に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
(D)成分:光重合開始剤及び/又は増感剤
(E)成分:熱硬化型架橋剤
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物、それから得られる活性エネルギー線硬化型フィルムは、空隙充填性に優れ、高温・高湿度下で長時間置かれても気泡、剥がれ及び白化等が生じないという信頼性に優れるため、画像表示装置の表面保護層、画像表示ユニットの表示面又はタッチパネルの製造した際、前記した気泡、剥がれ及び白化等の問題が発生せず、剥離強度にも優れるという、高品位の画像表示装置を得ることができる。
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物を使用した活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート(以下、「AE硬化型フィルム」という)の製造の1例を示す。 本発明のAE硬化型フィルムを使用した、積層体製造の1例を示す。 本発明のAE硬化型フィルムを使用した、積層体製造の他の1例を示す。 本発明のAE硬化型フィルムを使用した、積層体製造の更に他の1例を示す。
尚、本明細書では、活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物を、単に「粘接着剤組成物」、又は、「組成物」ともいう。又、組成物に活性エネルギー線照射して得られる架橋又は硬化物を、まとめて「硬化物」と表す。本明細書中、「xx〜yy」の記載は、xx及びyyを含む数値範囲を表す。又、本発明においては、好ましい態様の組み合わせもまた好ましい。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物は、下記(A)成分、(B)成分、(D)成分、(E)成分、及び、任意に(C)成分を含み、下記(A)〜(C)成分(以下、これらをまとめて「硬化性成分」という。)の合計中に、(A)成分を40〜90重量%、(B)成分を10〜60重量%及び(C)成分を0〜20重量%含み、下記(A)〜(C)成分の合計量100重量部に対して、(D)成分を0.05〜10重量部及び(E)成分を0.01〜3重量部含むことを特徴とする。
(A)成分:マレイミド基と極性基とを有し、ガラス転移温度が0℃を超え40℃以下である重合体
(B)成分:分子内に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物
(C)成分:分子内に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
(D)成分:光重合開始剤及び/又は増感剤
(E)成分:熱硬化型架橋剤
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物は、(A)成分、(B)成分、(D)成分、及び、(E)成分を必須成分として含み、また、任意成分として(C)成分を含んでいてもよい組成物である。
尚、本発明において硬化性成分とは、前記(A)〜(C)成分を意味し、マレイミド基又はエチレン性不飽和基を少なくとも有する化合物で、活性エネルギー線の照射により架橋・硬化する成分を意味する。
以下、(A)〜(E)成分について説明する。
1.(A)成分
本発明における(A)成分は、マレイミド基と極性基とを有し、ガラス転移温度(以下、「Tg」ともいう。)が0℃を超え40℃以下である重合体である。又、(A)成分は、非粘着性の重合体であることが好ましい。
(A)成分のマレイミド基としては、重合体鎖と連結する部分以外にマレイミド環上に置換基を有していてもよく、下記式(1)で表される基が好ましい。
Figure 2015209430
(式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基若しくはアリール基を表すか、又は、R1及びR2は一つとなって5員環若しくは6員環を形成する炭化水素基を表す。)
1及びR2におけるアルキル基としては、炭素数4以下のアルキル基が好ましい。
1及びR2におけるアルケニル基としては、炭素数4以下のアルケニル基が好ましい。
1及びR2におけるアリール基としては、炭素数6〜12のアリール基が好ましく、フェニル基等を挙げることができる。
1及びR2における一つとなって5員環若しくは6員環を形成する炭化水素基としては、−CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2−等の飽和炭化水素基、−CH=CH−CH2CH2−、−CH2CH=CHCH2−等の不飽和炭化水素基が挙げられる。
尚、前記不飽和炭化水素基において、マレイミド基が2量化反応するためには、最終的に得られる5員環又は6員環が芳香族性を有しないものを選択する必要がある。当該炭化水素基としては、飽和の炭化水素基が好ましい。
1及びR2としては、一方が水素原子で他方が炭素数4以下のアルキル基、R1及びR2の両方が炭素数4以下のアルキル基、並びにそれぞれが一つとなって炭素環を形成する飽和炭化水素基が、(A)成分製造における分子量制御が容易である点で好ましい。
更に、これらの中でも、R1及びR2としては、それぞれが一つとなって炭素環を形成する飽和炭化水素基が(A)成分製造における分子量制御が特に容易であり、接着力にも優れる点でより好ましい。
式(1)におけるマレイミド基の好ましい具体例を、以下の式(3)〜式(8)に示す。尚、式(7)において、Xは塩素原子又は臭素原子を表す。又、式(8)におけるPhは、フェニル基を表す。
Figure 2015209430
Figure 2015209430
Figure 2015209430
(A)成分の極性基としては、カルボキシル基、酸無水物基、水酸基、アミノ基、アミド基、グリシジル基、シアノ基、リン酸基、スルホン酸、イミド基、イソシアネート基、含窒素複素環残基などが挙げられ、基材への密着性、保存安定性、溶解性、金属腐食性の点から、水酸基、カルボキシル基が好ましい。
さらに、組成物を酸化インジウムスズ(ITO)等から形成される透明導電層や銀ナノワイヤー等の粘接着に適用する場合は、耐腐食性に優れる点で、水酸基が好ましい。
(A)成分の分子量としては、重量平均分子量で10,000〜2,000,000が好ましく、より好ましくは50,000〜1,500,000である。
尚、本発明において、数平均分子量及び重量平均分子量とは、溶媒としてテトラヒドロフランを使用し、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィ(以下、「GPC」と略す。)により測定した分子量をポリスチレンの分子量を基準にして換算した値を意味する。
(A)成分は、硬化物の耐熱性と硬度を高くするため、通常の粘着剤用重合体よりもTgを高くする必要がある。具体的には、(A)成分単独の活性エネルギー線照射前のTgが0℃を超え、40℃以下であり、好ましくは5℃を超え、30℃未満である。(A)成分のTgが0℃に満たないと、活性エネルギー線照射後に得られる硬化物の耐熱性と硬度が低下してしまう。更に、得られた積層体には、薄膜トランジスタ層やITO等の透明導電膜を形成されることがある。この場合、積層体が急激に加熱されるが、(A)成分のTgが0℃に満たないと、得られた積層体にしわやクラックが発生してしまう。一方、40℃を超えると、被着体への転写が室温で困難になってしまう。
尚、本発明においてTgとは、示査走査熱量測定によって得られる熱流量曲線の、ベースラインと変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)での接線の交点を意味する。
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物における(A)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量〔(A)成分〜(C)成分の総量〕中に、40〜90重量%であり、好ましくは50〜80重量%である。
(A)成分の含有割合が40重量%に満たないと、密着性が低下する。また、後述するAE硬化型フィルムの形に加工した際、保管中に流動や変形を起こすなど、さまざまな不具合が生じてしまい、90重量%を超えると、塗膜硬度を十分に高くすることができなくなってしまう。
(A)成分としては、マレイミド基及び極性基を有し、Tgが0℃を超え40℃以下である重合体であれば種々の重合体が使用でき、それらの中でも、マレイミド基と水酸基とを有する重合体(A−1)〔以下、「(A−1)成分」ともいう。〕、マレイミド基とカルボキシル基とを有する重合体(A−2)〔以下、「(A−2)成分」ともいう。〕が好ましい。又、(A)成分は、マレイミド基と極性基とを有し、Tgが0℃を超え40℃以下である(メタ)アクリル樹脂であることが好ましい。
以下、(A−1)、(A−2)成分について詳述する。
1-1.(A−1)(A−2)成分
(A−1)成分は、マレイミド基及び水酸基を有する重合体であり、(A−2)成分は、マレイミド基及びカルボキシル基を有する重合体である。
ここでマレイミド基としては、前述した通りである。
(A−1)及び(A−2)成分の分子量としては、重量平均分子量で10,000〜2,000,000が好ましく、より好ましくは50,000〜1,500,000である。
(A−1)成分の具体例としては、下記重合体を挙げることができる。
1-1)マレイミド基を含有するエチレン性不飽和化合物及び水酸基を含有するエチレン性不飽和化合物(以下、「水酸基含有不飽和化合物」ともいう。)を必須構成単量体単位とする共重合体。
1-2)水酸基含有不飽和化合物を必須構成単量体単位とする水酸基含有重合体に、マレイミド基とイソシアネート基とを有する化合物を付加させた重合体。
1-3)水酸基含有不飽和化合物とカルボキシル基を含有するエチレン性不飽和化合物(以下、「カルボキシル基含有不飽和化合物」ともいう。)を必須構成単量体単位とする水酸基及びカルボキシル基含有重合体に、マレイミド基とエポキシ基とを有する化合物を付加させた重合体。
1-4)水酸基含有不飽和化合物とエポキシ基とを含有するエチレン性不飽和化合物(以下、「エポキシ基含有不飽和化合物」ともいう。)を必須構成単量体単位とする水酸基及びエポキシ基含有重合体に、マレイミド基とカルボキシル基とを有する化合物を付加させた重合体。
1-5)水酸基含有不飽和化合物と酸無水物基とを含有するエチレン性不飽和化合物(以下、「酸無水物基含有不飽和化合物」ともいう。)必須構成単量体単位とする水酸基及び酸無水物基含有重合体に、マレイミド基と水酸基とを有する化合物を付加させた重合体。
1-6)水酸基及びエポキシ基含有重合体に、マレイミド基とカルボキシル基とを有する化合物を付加させた重合体。
(A−2)成分の具体例としては、下記重合体を挙げることができる。
2-1)マレイミド基を含有するエチレン性不飽和化合物及びカルボキシル基を含有するエチレン性不飽和化合物(以下、「カルボキシル基含有不飽和化合物」ともいう。)を必須構成単量体単位とする共重合体。
2-2)カルボキシル基含有不飽和化合物を必須構成単量体単位とするカルボキシル基含有重合体に、マレイミド基とイソシアネート基とを有する化合物を付加させた重合体。
2-3)カルボキシル基含有不飽和化合物を必須構成単量体単位とするカルボキシル基含有重合体に、マレイミド基とエポキシ基とを有する化合物を付加させた重合体。
2-4)酸無水物基を含有するエチレン性不飽和化合物を必須構成単量体単位とする酸無水物基含有重合体に、マレイミド基と水酸基とを有する化合物を付加させた重合体。
(A−1)成分としては、前記1-1)の重合体が好ましく、(A−2)成分としては、前記2-1)の重合体が好ましい。
更に、前記1-1)及び2-1)の重合体としては、前記式(1)で表されるマレイミド基及び当該マレイミド基以外のエチレン性不飽和基を有する化合物(a)〔以下、「単量体(a)」ともいう。〕、水酸基又はカルボキシル基と、エチレン性不飽和基とを有する化合物(b)〔以下、「単量体(b)」ともいう。〕、並びに、単量体(a)及び(b)以外のエチレン性不飽和基を有する化合物(c)〔以下、「単量体(c)」ともいう。〕を共重合して得られる重合体〔以下、「重合体(A11)」ともいう。〕がより好ましい。
以下、単量体(a)〜(c)について説明する。
1-1-1.単量体(a)
単量体(a)は、前記マレイミド基及び当該マレイミド基以外のエチレン性不飽和基を有する化合物である。単量体(a)を共重合することで(A−1)成分に感光性基であるマレイミド基を導入でき、得られる組成物の光硬化性、密着性、硬化後の弾性率を向上させることができる。
マレイミド基としては、前記式(1)で表される基が好ましく、好ましい具体例も前記と同様である。
マレイミド基以外のエチレン性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びビニルエーテル基等が挙げられ、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
単量体(a)としては、前記したマレイミド基とマレイミド基以外のエチレン性不飽和基を有する化合物であれば種々の化合物を使用することができるが、下記式(2)で表される化合物が、製造が容易で、硬化性に優れるため好ましい。
Figure 2015209430
(式(2)中、R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基若しくはアリール基を表すか、又は、R1及びR2は一つとなって5員環若しくは6員環を形成する炭化水素基を表し、R3はアルキレン基を表し、R4は水素原子又はメチル基を表し、nは1〜6の整数を表す。)
1及びR2としては、一方が水素原子で他方が炭素数1以上4以下のアルキル基、R1及びR2の両方が炭素数1以上4以下のアルキル基、又は、R1及びR2が一つとなって炭素環を形成する飽和炭化水素基が、共重合性に優れるため好ましく、R1及びR2が一つとなって炭素環を形成する飽和炭化水素基であることが重合におけるゲル化等の問題がないためより好ましい。
3のアルキレン基としては、直鎖状であっても、分岐状であってもよい。好ましくは炭素数1〜6のアルキレン基である。
1-1-2.単量体(b)
単量体(b)は、水酸基又はカルボキシル基と、エチレン性不飽和基とを有する化合物である。単量体(b)を共重合することで重合体(A11)に水酸基又はカルボキシル基を導入でき、得られる組成物の基材への密着性を向上させることができる。
単量体(b)としては、単量体(a)と共重合性を有し、かつ水酸基又はカルボキシル基を有していれば種々の化合物を使用でき、1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物〔以下、「単官能(メタ)アクリレート」ともいう。〕、ビニル化合物、ビニルエステル、共役ジエン等を挙げることができる。
これらの単量体(b)は、1種又は2種以上用いることができる。
水酸基を有するエチレン性不飽和化合物としては、例えば2−ヒドロキシエチル(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−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート及び2−ヒドロキシブチル(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)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;グリセロールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体のモノ(メタ)アクリレート化物等のポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、アリルアルコール等を挙げることができる。
カルボキシル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、ケイヒ酸及び無水マレイン酸等の不飽和カルボン酸;イタコン酸モノエチルエステル、フマル酸モノブチルエステル及びマレイン酸モノブチルエステル等の不飽和ジカルボン酸のモノアルキルエステル;ω−カルボキシポリカプロラクトン(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸等のカルボキシル基含有(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
これらの中でも、水酸基を有する単官能(メタ)アクリレート、不飽和カルボン酸、カルボキシル基含有(メタ)アクリレートが、その共重合体を含む組成物と光学フィルムとの接着力が高いという点と、製造の容易さという理由で好ましい。
1-1-3.単量体(c)
重合体(A11)のTgや粘着力、接着力等の物性を調整する目的で、単量体(c)を共重合することができる。単量体(c)としては、単量体(a)及び(b)と共重合性を有し、単量体(a)及び(b)以外のエチレン性不飽和基を有する化合物であれば種々の化合物を使用でき、単官能(メタ)アクリレート、ビニル化合物、ビニルエステル、共役ジエン及び(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。
単官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−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、i−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、n−ノニル(メタ)アクリレート、i−ノニル(メタ)アクリレート、i−ミリスチル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、i−デシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート及びn−ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;
シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート及びトリシクロデカン(メタ)アクリレート等の脂環式アルキル(メタ)アクリレート;
2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート及びメトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のメトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有(メタ)アクリレート;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、アルキルフェノールアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、p−クミルフェノールアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート及びo−フェニルフェノールアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリレート等の芳香環を有する(メタ)アクリレート(アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等が挙げられる);
ペンタメチルピペリジニル(メタ)アクリレート、テトラメチルピペリジニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート及びN−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等の複素環を有する(メタ)アクリレート;並びに
モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェート、モノ〔2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル〕ホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルジフェニルホスフェート、モノ〔3−クロロ−2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル〕ホスフェート、モノ〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェートモノエタノールアミン塩、モノ〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェート、〔モノ(ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート)塩、モノ〔(メタ)アクリロイルオキシエチル〕ホスフェート、〔モノ(ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート)塩等のリン酸(メタ)アクリレートが挙げられる。
ビニル化合物としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、N−ビニルホルムアミド、アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン及びN−ビニルカプロラクタム、塩化ビニル、イソブチレン等が挙げられる。
ビニルエステルとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル及びバーサチック酸ビニル等が挙げられる。
共役ジエンとしては、例えば、ブタジエン、イソプレン及びクロロプレン等が挙げられる。
(メタ)アクリルアミドとしては、例えば、(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−メトキシブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及びN−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
単量体(c)としては、前記した中でもアルキル(メタ)アクリレートが重合性に優れるため好ましく、それらの中でも、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリレートが、得られる組成物の粘着力又は接着力が大きく、かつ工業的に入手が容易で安価なためより好ましい。
1-1-4.重合体(A11)の製造方法
重合体(A11)の製造方法は、特に制限されるものではなく、溶液重合、乳化重合及び懸濁重合等の常法に従い製造すればよい。
溶液重合法でラジカル重合により製造する方法としては、使用する原料単量体を有機溶剤に溶解させ、熱重合開始剤の存在下に加熱撹拌する方法等が挙げられる。
又、必要に応じて、重合体の分子量を調節するために連鎖移動剤を使用することができる。
使用される熱重合開始剤の例としては、熱によりラジカル種を発生する過酸化物、アゾ化合物及びレドックス開始剤等が挙げられる。
過酸化物の例としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド等が挙げられる。アゾ化合物の例としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル等が挙げられる。レドックス開始剤の例としては、過酸化水素−鉄(II)塩、ペルオキソ二硫酸塩−亜硫酸水素ナトリウム、クメンヒドロペルオキシド−鉄(II)塩等が挙げられる。
有機溶剤としては、n−ヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン及びシクロヘキサン等の炭化水素系溶剤;
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−(メトキシメトキシ)エタノール、2−イソプロポキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−イソペンチルオキシエタノール、2−ヘキシルオキシエタノール、2−フェノキシエタノール、2−ベンジルオキシエタノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール及び1−エトキシ−2−プロパノール等のアルコール系溶剤;
テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、ビス(2−エトキシエチル)エーテル及びビス(2−ブトキシエチル)エーテル等のエーテル系溶剤;
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−n−プロピルケトン、ジエチルケトン、ブチルメチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、ジ−n−プロピルケトン、ジイソブチルケトン、ホロン、イソホロン、シクロヘキサノン及びメチルシクロヘキサノン等のケトン系溶剤;
蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、蟻酸イソブチル、蟻酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸sec−ブチル、酢酸ペンチル及び酢酸イソペンチル等のエステル系溶剤;
ニトロメタン、ニトロエタン、1−ニトロプロパン、2−ニトロプロパン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン及びε−カプロラクタム等の窒素化合物系溶剤;並びに
ジメチルスルホキシド及びスルホラン等の硫黄化合物系溶剤が挙げられる。
連鎖移動剤としては、シアノ酢酸;シアノ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエスエル類;ブロモ酢酸;ブロモ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル類;アントラセン、フェナントレン、フルオレン、9−フェニルフルオレン等の芳香族化合物類;p−ニトロアニリン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、p−ニトロ安息香酸、p−ニトロフェノール、p−ニトロトルエン等の芳香族ニトロ化合物類;ベンゾキノン、2,3,5,6−テトラメチル−p−ベンゾキノン等のベンゾキノン誘導体類;トリブチルボラン等のボラン誘導体;四臭化炭素、1,1,2,2−テトラブロモエタン、トリブロモエチレントリクロロエチレン、ブロモトリクロロメタン、トリブロモメタン、3−クロロ−1−プロペン等のハロゲン化炭化水素類;クロラール、フラルデヒド等のアルデヒド類;炭素類1〜18のアルキルメルカプタン類;チオフェノール、トルエンメルカプタン等の芳香族メルカプタン類;メルカプト酢酸;メルカプト酢酸の炭素数1〜10のアルキルエステル類;炭素数1〜12のヒドロキシルアルキルメルカプタン類;並びにピネン及びターピノレン等のテルペン類等が挙げられる。
重合体(A11)における各構成単量体単位の好ましい共重合割合は、以下の通りである。
単量体(a)は、5〜50重量%が好ましく、10〜30重量%がより好ましい。
単量体(b)は、1〜30重量%が好ましく、1〜25重量%がより好ましい。
単量体(c)は、20〜94重量%が好ましく、45〜89重量%がより好ましい。
単量体(a)の共重合割合を5重量%以上とすることで、得られる組成物の光硬化性を十分なものとすることができ、50重量%以下とすることで、(A−1)成分の製造を容易にすることができるうえ、得られる組成物の接着力に優れ、かつ着色を少なくすることができる。
単量体(b)の共重合割合を1重量%以上とすることで、組成物と被着体との接着力が高くすることができ、30重量%以下とすることで、組成物の耐湿性を維持することができる。
単量体(c)の共重合割合を20重量%以上にすることで、組成物と被着体との接着力が高くすることができ、94重量%以下とすることで、組成物の密着性、光硬化性を維持することができる。
2.(B)成分
本発明の組成物は、硬化物に優れた硬度、接着力及び耐熱性を付与する目的で、2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物(B)〔以下、単に「(B)成分」ともいう。〕を配合する。
エチレン性不飽和基としては、ビニル基、ビニルエーテル基、(メタ)アクリロイル基及び(メタ)アクリルアミド基が挙げられる。
また、(B)成分におけるエチレン性不飽和基の数は、2〜20個であることが好ましく、2〜10個であることがより好ましい。
(B)成分の例としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物〔以下、「多官能(メタ)アクリレート」ともいう。〕が挙げられる。
多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、ネオペンチルグリコールジ(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、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸ジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸ジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)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(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、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(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、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、炭素数2〜5の脂肪族変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、炭素数2〜5の脂肪族変性ジペンタエリスリトールテトラ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(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、トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、カプロラクトン変性トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート及びジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
更に、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の、分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマーが挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートは、多価アルコール、多価イソシアネート及びヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物の反応物や、多価アルコールを使用せずに多価イソシアネート及びヒドロキシ(メタ)アクリレート化合物との反応物が挙げられる。
多価アルコールとしては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、前記多価アルコールと前記多塩基酸との反応によって得られるポリエステルポリオール、前記多価アルコールと前記多塩基酸とε−カプロラクトンとの反応によって得られるカプロラクトンポリオール、及びポリカーボネートポリオール(例えば、1,6−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートとの反応によって得られるポリカーボネートポリオール等)等が挙げられる。
有機多価イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジシクロペンタニルジイソシアネート等が挙げられる。
エポキシ(メタ)アクリレートは、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応物である。
エポキシ樹脂としては、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂やビスフェノールF型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、例えばジャパンエポキシレジン(株)製エピコート827(商品名、以下同じ)、エピコート828、エピコート1001、エピコート1004等が挙げられ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、エピコート806、エピコート4004P等が挙げられる。又、ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えばエピコート152、エピコート154等が挙げられる。
ポリエステル(メタ)アクリレートは、ポリエステルポリオールと(メタ)アクリル酸との反応物である。
ポリエステルポリオールは、多価アルコールと多塩基酸との反応によって得られる。
多価アルコールとしては、例えばネオペンチルグリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリシクロデカンジメチロール及びビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
多塩基酸としては、例えばコハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸及びテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
(B)成分としては前記した化合物の中でも、光硬化前の接着力や保存安定性の観点から、25℃における粘度が1,000〜10,000,000mPa・sである化合物が好ましい。
25℃における粘度が1,000〜10,000,000mPa・sである化合物として、具体的には、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートが好ましい。
(B)成分の25℃における粘度を1,000mPa・s以上とすることで、活性エネルギー線照射前の粘着力や保存安定性を良好にすることができる。一方、粘度が10,000,000mPa・s以下であると、組成物を製造するときの作業性、及び、硬化物の外観に優れる。
更に、ウレタン(メタ)アクリレートとしては、原料ポリオールとして、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール又はポリカーボネートポリオールから製造されたものが、耐侯性や透明性、接着力に優れる点で好ましい。又、原料有機ポリイソシアネートとしては、イソホロンジイソシネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネートから製造されたものが、耐侯性に優れる点で好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物における(B)成分の含有量は、硬化性成分の合計量中に、10〜60重量%であり、好ましくは20〜50重量%である。
(B)成分の含有割合が10重量%に満たないと、硬化物の硬度を十分に高くすることができなくなってしまい、60重量%を超えると、密着性が低下したり、後述するAE硬化型フィルムの形に加工した際、保管中に流動や変形を起こすなど、さまざまな不具合が生じてしまう。
又、(B)成分は、1種又は2種以上用いることができる。
3.(C)成分
本発明の組成物には、より優れた接着力、耐熱性を示す組成物を得る目的で、必要に応じて、硬化性成分として、分子中に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物(C)を配合することができる。なお、本発明における(C)成分には、後述するエチレン性不飽和基を有するシランカップリング剤は含まないものとする。
また、分子中に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物は、ケイ素原子を有しないことが好ましい。
具体的には、前述した単量体(a)、(b)、(c)が挙げられ、単官能(メタ)アクリレート、ビニル化合物、ビニルエステル、共役ジエン及び(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。
(C)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量中に、0〜20重量%であり、好ましくは0〜10重量%である。20重量%を超えると、硬化物の硬度を十分に高くすることができなくなってしまう。
又、(C)成分は、1種又は2種以上用いることができる。
4.(D)成分
本発明における(D)成分は、光重合開始剤及び/又は増感剤である。(D)成分を含むことにより、硬化物を接着力及び耐熱性、表面硬度に優れたものとすることができる。
通常、(A)成分のエチレン性不飽和基がビニル基や(メタ)アクリロイル基等である場合、これらの基の光重合を開始するものを光重合開始剤と定義し、(A)成分のエチレン性不飽和基がマレイミド基の場合、この光二量化を促進するものを増感剤と定義するが、両方の機能を有する化合物もあり区別が困難であるため、本発明では「光重合開始剤及び/又は増感剤」と定義する。
(D)成分としては、ベンジルジメチルケタール、ベンジル、ベンゾイン、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、ベンゾインイソブチルエーテル、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、オリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−1−(メチルビニル)フェニル]プロパノン、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−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イルフェニル)ブタン−1−オン、アデカオプトマーN−1414((株)ADEKA製)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、エチルアントラキノン、フェナントレンキノン等の芳香族ケトン化合物;
ベンゾフェノン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、4−(メチルフェニルチオ)フェニルフェニルメタン、メチル−2−ベンゾフェノン、1−[4−(4−ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル]−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルフォニル)プロパン−1−オン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、N,N’−テトラメチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、N,N’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン及び4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;
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、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、エチル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィネート及びビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド化合物;
チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントン、3−[3,4−ジメチル−9−オキソ−9H−チオキサントン−2−イル]オキシ]−2−ヒドロキシプロピル−N,N,N−トリメチルアンモニウムクロライド及びフルオロチオキサントン等のチオキサントン系化合物;
アクリドン、10−ブチル−2−クロロアクリドン等のアクリドン系化合物;
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)]及びエタノン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)等のオキシムエステル類;
2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール二量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体、2,4−ジ(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール二量体及び2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール二量体等の2,4,5−トリアリールイミダゾール二量体;並びに
9−フェニルアクリジン及び1,7−ビス(9,9’−アクリジニル)ヘプタン等のアクリジン誘導体等が挙げられる。
これらの化合物は、1種又は2種以上を併用することもできる。
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、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、4−フェニルベンゾフェノン、4−(メチルフェニルチオ)フェニルフェニルメタン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロピルチオキサントンが、光反応性、接着力、耐熱性、着色の点から好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物における(D)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.05〜10重量部であり、好ましくは0.5〜5重量部である。
(D)成分の配合割合が0.05重量部に満たないと、適量な紫外線光量で組成物を硬化させることができず、生産性を向上させることができず、一方、10重量部を超えると、硬化物を耐侯性や透明性が低下してしまうことがある。
5.(E)成分
本発明の組成物において、硬化前の被膜に優れた貯蔵安定性、剥離性を付与できるため、(E)成分の熱硬化型架橋剤を配合する。
(E)成分としては、多価イソシアネート化合物、多価エポキシ化合物、及び、アミノ系樹脂、有機金属架橋剤よりなる群から選ばれた少なくとも1種の架橋剤が好ましく挙げられる。
多価イソシアネート化合物としては、イソホロンジイソシネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジシクロペンタニルジイソシアネート等の2官能イソシアネート化合物、これら2官能イソシアネート化合物の三量体、2官能イソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマー、2官能イソシアネート化合物、2官能イソシアネート化合物の三量体、末端イソシアネートウレタンプレポリマーをフェノール、オキシム類等で封鎖した多価イソシアネート化合物のブロック体等が挙げられる。
多価エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂等のビスフェノール型のエポキシ樹脂を例示することができる。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂は市販されており、例えばジャパンエポキシレジン社製エピコート827(商品名、以下同じ)、エピコート828、エピコート1001、エピコート1004等が挙げられ、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、エピコート806、エピコート4004P等が挙げられる。
又、これらの他に、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンポリオール(ネオペンチルグリコール、グリセロール等)ポリグリシジルエーテル等のグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグシジル−p−アミノフェノール、トリグリシジル−m−アミノフェノール、テトラグリシジル−m−キシレンジアミン等のグリシジルアミン系エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート等のグリシジルエステル系エポキシ、ビニルシクロヘキセンジオキシド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(3,4−エポキシシクロヘキサン)カルボキシレート、(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキルメチル)アジペート等の環状脂肪族型、トリグリシジルイソシヌレート、グリシジルグリシドオキシアルキルヒダントイン等の複素環式エポキシ樹脂等が挙げられる。更に、これらエポキシ樹脂のハロゲン化合物、これらエポキシ樹脂の多塩基酸又はポリエステルポリカルボン酸のポリグリシジルエステル、ポリエステルポリオールのポリグリシジルエーテルが挙げられる。
アミノ樹脂としては、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、ユリア樹脂、メラミン−ユリア共縮合樹脂、メラミン−フェノール共縮合樹脂等が挙げられる。
有機金属架橋剤としては、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムトリ−i−プロピオネート、アルミニウムトリ−s−ブチレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジ−i−プロピレート等の有機アルミニウム化合物、チタニウムテトラ−i−プロピレート、チタニウムテトラ−2−エチルヘキシレート、トリエタノールアミンチタニウムジ−i−プロピレート、チタニウムラクテートのアンモニウム塩、テトラオクチレングリコールチタネート、ポリアルキルチタネート、ポリチタニウムアシレート(チタニウムテトラブチレートの重合物、チタニウムオレエートの重合物)等の有機チタン化合物、ジルコニウム−s−ブチレート、ジルコニウムジエトキシ−t−ブチレート等の有機ジルコニウム化合物、ハフニウム−t−ブチレート、アンチモンブチレート等のその他の有機金属化合物等が挙げられる。
本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物における(E)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.01〜3重量部であり、好ましくは0.01〜1重量部である。
(E)成分の含有割合が0.01〜3重量部の範囲から外れると、当該組成物を硬化した層の初期接着力が低くなり過ぎたり、貯蔵安定性が低下してしまう。
6.その他の成分
本発明の組成物は、前記した(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分を必須とするものであるが、これら以外に、必要に応じて、(C)成分や他の種々の成分を含むものであってもよい。以下、その他の成分について説明する。
6-1.有機溶剤
本発明の組成物は、基材への塗工性を改善する等の目的で、有機溶剤を含むものが好ましい。有機溶剤としては、(A)成分の製造で使用した有機溶剤をそのまま使用してもよく、別途添加してもよい。有機溶剤の具体例としては、前記した(A)成分の製造で使用した有機溶剤を挙げることができる。
有機溶剤の配合割合としては、適宜設定すればよいが、組成物中に10〜90重量%が好ましく、30〜80重量%であることがより好ましい。
6-2.劣化防止剤
本発明の組成物において、硬化物の経時劣化を防止するため、劣化防止剤を配合することが好ましい。
劣化防止剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤が挙げられる。
<酸化防止剤>
酸化防止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル等のフェノール化合物、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール等のヒンダードフェノール化合物、高分子フェノール化合物等の種々のフェノール系酸化防止剤や、ヒンダードアミン系、イオウ系二次酸化防止剤、リン系二次酸化防止剤、クペロン系酸化防止剤等が挙げられる。
<紫外線吸収剤>
紫外線吸収剤としては、BASF社製TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479等のトリアジン系紫外線吸収剤や、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が挙げられる。
<光安定剤>
光安定剤としては、BASF社製TINUVIN 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
これら劣化防止剤の配合割合は、組成物の固形分100重量部に対して、0.1〜5重量%であることが好ましく、0.5〜2重量%であることがより好ましい。
6-3.シランカップリング剤
本発明の組成物には、基材との密着性を高め、耐湿熱性等を向上させる目的でシランカップリング剤を配合することが好ましい。
シランカップリング剤は、1分子中に1個以上のアルコキシシリル基と1個以上の有機官能基を有する化合物であり、有機官能基としては、(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、アミノ基、チオール基が好ましく、より好ましくは(メタ)アクリロイル基である。
なお、前述したように、(メタ)アクリロイル基を有するシランカップリング剤は、(C)成分には含まれないものとする。
また、シランカップリング剤におけるアルコキシシリル基の数は、1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましく、シランカップリング剤における有機官能基の数は、1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。
シランカップリング剤の配合割合は、組成物の固形分100重量部に対して、0.5重量部以上5重量%以下であることが、耐湿熱性向上とアウトガス低減の点から好ましい。
6-4.その他
本発明の組成物には、前記以外にも必要に応じて後記するその他の成分を配合することもできる。具体的には、光重合開始助剤、無機材料、レベリング剤、(A)成分以外の高分子ポリマー、可塑剤、重合禁止剤、表面潤滑剤、消泡剤、帯電防止剤等を挙げることができる。
以下これらの成分について説明する。
本発明の組成物には、更に反応性を高めるために、光重合開始助剤を添加することもできる。
光重合開始助剤としては、脂肪族アミンあるいはジエチルアミノフェノン、ジメチルアミノ安息香酸エチル、ジメチルアミノ安息香酸イソアシル等の芳香族アミン等が挙げられる。
光重合開始助剤の配合割合は、組成物の固形分100重量部に対して、0〜10重量%であることが好ましく、0〜5重量%であることがより好ましい。
無機材料は、組成物の硬化時のひずみを緩和させたり、接着力を向上させる目的で配合することもできる。
無機材料としては、コロイダルシリカ、シリカ、アルミナ、タルク及び粘土等が挙げられる。
無機材料の配合割合は、組成物の固形分100重量部に対して、0〜50重量%であることが好ましく、0〜30重量%であることがより好ましく、0〜10重量%であることが更に好ましい。
レベリング剤としては、シリコーン系化合物及びフッ素系化合物等が挙げられる。
レベリング剤の配合割合は、組成物の固形分100重量部に対して、0.5重量%以下であることが、接着性能への悪影響が小さいため好ましい。
(A)成分以外の高分子ポリマーとしては、例えば、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリアクリル系、ポリウレタン系、ポリビニル系樹脂等が挙げられる。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレート、ジオクチルアジペート、リン酸トリクレシル、エポキシ化大豆油、トリメリット酸トリオクチル、塩素化パラフィン等が挙げられる。
重合禁止剤としては、例えば、メトキノン、メチルハイドロキノン、フェノチアジン等が挙げられる。
表面潤滑剤、消泡剤としては有機ポリマー系、シリコーン系、フッ素系等が挙げられる。
帯電防止剤としては、四級アンモニウム系、ポリエーテル系、導電性粉末等が挙げられる。
これらの添加剤の使用量は目的に応じ上記範囲内で適宜定められる。
7.プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物
本発明の組成物は、前記(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分を必須とするものである。
本発明の組成物の製造方法は常法に従えばよく、前記(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分、必要に応じて、(C)成分やその他の成分を撹拌・混合して得ることができる。必要に応じて、加熱することにより混合時間を短くすることができる。
本発明の組成物としては、
組成物の被膜層(塗工被膜又は乾燥被膜)の25℃貯蔵弾性率G’(周波数1Hz)(以下、単に「G’(25℃)」という)が0.001〜1.0MPaで、
組成物の被膜層の85℃貯蔵弾性率G’(周波数1Hz)(以下、単に「G’(85℃)」という)が0.001〜0.05MPaであり、かつ
活性エネルギー線照射後における組成物の硬化物の85℃貯蔵弾性率E’(周波数1Hz)(以下、単に「E’」という)が5.0〜5000MPaであるものが好ましい。
尚、塗工被膜とは、(D)成分(有機溶剤)を含まない無溶剤型組成物を塗工して得られる被膜を意味し、乾燥被膜とは(D)成分(有機溶剤)を含む組成物を塗工した後、加熱・乾燥して得られる被膜を意味する。
組成物の被膜層のG’(25℃)は、特に空隙充填性の重要なファクターとなる。
活性エネルギー線照射前の被膜層のG’(25℃)を0.001MPa以上とすることで、被着体に貼り付ける際に、被膜層(充填樹脂層)の漏出することがなく、積層体の製造を良好にすることができる。又、G’(25℃)を1.0MPa以下とすることで、10〜20μm程度の凹凸形状面を有する被着体に被膜層を含むフィルムを貼り合わせた場合において、画像表示装置の表示欠陥や表示ムラの発生を防止することができる。
尚、G’(25℃)としては、0.002〜0.7MPaがより好ましい。
活性エネルギー線照射前における被膜層のG’(85℃)を0.001MPa以上とすることにより、被着体に貼り付ける際に、被膜層(充填樹脂層)が漏出することがなく、積層体の製造を良好にすることができる。又、G’(85℃)を0.05MPa以下とすることで、10〜20μm程度の凹凸形状面を有する被着体に組成物層を含むフィルムを貼り合わせた場合でも、画像表示装置の表示欠陥や表示ムラの発生を防止することができる。
G’(85℃)としては、0.001〜0.01MPaがより好ましい。
尚、硬化前の被膜層のG’(25℃)及びG’(85℃)は、組成物における各成分の種類、分子量、組成比を適宜変更することによって調整することができる。
活性エネルギー線照射前におけるG’(25℃)及びG’(85℃)は、被膜層を積層し、所定の厚さのサンプルを作製した後、JIS K7244−6に準じて、ずりモードにおける動的粘弾性を測定することで求めたものである。サンプルの厚さは、サンプルの弾性率や与える歪み量等によって適切に選択される。
本発明においてG’(25℃)とは、厚さ100μm、歪み0.2%、測定周波数1Hz、昇温速度2℃/分で測定を行い、25℃で測定した値をいい、G’(85℃)とは、同様の条件で85℃で測定した値をいう。
又、活性エネルギー線照射後における組成物の硬化物のE’を5.0MPa以上とすることで、硬化物の耐水性や耐熱性を向上させることができ、5000MPa以下とするこで、接着力に優れ、その結果として信頼性に優れた画像表示装置を得ることができる。E’は、5.0〜5000MPaが好ましく、より好ましくは5.0〜100MPaである。
組成物の硬化物のE’は、組成物における各成分の種類、分子量、組成比を適宜変更することによって調整することができる。
活性エネルギー線照射後における組成物の硬化物のE’は、充填樹脂層を積層し、所定の厚さのサンプルを作製した後、活性エネルギー線を照射することによりサンプルを硬化させ、得られた硬化物をJIS K7244−4に準じて、引張モードにおける動的粘弾性を測定することで求めたものである。サンプルの厚さは、サンプルの弾性率やサンプルの幅、与える歪み量等によって適切に選択される。
本発明においてE’とは、厚さ100μm、紫外線積算光量2J/cm2(365nm光)で硬化させたサンプルを、歪み0.5%、周波数1Hz、昇温速度2℃/分で測定を行い、85℃で測定した値をいう。
8.活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート
本発明の組成物は、活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート(AE硬化型フィルム)の製造に使用される。
AE硬化型フィルムは、基材に、前記組成物の粘接着層を有するものである。
基材としては、接着を目的とする材料(以下、「被着体」という。)であってもよく、被着体とは無関係の剥離可能な基材(以下、「離型材」という。)であってもよい。
当該基材の材質としては、具体的にはガラス、アルミ等の金属、金属や金属酸化物の蒸着膜、シリコン及びポリマー等が挙げられる。
ポリマーとしては、ポリカーボネート、(メタ)アクリル樹脂、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等のポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリスチレン、ポリメタクリルスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエーテルサルホン、上記ポリマーの共重合体、液晶ポリマー及びフッ素樹脂等が挙げられる。
ポリマーとしては、シート又はフィルム状のものが好ましい。
前記した通り、本発明の組成物は、被着体としてポリカーボネート及び(メタ)アクリル樹脂に適用した場合においても、優れた耐発泡性を有するものである。
基材が被着体である場合は、前記した材料から構成される部材等が挙げられ、好ましくは画像表示装置で使用される部材等が挙げられる。
離型材としては、離型処理されたフィルム状又はシート状基材(以下、「離型処理フィルム」という。)及び剥離性を有する表面未処理フィルム又はシート状基材(以下、「表面未処理フィルム」という。)等が挙げられる。
離型処理フィルムにおける離型処理としては、シリコーン処理、長鎖アルキル処理及びフッ素処理等が挙げられる。具体例としては、離形処理されたポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」ともいう。)フィルム、ポリオレフィンフィルム、シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。好ましい具体的としては、シリコーン処理PETフィルム等が挙げられる。
剥離性を有する表面未処理フィルムとしては、表面未処理PETフィルム、表面未処理OPP(延伸ポリプロピレン)フィルム等の表面未処理ポリオレフィンフィルム、表面未処理シクロオレフィンポリマー等が挙げられる。
離型材としては、シリコーン処理されたPETフィルム、表面未処理PETフィルム、表面未処理シクロオレフィンポリマーが好ましい。
AE硬化型フィルムとしては、下記形態のフィルム等が挙げられる。
・AE硬化型フィルムB2:基材/粘接着剤層/離型材
・AE硬化型フィルムB3:離型材/粘接着剤層/離型材
AE硬化型フィルムとしては、上記B3のフィルムが好ましく、上記B3のフィルムにおいて、離型材がシリコーン処理されたPETフィルム、表面未処理PETフィルムである下記態様のフィルムがより好ましい。
シリコーン処理PET処理フィルム/粘接着剤層/シリコーン処理PET処理フィルム
シリコーン処理PET処理フィルム/粘接着剤層/表面未処理PETフィルム
離型材としては、表面粗さの小さなフィルムが好ましい。具体的には、JIS B0601:2000に規定された算術平均粗さRaが30nm以下であることが好ましく、より好ましくは20nm以下である。Raが30nm以下の離型材を用いることで、硬化後の塗膜の透明性を高くすることができる。
また、Raの下限値は0であり、離型材のRaは、0〜30nmであることが好ましく、1〜30nmであることがより好ましく、2〜20nmであることがさらに好ましい。
粘接着剤層の膜厚としては、0.5〜500μmが好ましく、より好ましくは10〜500μmであり、特に好ましくは50〜500μmである。
粘接着剤層の膜厚を0.5μm以上とすることによって、剥離強度を高くすることができ、被着体に凹凸が存在した場合でも隙間なく充填することが可能となる。又、膜厚を500μm以下とすることにより、積層体の膜厚を小さくして軽量化が可能になることと、乾燥後の塗膜に含まれる溶剤を少なくすることができる。
AE硬化型フィルムB3において、使用時に離型材を剥がすときに粘接着剤層が変形し、剥離に必要な力が大きくなり、大きなサイズの被着体に貼り合わせる場合、離型材が途中でちぎれたり、剥離ができなくなることがある。
又、粘接着剤層の膜厚が離型材を剥離しているときに、スリップスティック現象と呼ばれる、剥離中に基材が引っ掛ったり、急激に剥離したりを繰り返して、高い剥離力と低い剥離力の間を振動する現象が発生すると、粘接着剤層が変形して跡が残りやすい。
これを防止するために、離型材として離型処理フィルムを使用し、更に離型処理フィルムと粘接着剤層との活性エネルギー線照射前の剥離強度(引張速度300mm/分)が0.01N/mm未満となるものを使用することが好ましい。この値が0.01N/mm未満とすることにより、離形処理フィルムがスムーズに剥がれなくなって跡が残ったり、AE硬化型フィルムの位置ズレが生じるなどの不具合が生じることを防止できる。
また、上記剥離強度の下限値は、0N/mmである。
当該剥離強度を満たす離型処理フィルムとしては、藤森工業(株)製フィルムバイナHTA、KF、BD、DG−2等が挙げられる。
更にこの場合、粘接着剤層の膜厚と2枚の離型処理フィルムの膜厚との関係も重要となる。
この場合、粘接着剤層の膜厚と2枚の離型処理フィルムの膜厚とが、下記式(T)の値で1以下であるAE硬化型フィルムが好ましく、下記式(T)の値で0.1〜1がより好ましく、下記式(T)の値で0.4〜0.9が更に好ましい。
(粘接着剤層の膜厚)/(2枚の離型処理フィルムの合計膜厚)・・・(T)
上記式(T)の値で1以下であるAE硬化型フィルムは、AE硬化型フィルムの保管中にシワやトンネル状欠陥が発生を防止することができる。
本発明のAE硬化型フィルムは、硬化前には、貼付時に十分な剥離強度、空隙充填性を有し、硬化後には十分な光学特性、密着性、表面硬度、耐熱性、低着色性、信頼性を有する。
このようなAE硬化型フィルムを用いることで、凹凸形状を有している表面保護層、又は、凹凸形状を有する層(例えば、偏光板)が設けられた画像表示ユニット表示面に適用する場合でも、凹凸を吸収して空隙を充填することができ、その結果、画像表示装置における表示欠陥の発生を防止できる。又、フィルム自体の厚さにバラツキが存在する場合も、十分な柔軟性を有することから、被着体表面と隙間なく貼り合わせることができ、画像表示装置における表示ムラの発生を防ぐことができる。
9.AE硬化型フィルムの製造方法
AE硬化型フィルムの製造方法としては、目的に応じて種々の使用方法を採用することができる。
具体的には、基材に本発明の組成物を塗工し塗工被膜を形成するか、又は、必要に応じて加熱・乾燥して乾燥被膜を形成した後に、更に別の基材を貼り合わせて製造する方法等が挙げられる。
より具体的な製造方法について、図1に基づき説明する。
図1は、基材/粘接着剤層/離型材から構成されるAE硬化型フィルムB2の好ましい製造方法の一例を示す。
図1において、(1)は基材を意味し、(3)は離型材を意味する。
組成物が無溶剤型の場合(図1:A1)は、組成物を基材〔図1:(1)〕に塗工する。組成物が有機溶剤等を含む場合(図1:A2)は、組成物を基材〔図1:(1)〕に塗工した後に、乾燥させて有機溶剤等を蒸発させる(図1:1−1)。
これらの方法により、基材上に粘接着剤層が形成された〔図1:(2)〕、AE硬化型フィルムが製造される(図1:B1)。
このAE硬化型フィルムB1には、必要に応じて粘接着剤層に、離型材(3)を保護フィルムとしてラミネートしておくことが好ましい(図1:B2)。
上記において、基材(1)としても離型材を使用すれば、離型材/粘接着剤層/離型材から構成されるAE硬化型フィルムB3を製造することができる。
本発明の組成物の塗工量としては、使用する用途に応じて適宜選択すればよいが、粘接着剤層が前記した好ましい膜厚となるように、塗工するのが好ましい。
塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すればよく、従来公知のバーコート、ドクターブレード、ナイフコーター、コンマコーター、リバースロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター及びマイクログラビアコーター等で塗工する方法が挙げられる。
組成物が有機溶剤等を含む場合は、塗布後に乾燥させ、有機溶剤等を蒸発させる。
乾燥条件は、使用する有機溶剤等に応じて適宜設定すればよく、40〜140℃の温度に加熱する方法等が挙げられる。
AE硬化型フィルム製造後は、前記した通り、粘接着剤層に離型材〔図1:(3)〕を保護フィルムとしてラミネートしておくことが好ましく(図1:B2)、基材として離型材を使用し、更に粘接着剤層にも離型材をラミネートした形態でも使用できる。
10.AE硬化型フィルムの使用方法
本発明のAE硬化型フィルムは、積層体の製造に好ましく使用することができる。
積層体の製造方法としては、AE硬化型フィルムの基材又は被着体の少なくともいずれか一方を透明性材料とし、これらを貼り合せ、透明性材料側から活性エネルギー線を照射して硬化させる方法が挙げられる。又、AE硬化型フィルムと被着体を貼り合わせた後、活性エネルギー線で硬化させることも、被着体同士を貼り合わせた後で活性エネルギー線を照射することも可能である。
又、本発明のAE硬化型フィルムは、種々の空隙を有する物品(以下、単に「物品」)の空隙の充填に使用することができ、画像表示装置、ブルーレイ等の記録メディア、ナノインプリント材料の製造に好ましく使用でき、画像表示装置の製造により好ましく使用することができる。
物品の空隙充填方法としては、AE硬化型フィルムの基材又は被着体の少なくともいずれか一方を透明性材料とし、これらを貼り合せ、透明性材料側から活性エネルギー線を照射して硬化させる方法等が挙げられる。
活性エネルギー線としては、紫外線、可視光線、X線及び電子線等が挙げられ、安価な装置を使用できることから、紫外線又は/及び可視光線を使用することが好ましい。紫外線又は/及び可視光線により硬化させる場合の光源としては、種々のものが使用可能である。好適な光源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、UV無電極ランプ及び紫外線又は/及び可視光を放射するLED等が挙げられる。
活性エネルギー線照射における、照射強度等の照射条件は、使用する組成物、基材及び目的等に応じて適宜設定すればよい。
より具体的な積層体の製造方法について、図2及び図3に基づき説明する。
図2は、離型材でラミネートされたAE硬化型フィルムを使用し、シート状の基材側から活性エネルギー線を照射して硬化させる例を示している。図2のAE硬化型フィルムB2において、(1)は基材、(2)は粘接着剤層(又は、空隙樹脂層)、(3)は離型材を意味する。
図2では、使用直前にAE硬化型フィルムから離型材を離型し(図2:2−1)、粘接着剤層と被着体(4)を密着させた後(図2:2−2)、基材側から活性エネルギー線を照射し(図2:2−3)、積層体である物品(図2:2−4)が製造される。
図3は、2枚の離型材でラミネートされたAE硬化型フィルムB3を使用し、2枚の被着体を接着して積層体を製造する例を示している。図3のAE硬化型フィルムB3において、(2)は粘接着剤層(又は、空隙樹脂層)、(3)は離型材を意味する。
図3では、使用直前にAE硬化型フィルムから離型材を離型し(図:3−1)、粘接着剤層と被着体〔図2:(5)〕を密着させた後(図3:3−2)、もう一方の離型材を離型し(図:3−3)、粘接着剤層と別の被着体〔図2:(4)〕を密着させた後(図3:3−4)、被着体(1)側から活性エネルギー線を照射し(図3:3−5)、積層体である物品(図3:3−6)が製造される。
図4は、2枚の離型材でラミネートされたAE硬化型フィルムB3を使用し、被着体に貼り合わせ、活性エネルギー線を照射して硬化させてから離型材を除去して、積層体を製造する例を示している。図4のAE硬化型フィルムB3において、(2)は粘接着剤層(又は、空隙樹脂層)、(3)は離型材を意味する。
図4では、使用直前にAE硬化型フィルムから離型材を離型し(図:4−1)、粘接着剤層(又は、空隙樹脂層)と被着体〔図4:(5)〕を密着させた後(図4:4−2)、離型材(3)側から活性エネルギー線を照射し(図4:4−3)、もう一方の離型材を離型して(図4:4−4)、積層体である物品(図4:4−5)が製造される。
11.タッチパネルを含む画像表示装置
本発明のAE硬化型フィルムから製造される物品としては、前記した通り、画像表示装置、記録メディア及びナノインプリント材料等が挙げられ、画像表示装置が好ましく、より好ましくは、タッチパネルを含む画像表示装置(以下、「タッチパネル型画像表示装置」という。)である。
以下、タッチパネル型画像表示装置について説明する。
タッチパネル型画像表示装置は、表面保護層、タッチパネル及び画像表示ユニットから主に構成される。
本発明のAE硬化型フィルムは、表面保護層又はタッチパネルと画像表示ユニットとの空隙、表面保護層とタッチパネルとの空隙を埋めるために主に使用することができる。
本発明の画像形成装置は、本発明の活性エネルギー線硬化型粘接着剤用樹脂組成物の硬化物により、タッチパネルモジュール、表面保護層、及び、画像表示ユニットよりなる群から選ばれた少なくとも1つが固定されていることが好ましい。
表面保護層は、画像表示装置上に配置された際に、最表面に配置される層である。
表面保護層は、高分子フィルム、又はガラス等のみから構成されていても、他の層とともに複数の層から構成されていてもよい。
表面保護層は、画像表示装置の保護フィルム等として従来から使用されているものであればよく、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂及びガラス等が挙げられ、本願発明のAE硬化型フィルムは、前記した通りプラスチック製フィルムの耐発泡性に優れるため、表面保護層として、ポリカーボネート及び(メタ)アクリル樹脂が使用される場合に好ましく適用できるものである。
表面保護層の厚さは、好ましくは0.1〜5mmである。
表面保護層が複数の層から構成される積層体である場合、画像表示装置の観測者側には、耐磨耗性、耐擦傷性、防汚性、反射防止性、帯電防止性等の機能・特性を付与するための層を設けることができる。
例えば、耐磨耗性及び耐擦傷性は、ハードコート層を形成することで得られる。更に、該ハードコート層に帯電防止性、防汚性等を付与することも可能である。
又、表面保護層が複数の層から構成される積層体である場合、観測者側の反対面に、印刷層、ハードコート層、蒸着層等の追加の層が表面保護層の全面もしくは一部の領域に含まれていてもよい。
このような追加の層が、表面保護層の一部の領域に形成されている場合には、表面保護層は凹凸形状を有する表面となる。この場合の表面保護層の厚さは、全体として、好ましくは0.1〜6mmである。
端部に凹凸形状を有する表面保護層に粘接着剤を貼り合わせる場合や、端部に凹凸形状を有する層が設けられた画像表示ユニットの表示面に粘接着剤を貼り合わせる場合は、それらの凹凸形状も隙間なく充填し、かつ高温や高湿度条件下に長時間置かれても表面保護層、画像表示ユニットの表示面、又はタッチパネルモジュールとの界面で気泡や剥がれが発生せず、更に白化することがないことが必要である。本発明の組成物を用いて貼り合わせを行うことにより、界面で気泡が発生せず、高温・高湿度下で長時間置かれても気泡や剥がれが発生せず、更に白化することもなく、高品位の画像表示装置を得ることができる。
タッチパネルとしては、抵抗膜方式、表面型静電容量方式及び投影型静電容量方式等の静電容量方式など、種々の方式が挙げられる。
画像表示ユニットとしては、透過型又は反射型の液晶表示ユニット、プラズマディスプレイユニット、有機EL(OLED)ユニット及び電子ペーパー等の画像表示ユニット等が挙げられる。
画像表示ユニットの表示面には、追加の機能層(一層又は多層)、例えば、偏光板等を設けることができる。又、タッチパネルが画像表示ユニットの表示面に存在していてもよい。
タッチパネル型画像表示装置は、種々の電子装置に使用することができる。
当該電子装置の具体例としては、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末、携帯ゲーム機、電子書籍、カーナビゲーションシステム、携帯音楽プレーヤー、時計、タブレット型コンピューター、ビデオカメラ、ビデオプレーヤー、デジタルカメラ、グローバル・ポジショニング・システム(GPS)装置及びパーソナルコンピュータ(PC)等が挙げられる。
以下に、実施例及び比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。尚、以下の記載において、「部」は重量部を、「%」は重量%を意味する。又、「室温」は、特に断りがなければ23℃を表す。
1.製造例
製造例で使用した略号の意味は、以下のとおりである。
THPI :下記式(11)で表される化合物
Figure 2015209430
HEA :2−ヒドロキシエチルアクリレート
MMA :メチルメタクリレート
HA :2−エチルヘキシルアクリレート
BA :ブチルアクリレート
EHMA :2−エチルヘキシルメタクリレート
CHA :シクロヘキシルアクリレート
CHMA :シクロヘキシルメタクリレート
EtAc :酢酸エチル
BuAc :酢酸ブチル
V−65 :2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
AMBN :2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)
DM :ドデシルメルカプタン
1)製造例1〔(A)成分 A−1の製造〕
撹拌機、温度計、冷却器を備えたフラスコに、25℃で下記化合物を下記の量で仕込み、窒素を流量50mL/分で吹き込みながら均一に溶解させた。
THPI:15.0g、MMA:14.5g、BA:10.5g、HEA:10.0g、EtAc:73g、V−65:0.10g、DM:0.01g
窒素吹き込みを続けながら、この後昇温して、85℃で30分撹拌した後、90℃に昇温し、下記の混合液を3時間かけて滴下し、その後5時間撹拌した。
THPI:15.0g、MMA:14.5g、BA:10.5g、HEA:10.0g、EtAc:45g、V−65:0.40g、DM:0.05g
得られた共重合体A−1を含む溶液の不揮発分は49.8%で、A−1のMnは15,300、Mwは223,000、Tg10℃であった。
2)製造例2〔(A)成分 A−2の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:15.0g、CHA:25.0g、HA:2.5g、BA:2.5g、HEA:5.0g、EtAc:94.9g、V−65:0.1g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:15.0g、CHA:25.0g、HA:2.5g、BA:2.5g、HEA:5.0g、EtAc:58.5g、V−65:0.4g
得られた共重合体A−2を含む溶液の不揮発分は39.4%で、A−2のMnは18,300、Mwは139,000、Tg14℃であった。
3)製造例3〔(A)成分 A−3の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:0.5g、MMA:28.5g、BA:16.0g、HEA:5.0g、EtAc:91.3g、V−65:0.10g、DM:0.01g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:0.5g、MMA:28.5g、BA:16.0g、HEA:5.0g、EtAc:56.3g、V−65:0.40g、DM:0.05g
得られた共重合体A−3を含む溶液の不揮発分は40.0%で、A−3のMnは24,500、Mwは156,000、Tg12℃であった。
4)製造例4〔(A)成分 A−4の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:2.5g、MMA:26.5g、BA:16.0g、HEA:5.0g、EtAc:62.8g、V−65:0.10g、DM:0.01g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:2.5g、MMA:26.5g、BA:16.0g、HEA:5.0g、EtAc:38.7g、V−65:0.40g、DM:0.05g
得られた共重合体A−4を含む溶液の不揮発分は49.7%で、A−4のMnは28,200、Mwは139,000、Tg33℃であった。
5)製造例5〔(A)成分 A−5の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:5.0g、MMA:24.5g、BA:15.5g、HEA:5.0g、EtAc:62.1g、V−65:0.10g、DM:0.01g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:5.0g、MMA:24.5g、BA:15.5g、HEA:5.0g、EtAc:38.3g、V−65:0.40g、DM:0.05g
得られた共重合体A−5を含む溶液の不揮発分は49.8%で、A−5のMnは26,300、Mwは175,000、Tg30℃であった。
6)製造例6〔(A)成分 A−6の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:15.0g、CHA:20.0g、HA:2.5g、BA:2.5g、HEA:10.0g、EtAc:73.0g、V−65:0.1g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:15.0g、CHA:20.0g、HA:2.5g、BA:2.5g、HEA:10.0g、EtAc:45.0g、V−65:0.40g
得られた共重合体A−6を含む溶液の不揮発分は37.2%で、A−6のMnは19,300、Mwは231,000、Tg13℃であった。
7)製造例7〔(A)成分 A−7の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:5.0g、MMA:20.0g、BA:15.0g、HEA:10.0g、EtAc:89.8g、V−65:0.10g、DM:0.01g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:5.0g、MMA:20.0g、BA:15.0g、HEA:10.0g、EtAc:55.4g、V−65:0.40g、DM:0.05g
得られた共重合体A−7を含む溶液の不揮発分は40.8%で、A−7のMnは23,500、Mwは242,000、Tg1℃であった。
8)比較製造例1〔(A)成分以外の重合体 A’−1の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:2.5g、CHA:20.0g、HA:10.0g、BA:15.0g、HEA:2.5g、EtAc:86.1g、V−65:0.10g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:2.5g、CHA:20.0g、HA:10.0g、BA:15.0g、HEA:2.5g、EtAc:53.1g、V−65:0.40g
得られた共重合体A’−1を含む溶液の不揮発分は40.6%で、A’−1のMnは24,400、Mwは319,000、Tg−18℃であった。
9)比較製造例2〔(A)成分以外の重合体 A’−2の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:6.0g、EHMA:18.0g、BA:24.0g、HEA:12.0g、BuAc:76.0g、AMBN:0.12g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、攪拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:6.0g、EHMA:18.0g、BA:24.0g、HEA:12.0g、BuAc:76.0g、AMBN:0.12g
得られた共重合体溶液の不揮発分は42.0%、Mn20,000、Mw294,000、Tg−26℃であった。
10)比較製造例3〔(A)成分以外の重合体 A’−3の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:18.0g、EHMA:12.0g、BA:18.0g、HEA:12.0g
BuAc:76.0g、AMBN:0.12g、DM:0.24g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、攪拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:18.0g、EHMA:12.0g、BA:18.0g、HEA:12.0g
BuAc:76.0g、AMBN:0.48g、DM:0.24g
得られた共重合体溶液の不揮発分は41.1%、Mn13,900、Mw200,600、Tg−11℃であった。
11)比較製造例4〔(A)成分以外の重合体 A’−4の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
EHMA:21.0g、BA:27.0g、HEA:12.0g、BuAc:76.0g、AMBN:0.12g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、攪拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
EHMA:21.0g、BA:27.0g、HEA:12.0g、BuAc:76.0g、AMBN:0.48g
得られた共重合体溶液の不揮発分は41.5%、Mn18,000、Mw63,000、Tg21℃であった。
12)比較製造例5〔(A)成分以外の重合体 A’−5の製造〕
製造例1と同様の方法で下記化合物を仕込み、均一に溶解させた。
THPI:2.5g、CHMA:20.0g、HA:4.0g、BA:21.0g、HEA:2.5g、EtAc:102.2g、V−65:0.10g
この後昇温して、製造例1と同様の方法及び条件で、撹拌した後、下記混合液を滴下し、その後撹拌した。
THPI:2.5g、CHMA:20.0g、HA:4.0g、BA:21.0g、HEA:2.5g、EtAc:63.0g、V−65:0.40g
得られた共重合体A−6を含む溶液の不揮発分は37.7%、Mn21,300、Mwは162,000、Tg−3℃であった。
製造例1〜7、並びに比較製造例1〜5で得られた(A)成分及び(A)成分以外の重合体について、使用した単量体及びその他の成分を表1にまとめて記載した。尚、表1においては、使用した単量体の合計量が100部となるように部数で表示している。
又、これら重合体について、次の方法に従い不揮発分及び分子量、Tgを測定した。それらの結果を表1に示す。
(1)不揮発分
得られた共重合体溶液を150℃×1時間の条件で乾燥し、サンプルの乾燥前と後の重量から不揮発分(重量%)を算出した。
(2)分子量
GPC(東ソー(株)製:HLC−8120、カラム:TSKgel−GMHxl×2本、溶離液:テトラヒドロフラン(THF) 1mL/min、検出器:示差屈折率計(RI))を使用し、ポリスチレン換算の分子量を測定した。
(3)Tg(ガラス転移温度)
エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製示差走査熱量計DSC6220を用いて、昇温速度10℃/分で示差走査熱量測定を行い、得られた熱流束曲線のベースラインと変曲点(上に凸の曲線が下に凸の曲線に変わる点)での接線の交点をTgとした。
Figure 2015209430
2.実施例1〜13、及び、比較例1〜9(組成物の製造)
後記表2に示す化合物を表2に示す割合でステンレス製容器に投入し、室温にてマグネチックスターラーで均一になるまで撹拌し、活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物を得た。なお、表2における各成分の使用量の単位は、「部」である。尚、実施例1〜13において、(A)成分及び有機溶剤は、製造例1〜7で得られた共重合体溶液を使用して配合しており、表2においては、(A)成分及び有機溶剤を分けて記載している。比較例1〜9も、同様に記載している。
Figure 2015209430
表2における略号は、下記を意味する。
・M−313:イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ及びトリアクリレート、東亞合成(株)製アロニックスM−313、25℃における粘度=27,000mPa・s
・SP−1509:エポキシアクリレート、昭和電工(株)製「リポキシSP−1509」、25℃粘度=30,000mPa・s

・M−1200:ポリエステル系ウレタンアクリレート、東亞合成(株)製アロニックスM−1200、25℃における粘度=2,000,000mPa・s
・M−140:N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド、東亞合成(株)製アロニックスM−140
・ACMO:アクリロイルモルホリン、興人フィルム&ケミカルズ(株)製
・TPO: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
・PBZ:4−フェニルベンゾフェノン
・P301−75E:3官能イソシアネート化合物、旭化成ケミカルズ(株)製「デュラネートP301−75E」
・CO−L:3官能イソシアネート化合物、日本ポリウレタン(株)製コロネートL
・FTR8120:石油系樹脂、三井化学(株)製
・S−1511:アクリル系粘着剤、東亞合成(株)製アロンタックS−1511(X)固形分40wt%(酢酸エチル、トルエン溶液)
3.実施例F1〜F13、及び、比較例F1〜F9(AE硬化型フィルムの製造)
幅300mm×長さ300mmの藤森工業(株)製離型フィルム「フィルムバイナHTA」(シリコーン処理ポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ75μm)に、得られた組成物を乾燥後の膜厚が100μmになるようバーコーターで塗工し、熱風乾燥機で60℃×5分、さらに90℃×10分乾燥した。
その後、粘接着剤層に、幅300mm×長さ300mmの藤森工業(株)製離型フィルム「フィルムバイナKF」(シリコーン処理PETフィルム、厚さ50μm)をラミネートし、AE硬化型フィルムを得た。
得られたAE硬化型フィルムについて、下記の方法で評価した。それらの結果を表3に示す。
(1)硬化前G’(25℃)及びG’(85℃)
実施例F1〜F13及び比較例F1〜F9で得られたAE硬化型フィルムを積層し、厚さ500μmのサンプルを作製した。
このAE硬化型フィルムの動的粘弾性をJIS K7244−4に準じて測定(周波数1Hz、昇温速度2℃/分)し、ずりモードにおける25℃での貯蔵弾性率G’(25℃)を算出し、同様の方法で85℃での貯蔵弾性率G’(85℃)を算出した。
(2)硬化後E’(85℃)
実施例F1〜F13及び比較例F1〜F9で得られたAE硬化型フィルムを積層し、幅5mm×長さ50mm×厚さ100μmの短冊状サンプルを作製した。
その後、高圧水銀ランプによる紫外線照射(365nm光の照度100mW/cm2、積算光量2J/cm2)にて硬化物を作製した。この接着剤硬化物の機械特性をJIS K7244−4に準じて測定(周波数1Hz、昇温速度2℃/分)し、引張モードにおける85℃での貯蔵弾性率E’を算出した。
(3)硬化後の高温剥離強度
AE硬化型フィルムの片側の離型フィルムを剥がし、易接着処理された膜厚125μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「コスモシャインA−4300」東洋紡製)に貼り合せた。もう一方の離型フィルムを剥がし、ポリカーボネート(PC)シート「ポリカエースEC105」(住友ベークライト(株)製、膜厚1mm)に貼り合わせ、集光型高圧水銀灯(120W/cm、1灯、ランプ高さ30cm)下を7m/minのコンベアスピードで4パス通過することにより紫外線を照射した(365nm光の照度200mW/cm2、1パス当たりの積算光量0.5J/cm2)。
上記積層体を、剥離幅25mm、85℃、23%RHの条件においてJIS K−6854−1に準じて90度剥離試験を実施し、剥離強度とした。
紫外線硬化後の高温剥離強度(85℃)は、3.0N/25mm以上であることが好ましく、さらに5.0N/25mm以上であることが好ましく、さらに10.0N/25mm以上であることが特に好ましい。
(4)耐発泡性試験
(基材構成:PET/PC/PET)
AE硬化型フィルムの離型フィルム「フィルムバイナKF」を剥がし、易接着処理PETフィルム「コスモシャインA−4300」(東洋紡績(株)製、膜厚125μm)に貼り合せ、更にもう一方の離型フィルム「フィルムバイナHTA」を剥がし、ポリカーボネート(PC)シート「ポリカエースEC105」(住友ベークライト(株)製、膜厚1mm)に貼り合せた。
「ポリカエースEC105」越しに、集光型高圧水銀灯(120W/cm、1灯、ランプ高さ30cm)下を7m/minのコンベアスピードで4パス通過することにより紫外線を照射した(365nm光の照度200mW/cm2、1パス当たりの積算光量0.5J/cm2)。上記と同様に、「ポリカエースEC105」の裏面にもAE硬化型フィルムにより「コスモシャインA−4300」を貼り合せ、積層体サンプルを製造した。
積層体サンプルについて、室温で12時間状態調整した後85℃/85%RH×100時間の環境試験を実施し、積層体の外観変化を目視で確認し、以下の水準で評価した。
○:合格;発泡、はがれ等の外観不良がない。
×:不合格;発泡、界面はがれや接着層のシワ、クラックが1ヶ所以上発生
(5)空隙充填性試験
平滑なガラス板(100mm×100mm)に、ソルダーレジストフィルム(東亞合成株式会社「SRF−8000」、20μm)を用いて、フォトリソグラフィー法により長さ50mm、幅5mm、厚さ15μmの長方形の凹凸形状を作製した。その凹凸全面にAE硬化型フィルムないしは粘着フィルムを貼付した。その際、凹凸形状の縁の空気溜り(エアー)の有無を光学顕微鏡(倍率100倍)にて確認した。エアーがなく貼合できていれば○:合格、そうでなければ×:不合格とした。
Figure 2015209430
本発明の組成物である実施例F1〜F13は、剥離強度、耐発泡性及び空隙充填性のすれにも優れているものであった。
これに対して、マレイミド基及び極性基を有するもののTgが0℃に満たない重合体A’−1を含む組成物(比較例F1)、重合体A’−2を含む組成物(比較例F2、F3)、重合体A’−3を含む組成物(比較例F4)及び重合体A’−5を含む組成物(比較例F7、F8)を含む組成物は、剥離強度は優れるものの、耐発泡性が不良となった。さらに、重合体A’−3を含む組成物(比較例F5)では、剥離強度も低下してしまった。
又、極性基を有し、Tgが0℃を超えるもののマレイミド基を有さない重合体A’−4を含む組成物(比較例F6)、剥離強度は優れるものの、耐発泡性が不良となった。
又、市販のアクリル系粘着剤を使用した比較例F9は、耐発泡性及び空隙充填性が不良となってしまった。
4.実施例S1〜S13、及び、比較例S1〜S9
実施例F1〜F13の組成物及び比較例F1〜F9の組成物に、含有する硬化性成分100部に対して、シランカップリング剤として下記KBM−5103を1部それぞれ配合した。
以下、実施例F1〜F13の組成物及び比較例F1〜F9の組成物に対応して、更にカップリング剤を含む組成物を、それぞれ実施例S1〜同S13及び比較例1〜S9という。
・KBM−5103:3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製「KBM−5103」
実施例S1〜S13の組成物及び比較例S1〜S9の組成物について、耐発泡性試験として、下記基材構成で評価した。
(基材構成:PC/ガラス)
AE硬化型フィルムの「フィルムバイナKF」を剥がし、ポリカーボネート(PC)シート「ポリカエースEC105」(住友ベークライト(株)製、膜厚1mm)に貼り合せ、更にもう一方の離型フィルム「フィルムバイナHTA」を剥がし、白スライドグラス(松浪硝子工業(株)製S−1112)に貼り合せた。
「ポリカエースEC105」越しに、集光型高圧水銀灯(120W/cm、1灯、ランプ高さ30cm)下を7m/minのコンベアスピードで4パス通過することにより紫外線を照射した(365nm光の照度200mW/cm2、1パス当たりの積算光量0.5J/cm2)、積層体サンプルを製造した。
積層体サンプルについて、室温で12時間状態調整した後85℃/85%RH×100時間の環境試験を実施し、積層体の外観変化を目視で確認し、以下の水準で評価した。
○:合格;発泡、はがれ等の外観不良がない。
×:不合格;発泡、界面はがれや接着層のシワ、クラックが1ヶ所以上発生
その結果、実施例S1〜S13の組成物は、いずれも○の評価結果であった。
これに対して、比較例S1〜S9の組成物について、いずれも×の評価結果であった。
尚、実施例S1〜S13の組成物についても、剥離強度及び空隙充填性の評価を行ったが、前記表3と同様の効果を有するものであった。
5.実施例P1〜P13
実施例F1〜F13の組成物について、含有する硬化性成分100部に対して、更に劣化防止剤として下記AO−80を0.50部及び下記AS3010を0.10部それぞれ配合した。
以下、実施例F1〜F13の組成物に対応して、更に劣化防止剤を含む組成物を、それぞれ実施例P1〜P13という。
・AO−80:フェノール系酸化防止剤、(株)ADEKA製「アデカスタブAO−80」
・AS3010:ホスファイト系酸化防止剤、(株)ADEKA製「アデカスタブ3010」
・KBM−5103:3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製「KBM−5103」
実施例P1〜P13の組成物について、下記の方法に従い、耐着色性をイエローインデックスで評価し、耐湿熱性を評価した。
実施例F1〜F13の組成物は、耐熱性試験後のイエローインデックスが1.2〜1.5程度であるのに対して、実施例P1〜P13の組成物は、耐熱性試験後においてもイエローインデックスが0.32〜0.87という着色の少ないものであった。
(6)イエローインデックス
AE硬化型フィルムを用いて、易接着処理された膜厚50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「コスモシャインA−4300」東洋紡績(株)製)同士を貼り合せた。その後、密着性試験と同じ装置及び条件で紫外線を照射した。
1日経過した後、色差計でイエローインデックスを測定した。その後、100℃×100hr後のイエローインデックスも測定し、着色の指標とした。
本発明の組成物は、AE硬化型フィルムの製造に好ましく使用することができ、特に活性エネルギー線硬化型空隙充填用のフィルムの製造に好適に使用することができ、さらに積層体の製造に好適に使用することができる。
積層体としては、ポリカーボネートやポリメチルメタクリレート等のプラスチック基材から構成されるタッチパネル付き画像表示装置の表面保護層、画像表示ユニットの表示面又はタッチパネル等の製造に好適に使用することができる。

Claims (18)

  1. 下記(A)成分、(B)成分、(D)成分、(E)成分、及び、任意に(C)成分を含み、下記(A)〜(C)成分(以下、これらをまとめて「硬化性成分」という。)の合計中に、(A)成分を40〜90重量%、(B)成分を10〜60重量%及び(C)成分を0〜20重量%含み、
    硬化性成分の合計量100重量部に対して、(D)成分を0.05〜10重量部及び(E)成分を0.01〜3重量部含むことを特徴とする
    プラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
    (A)成分:マレイミド基と極性基とを有し、ガラス転移温度が0℃を超え40℃以下である重合体
    (B)成分:分子内に2個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物
    (C)成分:分子内に1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
    (D)成分:光重合開始剤及び/又は増感剤
    (E)成分:熱硬化型架橋剤
  2. (A)成分のマレイミド基が、下記式(1)で表される基である、請求項1記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
    Figure 2015209430
    (式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基若しくはアリール基を表すか、又は、R1及びR2は一つとなって5員環若しくは6員環を形成する炭化水素基を表す。)
  3. (A)成分が、マレイミド基及びマレイミド基以外のエチレン性不飽和基を有する化合物(a)〔以下、単量体(a)ともいう。〕及び水酸基又はカルボキシル基と、エチレン性不飽和基とを有する化合物(b)〔以下、単量体(b)ともいう。〕を少なくとも共重合した共重合体である、請求項1又は請求項2記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  4. 前記単量体(a)が、下記式(2)で表される化合物である、請求項3記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
    Figure 2015209430
    (式(2)中、R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基若しくはアリール基を表すか、又は、R1及びR2は一つとなって5員環若しくは6員環を形成する炭化水素基を表し、R3はアルキレン基を表し、R4は水素原子又はメチル基を表し、nは1〜6の整数を表す。)
  5. (A)成分が、前記単量体(a)、前記単量体(b)、並びに単量体(a)及び(b)以外のエチレン性不飽和基を有する化合物(c)〔以下、単量体(c)ともいう。〕由来の単量体単位を有する共重合体である、請求項3又は請求項4記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  6. (A)成分が、下記単量体由来の単量体単位を有し、かつ下記共重合割合の共重合体である、請求項3〜請求項5のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
    ・前記単量体(a):5〜50重量%
    ・前記単量体(b)が分子中に1個以上の水酸基又はカルボキシル基を有する(メタ)アクリレート:1〜30重量%
    ・前記単量体(c)がアルキル(メタ)アクリレート:20〜94重量%
  7. (B)成分の25℃における粘度が、1,000〜10,000,000mPa・sである、請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  8. 有機溶剤を更に含む、請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  9. シランカップリング剤を更に含む、請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  10. 劣化防止剤を更に含む、請求項1〜請求項9のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  11. プラスチック製フィルム又はシートが、ポリカーボネート又は(メタ)アクリル樹脂である請求項1〜請求項10のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物。
  12. 請求項1〜請求項11のいずれか1つに記載のプラスチック製フィルム又はシート用活性エネルギー線硬化型粘接着剤組成物を基材に塗布・乾燥して成膜し、得られた粘接着面に別の基材を貼り合せてなる活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート。
  13. 少なくとも一方の基材の算術平均粗さRaが30nm以下である、請求項12記載の活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート。
  14. 基材の一方が、離型処理されたものである、請求項12又は請求項13記載の活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート。
  15. 基材の両方が、離型処理されたものである、請求項12又は請求項13記載の活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシート。
  16. 一方の基材のみが離型処理された請求項14記載の活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシートの離型処理された基材を剥ぎ取り、露出した組成物の面とプラスチック製フィルム又はシート製被着体とを粘着させる工程、及び、
    離型処理されていない基材又は被着体側から活性エネルギー線を照射する工程をこの順で含む
    積層体の製造方法。
  17. 基材の両方が離型処理された請求項15記載の活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシートの一方の離型処理された基材を剥ぎ取り、露出した組成物の面とプラスチック製フィルム又はシート製被着体とを粘着させる工程、
    もう一方の離型処理された基材を剥ぎ取り、露出した組成物の面と他の被着体とを粘着させる工程、及び、
    いずれかの被着体の側から活性エネルギー線を照射する工程をこの順で含む
    積層体の製造方法。
  18. 請求項15記載の活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシートの一方の離型処理された基材を剥ぎ取り、露出した組成物の面と被着体とを粘着させる工程、及び、
    もう一方の基材が付着したまま、基材又は被着体の側から活性エネルギー線を照射する工程をこの順で含み、
    前記活性エネルギー線硬化型粘接着フィルム又はシートの残された基材の算術平均粗さRaが30nm以下である
    積層体の製造方法。
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