JP5451240B2 - 光硬化性樹脂組成物及びそれからなる粘着シート - Google Patents

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Description

本発明は、光硬化性樹脂組成物及びそれからなる粘着シートに関するものである。
近年、粘着材用に種々の光硬化性樹脂が開発されている。
例えば、特許文献1には、木工合板、家具、楽器等の木工製品の表面加工用のポリエーテルポリオール系光硬化性樹脂が開示されている。しかし、ポリエーテルポリオールは親水性が高く水蒸気透過性が大きいために水蒸気バリア性が要求される用途の粘着材等への使用は不適当であった。
また、特許文献2には、木工塗料用ポリエステルポリオール系光硬化性樹脂組成物が開示されている。しかしながら、ポリエステルポリオールは高温高湿環境下ではポリエステル主鎖が加水分解劣化を受けるため、高温高湿環境にさらされる用途の粘着材等への使用は不適当であった。
さらに、粘着材等を振動にさらされる用途へ使用する場合は、制振特性を付与するための高いヒステリシスロス特性や粘着材等の形状を維持するための適度な硬化性が要求される。
上述の水蒸気透過性(低透湿性)を改良するものとして、特許文献3〜8には、光硬化性の水添もしくは非水添液状ポリイソプレン、光硬化性の水添もしくは非水添液状ポリブタジエン又は光硬化性の水添もしくは非水添液状スチレン−ブタジエン共重合体が提案されているが、いずれもアクリル酸エステルモノマーが多量配合されているので、シート形状等の成形性が不十分であり、非水添液状重合体は耐熱性や耐候性が低いので硬化後に粘着性が低下し、粘着シート等の粘着材としての使用が不適当であった。
特開平5−202163号公報 特開2000−219714号公報 特開2002−371101号公報 特開2005−60465号公報 特開2006−298964号公報 特開2007−39587号公報 特開2008−291126号公報 特開2008−291127号公報 特公平1−53681号公報
本発明は、このような状況下で、適度な硬化性を有しつつ、粘着材としての硬化前の放置安定性及びシート形状等の成形性並びに硬化後の粘着性、耐透湿性及び制振特性(ヒステリシスロス)を向上し得る光硬化性樹脂組成物及びそれからなる粘着シートを提供することを課題とするものである。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の水添ブタジエン系重合体と特定のオリゴマーとを組み合わせることにより上記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
[1]複数の(メタ)アクリロイル基を有する水添ブタジエン系重合体、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体、ポリチオール化合物、及び光重合開始剤を含有し、
前記ポリチオール化合物の含有量が、前記水添ブタジエン系重合体及び前記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体の合計100質量部に対し4質量部以上10質量部以下であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物、
[2]前記水添ブタジエン系重合体が、水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体及び/又は水添ブタジエン単独重合体である上記[1]に記載の光硬化性樹脂組成物、
[3]前記水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を構成する芳香族ビニル単量体がスチレン、α−メチルスチレン及びパラメチルスチレンから選ばれる少なくとも1種である上記[2]に記載の光硬化性樹脂組成物、
]前記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体が、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ブタジエン単独重合体及びモノ(メタ)アクリロイル基含有水添イソプレン単独重合体から選ばれる少なくとも1種である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物、
[5]、前記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体が、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添スチレン−ブタジエン共重合体である上記[4]に記載の光硬化性樹脂組成物、
及び
]上記[1]〜[]のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物からなる粘着シートである。
本発明により、適度な硬化性を有しつつ、粘着材としての硬化前の放置安定性及びシート形状等の成形性並びに硬化後の粘着性、耐透湿性及び制振特性(ヒステリシスロス)を向上し得る光硬化性樹脂組成物及びそれからなる粘着シートを提供することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、複数の光硬化性官能基を有する水添ブタジエン系重合体、単一の光硬化性官能基を有するオリゴマー及び光重合開始剤を含有することを特徴とする。ここで、複数の光硬化性官能基を有する水添ブタジエン系重合体は、複数の光硬化性官能基を有する水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体及び/又は複数の光硬化性官能基を有する水添ブタジエン単独重合体であることが好ましく、複数の光硬化性官能基を有する水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体がより好ましい。
また、上記の複数の光硬化性官能基を有する水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を構成する単量体の内、芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン又はパラメチルスチレンが硬化後のゴム物性の点で好ましく、スチレンであることが特に好ましい。これらは単独で用いても良く、二種以上を組み合わせて用いても良い。
従って、複数の光硬化性官能基を有する水添ブタジエン系重合体としては、複数の光硬化性官能基を有する水添スチレン−ブタジエン共重合体が特に好ましい。適度な硬化性が得られると共に、ヒステリシスロスが高くなり、制振特性が向上するからである。
以下、「複数の光硬化性官能基を有する」を「多官能」と略称する。
本発明に係る多官能水添ブタジエン系重合体の重量平均分子量は、5,000〜40,000が好ましく、6,000〜30,000がより好ましい。5,000〜40,000の範囲であれば、硬化性、成形性及び粘着性の鼎立が好適に得られるからである。また、分子量分布は3.0以下であることが好ましく、2.0以下であることが特に好ましい。
本発明に係る多官能水添ブタジエン系重合体は、1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
本発明において、多官能水添ブタジエン系重合体が含有する光硬化性官能基は、光硬化性不飽和炭化水素基であることが好ましく、光硬化性不飽和炭化水素基が(メタ)アクリロイル基であることが特に好ましい。ここで、(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基又はメタクリロイル基をいう。
本発明の光硬化性樹脂組成物に用いられる多官能水添ブタジエン系重合体は、好ましい多官能水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を例に取れば、例えば以下のように製造される。
(A)飽和炭化水素系溶媒中で、ジリチウム開始剤により1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル単量体(特に、スチレン)を重合して、重量平均分子量5,000〜40,000及び分子量分布3.0以下を有する芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を製造する段階と、
(B)前記芳香族ビニル−ブタジエン共重合体とアルキレンオキシドとを反応させて、芳香族ビニル−ブタジエン共重合体ポリオールを製造する段階と、
(C)前記芳香族ビニル−ブタジエン共重合体ポリオールに水素添加反応し、水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体ポリオールを製造する段階と、
(D)前記水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体ポリオールと光硬化性官能基含有化合物とを反応させる段階とを含む製造方法である。
まず、第一の段階(A)として、飽和炭化水素系溶媒中で、ジリチウム開始剤により1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル単量体を重合して、芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を製造する。本重合はリビングアニオン重合であるために、分子量及び分子量分布を制御して重合できる。分子量は、ジリチウム開始剤と上記単量体の量により所定の分子量の重合体を重合することが可能であり、特に重量平均分子量が5,000以上では、分子量分布が2以下の狭い重合体を得易い。また、所望により、ランダマイザーの存在下にアニオン重合をさせても良い。
次に、第二の段階(B)として、上記の芳香族ビニル−ブタジエン共重合体の、リビングアニオンである共重合体末端とアルキレンオキシドとを当量反応させることにより両末端に水酸基を有する芳香族ビニル−ブタジエン共重合体ポリオール(以下、「本発明に係る共重合体ポリオール」ということがある。)を得ることができる。
さらに、第三の段階(C)として、主鎖に二重結合を有する本発明に係る共重合体ポリオールに水素添加反応(以下、水添反応という。)を行うことにより、主鎖に不飽和二重結合を持たないか又は主鎖の不飽和二重結合が少ない水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体ポリオール(以下、「本発明に係る水添共重合体ポリオール」ということがある。)を得ることができる。
第四の段階(D)として、上記のようにして得た本発明に係る水添共重合体ポリオールに、光硬化性官能基含有化合物を反応させて、2官能である多官能水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体が得られる。
ジリチウム開始剤としては、特に限定されず公知のものを用いることができる。例えば、特許文献9には、モノリチウム化合物を第3級アミンの存在下に、二置換ビニル又はアルケニル基含有芳香族炭化水素と反応させてジリチウム開始剤を製造する方法が記載されている。
ジリチウム開始剤を製造するときに用いられるモノリチウム化合物としては、エチルリチウム,n−プロピルリチウム,イソプロピルリチウム,n−ブチルリチウム,sec−ブチルリチウム,tert−ブチルリチウム,tert−オクチルリチウム,n−デシルリチウム,フェニルリチウム,2−ナフチルリチウム,2−ブチル−フェニルリチウム,4−フェニル−ブチルリチウム,シクロヘキシルリチウム,シクロペンチルリチウム等が挙げられるが、これらの中で、sec−ブチルリチウムが好ましい。
ジリチウム開始剤を製造するときに用いられる第3級アミンとしては、例えばトリメチルアミン、トリエチルアミン等の低級脂肪族アミンやN,N−ジフェニルメチルアミン等が挙げられるが、特にトリエチルアミンが好ましい。
また、上記二置換ビニル又はアルケニル基含有芳香族炭化水素としては、例えば、1,3−(ジイソプロペニル)ベンゼン、1,4−(ジイソプロペニル)ベンゼン、1,3−ビス(1−エチルエテニル)ベンゼン、1,4−ビス(1−エチルエテニル)ベンゼン等が好ましく挙げられる。
上記ジリチウム開始剤の調製、及び共重合体の製造において用いられる溶媒としては、反応に不活性な有機溶剤であれば良く、脂肪族,脂環族,芳香族炭化水素化合物等の炭化水素系溶媒が用いられ、例えば、n−ブタン、l−ブタン、n−ペンタン、l−ペンタン、シス−2−ブテン、トランス−2−ブテン、l−ブテン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、l−オクタン、メチルシクロペンタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、1−ヘキセン、2−ヘキセン、1−ペンテン、2−ペンテン、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等から1種あるいは2種選んで使用される。これらのうち、n−ヘキサン、シクロヘキサンが通常用いられる。
また、上記の本発明に係る共重合体のリビングアニオンである末端と反応して、両末端に水酸基を生成するポリオール化反応に用いるアルキレンオキシドとして、例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド又はブチレンオキシド等が挙げられる。このポリオール化反応は、重合反応直後に行うのが好ましい。
上記ポリオール化反応により得られた本発明に係る共重合体ポリオールの重量平均分子量が5,000以上であれば架橋点間分子量を大きくすることができ、光硬化反応後、弾性率を低くかつ伸び大きくできるため粘着材として好ましく、一方、重量平均分子量が40,000以下であれば、ジリチウム触媒で重合を行う際に、重合粘度が高くなりすぎず、重合プロセスとして固形分濃度を下げる必要がないので、低コストとなり好ましい。
また、分子量分布が3.0以下であると、低分子量成分や高分子量成分によるさまざまな影響を抑制することができる。特に、粘度は分子量の影響を大きく受けるため、分子量のわずかなブレは粘度バラツキとなる。狭い分子量分布の共重合体を合成できる本発明では、再現性良く同じ分子量の共重合体を得ることができるため、粘度を安定化させる効果が期待できる。本発明のような液状の材料は、シート状に加工される場合が多く、この場合、材料粘度のバラツキはシートの寸法にバラツキを生じるので、粘度の安定化は重要であり、分子量分布が3.0以下であることが好ましい。
本発明に係る水添共重合体ポリオールを得るための水添反応は、有機溶媒中、水素加圧下で水添触媒の存在下で上記本発明に係る共重合体ポリオールに水素添加して行われる。この水添反応で用いる水添触媒は、パラジウム−カーボン、還元ニッケル、ロジウム系等不均一系触媒:又は、ナフテン酸ニッケル、オクタン酸ニッケル等の有機ニッケル化合物あるいはナフテン酸コバルト、オクタン酸コバルト等の有機コバルト化合物とトリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム等の有機アルミニウム化合物もしくはn−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウムのような有機リチウム化合物を組合せた均一触媒が使用できる。共触媒として、テトラハイドロフラン、エチレグリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル化合物を用いても良い。また、他の水添反応方法としては、例えば上記水添前の本発明に係る共重合体を、ジシクロペンタジエニルチタンハライド、有機カルボン酸ニッケル、有機カルボン酸ニッケルと周期律表第I〜III 族の有機金属化合物からなる水素化触媒、カーボン、シリカ、ケイソウ土等で担持されたニッケル、白金、バラジウム、ルテニウム、レニウム、ロジウム金属触媒やコバルト、ニッケル、ロジウム、ルテニウム錯体等を触媒として、0.1〜10MPa程度に加圧された水素下、あるいはリチウムアルミニウムハイドライド、p−トルエンスルホニルヒドラジドの存在下、もしくはZr−Ti−Fe−V−Cr合金、Zr−Ti−Nb−Fe−V−Cr合金、LaNi5 合金等の水素貯蔵合金の存在下、あるいは0.1〜10MPa程度に加圧された水素下で、水素化する方法、また、ジ−p−トリル−ビス(1−シクロペンタジエニル)チタニウム/シクロヘキサン溶液とn−ブチルリチウム/n−ヘキサン溶液を水素下で混合して得られる水素化触媒を用いて、0.1〜10MPa程度に加圧された水素下で、水素添加する方法等を挙げることができる。
上述の各種水添触媒の中で、遷移金属化合物とアルキルアルミニウム化合物の組み合わせからなるチーグラー系水添触媒又はパラジウム−カーボン系水添触媒が好ましい。
かかる遷移金属化合物としては、トリス(アセチルアセトナート)コバルト、ビス(アセチルアセトナート)ニッケル 、トリス(アセチルアセトナート)鉄、トリス(アセチルアセトナート)クロム、トリス(アセチルアセトナート)マンガン、ビス(アセチルアセトナート)マンガン、トリス(アセチルアセトナート)ルテニウム、ビス(アセチルアセトナート)コバルト、ビス(シクロペンタジエニル)ジクロロチタン、ビス(シクロペンタジエニル)ジクロロジルコニウム、ビス(トリフェニルホスフィン)コバルトジクロライド、ビス(2−ヘキサノエート)ニッケル 、ビス(2−ヘキサノエート)コバルト、チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラエトキシド等が挙げられる。これらのなかでも、ビス(アセチルアセトナート)ニッケル、トリス(アセチルアセトナート)コバルトが高い水添活性の面から好ましい。
また、チーグラー系水添触媒に用いられるアルキルアルミニウム化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソプロピルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリn−ブチルアルミニウム、ジメチルアルミニウムクロリド、ジエチルアルミニウムクロリド、ジイソブチルアルミニウムクロリド、メチルアルミニウムジクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、イソブチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムハイドライド、ジイソブチルアルミニウムハイドライド、エチルアルミニウムセスキクロリド等が挙げられる。これらの中でも、トリイソブチルアルミニウム 、トリエチルアルミニウム、ジイソブチルアルミニウムハイドライドが水添活性の面から好ましく、トリイソブチルアルミニウムが最も好ましい。
水添反応におけるチーグラー系水添触媒の使用形態に特に制限はないが、予め遷移金属化合物とアルキルアルミニウム化合物とを反応させた触媒溶液を調製し、それを重合溶液に添加する方法を好ましく挙げることが出来る。かかる際に用いるアルキルアルミニウム化合物の量は、遷移金属化合物1molに対して0.2〜5molが好ましい。上記の触媒調製の反応は、−40〜100℃程度、好ましくは0〜80℃の温度範囲で行われ、反応時間は、通常1分から3時間の範囲である。
また、水添反応は通常50〜180℃、好ましくは70〜150℃の温度で、また0.5〜10MPa程度、好ましくは1〜5MPaの水素圧で行われる。水添温度が50℃より低いと、また水素圧が0.5MPaよりも低いと触媒活性が低くなるため好ましくなく、水添温度が180℃を越えると触媒の失活、副反応等が起こりやすいため好ましくない。また通常、チーグラー系水添触媒は水添活性の極めて高い触媒であり、水素圧を10MPaよりも高くするのは必要性に乏しく装置上の負担が大きくなるので好ましくない。
上記の本発明に係る水添共重合体ポリオールの末端に光硬化性官能基を導入するためには、その水添共重合体ポリオールに、光硬化性官能基含有化合物、好ましくは光硬化性不飽和炭化水素基含有化合物、特に好ましくは(メタ)アクリロイル基含有化合物を反応させる。ここで、(メタ)アクリロイル基含有化合物としては、アクリロイルオキシアルキルイソシアネートやメタクリロイルオキシアルキルイソシアネートが好ましく、これらとの反応により、上記の水添共重合体ポリオールは(メタ)アクリレート化される。
アクリロイルオキシアルキルイソシアネートとしては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートが挙げられ、メタクリロイルオキシアルキルイソシアネートとしては、例えば、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートが挙げられる。
本発明に係る多官能水添ブタジエン系重合体として、多官能水添ブタジエン単独重合体を用いる場合は、上記の2官能である多官能水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体の製造方法において、第一の段階(A)において仕込む単量体を1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル単量体から1,3−ブタジエンに変更して同様に重合すれば良い。第二の段階(B)、第三の段階(C)及び第四の段階(D)は、上記と同様である。これにより、2官能である多官能水添ブタジエン単独重合体が得られる。
なお、3官能である多官能水添ブタジエン系重合体を得るには、上記の第一の段階(A)において、上記のジリチウム開始剤からトリリチウム開始剤に変更し、仕込む単量体を1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル単量体、又は1,3−ブタジエン単独にして重合すれば良い。
本発明の光硬化性樹脂組成物に用いられる単一の光硬化性官能基を有するオリゴマー(以下、「単官能オリゴマー」と略称する。)は、単官能(メタ)アクリレートオリゴマーであることが好ましい。この単官能(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体、ポリエステルモノ(メタ)アクリレート系オリゴマー、エポキシモノ(メタ)アクリレート系オリゴマー、ウレタンモノ(メタ)アクリレート系オリゴマー、ポリエーテルモノ(メタ)アクリレート系オリゴマー及びポリオールモノ(メタ)アクリレート系オリゴマーが挙げられ、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体が多官能水添ブタジエン系重合体と相溶し易く水蒸気バリア性、耐熱性及び耐候性が良好である点でより好ましい。
本発明に係る単官能オリゴマーは、1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
上記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体としては、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ブタジエン単独重合体及びモノ(メタ)アクリロイル基含有水添イソプレン単独重合体が好ましい。ここで、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を構成する芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン及びパラメチルスチレンから選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、スチレンが特に好ましい。
従って、上記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体としては、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体がさらに好ましく、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添スチレン−ブタジエン共重合体が特に好ましい。
本発明に係る単官能オリゴマーとしてモノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体を用いる場合は、上記の2官能である多官能水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体の製造方法における第一の段階(A)において、上記の重合開始剤としてジリチウム開始剤から上記のモノリチウム化合物に変更し、仕込む単量体を1,3−ブタジエン及び芳香族ビニル単量体、又は1,3−ブタジエン単独にして重合すれば良い。
第二の段階(B)、第三の段階(C)及び第四の段階(D)は、上記と同様である。これにより、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体又はモノ(メタ)アクリロイル基含有水添ブタジエン単独重合体が得られる。
これらモノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体の重量平均分子量は、1,000〜10,000が好ましく、1,500〜8,000がより好ましい。1,000〜10,000の範囲であれば、粘着性とシート成形性がより良好となり好ましい。
また、分子量分布は3.0以下であることが好ましく、2.0以下であることが特に好ましい。
なお、多官能水添ブタジエン系重合体及びモノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体の重量平均分子量及び分子量分布は、GPC法(Gel Permeation Chromatography)を用い、標準ポリスチレンを用いたポリスチレン換算により得られる重量平均分子量及び分子量分布である。
本発明において、単官能(メタ)アクリレートオリゴマーとして用いられるポリエステルモノ(メタ)アクリレート系オリゴマーは、例えば多価カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーの片末端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより、あるいは、多価カルボン酸にアルキレンオキシドを付加して得られるオリゴマーの片末端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。
エポキシモノ(メタ)アクリレート系オリゴマーは、例えば、比較的低分子量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のオキシラン環に、1当量の(メタ)アクリル酸を反応しエステル化することにより得ることができる。また、このエポキシ系モノ(メタ)アクリレートオリゴマーを部分的に二塩基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシアクリレートオリゴマーも用いることができる。
また、ウレタンモノ(メタ)アクリレート系オリゴマーは、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールとポリイソシアナートの反応によって得られるポリウレタンオリゴマーの片末端を、(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。
ポリエーテルモノ(メタ)アクリレート系オリゴマーは、ポリエーテルポリオール中の一つの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。
上記以外の他のポリオールモノ(メタ)アクリレート系オリゴマーもポリオール中の1つの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。
本発明に係る単官能オリゴマーの配合量は、多官能水添ブタジエン系重合体と単官能オリゴマーとを合わせて100質量部としたとき、質量部の比率(多官能水添ブタジエン系重合体/単官能オリゴマー)が、(1/99)〜(80/20)であることが好ましく、(10/90)〜(50/50)であることがさらに好ましい。単官能オリゴマーが20質量部以上であれば、光硬化性樹脂組成物の粘度低減効果を享受でき、圧延、押出し、吐出等をし易くなり、紫外線等で硬化させる前での形状保持がし易く、シート材等に形成し易くなる。また、99質量部以下であれば、該組成物の粘度が低くなり過ぎず、形成直後のシート材等が流下しにくくなり、光硬化前の放置安定性が向上する。さらに、硬化後のシート材等の粘着性や制振特性も確保される。
なお、(多官能水添ブタジエン系重合体/単官能オリゴマー)の質量部の比率が(1/99)〜(5/95)である低架橋光硬化性樹脂組成物も粘着材として好適に用いられる。
本発明の光硬化性樹脂組成物に用いられる光重合開始剤としては、分子内開裂型として、アミノアセトフェノン類、ベンゾイン誘導体類、ベンジルケタール類、ヒドロキシアセトフェノン類、アミノアセトフェノン類とチオキサントン類(例えば、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)との併用、アシルホスフィンオキサイド類等が挙げられ、水素引き抜き型として、ベンゾフェノン類とアミンの併用、チオキサントンとアミンの併用等が挙げられる。また、分子内開裂型と水素引き抜き型を併用しても良い。
以上の内、アミノアセトフェノン類が好ましく、例えば、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[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア907]、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア369]、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア379]等が挙げられる。アミノアセトフェノン類は単独で使用されても良いし、他の光重合開始剤との併用でも良い。
アミノアセトフェノン類は光重合開始剤として反応活性が高く、窒素原子の存在により光硬化性樹脂組成物の表面の酸素阻害を受けにくくするため、光硬化性樹脂組成物全体の硬化性を高めると共に、硬化後の光硬化性樹脂組成物の粘着性(タッキネス)を小さくし、且つ圧縮永久歪を小さくすることができる。
また、ベンゾイン誘導体類としては、例えばベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル(アルキルの炭素数1〜6)、具体的には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、ベンゾインイソブチルエーテル等を挙げることができる。ベンジルケタール類としては、例えば2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア651]等が挙げられ、ヒドロキシアセトフェノン類としては、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:ダロキュア1173]、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア184]、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[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア127]挙げられる。そして、アミノアセトフェノン類とチオキサントン類(例えば、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン)との併用、アシルホスフィンオキサイド類{例えば、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:イルガキュア819]}等が挙げられ、オリゴマー化したα−ヒドロキシアセトフェノン{具体的には、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、例えば、Lamberti S.p.A製、商品名:ESACURE KIP150等]}やアクリレート化したベンゾフェノン類[具体的には、アクリル化ベンゾフェノン、例えば、ダイセル・ユー・シー・ビー(株)製、商品名:Ebecryl P136等]等が挙げられる。
さらに、ベンゾイルメチルエーテル、ベンゾイルエチルエーテル、ベンゾイルブチルエーテル、ベンゾイルイソプロピルエーテル、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−ヒドロキシ−2−メチル−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノールオリゴマー、2−ヒドロキシ−2−メチル−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノールオリゴマーと2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノンの混合物、イソプロピルチオキサントン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、[4−(メチルフェニルチオ)フェニル]フェニルメタン及びイミドアクリレート等も挙げられる。
本発明の光硬化性樹脂組成物に配合される光重合開始剤量は、多官能水添ブタジエン系重合体及び単官能オリゴマーの合計100質量部(但し、さらに単官能(メタ)アクリレートモノマーをも含む場合は、多官能水添ブタジエン系重合体、単官能オリゴマー及び単官能(メタ)アクリレートモノマーの合計100質量部)に対し、0.1〜6質量部であることが好ましく、より好ましくは0.4〜5質量部、さらに好ましくは0.6〜4質量部である。
本発明の光硬化性樹脂組成物において、所望により、ポリチオール化合物を配合しても良い。ポリチオール化合物としては、特に制限されないが、分子内にメルカプト基を2〜6個有する化合物が好ましく、例えば、炭素数2〜20程度のアルカンジチオール等の脂肪族ポリチオール類、キシリレンジチオール等の芳香族ポリチオール類、アルコール類のハロヒドリン付加物のハロゲン原子をメルカプト基で置換してなるポリチオール類、ポリエポキシド化合物の硫化水素反応生成物からなるポリチオール類、分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコール類と、チオグリコール酸、β−メルカプトプロピオン酸、又はβ−メルカプトブタン酸とのエステル化物からなるポリチオール類等を挙げることができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物にポリチオール化合物を配合することにより、粘着性、成形性、硬化性及び制振特性がさらに向上することとなる。
上記のポリチオール類の中で、反応性が良く、かつ化学構造の制御が容易な、分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコール類と、チオグリコール酸、β−メルカプトプロピオン酸、又はβ−メルカプトブタン酸とのエステル化物、特にβ−メルカプトプロピオン酸とのエステル化物又はβ−メルカプトブタン酸とのエステル化物からなるポリチオール類が好適である。
前記の分子内に水酸基2〜6個を有する多価アルコール類としては、炭素数2〜20のアルカンジオール、ポリ(オキシアルキレン)グリコール、グリセロール、ジグリセロール、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等を挙げることができる。
前記炭素数2〜20のアルカンジオールは、直鎖状、分岐状、環状のいずれであっても良く、例えばエチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,12−ドデカンジオール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール、水添ビスフェノールA等が挙げられる。
ポリ(オキシアルキレン)グリコールとしては、例えばジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールエチレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールプロピレンオキサイド付加物、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。
本発明の光硬化性樹脂組成物において、所望により配合されるポリチオール化合物として、例えばエチレングリコールジ(チオグリコレート)、エチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、エチレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、トリメチレングリコールジ(チオグリコレート)、トリメチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、トリメチレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、プロピレングリコールジ(チオグリコレート)、プロピレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、プロピレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、1,3−ブタンジオールジ(チオグリコレート)、1,3−ブタンジオールジ(β−メルカプトプロピオネート)、1,3−ブタンジオールジ(β−メルカプトブタネート)、1,4−ブタンジオールジ(チオグリコレート)、1,4−ブタンジオールジ(β−メルカプトプロピオネート)、1,4−ブタンジオールジ(β−メルカプトブタネート)、ネオペンチルグリコールジ(チオグリコレート)、ネオペンチルグリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ネオペンチルグリコールジ(β−メルカプトブタネート)、1,6−ヘキサンジオールジ(チオグリコレート)、1,6−ヘキサンジオールジ(β−メルカプトプロピオネート)、1,6−ヘキサンジオールジ(β−メルカプトブタネート)、1,8−オクタンジオールジ(チオグリコレート)、1,8−オクタンジオールジ(β−メルカプトプロピオネート)、1,8−オクタンジオールジ(β−メルカプトブタネート)、1,9−ノナンジオールジ(チオグリコレート)、1,9−ノナンジオールジ(β−メルカプトプロピオネート)、1,9−ノナンジオールジ(β−メルカプトブタネート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールジ(チオグリコレート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールジ(β−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールジ(β−メルカプトブタネート)、ジエチレングリコールジ(チオグリコレート)、ジエチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、トリエチレングリコールジ(チオグリコレート)、トリエチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、トリエチレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、ポリエチレングリコールジ(チオグリコレート)、ポリエチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、ジプロピレングリコールジ(チオグリコレート)、ジプロピレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ジプロピレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、トリプロピレングリコールジ(チオグリコレート)、トリプロピレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、トリプロピレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、ポリプロピレングリコールジ(チオグリコレート)、ポリプロピレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ポリプロピレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールジ(チオグリコレート)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ポリテトラメチレンエーテルグリコールジ(β−メルカプトブタネート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールエチレンオキサイド付加物のジ(チオグリコレート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールエチレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールエチレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトブタネート)、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジ(チオグリコレート)、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトプロピオネート)、水添ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトブタネート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールプロピレンオキサイド付加物のジ(チオグリコレート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールプロピレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトプロピオネート)、シクロヘキサン−1,4−ジメタノールプロピレンオキサイド付加物の(β−メルカプトブタネート)、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジ(チオグリコレート)、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトプロピオネート)、水添ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物のジ(β−メルカプトブタネート)、グリセロールトリ(チオグリコレート)、グリセロールトリ(β−メルカプトプロピオネート)、グリセロールトリ(β−メルカプトブタネート)、ジグリセロールテトラ(チオグリコレート)、ジグリセロールテトラ(β−メルカプトプロピオネート)、ジグリセロールテトラ(β−メルカプトブタネート)、トリメチロールプロパントリ(チオグリコレート)、トリメチロールプロパントリ(β−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリ(β−メルカプトブタネート)、ジトリメチロールプロパンテトラ(チオグリコレート)、ジトリメチロールプロパンテトラ(β−メルカプトプロピオネート)、ジトリメチロールプロパンテトラ(β−メルカプトブタネート)、ペンタエリスリトールテトラ(チオグリコレート)、ペンタエリスリトールテトラ(β−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラ(β−メルカプトブタネート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(チオグリコレート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(β−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(β−メルカプトブタネート)等を好ましく用いることができる。
これらのポリチオール化合物の中で、ポリ(β−メルカプトプロピオネート)及びポリ(β−メルカプトブタネート)体が好ましく、特に、ポリエチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラ(β−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(β−メルカプトプロピオネート)、ポリエチレングリコールジ(β−メルカプトブタネート)、ペンタエリスリトールテトラ(β−メルカプトプロピオネート)(4官能ポリチオール化合物:SC有機化学社製、商品名「PEMP」)、ペンタエリスリトールテトラ(β−メルカプトブタネート)、ジペンタエリスリトールヘキサ(β−メルカプトブタネート)(6官能ポリチオール化合物:SC有機化学社製、商品名「DPMP」)及びテトラエチレングリコールジ(β−メルカプトプロピオネート)(2官能ポリチオール化合物:SC有機化学社製、商品名「EGMP4」)が、入手性及び得られるエラストマーの性能の観点から好適である。
また、本発明の光硬化性樹脂組成物にポリチオール化合物を多量配合すると、多官能水添ブタジエン系重合体及び単官能オリゴマーと相分離して白濁することがあり、均一な光硬化性樹脂組成物が得られないことがある。この観点から、ポリチオール化合物の配合量は、多官能水添ブタジエン系重合体及び単官能オリゴマーの合計100質量部(但し、さらに単官能(メタ)アクリレートモノマーをも含む場合は、多官能水添ブタジエン系重合体、単官能オリゴマー及び単官能(メタ)アクリレートモノマーの合計100質量部)に対し、10質量部以下であることが好ましく、8質量部以下であることがより好ましい。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、硬化前の光硬化性樹脂組成物の粘度調整(粘度の低減)や硬化後の諸物性の調整(硬化性や粘着性の調製)を目的として、本発明の課題の解決を損なわない範囲で所望により、単官能(メタ)アクリレートモノマーを含有しても良い。単官能(メタ)アクリレートモノマーの分子量は、1,000未満のものが好ましく、100〜900のものがより好ましく、150〜600のものがさらに好ましい。
本発明に係る単官能(メタ)アクリレートモノマーは、1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
単官能(メタ)アクリレートモノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシヘキサエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、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(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタン(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ化フェニル(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の各種モノ(メタ)アクリレートを挙げることができる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。
なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートをいう。
これらのうち、本発明においては、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ート及びジシクロペンテニルアクリレートが好ましい。
単官能(メタ)アクリレートモノマーの配合量は、多官能水添ブタジエン系重合体及び単官能オリゴマーの合計量と単官能(メタ)アクリレートモノマーとの質量部の比率{(多官能水添ブタジエン系重合体及び単官能オリゴマーの合計量)/単官能(メタ)アクリレートモノマー}が、(100/0)〜(30/70)であることが好ましく、(100/0)〜(50/50)であることがさらに好ましい。
本発明の光硬化性樹脂組成物の耐候性を向上するために、所望により酸化防止剤を配合しても良い。この酸化防止剤としては、フェノール系、イオウ系、リン系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール,ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール),2,2'−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニルブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−〔メチレン−3−(3',5'−ジ−t−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、ビス〔3,3'−ビス−(4'−ヒドロキシ−3'−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、1,3,5−トリス(3',5'−ジ−t−ブチル−4'−ヒドロキシベンジル)−S−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、α−トコフェロール等が例示される。
イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル3,3'−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3'−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3'−チオジプロピオネート等が例示され、またリン系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2'−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等が例示される。
これらの酸化防止剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良いが、これらの中でフェノール系酸化防止剤が好適である。
この酸化防止剤の配合量は、その種類に応じて適宜選定されるが、多官能水添ブタジエン系重合体、単官能オリゴマー、ポリチオール化合物及び単官能(メタ)アクリレートモノマーの合計100質量部に対し、通常0.01〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部である。
本発明の光硬化性樹脂組成物の光安定性を向上するために、所望により光安定剤を配合しても良い。この光安定剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾエート系、トリアジン系等の紫外線吸収剤や、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられるが、これらの中でヒンダードアミン系光安定剤が好ましい。
このヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−〔2−〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル〕−4−〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル−メタクリレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)〔〔3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル〕メチル〕ブチルマロネート、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチルオキシ)−4−ピペリジニル)エステル,N,N',N",N"'−テトラキス−(4,6−ビス−(ブチル−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−トリアジン−2−イル)−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン、ジブチルアミン−1,3,5−トリアジン−N,N'−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンの重縮合物、ポリ〔〔6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル〕〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕ヘキサメチレン〔(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ〕〕、コハク酸ジメチルと4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリジンエタノールの重合物、2,2,4,4−テトラメチル−20−(β−ラウリルオキシカルボニル)エチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ〔5.1.11.2〕ヘネイコサン−21−オン、β−アラニン,N,−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)−ドデシルエステル/テトラデシルエステル、N−アセチル−3−ドデシル−1−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)ピロリジン−2,5−ジオン、2,2,4,4−テトラメチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ〔5.1.11.2〕ヘネイコサン−21−オン、2,2,4,4−テトラメチル−21−オキサ−3,20−ジアザジシクロ−〔5.1.11.2〕−ヘネイコサン−20−プロパン酸ドデシルエステル/テトラデシルエステルプロパンジオイックアシッド、〔(4−メトキシフェニル)−メチレン〕−ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)エステル、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノールの高級脂肪酸エステル、1,3−ベンゼンジカルボキシアミド−N,N'−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)等が挙げられる。
これらの光安定剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を組み合わせて用いても良い。この光安定剤の配合量は、その種類に応じて適宜選定されるが、多官能水添ブタジエン系重合体、単官能オリゴマー、ポリチオール化合物及び単官能(メタ)アクリレートモノマーの合計100質量部に対し、通常0.01〜5質量部、好ましくは0.1〜3質量部である。
本発明の光硬化性樹脂組成物には、さらに、安定化剤等を加えても良い。安定化剤としては、トリエチレングリコールビス[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート][例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、商品名:IRGANOX245、旭電化工業(株)製、商品名:アデカスタブAO−70等]、3,9−ビス{2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン[例えば、旭電化工業(株)製、商品名:アデカスタブAO−80等]等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。
本発明の光硬化性樹脂組成物に所望により配合される安定化剤量は、多官能水添ブタジエン系重合体、単官能オリゴマー、ポリチオール化合物及び単官能(メタ)アクリレートモノマーの合計100質量部に対し、0.1〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.5〜3質量部、さらに好ましくは0.5〜2質量部である。
さらに、本発明の光硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、密着性向上のための、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、クマロン樹脂、クマロン−インデン樹脂、石油系炭化水素、ロジン誘導体等の各種粘着付与剤、チタンホワイト、チタンブラック等の着色剤、シリカ(SiO2)、アルミナ、チタニア及び粘度鉱物等の無機充填剤、水添ひまし油、アマイドワックス又はこれらの混合物等の有機増粘剤などの添加剤を添加することができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物を活性エネルギー線の照射によって反応・硬化させて、粘着性を有する硬化物を得ることができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物を反応・硬化させるために用いられる活性エネルギー線とは、紫外線及び電子線、α線、β線、γ線等の電離性放射線を指すが、本発明においては紫外線が好ましい。紫外線源としては、キセノンランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、マイクロ波方式エキシマランプ等を挙げることができる。紫外線を照射する雰囲気としては、窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガス雰囲気あるいは酸素濃度を低下させた雰囲気が好ましいが、通常の空気雰囲気でも十分に硬化させることができる。照射雰囲気温度は、通常10〜200℃とすることができる。
また、光硬化性樹脂は硬化後に再度活性エネルギー線を照射したり、熱を加えることにより性状を安定化させることもできる。
本発明の光硬化性樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を適用することができる。例えば、各成分及び所望により用いられる添加剤成分を温度調節可能な混練機、例えば、一軸押出機,二軸押出機,プラネリーミキサー、二軸ミキサー、高剪断型ミキサー等を用いて混練することにより、製造することができる。
このようにして得られた光硬化性樹脂組成物をシート状に圧延し又は押出した後、エネルギー線照射により硬化させることにより、本発明の粘着シート等のシート材を製造することができる。これらシート材の被着体としては、例えば、硬質樹脂や軟質樹脂からなるプラスチック材料や金属製のものが好ましい。プラスチック材料としては特に制限はない。
また、金属としても特に制限はなく、例えば、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、アルミニウム/亜鉛合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、マグネシウム板、マグネシウム合金板等の中から、適宜選択して用いることができる。
本発明の光硬化性樹脂組成物から得られるシート材は、粘着シートとして各種電子部品、自動車部品、住宅部材、家具部材等の、密閉部材、粘着部材、制振部材等に好適に用いられる。シート材の厚さは、用途により適宜選定することができるが、通常0.1〜5.0mm程度である。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、多官能水添ブタジエン系重合体及び単官能オリゴマーの重量平均分子量及び分子量分布、硬化前の光硬化性樹脂組成物の放置安定性及び成形性並びに硬化後の光硬化性樹脂組成物の透湿性、硬化性、制振特性及び粘着性は、下記の方法に従って測定した。
(1)重量平均分子量及び分子量分布
GPC法(Gel Permeation Chromatography)を用い、標準ポリスチレンを用いたポリスチレン換算により重量平均分子量及び分子量分布を得た。
(2)透湿性
JIS L1099に記載のA法の透湿カップを使用し、JIS Z0208に準拠して40℃、相対湿度90%、24時間の条件で測定した。試験体として、厚さ1mmの紫外線硬化後の光硬化性樹脂組成物のシートを用いた。
(3)硬化性
光硬化性樹脂組成物をコーターでガラス板上に約1mmの厚さにし、照度160mW/mm2、積算光量9000mJ/m2条件にて硬化させ、シート状を保ったまま剥がせるか否かを試験し、以下の評価基準により評価した。
良好: 光硬化性樹脂組成物を、シート状を保ったまま剥がすことができた。
不良: 光硬化性樹脂組成物を、シート状を保ったまま剥がすことができなかった。
(4)紫外線(UV)硬化前の放置安定性(半日放置)
光硬化性樹脂組成物を撹拌後、23℃で半日放置し分離具合を目視で確認し、以下の評価基準により評価した。
良好: 光硬化性樹脂組成物の成分が分離せず、相溶性が良好であった。
不良: 光硬化性樹脂組成物の成分が分離し、相溶性が不良であった。
(5)制振特性{tanδ(23℃)}
動的粘弾性測定装置を用いて、パラレルプレートを使用し、動歪1%、周波数1Hzの条件にて−50〜80℃にて測定し、23℃におけるtanδ値を得た。値が大きい程、制振特性が良好である。
(6)成形性
光硬化性樹脂組成物をコーターで1mmに成形後、紫外線照射前、1分間放置して厚みが変化するか否かを評価した。
良好: 光硬化性樹脂組成物の厚みが変化しなかった。
不良: 光硬化性樹脂組成物の厚みが変化した。
(7)粘着性
ポリプロピレン板に厚さ約1mmの硬化後の光硬化性樹脂組成物のシートを密着させ、約2kgの重りを1分間載せた後、180℃にてピーリング(剥離試験)により粘着性を測定し、単位gfで表示した。
製造例1 多官能水添ブタジエン系重合体の製造
充分に脱水精製したシクロヘキサン溶媒中に、1,3−(ジイソプロペニル)ベンゼン1モルを添加した後、トリエチルアミン2モル、sec−ブチルリチウム2モルを順次添加し、50℃で2時間撹拌して、ジリチウム重合開始剤を調製した。
アルゴン置換した7リットルの重合リアクターに、脱水精製したシクロヘキサン1.90kg、22.9質量%の1,3−ブタジエンモノマーのヘキサン溶液を2.00kg、20.0質量%のスチレンモノマーのシクロヘキサン溶液を0.765kg、1.6モル/リットルの2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパンのヘキサン溶液を130.4ml添加した後、0.5モル/リットルのジリチウム重合開始剤を108.0ml添加して重合を開始させた。
重合リアクターを50℃に昇温しながら、1.5時間重合を行った後、1モル/リットルのエチレンオキシドのシクロヘキサン溶液を108.0ml添加し、さらに2時間撹拌した後、50mlのイソプロピルアルコールを添加した。共重合体のヘキサン溶液をイソプロピルアルコール中に沈殿させ、十分に乾燥させて共重合体ポリオールを得た。この共重合体ポリオールは両末端OH基スチレン−ブタジエン共重合体であり、スチレン分は25質量%であり、重量平均分子量は14,500、分子量分布は1.20であった。
次に、共重合体ポリオール120gを、それぞれ、十分に脱水精製したヘキサン1リットルに溶解した後、予め別容器で調整したナフテン酸ニッケル、トリエチルアルミニウム、ブタジエンが1:3:3(モル比)の触媒液を共重合体溶液中のブタジエン部1,000モルに対してニッケル1モルになるように仕込んだ。密閉反応容器に水素を27,580hPa(400psi)に加圧添加して、110℃にて4時間水添反応を行った。その後、3モル/L濃度の塩酸で触媒残渣を抽出分離し、さらに遠心分離をして触媒残渣を沈降分離した。その後、水添共重合体ポリオールをイソプロピルアルコール中に沈殿させ、さらに十分に乾燥を行った。
十分に乾燥した水添共重合体ポリオール100gを、それぞれ、シクロヘキサンに溶解させ、40℃に保ち十分に撹拌しながら2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:カレンズAOI)をゆっくり滴下した後、さらに4時間撹拌を行い、イソプロピルアルコールに沈殿させ乾燥させた。2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートの添加量は、3.76gであった。以上のようにして、水添重合体ポリオールから多官能水添ブタジエン系重合体として、アクリロイル基を分子鎖両末端に有する2官能である多官能水添スチレン−ブタジエン共重合体を得た。
製造例2 単官能オリゴマー 1の製造
アルゴン置換した7リットルの重合リアクターに、脱水精製したシクロヘキサン1.90kg、22.9質量%の1,3−ブタジエンモノマーのヘキサン溶液を2.00kg、20.0質量%のスチレンモノマーのシクロヘキサン溶液を0.765kg、1.6モル/リットルの2,2−ジ(テトラヒドロフリル)プロパンのヘキサン溶液を130.4ml添加した後、0.5モル/リットルのn−ブチルリチウム重合開始剤を108.0ml添加して重合を開始させた。
重合リアクターを50℃に昇温しながら、1.5時間重合を行った後、1モル/リットルのエチレンオキシドのシクロヘキサン溶液を108.0ml添加し、さらに2時間撹拌した後、50mlのイソプロピルアルコールを添加した。共重合体のヘキサン溶液をイソプロピルアルコール中に沈殿させ、十分に乾燥させて共重合体モノオールを得た。この共重合体モノオールは片末端OH基スチレン−ブタジエン共重合体であり、スチレン分は25質量%であり、重量平均分子量は14,500、分子量分布は1.2であった。
次に、共重合体モノオール120gを、それぞれ、十分に脱水精製したヘキサン1リットルに溶解した後、予め別容器で調整したナフテン酸ニッケル、トリエチルアルミニウム、ブタジエンが1:3:3(モル比)の触媒液を共重合体溶液中のブタジエン部1,000モルに対してニッケル1モルになるように仕込んだ。密閉反応容器に水素を27,580hPa(400psi)に加圧添加して、110℃にて4時間水添反応を行った。その後、3モル/L濃度の塩酸で触媒残渣を抽出分離し、さらに遠心分離をして触媒残渣を沈降分離した。その後、水添共重合体モノオールをイソプロピルアルコール中に沈殿させ、さらに十分に乾燥を行った。
十分に乾燥した水添共重合体モノオール100gを、それぞれ、シクロヘキサンに溶解させ、40℃に保ち十分に撹拌しながら2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:カレンズAOI)をゆっくり滴下した後、さらに4時間撹拌を行い、イソプロピルアルコールに沈殿させ乾燥させた。2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートの添加量は、1.87gであった。以上のようにして、水添重合体モノオールから単官能オリゴマーとして、アクリロイル基を分子鎖片末端に有するモノアクリロイル基含有水添スチレン−ブタジエン共重合体を得た。
実施例1、2、参考例1及び比較例1〜4
上記の多官能水添スチレン−ブタジエン共重合体及びモノアクリロイル基含有水添スチレン−ブタジエン共重合体を用い、第1表に示す配合処方により、それぞれ、プラネタリーミキサーにて混練し実施例1、2、参考例1及び比較例1〜4の10種の光硬化性樹脂組成物を得た。得られた組成物を用い、硬化前の光硬化性樹脂組成物の放置安定性及び成形性を評価した。結果を第1表に示す。
さらに、得られた組成物を用い、上記の測定方法に規定した形状に製膜し、これにエネルギー線である紫外線を照射して硬化物を得た。紫外線の光源にはメタルハライドランプを使用し、空気雰囲気下で照度約160mW/cm2(波長320〜390nm)、積算光量約9,000mJ/cm2の条件で照射を行った。得られた硬化物について上記の方法で硬化後の光硬化性樹脂組成物の透湿性、硬化性、制振特性及び粘着性を評価した。結果を第1表に示す。
Figure 0005451240
第1表より明らかなように、本発明の実施例1及び2の光硬化性樹脂組成物はいずれも、比較例1の光硬化性樹脂組成物と比較して、紫外線(UV)硬化後の粘着性に優れていた。また、本発明の実施例1及び2の光硬化性樹脂組成物はいずれも、比較例4の光硬化性樹脂組成物と比較して、成形性が良好であり、透湿性も低く良好であった。なお、比較例2及び3の光硬化性樹脂組成物は成形性及び硬化性が不良であったので、紫外線(UV)硬化後の透湿性、制振特性及び粘着性を評価できなかった。
本発明の光硬化性樹脂組成物は、各種用途のシート材として好適に用いられる。例えば、粘着シートとして各種電子部品、自動車部品、住宅部材、家具部材等の、密閉部材、粘着部材、制振部材等に好適に用いられ、電子部品用等のガスケット、インクタンク用シール、液晶シール等にも好適に用いられる。

Claims (6)

  1. 複数の(メタ)アクリロイル基を有する水添ブタジエン系重合体、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体、ポリチオール化合物、及び光重合開始剤を含有し、
    前記ポリチオール化合物の含有量が、前記水添ブタジエン系重合体及び前記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体の合計100質量部に対し4質量部以上10質量部以下であることを特徴とする光硬化性樹脂組成物。
  2. 前記水添ブタジエン系重合体が、水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体及び/又は水添ブタジエン単独重合体である請求項1に記載の光硬化性樹脂組成物。
  3. 前記水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体を構成する芳香族ビニル単量体がスチレン、α−メチルスチレン及びパラメチルスチレンから選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載の光硬化性樹脂組成物。
  4. 前記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ジエン系重合体が、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添ブタジエン単独重合体及びモノ(メタ)アクリロイル基含有水添イソプレン単独重合体から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物。
  5. 前記モノ(メタ)アクリロイル基含有水添芳香族ビニル−ブタジエン共重合体が、モノ(メタ)アクリロイル基含有水添スチレン−ブタジエン共重合体である請求項に記載の光硬化性樹脂組成物。
  6. 請求項1〜のいずれかに記載の光硬化性樹脂組成物からなる粘着シート。
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