JP6767869B2 - 組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、組成物に関する。
LCD(液晶ディスプレイ)等の表示体の上に搭載するタッチパネルには、抵抗膜式、静電容量式、電磁誘導式、光学式等がある。これらのタッチパネルの表面に、見た目のデザイン性を良くする化粧板や、タッチする位置を指定するアイコンシートを貼り合わせる場合がある。静電容量式タッチパネルは、透明基板の上に透明電極を形成し、その上に透明基板を貼り合わせた構造を有している。
従来、化粧板とタッチパネルとの貼り合わせ、アイコンシートとタッチパネルとの貼り合わせ、透明基板と透明基板の貼り合わせには、接着剤を用いていた。
これらのアイコンシートやタッチパネルは、表示体の駆動用ICや配線やLCDの枠シール剤を隠し、表示エリアのみを見えるようにし、デザイン性を向上するために、遮光枠を印刷等で被覆する場合がある。この遮光枠があると、遮光枠の下の光硬化性接着剤組成物は遮光枠により光が遮られ、光が当たらずに硬化しないため、接着が不十分となる。
この未硬化による不十分な接着の問題を解決するため、光を斜めや横から照射する等して光の照射角度を調整する方法や、光硬化性接着剤組成物に熱硬化触媒を添加し、光硬化性に加えて熱硬化性を付与し、光と熱で硬化する方法が実施されていた。
しかし、光の照射角度を調整する方法では、遮光枠の幅が広くなると遮光枠の下の光硬化性接着剤組成物の全てを十分に硬化させるのが難しくなり、未硬化部分が残存しやすいという課題があった。光硬化性接着剤組成物に熱硬化性を付与し、光と熱で硬化する方法は、LCD、ELディスプレイ、LEDディスプレイ等の表示パネルを60〜80℃に30〜60分加温する必要があるため、品質の劣化や商品寿命を短くするという課題があった。
また、化粧板とタッチパネルとの貼り合わせ、アイコンシートとタッチパネルとの貼り合わせ、透明基板と透明基板の貼り合わせ等といった用途では、使用環境を想定した加温雰囲気での被着体の変形に追随できる程度の柔軟性を有することが望ましいとされている。
特許文献1は、(A)ポリイソプレン、ポリブタジエン又はポリウレタンを骨格にもつ(メタ)アクリレートオリゴマー、(B)可塑剤、並びに(C1)フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノニルフェノールEO付加物(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)アクリレート及びテトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレートから選択した(メタ)アクリレートモノマーを含む光硬化型樹脂組成物が記載されている。
特許文献2は、ウレタン系(メタ)アクリレート、ポリブタジエン系(メタ)アクリレート、及びイソプレン系(メタ)アクリレートを成分とする硬化樹脂が記載されている。
特許文献3は、イソボルニル(メタ)アクリレートのような剛直な骨格モノマーをベースとした高弾性樹脂である。
化粧板とタッチパネルとの貼り合わせ、アイコンシートとタッチパネルとの貼り合わせ、透明基板と透明基板の貼り合わせ等といった用途では、使用環境を想定した加温雰囲気での被着体の変形に追随できる程度の柔軟性を有することが望ましいとされている。
一方、使用環境を想定した加温雰囲気での被着体の変形に追随できる程度の柔軟性を有するが故に、耐熱試験後の着色や変色、耐湿試験後の強度低下といった課題があることも明らかとなっている。上記課題の解決策として、特許文献4は、ポリイソプレン(メタ)アクリレートオリゴマー、ポリブタジエン(メタ)アクリレートオリゴマー及びポリウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーからなる群から選ばれた1種以上のオリゴマーとヒンダードアミンとを含有する光硬化型接着組成物が記載されている。
特許文献5は、(A)(メタ)アクリロイル基を有する化合物、(B)光重合開始剤、(C)可塑剤、及び(D)酸化防止剤を含む、光硬化性を有する液状の樹脂組成物であって、前記(D)成分が、(D1)分子内にヒンダードフェノール構造を有する化合物を含む、光硬化性を有する液状の樹脂組成物が記載されている。
特許文献6は、(a)(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体、(b)酸化防止剤、(c)光重合開始剤、(d)(メタ)アクリロキシ基を有しないオリゴマー、必要に応じて(e)(メタ)アクリロキシ基を有するオリゴマーを含む、光硬化性接着剤組成物が記載されている。
特許文献7は、(A)(a−1)炭素数6〜20の炭化水素基を有する単官能(メタ)アクリレート、(a−2)水酸基含有単官能(メタ)アクリレート、(a−3)カルボキシル基又はリン酸エステル基を有する単官能(メタ)アクリレート、を含有する単官能(メタ)アクリレート、(B)分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するオリゴマー、(C)ジエン系コア・シェル型グラフト共重合体、(D)光ラジカル重合開始剤を含有するエネルギー線硬化性樹脂組成物が記載されている。
特許文献8は、(A)水素添加1,2−ポリブタジエンポリオール又は水素添加ポリイソプレンポリオールと、多官能イソシアネート化合物を反応させ、残存する水酸基又はイソシアネート基と、(メタ)アクリロイル基及び、イソシアネート基又は水酸基を有する化合物を反応させて得られる重量平均分子量が5万〜20万である(メタ)アクリロイル基含有水素添加1,2−ポリブタジエン化合物又は(メタ)アクリロイル基含有水素添加ポリイソプレン化合物25〜45質量%、(B)ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステル8〜20質量%、(C)ヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステル以外の重合性単量体20〜61.8質量%、(D)光重合開始剤0.2〜5質量%、及び(E)軟化点が90〜150℃である脂環式粘着付与樹脂5〜20質量%を含有してなる光硬化性透明粘着シート用組成物が記載されている。
特許文献9は、(A)主鎖骨格が、ポリブタジエン、ポリイソプレン、及びこれらの水素添加物からなる群から選ばれる少なくとも1種であって、該主鎖骨格の末端又は側鎖に少なくとも1個の(メタ)アクリロイル基を有し、分子量が500〜5000である(メタ)アクリレート、(B)炭素数2〜8の不飽和炭化水素基をエステル結合を介して有する単官能(メタ)アクリレート、(C)水酸基含有(メタ)アクリレート、(D)多官能(メタ)アクリレート、(E)光重合開始剤、(F)酸化防止剤、を含有することを特徴とするエネルギー線硬化性樹脂組成物が記載されている。
国際公開第2010/027041号公報 特開2004−77887号公報 特開昭64−85209号公報 特開2012−46658号公報 国際公開第2014/077336号公報 国際公開第2013/013568号公報 特開2014−152190号公報 国際公開第2013/115250号公報 国際公開第2006/129678号公報
しかし、上記の従来技術には、下記のような点でさらなる改善の余地があった。
例えば、特許文献1では、(A)ポリイソプレン、ポリブタジエン又はポリウレタンを骨格にもつ(メタ)アクリレートオリゴマーとして、ライトケミカル社製「UA−1」、「TE2000」、「UC−102」等が記載されているが、いずれも(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートオリゴマーではない。即ち、特許文献1には、(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートについて記載がないので、耐熱試験後の着色、変色を抑えることができない。そのため、特許文献1記載の光硬化型樹脂組成物では、耐熱試験後の着色、変色といった課題がある可能性があった。すなわち、このような樹脂組成物では、使用環境を想定した加温雰囲気での被着体の変形に追随できる程度の柔軟性を有するが故に、耐熱試験後の着色、変色、耐湿試験後の強度低下といった課題がある。
また、特許文献2には(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートを含有する組成物について記載がない。そのため、特許文献2の方法により、この変形を抑えようとした場合、接着面が剥がれたり、LCDが割れたり、LCDが表示ムラになったりするという課題があった。また、近年、LCD等の表示体のガラスが薄くなってきている。ガラスが薄くなると外部応力でLCDが変形しやすくなる。そのため、このような樹脂組成物では、薄いガラスを用いたLCD等の表示体と、アクリル板やポリカーボネート板等の光学機能材料とを、貼り合わせた場合、ガラスとアクリル等の線膨張の違いや、アクリル板やポリカーボネート等のプラスチック成型材の成型時の歪みにより、耐熱試験や耐湿試験において成型歪みの緩和や吸湿/乾燥が起こり、寸法変化や反り等の面精度変化が起きるといった課題がある。
また、特許文献3は、イソボルニル(メタ)アクリレートのような剛直な骨格モノマーをベースとした高弾性樹脂であるが故に、高温信頼性試験において被着体の膨張収縮に耐えることができず、剥がれを生じてしまう可能性があった。本発明は、イソボルニル(メタ)アクリレートのような剛直な骨格のモノマーを使用しなくても、高温信頼性試験において被着体の膨張収縮に耐える設計を有する。
また、特許文献4には、(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートを含有する組成物について記載がない。また、特許文献5では、(A)(メタ)アクリロイル基を有する化合物として、「UC−102」等が記載されているが、いずれも(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートオリゴマーではない。即ち、特許文献5には(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートについて記載がない。また、特許文献6は、(e)(メタ)アクリロキシ基を有するオリゴマーとして、「UC−102」、「UC−203」等が記載されているが、いずれも(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートオリゴマーではない。即ち、特許文献6には(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートについて記載がない。そのため、いずれの場合も、タッチパネル等の表示体に使用される化粧板やアイコンシートを貼り合わせる場合、透明基板と透明基板とを貼り合わせる場合、表示体と光学機能材料とを貼り合わせる場合に、接着面が剥がれたり、表示体のガラスが割れたりするという課題、耐熱試験後や耐湿試験後の変色、強度低下という課題などがあった。
また、特許文献7記載の組成物では、耐湿熱性評価において、接着性が小さくなるという課題があった。また、特許文献8記載の組成物では、耐湿熱性評価において、接着性が小さくなるという課題があった。また、本特許文献8記載の組成物では、耐湿熱性評価において、接着性が小さくなるという課題があった。
上記の事情に鑑み、本発明は、例えば、タッチパネル等の表示体に使用される化粧板やアイコンシートを貼り合わせる場合、透明基板と透明基板とを貼り合わせる場合、表示体と光学機能材料とを貼り合わせる場合に、接着面が剥がれたり、表示体のガラスが割れたりするという課題、耐熱試験後や耐湿試験後の変色、強度低下という課題を解決する、硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記特許文献に記載の組成物では耐熱試験後の着色、変色といった課題を解決できていないことに気づいた。この課題を解決させるために、本発明者らは鋭意研究した結果、水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートと、特定の種類の可塑剤とを含む組成物は、上記課題が生じないことを発見した。特に、可塑剤が、(メタ)アクリロイル基を有さないモノエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さない水添共役ジエン化合物からなる群から選ばれる1種以上である場合は、後述する実施例の通り、耐熱試験後の着色、変色といった課題が生じないことを発見した。この発見に基づいて、本発明は完成した。
即ち、本発明の一態様は、下記(A)〜(E)を含有する組成物であり、
(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレート
(B)単官能(メタ)アクリレート
(C)光ラジカル重合開始剤
(D)可塑剤
(E)酸化防止剤
(D)可塑剤は、(メタ)アクリロイル基を有さないモノエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないモノエーテル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエーテル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないモノカーボネート化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリカーボネート化合物、(メタ)アクリロイル基を有さない水添共役ジエン化合物からなる群から選ばれる1種以上である組成物である。
上記の組成物では、(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートが、多官能(メタ)アクリレートである該組成物であることが好ましい。また、(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートが、ウレタン(メタ)アクリレートである該組成物であることが好ましい。また、上記の組成物では、(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートの分子量が、500〜50000である該組成物であることが好ましい。また、上記の組成物では、(C)光重合開始剤が、ベンゾイン誘導体、アシルホスフィンオキサイド誘導体、α−ヒドロキシケトン誘導体からなる群から選ばれる1種以上である請該組成物であることが好ましい。また、上記の組成物では、(D)可塑剤が、(メタ)アクリロイル基を有さず、かつ、炭素数8〜22のアルキル基を有するポリエステル化合物であることが好ましい。また、上記の組成物では、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部中、(A)成分の使用量が5〜70質量部、(B)成分の使用量が1〜50質量部、(D)成分の使用量が1〜80質量部であることが好ましい。また、上記の組成物では、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部に対して、(C)成分の使用量が0.001〜10質量部、(E)成分の使用量が0.001〜5質量部であることが好ましい。
また、本発明の別の態様は、上記組成物からなる光硬化性樹脂組成物である。また、本発明の別の態様は、上記組成物からなる接着剤組成物である。また、本発明の別の態様は、上記組成物からなる被覆剤組成物である。また、本発明の別の態様は、上記組成物の硬化体である。
また、本発明の別の態様は、該硬化体により被着体が被覆又は接合された複合体である。上記の複合体では、該被着体がトリアセチルセルロース、フッ素系ポリマー、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ガラス、金属からなる群から選ばれる1種以上であることが好ましい。また、上記の複合体では、該被着体の少なくとも一方に、光線透過率が0.1以下である箇所が含まれることが好ましい。
また、本発明の別の態様は、上記の接着剤組成物により被着体を貼り合わせたタッチパネル積層体である。また、本発明の別の態様は、上記の接着剤組成物により被着体を貼り合わせた液晶パネル積層体である。また、本発明の別の態様は、上記のタッチパネル積層体を用いたディスプレイである。また、本発明の別の態様は、上記の液晶パネル積層体を用いたディスプレイである。
本発明は、例えば、高い深部硬化性を有し、高い耐熱黄変性を有する組成物を提供できる。また、本発明は、例えば、タッチパネル等の表示体に使用される化粧板やアイコンシートを貼り合わせる場合、透明基板と透明基板とを貼り合わせる場合、印刷加工された部分を貼り合わせる場合に、被着体正面からでは印刷等の遮光枠により正面から可視光線若しくは紫外線が当たらない箇所を、側面からの可視光線若しくは紫外線により硬化する硬化性樹脂組成物を提供できる。また、本発明によれば、例えば、遮光枠の下の硬化性樹脂組成物の硬化が可能であり、接着剤組成物の硬化不良を抑制する効果を有する。
(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートとは、分子中に水添共役ジエン骨格を有する(メタ)アクリレートをいう。水添共役ジエンとは、例えば、共役ジエンに水素添加した化合物をいう。水添共役ジエンとしては、水添ポリブタジエン、水添ポリイソプレン等からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートとしては、分子内の末端又は側鎖に、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートが好ましい。多官能(メタ)アクリレートとは、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物をいう。(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートとしては、共役ジエン構造(1個の単結合によって二重結合が隔てられ、共役したジエン構造)を有さないことが好ましい。(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートとしては、オリゴマーが好ましい。
(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートとしては、ウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートとしては、水添1,2−ポリブタジエンの末端ウレタン(メタ)アクリレート(例えば、日本曹達社製「TEAI−1000」)、水添1,2−ポリブタジエンの末端ウレタン(メタ)アクリレート(例えば、ダイセル・オルネクス社製「KRM8792」、「KRM8776」)等が挙げられる。
ここで、ウレタン(メタ)アクリレートとは、ポリオール化合物(以後、Xで表す)と有機ポリイソシアネート化合物(以後、Yで表す)とヒドロキシ(メタ)アクリレート(以後、Zで表す)とを反応(例えば、重縮合反応)させることにより得られる、分子内にウレタン結合を有するウレタン(メタ)アクリレートをいう。
ポリオール化合物(X)としては、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ポリブチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、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、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ブチルエチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールA、ポリカプロラクトン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ポリトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、グリセリン、ポリグリセリン、ポリテトラメチレングリコール等の多価アルコールや、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドのブロック又はランダム共重合の少なくとも1種の構造を有するポリエーテルポリオール、該多価アルコール又はポリエーテルポリオールと無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、無水イタコン酸、イタコン酸、アジピン酸、イソフタル酸等の多塩基酸との縮合物であるポリエステルポリオール、カプロラクトン変性ポリテトラメチレンポリオール等のカプロラクトン変性ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール、水添共役ジエンポリオール(水素化ポリブタジエンポリオール、水素化ポリイソプレンポリオール等)等のポリジエン系ポリオール、ポリジメチルシロキサンポリオール等のシリコーンポリオール等が挙げられる。
これらの中では、水添共役ジエン構造を有する点で、ポリジエン系ポリオールが好ましい。
ポリジエン系ポリオールの中では、水添共役ジエン構造を有する点で、水添共役ジエンポリオールが好ましい。水添共役ジエンポリオールとしては、水素化ポリブタジエンポリオール、水素化ポリイソプレンポリオールからなる群から選ばれる1種以上がより好ましく、水素化ポリブタジエンポリオール(水添ポリブタジエンポリオール)が最も好ましい。水素化ポリブタジエンポリオールの中では、水添1,2−ポリブタジエンポリオールが好ましい。
有機ポリイソシアネート化合物(Y)としては、格別に限定される必要はないが、例えば芳香族系、脂肪族系、環式脂肪族系、脂環式系等のポリイソシアネートが使用できる。中でも、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート(H−MDI)、ポリフェニルメタンポリイソシアネート(クルードMDI)、変性ジフェニルメタンジイソシアネート(変性MDI)、水添化キシリレンジイソシアネート(H−XDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMXDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(m−TMXDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI)等のポリイソシアネート、これらポリイソシアネートの三量体化合物、これらポリイソシアネートとポリオールの反応生成物等が好適に用いられる。これらの中では、トリレンジイソシアネート(TDI)、水添化キシリレンジイソシアネート(H−XDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)からなる群から選ばれる1種以上が好ましく、トリレンジイソシアネート(TDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)からなる群から選ばれる1種以上がより好ましく、イソホロンジイソシアネート(IPDI)が最も好ましい。
ヒドロキシ(メタ)アクリレート(Z)とは、水酸基を有する(メタ)アクリレートをいう。ヒドロキシ(メタ)アクリレート(Z)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−ヒドロキシブチル(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、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(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ペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中では、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの中では、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−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上が好ましく、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートの平均分子量は、粘度調節の点で、500〜50000が好ましく、1000〜40000がより好ましい。平均分子量としては、重量平均分子量や数平均分子量が挙げられる。重量平均分子量の場合、10000〜50000が好ましく、15000〜40000がより好ましい。数平均分子量の場合、500〜5000が好ましく、1000〜4000がより好ましい。平均分子量は、下記の条件にて、溶剤としてテトラヒドロフランを用い、GPCシステム(東ソー社製SC−8010)等を使用し、市販の標準ポリスチレンで検量線を作成して求める。
流速:1.0ml/min
設定温度:40℃カラム構成:東ソー社製「TSK guardcolumn MP(×L)」6.0mmID×4.0cm1本、及び、東ソー社製「TSK−GELMULTIPOREHXL−M」7.8mmID×30.0cm(理論段数16,000段)2本、計3本(全体として理論段数32,000段)、
サンプル注入量:100μl(試料液濃度1mg/ml)
送液圧力:39kg/cm
検出器:RI検出器
(A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートオリゴマーの使用量は、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部中、5〜70質量部が好ましく、15〜60質量部がより好ましく、30〜50質量部が最も好ましい。5質量部以上であれば、良好な硬化性が得られ、70質量部以下であれば、接着性が低下しない。
(B)単官能(メタ)アクリレートとは、(メタ)アクリロイル基を1個有する(メタ)アクリレートをいう。
(B)単官能(メタ)アクリレートとしては、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、ブチル(メタ)アクリレート、n−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、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、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(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、ジシクロペンテニロキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエン(メタ)アクリレート、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、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、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、テトラヒドロフルフリル(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、グリシジル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、フェノール(エチレンオキサイド2モル変性)(メタ)アクリレート、フェノール(エチレンオキサイド4モル変性)(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(エチレンオキサイド4モル変性)(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(エチレンオキサイド8モル変性)(メタ)アクリレート、ノニルフェノール(プロピレンオキサイド2.5モル変性)(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、エチレンオキシド変性フタル酸(メタ)アクリレ−ト、エチレンオキシド変性コハク酸(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ダイマー、β−(メタ)アクロイルオキシエチルハイドロジェンサクシネート、n−(メタ)アクリロイルオキシアルキルヘキサヒドロフタルイミド、2−(1,2−シクロヘキサジカルボキシイミド)エチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸等が挙げられる。(B)単官能(メタ)アクリレートとして、(メタ)アクリル酸を含有しても良い。これらの1種以上を使用できる。これらの中では、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、n−オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上が好ましく、n−オクチル(メタ)アクリレートが最も好ましい。
(B)単官能(メタ)アクリレート100質量部中、n−オクチル(メタ)アクリレートを1〜95質量部含有することが好ましく、20〜90質量部含有することがより好ましく、40〜70質量部含有することが最も好ましい。
n−オクチル(メタ)アクリレートと併用する(B)単官能(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、ラウリル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる1種以上が好ましく、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
(B)単官能(メタ)アクリレートの使用量は、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部中、1〜50質量部が好ましく、10〜45質量部がより好ましく、15〜35質量部が最も好ましい。1質量部以上であれば、良好な接着性が得られ、50質量部以下であれば、硬化性が低下する恐れがない。
(C)光ラジカル重合開始剤は、可視光線や紫外線の活性光線により増感させて組成物の光硬化を促進するために使用するものである。光重合開始剤としては、ベンゾフェノン及びその誘導体、ベンジル及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、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、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン誘導体、ジエトキシアセトフェノン、4−t−ブチルトリクロロアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体、2−ジメチルアミノエチルベンゾエート、p−ジメチルアミノエチルベンゾエート、ジフェニルジスルフィド、チオキサントン及びその誘導体、カンファーキノン、7,7−ジメチル−2,3−ジオキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン−1−カルボン酸、7,7−ジメチル−2,3−ジオキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン−1−カルボキシ−2−ブロモエチルエステル、7,7−ジメチル−2,3−ジオキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン−1−カルボキシ−2−メチルエステル、7,7−ジメチル−2,3−ジオキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン−1−カルボン酸クロライド等のカンファーキノン誘導体、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)−ブタノン−1等のα−アミノアルキルフェノン誘導体、ベンゾイルジ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ホスフィンオキサイド、ベンゾイルジエトキシポスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジメトキシ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エトキシ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誘導体、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−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、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−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ヒドロキシケトン誘導体、オキシ−フェニル−アセチックアシッド2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル及びオキシ−フェニル−アセチックアシッド2−[2−ヒドロキシ−エトキシ]−エチルエステル等が挙げられる。これらの1種以上を使用できる。これらの中では、効果が大きい点で、ベンゾイン誘導体、アシルホスフィンオキサイド誘導体、α−ヒドロキシケトン誘導体からなる群から選ばれる1種以上が好ましく、アシルホスフィンオキサイド誘導体、α−ヒドロキシケトン誘導体からなる群から選ばれる1種以上がより好ましく、アシルホスフィンオキサイド誘導体とα−ヒドロキシケトン誘導体を併用することが最も好ましい。アシルホスフィンオキサイド誘導体とα−ヒドロキシケトン誘導体を併用する場合、α−ヒドロキシケトン誘導体の使用量は、アシルホスフィンオキサイド誘導体100質量部に対して、100〜300質量部が好ましく、150〜250質量部がより好ましい。ベンゾイン誘導体の中では、ベンジルジメチルケタールが好ましい。α−ヒドロキシケトン誘導体の中では、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンが好ましい。アシルホスフィンオキサイド誘導体の中では、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が好ましい。
(C)光重合開始剤の使用量は、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部に対して、0.001〜10質量部が好ましく、0.01〜8質量部がより好ましく、0.1〜5質量部が最も好ましい。0.001質量部以上であれば、良好な接着性が得られ、10質量部以下であれば、良好な深部硬化性が得られる。
(D)可塑剤は、硬化物の柔軟性を調整するために使用される化合物である。(D)可塑剤の中では、沸点が150℃以上であることが好ましい。可塑剤としては、(メタ)アクリロイル基を有さないモノエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないモノエーテル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエーテル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないモノカーボネート化合物、(メタ)アクリロイル基を有さないポリカーボネート化合物、(メタ)アクリロイル基を有さない水添共役ジエン化合物からなる群から選ばれる1種以上が好ましい。これらの1種以上を使用できる。
(メタ)アクリロイル基を有さないモノエステル化合物又は(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物としては、イソステアリン酸イソステアリル、イソステアリン酸イソセチル、イソステアリン酸イソプロピル、イソステアリン酸2−ヘキシルデシル、イソステアリン酸2−オクチルドデシル、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸イソセチル、ミリスチン酸イソプロピル、乳酸イソステアリル、モノイソステアリン酸ポリグリセリル、ラウリン酸ヘキシル、ラウリン酸ヘキシルデシル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸2−エチルヘキシル、イソノナン酸イソデシル、イソノナン酸イソトリデシル、イソノナン酸ノニル、イソノナン酸セトステアリル、オレイン酸デシル、オレイン酸オレイル、パルミチン酸セチル、ジイソステアリン酸ポリグリセリル、トリイソステアリン酸ポリグリセリル、テトライソステアリン酸ポリグリセリル、コハク酸ジ2−エチルヘキシル、オリーブオレイン酸エチル、ステアリン酸イソセチル、パルミチン酸イソプロピル、ダイマー酸ジイソプロピル、ダイマー酸ジイソステアリル、炭酸ジカプリル、リノール酸エチル、リノール酸イソプロピル、リンゴ酸ジイソステアリル、ジ2−エチルヘキサン酸ネオペンチルグリコール、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、(2−ヘキシルデカン酸・セバシン酸)ジグリセリルオリゴエステル、(アジピン酸・2−エチルヘキサン酸・ステアリン酸)ジグリセリルオリゴエステル、ジメチルオクタン酸ヘキシルデシル、ジメチルオクタン酸オクチルドデシル、カプリル・カプリン酸ヤシ油アルキル、トリ(カプリル・カプリン)酸グリセリル、トリカプリル酸グリセリル、トリ(カプリル・カプリン・ミリスチン・ステアリン)酸グリセリル、2−エチルヘキサン酸グリセリル、トリイソステアリン酸グリセリル、トリパルミチン酸グリセリル、トリイソ型長鎖脂肪酸(C10〜37、Cは炭素数)グリセリル、トリパルミチン酸グリセリル、テトラ−2−エチルヘキサン酸ペンタエリスリット、テトラ−2−イソステアリン酸ペンタエリスリット、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジプロピル、シュウ酸ジイソプロピル、シュウ酸ジブチル、シュウ酸ジヘキシル、シュウ酸ジオクチル、マロン酸ジイソプロピル、マロン酸ジブチル、コハク酸ジエチル、コハク酸ジプロピル、コハク酸ジイソプロピル、コハク酸ジブチル、コハク酸ジt−ブチル、コハク酸ビス(2−エチルヘキシル)、コハク酸ビス(2−エトキシエチル)、グルタル酸ジエチル、グルタル酸ジブチル、アジピン酸ジメチル、アジピン酸ジエチル、アジピン酸ジプロピル、アジピン酸ジイソプロピル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジt−ブチル、アジピン酸ビス(2−エチルヘキシル)、アジピン酸ジオクチル、ピメリン酸ジメチル、ピメリン酸ジエチル、ピメリン酸ジイソプロピル、ピメリン酸ジブチル、スベリン酸ジメチル、スベリン酸ジエチル、スベリン酸ジプロピル、スベリン酸ジイソプロピル、アゼライン酸ジメチル、アゼライン酸ジエチル、アゼライン酸ジプロピル、アゼライン酸ジイソプロピル、アゼライン酸ジブチル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジプロピル、セバシン酸ジプロピル、セバシン酸ジイソプロピル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチル、アセチルクエン酸トリブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ビス(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソトリデシル、フタル酸ジペンタデシル、テレフタル酸ジオクチル、イソフタル酸ジイソノニル、トルイル酸デシル、ショウノウ酸ビス(2−エチルヘキシル)、2−エチルヘキシルシクロヘキシルカルボキシレート、フマ−ル酸ジイソブチル、マレイン酸ジイソブチル、カプロン酸トリグリセライド、安息香酸2−エチルヘキシル、ジプロピレングリコールジベンゾエート、テトライソステアリン酸ペンタエリスリット、2−エチルヘキサン酸ペンタエリスリット、テトラ−2−エチルヘキサン酸ペンタエリスリット、トリイソステアリン酸トリメチロールプロパン、トリイソパルミチン酸グリセリル、トリ−2−エチルヘキサン酸グリセリル、トリオクタン酸トリメチロールプロパン、トリ(カプリル・カプリン酸)グリセリン等が挙げられる。これらの1種以上を使用できる。これらの中では、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物が好ましい。(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物の中では、炭素数8〜22のアルキル基を有するポリエステル化合物が好ましい。炭素数8〜22のアルキル基を有するポリエステル化合物の中では、トリイソステアリン酸ポリグリセリル、セバシン酸ジオクチルからなる群から選ばれる1種以上が好ましい。
(メタ)アクリロイル基を有さないモノエーテル化合物又は(メタ)アクリロイル基を有さないポリエーテル化合物としては、ジドデシルエーテル、ジテトラデシルエーテル、ジヘキサデシルエーテル、ジオクタデシルエーテル、ジエイコシルエーテル、ジドコシルエーテル、ジテトラコシルエーテル、ジヘキサコシルエーテル、ジオクタコシルエーテル、ジトリアコンチルエーテル、ジドトリアコンチルエーテル並びにその混合物、また、多価アルコール、糖類、アルカノールアミンその他のイニシエーターに環状エーテル、特にプロピレンオキシドやエチレンオキシド等のアルキレンオキシドを付加して得られるポリエーテル等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基を有さないモノカーボネート化合物又は(メタ)アクリロイル基を有さないポリカーボネート化合物としては、エチレンカーボネート、1,2−プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、ジフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基を有さない水添共役ジエン化合物としては、水添1,2−ポリブタジエン、水添1,4−ポリブタジエン、末端水酸基水添1,2−ポリブタジエン、末端水酸基水添1,4−ポリブタジエン等が挙げられる。これらの中では、水添1,2−ポリブタジエンが好ましい。
(メタ)アクリルロイル基を有さないポリイソプレン化合物としては、ポリイソプレン、イソプレン重合物の無水マレイン酸付加物、イソプレン重合物の無水マレイン酸付加物とメタノール付加物等が挙げられる。
(メタ)アクリルロイル基を有さないポリオレフィン化合物としては、エチレン−αオレフィンコオリゴマー、ポリブテン等が挙げられる。
(D)可塑剤の中では、効果が大きい点で、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物、(メタ)アクリロイル基を有さない水添共役ジエン化合物からなる群から選ばれる1種以上が好ましく、(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物がより好ましい。(メタ)アクリロイル基を有さないポリエステル化合物の中では、炭素数8〜22のアルキル基を有するポリエステル化合物が好ましい。
(D)可塑剤の使用量は、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部中、1〜80質量部が好ましく、15〜75質量部がより好ましく、30〜50質量部が最も好ましい。1質量部以上であれば、良好な接着性が得られ、80質量部以下であれば、硬化性が低下しない。
(E)酸化防止剤は、貯蔵安定性及び硬化物の耐熱性向上のために使用するものである。(E)酸化防止剤としては、メチルハイドロキノン、ハイドロキノン、2,2−メチレン−ビス(4−メチル−6−ターシャリーブチルフェノール)、6−tert−ブチル−4−[3−[(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ]プロピル]−2−メチルフェノール、カテコール、ハイドロキノンモノメチルエーテル、モノターシャリーブチルハイドロキノン、2,5−ジターシャリーブチルハイドロキノン、p−ベンゾキノン、2,5−ジフェニル−p−ベンゾキノン、2,5−ジターシャリーブチル−p−ベンゾキノン、ピクリン酸、クエン酸、フェノチアジン、ターシャリーブチルカテコール、2−ブチル−4−ヒドロキシアニソール及び2,6−ジターシャリーブチル−p−クレゾール等が挙げられる。これらの1種以上を使用できる。これらの中では、6−tert−ブチル−4−[3−[(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ]プロピル]−2−メチルフェノールが好ましい。
(E)酸化防止剤の使用量は、(A)、(B)及び(D)の合計100質量部に対して、0.001〜0.5質量部が好ましく、0.005〜0.1質量部がより好ましい。0.001質量部以上であれば硬化性樹脂組成物の熱による着色や変色が小さく、0.5質量部以下であれば良好な深部硬化性が得られる。
本発明の組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、一般に使用されているアクリルゴム、ウレタンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム等の各種エラストマー、極性有機溶媒等の溶剤、増量材、補強材、増粘剤、染料、顔料、難燃剤、シランカップリング剤及び界面活性剤等の添加剤を使用してもよい。
本発明の組成物にて接着した硬化体は、完全硬化させた後にリワーク(再利用)することが可能である。リワークの方法としては特に制限は無いが、貼り合わされた1種又は2種の被着体間に0.01〜100Nの荷重を負荷することにより被着体同士を解体し、解体後の被着体を再利用することが可能となる。
本発明の組成物は、例えば、光硬化性樹脂組成物であり、接着剤組成物又は被覆剤組成物として使用できる。
本発明では、接着剤組成物又は被覆剤組成物の硬化体によって、被着体を接合又は被覆して複合体を作製することができる。被着体の各種材料は、トリアセチルセルロース、フッ素系ポリマー、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ガラス、金属からなる群から選ばれる1種以上が好ましく、ポリエステル、ガラス、ポリオレフィン、トリアセチルセルロース、フッ素系ポリマー、ポリカーボネートからなる群から選ばれる1種以上がより好ましい。ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。ポリオレフィンとしては、シクロオレフィンポリマーが好ましい。
本発明の組成物は、例えば、可視光線若しくは紫外線を波長365nmにおいて1000mJ/cm照射された際に、3mm以上の深部硬化が可能である。本発明の組成物は、例えば、可視光線若しくは紫外線を被着体の正面側より照射した後、可視光線若しくは紫外線が透過しない箇所を被着体の側面側より照射して、被着体を張り合わせることが可能である。
以下に、実験例をあげて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実験例)
特記しない限り、23℃で、実験した。表1に示す組成の硬化性樹脂組成物を調製し、評価した。
実験例に記載の硬化性樹脂組成物中の各成分としては、以下の化合物を選択した。
但し、表のKRM−8792及びKRM−8776は、ダイセルサイテック製「KRM−8792」、「KRM−8776」中に含有するウレタンアクリレートの量を記載した。表のNOAAは、ダイセルサイテック製「KRM−8792」及び「KRM−8776」中に含有するn−オクチルアクリレートの量を記載した。ダイセルサイテック製「KRM−8792」及び「KRM−8776」を使用しない場合、大阪有機化学社製のn−オクチルアクリレートを使用した。
(A)成分の水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートとして、以下の化合物を選択した。
(A−1)水添1,2−ポリブタジエンの末端ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセルサイテック製「KRM−8792」、構造は以下の通り、ポリオール化合物は、水添共役ジエンポリオールである水添1,2−ポリブタジエンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物はイソホロンジイソシアネート、ヒドロキシ(メタ)アクリレートは2−ヒドロキシエチルアクリレート、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量31000、但し希釈モノマーとしてn−オクチルアクリレートを20質量%含有)
(A−2)水添1,2−ポリブタジエンの末端ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセルサイテック製「KRM−8776」、構造は以下の通り、ポリオール化合物は、水添共役ジエンポリオールである水添1,2−ポリブタジエンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物はイソホロンジイソシアネート、ヒドロキシ(メタ)アクリレートは2−ヒドロキシエチルアクリレート、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量19000、但し希釈モノマーとしてn−オクチルアクリレートを30質量%含有)
(A−3)水添1,2−ポリブタジエンの末端ウレタン(メタ)アクリレート(日本曹達社製「TEAI−1000」、構造は以下の通り、ポリオール化合物は、ポリブタジエンポリオールである水添1,2−ポリブタジエンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物はトリレンジイソシアネート、ヒドロキシ(メタ)アクリレートは2−ヒドロキシエチルアクリレート、GPCによるポリスチレン換算の数平均分子量は1300)
(比較A−4)1,2−ポリブタジエンの末端ウレタン(メタ)アクリレート(日本曹達社製「TE−2000」、構造は以下の通り、ポリオール化合物は、ポリブタジエンポリオールである1,2−ポリブタジエンポリオール、有機ポリイソシアネート化合物はトリレンジイソシアネート、ヒドロキシ(メタ)アクリレートは2−ヒドロキシエチルアクリレート、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量9200)
(比較A−5)イソプレンオリゴマー(クラレ社製「UC−102」、GPCによるポリスチレン換算の数平均分子量17000、イソプレン重合物の無水マレイン酸付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとのエステル化物オリゴマー、式(1)にてYはエチレン基、Rはメチル基)
(比較A−6)ポリエステル系ウレタンアクリレートオリゴマー(根上工業社製「KHP−11」、構造は以下の通り、ポリオール化合物は、1,4−ブタンジオールとアジピン酸との縮合物であるポリエステルポリオールと、エチレングリコールとアジピン酸との縮合物であるポリエステルポリオールとを有する化合物(1,4−ブタンジオールとアジピン酸との縮合物であるポリエステルポリオール:エチレングリコールとアジピン酸との縮合物であるポリエステルポリオール=2:3(モル比))、有機ポリイソシアネート化合物はイソホロンジイソシアネート、ヒドロキシ(メタ)アクリレートは2−ヒドロキシエチルアクリレート、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量25000)
(B)成分の水単官能(メタ)アクリレートとして、以下の化合物を選択した。
(B−1)2−ヒドロキシブチルアクリレート(共栄社化学社製「ライトアクリレートHOB−A」)
(B−2)2−メタクリロイロキシエチルコハク酸(共栄社化学社製「ライトエステルHO−MS」、以下HO−MSと略す)
(B−3)ラウリルアクリレート(大阪有機化学社製「LA」、以下LAと略す)
(B−4)n−オクチルアクリレート(大阪有機化学社製、以下NOAAと略す)
(C)成分の、光ラジカル重合開始剤として、以下の化合物を選択した。
(C−1)1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「Irgacure184」、以下I−184と略す)
(C−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(BASF社製「LucirinTPO」、以下TPOと略す)
(D)成分の可塑剤として、以下の化合物を選択した。
(D−1)トリイソステアリン酸ポリグリセリル(日清オイリオ社製「コスモール43V」、以下43Vと略す)
(D−2)セバシン酸ジオクチル(豊国製油社製「DOS」)
(D−3)水添1,2−ポリブタジエン(日本曹達社製「BI−2000」)
(比較D−4)1,2−ポリブタジエン(水添していない、日本曹達社製「B−2000」)
(E)成分の酸化防止剤として、以下の化合物を選択した。
(E−1)6−tert−ブチル−4−[3−[(2,4,8,10−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ]プロピル]−2−メチルフェノール(住友化学工業社製「スミライザーGP」、以下GPと略す)
各種物性は、次のように測定した。
〔光硬化性〕温度23℃で測定した。光硬化性に関しては、テンパックスガラス(幅25mm×長さ25mm×厚さ2mm)の表面に硬化性樹脂組成物を厚み0.1mmになるように塗布した。その後、無電極放電ランプを使用したフュージョン社製硬化装置を用い、波長365nmのUV光を積算光量2000mJ/cmの条件にて照射し、硬化させた。
硬化率は、FT−IRを使用し、以下の式により算出した。炭素と炭素の二重結合の吸収スペクトルは、1600cm−1付近のピークを用いた。
(硬化率)=100−(硬化後の、炭素と炭素の二重結合の吸収スペクトルの強度)/(硬化前の、炭素と炭素の二重結合の吸収スペクトルの強度)×100(%)
〔硬化収縮率〕比重瓶に硬化性樹脂組成物を充填し、大気中での質量及び純水中での質量を計測し、液比重を算出した。更に硬化性樹脂組成物を〔光硬化性〕に記載の方法で硬化し、幅25mm×長さ25mm×厚さ2mmの硬化物を作製し、大気中での質量及び純水中での質量を計測し、硬化物比重を算出した。液比重及び硬化物比重の比率より硬化収縮率を算出した。
硬化収縮率=((硬化物比重−液比重)/(硬化物比重))×100(%)
〔深部硬化性〕直径5mmφの穴の開いた長さ20mm黒チューブに、硬化性樹脂組成物を充填し、上部からブラックライトにて100mW/cm(365nm)の光を10秒間(1000mJ/cm)照射した。その後、黒チューブから硬化物を取り出し、未硬化部分を取り除き、硬化している部分の厚みをマイクロメーターで測定した。
〔ポリエチレンテレフタレート(PET)接着性評価(ポリエチレンテレフタレート試験片間の剥離接着強さ)〕2軸延伸PETフィルム(ルミラーT60、平均厚さ190μm、東レ社製)の試験片(幅50mm×長さ10mm×厚さ0.19mm)同士を、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着層の厚み30μmで接着面積を縦40mm×横10mmとして接着させた。光照射による硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片の、密着されていない2箇所のフィルム端部を引っ張ることで、フィルム同士が密着された部分を剥離させて、初期の180°剥離接着強さを測定した。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。剥離接着強さ(単位:N/cm)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度50mm/分で測定した。
〔ガラス接着性評価(耐熱ガラス試験片間の引張接着強さ)〕耐熱ガラス試験片(幅25mm×長さ25mm×厚さ2.0mm)同士を、厚み80μm×幅11.5mm×長さ25mmのテフロン(登録商標)テープをスペーサーとして用い、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着させた(接着面積3cm)。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。上記条件にて接着剤組成物を硬化させた後、更に、試験片の両面に電気化学工業社製接着剤組成物「G−55」を使用し、亜鉛メッキ鋼板(幅100mm×長さ25mm×厚さ2.0mm、エンジニアリングテストサービス社製)を接着させた。硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片を用いて、亜鉛メッキ鋼板をチャックして、初期の引張剪断接着強さを測定した。引っ張り剪断接着強さ(単位:MPa)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度10mm/分で測定した。
〔シクロオレフィンポリマー(COP)接着性評価(シクロオレフィンポリマー試験片間の剥離接着強さ)〕COPフィルム(ZEONOR、平均厚さ40μm、日本ゼオン社製)の試験片(幅50mm×長さ10mm×厚さ0.04mm)同士を、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着層の厚み10μmで接着面積を縦40mm×横10mmとして接着させた。光照射による硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片の、密着されていない2箇所のフィルム端部を引っ張ることで、フィルム同士が密着された部分を剥離させて、初期の180°剥離接着強さを測定した。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。剥離接着強さ(単位:N/cm)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度50mm/分で測定した。
〔トリアセチルセルロース接着性評価(トリアセチルセルロース試験片間の剥離接着強さ)〕トリアセチルセルロース(TAC)フィルム(平均厚さ40μm、富士フィルム社製)の試験片(幅50mm×長さ10mm×厚さ0.04mm)同士を、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着層の厚み10μmで接着面積を縦40mm×横10mmとして接着させた。光照射による硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片の、密着されていない2箇所のフィルム端部を引っ張ることで、フィルム同士が密着された部分を剥離させて、初期の180°剥離接着強さを測定した。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。剥離接着強さ(単位:N/cm)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度50mm/分で測定した。
〔フッ素系ポリマー接着性評価(フッ素ポリマー試験片間の剥離接着強さ)〕PVDF(Polyvinylidene fluoride)フィルム(平均厚さ40μm、電気化学工業社製「DXフィルム」)の試験片(幅50mm×長さ10mm×厚さ0.04mm)同士を、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着層の厚み10μmで接着面積を縦40mm×横10mmとして接着させた。光照射による硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片の、密着されていない2箇所のフィルム端部を引っ張ることで、フィルム同士が密着された部分を剥離させて、初期の180°剥離接着強さを測定した。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。剥離接着強さ(単位:N/cm)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度50mm/分で測定した。
〔ポリカーボネート接着性評価(ポリカーボネート試験片間の引張接着強さ)〕ポリカーボネート(帝人社製「パンライト」)試験片(幅25mm×長さ25mm×厚さ2.0mm)同士を、厚み80μm×幅12.5mm×長さ25mmのテフロン(登録商標)テープをスペーサーとして用い、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着させた(接着面積3cm)。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。上記条件にて接着剤組成物を硬化させた後、更に、試験片の両面に電気化学工業社製接着剤組成物「G−55」を使用し、亜鉛メッキ鋼板(幅100mm×長さ25mm×厚さ2.0mm、エンジニアリングテストサービス社製)を接着させた。硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片を用いて、亜鉛メッキ鋼板をチャックして、初期の引張剪断接着強さを測定した。引っ張り剪断接着強さ(単位:MPa)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度10mm/分で測定した。
〔耐湿熱性評価(高温高湿暴露後の耐熱ガラス試験片間の引張接着強さ)〕テンパックス(登録商標)ガラス(幅25mm×長さ25mm×厚さ2mm)同士を、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着層の厚み100μmで接着面積を1.0cmとして接着させ、硬化させた。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片を、恒温恒湿槽を用いて、温度85℃、相対湿度85%の環境下に1000時間暴露した。暴露後の試験片を用いて、引張剪断接着強さを測定した。引っ張り剪断接着強さ(単位:MPa)は、引張試験器を用いて温度23℃、湿度50%の環境下で引張速度10mm/分で測定した。
〔耐湿熱性評価(外観観察(黄変度))〕接着部位の外観を観察し、黄変しているか否かを調べた。テンパックス(登録商標)ガラス(幅25mm×長さ25mm×厚さ2mm)同士を、硬化性樹脂組成物を接着剤組成物として用いて、接着層の厚み1mmで接着面積を1.0cmとして接着させ、硬化させた。光照射条件は〔光硬化性〕に記載の方法に従った。硬化後、接着剤組成物で接着した該試験片を、恒温恒湿槽を用いて、温度85℃、相対湿度85%の環境下に1000時間暴露した。暴露後、接着剤組成物で接着した該試験片のΔb値を、カラー測定装置(SHIMADZU社製「UV−VISIBLE SPECTROPOHOTOMETER」)にて測定し、黄変度とした(耐湿熱後)。暴露前のΔb値も測定し。黄変度とした(初期)。
本発明は、例えば、以下の効果を有する。本発明は、光を遮光枠の斜め方向や横方向から照射することにより、遮光枠下の硬化性樹脂組成物を深部まで硬化することが可能である。本発明は、遮光枠の下でも、微弱な光(例えば、積算光量1000〜3000mJ/cmの光)で深部まで硬化することが可能である。本発明は、例えば、可視光線若しくは紫外線を波長365nmにおいて1000mJ/cm照射された際に、3mm以上の深部硬化が可能である。
本発明は、硬化収縮率が小さく、寸法変化や反り等の面精度変化が起きない。本発明は、高温信頼性試験において、被着体の膨張収縮に耐えることができる。本発明は、耐熱試験後の着色、変色、耐湿試験後の強度低下といった問題が起こらない。
本発明は、例えば、耐湿熱性評価において、厚さ1mmの硬化物における、初期のΔbの値が0.1以下であり、85℃で500時間放置後のΔbの値が0.5以下である。
光ラジカル重合開始剤の使用量が多いと、耐湿熱性評価において、接着性の向上効果が小さかった(実験例8)。本発明以外の(メタ)アクリレートを使用した場合、耐湿熱性評価において、黄変し、本発明の効果を示さなかった(実験例9〜11)。例えば、水添しない共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートを使用した場合、耐湿熱性評価において、黄変し、本発明の効果を示さなかった(実験例9〜10)。例えば、水添共役ジエン構造を有しない(メタ)アクリレートを使用した場合、耐湿熱性評価において、黄変し、本発明の効果を示さなかった(実験例11)。可塑剤を使用しない場合、耐湿熱性評価において、接着性が小さく、本発明の効果を示さなかった(実験例12)。酸化防止剤を使用しない場合、耐湿熱性評価において、黄変し、本発明の効果を示さなかった(実験例13)。可塑剤として、水添していないポリブタジエンを使用した場合、耐湿熱性評価において、接着性が小さく、黄変し、本発明の効果を示さなかった(実験例14)。従って、公知の可塑剤の全てにおいて、本発明の効果を示すわけではないことが明らかになった。
本発明の組成物は、タッチパネル積層体用や液晶パネル積層体用の接着剤組成物に使用できる。本発明のタッチパネル積層体や液晶パネル積層体は、ディスプレイとして使用できる。本発明の組成物は、透明な部分や半透明な部分を貼り合わせる場合にも、硬化性を向上することができる。

Claims (16)

  1. 下記(A)〜(E)を含有する組成物であって、
    (A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレート
    (B)単官能(メタ)アクリレート
    (C)光ラジカル重合開始剤
    (D)可塑剤
    (E)酸化防止剤
    (D)可塑剤が、セバシン酸ジオクチルであり、
    (A)、(B)及び(D)の合計100質量部中、(A)成分の使用量が5〜70質量部、(B)成分の使用量が1〜50質量部、(D)成分の使用量が1〜80質量部であり、
    (A)、(B)及び(D)の合計100質量部に対して、(C)成分の使用量が0.001〜10質量部、(E)成分の使用量が0.001〜5質量部である、組成物。
  2. (A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートが、多官能(メタ)アクリレートである請求項1記載の組成物。
  3. (A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートが、ウレタン(メタ)アクリレートである請求項1又は2記載の組成物。
  4. (A)水添共役ジエン構造を有する(メタ)アクリレートの分子量が、500〜50000である請求項1〜3のうちの1項記載の組成物。
  5. (C)光重合開始剤が、ベンゾイン誘導体、アシルホスフィンオキサイド誘導体、α−ヒドロキシケトン誘導体からなる群から選ばれる1種以上である請求項1〜4のうちの1項記載の組成物。
  6. 請求項1〜のうちの1項記載の組成物からなる光硬化性樹脂組成物。
  7. 請求項1〜のうちの1項記載の組成物からなる接着剤組成物。
  8. 請求項1〜のうちの1項記載の組成物からなる被覆剤組成物。
  9. 請求項1〜のうちの1項記載の組成物の硬化体。
  10. 請求項記載の硬化体により被着体が被覆又は接合された複合体。
  11. 請求項10記載の被着体がトリアセチルセルロース、フッ素系ポリマー、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ガラス、金属からなる群から選ばれる1種以上である複合体。
  12. 請求項10記載の被着体の少なくとも一方に、光線透過率が0.1以下である箇所が含まれる複合体。
  13. 請求項1〜のうちの1項記載の組成物により被着体を貼り合わせたタッチパネル積層体。
  14. 請求項1〜5のうちの1項記載の組成物により被着体を貼り合わせた液晶パネル積層体。
  15. 請求項13記載のタッチパネル積層体を用いたディスプレイ。
  16. 請求項14記載の液晶パネル積層体を用いたディスプレイ。
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