JP6969235B2 - 紫外線硬化型粘着剤、硬化物、粘着シート - Google Patents
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Description
ガードナー色数が1以下であることを特徴とする、紫外線硬化型粘着剤。
測定装置本体:製品名「HLC−8220GPC」、東ソー(株)製
カラム:製品名「TSKGel G1000H」、「TSKGel G2000H」、いずれも東ソー(株)製
展開溶媒:テトラヒドロフラン
冷却管、撹拌機及び窒素導入管を備える反応装置に、数平均分子量2000のポリプロピレングリコール(ADEKA(株)製、商品名「アデカポリエーテルP−2000」)(以下、PPG2000)884部、イソホロンジイソシアネート(以下、IPDI)106部、2−エチルヘキシルアクリレート(以下、2−EHA)333部及びオクチル酸スズ0.4部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、中間体であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの2−EHA溶液を得た。続いて、4―ヒドロキシブチルアクリレート(以下、4HBA)を10部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量55,000、平均官能基数2.0のポリウレタンアクリレート(以下、(A−1)成分)の2−EHA溶液を得た。
製造例1と同様の反応装置に、PPG2000 910部、ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HDI)82部、2−EHA333部及びオクチル酸スズ0.4部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、中間体であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの2−EHA溶液を得た。続いて、2―ヒドロキシエチルアクリレート(以下、HEA)を8部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量57,000、平均官能基数2.0のポリウレタンアクリレートオリゴマー(以下、(A−2)成分)の2−EHA溶液を得た。
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量1000のポリプロピレングリコール(ADEKA(株)製、商品名「アデカポリエーテルP−1000」)(以下、PPG1000)840部、HDI149部、2−EHA333部及びオクチル酸スズ0.4部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、中間体であるイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーの2−EHA溶液を得た。続いて、HEAを11部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量68,000、平均官能基数2.0のポリウレタンアクリレートオリゴマー(以下、(A−3)成分)の2−EHA溶液を得た。
製造例1と同様の反応装置に、PPG2000 898部、IPDI 96部、2−EHA333部及びオクチル酸スズ0.4部を加え、80℃まで昇温して3時間保温した後、中間体である水酸基末端ポリウレタンの2−EHA溶液を得た。続いて、2−イソシアナトエチルメタアクリレート(昭和電工(株)製、商品名「カレンズMOI」)(以下、MOI)を6部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量55,000、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(以下、(A−4)成分)の2−EHA溶液を得た。
製造例1と同様の反応装置に、数平均分子量18000のポリプロピレングリコール(旭硝子(株)製、商品名「PREMINOL S 4318F」)(以下、PPG18000)986部、IPDI 6部、及びオクチル酸スズ0.3部を加え、80℃まで昇温して2時間保温した後、NCO測定にて反応完結を確認し、中間体である水酸基末端ウレタンオリゴマーを得た。ついで、MOIを8部加え、80℃で2時間保温し、NCO測定にて反応完結を確認することにより、重量平均分子量62,000、平均官能基数2.0のポリウレタンメタクリレートオリゴマー(ア)(以下、(ア)成分)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、水酸基含有アクリル系ポリマーの2−EHA溶液479部(根上工業(株)製、商品名「パラクロンSY−1062KY」;アクリル系ポリマー62wt%、重量平均分子量500000,2−EHA 38wt%)、MOI 3部、オクチル酸スズ0.2部を加え、80℃まで昇温し、4時間保温した後、NCO測定にて反応が完結していることを確認し、重量平均分子量500000のエチレン性不飽和結合含有アクリル系ポリマー(イ)(以下、(イ)成分)の2−EHA溶液を得た。
(A−1)成分、(B)成分として2−EHA、(D)成分として4HBA、並びに(E)成分として1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(DKSHジャパン社製、商品名「Luna200」(以下、L200))及び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(Lambson Group Ltd.社製、商品名「SPEEDCURE TPO」(以下、TPO))を表1で示す質量%となるよう混合することにより、紫外線硬化型粘着剤を得た。溶剤含有率及びガードナー色数を表2に示す(以下、同様)。
表1に示すような組成及び質量%で混合することにより、紫外線硬化型粘着剤をそれぞれ得た。
※2:(F)成分の使用量(wt%)は、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計質量を1とした場合における比率。
<(B)成分>
・2−EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
・ISTA:イソステアリルアクリレート
<(C)成分>
・IBXA:イソボルニルアクリレート
・TMCHA:3,3,5−トリメチルシクロヘキシルアクリレート
<(D)成分>
・4HBA:4−ヒドロキシブチルアクリレート
・2HBA:2−ヒドロキシブチルアクリレート
・HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
<(E)成分>
・L200:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(DKSHジャパン社製、商品名「Luna200」)
・TPO: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(Lambson Group Ltd.社製、商品名「SPEEDCURE TPO」)
<(F)成分>
・UH−2041:水酸基含有アクリルポリマー(商品名「アルフォンUH−2041」、東亞合成(株)製)
・DOA:アジピン酸ビス(2−エチルヘキシル)
○:均一であり完全に透明
×:白濁、沈降物、不溶解物及び液相分離のいずれかを確認
JIS K5600に準拠した測定値。
下記条件におけるガスクロマトグラフ装置の測定値。
(分析装置)
GC:Agilent 6850(アジレント・テクノロジー(株)製)
(GC測定条件)
GCカラム:HP−1(アジレント・テクノロジー(株)製)
カラム温度:50℃(10min)→10℃/min→300℃(10min)
カラム流量:2.0ml/min
Carrier gas:ヘリウム
注入方法:Split(50:1)
検出温度:300℃
E型粘度計(TVE−10(東機産業(株)製)による25℃及び5分の条件の測定値。
(1)粘着剤を、75μm厚の重剥離処理ポリエステルフィルム(パナック(株)製、商品名「SP−PET−03−75BU」)上に、硬化後の膜厚が200μmとなるよう塗布し、粘着剤組成物塗布層に38μm厚の軽剥離処理ポリエステルフィルム(パナック(株)製、商品名「SP−PET−01−38BU」)の剥離処理面を貼り合わせる。次いで、得られた塗工フィルムを、大気中、高圧水銀灯(100mW/cm2、900mJ/cm2)で紫外線を照射することで、粘着層を含む積層フィルム(軽剥離処理ポリエステルフィルム/粘着層/重剥離処理ポリエステルフィルム)を作製した。
(2)次に、該試験用積層フィルムから1cm×1cmの試験片を切り取った。次に、該試験片より軽剥離処理ポリエステルフィルムと重剥離処理ポリエステルフィルムを剥がし、粘着層(硬化物)のみからなるシート(以下、粘着層シート)を得た。
(3)次に、該粘着層シートを、市販の測定機(サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、「HAAKE MARS II CTC(ARES)」)にかけ、その動的粘弾性を以下の条件で測定した。そして、測定結果より、−20℃及び100℃における貯蔵弾性率G’を求めた。
測定周波数:1Hz
昇温速度 :3℃/分
測定温度 :−50〜100℃
形 状 :パラレルプレート 20.0mmφ
(1)項目1.(1)と同様に粘着層の膜厚が100μmとなるように試験用積層フィルムを作製し、更に軽剥離処理ポリエステルフィルムを剥がし、これに代えて50μm厚のポリエステルフィルム(東洋紡績(株)製、商品名「コスモシャインA−4300」)を2kgローラーで貼り合わせ、2時間放置した。次いで、このものから8cm×8cmの試験片を切り取り、重剥離処理ポリエステルフィルムを剥がすことによって、片面粘着シート(コスモシャインA−4300/粘着層)を作製した。
(2)一方、10cm×10cm×2mmのガラス板を用意し、その上にポリエステルフィルム片(5cm×5cm×50μm)を載置した。
(3)続けて、該ポリエステル片を完全に覆うように前記片面粘着シートを被せ、2kgローラーで密着させることにより、試験用積層体(コスモシャインA−4300/粘着層(100μm厚)/ポリエステルフィルム片(50μm厚)/ガラス板)を作製した。
(4)次に、該試験用積層体を、オートクレーブで50℃、0.5MPa及び20分の条件で処理した後、25℃、50%RHの条件で24時間放置した後、恒温恒湿槽中、85℃、85%RH及び24時間の条件で放置した。
(5)その後、前記粘着層の段差追従性を、以下の基準で目視評価した。
2:ポリエステルフィルム片の各辺沿いに浮きは然程認められないが、微細な気泡が5個を限度に確認できる
3:ポリエステルフィルム片の各辺沿いにやや幅広の浮きが認められ、かつ、微細な気泡も10個を限度に確認できる
4:ポリエステルフィルム片の各辺沿いに幅広の浮きが認められ、かつ、微細の気泡のみならず大きな気泡も複数確認できる
(1)前記項目2.(1)に係る片面粘着シートをガラス板に2kgローラーで貼り合わせて粘着試験用積層体(コスモシャインA−4300/粘着層/ガラス板)を作製し、これを25℃及び50%RHの条件下で24時間放置した。
(2)次いで、該片面粘着シートをガラス板から180°方向に300mm/minの速度で剥離することによって、粘着力(N/25mm)を測定した。(3)なお、測定は、市販の機械(AND(株)製、テンシロン万能材料試験機)を用いた。
前記項目3.(2)の粘着力試験実施後のガラス板における糊残り状態を以下の基準で目視評価した。
△:部分的にやや糊残りがある
×:ガラス表面全面に糊残りがある
前記項目3.(1)に係る粘着試験用積層体のヘイズ値と、これを温度85℃及び85%RHの恒温恒湿槽中に500時間静置した後のヘイズ値とを、村上色彩技術研究所製カラーへイズメーターを用いて、JIS K 5400に準拠し測定した。なお、得られたヘイズ値は、基材(コスモシャインA−4300及びガラス板)のヘイズ値を含めた値である。
前記項目3.(1)に係る粘着試験用積層体を、温度85℃及び85%RHの恒温恒湿槽中に500時間静置した後、粘着層の耐久性を以下の基準で評価した。
×:基材の剥がれ、粘着層位置のズレ、粘着層中の気泡、粘着層の破損の少なくとも一の欠陥が発生
前記項目2.(1)に係る片面粘着シートを、ステンレス板に2kgローラーで貼り合わせ、25℃及び50%RHの条件下で24時間放置した。次いで、JISZ−1524に準じ、該片面粘着シートの一端に1kgの荷重を垂直方向に負荷し、恒温槽付き保持力試験機(テスター産業(株)製、クリープテスター(恒温槽付き))中で100℃の条件で、粘着テープがずれ落ちるまでの時間を測定した。
Claims (14)
- (A)(a1)ポリエーテルポリオール、(a2)ポリイソシアネート、並びに(a3)水酸基含有モノ(メタ)アクリレート又はイソシアネート基含有モノ(メタ)アクリレートの反応物であるポリウレタン(メタ)アクリレートと、
(B)ホモポリマーとした場合のガラス転移温度が−70℃以上0℃未満である、アルキルモノ(メタ)アクリレートと、
(C)ホモポリマーとした場合のガラス転移温度0℃以上150℃未満である、水酸基不含有重合性モノマーと、
(D)一級水酸基含有モノ(メタ)アクリレートと、
(E)光重合開始剤とを含み、
かつ、
(a1)成分の数平均分子量が700〜10000であり、
(B)成分のアルキル基が分岐しているものであり、
(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計を100質量%とした場合において夫々の使用比率が順に20〜50質量%、10〜50質量%、0〜10質量%、及び20〜50質量%であり、
かつ、
(E)成分の使用比率が、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計質量に対して0.1〜5質量%であり、
かつ、
溶剤含有量が1質量%未満であり、
かつ、
ガードナー色数が1以下であることを特徴とする、
紫外線硬化型粘着剤。 - (a1)成分がポリプロピレングリコールを含む、請求項1の紫外線硬化型粘着剤。
- (a2)成分が脂肪族ジイソシアネート及び/又は脂環族ジイソシアネートである、請求項1又は2の紫外線硬化型粘着剤。
- 水酸基含有モノ(メタ)アクリレートが全炭素数5〜10の水酸基含有モノ(メタ)アクリレートである、請求項1〜3のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- イソシアネート基含有モノ(メタ)アクリレートが2−イソシアナトエチル(メタ)アクリレート及び/又は1,1−ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートを含む、請求項1〜4のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- (A)成分の(メタ)アクリロイル基の平均個数が1.5〜4である、請求項1〜5のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- (A)成分の重量平均分子量が10,000〜90,000である、請求項1〜6のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- (B)成分が、アルキル基の炭素数が4〜18のアルキルモノ(メタ)アクリレートを含む、請求項1〜7のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- (C)成分が、脂環族モノ(メタ)アクリレートを含む、請求項1〜8のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- (D)成分が、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及び/又は4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートを含む、請求項1〜9のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- 更に(F)可塑剤を、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計質量に対して0〜10質量%で含む、請求項1〜10のいずれかの紫外線硬化型粘着剤。
- 請求項1〜11のいずれかの紫外線硬化型粘着剤からなる硬化物。
- −20℃及び1Hzにおける貯蔵弾性率G’が1×106Pa以下であり、かつ、100℃及び1Hzにおける貯蔵弾性率G’が1×104Pa以上である、請求項12の硬化物。
- プラスチックフィルムの少なくとも片面に請求項12又は13の硬化物を有する粘着シート。
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