本発明の硬化性接着剤組成物は、活性エネルギー線が透過しない面を有する2以上の被着体を貼合する用途に使用する硬化性接着剤組成物であり、光硬化性樹脂(A)、熱可塑性樹脂(B)光重合開始剤を含有し、前記光硬化性樹脂(A)及び前記熱可塑性樹脂(B)が重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有する硬化性接着剤組成物である。
本発明の硬化性接着剤組成物は、外部刺激を加え、前記硬化性接着剤組成物の重合性官能基を活性化した後に被着体へ貼付するため、前記硬化性接着剤組成物の反応性を高めた状態で硬化を進行することができる。これにより、活性化させない状態と比較して、低温かつ短時間での硬化の進行が可能となる。
前記外部刺激としては、熱、光(活性エネルギー線)、水分(湿気)等があり、これに限定されるものではないが、熱や光を用いることが好ましく、光を用いることがより好ましい。光によって活性化される硬化性接着剤組成物は、光を照射しない状態であれば保存温度によらず硬化が進行することは無く、保存安定性が良好であり、かつ加熱しなくとも反応性部位を活性化することが可能なため低温での硬化の進行が可能となる。また、外部刺激は単独で用いても良く、複数を併用して用いても良い。
例えば前記外部刺激としては、前記光に加えて熱を併用する場合、前記光により反応の進行が開始しているので、あくまでも熱は硬化反応を促進させる目的として使用し、高温で加熱する必要はなく、低温下かつ短時間での反応でも良好な硬化反応を得ることが出来る。
本発明の硬化性接着剤組成物に含まれる光硬化性樹脂(A)及び熱可塑性樹脂(B)は、重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有する。これにより、外部刺激を与えた後に急速な硬化反応を抑制し、硬化反応を徐々に進行させることが可能となるため、外部刺激を与えた後も接合に必要な柔軟性を有することができる。その結果、外部刺激を与えた後に接着剤組成物と部材同士を積層することが可能である。
前記硬化性接着剤組成物であれば、例えば光を照射した後に硬化が徐々に進行するため、光を照射した後も接合に必要な柔軟性を有しており、光を透過できない被着体においても接合することが可能である。
前記硬化性接着剤組成物としては、硬化前の取り扱い性に優れ、かつ厚み調整が容易であることから、予めシート状に成形されたものを使用することが好ましい。
前記シート状の接合材としては、厚さが50~2000μmの範囲のものを使用することが好ましく、100~1500μmのものを使用することがより好ましく、200~1000μmのものを使用することが、硬化前の取り扱い性に優れ、かつ、例えば被着体表面に凹凸や撓み等の段差があるものに対して追従を行うことが可能となるため好ましい。
前記硬化性接着剤組成物としては、その40℃における損失正接(tanδ40)が周波数1Hzで測定した場合に3.0未満以下であるものを使用することが例えば硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されることを防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性を向上した硬化性接着剤組成物を得るうえで好ましく、0.01以上から1.5以下の範囲であることがより好ましく、0.1以上1.0以下の範囲であるものを使用することさらに好ましく、0.1以上0.8以下の範囲であるものを使用することが特に好ましい。前記範囲にすることで、例えば硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されることをより一層防止し、かつ硬化前の取り扱い性に優れた硬化性接着剤組成物を得ることができる。
前記硬化性接着剤組成物としては、その60℃における損失正接(tanδ60)が周波数1Hzで測定した場合に1.5以上であるものを使用することが、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのを防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性を向上した硬化性接着剤組成物を得るうえで好ましく、2.0以上であるものを使用するのがより好ましく、5.0以上であるものを使用することがさらに好ましく、10.0以上であるものを使用することが部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した硬化性接着剤組成物を得るうえでさらに好ましい。
なお、上記40℃における損失正接(tanδ40)及び60℃における損失正接(tanδ60)は、動的粘弾性試験機(レオメトリックス社製、商品名:アレス2KSTD)を用いて、同試験機の測定部である平行円盤の間に試験片を挟み込み、温度40℃または60℃、及び、周波数1Hzでの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定し、損失正接(tanδ)は前記損失弾性率(G”)を前記貯蔵弾性率(G’)により除した値(G”/G’)である。なお、上記測定で使用する試験片としては、前記硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を厚さ1mmで直径8mmの大きさからなる円状に裁断したものを使用した。
なお、前記硬化性接着剤組成物の40℃における損失正接(tanδ40)及び60℃における損失正接(tanδ60)は、前記光硬化性樹脂(A)、前記熱可塑性樹脂(B)、必要に応じてその他成分等の組成やその数平均分子量等を適宜選択することによって、前期所定の範囲内に設定することができる。
また、前記硬化性接着剤組成物としては、25℃から120℃の範囲に融点を有するものを使用することが好ましく、30℃から90℃の範囲に融点を持つものがより好ましく、35℃から60℃の範囲に融点を持つものが、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのを防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性を向上した硬化性接着剤組成物を得るうえで好ましい。
なお、前記融点とは、示差走査熱量測定法(DSC法)を用いて、30℃から150℃まで昇温速度10℃/分の昇温条件で昇温し、1分間保持した後、10℃/分の降温条件で-10℃まで一旦冷却し、10分間保持した後、再度10℃/分の昇温条件で測定した際に観察される最大発熱ピーク(発熱ピークトップ)を示す温度を指す。
本発明の硬化性接着剤組成物は光硬化性樹脂(A)を含み、前記光硬化性樹脂(A)は重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有する。
前記光硬化性樹脂(A)としては光カチオン重合性化合物及び/又は光アニオン重合性化合物を用いることが好ましい。前記光カチオン重合性化合物及び/又は光アニオン重合性化合物を用いることで、硬化時に酸素の阻害を受けず、また照射後も継続的に反応が進行し、また、光を照射した後に部材と積層することで、光を透過しない部材に対しても積層することが可能である。特に、カチオン重合性化合物を用いることが、光照射後の反応性に優れ、硬化後の高い接合性を得やすいためより好ましい。前記光重合性化合物は単独で用いても良いし、併用して用いてもよい。
前記光カチオン重合性化合物としては、1分子中に1個以上の光カチオン重合性の官能基を有するものであればよく、特に限定されるものではない。光カチオン重合性化合物としては、1分子中に1個以上のエポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ビニルエーテル基、エピスルフィド基、エチレンイミン基、オキサゾリン基等の光カチオン重合性の官能基を有するものであることが好ましい。中でも、高い硬化性と、硬化後の接合性を得るうえで、前記光カチオン重合性化合物はエポキシ基、オキセタニル基を有するものがより好ましい。
前記エポキシ基を有する光カチオン重合性化合物としては、1分子中に1個以上エポキシ基を有する化合物を使用することができる。具体的には、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、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、ポリヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、イソシアネート変性エポキシ樹脂、10-(2,5-ジヒドロキシフェニル)-9,10-ジヒドロ 9-オキサ-10-フォスファフェナントレン-10-オキサイド変性エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ヘキサンジオール型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン-フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール-フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール-クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂、トリメチロールプロパン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、エポキシ基を有するアクリル樹脂、エポキシ基を有するポリウレタン樹脂、エポキシ基を有するポリエステル樹脂、可とう性を有するエポキシ樹脂等を使用することができる。
なかでも、前記エポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂や多官能脂肪族型エポキシ樹脂を使用することが好ましく、脂環式エポキシ樹脂を使用することがより好ましい。これらは前記光カチオン重合性に優れるため、硬化性に優れた接合材を得ることができ、また、接合後の接着剤層の経時的な変形を抑制するための好適な弾性率を付与することができる。
さらに、これらに他の樹脂成分などを配合したり、付加したりして可撓性を高めたり、接着力や屈曲力の向上は図ってもよく、このような変性体としては、CTBN(末端カルボキシル基含有ブタジエン-アクリロニトリルゴム)変性エポキシ樹脂;アクリルゴム、NBR、SBR、ブチルゴム、もしくはイソプレンゴムなどの各種ゴムを樹脂分散させたエポキシ樹脂;上記のような液状ゴムで変性されたエポキシ樹脂;アクリル、ウレタン、尿素、ポリエステル、スチレンなどの各種樹脂を添加してなるエポキシ樹脂;キレート変性エポキシ樹脂;ポリオール変性エポキシ樹脂などを用いることができる。
前記オキセタニル基を有する光カチオン重合性化合物としては、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、1,4-ビス[(3-メチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、3-メチル-3-グリシジルオキセタン、3-エチル-3-グリシジルオキセタン、3-メチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、ジ{1-エチル(3-オキセタニル)}メチルエーテル等のオキセタン化合物が挙げられる。
前記光硬化性樹脂(A)は、硬化性接着剤組成物の全量に対して10質量%~70質量%の範囲で使用することが好ましく、20質量%~40質量%の範囲で使用することが硬化後の接合性が低下することなく、かつ、例えば硬化性接着剤組成物からなる接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着剤組成物を得ることができるうえでより好ましい。
また、本発明の硬化性接着剤組成物は熱可塑性樹脂(B)を含む。
前記熱可塑性樹脂(B)は重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有する。前記重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有する熱可塑性樹脂(B)を用いることで、前記重合性化合物(A)と相互に反応することが可能となり、かつ、外部刺激を与えた後の急速な硬化反応を抑制し、硬化反応を徐々に進行させることが可能となるため、外部刺激を与えた後も接合に必要な柔軟性を有することができる。その結果、外部刺激を与えた後に接着剤組成物と部材同士を積層することが可能である。
前記熱可塑性樹脂(B)が有する重合性官能基として、イソシアネート基、水酸基、オキセタニル基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を有することが好ましい。前記イソシアネート基、水酸基、オキセタニル基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を有する熱可塑性樹脂(B)を用いることで、前記重合性化合物(A)と相互に反応することが可能となり、かつ、外部刺激を与えた後に急速な硬化反応を抑制し、硬化反応を徐々に進行させることが可能となるため、外部刺激を与えた後も接合に必要な柔軟性を有することができる。その結果、外部刺激を与えた後に接着剤組成物と部材同士を積層することが可能である。
前記熱可塑性樹脂(B)としては、その40℃における損失正接(tanδ40)が周波数1Hzで測定した場合に3.0未満以下であるものを使用することが例えば前記熱可塑性樹脂(B)を含む硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されることを防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性を向上した硬化性接着剤組成物を得るうえで好ましく、0.01以上から1.5以下の範囲であることがより好ましく、0.1以上1.0以下の範囲であるものを使用することさらに好ましく、0.1以上0.8以下の範囲であるものを使用することが特に好ましい。前記範囲にすることで、例えば前記熱可塑性樹脂(B)を含む硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されることをより一層防止し、かつ硬化前の取り扱い性に優れた硬化性接着剤組成物を得ることができる。
前記熱可塑性樹脂(B)としては、60℃における損失正接(tanδ60)が周波数1Hzで測定した場合に1.5以上であるものを使用することが、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば前記熱可塑性樹脂(B)を含む硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されることを防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性を向上した硬化性接着剤組成物を得るうえで好ましく、5.0以上であるものを使用することがさらに好ましく、10.0以上であるものを使用することが部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した硬化性接着剤組成物を得るうえでさらに好ましい。
なお、上記40℃における損失正接(tanδ40)及び60℃における損失正接(tanδ60)は、動的粘弾性試験機(レオメトリックス社製、商品名:アレス2KSTD)を用いて、同試験機の測定部である平行円盤の間に試験片を挟み込み、温度40℃または60℃、及び、周波数1Hzでの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定し、損失正接(tanδ)は前記損失弾性率(G”)を前記貯蔵弾性率(G’)により除した値(G”/G’)である。なお、上記測定で使用する試験片としては、前記硬化性接着剤組成物を用いて形成された接着剤層を厚さ1mmで直径8mmの大きさからなる円状に裁断したものを使用した。
なお、前記熱可塑性樹脂(B)の40℃における損失正接(tanδ40)及び60℃における損失正接(tanδ60)は、例えば、ウレタン樹脂を用いる場合、ウレタン樹脂を構成するポリオールとポリイソシアネート等の組成やその数平均分子量等を適宜選択することによって、前期所定の範囲内に設定することができる。
また、前記熱可塑性樹脂(B)としては、30℃~120℃の範囲に融点を有するものを使用することが好ましく、35℃~100℃の範囲に融点を持つものがより好ましく、40℃~80℃の範囲に融点を持つものが、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば前記熱可塑性樹脂(B)を含む硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されることを防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性を向上した硬化性接着剤組成物を得るうえで好ましい。
なお、前記融点とは、示差走査熱量測定法(DSC法)を用いて、30℃から150℃まで昇温速度10℃/分の昇温条件で昇温し、1分間保持した後、10℃/分の降温条件で-10℃まで一旦冷却し、10分間保持した後、再度10℃/分の昇温条件で測定した際に観察される最大発熱ピーク(発熱ピークトップ)を示す温度を指す。
また、前記熱可塑性樹脂(B)としては、硬化前の取り扱い性に優れ、かつ、例えば前記硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着剤組成物を得ることができるうえで、重量平均分子量が2000~2000000の範囲の接着性樹脂を用いることが好ましい。より好ましい重量平均分子量の範囲は5000~1000000であり、さらに好ましい重量平均分子量の範囲は5000~800000である。重量平均分子量が小さすぎると、硬化前の硬化性接着剤組成物の凝集力が不足し、経時で硬化性接着剤組成物の染み出しが生じる等により取り扱い性が低下する。また、重量平均分子量が大きすぎると、前記光硬化性樹脂(A)との相溶性が低下することがある。
前記熱可塑性樹脂(B)としては、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂等が挙げられる。これらの接着性樹脂は、単独共重合体でも良く、共重合体でも良い。また、これらの接着性樹脂は単独で用いられても良く、2種以上が併用されても良い。
前記熱可塑性樹脂(B)としては、ウレタン樹脂、アクリル樹脂を用いることが、硬化前の取り扱い性に優れ、かつ、例えば硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着剤組成物を得ることができるうえでより好ましく、ウレタン樹脂(B’)を用いることがさらに好ましい。
前記ウレタン樹脂(B’)は、重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有することが好ましい。
前記重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有するウレタン樹脂(B’)を使用することで、前記接着剤組成物に外部刺激を与えた際の急速な反応を抑制することが出来るため、外部刺激を与えた後に部材同士を接合することが可能である。
前記外部刺激としては、光を用いることが好ましい。重合反応を進行させ硬化物を形成する場合、前記重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基を有するウレタン樹脂(B’)を使用することで、光の照射による重合のみでなく、暗反応によっても重合が進行させることができるため、例えば光を透過できない部材同士を接合することが可能である。
前記外部刺激としては、前記光に加え、必要に応じて熱を併用してもよい。この場合、前記光により反応の進行が開始しているので、あくまでも熱は硬化反応を促進させる目的として使用し、高温で加熱する必要はなく、低温下かつ短時間での反応でも良好な硬化反応を得ることが出来る。
前記不飽和二重結合以外の重合性官能基として、イソシアネート基、水酸基、オキセタニル基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種以上を有することが好ましい。
前記イソシアネート基を有するウレタン樹脂(B’)としては、例えばポリオール(b’1)とポリイソシアネート(b’2)とを反応させることによって得られたイソシアネート基を有するウレタン樹脂(B’1)を使用することができる。
前記水酸基を有するウレタン樹脂(B’)としては、例えばポリオール(b’1)とポリイソシアネート(b’2)とを反応させることによって得られた水酸基を有するウレタン樹脂(B’2)を使用することができる。
前記オキセタニル基又はエポキシ基を有するウレタン樹脂(B’)としては、例えば前記イソシアネート基を有するウレタン樹脂(B’1)と、前記イソシアネート基と反応しうる官能基(b”1)を有し、オキセタニル基又はエポキシ基かつ少なくとも1つ以上の不飽和二重結合以外の重合性官能基(b”2)を有する単量体(B”)を反応させることにより得られるウレタン樹脂(B’3)を使用することができる。
前記イソシアネート基と反応しうる官能基(b”1)としては、例えば水酸基、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基等を使用することができ、水酸基、アミノ基を使用することが好ましい。
前記不飽和二重結合重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基(b”2)としては、所謂ラジカル重合性を有する官能基以外のことを指し、例えばカチオン重合性を有する官能基とアニオン重合性を有する官能基のことである。
また、前記不飽和二重結合重合性不飽和二重結合以外の重合性官能基(b”2)としては、例えばエポキシ基、オキセタニル基、エチレンスルフィド基等を使用することができ、オキセタニル基を使用することが好ましい。
前記単量体(B”)としては、前記イソシアネート基と反応しうる官能基(b”1)及びオキセタニル基又はエポキシ基前記不飽和二重結合以外の重合性官能基(b”2)を有しているものであれば特に限定されるものではなく、例えば3-エチル-3-(4-ヒドロキシブチル)オキシメチル-オキセタン、3-ヒドロキシメチル-3-エチルオキセタン、2-ヒドロキシメチルオキセタン、3-ヒドロキシオキセタン等が挙げられる。
前記単量体(B”)としては、前記ウレタン樹脂(B’)100質量部に対して、5質量部~20質量部の範囲で使用することが好ましく、5質量部~15質量部の範囲で使用することがより好ましい。
前記単量体(B”)としては、より具体的には前記ウレタン樹脂(B’)が有するイソシアネート基のモル数に対して、好ましくは50モル%を超えて100モル%以下、より好ましくは60モル%~100モル%、さらに好ましくは80モル%~100モル%の、前記イソシアネート基と反応しうる官能基を供給可能な量を使用することができる。これにより、適度な柔軟性と、速硬化性、基材への塗布後の保型性、機械的強度、耐久性(特に耐加水分解性)、基材への密着性等に優れた前記熱可塑性樹脂(B)を得ることができる。
前記ウレタン樹脂(B’)と前記単量体(B”)とを反応させる際には、必要に応じて、ウレタン化触媒を使用することができる。前記ウレタン化触媒は、前記ウレタン化反応の任意の段階で、適宜加えることができる。前記ウレタン化反応は、イソシアネート基含有量(%)が実質的に一定になるまで行うことが好ましい。
前記ウレタン化触媒としては、例えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N-メチルモルホリン等の含窒素化合物、酢酸カリウム、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸第一錫等の有機金属塩、ジブチル錫ジラウレート等の有機金属化合物等を使用することができる。
また、前記ウレタン樹脂(B’)の製造に使用可能な前記ポリオール(b’1)としては、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール からなる群より選ばれる1種以上等を使用することができる。なかでも、前記ポリオール(b’1)としては、ポリカーボネートポリオール、ポリエステルポリオールを単独または2種以上組み合わせ使用することが好ましく、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及びポリエステルポリオールを組み合わせて組み合わせ使用することが、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物の接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した硬化性接着剤組成物を得ることが出来るためより好ましい。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、例えば炭酸エステル及び/又はホスゲンと、後述する低分子ポリオールとを反応させて得られるものを使用することができる。
前記炭酸エステルとしては、例えばメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルカーボネート、ジエチルカーボネート、シクロカーボネート、ジフェニルカーボネート等を使用することができる。
また、前記炭酸エステルやホスゲンと反応しうる低分子ポリオールとしては、例えば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、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ハイドロキノン、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’-ビフェノール等を使用することができる。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、脂肪族ポリカーボネートポリオールまたは脂環式ポリカーボネートポリオールを使用することが好ましい。
脂肪族ポリカーボネートポリオールとしては、前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物、例えば常温下で貼付が可能なレベルの粘着性を付与するうえで、ジアルキルカーボネートと、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオールからなる群より選ばれる1種以上のポリオールとを反応させて得られるものを使用することが好ましい。
脂環式ポリカーボネートポリオールとしては、前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物接着シートに、例えば常温下で貼付可能なレベルの粘着性を付与し、かつ優れた初期凝集力を付与するうえで、例えばジアルキルカーボネートと、シクロヘキサンジメタノール及びその誘導体からなる群より選ばれる1種以上を含むポリオールとを反応させて得られるものを使用することが好ましい。
前記ポリカーボネートポリオールとしては、前記所定範囲内の損失正接(tanδ40及びtanδ60)を備えたウレタン樹脂を形成し、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物の接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえで、500~5000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、800~3000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましい。
前記ポリカーボネートポリオールは、前記ポリオール(b’1)の全量に対して20質量%~80質量%の範囲で使用することが好ましく、30質量%~70質量%の範囲で使用することがより好ましく、40質量%~50質量%の範囲で使用することが光常温下で貼付可能なレベルの粘着性を維持し、かつ、前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物を用いた接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえで好ましい。
前記ポリオール(b’1)に使用可能な前記ポリエステルポリオールとしては、例えば低分子量のポリオールとポリカルボン酸とをエステル化反応して得られるもの、ε-カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステル、これらの共重合ポリエステル等を使用することができる。
前記低分子量のポリオールとしては、例えば概ね分子量が50~300程度である、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3-ブタンジオール等の脂肪族アルキレングリコールや、シクロヘキサンジメタノール等を使用することができる。
また、前記ポリエステルポリオールの製造に使用可能な前記ポリカルボン酸としては、例えばコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸や、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、ビナフチルジカルボン酸、オキシジ安息香酸、カルボニルジ安息香酸、イソフタロイルジ安息香酸、テレフタロイルジ安息香酸等の芳香族ジカルボン酸、及びそれらの無水物またはエステル化物等を使用することができる。
前記ポリエステルポリオールとしては、前記所定範囲内の損失正接(tanδ40及びtanδ60)を備えたウレタン樹脂を形成し、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえで、脂肪族ポリエステルポリオールを使用することが好ましく、直鎖脂肪族ポリエステルポリオールを使用することがより好ましい。前記直鎖脂肪族ポリエステルポリオールは、側鎖にアルキル基を有さないポリエステルポリオールを指す。
前記ポリエステルポリオールとしては、前記脂肪族アルキレングリコールと脂肪族ジカルボン酸とを反応させて得られるものが挙げられ、1,6-ヘキサンジオールとアジピン酸とをエステル化反応して得られる脂肪族ポリエステルポリオールを使用することが好ましい。
前記ポリエステルポリオールとしては、前記所定範囲内の損失正接(tanδ40及びtanδ60)を備えたウレタン樹脂を形成し、硬化前の取り扱い性に優れ、例えば前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえで、1000~5000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましい。
特に、前記ポリエステルポリオールとして、1,2-エタンジオールまたは1,4-ブタンジオール等の脂肪族ジオールと、アジピン酸とを反応させて得られるポリエステルポリオールを使用する場合には、1100~2900の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、1,6-ヘキサンジオールとアジピン酸とを反応させて得られるポリエステルポリオールを使用する場合には、1100~5000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、1,6-ヘキサンジオールとセバシン酸とを反応させて得られるポリエステルポリオールを使用する場合には、1000~5000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましい。
前記ポリエステルポリオールは、前記ポリオール(b’1)の全量に対して10質量%~50質量%の範囲で使用することが好ましく、20質量%~40質量%の範囲で使用することが、常温下で貼付可能なレベルの粘着性を維持し、かつ、前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえで好ましい。
前記ポリオール(b’1)としては、前記ポリカーボネートポリオールと前記ポリエステルポリオールとを組み合わせ使用することが好ましい。
前記ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールは、前記ポリオール(b’1)100質量部に対して、合計20質量部以上を含有するものを使用することが好ましく、50質量部以上を含有するものを使用することが、常温下で貼付可能なレベルの粘着性を維持し、かつ、かつ、前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえで好ましい。
前記ポリカーボネートポリオールと前記ポリエステルポリオールとを組み合わせ使用する際には、[ポリカーボネートポリオール/ポリエステルポリオール](質量比)は、0.4~7.0の範囲であることが好ましく、1.0~2.0の範囲であることが、前記所定範囲内の損失正接(tanδ40及びtanδ60)を備えたウレタン樹脂を形成し、その結果、常温下で貼付可能なレベルの粘着性を維持し、例えば前記ウレタン樹脂(B’)を含む硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、かつ、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着シートを得るうえでより好ましい。
また、前記ポリオール(b’1)としては、ポリエーテルポリオールを使用することもできる。前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば活性水素原子を2個以上有する化合物の1種または2種以上を開始剤として、アルキレンオキサイドを付加重合させたものを使用することができる。
前記開始剤としては、例えば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、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ビスフェノールA、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等を使用することができる。
前記アルキレンオキサイドとしては、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、エピクロルヒドリン、テトラヒドロフラン等を使用することができる。
前記ポリエーテルポリオールとしては、脂肪族ポリエーテルポリオールや脂環式構造を有するポリエーテルポリオールを使用することが好ましい。
前記ポリエーテルポリオールとしては、特にテトラヒドロフランを開環重合して得られるポリテトラメチレングリコール、テトラヒドロフランとアルキル置換テトラヒドロフランとを反応させて得られるポリテトラメチレングリコール誘導体、ネオペンチルグリコールとテトラヒドロフランとを共重合させたポリテトラメチレングリコール誘導体等を使用することができる。なかでも、前記ポリエーテルポリオールとしては、前記硬化性接着剤組成物を含む接着シートが常温下で可能なレベルの貼付性を維持し、かつ、優れた柔軟性、耐久性(特に耐加水分解性)等を向上するうえで、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリテトラメチレングリコール誘導体(PTXG)を使用することが好ましい。
また、前記ポリオール(b’1)としては、前記接着シートを硬化して形成した硬化物(硬化後の接着剤層)の接合後の接着剤層の経時的なズレや変形を抑制することを目的とする場合、芳香族ポリオールを用いることが好ましい。前記芳香族ポリオールを用いることで、前記ウレタン樹脂(B’)の剛直性を向上することができる。
前記芳香族ポリオールとしては、例えばハイドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシフェニル、ナフタレンジオール、ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビスフェノールF、ビスフェノールA、ビスフェノールAに対してエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが付加した付加体(ジエトキシ化ビスフェノールA等)、p-キシリレングリコール、m-キシリレングリコール、o-キシリレングリコール、4,4′-ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,2′-ビスヒドロキシメチルビフェニル、2,2′-ビスヒドロキシメチルビフェニル、4,3′-ビスヒドロキシメチルビフェニル、3,3′-ビスヒドロキシメチルビフェニル、3,2′-ビスヒドロキシメチルビフェニル、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、1,4-ベンゼンジメタノール、1,3-ベンゼンジメタノール、1,2-ベンゼンジメタノール、4,4’-ナフタレンジメタノール、3,4’-ナフタレンジメタノール、及びこれらの変性化合物等が挙げられる。
また、前記ポリオール(b’1)としては、前記したもののほかに、その他のポリオールを使用することができる。前記その他のポリオールとしては、例えばアクリルポリオール等が挙げられる。
前記ポリオール(b’1)としては、500~5000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが好ましく、1000~3000の範囲の数平均分子量を有するものを使用することが、保型性、塗布作業性、初期凝集力等に優れた硬化性接着剤組成物を得るうえでより好ましい。なお、前記数平均分子量は、下記条件にて測定した値である。
〔数平均分子量の測定方法〕
本発明に記載の数平均分子量の測定は、ポリスチレン換算によるゲル・パーミエイション・クロマトグラフ(GPC)により、下記条件にて測定した値である。
樹脂試料溶液;0.4質量%テトラヒドロフラン(THF)溶液
測定装置型番;HLC-8220GPC(東ソー株式会社製)
カラム ;TSKgel(東ソー株式会社製)
溶離液 ;テトラヒドロフラン(THF)
前記ウレタン樹脂(B’)の製造に使用可能なポリイソシアネート(b’2)としては、脂環式ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート等を使用することができる。
また、前記ポリイソシアネート(b’2)としては、脂環式ポリイソシアネートを使用することが、部材の撓みや表面の段差部への追従性をより一層向上した接着剤組成物を得るうえで好ましい。
前記脂環式ポリイソシアネートとしては、例えばイソホロンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、2,4-及び/又は2,6-メチルシクロヘキサンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ビス(2-イソシアナトエチル)-4-シクロヘキシレン-1,2-ジカルボキシレート及び2,5-及び/又は2,6-ノルボルナンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート等を、単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
前記脂環式ポリイソシアネートとしては、前記したなかでも、前記ポリオール(b’1)との良好な反応性を有し、かつ、耐熱性や光線透過性等に優れた接着シートを得るうえで、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(HMDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,3-ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン(BICH)を使用することが好ましい。
前記ポリオール(b’1)と前記ポリイソシアネート(b’2)とを反応させイソシアネート基を有するウレタン樹脂(B’)を製造する方法としては、例えば反応容器に仕込んだ前記ポリオール(b’1)を、常圧または減圧条件下で加熱することにより水分を除去した後、前記ポリイソシアネート(b’2)を一括または分割して供給し反応させる方法が挙げられる。
前記ポリオール(b’1)と前記ポリイソシアネート(b’2)との反応は、前記ポリイソシアネート(b’2)が有するイソシアネート基と、前記ポリオール(b’1)が有する水酸基との当量比(以下[NCO/OH当量比]という。)が、1.1~20.0の範囲で行うことが好ましく、1.1~13.0の範囲で行うことがより好ましく、1.1~5.0の範囲で行うことがさらに好ましく、1.5~3.0の範囲で行うことが特に好ましい。
また、前記ポリイソシアネート(b’2)としては、芳香族ポリイソシアネートを使用することが、前記接着剤組成物を硬化して形成した硬化物(硬化後の接着剤層)の接合後の接着剤層の経時的なズレや変形を抑制するうえで好ましい。
また、前記芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′-ジフェニルメタンジイソシアネート等のジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、多核ポリフェニレンポリメチルポリイソシアネート(ポリメリックMDI)、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート等のトリレンジイソシアネート(TDI)、1,4-ナフタレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート等のナフタレンジイソシアネート(NDI);1,5-テトラヒドロナフタレンジイソシアネート;1,2-フェニレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート等のフェニレンジイソシアネート(PDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI);トリジンジイソシアネート(TODI)、2,4,6-トリメチルフェニル-1,3-ジイソシアネート、2,4,6-トリイソプロピルフェニル-1,3-ジイソシアネート、クロロフェニレン-2,4-ジイソシアネート、4,4′-ジフェニルエーテルジイソシアネート、3,3′-ジメチル-4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3′-ジメトキシ-4,4′-ジフェニレンジイソシアネート、3,3′-ジクロロ-4,4′-ビフェニレンジイソシアネート、及びこれらの変性化合物等が挙げられる。
前記芳香族ポリイソシアネートとしては、前記したなかでも、前記ポリオール(b’1)との良好な反応性を有し、かつ、前記接着剤組成物を硬化して形成した硬化物(硬化後の接着剤層)の接合後の接着剤層の経時的なズレや変形を抑制するうえで、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2′-ジフェニルメタンジイソシアネート等のジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート等のトリレンジイソシアネート(TDI)、1,4-ナフタレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート等のナフタレンジイソシアネート(NDI)を使用することが好ましい。
前記ポリオール(b’1)と前記ポリイソシアネート(b’2)との反応条件(温度、時間等)は、安全、品質、コストなど諸条件を考慮して適宜設定すればよく、特に限定しないが、例えば反応温度は、好ましくは70~120℃の範囲であり、反応時間は、好ましくは30分~5時間の範囲である。
前記ポリオール(b’1)と前記ポリイソシアネート(b’2)とを反応させる際には、必要に応じて、触媒として、例えば、三級アミン触媒や有機金属系触媒等を使用することができる。
また、前記反応は、無溶剤の環境下で行っても、有機溶剤存在下で行ってもよい。
前記有機溶剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート等のエーテルエステル系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤等を、単独または2種以上組み合わせ使用することができる。前記有機溶剤は、前記ウレタン樹脂(B’)の製造途中または、前記ウレタン樹脂(B’)を製造した後、減圧加熱、常圧乾燥等の適切な方法により除去してもよい。
本発明の硬化性接着剤組成物としては、外部刺激を与えた後の反応性を促進し、硬化後の高い接合性を得るために光重合開始剤を含有するものを使用する
また、前記重合開始剤としては、例えば光重合開始剤と熱重合開始剤とがあるが、光により反応が進行する光重合開始剤を用いることで、低温下での反応と、良好な硬化反応を得ることが出来る。これにより、積層する部材の損傷や、部材間にひずみが生じることで部材を変形させたり、接合材と部材間にクラックが生じさせたりすることなく、高い接合性を得ることが出来る。
前記光としては、紫外線や可視光など適宜の光を用いることができるが、300nm以上420nm以下の波長の光を用いることが好ましい。
前記光重合開始剤としては、光により活性化されるものであればよく、例えば光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、光アニオン重合開始剤が挙げられるが、光カチオン重合開始剤、光アニオン重合開始剤を使用することが好ましく、光カチオン重合開始剤を使用することが、暗反応による重合を好適に調整することができるため好ましい。
上記光カチオン重合開始剤としては、使用する波長の光によりカチオン重合性の官能基の開環反応を誘発し得る限り、特に限定されるわけではないが、300~370nmの波長の光によりカチオン重合性の官能基の開環反応を誘発し、かつ370nmを超える波長領域で非活性な化合物が好ましく用いられ、このような化合物としては、例えば、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩などのオニウム塩類が挙げられる。
このようなオニウム塩類の具体例としては、例えば、オプトマーSP-150、オプトマーSP-170、オプトマーSP-171(いずれもADEKA社製)、UVE-1014(ゼネラルエレクトロニクス社製)、OMNICAT250、OMNICAT270(いずれもIGM Resin社製)、IRGACURE290(BASF社製)、サンエイドSI-60L、サンエイドSI-80L、サンエイドSI-100L(いずれも三新化学工業社製)、CPI-100P、CPI-101A、CPI-200K(いずれもサンアプロ社製)等が挙げられる。
なお、前記光カチオン重合開始剤は、単独で用いられてもよく、2種以上併用されてもよい。さらに、有効活性波長の異なる複数の光カチオン重合開始剤を用い、2段階硬化させてもよい。
前記光カチオン重合開始剤は、必要に応じてアントラセン系、チオキサントン系等の増感剤を併用してもよい。
前記光カチオン重合開始剤の配合割合としては、前記ウレタン樹脂(B’)を含有する接着剤組成物100質量部に対し、0.001質量部~30質量部の範囲で使用することが好ましく、0.01~20質量部の範囲で使用することが好ましく、0.1質量部~10質量部の範囲で使用することが更に好ましい。前記光カチオン重合開始剤の配合割合が少なすぎると、高い接合性の発現に必要な硬化が不十分となり、多すぎると硬化性は向上するが、光照射後の硬化の進行が速く、光を透過できない部材同士を接合することが困難となる。
本発明の硬化性接着剤組成物としては、前記光硬化性樹脂(A)、前記熱可塑性樹脂(B)、前記光重合開始剤の他にも必要に応じてその他の成分を含有するものを使用することができる。
本発明の硬化性接着剤組成物としては、例えば硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シート用いる場合、これをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止し、かつ常温下での貼付性に優れた接着シートを得るために、重量平均分子量が2000~2000000の範囲の粘着性樹脂を用いることができる。好ましい重量平均分子量の範囲は5000~1000000であり、より好ましい重量平均分子量の範囲は5000~800000である。
前記粘着性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリビニルアセタール等が挙げられる。これらの粘着性樹脂は、単独共重合体でも良く、共重合体でも良い。また、これらの粘着性樹脂は単独で用いられても良く、2種以上が併用されても良い。
前記粘着性樹脂としては、常温下において粘着性を有することが、前記硬化性接着剤組成物用いて形成された接着剤層を有する接着シートを被着体へ積層する際の貼付性が向上するため好ましい。前記粘着性樹脂の粘着性を付与するためには、前記接着性樹脂のガラス転移温度が、-30~20℃の範囲であることが好ましく、-25~10℃の範囲であることがより好ましい。上記範囲内のガラス転移温度であることで、前記硬化性接合材組成物に粘着性を付与するとともに、高い弾性率を付与でき、前記接合材の接合強度を向上することができる。
なお、前記接着性樹脂のガラス転移温度は、例えば動的粘弾性試験機(レオメトリックス社製、商品名:アレス2KSTD)を用いて、同試験機の測定部である平行円盤の間に試験片を挟み込み、周波数1.0Hzでの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定し、前記損失弾性率(G”)を前記貯蔵弾性率(G’)により除した値(G”/G’)で算出できる損失正接(tanδ)が最大値となる温度として算出することができる。
前記粘着性樹脂は架橋されても良いため、架橋剤や前記硬化性接着剤組成物に含まれる官能基と反応可能な官能基が導入されていても良い。上記官能基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基等が挙げられるが、前述した前記硬化性接着剤組成物の重合阻害とならない範囲において、適時選択することが好ましい。
前記粘着性樹脂は、前記前記硬化性接着剤組成物100質量部に対して0.1質量部~100質量部の範囲で使用することが好ましく、1~50質量部の範囲で使用することが好ましく、5質量部~30質量部の範囲で使用することが更に好ましい。前記粘着性樹脂を上記範囲内の配合割合とすることで、硬化後の接合性が低下することなく、接着シートをロール等に巻き取り、それを保管した場合であっても接着剤層がロールの端部から押し出されるのをより一層防止でき、常温下での貼付性に優れた接着シートを得ることができる。
前記硬化性接着剤組成物としては、必要に応じてその他添加剤を含有するものを使用することができる。
前記添加剤としては、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、マイカ、タルク、窒化ホウ素、ガラスフレーク等のフィラー、シランカップリング剤、リン酸系添加剤、アクリレート系添加剤、粘着付与剤等を使用することができる。特にガラスとの反応性に富むシランカップリング剤を使用することが、ガラス等からなる部材に対する接着性に優れた接着シートを得ることができるため好ましく、上記硬化性接着剤組成物と反応しうる光硬化型シランカップリング剤を使用することがより好ましい。
また、添加剤としては、前記したものの他に、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば軟化剤、安定剤、接着促進剤、レベリング剤、消泡剤、可塑剤、粘着付与樹脂、繊維類、酸化防止剤、加水分解防止剤、増粘剤、顔料等の着色剤、充填剤などの添加剤を含有するものを使用することができる。
前記硬化性接着剤組成物としては、前記したとおり予めシート状等の任意の形状に成形することで接着シートとして使用することが好ましく、シート状基材の両面に前記接着剤層を有するものであってもよく、前記シート状基材を有さず前記接着剤層によって構成される、いわゆる基材レスの接着シートであってもよい。前記接着シートとしては、単一の接着剤層によって構成されるものを使用してもよく、また、同一または異なる2以上の接着剤層が積層したものを使用することもできる。
前記接着シートの製造方法としては、例えば基材の両面に前記接着剤組成物を塗布、必要に応じて乾燥し接着剤層を形成することによって製造することができる。
前記接着シートとして、同一または異なる組成からなる2以上の接着剤層が積層されたものを製造する場合、例えばシート状基材の両面に接着剤組成物1を塗布、必要に応じて乾燥することで接着剤層1を形成し、前記接着剤層1の表面に他の接着剤組成物2を塗布、必要に応じて乾燥し接着剤層2を形成することによって製造することができる。
前記接着シートとしては、例えば離型シートの表面に前記接着剤組成物1を塗布、必要に応じて乾燥することで接着剤層1を形成し、前記接着剤層1の表面に他の接着剤組成物2を塗布、必要に応じて乾燥し接着剤層2を形成することによって製造することができる。
前記接着シートとしては、前記シート状等に成形する際の作業効率を向上させるうえで、前記組成物としては重合性化合物や重合開始剤の他に溶媒を含有するものを使用することが好ましい。
前記溶媒としては、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤;アセトン、メチルケチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤等を使用することができる。
本発明の接着シートは、前記重合性化合物と、前記重合開始剤や溶媒等の任意の成分とを混合することによって製造することができる。前記した成分を混合し接合材(X)を製造する際には、必要に応じてディゾルバー、バタフライミキサー、BDM2軸ミキサー、プラネタリーミキサー等を使用することができ、ディゾルバー、バタフライミキサーを使用することが好ましく、前記導電性フィラーを使用する場合には、それらの分散性を向上させるうえでプラネタリーミキサーを使用することが好ましい。
なお、前記重合開始剤は、前記接着シートを硬化させる前、または、前記接着シートをシート状等に成形する前に、使用することが好ましい。
また、前記接着シートは、例えば前記重合性化合物と、前記重合開始剤や溶媒等の任意の成分とを含有する組成物を製造した後、例えば剥離ライナーの表面に塗工し乾燥等させることによって製造することができる。
前記乾燥は、好ましくは40℃~120℃、より好ましくは50℃~90℃程度の温度で行うことが、シート状の接合材の硬化反応を進行させることを抑制するうえで好適である。また、溶媒等の急速な揮発によるシート表面の発泡を抑制できるため好ましい。
前記接着シートは、使用される前まで、前記剥離ライナーによって挟持されていてもよい。
前記剥離ライナーとしては、例えばクラフト紙、グラシン紙、上質紙等の紙;ポリエチレン、ポリプロピレン(OPP、CPP)、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルム;前記紙と樹脂フィルムとを積層したラミネート紙、前記紙にクレーやポリビニルアルコールなどで目止め処理を施したものの片面もしくは両面に、シリコーン系樹脂等の剥離処理を施したもの等を用いることができる。
前記接着シートを保管する際の温度は-10℃以上であることが好ましく、5℃以上であることがより好ましく、23℃以上であることが、結露による前記接着シートの吸水を低減し、前記接着シートの硬化性の低減を抑制することができるためさらに好ましい。
前記接着シートを硬化させ前記部材等を接着する際に使用する光としては、紫外線を用いることが好ましい。前記紫外線は、紫外線による硬化反応を効率よく行う上で、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で照射してもよく、空気雰囲気下で照射してもよい。また、必要に応じて熱をエネルギー源として併用し、光を照射した後、加熱してもよい。
光として紫外線を用いる場合には、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極ランプ(フュージョンランプ)、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀-キセノンランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、太陽光、LED等が挙げられる。また、光を閃光的に照射することのできるキセノン-フラッシュランプは、前記基材への熱の影響を最小限に抑えることができるため好ましい。
上記光の照射装置としては、前記したもののほかに、殺菌灯、カーボンアーク、キセノンランプ、メタルハライドランプ、走査型、カーテン型電子線加速器等を使用することができる。
前記接着シートは、被着体に貼付されて積層体を形成することができる。このような積層体の製造方法としては、前記接着シートの接着剤層の一方の表面と第1の被着体とを、加圧し貼合する工程[1]、前記接着剤層表面へ第2の被着体を加圧し貼付する工程[2]、第1の被着体と第2の被着体とが貼合された積層物における、前記接着シートの接着剤層を硬化する工程[3]の順で含み、前記工程[1]の前工程、又は前記工程[1]と[2]の間の工程として、前記接着シートの接着剤層の一方の表面へ活性エネルギー線を照射して重合を開始する工程[0]を有する積層体の製造方法であることが好ましい。
前記工程[3]は、前記工程[0]を行ってから、24時間以内に行うことが好ましく、12時間以内に行うことがより好ましく、3時間以内に行うことが更に好ましく、1時間以内に行うことが、前記接着シートを部材へ貼付する際、より強固に密着し、高い接合強度を得ることが出来るため最も好ましい。
また、前記硬化性接着剤組成物の接着剤層と被着体を積層する工程においては、第1の被着体及び/又は第2の被着体に撓み及び/又は凹凸が存在する場合は、前記工程[1]~[3]において、撓み及び/又は凹凸を埋める工程を行うことが好ましい。
前記撓み及び/又は凹凸を埋める工程は、積層する部材の損傷や、部材間にひずみが生じることで部材を変形させたり、接合材と部材間にクラックが生じたりさせない範囲においては、加熱しながら貼付してもよい。前記加熱する工程を含むことで、前記接着シートを介して部材同士を接合する際、より強固に密着し、高い接合強度を得ることが出来る。
前記加熱する上限温度は150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下が更に好ましく、80℃以下が、部材の損傷を抑制し、また部材間にひずみが生じることによる部材の変形や、接合材と部材間に生じるクラックを防止するうえで最も好ましい。また、加熱する下限温度は40℃以上であることが、前記接着シートの撓みや凹凸に対する追従性に優れるため好ましい。
前記工程[3]においては、積層する部材の損傷や、部材間にひずみが生じることで部材を変形させたり、接合材と部材間にクラックが生じたりさせない範囲においては、加熱しながら硬化してもよい。前記加熱する工程を含むことで、前記接着シートを介して部材同士を接合する際、より短時間で高い接合強度を得ることが出来る。
前記工程[3]において、加熱する温度は150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下が更に好ましく、80℃以下が、積層する部材の損傷や、接合材が変形し流動することを抑制するうえで最も好ましい。
前記接着シートを硬化して形成した硬化物としては、その硬化率を30%以上とさせることが好ましい。前記硬化率とすることで、部材同士を強固に接合することが可能な接着剤層を得ることが可能となる。前記接着シートの硬化率としては40%以上とすることがより好ましく、50%以上とすることがさらに好ましく、60%以上とすることが最も好ましい。
なお、前記硬化率とは、ゲル分率で表され、ゲル分率とは本発明の接着シートの接着剤層を、23℃に調整されたトルエンへ24時間浸漬し、前記溶媒中に残存した接着シートの接着剤層の乾燥後の質量と、以下の式に基づいて算出した値をさす。
ゲル分率(質量%)={(トルエンに溶解せずに残存した接着シートの接着剤層の質量)/(トルエン浸漬前の接着シートの接着剤層の質量)}×100
前記接着シートを硬化して形成した硬化物(硬化後の接着剤層)としては、40℃における貯蔵弾性率(E’40)が周波数1.0Hzで測定した場合に1.0×104Pa以上であり、かつ、60℃における貯蔵弾性率(E’60)が周波数1.0Hzで測定した場合に1.0×104Pa以上であることが、経時的な剥がれ等を引き起こさないレベルの接着性を有するうえで好ましい。
前記接着シートを硬化して形成した硬化物(硬化後の接着剤層)としては、25℃における貯蔵弾性率(E’25)が周波数1.0Hzで測定した場合に1.0×105Pa以上であることが好ましく、1.0×106Pa以上であることがより好ましく、1.0×107Pa以上であることがより好ましい。上記範囲とすることで、接合後の接着剤層の経時的なズレや変形を抑制することができる。
なお、前記接着シートが硬化し形成した硬化物(硬化後の接着剤層)の動的粘弾性は、動的粘弾性測定装置(レオメトリックス社製、商品名:RSA-II)を用いて測定した値である。なお、前記測定には、前記接着シートが硬化し形成した厚さ100μmの硬化物(硬化後の接着剤層)を作製し、それをダンベルカッターを用いてJIS K 7127の試験片タイプ5の形状に打ち抜いたものを使用した。
本発明の積層体は、硬化前においては比較的柔軟であるため撓みや凹凸が存在する部材に対する追従性に優れ、かつ、硬化後においては、部材を十分に接合できることから、もっぱら画像表示装置に用いられる各種部材同士の接合材に使用することができる。
前記画像表示装置としては、例えばパソコン、携帯電話、スマートフォン、タブレットPC等のモバイル端末(PDA)、ゲーム機、テレビ(TV)、カーナビ、タッチパネル、ペンタブレットなど、LCD、PDP又はEL、有機EL、マイクロLED、量子ドット(QD)などを搭載した画像表示パネルを用いた平面型画像表示装置の構成部材を挙げることができる。構成部材としては、例えば画像表示パネル、回路基板、リアカバー、ベゼル、フレーム、シャーシなどが挙げられる。本発明の接着シートは硬化後に部材同士を強固に接合できるため、産業用途や広告用途に用いられる大型の画像表示装置を構成する部材同士の接合にも用いることができる。
着性を有するうえで好ましい。
以下に実施例および比較例により本発明をより具体的に説明する。
<ウレタン樹脂(X-1)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール50質量部と、1,6-ヘキサンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量4500のポリエステルポリオール30質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート14.5質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-1)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-1)は重合性官能基としてイソシアネート基を有する。
<ウレタン樹脂(X-2)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール40質量部と、1,6-ヘキサンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量4500のポリエステルポリオール40質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート13.7質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-2)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-2)は重合性官能基としてイソシアネート基を有する。
<ウレタン樹脂(X-3)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール60質量部と、1,6-ヘキサンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量4500のポリエステルポリオール20質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート16.3質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-3)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-3)は重合性官能基としてイソシアネート基を有する。
<ウレタン樹脂(X-4)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール60質量部と、1,6-ヘキサンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量4500のポリエステルポリオール20質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート15.3質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-4)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-4)は重合性官能基としてイソシアネート基を有する。
<ウレタン樹脂(X-5)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール60質量部と、1,6-ヘキサンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量4500のポリエステルポリオール20質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート4.5質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、水酸基含有量が一定となるまで3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-5)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-5)は重合性官能基として水酸基を有する。
<ウレタン樹脂(X-6)の調製>
反応容器に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド6モル付加物、イソフタル酸及びセバシン酸を反応させて得られる数平均分子量2000の芳香族ポリエステルポリオール14質量部と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物、フタル酸及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量1300の芳香族ポリエステルポリオール37質量部と、1,6-ヘキサンジオールとドデカン二酸を反応させて得られる数平均分子量3500の脂肪族ポリエステルポリオール32質量部と、数平均分子量1000のポリプロピレングリコール7質量部と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物2質量部を混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記混合物を70℃まで冷却したものと、4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネート8.0質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、水酸基含有量が一定となるまで3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-6)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-6)は重合性官能基として水酸基を有する。
<ウレタン樹脂(X-7)の調製>
反応容器に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド6モル付加物、イソフタル酸及びセバシン酸を反応させて得られる数平均分子量2000の芳香族ポリエステルポリオール14質量部と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物、フタル酸及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量1300の芳香族ポリエステルポリオール37質量部と、1,6-ヘキサンジオールとドデカン二酸を反応させて得られる数平均分子量3500の脂肪族ポリエステルポリオール32質量部と、数平均分子量1000のポリプロピレングリコール7質量部と、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物2質量部を混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート8.4質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、水酸基含有量が一定となるまで3時間反応させることによって、ウレタン樹脂(X-7)を得た。なお、前記ウレタン樹脂(X-7)は重合性官能基として水酸基を有する。
<ウレタン樹脂(X’-1)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール60質量部と、1,4-ブタンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量1000のポリエステルポリオール20質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート20質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、3時間反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。
前記ウレタンプレポリマー100質量部を100℃で加熱溶融させたものと、2-ヒドロキシエチルアクリレート11.4質量部とオクチル酸第一錫0.01質量部とを混合し、100℃でNCO%が一定となるまで反応させることによって、ウレタン樹脂(X’-1)を得た。なお、ウレタン樹脂(X’-1)は重合性官能基として重合性不飽和二重結合を有する。
前記方法で得た重合性不飽和二重結合を有するウレタン樹脂(X’-1)のイソシアネート基含有量(NCO%)は0質量%であった。
<ウレタン樹脂(X’-2)の調製>
反応容器に、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール及びジアルキルカーボネートを反応させて得られる数平均分子量2000の脂肪族ポリカーボネートポリオール40質量部と、1,6-ヘキサンジオール及びアジピン酸を反応させて得られる数平均分子量4500のポリエステルポリオール40質量部とを混合し、減圧条件下にて100℃に加熱することにより、水分率が0.05質量%になるまで脱水した。
次に、前記脂肪族ポリカーボネートポリオール及び前記ポリエステルポリオールの混合物を70℃まで冷却したものと、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジイソシアネート13.7質量部とを混合した後、100℃まで昇温し、3時間反応させることによって、イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを得た。
前記ウレタンプレポリマー100質量部を100℃で加熱溶融させたものと、2-ヒドロキシエチルアクリレート1.6質量部とオクチル酸第一錫0.01質量部とを混合し、100℃でNCO%が一定となるまで反応させることによって、ウレタン樹脂(X’-2)を得た。なお、ウレタン樹脂(X’-2)は重合性官能基として重合性不飽和二重結合を有する。
前記方法で得た重合性不飽和二重結合を有するウレタン樹脂(X’-2)のイソシアネート基含有量(NCO%)は0質量%であった。
(実施例1)
前記ウレタン樹脂(X-1)100質量部、CEL-2021P(ダイセル社製、脂環式エポキシ樹脂)43質量部、CPI-100P(サンアプロ社製、スルホニウム塩系、固形分濃度50%)11.4質量部を混合攪拌し、メチルエチルケトンを加え不揮発分を75質量%になるよう調整することにより接着剤組成物(x-1)を得た。
次に、離型ライナー(厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面がシリコーン化合物によって剥離処理されたもの)の表面に、前記接着剤組成物(x-1)を、棒状の金属アプリケータを用いて、乾燥後の厚さが100μmになるように塗工した。
更に、前記塗工物を85℃の乾燥機に5分間投入し乾燥し、乾燥後の塗工物の片面に離型ライナー(厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの片面がシリコーン化合物によって剥離処理されたもの)を貼り合せ、厚さ100μmの接着シート(Y-1)を得た。
(実施例2)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-2)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-2)を得た。
(実施例3)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-3)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-3)を得た。
(実施例4)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-4)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-4)を得た。
(実施例5)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-5)を使用し、CPI-100Pの使用量を11.4質量部から5.7質量部に変更すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-5)を得た。
(実施例6)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-6)を使用し、CPI-100Pの使用量を11.4質量部から2.6質量部に変更すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-6)を得た。
(実施例7)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-7)を使用し、CPI-100Pの使用量を11.4質量部から10.0質量部に変更すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-7)を得た。
(実施例8)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X-8)を使用し、CEL-2021Pの使用量を43質量部から38質量部に変更し、N-680(DIC社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)を35質量部使用し、CPI-100Pの使用量を11.4質量部から7.0質量部に変更すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y-8)を得た。
(比較例1)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X’-1)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y’-1)を得た。
(比較例2)
前記ウレタン樹脂(X-1)の代わりに、前記ウレタン樹脂(X’-2)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y’-2)を得た。
(比較例3)
CPI-100P11.4質量部の代わりに、DICY-7(三菱化学株式会社製、ジシアンジアミド)3質量部と、2MAOK-PW(四国化成工業株式会社製、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物)1.0質量部を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で厚さ100μmの接着シート(Y’-3)を得た。
尚、前記接着シート(Y’-3)は、熱重合性開始剤を有しており、また、加熱することにより硬化反応を進行することが可能である。
[活性エネルギー線照射前の接着剤層の損失正接(tanδ)の測定方法]
実施例及び比較例で得られた接着シートの両面に積層された剥離ライナーを剥離し、接着剤層を厚さ1mmまで積層した後、直径8mmの大きさからなる円状に裁断したものを試験片とした。動的粘弾性試験機(レオメトリックス社製、商品名:アレス2KSTD)を用いて、同試験機の測定部である平行円盤の間に試験片を挟み込み、温度40℃及び60℃にて、周波数1Hzでの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定し、損失正接(tanδ)は前記損失弾性率(G”)を前記貯蔵弾性率(G’)により除した値(G”/G’)である。
[耐つぶれ性の評価方法(接着シートに力が加わった場合に接着剤層に含まれる成分が押し出されるか否かを評価する方法)]
実施例及び比較例で得られた接着シートを5cm×5cmに裁断し、両面に積層された剥離ライナーを剥離した後、接着剤層を厚さ0.5mmまで積層した。その後、厚さ0.5mmまで積層した接着シートを7cm×7cmに裁断した厚さ50μmの剥離ライナーの中央部に23℃の温度環境下、0.05MPaの圧力で10秒間プレス圧着し、貼り合わせた。
前記貼り合わせたものの上部から、単位面積当たり0.1MPaの圧力を加えた状態で-20℃、5℃、40℃の温度環境下で24時間放置した。
次に、放置前の接着シートの厚さ(0.5mm)に対する、放置後の接着シートの厚さ変化の割合(放置後の接着シートの厚さ/放置前の接着シートの厚さ)を、下記基準で評価した。
◎:放置前の接着シートの厚さに対する、放置後の接着シートの厚さの割合が100%以上101%未満(変化なし)であった。
○:放置前の接着シートの厚さに対する、放置後の接着シートの厚さの割合が97%以上100%未満であった。
△:放置前の接着シートの厚さに対する、放置後の接着シートの厚さの割合が93%以上%97未満であった。
×:放置前の接着シートの厚さに対する、放置後の接着シートの厚さの割合が93%未満であった。
[活性エネルギー線照射後の柔軟性の評価方法(活性エネルギー線照射後の接着シートを被着体表面の撓みや凹凸に力が加わった場合の段差追従性を評価する方法)]
実施例及び比較例で得られた接着シートを5cm×5cmに裁断し、両面に積層された剥離ライナーを剥離した後、接着剤層を厚さ0.5mmまで積層した。その後、厚さ0.5mmまで積層した接着シートを7cm×7cmに裁断した厚さ50μmの剥離ライナーの中央部に23℃の温度環境下、0.05MPaの圧力で10秒間プレス圧着し、貼り合わせた。
前記貼付物を、23℃の温度環境下に60分間放置した後、無電極ランプ(フュージョンランプHバルブ)を用いて強度100mW/cm2の紫外線を10秒間照射した。
前記紫外線照射後の貼付物を、23℃の温度環境下に10分間放置した後、70℃に加熱した熱プレス装置を用いて0.5MPaで加圧した状態で10秒間プレス成形した。
前記熱プレス前の接着シートの厚さ(0.5mm)に対する、熱プレス後の接着シートの厚さ変化の割合(熱プレス後の接着シートの厚さ/熱プレス前の接着シートの厚さ)を、下記基準で評価した。
◎:熱プレス前の接着シートの厚さに対する、熱プレス後の接着シートの厚さの割合が50%未満であった。
○:熱プレス前の接着シートの厚さに対する、熱プレス後の接着シートの厚さの割合が50%以上80%未満であった。
△:放置前の接着シートの厚さに対する、放置後の接着シートの厚さの割合が80%以上%90未満であった。
×:放置前の接着シートの厚さに対する、放置後の接着シートの厚さの割合が90%以上100%未満(変化なし)であった。
[光を不透過しない部材に対する接合性の評価方法(せん断接着力の評価方法)]
実施例及び比較例で得られた接着シートを幅10mm×長さ10mmの大きさに裁断したものを試験サンプルとした。前記試験サンプルの一方の剥離ライナーを除去し、表面が平滑な幅15mm×長さ150mm×厚さ0.05mmのアルミ板に23℃の温度環境下、0.05MPaの圧力で10秒間プレス圧着し、貼り合わせた。
前記貼付物を、23℃の温度環境下に60分間放置した後、無電極ランプ(フュージョンランプHバルブ)を用いて強度100mW/cm2の紫外線を10秒間照射した。この時、剥離ライナーを除去せずに前記紫外線照射を行った。
前記紫外線照射後の貼付物を、23℃の温度環境下に10分間放置した後、剥離ライナーを除去し、表面が平滑な幅15mm×長さ150mm×厚さ1.0mmのエポキシガラス板(新神戸電機社製/KEL-GEF)に80℃に加熱した熱プレス装置を用いて0.5MPaで加圧した状態で10分間プレス圧着した。
前記プレス圧着後の積層体を80℃下に1時間加熱放置し、23℃環境下に30分以上放置し冷却したものを評価サンプルとした。
なお、本評価で使用したアルミ板及びエポキシガラス板は光不透過材である。
前記評価サンプルにおいて、前記被着体(I)及び前記被着体(II)の端部をそれぞれチャッキングし、引張試験機を用いて180度方向に引張速度10mm/分で引張試験することによって、前記試験サンプルのせん断接着力(MPa)を求めた。
[低温硬化性の評価方法(硬化前のゲル分率の評価方法)]
実施例及び比較例で得られた接着シートを40mm×50mmの大きさへ切断した。次に、前記接着シートに貼付された厚さ38μmの剥離ライナーのみ除去したものを試験サンプルとした。
前記試験サンプルの質量を測定した後、23℃に調整されたトルエンに24時間浸漬した。前記浸漬後に試験サンプルを取り出し、105℃の乾燥機内にて1時間乾燥させたものの質量を測定した。前記質量と、以下の式に基づいて硬化前の接着剤層のゲル分率を算出した。
硬化前の接着剤層のゲル分率(質量%)={(トルエンに溶解せずに残存した接着シートの接着剤層の質量)/(前記トルエン浸漬前の接着シートの接着剤層の質量)}×100
前記浸漬前の接着シートの接着剤層の質量は、前記試験サンプルの質量から、その製造に使用した剥離ライナーの質量を差し引いた値を指す。また、前記残存した接着剤層の質量は、前記残存物の乾燥後の質量から、前記剥離ライナーの質量を差し引いた値を指す。
[低温硬化性の評価方法(硬化後のゲル分率の評価方法)]
実施例及び比較例で得られた接着シートを40mm×50mmの大きさへ切断した。次に、無電極ランプ(フュージョンランプHバルブ)を用いて強度100mW/cm2の紫外線を10秒間照射した。この時、厚さ50μmの剥離ライナー側に紫外線を照射した。前記紫外線照射後の貼付物を80℃下に1時間加熱放置し、23℃環境下に30分以上放置し冷却した後、前記接着シートに貼付された厚さ38μmの剥離ライナーのみ除去したものを試験サンプルとした。
前記試験サンプルの質量を測定した後、23℃に調整されたトルエンに24時間浸漬した。前記浸漬後に試験サンプルを取り出し、105℃の乾燥機内にて1時間乾燥させ、質量を測定した。前記質量と以下の式に基づいて硬化後の接着剤層のゲル分率を算出した。
硬化後の接着剤層のゲル分率(質量%)={(トルエンに溶解せずに残存した接着シートの接着剤層の質量)/(前記トルエン浸漬前の接着シートの接着剤層の質量)}×100
前記浸漬前の接着シートの接着剤層の質量は、前記試験サンプルの質量から、その製造に使用した剥離ライナーの質量を差し引いた値を指す。また、前記残存した接着剤層の質量は、前記残存物の乾燥後の質量から、前記剥離ライナーの質量を差し引いた値を指す。
[硬化物の25℃における貯蔵弾性率(E’25)]
実施例及び比較例で得られた接着シートを無電極ランプ(フュージョンランプHバルブ)を用いて強度100mW/cm2の紫外線を10秒間照射した。この時、剥離ライナーを除去せずに前記紫外線照射を行った。
前記紫外線照射後の接着シートを、80℃下に1時間加熱放置し、23℃環境下に30分以上放置し冷却した。その後、前記加熱後の接着シートをダンベルカッターを用いてJIS K 7127の試験片タイプ5の形状に打ち抜き、剥離ライナーを除去して得たものを試験サンプルとした。
なお、前記接着シートが硬化し形成した硬化物(硬化後の接着剤層)の動的粘弾性は、動的粘弾性測定装置(レオメトリックス社製、商品名:RSA-II)を用いて測定し、周波数1.0Hzでの、25℃における貯蔵弾性率(E’25)を測定した。