WO2014156199A1 - 粘着剤および粘着シート - Google Patents
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- C09J4/06—Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09J159/00 - C09J187/00
Definitions
- the present invention relates to an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive.
- FPD flat panel displays
- LCD liquid crystal displays
- PDP plasma displays
- RPJ rear projection displays
- EL displays light emitting diode displays
- touch panels etc.
- LCD liquid crystal displays
- RPJ rear projection displays
- EL displays light emitting diode displays
- touch panels etc.
- a liquid crystal cell member constituting the LCD is laminated with a polarizing film or a retardation film in order to obtain optical performance.
- These display devices use an antireflection film for preventing reflection from an external light source, a protective film (protection film) for preventing scratches on the surface of the display device, and the like. Further, a protective film, an antireflection film, an ITO (tin-doped indium oxide) vapor deposited resin film (transparent conductive film), or the like is used as an optical film for the touch panel.
- a glass substrate or a transparent resin substrate and a conductive member including a transparent conductive film and a metal circuit are bonded together using an adhesive layer.
- an adhesive layer For example, when a laminated body of glass substrate / adhesive layer / transparent electrode (conductive member) is used for a touch panel, the adhesive interface between the adhesive layer and the adherend is placed in a high temperature atmosphere or in a high temperature and high humidity atmosphere. In some cases, bubbles were generated (foaming), and the conductive member was lifted off or peeled off from a plastic substrate such as glass, polyacrylic or polycarbonate (hereinafter referred to as floating / peeling). Therefore, studies have been made to improve the pressure-sensitive adhesive to prevent foaming, floating and peeling.
- Patent Document 1 discloses a pressure-sensitive adhesive prepared by adjusting the carboxyl group of an acrylic resin and blending an epoxy curing agent and benzotriazole.
- Patent Document 2 discloses an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive.
- Patent Document 1 had little floating / peeling, it could not satisfy workability.
- the pressure-sensitive adhesive of Patent Document 2 has good punching workability and foaming, but has low adhesive strength, and cannot suppress floating / peeling.
- the present invention has a good adhesive force, suppresses foaming, floating and peeling, and can provide a pressure sensitive adhesive sheet that has excellent step followability with respect to, for example, a wiring circuit or a decorative printing step and has good workability.
- the purpose is to provide an adhesive.
- the photopolymerizable monomer (B) having a (meth) acryloyl group and 0.05% of the photopolymerization initiator (C) are added to 100 parts by weight of the urethane resin (A).
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention can form the co-existing pressure-sensitive adhesive layer, the effect that foaming hardly occurs is obtained. Furthermore, the pressure-sensitive adhesive of the present invention was effective not only in suppressing foaming but also in floating / peeling, step followability and workability.
- Adhesive that has good adhesive force according to the present invention suppresses foaming, floating and peeling, and can provide a pressure-sensitive adhesive sheet that has excellent step followability with respect to, for example, a wiring circuit or decorative printing step, and has good workability.
- the agent could be provided.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention contains a urethane resin (A), a photopolymerizable monomer (B) having a (meth) acryloyl group, and a photopolymerization initiator (C).
- This pressure-sensitive adhesive is preferably processed into a pressure-sensitive adhesive sheet and used as the pressure-sensitive adhesive layer.
- glass and plastic are preferably used as adherends, and more preferably used for bonding optical members and transparent conductive films.
- the adhesive of this invention can obtain cohesion force because a photopolymerizable monomer (B) bridge
- an adhesive sheet is synonymous with an adhesive tape and an adhesive film.
- the urethane resin (A) is adjusted to have a glass transition point (Tg) in the range of ⁇ 80 to 10 ° C. so as to obtain a well-balanced adhesive property (particularly, both tack and cohesive force). Is preferable, and ⁇ 50 to ⁇ 10 ° C. is more preferable.
- Tg glass transition point
- the glass transition temperature is a value obtained using a DSC (differential scanning calorimeter).
- the urethane resin (A) can be synthesized by a known method, and one example thereof will be described below. After reacting the polyol with the polyisocyanate compound at a ratio such that the isocyanate groups become excessive to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer, the isocyanate group-terminated prepolymer is reacted with a chain extender, and if necessary, the termination is terminated. There is a method of reacting an agent or a method of reacting a polyol and a polyisocyanate compound under conditions such that the hydroxyl group of the polyol becomes excessive.
- a method of reacting an isocyanate group-terminated prepolymer with a chain extender is more preferable, and a urethane urea resin using a polyamino resin as the chain extender is more preferable.
- the urethane urea resin is a resin obtained by reacting a polyamino compound with a urethane prepolymer obtained by reacting a polyol and a polyisocyanate.
- the weight average molecular weight (Mw) is preferably 30,000 to 200,000. When the weight average molecular weight is in the above range, cohesion and coating suitability can be achieved at a higher level.
- the weight average molecular weight (Mw) is a value determined using GPC.
- polyether polyols polyether polyols
- polyester polyols polycarbonate polyols
- copolymers thereof copolymers thereof, and other glycols are preferable.
- the polyether polyol is, for example, alkylene oxide such as propylene oxide, tetrahydrofuran, ethylene oxide, butylene oxide, diol by condensation of hexanediol, methylhexanediol, heptanediol, octanediol or a mixture thereof, or bisphenol A or bisphenol F. And glycols in which alkylene oxides such as ethylene oxide are added to bisphenols such as ethylene oxide.
- alkylene oxide such as propylene oxide, tetrahydrofuran, ethylene oxide, butylene oxide, diol by condensation of hexanediol, methylhexanediol, heptanediol, octanediol or a mixture thereof, or bisphenol A or bisphenol F.
- glycols in which alkylene oxides such as ethylene oxide are added to bisphenols such as ethylene oxide.
- polyester polyol examples include a polyester polyol obtained by condensation reaction of a polyfunctional alcohol and a dibasic acid.
- the polyfunctional alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3,3′- Dimethylol heptane, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, octanediol, butylethylpentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol , Compounds having two hydroxyl groups such as cyclohexanediol, bisphenol A and bisphenol F, and compounds having three or more hydroxyl groups such as glycerin, tri
- dibasic acid examples include aliphatic or aromatic dibasic acids such as terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, and trimellitic acid.
- dibasic acid examples include aliphatic or aromatic dibasic acids such as terephthalic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, and trimellitic acid.
- polyester polyols obtained by ring-opening polymerization of cyclic ester compounds such as lactones.
- polycarbonate polyol a known polycarbonate polyol having a structure represented by the general formula (1) in the molecule can be used.
- Formula (1) [— O—R 1 —O—CO—] m— (In the formula, R1 represents a divalent organic residue, and m represents an integer of 1 or more.)
- the polycarbonate polyol can be obtained, for example, by (1) reaction of glycol or bisphenol with a carbonate ester, or (2) reaction of phosgene with glycol or bisphenol in the presence of an alkali.
- Examples of the carbonic acid ester used in the reaction (1) include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate, and propylene carbonate.
- glycol or bisphenol used in the reactions (1) and (2) examples include ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butylene glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, -Methyl-1,8-octanediol, 3,3'-dimethylolheptane, polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5- Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, neopentyl glycol, octanediol, butylethylpentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, cyclohexanediol; Bisphenols such Lumpur A or bisphenol F;,
- glycols examples include diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butanediol, propanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, and cyclohexanedimethanol.
- diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, butanediol, propanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, and cyclohexanedimethanol.
- the compound which has 3 or more hydroxyl groups such as glycerol, a trimethylol propane, a trimethylol ethane, a pentaerythritol, sorbitol, methyl glucoside, is mentioned.
- the polyol preferably has 1 to 15 alkylene oxide units.
- the alkylene oxide unit can further improve the transparency and adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer.
- the alkylene oxide unit is more preferably a propylene unit.
- the polyisocyanate is preferably, for example, aromatic polyisocyanate, aliphatic polyisocyanate, araliphatic polyisocyanate, alicyclic polyisocyanate, or the like.
- the aromatic polyisocyanate includes 1,3-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenyl diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-triylene diisocyanate.
- the aliphatic polyisocyanate is trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), pentamethylene diisocyanate, 1,2-propylene diisocyanate, 2,3-butylene diisocyanate, 1,3-butylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate. 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate and the like.
- the araliphatic polyisocyanates are ⁇ , ⁇ ′-diisocyanate-1,3-dimethylbenzene, ⁇ , ⁇ ′-diisocyanate-1,4-dimethylbenzene, ⁇ , ⁇ ′-diisocyanate-1,4-diethylbenzene, 1 1,4-tetramethylxylylene diisocyanate, 1,3-tetramethylxylylene diisocyanate, and the like.
- the alicyclic polyisocyanate includes isophorone diisocyanate (IPDI), 1,3-cyclopentane diisocyanate, 1,3-cyclohexane diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate, methyl-2,6.
- IPDI isophorone diisocyanate
- 1,3-cyclopentane diisocyanate 1,3-cyclohexane diisocyanate
- 1,4-cyclohexane diisocyanate 1,4-cyclohexane diisocyanate
- methyl-2,4-cyclohexane diisocyanate methyl-2,6.
- -Cyclohexane diisocyanate 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane and the like.
- a trimethylolpropane adduct of the above polyisocyanate, a trimer having an isocyanurate ring, or the like can be used in combination.
- Polyphenylmethane polyisocyanate (PAPI), naphthylene diisocyanate, and these polyisocyanate-modified products can be used in combination.
- PAPI polyphenylmethane polyisocyanate
- naphthylene diisocyanate and these polyisocyanate-modified products
- the polyisocyanate-modified product a carbodiimide group, a uretdione group, a uretoimine group, a burette group reacted with water, a group of isocyanurate groups, or a modified product having two or more of these groups can be used.
- a reaction product of a polyol and a diisocyanate can also be used as a polyisocyanate.
- non-yellowing type such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), xylylene diisocyanate, 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (hydrogenated MDI),
- IPDI isophorone diisocyanate
- xylylene diisocyanate 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate) (hydrogenated MDI)
- the polyamino compound is a compound having two or more amino groups. By using the polyamino compound, the adhesive strength can be further improved.
- polyoxyalkylene glycol diamine having propoxyamine at both ends of the molecule and represented by the following general formula [2] can also be used.
- a compound obtained by subjecting a compound having two or more primary amino groups to Michael addition reaction with a compound having at least one (meth) acryloyl group is preferable from the viewpoint of reaction control, and further a (meth) acryloyl group.
- the compound having at least one it is preferable to use a compound having at least one (meth) acryloyl group having a hydroxyl group from the viewpoint of obtaining a crosslinkable functional group by the urethane urea resin.
- the compound having two or more primary amino groups is preferably a compound that is the polyamino compound.
- isophoronediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, and hexamethylenediamine are easy to control the Michael addition reaction, and urethane urea resins obtained using compounds obtained by the Michael addition reaction It is more preferable because of its excellent transparency.
- the urethane resin (A) preferably has no (meth) acryloyl group. If there is a (meth) acryloyl group, the urethane resin (A) is radically polymerized by irradiation with active energy rays, and the cohesive force becomes excessive, which may cause foaming, lowering of step following ability, and floating / peeling. is there.
- the (meth) acryloyl group includes an acryloyl group and a methacryloyl group.
- the photopolymerizable monomer (B) having the (meth) acryloyl group can impart an appropriate cohesive force to the pressure-sensitive adhesive layer.
- the photopolymerizable monomer (B) having a (meth) acryloyl group is preferably a photopolymerizable monomer having 1 to 2 (meth) acryloyl groups.
- the photopolymerizable monomer (B) having a (meth) acryloyl group may contain a compound having two or more (meth) acryloyl groups. When used in a large amount, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive layer is increased. Since it may be excessive, it is preferable to use a smaller amount than the amount of the photopolymerizable monomer having 1 to 2 (meth) acryloyl groups.
- the monomer (B) having one (meth) acryloyl group is, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, 2 -Ethylhexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, tridecyl (Meth) acrylate, tetradecyl (meth) acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl
- Examples of the monomer having two (meth) acryloyl groups include bisphenol A di (meth) acrylate, bisphenol F di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol diacrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (Meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate and the like.
- polyethylene glycol di (meth) acrylate As monomers modified with ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO), polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di Examples include acrylate and tripropylene glycol diacrylate.
- EO ethylene oxide
- PO propylene oxide
- Examples of the monomer having three or more (meth) acryloyl groups include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and dipentaerythritol tetra (meth) acrylate. Dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like. Those modified with ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO) can also be used, and examples thereof include trimethylolpropane (EO) modified tri (meth) acrylate.
- EO ethylene oxide
- PO propylene oxide
- the photopolymerizable monomer (B) having a (meth) acryloyl group preferably further has a polar unit.
- the polar unit is preferably a functional group such as a hydroxyl group, an amino group, or a carboxyl group, and an alkylene oxide unit.
- the alkylene oxide unit is preferably ethylene oxide or propylene oxide. Among these, polyethylene oxide is more preferable in view of durability in a high temperature and high humidity atmosphere. It is preferable to have 2 to 10 alkylene oxide units in the molecule. By having 2 to 10, the heat-and-moisture resistance is further improved.
- Examples of the photopolymerizable monomer (B) having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 2-hydroxybutyl (meth).
- Examples of the photopolymerizable monomer (B) having an amino group include 2- (N, N-dimethylamino) ethyl (meth) acrylate and 3- (N, N-dimethylamino) propyl (meth) acrylate. Can be mentioned.
- Examples of the photopolymerizable monomer (B) having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, itaconic acid and citraconic acid, and acid anhydrides thereof, and the acid anhydrides.
- the photopolymerizable monomer (B) having a carboxyl group is preferably a monomer represented by the following general formula (1).
- R 1 to R 2 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 3 to R 4 each independently represents an unsubstituted or substituted linear or branched alkylene group
- 5 represents a tetravalent aliphatic group or an aromatic group.
- the monomer represented by the general formula (1) includes a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (2), a first hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound represented by the following general formula (3), and the following: It can be obtained by reacting the second hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound represented by the general formula (4).
- the first hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound represented by the general formula (3) and the second hydroxyl group-containing (meth) acrylate compound represented by the general formula (4) are functional groups capable of reacting with an acid anhydride group. It is a compound which has this.
- the functional group is preferably a hydroxyl group, an amino group, a glycidyl group or the like, and more preferably a hydroxyl group.
- R 5 is an aliphatic or aromatic ring.
- Examples of the aliphatic in the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (2) include butanetetracarboxylic dianhydride.
- the aromatics include pyromellitic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic dianhydride, biphenyl tetracarboxylic dianhydride having a biphenyl skeleton, oxydiphthalic dianhydride, diphenyl sulfone tetracarboxylic dianhydride, diphenyl sulfide.
- 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride having a fluorene skeleton such as tetracarboxylic dianhydride, perylenetetracarboxylic dianhydride, naphthalene tetracarboxylic dianhydride having a naphthalene skeleton 9,9-bis [4- (3,4-dicarboxyphenoxy) phenyl] fluorene dianhydride, tetrahydronaphthalenecarboxylic dianhydride having a tetrohydronaphthalene skeleton, ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate), Glycerin bis (Anhi Rotorimeriteto) monoacetate, and the like.
- the reaction between the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (2) and the first and second hydroxyl group-containing (meth) acrylate compounds is a reaction between an acid anhydride group and a hydroxyl group, and is a known reaction. It is.
- the aromatic tetracarboxylic dianhydride and the first and second hydroxyl group-containing (meth) acrylate compounds are reacted in the presence of a catalyst such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene.
- the reaction can be carried out at a temperature of 50 to 120 ° C.
- a polymerization inhibitor for example, methoquinone
- the photopolymerizable monomer (B) having the (meth) acryloyl group is preferably used in an amount of 15 to 80 parts by weight, more preferably 30 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the urethane resin (A). .
- 15 to 80 parts by weight an appropriate cohesive force can be obtained and a thicker pressure-sensitive adhesive layer can be formed.
- Examples of the photopolymerization initiator (C) include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2- Acetophenone photopolymerization initiators such as morpholinopropan-1-one, benzoin photopolymerization initiators such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, benzoylbenzoic acid Acid , Benzophenone photopol
- the photopolymerization initiator (C) is preferably used in an amount of 0.05 to 3 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the urethane resin (A). Good photopolymerizability can be obtained by using 0.05 to 3 parts by weight.
- a photoinitiator (C) can improve photopolymerizability more by using a sensitizer together.
- a sensitizer for example, ⁇ -acyloxy ester, methylphenylglyoxylate, benzyl-9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′ 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone and the like are preferable.
- the sensitizer can be blended in an amount of 0.1 to 60 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator (C).
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention preferably further contains a silane coupling agent (D).
- the silane coupling agent (D) is preferably a trisubstituted or tetrasubstituted silane.
- the trisubstituted product include silane trisubstituted with an alkoxy group such as trimethoxysilane, triethoxysilane, tripropoxysilane, tributoxysilane, tri-iso-propoxysilane, tri-t-butoxysilane, and the like.
- Examples of one substituent that can be bonded to silane include an alkyl group such as a hydrogen atom, a methyl group, and an ethyl group, or an aromatic group such as a phenyl group.
- tetrasubstituted compounds examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-t-butoxysilane, and oligomers thereof such as ethyl silicate and methyl silicate. Can be mentioned.
- the silane coupling agent (D) is preferably blended in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.3 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the urethane resin (A). When it is in the range of 0.1 to 5 parts by weight, the heat and humidity resistance is further improved.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention can obtain a necessary crosslinking density by irradiation with active energy rays, but can further contain a curing agent (E) when it is necessary to further improve the cohesive force.
- the curing agent (E) has two or more functional groups that can react with the functional group (hydroxyl group) of the urethane resin (A). Specifically, polyisocyanate compounds, epoxy compounds, high molecular weight polycarbodiimides, N-methylol group-containing compounds, aziridine compounds, metal chelates and the like are preferable.
- polyisocyanate compound examples include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate.
- Polyisocyanate compounds such as polymethylene polyphenyl isocyanate, adducts of these polyisocyanate compounds and polyol compounds such as trimethylolpropane, burettes and isocyanurates of these polyisocyanate compounds, and further known as these polyisocyanate compounds Polyether polyol and poly Ester polyols, acrylic polyols, polybutadiene polyols, adducts, etc. and polyisoprene polyol and the like.
- Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, bisphenol A / epichlorohydrin type epoxy resin, N, N, N ′, N′—
- Examples include tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyltoluidine, and the like.
- Examples of the high molecular weight polycarbodiimide include Nisshinbo's Carbodilite series. Among these, carbodilite V-01, 03, 05, 07, and 09 are preferable because of excellent compatibility with organic solvents.
- aziridine compound examples include 2,2′-bishydroxymethylbutanol tris [3- (1-aziridinyl) propionate], 4,4′-bis (ethyleneiminocarbonylamino) diphenylmethane, and the like.
- metal chelate examples include coordination compounds of polyvalent metals such as aluminum, iron, copper, zinc, tin, titanium, nickel, antimony, magnesium, vanadium, chromium and zirconium, and acetylacetone and ethyl acetoacetate. Can be mentioned.
- the curing agent (E) is preferably a polyisocyanate compound from the viewpoint of curing reactivity and pot life. Furthermore, in consideration of various characteristics when an optical member is used as the base material, hexamethylene diisocyanate trimethylolpropane adduct, hexamethylene diisocyanate isocyanurate, hexamethylene diisocyanate burette, or xylylene diisocyanate trimethylolpropane adduct is more preferable. .
- the curing agent (E) is preferably used in an amount exceeding 0 and not more than 20 parts by weight, more preferably 0.3 to 3 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the urethane resin (A). If it exceeds 20 parts by weight, the amount used will be excessive.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention preferably further contains an antioxidant (F). Corrosion of the wiring circuit derived from the urethane resin (A) is less likely to occur due to the antioxidant (F).
- Antioxidants (F) include phenolic compounds and amine compounds as radical chain inhibitors, phosphorus compounds and sulfur compounds as peroxide decomposing agents, and hydrazine compounds and amides as metal deactivators. System compounds are preferred. Among these, radical chain inhibitors are more preferable, and phenolic compounds are more preferable.
- the antioxidant (F) is preferably blended in an amount of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the urethane resin (A). Transparency improves more by being in the said range, and corrosion of a wiring circuit can be suppressed more.
- the pressure-sensitive adhesive of the present invention may contain additives such as organic / inorganic pigments, fillers, colorants, ultraviolet absorbers, antifoaming agents, and light stabilizers as necessary.
- the conductive member is not particularly limited as long as it is a conductive member, a transparent conductive film such as ITO or ATO (antimony-doped tin oxide), a metal vapor-deposited film, a conductive metal circuit formed of metal particles, Examples include printed wiring boards.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention includes a base material and a pressure-sensitive adhesive layer formed from the pressure-sensitive adhesive according to the present invention.
- the pressure-sensitive adhesive layer is formed by applying the pressure-sensitive adhesive to the peelable sheet and drying it, and then bonding the substrate to the base material, or by directly applying the pressure-sensitive adhesive to the base material and then bonding it to the peelable sheet after drying. It can be manufactured by a method. Irradiation with active energy rays (hereinafter also referred to as exposure) can be performed at any timing such as after drying or after bonding the substrates. Needless to say, a peelable sheet is bonded to the pressure-sensitive adhesive layer unless otherwise specified in the present specification.
- an appropriate liquid medium for example, an organic solvent such as ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, other hydrocarbon solvents, or water can be further added to adjust the viscosity.
- an organic solvent such as ethyl acetate, toluene, methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, other hydrocarbon solvents, or water
- the viscosity can also be lowered by heating the adhesive.
- the substrate is not particularly limited, and sheets such as cellophane, plastic, rubber, foam, cloth, rubber cloth, resin-impregnated cloth, glass plate, metal plate, wood, polarizing plate and the like are preferable.
- the said base material can also be used individually, and can use the laminated body which laminated
- plastic examples include polyolefin resins such as polyvinyl alcohol, triacetyl cellulose, polypropylene, polyethylene, polycycloolefin, and ethylene-vinyl acetate copolymer; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; Polycarbonate resin, polynorbornene resin, polyarylate resin, acrylic resin, polyphenylene sulfide resin, polystyrene resin, vinyl resin, polyamide resin, polyimide resin, epoxy resin, cycloolefin resin, etc. .
- polyolefin resins such as polyvinyl alcohol, triacetyl cellulose, polypropylene, polyethylene, polycycloolefin, and ethylene-vinyl acetate copolymer
- polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 0.1 ⁇ m to 300 ⁇ m, more preferably 20 ⁇ m to 250 ⁇ m.
- the coating method is not particularly limited, and examples include Mayer bar, applicator, brush, spray, roller, gravure coater, die coater, lip coater, comma coater, knife coater, reverse coater, spin coater and the like.
- limiting in particular in the drying method of an adhesive layer The thing using hot air drying, infrared rays, or the pressure reduction method is mentioned.
- the drying conditions depend on the curing form of the pressure-sensitive adhesive composition, the film thickness, and the selected solvent, but heating with hot air at about 60 to 180 ° C. is usually sufficient.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention is cured by irradiation with active energy rays, but the light source used is not particularly limited, and has a light emission distribution at a wavelength of 500 nm or less, for example, a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, A chemical lamp, a black light lamp, a microwave excitation mercury lamp, a metal halide lamp, a light emitting diode, an electron beam, or the like can be used.
- the light irradiation intensity is preferably 10 to 500 mW / cm 2 .
- the integrated light quantity expressed as the product of irradiation intensity and irradiation time is preferably 50 to 5000 mJ / cm 2 .
- the integrated light quantity is less than 50 mJ / cm 2
- a long time for curing requires a larger 5000 mJ / cm 2
- the irradiation time is very long, poor productivity.
- a laminated body can be formed by manufacturing an adhesive sheet using an optical member as a base material and attaching it to a conductive member on which a transparent conductive film such as ITO or a metal circuit is formed.
- a touch panel can be manufactured by combining the laminate with a liquid crystal panel.
- the application of the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention can be used not only for liquid crystal displays and touch panels, but also for various electronics-related members such as plasma displays and electrode peripheral members, surface protection applications, general labels, and tape applications.
- the urethane urea resin (A1) had a weight average molecular weight Mw of 115,000 and a resin Tg of ⁇ 40 ° C.
- IPDA isophoronediamine
- the urethane urea resin (A2) had a weight average molecular weight Mw of 130,000 and a resin Tg of ⁇ 30 ° C.
- Synthesis Example 3 Synthesis of Polyurethane Urea Resin (A3) 25.0 parts of isophoronediamine (IPDA) was charged into a 4-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet tube, thermometer, and dropping funnel, 19.1 parts of hydroxybutyl acrylate and 16.9 parts of N-butyl acrylate were added dropwise at room temperature. After completion of the dropwise addition, the mixture was reacted at 80 ° C. for 2 hours, and a cooled 100% solid content was used as the compound (3) solution.
- IPDA isophoronediamine
- the urethane urea resin (A3) had a weight average molecular weight Mw of 40,000 and a resin Tg of ⁇ 45 ° C.
- the glass transition temperature (Tg) and the weight average molecular weight (Mw) of each resin obtained in Synthesis Examples 1 to 3 were determined by the following methods.
- Tg glass transition temperature
- LC-GPC system liquid chromatography in which a substance dissolved in a solvent (THF; tetrahydrofuran) is separated and quantified by the difference in molecular size, and the weight average molecular weight was determined in terms of polystyrene.
- THF tetrahydrofuran
- Device name LC-GPC system “Prominence” manufactured by Shimadzu Corporation Column: Four Tosoh Co., Ltd. GMHXL and one Tosoh Co., Ltd. HXL-H were connected in series.
- Mobile phase solvent Tetrahydrofuran Flow rate: 1.0 ml / min Column temperature: 40 ° C
- Examples 1 to 18, Comparative Examples 1 to 6 In a light-shielded 500 cc mayonnaise bottle substituted with an oxygen concentration of 10% or less, a urethane resin (A), a photopolymerizable monomer (B) having a (meth) acryloyl group, and a photopolymerization initiator (C) Then, the silane coupling agent (D) was charged in the weight ratio shown in Table 1, sufficiently stirred with an air motor, sufficiently defoamed, and then Examples 1 to 18 and Comparative Example 1 shown in the blending examples. -6 adhesives were obtained.
- a urethane resin A
- B photopolymerizable monomer having a (meth) acryloyl group
- C photopolymerization initiator
- B1 phenylglycidyl acrylate
- B3 4-hydroxybutyl acrylate
- B4 trimethylolpropane triacrylate
- B5 dipentaerythritol hexaacrylate
- C1 “Irgacure 184” (Ciba ⁇ Specialty Chemicals
- C2 “Lucirin TPO” (Ciba Specialty Chemicals)
- C3 “Irgacure 819” (Ciba Specialty Chemicals)
- D 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane
- E Trimethylolpropane adduct of tolylene diisocyanate
- F “Irganox 1010” (manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
- the obtained pressure-sensitive adhesive was applied to a peelable film so that the thickness after drying was 150 ⁇ m, dried at 25 ° C. for 2 minutes, then dried at 60 ° C. for 2 minutes, and further dried at 100 ° C. for 2 minutes. . Thereafter, an ultraviolet ray having a maximum illuminance of 300 mW / cm 2 and an integrated light quantity of 900 mJ / cm 2 was irradiated with a UV irradiation device (high pressure mercury lamp manufactured by Toshiba) to form an adhesive layer. A 100 ⁇ m thick polyethylene terephthalate film (PET film) was bonded to the pressure-sensitive adhesive layer. When the curing agent (E) was used, the resulting laminate was then aged (dark reaction) for 1 week under conditions of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% to obtain an adhesive sheet.
- a UV irradiation device high pressure mercury lamp manufactured by Toshiba
- the physical properties of the obtained adhesive sheet were evaluated for the following items.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared in a size of 25 mm in width and 100 mm in length.
- the peelable film was peeled off in an atmosphere of 23 ° C.-50% RH, and the exposed adhesive layer was applied to a PET film having a thickness of 100 ⁇ m, a polycarbonate (PC) plate, a glass plate, and an ITO transparent conductive film, respectively.
- a pressure of 0.5 MPa was applied in an atmosphere of 50 ° C. and held for 15 minutes for bonding to obtain a test piece.
- Adhesive strength is 25 N / 25 mm or more.
- Adhesive strength is less than 25 N / 25 mm and 15 N / 25 mm or more.
- 3 Adhesive strength is less than 15 N / 25 mm and 5 N / 25 mm or more.
- Adhesive strength is less than 5N / 25mm and 1N / 25mm or more.
- the adhesive strength is less than 1 N / 25 mm.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared in a size of 25 mm in width and 100 mm in length.
- the peelable film is peeled off in a 23 ° C.-50% RH atmosphere, the exposed pressure-sensitive adhesive layer is attached to a glass plate, roll-bonded according to JIS Z 0237, and a pressure of 0.5 MPa is applied in a 50 ° C. atmosphere.
- a test piece was obtained, and the transparency was measured with a haze meter “NDH2000” (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.).
- the evaluation criteria are as follows. 5: Haze value is less than 1.0.
- the haze value is 1.0 or more and less than 1.3.
- the haze value is 1.3 or more and less than 1.6.
- 2 The haze value is 1.6 or more and less than 2.0.
- 1 The haze value is 2.0 or more.
- ⁇ Durability> As durability in a high-temperature atmosphere and a high-temperature and high-humidity atmosphere, heat resistance and heat-and-moisture resistance were evaluated, respectively.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared to have a width of 100 mm and a length of 100 mm.
- the peelable film is peeled off in a 23 ° C.-50% RH atmosphere, bonded and fixed to a glass plate, and a pressure of 0.5 MPa is applied for 20 minutes in a 50 ° C. atmosphere to hold the PET film / adhesive layer /
- a test piece having a laminated structure of glass plates was obtained.
- As heat resistance it was allowed to stand for 500 hours at 80 ° C. and a relative humidity of 0%.
- the outgas from the pressure-sensitive adhesive layer was evaluated by the following method.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared to have a width of 100 mm and a length of 100 mm.
- the peelable film is peeled off in a 23 ° C.-50% RH atmosphere, bonded and fixed to a polycarbonate (PC) plate, and held at 50 ° C. under a pressure of 0.5 MPa for 20 minutes.
- a test piece having a laminated structure of / pressure-sensitive adhesive layer / PC board was obtained. The test piece was left in an oven at 80 ° C. for 24 hours. After completion of the test, the interface between the adhesive layer of the test piece and the PC plate was visually observed.
- the evaluation criteria are as follows.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared to have a width of 40 mm and a width of 100 mm.
- the peelable film was peeled off in an atmosphere of 23 ° C.-50% RH, and a PET film having a width of 40 mm and a length of 160 mm on which an ITO transparent conductive film having a thickness of 5 ⁇ m was formed was bonded and fixed.
- a test piece having a laminated structure of PET film / adhesive layer / ITO film was obtained by holding a pressure of 5 MPa for 20 minutes. Electrodes were connected to both ends of the test piece, and the initial electrical resistance value was measured [Laresta-GP MCP-T600, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation].
- the electrical resistance value after aging was measured as described above.
- the evaluation criteria are as follows.
- the rate of change in electrical resistance is less than 1.0, "5", 1.0 to less than 1.2, "4", 1.2 or more Those with less than 1.5 were designated as “3”, those with 1.5 or more and less than 2.0 as “2”, and those with 2.0 or more as “1”. If the evaluation was 3 or more, it was judged that there was no practical problem and that no malfunction occurred in the conductive member.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared to have a width of 100 mm and a length of 100 mm.
- the pressure-sensitive adhesive sheet was subjected to pressure bonding for 1 hour under the condition of 40 ° C.-60 kg / cm 2 , and the state where the pressure-sensitive adhesive layer protruded from the side surface of the pressure-sensitive adhesive sheet was evaluated.
- the evaluation criteria are as follows. 5: There is no protrusion of an adhesive layer. 4: Although the pressure-sensitive adhesive layer protruded less than 0.1 mm, there is no practical problem. 3: Although the adhesive layer of 0.1 mm or more and less than 0.3 mm protruded, there is no practical problem. 2: Although the adhesive layer of 0.3 mm or more and less than 0.5 mm protruded, there is no practical problem. 1: The adhesive layer of 0.5 mm or more protrudes and cannot be used.
- the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was prepared to have a width of 100 mm and a length of 30 mm.
- the peelable film was peeled off in an atmosphere of 23 ° C.-50% RH, and a striped printed material in which white lines with a thickness of 30 ⁇ m and a width of 3 mm were repeatedly formed by silk screen printing with a spacing of 1 mm, 2 mm and 3 mm (base material: PET).
- base material: PET base material
- the gap (1 mm, 2 mm, 3 mm) of the white line can be filled with the pressure-sensitive adhesive layer was observed by visually observing the lift of the pressure-sensitive adhesive layer to evaluate the step following ability.
- the evaluation criteria are as follows. 5: Floating was not recognized at all and was good. 4: Although floating is recognized when the width is 1 mm, there is no problem in practical use. 3: Although floating is recognized when the width is 2 mm, there is no practical problem. 2: When the width is 3 mm, there is a part where the floating is partially recognized, which is not practical. 1: Floating over the entire surface, impractical.
- the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention has high adhesive strength, heat resistance, moist heat resistance and corrosion resistance, and is excellent in workability.
- results satisfying all physical properties were not obtained. From the above, it is clear that the present invention has excellent adhesiveness to various adherends including conductive members, and is excellent in workability even during thick film coating while having step following ability. It is.
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Abstract
本発明は、良好な粘着力を有し、発泡、浮き・剥がれを抑制し、例えば、配線回路や加飾印刷段差等に対する段差追従性に優れ、加工性が良好な粘着シートを得ることが出来る粘着剤の提供を目的とする。 ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)を15~80重量部、光重合開始剤(C)を0.05~3重量部含有する粘着剤。
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型の粘着剤に関する。
近年のエレクトロニクスの飛躍的な進歩により、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、リアプロジェクションディスプレイ(RPJ)、ELディスプレイ、発光ダイオ-ドディスプレイ、タッチパネルなどの様々なフラットパネルディスプレイ(FPD)が、様々な分野で表示装置として使用されるようになってきた。これらFPDは、パーソナルコンピューターのディスプレイや液晶テレビをはじめ屋内で使用されるばかりでなく、カーナビゲーション用ディスプレイ等のように車両に搭載して使用されている。
LCDを構成する液晶セル用部材には、光学性能を得るために偏光フィルムや位相差フィルムが積層されている。また、これらの表示装置には、外部光源からの反射を防ぐための反射防止フィルムや、表示装置の表面の傷付き防止のための保護フィルム(プロテクトフィルム)などが使用されている。さらにタッチパネルには、光学フィルムとして保護フィルム、反射防止フィルムやITO(スズドープ酸化インジウム)蒸着樹脂フィルム(透明導電膜)などが使用されている。
前記タッチパネルの構成はガラス基板又は透明樹脂基板と、透明導電膜や金属回路を始めとする導電部材とは、粘着剤層を使用して貼り合わせている。例えばガラス基板/粘着剤層/透明電極(導電部材)の積層体をタッチパネルに使用する場合、高温雰囲気下、または高温高湿雰囲気に置かれると、粘着剤層と被着体との貼着界面に気泡が生じたり(発泡)、導電部材がガラス、ポリアクリル、ポリカーボネートなどのプラスチック基板から浮き上がる場合や、剥がれる場合があった(以下浮き・剥がれという)。そこで、粘着剤を改良して発泡、浮き・剥がれを防止する検討がされていた。
一方、粘着剤層には、タッチパネルに形成した配線回路に対する金属腐食防止性および段差追従性が求められていた。そこで粘着剤層の厚さを厚くすることで段差追従性を改良すると、粘着シートを所定の大きさに断裁するときに粘着剤層がカッターの刃に汚染が付着して生産性が低下する場合や、粘着シートをロール状に巻き取る際に側面部から粘着剤層がはみ出す等の問題(加工性)があった。
そこで、特許文献1では、アクリル樹脂のカルボキシル基を調整し、エポキシ硬化剤、およびベンゾトリアゾールを配合した粘着剤が開示されている。
また、特許文献2では、活性エネルギー線硬化型粘着剤が開示されている。
一方、粘着剤層には、タッチパネルに形成した配線回路に対する金属腐食防止性および段差追従性が求められていた。そこで粘着剤層の厚さを厚くすることで段差追従性を改良すると、粘着シートを所定の大きさに断裁するときに粘着剤層がカッターの刃に汚染が付着して生産性が低下する場合や、粘着シートをロール状に巻き取る際に側面部から粘着剤層がはみ出す等の問題(加工性)があった。
そこで、特許文献1では、アクリル樹脂のカルボキシル基を調整し、エポキシ硬化剤、およびベンゾトリアゾールを配合した粘着剤が開示されている。
また、特許文献2では、活性エネルギー線硬化型粘着剤が開示されている。
しかし、特許文献1の粘着剤は、浮き・剥がれは少なかったが、加工性を満足することは出来なかった。
また、特許文献2の粘着剤は、打ち抜き加工性と発泡は良好であったが、粘着力が低く、浮き・剥がれを抑制できなかった。
また、特許文献2の粘着剤は、打ち抜き加工性と発泡は良好であったが、粘着力が低く、浮き・剥がれを抑制できなかった。
本発明は、良好な粘着力を有し、発泡、浮き・剥がれを抑制し、例えば、配線回路や加飾印刷段差等に対する段差追従性に優れ、加工性が良好な粘着シートを得ることが出来る粘着剤の提供を目的とする。
本発明は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)を15~80重量部、光重合開始剤(C)を0.05~3重量部含有する粘着剤である。
上記構成の本発明によれば、ウレタン樹脂のポリマーネットワークと、光重合性単量体(B)が活性エネルギー線によりラジカル重合したオリゴマーないしポリマーを共存しているため粘着剤層の硬さと柔軟性を高度に両立し、良好な粘着力が得られる。そのため、例えば、ポリアクリルやポリカーボネート等のプラスチックを被着体に粘着シートを貼り付けた積層体を高温雰囲気に放置した場合、従来の粘着剤を使用すると当該プラスチックから発生したガス(アウトガス)が、粘着剤層と被着体の界面に留まり発泡の原因となっていた。しかし、本発明の粘着剤は、前記共存した粘着剤層を形成できるため前記発泡が生じ難い効果が得られた。さらに本発明の粘着剤は、発泡の抑制のみならず、浮き・剥がれ、段差追従性および加工性が優れる効果が得られた。
本発明により良好な粘着力を有し、発泡、浮き・剥がれを抑制し、例えば、配線回路や加飾印刷段差等に対する段差追従性に優れ、加工性が良好な粘着シートを得ることが出来る粘着剤を提供できた。
本発明の粘着剤は、ウレタン樹脂(A)、(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)および光重合開始剤(C)を含む。この粘着剤は、粘着シートに加工してその粘着剤層として使用することが好ましい。具体的には、ガラス、プラスチックを被着体にすることが好ましく、光学部材や透明導電膜を接着する用途に使用することがより好ましい。また、本発明の粘着剤は、活性エネルギー線照射により、光重合性単量体(B)が架橋することで凝集力が得られる。なお本発明で粘着シートは、粘着テープおよび粘着フィルムと同義語である。
本発明においてウレタン樹脂(A)は、バランスの良い粘着特性(特に、タックと凝集力の両立)が得られるように、そのガラス転移点(Tg)を-80~10℃の範囲に調整することが好ましく、-50~-10℃がより好ましい。ガラス転移点が-80℃より高くなることで凝集力が向上し、浮き・剥がれを抑制しやすくなる。また、ガラス転移点が-10℃以下になることでタックをより向上できる。尚、ガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量計)を用いて求めた値である。
前記ウレタン樹脂(A)は、公知の方法で合成できるが、以下その1例を説明する。ポリオールとポリイソシアネート化合物をイソシアネート基が過剰になるような比率で反応してイソシアネート基末端プレポリマーを得た後、該イソシアネート基末端プレポリマーに鎖延長剤を反応させ、さらに必要に応じて末端停止剤を反応させる方法、またはポリオールとポリイソシアネート化合物をポリオールの水酸基が過剰になるような比率で条件下に反応する方法がある。これらの中でも、分子量制御の容易さの観点から、イソシアネート基末端プレポリマーに鎖延長剤を反応させる方法がより好ましく、鎖延長剤としてポリアミノ樹脂を用いるウレタンウレア樹脂がさらに好ましい。
前記ウレタンウレア樹脂は、具体的にはポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得られるウレタンプレポリマーに、ポリアミノ化合物を反応させた樹脂である。その重量平均分子量(Mw)は、30,000~200,000が好ましい。重量平均分子量が前記範囲にあることで、凝集力と塗工適正をより高いレベルで両立できる。尚、重量平均分子量(Mw)は、GPCを用いて求めた値である。
前記ポリオールは、公知の化合物を使用できる。具体的には、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、およびこれらの共重合体、ならびにその他のグリコールなど好ましい。
前記ポリエーテルポリオールは、例えば、プロピレンオキサイド、テトラヒドロフラン、エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド、ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール若しくはこれらの混合物の縮合によるジオール、またはビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類にエチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させたグリコールが挙げられる。
前記ポリエステルポリオールは、例えば、多官能アルコールと二塩基酸とが縮合反応したポリエステルポリオールがある。
前記多官能アルコールは、例えば、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシ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、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどの2個の水酸基を有する化合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3個以上の水酸基を有する化合物が挙げられる。
前記多官能アルコールは、例えば、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシ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、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールFなどの2個の水酸基を有する化合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の3個以上の水酸基を有する化合物が挙げられる。
前記二塩基酸は、例えばテレフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバチン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸等の脂肪族あるいは芳香族二塩基酸が挙げられる。または、β-ブチロラクトン、β-プロピオラクトン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン、γ-カプロラクトン、γ-ヘプタノラクトン、α-メチル-β-プロピオラクトン等のラクトン類等の、環状エステル化合物の開環重合により得られるポリエステルポリオールを挙げられる。
なおポリカーボネートポリオールとは、分子内に一般式(1)で示される構造を、その分子中に有する公知のポリカーボネートポリオールを使用することができる。
一般式(1): -[-O-R1-O-CO-]m-
(式中、R1は2価の有機残基、mは1以上の整数を表す。)
一般式(1): -[-O-R1-O-CO-]m-
(式中、R1は2価の有機残基、mは1以上の整数を表す。)
ポリカーボネートポリオールは、例えば、(1)グリコール又はビスフェノールと炭酸エステルとの反応、または(2)グリコール又はビスフェノールにアルカリの存在下でホスゲンを反応することで得られる。
前記反応(1)で使用する炭酸エステルは、例えばジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジフェニルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが挙げられる。
前記反応(1)および(2)で使用するグリコール又はビスフェノールは、例えば、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、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ブチレングリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、3,3’-ジメチロールヘプタン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、ネオペンチルグリコール、オクタンジオール、ブチルエチルペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール;、ビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類;、ビスフェノール類に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を付加させたビスフェノール類;等が挙げられる。これらの化合物は、単独または2種以上を使用できる。
前記その他のグリコールは、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、ブタンジオール、プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオールが挙げられる。また、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、メチルグルコシド等の、3個以上の水酸基を有する化合物が挙げられる。
前記ポリオールは、アルキレンオキサイドユニットを1~15有することが好ましい。前記アルキレンオキサイドユニットにより粘着剤層の透明性および粘着力をより向上できる。なお、前記アルキレンオキサイドユニットは、プロピレンユニットがより好ましい。
前記ポリイソシアネートは、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート等が好ましい。
前記芳香族ポリイソシアネートは、1,3-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、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、4,4’-トルイジンジイソシアネート、2,4,6-トリイソシアネートトルエン、1,3,5-トリイソシアネートベンゼン、ジアニシジンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、4,4’,4”-トリフェニルメタントリイソシアネート等が挙げられる。
前記脂肪族ポリイソシアネートは、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ペンタメチレンジイソシアネート、1,2-プロピレンジイソシアネート、2,3-ブチレンジイソシアネート、1,3-ブチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
前記芳香脂肪族ポリイソシアネートは、ω,ω’-ジイソシアネート-1,3-ジメチルベンゼン、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジメチルベンゼン、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン、1,4-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
前記芳香脂肪族ポリイソシアネートは、ω,ω’-ジイソシアネート-1,3-ジメチルベンゼン、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジメチルベンゼン、ω,ω’-ジイソシアネート-1,4-ジエチルベンゼン、1,4-テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,3-テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。
前記脂環族ポリイソシアネートは、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,3-シクロペンタンジイソシアネート、1,3-シクロヘキサンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,4-シクロヘキサンジイソシアネート、メチル-2,6-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、1,4-ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
また、上記ポリイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソシアヌレート環を有する3量体等を、併用することができる。ポリフェニルメタンポリイソシアネート(PAPI)、ナフチレンジイソシアネート、及びこれらのポリイソシアネート変性物等を併用することができる。尚、ポリイソシアネート変性物としては、カルボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、水と反応したビュレット基、イソシアヌレート基のいずれかの基、又はこれらの基の2種以上を有する変性物を使用できる。ポリオールとジイソシアネートの反応物も、ポリイソシアネートとして使用することができる。
前記ポリイソシアネートの中でも4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、キシリレンジイソシネート、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)(水添MDI)等の無黄変型、又は難黄変型のポリイシソアネート化合物を使用すると耐候性がより向上するため好ましい。
また、イソホロンジイソシアネート(IPDI)は、透明性がさらに向上するためより好ましい。
また、イソホロンジイソシアネート(IPDI)は、透明性がさらに向上するためより好ましい。
前記ポリアミノ化合物は、2個以上のアミノ基を有する化合物である。前記ポリアミノ化合物を使用することで粘着力をより向上できる。
具体的には、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパン、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、N-(2-ヒドロキシエチル)プロピレンジアミン、(2-ヒドロキシエチルプロピレン)ジアミン、(ジ-2-ヒドロキシエチルエチレン)ジアミン、(ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレン)ジアミン、(2-ヒドロキシプロピルエチレン)ジアミン、(ジ-2-ヒドロキシプロピルエチレン)ジアミン、ピペラジン等の脂肪族ポリアミン;
イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジアミン等の脂環式ポリアミン;
フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、2,4-トリレンジアミン、2,6-トリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン,3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ビス-(sec-ブチル)ジフェニルメタン等の芳香族ジアミン;
及びダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化したダイマージアミン、末端に一級又は二級アミノ基を有するデンドリマーなどが好ましい。
イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジアミン等の脂環式ポリアミン;
フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、2,4-トリレンジアミン、2,6-トリレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン,3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ビス-(sec-ブチル)ジフェニルメタン等の芳香族ジアミン;
及びダイマー酸のカルボキシル基をアミノ基に転化したダイマージアミン、末端に一級又は二級アミノ基を有するデンドリマーなどが好ましい。
また、分子の両末端にプロポキシアミンを有し下記一般式[2]で示されるポリオキシアルキレングリコールジアミン等も使用することができる。
一般式[2]:
H2N-CH2-CH2-CH2-O-(CmH2m-O)n-CH2-CH2-CH2-NH2
(式中、mは2~4の任意の整数、nは2~50の任意の整数を示す。)
一般式[2]:
H2N-CH2-CH2-CH2-O-(CmH2m-O)n-CH2-CH2-CH2-NH2
(式中、mは2~4の任意の整数、nは2~50の任意の整数を示す。)
前記ポリアミノ化合物の中でも反応の制御の面から特に、一級アミノ基を2個以上有する化合物に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1つ有する化合物をマイケル付加反応させた化合物が好ましく、更に(メタ)アクリロイル基を少なくとも1つ有する化合物は、ウレタンウレア樹脂が架橋性官能基を得る観点から、水酸基を有する(メタ)アクリロイル基を少なくとも1つ有する化合物を使用するのが好ましい。
前記一級アミノ基を2個以上有する化合物は、前記前記ポリアミノ化合物でした化合物が好ましい。それらの中でもイソホロンジアミン、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンは、マイケル付加反応の制御が容易であり、マイケル付加反応させて得られる化合物を使用して得られたウレタンウレア樹脂の透明性が優れていることからより好ましい。
本発明においてウレタン樹脂(A)は、(メタ)アクリロイル基を有さないことが好ましい。(メタ)アクリロイル基が有ると、ウレタン樹脂(A)が活性エネルギー線照射によりラジカル重合することで凝集力が過剰になり発泡の発生、段差追従性の低下や浮き・剥がれが懸念されるためである。なお本発明で(メタ)アクリロイル基は、アクリロイル基およびメタクリロイル基を含む。
前記(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)は、粘着剤層に適度な凝集力を付与できる。前記(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)は、(メタ)アクリロイル基を1個~2個有する光重合性単量体が好ましい。また、前記(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)は、(メタ)アクリロイル基を2個以上有する化合物を含むことができるが、多量に使用すると粘着剤層の凝集力が過剰になる恐れがあるため、(メタ)アクリロイル基を1個~2個有する光重合性単量体の使用量より少量の使用が好ましい。
前記(メタ)アクリロイル基を1個有する単量体(B)は、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、イコシル(メタ)アクリレート、ヘンイコシル(メタ)アクリレート、ドコシル(メタ)アクリレート等の炭素数1~22のアルキル(メタ)アクリレート;、メトキシエチレングリコール(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、エトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、N-ブトキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、N-ペンタキシテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、テトラ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、メトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、N-ブトキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、N-ペンタキシテトラプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリテトラメチレングリコール(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、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等の、末端にアルコキシ基を有しポリオキシアルキレン鎖を有するモノ(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、フェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリ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、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラプロピレンエチレングリコール(メタ)アクリレート等の、末端にフェノキシまたはアリールオキシ基を有するポリオキシアルキレン系(メタ)アクリレートが挙げられる。
前記(メタ)アクリロイル基を2個有する単量体は、例えばビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート等が挙げられる。エチレンオキサイド(EO)又はプロピレンオキサイド(PO)で変性された単量体としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等が挙げられる。
前記(メタ)アクリロイル基を3個以上有する単量体は、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートなどがある。これらのエチレンオキサイド(EO)又はプロピレンオキサイド(PO)で変性されたものなども使用でき、トリメチロールプロパン(EO)変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)は、さらに極性ユニットを有することが好ましい。前記極性ユニットは、水酸基、アミノ基、カルボキシル基などの官能基、およびアルキレンオキサイドユニットが好ましい。アルキレンオキサイドユニットは、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が好ましい。これらの中でも高温高湿雰囲気での耐久性を考慮するとポリエチレンオキサイドがより好ましい。アルキレンオキサイドユニットを分子内に2~10有することが好ましい。2~10有することで耐湿熱性がより向上する。
前記水酸基を有する光重合性単量体(B)は、例えば2-ヒドロキシエチル(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、4-ヒドロキシブチル(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、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-アクリロイルオキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイルオキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヘキサエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、テトラプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記アミノ基を有する光重合性単量体(B)は、例えば2-(N,N-ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレートや3-(N,N-ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記カルボキシル基を有する光重合性単量体(B)は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸、またイタコン酸やシトラコン酸、およびこれらの酸無水物と、前記酸無水物と反応可能な官能基(例えば水酸基等)および(メタ)アクリロイル基を有する単量体を反応させて得られたモノエステル化合物、ならびにフタル酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、イソフタル酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、コハク酸β-(メタ)アクリロキシエチルモノエステル等が挙げられる。
また、カルボキシル基を有する光重合性単量体(B)は下記一般式(1)で示される単量体が好ましい。
また、カルボキシル基を有する光重合性単量体(B)は下記一般式(1)で示される単量体が好ましい。
(式中、R1~R2は、それぞれ独立に水素原子またはメチル基を示し、R3~R4は、それぞれ独立に非置換もしくは置換の、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示し、R5は、4価の脂肪族基もしくは芳香族基を示す。)
一般式(1)で示される単量体は、下記一般式(2)で示されるテトラカルボン酸二無水物、下記一般式(3)で示される第1の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物および下記一般式(4)で示される第2の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物を反応させることで得られる。
なお一般式(3)で示される第1の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物および一般式(4)で示される第2の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物は、酸無水物基と反応可能な官能基を有する化合物である。前記官能基は、水酸基、アミノ基、グリシジル基等が好ましく、水酸基がより好ましい。
なお一般式(3)で示される第1の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物および一般式(4)で示される第2の水酸基含有(メタ)アクリレート化合物は、酸無水物基と反応可能な官能基を有する化合物である。前記官能基は、水酸基、アミノ基、グリシジル基等が好ましく、水酸基がより好ましい。
(式中、R5は、脂肪族または芳香環。)
CH2=C(R1)COOR3OH ・・・ 一般式(3)
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R3は非置換もしくは置換の、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示す。)
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、R3は非置換もしくは置換の、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示す。)
CH2=C(R2)COOR4OH ・・・ 一般式(4)
(式中、R2は水素原子またはメチル基を示し、R4は非置換もしくは置換の、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示す。)
(式中、R2は水素原子またはメチル基を示し、R4は非置換もしくは置換の、直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示す。)
前記一般式(2)で示されるテトラカルボン酸二無水物で脂肪族は、ブタンテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また同芳香族は、ピロメリット酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニル骨格を有するビフェニルテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレン骨格を有するナフタレンテトラカルボン酸二無水物等、フルオレン骨格を有する9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、9,9-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン二無水物、テトロヒドロナフタレン骨格を有するテトラヒドロナフタレンカルボン酸二無水物、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、グリセリンビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート等が挙げられる。
前記一般式(2)で示されるテトラカルボン酸二無水物と、第1および第2のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート化合物との反応は、酸無水物基と、水酸基の反応であり公知の反応である。例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物と第1および第2のヒドロキシル基含有(メタ)アクリレート化合物を、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンのような触媒の存在下、50~120℃の温度で反応させることができる。なお、前記反応に際して重合禁止剤(例えばメトキノン)を添加することができる。
前記(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、15~80重量部使用することが好ましく、30~60重量部がより好ましい。15~80重量部使用することで、適度な凝集力が得られ、より厚い粘着剤層の形成が可能になる。
光重合開始剤(C)は、例えば4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、2-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-オン等のアセトフェノン系光重合開始剤、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、2-クロルチオキサンソン、2-メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4-ジイソプロピルオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、2,4,6-トリクロロ-s-トリアジン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-ピペロニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-ビス(トリクロロメチル)-6-スチリル-s-トリアジン、2-(ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4-メトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2,4-トリクロロメチル-(ピペロニル)-6-トリアジン、2,4-トリクロロメチル(4’-メトキシスチリル)-6-トリアジン等のトリアジン系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が挙げられる。
光重合開始剤(C)は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0.05~3重量部使用することが好ましく、0.1~2重量部がより好ましい。0.05~3重量部使用することで良好な光重合性が得られる。
光重合開始剤(C)は、増感剤を併用して光重合性をより向上できる。具体的には例えば、α-アシロキシエステル、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル-9,10-フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’-ジエチルイソフタロフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン等が好ましい。
前記増感剤は、光重合開始剤(C)100重量部に対して、0.1~60重量部を配合できる。
前記増感剤は、光重合開始剤(C)100重量部に対して、0.1~60重量部を配合できる。
本発明の粘着剤は、さらにシランカップリング剤(D)を含むことが好ましい。前記シランカップリング剤(D)は、シランの3置換体および4置換体が好ましい。前記3置換体は、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリブトキシシラン、トリ-iso―プロポキシシラン、トリ-t-ブトキシシラン等のアルコキシ基で3置換されたシランが挙げられる。ここでシランに結合可能な1置換基は、水素原子、メチル基,エチル基などのアルキル基、またはフェニル基などの芳香族基が挙げられる。
前記4置換体は、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラ-iso―プロポキシシラン、テトラ-t-ブトキシシラン等及びこれらのオリゴマーであるエチルシリケート、メチルシリケート等が挙げられる。
シランカップリング剤(D)は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0.1~5重量部配合することが好ましく、0.3~2重量部がより好ましい。0.1~5重量部の範囲にあることで耐湿熱性がより向上する。
本発明の粘着剤は、活性エネルギー線照射により必要な架橋密度は得られるが、さらに凝集力を向上させる必要がある場合は、硬化剤(E)を含むことができる。硬化剤(E)は、ウレタン樹脂(A)の官能基(水酸基)と反応可能な官能基を2つ以上有する。具体的には、ポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、高分子量ポリカルボジイミド、N-メチロール基含有化合物、アジリジン化合物、金属キレートなどが好ましい。
前記ポリイソシアネート化合物は、例えばトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物、及びこれらポリイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、これらポリイソシアネート化合物のビュレット体やイソシアヌレート体、更にはこれらポリイソシアネート化合物と公知のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等とのアダクト体等が挙げられる。
前記エポキシ化合物は、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA・エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン等が挙げられる。
前記高分子量ポリカルボジイミドは、日清紡績株式会社のカルボジライトシリーズが挙げられる。その中でもカルボジライトV-01、03、05、07、09は、有機溶剤との相溶性に優れており好ましい。
前記アジリジン化合物は、例えば、2,2’-ビスヒドロキシメチルブタノールトリス[3-(1-アジリジニル)プロピオネート]、4,4’-ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等が挙げられる。
前記金属キレートとしては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロム及びジルコニウムなどの多価金属と、アセチルアセトンやアセト酢酸エチルとの配位化合物などが挙げられる。
硬化剤(E)は、これらの中でも硬化反応性やポットライフの点からポリイソシアネート化合物が好ましい。さらに基材に光学部材を使用したときの諸特性を考慮するとヘキサメチレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体、ヘキサメチレンジイソシアネートイソシアヌレート体、ヘキサメチレンジイソシアネートビュレット体、又はキシリレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体がより好ましい。
硬化剤(E)は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0を超えて20重量部以下使用することが好ましく、0.3~3重量部がより好ましい。20重量部を越えると使用量が過剰になる。
本発明の粘着剤は、さらに酸化防止剤(F)を含有することが好ましい。酸化防止剤(F)により、ウレタン樹脂(A)に由来する配線回路の腐食がより生じ難くなる。
酸化防止剤(F)は、ラジカル連鎖防止剤としてフェノール系化合物、およびアミン系化合物、過酸化物分解剤としてリン系化合物、およびイオウ系化合物、ならびに金属不活性化剤としてヒドラジン系化合物、およびアミド系化合物が好ましい。これらの中でも、ラジカル連鎖防止剤がより好ましく、フェノール系化合物がさらに好ましい。
酸化防止剤(F)は、ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、0.1~5重量部配合することが好ましい。前記範囲であることで透明性がより向上し、配線回路の腐食をより抑制できる。
本発明の粘着剤は、必要に応じて、有機・無機の顔料、フィラー、着色剤、紫外線吸収剤、消泡剤、光安定剤等の添加剤を配合しても良い。
本発明の粘着剤、一般的な粘着テープや粘着ラベル用途に使用できるが、本発明では導電部材の接着に使用することが好ましい。前記導電部材は、導電性を有する部材であれば特に限定されず、ITOやATO(アンチモンドープ酸化錫)などの透明導電膜、金属蒸着フィルム、金属粒子により形成された導電金属回路、一般的なプリント配線板などが挙げられる。
本発明の粘着シートは、基材と、本発明を粘着剤から形成した粘着剤層を備えている。前記粘着剤層の形成は、粘着剤を剥離性シートへ塗工し、乾燥した後に、基材と貼り合わせる方法、または基材に粘着剤を直接塗工し、乾燥後に剥離性シートと貼り合わせる方法により製造できる。なお活性エネルギー線の照射(以下、露光ともいう)は、乾燥後または基材を貼り合わせ後など任意のタイミングで照射できる。なお、本明細書で特に断りを入れない限り粘着剤層に剥離性シートが貼り合わせてあることはいうまでも無い。
前記塗工に際して、適当な液状媒体、例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、その他の炭化水素系溶媒等の有機溶媒、または水を更に添加して、粘度を調整することもできるし、接着剤を加熱して粘度を低下させることもできる。
前記基材は、特に限定はされず、セロハン、プラスチック、ゴム、発泡体、布帛、ゴムびき布、樹脂含浸布、ガラス板、金属板、木材、偏光板などの光学フィルム等のシートが好ましい。前記基材は単独でも用いることもできるし、複数の層を積層した積層体を使用できる。
前記プラスチックは、例えばポリビニルアルコールやトリアセチルセルロース、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリシクロオレフィン、エチレン-酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂;、ポリエチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂;、ポリカーボネート系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、アクリル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリスチレン樹脂、ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
前記粘着剤層の厚さは、0.1μm~300μmが好ましく、20μm~250μmがより好ましい。
前記塗工方法は、特に制限は無く、マイヤーバー、アプリケーター、刷毛、スプレー、ローラー、グラビアコーター、ダイコーター、リップコーター、コンマコーター、ナイフコーター、リバースコ-ター、スピンコーター等の方法が挙げられる。粘着剤層の乾燥方法には特に制限はなく、熱風乾燥、赤外線または減圧法を利用したものが挙げられる。乾燥条件としては粘着剤組成物の硬化形態、膜厚、および選択した溶剤にもよるが、通常60~180℃程度の熱風加熱でよい。
本発明の粘着シートは、活性エネルギー線の照射により硬化するが、用いる光源は特に限定されず、波長500nm以下に発光分布を有する、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ、発光ダイオードや電子線などを用いることができる。光照射強度としては10~500mW/cm2であることが好ましい。光照射強度が10mW/cm2未満であると、硬化に長時間を必要とし、500mW/cm2を超えると、ランプから輻射される熱により、基材劣化が生じる可能性がある。照射強度と照射時間の積として表される積算光量は50~5000mJ/cm2とであることが好ましい。
積算光量が50mJ/cm2より少ないと、硬化に長時間を必要とし、5000mJ/cm2より大きいと、照射時間が非常に長くなり、生産性が劣る。
積算光量が50mJ/cm2より少ないと、硬化に長時間を必要とし、5000mJ/cm2より大きいと、照射時間が非常に長くなり、生産性が劣る。
本発明の粘着シートの好ましい使用方法を積層体の構成として以下に例示する。
基材に光学部材を使用して、粘着シートを製造し、ITOなどの透明導電膜や金属回路等が形成された導電部材に貼り付けることで積層体を形成できる。前記積層体を液晶パネルと組合せをことでタッチパネルを製造できる。
基材に光学部材を使用して、粘着シートを製造し、ITOなどの透明導電膜や金属回路等が形成された導電部材に貼り付けることで積層体を形成できる。前記積層体を液晶パネルと組合せをことでタッチパネルを製造できる。
本発明の粘着シートの用途は、液晶ディスプレイや、タッチパネル以外にプラズマディスプレイ、電極周辺部材等各種エレクトロニクス関連の部材、表面保護用途、一般ラベル、テープ用途にも使用できる。
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。尚、実施例における「部」及び「%」は、特にことわらない限り「重量部」及び「重量%」を表す。
<合成例1> ポリウレタンウレア樹脂(A1)の合成
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)25.0部、トルエン25.0部を仕込み、4-ヒドロキシブチルアクリレート 19.1部、N-ブチルアクリレート 18.8部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン37.9部を加えた。更に酢酸エチルを加え固形分を50%に調整したものを化合物(1)溶液とした。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP-2000(2官能ポリプロピレングリコール、三洋化成工業株式会社製)790部、イソホロンジイソシアネート110部、トルエン225部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート0.075部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル787部、アセチルアセトン2.5部を加えた後、化合物(1)溶液48.7部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2-アミノ-2-メチル-プロパノール2.3部及び酢酸エチル100部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A1)の重量平均分子量Mwは115,000、樹脂Tgは、-40℃であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)25.0部、トルエン25.0部を仕込み、4-ヒドロキシブチルアクリレート 19.1部、N-ブチルアクリレート 18.8部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン37.9部を加えた。更に酢酸エチルを加え固形分を50%に調整したものを化合物(1)溶液とした。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP-2000(2官能ポリプロピレングリコール、三洋化成工業株式会社製)790部、イソホロンジイソシアネート110部、トルエン225部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート0.075部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル787部、アセチルアセトン2.5部を加えた後、化合物(1)溶液48.7部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2-アミノ-2-メチル-プロパノール2.3部及び酢酸エチル100部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A1)の重量平均分子量Mwは115,000、樹脂Tgは、-40℃であった。
<合成例2> ポリウレタンウレア樹脂(A2)の合成
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)25.0部、トルエン25.0部を仕込み、4-ヒドロキシブチルアクリレート 19.1部、N-ブチルアクリレート 16.9部、アクリル酸 1.1部 を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン37.9部を加えた。更に酢酸エチルを加え固形分を50%に調整したものを化合物(2)溶液とした。
別途、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP-2000(2官能ポリプロピレングリコール、三洋化成工業株式会社製)790部、イソホロンジイソシアネート110部、トルエン225部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート0.075部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル787部、アセチルアセトン2.5部を加えた後、化合物(2)溶液48.7部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2-アミノ-2-メチル-プロパノール2.3部及び酢酸エチル100部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A2)の重量平均分子量Mwは130,000、樹脂Tgは、-30℃であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)25.0部、トルエン25.0部を仕込み、4-ヒドロキシブチルアクリレート 19.1部、N-ブチルアクリレート 16.9部、アクリル酸 1.1部 を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン37.9部を加えた。更に酢酸エチルを加え固形分を50%に調整したものを化合物(2)溶液とした。
別途、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP-2000(2官能ポリプロピレングリコール、三洋化成工業株式会社製)790部、イソホロンジイソシアネート110部、トルエン225部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート0.075部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル787部、アセチルアセトン2.5部を加えた後、化合物(2)溶液48.7部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2-アミノ-2-メチル-プロパノール2.3部及び酢酸エチル100部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A2)の重量平均分子量Mwは130,000、樹脂Tgは、-30℃であった。
<合成例3> ポリウレタンウレア樹脂(A3)の合成
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)25.0部を仕込み、4-ヒドロキシブチルアクリレート 19.1部、N-ブチルアクリレート 16.9部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、冷却した固形分100%のものを化合物(3)溶液とした。
別途、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP-3000(2官能ポリプロピレングリコール、三洋化成工業株式会社製)790部、イソホロンジイソシアネート73部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート0.075部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、アセチルアセトン2.5部を加えた後、化合物(3)溶液16.1部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2-アミノ-2-メチル-プロパノール2.3部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A3)の重量平均分子量Mwは40,000、樹脂Tgは、-45℃であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)25.0部を仕込み、4-ヒドロキシブチルアクリレート 19.1部、N-ブチルアクリレート 16.9部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、冷却した固形分100%のものを化合物(3)溶液とした。
別途、撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにサンニックスPP-3000(2官能ポリプロピレングリコール、三洋化成工業株式会社製)790部、イソホロンジイソシアネート73部、触媒としてジオクチル錫ジラウレート0.075部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、アセチルアセトン2.5部を加えた後、化合物(3)溶液16.1部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2-アミノ-2-メチル-プロパノール2.3部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A3)の重量平均分子量Mwは40,000、樹脂Tgは、-45℃であった。
なお、合成例1~3で得られた各樹脂のガラス転移温度(Tg)と重量平均分子量(Mw)は、以下の方法で求めた。
<ガラス転移温度(Tg)の測定>
ロボットDSC(示差走査熱量計)「RDC220」(セイコーインスツルメンツ社製)に「SSC5200ディスクステーション」(セイコーインスツルメンツ社製)を接続して測定した。アルミニウムパンに試料約10mgを秤量してDSC装置にセットし(リファレンス:試料を入れていない同タイプのアルミニウムパンとした。)、300℃の温度で5分間加熱した後、液体窒素を用いて-120℃まで急冷処理した。その後10℃/分で昇温し、得られたDSCチャートからガラス転移温度(Tg)を算出した(単位:℃)。
<重量平均分子量の測定>
重量平均分子量の測定は島津製作所製GPC「LC-GPCシステム」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーであり、重量平均分子量の決定はポリスチレン換算で行った。
装置名 : 島津製作所製、LC-GPCシステム「Prominence」
カラム : 東ソー(株)製GMHXL 4本、東ソー(株)製HXL-H 1本を直列に連結した。
移動相溶媒 : テトラヒドロフラン
流量 : 1.0ml/min
カラム温度 : 40℃
ロボットDSC(示差走査熱量計)「RDC220」(セイコーインスツルメンツ社製)に「SSC5200ディスクステーション」(セイコーインスツルメンツ社製)を接続して測定した。アルミニウムパンに試料約10mgを秤量してDSC装置にセットし(リファレンス:試料を入れていない同タイプのアルミニウムパンとした。)、300℃の温度で5分間加熱した後、液体窒素を用いて-120℃まで急冷処理した。その後10℃/分で昇温し、得られたDSCチャートからガラス転移温度(Tg)を算出した(単位:℃)。
<重量平均分子量の測定>
重量平均分子量の測定は島津製作所製GPC「LC-GPCシステム」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーであり、重量平均分子量の決定はポリスチレン換算で行った。
装置名 : 島津製作所製、LC-GPCシステム「Prominence」
カラム : 東ソー(株)製GMHXL 4本、東ソー(株)製HXL-H 1本を直列に連結した。
移動相溶媒 : テトラヒドロフラン
流量 : 1.0ml/min
カラム温度 : 40℃
[実施例1~18、比較例1~6]
酸素濃度が10%以下に置換された遮光された500ccのマヨネーズ瓶に、ウレタン樹脂(A)、(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)、及び光重合開始剤(C)、シランカップリング剤(D)を表1に示す重量比率で仕込み、エアモーターにて十分に攪拌を行い、十分に脱泡を行った後、配合例に示す実施例1~18および比較例1~6の粘着剤を得た。
酸素濃度が10%以下に置換された遮光された500ccのマヨネーズ瓶に、ウレタン樹脂(A)、(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)、及び光重合開始剤(C)、シランカップリング剤(D)を表1に示す重量比率で仕込み、エアモーターにて十分に攪拌を行い、十分に脱泡を行った後、配合例に示す実施例1~18および比較例1~6の粘着剤を得た。
B1:フェニルグリシジルアクリレート
B2:ポリエチレングリコール(アルキレンユニット(エチレンオキサイド)=9)ジアクリレート
B3:4-ヒドロキシブチルアクリレート
B4:トリメチロールプロパントリアクリレート
B5:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
C1:「イルガキュア 184」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
C2:「ルシリンTPO」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
C3:「イルガキュア 819」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
D:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
E:トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体
F:「イルガノックス1010」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
B2:ポリエチレングリコール(アルキレンユニット(エチレンオキサイド)=9)ジアクリレート
B3:4-ヒドロキシブチルアクリレート
B4:トリメチロールプロパントリアクリレート
B5:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
C1:「イルガキュア 184」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
C2:「ルシリンTPO」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
C3:「イルガキュア 819」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
D:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
E:トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体
F:「イルガノックス1010」(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製)
得られた粘着剤を剥離性フィルムに乾燥後の厚みが150μmになるように塗工し、25℃で2分間乾燥した後、次いで60℃で2分間乾燥し、さらに100℃で2分間乾燥した。その後UV照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度300mW/cm2、積算光量900mJ/cm2の紫外線を照射して、粘着剤層を形成した。
前記粘着剤層に、100μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を貼り合せた。硬化剤(E)を用いた際には、次いで、得られた積層物を温度23℃相対湿度50%の条件で1週間熟成(暗反応)させて、粘着シートを得た。
前記粘着剤層に、100μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)を貼り合せた。硬化剤(E)を用いた際には、次いで、得られた積層物を温度23℃相対湿度50%の条件で1週間熟成(暗反応)させて、粘着シートを得た。
得られた粘着シートを下記項目について物性評価を行った。
<粘着力>
得られた粘着シートを幅25mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥がし、露出した粘着剤層を厚さ100μmのPETフィルム、ポリカーボネート(PC)板、ガラス板、ITO透明導電膜を形成したPETフィルムにそれぞれ、貼着し、JIS Z 0237に準じてロール圧着した後、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけ、15分保持して貼り合せた後、試験片を得た。圧着24時間後、23℃-50%RH雰囲気下で、剥離試験機を使用して剥離角180°、引っ張り速度300mm/分で粘着力を測定した。評価基準は以下のとおりである。
5:粘着力が25N/25mm以上である。
4:粘着力が25N/25mm未満、15N/25mm以上である。
3:粘着力が15N/25mm未満、5N/25mm以上である。
2:粘着力が5N/25mm未満、1N/25mm以上である。
1:粘着力が1N/25mm未満である。
得られた粘着シートを幅25mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥がし、露出した粘着剤層を厚さ100μmのPETフィルム、ポリカーボネート(PC)板、ガラス板、ITO透明導電膜を形成したPETフィルムにそれぞれ、貼着し、JIS Z 0237に準じてロール圧着した後、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけ、15分保持して貼り合せた後、試験片を得た。圧着24時間後、23℃-50%RH雰囲気下で、剥離試験機を使用して剥離角180°、引っ張り速度300mm/分で粘着力を測定した。評価基準は以下のとおりである。
5:粘着力が25N/25mm以上である。
4:粘着力が25N/25mm未満、15N/25mm以上である。
3:粘着力が15N/25mm未満、5N/25mm以上である。
2:粘着力が5N/25mm未満、1N/25mm以上である。
1:粘着力が1N/25mm未満である。
<透明性>
得られた粘着シートを幅25mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥がし、露出した粘着剤層をガラス板に貼着し、JIS Z 0237に準じてロール圧着した後、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけ、15分保持して貼り合せた後、試験片を得て、透明性をヘイズメーター「NDH2000」(日本電色工業(株)製)にて測定した。 評価基準は以下のとおりである。
5:ヘイズ値が1.0未満である。
4:ヘイズ値が1.0以上、1.3未満である。
3:ヘイズ値が1.3以上、1.6未満である。
2:ヘイズ値が1.6以上、2.0未満である。
1:ヘイズ値が2.0以上である。
得られた粘着シートを幅25mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥がし、露出した粘着剤層をガラス板に貼着し、JIS Z 0237に準じてロール圧着した後、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけ、15分保持して貼り合せた後、試験片を得て、透明性をヘイズメーター「NDH2000」(日本電色工業(株)製)にて測定した。 評価基準は以下のとおりである。
5:ヘイズ値が1.0未満である。
4:ヘイズ値が1.0以上、1.3未満である。
3:ヘイズ値が1.3以上、1.6未満である。
2:ヘイズ値が1.6以上、2.0未満である。
1:ヘイズ値が2.0以上である。
<耐久性>
高温雰囲気および高温高湿雰囲気の耐久性として、それぞれ耐熱性よび耐湿熱性を評価した。得られた粘着シートを幅100mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、ガラス板に貼り合わせて固定し、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけ20分間保持してPETフィルム/粘着剤層/ガラス板の積層構成の試験片を得た。耐熱性として80℃-相対湿度0%で500時間放置し、別途、耐湿熱性として60℃-相対湿度95%で500時間放置した。放置後それぞれの試験片について粘着シートの浮き・剥がれ・発泡を目視で観察した。評価基準は以下のとおりである。
5:浮きハガレ・発泡が全く認められず、良好である。
4:若干浮きハガレ・発泡が認められる箇所はあるが、実用上全く問題なし。
3:若干浮きハガレ・発泡が認められるが、実用上問題がない。
2:浮きハガレ・発泡が認められる箇所があり、実用不可である。
1:全面的に浮きハガレ・発泡があり、実用不可である。
高温雰囲気および高温高湿雰囲気の耐久性として、それぞれ耐熱性よび耐湿熱性を評価した。得られた粘着シートを幅100mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、ガラス板に貼り合わせて固定し、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけ20分間保持してPETフィルム/粘着剤層/ガラス板の積層構成の試験片を得た。耐熱性として80℃-相対湿度0%で500時間放置し、別途、耐湿熱性として60℃-相対湿度95%で500時間放置した。放置後それぞれの試験片について粘着シートの浮き・剥がれ・発泡を目視で観察した。評価基準は以下のとおりである。
5:浮きハガレ・発泡が全く認められず、良好である。
4:若干浮きハガレ・発泡が認められる箇所はあるが、実用上全く問題なし。
3:若干浮きハガレ・発泡が認められるが、実用上問題がない。
2:浮きハガレ・発泡が認められる箇所があり、実用不可である。
1:全面的に浮きハガレ・発泡があり、実用不可である。
<アウトガス>
粘着剤層からのアウトガスを下記方法により評価した。得られた粘着シートを幅100mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、ポリカーボネート(PC)板に貼り合わせて固定し、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけて20分間保持して、PETフィルム/感圧式接着剤層/PC板の積層構成の試験片を得た。前記試験片を80℃のオーブン中で24時間放置した。試験終了後、試験片の粘着剤層とPC板との界面を目視で観察した。評価基準は以下のとおりである。
5:浮き・気泡が全く認められず、良好である。
4:若干浮き・気泡が認められる箇所はあるが、実用上全く問題なし。
3:若干浮き・気泡が認められるが、実用上問題がない。
2:浮き・気泡が認められる箇所があり、実用不可である。
1:全面的に浮き・気泡があり、実用不可である。
粘着剤層からのアウトガスを下記方法により評価した。得られた粘着シートを幅100mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、ポリカーボネート(PC)板に貼り合わせて固定し、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけて20分間保持して、PETフィルム/感圧式接着剤層/PC板の積層構成の試験片を得た。前記試験片を80℃のオーブン中で24時間放置した。試験終了後、試験片の粘着剤層とPC板との界面を目視で観察した。評価基準は以下のとおりである。
5:浮き・気泡が全く認められず、良好である。
4:若干浮き・気泡が認められる箇所はあるが、実用上全く問題なし。
3:若干浮き・気泡が認められるが、実用上問題がない。
2:浮き・気泡が認められる箇所があり、実用不可である。
1:全面的に浮き・気泡があり、実用不可である。
<耐腐食性>
得られた粘着シートを幅40mm・幅100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、厚さ5μmのITO透明導電膜が形成された幅40mm・縦160mmのPETフィルム貼り合わせて固定し、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけて20分間保持して、PETフィルム/粘着剤層/ITOフィルムの積層構成の試験片を得た。前記試験片の両端に電極をつなぎ、初期の電気抵抗値を測定[三菱化学(株)製、Laresta-GP MCP-T600]した。更に試験片を85℃ 相対湿度90%で500時間放置した後、前記同様に経時後の電気抵抗値を測定した。評価基準は以下のとおりである。
電気抵抗変化率(経時後の電気抵抗値/初期の電気抵抗値)が、1.0未満のものを「5」、1.0以上1.2未満のものを「4」、1.2以上1.5未満のものを「3」、1.5以上2。0未満のものを「2」、2.0以上のものを「1」とした。評価が3以上であれば、実用上問題がなく、導電部材における動作不良を引き起こさないと判断した。
得られた粘着シートを幅40mm・幅100mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、厚さ5μmのITO透明導電膜が形成された幅40mm・縦160mmのPETフィルム貼り合わせて固定し、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけて20分間保持して、PETフィルム/粘着剤層/ITOフィルムの積層構成の試験片を得た。前記試験片の両端に電極をつなぎ、初期の電気抵抗値を測定[三菱化学(株)製、Laresta-GP MCP-T600]した。更に試験片を85℃ 相対湿度90%で500時間放置した後、前記同様に経時後の電気抵抗値を測定した。評価基準は以下のとおりである。
電気抵抗変化率(経時後の電気抵抗値/初期の電気抵抗値)が、1.0未満のものを「5」、1.0以上1.2未満のものを「4」、1.2以上1.5未満のものを「3」、1.5以上2。0未満のものを「2」、2.0以上のものを「1」とした。評価が3以上であれば、実用上問題がなく、導電部材における動作不良を引き起こさないと判断した。
<加工性>
以下の方法により加工性を評価した。得られた粘着シートを幅100mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで前記粘着シートを40℃-60kg/cm2の条件で1時間圧着を行い粘着シートの側面から粘着剤層がはみ出した状態を評価した。評価基準は以下のとおりである。
5:粘着剤層のはみ出しが無い。
4:0.1mm未満の粘着剤層のはみ出しがあったが実用上問題ない。
3:0.1mm以上0.3mm未満の粘着剤層のはみ出しがあったが実用上問題ない。
2:0.3mm以上0.5mm未満の粘着剤層のはみ出しがあったが実用上問題ない。
1:0.5mm以上の粘着剤層のはみ出しがあり使用できない。
以下の方法により加工性を評価した。得られた粘着シートを幅100mm・縦100mmの大きさに準備した。次いで前記粘着シートを40℃-60kg/cm2の条件で1時間圧着を行い粘着シートの側面から粘着剤層がはみ出した状態を評価した。評価基準は以下のとおりである。
5:粘着剤層のはみ出しが無い。
4:0.1mm未満の粘着剤層のはみ出しがあったが実用上問題ない。
3:0.1mm以上0.3mm未満の粘着剤層のはみ出しがあったが実用上問題ない。
2:0.3mm以上0.5mm未満の粘着剤層のはみ出しがあったが実用上問題ない。
1:0.5mm以上の粘着剤層のはみ出しがあり使用できない。
<段差追従性>
得られた粘着シートを幅100mm・縦30mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、シルクスクリーン印刷で1mm、2mm、3mmの間隔を空けた厚さ30μm幅3mmの白色線を繰り返し形成したストライプ印刷物(基材:PETフィルム)に貼り合わせた、次いで、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけて試験片を作製した。粘着剤層により前記白色線の間隔(1mm、2mm、3mm)を埋めることが出来るかどうかを粘着剤層の浮きを目視で観察し、段差追従性の評価とした。評価基準は以下のとおりである。
5:浮きが全く認められず、良好であった。
4:幅1mmのときに浮きが認められるが、実用上全く問題なし。
3:幅2mmのときに浮きが認められるが、実用上問題がない。
2:幅3mmのときに部分的に浮きが認められる箇所があり、実用不可である。
1:全面的に浮きがあり、実用不可である。
得られた粘着シートを幅100mm・縦30mmの大きさに準備した。次いで23℃-50%RH雰囲気で剥離性フィルムを剥離して、シルクスクリーン印刷で1mm、2mm、3mmの間隔を空けた厚さ30μm幅3mmの白色線を繰り返し形成したストライプ印刷物(基材:PETフィルム)に貼り合わせた、次いで、50℃雰囲気下で0.5MPaの圧力をかけて試験片を作製した。粘着剤層により前記白色線の間隔(1mm、2mm、3mm)を埋めることが出来るかどうかを粘着剤層の浮きを目視で観察し、段差追従性の評価とした。評価基準は以下のとおりである。
5:浮きが全く認められず、良好であった。
4:幅1mmのときに浮きが認められるが、実用上全く問題なし。
3:幅2mmのときに浮きが認められるが、実用上問題がない。
2:幅3mmのときに部分的に浮きが認められる箇所があり、実用不可である。
1:全面的に浮きがあり、実用不可である。
表1の実施例に示すように、本発明の粘着剤組成物は、高い粘着力、耐熱性、耐湿熱性、耐腐食性を有し、加工性に優れていることがわかった。一方、表2の比較例は、全ての物性を満足する結果が得られなかった。以上より本発明は、導電部材をはじめとする各種被着体に対して高い粘着力を有し、かつ、段差追従性を有しながら、厚膜塗工時においても加工性に優れることが明らかである。
Claims (8)
- ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、(メタ)アクリロイル基を有する光重合性単量体(B)を15~80重量部、光重合開始剤(C)を0.05~3重量部含有する粘着剤。
- 前記光重合性単量体(B)は、さらに極性ユニットを含むことを特徴とする請求項1に記載の粘着剤。
- 前記光重合性単量体(B)が(メタ)アクリロイル基を1個~2個有する光重合性単量体を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の粘着剤。
- 前記ウレタン樹脂(A)は、ガラス転移温度が-80℃~10℃、かつ重量平均分子量が3万~20万であることを特徴とする請求項1~3いずれか1項に記載の粘着剤。
- 前記ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、硬化剤(E)を0を超えて20重量部以下含有することを特徴とする請求項1~4いずれか1項に記載の粘着剤。
- 前記ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、シランカップリング剤(D)を0.1~5重量部含有することを特徴とする請求項1~5いずれか1項に記載の粘着剤。
- 前記ウレタン樹脂(A)100重量部に対して、酸化防止剤(F)を0.1~5重量部含有することを特徴とする請求項1~6いずれか1項に記載の粘着剤。
- 基材と、請求項1~7いずれか1項に記載の粘着剤から形成してなる粘着剤層とを備えた粘着シート。
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