WO2017119412A1 - 光可逆接着剤 - Google Patents

光可逆接着剤 Download PDF

Info

Publication number
WO2017119412A1
WO2017119412A1 PCT/JP2017/000020 JP2017000020W WO2017119412A1 WO 2017119412 A1 WO2017119412 A1 WO 2017119412A1 JP 2017000020 W JP2017000020 W JP 2017000020W WO 2017119412 A1 WO2017119412 A1 WO 2017119412A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
photoresponsive
mmol
adhesive
formula
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/000020
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽久 秋山
秀元 木原
愛至 山下
Original Assignee
国立研究開発法人産業技術総合研究所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立研究開発法人産業技術総合研究所 filed Critical 国立研究開発法人産業技術総合研究所
Priority to EP17735949.4A priority Critical patent/EP3401377A4/en
Priority to JP2017560344A priority patent/JP6334072B2/ja
Priority to US16/068,570 priority patent/US10767088B2/en
Publication of WO2017119412A1 publication Critical patent/WO2017119412A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • C08F293/005Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule using free radical "living" or "controlled" polymerisation, e.g. using a complexing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B43/00Operations specially adapted for layered products and not otherwise provided for, e.g. repairing; Apparatus therefor
    • B32B43/006Delaminating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F293/00Macromolecular compounds obtained by polymerisation on to a macromolecule having groups capable of inducing the formation of new polymer chains bound exclusively at one or both ends of the starting macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/387Block-copolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0831Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2438/00Living radical polymerisation
    • C08F2438/01Atom Transfer Radical Polymerization [ATRP] or reverse ATRP
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J107/00Adhesives based on natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00Adhesives based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/318Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for the production of liquid crystal displays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/416Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components use of irradiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/50Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by process specific features
    • C09J2301/502Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by process specific features process for debonding adherents

Definitions

  • the present invention relates to a photoresponsive adhesive having improved response speed and film formability and capable of reversibly repeating adhesion and desorption with light.
  • FIG. 1 is a photograph showing the state of fluidization-non-fluidization of a compound by this method. As shown in FIG.
  • An object of the present invention is to provide a photoresponsive adhesive that improves such drawbacks of conventional photoresponsive compounds, has high fluidization sensitivity by light irradiation, and can be easily detached. .
  • the present inventors have found that a part composed of a polymer liquid crystalline compound containing a photoresponsive group as a part exhibiting a photo phase transition, a light transmissive, and a light responsiveness.
  • a photoresponsive adhesive preferably a photoresponsive adhesive
  • A is a polymer block of a monomer represented by the following formula (2) having a molecular weight of 1000 to 100000
  • B is a molecular weight of 1000 to 400000
  • B alone has a wavelength range of 350 to 600 nm. It is a polymer block that does not absorb light, has a glass transition point and a melting point of 20 ° C. or lower, and is liquid or plastically deformable at room temperature.
  • R 1 represents the following formula (3) Wherein n is an integer of 2 to 18, m is an integer of 0 to 16, and R 2 is hydrogen or a methyl group)
  • the photoresponsive adhesive agent according to [1] which can be desorbed by irradiating light and fluidizing.
  • the response sensitivity to light when debonding the adhesive after bonding can be increased.
  • the photoresponsive adhesive of the present invention is mainly composed of a polymer compound containing azobenzene having a weight average molecular weight of 3000 to 800,000 and represented by the following general formula (1).
  • the adherend can be reversibly adhered and desorbed by fluidizing and non-fluidizing.
  • A is a polymerization block of a monomer represented by the following formula (2) having a molecular weight of 1000-100000, B is a molecular weight of 1000-400000, and B alone is light in a wavelength range of 350-600 nm. It is a polymer block that has no absorption, has a glass transition point and a melting point of 20 ° C. or less, and is liquid or plastically deformable at room temperature.
  • R 1 represents the following formula (3) (Wherein n is an integer of 2 to 18, m is an integer of 0 to 16, and R 2 is hydrogen or a methyl group)
  • the photoresponsive adhesive of the present invention (preferably a photoresponsive adhesive) is solid at room temperature and takes a non-fluid state at the time of bonding, but is fluidized by irradiation with light of a specific wavelength. The adhesive strength is lost, and the adhesive strength is recovered by irradiating the fluidized adhesive with light of another wavelength.
  • the adhesive of the present invention has a light-transmitting property together with a polymer liquid crystalline block A containing a photoresponsive group in which the polymer compound of the general formula (1) as a main component exhibits a phase transition by light irradiation.
  • a polymer liquid crystalline block A containing a photoresponsive group in which the polymer compound of the general formula (1) as a main component exhibits a phase transition by light irradiation By having the block B having no photoresponsiveness, unlike the conventional light control adhesive, it becomes easy for light to enter deeply into the adhesive layer through the light transmissive block B, and the photoresponsive reaction is performed. Get early.
  • the light-transmitting block B is a flexible unit, the photoresponsive adhesive of the present invention is excellent in toughness as a whole and is easily formed into a film.
  • the photoresponsive adhesive of the present invention (preferably a photoresponsive adhesive) can be reversibly controlled by light irradiation with different wavelengths, and has a general formula (1
  • the unit constituting the block A of the polymer compound has a photoisomerizable azobenzene structure in the side chain and is in a photoisomerizable state even when it loses fluidity, and loses fluidity.
  • the photoisomerization reaction in the state softens due to a large change in the molecular structure and transitions to a fluid state, and the reverse reaction occurs by changing the wavelength and irradiating light again or simply leaving it alone. Loss liquidity again.
  • the photoresponsive adhesive of the present invention can be performed by repeating such operations.
  • the polymer compound having a photoresponsive group of the present invention is a solid under ordinary light at a temperature near room temperature, when used as an adhesive, it is liquefied by irradiation with ultraviolet light and sandwiched between adhesive layers. In addition to this, it is solidified by irradiation with visible light. In addition to this, it can be melted by heating and sandwiched between adhesive layers, and then cooled and hardened for adhesion. Furthermore, after processing into a sheet or tape in advance and sandwiching it between two adhesives, it is liquefied and solidified by the above method and then applied to one side of the adhesive by dissolving it in a solvent, etc. Then, it can be dried and then liquefied and solidified for adhesion.
  • the adhesive is a liquid as described above, but even a rubber-like body that is plastically deformed can be similarly bonded.
  • the adherend is brought into close contact, and the adhesive is cured. It may be adhered.
  • the pressing pressure There is no restriction on the pressing pressure at this time, but it is appropriate if it can be pressed with a finger (0.01-1.00 MPa).
  • the thickness of the adhesive layer is several microns, and in the case of ultraviolet light irradiation with an intensity of 20-40 mW / cm 2 , It takes 3 minutes to actually liquefy.
  • the following 3 to 5 block copolymer structure in which a colorless flexible portion and a unit causing a phase change by causing a photo phase transition are separated and chemically bonded to each other is obtained.
  • the polymer compound of the above formula (1) functions as an adhesive including the properties of rubber because the photo-phase transition unit A showing solid at room temperature serves as an intermolecular crosslinking point at room temperature. Moreover, since only this part undergoes a light phase transition reaction by ultraviolet light irradiation, the whole is liquefied, so that even if the film thickness is increased, a light response can be made with high sensitivity.
  • the average molecular weight also has a suitable value, and the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene is preferably 3000 to 800,000.
  • the photoresponsive adhesive of the present invention selects and irradiates light having a wavelength suitable for the polymer compound of the general formula (1) which is the main component of the adhesive.
  • a photoresponsive adhesive selects and irradiates light having a wavelength suitable for the polymer compound of the general formula (1) which is the main component of the adhesive.
  • the azobenzene structure present in the side chain of the unit constituting the block A is photoisomerized according to the irradiated light.
  • the azobenzene structure is a trans isomer, the fluidity is lost, and when the azobenzene structure is a cis isomer, the fluidity is imparted.
  • the adhesive of the present invention it is necessary to isomerize azobenzene from the trans structure to the cis structure.
  • light having a wavelength without absorption of the cis isomer is irradiated.
  • the adhesive of the present invention can be detached by light irradiation.
  • isomerization from the cis configuration to the trans configuration is performed by irradiation with light of 420 to 600 nm, and more preferably with visible light in the vicinity of 500 nm.
  • the optimum wavelength of light irradiated to the photoresponsive adhesive varies depending on the molecular structure around the azobenzene structure.
  • the material used in this example is preferably 360 to 380 nm.
  • the material can be quickly returned to the trans structure by using light of around 500 nm where the absorption of the trans form of azobenzene is weak.
  • the adherend bonded by the photoresponsive adhesive of the present invention does not need to be colorless, but a part of ultraviolet light and visible light in the above wavelength range are transmitted from at least one side to the bonding surface. You need to choose one.
  • the other may not be light transmissive.
  • the adhesive When adhering the adherend and the adhesive before curing, it is desirable that the adhesive is a liquid, but as described above, even a rubber-like body that undergoes plastic deformation can be fluidized by applying a slight stress. After being allowed to stick, it can be cured and bonded. There is no limitation on the pressing pressure at this time, but it is appropriate if it can be pressed with a finger (0.01 to 1.00 MPa).
  • the photoreactive block A of the polymer compound of the general formula (1) which is the main component of the adhesive of the present invention, has a polymer structure composed of a monomer having an azobenzene structure in the side chain.
  • azobenzene has a trans structure
  • the glass transition point and melting point as a homopolymer of the polymer structure are room temperature (25 ° C.) or higher, preferably 40 ° C. or higher.
  • the transparent and flexible block B of the polymer compound of the general formula (1) which is the main component of the adhesive of the present invention, must be in a liquid or plastically deformable rubber state at room temperature (25 ° C.). For this reason, the glass transition and melting point are preferably 10 ° C. or lower. Since the role is to lower the pigment concentration of the adhesive, it is of course not dependent on the structure of the polymer, and any liquid polymer that is colorless and does not absorb light or can be plastically deformed may be used.
  • colorless as used herein means that the photoreaction of the dye is not inhibited, and therefore means that there is no absorption or little absorption in the wavelength range of 350 to 600 nm.
  • the block B is practically limited to several structures.
  • Anion polymerization, cation polymerization, and living radical polymerization are known as block copolymer synthesis methods.
  • a simple synthesis method includes living radical methods such as ATRP method and RAFT method. According to these synthesis methods, the monomer is vinyl.
  • acrylic monomer polymers which are liquid at room temperature.
  • a polymer composed of a monomer represented by the following chemical formula (4) corresponds to this.
  • styrene-based polymers having a low Tg for example, those of the chemical formula (5) are known.
  • R 3 is —C 1 H 2l + 1 , —C 1 H 2l —Si (OSi (CH 3 ) 3 ) 3 , or —C 1 H 2l OH, and R 4 is a hydrogen or methyl group
  • l represents an integer of 1 to 18 when R 4 is hydrogen and 4 to 18 when R 4 is a methyl group.
  • m represents an integer of 4 to 18.
  • the actual block structure was synthesized by using the ATRP (Atom Transfer Radical Polymerization) method (Matyjaszewski, K., Macromolecules 2012, 45, 4015-4039; omitted for many others) as an initiator.
  • ATRP Atom Transfer Radical Polymerization
  • the polymer obtained by the above polymerization (formula (9): polymerization example of bifunctional initiator and 2-ethylhexyl acrylate) is isolated and described as formula (2) under a copper catalyst again as a polymer initiator.
  • the azobenzene-containing monomer is polymerized.
  • the polymerization may be continued by adding the monomer of the formula (2) as it is without isolation at the stage where almost all the monomer has been consumed in the first stage.
  • the target block copolymer can be obtained by these operations (formula (10): polymerization example of 10- [4- (4-hexylphenylazo) phenoxy] decyl acrylate).
  • the present invention uses the above-mentioned photoresponsive adhesive (preferably photoresponsive adhesive), and irradiates light of different wavelengths, so that desorption / adhesion is achieved by reversible fluidization / non-fluidization.
  • the method of performing is also included.
  • it is preferable to flow by irradiating light in particular, using ultraviolet light having a wavelength of 350 to 390 nm and irradiating with an exposure amount of 0.05 to 10 J / cm 2. Desorption is carried out by converting.
  • non-fluidization is performed by using light having a wavelength of 420 to 600 nm, by irradiating light having a wavelength different from that used for fluidization to make it non-fluidized. By doing so, adhesion is performed.
  • repeated adhesion / desorption is possible by reversibly fluidizing / non-fluidizing by irradiating light of different wavelengths.
  • ConvNMR Monomer conversion rate estimated from NMR MwNMR: Molecular weight of polymer calculated from Conv.NMR EHA: 2-ethylhexyl acrylate (compound of formula (4), R 3
  • Example 1 Synthesis of ABA type triblock polymer [poly (6Az10Ac) -b-poly (4SPA) -b-poly (6Az10Ac)] (1a) Synthesis of Poly (4SPA) -1 Then, 25 mg (0.069 mmol) of EBBiB, 9.6 mg (0.069 mmol) of CuBr, 54.6 mg (0.138 mmol) of bpy9, and 4.2 mg (0.069 mmol) of Cu were added.
  • Example 2 Synthesis of ABA-type triblock polymer [poly (6Az10Ac) -b-poly (EHA) -b-poly (6Az10Ac)] (1a) Synthesis of Poly (EHA) -1 Then, 11.6 mg (0.032 mmol) of EBBiB, 4.6 mg (0.032 mmol) of CuBr, 26.1 mg (0.064 mmol) of bpy9, and 2.0 mg (0.032 mmol) of Cu were added.
  • Poly [(6Az10Ac) -b- (4SPA) -b- (6Az10Ac)]-1 is placed on a slide glass substrate (Matsunami white cut No. 1) using an LED light source (Hamamatsu Photonics LC-L1V3) Then, ultraviolet rays having a center wavelength of 365 nm (half-value width 13 nm) were irradiated at room temperature (about 25 ° C.). When irradiated for 0.5 minutes (3 J / cm 2 ), the powder changed into a syrupy viscous liquid. This corresponds to twice the speed of liquefaction of a conventional sugar alcohol ester material (Patent Document 2).
  • Example 4 Liquefaction test of Poly [(6Az10Ac) -b- (4SPA) -b- (6Az10Ac)]-1 by ultraviolet irradiation (2) Take approximately 1 mg of Poly [(6Az10Ac) -b- (4SPA) -b- (6Az10Ac)]-1 that has not been irradiated with light, and sandwich it in a melted state on two glass substrates while heating to an area of 15 mm x 15 mm Spread out. The glass substrate was adhere
  • Example 6 Liquefaction and adhesion test for other triblock polymers of the present invention Other than Poly [(6Az10Ac) -b- (4SPA) -b- (6Az10Ac)]-1 obtained in Examples 1 and 2 Triblock polymer [poly (6Az10Ac) -b-poly (4SPA) -b-poly (6Az10Ac)]-2-4, [poly (6Az10Ac) -b-poly (EHA) -b-poly (6Az10Ac)]- For 1-2, the same results as in Examples 3-5 were obtained.
  • AB type diblock polymer Synthesis of EBiB-PEHA-b-P6Az10Ac-Br (a) Polymerization of EBiB-PEHA-Br A stir bar was placed in a pressure tube and 4.0 ul of Ethyl 2-bromoisobutyrate (EBiB) was added. (0.027 mmol), CuBr2 1.8 mg (0.0081 mmol), Me6TREN 2.2 ul (0.0081 mmol), and ascorbic acid 29 mg (0.16 mmol) were added.
  • EBiB Ethyl 2-bromoisobutyrate
  • Example 7 Fusion adhesion of the triblock polymer of the present invention and the diblock polymer of Comparative Example 1, liquefaction by ultraviolet light irradiation, and adhesion test by visible light irradiation
  • Two 1.5 cm x 5 cm x 3 mm glass substrates A sample with a polymer width (over 10cm) melted, sandwiched between them, and returned to room temperature for adhesion, and a sample irradiated with 365nm ultraviolet light (Hamamatsu Photonics LC-L1V3) for 2-3 minutes
  • a sample that was irradiated with visible light of 510 nm (Luxeon cyan 5w LXHL-LE5C) for 10 to 15 minutes was subjected to a tensile test with 5 samples to determine the tensile shear bond strength. It was set as the adhesive strength (FIG. 2).
  • the summarized results are shown in Table 1.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

従来の光応答性化合物では、光で液化させる時の紫外光に対する感度が乏しく、液化に時間がかかる。また、従来の光応答性化合物では、接着層を厚くすると、光が裏まで抜けていかないという欠点があり、これにより脱着が十分に行われない。本発明は、従来の光応答性化合物のこのような欠点を改善し、光照射による流動化の感度が高く、容易に脱着することが可能な光応答性接着剤を提供することを課題とする。 下記の一般式(1)で表される重量平均分子量3000~800000の高分子化合物を主成分とする光応答性粘接着剤。(一般式(1)中、Aは分子量1000~100000の、下記の式(2)で示されるモノマーの重合体ブロックであり、Bは分子量1000~400000で、Bのみでは波長350~600nm域に光吸収がない、ガラス転移点および融点が20℃以下の、室温で液状または塑性変形可能な高分子ブロックである。ここで、R1は、下記の式(3)で表されるアゾベンゼン構造を有する基であり、nは2~18、mは0~16の整数であり、R2は水素またはメチル基である)

Description

光可逆接着剤
 本発明は、応答速度と成膜性の向上した、光で可逆的に接着脱着を繰り返すことが可能な光応答性接着剤に関する。
 光照射により材料を可逆的に流動化-非流動化させる方法として、糖アルコール骨格をもつ液晶性アゾベンゼン化合物(特許文献1参照)に紫外線と可視光線を照射する方法が知られている(特許文献2、非特許文献1、2)。これは、アゾベンゼン構造が光応答性を有し、光により相転移することによるものである。図1は、該方法による化合物の流動化-非流動化の様子を示す写真である。図1に示すように、固体粉末状の上記アゾベンゼン化合物(左の写真)に紫外線を照射することにより、当該化合物が液状化し、球状の滴となり(中央の写真)、当該液状物に可視光を照射することにより、写真で示す様にスプーンで持ち上げても球状の形状を保つ固形物となり(右の写真)、これに再度、紫外線を照射することにより、球状の液滴(中央の写真)に戻る。
 このような化合物の流動化-非流動化方法の用途としては、光の照射により可逆的に接着脱着を行うことができる接着剤が提案されている。一般の接着剤では、一度接着した後は、熱や機械的な衝撃を与えずに剥離することが難しく、また、脱着した後に、再接着などにリサイクル利用することも難しかった。光で可逆的に接着脱着を繰り返すことができる材料を用いることで、これらの問題が解決できる。これに加えて、側鎖にアゾベンゼン構造を有する高分子の形態をもつアゾベンゼン化合物は、特許文献1等に記載された低分子のアゾベンゼン化合物と同様の、光照射により可逆的に流動化-非流動化する性質を保持しながら、さらに接着時の接着力が大きくなることが知られている(特許文献3参照)。
特許5360794号公報、「糖アルコールエステル又はエーテル、コレステリック液晶添加剤、液晶組成物及び表示素子」2013/09/13 特許5561728号公報、「光で化合物を流動化・非流動化させる方法」2014/06/20 国際公開2013/168712パンフレット、「光応答性接着剤」
Advanced. Materials, 24, 2353-2356 (2012) ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, 7933-7941 (2014)
 しかしながら、これら従来の光応答性化合物では、光で液化させる時の紫外光に対する感度が乏しく、液化に時間がかかる。また、従来の光応答性化合物では、接着層を厚くすると、光が裏まで抜けていかないという欠点があり、これにより脱着が十分に行われない。本発明は、従来の光応答性化合物のこのような欠点を改善し、光照射による流動化の感度が高く、容易に脱着することが可能な光応答性接着剤を提供することを課題とする。
 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、光相転移を示す部位として光応答性基を含む高分子液晶性化合物からなる部位と、光透過性で、光応答性のない、ガラス転移点および融点が室温以下の柔軟な高分子部位を分けて、それぞれからなるブロック共重合高分子を合成して用いることで、光照射によってこれまでより早く液化して脱着でき、可逆的に基材への再接着が可能な光応答性接着剤(好ましくは光応答性粘接着剤)を得ることができることを見出し、本発明の完成に至った。
 また、このブロック共重合高分子中に、光応答性のないガラス転移点および融点が室温以下の柔軟な高分子を用いることにより、形成される接着剤層にゴム的な弾性を付与することができるため、応力集中を緩和でき、剥離につよい接着剤とすることができる。
 本発明はこれらの知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の発明が提供される。
[1] 下記の一般式(1)で表される重量平均分子量3000~800000の高分子化合物を主成分とする光応答性粘接着剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(一般式(1)中、Aは分子量1000~100000の、下記の式(2)で示されるモノマーの重合体ブロックであり、Bは分子量1000~400000で、Bのみでは波長350~600nm域に光吸収がない、ガラス転移点および融点が20℃以下の、室温で液状または塑性変形可能な高分子ブロックである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ここで、R1は、下記の式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
で表されるアゾベンゼン構造を有する基であり、nは2~18、mは0~16の整数であり、Rは水素またはメチル基である) 
[2] 光を照射して流動化することにより脱着を行うことが可能な[1]に記載の光応答性粘接着剤。
[3] 波長350~390nmの紫外光を用い、その露光量を0.05~10J/cm2として照射して流動化することにより脱着を行うことを特徴とする[2]に記載の光応答性粘接着剤。
[4] 流動化に用いる光とは異なる波長の光を照射して非流動化することにより接着を行うことが可能な[1]~[3]のいずれかに記載の光応答性粘接着剤。
[5] 波長420~600nmの光を用いて非流動化することを特徴とする[4]に記載の光応答性粘接着剤。
[6] 異なる波長の光を照射して可逆的に流動化・非流動化させることにより繰り返しの接着脱着が可能な[1]~[5]のいずれかに記載の光応答性粘接着剤。
 本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2016-001777号の開示内容を包含する。
 本発明によれば、光照射により接着と脱着を行うことができる光応答性粘接着剤において、接着後の粘接着剤を脱着させるときの光に対する応答感度を高めることができる。
糖アルコール骨格を有する液晶性アゾベンゼン化合物が、光照射に応じて液化および固化する様子を示す写真。 光照射により液化固化する材料を用いた接着強度試験の様子を示す図。
 本発明の光応答性粘接着剤は、下記の一般式(1)で表される、重量平均分子量3000~800000の、アゾベンゼンを含む高分子化合物を主成分とするものであって、光照射によって流動化・非流動化させることによって、可逆的に被着体の接着および脱着が可能なものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(1)中、Aは分子量1000~100000の、下記の式(2)で示されるモノマーの重合ブロックであり、Bは分子量1000~400000で、Bのみでは波長350-600nm域に光吸収がない、ガラス転移点および融点が20℃以下の、室温で液状または塑性変形可能な高分子ブロックである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ここで、R1は、下記の式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
で表されるアゾベンゼン構造を有する基であり、nは2~18、mは0~16の整数であり、R2は水素またはメチル基である) 
 本発明の光応答性接着剤(好ましくは光応答性粘接着剤)は、常温で固体であり、接着時には、流動性のない状態をとるが、特定の波長の光の照射により流動化して接着力を失い、また、流動化した接着剤に別の波長の光を照射することで接着力を回復する。
 この際、本発明の接着剤は、主成分とする一般式(1)の高分子化合物が、光照射により相転移を示す光応答性基を含む高分子液晶性のブロックAと共に、光透過性で、光応答性のないブロックBを有することにより、従来の光制御接着剤とは異なり、光透過性のブロックBを介して接着剤層の奥深くまで光が入射しやすくなり、光応答反応が早まる。また、本発明の光応答性接着剤は、光透過性のブロックBが柔軟なユニットであるため、全体として靱性にすぐれ、フィルム化しやすい。
 本発明の光応答性接着剤(好ましくは光応答性粘接着剤)は、波長の異なる光照射により、その流動性が可逆的に制御できるものであって、主成分とする一般式(1)の高分子化合物のブロックAを構成するユニットが、側鎖に光異性化可能なアゾベンゼン構造を有し、流動性を失った状態においても光異性化可能な状態にあり、流動性を失った状態での光異性化反応により、分子構造の大きな変化によって軟化して流動性のある状態に転移し、また、波長を変えて再び光照射し、もしくは、単に放置することで逆反応が起きて再び流動性を失う。本発明の光応答性接着剤は、このような操作を繰り返して行うことができる。
 本発明の光応答性基をもつ高分子化合物は室温付近の温度で通常の光の下では固体であるため、接着剤として用いる場合は紫外光を照射して液化させて接着層に挟み込んだ後に、可視光を照射して固化させて接着させるが、この他にも、加熱により融かして接着層に挟み込み、その後冷やして固め接着させることもできる。さらにまた、あらかじめシート状もしくはテープ状に加工しておき、接着物2つで挟み込んだ後に、上記の方法で液化後固化させて接着させることや、溶媒に溶かすなどして接着物の片面に塗布してから乾燥し、その後液化固化させて接着させることもできる。
 熱的に液化させる場合は、接着剤の化学構造によって異なるそれぞれの融点、ガラス転移点もしくは軟化点以上の温度(少なくとも80℃)に加熱する必要がある。
 また、被着体と硬化前の接着剤を密着させる際は、上述のとおり、接着剤が液体であることが望ましいが、塑性変形するゴム状体であっても同様に接着が可能である。すなわち流動化するまで軟化させずとも、わずかな応力をかけることで流動化させて密着させることができる状態(すなわち、粘着状態)としたのち、被着体を密着させ、接着剤を硬化させて接着させてもよい。このときの押しつける圧力に制限はないが、指で押せる程度(0.01-1.00MPa)であれば適当である。
 従来の光で可逆的に接着、脱着できる接着剤(特許文献2、非特許文献1)では、接着剤層の厚が数ミクロンで20-40mW/cm2の強度の紫外光照射の場合は、実際に液化させるのに3分かかっている。
 その原因は、接着剤層のアゾ色素濃度が高いため、光が接着剤層の奥まで入射せず、光照射による流動化反応が表面からしか進行しないためである。
 色素を光吸収しない比較的柔らかなユニットで希釈することで、従来の光応答性接着剤のこの欠点を解消させ、光を接着剤層の奥まで入射させ、光可逆性を維持したまま光応答感度を向上させることが期待できる。
 但し、単に無色の光反応性のない添加剤を加えるだけでは、相分離を誘起して、接着時に剥離しやすくなる。
 そこで、本発明においては、無色の柔軟な部位と、光相転移を起こして状態変化を起こすユニットを分けて、それぞれを化学的に結合した、以下の3~5ブロック共重合体構造とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 その結果、上記式(1)の高分子化合物は、室温では固体を示す光相転移ユニットAが両末端にあることで分子間架橋点として働くため、ゴムの特性を含む接着剤として機能する。また紫外光照射によりこの部分のみが光相転移反応するだけで、全体が液化するので、膜厚を大きくしても高感度で光応答することができる。
 ただし、高分子の粘性は分子量に依存するため、これを接着剤として用いる場合は、その平均分子量にも好適な値があり、標準ポリスチレン換算の重量平均分子量として3000~800000であることが好ましい。
 本発明の光応答性接着剤(好ましくは光応答性粘接着剤)は、接着剤の主成分である一般式(1)の高分子化合物に好適な波長の光を選択し、照射することで、可逆的な光液化固化が可能となる。一般式(1)の高分子化合物においては、ブロックAを構成するユニットの側鎖に存在するアゾベンゼン構造が照射される光に応じて光異性化する。アゾベンゼン構造がトランス体の時には流動性が消失し、シス体の時は流動性が付与される。
 したがって、本発明の接着剤の液化のためにはアゾベンゼンのトランス構造からシス構造への異性化が必要であるが、この異性化率を高めるためにはシス体の吸収がない波長の光を照射する必要がある。トランス体の主な吸収領域である300~400nmの波長の紫外光の波長域の光であれば、光照射により、本発明の接着剤の脱着が可能となる。ただし、より効率的に脱着させるためには、350~390nm付近の紫外光、より好ましくは365nm付近の紫外線でトランス体をシス体へ異性化させるのがよい。一方、本発明の接着剤により接着させるためには、420~600nmの光、より好ましくは500nm付近の可視光照射により、シス配置からトランス配置に異性化させる。
 上記光応答性接着剤に照射する光の最適の波長は、アゾベンゼン構造の周りの分子構造によって異なる。今回、実施例において用いた材料では360~380nmが好適である。当該材料では、アゾベンゼンのトランス体の吸収が弱い500nm付近の光を用いることで、トランス構造に速やかに戻すことができる。
 本発明の光応答性接着剤により接着される被着体としては、無色である必要はないが、少なくとも一方の側から接着面まで上記の波長範囲の紫外光と可視光の一部が透過するものを選ぶ必要がある。たとえばガラスやPET、ポリカーボネイト、ポリスチレン板などである。もう一方は光透過性がなくてもよい。たとえばアルミニウム、鉄、着色ガラス、陶器などである。
 被着体と硬化前の接着剤を密着させる際は、接着剤が液体であることが望ましいが、上述のとおり、塑性変形するゴム状体であっても、わずかな応力をかけることで流動化させて粘着させたのち、硬化させて接着させることができる。このときの押しつける圧力に制限はないが、指で押せる程度(0.01~1.00MPa)であれば適当である。
 本発明の接着剤の主成分である一般式(1)の高分子化合物の光反応性のブッロクAは、側鎖にアゾベンゼン構造を有するモノマーからなる高分子構造を有する。アゾベンゼンがトランス体構造をとっているときの当該高分子構造のホモポリマーとしてのガラス転移点および融点は、室温(25℃)以上、好ましくは40℃以上である。
 本発明の接着剤の主成分である一般式(1)の高分子化合物の透明で柔軟性のブッロクBは、室温(25℃)で液体もしくは塑性変形可能なゴム状態である必要がある。このため、好ましくはガラス転移および融点が10℃以下である。接着剤の色素濃度を下げることが役割であるので、当然ながらポリマーの構造には依存せず、無色で光吸収のない液状もしくは塑性変形可能なゴム状高分子であればなんでもよい。ここでいう無色とは、色素の光反応を阻害しないという意味であるため、350~600nmの波長範囲に吸収がない、もしくはほとんど吸収がないという意味である。
 ただし、ポリマー合成上の難易度を考えると、ブッロクBは、現実的には、いくつかの構造に限定される。
 ブロック共重合体の合成法として、アニオン重合、カチオン重合、リビングラジカル重合が知られている。その中でも簡便な合成方法としては、ATRP法やRAFT法といったリビングラジカル法が挙げられる。これらの合成法に従えば、モノマーはビニル系となる。
 特にアクリル系モノマー重合物は室温で液状のものが多数知られている。たとえば、以下の化学式(4)で表されるモノマーからなる高分子が、これに該当する。アクリル系以外では、スチレン系ポリマーでTgの低いもの、たとえば化学式(5)のものが知られている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R3は、-ClH2l+1、-ClH2l-Si(OSi(CH3)3)3、又は-ClH2lOHであり、R4は水素もしくはメチル基であって、lは、R4が水素の場合は1~18、メチル基の場合は4~18の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、mは4~18の整数を表す。)
 実際のブロック構造の合成は、ATRP(原子移動ラジカル重合法)法(Matyjaszewski, K., Macromolecules 2012, 45, 4015-4039;他多数につき省略)を例にとれば、開始剤として、下記の2官能(化学式(6))、3官能(化学式(7))、4官能(化学式(8))の化合物を出発物質にして、化学式(4)のモノマーを銅触媒下で重合させる、等の方法により行うことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 次に、上記重合により得られる高分子(式(9):2官能式開始剤と2-ethylhexyl acrylateの重合例)を単離し、高分子開始剤として再び銅触媒下で式(2)に記載のアゾベンゼン含有モノマーの重合を行う。もしくは一段回目でモノマーをほぼすべて消費した段階で、単離せずそのまま式(2)のモノマーを追加して、重合を続けてもよい。これらの操作により目的とするブロック共重合体を得ることができる(式(10):10-[4-(4-ヘキシルフェニルアゾ)フェノキシ]デシル アクリレートの重合例)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 また、本発明は、上記の光応答性接着剤(好ましくは光応答性粘接着剤)を用い、異なる波長の光を照射することにより、可逆的な流動化・非流動化による脱着・接着を行う方法も含む。本発明の脱着・接着方法では、好ましくは、光を照射して流動化することにより、特に、波長350~390nmの紫外光を用い、その露光量を0.05~10J/cm2として照射して流動化することにより脱着を行う。また、本発明の脱着・接着方法では、好ましくは、流動化に用いる光とは異なる波長の光を照射して非流動化することにより、特に、波長420~600nmの光を用いて非流動化することにより接着を行う。本発明の脱着・接着方法では、異なる波長の光を照射して可逆的に流動化・非流動化させることにより繰り返しの接着脱着が可能である。
 以下に、実施例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
 なお、実施例で用いられる略号は以下のとおりである。
EBBiB:Ethylene bis(2-bromoisobutyrate)(式(6)の化合物)
4SPA:(3-Acryloxypropyl)tris(trimethylsiloxy)silane(式(4)、R3=-C3H6-Si(OSi(CH3)3)3、R4=Hの化合物)
6Az10Ac:10-(4-(4-hexylphenylazo)phenoxy)decyl acrylate(式(2)中、R1の式(3)におけるm=6、n=10、R2=Hの化合物)
Bpy6:4,4'-dinonyl-2,2'-bipyridyl(以下に示す式(11)の化合物)
ConvNMR:NMRから見積もったモノマー転換率
MwNMR:Conv.NMRから計算したポリマーの分子量
EHA:2-ethylhexyl acrylate(式(4)、R3=-3-C8H17(すなわちl=2)、R4=Hの化合物)
Me6TREN:tris[2-(dimethylamino)ethyl]amine(以下に示す式(12)の化合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(実施例1)ABA型トリブロックポリマー[poly(6Az10Ac)-b-poly(4SPA)-b-poly(6Az10Ac)]の合成
(1a)Poly(4SPA)-1の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBBiBを25mg(0.069mmol)、CuBrを9.6mg(0.069mmol)、bpy9を54.6mg(0.138mmol)、Cuを4.2mg(0.069mmol)加えた。窒素雰囲気にした無菌パックの中でこれにテトラヒドロフラン(THF)を0.67ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後4SPAを0.62ml(1.38mmol)加えて密閉し、55℃のオイルバスで6時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却し、CuBr2を加えて軽く混ぜた後、中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は413mg、ConvNMR=93%、MwNMR=7588gmol-1であった。
(1b)[poly(6Az10Ac)-b-poly(4SPA)-b-poly(6Az10Ac)]-1の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、Poly(4SPA)-1を250mg(0.033mmol)、CuBrを19mg(0.13mmol)、bpy9を108mg(0.26mmol)、Cuを16.8mg(0.26mmol)、6Az10Acを305mg(0.66mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.66ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、中性アルミナ粉のカラムに通した後、シリカカラムで精製した。収量は250mg、ConvNMR=68%、MwNMR=13880gmol-1であった。
(2a)Poly(4SPA)-2の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBBiBを18mg(0.05mmol)、CuBrを7.2mg(0.05mmol)、bpy9を41mg(0.10mmol)、Cuを3.2mg(0.05mmol)加えた。窒素雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.3ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後4SPAを0.28ml(0.61mmol)加えて密閉し、55℃のオイルバスで6時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却し、CuBr2を加えて軽く混ぜた後、中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は64mg、ConvNMR=100%、MwNMR=4896gmol-1であった。
(2b)[poly(6Az10Ac)-b-poly(4SPA)-b-poly(6Az10Ac)]-2の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、Poly(4SPA)-2を64mg(0.013mmol)、CuBrを7.5mg(0.052mmol)、bpy9を43mg(0.10mmol)、Cuを6.7mg(0.10mmol)、6Az10Acを121mg(0.26mmol)加えた。そこにAr雰囲気にした無菌パックの中でTHFを0.26ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、中性アルミナ粉のカラムに通した後、シリカカラムで精製した。収量は32mg、ConvNMR=60%、MwNMR=10448gmol-1であった。
(3a)Poly(4SPA)-3の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBBiBを6.3mg(0.017mmol)、CuBrを2.4mg(0.017mmol)、bpy9を14mg(0.034mmol)、Cuを1.1mg(0.017mmol)加えた。窒素雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.3ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後4SPAを0.28ml(0.61mmol)加えて密閉し、55℃のオイルバスで6時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却し、CuBr2を加えて軽く混ぜた後、中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は111mg、ConvNMR=100%、MwNMR=14280gmol-1であった。
(3b)[poly(6Az10Ac)-b-poly(4SPA)-b-poly(6Az10Ac)]-3の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、Poly(4SPA)-3を111mg(0.0078mmol)、CuBrを7.5mg(0.031mmol)、bpy9を25mg(0.062mmol)、Cuを4.0mg(0.062mmol)、6Az10Acを72mg(0.15mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.15ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、中性アルミナ粉のカラムに通した後、シリカカラムで精製した。収量は43mg、ConvNMR=86%、MwNMR=22237gmol-1であった。
(4a)Poly(4SPA)-4の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBBiBを4.9mg(0.013mmol)、CuBrを1.9mg(0.013mmol)、bpy9を11mg(0.026mmol)、Cuを0.83mg(0.013mmol)加えた。窒素雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.3ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後4SPAを0.28ml(0.61mmol)加えて密閉し、55℃のオイルバスで6時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却し、CuBr2を加えて軽く混ぜた後、中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は154mg、ConvNMR=100%、MwNMR=18360gmol-1であった。
(4b)[poly(6Az10Ac)-b-poly(4SPA)-b-poly(6Az10Ac)]-4の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、Poly(4SPA)-4を154mg(0.0084mmol)、CuBrを4.8mg(0.034mmol)、bpy9を27mg(0.068mmol)、Cuを4.3mg(0.068mmol)、6Az10Acを77mg(0.17mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.17ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、中性アルミナ粉のカラムに通した後、シリカカラムで精製した。収量は37mg、ConvNMR=56%、MwNMR=23541gmol-1であった。
(実施例2)ABA型トリブロックポリマー[poly(6Az10Ac)-b-poly(EHA)-b-poly(6Az10Ac)]の合成
(1a)Poly(EHA)-1の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBBiBを11.6mg(0.032mmol)、CuBrを4.6mg(0.032mmol)、bpy9を26.1mg(0.064mmol)、Cuを2.0mg(0.032mmol)加えた。窒素雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.67ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後EHAを0.30ml(1.44mmol)加えて密閉し、55℃のオイルバスで8時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却し、CuBr2を加えて軽く混ぜた後、中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は162mg、ConvNMR=71%、MwNMR=5878gmol-1であった。
(1b)[poly(6Az10Ac)-b-poly(EHA)-b-poly(6Az10Ac)]-1の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、poly(EHA)-1を162mg(0.028mmol)、CuBrを15.8mg(0.11mmol)、bpy9を89.8mg(0.22mmol)、Cuを14.0mg(0.22mmol)、6Az10Acを255mg(0.55mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにTHFを0.55ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、中性アルミナ粉のカラムに通した後、シリカカラムで精製した。収量は60mg、ConvNMR=68%、MwNMR=12170gmol-1であった。
(2a)Poly(EHA)-2の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBBiBを5.8mg(0.016mmol)、CuBr2を2.2mg(0.0099mmol)、Me6TRENを2.7ul(0.0099mmol)、アスコルビン酸を16.9mg(0.20mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにトルエンを0.29ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後EHAを0.30ml(0.14mmol)加えて密閉し、55℃のオイルバスで4時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却した後、中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は131mg、ConvNMR=94%、MwNMR=15566gmol-1であった。
 (2b)[poly(6Az10Ac)-b-poly(EHA)-b-poly(6Az10Ac)]-2の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、Poly(EHA)-2を131mg(0.0084mmol)、CuBr2を1.87mg(0.0084mmol)、Me6TRENを2.4ul(0.0084mmol)、アスコルビン酸を14.8mg(0.084mmol)、6Az10Acを136mg(0.29mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにトルエンを0.20ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、中性アルミナ粉のカラムに通した後、メタノール:アセトン=1:2の混合溶媒で再沈殿、遠心分離によって精製した。収量は100mg、ConvNMR=47%、MwNMR=23166gmol-1であった。
(実施例3)Poly[(6Az10Ac)-b-(4SPA)-b-(6Az10Ac)]-1の紫外線照射による液化試験(1)
 Poly[(6Az10Ac)-b-(4SPA)-b-(6Az10Ac)]-1を極微量、スライドガラス基板(松波白切放 No.1)上にとり、LED光源(浜松フォトニクスLC-L1V3)を用いて、中心波長365nm(半値幅13nm)の紫外線を室温(約25℃)下で照射した。0.5分間(3J/cm2)照射したところ、粉末は水飴状の粘性液体に変化した。これは、従来の糖アルコールエステル材料(特許文献2)の液化の2倍の速さに相当する。
 (実施例4)Poly[(6Az10Ac)-b-(4SPA)-b-(6Az10Ac)]-1の紫外線照射による液化試験(2)
 光未照射のPoly[(6Az10Ac)-b-(4SPA)-b-(6Az10Ac)]-1を約1mgとり、加熱しながら、2枚のガラス基板に融解した状態で挟み込み、面積15mm×15mmに広げた。これを冷却することで、ガラス基板が接着された。これにLED光源(浜松浜松フォトニクスLC-L1V3)を用いて、中心波長365nmの紫外線を室温(約25℃)下で0.5分間照射(3J/cm2)し、液化したところ、ガラス2枚を指でずらすことができた。
 (実施例5)Poly[(6Az10Ac)-b-(4SPA)-b-(6Az10Ac)]-1の可視光照射による接着試験
 紫外光照射により液化したサンプルを挟んだ上記ガラス基板2枚にLED光源(Luxeon cyan 5w LXHL-LE5C)を用いて中心波長510nmの可視光を3分間照射(6J/cm2)したところ、接着面は透明なままだったが、基板2枚を指でずらそうとしてもずれなかった。このガラス基板2枚をそれぞれ逆方向にひっぱったところ、剥離することはなかった。
(実施例6)本発明の他のトリブロックポリマーについての液化及び接着試験
 実施例1及び2で得られた、Poly[(6Az10Ac)-b-(4SPA)-b-(6Az10Ac)]-1 以外のトリブロックポリマー[poly(6Az10Ac)-b-poly(4SPA)-b-poly(6Az10Ac)]-2~4、[poly(6Az10Ac)-b-poly(EHA)-b-poly(6Az10Ac)]-1~2についても、実施例3~5と同様の結果が得られた。
(比較例1)AB型ジブロックポリマー: EBiB-PEHA-b-P6Az10Ac-Brの合成
(a)EBiB-PEHA-Brの重合
 耐圧管に撹拌子を入れ、Ethyl 2-bromoisobutyrate(EBiB)を4.0ul(0.027mmol)、CuBr2を1.8mg(0.0081mmol)、Me6TRENを2.2ul(0.0081mmol)、アスコルビン酸を29mg(0.16mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにトルエンを0.48ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後EHAを0.50ml(2.4mmol)加え密閉し、55℃のオイルバスで5時間撹拌しながら加熱した。その後冷蔵庫で15分間冷却し中性アルミナ粉のカラムに通した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して精製した。収量は200mg、ConvNMR=96%、MwNMR=15897gmol-1であった。
(b)ジブロックポリマーPoly[(6Az10Ac)-b-(EHA)]の重合
 耐圧管に撹拌子を入れ、EBiB-PEHA-Brを200mg(0.013mmol)、CuBr2を2.8mg(0.013mmol)、Me6TRENを3.5ul(0.013mmol)、アスコルビン酸を22mg(0.13mmol)、6Az10Acを0.12g(2.5mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにトルエンを0.17ml加えて、全体が均一な溶液になるまでお湯で加温しながら撹拌して密閉し、55℃のオイルバスで24時間撹拌しながら加熱した。反応後、再沈殿(メタノール:アセトン=1:2)・遠心分離して精製した。収量は130mg、ConvNMR=61%、MwNMR=21541gmol-1であった。
(比較例2)ランダムコポリマー: Poly(EHA-co-6Az10Ac)の合成
 耐圧管に撹拌子を入れ、アゾビスイソブチロニトリルを6.6mg(0.040mmol)、6Az10Acを185mg(0.40mmol)加えた。Ar雰囲気にした無菌パックの中でこれにトルエンを0.50ml加えて、全体が均一な溶液になるまで撹拌し、その後EHAを0.33ml(1.6mmol)加え密閉し、80℃のオイルバスで1時間撹拌しながら加熱した。それをメタノールで再沈殿・遠心分離して液状の高分子180mgを得た。ConvNMR(EHA)=52%、ConvNMR(6Az10Ac)=60%、MwGPC=53790gmol-1、MWD=2.22であった。
(実施例7)本発明のトリブロックポリマー及び比較例1のジブロックポリマーの溶融接着、紫外光照射による液化、及び、可視光照射による接着試験
 1.5cm×5cm×3mmのガラス基板2枚を1.5cm幅重ね合わせ、その間に合成した高分子(10mg弱)を溶融させて挟み込み、室温に戻して接着した試料、これに365nmの紫外光(浜松フォトニクスLC-L1V3)を2~3分照射した試料、および、これにさらに510nmの可視光(Luxeon cyan 5w LXHL-LE5C)を10~15分照射した試料について、サンプル数5本で引っ張り試験を行い、引っ張り剪断接着強度を求め、5本の平均を接着強度とした(図2)。まとめた結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 本明細書で引用した全ての刊行物、特許および特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (6)

  1.  下記の一般式(1)で表される重量平均分子量3000~800000の高分子化合物を主成分とする、光応答性粘接着剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (一般式(1)中、Aは分子量1000~100000の、下記の式(2)で示されるモノマーの重合体ブロックであり、Bは分子量1000~400000で、Bのみでは波長350~600nm域に光吸収がない、ガラス転移点および融点が20℃以下の、室温で液状または塑性変形可能な高分子ブロックである。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     ここで、R1は、下記の式(3)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    で表されるアゾベンゼン構造を有する基であり、nは2~18、mは0~16の整数であり、R2は水素またはメチル基である) 
  2.  光を照射して流動化することにより脱着を行うことが可能な、請求項1に記載の光応答性粘接着剤。
  3.  波長350~390nmの紫外光を用い、その露光量を0.05~10J/cm2として照射して流動化することにより脱着を行うことを特徴とする、請求項2に記載の光応答性粘接着剤。
  4.  流動化に用いる光とは異なる波長の光を照射して非流動化することにより接着を行うことが可能な、請求項1~3のいずれか一項に記載の光応答性粘接着剤。
  5.  波長420~600nmの光を用いて非流動化することを特徴とする、請求項4に記載の光応答性粘接着剤。
  6.  異なる波長の光を照射して可逆的に流動化・非流動化させることにより繰り返しの接着脱着が可能な、請求項1~5のいずれか一項に記載の光応答性粘接着剤。
PCT/JP2017/000020 2016-01-07 2017-01-04 光可逆接着剤 WO2017119412A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17735949.4A EP3401377A4 (en) 2016-01-07 2017-01-04 PHOTOREVERSIBLE LIABILIZER
JP2017560344A JP6334072B2 (ja) 2016-01-07 2017-01-04 光可逆接着剤
US16/068,570 US10767088B2 (en) 2016-01-07 2017-01-04 Photoreversible adhesive agent

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-001777 2016-01-07
JP2016001777 2016-01-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017119412A1 true WO2017119412A1 (ja) 2017-07-13

Family

ID=59274193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/000020 WO2017119412A1 (ja) 2016-01-07 2017-01-04 光可逆接着剤

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10767088B2 (ja)
EP (1) EP3401377A4 (ja)
JP (1) JP6334072B2 (ja)
TW (1) TWI700348B (ja)
WO (1) WO2017119412A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020132700A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 コニカミノルタ株式会社 光応答性高分子材料、接着剤、トナーおよび画像形成方法
WO2020213641A1 (ja) * 2019-04-19 2020-10-22 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光応答性ポリビニルエーテル化合物および光可逆接着剤
JP2020180177A (ja) * 2019-04-23 2020-11-05 コニカミノルタ株式会社 光応答性高分子化合物
WO2022168217A1 (ja) * 2021-02-04 2022-08-11 三菱電機株式会社 半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法
JP7425570B2 (ja) 2018-09-24 2024-01-31 インフィニューム インターナショナル リミテッド ポリマーを生成する方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109233950B (zh) * 2018-09-14 2020-04-07 清华大学 润滑剂以及摩擦系数的调控方法
US20200130342A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Bonding and de-bonding system and process
CN109666438B (zh) * 2018-12-21 2020-09-01 广州市白云化工实业有限公司 光响应性粘结胶及其制备方法
US11702398B2 (en) 2019-02-14 2023-07-18 Konica Minolta, Inc. Photoresponsive low-molecular weight material, adhesive, toner, and image forming method
CN110586039B (zh) * 2019-10-24 2020-11-10 福州大学 一种可用光照再生的生物质吸附剂及其制备方法和应用
DE102019135555B4 (de) * 2019-12-20 2022-10-06 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Klebstoffe, deren Verwendung und Verfahren zum Aneinanderfügen von Werkstücken auf Basis reversibel, optisch schaltbarer Arylazo-3,5-dimethylisoxazol-Derivate
CN112048279B (zh) * 2020-09-11 2022-04-26 为远材料科技(辽宁)有限责任公司 光释放胶及其制备方法和石墨烯的转移方法
CN114369421A (zh) * 2021-12-29 2022-04-19 上海精珅新材料有限公司 应用于切割制程的粘度调整型胶带及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013168712A1 (ja) 2012-05-07 2013-11-14 独立行政法人産業技術総合研究所 光応答性接着剤
JP5360794B2 (ja) 2007-05-08 2013-12-04 独立行政法人産業技術総合研究所 糖アルコールエステル又はエーテル、コレステリック液晶添加剤、液晶組成物及び表示素子
JP2013249355A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp 易剥離性粘着剤およびそれを用いた粘着材料ならびに処理装置
CN103819584A (zh) * 2014-02-24 2014-05-28 苏州大学 一种环状偶氮苯两亲性嵌段共聚物及其制备方法
JP5561728B2 (ja) 2010-06-10 2014-07-30 独立行政法人産業技術総合研究所 光で化合物を流動化・非流動化させる方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103642448B (zh) * 2013-11-19 2015-09-09 连云港华海诚科电子材料有限公司 变色指示防错uv电子胶黏剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5360794B2 (ja) 2007-05-08 2013-12-04 独立行政法人産業技術総合研究所 糖アルコールエステル又はエーテル、コレステリック液晶添加剤、液晶組成物及び表示素子
JP5561728B2 (ja) 2010-06-10 2014-07-30 独立行政法人産業技術総合研究所 光で化合物を流動化・非流動化させる方法
WO2013168712A1 (ja) 2012-05-07 2013-11-14 独立行政法人産業技術総合研究所 光応答性接着剤
JP2013249355A (ja) * 2012-05-31 2013-12-12 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp 易剥離性粘着剤およびそれを用いた粘着材料ならびに処理装置
CN103819584A (zh) * 2014-02-24 2014-05-28 苏州大学 一种环状偶氮苯两亲性嵌段共聚物及其制备方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ACS APPL. MATER. INTERFACES, vol. 6, 2014, pages 7933 - 7941
ADVANCED MATERIALS, vol. 24, 2012, pages 2353 - 2356
K.FUKUHARA ET AL.: "Liquid-Crystalline Polymer and Block Copolymer Domain Alignment Controlled by Free-Surface Segregation", ANGEWANDTE CHEMIE , INTERNATIONAL EDITION, vol. 52, no. 23, 3 June 2013 (2013-06-03), pages 5988 - 5991, XP055512328 *
M.SANO ET AL.: "Dynamic photoinduced realignment processes in photoresponsive block copolymer films: effects of the chain length and block copolymer architecture", SOFT MATTER, vol. 11, no. 29, 21 June 2015 (2015-06-21), pages 5918 - 5925, XP055512330 *
MATYJASZEWSKI, K., MACROMOLECULES, vol. 45, 2012, pages 4015 - 4039
See also references of EP3401377A4

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7425570B2 (ja) 2018-09-24 2024-01-31 インフィニューム インターナショナル リミテッド ポリマーを生成する方法
JP2020132700A (ja) * 2019-02-14 2020-08-31 コニカミノルタ株式会社 光応答性高分子材料、接着剤、トナーおよび画像形成方法
JP7251193B2 (ja) 2019-02-14 2023-04-04 コニカミノルタ株式会社 光応答性高分子材料、接着剤、トナーおよび画像形成方法
WO2020213641A1 (ja) * 2019-04-19 2020-10-22 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光応答性ポリビニルエーテル化合物および光可逆接着剤
JPWO2020213641A1 (ja) * 2019-04-19 2021-12-09 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光応答性ポリビニルエーテル化合物および光可逆接着剤
JP7129729B2 (ja) 2019-04-19 2022-09-02 国立研究開発法人産業技術総合研究所 光応答性ポリビニルエーテル化合物および光可逆接着剤
JP2020180177A (ja) * 2019-04-23 2020-11-05 コニカミノルタ株式会社 光応答性高分子化合物
JP7251291B2 (ja) 2019-04-23 2023-04-04 コニカミノルタ株式会社 光応答性高分子化合物
WO2022168217A1 (ja) * 2021-02-04 2022-08-11 三菱電機株式会社 半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法
JP7475503B2 (ja) 2021-02-04 2024-04-26 三菱電機株式会社 半導体基板の製造方法および半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI700348B (zh) 2020-08-01
EP3401377A1 (en) 2018-11-14
US20190016933A1 (en) 2019-01-17
JPWO2017119412A1 (ja) 2018-04-12
US10767088B2 (en) 2020-09-08
EP3401377A4 (en) 2019-09-11
JP6334072B2 (ja) 2018-05-30
TW201736555A (zh) 2017-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6334072B2 (ja) 光可逆接着剤
JP5822369B2 (ja) 光応答性接着剤
KR102558071B1 (ko) 적층용 아크릴계 열가소성 중합체 조성물
TWI707882B (zh) 丙烯酸系嵌段共聚物及黏接著劑組成物
TWI606074B (zh) 密封劑組成物
JP7319279B2 (ja) 光学的透明感圧接着剤及びその使用
KR102434758B1 (ko) 고분자화합물용 박리제, 접착재료 및 접착재료의 사용방법
CN101495583A (zh) 具有高光学透明度的粘合剂膜,作为用于粘附至用作消费品的电子元件中的玻璃窗的防破裂覆盖物
JP6892854B2 (ja) ホットメルト粘接着剤組成物
KR20100122090A (ko) 일시적으로 재접착가능한 감압성 접착제 배합물
Imato et al. Photoswitchable adhesives of spiropyran polymers
JP2016504475A (ja) 結合されたナノパーティクル網状構造を含む感圧接着剤、それらの製造方法及びそれの使用
TWI535740B (zh) 嵌段共聚物
TW200905337A (en) Support substrate of liquid crystal panel and method of manufacturing the same
KR20140079504A (ko) 액정 표시 소자용 시일제, 상하 도통 재료, 및 액정 표시 소자
KR20140082768A (ko) 미세구조화된 전사 테이프
JP4080360B2 (ja) ジブロック共重合体およびそれを用いた粘着剤組成物
TW200418950A (en) Acrylic resin, adhesive comprising the resin, and optical laminate comprising the adhesive
JP2017145315A (ja) (メタ)アクリル系ブロック共重合体を含む樹脂組成物、および該樹脂組成物から得られる粘接着剤
TWI362385B (en) Dioxetane compound, cationic polymerizable composition, optical film, and liquid crystal display
WO2021261181A1 (ja) アントラキノン化合物、該化合物を含む調光用液晶組成物及び調光素子
WO2016158413A1 (ja) 感温性粘着剤組成物
JP5863425B2 (ja) 粘着剤
JP6792850B2 (ja) 光刺激により形態制御可能な高分子材料
CN116615515A (zh) 含有蒽醌化合物的调光用液晶组合物、其光硬化物及调光元件

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17735949

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017560344

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017735949

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017735949

Country of ref document: EP

Effective date: 20180807