WO2025177751A1 - 硬化性組成物及び粘着剤 - Google Patents
硬化性組成物及び粘着剤Info
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Definitions
- the present invention relates to an adhesive that can be suitably applied to flexible materials.
- Flexible displays such as organic electroluminescence (EL) displays, include a laminate in which flexible members such as optical films and surface protection films are bonded to a flexible display panel body with an adhesive layer.
- EL organic electroluminescence
- adhesives used in flexible displays are also required to have properties such as low residual strain, bending durability that prevents cracks or breaks even when repeatedly bent, and high impact resistance.
- Patent Document 1 discloses that an adhesive obtained by crosslinking a composition containing an acrylic resin and a specific urethane (meth)acrylate has excellent bending durability.
- Patent Document 1 has good bending durability at room temperature (23°C), it cannot be said that its bending durability is sufficient in lower temperature environments, such as below freezing.
- the present invention was made in light of these circumstances, and aims to provide a curable composition and adhesive that produce an adhesive with small residual strain, excellent impact resistance, and excellent low-temperature bending durability.
- the present invention is based on the discovery that a pressure-sensitive adhesive with excellent low-temperature bending durability can be obtained by using a curable composition that combines a (meth)acrylic resin and a specific multifunctional urethane (meth)acrylate.
- a curable composition comprising a (meth)acrylic resin and a first urethane (meth)acrylate, wherein the first urethane (meth)acrylate is a urethanization reaction product of a polyether polyol and a monoisocyanate having a (meth)acryloyloxy group, and has a polyoxypropylene group and two or more (meth)acryloyloxy groups in one molecule.
- the curable composition according to [1] wherein the content of the first urethane (meth)acrylate is 10 to 100 parts by mass per 100 parts by mass of the (meth)acrylic resin.
- a pressure-sensitive adhesive which is a cured product of the curable composition according to any one of [1] to [6].
- a laminate comprising a flexible member and a pressure-sensitive adhesive layer present on the flexible member and made of the pressure-sensitive adhesive of [7] or [8].
- the laminate of [10] wherein the flexible member is at least one selected from the group consisting of a surface protection panel, an optical film, a touch panel, and a display panel body.
- a flexible display comprising the laminate of [10] or [11].
- the curable composition of the present invention it is possible to provide an adhesive that has small residual strain, excellent impact resistance, and excellent low-temperature bending durability, as well as adhesive sheets, laminates, and flexible displays that use the adhesive.
- (Meth)acrylic is a general term for acrylic and methacrylic.
- (meth)acrylate is a general term for acrylate and methacrylate
- (meth)acryloyloxy is a general term for acryloyloxy and methacryloyloxy.
- a numerical range expressed using “to” means that the numerical values before and after "to” are the lower and upper limits. For a numerical range (e.g., a range of content, etc.), the lower and upper limits described in stages may be independently combined. The lower and upper limits of a numerical range may be replaced with numerical values described in the examples.
- the weight-average molecular weight (Mw) and number-average molecular weight (Mn) are polystyrene-equivalent molecular weights determined by gel permeation chromatography (GPC) based on a calibration curve prepared using standard polystyrene samples. Specifically, they are determined by the method described in the Examples.
- the glass transition temperature (Tg) is the maximum peak temperature of the loss tangent tan ⁇ in dynamic viscoelasticity measurement of a polymer or cured product obtained by adding a polymerization initiator and reacting it. Specifically, it can be determined by the method described in the examples.
- the viscosity is a value measured with an E-type viscometer at 25° C. Specifically, it can be determined by the method described in the examples.
- isocyanate index is a value expressed as a percentage of the number of moles of isocyanate groups of an isocyanate compound per mole of hydroxyl groups of a polyol.
- a curable composition according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) comprises a (meth)acrylic resin and a first urethane (meth)acrylate, and the first urethane (meth)acrylate is a reaction product of a polyol and a monoisocyanate having a (meth)acryloyloxy group, and has a polyoxypropylene group and two or more (meth)acryloyloxy groups in one molecule.
- a curable composition comprising such components can provide a pressure-sensitive adhesive that has small residual strain, excellent impact resistance, and excellent low-temperature bending durability.
- the (meth)acrylic resin which is a component of the curable composition of the present embodiment, preferably contains a structural unit based on a hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer.
- the (meth)acrylic resin may be used alone or in combination of two or more types.
- hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomers examples include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 5-hydroxypentyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, caprolactone-modified 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, diethylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 2,2-dimethyl-2-hydroxyethyl (meth)acrylate.
- Hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more. Of these, from the viewpoints of good curing properties of the curable composition and low-temperature bending durability of the adhesive, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth)acrylate are preferred, with 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate being more preferred.
- the monomers constituting the (meth)acrylic resin further contain other monomers in addition to the hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer.
- examples of other monomers include alkyl (meth)acrylate monomers, as well as ethylenically unsaturated monomers copolymerizable with the hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer, such as carboxyl group-containing monomers, amino group-containing monomers, amide group-containing monomers, acetoacetyl group-containing monomers, glycidyl group-containing monomers, aromatic (meth)acrylate monomers, and other vinyl monomers. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, alkyl (meth)acrylate monomers are preferably used from the viewpoint of good adhesive properties of the adhesive, ease of handling, and ease of availability.
- the alkyl(meth)acrylate monomer is preferably one in which an alkyl group having 1 to 14 carbon atoms is bonded to a (meth)acryloyloxy group.
- the alkyl (meth)acrylate monomer preferably contains an alkyl (meth)acrylate monomer having 5 to 14 carbon atoms in the alkyl group, more preferably having 6 to 8 carbon atoms, and specific examples include hexyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc.
- the alkyl(meth)acrylate monomer preferably contains an alkyl(meth)acrylate monomer in which the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include methyl(meth)acrylate, ethyl(meth)acrylate, n-butyl(meth)acrylate, tert-butyl(meth)acrylate, isobutyl(meth)acrylate, n-propyl(meth)acrylate, and isopropyl(meth)acrylate.
- carboxy group-containing monomers examples include (meth)acrylic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl hexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl phthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl maleic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl maleic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl succinic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl succinic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, and itaconic acid.
- amino group-containing monomers examples include aminomethyl (meth)acrylate, aminoethyl (meth)acrylate, tert-butylaminoethyl (meth)acrylate, tert-butylaminopropyl (meth)acrylate, ethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylate, and diethylaminopropyl (meth)acrylate.
- amide group-containing monomers include (meth)acrylamide; N-methyl(meth)acrylamide, N-ethyl(meth)acrylamide, N-propyl(meth)acrylamide, N-n-butyl(meth)acrylamide, diacetone(meth)acrylamide, N,N'-methylenebis(meth)acrylamide, N,N-dimethyl(meth)acrylamide, N,N-diethyl(meth)acrylamide, N,N-dipropyl(meth)acrylamide, N,N-ethylmethylacrylamide, N,N-diallyl(meth)acrylamide, N-hydroxymethyl(meth)acrylamide, N-hydroxyethyl(meth)acrylamide, N-methoxymethyl(meth)acrylamide, N-(n-butoxymethyl)(meth)acrylamide, and vinylpyrrolidone.
- acetoacetyl group-containing monomers examples include 2-(acetoacetoxy)ethyl (meth)acrylate and allyl acetoacetate.
- glycidyl group-containing monomers examples include glycidyl (meth)acrylate and allyl glycidyl (meth)acrylate.
- aromatic (meth)acrylate monomers include phenyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenyldiethylene glycol (meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth)acrylate, phenoxypolyethylene glycol-polypropylene glycol-(meth)acrylate, and nonylphenol ethylene oxide adduct (meth)acrylate.
- vinyl monomers include, for example, (meth)acrylonitrile, styrene, ⁇ -methylstyrene, vinyl stearate, vinyl chloride, vinylidene chloride, alkyl vinyl ether, vinyl toluene, vinyl pyridine, itaconic acid dialkyl ester, fumaric acid dialkyl ester, allyl alcohol, acrylic chloride, methyl vinyl ketone, N-acrylamidomethyltrimethylammonium chloride, allyltrimethylammonium chloride, and dimethylallyl vinyl ketone.
- the content of the hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomer in the total amount of constituent monomers of the (meth)acrylic resin is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 40% by mass, and even more preferably 15 to 20% by mass, from the viewpoints of the adhesive's good adhesiveness and low-temperature bending durability, as well as the compatibility between the (meth)acrylic resin and the first urethane (meth)acrylate.
- the content of alkyl (meth)acrylate in which an alkyl group having 5 to 14 carbon atoms is bonded to a (meth)acryloyloxy group is preferably 30 to 80 mass%, more preferably 40 to 70 mass%, and even more preferably 50 to 60 mass%, of the total amount of constituent monomers, from the viewpoint of good adhesiveness and low-temperature bending durability of the pressure-sensitive adhesive.
- the content of the alkyl (meth)acrylate in which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded to a (meth)acryloyloxy group is preferably 5 to 40 mass %, more preferably 10 to 35 mass %, and even more preferably 15 to 30 mass %, of the total amount of constituent monomers.
- the content of other monomers constituting the (meth)acrylic resin other than alkyl (meth)acrylate is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less, of the total amount of constituent monomers, from the viewpoint of good adhesive properties and ease of handling of the adhesive, and may even be 0% by mass.
- a preferred embodiment of the constituent monomer composition of the (meth)acrylic resin is, for example, a composition in which, relative to the total amount of constituent monomers, the content of hydroxyl group-containing (meth)acrylate monomers is 10 to 30 mass %, the content of alkyl (meth)acrylate in which an alkyl group having 5 to 14 carbon atoms is bonded to a (meth)acryloyloxy group is 40 to 70 mass %, and the content of alkyl (meth)acrylate in which an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is bonded to a (meth)acryloyloxy group is 10 to 40 mass %.
- the weight-average molecular weight of the (meth)acrylic resin is preferably 100,000 to 3,000,000, more preferably 500,000 to 2,000,000, and even more preferably 700,000 to 1,000,000.
- the glass transition temperature of the (meth)acrylic resin is preferably ⁇ 50 to ⁇ 20° C., more preferably ⁇ 40 to ⁇ 21° C., and even more preferably ⁇ 30 to ⁇ 22° C., from the viewpoint of good adhesive properties and low-temperature bending durability of the adhesive.
- each of the (meth)acrylic resins has a weight average molecular weight and a glass transition temperature within the above-mentioned ranges.
- the synthesis method for (meth)acrylic resins is not particularly limited, and they can be synthesized by, for example, solution polymerization, suspension polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, etc. Of these, solution polymerization is preferred from the standpoints of ease of adjusting the monomer composition, stable reactivity, safety, etc.
- a solution of (meth)acrylic resin is obtained by polymerizing the constituent monomers of (meth)acrylic resin in an organic solvent in the presence of a polymerization initiator.
- organic solvents examples include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; aliphatic hydrocarbons such as hexane; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; aliphatic alcohols such as n-propyl alcohol and isopropyl alcohol; and ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
- aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene
- aliphatic hydrocarbons such as hexane
- esters such as ethyl acetate and butyl acetate
- aliphatic alcohols such as n-propyl alcohol and isopropyl alcohol
- ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone.
- One organic solvent may be used alone, or two or more
- Examples of the polymerization initiator include azo-based polymerization initiators, peroxide-based polymerization initiators, etc.
- the polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the azo polymerization initiator include 2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, (1-phenylethyl)azodiphenylmethane, 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis(2-cyclopropylpropionitrile), and 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile).
- peroxide polymerization initiators examples include benzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, lauroyl peroxide, tert-butyl peroxypivalate, tert-hexyl peroxypivalate, tert-hexyl peroxyneodecanoate, diisopropyl peroxycarbonate, and diisobutyryl peroxide.
- the amount of the polymerization initiator used is usually preferably 0.001 to 10 parts by mass, more preferably 0.005 to 5 parts by mass, and even more preferably 0.01 to 3 parts by mass, relative to the total amount (100 parts by mass) of the constituent monomers of the (meth)acrylic resin.
- the polymerization initiator may be added all at once or in increments depending on the progress of the reaction.
- the reaction temperature of the polymerization reaction is preferably 40 to 120° C., more preferably 50 to 100° C., and even more preferably 60 to 90° C., from the viewpoint of controlling the reaction rate and degree of polymerization appropriately.
- the reaction may be carried out by heating under reflux.
- the reaction time is preferably 0.5 to 72 hours, more preferably 1 to 48 hours, and more preferably 2 to 24 hours.
- the content of (meth)acrylic resin in the curable composition is preferably 30% by mass or more, more preferably 50 to 90% by mass, and even more preferably 60 to 85% by mass, based on the total mass of the curable composition.
- the first urethane (meth)acrylate is a urethane reaction product of a polyether polyol and a monoisocyanate having a (meth)acryloyloxy group, and has a polyoxypropylene group and two or more (meth)acryloyloxy groups per molecule.
- the first urethane (meth)acrylate may be used alone or in combination of two or more.
- the polyether polyol preferably has two or more hydroxyl groups in one molecule and has a polyoxyalkylene group (including a polyoxypropylene group).
- the polyether polyol can be obtained by ring-opening polymerization of a compound having a cyclic ether structure with an initiator having two or more active hydrogens in one molecule. Alternatively, commercially available products can be used.
- polyether polyols include, for example, "Preminol (registered trademark; hereinafter, abbreviated) S 4013F,”"Preminol S 4318F,””Preminol S 3011,””Preminol5001F,””Preminol7001K,””Preminol7012,””Preminol S 4011,””Preminol S 4015,””Preminol S 3025,” and “Preminol S 6420” (all manufactured by AGC Inc.); “ACCLAIM (registered trademark; hereinafter, abbreviated) 4200,””ACCLAIM8200,”"ACCLAIM2220N,”"ACCLAIM3300N,””ACCLAIM4220N,””ACCLAIM6300,””Acclaim2200,” and “ACCLAIM 6320N” (both manufactured by Covestro).
- Preminol registered trademark; hereinafter, abbreviated
- the polyoxyalkylene group includes a polyoxypropylene group.
- the polyoxyalkylene group may further include a linear or branched oxyalkylene group having 1 to 14 carbon atoms. The number of carbon atoms in the oxyalkylene group is more preferably 2 to 4.
- the oxyalkylene group may be one type alone, or two or more types may be contained.
- As the oxyalkylene group other than the polyoxypropylene group an oxyethylene group is preferred.
- the content of polyoxypropylene groups among the polyoxyalkylene groups is preferably 50% by mass or more, more preferably 60 to 100% by mass, even more preferably 80 to 100% by mass, and still more preferably 100% by mass.
- the content of polyoxypropylene groups in the polyoxyalkylene groups is a value based on the blending amount of raw material compounds that constitute the polyoxyalkylene groups among the synthetic raw materials for polyether polyol.
- Examples of compounds having a cyclic ether structure include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, methyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, lauryl glycidyl ether, hexyl glycidyl ether, and tetrahydrofuran.
- Propylene oxide can constitute a polyoxypropylene group.
- Examples of the group having an active hydrogen in the initiator include a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group having a hydrogen atom bonded to a nitrogen atom, etc. Among these, a hydroxyl group is preferred, and an alcoholic hydroxyl group is more preferred.
- initiators having two or more active hydrogen atoms in one molecule include polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, triethylene glycol, tripropylene glycol, polyoxyalkylene diols (e.g., polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.), glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, diglycerin, dipentaerythritol, sorbitol, sucrose, polyoxyalkylene polyols (e.g., polyoxyethylene polyol, polyoxypropylene polyol, etc.), and triethanolamine; bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, and bisphenol AD; dihydroxybenzenes such as catechol, resoride
- Ring-opening polymerization can be carried out using a method using a known catalyst, such as an alkaline catalyst such as potassium hydroxide, a transition metal compound-porphyrin complex catalyst such as a complex obtained by reacting an organoaluminum compound with porphyrin, a composite metal cyanide complex catalyst (for example, a zinc hexacyanocobaltate complex with tert-butanol as a ligand), or a catalyst made of a phosphazene compound.
- a known catalyst such as an alkaline catalyst such as potassium hydroxide, a transition metal compound-porphyrin complex catalyst such as a complex obtained by reacting an organoaluminum compound with porphyrin, a composite metal cyanide complex catalyst (for example, a zinc hexacyanocobaltate complex with tert-butanol as a ligand), or a catalyst made of a phosphazene compound.
- the monoisocyanate to be reacted with the polyether polyol for urethane formation is a monoisocyanate having a (meth)acryloyloxy group, that is, a compound having a (meth)acryloyloxy group and one isocyanate group per molecule.
- the monoisocyanate is preferably a compound in which a (meth)acryloyloxy group is bonded to a hydrocarbon skeleton having one isocyanate group.
- the hydrocarbon skeleton is preferably an aliphatic hydrocarbon group, which may contain an etheric oxygen atom.
- the aliphatic hydrocarbon group preferably has 8 or less carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and even more preferably 2 to 4 carbon atoms.
- the number of (meth)acryloyloxy groups in one molecule of the monoisocyanate may be one or two or more, and preferably one or two.
- Examples of monoisocyanates having a (meth)acryloyloxy group include compounds having one (meth)acryloyloxy group per molecule, such as isocyanate methyl (meth)acrylate, 2-isocyanate ethyl (meth)acrylate, and 1,1-(bisacryloyloxymethyl)ethyl isocyanate; and compounds having two (meth)acryloyloxy groups per molecule, such as 1,1-(bis(meth)acryloyloxymethyl)ethyl isocyanate and 1,1-(bis(meth)acryloyloxymethyl)propyl isocyanate.
- the first urethane (meth)acrylate can be obtained by a urethane reaction between the polyether polyol and the monoisocyanate.
- the urethane reaction can be carried out by a known method, and is usually carried out by mixing the polyether polyol and the monoisocyanate in a nitrogen gas or inert gas atmosphere using a urethane catalyst.
- urethanization catalysts include organotin compounds such as dibutyltin(IV) dilaurate, dioctyltin(IV) dilaurate, dibutyltin(IV) dioctoate, and tin(II) 2-ethylhexanoate; iron compounds such as iron(III) acetylacetonate and iron(III) chloride; lead compounds such as lead(II) 2-ethylhexanoate; bismuth compounds such as bismuth(III) 2-ethylhexanoate; and tertiary amines such as triethylamine and triethylenediamine.
- organotin compounds such as dibutyltin(IV) dilaurate, dioctyltin(IV) dilaurate, dibutyltin(IV) dioctoate, and tin(II) 2-ethylhexanoate
- iron compounds such as iron(III
- organotin compounds lead(II) 2-ethylhexanoate, and bismuth(III) 2-ethylhexanoate are preferred.
- the urethanization catalysts may be used alone or in combination of two or more.
- the amount of the urethanization catalyst used is preferably 0.001 to 1 part by mass, more preferably 0.002 to 0.5 part by mass, and even more preferably 0.005 to 0.1 part by mass, per 100 parts by mass of the polyether polyol reactant.
- the reaction temperature for the urethanization reaction is preferably 20 to 100°C, more preferably 30 to 90°C, and even more preferably 40 to 80°C.
- the first urethane (meth)acrylate obtained by the urethanization reaction may contain an antioxidant, such as a hydroquinone such as 2,5-di-tert-butylhydroquinone, within a range that does not affect the physical properties and effects of the curable composition (for example, an amount of 0.1 ppm by mass or less per 100 parts by mass of polyether polyol).
- an antioxidant such as a hydroquinone such as 2,5-di-tert-butylhydroquinone
- the weight-average molecular weight of the first urethane (meth)acrylate is preferably 5,000 to 200,000, more preferably 7,000 to 100,000, and even more preferably 10,000 to 50,000, from the standpoint of achieving good adhesive properties and ease of handling of the adhesive.
- the glass transition temperature of the first urethane (meth)acrylate is preferably -85 to -55°C, more preferably -80 to -57°C, and even more preferably -75 to -60°C, from the viewpoint of good adhesive properties and low-temperature bending durability of the adhesive.
- the viscosity (25°C) of the first urethane (meth)acrylate is preferably 1.0 to 40.0 Pa ⁇ s, more preferably 2.0 to 35.0 Pa ⁇ s, and even more preferably 3.0 to 30.0 Pa ⁇ s, from the viewpoint of ease of handling of the curable composition and adhesive.
- each of the first urethane (meth)acrylates has a weight average molecular weight, glass transition temperature, and viscosity within the above-mentioned numerical ranges.
- the first urethane (meth)acrylate which is the urethane reaction product as described above, has a polyoxypropylene group and two or more (meth)acryloyloxy groups in one molecule. Because the first urethane (meth)acrylate has such a structure, the cured product of the curable composition is likely to form a uniform crosslinked network, and a pressure-sensitive adhesive having small residual strain and excellent low-temperature bending durability and impact resistance is obtained.
- a urethane (meth)acrylate obtained by reacting a polyether polyol, a polyisocyanate, and a hydroxyl group-containing (meth)acrylate tends to have a higher urethane bond content (mass proportion) than the first urethane (meth)acrylate of this embodiment.
- the urethane bond content increases, the glass transition temperature tends to increase. As a result, the adhesive does not achieve sufficient low-temperature bending durability.
- the content of the first urethane (meth)acrylate in the curable composition is preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 15 to 80 parts by mass, and even more preferably 20 to 50 parts by mass per 100 parts by mass of the (meth)acrylic resin.
- the curable composition further contains, in addition to the (meth)acrylic resin and the first urethane (meth)acrylate, a second urethane (meth)acrylate having one (meth)acryloyloxy group in one molecule.
- the second urethane (meth)acrylate tends to have a lower glass transition temperature and a lower elastic modulus than the (meth)acrylic resin and the first urethane (meth)acrylate, which contributes to improving the low-temperature bending durability of the pressure-sensitive adhesive.
- the second urethane (meth)acrylate since there is one (meth)acryloyloxy group per molecule, the second urethane (meth)acrylate has good stability in the curable composition and also has the effect of making it less likely for bleeding out of the cured product obtained by curing the curable composition.
- the second urethane (meth)acrylate is preferably a urethane acrylate having one acryloyloxy group per molecule.
- the second urethane (meth)acrylate is preferably a urethane reaction product of a polyether monool and a monoisocyanate having a (meth)acryloyloxy group.
- the polyether monool is preferably a polyol having one hydroxyl group per molecule and a polyoxyalkylene group (including a polyoxypropylene group).
- Polyether monool is obtained by ring-opening polymerization of a compound having a cyclic ether structure with an initiator having one active hydrogen per molecule.
- Commercially available products can also be used. Examples of commercially available polyether monools include "Preminol S 1011" and "Preminol S 1004F” (both manufactured by AGC Inc.).
- the polyoxyalkylene group preferably contains a polyoxypropylene group.
- the polyoxyalkylene group may further contain a linear or branched oxyalkylene group having 1 to 14 carbon atoms. The number of carbon atoms in the oxyalkylene group is more preferably 2 to 4.
- the oxyalkylene group may be one type alone, or two or more types may be contained.
- As the oxyalkylene group other than the (poly)oxypropylene group an oxyethylene group is preferred.
- the content of polyoxypropylene groups among the polyoxyalkylene groups is preferably 50% by mass or more, more preferably 60 to 100% by mass, even more preferably 80 to 100% by mass, and still more preferably 100% by mass.
- the content of polyoxypropylene groups in the polyoxyalkylene groups is a value based on the blending amount of raw material compounds constituting the polyoxyalkylene groups among the synthetic raw materials for polyether monool.
- the compound having a cyclic ether structure, the group having an active hydrogen atom in the initiator, and the catalyst for ring-opening polymerization are the same as those in the polyether polyol in the first urethane (meth)acrylate described above.
- initiators having one active hydrogen per molecule include monohydric alcohols, monohydric phenols, monocarboxylic acids, and secondary amines. Of these, monohydric aliphatic alcohols and monohydric aliphatic carboxylic acids are preferred.
- the number of carbon atoms in the monohydric aliphatic alcohols is preferably 1 to 20, more preferably 2 to 8.
- the number of carbon atoms in the monohydric aliphatic carboxylic acids is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 8.
- Polyoxyalkylene monools e.g., polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.
- initiators having one active hydrogen per molecule include monohydric alcohols, monohydric phenols, monocarboxylic acids, and secondary amines.
- monohydric aliphatic alcohols and monohydric aliphatic carboxylic acids are preferred.
- the number of carbon atoms in the monohydric aliphatic alcohols is preferably 1 to 20, more preferably 2
- the monoisocyanate to be reacted with the polyether monool for urethane formation, and the method of the urethane formation reaction may be the same as in the case of the polyether polyol in the first urethane (meth)acrylate described above.
- the preferred weight average molecular weight, glass transition temperature, and viscosity of the second urethane (meth)acrylate are the same as those of the first urethane (meth)acrylate described above.
- the content thereof is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 1 to 35 parts by mass, and even more preferably 5 to 30 parts by mass relative to 100 parts by mass of the (meth)acrylic resin, from the viewpoints of good adhesive properties and low-temperature bending durability of the pressure-sensitive adhesive.
- the content of the second urethane (meth)acrylate in the curable composition is preferably equal to or less than the content of the first urethane (meth)acrylate, from the viewpoint of good adhesive properties and low-temperature bending durability of the pressure-sensitive adhesive.
- the total content of the first urethane (meth)acrylate and the second urethane (meth)acrylate in the curable composition is preferably 10 to 60 parts by mass, more preferably 15 to 55 parts by mass, and even more preferably 20 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the (meth)acrylic resin.
- the curable composition may contain other components in addition to the (meth)acrylic resin, the first urethane (meth)acrylate, and the second urethane (meth)acrylate, depending on ease of handling and its intended use.
- other components include a polymerization initiator, a monomer component other than the first urethane (meth)acrylate and the second urethane (meth)acrylate (for example, an active energy ray-curable monomer), a colorant such as a pigment or a dye, a silane coupling agent, a tackifier resin, an antioxidant, a light stabilizer, a metal deactivator, a rust inhibitor, an antiaging agent, a moisture absorbent, a hydrolysis inhibitor, an antifoaming agent, a filler, etc.
- An organic solvent may also be contained.
- the total content of the (meth)acrylic resin, first urethane (meth)acrylate, and second urethane (meth)acrylate in the curable composition is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, even more preferably 95% by mass or more, and even more preferably 99% by mass or more.
- the content of the organic solvent in the curable composition is within a range in which the effects of the present invention are not impaired, and from the viewpoints of uniform mixing and coatability of the curable composition, the content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 10 to 50 parts by mass, and even more preferably 10 to 40 parts by mass.
- the organic solvent is preferably removed by volatilization during or after curing.
- the polymerization initiator is preferably a radical polymerization initiator, and may be a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator, and any known initiator may be used.
- the polymerization initiator may be added as a component separate from the curable composition when producing the pressure-sensitive adhesive.
- the photopolymerization initiator is preferably one that can be used by irradiation with ultraviolet light having a wavelength of 380 nm or less
- the thermal polymerization initiator is preferably one that can be used by heating within a range of 50 to 120°C.
- photopolymerization initiators include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-(2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy)ethyl oxyphenylacetate, 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl oxyphenylacetate, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, diethoxyacetophenone, 1-(4-isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropanone, 1-(4-dodecylphenyl)-2-hydroxy-2-methylpropanone, 4-(2-hydroxyethoxy)-phenyl(2-hydroxy-2-propyl)ketone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropanone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, and benzoin isopropyl ether.
- photopolymerization initiators include propyl ether, benzoin-n-butyl ether, benzoin phenyl ether, benzil dimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone-4-methoxybenzophenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropyl thioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide, methylphenyl glyoxylate, benzil, and camphorquinone.
- Thermal polymerization initiators include, for example, azo compounds; organic peroxides such as hydroperoxides, dialkyl peroxides, peroxyesters, diacyl peroxides, peroxydicarbonates, peroxyketals, and ketone peroxides.
- thermal polymerization initiators include tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-dibutylperoxyhexane, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,4-di(2-t-butylperoxyisopropyl)benzene, 1,1-bis(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, methyl ethyl ketone peroxide, and 1,1,3,3-tetramethylbutylper
- the components of the curable composition are preferably mixed uniformly, and the order of mixing is not limited.
- the components may be mixed together and then heat-treated.
- the components may be mixed in advance or immediately before curing.
- the polymerization initiator may be added to a premix in which components other than the polymerization initiator are mixed in advance, immediately before curing.
- the content of the polymerization initiator in the curable composition is preferably 0.001 to 20 parts by mass, more preferably 0.01 to 10 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 7 parts by mass, per 100 parts by mass of the (meth)acrylic resin.
- the pressure-sensitive adhesive of this embodiment is a cured product of the curable composition of this embodiment described above.
- the pressure-sensitive adhesive of this embodiment has small residual strain when subjected to dynamic shear strain, and also has high impact absorption capacity and excellent impact resistance.
- the glass transition temperature is preferably -35°C or lower, more preferably -80 to -36°C, and even more preferably -60 to -37°C.
- the curable composition can be cured using known methods such as irradiation with active energy rays (e.g., ultraviolet light, electron beams) or heating.
- active energy rays e.g., ultraviolet light, electron beams
- the light source can be appropriately selected depending on the light absorption capacity of the photopolymerization initiator and active energy ray-curable monomer used.
- LEDs ultraviolet light-emitting diodes
- low-pressure mercury lamps high-pressure mercury lamps
- mercury-xenon lamps metal halide lamps
- metal halide lamps metal halide lamps
- tungsten lamps arc lamps
- excimer lamps excimer lasers
- semiconductor lasers YAG lasers
- laser systems combining lasers with nonlinear optical crystals and high-frequency induced ultraviolet generators
- the integrated light amount is, for example, about 0.01 to 50 J/ cm2 .
- the amount is typically 0.01 to 10 J/ cm2 , preferably 0.1 to 5 J/ cm2 .
- a heat treatment may be further performed after light irradiation.
- the heating temperature is preferably 40 to 200°C, and the heating time is preferably 1 minute to 15 hours.
- the physical properties of the pressure-sensitive adhesive can also be stabilized by leaving the pressure-sensitive adhesive at room temperature (15 to 25°C) for 1 to 48 hours.
- the heating temperature is preferably 40 to 250°C, and the heating time is preferably 5 minutes to 24 hours. It is preferable to shorten the heating time when the heating temperature is high, and to lengthen the heating time when the heating temperature is low.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of this embodiment has a pressure-sensitive adhesive layer made of the pressure-sensitive adhesive of this embodiment described above.
- the pressure-sensitive adhesive layer and pressure-sensitive adhesive sheet of the present embodiment are flexible, and even when repeatedly folded at least 200,000 times at a bending radius of 2.5 mm at a sub-zero temperature (e.g., ⁇ 20° C.), no change in appearance occurs, and the pressure-sensitive adhesive layer and pressure-sensitive adhesive sheet have excellent low-temperature folding durability.
- the pressure-sensitive adhesive sheet can be produced, for example, by the following method. First, the curable composition (diluted with an organic solvent as necessary) is applied to one or both sides of a substrate sheet and then dried. Alternatively, the curable composition may be melted by heating and extruded onto the substrate sheet using a T-die or the like to be laminated. If necessary, a release sheet may be attached to the curable composition on the substrate sheet. Next, a pressure-sensitive adhesive layer is formed on the substrate sheet, and then the curable composition on the substrate sheet is cured by the curing method described above, thereby obtaining a pressure-sensitive adhesive sheet having a pressure-sensitive adhesive layer.
- the flexible member may be, for example, a member constituting a flexible display panel, and may be at least one selected from the group consisting of a surface protection panel, an optical film, a touch panel, and a display panel body.
- the adhesive of this embodiment is also suitable as an optically clear adhesive (OCA) to be applied to such flexible members.
- IPDI isophorone diisocyanate Kalcol: decyl alcohol; "Kalcol (registered trademark) 1098” manufactured by Kao Corporation Omnirad 184: 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone; "Omnirad (registered trademark) 184" manufactured by IGM Resins B.V. Omnirad 754: mixture of 2-(2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy)ethyl oxyphenylacetate and 2-(2-hydroxyethoxy)ethyl oxyphenylacetate; "Omnirad (registered trademark) 754" manufactured by IGM Resins B.V.
- Synthesis Example 1 Synthesis of (meth)acrylic resins 104 parts by mass of ethyl acetate, 20 parts by mass of acetone, 0.01 part by mass of AIBN as a polymerization initiator, and each monomer shown in Table 1 (total 100 parts by mass) were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer and a cooler, and the mixture was heated to reflux at 80° C. After 1 hour, 20 parts by mass of ethyl acetate and 0.01 part of AIBN were added dropwise over 2 hours to obtain solutions of (meth)acrylic resins (A1) and (A2).
- the weight average molecular weight (Mw) and glass transition temperature (Tg) of each of the (meth)acrylic resins obtained in Synthesis Example 1 are shown in Table 1.
- the Mw and Tg of the (meth)acrylic resin were determined as follows.
- Glass transition temperature (Tg) Glass transition temperature
- the resin solution obtained by synthesis was applied onto a polyester release sheet and dried, and the resulting laminate was repeatedly laminated to form a coating film having a thickness of about 650 ⁇ m.
- Tg glass transition temperature
- ⁇ Measurement conditions> ⁇ Equipment used: "DVA-225", manufactured by IT Measurement & Control Co., Ltd.
- ⁇ Deformation mode shear ⁇ Distortion: 0.1% ⁇ Measurement temperature: -80 to 60°C Temperature increase rate: 3°C/min ⁇ Measurement frequency: 1Hz
- the weight average molecular weight (Mw), glass transition temperature (Tg) and viscosity of each of the urethane (meth)acrylates obtained in Synthesis Examples 2 and 3 are shown in Table 2.
- the number average molecular weight (Mn) of PPG and the Mw of urethane (meth)acrylate were determined by the same measurement method as for the Mw of the (meth)acrylic resin described above.
- Mn of PPG is expressed with two significant digits
- the Mw of urethane (meth)acrylate is expressed with three significant digits.
- the Tg and viscosity of the urethane (meth)acrylate were measured by the following method.
- Tg Glass transition temperature
- a mixed solution was prepared from 100 parts by mass of urethane (meth)acrylate and 4 parts by mass of Omnirad 184.
- the mixed solution was applied to a polyester (polyethylene terephthalate; PET) release sheet using a doctor blade, and the coating was cured by UV irradiation (cumulative irradiation dose 3 J/cm 2 ; high-pressure mercury lamp 80 W, height 18 cm, conveyor speed 1.5 m/min ⁇ 3 passes; the same applies hereinafter) to form a coating film with a thickness of approximately 1,200 ⁇ m.
- the dynamic viscoelasticity of the coating film was measured in the same manner as for the (meth)acrylic resin described above, and Tg was determined.
- Table 3 shows the evaluation results of the glass transition temperature (Tg), bending durability, residual strain, and impact resistance for each curable composition. Details of each evaluation item are as follows:
- the curable composition was applied onto a PET release sheet using a doctor blade and cured by ultraviolet irradiation to form a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of about 25 ⁇ m.
- the pressure-sensitive adhesive layer was peeled off from the PET release sheet, and a polyimide film (thickness 50 ⁇ m) was attached to one side and a corona-treated PET sheet (thickness 50 ⁇ m) was attached to the other side to prepare a laminate test specimen (width 50 mm, length 100 mm, thickness 125 nm).
- the test specimens were subjected to a low-temperature repeated bending test under the following test conditions.
- the adhesive of this embodiment has a low glass transition temperature, excellent low-temperature bending durability, small residual strain, and excellent impact resistance.
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Abstract
残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤が得られる硬化性組成物及び粘着剤を提供する。本発明の硬化性組成物は、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートを含み、前記第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとの反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する。
Description
本発明は、フレキシブル部材に好適に適用できる粘着剤に関する。
ディスプレイパネルは、リジッドディスプレイに加えて、フレキシブルディスプレイの開発が進められている。
フレキシブルディスプレイは、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のように、フレキシブルディスプレイパネル本体に、光学フィルムや表面保護フィルム等のフレキシブル部材を、粘着剤層で貼り合わせた積層体を備えたものがある。
フレキシブルディスプレイは、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のように、フレキシブルディスプレイパネル本体に、光学フィルムや表面保護フィルム等のフレキシブル部材を、粘着剤層で貼り合わせた積層体を備えたものがある。
モバイル機器の高機能化やデザインの多様化に伴い、ディスプレイパネルは、曲面化、フォルダブル化等が望まれている。これに伴って、フレキシブルディスプレイに用いられる粘着剤にも、残留歪が小さいこと、繰り返し折り曲げても割れやひびを生じない折り曲げ耐久性、高耐衝撃性等の特性が要求されている。
これに対しては、例えば、特許文献1に、アクリル系樹脂及び特定のウレタン(メタ)アクリレートを含む組成物を架橋させた粘着剤が、折り曲げ耐久性に優れていることが開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の粘着剤は、室温(23℃)での折り曲げ耐久性が良好であるものの、より低温である環境下、例えば氷点下では、折り曲げ耐久性が十分であるとは言えなかった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤が得られる硬化性組成物及び粘着剤を提供することを目的とする。
本発明は、(メタ)アクリル樹脂と所定の多官能ウレタン(メタ)アクリレートとを組み合わせた硬化性組成物により、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤が得られることを見出したことに基づく。
本発明は、以下の手段を提供する。
[1](メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートを含み、前記第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとのウレタン化反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する、硬化性組成物。
[2]前記第一のウレタン(メタ)アクリレートの含有量が、前記(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、10~100質量部である、[1]の硬化性組成物。
[3]前記第一のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が5000~200000である、[1]又は[2]の硬化性組成物。
[4]1分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する第二のウレタン(メタ)アクリレートをさらに含む、[1]~[3]のいずれかの硬化性組成物。
[5]前記第二のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が5000~200000である、[4]の硬化性組成物。
[6]前記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が100000~3000000である、[1]~[5]のいずれかの硬化性組成物。
[1](メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートを含み、前記第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとのウレタン化反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する、硬化性組成物。
[2]前記第一のウレタン(メタ)アクリレートの含有量が、前記(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、10~100質量部である、[1]の硬化性組成物。
[3]前記第一のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が5000~200000である、[1]又は[2]の硬化性組成物。
[4]1分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する第二のウレタン(メタ)アクリレートをさらに含む、[1]~[3]のいずれかの硬化性組成物。
[5]前記第二のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が5000~200000である、[4]の硬化性組成物。
[6]前記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が100000~3000000である、[1]~[5]のいずれかの硬化性組成物。
[7][1]~[6]のいずれかの硬化性組成物の硬化物である、粘着剤。
[8]前記硬化物のガラス転移温度が-35℃以下である、[7]の粘着剤。
[9][7]又は[8]の粘着剤からなる粘着剤層を有する、粘着シート。
[10]フレキシブル部材と、前記フレキシブル部材上に存在する、[7]又は[8]の粘着剤からなる粘着剤層と、を有する、積層体。
[11]前記フレキシブル部材が、表面保護パネル、光学フィルム、タッチパネル及びディスプレイパネル本体からなる群から選ばれる少なくとも1つである、[10]の積層体。
[12][10]又は[11]の積層体を備える、フレキシブルディスプレイ。
[8]前記硬化物のガラス転移温度が-35℃以下である、[7]の粘着剤。
[9][7]又は[8]の粘着剤からなる粘着剤層を有する、粘着シート。
[10]フレキシブル部材と、前記フレキシブル部材上に存在する、[7]又は[8]の粘着剤からなる粘着剤層と、を有する、積層体。
[11]前記フレキシブル部材が、表面保護パネル、光学フィルム、タッチパネル及びディスプレイパネル本体からなる群から選ばれる少なくとも1つである、[10]の積層体。
[12][10]又は[11]の積層体を備える、フレキシブルディスプレイ。
本発明の硬化性組成物を用いることにより、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤、さらに、該記粘着剤を用いた粘着シート、積層体及びフレキシブルディスプレイを提供できる。
本明細書における用語及び表記の定義及び意義を以下に示す。
「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルの総称である。同様に、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの総称であり、「(メタ)アクリロイルオキシ」とは、アクリロイルオキシ及びメタクリロイルオキシの総称である。
「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後の数値が下限値及び上限値であることを意味する。数値範囲(例えば、含有量等の範囲)について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせてもよい。数値範囲の下限値及び上限値は、実施例に記載の数値に置き換えてもよい。
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、標準ポリスチレン試料を用いて作成した検量線に基づいて、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定して求められたポリスチレン換算分子量である。具体的には、実施例に記載の方法により求められる。
ガラス転移温度(Tg)は、重合開始剤を添加して反応させた重合体又は硬化物について、動的粘弾性測定における損失正接tanδの最大ピーク温度とする。具体的には、実施例に記載の方法により求められる。
粘度は、E型粘度計にて、25℃で測定した値である。具体的には、実施例に記載の方法により求められる。
「シート」には、フィルム、テープも含まれ、これらは特段区別しないものとする。
「イソシアネートインデックス」とは、ポリオールの水酸基1モル当たりのイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数を百分率で表した値である。
「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルの総称である。同様に、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及びメタクリレートの総称であり、「(メタ)アクリロイルオキシ」とは、アクリロイルオキシ及びメタクリロイルオキシの総称である。
「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後の数値が下限値及び上限値であることを意味する。数値範囲(例えば、含有量等の範囲)について、段階的に記載された下限値及び上限値は、それぞれ独立して組み合わせてもよい。数値範囲の下限値及び上限値は、実施例に記載の数値に置き換えてもよい。
重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、標準ポリスチレン試料を用いて作成した検量線に基づいて、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定して求められたポリスチレン換算分子量である。具体的には、実施例に記載の方法により求められる。
ガラス転移温度(Tg)は、重合開始剤を添加して反応させた重合体又は硬化物について、動的粘弾性測定における損失正接tanδの最大ピーク温度とする。具体的には、実施例に記載の方法により求められる。
粘度は、E型粘度計にて、25℃で測定した値である。具体的には、実施例に記載の方法により求められる。
「シート」には、フィルム、テープも含まれ、これらは特段区別しないものとする。
「イソシアネートインデックス」とは、ポリオールの水酸基1モル当たりのイソシアネート化合物のイソシアネート基のモル数を百分率で表した値である。
[硬化性組成物]
本発明の実施形態(以下、本実施形態と言う。)の硬化性組成物は、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートを含み、前記第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとの反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する。
このような成分からなる硬化性組成物によれば、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤が得られる。
本発明の実施形態(以下、本実施形態と言う。)の硬化性組成物は、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートを含み、前記第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとの反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する。
このような成分からなる硬化性組成物によれば、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤が得られる。
((メタ)アクリル樹脂)
本実施形態の硬化性組成物の構成成分の(メタ)アクリル樹脂は、硬化性組成物の良好な硬化性の観点から、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーに基づく構成単位を含むことが好ましい。(メタ)アクリル樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の硬化性組成物の構成成分の(メタ)アクリル樹脂は、硬化性組成物の良好な硬化性の観点から、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーに基づく構成単位を含むことが好ましい。(メタ)アクリル樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5-ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(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、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2,2-ジメチル-2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、硬化性組成物の良好な硬化性及び粘着剤の低温折り曲げ耐久性等の観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートが好ましく、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートがより好ましい。
(メタ)アクリル樹脂を構成するモノマーは、粘着剤の良好な粘着性の観点から、さらに、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマー以外のその他のモノマーを含むことが好ましい。その他のモノマーとしては、アルキル(メタ)アクリレートモノマー、また、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーと共重合可能なエチレン性不飽和モノマーであるカルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アセトアセチル基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、芳香族系(メタ)アクリレートモノマー、その他のビニルモノマー等が挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらのうち、粘着剤の良好な粘着性、取り扱い及び入手容易性等の観点から、アルキル(メタ)アクリレートモノマーが好適に用いられる。
アルキル(メタ)アクリレートモノマーとしては、炭素原子数1~14のアルキル基が(メタ)アクリロイルオキシ基に結合しているものが好ましい。
アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度を低下させて、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤を得る観点から、アルキル基の炭素原子数が5~14であるアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含むことが好ましく、炭素原子数は6~8がより好ましく、具体例として、ヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、粘着剤の良好な粘着性の観点から、アルキル基の炭素原子数が1~4であるアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含むことも好ましく、具体例として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度を低下させて、低温折り曲げ耐久性に優れた粘着剤を得る観点から、アルキル基の炭素原子数が5~14であるアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含むことが好ましく、炭素原子数は6~8がより好ましく、具体例として、ヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。
アルキル(メタ)アクリレートモノマーは、粘着剤の良好な粘着性の観点から、アルキル基の炭素原子数が1~4であるアルキル(メタ)アクリレートモノマーを含むことも好ましく、具体例として、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルフタル酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルマレイン酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイルオキシプロピルコハク酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸等が挙げられる。
アミノ基含有モノマーとしては、例えば、アミノメチル(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリレート、tert-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、tert-ブチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アミド基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド;N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N,N’-メチレンビス(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-エチルメチルアクリルアミド、N,N-ジアリル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-(n-ブトキシメチル)(メタ)アクリルアミド、ビニルピロリドン等が挙げられる。
アセトアセチル基含有モノマーとしては、例えば、2-(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、アリルアセトアセテート等が挙げられる。
グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸アリルグリシジル等が挙げられる。
芳香族系(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェニルジ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、フェノキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-(メタ)アクリレート、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物(メタ)アクリレート等が挙げられる。
その他のビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロニトリル、スチレン、α-メチルスチレン、ステアリン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アルキルビニルエーテル、ビニルトルエン、ビニルピリジン、イタコン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、アリルアルコール、アクリルクロライド、メチルビニルケトン、N-アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン等が挙げられる。
(メタ)アクリル樹脂が水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーを含む場合、(メタ)アクリル樹脂の構成モノマー全量中の水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーの含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性、また、(メタ)アクリル樹脂と第一のウレタン(メタ)アクリレートとの相溶性等の観点から、好ましくは5~60質量%、より好ましくは10~40質量%、さらに好ましくは15~20質量%である。
(メタ)アクリル樹脂の構成モノマーのその他のモノマーのうち、炭素原子数5~14のアルキル基が(メタ)アクリロイルオキシ基に結合しているアルキル(メタ)アクリレートの含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、構成モノマー全量中、好ましくは30~80質量%、より好ましくは40~70質量%、さらに好ましくは50~60質量%である。
炭素原子数1~4のアルキル基が(メタ)アクリロイルオキシ基に結合したアルキル(メタ)アクリレートの含有量は、粘着剤の良好な粘着性の観点から、構成モノマー全量中、好ましくは5~40質量%、より好ましくは10~35質量%、さらに好ましくは15~30質量%である。
炭素原子数1~4のアルキル基が(メタ)アクリロイルオキシ基に結合したアルキル(メタ)アクリレートの含有量は、粘着剤の良好な粘着性の観点から、構成モノマー全量中、好ましくは5~40質量%、より好ましくは10~35質量%、さらに好ましくは15~30質量%である。
(メタ)アクリル樹脂の構成モノマーのその他のモノマーのうち、アルキル(メタ)アクリレート以外のモノマーの含有量は、粘着剤の良好な粘着性や取り扱い容易性等の観点から、構成モノマー全量中、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、さらに好ましくは5質量%以下であり、0質量%であってもよい。
(メタ)アクリル樹脂の構成モノマー組成の好ましい態様としては、例えば、構成モノマー全量中、水酸基含有(メタ)アクリレートモノマーの含有量が10~30質量%、炭素原子数5~14のアルキル基が(メタ)アクリロイルオキシ基に結合したアルキル(メタ)アクリレートの含有量が40~70質量%、炭素原子数1~4のアルキル基が(メタ)アクリロイルオキシ基に結合したアルキル(メタ)アクリレートの含有量が10~40質量%である。
(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量は、粘着剤の良好な粘着性や取り扱い容易性等の観点から、好ましくは100000~3000000、より好ましくは500000~2000000、さらに好ましくは700000~1000000である。
(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、好ましくは-50~-20℃、より好ましくは-40~-21℃、さらに好ましくは-30~-22℃である。
なお、(メタ)アクリル樹脂が、硬化性組成物中で2種以上含まれる場合、(メタ)アクリル樹脂のそれぞれが、上述した重量平均分子量及びガラス転移温度の数値範囲内であることが好ましい。
なお、(メタ)アクリル樹脂が、硬化性組成物中で2種以上含まれる場合、(メタ)アクリル樹脂のそれぞれが、上述した重量平均分子量及びガラス転移温度の数値範囲内であることが好ましい。
(メタ)アクリル樹脂の合成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、溶液重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等により合成できる。これらのうち、モノマー組成の調整容易性、安定した反応性、安全性等の観点から、溶液重合が好ましい。
例えば、溶液重合では、有機溶剤中で、重合開始剤の存在下、(メタ)アクリル樹脂の構成モノマーを重合反応させることにより、(メタ)アクリル樹脂の溶液が得られる。
有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;N-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類等が挙げられる。有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。(メタ)アクリル樹脂の構成モノマーの種類にもよるが、これらのうち、溶解性や揮発性、汎用性等の観点から、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸メチルが好ましく、酢酸エチル、アセトンがより好ましい。
重合開始剤としては、例えば、アゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、(1-フェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等が挙げられる。
過酸化物系重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert-ブチルペルオキシピバレート、tert-ヘキシルペルオキシピバレート、tert-ヘキシルペルオキシネオデカノエート、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、ジイソブチリルペルオキシド等が挙げられる。
アゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、(1-フェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等が挙げられる。
過酸化物系重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert-ブチルペルオキシピバレート、tert-ヘキシルペルオキシピバレート、tert-ヘキシルペルオキシネオデカノエート、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、ジイソブチリルペルオキシド等が挙げられる。
重合開始剤の使用量は、適度な反応速度及び重合度の制御の観点から、通常、(メタ)アクリル樹脂の構成モノマー全量(100質量部)に対して、好ましくは0.001~10質量部、より好ましくは0.005~5質量部、さらに好ましくは0.01~3質量部である。
重合開始剤の添加は、反応の進行に応じて、一度に添加してもよく、追添してもよい。
重合開始剤の添加は、反応の進行に応じて、一度に添加してもよく、追添してもよい。
重合反応の反応温度は、適度な反応速度及び重合度の制御の観点から、好ましくは40~120℃であり、より好ましくは50~100℃、さらに好ましくは60~90℃である。加熱還流して反応を行ってもよい。
反応時間は、好ましくは0.5~72時間であり、より好ましくは1~48時間、より好ましくは2~24時間である。
反応時間は、好ましくは0.5~72時間であり、より好ましくは1~48時間、より好ましくは2~24時間である。
硬化性組成物中の(メタ)アクリル樹脂の含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、硬化性組成物の全体に対して、好ましくは30質量%以上、より好ましくは50~90質量%、さらに好ましくは60~85質量%である。
(第一のウレタン(メタ)アクリレート)
本実施形態の硬化性組成物の構成成分の第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとのウレタン化反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する。第一のウレタン(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の硬化性組成物の構成成分の第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとのウレタン化反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する。第一のウレタン(メタ)アクリレートは、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
<ポリエーテルポリオール>
ポリエーテルポリオールは、1分子中に2個以上の水酸基を有し、ポリオキシアルキレン基(ポリオキシプロピレン基を含む)を有するポリオールが好ましい。ポリエーテルポリオールは、1分子中に2個以上の活性水素を有する開始剤に、環状エーテル構造を有する化合物を開環重合させることにより得られる。また、市販品を用いることもできる。ポリエーテルポリオールの市販品としては、例えば、「プレミノール(登録商標;以下、表記省略。) S 4013F」、「プレミノール S 4318F」、「プレミノール S 3011」、「プレミノール 5001F」、「プレミノール 7001K」、「プレミノール 7012」「プレミノール S 4011」、「プレミノール S 4015」、「プレミノール S 3025」、「プレミノール S 6420」(以上、AGC株式会社製);「ACCLAIM(登録商標;以下、表記省略。) 4200」、「ACCLAIM 8200」、「ACCLAIM 2220N」、「ACCLAIM 3300N」、「ACCLAIM 4220N」、「ACCLAIM 6300」、「Acclaim 2200」、「ACCLAIM 6320N」(以上、コベストロ社製)等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールは、1分子中に2個以上の水酸基を有し、ポリオキシアルキレン基(ポリオキシプロピレン基を含む)を有するポリオールが好ましい。ポリエーテルポリオールは、1分子中に2個以上の活性水素を有する開始剤に、環状エーテル構造を有する化合物を開環重合させることにより得られる。また、市販品を用いることもできる。ポリエーテルポリオールの市販品としては、例えば、「プレミノール(登録商標;以下、表記省略。) S 4013F」、「プレミノール S 4318F」、「プレミノール S 3011」、「プレミノール 5001F」、「プレミノール 7001K」、「プレミノール 7012」「プレミノール S 4011」、「プレミノール S 4015」、「プレミノール S 3025」、「プレミノール S 6420」(以上、AGC株式会社製);「ACCLAIM(登録商標;以下、表記省略。) 4200」、「ACCLAIM 8200」、「ACCLAIM 2220N」、「ACCLAIM 3300N」、「ACCLAIM 4220N」、「ACCLAIM 6300」、「Acclaim 2200」、「ACCLAIM 6320N」(以上、コベストロ社製)等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン基は、ポリオキシプロピレン基を含む。ポリオキシアルキレン基は、さらに、炭素原子数1~14の直鎖状又は分岐状のオキシアルキレン基を含んでいてもよい。オキシアルキレン基の炭素原子数は、より好ましくは2~4である。オキシアルキレン基は、1種単独であっても、2種以上が含まれていてもよい。ポリオキシプロピレン基以外のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基が好ましい。
ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、粘着剤の良好な耐衝撃性の観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60~100質量%、さらに好ましくは80~100質量%、よりさらに好ましくは100質量%である。
なお、本実施形態において、ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、ポリエーテルポリオールの合成原料のうちのポリオキシアルキレン基を構成する原料化合物の配合量を基準とした値とする。
ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、粘着剤の良好な耐衝撃性の観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60~100質量%、さらに好ましくは80~100質量%、よりさらに好ましくは100質量%である。
なお、本実施形態において、ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、ポリエーテルポリオールの合成原料のうちのポリオキシアルキレン基を構成する原料化合物の配合量を基準とした値とする。
環状エーテル構造を有する化合物としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2-ブチレンオキシド、2,3-ブチレンオキシド、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル、ラウリルグリシジルエーテル、へキシルグリシジルエーテル、テトラヒドロフラン等が挙げられる。プロピレンオキシドが、ポリオキシプロピレン基を構成し得る。
開始剤における活性水素を有する基としては、例えば、水酸基、カルボキシ基、窒素原子に結合した水素原子を有するアミノ基等が挙げられる。これらのうち、水酸基が好ましく、アルコール性水酸基がより好ましい。
1分子中に2個以上の活性水素を有する開始剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリオキシアルキレンジオール(例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース、ポリオキシアルキレンポリオール(例えば、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール等)、トリエタノールアミン等のポリオール類;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD等のビスフェノール類;カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等のジヒドロキシベンゼン類;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられる。これらのうち、ポリオール類が好ましい。
1分子中に2個以上の活性水素を有する開始剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリオキシアルキレンジオール(例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、スクロース、ポリオキシアルキレンポリオール(例えば、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール等)、トリエタノールアミン等のポリオール類;ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD等のビスフェノール類;カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等のジヒドロキシベンゼン類;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のアミン類等が挙げられる。これらのうち、ポリオール類が好ましい。
開環重合は、例えば、水酸化カリウム等のアルカリ触媒、有機アルミニウム化合物とポルフィリンとを反応させて得られる錯体等の遷移金属化合物-ポルフィリン錯体触媒、複合金属シアン化物錯体触媒(例えば、tert-ブタノールを配位子とする亜鉛ヘキサシアノコバルテート錯体)、ホスファゼン化合物からなる触媒等の公知の触媒を用いる方法により行うことができる。
<モノイソシアネート>
ポリエーテルポリオールとウレタン化反応させるモノイソシアネートは、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネート、すなわち、(メタ)アクリロイルオキシ基を有し、かつ、1分子中に1個のイソシアネート基を有する化合物である。
ポリエーテルポリオールとウレタン化反応させるモノイソシアネートは、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネート、すなわち、(メタ)アクリロイルオキシ基を有し、かつ、1分子中に1個のイソシアネート基を有する化合物である。
モノイソシアネートは、1個のイソシアネート基を有する炭化水素骨格に、(メタ)アクリロイルオキシ基が結合している化合物が好ましい。
炭化水素骨格は、脂肪族炭化水素基が好ましく、エーテル性酸素原子を含んでいてもよい。脂肪族炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは8以下、より好ましくは2~6、さらに好ましくは2~4である。
モノイソシアネートの1分子中の(メタ)アクリロイルオキシ基は、1個であってもよく、2個以上であってもよく、好ましくは1又は2個である。
炭化水素骨格は、脂肪族炭化水素基が好ましく、エーテル性酸素原子を含んでいてもよい。脂肪族炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは8以下、より好ましくは2~6、さらに好ましくは2~4である。
モノイソシアネートの1分子中の(メタ)アクリロイルオキシ基は、1個であってもよく、2個以上であってもよく、好ましくは1又は2個である。
(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとしては、例えば、イソシアネートメチル(メタ)アクリレート、2-イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート等の1分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物;1,1-(ビス(メタ)アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、1,1-(ビス(メタ)アクリロイルオキシメチル)プロピルイソシアネート等の1分子中に2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物等が挙げられる。市販品としては、「カレンズ(登録商標;以下、表記省略。) AOI」(2-イソシアネートエチルアクリレート)、「カレンズ MOI」(2-イソシアネートエチルメタクリレート)、「カレンズ BEI」(1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート)、「カレンズ MOI-EG」(1,1-(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート)(以上、いずれも株式会社レゾナック製)が挙げられる。
第一のウレタン(メタ)アクリレートは、前記ポリエーテルポリオールと前記モノイソシアネートとをウレタン化反応させることにより得られる。ウレタン化反応は、公知の方法で行うことができ、通常、ポリエーテルポリオール及びモノイソシアネートを混合し、窒素ガス又は不活性ガスの雰囲気下で、ウレタン化触媒を用いて行われる。
ウレタン化触媒としては、例えば、ジブチル錫(IV)ジラウレート、ジオクチル錫(IV)ジラウレート、ジブチル錫(IV)ジオクトエート、2-エチルヘキサン酸錫(II)等の有機錫化合物;鉄(III)アセチルアセトナート、塩化鉄(III)等の鉄化合物;2-エチルヘキサン酸鉛(II)等の鉛化合物;2-エチルヘキサン酸ビスマス(III)等のビスマス化合物;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の第三級アミンが挙げられる。これらのうち、有機錫化合物、2-エチルヘキサン酸鉛(II)、2-エチルヘキサン酸ビスマス(III)が好ましい。ウレタン化触媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ウレタン化触媒としては、例えば、ジブチル錫(IV)ジラウレート、ジオクチル錫(IV)ジラウレート、ジブチル錫(IV)ジオクトエート、2-エチルヘキサン酸錫(II)等の有機錫化合物;鉄(III)アセチルアセトナート、塩化鉄(III)等の鉄化合物;2-エチルヘキサン酸鉛(II)等の鉛化合物;2-エチルヘキサン酸ビスマス(III)等のビスマス化合物;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の第三級アミンが挙げられる。これらのうち、有機錫化合物、2-エチルヘキサン酸鉛(II)、2-エチルヘキサン酸ビスマス(III)が好ましい。ウレタン化触媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ウレタン化触媒の使用量は、反応物であるポリエーテルポリオール100質量部に対して、好ましくは0.001~1質量部、より好ましくは0.002~0.5質量部、さらに好ましくは0.005~0.1質量部である。
ウレタン化反応の反応温度は、好ましくは20~100℃、より好ましくは30~90℃、さらに好ましくは40~80℃である。
ウレタン化反応の反応温度は、好ましくは20~100℃、より好ましくは30~90℃、さらに好ましくは40~80℃である。
なお、ウレタン化反応により得られた第一のウレタン(メタ)アクリレートは、酸化防止の観点から、例えば、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン等のハイドロキノン類等の酸化防止剤を、硬化性組成物の物性及び効果に影響を及ぼさない範囲内(例えば、ポリエーテルポリオール100質量部に対して、0.1質量ppm以下の添加量)で添加してもよい。
第一のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、粘着剤の良好な粘着性や取り扱い容易性等の観点から、好ましくは5000~200000、より好ましくは7000~100000、さらに好ましくは10000~50000である。
第一のウレタン(メタ)アクリレートのガラス転移温度は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、好ましくは-85~-55℃、より好ましくは-80~-57℃、さらに好ましくは-75~-60℃である。
第一のウレタン(メタ)アクリレートの粘度(25℃)は、硬化性組成物及び粘着剤の取り扱い容易性等の観点から、好ましくは1.0~40.0Pa・s、より好ましくは2.0~35.0Pa・s、さらに好ましくは3.0~30.0Pa・sである。
なお、第一のウレタン(メタ)アクリレートが、硬化性組成物中に2種以上含まれる場合、第一のウレタン(メタ)アクリレートのそれぞれが、上述した重量平均分子量、ガラス転移温度及び粘度の数値範囲内であることが好ましい。
上記のようなウレタン化反応生成物である第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する。
第一のウレタン(メタ)アクリレートが、このような構造を有していることにより、該硬化性組成物の硬化物は、均一な架橋ネットワークが形成されやすく、残留歪が小さく、低温折り曲げ耐久性及び耐衝撃性に優れた粘着剤が得られる。
第一のウレタン(メタ)アクリレートが、このような構造を有していることにより、該硬化性組成物の硬化物は、均一な架橋ネットワークが形成されやすく、残留歪が小さく、低温折り曲げ耐久性及び耐衝撃性に優れた粘着剤が得られる。
これに対して、ポリエーテルポリオールとポリイソシアネートと水酸基含有(メタ)アクリレートとを反応させて得られるウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン(メタ)アクリレート中のウレタン結合の含有量(質量割合)が、本実施形態における第一のウレタン(メタ)アクリレートよりも多くなりやすい。ウレタン結合の含有量が多くなることによって、ガラス転移温度が高くなる傾向にある。これに伴い、粘着剤において十分な低温折り曲げ耐久性が得られない。
硬化性組成物中の第一のウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、好ましくは10~100質量部、より好ましくは15~80質量部、さらに好ましくは20~50質量部である。
(第二のウレタン(メタ)アクリレート)
本実施形態において、硬化性組成物は、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレート以外に、1分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する第二のウレタン(メタ)アクリレートをさらに含むことも好ましい。
第二のウレタン(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートに比べて、ガラス転移温度が低く、弾性率が低い傾向にあるため、粘着剤の低温折り曲げ耐久性の向上に寄与する。また、(メタ)アクリロイルオキシ基が1分子中に1個であるため、硬化性組成物中で安定性が良好であり、また、硬化性組成物を硬化させた硬化物のブリードアウトが生じ難くなる作用も有する。
本実施形態において、硬化性組成物は、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレート以外に、1分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する第二のウレタン(メタ)アクリレートをさらに含むことも好ましい。
第二のウレタン(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートに比べて、ガラス転移温度が低く、弾性率が低い傾向にあるため、粘着剤の低温折り曲げ耐久性の向上に寄与する。また、(メタ)アクリロイルオキシ基が1分子中に1個であるため、硬化性組成物中で安定性が良好であり、また、硬化性組成物を硬化させた硬化物のブリードアウトが生じ難くなる作用も有する。
第二のウレタン(メタ)アクリレートは、硬化速度の促進の観点からは、1分子中に1個のアクリロイルオキシ基を有するウレタンアクリレートが好ましい。
第二のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリエーテルモノオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとのウレタン化反応生成物であることが好ましい。
ポリエーテルモノオールは、1分子中に1個の水酸基を有し、ポリオキシアルキレン基(ポリオキシプロピレン基を含む)を有するポリオールが好ましい。ポリエーテルモノオールは、1分子中に1個の活性水素を有する開始剤に、環状エーテル構造を有する化合物を開環重合させることにより得られる。また、市販品を用いることもできる。ポリエーテルモノオールの市販品としては、例えば、「プレミノール S 1011」、「プレミノール S 1004F」(以上、AGC株式会社製)等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン基は、ポリオキシプロピレン基を含むことが好ましい。ポリオキシアルキレン基は、さらに、炭素原子数1~14の直鎖状又は分岐状のオキシアルキレン基を含んでいてもよい。オキシアルキレン基の炭素原子数は、より好ましくは2~4である。オキシアルキレン基は、1種単独であっても、2種以上が含まれていてもよい。(ポリ)オキシプロピレン基以外のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン基が好ましい。
ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、粘着剤の良好な耐衝撃性の観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60~100質量%、さらに好ましくは80~100質量%、よりさらに好ましくは100質量%である。
なお、本実施形態において、ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、ポリエーテルモノオールの合成原料のうちのポリオキシアルキレン基を構成する原料化合物の配合量を基準とした値とする。
ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、粘着剤の良好な耐衝撃性の観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60~100質量%、さらに好ましくは80~100質量%、よりさらに好ましくは100質量%である。
なお、本実施形態において、ポリオキシアルキレン基のうちのポリオキシプロピレン基の含有量は、ポリエーテルモノオールの合成原料のうちのポリオキシアルキレン基を構成する原料化合物の配合量を基準とした値とする。
環状エーテル構造を有する化合物、開始剤における活性水素を有する基、及び開環重合の触媒は、上述した第一のウレタン(メタ)アクリレートにおけるポリエーテルポリオールの場合と同様である。
1分子中に1個の活性水素を有する開始剤としては、例えば、一価アルコール、一価フェノール、一価カルボン酸、第二級アミンが挙げられる。これらのうち、一価脂肪族アルコール、一価脂肪族カルボン酸が好ましい。一価脂肪族アルコールの炭素原子数は、好ましくは1~20、より好ましくは2~8である。一価脂肪族カルボン酸の炭素原子数は、好ましくは2~20、より好ましくは2~8である。また、ポリオキシアルキレンモノオール(例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等)を開始剤として用いることもできる。
ポリエーテルモノオールとウレタン化反応させるモノイソシアネート、ウレタン化反応の方法は、上述した第一のウレタン(メタ)アクリレートにおけるポリエーテルポリオールの場合と同様でよい。
第二のウレタン(メタ)アクリレートの好ましい重量平均分子量、ガラス転移温度及び粘度は、上述した第一のウレタン(メタ)アクリレートと同様である。
第二のウレタン(メタ)アクリレートの好ましい重量平均分子量、ガラス転移温度及び粘度は、上述した第一のウレタン(メタ)アクリレートと同様である。
硬化性組成物が第二のウレタン(メタ)アクリレートを含む場合、その含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、好ましくは40質量部以下、より好ましくは1~35質量部、さらに好ましくは5~30質量部である。
硬化性組成物中の第二のウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、第一のウレタン(メタ)アクリレートの含有量と同等以下であることが好ましい。
同様の観点から、硬化性組成物中の第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレートとの合計含有量は、(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、好ましくは10~60質量部、より好ましくは15~55質量部、さらに好ましくは20~50質量部である。
硬化性組成物中の第二のウレタン(メタ)アクリレートの含有量は、粘着剤の良好な粘着性や低温折り曲げ耐久性の観点から、第一のウレタン(メタ)アクリレートの含有量と同等以下であることが好ましい。
同様の観点から、硬化性組成物中の第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレートとの合計含有量は、(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、好ましくは10~60質量部、より好ましくは15~55質量部、さらに好ましくは20~50質量部である。
(その他の成分)
硬化性組成物中には、良好な取り扱い性やその用途に応じて、(メタ)アクリル樹脂、第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレート以外に、その他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、重合開始剤、第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレート以外の他のモノマー成分(例えば、活性エネルギー線硬化性モノマー)、顔料や染料等の着色剤、シランカップリング剤、粘着付与樹脂、酸化防止剤、光安定化剤、金属不活性化剤、防錆剤、老化防止剤、吸湿剤、加水分解防止剤、消泡剤、充填材等が挙げられる。また、有機溶剤が含まれていてもよい。
硬化性組成物中には、良好な取り扱い性やその用途に応じて、(メタ)アクリル樹脂、第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレート以外に、その他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、例えば、重合開始剤、第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレート以外の他のモノマー成分(例えば、活性エネルギー線硬化性モノマー)、顔料や染料等の着色剤、シランカップリング剤、粘着付与樹脂、酸化防止剤、光安定化剤、金属不活性化剤、防錆剤、老化防止剤、吸湿剤、加水分解防止剤、消泡剤、充填材等が挙げられる。また、有機溶剤が含まれていてもよい。
硬化性組成物中のその他の成分は、本発明の効果を損なわない範囲内の含有量で含まれていてもよい。硬化性組成物中(ただし、有機溶剤を除く。)、(メタ)アクリル樹脂、第一のウレタン(メタ)アクリレート及び第二のウレタン(メタ)アクリレートの合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上、よりさらに好ましくは99質量%以上である。
硬化性組成物中の有機溶剤の含有量は、本発明の効果が妨げられない範囲内とし、硬化性組成物の均一な混合性及び塗工性等の観点から、好ましくは50質量部以下、より好ましくは10~50質量部、さらに好ましくは10~40質量部である。
なお、硬化性組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は、硬化時又は硬化後に揮発させること等によって除去することが好ましい。
なお、硬化性組成物が有機溶剤を含む場合、有機溶剤は、硬化時又は硬化後に揮発させること等によって除去することが好ましい。
<重合開始剤>
重合開始剤は、ラジカル重合開始剤が好ましく、光重合開始剤であっても、熱重合開始剤であってもよく、公知のものを用いることができる。なお、重合開始剤は、粘着剤を製造する際に、硬化性組成物とは別の成分として添加されてもよい。
重合反応の制御容易性の観点から、光重合開始剤は、波長380nm以下の紫外線照射により使用できるものが好ましく、また、熱重合開始剤は、50~120℃の範囲内での加熱により使用できるものが好ましい。
重合開始剤は、ラジカル重合開始剤が好ましく、光重合開始剤であっても、熱重合開始剤であってもよく、公知のものを用いることができる。なお、重合開始剤は、粘着剤を製造する際に、硬化性組成物とは別の成分として添加されてもよい。
重合反応の制御容易性の観点から、光重合開始剤は、波長380nm以下の紫外線照射により使用できるものが好ましく、また、熱重合開始剤は、50~120℃の範囲内での加熱により使用できるものが好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、オキシフェニル酢酸2-(2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ)エチル、オキシフェニル酢酸2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、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-メチルプロパノン、1-(4-ドデシルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパノン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパノン、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、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール、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-4-メトキシベンゾフェノン、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、カンファーキノンが挙げられる。光重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
熱重合開始剤としては、例えば、アゾ化合物;ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシケタール、ケトンパーオキサイド等の有機過酸化物が挙げられ、具体的には、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(2-エチルヘキサノイル)パーオキシヘキサン、tert-ブチルパーオキシベンゾエート、tert-ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ジブチルパーオキシヘキサン、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、1,4-ジ(2-t-ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、メチルエチルケトンパーオキサイド、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエートが挙げられる。熱重合開始剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
硬化性組成物中の各配合成分は、均一に混合することが好ましく、混合順序は限定されない。各配合成分を混合した後に熱処理してもよい。
各配合成分は、予め混合してもよく、硬化させる直前に混合してもよい。例えば、重合開始剤以外の成分を予め混合した予備混合物に、硬化させる直前に重合開始剤を添加してもよい。
各配合成分は、予め混合してもよく、硬化させる直前に混合してもよい。例えば、重合開始剤以外の成分を予め混合した予備混合物に、硬化させる直前に重合開始剤を添加してもよい。
硬化性組成物中の重合開始剤の含有量は、適度な重合速度の観点から、(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、好ましくは0.001~20質量部、より好ましくは0.01~10質量部、さらに好ましくは0.1~7質量部である。
[粘着剤]
本実施形態の粘着剤は、上述した本実施形態の硬化性組成物の硬化物である。
本実施形態の粘着剤は、動的せん断歪を印可した場合の残留歪が小さい。また、本実施形態の粘着剤は、衝撃吸収能が高く、耐衝撃性に優れている。
本実施形態の粘着剤は、上述した本実施形態の硬化性組成物の硬化物である。
本実施形態の粘着剤は、動的せん断歪を印可した場合の残留歪が小さい。また、本実施形態の粘着剤は、衝撃吸収能が高く、耐衝撃性に優れている。
本実施形態の粘着剤は、氷点下の低温(例えば、-20℃)での折り曲げ耐久性に優れたものとする観点から、ガラス転移温度が、好ましくは-35℃以下、より好ましくは-80~-36℃、さらに好ましくは-60~-37℃である。
硬化性組成物の硬化方法としては、活性エネルギー線(例えば、紫外線等の光、電子線)の照射や、加熱等の公知の方法を用いて行うことができる。
硬化性組成物に光を照射して粘着剤を得る場合、使用する光重合開始剤や活性エネルギー線硬化性モノマーの光吸収能に応じて、光源を適宜設定することができる。例えば、紫外線発光ダイオード(LED)、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、水銀キセノンランプ、メタルハライドランプ、タングステンランプ、アーク灯、エキシマランプ、エキシマレーザ、半導体レーザ、YAGレーザ、レーザと非線形光学結晶とを組み合わせたレーザシステム、高周波誘起紫外線発生装置を光源として使用できる。積算光量は、例えば、0.01~50J/cm2程度とする。紫外線照射の場合は、通常、0.01~10J/cm2、好ましくは0.1~5J/cm2とする。
粘着剤の物性がより安定化される観点から、光照射後に、さらに加熱処理を施してもよい。加熱処理する場合の加熱温度は、好ましくは40~200℃、加熱時間は、好ましくは1分~15時間である。また、室温(15~25℃)で1~48時間静置することでも、粘着剤の物性が安定化され得る。
粘着剤の物性がより安定化される観点から、光照射後に、さらに加熱処理を施してもよい。加熱処理する場合の加熱温度は、好ましくは40~200℃、加熱時間は、好ましくは1分~15時間である。また、室温(15~25℃)で1~48時間静置することでも、粘着剤の物性が安定化され得る。
熱重合開始剤を使用して、硬化性組成物を加熱して粘着剤を得る場合、加熱温度は、好ましくは40~250℃、加熱時間は、好ましくは5分~24時間である。加熱温度が高い場合は加熱時間を短くし、加熱温度が低い場合は加熱時間を長くすることが好ましい。
[粘着シート]
本実施形態の粘着シートは、上述した本実施形態の粘着剤からなる粘着剤層を有する。
本実施形態の粘着剤層及び粘着シートは、フレキシブルであり、氷点下の低温(例えば、-20℃)で、屈曲半径2.5mmで、少なくとも20万回繰り返し折り曲げた場合でも、外観変化を生じることがなく、低温折り曲げ耐久性に優れている。
本実施形態の粘着シートは、上述した本実施形態の粘着剤からなる粘着剤層を有する。
本実施形態の粘着剤層及び粘着シートは、フレキシブルであり、氷点下の低温(例えば、-20℃)で、屈曲半径2.5mmで、少なくとも20万回繰り返し折り曲げた場合でも、外観変化を生じることがなく、低温折り曲げ耐久性に優れている。
粘着シートは、例えば、以下のような方法で製造できる。
まず、硬化性組成物(必要に応じて有機溶剤で希釈)を基材シートの片面又は両面に塗布した後、乾燥させる。あるいはまた、硬化性組成物を加熱により溶融させ、Tダイ等で基材シート上に押出しラミネートしてもよい。
必要に応じて、基材シート上の硬化性組成物に、離型シートを貼り合わせてもよい。
次いで、基材シート上に粘着剤層を形成した後、基材シート上の硬化性組成物を、上述した硬化方法で硬化させることにより、粘着剤層を有する粘着シートが得られる。
まず、硬化性組成物(必要に応じて有機溶剤で希釈)を基材シートの片面又は両面に塗布した後、乾燥させる。あるいはまた、硬化性組成物を加熱により溶融させ、Tダイ等で基材シート上に押出しラミネートしてもよい。
必要に応じて、基材シート上の硬化性組成物に、離型シートを貼り合わせてもよい。
次いで、基材シート上に粘着剤層を形成した後、基材シート上の硬化性組成物を、上述した硬化方法で硬化させることにより、粘着剤層を有する粘着シートが得られる。
粘着シートは、離型シート面に粘着剤層を形成し、粘着剤層の反対面にも離型シートを貼り合わせた、基材シートを有しない(基材レス)の両面粘着シートとすることもできる。
粘着シートは、使用時に、離型シートを粘着剤層から剥離して被着材に貼付される。
粘着シートは、使用時に、離型シートを粘着剤層から剥離して被着材に貼付される。
基材シートとしては、例えば、合成樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリイミド等)シート;アルミニウム、銅、鉄等の金属箔;上質紙、グラシン紙等の紙;ガラス繊維、天然繊維、合成繊維等からなる織物;不織布が挙げられる。基材シートは、単層であっても、同種又は異なる2種以上からなる複層体であってもよい。
離型シートとしては、例えば、上述した基材シートの材質と同様の合成樹脂シート、紙、布、不織布等に、離型処理(例えば、シリコーン処理)したものが挙げられる。
硬化性組成物の塗布方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ロールコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、コンマコーティング、スクリーン印刷等が挙げられる。
粘着剤層の厚さは、良好な粘着性及び耐衝撃性の観点、また、被着材の寸法への影響に鑑みて、好ましくは10~1000μm、より好ましくは15~250μm、さらに好ましくは20~100μmである。
[積層体]
本実施形態の積層体は、フレキシブル部材と、該フレキシブル部材上に存在する、上述した本実施形態の粘着剤からなる粘着剤層と、を有する。
フレキシブル部材は、粘着剤層によって被着材に貼付され、積層体を構成する。
本実施形態の粘着剤は、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れていることから、フレキシブル部材を備えた積層体の作製に好適に用いられる。本実施形態の積層体も、フレキシブルである。
本実施形態の積層体は、フレキシブル部材と、該フレキシブル部材上に存在する、上述した本実施形態の粘着剤からなる粘着剤層と、を有する。
フレキシブル部材は、粘着剤層によって被着材に貼付され、積層体を構成する。
本実施形態の粘着剤は、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れ、かつ、低温折り曲げ耐久性に優れていることから、フレキシブル部材を備えた積層体の作製に好適に用いられる。本実施形態の積層体も、フレキシブルである。
フレキシブル部材としては、例えば、フレキシブルディスプレイパネルを構成する部材が挙げられ、表面保護パネル、光学フィルム、タッチパネル、ディスプレイパネル本体からなる群から選ばれる少なくとも1つであってもよい。本実施形態の粘着剤は、このようなフレキシブル部材に適用される光学透明粘着剤(OCA;Optical Clear Adhennsive)等としても好適である。
表面保護パネルとしては、例えば、薄板状のカバーガラス、カバーフィルムが挙げられる。
光学フィルムは、光学機能を有するものであって、例えば、偏光フィルム、位相差フィルム、光学フィルタ、反射防止フィルム、近赤外線カットフィルム、電磁波シールドフィルムが挙げられる。
タッチパネルは、例えば、薄板状のガラス基材又はプラスチック基材に、タッチセンサーが搭載された構成を有するものである。
ディスプレイパネル本体としては、例えば、有機ELディスプレイパネルが挙げられる。
光学フィルムは、光学機能を有するものであって、例えば、偏光フィルム、位相差フィルム、光学フィルタ、反射防止フィルム、近赤外線カットフィルム、電磁波シールドフィルムが挙げられる。
タッチパネルは、例えば、薄板状のガラス基材又はプラスチック基材に、タッチセンサーが搭載された構成を有するものである。
ディスプレイパネル本体としては、例えば、有機ELディスプレイパネルが挙げられる。
[フレキシブルディスプレイ]
本実施形態のフレキシブルディスプレイは、上述した本実施形態の積層体を備えるものである。
上述したように、本実施形態の積層体はフレキシブルであり、フレキシブルディスプレイに好適であり、特に、フォルダブルディスプレイに好適である。
本実施形態のフレキシブルディスプレイは、上述した本実施形態の積層体を備えるものである。
上述したように、本実施形態の積層体はフレキシブルであり、フレキシブルディスプレイに好適であり、特に、フォルダブルディスプレイに好適である。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。本発明は、下記実施例により限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
[(メタ)アクリル樹脂及びウレタン(メタ)アクリレートの合成]
硬化性組成物の製造に用いる各種(メタ)アクリル樹脂及びウレタン(メタ)アクリレートを合成した。使用した各種原料の詳細は、以下のとおりである。
・HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
・2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
・BA:n-ブチルアクリレート
・EMA:エチルメタクリレート
・AIBN:2,2’-アゾビスイソブチロニトリル
・PPG:ポリプロピレングリコール
P1:「プレミノール S 4011」、AGC株式会社製、官能基数(f):2、数平均分子量(Mn):10000
P2:「プレミノール S 4015」、AGC株式会社製、f:2、Mn:15000
P3:「プレミノール S 3011」、AGC株式会社製、f:3、Mn:10000
P4:「プレミノール S 3025」、AGC株式会社製、f:3、Mn:24000
P5:「プレミノール S 6420」、AGC株式会社製、f:6、Mn:42000
P6:「プレミノール S 1011」、AGC株式会社製、f:1、Mn:10000
P7:「プレミノール S 4013F」、AGC株式会社製、f:2、Mn:12000
・AOI:2-イソシアネートエチルアクリレート;「カレンズ AOI」、株式会社レゾナック製
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
・カルコール:デシルアルコール;「カルコール(登録商標) 1098」、花王株式会社製
・Omnirad 184:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン;「Omnirad(登録商標) 184」、IGM Resins B.V.社製
・Omnirad 754:オキシフェニル酢酸2-(2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ)エチル及びオキシフェニル酢酸2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルの混合物;「Omnirad(登録商標) 754」、IGM Resins B.V.社製
硬化性組成物の製造に用いる各種(メタ)アクリル樹脂及びウレタン(メタ)アクリレートを合成した。使用した各種原料の詳細は、以下のとおりである。
・HEA:2-ヒドロキシエチルアクリレート
・2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
・BA:n-ブチルアクリレート
・EMA:エチルメタクリレート
・AIBN:2,2’-アゾビスイソブチロニトリル
・PPG:ポリプロピレングリコール
P1:「プレミノール S 4011」、AGC株式会社製、官能基数(f):2、数平均分子量(Mn):10000
P2:「プレミノール S 4015」、AGC株式会社製、f:2、Mn:15000
P3:「プレミノール S 3011」、AGC株式会社製、f:3、Mn:10000
P4:「プレミノール S 3025」、AGC株式会社製、f:3、Mn:24000
P5:「プレミノール S 6420」、AGC株式会社製、f:6、Mn:42000
P6:「プレミノール S 1011」、AGC株式会社製、f:1、Mn:10000
P7:「プレミノール S 4013F」、AGC株式会社製、f:2、Mn:12000
・AOI:2-イソシアネートエチルアクリレート;「カレンズ AOI」、株式会社レゾナック製
・IPDI:イソホロンジイソシアネート
・カルコール:デシルアルコール;「カルコール(登録商標) 1098」、花王株式会社製
・Omnirad 184:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン;「Omnirad(登録商標) 184」、IGM Resins B.V.社製
・Omnirad 754:オキシフェニル酢酸2-(2-オキソ-2-フェニルアセトキシエトキシ)エチル及びオキシフェニル酢酸2-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルの混合物;「Omnirad(登録商標) 754」、IGM Resins B.V.社製
(合成例1)(メタ)アクリル樹脂の合成
撹拌器及び冷却器を備えた反応容器内に、酢酸エチル104質量部、アセトン20質量部、重合開始剤としてAIBN 0.01質量部、及び表1に示す各モノマー(合計100質量部)を投入して、80℃で加熱還流した。1時間後、酢酸エチル20質量部、及びAIBN 0.01部を2時間かけて滴下し、(メタ)アクリル樹脂(A1)及び(A2)の各溶液を得た。
撹拌器及び冷却器を備えた反応容器内に、酢酸エチル104質量部、アセトン20質量部、重合開始剤としてAIBN 0.01質量部、及び表1に示す各モノマー(合計100質量部)を投入して、80℃で加熱還流した。1時間後、酢酸エチル20質量部、及びAIBN 0.01部を2時間かけて滴下し、(メタ)アクリル樹脂(A1)及び(A2)の各溶液を得た。
合成例1で得られた各(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)及びガラス転移温度(Tg)を表1に示す。
(メタ)アクリル樹脂のMw及びTgは、以下のようにして求めた。
(メタ)アクリル樹脂のMw及びTgは、以下のようにして求めた。
(重量平均分子量(Mw))
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)にて、下記測定条件にて測定した。表1では、有効数字2桁で表す。
<測定条件>
・使用機器:「HLC-8320GPC」、東ソー・テクノシステム株式会社製
・使用カラム:下記の2種のカラムを直列で連結
「TSKgel(登録商標) GMHXL」、東ソー株式会社製、3本
「TSKgel(登録商標) G2000HXL」、東ソー株式会社製、1本
・カラム温度:40℃
・検出器:示差屈折率(RI)検出器
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流速:0.8mL/分
・試料濃度:0.5質量%
・試料注入量:100μL
・標準試料:ポリスチレン
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)にて、下記測定条件にて測定した。表1では、有効数字2桁で表す。
<測定条件>
・使用機器:「HLC-8320GPC」、東ソー・テクノシステム株式会社製
・使用カラム:下記の2種のカラムを直列で連結
「TSKgel(登録商標) GMHXL」、東ソー株式会社製、3本
「TSKgel(登録商標) G2000HXL」、東ソー株式会社製、1本
・カラム温度:40℃
・検出器:示差屈折率(RI)検出器
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流速:0.8mL/分
・試料濃度:0.5質量%
・試料注入量:100μL
・標準試料:ポリスチレン
(ガラス転移温度(Tg))
ポリエステル離型シート上に、合成により得られた樹脂溶液を塗布して乾燥させる操作を繰り返して積層し、厚さ約650μmの塗膜を形成した。
塗膜の動的粘弾性を下記測定条件にて測定し、損失正接tanδ(=損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)の最大ピーク温度を、ガラス転移温度(Tg)とした。
<測定条件>
・使用機器:「DVA-225」、アイティー計測制御株式会社製
・変形モード:せん断
・歪み:0.1%
・測定温度:-80~60℃
・昇温速度:3℃/min
・測定周波数:1Hz
ポリエステル離型シート上に、合成により得られた樹脂溶液を塗布して乾燥させる操作を繰り返して積層し、厚さ約650μmの塗膜を形成した。
塗膜の動的粘弾性を下記測定条件にて測定し、損失正接tanδ(=損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’)の最大ピーク温度を、ガラス転移温度(Tg)とした。
<測定条件>
・使用機器:「DVA-225」、アイティー計測制御株式会社製
・変形モード:せん断
・歪み:0.1%
・測定温度:-80~60℃
・昇温速度:3℃/min
・測定周波数:1Hz
(合成例2)ウレタン(メタ)アクリレートの合成(1)
撹拌機及び窒素導入管を備えた反応容器内に、PPG及びAOI(イソシアネートインデックス100)を、表2のウレタン(メタ)アクリレート(B1)~(B5)及び(C1)に示す各配合組成で仕込み、2-エチルヘキサン酸ビスマス0.008質量部の存在下、70℃で3時間反応させた。次いで、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン0.03質量ppmを添加して、ウレタン(メタ)アクリレート(B1)~(B5)及び(C1)をそれぞれ得た。
撹拌機及び窒素導入管を備えた反応容器内に、PPG及びAOI(イソシアネートインデックス100)を、表2のウレタン(メタ)アクリレート(B1)~(B5)及び(C1)に示す各配合組成で仕込み、2-エチルヘキサン酸ビスマス0.008質量部の存在下、70℃で3時間反応させた。次いで、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン0.03質量ppmを添加して、ウレタン(メタ)アクリレート(B1)~(B5)及び(C1)をそれぞれ得た。
(合成例3)ウレタン(メタ)アクリレートの合成(2)
撹拌機及び窒素導入管を備えた反応容器内に、PPG及びIPDIを、表2のウレタン(メタ)アクリレート(D1)及び(D2)に示す各配合組成で仕込み、ジブチル錫ジラウレート0.025質量部の存在下、70℃で4時間反応させた後、HEA及びカルコール、並びに重合禁止剤として2,6-ジ-tert-ブチルクレゾール0.05質量部を添加した。60℃でイソシアネート基含有量が0質量%になるまで反応させた。次いで、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン0.03質量ppmを添加して、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)及び(D2)をそれぞれ得た。
なお、イソシアネート基含有量は、JIS K 1603-1:2007のA法に準拠した方法で、指示薬滴定法により逆滴定して定量した。
撹拌機及び窒素導入管を備えた反応容器内に、PPG及びIPDIを、表2のウレタン(メタ)アクリレート(D1)及び(D2)に示す各配合組成で仕込み、ジブチル錫ジラウレート0.025質量部の存在下、70℃で4時間反応させた後、HEA及びカルコール、並びに重合禁止剤として2,6-ジ-tert-ブチルクレゾール0.05質量部を添加した。60℃でイソシアネート基含有量が0質量%になるまで反応させた。次いで、2,5-ジ-tert-ブチルハイドロキノン0.03質量ppmを添加して、ウレタン(メタ)アクリレート(D1)及び(D2)をそれぞれ得た。
なお、イソシアネート基含有量は、JIS K 1603-1:2007のA法に準拠した方法で、指示薬滴定法により逆滴定して定量した。
合成例2及び3で得られた各ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量(Mw)、ガラス転移温度(Tg)及び粘度を表2に示す。
PPGの数平均分子量(Mn)及びウレタン(メタ)アクリレートのMwは、上述した(メタ)アクリル樹脂のMwと同様の測定方法により求めた。表2では、PPGのMnは有効数字2桁、ウレタン(メタ)アクリレートのMwは有効数字3桁で表す。
ウレタン(メタ)アクリレートのTg及び粘度の測定方法は、以下のとおりである。
PPGの数平均分子量(Mn)及びウレタン(メタ)アクリレートのMwは、上述した(メタ)アクリル樹脂のMwと同様の測定方法により求めた。表2では、PPGのMnは有効数字2桁、ウレタン(メタ)アクリレートのMwは有効数字3桁で表す。
ウレタン(メタ)アクリレートのTg及び粘度の測定方法は、以下のとおりである。
(ガラス転移温度(Tg))
ウレタン(メタ)アクリレート100質量部、及びOmnirad 184 4質量部の混合液を調製した。ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート;PET)離型シート上に、前記混合液をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射(積算照射量3J/cm2;高圧水銀灯ランプ80W、高さ18cm、コンベア速度1.5m/min×3パス;以下、同様。)により硬化させる操作を繰り返して積層し、厚さ約1200μmの塗膜を形成した。
塗膜について、上述した(メタ)アクリル樹脂と同様にして動的粘弾性を測定し、Tgを求めた。
ウレタン(メタ)アクリレート100質量部、及びOmnirad 184 4質量部の混合液を調製した。ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート;PET)離型シート上に、前記混合液をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射(積算照射量3J/cm2;高圧水銀灯ランプ80W、高さ18cm、コンベア速度1.5m/min×3パス;以下、同様。)により硬化させる操作を繰り返して積層し、厚さ約1200μmの塗膜を形成した。
塗膜について、上述した(メタ)アクリル樹脂と同様にして動的粘弾性を測定し、Tgを求めた。
(粘度)
E型粘度計(「RE85U」、東機産業株式会社製、25℃)にて測定した。
E型粘度計(「RE85U」、東機産業株式会社製、25℃)にて測定した。
[硬化性組成物の製造]
表3に示す各配合組成で、(メタ)アクリル樹脂及びウレタン(メタ)アクリレートを混合し、光重合開始剤として、Omnirad 184 0.25質量部、及びOmnirad 754 1.50質量部を添加して、例1~13の硬化性組成物をそれぞれ製造した。例1~11は実施例、例12及び13は比較例である。
表3に示す各配合組成で、(メタ)アクリル樹脂及びウレタン(メタ)アクリレートを混合し、光重合開始剤として、Omnirad 184 0.25質量部、及びOmnirad 754 1.50質量部を添加して、例1~13の硬化性組成物をそれぞれ製造した。例1~11は実施例、例12及び13は比較例である。
[粘着剤特性の評価]
各例の硬化性組成物について、ガラス転移温度(Tg)、折り曲げ耐久性、残留歪、及び耐衝撃性の評価結果を表3に示す。
各評価項目の詳細は、以下のとおりである。
各例の硬化性組成物について、ガラス転移温度(Tg)、折り曲げ耐久性、残留歪、及び耐衝撃性の評価結果を表3に示す。
各評価項目の詳細は、以下のとおりである。
(ガラス転移温度(Tg))
PET離型シート上に、硬化性組成物をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射により硬化させる操作を繰り返して積層し、厚さ約1200μmの粘着剤層を形成した。
粘着剤層について、上述した(メタ)アクリル樹脂の塗膜と同様にして動的粘弾性を測定し、Tgを求めた。
PET離型シート上に、硬化性組成物をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射により硬化させる操作を繰り返して積層し、厚さ約1200μmの粘着剤層を形成した。
粘着剤層について、上述した(メタ)アクリル樹脂の塗膜と同様にして動的粘弾性を測定し、Tgを求めた。
(低温折り曲げ耐久性)
PET離型シート上に、硬化性組成物をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射により硬化させ、厚さ約25μmの粘着剤層を形成した。
粘着剤層をPET離型シートから剥離し、片面にポリイミドフィルム(厚さ50μm)、他方の片面にコロナ処理PETシート(厚さ50μm)を貼付し、積層体の試験体(幅50mm、長さ100mm、厚さ125nm)を作製した。
試験体について、低温繰り返し曲げ試験を下記試験条件にて行った。
<試験条件>
・使用機器:面状体無負荷U字伸縮試験機「DLDM111LH」、ユアサシステム機器株式会社製
・試験温度:-20℃
・屈曲内側面:ポリイミドフィルム側
・屈曲半径:1.5mm
・屈曲速度:60回/min
PET離型シート上に、硬化性組成物をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射により硬化させ、厚さ約25μmの粘着剤層を形成した。
粘着剤層をPET離型シートから剥離し、片面にポリイミドフィルム(厚さ50μm)、他方の片面にコロナ処理PETシート(厚さ50μm)を貼付し、積層体の試験体(幅50mm、長さ100mm、厚さ125nm)を作製した。
試験体について、低温繰り返し曲げ試験を下記試験条件にて行った。
<試験条件>
・使用機器:面状体無負荷U字伸縮試験機「DLDM111LH」、ユアサシステム機器株式会社製
・試験温度:-20℃
・屈曲内側面:ポリイミドフィルム側
・屈曲半径:1.5mm
・屈曲速度:60回/min
繰り返し折り曲げ試験における試験体の外観(粘着剤層の白化及びクラック、積層体の剥離及び浮き等)の目視観察により、粘着性の評価と併せて、低温折り曲げ耐久性を下記評価基準にて評価した。
<評価基準>
A:外観変化のない折り曲げ回数が20万回以上
B:外観変化のない折り曲げ回数が10万回以上20万回未満
C:外観変化のない折り曲げ回数が10万回未満
評価A又はBであれば、粘着剤層の粘着性及び低温での折り曲げ耐久性が良好であると言える。
<評価基準>
A:外観変化のない折り曲げ回数が20万回以上
B:外観変化のない折り曲げ回数が10万回以上20万回未満
C:外観変化のない折り曲げ回数が10万回未満
評価A又はBであれば、粘着剤層の粘着性及び低温での折り曲げ耐久性が良好であると言える。
(残留歪)
硬化性組成物を、ソーダライムガラス製のステージと測定用スピンドル(「ディスポーザブルプレート D-PP20/AL/S07」、アントンパール社製)の幅0.2mmの隙間に挟持させた。窒素ガス雰囲気下、35℃で、ステージの下部に設置した水銀キセノンランプ(「スポットキュア(登録商標) SP-9」、ウシオ電機株式会社製;照度100mW/cm2)で紫外線を5分間照射して硬化させ、粘着剤試料を得た。なお、硬化性組成物の硬化時に、スピンドルの法線方向に応力が発生しないように、スピンドルの位置を自動追従調整した。
紫外線を照射しながら、レオメーター(「Physica MCR301」、アントンパール社製)にて、2%の動的せん断歪を30分間印加し、歪を除去して30分後の残留歪を測定した。
残留歪は、動的せん断歪を印加する前を歪0%(基準)とし、下記評価基準にて評価した。
<評価基準>
A:0.1%以下
B:0.1%超
評価Aであれば、粘着剤への外力を除去した後も形状の回復性に優れていると言える。
硬化性組成物を、ソーダライムガラス製のステージと測定用スピンドル(「ディスポーザブルプレート D-PP20/AL/S07」、アントンパール社製)の幅0.2mmの隙間に挟持させた。窒素ガス雰囲気下、35℃で、ステージの下部に設置した水銀キセノンランプ(「スポットキュア(登録商標) SP-9」、ウシオ電機株式会社製;照度100mW/cm2)で紫外線を5分間照射して硬化させ、粘着剤試料を得た。なお、硬化性組成物の硬化時に、スピンドルの法線方向に応力が発生しないように、スピンドルの位置を自動追従調整した。
紫外線を照射しながら、レオメーター(「Physica MCR301」、アントンパール社製)にて、2%の動的せん断歪を30分間印加し、歪を除去して30分後の残留歪を測定した。
残留歪は、動的せん断歪を印加する前を歪0%(基準)とし、下記評価基準にて評価した。
<評価基準>
A:0.1%以下
B:0.1%超
評価Aであれば、粘着剤への外力を除去した後も形状の回復性に優れていると言える。
(耐衝撃性)
PET離型シート上に、硬化性組成物をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射により硬化させ、厚さ25μmの粘着剤層を形成した。
粘着剤層をPET離型シートから剥離し、粘着剤層の両面にポリイミドフィルム(厚さ50μm)を貼付し、積層体(粘着剤層の厚さ25μm)を作製した。
積層体を、鋼板上に設置した感圧紙の上に重ね、積層体から高さ5cmの位置から、ステンレス製の球(5g)を落下させることにより、衝撃試験を行った。
PET離型シート上に、硬化性組成物をドクターブレードにて塗布し、紫外線照射により硬化させ、厚さ25μmの粘着剤層を形成した。
粘着剤層をPET離型シートから剥離し、粘着剤層の両面にポリイミドフィルム(厚さ50μm)を貼付し、積層体(粘着剤層の厚さ25μm)を作製した。
積層体を、鋼板上に設置した感圧紙の上に重ね、積層体から高さ5cmの位置から、ステンレス製の球(5g)を落下させることにより、衝撃試験を行った。
衝撃試験後の感圧紙に記録された球の衝突跡を目視にて確認し、耐衝撃性を下記評価基準にて評価した。
<評価基準>
A:衝突跡なし
B:衝突跡1個
C:衝突跡2個以上
評価A又はBであれば、耐衝撃性が良好であると言える。
<評価基準>
A:衝突跡なし
B:衝突跡1個
C:衝突跡2個以上
評価A又はBであれば、耐衝撃性が良好であると言える。
表3に示したように、本実施形態の粘着剤は、ガラス転移温度が低く、低温折り曲げ耐久性に優れ、残留歪が小さく、耐衝撃性に優れるものであることが確認された。
Claims (12)
- (メタ)アクリル樹脂及び第一のウレタン(メタ)アクリレートを含み、
前記第一のウレタン(メタ)アクリレートは、ポリエーテルポリオールと(メタ)アクリロイルオキシ基を有するモノイソシアネートとのウレタン化反応生成物であり、ポリオキシプロピレン基及び1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する、
硬化性組成物。 - 前記第一のウレタン(メタ)アクリレートの含有量が、前記(メタ)アクリル樹脂100質量部に対して、10~100質量部である、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記第一のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が5000~200000である、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 1分子中に1個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する第二のウレタン(メタ)アクリレートをさらに含む、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 前記第二のウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が5000~200000である、請求項4に記載の硬化性組成物。
- 前記(メタ)アクリル樹脂の重量平均分子量が100000~3000000である、請求項1に記載の硬化性組成物。
- 請求項1~6のいずれか1項に記載の硬化性組成物の硬化物である、粘着剤。
- 前記硬化物のガラス転移温度が-35℃以下である、請求項7に記載の粘着剤。
- 請求項7に記載の粘着剤からなる粘着剤層を有する、粘着シート。
- フレキシブル部材と、
前記フレキシブル部材上に存在する、請求項7に記載の粘着剤からなる粘着剤層と、
を有する、
積層体。 - 前記フレキシブル部材が、表面保護パネル、光学フィルム、タッチパネル及びディスプレイパネル本体からなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項10に記載の積層体。
- 請求項10に記載の積層体を備える、フレキシブルディスプレイ。
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