JP7030263B2 - 活性エネルギー線硬化性接着剤および積層体 - Google Patents

活性エネルギー線硬化性接着剤および積層体 Download PDF

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Description

本発明は、活性エネルギー線硬化性接着剤および積層体に関する。
液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のディスプレイは、反射防止フィルム、位相差フィルム、偏光板、液晶セル(または有機EL層)等の光学部材を粘着剤や接着剤で貼り合わされた積層体として使用されている。
ディスプレイは、テレビやモニターとしての利用に加え、その表面に透明電極層等を設け、入力機能を備えたタッチパネルとして、スマートフォンやタブレット端末等の携帯端末用途、カーナビゲーション等の車載用途で広く使用されている。
スマートフォン等では、限られた大きさの中で表示面積を拡大するためスマートフォンの外周(曲面部)にまでディスプレイを拡張した曲面ディスプレイが使用されている。さらに、スマートフォンは、その高機能を活かしアプリを利用したカーナビゲーションとして自動車内で使用される場合が増えている。
しかし、車載用途の一般的なディスプレイは、冬季や夏季の温度変化や温度湿度変化の影響を直接受ける。そのためディスプレイには、低温性や耐熱性を考慮した活性エネルギー線硬化性接着剤が使用されていた。
特許文献1には、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性多官能アクリレート、ベンジルメタリレート、および2-ヒドロキシエチルメタクリレート等を含む活性エネルギー線硬化性接着剤が開示されている。
特許文献2には、多官能ウレタンアクリレート、オルトフェニルフェノールアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、およびヒドロキエチルメタクリレートを含む活性エネルギー線硬化性接着剤が開示されている。
国際公開第2011/145524号 国際公開第2006/118078号
しかし、ディスプレイに使用されている各種光学部材は、互いに温度変化に伴う寸法変化率が異なるため、従来の活性エネルギー線硬化性接着剤を使用した曲面ディスプレイを車載用途に使用すると、各光学部材を貼り合わせている接着層が、寸法変化率の違いによる応力変化が最も大きいディスプレイの曲面部での温度変化や温度湿度変化に対応できず、光学部材同士に浮きや剥がれが発生する場合があった。
本発明は、曲面部で使用したときにも、低温適性、高温適性、および高温高湿適性を備える接着層を形成できる活性エネルギー線硬化性接着剤および積層体の提供を目的とする。
本発明の活性エネルギー線硬化性接着剤は、ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以下の1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)、水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)(ただし、前記1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)を除く)、多官能ラジカル重合性モノマー(C)(ただし、1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)および前記水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)を除く)、および光重合開始剤を含む。
本発明により、曲面部で使用したときにも低温適性、高温適性、および高温高湿適性を備える接着層を形成できる活性エネルギー線硬化性接着剤および積層体を提供できる。
まず、本明細書で用いる用語を説明する。「活性エネルギー線」とは、紫外線、可視光線、赤外線、エレクトロンビーム(EB)、及び放射線を含む、化学反応を生じさせるための活性化に必要なエネルギーを提供できる広義のエネルギー線を意味する。本発明の活性エネルギー線硬化性接着剤は、上記活性エネルギー線の照射によって、重合反応が進行し、接着層等の硬化物を形成する。
また、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイルおよびメタクリロイル」を含む。「(メタ)アクリル酸」は、「アクリル酸およびメタクリル酸」を含む。「(メタ)アクリレート」は、「アクリレートおよびメタクリレート」を含む。「(メタ)アクリロイルオキシ」は、「アクリロイルオキシおよびメタクリロイルオキシ」を含む。「(メタ)アリル」は、「アリルおよびメタリル」を含む。「モノマー」は、「エチレン性不飽和結合含有単量体」である。
ラジカル重合性モノマーとは、例えば、ビニル基、アクリロイル基等のラジカル重合性官能基を有するモノマーである。
多官能とはエチレン性不飽和基の官能基数が1分子中に2以上であることを示し、2官能、または3官能はエチレン性不飽和基の官能基数が1分子中に2、または3であることを示す。
本明細書の活性エネルギー線硬化性接着剤(以下、単に「接着剤」と称することがある)は、ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以下の1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)、水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)、多官能ラジカル重合性モノマー(C)、光重合開始剤(G)を含む。
本明細書の接着剤は、活性エネルギー線により硬化する、基材と基材を貼り合わせる接着層として使用することが好ましい。
本明細書の接着剤は、2枚の基材同士を貼り合わせるあらゆる用途に使用できるところ、偏光板を形成する用途(以下、偏光板形成用という)、および偏光板を含む光学部材を貼り合わせる用途(以下、光学部材用途という)に使用することが好ましい。
本明細書の接着剤は、特にホモポリマーのガラス転移温度が25℃以下の1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)を含むことで、速すぎず、遅すぎない適度な硬化速度が得られるため接着層の硬化収縮を抑制できることに加え、基材に対する密着性が向上することで活性エネルギー線照射後すぐの接着力(以下、初期接着力という)が良好である。これによりディスプレイの曲面部への密着性を確保できるため、温度変化や温度湿度変化に起因する光学部材へのストレスが緩和できることで、低温適性、高温適性、および高温高湿適性を備える接着層を形成できる。
<ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以下の1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)>
ホモポリマーのガラス転移温度が25℃以下の1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)(以下、モノマー(A)ともいう)は、ホモポリマーのガラス転移温度(以下、Tgという)が25℃以下で、1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)である。
モノマー(A)は、Tgが25℃以下であるため接着層が過度に硬くならず、可とう性が向上する、また、モノマー(A)は、メタクリロイル基を有するため、接着剤全体として適度な硬化速度が得易く、接着層の硬化収縮を抑えること留まらず、硬化歪も抑制できる。これにより低温適性、高温適性、および高温高湿適性が良好な接着層の形成ができる。なお、モノマー(A)のTgは0℃以下が好ましい。モノマー(A)のTgの下限は、接着剤全体として課題を解決できれば良く限定されないところ、強いて挙げれば-70℃程度である。
モノマー(A)は、例えば、ノルマルブチルメタクリレート(Tg:20℃)、ノルマルへキシルメタクリレート(Tg:-5℃)、ラウリルメタクリレート(Tg:-65℃)ノルマルデシルメタクリレート(Tg:-70℃)等のアルキルメタクレートが挙げられる (Tgはポリマーハンドブック掲載値)。
また、モノマー(A)は、水酸基やアルキレンオキシ基を有するメタクリレートも好ましい。アルキレンオキシ基は、例えば、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、およびブチレンオキシ基、ペンチレンオキシ基が挙げられる。アルキレンオキシ基を有するメタクリレートは、アルキレンオキシ基を1または2以上を有する(「付加する」ともいう。また、アルキレンオキシ基の数を付加モル数ともいう)ことができる。なお、アルキレンオキシ基は、本明細書の接着剤が課題を解決できる範囲であれば良く、付加モル数の上限は特に限定されないところ強いてあげれば30程度である。また、モノマー(A)のアルキレンオキシ基の種類は、1種類または2種類以上が付加しても良い。
アルキレンオキシ基を有するメタクリレートの市販品を挙げると、例えば、ブレンマーPME-100(Tg:―26℃ エチレンオキシ基 付加モル数 2)、ブレンマーPME-200(Tg:-59℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均4)、ブレンマーPME-400(Tg:-60℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均9)、ブレンマーPME-1000(Tg:-52℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均23)、ブレンマーPSE-1300(Tg:-51℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均23)、以上日油株式社製が挙げられる。また、水酸基とアルキレンオキシ基を有するメタクリレートの市販品としてはブレンマーPE-90(Tg:-20℃ エチレンオキシ基 付加モル数 2)、ブレンマーPE-200(Tg:-53℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均4.5)、ブレンマーPE-350(Tg:-58℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均8)、ブレンマーPP-1000(Tg:-49℃ プロピレンオキシ基 付加モル数 4~6)、ブレンマーPP-500(Tg:-57℃ プロピレンオキシ基 付加モル数 平均4.5)、ブレンマーPP-800(Tg:-62℃ プロピレンオキシ基 付加モル数 平均8)、ブレンマー50PEP-300(Tg:-60℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均3かつプロピレンオキシ基 付加モル数 平均2)、ブレンマー50PEP-300B(Tg:-60℃ エチレンオキシ基 付加モル数 平均5、よおびプロピレンオキシ基 付加モル数 平均2)以上、日油株式社製;プラクセル FM1 以上、ダイセル社製等が挙げられる。なお、化合物名に付随するTgは、ホモポリマーのTgである。
これらの中でもモノマー(A)は、水酸基およびアルキレンオキシ基を有するメタクリレートが好ましい。水酸基およびアルキレンオキシ基を有するメタクリレートは、その水酸基が、基材の何らかの官能基ないし結合ユニットと水素結合を形成し易く、密着性(接着力)が向上するのに加え、アルキレンオキシ基の存在により接着層が応力緩和し易くなる。これにより本明細書の接着剤は、低温適性、高温適性、および高温高湿適性をより高度に満たす接着層を形成できる。
モノマー(A)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
モノマー(A)は、接着剤100質量%中に、0.1~15質量%含むことが好ましく、0.5~10重量%含むことがより好ましい。モノマー(A)を適量使用すると、低温適性、高温適性、および高温高湿適性がより向上する。
<水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)>
水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)(以下、モノマー(B)ともいう)は、水酸基を含有する前記モノマー(A)以外のモノマーである。
水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)は、例えば、水酸基含有(メタ)アクリル酸アルキルエステル、水酸基含有(メタ)アクリル酸環状エステル等が挙げられる。
水酸基含有(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル等が挙げられる。
水酸基含有(メタ)アクリル酸環状エステルは、例えば、クロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジエタノールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ア(メタ)アクリロイルキシエチル-2-ヒドロキシエチル-フタル酸等が挙げられる。
その他として、例えば、メタ)アクリル酸グリシジルラウリン酸エステル等の脂肪酸エステル系(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
これらの中でもモノマー(B)は、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチルが好ましく、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチルがより好ましい。これらのモノマーを使用すると低温適性がより向上する。
モノマー(B)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
モノマー(B)は、接着剤100質量%中に、5~60質量%含むことが好ましく、10~40重量%がより好ましい。モノマー(B)を適量使用すると低温適性や高温高湿適性がより向上する。
<多官能ラジカル重合性モノマー(C))>
多官能ラジカル重合性モノマー(C))(以下、モノマー(C)ともいう)は、ラジカル重合性官能基を2以上有する、前記モノマー(A)および前記モノマー(B)以外のモノマーである。本明細書の接着剤は、モノマー(C)を含有すると、接着層の凝集力が向上するため、高温適性や高温高湿適性がより向上する。また、モノマー(C)は、重量平均分子量または式量が1000未満の化合物である。
モノマー(C)は、2官能ラジカル重合性モノマー、3官能ラジカル重合性モノマー、4官能以上のラジカル重合性モノマーが好ましいところ、2官能ラジカル重合性モノマーおよび3官能ラジカル重合性モノマーからなる群より選択される1種以上がより好ましい。
2官能ラジカル重合性モノマーは、例えば、ジ(メタ)アクリレート、アルキレンオキシ基含有ジ(メタ)アクリレート、ポリオールエステル系ジ(メタ)アクリレートが挙げられる。また、3官能ラジカル重合性モノマーは、例えば、トリ(メタ)アクリレートが挙げられる。4官能以上のラジカル重合性モノマーは、例えば、4官能以上の(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ジ(メタ)アクリレートは、例えば、ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、ノナンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アルキレンオキシ基含有ジ(メタ)アクリレートは、例えば、エチレンオキサイド変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキサイド変性ペンタンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキサイド変性2,2-ジメチルプロパン-1,3-ジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキサイド変性ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキサイド変性ヘプタンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコール-プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール-プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール-ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール-テトラメチレングリコール)ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸プロピレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ブチルオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートおよびイソシアヌル酸ブチルオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ポリオールエステル系ジ(メタ)アクリレートは、例えば、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
トリ(メタ)アクリレートは、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド2mol変性2,2-ジメチルプロパン-1、エチレンオキサイド3mol変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド3mol変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド3mol変性グリセリン(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸プロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ブチルオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ブチルオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
4官能以上の(メタ)アクリレートは、例えば、ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロレンオキサイド変性ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチレンオキサイド変性ジメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中でもモノマー(C)は、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド2mol変性2,2-ジメチルプロパン-1,トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレートが好ましい。これらのモノマーを使用すると高温適性や高温高湿適性がより向上する。
モノマー(C)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
モノマー(C)は、接着剤100質量%中に、5~80質量%含むことが好ましく、10~60重量%がより好ましい。モノマー(C)を適量使用すると接着層の凝集力がより向上し、高温適性や高温高湿適性がより向上する。
< 多官能ラジカル重合性オリゴマー(D)>
本明細書の接着剤は、さらに多官能ラジカル重合性オリゴマー(D)を含むことができる。多官能ラジカル重合性オリゴマー(D)(以下、オリゴマー(D)という)は、ラジカル重合性官能基を2以上有する、重量平均分子量1000 以上の化合物である。接着剤は、オリゴマー(D)を含むことで、接着層の低温適性や高温高湿適性がより向上する。なお、オリゴマー(D)は、前記モノマー(A)、モノマー(B)、およびモノマー(C)以外の化合物である。オリゴマー(D)は、接着剤全体として課題を解決できる範囲であれば良く重量平均分子量の上限は限定されないところ、強いて挙げれば100,000程度である。なお、重量平均分子量は、1000~100,000がより好ましく、1500 ~50000がさらに好ましい。なお、本明細書における重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、重量平均分子量が既知のポリスチレンを標準物質として測定した値である。
オリゴマー(D)は、ポリウレタンオリゴマー、ポリエステルオリゴマー、およびエポキシオリゴマーからなる群より選択される1種以上であることが好ましい。
ポリウレタンオリゴマーは、ウレタン結合とラジカル重合性官能基を有する化合物である。ポリウレタンオリゴマーは、例えば、2個以上のイソシアネート基を有する化合物と水酸基を有する化合物を反応させて得られる末端にイソシアネート基を有する化合物に、水酸基を有する(メタ)アクリロイル基を反応させて得ることができる。または、水酸基を有する化合物と、イソシアネート基および(メタ)アクリレート基を有する化合物を反応させて合成できる。
2個以上のイソシアネート基を有する化合物は、例えば4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、1,4-フェニレンビスメチレンジイソシアナート等の芳香族イソシアネート;3-イソシアネートメチル-3,5,5-トリメチルシクロヘキシルイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート等が挙げられる
ポリウレタンオリゴマーは、商品名でいうと例えば、EBECRYL210、EBECRYL220(以上、ダイセル・オルネクス社製)、CN9782、CN9783(以上、SARTOMER社製)等の芳香族ポリウレタンオリゴマー;紫光3000B、紫光3700B(以上、日本合成化学工業社製)、EBECRYL230、EBECRYL270、EBECRYL8402、EBECRYL8701(以上、ダイセル・オルネクス社製)等の脂肪族ポリウレタンオリゴマーが挙げられる。
ポリエステルオリゴマーは、エステル結合とラジカル重合性官能基を有する化合物である。化合物(D2)は、例えば、多塩基酸と多価アルコールを重縮合して合成したポリエステルが有する水酸基と、カルボキシル基を有する(メタ)アクリレート(例えば、(メタ)アクリル酸など)とをエステル化反応により合成できる。
多塩基酸は、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、スベリン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等の脂肪族系多塩基酸;ダイマー酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族系、イソフタル酸、テレフタル酸、ビフェニルジカルボン酸等の芳香族系が挙げられる。
多価アルコールは、例えばポリエチレングリコール、プロピレングリコール等で数平均分子量(Mn)50~500のポリオール、およびその数平均分子量(Mn)500~30,000のポリオール、ならびにトリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
ポリエステルオリゴマーは、商品名でいうとCN296、CN2203、CN2259、CN2261(以上、SARTOMER社製)等の芳香族ポリエステルオリゴマー;CN294、CN2270、CN2271(以上、SARTOMER社製)等の脂肪族ポリエステルオリゴマーが挙げられる。
エポキシオリゴマーは、エポキシ基を有する化合物のエポキシ基と、カルボキシル基や水酸基を有する化合物とを反応させた、ラジカル重合性官能基を有する化合物である。なお、エポキシオリゴマーは、エポキシ基が少量残留しても構わない。
エポキシオリゴマーは、商品名でいうと、CN104、CN110(以上、SARTOMER社製)、EBECRYL600、EBECRYL3701(以上、ダイセル・オルネクス社製)等の芳香族エポキシオリゴマー、CN111、CN113(以上、SARTOMER社製)、EBECRYL860(ダイセル・オルネクス社製)等の脂肪族エポキシオリゴマーが挙げられる。
オリゴマー(D)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
オリゴマー(D)は、接着剤100質量%中の1~30質量%が好ましく、2~20質量%がより好ましい。オリゴマー(D)を適量使用すると接着層中に適度な密着性が得易く、低温適性や高温適性がより向上する。
<アルコキシシラン(E)>
本明細書の接着剤は、さらに、アルコキシシラン(E)(以下、化合物(E)ともいう)を含むことが好ましい。
アルコキシシラン(E)は、例えば、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリブトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン等のメタクリロキシ基とアルキル基とアルコキシ基を2つ有するシラン化合物;γ-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアクリロキシ基とアルキル基とアルコキシ基を2つ有するシラン化合物;
γ-メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、γ-アクリロキシメチルトリメトキシシランなどの(メタ)アクリロキシアルキル基とアルコキシ基を3つ有するシラン化合物;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン等のビニル基を有するアルコキシシラン;
5-ヘキセニルトリメトキシシラン、9-デセニルトリメトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン等のアルキル基とアルコキシ基を有するシラン化合物;
γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-アミノプロピルメチルジエトキシシラン等のアミノアルキル基とアルコキシ基を有するシラン化合物;
γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、β-メルカプトメチルフェニルエチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、6-メルカプトヘキシルトリメトキシシラン、10-メルカプトデシルトリメトキシシラン等のメルカプト基とアルコキシ基を有するシラン化合物;
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;
3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、5,6-エポキシヘキシルトリメトキシシラン、5,6-エポキシヘキシルトリエトキシシラン等のオキシラン環とアルコキシ基を有するシラン化合物;
その他、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ヘキサメチルシラザン、ジフェニルジメトキシシラン、1,3,5-トリス(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
アルコキシシラン(E)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
これらの中でもアルコキシシラン(E)は、湿熱耐久性が特に優れる面で、オキシラン環とアルコキシ基を有するシラン化合物が好ましい。オキシラン環とアルコキシ基を有するシラン化合物は、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、5,6-エポキシヘキシルトリメトキシシラン、が特に好ましい。
アルコキシシラン(E)は、接着剤100質量%中に0.1~30質量%を含むことが好ましく、1~20質量%がより好ましい。本発明の接着剤に、アルコキシシラン(E)を適量使用すると、例えば、アルコキシシリル基が基材表面の親水性官能基と適度に架橋するため、高温高湿適性がより向上する場合が多い。
本明細書の接着剤は、エポキシ基を有する化合物(F)を含むことが好ましい。これにより活性エネルギー線による接着層の硬化収縮を抑制できるため、初期接着力および低温適性がより向上する。なお、エポキシ基を有する化合物(F)は、アルコキシシラン(E)以外の化合物である。
エポキシ基を有する化合物(F)は、例えば、芳香族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。
芳香族エポキシ化合物は、例えば、ビスフェノ-ルAジグリシジルエーテル、ビスフェノ-ルFジグリシジルエーテル、ビスフェノ-ルSジグリシジルエーテル、ビスフェノ-ルAプロピレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテル、フェノ-ルノボラックエポキシ、クレゾ-ルノボラックエポキシ、ビフェニル型エポキシ、レゾルシンジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノ-ルエチレンオキサイドグリシジルエーテル、t-ブチルフェニルグリシジルエーテル等が挙げられる。
脂肪族エポキシ化合物は、例えば、アリ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、1,4-ブタンジオ-ルのジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールのジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオ-ルのジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロ-ルプロパンのトリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、エチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびグリセリン等の脂肪族多価アルコールに対して1種または2種以上のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド)を付加することで得られるポリエーテルポリオ-ルのポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
脂環式エポキシ化合物は、例えば、1,2-エポキシ-4-ビニルシクロヘキサン、1,2:8,9ジエポキシリモネン、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5-スピロ-3,4-エポキシ)シクロヘキサン-メタ-ジオキサン、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペ-ト、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペ-ト等が挙げられる。
これらの中でもネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオ-ルジグリシジルエーテル、トリメチロ-ルプロパントリグリシジルエーテルが好ましい。
エポキシ基を有する化合物(F)は、エポキシ当量が30~3000g/eq程度であり、50~1500g/eqが好ましい。エポキシ当量を適切な範囲に調整すると基材への密着性がより向上する。
エポキシ基を有する化合物(F)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
エポキシ基を有する化合物(F)は、接着剤100質量%中に0~30質量%を含むことが好ましく、1~25質量%がより好ましい。エポキシ基を有する化合物(F)を適量含むと密着性、25℃での接着力、および低温適性がより向上する。
<光重合開始剤(G)>
光重合開始剤(G)は、活性エネルギー線により重合反応のトリガーとなる化合物であり、例えば、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、光アニオン重合開始剤が挙げられる。
光ラジカル重合開始剤の市販品を挙げると、例えば、OMNIRAD184、907、651、1700、1800、819、369、261、TPO(以上、IGM Resin社製)、ダロキュア-1173(メルク社製)、エザキュア-KIP150、TZT(日本シイベルヘグナ-社製)、カヤキュアBMS、カヤキュアDMBI、(以上、日本化薬社製)等が挙げられる。
光カチオン重合開始剤の市販品を挙げると、例えば、UVACURE1590(ダイセル・サイテック社製)、CPI-110P(サンアプロ社製)等のスルホニウム塩やOMINICAT250(IGM Resin社製)、WPI-113(和光純薬工業社製)、Rp-2074(ローディア・ジャパン社製)等のヨードニウム塩が挙げられる。
光アニオン重合開始剤の市販品を挙げると、例えば、WPBG-165、WPBG-018、WPBG-172、WPBG-140、WPBG-166、WPBG-027、WPBG-082、WPBG-167、WPBG-168、WPBG-266(以上、和光純薬工業社製)等が挙げられる。
光重合開始剤(G)は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
光重合開始剤(G)は、接着剤100質量%中に0.1~15質量%を含むことが好ましく、0.5質量%以上10質量%がより好ましい。
本発明の活性エネルギー線硬化性接着剤は、必要に応じて、さらに光増感剤、アミン系触媒、リン系触媒、フィラー、帯電防止剤、老化防止剤、酸化防止剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、消泡剤、可塑剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等を含有できる。
本発明の接着剤は、さらに、その他(メタ)アクリレート化合物(H)(以下、化合物(H)ともいう)を含んでも良い。
化合物(H)を含むことにより、接着剤の粘度を下げて塗工性の向上、および湿熱耐性等の耐久性をより向上させることができる。なお、化合物(H)は、モノマー(A)、モノマー(B)、モノマー(C)、オリゴマー(D)以外の(メタ)アクリレートモノマーである。
化合物(H)は、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル-、(メタ)アクリル酸ブチル、アクリル酸n-ヘキシル、アクリル酸ラウリル、および(アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリル酸パーフルオロメチル、(メタ)アクリル酸2-パーフルオロエチル-エチル、および(メタ)アクリル酸2-パーフルオロヘキサデシルエチル-等の(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸(メトキシカルボニル)メチル、(メタ)アクリル酸2-(エトキシカルボニルオキシ)ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-(プロポキシカルボニルオキシ)エチル-、および(メタ)アクリル酸2-(オクチルオキシカルボニルオキシ)ブチル等のカルボニル基を1つ有する脂肪族(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2-オキソブタノイルエチル、(メタ)アクリル酸3-オキソブタノイルプロピル、(メタ)アクリル酸2,3-ジ(オキソブタノイル)ブチル、(メタ)アクリル酸2,3-ジ(オキソブタノイル)ヘキシル等のカルボニル基を2つ有する脂肪族(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸2-メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2-プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸3-プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸3-ブトキシエチル、および(メタ)アクリル酸4-ブトキシエチル等のアルコキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸のアルキレンオキサイド付加物等のアルキレンオキサイド含有(メタ)アクリル酸誘導体;
3,3-ジシクロプロピル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル-(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-プロピル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、3,5-ジヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、1,3-アダマンチルジオールジ(メタ)アクリレート、1,3,5-アダマンチルトリ(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1,5-アダマンチルジ(メタ)アクリレート等の縮合環の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリレート化合物;
例えば、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシブチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリルアミド等の水酸基含有の(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。
本明細書の接着剤は、ホウ酸およびホウ酸誘導体のうち少なくとも1種を0.1~20質量%含むことができる。ホウ酸およびホウ酸誘導体のうち少なくとも1種を含むことで基材が水酸基を有する場合、その水酸基と化学結合を形成し接着力がより向上する。
本発明においてホウ酸誘導体は、例えばホウ酸以外の1分子中にB-O-H結合を1つ以上有する化合物、水の存在下加水分解してB-O-H結合を1つ以上形成し得るホウ素含有化合物が好ましい。
ホウ酸誘導体は、ホウ酸酸化物(例えば、B23);
ホウ酸と、アルコールまたはフェノールとの反応により得られる誘導体、例えば、ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリ-n-プロピル、ホウ酸トリ-n-ブチル、ホウ酸トリフェニル、ホウ酸トリイソプロピル、ホウ酸トリ-t-アミル、ホウ酸トリフェニル、トリメトキシボロキシン、ホウ酸トリ-2-シクロヘキシルシクロヘキシル、ホウ酸トリエタノールアミン、ホウ酸トリイソプロピルアミン、ホウ酸マンニトール、ホウ酸グリセロール、およびホウ酸トリイソプロパノールアミン等のホウ酸エステルが挙げられる。
ホウ酸誘導体は、ボロン酸の誘導体を含む、例えば、メチルボロン酸、エチル-ボロン酸、ブチルボロン酸、およびシクロヘキシルボロン酸等のアルキルまたはアルケニルボロン酸;
フェニルボロン酸、ナフタレンボロン酸、およびアントラセンボロン酸等のアリールボロン酸等、またはこれらのアリール基に任意の置換基を有する置換型アリールボロン酸が挙げられる。
また、ホウ酸誘導体は、ホウ素含有部分を含むオリゴマーおよびポリマーも含む。例えば、ホウ酸と水酸基を有する活性エネルギー線重合性化合物とを反応したホウ酸エステル化合物が挙げられる。
本発明の接着剤は、実質的に有機溶剤を含まないことが好ましく、有機溶剤を全く含まないことがより好ましい。接着剤は特にトルエンは含まないことが好ましい。しかし、光重合開始剤(G)は、モノマーやオリゴマーに溶解し難いため、光重合開始剤(G)を溶解するために、少量の有機溶剤は含んでもよい。その場合、接着剤中の有機溶剤の含有量は、5質量%以下が好ましい。
ホウ酸およびホウ酸誘導体は、単独または2種類以上を併用して使用できる。
本明細書の接着剤は、課題が解決できる範囲内であれば、その他添加剤を含むことができる。その他添加剤は、例えば、光増感剤、アミン系触媒、リン系触媒、フィラー、帯電防止剤、老化防止剤、酸化防止剤、粘着付与剤、アンチブロッキング剤、消泡剤、可塑剤、、チタンカップリング剤等が挙げられる。
本明細書の接着剤は、接着層の表面が平滑で厚み制御を容易にするため、25℃での粘度が1~2000mPa・sであることが好ましく、10~1500mPa・sがより好ましく、20~1000mPa・sがさらに好ましい。なお、粘度は、E型コーンローター粘度計を使用し、1°34’×R24ローターで10回転/1分で測定した、回転開始1分後の数値である。
本明細書の接着剤は、これまで説明した材料を配合し、撹拌することで作製できる。
本明細書の積層体は、第一の基材、活性エネルギー線硬化性接着剤の硬化物である接着層、および第二の基材を備える。
接着層の形成は、第一の基材上に塗工して形成した接着層上に、第二の基材を貼り合わせることが好ましい。活性エネルギー線の照射は、任意のタイミングで行う。例えば、接着剤の塗工時、あるいは貼り合わせる際、さらには貼り合わせた後に活性エネルギー線を照射することができる。これらの中でも第二の基材を積層した後に活性エネルギー線を照射して硬化ことが好ましい。そのため第一の基材および第二の基材のうち少なくとも一方が活性エネルギー線による硬化反応を阻害しないことが好ましい。第一の基材および第二の基材は、同一または異なっていてもよい
第一の基材および第二の基材は、板材であっても構わないが、フィルム状基材を使用することが好ましい。フィルム状基材は、例えばセロハン、プラスチックフィルム、および紙等が挙げられる。なかでも、透明なプラスチックフィルムが好ましい。また、フィルム状基材は、フィルムが透明であれば、単層、または複数の基材を積層した多層構造でも良い。
プラスチックフィルムは、例えば、ポリビニルアルコールフィルム、ポリトリアセチルセルロースフィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリシクロオレフィン、およびエチレン-酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系フィルム;ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系フィルム;ポリカーボネート系フィルム、ポリノルボルネン系フィルム、ポリアリレート系フィルム、ポリアクリル系フィルム、ポリフェニレンサルファイド系フィルム、ポリスチレン系フィルム、ポリビニル系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリイミド系フィルム、並びにポリオキシラン系フィルム等が挙げられる。
積層体の構成は、例えば第一の基材に透明フィルムまたは透明ガラス板を使用すれば、第二の基材として活性エネルギー線が透過し難い基材、例えば、木材、金属、プラスチック、紙加工品等を使用しても良い。
基材の厚さは、通常5~50000μm程度である。
塗工は、公知の塗工装置を使用できる。例えば、マイヤーバー、アプリケーター、刷毛、スプレー、ローラー、グラビアコーター、ダイコーター、マイクログラビアコーター、リップコーター、コンマコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、リバースコーター、スピンコーター等が挙げられる。
活性エネルギー線は、紫外線を含む波長ないし光が好ましく、波長150~550nmがより好ましい。活性エネルギー線の光源は、例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェ-ブ励起水銀灯、LEDランプ、キセノンランプ、およびメタルハライドランプ等が挙げられる。
活性エネルギー線の照射強度は、10~500mW/cm2が好ましい。照射強度と照射時間の積として表される積算照射量は、10~5000mJ/cm2が好ましく、30~4000mJ/cm2がより好ましい。
接着層の厚さは、0.1~6μm程度であり、0.1~3μmが好ましい。接着層の厚さが、上記範囲内であると接着力がより向上する。
積層体の実施態様を挙げると、例えば、透明フィルム/接着層/透明フィルム、又は透明フィルム/接着層/透明フィルム/接着層/透明フィルムといった、複数の透明フィルムを積層して得られるシ-ト状の多層フィルムが好ましい。また、他の実施態様は、透明フィルム/接着層/透明フィルム/接着層/透明フィルム/接着層/透明フィルムといったシ-ト状の多層フィルムを、ガラス又は光学シートといった他の光学部材に接着した構成も好ましい。これらの積層体は、活性エネルギー線硬化性接着剤を、基材の片面、あるいは両面から活性エネルギー線を照射する接着層を硬化させる。
本明細書の積層体の好ましい態様として偏光板が挙げられる。偏光板は、例えば、偏光子の両面を接着層を介して保護フィルムを貼り合わせる構成が挙げられる。
偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールフィルムが挙げられる。偏光子の厚さは、通常2~200μm程度である。
保護フィルムは、例えば、ポリアセチルセルロース系フィルムであるポリトリアセチルセルロースフィルム(以下、「TACフィルム」という)、ポリノルボルネンフィルムであるポリシクロオレフィンフィルム、ポリアクリルフィルム、ポリカーボネート系ィルム、ポリエステル系フィルムが挙げられる。保護フィルムの厚さは、通常5~200μm程度である。
偏光板は、例えば、第一の基材が偏光子であり、第二の基材に保護フィルムを使用することが好ましい。また偏光板は、前記第一の基材の第二の基材側の反対面に接着層を介して第三の基材を備えることができる。第三の基材は、保護フィルムを使用することが好ましい。
偏光板は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイに使用できる。
本明細書の接着剤は、偏光板を含む光学部材、および光学部材同士、および光学部材以外の部材に貼り合わせに使用することが好ましい。
光学部材は、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイパネルモジュール、タッチパネルモジュール、有機EL素子、および有機ELモジュール等に使用する部材である。
光学部材は、何らかの光学的機能を有するフィルムであり光学フィルムともいう。光学フィルムは、例えば、ハードコートフィルム、帯電防止コートフィルム、防眩コートフィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、反射防止フィルム、光拡散フィルム、輝度向上フィルム、プリズムフィルム(プリズムシートともいう)、加飾フィルム(タッチパネル用充填シートを意味する)、および導光フィルム(導光板ともいう)等が挙げられる。
以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお「部」は「重量部」であり、「%」は「重量%」を表す。表中の配合量は、重量%である。
[ポリビニルアルコール系偏光子の製造例]
ホウ酸20重量部、ヨウ素0.2重量部、ヨウ化カリウム0.5重量部を水480重量部に溶解させて染色液を調整した。この染色液にポリビニルアルコール(PVA)フィルム(ビニロンフィルム#40、アイセロ社製)を、30秒浸漬した後、フィルムを一方向に2倍に延伸し、乾燥させて、厚さ30μmのPVA偏光子を得た。
[実施例1]
<活性エネルギー線硬化性接着剤の製造例>
遮光された容量300mLのガラス瓶に、モノマー(A)としてノルマルブチルメタクリレート5重量%(共栄社化学社製 商品名ライトエステルNB)、モノマー(B)として4ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業社製 商品名4―HBA)30重量%、モノマー(C)としてネオペンチルグリコールジアクリレート(共栄社化学社製 商品名ライトアクリレート NP-A)40重量%、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート(東亞合成社製 商品名アロニックス M315)20重量%、光重合開始剤(G)としてOMINIRAD TPO(IGM Resins社製光ラジカル重合開始剤)2重量%、CPI-110P(サンアプロ社製、商品名CPI-110P)3重量%を加え、十分に攪拌と脱泡を行い、活性エネルギー線硬化性接着剤を得た。
[実施例2~34、比較例1~4]
実施例1の成分およびその配合量を表1~表5に記載された通りに変更した以外は、実施例1と同様に行うことで、それぞれ実施例2~34、ならびに比較例1~4について活性エネルギー線硬化性接着剤を得た。
実施例1~34、ならびに比較例1~4で得られた活性エネルギー線硬化性接着剤を用いて、下記の積層体Aおよび積層体Bをそれぞれ作製した。
<積層体Aの製造例>
透明フィルムとして、アクリルフィルムHBD-022(厚さ50μm、三菱レイヨン社製)、および、紫外線吸収剤を含有しないポリノルボルネン系フィルム(厚さ100μm 日本ゼオン社製の)を使用した。2枚の透明フィルムの片側の表面に300W・分/m2の放電量でコロナ処理を行った。その後1時間以内に、アクリルフィルムHBD-022のコロナ処理面上に、得られたエネルギー線硬化性接着剤を、ワイヤーバーコーターを用いて、厚みが4μmとなるように塗工し接着層を形成した。さらに紫外線吸収剤を含有しないポリノルボルネン系フィルムを重ね、アクリルフィルムがブリキ板に接するように、四方をセロハンテープで、ブリキ板に固定した。
活性エネルギー線照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度500mW/cm2、積算光量500mJ/cm2の紫外線を、日本ゼオン社製の紫外線吸収剤を含有しないポリノルボルネン系フィルム側から照射して、25℃―50%環境にて1日以上保管し積層体Aを作成した。
<積層体B(偏光板)の製造例>
第1の透明フィルムとして、富士フィルム社製の紫外線吸収剤含有ポリトリアセチルセルロース系フィルム:商品名「フジタック:80μm」(厚み80μm)を用い、第2の透明フィルムとして、日本ゼオン社製の紫外線吸収剤を含有しないポリノルボルネン系フィルム(厚さ100μm)を使用した。第1および第2の透明フィルムの片側の表面に300W・min/m2の放電量でコロナ処理を行い、その後1時間以内に、活性エネルギー線硬化性接着剤を、各フィルムのコロナ処理面上に、ワイヤーバーコーターを用いて厚みが4μmとなるように塗工し、接着層を形成した。第1および第2の透明フィルムに形成した接着層の間にポリビニルアルコール系偏光子を挟み、第1の透明フィルム/接着層/PVA系偏光子/接着層/第2の透明フィルムからなる積層体を得た。第1の透明フィルムがブリキ板に接するように、この積層体の四方をセロハンテープで固定し、ブリキ板に固定した。
活性エネルギー線照射装置(東芝社製 高圧水銀灯)で最大照度500mW/cm2、積算光量500mJ/cm2の紫外線を第2の透明フィルム側から照射して、25℃―50%環境にて1日以上保管し積層体B(偏光板)を作製した。
得られた積層体A,Bについて、初期接着力、曲面高温接着力、曲面低温接着力および、曲面湿熱接着力を評価した。結果を表1~表5に示す。
《初期接着力》
接着力は、JIS K6 854-4 接着剤-剥離接着強さ試験方法-第4部:浮動ローラー法に準拠して測定した。即ち、得られた積層体A及びBを、幅25mm×長さ150mmのサイズにカッターを用いて裁断して測定用サンプルを作製した。サンプルの片面に両面粘着テープ(トーヨーケム社製DF8712S)を貼り付け、ラミネータを用いて金属板上に接着させた。測定用の積層体には、透明フィルムの間に予め剥離用のキッカケを設けておき、この測定用の積層体を23℃、相対湿度50%の条件下で、300mm/分の速度、90°の角度で、接着力を測定した。接着力は、積層体Aは、アクリルフィルムHBD-022を引き剥がして接着力を測定した。また積層体Bは、第1の透明フィルム/接着層/PVA系偏光子を引き剥がして接着力を測定した。この接着力を以下の4段階で評価した。なお、評価基準は、◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:剥離不可、あるいは基材破壊 (極めて良好)
○:剥離力が2.0(N/25mm)以上 (良好)
△:剥離力が1.0(N/25mm)以上2.0(N/25mm)未満 (使用可)
×:剥離力が1.0(N/25mm)未満 (使用不可)
《曲面部高温接着力》
高温適性を以下の接着力で評価した。
直径8cmの金属製円柱(SUS304製)に得られた積層体Aを巻き付け、積層体Aの端部をセロハンテープで固定し、80℃、相対湿度50%RHで1か月間保管した後、積層体を金属製円柱から外した後、積層体Aの接着力を測定した。前記接着力は初期接着力の測定方法に準拠する。積層体Bも積層体Aの場合と同様に評価した。接着力は、以下の4段階で評価した。◎、○、△の評価であれば、実用上、問題のないレベルである。
◎:剥離力が1.5(N/25mm)以上 (極めて良好)
○:剥離力が1.0(N/25mm)以上1.5(N/25mm)未満 (良好)
△:剥離力が0.5(N/25mm)以上1.0(N/25mm)未満 (使用可)
×:剥離力が0.5(N/25mm)未満 (使用不可)
《曲面部低温接着力》
低温適性を以下の接着力で評価した。
上記曲面部高温接着力と同様に金属製円柱に固定した積層体の保管条件を-20℃に温度を変更した以外は、曲面部高温接着力と同様に接着力を測定した。接着力は、曲面部高温接着力と同じ基準で評価した。
《曲面部湿熱接着力》
高温高湿適性を以下の接着力で評価した。
上記曲面高温接着力と同様に金属製円柱に固定した積層体の保管条件を60℃―90%に変更した以外は、曲面部高温接着力と同様に接着力を測定した。接着力は、曲面部高温接着力と同じ基準で評価した。
以下、実施例で使用した成分とその略号を示す。
<モノマー(A)>
n-BMA:ノルマルブチルメタアクリレート、Tg20℃(共栄社化学社製 商品名ライトエステルNB)
n-LMA:ノルマルラウリルメタアクリレート、Tg-65℃(共栄社化学 社製 商品名ライトエステルL)
PME-100:メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、Tg -26℃(日油社製 商品名 ブレンマーPME-100)
PP-1000:ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、Tg-49℃
(日油社製 商品名 ブレンマーPP-1000)
PE-200:ポリエチレングリコールモノメタクリレート、Tg-26℃
(日油社製 商品名 ブレンマーPE-200)
FM1:不飽和脂肪酸ヒドロキシアルキルエステル修飾ε-カプロラクトン
(ダイセル社製 商品名プラクセル FM1)
<モノマー(B)>
4-HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業社製)
HPA:2ーヒドロキシプロピルアクリレート(大阪有機化学工業社製)
HEA:2ーヒドロキシエチルアクリレート(大阪有機化学工業社製)
<モノマー(C)>
NP-A:ネオペンチルグリコールジアクリレート
(共栄社化学社製 商品名ライトアクリレート NP-A)
M220:トリプロピレングリコールジアクリレート
(MIWON社製 商品名Miramer M220)
M―215:イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート
(東亞合成社製 商品名 アロニックスM215)
M―315:イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート
(東亞合成社製 商品名 アロニックスM315)
M300:トリメチロールプロパントリアクリレート
(MIWON社製 商品名Miramer M200)
M410:ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート
(MIWON社製 商品名Miramer M410)
DPHA:ジペンエリスリトールヘキサアクリレート
(MIWON社製 商品名Miramer M600)
<オリゴマー(D)>
UV3000B:ポリウレタン系アクリレートオリゴマー、重量平均分子量18000、(日本合成化学工業社製)
EBECRYL884:ポリエステル系アクリレートオリゴマー 重量平均分 子量3000(ダイセル・オルネクス社製)
EBECRYL860:エポキシ系アクリレートオリゴマー、重量平均分子量1200
(ダイセル・オルネクス社製)
<アルコキシシラン(E)>
KBE-403:3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(信越化学社製)
KBM-303:2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
(信越化学社製)
KBE-5103:3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製)
<化合物(F)>
EX-830:ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル
(ナガセケムテックス社製 商品名デナコールEX-830)
EX-212:1、6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
(ナガセケムテックス社製 商品名デナコールEX-212)
<光重合開始剤(G)>
OMNIRAD TPO:2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル- ホスフィンオキサイト゛ (IGM Resins社製)
CPI-110P:p-フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフ ルオロフォスフェート (サンアプロ社製)
OMNICAT 250:4-イソブチルフェニル(4-メチルフェニル) ヨードニウム・ ヘキサフルオロホスフェート (IGM Resins社製 )
<増感剤>
DETX-S:2,4-ジエチルチオキサントン(日本化薬社製)
<その他モノマー>
EMA:エチルメタアクリレート(Tg65℃ ライトエステルE Tgが25℃以上の1個のメタクリロイル基を有するモノマー 共栄社化学社製)
Figure 0007030263000001
Figure 0007030263000002
Figure 0007030263000003
Figure 0007030263000004
Figure 0007030263000005
表1~5の結果より実施例1~34の接着剤は、低温適性、高温適性、および高温高湿適性を備える接着層を形成できる。

Claims (7)

  1. ホモポリマーのガラス転移温度が0℃以下の1個のメタクリロイル基とアルキレンオキシ基またはアルキレンオキシ基および水酸基とを有するモノマー(A)、水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)(ただし、前記1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)を除く)、多官能ラジカル重合性モノマー(C)(ただし、1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)および前記水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)を除く)、および光重合開始剤(G)を含む活性エネルギー線硬化性接着剤中に、メタクリロイル基含有モノマー(A)を0. 1~15質量%、水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)を5~60質量%、多官能ラジカル重合性モノマー(C)を5~80質量%含む活性エネルギー線硬化性接着剤。
  2. 前記多官能ラジカル重合性モノマー(C)は、2官能ラジカル重合性モノマーおよび3官能ラジカル重合性モノマーからなる群より選択される1種以上である、請求項1に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤。
  3. さらに、多官能ラジカル重合性オリゴマー(D)(ただし、1個のメタクリロイル基を有するモノマー(A)および前記水酸基含有ラジカル重合性モノマー(B)、多官能ラジカル重合性モノマー(C)を除く)を含む、請求項1または2に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤。
  4. さらに、アルコキシシラン(E)を含む、請求項1~3いずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤。
  5. 前記光重合開始剤(G)が光ラジカル重合開始剤および光カチオン重合開始剤からなる群より選択される1種以上である、請求項1~4いずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤。
  6. 第一の基材、請求項1~5いずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤の硬化物である接着層、および第二の基材を備える、積層体。
  7. 偏光子、請求項1~5いずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化性接着剤の硬化物である接着層、および保護フィルムを備える、積層体
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