JP5369461B2 - 感圧式接着剤組成物、それを用いてなる感圧式接着シート、及び積層体 - Google Patents
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Description
ポリアミン(c)と、水酸基を末端に有するポリエステル鎖及び/又はポリエーテル鎖を有する不飽和化合物(d)と、をマイケル付加反応させて得られるアミノ化合物(B1)を、反応させてなる樹脂(C−1)であることを特徴とする第1の発明の感圧式接着剤組成物に関する。
ポリアミン(c)と、ポリエステル鎖及びポリエーテル鎖を有さない水酸基含有不飽和化合物(e)と、をマイケル付加反応させて得られるアミノ化合物(B2)を、反応させ、更に、
環状エステル化合物(f)及び/又は環状エーテル化合物(g)を反応させてなる樹脂(C−2)であることを特徴とする第1の発明の感圧式接着剤組成物に関する。
ポリアミン(c)と、水酸基を末端に有するポリエステル鎖及び/又はポリエーテル鎖を有する不飽和化合物(d)と、をマイケル付加反応させて得られるアミノ化合物(B1)を、反応させてなる樹脂(C−1)である。
ポリアミン(c)と、ポリエステル鎖及びポリエーテル鎖を有さない水酸基含有不飽和化合物(e)と、をマイケル付加反応させて得られるアミノ化合物(B2)を、反応させ、更に、
環状エステル化合物(f)及び/又は環状エーテル化合物(g)を反応させてなる樹脂(C−2)である。
ヘキサンジオール、メチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール若しくはこれらの混合物の縮合によるポリエーテルポリオール類;
などの水酸基が2個以上のものを用いることができる。
−[−O−R1−O−CO−]m−
(式中、R1は、2価の有機残基、mは、1以上の整数を表す。)
H2N−CH2−CH2−CH2−O−(CmH2m−O)n−CH2−CH2−CH2−NH2
(式中、mは2〜4の任意の整数、nは2〜50の任意の整数を示す。)
酢酸ビニル、酪酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ヘキサン酸ビニル、カプリル酸ビニル、ラウリル酸ビニル、パルミチン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の脂肪酸ビニル類;
ブチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;
1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン等のα−オレフィン類;
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、又は、これらのアルキルもしくはアルケニルモノエステル、フタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、イソフタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、テレフタル酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、コハク酸β−(メタ)アクリロキシエチルモノエステル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、けい皮酸等のカルボキシル基含有不飽和化合物類;
2−ヒドロキシエチル(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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシビニルベンゼン、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、アリルアルコールなどの水酸基含有不飽和化合物類;
アミド基含有不飽和化合物、ジアルキルアミノ基含有不飽和化合物、四級アンモニウム塩基含有不飽和化合物などの窒素含有不飽和化合物類;
を併用することができる。
ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス(βメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシリル基を有する不飽和化合物、及びその誘導体;
グリシジルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルアクリレートなどのエポキシ基含有不飽和化合物;
酢酸アリル、アリルベンゼン、シアン化アリル等のアリル化合物;
シアン化ビニル、ビニルシクロヘキサン、ビニルメチルケトン、スチレン、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、クロロスチレンなどのビニル化合物;
アセチレン、エチニルベンゼン、エチニルトルエン等のエチニル化合物;
も併用することができる。
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など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などのアルコキシシラン;
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などのアミノアルキル基とアルコキシ基とを有するシラン;
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などのメルカプト基を有する化合物;
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など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、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、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などが挙げられる。これらのいずれか1種以上を単独もしくは混合して使用することができる。
Mwの測定は、東ソー株式会社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「HPC−8020」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーであり、重量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。
合成例1
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)20部、トルエン20部を仕込み、プラクセルFA3(水酸基末端ポリカプロラクトンアクリレート、ダイセル化学工業製)108部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン108部を加えたものを化合物(1)溶液とする。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)30部、トルエン30部を仕込み、プラクセルFA2D(水酸基末端ポリカプロラクトンアクリレート、ダイセル化学工業製)121部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン121部を加えたものを化合物(2)溶液とする。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)20部、トルエン20部を仕込み、ブレンマーAE−200(水酸基末端ポリエチレングリコールアクリレート、日本油脂製)72部を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン74部を加えたものを化合物(3)溶液とする。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにイソホロンジアミン(IPDA)20部、トルエン20部を仕込み、4−ヒドロキシブチルアクリレート17部とブチルアクリレート15部の混合物を室温で滴下した。滴下終了後、80℃で2時間反応させた後、トルエン32部を加えたものを化合物(4)溶液とする。
合成例5
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにポリエーテルポリオールPP−1000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業株式会社製)301部、イソホロンジイソシアネート99部、トルエン100部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.033部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル192部、アセチルアセトン1.2部を加えた後、化合物(1)溶液188部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2−アミノ−2−メチル−プロパノール7.5部及びトルエン68部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−1)の重量平均分子量Mwは49,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにポリエーテルポリオールPP−2000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業株式会社製)728部、イソホロンジイソシアネート122部、トルエン212部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.071部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル516部、アセチルアセトン4.3部を加えた後、化合物(2)溶液171部及びジエチルアミン1.9部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、ジエチルアミン11.5部及びトルエン104部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−2)の重量平均分子量Mwは88,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにポリエーテルポリオールPP−1000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業株式会社製)264部、イソホロンジイソシアネート86部、トルエン88部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.029部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル134部、アセチルアセトン1.1部を加えた後、化合物(3)溶液105部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2−アミノ−2−メチル−プロパノール6.8部及びトルエン61部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−3)の重量平均分子量Mwは118,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにセバシン酸系ポリエステルポリオールHS2N−220S(分岐ノナンジオール/セバシン酸、豊国製油株式会社製)171部、イソホロンジイソシアネート29部、トルエン50部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.017部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル114部、アセチルアセトン0.6部を加えた後、化合物(1)溶液60部を1時間で滴下しさらに1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2−アミノ−2−メチル−プロパノール1.4部及びトルエン10部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−4)の重量平均分子量Mwは68,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにポリエーテルポリオールPTMG−2000SN(保土ヶ谷化学工業株式会社製)343部、イソホロンジイソシアネート57部、トルエン100部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.033部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル130部、アセチルアセトン1.2部を加えた後、化合物(2)溶液65部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2−アミノ−2−メチル−プロパノール6.0部及びトルエン54部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−5)の重量平均分子量Mwは168,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにポリエーテルポリオールPP−2000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業株式会社製)300部、イソホロンジイソシアネート50部、トルエン88部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.029部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル252部、アセチルアセトン1.2部を加えた後、化合物(4)溶液51部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2−アミノ−2−メチル−プロパノール4.3部及びトルエン39部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−6)の重量平均分子量Mwは98,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコにポリカーボネートポリオールC−1090(2官能ポリカーボネートポリオール、株式会社クラレ製)263部、イソホロンジイソシアネート87部、トルエン88部、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.029部を仕込み、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。40℃まで冷却し、酢酸エチル251部、アセチルアセトン1.1部を加えた後、化合物(4)溶液50部を1時間で滴下し、更に1時間熟成した。滴定でイソシアネート基残量を確認した後、2−アミノ−2−メチル−プロパノール3.8部及びトルエン35部を加えて、IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認し反応を終了した。このウレタンウレア樹脂(A−7)の重量平均分子量Mwは72,000であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコに約2,200の平均分子量を有する1,4−ブタンジオールポリアジペート 70部、イソホロンジイソシアネート35部を仕込み60℃において終夜攪拌した。次いで、7.5部の1,4−ブタンジオールと1.4部のジメチロールプロピオン酸を加えて、100℃まで徐々に昇温して、2時間反応を行った。得られたウレタンプレポリマー600部と26.6部のイソホロンジアミンを、加熱した二軸反応押出機の供給漏斗中に、別々の管路を通じて、連続的に計り入れた。1分当りの回転速度200において、120〜200℃の溶融温度において、スクリューで反応を行った。溶融した生成物を水溶中で急冷したのち、圧搾空気によって付着する水を除き、次いで粒状化した。このウレタンウレア樹脂(A−8)の重量平均分子量Mwは89,900であった。
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロートを備えた4口フラスコに合成例10で得られたウレタンウレア樹脂(A−6)の溶液を、固形分として100部相当量、トルエン100部、ε−カプロラクトン9.6部を添加し、モノブチル錫オキシド0.2部を添加して100℃において8時間反応を行った。このウレタンウレア樹脂(A−9)の重量平均分子量Mwは97,800であった。
オートクレーブ内に合成例10で得られたウレタンウレア樹脂(A−6)の溶液を、固形分として100部相当量、水酸化カリウム0.1部を添加し、直ちに140℃まで昇温しエチレンオキサイド11部を連続的に導入して付加反応を行った。2時間かけてエチレンオキサイドを導入した後、更に1時間反応を行った。常圧に戻しオートクレーブより内容物を取り出して、中和水洗、脱水処理を行った。このウレタンウレア樹脂(A−10)の重量平均分子量Mwは101,200であった。
合成例15
撹拌機、温度計および冷却管を備えた反応器にポリエーテルポリオールPP−1000(2官能ポリエーテルポリオール、三洋化成工業株式会社製)126部、キシレンジイソシアネート24部、トルエン64部を仕込み、100℃にて4時間反応させた。IRチャートのNCO特性吸収(2,270cm-1)が消失していることを確認して、酢酸エチル86部を加えて冷却し均一透明な溶液を得た。このウレタン樹脂(A−11)の重量平均分子量Mwは42,700であった。
合成例16
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置、窒素導入管を備えた反応容器に、n−ブチルアクリレート60.0部、2−エチルヘキシルアクリレート37.0部、4−ヒドロキシブチルアクリレート1.0部、アセトン150.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.06部を仕込み、この反応容器内の空気を窒素ガスで置換した後、攪拌しながら窒素雰囲気下中で、この反応溶液を60℃に昇温させ、5時間反応させた。次いで、反応終了後、トルエンを190部とアクリル酸0.84部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.50部を添加して、70℃に昇温し、6時間反応させた。反応後、トルエン55部を添加して室温まで冷却しアクリル樹脂の溶液を得た。このアクリル樹脂(A−12)の重量平均分子量Mwは1,580,000であった。
合成例5で得られた樹脂(A−1)溶液に酢酸エチルを加えて固形分が50%となるように調整した。表1に従って樹脂溶液100部に対して化合物(D)を添加し、更に樹脂溶液100部に対してシランカップリング剤0.5部を配合し、感圧式接着剤組成物を得た。
合成例10で得られた樹脂(A−6)溶液に酢酸エチルを加えて固形分が50%となるように調整した。表2に従って樹脂溶液100部に対して化合物(D)を添加し、更に樹脂溶液100部に対してシランカップリング剤0.5部を配合し、感圧式接着剤組成物を得た。
合成例5〜11、13〜15で得られた樹脂(A−1〜7、9〜11)溶液に酢酸エチルを加えて固形分が50%となるように調整した。又、合成例16で合成した樹脂(A−12)溶液に酢酸エチルを加えて固形分が20%となるように調整した。表1及び表2に従って樹脂溶液100部に対して化合物(D)を添加し、更に樹脂溶液100部に対してシランカップリング剤を0.5部、更に帯電防止剤として過塩素酸リチウムを配合し、感圧式接着剤組成物を得た。
合成例12で得られた樹脂(A−8)100部に対して塩化メチレン1000部を加え、帯電防止剤として過塩素酸リチウムを0.2部配合し、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物を厚さ1.1mmのフロートガラス板の両面に、乾燥後の厚みが25μmになるように塗工した。150mm×80mmの大きさに裁断した偏光板をそれぞれの吸収軸が直交するように150℃、40バールの圧力で5分間プレスして貼り合せ液晶セル用部材を得た。貼り付け適性、耐湿熱性、及び光学特性を以下の方法で評価した。結果を表2に示す。
液晶セル用部材の接着剤層に残る気泡の有無を下記の3段階の評価基準に基づいて評価をおこなった。
○:「気泡が全く認められず、実用上全く問題なし。」
△:「若干気泡が認められるが、実用上問題がない。」
×:「全面的に気泡があり、実用不可である。」
をそれぞれ意味する。
耐湿熱性の評価として、上記液晶セル用部材を80℃、相対湿度90%で1000時間放置した後の浮きハガレ、発泡を目視で観察した。耐湿熱性について、下記の3段階の評価基準に基づいて評価をおこなった。
○:「浮きハガレ・発泡が全く認められず、実用上全く問題なし。」
△:「若干浮きハガレ・発泡が認められるが、実用上問題がない。」
×:「全面的に浮きハガレ・発泡があり、実用不可である。」
をそれぞれ意味する。
光学特性の評価として、90℃で1000時間放置した後の上記液晶セル用部材に光を透過させたときの光漏れ(白抜け)を目視で観察した。光学特性について、下記の3段階の評価基準に基づいて評価をおこなった。
○:「光漏れが全く認められず、実用上全く問題なし。」
△:「若干光漏れが認められるが、実用上問題がない。」
×:「全面的に光漏れがあり、実用不可である。」
をそれぞれ意味する。
実施例1〜11、比較例1〜4、及び6〜8の感圧式接着剤組成物に関しては、上記積層体の剥離フィルムを剥がし、露出した接着剤層表面の表面抵抗値をデジタル超高抵抗/微少電流計(R8340 ADVANTEST製)で測定した。比較例5の接着剤組成物に関しては、フロートガラス板に塗工した後、接着剤層表面の表面抵抗値を同様の方法で測定した。
化合物(D−2):XDI/TMP(キシリレンジイソシネートのトリメチローププロパンアダクト体)の酢酸エチル溶液 NCO%=7.7%
シランカップリング剤:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
Claims (12)
- 水酸基を末端に有するポリエステル鎖及び/又はポリエーテル鎖を側鎖にもつウレタンウレア樹脂(C)を含む感圧式接着剤組成物であって、
ウレタンウレア樹脂(C)が、
ポリオール(a)とポリイソシアネート(b)と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ウレタンプレポリマー(A)に、ポリアミン(c)と、水酸基を末端に有するポリエステル鎖及び/又はポリエーテル鎖を有する不飽和化合物(d)と、をマイケル付加反応させて得られるアミノ化合物(B1)を、反応させてなる樹脂(C−1)、
または、
ポリオール(a)とポリイソシアネート(b)と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ウレタンプレポリマー(A)に、ポリアミン(c)と、ポリエステル鎖及びポリエーテル鎖を有さない水酸基含有不飽和化合物(e)と、をマイケル付加反応させて得られるアミノ化合物(B2)を、反応させてなる水酸基含有ウレタンウレア樹脂の水酸基に、環状エステル化合物(f)及び/又は環状エーテル化合物(g)を反応させてなる樹脂(C−2)、
であることを特徴とする感圧式接着剤組成物。 - ポリオール(a)が、ポリエーテルポリオール、及び/又はポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項1記載の感圧式接着剤組成物。
- ウレタンウレア樹脂(C)の重量平均分子量(Mw)が、10,000〜200,000であることを特徴とする請求項1または2記載の感圧式接着剤組成物。
- ウレタンウレア樹脂(C)中の官能基と反応しうる官能基を少なくとも2個有する化合物(D)を、ウレタンウレア樹脂(C)100重量部に対して0.2 〜5.0重量部含むことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の感圧式接着剤組成物。
- 化合物(D)が、ヘキサメチレンジイソシアネートトリメチロールプロパンアダクト体であることを特徴とする請求項4記載の感圧式接着剤組成物。
- アルコキシシリル基を有するシランカップリング剤を含むことを特徴とする請求項1〜5いずれか記載の感圧式接着剤組成物。
- 帯電防止剤をウレタンウレア樹脂(C)100重量部に対して0.01 〜5.0重量部含むことを特徴とする請求項1〜6いずれか記載の感圧式接着剤組成物。
- 請求項1〜7いずれか記載の感圧式接着剤組成物から形成される感圧式接着剤層をシート状基材上の片面又は両面に形成してなることを特徴とする感圧式接着性シート。
- 光学部材上に、請求項1〜7いずれか記載の感圧式接着剤組成物から形成される感圧式接着剤層が積層されてなる積層体。
- 光学部材が偏光板であることを特徴とする請求項9記載の積層体。
- 液晶セル用ガラス部材、請求項1〜7いずれか記載の感圧式接着剤組成物から形成される感圧式接着剤層、及び光学部材が、順次積層されてなる液晶セル用部材。
- 光学部材が偏光板であることを特徴とする請求項11記載の液晶セル用部材。
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