つぎに、本発明の実施形態について詳しく説明する。ただし、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートの、「(メタ)アクリル」は、アクリルとメタクリルの総称である。また、「多官能」とは、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有することを意味する。
<接着剤組成物>
本発明の接着剤組成物は、表面粗さRa0.1〜100μmの凸部面を有する基材シート[I]の凸部面と、平坦面を有する基材シート[II]の平坦面とを貼り合わせるための接着剤組成物であって、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)を含有するものである。ここで、接着剤組成物の構成成分について説明する。
〔ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)〕
かかるウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)は、エチレン性不飽和基とウレタン結合を有する化合物であり、とりわけ、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)及び多価イソシアネート系化合物(a2)の反応生成物や、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)、多価イソシアネート系化合物(a2)及びポリオール系化合物(a3)の反応生成物が挙げられる。中でも接着性の点から特に好ましくは、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)、多価イソシアネート系化合物(a2)及びポリオール系化合物(a3)の反応生成物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A1)である。
上記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)としては、例えば、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、2−ヒドロキシブチル(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、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシプロピルフタレート、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、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、脂肪酸変性−グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和基を1つ含有する水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物;
グリセリンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイル−オキシプロピルメタクリレート等のエチレン性不飽和基を2つ含有する水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物;
ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和基を3つ以上含有する水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物等が挙げられる。
これらの中でも、エチレン性不飽和基を1〜3個有する水酸基(メタ)アクリレート系化合物が硬化物の柔軟性を担保できる点と硬化性に優れる点から好ましく、エチレン性不飽和基を1個有する化合物として、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、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、エチレン性不飽和基を2個有する化合物として、グリセリンジ(メタ)アクリレート、エチレン性不飽和基を3個有する化合物として、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートが反応性及び汎用性に優れる点で好ましい。更にこれらの中でも、硬化した時の硬化物の硬化収縮を小さくできる点で、エチレン性不飽和基を1個有する化合物が好ましく、特には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)アクリレートが好ましい。
また、これら水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)は1種または2種以上組み合わせて使用することができる。
上記多価イソシアネート系化合物(a2)としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニルメタンポリイソシアネート、変性ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族系ポリイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等の脂環式系ポリイソシアネート、或いはこれらポリイソシアネートの3量体化合物または多量体化合物、アロファネート型ポリイソシアネート、ビュレット型ポリイソシアネート、水分散型ポリイソシアネート等が挙げられる。
これらの中でも、ウレタン化反応時の安定性の点から、ジイソシアネート系化合物が好ましく、特に、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等の脂環式系ジイソシアネートが好ましく用いられ、更に好ましくは硬化収縮が小さい点でイソホロンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネートが用いられ、殊に好ましくは反応性及び汎用性に優れる点で水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが用いられる。
また、多価イソシアネート系化合物(a2)は1種または2種以上組み合わせて使用することができる。
上記ポリオール系化合物(a3)としては、水酸基を2個以上含有する化合物であればよく、例えば、脂肪族ポリオール、脂環族ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオール、ポリイソプレン系ポリオール、(メタ)アクリル系ポリオール、ポリシロキサン系ポリオール等が挙げられる。
上記脂肪族ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,4−テトラメチレンジオール、1,3−テトラメチレンジオール、2−メチル−1,3−トリメチレンジオール、1,5−ペンタメチレンジオール、1,6−ヘキサメチレンジオール、3−メチル−1,5−ペンタメチレンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタメチレンジオール、ペンタエリスリトールジアクリレート、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール等の2個の水酸基を含有する脂肪族アルコール類、キシリトールやソルビトール等の糖アルコール類、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の3個以上の水酸基を含有する脂肪族アルコール類等が挙げられる。
上記脂環族ポリオールとしては、例えば、1,4−シクロヘキサンジオール、シクロヘキシルジメタノール等のシクロヘキサンジオール類、水添ビスフェノールA等の水添ビスフェノール類、トリシクロデカンジメタノール等が挙げられる。
ポリエーテル系ポリオールとしては、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、ポリテトラメチレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリペンタメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等のアルキレン構造含有ポリエーテル系ポリオールや、これらポリアルキレングリコールのランダム或いはブロック共重合体が挙げられる。
ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物、環状エステル(ラクトン)の開環重合物、多価アルコール、多価カルボン酸及び環状エステルの3種類の成分による反応物等が挙げられる。
上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−テトラメチレンジオール、1,3−テトラメチレンジオール、2−メチル−1,3−トリメチレンジオール、1,5−ペンタメチレンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサメチレンジオール、3−メチル−1,5−ペンタメチレンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタメチレンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、シクロヘキサンジオール類(1,4−シクロヘキサンジオール等)、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)、糖アルコール類(キシリトールやソルビトール等)等が挙げられる。
上記多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。
上記環状エステルとしては、例えば、プロピオラクトン、β−メチル−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。
上記ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、多価アルコールとホスゲンとの反応物、環状炭酸エステル(アルキレンカーボネート等)の開環重合物等が挙げられる。
上記多価アルコールとしては、上記ポリエステル系ポリオールの説明中で例示の多価アルコール等が挙げられ、上記アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート、ヘキサメチレンカーボネート等が挙げられる。
なお、ポリカーボネート系ポリオールは、分子内にカーボネート結合を有し、末端がヒドロキシル基である化合物であればよく、カーボネート結合とともにエステル結合を有していてもよい。
上記ポリオレフィン系ポリオールとしては、飽和炭化水素骨格としてエチレン、プロピレン、ブテン等のホモポリマーまたはコポリマーを有し、その分子末端に水酸基を有するものが挙げられる。
上記ポリブタジエン系ポリオールとしては、炭化水素骨格としてブタジエンの共重合体を有し、その分子末端に水酸基を有するものが挙げられる。
ポリブタジエン系ポリオールは、その構造中に含まれるエチレン性不飽和基の全部または一部が水素化された水添化ポリブタジエンポリオールであってもよい。
上記ポリイソプレン系ポリオールとしては、炭化水素骨格としてイソプレンの共重合体を有し、その分子末端に水酸基を有するものが挙げられる。
ポリイソプレン系ポリオールは、その構造中に含まれるエチレン性不飽和基の全部または一部が水素化された水添化ポリイソプレンポリオールであってもよい。
上記(メタ)アクリル系ポリオールとしては、(メタ)アクリル酸エステルの重合体または共重合体の分子内にヒドロキシル基を少なくとも2つ有しているものが挙げられ、かかる(メタ)アクリル酸エステルとしては、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)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
上記ポリシロキサン系ポリオールとしては、例えば、ジメチルポリシロキサンポリオール、メチルフェニルポリシロキサンポリオール等が挙げられる。
これらの中でも、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオールが好ましく、硬化物(接着剤)の柔軟性と光重合性化合物(B)との相溶性の点で、ポリエーテル系ポリオールが特に好ましく、中でもポリテトラメチレングリコールが最も好ましい。
また、ポリオール系化合物(a3)は1種または2種以上組み合わせて使用することができる。
本発明においては、ポリオール系化合物(a3)の数平均分子量が200〜3,000であることが好ましく、特には250〜2,000、更には300〜1,000であることが好ましい。かかる数平均分子量が小さすぎると架橋密度が上がりすぎて基材との密着不良となる傾向があり、大きすぎると結晶性が高くなり高粘度となる傾向がある。
なお、上記の数平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による数平均分子量であり、高速液体クロマトグラフィー(日本ウォーターズ社製、「Waters 2695(本体)」と「Waters 2414(検出器)」)に、カラム:Shodex GPC KF−806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100〜2×107、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定される。
本発明において、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)は、次のようにして製造することができる。下記の説明は、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)、多価イソシアネート系化合物(a2)及びポリオール系化合物(a3)を反応させてなるものについての説明であるが、かかる方法に準じて行うことにより、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)、多価イソシアネート系化合物(a2)を反応させてなるものも製造できる。
例えば、
(1)上記の水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)、多価イソシアネート系化合物(a2)、ポリオール系化合物(a3)を、反応器に一括または別々に仕込み反応させる方法、
(2)ポリオール系化合物(a3)と多価イソシアネート系化合物(a2)とを予め反応させて得られる反応生成物に、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)を反応させる方法、
(3)多価イソシアネート系化合物(a2)と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)とを予め反応させて得られる反応生成物に、ポリオール系化合物(a3)を反応させる方法等が挙げられるが、反応の安定性や副生成物の低減等の点から(2)の方法が好ましい。
ポリオール系化合物(a3)と多価イソシアネート系化合物(a2)との反応には、公知の反応手段を用いることができる。その際、例えば、多価イソシアネート系化合物(a2)中のイソシアネート基:ポリオール系化合物(a3)中の水酸基とのモル比を通常2n:(2n−2)(nは2以上の整数)程度にすることにより、イソシアネート基を残存させた末端イソシアネート基含有ウレタン(メタ)アクリレート系化合物を得ることができ、該化合物を得た後、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)との付加反応を行うことができる。
上記ポリオール系化合物(a3)と多価イソシアネート系化合物(a2)とを予め反応させて得られる反応生成物と、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)との付加反応にも、公知の反応手段を用いることができる。
反応生成物と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)との反応モル比は、例えば、多価イソシアネート系化合物(a2)のイソシアネート基が2個で、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)の水酸基が1個である場合は、反応生成物:水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)が1:2程度であり、多価イソシアネート系化合物(a2)のイソシアネート基が3個で、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)の水酸基が1個である場合は、反応生成物:水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)が1:3程度である。
この反応生成物と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)との付加反応においては、反応系の残存イソシアネート基含有率が0.5重量%以下になる時点で反応を終了させることにより、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)が得られる。
かかるポリオール系化合物(a3)と多価イソシアネート系化合物(a2)との反応、更にその反応生成物と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)との反応においては、反応を促進する目的で触媒を用いることも好ましく、かかる触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、トリメチル錫ヒドロキシド、テトラ−n−ブチル錫等の有機金属化合物、オクテン酸亜鉛、オクテン酸錫、ナフテン酸コバルト、塩化第1錫、塩化第2錫等の金属塩、トリエチルアミン、ベンジルジエチルアミン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、N−エチルモルホリン等のアミン系触媒、硝酸ビスマス、臭化ビスマス、ヨウ化ビスマス、硫化ビスマス等の他、ジブチルビスマスジラウレート、ジオクチルビスマスジラウレート等の有機ビスマス化合物や、2−エチルヘキサン酸ビスマス塩、ナフテン酸ビスマス塩、イソデカン酸ビスマス塩、ネオデカン酸ビスマス塩、ラウリル酸ビスマス塩、マレイン酸ビスマス塩、ステアリン酸ビスマス塩、オレイン酸ビスマス塩、リノール酸ビスマス塩、酢酸ビスマス塩、ビスマスリビスネオデカノエート、ジサリチル酸ビスマス塩、ジ没食子酸ビスマス塩等の有機酸ビスマス塩等のビスマス系触媒、無機ジルコニウム、有機ジルコニウム、ジルコニウム単体等のジルコニウム系触媒、2−エチルヘキサン酸亜鉛/ジルコニウムテトラアセチルアセトナート等の2種類以上の触媒を併用したものが挙げられ、中でも、ジブチル錫ジラウレート、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセンが好適である。なお、これらの触媒は1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
また、ポリオール系化合物(a3)と多価イソシアネート系化合物(a2)との反応、更にその反応生成物と水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(a1)との反応においては、イソシアネート基に対して反応する官能基を有しない有機溶剤、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族類等の有機溶剤を用いることができる。
また、反応温度は、通常30〜90℃、好ましくは40〜80℃であり、反応時間は、通常2〜10時間、好ましくは3〜8時間である。
かくして上記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)が得られる。
ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)の重量平均分子量は、1,000〜60,000であることが好ましく、特には1,500〜50,000、更には2,000〜30,000であることが好ましい。かかる重量平均分子量が小さすぎると硬化した時の硬化物(接着剤)の硬化収縮が大きくなる傾向にあり、大きすぎると粘度が高くなり取り扱いが困難になる傾向がある。
なお、上記の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフィー(昭和電工社製、「Shodex GPC system−11型」)に、カラム:Shodex GPC KF−806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100〜2×107、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定される。
また、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)の粘度については、60℃における粘度で、500〜100,000mPa・sであることが好ましく、特には800〜50,000mPa・s、更には1,000〜35,000mPa・sであることが好ましい。かかる粘度が高すぎると大量の希釈剤を使用しなければならず、作業性が低下する傾向があり、低すぎると接着性が低下する傾向がある。
なお、粘度の測定法はE型粘度計による。
本発明の接着剤組成物における、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)の含有割合としては、3〜70重量%であることが好ましく、特には5〜60重量%、更には10〜50重量%であることが好ましい。かかるウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)の含有割合が低すぎると、粘度が低すぎて作業性が低下する傾向があり、高すぎると、接着力が低下する傾向がみられる。
〔光重合性化合物(B)〕
また、本発明の接着剤組成物には、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)以外の、光重合性化合物(B)を含有することが好ましい。
本発明で用いられる光重合性化合物(B)は、塗工性、硬化性、接着性等のために用いられるものであり、例えば、エチレン性不飽和基を1つ有するエチレン性不飽和化合物(以下、「単官能モノマー」と記載することがある。)及びエチレン性不飽和基を2つ以上有するエチレン性不飽和化合物(以下、「多官能モノマー」と記載することがある。)の群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。中でも、塗工性の点で単官能モノマーが好ましい。
単官能モノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、α−メチルスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、酢酸ビニル、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、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(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)アクリルレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(n=2)(メタ)アクリレート、ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性(n=2.5)(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレート等のフタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、ジメチルアクリルアミド、2−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ビニルピロリドン、2−ビニルピリジン、ポリオキシエチレン第2級アルキルエーテルアクリレート等が挙げられる。
更に、その他に、アクリル酸のミカエル付加物あるいは2−アクリロイルオキシエチルジカルボン酸モノエステルも併用可能であり、アクリル酸のミカエル付加物としては、アクリル酸ダイマー、メタクリル酸ダイマー、アクリル酸トリマー、メタクリル酸トリマー、アクリル酸テトラマー、メタクリル酸テトラマー等が挙げられる。また、2−アクリロイルオキシエチルジカルボン酸モノエステルとしては、特定の置換基をもつカルボン酸であり、例えば2−アクリロイルオキシエチルコハク酸モノエステル、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸モノエステル、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸モノエステル、2−メタクリロイルオキシエチルフタル酸モノエステル、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸モノエステル、2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸モノエステル等が挙げられる。更に、その他オリゴエステルアクリレートも挙げられる。
また、多官能モノマーとしては、2官能モノマー、3官能以上のモノマーが挙げられる。
2官能モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリ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、ジプロピレングリコールジ(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、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ(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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(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アクリレート等が挙げられる。
3官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(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トリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリアクリレート等が挙げられる。
光重合性化合物(B)は上記の中から1種を用いてもよいし2種以上併用してもよい。
本発明においては、光重合性化合物(B)として、接着力の点でプロトン受容性基を含有する光重合性化合物(B1)を含むことが好ましい。更に、プロトン受容性基を含有する光重合性化合物(B1)が、相溶性の点で、窒素原子を含有する光重合性化合物であることが好ましく、特にはアミド基を含有する光重合性化合物であることが好ましく、更には下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。
〔化1〕
CH2=C(R1)−CONR2(R3)・・・(1)
(式(1)において、R1は、水素原子またはメチル基を示し、R2は、水素原子または置換基を有してもよい炭素数1〜4の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示し、R3は、水素原子または炭素数1〜4の直鎖または分岐鎖のアルキル基を示し、または、R2とR3は、互いに結合して、酸素原子を含んでもよく5員環または6員環を形成してもよい。ただし、R2とR3は、同時に水素原子である場合を除くものである。)
上記一般式(1)で表される化合物としては、例えば、N−メチル(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−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロール−N−プロパン(メタ)アクリルアミド、アミノメチル(メタ)アクリルアミド、アミノエチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトメチル(メタ)アクリルアミド、メルカプトエチル(メタ)アクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン、N−アクリロイルピペリジン、N−メタクリロイルピペリジン、N−アクリロイルピロリジン等が挙げられ、中でも相溶性の点でジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド等のジアルキルアクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン等の環式アミノアクリレート等が挙げられる。最も好ましいのはジメチルアクリルアミドである。
本発明において、光重合性化合物(B)中におけるプロトン受容性基を含有する光重合性化合物(B1)の含有割合(重量比)は20〜100重量%であることが好ましく、特には25〜98重量%、更には30〜95重量%であることが好ましい。かかるプロトン受容性基を含有する光重合性化合物(B1)の含有割合が低すぎると基材シート同士の接着力が低くなる傾向がある。
また、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)と光重合性化合物(B)の含有割合(重量比)は、基材シートとの接着性の点から、1:1.5〜1:10であることが好ましく、更に好ましくは、1:2〜1:8、特に好ましくは、1:2〜1:6、殊に好ましくは1:2〜1:3である。かかる含有割合において、光重合性化合物(B)が少なすぎると粘度が高く作業性の低下を招く傾向があり、多すぎると粘度が低すぎて作業性が低下するとともに光学特性の低下を招いてしまう傾向がある。
〔(メタ)アクリル系樹脂(C)〕
本発明の接着剤組成物には、更に(メタ)アクリル系樹脂(以下、単に「アクリル系樹脂」ということがある)(C)を含有することが塗工時の造膜性の点で好ましい。
本発明におけるアクリル系樹脂(C)とは、(メタ)アクリル系モノマーを含有するモノマー成分を重合してなるものであり、(メタ)アクリル系モノマーを単独で用いるか、または2種以上を併用して重合してなるものである。
アクリル系樹脂(C)は、好ましくは、重合成分として、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)を含有し、必要に応じて、官能基含有モノマー(c2)、その他の共重合性モノマー(c3)を共重合成分とすることもできる。
かかる(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル等の脂肪族系(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、(メタ)アクリル酸フェニルエステル等の芳香族系(メタ)アクリル酸エステル系モノマーが挙げられる。
かかる脂肪族系(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば、アルキル基の炭素数が、通常1〜20、特に好ましくは1〜15、更に好ましくは1〜10である(メタ)アクリル酸アルキルエステルや、脂環構造を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。
かかる(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
かかる、脂環構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、具体的には、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
芳香族系(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(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、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(メタ)アクリル酸エステル系モノマーとしては、例えば、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いるか、または2種以上を併用することができる。
かかる(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)の中でも、共重合性、塗膜強度に優れる点、取り扱いやすさ、及び原料入手しやすさの点で、脂肪族系(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、代表的にはメチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートが好ましく用いられ、特に好ましくはメチル(メタ)アクリレートである。
これら(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)は単独で用いるか、または2種以上を併用することができる。
官能基含有モノマー(c2)としては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、アルコキシ基含有モノマー、フェノキシ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、窒素含有モノマー(但し、上記アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマーを除く。)、グリシジル基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー等が挙げられる。これらは単独で用いるか、または2種以上を併用することができる。
上記水酸基含有モノマーとしては、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、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のカプロラクトン変性モノマー、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、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等の1級水酸基含有モノマー;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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(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−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の2級水酸基含有モノマー;2,2−ジメチル−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の3級水酸基含有モノマーが挙げられる。
また、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のポリエチレングリコールエステル、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸のポリプロピレングリコールエステル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−モノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン変性モノマーを用いてもよい。
上記カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、アクリルアミドN−グリコール酸、ケイ皮酸、(メタ)アクリル酸のミカエル付加物(例えば、アクリル酸ダイマー、メタクリル酸ダイマー、アクリル酸トリマー、メタクリル酸トリマー、アクリル酸テトラマー、メタクリル酸テトラマー等)、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルジカルボン酸モノエステル(例えば、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸モノエステル、2−メタクリロイルオキシエチルコハク酸モノエステル、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸モノエステル、2−メタクリロイルオキシエチルフタル酸モノエステル、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸モノエステル、2−メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸モノエステル等)等が挙げられる。なお、かかるカルボキシル基含有モノマーは、酸のまま用いてもよいし、アルカリで中和された塩の形で用いてもよい。
上記アルコキシ基含有モノマーとしては、例えば、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクト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−モノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の脂肪族系の(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
上記フェノキシ基含有モノマーとしては、例えば、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記アミド基含有モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−(n−ブトキシアルキル)アクリルアミド、N−(n−ブトキシアルキル)メタクリルアミド、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−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、アクリルアミド−3−メチルブチルメチルアミン、ジメチルアミノアルキルアクリルアミド、ジメチルアミノアルキルメタクリルアミド等が挙げられる。
上記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、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)アクリレートやその4級化物等が挙げられる。
上記窒素含有モノマーとしては、例えば、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
上記グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。
上記リン酸基含有モノマーとしては、例えば、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート(例えば、共栄社化学社製の「ライトエステルP−1M」、「ライトアクリレートP−1A」等)、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、ポリエチレングリコールモノメタクリレートのリン酸エステル(例えば、ローディア日華社製の「Sipomer PAM100」、「Sipomer PAM4000」等)、ポリエチレングリコールモノアクリレートのリン酸エステル(例えば、ローディア日華社製の「SipomerPAM5000」等)、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートのリン酸エステル(例えば、ローディア日華社製の「Sipomer PAM200」等)、ポリプロピレングリコールモノアクリレートのリン酸エステル(例えば、ローディア日華社製の「Sipomer PAM300」等)等のポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレートのリン酸エステル、リン酸メチレン(メタ)アクリレート、リン酸トリメチレン(メタ)アクリレート、リン酸プロピレン(メタ)アクリレート、リン酸テトラメチレン(メタ)アクリレート等のリン酸アルキレン(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸あるいはその塩等が挙げられる。
これら官能基含有モノマー(c2)は単独で用いるか、または2種以上を併用することができる。
その他の共重合性モノマー(c3)としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、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、ビニルピロリドン、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のモノマーが挙げられる。
また、高分子量化を目的とする場合、エチレングリコールジ(メタ) アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエ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、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン等のエチレン性不飽和基を2つ以上有する化合物等を併用することもできる。
これらその他の共重合性モノマー(c3)は単独で用いるか、または2種以上を併用することができる。
アクリル系樹脂(C)において、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)、官能基含有モノマー(c2)、及びその他共重合性モノマー(c3)の含有割合は、(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)が好ましくは10〜100重量%、特に好ましくは20〜95重量%、官能基含有モノマー(c2)が好ましくは0〜90重量%、特に好ましくは5〜80重量%、その他共重合性モノマー(c3)が好ましくは0〜50重量%、特に好ましくは0〜40重量%である。
本発明におけるアクリル系樹脂(C)としては、塗膜強度に優れる点で、アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合成分とする重合体であることが好ましく、特にメチル(メタ)アクリレートを重合成分とする重合体であることが好ましく、更にはメチルメタリレートを重合成分とする重合体であることが好ましく、更に特にはポリメチルメタクリレートであることが、好ましい。
アクリル系樹脂(C)の重合に際しては、例えば、溶液ラジカル重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等の従来公知の重合方法を採用することができ、重合条件についても従来公知の一般的な重合条件に従って重合すればよい。
例えば、有機溶剤中に、上記(メタ)アクリル酸エステル系モノマー(c1)、官能基含有モノマー(c2)、その他の共重合性モノマー(c3)等の重合モノマー、重合開始剤(アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル、2,2−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、過酸化ベンゾイル等)を混合あるいは滴下し、還流状態あるいは50〜90℃の条件下で、2〜20時間ラジカル重合を行えばよい。
アクリル系樹脂(C)のガラス転移温度(Tg)は、通常、0〜180℃、好ましくは15〜175℃、特に好ましくは50〜130℃である。かかるガラス転移温度が高すぎると硬化物の熱収縮の緩和作用が低下する傾向があり、低すぎると硬化物の熱耐久性が低下する傾向がある。
上記ガラス転移温度の測定はDSC(示差走査熱量計)を用いて測定した値である。
かくして得られるアクリル系樹脂(C)の重量平均分子量については、通常、1万〜50万、好ましくは1万〜10万である。かかる重量平均分子量が大きすぎると塗膜強度が低下する傾向があり、小さすぎるとガラス基材等の基材との密着性や塗膜外観性が低下する傾向がある。
また、アクリル系樹脂(C)の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、通常、1〜4、好ましくは1.5〜2.5である。
なお、上記の重量平均分子量、数平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算によるものであり、高速液体クロマトグラフィー(日本ウォーターズ社製、「Waters2695(本体)」と「Waters2414(検出器)」)に、カラム:ShodexGPCKF−806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100〜2×107、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定されるもので、また分散度は重量平均分子量と数平均分子量より求められる。
本発明において、アクリル系樹脂(C)として、実質的に溶剤を含まない無溶剤型アクリル系樹脂(C1)を用いることが、VOC(揮発性有機化合物)規制対応等の環境対応、乾燥工程を省略できることによる生産効率の向上、熱や溶剤に対して弱い素材への塗工性の向上等の点で好ましい。
上記無溶剤型アクリル系樹脂(C1)としては、樹脂中に実質的に溶剤を含まないアクリル系樹脂を用いることができる。「実質的に溶剤を含まないアクリル系樹脂」としては、樹脂中における溶剤の含有量が通常3重量%以下、好ましくは1重量%以下、特に好ましくは0.5重量%以下、更に好ましくは0.2重量%以下であるアクリル系樹脂が挙げられる。
このような無溶剤型アクリル系樹脂(C1)は、一般的には、希釈溶剤を用いず重合性モノマーを高温で重合する方法や、希釈溶剤を用いて重合性モノマーを重合した後、希釈溶剤を揮発し取り除く方法で製造される。
上記無溶剤型アクリル系樹脂(C1)として、具体的には、例えば、東亞合成社製の「ARUFON UP−1000」(重量平均分子量:3000、ガラス転移温度:−77℃)、「ARUFONUP−1010」(重量平均分子量:1700、ガラス転移温度:−31℃)、「ARUFONUP−1020」(重量平均分子量:2000、ガラス転移温度:−80℃)、「ARUFONUP−1061」(重量平均分子量:1600、ガラス転移温度:−60℃)、「ARUFONUP−1080」(重量平均分子量:6000、ガラス転移温度:−61℃)、「ARUFONUP−1110」(重量平均分子量:2500、ガラス転移温度:−64℃)、「ARUFONUP−1150」(重量平均分子量:5000、ガラス転移温度:68℃)、「ARUFONUP−1170」(重量平均分子量:8000、ガラス転移温度:−57℃)、「ARUFONUP−1190」(重量平均分子量:1700、ガラス転移温度:−50℃)、「ARUFONUP−1500」(重量平均分子量:12000)、三菱レイヨン社製の「ダイヤナールBR−50」(重量平均分子量:65000、ガラス転移温度:100℃)、「ダイヤナールBR−60」(重量平均分子量:70000、ガラス転移温度:75℃)、「ダイヤナールBR−80」(重量平均分子量:95000、ガラス転移温度:105℃)、「ダイヤナールBR−82」(重量平均分子量:150000、ガラス転移温度:95℃)、「ダイヤナールBR−83」(重量平均分子量:40000、ガラス転移温度:105℃)、「ダイヤナールBR−90」(重量平均分子量:230000、ガラス転移温度:65℃)等の無官能基タイプの無溶剤型アクリル系樹脂;
東亞合成社製の「ARUFON UH−2000」(重量平均分子量:11000、ガラス転移温度:−55℃)、「ARUFONUH−2041」(重量平均分子量:2500、ガラス転移温度:−50℃)、「ARUFONUH−2170」(重量平均分子量:14000、ガラス転移温度:60℃)、「ARUFONUH−2190」(重量平均分子量:6000、ガラス転移温度:−47℃)、「ARUFONUHE−2012」(重量平均分子量:5800、ガラス転移温度:20℃)等の水酸基含有タイプの無溶剤型アクリル系樹脂;
東亞合成社製の「ARUFON UC−3510」(重量平均分子量:2000、ガラス転移温度:−50℃)、三菱レイヨン社製の「ダイヤナールBR−605」(重量平均分子量:50000、ガラス転移温度:60℃)等のカルボキシル基含有タイプの無溶剤型アクリル系樹脂;
東亞合成社製の「ARUFON UG−4000」(重量平均分子量:3000、ガラス転移温度:−61℃)、「ARUFONUG−4010」(重量平均分子量:2900、ガラス転移温度:−57℃)、「ARUFONUG−4035」(重量平均分子量:11000、ガラス転移温度:52℃)、「ARUFONUG−4040」(重量平均分子量:11000、ガラス転移温度:63℃)、「ARUFONUG−4070」(重量平均分子量:9700、ガラス転移温度:58℃)等のエポキシ基含有タイプの無溶剤型アクリル系樹脂;
東亞合成社製の「ARUFON US−6100」(重量平均分子量:2500、ガラス転移温度:−58℃)、「ARUFONUS−6110」(重量平均分子量:2500、ガラス転移温度:−57℃)、「ARUFONUS−6150」(重量平均分子量:7000、ガラス転移温度:−50℃)、「ARUFONUS−6170」(重量平均分子量:3000)等のアルコキシシリル基含有タイプの無溶剤型アクリル系樹脂;
等が挙げられる。
無溶剤型アクリル系樹脂(C1)のガラス転移温度(Tg)は、通常−100〜150℃、好ましくは−90〜130℃、特に好ましくは−90〜120℃である。かかるガラス転移温度が高すぎると硬化物の熱収縮の緩和作用が低下する傾向があり、低すぎると硬化物の熱耐久性が低下したり、塗膜強度が低下したりする傾向がある。
無溶剤型アクリル系樹脂(C1)の重量平均分子量は、通常500〜300,000、好ましくは800〜200,000、特に好ましくは1,000〜150,000である。かかる重量平均分子量が大きすぎると塗膜強度が低下する傾向があり、小さすぎるとガラス基材等の基材との密着性や塗膜外観性が低下する傾向がある。
また、アクリル系樹脂(C)としては、調合が容易であるなどの工業的メリットから、有機溶剤を配合し、溶剤含有型のアクリル系樹脂(C2)も使用できる。かかる有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、トルエン、キシレン等の芳香族類、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、ジアセトンアルコール等が挙げられる。これら上記の有機溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
〔光重合開始剤(D)〕
本発明の接着剤組成物においては、更に光重合開始剤(D)を含有させることが、ごく短時間の紫外線等の活性エネルギー線照射により硬化させることが可能となる点で好ましい。
上記光重合開始剤(D)としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;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、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o−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−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−N,N−ジメチル−N−[2−(1−オキソ−2−プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4−ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、2−(3−ジメチルアミノ−2−ヒドロキシ)−3,4−ジメチル−9H−チオキサントン−9−オンメソクロリド等のチオキサントン類;2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフォンオキサイド類;等が挙げられる。なお、これら光重合開始剤(D)は、1種のみが単独で用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
また、これらの助剤として、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等を併用することも可能である。
これら光重合開始剤(D)の中でも、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾイルイソプロピルエーテル、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−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンを用いることが好ましい。
上記光重合開始剤(D)の含有量については、上記光重合性化合物(B)100重量部に対して、0.5〜20重量部であることが好ましく、特には0.8〜15重量部、更には1〜10重量部であることが好ましい。上記光重合開始剤(D)の含有量が少なすぎると、硬化性に乏しく物性が安定しなくなる傾向があり、多すぎると低分子量成分が多くなり架橋密度が低下し耐水性や耐熱性等が低下する傾向がある。
〔その他〕
本発明の接着剤組成物には、上記成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、帯電防止剤、その他のアクリル系接着剤、その他の接着剤、ウレタン樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル、フェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂等の粘着付与剤、ポリオール等の可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、着色剤、充填剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、機能性色素等の従来公知の添加剤や、紫外線あるいは放射線照射により呈色あるいは変色を起こすような化合物を配合することができるが、これら添加剤の配合量は、組成物全体の30重量%以下であることが好ましく、特に好ましくは20重量%以下である。
また、上記添加剤の他にも、接着剤組成物の構成成分の製造原料等に含まれる不純物等が少量含有されたものであってもよい。
かくして本発明の接着剤組成物が得られる。本発明の接着剤組成物は、好ましくは活性エネルギー線照射により硬化することにより、接着剤として機能するものであり、基材シート同士を接着するための接着剤として好適に用いることができる。
本発明の接着剤組成物は、基材への塗工性の観点から、25℃での粘度が、通常、1〜100,000mPa・sであり、好ましくは、10〜50,000mPa・s、特に好ましくは50〜30,000mPa・sである。粘度が低すぎると、基材への塗工時にムラが発生する傾向があり、高すぎると、基材への塗工が困難になる傾向がある。
また、本発明の接着剤組成物は溶剤を含んでいてもよいし、無溶剤型の組成物として用いてもよいが、接着剤中の溶剤を乾燥する工程を省略することができる無溶剤型の組成物として用いた方が好ましい。なお、溶剤を含む場合の濃度は、接着剤の固形分として通常、3〜90重量%であり、好ましくは5〜80重量%、特に好ましくは10〜70重量%である。濃度が低すぎると、基材へ塗工した際にレベリング性が低下する傾向があり、高すぎると粘度が上がってしまい塗工しづらくなる傾向がある。かかる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、トルエン、キシレン等の芳香族類、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、ジアセトンアルコール等が挙げられ、これら上記の溶剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<積層体>
本発明においては、更に、基材シート[I]と基材シート[II]とが、上記の接着剤組成物の硬化体を介して積層されていることが好ましい。本発明の接着剤組成物を用いて基材シート[I]と基材シート[II]とを積層して、硬化することにより積層体を得た場合には、より接着剤層の剥がれ等がなく経時安定性に優れる積層体が得られるようになる。
上記基材シート[I]としては、シートの少なくとも片面が、表面粗さRa0.1〜100μmの凸部面を有するものであり、凸部面は、複数の凸部を備えており、凸部の高さは一定でも、異なっていてもよい。また、凸部形状は、例えば、ドット、ストライプ、格子等があげられ、特にストライプ形状であることが、光学性と接着性の両面からは好ましい。
そして、基材シート[I]としては、1軸方向に形成された凸状レンズが隣接して略全面に配列されたレンズシート、いわゆるプリズムシートや、ランダムに凹凸が形成された拡散シートであることが特に好ましい。プリズムシートとしては、例えば、ピッチを60μm、凹凸高さの平均を30μm、凸部の頂角を90度(直角)のプリズムシート、のようなものがある。
なお、上記表面粗さRa(μm)の測定は、JIS B 0601(1982)、中心線平均粗さに準じるものであり、プリズムシートや拡散シートの場合、凹凸高さの平均が、これに相当する。
このような基材シート[I]の材質及び製造方法は、公知の各種態様が採り得る。例えば、ダイより押し出したシート状の樹脂材料を、この樹脂材料の押し出し速度と略同速度で回転する凹部転写ローラ(凸部面の反転型が表面に形成されている)と、この転写ローラに対向配置され同速度で回転するニップローラ板とで挟圧し、転写ローラ表面の凹凸形状を樹脂材料に転写する樹脂シートの製造方法が採用できる。
また、ホットプレスにより、凸部面の反転型が表面に形成されている転写型板(スタンパー)と樹脂板とを積層し、熱転写によりプレス成形する樹脂シートの製造方法が採用できる。
このような製造方法に使用される樹脂材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等が挙げられる。
また、他の製造方法として、透明なフィルム(例えば、上記熱可塑性樹脂よりなるフィルム)の表面に、凹凸ローラ(凸部面の反転型が表面に形成されている)表面の凹凸を転写形成する樹脂シートの製造方法が採用できる。
一方、上記基材シート[II]としては、シートの少なくとも片面が、平坦面を有するものであれば、他面が、上記基材シート[I]に示す凸部形状を有するものであってもよい。ここで、平坦面とは、凹凸のない平面をいい、好ましくは表面粗さRaが、0.1μm未満のものをいう。表面粗さRaの下限値は、通常0.001μmである。
このような基材シート[II]として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、二軸延伸を行ったポリエチレンテレフタレート、ポリアミドイミド、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロースアシレート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースダイアセテート等の材質の公知の透明なフィルムが使用できる。これらのうち、特に、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル、セルロースアシレート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリカーボネート、ポリプロピレンや環状ポリオレフィン等のポリオレフィンが好ましく使用できる。
また、基材シート[II]としては、シート片面が上記基材シート[I]で示す凸部面であり、他面が平坦面であるシートを用いることもできる。特に、光学シートを得るためには、基材シート[II]が、プリズムシート及び拡散シートの少なくとも一方であることが好ましい。
そして、より優れた光学シートを得るためには、基材シート[I]及び基材シート[II]が共にプリズムシートであることや、基材シート[I]が拡散シートで基材シート[II]がプリズムシートであること、基材シート[I]がプリズムシートで基材シート[II]が拡散シートであることが好ましい。
本発明の接着剤組成物は、従来充分な接着力を得にくかったプリズムシート同士の接着や、プリズムシートと拡散シートの接着において、非常に優れた接着力を有することができる。
基材シート[I]と基材シート[II]がともにプリズムシートの場合、両者は、凸状レンズ(プリズム)の軸が略直交する向きに配されている。すなわち、基材シート[I]のプリズムシートの凸状レンズの軸が垂直方向に配されている場合、基材シート[II]のプリズムシートの凸状レンズの軸は平行方向に配されている。
本発明の積層体の好適な一つの実施形態の断面図を図1に示す。図1に示す積層体は、下から順に、拡散シート1、プリズムシート2、接着剤組成物の硬化体5、プリズムシート3、拡散シート4が積層されてなる光学シートである。基材シート[I]及び基材シート[II]が、ともにプリズムシートである形態は、プリズムシート2と、プリズムシート3との間に例示され、また、基材シート[I]がプリズムシート、基材シート[II]が拡散シートである形態は、プリズムシート3と、拡散シート4との間に例示され、更に、基材シート[I]が拡散シート、基材シート[II]がプリズムシートである形態は、拡散シート1と、プリズムシート2との間に例示される。なお、この拡散シート1とプリズムシート2との貼り合わせについて、より詳細に示した図を、図5に示す。
また、図1に示す積層体を説明する分解斜視図を図2に示し(硬化体5は図示せず)、プリズムシート2,3を、図2に示すX−X’に沿って切断した断面図を図3に示す。
ここで、図1及び図2の、拡散シート1及び拡散シート4は、例えば、PETフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレン等の透明なフィルム(支持体)の表面に(片面)に、光拡散性を有する複数のビーズをアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、オレフィン系樹脂などのバインダーで固定したシートであり、所定の光拡散性能を有する。拡散シート1,4は、主にバックライト面内の輝度ムラを低減させる目的で用いられる。
上記ビーズとしては、例えば、アクリルビーズ、シリカビーズ、硫酸バリウム、酸化チタン、珪酸カルシウム等が挙げられる。例えば、TDF−127(東レセーハン社製)、オパルスBS−080(恵和社製)、D141(ツジデン社製)、等が挙げられる。
また、ビーズの平均粒径は、100μm以下であることが好ましく、50μm以下であることが特に好ましく、25μm以下であることが更に好ましい。また、拡散シート1と拡散シート4とはビーズの平均粒径が異なっており、光拡散性能も異なっていることが好ましい。
また、上記プリズムシート2及びプリズムシート3としては、例えば、PETフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレン等の基材6の表面に、アレイ状のプリズムパターン7を施した光学シートをいい、主にバックライトの光を集光させ輝度を向上させる目的で用いられる。
プリズムパターン7の材料としては、アクリル系フォトポリマー、ポリカーボネート、フルオレン系樹脂等が用いられるが、これに限定されない。また、プリズムパターン7は、厳密にプリズム形状でなくてもよく、頂部にR形状を施したものや、ウェーブフィルム状または下向きプリズム状であってもよい。
図1の積層体は、プリズムシート2,3同士が、本発明の接着剤組成物の硬化体5によって接着されている。具体的には、一方のプリズムシート3の平坦面に接着剤組成物を薄膜塗布し、このプリズムシート3を、接着剤組成物を用いて他方のプリズムシート2のプリズムパターン面(凸部面)に貼り合わせ、上記接着剤組成物を硬化させることによって接着されている。このとき、プリズムシート2,3は、プリズムシート2の凸部によって点接合もしくは線接合される。
また、図1の拡散シート1とプリズムシート2とが、本発明の接着剤組成物の硬化体5によって接着されてもよい。具体的には、一方のプリズムシート2の平坦面に接着剤組成物を薄膜塗布し、このプリズムシート2を、接着剤組成物を用いて、拡散シート1の凸部面に貼り合わせ、上記接着剤組成物を硬化させることによって接着することもできる(図5)。
図3は、図2の分解斜視図におけるプリズムシート2,3を、図2に示すX−X’に沿って切断した断面図である。図3の断面図に示すように、プリズムシート2,3のプリズムパターン7は、それぞれ同じ凹凸高さの複数の凸部(プリズム)から構成される。なお、プリズムシート2とプリズムシート3のプリズムパターン7は、それぞれ同じ凹凸高さのプリズムパターンであってもよいし、異なっていてもよい。
他の実施形態として、図4のプリズムシート2に示すように、同じ凹凸高さのプリズムパターン7より一段高い複数の凸部(プリズム)8を、上記プリズムパターン7の中に一定間隔で配置するプリズムシートを用いることもある。
図4に示すように、プリズムパターン7より一段高い複数の凸部(プリズム)8を一定間隔において配置する場合、高めの凸部(プリズム)8のみが接着する。複数の凸部のうち、高めの凸部を設ける間隔は、輝度を向上させる観点から、1/3(凸部3つのうちの1つを高めの凸部に設定)〜1/10であることが好ましい。
図6は、図2の分解斜視図における拡散シート1、プリズムシート2を、図2に示すX−X’に沿って切断した断面図である。なお、図6は、拡散シート1とプリズムシート2との組合せを詳細に示した図5の、分解図に相当する。図6の断面図に示すように、プリズムシート2のプリズムパターン7は、規則的なパターンが並んでおり、拡散シート1の拡散層9は、ランダムなパターンが並んでいる。なお、プリズムパターン7は、高さや形状が均一であってもよいし、不均一であってもよい。また、拡散層9の形状は、ランダムでもよいし、規則的であってもよい。
<積層体の製造方法>
本発明の積層体の製造方法としては、前記接着剤組成物を用いて、基材シート[I]と基材シート[II]とを積層する工程と、上記接着剤組成物を硬化する工程とを備える。具体的には、基材シート[II]の平坦面に、通常、液状とした接着剤組成物を均一に塗布した後、接着剤組成物を介して基材シート[I]の凸部面に貼り合わせ、圧着し、活性エネルギー線照射を行うことで、接着剤組成物が硬化し、積層体が得られる。
かかる接着剤組成物を基材シート[II]の平坦面に塗工するにあたっては、例えば、リバースコーター、グラビアコーター(ダイレクト,リバースやオフセット)、バーリバースコーター、ロールコーター、ダイコーター、バーコーター、ロッドコーター等を用いたり、ディッピング方式による塗工を行なったりすることができる。
かかる貼り合わせ及び圧着には、例えばロールラミネーター等を用いることができ、その圧力は0.1〜10MPaの範囲から選択される。
かかる活性エネルギー線照射には、遠紫外線、紫外線、近紫外線、赤外線等の光線、X線、γ線等の電磁波の他、電子線、プロトン線、中性子線等が利用できるが、硬化速度、照射装置の入手のし易さ、価格等から紫外線照射による硬化が有利である。なお、電子線照射を行なう場合は、上記光重合開始剤(D)を用いなくても硬化可能である。
かかる紫外線照射を行なう時の光源としては、高圧水銀灯、無電極ランプ、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライト、LEDランプ等が用いられる。
かかる紫外線照射は、2〜3000mJ/cm2、好ましくは10〜2000mJ/cm2の条件で行われる。
特に上記高圧水銀灯の場合は、例えば、5〜3000mJ/cm2、好ましくは50〜2000mJ/cm2の条件で行われる。
また、上記無電極ランプの場合は、例えば、2〜2000mJ/cm2、好ましくは10〜1000mJ/cm2の条件で行われる。
そして、照射時間は、光源の種類、光源と塗布面との距離、塗工厚、その他の条件によっても異なるが、通常は、数秒〜数十秒、場合によっては数分の1秒でもよい。一方、上記電子線照射の場合には、例えば、50〜1000keVの範囲のエネルギーを持つ電子線を用い、2〜50Mradの照射量とするのがよい。
かかる活性エネルギー線(紫外線、電子線等)の照射方向は、任意の適切な方向から照射することができるが、積層体の劣化を防げる点で、基材シート[I]の凸部面ではない面側から照射することが好ましい。
上記により得られる本発明の積層体における接着剤層の厚さは、通常0.01〜20μm、好ましくは0.01〜10μm、特に好ましくは0.01〜7μm、更に好ましくは0.1〜5μmである。かかる厚さが薄すぎると接着力自体の凝集力が得られず、接着強度が得られない傾向があり、厚すぎると割れ等により積層体の耐久性が低下する傾向がある。
本発明の接着剤組成物は、初期及び経時での接着力に優れる接着剤となり、凸部面を有する基材シート[I]の凸部面と、平坦面を有する基材シート[II]の平坦面とを貼り合わせる用途に用いられるが、中でも特に、プリズムシート同士の貼り合わせ(図3に例示)、プリズムシートと拡散シートの貼り合わせ(図6に例示)に好適であり、また、プリズムシートそのものの水分率に左右されずに良好な接着性を示すものであり、更に乾燥工程の必要がなく積層体の生産効率にも優れるものである。
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
なお、例中「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
実施例及び比較例に先立って、下記に示す接着剤組成物の各成分及び基材シートを用意した。
<ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)>
〔ウレタンアクリレート(A−1)の合成例〕
撹拌機を備えた500ml反応容器に、ジブチル錫ジラウレートを0.3g、重合禁止剤として4−メトキシフェノールを0.2g、ポリテトラメチレングリコール(分子量650)166gを仕込み、これらを撹拌しながら液温が40℃になるまで加温した。
反応溶液に水添化ジフェニルメタンジイソシアネート200gを徐々に添加し、1時間かけて60℃まで昇温した。60℃で反応を続けながら遊離NCO%が8.6%になるまで反応を継続した後に、2−ヒドロキシエチルアクリレート134gを添加し、遊離NCO%が0.5%以下になるまで反応を継続し、2官能ポリエーテル系ウレタンアクリレートを得た。
得られた2官能ポリエーテル系ウレタンアクリレートの重量平均分子量は3,000、粘度12,000mPa・s/60℃であった。
〔ウレタンアクリレート(A−2)の合成例〕
内温計、撹拌機、冷却管を備えたフラスコに、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート366g(1.40モル)、ポリエーテルジオール469g(直鎖構造;水酸基価167mgKOH/g;水酸基価から計算される数平均分子量672;0.70モル)、反応触媒としてジブチルスズジラウレート0.1gを仕込み、70℃で反応させた。残存イソシアネート基が7.0%以下となった時点で60℃まで冷却し、2−ヒドロキシエチルアクリレート165g(1.42モル)、重合禁止剤としてメトキシフェノール0.4gを更に仕込み、60℃で反応させ、残存イソシアネート基が0.3%以下となった時点で反応を終了し、エーテル構造を有するウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A−2)(重量平均分子量;5,000、粘度;20,000mPa・s/60℃)を得た。
〔ウレタンアクリレート(A−3)の合成例〕
内温計、撹拌機、冷却管を備えたフラスコに、イソホロンジイソシアネート301g(1.35モル)、ポリカーボネートジオール540g(直鎖構造;水酸基価140.5mgKOH/g;水酸基価から計算される数平均分子量799;0.68モル)、反応触媒としてジブチルスズジラウレート0.1gを仕込み、80℃で反応させた。残存イソシアネート基が6.8%以下となった時点で60℃まで冷却し、2−ヒドロキシエチルアクリレート159g(1.37モル)、重合禁止剤としてメトキシフェノール0.4gを更に仕込み、60℃で反応させ、残存イソシアネート基が0.3%以下となった時点で反応を終了し、カーボネート構造を有するウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A−3)(重量平均分子量;5,000、粘度;50,000mPa・s/60℃)を得た。
<光重合性化合物(B)>
(B−1)ジメチルアクリルアミド(興人社製、DMAA)
(B−2)ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(日本油脂社製、ブレンマーADE−200)
(B−3)2−エチルヘキシルアクリレート(三菱化学社製)
(B−4)ベンジルアクリレート(大阪有機化学社製、ビスコート#160)
(B−5)環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート(大阪有機化学社製、ビスコート#200)
(B−6)ジエチルアクリルアミド(KJケミカルズ社製、DEAA)
(B−7)トリメチロールプロパントリアクリレート(東亞合成社製、M−309)
<(メタ)アクリル系樹脂(C)>
(C−1)アクリルポリマー(東亞合成社製、UP−1010)
(C−2)アクリルポリマー(三菱レイヨン社製、ダイヤナールBR−83)
<光重合開始剤(D)>
(D−1)1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、イルガキュア184)
<基材シート[I],[II]>
また、基材シート[I],[II]として、プリズムシートを用意した。かかるプリズムシートは、ピッチ50μm、凹凸高さの平均25μm(表面粗さRa25μm)、凸部の頂角90度である。
〔実施例1〕
上記ウレタンアクリレート(A−1)15部、ジメチルアクリルアミド(B−1)60部、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート(B−2)10部、2−エチルヘキシルアクリレート(B−3)5部、アクリルポリマー(C−1)10部、光重合開始剤(D−1)2部を、フラスコで撹拌混合し、接着剤組成物を得た。プリズムシートの平坦面上に接着剤組成物をメチルエチルケトンで50%希釈した溶液を、乾燥後厚み1μmになるようにバーコーターで塗工し、80℃の乾燥機で10分間乾燥した。得られた接着剤層付きプリズムシート上に、もう1枚のプリズムシートのプリズムパターン面を2kgのハンドローラーで貼り合わせ、フィルムを得た。得られたフィルムにUV照射機(高圧水銀灯)で500mJ/cm2露光し、接着剤を硬化させ、プリズムシート2枚が接着された積層シートを得た。
〔実施例2〜6及び比較例1,2〕
上記実施例1において、下記の表1に示す通りの配合組成にした以外は実施例1と同様にしてプリズムシート2枚が接着された積層シートを得た。
上記で得られた積層シートを用いて、下記の通り性能評価を行い、その結果を表1に併せて示した。
[接着性評価]
上記で得られた積層シートを、15cm×2.5cmにカットし、凸部ストライプ方向に対して、垂直方向に剥離するように(一ストライプずつ剥がしていくように)、23℃の室温下、JIS Z 0237の接着力の測定法に準じ、180°剥離強度(N/25mm)を測定した。
上記表1の結果より、実施例1〜6の積層シートは、いずれも180°剥離強度が高く、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(A)を含有しない比較例1及び2の積層シートに比べて、いずれも優れた接着性を有することが分かった。