JP7796028B2 - Reinforcement film, device with reinforcement film, and method for manufacturing the same - Google Patents
Reinforcement film, device with reinforcement film, and method for manufacturing the sameInfo
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Description
本発明は、デバイス表面に貼設される補強フィルムに関する。さらに、本発明は補強フィルムを備えるデバイスおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a reinforcing film that is attached to the surface of a device. Furthermore, the present invention relates to a device equipped with a reinforcing film and a method for manufacturing the same.
ディスプレイ等の光学デバイスや電子デバイスの表面には、表面保護や耐衝撃性付与等を目的として、粘着性フィルムが貼着される場合がある。このような粘着性フィルムは、通常、フィルム基材の主面に粘着剤層が固着積層されており、この粘着剤層を介してデバイス表面に貼り合わせられる。 Adhesive films are sometimes applied to the surfaces of optical devices such as displays and electronic devices for purposes such as surface protection and impact resistance. Such adhesive films typically have an adhesive layer firmly laminated to the main surface of a film substrate, and are attached to the device surface via this adhesive layer.
デバイスの組み立て、加工、輸送等の使用前の状態において、デバイスまたはデバイス構成部品の表面に粘着性フィルムを仮着することにより、被着体の傷つきや破損を抑制できる。特許文献1には、フィルム基材上に光硬化性の粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える補強フィルムが開示されている。 By temporarily attaching an adhesive film to the surface of a device or device component before use, such as during device assembly, processing, or transportation, it is possible to prevent scratches and damage to the adherend. Patent Document 1 discloses a reinforcing film that has an adhesive layer made of a photocurable adhesive composition on a film substrate.
この補強フィルムは、粘着剤のゲル分率が高く、被着体との貼り合わせ直後は低粘着性であるため、被着体からの剥離が容易である。そのため、被着体からのリワークが可能であるとともに、被着体の補強を必要としない箇所から補強フィルムを位置選択的に剥離除去することも可能である。補強フィルムの粘着剤は、光硬化により被着体と強固に接着するため、被着体の表面にフィルム基材が永久接着した状態となり、デバイスの表面保護等を担う補強材として利用可能である。 This reinforcing film has a high gel fraction in the adhesive and low adhesion immediately after application to the adherend, making it easy to peel off from the adherend. This allows for rework from the adherend, and also makes it possible to selectively peel off the reinforcing film from areas of the adherend that do not require reinforcement. The adhesive in the reinforcing film firmly bonds to the adherend upon photocuring, leaving the film substrate permanently bonded to the surface of the adherend, making it usable as a reinforcing material for protecting the surface of devices, etc.
近年では、樹脂フィルム等の折り曲げ可能な基板(フレキシブル基板)を用いた有機ELパネルが実用化されており、折り曲げ可能なフレキシブルディスプレイが提案されている。折り畳み可能なフレキシブルディスプレイ(フォルダブルディスプレイ)では、同じ場所で屈曲が繰り返し行われる。屈曲箇所では、内側には圧縮応力、外側には引張応力が付与され、屈曲箇所およびその周辺に歪みが生じ、被着体からの粘着剤の剥がれが生じる場合がある。特許文献2では、フォルダブルディスプレイにおける部材間の貼り合わせに柔らかい粘着シートを用いて、屈曲箇所での応力歪みを緩和することが提案されている(例えば特許文献2,3)。In recent years, organic EL panels using bendable substrates (flexible substrates) such as resin films have been put to practical use, and foldable flexible displays have been proposed. Foldable flexible displays are repeatedly bent at the same location. At the bent point, compressive stress is applied to the inside and tensile stress to the outside, causing distortion at the bent point and its surrounding area, which can lead to peeling of the adhesive from the adherend. Patent Document 2 proposes using a soft adhesive sheet to bond components together in a foldable display, thereby mitigating stress distortion at the bent point (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
特許文献1で提案されている補強フィルムをフレキシブルデバイスに適用する場合、光硬化後の粘着剤が硬いため、屈曲箇所での剥がれが生じる場合がある。特に、低温での粘着剤の柔軟性および接着保持力が低いため、低温で屈曲試験を実施した際に、屈曲箇所で被着体からの粘着剤の剥離が生じやすい。特許文献2,3に記載の粘着シートは、低温環境で屈曲を繰り返した際の被着体からの剥離が抑制されているものの、粘着剤が光硬化性を有しておらず、被着体と貼り合わせた直後から高い接着性を示すため、剥離や加工が容易ではない。When the reinforcing film proposed in Patent Document 1 is applied to a flexible device, peeling may occur at bending points due to the hardness of the adhesive after photocuring. In particular, the flexibility and adhesive retention of the adhesive are low at low temperatures, so when a bending test is performed at low temperatures, the adhesive is likely to peel from the adherend at bending points. The adhesive sheets described in Patent Documents 2 and 3 suppress peeling from the adherend when repeatedly bent in a low-temperature environment, but the adhesive is not photocurable and exhibits high adhesion immediately after being attached to the adherend, making them difficult to peel or process.
上記に鑑み、本発明は、被着体との貼り合わせ直後は剥離が容易であり、被着体との貼り合わせ後に粘着剤を光硬化することにより被着体と強固に接着可能であり、かつ屈曲試験による剥がれが生じ難い補強フィルムの提供を目的とする。In light of the above, the present invention aims to provide a reinforcing film that is easy to peel off immediately after being attached to an adherend, can be firmly adhered to the adherend by photocuring the adhesive after being attached to the adherend, and is less likely to peel off during a bending test.
本発明の補強フィルムは、フィルム基材の一主面上に固着積層された粘着剤層を備える。粘着剤層は、アクリル系ベースポリマーおよび光硬化剤を含む光硬化性組成物からなる。アクリル系ベースポリマーのガラス転移温度は-45℃以下が好ましい。 The reinforcing film of the present invention comprises an adhesive layer adhered and laminated to one main surface of a film substrate. The adhesive layer comprises a photocurable composition containing an acrylic-based polymer and a photocuring agent. The glass transition temperature of the acrylic-based polymer is preferably -45°C or lower.
アクリル系ベースポリマーは、モノマーユニットとして、ヒドロキシ基含有モノマーおよびカルボキシ基含有モノマーからなる群から選択される1以上を含有し、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤等の架橋剤が、ベースポリマーのヒドロキシ基および/またはカルボキシ基と結合することにより架橋構造が導入されている。架橋剤の量は、アクリル系ポリマー100重量部に対して、0.05~1重量部程度であってもよい。 The acrylic base polymer contains, as a monomer unit, one or more monomers selected from the group consisting of hydroxyl group-containing monomers and carboxyl group- containing monomers, and a crosslinking agent such as an isocyanate crosslinking agent or an epoxy crosslinking agent is bonded to the hydroxyl group and/or carboxyl group of the base polymer to introduce a crosslinked structure. The amount of the crosslinking agent may be about 0.05 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the acrylic polymer.
粘着剤層を構成する光硬化性組成物は、アクリル系ベースポリマー100重量部に対して、光硬化剤を3~30重量部含有することが好ましい。光硬化剤としては、例えば、多官能(メタ)アクリレートが用いられる。多官能(メタ)アクリレートは、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドにより変性されたアルキレンオキサイド変性多官能(メタ)アクリレートであってもよい。光硬化剤の官能基当量は、例えば80~300g/eq程度である。 The photocurable composition that constitutes the adhesive layer preferably contains 3 to 30 parts by weight of a photocuring agent per 100 parts by weight of the acrylic base polymer. For example, a polyfunctional (meth)acrylate is used as the photocuring agent. The polyfunctional (meth)acrylate may be an alkylene oxide-modified polyfunctional (meth)acrylate modified with an alkylene oxide such as ethylene oxide or propylene oxide. The functional group equivalent of the photocuring agent is, for example, approximately 80 to 300 g/eq.
粘着剤層は、光硬化後において、-20℃におけるせん断貯蔵弾性率が1.0×104~5.0×105Paであることが好ましい。光硬化後の粘着剤層の25℃におけるせん断貯蔵弾性率は、8.0×103~5.0×105Paが好ましい。 After photocuring, the pressure-sensitive adhesive layer preferably has a shear storage modulus at −20° C. of 1.0×10 4 to 5.0×10 5 Pa. After photocuring, the pressure-sensitive adhesive layer preferably has a shear storage modulus at 25° C. of 8.0×10 3 to 5.0×10 5 Pa.
光硬化前の粘着剤層の-20℃におけるせん断貯蔵弾性率は、1.0×104~5.0×105Paが好ましい。光硬化前の粘着剤層の25℃におけるせん断貯蔵弾性率は5.0×103~1.0×104Paが好ましい。 The shear storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer at −20° C. before photocuring is preferably 1.0×10 4 to 5.0×10 5 Pa. The shear storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer at 25° C. before photocuring is preferably 5.0×10 3 to 1.0×10 4 Pa.
光硬化後の粘着剤層の25℃におけるせん断貯蔵弾性率は、光硬化前の粘着剤層の25℃におけるせん断貯蔵弾性率の1.2~7倍が好ましい。光硬化後の粘着剤層の-20℃におけるせん断貯蔵弾性率は、光硬化前の粘着剤層の-20℃におけるせん断貯蔵弾性率の1.2~7倍が好ましい。 The shear storage modulus at 25°C of the adhesive layer after photocuring is preferably 1.2 to 7 times the shear storage modulus at 25°C of the adhesive layer before photocuring. The shear storage modulus at -20°C of the adhesive layer after photocuring is preferably 1.2 to 7 times the shear storage modulus at -20°C of the adhesive layer before photocuring.
デバイスの表面に上記の補強フィルムを貼り合わせ、粘着剤層を光硬化することにより、補強フィルム付きデバイスが得られる。デバイスは折り曲げ可能なフレキシブルデバイスであってもよい。 A device with a reinforcing film is obtained by laminating the above-mentioned reinforcing film to the surface of the device and photocuring the adhesive layer. The device may be a flexible device that can be bent.
本発明の補強フィルムは、粘着剤層が光硬化性組成物からなり、被着体との接着後に粘着剤層を光硬化することにより、被着体との接着力が上昇する。光硬化前は被着体との接着力が小さいため、被着体からの剥離が容易である。補強フィルムの粘着剤層は、光硬化後も貯蔵弾性率が低く、応力歪の緩和性が高いため、折り曲げ可能なデバイスにおいて、同一箇所で屈曲を繰り返した場合でも、屈曲箇所における粘着剤層の剥離が抑制され、接着信頼性に優れている。 The reinforcing film of the present invention has an adhesive layer made of a photocurable composition, and by photocuring the adhesive layer after adhering to the adherend, the adhesive strength with the adherend increases. Because the adhesive strength with the adherend is low before photocuring, it is easy to peel from the adherend. Even after photocuring, the adhesive layer of the reinforcing film maintains a low storage modulus and high stress-strain relaxation properties. Therefore, even when a bendable device is repeatedly bent at the same location, peeling of the adhesive layer at the bent location is suppressed, resulting in excellent adhesion reliability.
図1は、補強フィルムの一実施形態を表す断面図である。補強フィルム10は、フィルム基材1の一主面上に粘着剤層2を備える。粘着剤層2は、フィルム基材1の一主面上に固着積層されている。粘着剤層2は光硬化性組成物からなる光硬化性粘着剤であり、紫外線等の活性光線の照射により硬化して、被着体との接着強度が上昇する。 Figure 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a reinforcing film. The reinforcing film 10 comprises an adhesive layer 2 on one main surface of a film substrate 1. The adhesive layer 2 is fixedly laminated onto one main surface of the film substrate 1. The adhesive layer 2 is a photocurable adhesive made from a photocurable composition, and is cured by exposure to actinic rays such as ultraviolet light, thereby increasing the adhesive strength with the adherend.
図2は、粘着剤層2の主面上にセパレータ5が仮着された補強フィルムの断面図である。図3は、折り畳み可能なデバイス20の表面に補強フィルム10が貼設された補強フィルム付きデバイス100の断面図である。図4は、ヒンジ25を中心にデバイスを折りたたんだ状態を示す断面図である。 Figure 2 is a cross-sectional view of a reinforced film with a separator 5 temporarily attached to the main surface of the adhesive layer 2. Figure 3 is a cross-sectional view of a device 100 with a reinforced film in which a reinforced film 10 is attached to the surface of a foldable device 20. Figure 4 is a cross-sectional view showing the device folded around the hinge 25.
粘着剤層2の表面からセパレータ5を剥離除去し、粘着剤層2の露出面をデバイス20の表面に貼り合わせることにより、デバイス20の表面に補強フィルム10が貼設される。この状態では、粘着剤層2は光硬化前であり、デバイス20上に補強フィルム10(粘着剤層2)が仮着された状態である。粘着剤層2を光硬化することにより、デバイス20と粘着剤層2との界面での接着力が上昇し、デバイス20と補強フィルム10とが固着される。 The separator 5 is peeled off and removed from the surface of the adhesive layer 2, and the exposed surface of the adhesive layer 2 is attached to the surface of the device 20, thereby attaching the reinforcing film 10 to the surface of the device 20. In this state, the adhesive layer 2 has not yet been photocured, and the reinforcing film 10 (adhesive layer 2) is temporarily attached to the device 20. By photocuring the adhesive layer 2, the adhesive strength at the interface between the device 20 and the adhesive layer 2 increases, and the device 20 and the reinforcing film 10 are firmly attached.
「固着」とは積層された2つの層が強固に接着しており、両者の界面での剥離が不可能または困難な状態である。「仮着」とは、積層された2つの層間の接着力が小さく、両者の界面で容易に剥離できる状態である。 "Fixed" means that the two laminated layers are firmly bonded together, making it impossible or difficult to separate them at their interface. "Temporary adhesion" means that the adhesive strength between the two laminated layers is weak, making them easy to separate at their interface.
図2に示す補強フィルムでは、フィルム基材1と粘着剤層2とが固着しており、セパレータ5は粘着剤層2に仮着されている。フィルム基材1とセパレータ5を剥離すると、粘着剤層2とセパレータ5との界面で剥離が生じ、フィルム基材1上に粘着剤層2が固着した状態が維持される。剥離後のセパレータ5上には粘着剤は残存しない。 In the reinforcing film shown in Figure 2, the film substrate 1 and adhesive layer 2 are bonded together, and the separator 5 is temporarily attached to the adhesive layer 2. When the film substrate 1 and separator 5 are peeled apart, peeling occurs at the interface between the adhesive layer 2 and the separator 5, and the adhesive layer 2 remains bonded to the film substrate 1. No adhesive remains on the separator 5 after peeling.
図3に示す補強フィルム付きデバイスは、粘着剤層2の光硬化前においては、デバイス20と粘着剤層2とが仮着状態である。フィルム基材1とデバイス20を剥離すると、粘着剤層2とデバイス20との界面で剥離するため、フィルム基材1上に粘着剤層2が固着した状態が維持される。デバイス20上には粘着剤が残存しないため、リワークや切断加工等の剥離操作が容易である。粘着剤層2を光硬化後は、粘着剤層2とデバイス20との接着力が上昇し、固着状態となるため、デバイス20からフィルム1を剥離することは困難である。 In the device with reinforcing film shown in Figure 3, before the adhesive layer 2 is photocured, the device 20 and the adhesive layer 2 are temporarily attached to each other. When the film substrate 1 and the device 20 are peeled apart, the peeling occurs at the interface between the adhesive layer 2 and the device 20, so the adhesive layer 2 remains adhered to the film substrate 1. Because no adhesive remains on the device 20, peeling operations such as rework and cutting are easy. After the adhesive layer 2 is photocured, the adhesive strength between the adhesive layer 2 and the device 20 increases, resulting in a fixed state, making it difficult to peel the film 1 from the device 20.
[フィルム基材]
補強フィルム10のフィルム基材1としては、可撓性のプラスチックフィルムが用いられる。フィルム基材1と粘着剤層2とを固着するために、フィルム基材1の粘着剤層2付設面は離型処理が施されていないことが好ましい。
[Film substrate]
A flexible plastic film is used as the film substrate 1 of the reinforcing film 10. In order to bond the film substrate 1 and the pressure-sensitive adhesive layer 2 together, it is preferable that the surface of the film substrate 1 to which the pressure-sensitive adhesive layer 2 is to be attached is not subjected to a release treatment.
フィルム基材の厚みは、例えば4~150μm程度である。剛性付与や衝撃緩和等によりデバイスを補強する観点から、フィルム基材1の厚みは5μm以上が好ましく、12μm以上がより好ましく、20μm以上がさらに好ましく、25μm以上が特に好ましい。補強フィルムに可撓性を持たせて折り畳み可能とする観点から、フィルム基材1の厚みは125μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。機械強度と可撓性とを両立する観点から、フィルム基材1の圧縮強さは、100~3000kg/cm2が好ましく、200~2900kg/cm2がより好ましく、300~2800kg/cm2がさらに好ましく、400~2700kg/cm2が特に好ましい。 The thickness of the film substrate is, for example, about 4 to 150 μm. From the viewpoint of reinforcing the device by imparting rigidity and shock absorption, the thickness of the film substrate 1 is preferably 5 μm or more, more preferably 12 μm or more, even more preferably 20 μm or more, and particularly preferably 25 μm or more. From the viewpoint of imparting flexibility to the reinforcing film so that it can be folded, the thickness of the film substrate 1 is preferably 125 μm or less, more preferably 100 μm or less. From the viewpoint of achieving both mechanical strength and flexibility, the compressive strength of the film substrate 1 is preferably 100 to 3,000 kg/cm 2 , more preferably 200 to 2,900 kg/cm 2 , even more preferably 300 to 2,800 kg/cm 2 , and particularly preferably 400 to 2,700 kg/cm 2 .
フィルム基材1を構成するプラスチック材料としては、ポリエステル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート系樹脂、アラミド系樹脂等が挙げられる。ディスプレイ等の光学デバイス用の補強フィルムにおいては、フィルム基材1は透明フィルムであることが好ましい。また、フィルム基材1側から活性光線を照射して粘着剤層2の光硬化を行う場合は、フィルム基材1は、粘着剤層の硬化に用いられる活性光線に対する透明性を有することが好ましい。機械強度と透明性とを兼ね備えることから、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂、透明ポリイミド、透明アラミドが好適に用いられる。被着体側から活性光線を照射する場合は、被着体が活性光線に対する透明性を有していればよく、フィルム基材1は活性光線に対して透明でなくてもよい。 Examples of plastic materials constituting the film substrate 1 include polyester resins, polyolefin resins, cyclic polyolefin resins, polyamide resins, polyimide resins, polyether ether ketone, polyethersulfone, polyarylate resins, and aramid resins. In reinforcement films for optical devices such as displays, the film substrate 1 is preferably a transparent film. Furthermore, when photocuring of the adhesive layer 2 is performed by irradiating actinic rays from the film substrate 1 side, the film substrate 1 is preferably transparent to the actinic rays used to cure the adhesive layer. Polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, as well as transparent polyimides and transparent aramids, are preferred because they combine mechanical strength and transparency. When irradiating actinic rays from the adherend side, the adherend only needs to be transparent to actinic rays; the film substrate 1 does not need to be transparent to actinic rays.
フィルム基材1の表面には、易接着層、易滑層、離型層、帯電防止層、ハードコート層、反射防止層等の機能性コーティングが設けられていてもよい。なお、前述のように、フィルム基材1と粘着剤層2とを固着するために、フィルム基材1の粘着剤層2付設面には離型層が設けられていないことが好ましい。The surface of the film substrate 1 may be provided with a functional coating such as an easy-adhesion layer, an easy-slip layer, a release layer, an antistatic layer, a hard coat layer, or an anti-reflection layer. As mentioned above, in order to bond the film substrate 1 and the pressure-sensitive adhesive layer 2 together, it is preferable that no release layer be provided on the surface of the film substrate 1 to which the pressure-sensitive adhesive layer 2 is attached.
[粘着剤層]
フィルム基材1上に固着積層される粘着剤層2は、ベースポリマーおよび光硬化剤を含む光硬化性組成物からなる。粘着剤層2は、光硬化前はデバイスやデバイス部品等の被着体との接着力が小さいため、剥離が容易である。粘着剤層2は、光硬化により被着体との接着力が向上するため、デバイスの使用時においても補強フィルムがデバイス表面から剥離し難く、接着信頼性に優れる。
[Adhesive layer]
The adhesive layer 2, which is fixedly laminated on the film substrate 1, is made of a photocurable composition containing a base polymer and a photocuring agent. Before photocuring, the adhesive layer 2 has low adhesive strength to an adherend such as a device or device component, and is therefore easy to peel off. Because the adhesive strength to the adherend of the adhesive layer 2 improves upon photocuring, the reinforcing film is less likely to peel off from the device surface even when the device is in use, resulting in excellent adhesive reliability.
光硬化性の粘着剤は一般的な保管環境では硬化はほとんど進行せず、紫外線等の活性光線の照射により硬化する。そのため、本発明の補強フィルムは、粘着剤層2の硬化のタイミングを任意に設定可能であり、工程のリードタイム等に柔軟に対応できるとの利点を有する。 Photocurable adhesives undergo little curing in typical storage environments, but are cured when exposed to actinic light such as ultraviolet light. Therefore, the reinforcing film of the present invention has the advantage that the timing of curing of the adhesive layer 2 can be set as desired, allowing for flexible response to process lead times, etc.
粘着剤層2の厚みは、例えば、1~300μm程度である。粘着剤層2の厚みが大きいほど被着体との接着性が向上する傾向がある。一方、粘着剤層2の厚みが過度に大きい場合は、光硬化前の流動性が高く、ハンドリングが困難となる場合がある。そのため、粘着剤層2の厚みは3~100μmが好ましく、5~50μmがより好ましく、6~40μmがさらに好ましく、8~30μmが特に好ましい。薄型化の観点から、粘着剤層2の厚みは、25μm以下、20μm以下または18μm以下であってもよい。 The thickness of the adhesive layer 2 is, for example, approximately 1 to 300 μm. The thicker the adhesive layer 2, the better the adhesion to the adherend tends to be. On the other hand, if the adhesive layer 2 is excessively thick, the fluidity before photocuring may be high, making handling difficult. Therefore, the thickness of the adhesive layer 2 is preferably 3 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm, even more preferably 6 to 40 μm, and particularly preferably 8 to 30 μm. From the perspective of achieving a thinner adhesive layer, the thickness of the adhesive layer 2 may be 25 μm or less, 20 μm or less, or 18 μm or less.
補強フィルムが、ディスプレイ等の光学デバイスに用いられる場合、粘着剤層2の全光線透過率は80%以上が好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上がさらに好ましい。粘着剤層2のヘイズは2%以下が好ましく、1%以下がより好ましく、0.7%以下がさらに好ましく、0.5%以下が特に好ましい。When the reinforcing film is used in an optical device such as a display, the total light transmittance of the pressure-sensitive adhesive layer 2 is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and even more preferably 90% or more. The haze of the pressure-sensitive adhesive layer 2 is preferably 2% or less, more preferably 1% or less, even more preferably 0.7% or less, and particularly preferably 0.5% or less.
粘着剤層2は、光硬化により被着体との接着力が上昇し、かつ光硬化後においても低温でのせん断貯蔵弾性率(以下、単に「貯蔵弾性率」と記載する)が小さいことが好ましい。粘着剤の貯蔵弾性率は、JIS K7244-1「プラスチック-動的機械特性の試験方法」に記載の方法に準拠して、周波数1Hzの条件で、-50~150℃の範囲で昇温速度5℃/分で測定した際の、所定温度における値を読み取ることにより求められる。 Preferably, the adhesive layer 2 exhibits increased adhesive strength with the adherend upon photocuring and maintains a low shear storage modulus (hereinafter simply referred to as "storage modulus") at low temperatures even after photocuring. The storage modulus of the adhesive is determined by reading the value at a specified temperature when measured at a frequency of 1 Hz, in the range of -50 to 150°C, and at a heating rate of 5°C/min, in accordance with the method described in JIS K7244-1 "Plastics - Test methods for dynamic mechanical properties."
光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、5.0×105Pa以下が好ましく、4.0×105Pa以下がより好ましく、3.0×105Pa以下がさらに好ましく、2.5×105Pa以下または2.0×105Pa以下であってもよい。光硬化後の粘着剤層2の低温での貯蔵弾性率が小さいことにより、低温環境において粘着剤層が歪み緩和性を示すため、補強フィルムを貼り合わせたデバイスの屈曲を繰り返した場合や、屈曲状態を長時間保持した場合でも、屈曲箇所での粘着剤層の剥離を抑制できる。 The storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer after photocuring at −20° C. is preferably not more than 5.0×10 5 Pa, more preferably not more than 4.0×10 5 Pa, even more preferably not more than 3.0×10 5 Pa, and may be not more than 2.5×10 5 Pa or not more than 2.0×10 5 Pa. Since the pressure-sensitive adhesive layer 2 after photocuring has a small storage modulus at low temperatures, the pressure-sensitive adhesive layer exhibits strain relaxation properties in a low-temperature environment, and therefore peeling of the pressure-sensitive adhesive layer at the bent portion can be suppressed even when the device to which the reinforcing film is bonded is repeatedly bent or when the bent state is maintained for a long period of time.
一方、光硬化後の粘着剤層の貯蔵弾性率が過度に小さい場合は、粘着剤層が塑性変形しやすく、接着保持力の不足に起因して被着体から粘着剤層が剥離する場合がある。そのため、光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、1.0×104Pa以上が好ましく、2.0×104Pa以上がより好ましく、3.00×104Pa以上がさらに好ましく、4.0×104Pa以上、5.0×104Pa以上、6.0×104Pa以上、7.0×104Pa以上または8.0×104Pa以上であってもよい。 On the other hand, if the storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer after photocuring is excessively small, the pressure-sensitive adhesive layer is likely to undergo plastic deformation, and the pressure-sensitive adhesive layer may peel off from the adherend due to insufficient adhesive holding power. Therefore, the storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer after photocuring at -20°C is preferably 1.0 x 10 4 Pa or more, more preferably 2.0 x 10 4 Pa or more, even more preferably 3.00 x 10 4 Pa or more, and may be 4.0 x 10 4 Pa or more, 5.0 x 10 4 Pa or more, 6.0 x 10 4 Pa or more, 7.0 x 10 4 Pa or more, or 8.0 x 10 4 Pa or more.
常温で接着性を確保するとともに、端部からの粘着剤層のはみ出しを抑制する観点から、光硬化後の粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は、8.0×103~1.5×105Paが好ましく、1.0×104~1.0×105Paがより好ましく、1.5×104~8.0×104Paがさらに好ましく、2.0×104~6.0×104Paであってもよい。 From the viewpoint of ensuring adhesiveness at room temperature and suppressing protrusion of the adhesive layer from the edges, the storage modulus of the adhesive layer after photocuring at 25°C is preferably 8.0 x 10 3 to 1.5 x 10 5 Pa, more preferably 1.0 x 10 4 to 1.0 x 10 5 Pa, even more preferably 1.5 x 10 4 to 8.0 x 10 4 Pa, and may be 2.0 x 10 4 to 6.0 x 10 4 Pa.
粘着剤層2は、ベースポリマーおよび光硬化剤を含み、光硬化により被着体との接着力が上昇するものであれば、その組成は特に限定されない。活性光線の照射による硬化の効率を高める観点から、粘着剤層2を構成する粘着剤組成物(光硬化性組成物)は、光重合開始剤を含んでいることが好ましい。 The adhesive layer 2 contains a base polymer and a photocuring agent, and its composition is not particularly limited as long as the adhesive strength with the adherend increases upon photocuring. From the perspective of increasing the efficiency of curing upon exposure to actinic light, the adhesive composition (photocurable composition) that constitutes the adhesive layer 2 preferably contains a photopolymerization initiator.
(ベースポリマー)
ベースポリマーは粘着剤組成物の主構成成分であり、光硬化前の粘着剤層の接着力や貯蔵弾性率を決定する主要素である。光学的透明性および接着性に優れ、かつ接着力や貯蔵弾性率の制御が容易であることから、粘着剤組成物は、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有するものが好ましく、粘着剤組成物の50重量%以上がアクリル系ポリマーであることが好ましい。
(Base polymer)
The base polymer is the main component of the pressure-sensitive adhesive composition and is the main factor determining the adhesive strength and storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer before photocuring. The pressure-sensitive adhesive composition preferably contains an acrylic polymer as the base polymer, and preferably 50 wt % or more of the pressure-sensitive adhesive composition is an acrylic polymer, because it has excellent optical transparency and adhesiveness and is easy to control the adhesive strength and storage modulus.
アクリル系ポリマーとしては、主たるモノマー成分として(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含むものが好適に用いられる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリルおよび/またはメタクリルを意味する。Acrylic polymers that contain alkyl (meth)acrylate esters as the main monomer component are preferred. In this specification, "(meth)acrylic" refers to acrylic and/or methacrylic.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が1~20である(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好適に用いられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルのアルキル基は直鎖でもよく分枝を有していてもよい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルの例としては、(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、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s-ブチル、(メタ)アクリル酸t-ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸イソトリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸イソテトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソオクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル等が挙げられる。As the (meth)acrylic acid alkyl ester, a (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferably used. The alkyl group of the (meth)acrylic acid alkyl ester may be linear or branched. Examples of (meth)acrylic acid alkyl esters include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, s-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, isopentyl (meth)acrylate, neopentyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, and mono (meth)acrylate. Examples thereof include isononyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, isotridecyl (meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, isotetradecyl (meth)acrylate, pentadecyl (meth)acrylate, cetyl (meth)acrylate, heptadecyl (meth)acrylate, octadecyl (meth)acrylate, isooctadecyl (meth)acrylate, nonadecyl (meth)acrylate, and eicosyl (meth)acrylate.
例示の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの中でも、ベースポリマーの低Tg化の観点から、(メタ)アクリル酸C1-9アルキルエステルが好ましく、ホモポリマーのガラス転移温度が-50℃以下であるものが好ましい。(メタ)アクリル酸アルキルエステルのホモポリマーのガラス転移温度は-55℃以下がより好ましく、-60℃以下がさらに好ましい。ホモポリマーのガラス転移温度が-50℃以下である(メタ)アクリル酸C1-9アルキルエステルの具体例としては、アクリル酸2-エチルヘキシル(Tg:-70℃)、アクリル酸n-ヘキシル(Tg:-65℃)、アクリル酸n-オクチル(Tg:-65℃)、アクリル酸イソノニル(Tg:-60℃)、アクリル酸n-ノニル(Tg:-58℃)、アクリル酸イソオクチル(Tg:-58℃)、アクリル酸ブチル(Tg:-55℃)等が挙げられる。これらの中でも、アクリル酸ブチルおよびアクリル酸2-エチルヘキシルが好ましく、Tgが低いことから、アクリル酸2-エチルヘキシルが特に好ましい。 Among the exemplified (meth)acrylic acid alkyl esters, from the viewpoint of lowering the Tg of the base polymer, C1-9 (meth)acrylic acid alkyl esters are preferred, and those having a homopolymer glass transition temperature of −50° C. or lower are preferred. The glass transition temperature of a homopolymer of a (meth)acrylic acid alkyl ester is more preferably −55° C. or lower, and even more preferably −60° C. or lower. Specific examples of (meth)acrylic acid C1-9 alkyl esters having a homopolymer glass transition temperature of −50° C. or lower include 2-ethylhexyl acrylate (Tg: −70° C.), n-hexyl acrylate (Tg: −65° C.), n-octyl acrylate (Tg: −65° C.), isononyl acrylate (Tg: −60° C.), n-nonyl acrylate (Tg: −58° C.), isooctyl acrylate (Tg: −58° C.), and butyl acrylate (Tg: −55° C.). Among these, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are preferred, and 2-ethylhexyl acrylate is particularly preferred due to its low Tg.
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、ベースポリマーを構成するモノマー成分全量に対して70重量%以上が好ましく、80重量%以上がより好ましく、85重量%以上がさらに好ましく、90重量%以上、93重量%以上または95重量%以上であってもよい。中でも、(メタ)アクリル酸C1-9アルキルエステルの量が上記範囲であることが好ましく、アクリル酸2-エチルヘキシルとアクリル酸ブチルの合計が上記範囲であることがより好ましい。アクリル酸2-エチルヘキシルの量が上記範囲であってもよい。 The content of the (meth)acrylic acid alkyl ester is preferably 70% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and even more preferably 85% by weight or more, and may be 90% by weight or more, 93% by weight or more, or 95% by weight or more, based on the total amount of monomer components constituting the base polymer. Among these, the amount of the (meth)acrylic acid C1-9 alkyl ester is preferably within the above range, and the total of 2-ethylhexyl acrylate and butyl acrylate is more preferably within the above range. The amount of 2-ethylhexyl acrylate may also be within the above range.
アクリル系ベースポリマーは、共重合成分として、架橋可能な官能基を有するモノマー成分を含有することが好ましい。架橋可能な官能基を有するモノマーとしては、ヒドロキシ基含有モノマーや、カルボキシ基含有モノマーが挙げられる。ベースポリマーは、共重合成分として、ヒドロキシ基含有モノマーおよびカルボキシ基含有モノマーの両方を有していてもよく、いずれか一方のみを有していてもよい。ベースポリマーに架橋構造が導入されることにより、凝集力が向上し、光硬化前の粘着剤層2の被着体からの剥離性が向上する傾向がある。The acrylic base polymer preferably contains, as a copolymerization component, a monomer component having a crosslinkable functional group. Examples of monomers having a crosslinkable functional group include hydroxyl group-containing monomers and carboxyl group-containing monomers. The base polymer may contain both a hydroxyl group-containing monomer and a carboxyl group-containing monomer as copolymerization components, or only one of them. Introducing a crosslinked structure into the base polymer improves cohesive strength, which tends to improve the releasability of the pressure-sensitive adhesive layer 2 from the substrate before photocuring.
ヒドロキシ基含有モノマーとしては、(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、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、(メタ)アクリル酸4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシルメチル等が挙げられる。これらの中でも、光硬化後の粘着剤の接着力向上への寄与が大きく、ホモポリマーのTgが低いいことから、アクリル酸2-ヒドロキシエチル(Tg:-15℃)およびアクリル酸4-ヒドロキシブチル(Tg:-32℃)が好ましい。 Examples of hydroxy group-containing monomers include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 10-hydroxydecyl (meth)acrylate, 12-hydroxylauryl (meth)acrylate, and 4-(hydroxymethyl)cyclohexylmethyl (meth)acrylate. Among these, 2-hydroxyethyl acrylate (Tg: -15°C) and 4-hydroxybutyl acrylate (Tg: -32°C) are preferred due to their significant contribution to improving the adhesive strength of the adhesive after photocuring and their low homopolymer Tg.
カルボキシ基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2-カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸カルボキシペンチル、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エチル-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プロピルフタル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等が挙げられる。 Examples of carboxy group-containing monomers include (meth)acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl succinic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl hexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropyl phthalic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid.
アクリル系ベースポリマーは、構成モノマー成分全量に対するヒドロキシ基含有モノマーとカルボキシ基含有モノマーの合計量が、0.5~15重量%であることが好ましく、1~10重量%であることがより好ましく、2~7重量%であることがさらに好ましい。アクリル系ベースポリマーにイソシアネート系架橋剤により架橋構造を導入する場合は、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシプロピル等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸エステルの含有量が上記範囲であることが好ましい。 The total amount of hydroxy group-containing monomers and carboxy group-containing monomers in the acrylic base polymer is preferably 0.5 to 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, and even more preferably 2 to 7% by weight, based on the total amount of constituent monomer components. When a crosslinked structure is introduced into the acrylic base polymer using an isocyanate-based crosslinking agent, the content of hydroxy group-containing (meth)acrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 4-hydroxypropyl (meth)acrylate is preferably within the above range.
アクリル系ベースポリマーは、構成モノマー成分として、N-ビニルピロリドン、メチルビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルピペリドン、ビニルピリミジン、ビニルピペラジン、ビニルピラジン、ビニルピロール、ビニルイミダゾール、ビニルオキサゾール、ビニルモルホリン、N-アクリロイルモルホリン、N-ビニルカルボン酸アミド類、N-ビニルカプロラクタム等の窒素含有モノマーを含有していてもよい。 The acrylic base polymer may contain nitrogen-containing monomers such as N-vinylpyrrolidone, methylvinylpyrrolidone, vinylpyridine, vinylpiperidone, vinylpyrimidine, vinylpiperazine, vinylpyrazine, vinylpyrrole, vinylimidazole, vinyloxazole, vinylmorpholine, N-acryloylmorpholine, N-vinylcarboxylic acid amides, and N-vinylcaprolactam as constituent monomer components.
アクリル系ベースポリマーは、上記以外のモノマー成分を含んでいてもよい。アクリル系ベースポリマーは、モノマー成分として、例えば、ビニルエステルモノマー、芳香族ビニルモノマー、エポキシ基含有モノマー、ビニルエーテルモノマー、スルホ基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー等を含んでいてもよい。The acrylic base polymer may contain monomer components other than those described above. Examples of monomer components that may be included in the acrylic base polymer include vinyl ester monomers, aromatic vinyl monomers, epoxy group-containing monomers, vinyl ether monomers, sulfo group-containing monomers, phosphate group-containing monomers, and acid anhydride group-containing monomers.
架橋構造を導入する前のベースポリマーは、窒素原子を実質的に含まないものであってもよい。ベースポリマーの構成元素中の窒素の割合は、0.1モル%以下、0.05モル%以下、0.01モル%以下、0.005モル%以下、0.001モル%以下、または0であってもよい。窒素原子を実質的に含まないベースポリマーを用いることにより、被着体に表面活性化処理を行った場合の、光硬化前の粘着剤層の接着力(初期接着力)の上昇が抑制される傾向がある。ベースポリマーの構成モノマー成分として、シアノ基含有モノマー、ラクタム構造含有モノマー、アミド基含有モノマー、モルホリン環含有モノマー等の窒素原子含有モノマーを用いないことにより、窒素原子を実質的に含まないベースポリマーが得られる。アクリル系ベースポリマーの構成モノマー成分全量に対する窒素含有モノマーの量は、1重量%以下、0.5重量%以下、0.1重量%以下、0.05重量%以下または0であってもよい。The base polymer before the crosslinking structure is introduced may be substantially free of nitrogen atoms. The proportion of nitrogen in the constituent elements of the base polymer may be 0.1 mol% or less, 0.05 mol% or less, 0.01 mol% or less, 0.005 mol% or less, 0.001 mol% or less, or 0.001 mol% or less. Using a base polymer substantially free of nitrogen atoms tends to suppress an increase in the adhesive strength (initial adhesive strength) of the pressure-sensitive adhesive layer before photocuring when the adherend is subjected to a surface activation treatment. By not using nitrogen-atom-containing monomers such as cyano group-containing monomers, lactam structure-containing monomers, amide group-containing monomers, and morpholine ring-containing monomers as constituent monomer components of the base polymer, a base polymer substantially free of nitrogen atoms can be obtained. The amount of nitrogen-containing monomer relative to the total amount of constituent monomer components of the acrylic base polymer may be 1 wt% or less, 0.5 wt% or less, 0.1 wt% or less, 0.05 wt% or less, or 0.
アクリル系ベースポリマーのガラス転移温度は、-45℃以下が好ましく、-50℃以下がより好ましく、-55℃以下がさらに好ましく、-60℃以下が特に好ましく、-63℃以下または-65℃以下であってもよい。アクリル系ベースポリマーのガラス転移温度の下限は特に限定されないが、一般には-80℃以上であり、-75℃以上または-70℃以上であってもよい。 The glass transition temperature of the acrylic base polymer is preferably -45°C or lower, more preferably -50°C or lower, even more preferably -55°C or lower, particularly preferably -60°C or lower, and may be -63°C or lower or -65°C or lower. There is no particular lower limit for the glass transition temperature of the acrylic base polymer, but it is generally -80°C or higher, and may be -75°C or higher or -70°C or higher.
ガラス転移温度は、粘弾性測定における損失正接tanδが極大となる温度(ピークトップ温度)である。ガラス転移温度がデバイスの使用環境温度よりも十分低いことにより、使用環境温度範囲における粘着剤層の貯蔵弾性率G’が小さく、屈曲を繰り返した際の剥がれが抑制される傾向がある。 The glass transition temperature is the temperature (peak top temperature) at which the loss tangent tanδ in viscoelasticity measurements is maximized. Because the glass transition temperature is sufficiently lower than the ambient temperature of the device, the storage modulus G' of the adhesive layer within the ambient temperature range tends to be small, which tends to reduce peeling during repeated bending.
粘弾性測定によるガラス転移温度に代えて、Foxの式により算出される理論Tgを適用してもよい。理論Tgは、アクリル系ベースポリマーの構成モノマー成分のホモポリマーのガラス転移温度Tgiと、各モノマー成分の重量分率Wiから、下記のFoxの式により算出される。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
Instead of the glass transition temperature determined by viscoelasticity measurement, a theoretical Tg calculated by Fox's formula may be used. The theoretical Tg is calculated by Fox's formula below from the glass transition temperature Tg i of the homopolymer of the constituent monomer components of the acrylic base polymer and the weight fraction W i of each monomer component.
1/Tg=Σ(W i /Tg i )
Tgはポリマー鎖のガラス転移温度(単位:K)、Wiはセグメントを構成するモノマー成分iの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマー成分iのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)である。ホモポリマーのガラス転移温度としては、Polymer Handbook 第3版(John Wiley & Sons, Inc., 1989年)に記載の数値を採用できる。上記文献に記載されていないモノマーのホモポリマーのTgは、動的粘弾性測定によるtanδのピークトップ温度を採用すればよい。 Tg is the glass transition temperature (unit: K) of the polymer chain, W i is the weight fraction (copolymerization ratio by weight) of the monomer component i constituting the segment, and Tg i is the glass transition temperature (unit: K) of a homopolymer of the monomer component i. The glass transition temperature of the homopolymer can be determined from the values listed in Polymer Handbook, 3rd Edition (John Wiley & Sons, Inc., 1989). The Tg of a homopolymer of a monomer not listed in the above literature can be determined from the peak top temperature of tan δ measured by dynamic viscoelasticity measurement.
上記モノマー成分を、溶液重合、乳化重合、塊状重合等の各種公知の方法により重合することによりベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーが得られる。粘着剤の接着力、保持力等の特性のバランスや、コスト等の観点から、溶液重合法が好ましい。溶液重合の溶媒としては、酢酸エチル、トルエン等が用いられる。溶液濃度は通常20~80重量%程度である。重合開始剤としては、アゾ系、過酸化物系等の各種公知のものを使用できる。分子量を調整するために、連鎖移動剤が用いられていてもよい。反応温度は通常50~80℃程度、反応時間は通常1~8時間程度である。The above monomer components are polymerized by various known methods, such as solution polymerization, emulsion polymerization, and bulk polymerization, to obtain an acrylic polymer as the base polymer. Solution polymerization is preferred from the perspective of cost and the balance of adhesive strength, holding power, and other properties of the pressure-sensitive adhesive. Ethyl acetate, toluene, etc. are used as solvents for solution polymerization. The solution concentration is typically around 20 to 80% by weight. Various known polymerization initiators, such as azo-based and peroxide-based initiators, can be used. A chain transfer agent may be used to adjust the molecular weight. The reaction temperature is typically around 50 to 80°C, and the reaction time is typically around 1 to 8 hours.
アクリル系ベースポリマーの重量平均分子量は、10万~200万が好ましく、20万~150万がより好ましく、30万~100万がさらに好ましい。なお、ベースポリマーに架橋構造が導入される場合、ベースポリマーの分子量とは、架橋構造導入前の分子量を指す。 The weight-average molecular weight of the acrylic base polymer is preferably 100,000 to 2,000,000, more preferably 200,000 to 1,500,000, and even more preferably 300,000 to 1,000,000. Note that if a crosslinked structure is introduced into the base polymer, the molecular weight of the base polymer refers to the molecular weight before the crosslinked structure is introduced.
(架橋剤)
粘着剤に適度の凝集力を持たせ、接着力を発現させるとともに、光硬化前の粘着剤層の被着体からの剥離性を確保する観点から、ベースポリマーには架橋構造が導入されることが好ましい。例えば、ベースポリマーを重合後の溶液に架橋剤を添加し、必要に応じて加熱を行うことにより、架橋構造が導入される。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。これらの架橋剤は、ベースポリマー中に導入されたヒドロキシ基、カルボキシ基等の官能基と反応して架橋構造を形成する。ベースポリマーのヒドロキシ基やカルボキシ基との反応性が高く、架橋構造の導入が容易であることから、イソシアネート系架橋剤およびエポキシ系架橋剤が好ましい。
(Crosslinking agent)
In order to provide the pressure-sensitive adhesive with adequate cohesive strength, develop adhesive strength, and ensure the adhesive layer can be easily peeled from the adherend before photocuring, it is preferable to introduce a crosslinked structure into the base polymer. For example, a crosslinked structure can be introduced by adding a crosslinking agent to a solution obtained after polymerizing the base polymer and heating the solution as needed. Examples of crosslinking agents include isocyanate-based crosslinking agents, epoxy-based crosslinking agents, oxazoline-based crosslinking agents, aziridine-based crosslinking agents, carbodiimide-based crosslinking agents, and metal chelate-based crosslinking agents. These crosslinking agents react with functional groups such as hydroxy groups and carboxy groups introduced into the base polymer to form a crosslinked structure. Isocyanate-based crosslinking agents and epoxy-based crosslinking agents are preferred because they are highly reactive with the hydroxy groups and carboxy groups of the base polymer and facilitate the introduction of a crosslinked structure.
イソシアネート系架橋剤としては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネートが用いられる。ポリイソシアネート系架橋剤としては、例えば、ブ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等の低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロへキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族イソシアネート類;2,4-トリレンジイソシアネート、4,4’-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等の芳香族イソシアネート類;トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物(例えば、東ソー製「コロネートL」)、トリメチロールプロパン/へキサメチレンジイソシアネート3量体付加物(例えば、東ソー製「コロネートHL」)、キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物(例えば、三井化学製「タケネートD110N」、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(例えば、東ソー製「コロネートHX」)等のイソシアネート付加物等が挙げられる。 The isocyanate crosslinking agent used is a polyisocyanate with two or more isocyanate groups per molecule. Examples of polyisocyanate crosslinking agents include lower aliphatic polyisocyanates such as butylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; alicyclic isocyanates such as cyclopentylene diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate; aromatic isocyanates such as 2,4-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate; and trimethylolpropane. Examples of isocyanate adducts include a xylylene diisocyanate/tolylene diisocyanate trimer adduct (e.g., "Coronate L" manufactured by Tosoh), a trimethylolpropane/hexamethylene diisocyanate trimer adduct (e.g., "Coronate HL" manufactured by Tosoh), a trimethylolpropane adduct of xylylene diisocyanate (e.g., "Takenate D110N" manufactured by Mitsui Chemicals), and an isocyanurate of hexamethylene diisocyanate (e.g., "Coronate HX" manufactured by Tosoh).
エポキシ系架橋剤としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物が用いられる。エポキシ系架橋剤は、1分子中に3個以上または4個以上のエポキシ基を有するものであってもよい。エポキシ系架橋剤のエポキシ基はグリシジル基であってもよい。エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o-フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール-S-ジグリシジルエーテル等が挙げられる。エポキシ系架橋剤として、ナガセケムテックス製の「デナコール」、三菱ガス化学製の「テトラッドX」「テトラッドC」等の市販品を用いてもよい。 The epoxy crosslinking agent used is a multifunctional epoxy compound having two or more epoxy groups per molecule. The epoxy crosslinking agent may also have three or more or four or more epoxy groups per molecule. The epoxy group of the epoxy crosslinking agent may be a glycidyl group. Examples of epoxy crosslinking agents include N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, diglycidylaniline, 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, sorbitan polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, o-phthalic acid diglycidyl ester, triglycidyl tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate, resorcinol diglycidyl ether, and bisphenol-S-diglycidyl ether. As the epoxy-based crosslinking agent, commercially available products such as "Denacol" manufactured by Nagase ChemteX, and "Tetrad X" and "Tetrad C" manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, may be used.
架橋剤の使用量は、ベースポリマーの組成や分子量等に応じて適宜に調整すればよい。架橋剤の使用量は、ベースポリマー100重量部に対して、0.03~2重量部程度であり、好ましくは0.05~1重量部、より好ましくは0.08~0.8重量部、さらに好ましくは0.1~0.5重量部である。The amount of crosslinking agent used can be adjusted appropriately depending on the composition and molecular weight of the base polymer. The amount of crosslinking agent used is approximately 0.03 to 2 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight, more preferably 0.08 to 0.8 parts by weight, and even more preferably 0.1 to 0.5 parts by weight, per 100 parts by weight of base polymer.
架橋構造の形成を促進するために架橋触媒を用いてもよい。例えば、イソシアネート系架橋剤の架橋触媒としては、テトラ-n-ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、ナーセム第二鉄、ブチルスズオキシド、ジオクチルスズジラウレート、ジブチルスズジラウレート等の金属系架橋触媒(特にスズ系架橋触媒)等が挙げられる。架橋触媒の使用量は、一般には、ベースポリマー100重量部に対して0.1重量部以下である。 A crosslinking catalyst may be used to promote the formation of a crosslinked structure. For example, crosslinking catalysts for isocyanate-based crosslinking agents include metal-based crosslinking catalysts (particularly tin-based crosslinking catalysts) such as tetra-n-butyl titanate, tetraisopropyl titanate, nursem ferric iron, butyltin oxide, dioctyltin dilaurate, and dibutyltin dilaurate. The amount of crosslinking catalyst used is generally 0.1 parts by weight or less per 100 parts by weight of base polymer.
(光硬化剤)
粘着剤層2を構成する粘着剤組成物は、ベースポリマーに加えて光硬化剤を含有する。光硬化性の粘着剤組成物からなる粘着剤層2は、被着体との貼り合わせ後に光硬化を行うと、被着体との接着力が向上する。
(Photocuring agent)
The pressure-sensitive adhesive composition constituting the pressure-sensitive adhesive layer 2 contains a photocuring agent in addition to a base polymer. When the pressure-sensitive adhesive layer 2 made of a photocurable pressure-sensitive adhesive composition is photocured after being attached to an adherend, the adhesive strength to the adherend is improved.
光硬化剤としては、光硬化性モノマー、または光硬化性オリゴマーが用いられる。光硬化剤としては、1分子中に2個以上のエチレン性不飽和結合を有する化合物が好ましい。また、光硬化剤は、ベースポリマーとの相溶性を示す化合物が好ましい。ベースポリマーとの適度の相溶性を示すことから、光硬化剤は常温で液体であるものが好ましい。 A photocuring monomer or a photocuring oligomer is used as the photocuring agent. A compound with two or more ethylenically unsaturated bonds in one molecule is preferred. Furthermore, a compound that is compatible with the base polymer is preferred. To ensure adequate compatibility with the base polymer, it is preferable for the photocuring agent to be liquid at room temperature.
アクリル系ベースポリマーとの相溶性が高いことから、光硬化剤として多官能(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。多官能(メタ)アクリレートは、代表的には、ポリオールと(メタ)アクリル酸とのエステルである。多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、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、アルカンジオールジ(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、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリストールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(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、ペンタエリストールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールポリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリストールヘキサ(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、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ブタジエン(メタ)アクリレート、イソプレン(メタ)アクリレート等が挙げられる。Due to their high compatibility with acrylic-based polymers, it is preferable to use polyfunctional (meth)acrylates as photocuring agents. Polyfunctional (meth)acrylates are typically esters of polyols and (meth)acrylic acid. Specific examples of polyfunctional (meth)acrylates include polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, polytetramethylene glycol di(meth)acrylate, alkanediol di(meth)acrylate, tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate, isocyanuric acid di(meth)acrylate, isocyanuric acid tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol di(meth)acrylate, and trimethylolpropane. Examples of the acrylate include ethylolpropane tri(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol poly(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, glycerin di(meth)acrylate, urethane (meth)acrylate, epoxy (meth)acrylate, butadiene (meth)acrylate, and isoprene (meth)acrylate.
多官能(メタ)アクリレートは、アルキレンオキサイド変性されたポリオールと(メタ)アクリル酸とのエステルであってもよい。アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド(EO)およびプロピレンオキサイド(PO)が挙げられる。アルキレンオキサイドは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレンオキサイドでもよい。アルキレンオキサイドの鎖長nは1~10程度である。アルキレンオキサイドの種類および鎖長を調整することにより、アクリル系ベースポリマーとの相溶性を適切な範囲に調整できる。 The polyfunctional (meth)acrylate may be an ester of an alkylene oxide-modified polyol and (meth)acrylic acid. Examples of alkylene oxides include ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO). The alkylene oxide may also be a polyalkylene oxide such as polyethylene glycol or polypropylene glycol. The chain length n of the alkylene oxide is approximately 1 to 10. By adjusting the type and chain length of the alkylene oxide, the compatibility with the acrylic base polymer can be adjusted to an appropriate range.
アルキレンオキサイド変性多官能(メタ)アクリレートの具体例としては、ビスフェノールAエチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAプロピレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン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、ペンタエリスリトールエチレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールプロピレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Specific examples of alkylene oxide-modified polyfunctional (meth)acrylates include bisphenol A ethylene oxide-modified di(meth)acrylate, bisphenol A propylene oxide-modified di(meth)acrylate, trimethylolpropane ethylene oxide-modified tri(meth)acrylate, trimethylolpropane propylene oxide-modified tri(meth)acrylate, ethylene oxide isocyanuric acid-modified di(meth)acrylate, propylene oxide isocyanuric acid-modified di(meth)acrylate, ethylene oxide isocyanuric acid-modified tri(meth)acrylate, propylene oxide isocyanuric acid-modified tri(meth)acrylate, pentaerythritol ethylene oxide-modified tetra(meth)acrylate, and pentaerythritol propylene oxide-modified tetra(meth)acrylate.
多官能(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリル酸亜鉛、(メタ)アクリル酸マグネシウム、(メタ)アクリル酸カルシウム、(メタ)アクリル酸バリウム、(メタ)アクリル酸ストロンチウム、(メタ)アクリル酸ニッケル、(メタ)アクリル酸銅、(メタ)アクリル酸アルミニウム等の(メタ)アクリル酸金属塩であってもよい。 The polyfunctional (meth)acrylate may be a metal (meth)acrylate such as zinc (meth)acrylate, magnesium (meth)acrylate, calcium (meth)acrylate, barium (meth)acrylate, strontium (meth)acrylate, nickel (meth)acrylate, copper (meth)acrylate, or aluminum (meth)acrylate.
ベースポリマーと光硬化剤との相溶性は、光硬化剤の分子量にも左右される。光硬化剤の分子量が小さいほど、ベースポリマーとの相溶性が高くなる傾向がある。ベースポリマーとの相溶性の観点から、光硬化剤の分子量は、1500以下が好ましく、1000以下がより好ましく、800以下、600以下、500以下、450以下または400以下であってもよい。The compatibility between the base polymer and the photocuring agent also depends on the molecular weight of the photocuring agent. The smaller the molecular weight of the photocuring agent, the higher the compatibility with the base polymer tends to be. From the standpoint of compatibility with the base polymer, the molecular weight of the photocuring agent is preferably 1500 or less, more preferably 1000 or less, and may also be 800 or less, 600 or less, 500 or less, 450 or less, or 400 or less.
また、光硬化剤の官能基当量が小さい(すなわち、単位分子量あたりの官能基数が大きい)ほど、ベースポリマーとの相溶性が高くなる傾向がある。ベースポリマーとの相溶性の観点から、光硬化剤の官能基当量(g/eq)は80~300が好ましく、90~200がより好ましく、100~170がさらに好ましく、110~160または120~150であってもよい。 Furthermore, the smaller the functional group equivalent weight of the photocuring agent (i.e., the greater the number of functional groups per unit molecular weight), the higher its compatibility with the base polymer tends to be. From the standpoint of compatibility with the base polymer, the functional group equivalent weight (g/eq) of the photocuring agent is preferably 80 to 300, more preferably 90 to 200, even more preferably 100 to 170, and may be 110 to 160 or 120 to 150.
ベースポリマーと光硬化剤とが完全相溶系ではない場合は、液状の光硬化剤が表面にブリードアウトして、被着体との接着界面に接着阻害層(Weak Boundary Layer; WBL)が形成され、液状の特性が強くなる。WBLが形成されると、貯蔵弾性率等の粘着剤層のバルク特性を保持したまま、表面(接着界面)の液状の特性が強くなることにより、被着体との接着力が小さくなる傾向がある。 If the base polymer and photocuring agent are not completely compatible, the liquid photocuring agent will bleed out to the surface, forming an adhesion-preventing layer (Weak Boundary Layer; WBL) at the adhesive interface with the adherend, strengthening its liquid-like properties. When a WBL is formed, the adhesive layer's bulk properties, such as storage modulus, are maintained while the liquid-like properties of the surface (adhesive interface) are strengthened, which tends to weaken the adhesive strength with the adherend.
ベースポリマーと光硬化剤とが、適度の相溶性を示すが完全相溶系ではない場合、光硬化前の粘着剤層ではWBLが形成されるため、初期接着力が小さく、被着体からの剥離が容易である。一方、光硬化後は、光硬化剤の液状の特性が消失し、粘着剤層に光架橋構造が均一に導入されるため、被着体との接着力が大幅に向上する。 When the base polymer and photocuring agent are moderately compatible but not completely compatible, a WBL is formed in the adhesive layer before photocuring, resulting in low initial adhesive strength and easy peeling from the substrate. On the other hand, after photocuring, the liquid properties of the photocuring agent disappear and a photocrosslinking structure is uniformly introduced into the adhesive layer, significantly improving adhesive strength with the substrate.
ベースポリマーと光硬化剤との相溶性は、主に、化合物の構造の影響を受ける。化合物の構造と相溶性は、例えばハンセン溶解度パラメータにより評価可能である。ハンセン溶解度パラメータ(HSP)は、ヒルデブランド(Hildebrand)の溶解度パラメータδを、分散項δd,極性項δp,および水素結合項δhの3成分に分割し、3次元空間に表したものであり、δ2=δd 2+δp 2+δh 2の関係が成り立つ。分散項δdは分散力による効果、極性項δpは双極子間力による効果、水素結合項δhは水素結合力による効果を示す。2つの物質のHSPの距離Raは、2つの物質間の分散項の差Δδd、極性項の差Δδp、および水素結合項の差Δδhから、Ra={4Δδd 2+Δδp 2+Δδh 2}1/2で表され、Raが小さいほど相溶性が高く、Raが大きいほど相溶性が低い。 The compatibility between the base polymer and the photocuring agent is mainly affected by the structure of the compound. The structure and compatibility of a compound can be evaluated, for example, by the Hansen solubility parameter (HSP). The Hansen solubility parameter (HSP) is a three-dimensional representation of the Hildebrand solubility parameter δ, which is divided into three components: the dispersion term δ d , the polar term δ p , and the hydrogen bonding term δ h . The relationship δ 2 = δ d 2 + δ p 2 + δ h 2 holds. The dispersion term δ d indicates the effect of dispersion forces, the polar term δ p indicates the effect of dipole-dipole forces, and the hydrogen bonding term δ h indicates the effect of hydrogen bonding forces. The HSP distance Ra of two substances is expressed as Ra = {4Δδ d 2 +Δδ p 2 +Δδ h 2 } 1/2 , where Δδ d is the difference in dispersion terms between the two substances, Δδ p is the difference in polar terms, and Δδ h is the difference in hydrogen bond terms. The smaller the Ra , the higher the compatibility, and the larger the Ra, the lower the compatibility.
ハンセン溶解度パラメータの詳細は、Charles M. Hansen著、Hansen Solubility Parameters: A Users Handbook (CRCプレス、2007年)に記載されており、文献値等が未知の物質については、コンピュータソフトウエア Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP)を用いて計算可能である。 Details of Hansen solubility parameters are described in Hansen Solubility Parameters: A Users Handbook by Charles M. Hansen (CRC Press, 2007), and for substances for which literature values are unknown, they can be calculated using the computer software Hansen Solubility Parameters in Practice (HSPiP).
前述のように、ガラス転移温度が低いアクリル系ベースポリマーは、構成モノマー成分におけるアクリル酸2-エチルヘキシル等の(メタ)アクリル酸エステルの比率が高く、ヒドロキシ基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、窒素含有モノマー等の高極性モノマーの比率が小さい。このように、ガラス転移温度が低く低極性のベースポリマーを用いる場合、光硬化剤として、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを導入した多官能(メタ)アクリレートを用いることにより、ベースポリマーと光硬化剤のHSPの距離Raを適度な範囲に調整できる。アルキレンオキサイド変性多官能(メタ)アクリレートにおけるアルキレンオキサイドの鎖長nが大きいほど、HSPの距離Raが大きくなる傾向がある。As mentioned above, acrylic base polymers with low glass transition temperatures have a high proportion of (meth)acrylic acid esters, such as 2-ethylhexyl acrylate, in their constituent monomer components, and a low proportion of highly polar monomers, such as hydroxyl group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers, and nitrogen-containing monomers. Thus, when using a base polymer with a low glass transition temperature and low polarity, the HSP distance Ra between the base polymer and the photocuring agent can be adjusted within an appropriate range by using a multifunctional (meth)acrylate incorporating an alkylene oxide, such as ethylene oxide or propylene oxide, as the photocuring agent. The longer the chain length n of the alkylene oxide in the alkylene oxide-modified multifunctional (meth)acrylate, the greater the HSP distance Ra tends to be.
ベースポリマーと光硬化剤のHSPの距離Raが過度に大きい場合は、初期接着力が低いものの、光硬化剤のブリードアウトによる汚染が生じたり、光硬化による接着力の上昇が不十分となることがある。そのため、アルキレンオキサイドの鎖長nは、1~5が好ましく、1~3がより好ましい。例えば、光硬化剤がトリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレートである場合、トリメチロールプロパンの3つのメチロール基のそれぞれに付加しているエチレンオキサイド(EO)の鎖長nは、1または2が好ましい。構成モノマーの主成分がアクリル酸2-エチルヘキシルである低Tgアクリル系ベースポリマーと、鎖長nが1または2であるトリメチロールプロパンEO変性トリアクリレートとを含む粘着剤は、初期接着力が低く、かつ光硬化後には被着体に対して高い接着力を示す。粘着剤層表面への光硬化剤のブリードアウトを抑制する観点から、EOの鎖長nは1であることが特に好ましい。If the distance Ra between the HSPs of the base polymer and the photocuring agent is excessively large, although the initial adhesive strength is low, contamination due to bleed-out of the photocuring agent may occur, and the increase in adhesive strength upon photocuring may be insufficient. Therefore, the chain length n of the alkylene oxide is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3. For example, if the photocuring agent is trimethylolpropane ethylene oxide-modified triacrylate, the chain length n of the ethylene oxide (EO) attached to each of the three methylol groups of the trimethylolpropane is preferably 1 or 2. A pressure-sensitive adhesive containing a low-Tg acrylic base polymer whose main constituent monomer is 2-ethylhexyl acrylate and a trimethylolpropane EO-modified triacrylate with a chain length n of 1 or 2 exhibits low initial adhesive strength and high adhesive strength to the adherend after photocuring. From the perspective of suppressing bleed-out of the photocuring agent onto the surface of the adhesive layer, the chain length n of the EO is particularly preferably 1.
光硬化剤の種類および量は、接着力だけでなく、粘着剤のバルク特性にも影響を与える。粘着剤組成物のベースポリマーが同一であれば、光硬化剤の種類が異なっても、光硬化前の粘着剤層の貯蔵弾性率の変化は小さい。一方、光硬化剤の含有量が大きくなると、組成物中のベースポリマーの含有量が相対的に小さくなるため、光硬化前の粘着剤層の貯蔵弾性率が小さくなる傾向がある。 The type and amount of photocuring agent affect not only adhesive strength but also the bulk properties of the adhesive. If the base polymer of the adhesive composition is the same, the change in storage modulus of the adhesive layer before photocuring is small, even if the type of photocuring agent is different. On the other hand, as the content of photocuring agent increases, the content of base polymer in the composition becomes relatively smaller, which tends to decrease the storage modulus of the adhesive layer before photocuring.
光硬化剤の官能基当量が小さく、光硬化剤の含有量が多いほど、光硬化による架橋密度が高くなるため、光硬化後の粘着剤層の貯蔵弾性率が大きくなる傾向がある。すなわち、光硬化剤の含有量が多いほど、光硬化前の粘着剤層の貯蔵弾性率が小さく、光硬化後の粘着剤層の貯蔵弾性率が大きくなる傾向がある。 The smaller the functional group equivalent weight of the photocuring agent and the higher the content of the photocuring agent, the higher the crosslink density due to photocuring, and therefore the greater the storage modulus of the adhesive layer after photocuring. In other words, the greater the content of the photocuring agent, the smaller the storage modulus of the adhesive layer before photocuring and the greater the storage modulus of the adhesive layer after photocuring.
光硬化後の粘着剤の接着力を高めつつ、貯蔵弾性率の過度の上昇を抑制する観点から、粘着剤組成物における光硬化剤の含有量は、ベースポリマー100重量部に対して、3~30重量部が好ましく、5~20重量部がより好ましく、6~15重量部または7~12重量部であってもよい。 From the viewpoint of increasing the adhesive strength of the adhesive after photocuring while suppressing an excessive increase in the storage modulus, the content of the photocuring agent in the adhesive composition is preferably 3 to 30 parts by weight, more preferably 5 to 20 parts by weight, or may be 6 to 15 parts by weight or 7 to 12 parts by weight per 100 parts by weight of the base polymer.
光硬化剤は2種以上を併用してもよい。光硬化剤を2種以上併用する場合は、光硬化剤の合計量が上記範囲であることが好ましい。例えば、ベースポリマーとの相溶性が相対的に高い光硬化剤と、ベースポリマーとの相溶性が相対的に低い光硬化剤を併用することにより、初期接着力を低く抑えつつ、光硬化後の粘着剤の常温の貯蔵弾性率を高くする等、粘着剤層の光硬化前後の特性を調整できる。 Two or more types of photocuring agents may be used in combination. When two or more types of photocuring agents are used in combination, it is preferable that the total amount of photocuring agents be within the above range. For example, by combining a photocuring agent that has relatively high compatibility with the base polymer with a photocuring agent that has relatively low compatibility with the base polymer, it is possible to adjust the properties of the adhesive layer before and after photocuring, such as keeping the initial adhesive strength low while increasing the storage modulus of the adhesive at room temperature after photocuring.
(光重合開始剤)
粘着剤組成物は、光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤は、活性光線の照射により活性種を発生し、光硬化剤の硬化反応を促進する。光重合開始剤としては、光硬化剤の種類等に応じて、光カチオン開始剤(光酸発生剤)、光ラジカル開始剤、光アニオン開始剤(光塩基発生剤)等が用いられる。光硬化剤として多官能アクリレートが用いられる場合は、光ラジカル開始剤を用いることが好ましい。光ラジカル開始剤としては、波長450nmよりも短波長の可視光または紫外線により開裂してラジカルを発生する光ラジカル発生剤が好ましく、ヒドロキシケトン類、ベンジルジメチルケタール類、アミノケトン類、アシルフォスフィンオキサイド類、ベンゾフェノン類、トリクロロメチル基含有トリアジン誘導体等が挙げられる。光ラジカル発生剤は、単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
(Photopolymerization initiator)
The pressure-sensitive adhesive composition preferably contains a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator generates active species upon irradiation with actinic rays and promotes the curing reaction of the photocuring agent. As the photopolymerization initiator, a photocationic initiator (photoacid generator), a photoradical initiator, a photoanionic initiator (photobase generator), or the like is used depending on the type of photocuring agent. When a polyfunctional acrylate is used as the photocuring agent, a photoradical initiator is preferably used. As the photoradical initiator, a photoradical generator that is cleaved by visible light or ultraviolet light having a wavelength shorter than 450 nm to generate radicals is preferred, and examples of the photoradical initiator include hydroxyketones, benzyl dimethyl ketals, aminoketones, acylphosphine oxides, benzophenones, and trichloromethyl group-containing triazine derivatives. The photoradical generators may be used alone or in combination of two or more.
粘着剤層2に透明性が求められる場合、光重合開始剤(光ラジカル発生剤)は、400nmよりも長波長の光(可視光)に対する感度が小さいことが好ましく、例えば、波長405nmにおける吸光係数が1×102[mLg-1cm-1]以下である光重合開始剤が好ましく用いられる。また、可視光の感度が小さい光重合開始剤を用いれば、保管環境での外光に起因する光重合開始剤の開裂が生じ難いため、補強フィルムの保管安定性を向上できる。 When transparency is required for the pressure-sensitive adhesive layer 2, the photopolymerization initiator (photoradical generator) preferably has low sensitivity to light (visible light) with a wavelength longer than 400 nm, and for example, a photopolymerization initiator having an absorption coefficient of 1 x 102 [mLg - 1cm -1 ] or less at a wavelength of 405 nm is preferably used. Furthermore, if a photopolymerization initiator with low sensitivity to visible light is used, cleavage of the photopolymerization initiator due to external light in the storage environment is unlikely to occur, and the storage stability of the reinforcing film can be improved.
粘着剤組成物における光重合開始剤の含有量は、ベースポリマー100重量部に対して、0.001~5重量部が好ましく、0.01~3重量部がより好ましく、0.03~1重量部がさらに好ましい。 The content of the photopolymerization initiator in the adhesive composition is preferably 0.001 to 5 parts by weight, more preferably 0.01 to 3 parts by weight, and even more preferably 0.03 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the base polymer.
(オリゴマー)
粘着剤組成物は、ベースポリマーに加えてオリゴマーを含んでいてもよい。例えば、粘着剤組成物は、アクリル系ベースポリマーに加えてアクリル系オリゴマーを含んでいてもよい。オリゴマーとしては、重量平均分子量が1000~30000程度のものが用いられる。アクリル系オリゴマーは、主たる構成モノマー成分として(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含有する。光硬化後の粘着剤層2の接着力を高める観点から、アクリル系オリゴマーのガラス転移温度は、40℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましい。オリゴマーは、ベースポリマーと同様に架橋可能な官能基を含んでいてもよい。
(oligomer)
The pressure-sensitive adhesive composition may contain an oligomer in addition to the base polymer. For example, the pressure-sensitive adhesive composition may contain an acrylic oligomer in addition to the acrylic base polymer. The oligomer used has a weight-average molecular weight of approximately 1,000 to 30,000. The acrylic oligomer contains a (meth)acrylic acid alkyl ester as a main constituent monomer component. From the viewpoint of increasing the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer 2 after photocuring, the glass transition temperature of the acrylic oligomer is preferably 40°C or higher, more preferably 50°C or higher. The oligomer may contain a crosslinkable functional group, similar to the base polymer.
粘着剤組成物におけるオリゴマーの含有量は特に限定されない。粘着剤組成物がアクリル系ベースポリマーに加えてアクリル系オリゴマーを含有する場合、接着力を適切な範囲に調整する観点から、ベースポリマー100重量部に対するオリゴマーの量は0.1~20重量部が好ましく、0.3~10重量部がより好ましく、0.5~5重量部がさらに好ましい。The content of oligomer in the pressure-sensitive adhesive composition is not particularly limited. When the pressure-sensitive adhesive composition contains an acrylic oligomer in addition to an acrylic base polymer, the amount of oligomer per 100 parts by weight of base polymer is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.3 to 10 parts by weight, and even more preferably 0.5 to 5 parts by weight, from the perspective of adjusting the adhesive strength within an appropriate range.
(その他の添加剤)
上記例示の各成分の他、粘着剤層中は、シランカップリング剤、粘着性付与剤、可塑剤、軟化剤、劣化防止剤、充填剤、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤、帯電防止剤等の添加剤を、本発明の特性を損なわない範囲で含有していてもよい。
(Other additives)
In addition to the components exemplified above, the adhesive layer may contain additives such as a silane coupling agent, a tackifier, a plasticizer, a softener, an anti-degradant, a filler, a colorant, an ultraviolet absorber, an antioxidant, a surfactant, and an antistatic agent, within a range that does not impair the properties of the present invention.
[補強フィルムの作製]
フィルム基材1上に光硬化性の粘着剤層2を積層することにより、補強フィルムが得られる。粘着剤層2は、フィルム基材1上に直接形成してもよく、他の基材上でシート状に形成された粘着剤層をフィルム基材1上に転写してもよい。
[Preparation of reinforcing film]
A reinforcing film is obtained by laminating a photocurable pressure-sensitive adhesive layer 2 on a film substrate 1. The pressure-sensitive adhesive layer 2 may be formed directly on the film substrate 1, or a pressure-sensitive adhesive layer formed in a sheet form on another substrate may be transferred onto the film substrate 1.
上記の粘着剤組成物を、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコート等により、基材上に塗布し、必要に応じて溶媒を乾燥除去することにより粘着剤層が形成される。乾燥方法としては、適宜、適切な方法が採用され得る。加熱乾燥温度は、好ましくは40℃~200℃、より好ましくは50℃~180℃、さらに好ましくは70℃~170℃である。乾燥時間は、好ましくは5秒~20分、より好ましくは5秒~15分、さらに好ましくは10秒~10分である。The above-mentioned adhesive composition is applied to a substrate by roll coating, kiss roll coating, gravure coating, reverse coating, roll brush, spray coating, dip roll coating, bar coating, knife coating, air knife coating, curtain coating, lip coating, die coating, or the like, and the solvent is dried and removed as needed to form an adhesive layer. Any appropriate drying method can be used. The heating and drying temperature is preferably 40°C to 200°C, more preferably 50°C to 180°C, and even more preferably 70°C to 170°C. The drying time is preferably 5 seconds to 20 minutes, more preferably 5 seconds to 15 minutes, and even more preferably 10 seconds to 10 minutes.
粘着剤組成物が架橋剤を含有する場合は、溶媒の乾燥と同時、または溶媒の乾燥後に、加熱またはエージングにより架橋を進行させることが好ましい。加熱温度や加熱時間は、使用する架橋剤の種類によって適宜設定され、通常、20℃~160℃の範囲で、1分から7日程度の加熱により架橋が行われる。溶媒を乾燥除去するための加熱が、架橋のための加熱を兼ねていてもよい。 When the pressure-sensitive adhesive composition contains a crosslinking agent, it is preferable to promote crosslinking by heating or aging simultaneously with or after drying of the solvent. The heating temperature and heating time are set appropriately depending on the type of crosslinking agent used, and crosslinking is typically achieved by heating at a temperature in the range of 20°C to 160°C for approximately 1 minute to 7 days. The heating used to dry and remove the solvent may also serve as the heating used for crosslinking.
ベースポリマーに架橋構造が導入されることにより、ゲル分率が上昇し、粘着剤層2の貯蔵弾性率が上昇する傾向がある。光硬化前の粘着剤のゲル分率が高いほど、粘着剤が硬く、リワーク等による被着体からの補強フィルムの剥離時に、被着体への糊残りが抑制される傾向がある。粘着剤層2の光硬化前のゲル分率(すなわち、粘着剤層を構成する光硬化性組成物のゲル分率)は、25%以上が好ましく、30%以上がより好ましく、35%以上、40%以上または45%以上であってもよい。一方、ゲル分率が過度に大きい場合は、貯蔵弾性率が高くなり、応力歪みの緩和性が低いために、フレキシブルデバイスの使用時に、屈曲部分で粘着剤の剥離が生じる場合がある。そのため、光硬化前の粘着剤層2のゲル分率は、80%以下が好ましく、75%以下がより好ましく、70%以下がさらに好ましく、65%以下であってもよい。The introduction of a crosslinked structure into the base polymer increases the gel fraction and tends to increase the storage modulus of the adhesive layer 2. The higher the gel fraction of the adhesive before photocuring, the harder the adhesive becomes, and the less adhesive residue tends to be left on the adherend when the reinforcing film is peeled from the adherend during rework, etc. The gel fraction of the adhesive layer 2 before photocuring (i.e., the gel fraction of the photocurable composition constituting the adhesive layer) is preferably 25% or more, more preferably 30% or more, and may be 35% or more, 40% or more, or 45% or more. On the other hand, if the gel fraction is excessively high, the storage modulus increases and stress-strain relaxation is poor, which may result in adhesive peeling at bent portions during use of a flexible device. Therefore, the gel fraction of the adhesive layer 2 before photocuring is preferably 80% or less, more preferably 75% or less, even more preferably 70% or less, and may be 65% or less.
ゲル分率は、酢酸エチル等の溶媒に対する不溶分として求めることができ、具体的には、粘着剤層を酢酸エチル中に23℃で7日間浸漬した後の不溶成分の、浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求められる。一般に、ポリマーのゲル分率は架橋度に等しく、ポリマー中の架橋された部分が多いほど、ゲル分率が大きくなる。The gel fraction can be determined as the insoluble portion in a solvent such as ethyl acetate. Specifically, it is determined as the weight fraction (unit: wt%) of the insoluble portion after immersing the adhesive layer in ethyl acetate at 23°C for 7 days relative to the sample before immersion. Generally, the gel fraction of a polymer is equal to the degree of crosslinking; the more crosslinked portions in the polymer, the higher the gel fraction.
架橋剤によりポリマーに架橋構造を導入後も、光硬化剤は未反応の状態を維持している。そのため、ベースポリマーと光硬化剤とを含む光硬化性の粘着剤層2が形成される。フィルム基材1上に粘着剤層2を形成する場合は、粘着剤層2の保護等を目的として、粘着剤層2上にセパレータ5を付設することが好ましい。粘着剤層2上にセパレータ5を付設後に架橋を行ってもよい。 Even after the crosslinking agent introduces a crosslinked structure into the polymer, the photocuring agent remains unreacted. As a result, a photocurable adhesive layer 2 containing a base polymer and a photocuring agent is formed. When forming the adhesive layer 2 on the film substrate 1, it is preferable to attach a separator 5 to the adhesive layer 2 for purposes such as protecting the adhesive layer 2. Crosslinking may also be performed after attaching the separator 5 to the adhesive layer 2.
他の基材上に粘着剤層2を形成する場合は、溶媒を乾燥後に、フィルム基材1上に粘着剤層2を転写することにより補強フィルムが得られる。粘着剤層の形成に用いた基材を、そのままセパレータ5としてもよい。 When forming the adhesive layer 2 on another substrate, the reinforcing film can be obtained by transferring the adhesive layer 2 onto the film substrate 1 after drying the solvent. The substrate used to form the adhesive layer can also be used as the separator 5 as is.
セパレータ5としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムが好ましく用いられる。セパレータの厚みは、通常3~200μm、好ましくは10~100μm程度である。セパレータ5の粘着剤層2との接触面には、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系、もしくは脂肪酸アミド系等の離型剤、またはシリカ粉等による離型処理が施されていることが好ましい。セパレータ5の表面が離型処理されていることにより、フィルム基材1とセパレータ5を剥離した際に、粘着剤層2とセパレータ5との界面で剥離が生じ、フィルム基材1上に粘着剤層2が固着した状態が維持される。セパレータ5は、離型処理面および非処理面のいずれか一方または両方に帯電防止処理が施されていてもよい。セパレータ5に帯電防止処理が施されていることにより、粘着剤層からセパレータを剥離した際の帯電を抑制できる。 Preferably, the separator 5 is a plastic film such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, or polyester film. The thickness of the separator is typically 3 to 200 μm, preferably approximately 10 to 100 μm. The surface of the separator 5 that comes into contact with the adhesive layer 2 is preferably treated with a release agent such as a silicone-based, fluorine-based, long-chain alkyl-based, or fatty acid amide-based release agent, or with silica powder. By treating the surface of the separator 5 with a release agent, when the film substrate 1 and the separator 5 are peeled apart, peeling occurs at the interface between the adhesive layer 2 and the separator 5, maintaining the adhesive layer 2 adhered to the film substrate 1. The separator 5 may be antistatically treated on either or both of the release-treated and untreated surfaces. Treating the separator 5 with an antistatic agent reduces static buildup when the separator is peeled from the adhesive layer.
[補強フィルムの特性および補強フィルムの使用]
本発明の補強フィルムは、デバイスまたはデバイス構成部品に貼り合わせて用いられる。補強フィルム10は、粘着剤層2がフィルム基材1と固着されており、被着体との貼り合わせ後光硬化前は、被着体への接着力が小さい。そのため、光硬化前は被着体からの補強フィルムの剥離が容易である。
[Characteristics of the reinforcing film and use of the reinforcing film]
The reinforced film of the present invention is used by being attached to a device or a device component. The reinforced film 10 has a pressure-sensitive adhesive layer 2 fixed to a film substrate 1, and has low adhesive strength to the adherend after being attached to the adherend and before being photocured. Therefore, the reinforced film can be easily peeled from the adherend before being photocured.
補強フィルムを貼り合わせる被着体は特に限定されず、各種の電子デバイス、光学デバイスおよびその構成部品等が挙げられる。一実施形態において、補強フィルムは、折り曲げ可能なフレキシブルデバイスの表面に貼り合わせられる。折り曲げ可能なデバイスは、図3に示すようにヒンジ部25を有し、このヒンジ部を中心に折り曲げることができる。折り曲げ角度は、任意に設定可能であり、図4に示す様に180°折り曲げ(折りたたみ)可能であってもよい。なお、図4では、補強フィルム10の貼着面が内側となるようにデバイスを折り曲げているが、補強フィルム10を外側として折り曲げ可能であってもよい。デバイスが表示装置である場合、画面側の表面に補強フィルムを貼り合わせてもよく、裏面側(筐体)に補強フィルムを貼り合わせてもよい。図3,4に示す様に、ヒンジ部25等の所定箇所で折り曲げ可能に構成されているフレキシブルデバイスでは、その使用状態において、同一箇所で屈曲と伸展が繰り返し行われる。 The substrate to which the reinforcement film is attached is not particularly limited, and examples include various electronic devices, optical devices, and their component parts. In one embodiment, the reinforcement film is attached to the surface of a foldable flexible device. The foldable device has a hinge portion 25 as shown in Figure 3, and can be folded around this hinge portion. The folding angle can be set arbitrarily, and the device may be bent (folded) 180° as shown in Figure 4. Note that in Figure 4, the device is folded so that the adhesive surface of the reinforcement film 10 is on the inside, but it may also be bent with the reinforcement film 10 on the outside. If the device is a display device, the reinforcement film may be attached to the surface facing the screen, or to the back side (housing). As shown in Figures 3 and 4, a flexible device that is configured to be bendable at a predetermined location, such as the hinge portion 25, repeatedly bends and stretches at the same location during use.
補強フィルムは被着体の全面に貼り合わせられてもよく、補強を必要とする部分(補強対象領域)にのみ選択的に貼り合わせられてもよい。また、補強を必要とする部分(補強対象領域)と補強を必要としない領域(非補強対象領域)の全体に補強フィルムを貼り合わせた後、非補強対象領域に貼り合わせられた補強フィルムを切断除去してもよい。粘着剤が光硬化前であれば、補強フィルムは被着体表面に仮着された状態であるため、被着体の表面から補強フィルムを容易に剥離除去できる。補強対象領域と非補強対象領域に補強フィルムを貼り合わせ、補強対象領域に選択的に光を照射して粘着剤を光硬化した後、粘着剤が未硬化である非補強対象領域の補強フィルムを選択的に剥離除去してもよい。 The reinforcing film may be applied to the entire surface of the adherend, or may be selectively applied only to areas requiring reinforcement (reinforcement target areas). Alternatively, the reinforcing film may be applied to the entire areas requiring reinforcement (reinforcement target areas) and areas not requiring reinforcement (non-reinforcement target areas), and then the reinforcing film applied to the non-reinforcement target areas may be cut and removed. Before the adhesive is photocured, the reinforcing film is temporarily attached to the surface of the adherend, making it easy to peel and remove the reinforcing film from the surface of the adherend. The reinforcing film may be applied to the areas requiring reinforcement and the areas not requiring reinforcement, and the areas requiring reinforcement may be selectively irradiated with light to photocure the adhesive, after which the reinforcing film may be selectively peeled and removed from the non-reinforcement target areas where the adhesive is not yet cured.
補強フィルムを貼り合わせることにより、適度な剛性が付与されるため、フレキシブルデバイス等の厚みが小さい部材に対して、ハンドリング性向上や破損防止等の効果が期待される。デバイスの製造工程において、仕掛品に補強フィルムが貼り合わせられる場合は、製品サイズに切断される前の大判の仕掛品に補強フィルムを貼り合わせてもよい。ロールトゥーロールプロセスにより製造されるデバイスのマザーロールに、補強フィルムをロールトゥーロールで貼り合わせてもよい。 By laminating a reinforcing film, appropriate rigidity is imparted, which is expected to improve handling and prevent breakage for thin components such as flexible devices. When a reinforcing film is laminated to a work-in-progress during the device manufacturing process, the reinforcing film may be laminated to a large-format work-in-progress before it is cut to product size. The reinforcing film may also be laminated roll-to-roll to the mother roll of a device manufactured by a roll-to-roll process.
補強フィルムを貼り合わせる前に、清浄化等を目的として、被着体の表面の活性化処理を行ってもよい。表面活性化処理としては、プラズマ処理、コロナ処理、グロー放電処理等が挙げられる。表面が活性化処理された被着体は、ヒドロキシ基、カルボニル基、カルボキシ基等の活性基を多く含んでおり、粘着剤のベースポリマーの極性官能基との分子間相互作用により、接着力が上昇しやすい。特に、被着体がポリイミドである場合は、活性化処理により、アミド酸、末端のアミノ基やカルボキシ基(またはカルボン酸無水物基)等が活性化され、ベースポリマーの極性官能基との相互作用が強いため、活性化処理により初期接着力が大幅に上昇する場合がある。 Before laminating the reinforcing film, the surface of the adherend may be subjected to an activation treatment for the purpose of cleaning, etc. Examples of surface activation treatments include plasma treatment, corona treatment, and glow discharge treatment. An adherend whose surface has been activated contains many active groups such as hydroxyl groups, carbonyl groups, and carboxyl groups , which tend to increase adhesive strength due to intermolecular interactions with the polar functional groups of the base polymer of the adhesive. In particular, when the adherend is a polyimide, the activation treatment activates amide acids, terminal amino groups, carboxyl groups (or carboxylic anhydride groups), etc., which interact strongly with the polar functional groups of the base polymer, and therefore the activation treatment may significantly increase the initial adhesive strength.
初期接着力が過度に大きくなると、リワーク等の剥離作業が困難となる場合がある。前述のように、ベースポリマーが窒素原子を実質的に含まないことにより、表面が活性化処理された被着体に対する初期接着力の過度の上昇を抑制できる。If the initial adhesive strength is excessively high, peeling operations such as rework may become difficult. As mentioned above, the base polymer contains substantially no nitrogen atoms, which prevents excessive increases in the initial adhesive strength when applied to adherends whose surfaces have been activated.
被着体からの剥離を容易とし、補強フィルムを剥離後の被着体への糊残りを防止する観点から、光硬化前の粘着剤層2と被着体との接着力は、1N/25mm以下が好ましく、0.5N/25mm以下がより好ましく、0.3N/25mm以下がさらに好ましく、0.1N/25mm以下、または0.05N/25mm以下であってもよい。保管やハンドリングの際の補強フィルムの剥離を防止する観点から、光硬化前の粘着剤層2と被着体との接着力は、0.005N/25mm以上が好ましく、0.01N/25mm以上がより好ましい。接着力は、ポリイミドフィルムを被着体として、引張速度300mm/分、剥離角度180°のピール試験により求められる。特に断りがない限り、接着力は25℃での測定値である。To facilitate peeling from the adherend and prevent adhesive residue on the adherend after peeling the reinforcing film, the adhesive strength between the adhesive layer 2 and the adherend before photocuring is preferably 1 N/25 mm or less, more preferably 0.5 N/25 mm or less, even more preferably 0.3 N/25 mm or less, and may be 0.1 N/25 mm or less, or even 0.05 N/25 mm or less. To prevent peeling of the reinforcing film during storage or handling, the adhesive strength between the adhesive layer 2 and the adherend before photocuring is preferably 0.005 N/25 mm or more, more preferably 0.01 N/25 mm or more. The adhesive strength is determined by a peel test using a polyimide film as the adherend, at a tensile speed of 300 mm/min and a peel angle of 180°. Unless otherwise specified, the adhesive strength is measured at 25°C.
光硬化前の粘着剤層2の25℃における貯蔵弾性率は、5.0×103~1.0×105Paであることが好ましい。被着体から補強フィルムを剥離する際の被着体への糊残りを抑制する観点から、光硬化前の粘着剤層2の25℃における貯蔵弾性率は、7.0×103Pa以上が好ましく、9.0×103Pa以上がより好ましく、1.0×104Pa以上または1.5×104Pa以上であってもよい。粘着剤層に柔軟性を持たせる観点から、光硬化前の粘着剤層2の25℃における貯蔵弾性率は、7.0×104Pa以下が好ましく、5.0×104Pa以下がより好ましく、4.0×104Pa以下または3.0×104Pa以下であってもよい。 The storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer 2 at 25°C before photocuring is preferably 5.0 x 10 to 1.0 x 10 Pa. From the viewpoint of suppressing adhesive residue on the adherend when peeling the reinforcing film from the adherend, the storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer 2 at 25°C before photocuring is preferably 7.0 x 10 Pa or more, more preferably 9.0 x 10 Pa or more, and may be 1.0 x 10 Pa or more or 1.5 x 10 Pa or more. From the viewpoint of imparting flexibility to the pressure-sensitive adhesive layer, the storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer 2 at 25°C before photocuring is preferably 7.0 x 10 Pa or less, more preferably 5.0 x 10 Pa or less, and may be 4.0 x 10 Pa or less or 3.0 x 10 Pa or less.
光硬化前の粘着剤層2の-20℃における貯蔵弾性率は、1.0×104~2.0×105Paが好ましく、2.0×104~1.0×105Paがより好ましく、3.0×104~9.0×104Paまたは4.0×104~9.0×104Paであってもよい。光硬化前の粘着剤層の低温での貯蔵弾性率が上記範囲であることにより、光硬化後においても粘着剤層の貯蔵弾性率が低く保持される傾向がある。 The storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer 2 at −20° C. before photocuring is preferably 1.0×10 4 to 2.0×10 5 Pa, more preferably 2.0×10 4 to 1.0×10 5 Pa, and may be 3.0×10 4 to 9.0×10 4 Pa or 4.0×10 4 to 9.0×10 4 Pa. When the storage modulus at low temperature of the pressure-sensitive adhesive layer before photocuring is within the above range, the storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer tends to be maintained low even after photocuring.
光硬化前の粘着剤層の貯蔵弾性率は、ベースポリマーの組成、架橋剤の導入量および光硬化剤の含有量等に依存する。架橋剤の導入量が多いほど、ゲル分率が高くなり、貯蔵弾性率が大きくなる傾向がある。光硬化剤の量が多いほど、組成物中のベースポリマーの含有量が相対的に小さくなるため、貯蔵弾性率が小さくなる傾向がある。 The storage modulus of the adhesive layer before photocuring depends on the composition of the base polymer, the amount of crosslinking agent introduced, and the content of photocuring agent. The more crosslinking agent introduced, the higher the gel fraction and the greater the storage modulus. The greater the amount of photocuring agent, the relatively smaller the content of base polymer in the composition, and the smaller the storage modulus tends to be.
粘着剤の貯蔵弾性率は、ベースポリマーのガラス転移温度付近で急激に変化する。前述のように、ベースポリマーのガラス転移温度が-20℃よりも十分に低いことにより、低温での貯蔵弾性率が小さい粘着剤を調製できる。光硬化前の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、25℃における貯蔵弾性率の7倍以下が好ましく、5倍以下がより好ましく、4倍以下、3.5倍以下または3倍以下であってもよい。光硬化前の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、25℃における貯蔵弾性率の1.5倍以上、1.8倍以上または2.0倍以上であってもよい。 The storage modulus of the adhesive changes rapidly near the glass transition temperature of the base polymer. As mentioned above, by making the glass transition temperature of the base polymer sufficiently lower than -20°C, an adhesive with a low storage modulus at low temperatures can be prepared. The storage modulus of the adhesive layer at -20°C before photocuring is preferably 7 times or less, more preferably 5 times or less, and may be 4 times or less, 3.5 times or less, or 3 times or less, of the storage modulus at 25°C. The storage modulus of the adhesive layer at -20°C before photocuring may be 1.5 times or more, 1.8 times or more, or 2.0 times or more of the storage modulus at 25°C.
被着体に補強フィルムを貼り合わせた後、粘着剤層2に活性光線を照射することにより、粘着剤層を光硬化させる。活性光線としては、紫外線、可視光、赤外線、X線、α線、β線、およびγ線等が挙げられる。保管状態における粘着剤層の硬化を抑制可能であり、かつ硬化が容易であることから、活性光線としては紫外線が好ましい。活性光線の照射強度や照射時間は、粘着剤層の組成や厚み等に応じて適宜設定すればよい。粘着剤層2への活性光線の照射は、フィルム基材1側および被着体側のいずれの面から実施してもよく、両方の面から活性光線の照射を行ってもよい。After laminating the reinforcing film to the adherend, the pressure-sensitive adhesive layer 2 is photo-cured by irradiating it with actinic rays. Examples of actinic rays include ultraviolet light, visible light, infrared light, X-rays, alpha rays, beta rays, and gamma rays. Ultraviolet light is preferred as it can inhibit curing of the pressure-sensitive adhesive layer during storage and facilitates curing. The irradiation intensity and irradiation time of the actinic rays can be set appropriately depending on the composition and thickness of the pressure-sensitive adhesive layer. The pressure-sensitive adhesive layer 2 can be irradiated with actinic rays from either the film substrate 1 side or the adherend side, or from both sides.
光硬化に伴って、粘着剤層の貯蔵弾性率が上昇するとともに、被着体に対する接着力が上昇する。デバイスの実用時の接着信頼性の観点から、光硬化後の粘着剤層2と被着体との接着力は、2N/25mm以上が好ましく、2.5N/25mm以上がより好ましい。フレキシブルデバイスを同一箇所での屈曲を繰り返した際の粘着剤の剥離を抑制する観点から、光硬化後の粘着剤層2と被着体との接着力は、3N/25mm以上、4N/25mm以上、5N/25mm以上、6N/25mm以上、7N/25mm以上、8N/25mm以上、9N/25mm以上または10N/25mm以上であってもよい。光硬化後の粘着剤層2と被着体との接着力は、光硬化前の粘着剤層2と被着体との接着力の10倍以上が好ましく、30倍以上がより好ましく、50倍以上、100倍以上または200倍以上であってもよい。前述のように、光硬化剤の種類(ベースポリマーとの相溶性)および添加量を調整することにより、光硬化前の接着力(初期接着力)を低く抑え、かつ光硬化後の粘着剤の接着力を大きくすることができる。As the adhesive layer is photocured, its storage modulus increases, and its adhesive strength to the adherend also increases. From the viewpoint of adhesive reliability during practical use of the device, the adhesive strength between the adhesive layer 2 and the adherend after photocuring is preferably 2 N/25 mm or greater, and more preferably 2.5 N/25 mm or greater. From the viewpoint of suppressing adhesive peeling when the flexible device is repeatedly bent at the same location, the adhesive strength between the adhesive layer 2 and the adherend after photocuring may be 3 N/25 mm or greater, 4 N/25 mm or greater, 5 N/25 mm or greater, 6 N/25 mm or greater, 7 N/25 mm or greater, 8 N/25 mm or greater, 9 N/25 mm or greater, or 10 N/25 mm or greater. The adhesive strength between the adhesive layer 2 and the adherend after photocuring is preferably 10 times or greater, more preferably 30 times or greater, and may be 50 times or greater, 100 times or greater, or 200 times or greater than the adhesive strength between the adhesive layer 2 and the adherend before photocuring. As mentioned above, by adjusting the type of photocuring agent (compatibility with the base polymer) and the amount added, it is possible to keep the adhesive strength before photocuring (initial adhesive strength) low and increase the adhesive strength of the adhesive after photocuring.
前述のように、光硬化後の粘着剤層2は、-20℃における貯蔵弾性率が1.0×104~5.0×105Paであり、25℃における貯蔵弾性率が8.0×103~1.5×105Paであることが好ましい。光硬化後の粘着剤層の低温領域での貯蔵弾性率が低いことにより、低温で屈曲を繰り返した場合の粘着剤層の剥離を抑制される傾向がある。 As described above, the pressure-sensitive adhesive layer 2 after photocuring preferably has a storage modulus of 1.0×10 4 to 5.0×10 5 Pa at −20° C. and a storage modulus of 8.0×10 3 to 1.5×10 5 Pa at 25° C. The low storage modulus in the low temperature range of the pressure-sensitive adhesive layer after photocuring tends to suppress peeling of the pressure-sensitive adhesive layer when repeatedly flexed at low temperatures.
光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、25℃における貯蔵弾性率の7倍以下が好ましく、5倍以下がより好ましく、4倍以下、3.5倍以下または3倍以下であってもよい。光硬化前の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、25℃における貯蔵弾性率の1.5倍以上、1.8倍以上または2.0倍以上であってもよい。 The storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer at -20°C after photocuring is preferably 7 times or less, more preferably 5 times or less, and may be 4 times or less, 3.5 times or less, or 3 times or less, of the storage modulus at 25°C. The storage modulus of the pressure-sensitive adhesive layer at -20°C before photocuring may be 1.5 times or more, 1.8 times or more, or 2.0 times or more of the storage modulus at 25°C.
光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、光硬化前の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率の7倍以下が好ましく、5倍以下、4倍以下または3.5倍以下であってもよい。光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、光硬化前の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率の1.1倍以上、1.3倍以上、1.5倍以上または1.7倍以上であってもよい。The storage modulus at -20°C of the adhesive layer after photocuring is preferably 7 times or less, and may be 5 times or less, 4 times or less, or 3.5 times or less, of the storage modulus at -20°C of the adhesive layer before photocuring. The storage modulus at -20°C of the adhesive layer after photocuring may be 1.1 times or more, 1.3 times or more, 1.5 times or more, or 1.7 times or more of the storage modulus at -20°C of the adhesive layer before photocuring.
光硬化後の粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は、光硬化前の粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率の7倍以下が好ましく、5倍以下または4倍以下または3.5倍以下であってもよい。光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率は、光硬化前の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率の1.1倍以上、1.3倍以上、1.5倍以上または1.7倍以上であってもよい。The storage modulus at 25°C of the adhesive layer after photocuring is preferably 7 times or less, and may be 5 times or less, 4 times or less, or 3.5 times or less, of the storage modulus at 25°C of the adhesive layer before photocuring. The storage modulus at -20°C of the adhesive layer after photocuring may be 1.1 times or more, 1.3 times or more, 1.5 times or more, or 1.7 times or more of the storage modulus at -20°C of the adhesive layer before photocuring.
上記のように、本発明の補強フィルムを貼り合わせることにより、被着体に適度な剛性が付与されるとともに、応力が緩和・分散されるため、製造工程において生じ得る種々の不具合を抑制し、生産効率を向上し、歩留まりを改善できる。また、補強フィルムは、粘着剤層を光硬化する前は、被着体からの剥離が容易であるため、積層や貼り合わせ不良が生じた場合もリワークが容易である。また、補強対象領域以外から選択的に補強フィルムを除去する等の加工も容易である。As described above, by applying the reinforcing film of the present invention, the adherend is given appropriate rigidity and stress is alleviated and dispersed, thereby suppressing various defects that may occur during the manufacturing process, improving production efficiency, and improving yield. Furthermore, because the reinforcing film is easily peeled from the adherend before the adhesive layer is photocured, rework is easy even if lamination or adhesion defects occur. Processing such as selectively removing the reinforcing film from areas other than those to be reinforced is also easy.
完成後のデバイスの使用において、デバイスの落下、デバイス上への重量物の載置、デバイスへの飛来物の衝突等により、不意に外力が負荷された場合でも、補強フィルムが貼り合わせられていることにより、デバイスの破損を防止できる。また、粘着剤を光硬化後の補強フィルムはデバイスに強固に接着しているため、長期使用においても補強フィルムが剥がれ難く、信頼性に優れている。また、補強フィルムの粘着剤層は、低温領域においても貯蔵弾性率が低いため、フレキシブルデバイスに用いた場合でも、屈曲部分での粘着剤の剥離が生じ難く、優れた接着信頼性を示す。 When using a completed device, even if an external force is suddenly applied due to the device being dropped, a heavy object being placed on the device, or a flying object hitting the device, the reinforcing film prevents damage to the device. Furthermore, because the reinforcing film firmly adheres to the device after the adhesive is photocured, the reinforcing film is less likely to peel off even during long-term use, providing excellent reliability. Furthermore, because the adhesive layer of the reinforcing film has a low storage modulus even at low temperatures, the adhesive is less likely to peel off at bent sections, even when used in flexible devices, demonstrating excellent adhesive reliability.
以下に実施例および比較例を挙げてさらに説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be further explained below with examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[アクリル系ポリマーの重合]
<ポリマーA>
温度計、攪拌機、還流冷却管および窒素ガス導入管を備えた反応容器に、モノマーとして、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)96重量部、および2-ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)4重量部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2重量部、ならびに溶媒として酢酸エチル233重量部を投入し、窒素ガスを流し、攪拌しながら約1時間窒素置換を行った。その後、60℃に加熱し、7時間反応させて、重量平均分子量(Mw)が55万のアクリル系ポリマーAの溶液を得た。
[Polymerization of acrylic polymer]
<Polymer A>
A reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen gas inlet tube was charged with 96 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA) and 4 parts by weight of 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA) as monomers, 0.2 parts by weight of azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator, and 233 parts by weight of ethyl acetate as a solvent, and nitrogen gas was introduced and purged with nitrogen for about 1 hour while stirring. The mixture was then heated to 60°C and reacted for 7 hours to obtain a solution of acrylic polymer A having a weight average molecular weight (Mw) of 550,000.
<ポリマーB~I>
モノマーの仕込み量を表1に示すように変更した。それ以外はポリマーAの重合と同様にして、ポリマーB~Iの溶液を得た。
<Polymers B to I>
The amounts of the monomers charged were changed as shown in Table 1. Solutions of polymers B to I were obtained in the same manner as in the polymerization of polymer A except for the above.
アクリル系ポリマーA~Iの仕込みモノマー比率およびポリマーのガラス転移温度を表1に一覧で示す。なお、ガラス転移温度は、仕込みモノマー比率からFoxの式に基づいて算出した。
2EHA 2-エチルヘキシルアクリレート
BA ブチルアクリレート
MMA メチルメタクリレート
NVP N-ビニルピロリドン
2HEA 2-ヒドロキシエチルアクリレート
4HBA 4-ヒドロキシブチルアクリレート
AA アクリル酸
β-CEA 2-カルボキシエチルアクリレート
HOA-MS 2-アクリロイルオキシエチルコハク酸
The monomer ratios used and the glass transition temperatures of the acrylic polymers A to I are listed in Table 1. The glass transition temperatures were calculated from the monomer ratios used according to Fox's formula.
2EHA 2-Ethylhexyl acrylate BA Butyl acrylate MMA Methyl methacrylate NVP N-Vinylpyrrolidone 2HEA 2-Hydroxyethyl acrylate 4HBA 4-Hydroxybutyl acrylate AA Acrylic acid β-CEA 2-Carboxyethyl acrylate HOA-MS 2-Acryloyloxyethyl succinic acid
[補強フィルムの作製]
<粘着剤組成物の調製>
アクリル系ポリマー溶液に、架橋剤、および光硬化剤を添加し、均一に混合して、表2に示す粘着剤組成物を調製した。表2における架橋剤および光硬化剤の量は、ベースポリマーの固形分100重量部に対する添加量である。架橋剤および光硬化剤の詳細は下記の通りである。実施例7~9では、2種類の光硬化剤を用いており、それぞれの光硬化剤の量を表2に示している。
[Preparation of reinforcing film]
<Preparation of Pressure-Sensitive Adhesive Composition>
A crosslinking agent and a photocuring agent were added to the acrylic polymer solution and mixed uniformly to prepare the pressure-sensitive adhesive compositions shown in Table 2. The amounts of crosslinking agent and photocuring agent in Table 2 are the amounts added per 100 parts by weight of the solid content of the base polymer. Details of the crosslinking agent and photocuring agent are as follows. In Examples 7 to 9, two types of photocuring agents were used, and the amounts of each photocuring agent are shown in Table 2.
(架橋剤)
タケネートD110N:キシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物の75%酢酸エチル溶液(三井化学製「タケネートD110N」)
C-HX:ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(東ソー製「コロネートHX)
T-C:N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン(4官能のエポキシ化合物、三菱ガス化学製「テトラッドC」)
(Crosslinking agent)
Takenate D110N: 75% ethyl acetate solution of xylylene diisocyanate trimethylolpropane adduct ("Takenate D110N" manufactured by Mitsui Chemicals)
C-HX: Isocyanurate of hexamethylene diisocyanate ("Coronate HX" manufactured by Tosoh)
TC: N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylylenediamine (tetrafunctional epoxy compound, "Tetrad C" manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company)
(光硬化剤)
M350:トリメチロールプロパンEO変性(n=1)トリアクリレート(東亞合成製「アロニックスM-350」、官能基当量144g/eq)
M360:トリメチロールプロパンEO変性(n=2)トリアクリレート(東亞合成製「アロニックスM-360」、官能基当量186g/eq)
M310:トリメチロールプロパンPO変性(n=1)トリアクリレート(東亞合成製「アロニックスM-310」、官能基当量158g/eq)
M321:トリメチロールプロパンPO変性(n=2)トリアクリレート(東亞合成製「アロニックスM-321」、官能基当量200g/eq)
APG700:ポリプロピレングリコール#700(n=12)ジアクリレート;(新中村化学工業社製「NKエステルAPG700」、官能基当量404g/eq)
A200:ポリエチレングリコール#200(n=4)ジアクリレート(新中村化学工業製「NKエステルA200」、官能基当量154g/eq)
TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学工業製「NKエステルTMPT」、官能基当量99g/eq)
ZnAc:アクリル酸亜鉛(日触テクノファイン製、官能基当量104g/eq)
(Photocuring agent)
M350: Trimethylolpropane EO-modified (n=1) triacrylate ("Aronix M-350" manufactured by Toagosei Co., Ltd., functional group equivalent weight 144 g/eq)
M360: Trimethylolpropane EO-modified (n=2) triacrylate ("Aronix M-360" manufactured by Toagosei Co., Ltd., functional group equivalent weight 186 g/eq)
M310: Trimethylolpropane PO-modified (n=1) triacrylate ("Aronix M-310" manufactured by Toagosei Co., Ltd., functional group equivalent weight 158 g/eq)
M321: Trimethylolpropane PO-modified (n=2) triacrylate ("Aronix M-321" manufactured by Toagosei Co., Ltd., functional group equivalent weight 200 g/eq)
APG700: Polypropylene glycol #700 (n=12) diacrylate ("NK Ester APG700" manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., functional group equivalent weight: 404 g/eq)
A200: polyethylene glycol #200 (n=4) diacrylate ("NK Ester A200" manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., functional group equivalent weight 154 g/eq)
TMPT: Trimethylolpropane triacrylate ("NK Ester TMPT" manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., functional group equivalent weight 99 g/eq)
ZnAc: zinc acrylate (manufactured by Nisshoku Technofine, functional group equivalent: 104 g/eq)
(光重合開始剤)
表2に示す以外に、実施例1~18、比較例1~3,7,8では、光重合開始剤として2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins製「Omnirad651」)をベースポリマーの固形分100重量部に対して0.2重量部を添加した。比較例4~6では、光重合開始剤として1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM Resins製「Omnirad184」)をベースポリマーの固形分100重量部に対して0.1重量部添加した。
(Photopolymerization initiator)
In addition to the examples shown in Table 2, 0.2 parts by weight of 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one ("Omnirad 651" manufactured by IGM Resins) was added as a photopolymerization initiator relative to 100 parts by weight of the solid content of the base polymer in Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 3, 7, and 8. In Comparative Examples 4 to 6, 0.1 parts by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone ("Omnirad 184" manufactured by IGM Resins) was added as a photopolymerization initiator relative to 100 parts by weight of the solid content of the base polymer.
<粘着剤溶液の塗布および架橋>
表面処理がされていない透明フィルム基材上に、上記の粘着剤組成物を、乾燥後の厚みが13μmとなるように、ファウンテンロールを用いて塗布した。130℃で1分間乾燥して溶媒を除去後、粘着剤の塗布面に、セパレータ(一方の面がシリコーン離型処理され、両面が帯電防止処理された厚み25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム)の離型処理面を貼り合わせた。その後、25℃の雰囲気で4日間のエージング処理を行い、架橋を進行させ、透明フィルム基材上に光硬化性粘着シートが固着積層され、その上にセパレータが仮着された補強フィルムを得た。実施例1~5,7~18、比較例1~8では、透明フィルム基材として、厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ製「ルミラーS10」)を用いた。実施例6では、透明フィルム基材として、厚み50μmの紫外線透過性透明ポリイミドフィルム(三菱ガス化学製「ネオプリムS-100」)を用いた。
<Application of adhesive solution and crosslinking>
The above-described pressure-sensitive adhesive composition was applied to an untreated transparent film substrate using a fountain roll to a dried thickness of 13 μm. After drying at 130°C for 1 minute to remove the solvent, the release-treated surface of a separator (a 25 μm-thick polyethylene terephthalate film with one side treated with silicone release and both sides treated with antistatic agents) was bonded to the pressure-sensitive adhesive-coated surface. This was then aged for 4 days in a 25°C atmosphere to promote crosslinking, resulting in a reinforced film in which a photocurable pressure-sensitive adhesive sheet was fixedly laminated onto the transparent film substrate and a separator was temporarily attached thereon. In Examples 1 to 5, 7 to 18, and Comparative Examples 1 to 8, a 75 μm-thick polyethylene terephthalate film ("Lumirror S10" manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the transparent film substrate. In Example 6, a 50 μm-thick ultraviolet-transmitting transparent polyimide film ("Neoprim S-100" manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.) was used as the transparent film substrate.
[評価]
<貯蔵弾性率>
セパレータ上に、上記と同様に粘着剤組成物の塗布および架橋を行い、粘着シート(光硬化前)を作製した。光硬化前の粘着シートの粘着剤層の表面にセパレータを付設して酸素から遮断し、365nmのLEDランプで2000mJ/cm2の紫外線を照射して光硬化させた。光硬化前の粘着シートおよび光硬化後の粘着シートのそれぞれを積層して、厚さ約1.5mmの測定用試料を作成し、Rheometric Scientific社製「Advanced Rheometric Expansion System(ARES)」を用いて、以下の条件により動的粘弾性測定を行い、-20℃および25℃におけるせん断貯蔵弾性率G’の値を読み取った。(測定条件)
変形モード:ねじり
測定周波数:1Hz
昇温速度:5℃/分
測定温度:-50~150℃
形状:パラレルプレート 8.0mmφ
[evaluation]
<Storage modulus>
The adhesive composition was applied and crosslinked on a separator in the same manner as above to prepare an adhesive sheet (before photocuring). A separator was attached to the surface of the adhesive layer of the adhesive sheet before photocuring to isolate it from oxygen, and the adhesive sheet was photocured by irradiating it with 2000 mJ/ cm2 of ultraviolet light from a 365 nm LED lamp. The adhesive sheet before photocuring and the adhesive sheet after photocuring were laminated to prepare a measurement sample with a thickness of approximately 1.5 mm. Dynamic viscoelasticity was measured under the following conditions using an "Advanced Rheometric Expansion System (ARES)" manufactured by Rheometric Scientific, and the shear storage modulus G' values at -20°C and 25°C were read. (Measurement Conditions)
Deformation mode: Torsion Measurement frequency: 1 Hz
Temperature rise rate: 5°C/min Measurement temperature: -50 to 150°C
Shape: Parallel plate 8.0 mm diameter
<接着力>
厚み12.5μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン製「カプトン50EN」)を、両面接着テープ(日東電工製「No.531」)を介してガラス板に貼付し、測定用ポリイミドフィルム基板を得た。幅25mm×長さ100mmに切り出した補強フィルムの表面からセパレータを剥離除去し、測定用ポリイミドフィルム基板にハンドローラを用いて貼り合わせ、光硬化前の試験サンプルとした。光硬化前の試験サンプルの補強フィルム側(PETフィルム基材側)から紫外線を照射して粘着剤層を光硬化したものを光硬化後の試験サンプルとした。これらの試験サンプルを用い、補強フィルムのフィルム基材の端部をチャックで保持して、引張速度300mm/分で、補強フィルムの180°ピールを行い、ピール強度を測定した。
<Adhesive force>
A 12.5 μm thick polyimide film ("Kapton 50EN" manufactured by Toray DuPont) was attached to a glass plate via double-sided adhesive tape ("No. 531" manufactured by Nitto Denko) to obtain a polyimide film substrate for measurement. The separator was peeled off from the surface of a reinforced film cut to a width of 25 mm and a length of 100 mm, and the film was then attached to the polyimide film substrate for measurement using a hand roller to obtain a test sample before photocuring. The test sample before photocuring was irradiated with ultraviolet light from the reinforced film side (PET film substrate side) to photocure the adhesive layer, thereby obtaining a test sample after photocuring. Using these test samples, the edge of the film substrate of the reinforced film was held with a chuck, and the reinforced film was peeled 180° at a tensile speed of 300 mm/min, and the peel strength was measured.
<屈曲試験>
補強フィルムの表面からセパレータを剥離除去し、粘着剤層の表面にポリイミドフィルム(東レ・デュポン製「カプトン50EN」)を、ハンドローラを用いて貼り合わせた。この積層体を幅25mm×長さ100mmのサイズに切り出し、補強フィルム側(PETフィルム基材側)から紫外線を照射して粘着剤層を光硬化して試験片を得た。面状体無負荷U字伸縮試験機(ユアサシステム機器製)を用い、試験片の短辺に屈曲冶具を取り付け、温度-20℃または25℃、相対湿度50%の恒温槽中で、補強フィルム側(フィルム基材側)の面を内側として、以下の条件により繰り返し屈曲試験を行った。繰り返し屈曲試験後の試料の屈曲部分において、補強フィルムと被着体の間に剥がれや浮きがなかったものをOK、剥がれや浮きがみられたものをNGとした。
(試験条件)
曲げ半径:3mm
曲げ角度:180°
曲げ速度:1秒/回
曲げ回数:20万回
<Bending test>
The separator was peeled off from the surface of the reinforcement film, and a polyimide film ("Kapton 50EN" manufactured by Toray DuPont) was attached to the surface of the adhesive layer using a hand roller. This laminate was cut into a size of 25 mm wide x 100 mm long, and the adhesive layer was photocured by irradiating ultraviolet light from the reinforcement film side (PET film substrate side) to obtain a test specimen. Using a planar body no-load U-shaped stretch tester (manufactured by Yuasa System Instruments), a bending jig was attached to the short side of the test specimen, and repeated bending tests were performed under the following conditions in a thermostatic chamber at a temperature of -20 ° C or 25 ° C and a relative humidity of 50%, with the reinforcement film side (film substrate side) facing inward. After the repeated bending test, samples that showed no peeling or lifting between the reinforcement film and the adherend were rated as OK, and samples that showed peeling or lifting were rated as NG.
(Test conditions)
Bending radius: 3 mm
Bending angle: 180°
Bending speed: 1 second/time Bending times: 200,000 times
各補強フィルムの粘着剤の組成、光硬化前後の粘着剤層のせん断貯蔵弾性率G’および接着力、ならびに屈曲試験の評価結果を表2に示す。 The adhesive composition of each reinforcing film, the shear storage modulus G' and adhesive strength of the adhesive layer before and after photocuring, and the evaluation results of the bending test are shown in Table 2.
ガラス転移温度が-34℃であるポリマーFをベースポリマーとした比較例2では、粘着剤層の光硬化前後のいずれにおいても-20℃の貯蔵弾性率が大きく、繰り返し屈曲試験後に粘着剤層の剥離がみられた。架橋剤の種類を変更し、架橋材料を減少させるとともに、光硬化剤の量を減少させた比較例3では、比較例2に比べると粘着剤層の貯蔵弾性率は小さくなっていたものの、依然として-20℃の貯蔵弾性率が大きく、繰り返し屈曲試験後に粘着剤層の剥離がみられた。その他の比較例においても、-20℃の貯蔵弾性率が大きく、繰り返し屈曲試験後に粘着剤層の剥離がみられた。 In Comparative Example 2, which used Polymer F, which has a glass transition temperature of -34°C, as the base polymer, the storage modulus at -20°C was high both before and after photocuring of the adhesive layer, and peeling of the adhesive layer was observed after repeated bending tests. In Comparative Example 3, in which the type of crosslinker was changed, the crosslinking material was reduced, and the amount of photocuring agent was also reduced, the storage modulus of the adhesive layer was lower than in Comparative Example 2, but the storage modulus at -20°C was still high, and peeling of the adhesive layer was observed after repeated bending tests. In the other Comparative Examples, the storage modulus at -20°C was also high, and peeling of the adhesive layer was observed after repeated bending tests.
一方、光硬化後の粘着剤層の-20℃における貯蔵弾性率が小さい実施例1~18では、いずれも繰り返し屈曲試験後に粘着剤層の剥離はみられず、良好な接着信頼性を示した。 On the other hand, in Examples 1 to 18, in which the storage modulus of the adhesive layer at -20°C after photocuring was small, no peeling of the adhesive layer was observed after repeated bending tests, demonstrating good adhesive reliability.
実施例1~3と比較例7との対比から、イソシアネート架橋剤の量が少ないほど、光硬化前後の粘着剤層の貯蔵弾性率が小さくなる傾向があることが分かる。カルボキシ基を有するベースポリマーG,H,Iに、エポキシ系架橋剤による架橋構造を導入した実施例14~16では、イソシアネート系架橋剤を用いた実施例2および実施例12等と同様、光硬化前の接着力が小さく、光硬化後は高い接着力を示した。実施例4~6の対比から、光硬化剤の量が多いほど初期接着力が小さくなる傾向があることが分かる。 A comparison of Examples 1 to 3 with Comparative Example 7 shows that the smaller the amount of isocyanate crosslinking agent, the smaller the storage modulus of the adhesive layer before and after photocuring tends to be. In Examples 14 to 16, in which a crosslinked structure using an epoxy-based crosslinking agent was introduced into base polymers G, H, and I, which have carboxy groups, the adhesive strength before photocuring was low and the adhesive strength after photocuring was high, similar to Examples 2 and 12, which used an isocyanate-based crosslinking agent. A comparison of Examples 4 to 6 shows that the greater the amount of photocuring agent, the smaller the initial adhesive strength tends to be.
実施例2,10,11,17,18と比較例8の対比から、光硬化剤の種類を変更した場合、光硬化前の粘着剤層の貯蔵弾性率には大きな差異はないものの、初期接着力には差異がみられた。また、これらの例では、光硬化後の粘着剤の接着力および貯蔵弾性率にも差異がみられた。これらの例の中では、光硬化剤としてM350を用いた実施例2が、初期接着力が低く、かつ光硬化後の接着力が高く、優れた特性を示した。 Comparing Examples 2, 10, 11, 17, and 18 with Comparative Example 8, when the type of photocuring agent was changed, there was no significant difference in the storage modulus of the adhesive layer before photocuring, but differences were observed in the initial adhesive strength. Furthermore, in these examples, differences were also observed in the adhesive strength and storage modulus of the adhesive after photocuring. Of these examples, Example 2, which used M350 as the photocuring agent, exhibited low initial adhesive strength and high adhesive strength after photocuring, demonstrating excellent properties.
光硬化剤としてトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPT)のみを用いた比較例8は、光硬化前後での接着力の上昇率が低いにも関わらず、光硬化後の粘着剤層の-20℃の貯蔵弾性率が大幅に上昇しており、耐屈曲試験後に剥がれがみられた。一方、光硬化剤としてTMPTとM350とを併用した実施例7,8では、光硬化による-20℃の貯蔵弾性率の増加が小さく、光硬化後の粘着剤層は優れた接着特性を示した。 In Comparative Example 8, which used only trimethylolpropane triacrylate (TMPT) as the light curing agent, the increase in adhesive strength before and after light curing was small, but the storage modulus of the adhesive layer at -20°C after light curing increased significantly, and peeling was observed after the flex resistance test. In contrast, in Examples 7 and 8, which used a combination of TMPT and M350 as light curing agents, the increase in storage modulus at -20°C after light curing was small, and the adhesive layer after light curing exhibited excellent adhesive properties.
これらの結果から、ベースポリマーの組成だけでなく、架橋剤の種類および添加量や、光硬化剤の種類および添加量も、光硬化前後の粘着剤層の特性を大きく左右することが分かる。特に、光硬化剤の種類を変更した場合に、光硬化前後の粘着剤層の物性の変化が顕著であった。光硬化剤の構造変化にともなって、ベースポリマーと光硬化剤との相溶性が変化し、両者が適度の相溶性を示す場合に、初期接着力が低く、かつ光硬化後は優れた接着特性を示すとともに、低温領域における貯蔵弾性率が低く、屈曲を繰り返した際にも粘着剤の剥離が抑制されると考えられる。
These results show that not only the composition of the base polymer, but also the type and amount of crosslinker and the type and amount of photocuring agent significantly affect the properties of the adhesive layer before and after photocuring. In particular, when the type of photocuring agent was changed, the change in the physical properties of the adhesive layer before and after photocuring was significant. The compatibility between the base polymer and the photocuring agent changes as the photocuring agent structure changes, and when the two show adequate compatibility, the adhesive exhibits low initial adhesive strength and excellent adhesive properties after photocuring, as well as a low storage modulus at low temperatures, which prevents the adhesive from peeling even when repeatedly flexed.
Claims (9)
前記粘着剤層は、アクリル系ベースポリマーおよび光硬化剤を含む光硬化性組成物からなり、
前記アクリル系ベースポリマーは、モノマーユニットとして、ヒドロキシ基含有モノマーおよびカルボキシ基含有モノマーからなる群から選択される1以上を含有し、ガラス転移温度が-55℃以下であり、
前記アクリル系ベースポリマーは、ポリマー100重量部に対して、0.05~1重量部の架橋剤を用いて架橋構造が導入された架橋ポリマーであり、
前記光硬化剤として、アルキレンオキサイドの繰り返し単位数が1~5である(ポリ)アルキレンオキサイド鎖を有するアルキレンオキサイド変性多官能(メタ)アクリレートを含み、
前記粘着剤層は、光硬化後において、-20℃℃におけるせん断貯蔵弾性率が1.0×104~5.0×105Paであり、25℃におけるせん断貯蔵弾性率が8.0×103~1.5×105Paである、
補強フィルム。 A film substrate and a pressure-sensitive adhesive layer fixedly laminated on one main surface of the film substrate,
the pressure-sensitive adhesive layer is made of a photocurable composition containing an acrylic-based polymer and a photocuring agent;
the acrylic base polymer contains, as a monomer unit, one or more monomer units selected from the group consisting of a hydroxy group-containing monomer and a carboxy group- containing monomer, and has a glass transition temperature of −55° C. or lower;
The acrylic base polymer is a crosslinked polymer into which a crosslinked structure has been introduced using 0.05 to 1 part by weight of a crosslinking agent relative to 100 parts by weight of the polymer ;
The photocuring agent contains an alkylene oxide-modified polyfunctional (meth)acrylate having a (poly)alkylene oxide chain with 1 to 5 repeating units of alkylene oxide,
the pressure-sensitive adhesive layer has, after photocuring, a shear storage modulus of 1.0×10 4 to 5.0×10 5 Pa at −20° C. and a shear storage modulus of 8.0×10 3 to 1.5×10 5 Pa at 25° C.;
Reinforcement film.
前記補強フィルムは、フィルム基材と、前記フィルム基材の一主面上に固着積層された粘着剤層とを備え、
前記粘着剤層が、デバイス表面に貼り合わせられており、
前記粘着剤層は、アクリル系ベースポリマーおよび光硬化剤を含む光硬化性粘着剤組成物を光硬化した光硬化物からなり、
前記光硬化性粘着剤組成物において、
前記アクリル系ベースポリマーは、モノマーユニットとして、ヒドロキシ基含有モノマーおよびカルボキシ基含有モノマーからなる群から選択される1以上を含有し、ガラス転移温度が-55℃以下であり、
前記アクリル系ベースポリマーは、ポリマー100重量部に対して、0.05~1重量部の架橋剤を用いて架橋構造が導入された架橋ポリマーであり、
前記光硬化剤として、アルキレンオキサイドの繰り返し単位数が1~5である(ポリ)アルキレンオキサイド鎖を有するアルキレンオキサイド変性多官能(メタ)アクリレートを含み、
前記粘着剤層は、-20℃におけるせん断貯蔵弾性率が1.0×104~5.0×105Paであり、25℃におけるせん断貯蔵弾性率が8.0×103~5.0×105Paである、
補強フィルム付きデバイス。 A device with a reinforcing film, in which a reinforcing film is attached to the surface of a foldable device,
The reinforcing film includes a film substrate and a pressure-sensitive adhesive layer fixedly laminated on one main surface of the film substrate,
the pressure-sensitive adhesive layer is attached to a device surface,
the pressure-sensitive adhesive layer is made of a photocured product obtained by photocuring a photocurable pressure-sensitive adhesive composition containing an acrylic-based polymer and a photocuring agent;
In the photocurable pressure-sensitive adhesive composition,
the acrylic base polymer contains, as a monomer unit, one or more monomer units selected from the group consisting of a hydroxy group-containing monomer and a carboxy group- containing monomer, and has a glass transition temperature of −55° C. or lower;
The acrylic base polymer is a crosslinked polymer into which a crosslinked structure has been introduced using 0.05 to 1 part by weight of a crosslinking agent relative to 100 parts by weight of the polymer ;
The photocuring agent contains an alkylene oxide-modified polyfunctional (meth)acrylate having a (poly)alkylene oxide chain with 1 to 5 repeating units of alkylene oxide,
the pressure-sensitive adhesive layer has a shear storage modulus of 1.0×10 4 to 5.0×10 5 Pa at −20° C. and a shear storage modulus of 8.0×10 3 to 5.0×10 5 Pa at 25° C.;
Device with reinforced film.
折り曲げ可能なデバイスの表面に請求項1~7のいずれか1項に記載の補強フィルムの前記粘着剤層を貼り合わせ、
前記粘着剤層を光硬化する、
補強フィルム付きデバイスの製造方法。 A method for manufacturing a device with a reinforcing film in which a reinforcing film is attached to a surface of a foldable device, comprising:
The pressure-sensitive adhesive layer of the reinforcing film according to any one of claims 1 to 7 is attached to a surface of a foldable device,
photocuring the pressure-sensitive adhesive layer;
A method for manufacturing a device with a reinforcing film.
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019244499A1 (en) | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 日東電工株式会社 | Adhesive agent layer for flexible image display device, laminate body for flexible image display device, and flexible image display device |
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