JP2006077139A - 再剥離性感圧型接着剤及び再剥離性感圧型接着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、各種被着体に対して浮き剥がれ等が生ずることない程度の十分な接着性を有し、剥離する際には剥離速度によらず0.05〜1N/25mm程度の「超」微剥離力で剥がし得る、被着体表面汚染も生じない再剥離性感圧型接着シート及び該シートを形成し得る再剥離性感圧型接着剤を提供することを目的とする。
【解決手段】 水酸機を有するメタクリレートを構成成分とする、水酸基を有し、カルボキシル基及びアミド基を有しないアクリル系共重合体(A)と、非芳香族系イソシアネート化合物(B)とを、前記共重合体(A)中の水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有することを特徴とする再剥離性感圧型接着剤。
【選択図】 なし
【解決手段】 水酸機を有するメタクリレートを構成成分とする、水酸基を有し、カルボキシル基及びアミド基を有しないアクリル系共重合体(A)と、非芳香族系イソシアネート化合物(B)とを、前記共重合体(A)中の水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有することを特徴とする再剥離性感圧型接着剤。
【選択図】 なし
Description
本発明は、ラベル、粘着テープもしくはシート等に使用されるアクリル系重合体を主成分とした再剥離性感圧型接着剤及び再剥離性感圧型接着シートに関する。詳しくは、貼着後任期の期間の経過した後には剥離することを前提として、被着体表面の保護のために使用される再剥離性感圧型接着シート及び該シートの接着剤層を形成するための再剥離性感圧型接着剤に関する。
再剥離性感圧型接着シートは、一般に基材シートと剥離性シートとの間に再剥離性感圧型接着剤層が設けられている。再剥離性感圧型接着シートは、剥離性シートを剥がし、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層(再剥離性感圧型接着シート本体ということもある)を、種々の使用目的に応じて種々の被着体の表面に貼り付けて使用される。そして、使用目的を達成した後、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層は、被着体から剥離除去される。
再剥離性感圧型接着シートには、例えば表面保護フイルム、塗装用マスキングテープ、剥離可能なメモ(付箋紙)などがある。
例えば、前記保護フイルムは、ステンレス板、アルミニウム板、カラー鋼鈑などの金属板や合板、プラスチック板などの樹脂板等の被着体の表面に貼り付け、運搬、貯蔵、加工等に際し、上記被着体の表面が汚染されたり傷がついたりするのを防止する目的で使用されるものである。
例えば、前記保護フイルムは、ステンレス板、アルミニウム板、カラー鋼鈑などの金属板や合板、プラスチック板などの樹脂板等の被着体の表面に貼り付け、運搬、貯蔵、加工等に際し、上記被着体の表面が汚染されたり傷がついたりするのを防止する目的で使用されるものである。
従って、この種の表面保護フイルムには、上記被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には、被着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない、ことが求められる。そして、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できることが要求される。このような保護フィルムの分野では、粘着性能は被着体を保護するという観点から当然に備わっているべき性能なので、再剥離性感圧型接着シートの中でも表面保護フイルムの分野では、貼着時の粘着性能よりもむしろ剥離時の性能に対する要求が厳しい。
これまでに、様々なアクリル系共重合体を用いてなる再剥離性感圧型接着剤及び再剥離性感圧型接着シートに関する発明が種々提案されている。(特許文献1:特開平11−256111号公報,特許文献2:特開2002−53832号公報,特許文献3:特開2003−119446号公報,特許文献4:特開2003−41229号公報,特許文献5:特開2004−27018号公報,特許文献6:特開2004−59710号公報,特許文献7:特開2004−67958号公報)
ところで、大きな面積の被着体を保護する表面保護フイルムには、30m/分程度の高速の剥離速度において「0.05〜1N/25mm」程度という「超」微粘着力が求められることがある。
再剥離性感圧型接着剤シートの剥離力は一般には粘着力ともいい粘着性能の一種として把握され、一般的には0.3m/分程度の低速の剥離速度において求められ、評価される。しかし、実際の剥離は遙かに高速、具体的には30m/分程度の高速で行われることが多く、しかも上記したように保護フィルムの分野では、剥離時の要求性能が特に厳しい。従って、実用的には30m/分程度の高速の剥離速度において剥離力を求め、評価する必要がある。
一般に剥離速度が速くなるに従って、剥離力は大きくなる傾向にある。
また、貼着され保護されていた面が大きくなれば大きくなるほど、その大きな面から基材シート及び感圧型接着剤層を剥がす際の負荷は面積に応じて大きくなる。
再剥離性感圧型接着剤シートの剥離力は一般には粘着力ともいい粘着性能の一種として把握され、一般的には0.3m/分程度の低速の剥離速度において求められ、評価される。しかし、実際の剥離は遙かに高速、具体的には30m/分程度の高速で行われることが多く、しかも上記したように保護フィルムの分野では、剥離時の要求性能が特に厳しい。従って、実用的には30m/分程度の高速の剥離速度において剥離力を求め、評価する必要がある。
一般に剥離速度が速くなるに従って、剥離力は大きくなる傾向にある。
また、貼着され保護されていた面が大きくなれば大きくなるほど、その大きな面から基材シート及び感圧型接着剤層を剥がす際の負荷は面積に応じて大きくなる。
そこで、大きな面積の被着体の保護を目的とする表面保護フイルムには、30m/分程度の高速の剥離速度において「0.05〜1N/25mm」程度という「超」微剥離力が求められることがある。
しかし、これまで提案されてきた再剥離性感圧型接着剤を用いてなる再剥離性感圧型接着シートは、
・ 0.3m/分程度の低速の剥離速度下においては「超」微剥離力を満足することはできても、高速剥離時における「超」微剥離力を満足することはできなかったり、
・ 高速剥離下にいて「超」微剥離力を満足するように低速の剥離速度下の剥離力をさらに小さくすると、被着体に対する付着力があまりにも小さいが故に保護すべき期間内に浮きや剥がれが生じ、保護フィルムに対する基本的な要求を満足できなかったり、
・ あるいは、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層を被着体から剥がす際に、被着体に感圧型接着剤が残り、保護フィルムに対する基本的な要求を満足できなかったりするという問題があった。
特開平11−256111号公報
特開2002−53832号公報
特開2003−119446号公報
特開2003−41229号公報
特開2004−27018号公報
特開2004−59710号公報
特開2004−67958号公報
しかし、これまで提案されてきた再剥離性感圧型接着剤を用いてなる再剥離性感圧型接着シートは、
・ 0.3m/分程度の低速の剥離速度下においては「超」微剥離力を満足することはできても、高速剥離時における「超」微剥離力を満足することはできなかったり、
・ 高速剥離下にいて「超」微剥離力を満足するように低速の剥離速度下の剥離力をさらに小さくすると、被着体に対する付着力があまりにも小さいが故に保護すべき期間内に浮きや剥がれが生じ、保護フィルムに対する基本的な要求を満足できなかったり、
・ あるいは、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層を被着体から剥がす際に、被着体に感圧型接着剤が残り、保護フィルムに対する基本的な要求を満足できなかったりするという問題があった。
本発明は、各種被着体に対して良好な貼付性を示し、保護機能発揮時は浮き剥がれ等が生ずることない程度の十分な接着性を有し、保護機能を達成し必要がなくなった時は、容易に剥離可能で、かつ実用的な剥離速度、具体的には30m/分程度において容易に剥離可能な粘着力、具体的には「0.05〜1N/25mm」の「超」微剥離力を呈し、被着体表面汚染を生じない再剥離性感圧型接着シート及び該シートを形成し得る再剥離性感圧型接着剤を提供することを目的とする。
本発明者は、感圧性接着剤の主成分となるアクリル系共重合体及び該アクリル系共重合体に対し特定の架橋剤を特定量使用することにより、上記目的を達成し得ることを見出した。
すなわち、本発明は、水酸機を有するメタクリレートを構成成分とする、水酸基を有し、実質的にカルボキシル基及びアミド基を有しないアクリル系共重合体(A)と、非芳香族系イソシアネート化合物(B)とを、前記共重合体(A)中の水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有することを特徴とする再剥離性感圧型接着剤に関する。
すなわち、本発明は、水酸機を有するメタクリレートを構成成分とする、水酸基を有し、実質的にカルボキシル基及びアミド基を有しないアクリル系共重合体(A)と、非芳香族系イソシアネート化合物(B)とを、前記共重合体(A)中の水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有することを特徴とする再剥離性感圧型接着剤に関する。
また、本発明は、アクリル系共重合体(A)のガラス転移温度が、−50〜−10℃であることを特徴とする上記発明の記載の再剥離性感圧型接着剤に関する。
さらに本発明は、アクリル系共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)が、5万〜100万であることを特徴とする上記発明のいずれかに記載の再剥離性感圧型接着剤に関する。
さらにまた本発明は、非芳香族系イソシアネート化合物(B)が脂肪族系イソシアネート化合物であることを特徴とする上記発明のいずれかに記載の再剥離性感圧型接着剤に関する。
また本発明は、脂肪族系イソシアネート化合物が、脂肪族系ジイソシアネートのヌレート体であることを特徴とする上記発明に記載の再剥離性感圧型接着剤に関する。
さらに本発明は、アクリル系共重合体(A)中の水酸基が1級の水酸基であることを特徴とする上記発明のいずれかに記載の再剥離性感圧型接着剤に関する。
また、本発明は、プラスチックシートの一方の面に、上記発明のいずれかに記載の再剥離性感圧性接着剤から形成される再剥離性感圧型接着剤層が積層されてなる再剥離性感圧型接着シートに関する。
さらにまた本発明は、プラスチックシートが、一方の面が易接着処理され、他方の面が易接着処理されていない片面易接着処理プラスチックシートであり、該片面易接着処理プラスチックシートの易接着処理面に、再剥離性感圧型接着剤層が積層されてなることを特徴とする上記発明に記載の再剥離性感圧型接着シートに関する。
また本発明は、プラスチックシートが、一方の面が剥離処理され、他方の面が剥離処理されていない片面剥離処理プラスチックシートであり、該片面剥離処理プラスチックシートの非剥離処理面に、再剥離性感圧型接着剤層が積層されてなることを特徴とする上記発明に記載の再剥離性感圧型接着シートに関する。
さらに本発明は、被着体に任意の期間一時的に貼着し、被着体表面を非永久的に保護するための被着体表面保護用であることを特徴とする上記発明のいずれかに記載の再剥離性感圧型接着シートに関する。
本発明により、貼着している際には被着体から浮いたり剥がれたりせず、被着体表面汚染も生じず、剥離する際には接着力の剥離速度依存性が小さくて、低速から高速までの範囲において各種被着体から安定的して剥離し得る、再剥離性感圧型接着シートを提供することができるようになった。
具体的には、0.3m/分程度の低速の剥離の際にも、30m/分程度の高速の剥離の際にも「0.05〜1N/25mm」の「超」微剥離力を呈し、被着体表面汚染を生じない再剥離性感圧型接着シートを提供することができるようになった。
さらに、被着体に貼着後、加熱下に又は加熱・加湿下に置いても、接着力(剥離力)が温度や湿度の影響をあまり受けることのない再剥離性感圧型接着シートを提供することができるようになった。
具体的には、0.3m/分程度の低速の剥離の際にも、30m/分程度の高速の剥離の際にも「0.05〜1N/25mm」の「超」微剥離力を呈し、被着体表面汚染を生じない再剥離性感圧型接着シートを提供することができるようになった。
さらに、被着体に貼着後、加熱下に又は加熱・加湿下に置いても、接着力(剥離力)が温度や湿度の影響をあまり受けることのない再剥離性感圧型接着シートを提供することができるようになった。
本発明の再剥離性感圧型接着剤を構成する主たる成分である水酸基含有アクリル系共重合体(A)について説明する。
本発明の水酸基含有アクリル系共重合体(A)は、水酸基を含有するメタアクリレートを必須の構成成分とし、必要に応じてその他の単量体からなる単量体成分を共重合してなるものであり、実質的にカルボキシル基及びアミド基を有しないものである。
水酸基を含有するメタアクリレートと、その他の単量体の1種としてカルボキシル基やアミド基を有する単量体を共重合した場合、本発明の目的である保護フイルムとして、被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には被着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない程度の十分な接着性と、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できる程度の凝集力との優れたバランスを有する感圧型接着剤層が得られないので好ましくない。なおここで「実質的に有しない」とは、アクリル系共重合体に、例えば共重合などの手段によって意図的に組み込まれていないことを意味するものであり、アクリル系重合体が、例えば重合反応中または得られた共重合体の貯蔵・輸送などの過程で、アクリル酸エステル単量体またはアクリル系共重合体の一部が加水分解を起こすなどして微量含有する結果になるような場合を含まないものである。
本発明の水酸基含有アクリル系共重合体(A)は、水酸基を含有するメタアクリレートを必須の構成成分とし、必要に応じてその他の単量体からなる単量体成分を共重合してなるものであり、実質的にカルボキシル基及びアミド基を有しないものである。
水酸基を含有するメタアクリレートと、その他の単量体の1種としてカルボキシル基やアミド基を有する単量体を共重合した場合、本発明の目的である保護フイルムとして、被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には被着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない程度の十分な接着性と、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できる程度の凝集力との優れたバランスを有する感圧型接着剤層が得られないので好ましくない。なおここで「実質的に有しない」とは、アクリル系共重合体に、例えば共重合などの手段によって意図的に組み込まれていないことを意味するものであり、アクリル系重合体が、例えば重合反応中または得られた共重合体の貯蔵・輸送などの過程で、アクリル酸エステル単量体またはアクリル系共重合体の一部が加水分解を起こすなどして微量含有する結果になるような場合を含まないものである。
また水酸基を有する単量体であっても、水酸基を含有するメタアクリレートの代わりに水酸基を含有するアクリレートを構成成分とする水酸基含有アクリル系共重合体を用いた場合は、本発明の目的である、保護機能発揮時に浮き剥がれが生ずる事のない程度の十分な接着性を有し、保護機能を達成し必要がなくなった時は、実用的な剥離速度でできるだけ容易に剥離できるという機能に対し、保護機能発揮時に十分な接着性を付与すると実用的な剥離速度での剥離力が、水酸基を含有するメタクリレートの場合に比べて大きくなる傾向があり、一方、実用的な剥離速度での剥離力を小さくしようとすると、保護機能発揮時に浮き剥がれが生じ易くなる為好ましくない。
なお、本発明においては水酸基を含有するメタクリレートと水酸基を含有するアクリレートを併用することもできる。但し、水酸基を含有するメタクリレートに比して水酸基を含有するアクリレートが相対的に多くなると、水酸基成分として水酸基を含有するアクリレートのみを用いた場合と同様に接着性と剥離力のバランスが取りにくくなる。そこで、水酸基成分として、メタクリレートとアクリレートとを併用する場合には、メタクリレートの方を50重量%以上用いることが好ましく、60重量%以上用いることがより好ましい。
なお、本発明においては水酸基を含有するメタクリレートと水酸基を含有するアクリレートを併用することもできる。但し、水酸基を含有するメタクリレートに比して水酸基を含有するアクリレートが相対的に多くなると、水酸基成分として水酸基を含有するアクリレートのみを用いた場合と同様に接着性と剥離力のバランスが取りにくくなる。そこで、水酸基成分として、メタクリレートとアクリレートとを併用する場合には、メタクリレートの方を50重量%以上用いることが好ましく、60重量%以上用いることがより好ましい。
水酸基を含有するメタクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、グリセリンメタクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート(CH2CH2Oユニットの繰り返しが1〜6のものが好ましい)n=1〜6)、水酸基末端ウレタンメタクリレート等が挙げられ、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、グリセリンメタクリレートが好ましく、これらは2種以上を用いることができる。
2−ヒドロキシエチルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、3−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、グリセリンメタクリレートが好ましく、これらは2種以上を用いることができる。
水酸基を含有するメタアクリレートとしては、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート、グリセリンメタアクリレート等一級の水酸基を有するメタアクリレートが好ましく、2−ヒドロキシエチルメタアクリレートがより好ましい。
一般的に、水酸基含有アクリル系共重合体をイソシアネート基含有硬化剤を用いて硬化させる時は、水酸基含有アクリル系共重合体溶液とイソシアネート基含有硬化剤溶液を混合した後、塗工乾燥して溶剤を除去し、室温から60℃程度の温度範囲で1日〜7日程度養生させることにより硬化反応を完結させる。
一級の水酸基を有するメタクリレートを共重合してなるアクリル系共重合体中の一級水酸基は、二級の水酸基を有するメタクリレートを共重合してなるアクリル系共重合体中の二級水酸基よりもイソシアネート基との相対反応性が早いため、硬化反応の主反応であるアクリル系共重合体中の水酸基とイソシアネート基との反応が相対的に進み易い。従って、一級の水酸基を利用する場合は、本発明の目的である保護フイルムとして、被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には比着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない程度の十分な接着性と、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できる程度の凝集力との優れたバランスを有する感圧型接着剤層が得やすい為好ましい。一方、二級水酸基を有するアクリル系共重合体中の二級水酸基とイソシアネート基との反応は、一級水酸基とイソシアネート基の反応よりも相対的に遅い為、硬化反応の副反応である水との反応も相対的に進み易く、養生条件により硬化反応がばらつき易く接着性と凝集力のバランスが取りにくい場合がある。
一般的に、水酸基含有アクリル系共重合体をイソシアネート基含有硬化剤を用いて硬化させる時は、水酸基含有アクリル系共重合体溶液とイソシアネート基含有硬化剤溶液を混合した後、塗工乾燥して溶剤を除去し、室温から60℃程度の温度範囲で1日〜7日程度養生させることにより硬化反応を完結させる。
一級の水酸基を有するメタクリレートを共重合してなるアクリル系共重合体中の一級水酸基は、二級の水酸基を有するメタクリレートを共重合してなるアクリル系共重合体中の二級水酸基よりもイソシアネート基との相対反応性が早いため、硬化反応の主反応であるアクリル系共重合体中の水酸基とイソシアネート基との反応が相対的に進み易い。従って、一級の水酸基を利用する場合は、本発明の目的である保護フイルムとして、被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には比着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない程度の十分な接着性と、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できる程度の凝集力との優れたバランスを有する感圧型接着剤層が得やすい為好ましい。一方、二級水酸基を有するアクリル系共重合体中の二級水酸基とイソシアネート基との反応は、一級水酸基とイソシアネート基の反応よりも相対的に遅い為、硬化反応の副反応である水との反応も相対的に進み易く、養生条件により硬化反応がばらつき易く接着性と凝集力のバランスが取りにくい場合がある。
前記水酸基含有単量体の使用量は、単量体成分100重量%中0.01〜50重量%とすることが好ましく、より好ましくは0.1〜30重量%、さらに好ましくは0.2〜20重量%とするのが良い。0.01重量%未満であると、良好な再剥離性が得られにくくなり、一方、50重量%を超えると重合安定性が不良となる等の問題を招くので好ましくない。
アクリル系共重合体(A)を構成し得る、上記水酸基を有するメタクリレート以外のその他の単量体としては、具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族不飽和単量体、ブタジエン、イソプレン等の炭化水素系不飽和単量体;クロロプレン、塩化ビニル等のハロゲン原子含有不飽和単量体;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和シアン化合物;酢酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル;トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート等のフッ素原子含有不飽和単量体;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル;γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のけい素原子含有不飽和単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、α−メチルグリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有不飽和単量体:エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート等の多官能性不飽和単量体等が挙げられる。これらのその他の単量体としては、1種類のみを用いても良いし、2種類以上を併用しても良い。
本発明で用いられる水酸基含有アクリル系共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)は、50,000〜1,000,000であることが好ましく、より好ましくは100,000〜800,000、さらに好ましくは100,000〜500,000であるのがよい。水酸基含有アクリル系共重合体(A)の重量平均分子量が50,000未満であると、後述する非芳香族系イソシアネート化合物(B)と架橋させても再剥離性が低下して高速剥離時の剥離力が大きくなり、各種物性バランスがとりにくくなる。一方、水酸基含有アクリル系共重合体(A)の重量平均分子量が1,000,000を超えると、重合安定性が悪くなるので好ましくない。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミネーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の値である。
前記水酸基含有アクリル系共重合体(A)のガラス転移温度は、常温で感圧型接着性を発現し、高速剥離での剥離力の上昇を押さえ、さらに保護フイルム用感圧型接着剤としての各種物性(密着性、耐熱性、耐被着体汚染性)のバランスを取る為には、−50℃〜−10℃であることが好ましく、−40℃〜−20℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が−50℃未満であると、高速剥離時の剥離強度が大きくなり、また高温凝集力が低下して耐熱性が低下する傾向があり、一方、−10℃を超えると、常温で感圧型接着性が発現しない事があるため、好ましくない。
なお、ガラス転移温度Tgは、「POLYMERHANDBOOK第3版」(John Wiley & Sons, Ink. 発行)に記載された各ホモポリマーのガラス転移温度Tg(K)を基にして、下記式で計算により簡単に求められるほか、DSC(示差走差熱量測定装置)やDTA(示差熱分析装置)によって求めることができる。
1/Tg(K)=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・+Wn/Tgn
Wn ;各単量体の重量分率
Tgn;各単量体の単独重合体のTg(K)であり、ポリマーハンドブック(3rd Ed.,J.Brandrup and E.H.Immergut,WILEY INTERSCIENCE)中の値など、一般に公開されている掲載値をもちいればよい。
1/Tg(K)=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・・+Wn/Tgn
Wn ;各単量体の重量分率
Tgn;各単量体の単独重合体のTg(K)であり、ポリマーハンドブック(3rd Ed.,J.Brandrup and E.H.Immergut,WILEY INTERSCIENCE)中の値など、一般に公開されている掲載値をもちいればよい。
このような水酸基含有アクリル系共重合体(A)は種々の方法で得ることができる。例えば、アゾ系化合物や過酸化物などの重合開始剤を用い溶液中で重合する溶液重合方法、エマルション重合方法や塊状重合方法、光開始剤を用いて光や放射線を照射して行う重合方法など慣用の重合方法を採用することができるが、重合により得られた共重合体の混合物を用いて本発明の感圧型接着剤を製造するに当たり、処理工程が比較的簡単で且つ短時間で行える事から溶液重合により重合することが好ましい。
溶液重合は、一般的に重合槽内に所定の有機溶媒、単量体、重合開始剤、及び必要に応じて用いられる連鎖移動剤を仕込み、窒素気流下中又は有機溶媒の還流温度で、撹拌しながら数時間加熱反応させることにより行なわれる。この場合に、有機溶媒、単量体、重合開始剤及び/又は連鎖移動剤の少なくとも一部を逐次添加しても良い。
前記の重合用有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、テトラリン、デカリン、芳香族ナフサなどの芳香族炭化水素類;例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、i−オクタン、n−デカン、ジペンテン、石油スピリット、石油ナフサ、テレピン油などの脂肪族もしくは脂環族系炭化水素類;例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酢酸2−ヒドロキシエチル、酢酸2−ブトキシエチル、酢酸3−メトキシブチル、安息香酸メチルなどのエステル類;例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチル−i−ブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノンなどのケトン類。
例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコールエーテル類;例えばメチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−ブチルアルコールなどのアルコール類などを挙げることができる。これらの有機溶媒はそれぞれ単独で、又は2種以上混合して用いることができる。
これら重合用有機溶媒のうち、前記アクリル系重合体(A)の重合に際しては、重合反応中に連鎖移動を起こしにくい有機溶媒、例えばエステル類、ケトン類を使用することが好ましく、特にアクリル系共重合体(A)の溶解性、重合反応の容易さなどの点から、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトンなどの使用が好ましい。
溶液重合では、分解してラジカルを発生させる重合開始剤を用いて重合させる方法(ラジカル重合方法)を好適に採用することができる。このようなラジカル重合では、通常のラジカル重合に用いられる重合開始剤を使用することができる。例を挙げれば、ベンゾイルパーオキサイド、ジベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルマレエートなどの過酸化物、2−2‘−アゾビスブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリルなどのアゾ系化合物等が用いられる。
ラジカル重合において、重合開始剤の使用量は、アクリル系モノマーの重合の際に通常用いられる量で良く、例えば前記モノマー成分(例えば(メタ)アクリル酸アルキルエステルなど)の総量100重量部に対して、0.005〜10重量部程度、好ましくは0.1〜5重量部程度である。
前記単量体成分を重合させる際には、必要に応じて、分子量を調整する目的で、連鎖移動剤や重合調節剤を用いても良い。具体的には、例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ヘキシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン類;チオグリコール酸、メルカプトプロピオン酸、チオグリセロール、2−メルカプトエタノール等のその他のメルカプタン類;その他、α−メチルスチレンダイマー、ジスルフィド、イソプロピルアルコール、ジオキサン、四塩化炭素、クロロホルムなどが挙げられる。これらは単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。これらの使用量は、単量体成分の総重量に対して、0.01〜10重量部とするのが好ましい。
前記単量体成分を重合させる際の反応温度は特に限定されないが、室温〜200℃が好ましく、40〜140℃がより好ましい。なお、反応時間は、反応温度、あるいは、用いる単量体成分の組成や重合開始剤の種類などに応じて、重合反応が完結するように適宜設定すれば良い。
次に、非芳香族系イソシアネート化合物(B)について説明する。非芳香族系イソシアネート化合物(B)は、上記水酸基含有アクリル系共重合体(A)に対して架橋剤として機能するものであり、イソシアネート基を一分子中に2個以上有する化合物であることが好ましい。
非芳香族系イソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HMDIともいう)、ドデカメチレンジ イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の環構造を有しない脂肪族ジイソシアネート(本発明では、脂肪族ジイソシアネートと略す)、
1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の環構造を有する脂肪族ジイソシアネート(本発明では脂環族ジイソシアネートという)や、
上記ジイソシアネートから誘導される種々の3官能以上のポリイソシアネート化合物を挙げることができ、これらは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
非芳香族系イソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(以下、HMDIともいう)、ドデカメチレンジ イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の環構造を有しない脂肪族ジイソシアネート(本発明では、脂肪族ジイソシアネートと略す)、
1,3−シクロヘキシレンジイソシアネート、1,4−シクロヘキシレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、3,3’−ジメチル−4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等の環構造を有する脂肪族ジイソシアネート(本発明では脂環族ジイソシアネートという)や、
上記ジイソシアネートから誘導される種々の3官能以上のポリイソシアネート化合物を挙げることができ、これらは、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記ジイソシアネート単量体から誘導される3官能以上の種々のポリイソシアネート化合物としては、
・ 上記ジイソシアネートの三量体であるイソシアヌレート体、
・ 上記ジイソシアネート(3分子)と水(1分子)との反応生成物であるビューレット体、
・ 上記ジイソシアネート(3分子)とトリメチロールプロパン、グリセリン等の3官能以上のポリオール化合物との反応により得られる、いわゆるアダクト体、等を挙げることができる。
本発明において用いられる非芳香族系イソシアネート化合物(B)としては、脂肪族系ポリイソシアネート化合物が好ましく、脂肪族ジイソシアネートから誘導される3官能以上の脂肪族系ポリイソシアネート化合物がより好ましく、特にHMDIのような脂肪族ジイソシアネートの三量体である3官能イソシアヌレート体が好ましい。
・ 上記ジイソシアネートの三量体であるイソシアヌレート体、
・ 上記ジイソシアネート(3分子)と水(1分子)との反応生成物であるビューレット体、
・ 上記ジイソシアネート(3分子)とトリメチロールプロパン、グリセリン等の3官能以上のポリオール化合物との反応により得られる、いわゆるアダクト体、等を挙げることができる。
本発明において用いられる非芳香族系イソシアネート化合物(B)としては、脂肪族系ポリイソシアネート化合物が好ましく、脂肪族ジイソシアネートから誘導される3官能以上の脂肪族系ポリイソシアネート化合物がより好ましく、特にHMDIのような脂肪族ジイソシアネートの三量体である3官能イソシアヌレート体が好ましい。
本発明の再剥離性感圧型接着剤は、前記水酸基含有アクリル系重合体(A)の水酸基1当量に対して、前記非芳香族系イソシアネート化合物(B)のイソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有することが重要であり、0.3〜1.0当量の割合で含有することが好ましい。水酸基1当量に対して、イソシアネート基が0.1当量未満であると、凝集力や再剥離力が発現しない。一方、水酸基1当量に対して、イソシアネート基が1.0当量を超えると、常温で感圧型接着力が発現しなかったり、また貼着中に保護フイルムの浮き、剥がれ等の問題が発生する。
尚、前記非芳香族系イソシアネート化合物(B)ではなく、芳香族系イソシアネート化合物を用い、水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有した場合には、本発明の目的である保護フイルムとして、被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には被着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない程度の十分な接着性と、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できる程度の凝集力との優れたバランスを有する感圧型接着剤層が得られないので好ましくない。
尚、前記非芳香族系イソシアネート化合物(B)ではなく、芳香族系イソシアネート化合物を用い、水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有した場合には、本発明の目的である保護フイルムとして、被着体の運搬時、貯蔵時や加工時には被着体に十分に付着し、膨れや剥がれが生じない程度の十分な接着性と、保護という目的を達成し終え、基材シート及び再剥離性感圧型接着剤層を被着体から剥がすべき際には、被着体に感圧型接着剤を残すことなく容易に剥離できる程度の凝集力との優れたバランスを有する感圧型接着剤層が得られないので好ましくない。
本発明の再剥離性感圧型接着剤は、必要に応じて硬化促進剤を添加してもよい。本発明に用いることができる硬化促進剤としては、水酸基とイソシアネート基との架橋反応において触媒としての役割を有するものであり、金属有機化合物が挙げられる。具体的には、例えば、錫を含む金属有機化合物としては、ジブチル錫ジクロライド等の有機錫化合物;ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ(2−エチルヘキサノエート)、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ジラウレート等の有機錫化合物の脂肪酸塩;ジメチル錫ビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)塩、ジオクチル錫ビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)塩等の有機錫化合物のチオグリコール酸エステル塩;オクチル酸錫、デカン酸錫等の金属石鹸;亜鉛を含む金属有機化合物としては、例えば、2−エチルヘキシル酸亜鉛、ナフテン酸亜鉛等;鉛を含む金属有機化合物としては、例えば、ステアリン酸鉛、2−エチルヘキシル酸鉛、ナフテン酸鉛等;ビスマスを含む金属有機化合物としては、例えば、2−エチルヘキシル酸ビスマス、ナフテン酸ビスマス等を挙げることができる。これらの金属有機化合物は、必要に応じて、1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記した本発明の再剥離性感圧型接着剤を用いて本発明の再剥離性感圧型接着シートを得ることができる。
本発明の再剥離性感圧型接着シートは、プラスチックシートと、該シートの一方の面に積層された前記の再剥離性感圧型接着剤から形成される再剥離性感圧型接着剤層が積層されてなる再剥離性感圧型接着シートである。
本発明の再剥離性感圧型接着シートは、
(1)一方の面が易接着処理され、他方の面が易接着処理されていない片面易接着処理プラスチックシートの易接着処理面に、上記した本発明の再剥離性感圧型接着剤を塗布し、加熱等することによって該接着剤に含まれている有機溶剤等の液状媒体を除去し、水酸基とイソシアネート基とを反応させることによって得ることができ、あるいは、
(2)一方の面が剥離処理され、他方の面が剥離処理されていない片面剥離処理プラスチックシートの非剥離処理面に、上記と同様に本発明の再剥離性感圧型接着剤を塗布・乾燥することよっても得ることもでき、あるいは
(3)両面との格別の処理をしていないプラスチックシートの一方の面に上記と同様に本発明の再剥離性感圧型接着剤を塗布・乾燥することよっても得ることもできる。
本発明の再剥離性感圧型接着シートは、プラスチックシートと、該シートの一方の面に積層された前記の再剥離性感圧型接着剤から形成される再剥離性感圧型接着剤層が積層されてなる再剥離性感圧型接着シートである。
本発明の再剥離性感圧型接着シートは、
(1)一方の面が易接着処理され、他方の面が易接着処理されていない片面易接着処理プラスチックシートの易接着処理面に、上記した本発明の再剥離性感圧型接着剤を塗布し、加熱等することによって該接着剤に含まれている有機溶剤等の液状媒体を除去し、水酸基とイソシアネート基とを反応させることによって得ることができ、あるいは、
(2)一方の面が剥離処理され、他方の面が剥離処理されていない片面剥離処理プラスチックシートの非剥離処理面に、上記と同様に本発明の再剥離性感圧型接着剤を塗布・乾燥することよっても得ることもでき、あるいは
(3)両面との格別の処理をしていないプラスチックシートの一方の面に上記と同様に本発明の再剥離性感圧型接着剤を塗布・乾燥することよっても得ることもできる。
上記(1)の態様の再剥離性感圧型接着シートの場合は、再剥離性感圧型接着剤層の表面に、プラスチックシートの易接着処理されていない方の面を重ねることによって、接着剤層の表面を貼着の際まで保護することができる。
一方、後者(2)の態様の再剥離性感圧型接着シートの場合は、再剥離性感圧型接着剤層の表面に、プラスチックシートの剥離処理されている方の面を重ねることによって、前記接着剤層の表面を貼着の際まで保護することができる。
(1)、(2)いずれの態様の場合も、再剥離性感圧型接着シートをロール状に巻くことによって、プラスチックシートの易接着処理されていない方の面(又はプラスチックシートの剥離処理されている方の面)で再剥離性感圧型接着剤層を保護することもできるし、あるいは枚葉状態の再剥離性感圧型接着シートを重ねることによっても同様に再剥離性感圧型接着剤層を保護することができる。
また、(3)の場合は、別途用意した剥離シートを再剥離性感圧型接着剤層に重ねることによって該接着剤層表面を貼着の際まで保護することができる。
一方、後者(2)の態様の再剥離性感圧型接着シートの場合は、再剥離性感圧型接着剤層の表面に、プラスチックシートの剥離処理されている方の面を重ねることによって、前記接着剤層の表面を貼着の際まで保護することができる。
(1)、(2)いずれの態様の場合も、再剥離性感圧型接着シートをロール状に巻くことによって、プラスチックシートの易接着処理されていない方の面(又はプラスチックシートの剥離処理されている方の面)で再剥離性感圧型接着剤層を保護することもできるし、あるいは枚葉状態の再剥離性感圧型接着シートを重ねることによっても同様に再剥離性感圧型接着剤層を保護することができる。
また、(3)の場合は、別途用意した剥離シートを再剥離性感圧型接着剤層に重ねることによって該接着剤層表面を貼着の際まで保護することができる。
本発明の再剥離性感圧型接着シートを構成する上記プラスチックシートの材料としては、シートを形成し得るものであれば特に制限はなく、例えば、
ポリエチレンナフタレート、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、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂;
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂;
ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン−4フッ化エチレン共重合体等のポリフッ化エチレン系樹脂;
ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド;
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体;
三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、
ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂;
スチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂フイルムまたはシートなどを挙げることができる。
これらの中で、価格面を考慮するとポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレンのシートが好ましい。
ポリエチレンナフタレート、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、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂;
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂;
ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリ4フッ化エチレン、エチレン−4フッ化エチレン共重合体等のポリフッ化エチレン系樹脂;
ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド;
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体;
三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂、
ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂;
スチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂フイルムまたはシートなどを挙げることができる。
これらの中で、価格面を考慮するとポリエチレンテレフタレートやポリエチレン、ポリプロピレンのシートが好ましい。
また、プラスチックシートに対する感圧型接着剤層の投錨性を上げるために、プラスチックシートの表面に対してコロナ放電処理、プラズマ処理、プライマーコート、脱脂処理、表面粗面化処理等の公知の接着性を改良する易接着処理を施しても良いし、帯電防止のために帯電防止層が設けられても良い。
また、プラスチックシートの表面に剥離処理を施して、感圧型接着剤層の非塗工面から容易に剥離できるようにすることもできる。剥離処理としては、例えば、フッ素系樹脂、パラフィンワックス、モンタンワックス、合成ワックス等のワックス類やシリコーン等の離型剤を公知のビヒクル例えば、アクリル系樹脂、繊維素系樹脂、ビニル系樹脂等に添加してなる塗料を基材に塗布して該塗料の塗膜を形成したり、離型性の樹脂例えば、フッ素系樹脂、シリコーン、ポリシロキサン、メラミン樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、電子放射線架橋型の多官能アクリレート、ポリエステル、エポキシ、チタンキレート、ポリイミン等の樹脂を基材に塗布して該樹脂の皮膜を形成したり、前記樹脂をエクストルージョンコートなどで基材上にラミネートし離型層を0.1〜1μm程度の厚さに形成する方法が挙げられる。
前記プラスチックシートの厚さは特に限定されないが、一般的には500μm以下、好ましくは5〜300μm、さらに好ましくは10〜200μm程度の厚さを例示することができる。
本発明の再剥離性感圧型接着シートは、上記したように上記プラスチックシート上に、溶液状の本発明の感圧型接着剤を塗工し、加熱乾燥して製造することができる。
上記感圧型接着剤層の形成方法についても、特に制限されるものではないが、例えばナイフコーター、ロールコーター、グラビアコーター、アプリケーターコーター、回転塗布装置を採用することが望ましい。
上記感圧型接着剤層の厚みは、特に制限はないが、乾燥時において一般的には1〜100μmが好ましく、さらに好ましくは2〜50μm程度の厚さを例示することができる。感圧型接着剤層の厚みが上記上限値を超えると、基材となるプラスチックシートに対する塗工性が低下するとともに気泡を巻き込みやすくなって乾燥時の発泡の原因となるので好ましくなく、また、上記下限値未満であると、接着力が低下し、特に凹凸のある被着体に対して追随することができないので好ましくない。
本発明の再剥離性感圧型接着シートは、種々の被着体に貼着し、任意の期間、被着体を保護するために好適に用いられる。光学部材、自動車、建材、家電製品等様々な分野でまた、被着体の一時的な保護が求められる。
被着体の素材としては、各種プラスチック、ガラス、金属等が挙げられ、プラスチックとしてはポリメチルメタクリレート(以下、PMMAという)やポリカーボネート(以下、PCという)等が挙げられる。
被着体の素材としては、各種プラスチック、ガラス、金属等が挙げられ、プラスチックとしてはポリメチルメタクリレート(以下、PMMAという)やポリカーボネート(以下、PCという)等が挙げられる。
大きな面積の保護とその後の剥離を前提とする本発明の再剥離性感圧型接着シートの剥離力は、0.3m/分程度の低速剥離時においても、また30m/分程度の高速剥離時においても0.05〜1.0N/25mmであることが好ましく、0.07〜0.8N/25mmであることがより好ましく、さらに0.1〜0.7N/25mmであることがさらに好ましい。
また、低速剥離時と高速剥離時の剥離力の比、高速剥離時の剥離力/低速剥離時の剥離力=2.0以内であることが好ましく、1.5以内であることがより好ましく、1.0以内であることがさらに好ましい。
低速剥離時であれ高速剥離時であれ、剥離力が1.0N/25mmを超えると剥離作業時に困難が生ずることがあり、他方、剥離力が0.05N/25mmより小さいと被着体に対する付着性があまりに小さく、保護フィルムとしての機能に問題を生ずることがある。
また、高速剥離力/低速剥離力の比が2.0を超えると、剥離作業時に剥離速度によって剥離力が大きく変化する為、スムースな剥離作業に問題が生ずることがあるため好ましくない。
また、低速剥離時と高速剥離時の剥離力の比、高速剥離時の剥離力/低速剥離時の剥離力=2.0以内であることが好ましく、1.5以内であることがより好ましく、1.0以内であることがさらに好ましい。
低速剥離時であれ高速剥離時であれ、剥離力が1.0N/25mmを超えると剥離作業時に困難が生ずることがあり、他方、剥離力が0.05N/25mmより小さいと被着体に対する付着性があまりに小さく、保護フィルムとしての機能に問題を生ずることがある。
また、高速剥離力/低速剥離力の比が2.0を超えると、剥離作業時に剥離速度によって剥離力が大きく変化する為、スムースな剥離作業に問題が生ずることがあるため好ましくない。
ところで、被着体は、その表面に保護フィルムが貼着された後、様々な環境下に置かれる。従って、剥離力には、被着体の置かれた状況の影響をできるだけ受けないことも要求される。
例えば、温度50℃、圧力0.2kg/cm2の条件下で7日間程度経過した後でも、あるいは温度40℃、湿度80%RH、圧力0.2kg/cm2の条件下で7日間程度経過した後でも、上記と同程度の剥離力を示すことが好ましい。剥離力が貼着中の温度や湿度の影響を全く受けないことが理想的である。しかし、感圧型接着剤層の剥離力は、一般に貼着中に高温に曝されたり、高湿度下に置かれることによって大きくなる傾向にある。
従って、高温に曝されたり、高湿度下に置かれたりして、剥離力が大きくなったとしても、1.5N/25mm以下であることが好ましく、1.2N/25mm以下であることがより好ましく、1.0N/25mm以下であることがより好ましい。そして、加熱後の剥離力は、加熱前の剥離力の2倍以内であることが好ましく、1.8倍以内であることがより好ましく、1.5倍以内であることがさらに好ましい。
例えば、温度50℃、圧力0.2kg/cm2の条件下で7日間程度経過した後でも、あるいは温度40℃、湿度80%RH、圧力0.2kg/cm2の条件下で7日間程度経過した後でも、上記と同程度の剥離力を示すことが好ましい。剥離力が貼着中の温度や湿度の影響を全く受けないことが理想的である。しかし、感圧型接着剤層の剥離力は、一般に貼着中に高温に曝されたり、高湿度下に置かれることによって大きくなる傾向にある。
従って、高温に曝されたり、高湿度下に置かれたりして、剥離力が大きくなったとしても、1.5N/25mm以下であることが好ましく、1.2N/25mm以下であることがより好ましく、1.0N/25mm以下であることがより好ましい。そして、加熱後の剥離力は、加熱前の剥離力の2倍以内であることが好ましく、1.8倍以内であることがより好ましく、1.5倍以内であることがさらに好ましい。
次に、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、例中、「部」および「%」はそれぞれ「重量部」および「重量%」を示す。
実施例及び比較例において用いた、試験片の作成、並びに各種の試験方法及び評価方法は以下の通りである。
(1)試験用感圧型接着シートの作成
ポリエチレンフイルム〔商品名;L6101 60μm 東洋紡績(株)製〕の易接着処理面に、乾燥後の塗工量が10g/m2となるように、各実施例、各比較例の感圧型接着剤を塗布し、80℃で90秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して感圧型接着剤層を形成した後、該ポリエチレンフイルムの非易接着処理面と該感圧型接着剤層が接するように複数枚を重ね、圧着して張り合わせて感圧型接着シートを得、その後40℃で5日間養生したものを接着特性評価用の試料とした。
ポリエチレンフイルム〔商品名;L6101 60μm 東洋紡績(株)製〕の易接着処理面に、乾燥後の塗工量が10g/m2となるように、各実施例、各比較例の感圧型接着剤を塗布し、80℃で90秒間熱風循環式乾燥機にて乾燥して感圧型接着剤層を形成した後、該ポリエチレンフイルムの非易接着処理面と該感圧型接着剤層が接するように複数枚を重ね、圧着して張り合わせて感圧型接着シートを得、その後40℃で5日間養生したものを接着特性評価用の試料とした。
(2)評価用貼着サンプルの作成
前記(1)項により作成した試験用感圧型接着シートを25mm×150mmにカットした後、この感圧型接着シート片を、PMMA板(ポリメチルメタクリレート板:商品名;アクリライトL 厚み2mm 三菱レイヨン(株)製)、又はPC板(ポリカーボネート板:商品名;ユーピロンシートNF2000VU 厚み2mm 三菱エンジニアリングプラスチック(株)製)に、JIS Z−0237の方法に従って圧着して、評価用貼着サンプルとした。
前記(1)項により作成した試験用感圧型接着シートを25mm×150mmにカットした後、この感圧型接着シート片を、PMMA板(ポリメチルメタクリレート板:商品名;アクリライトL 厚み2mm 三菱レイヨン(株)製)、又はPC板(ポリカーボネート板:商品名;ユーピロンシートNF2000VU 厚み2mm 三菱エンジニアリングプラスチック(株)製)に、JIS Z−0237の方法に従って圧着して、評価用貼着サンプルとした。
(3)初期剥離力(低速剥離力、高速剥離力)
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、23℃,50%RHの条件下で30分間放置した後、低速剥離(300mm/min),高速剥離(30m/min)の剥離速度で180°剥離を行い、剥離力を測定した。
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、23℃,50%RHの条件下で30分間放置した後、低速剥離(300mm/min),高速剥離(30m/min)の剥離速度で180°剥離を行い、剥離力を測定した。
(4)浮き・剥がれ
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、80℃−24時間保存し、感圧型接着シートの被着体からの浮き・剥がれの有無を目視判定した。評価は、○:目視で浮き・剥がれがない、△:僅かに浮き・剥がれが生じる、×:浮き・剥がれが生じる の3段階で評価した。
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、80℃−24時間保存し、感圧型接着シートの被着体からの浮き・剥がれの有無を目視判定した。評価は、○:目視で浮き・剥がれがない、△:僅かに浮き・剥がれが生じる、×:浮き・剥がれが生じる の3段階で評価した。
(5)耐熱経時剥離力
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、50℃の環境下に0.2kg/cm2の圧力を加えつつ、7日間保存した後、23℃,50%の環境下に圧力を加えないで12時間放置した後、同環境下で300mm/minの剥離速度で180°剥離を行い、剥離力を測定した。
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、50℃の環境下に0.2kg/cm2の圧力を加えつつ、7日間保存した後、23℃,50%の環境下に圧力を加えないで12時間放置した後、同環境下で300mm/minの剥離速度で180°剥離を行い、剥離力を測定した。
(6)耐湿熱経時剥離力
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、40℃−80%RHの環境下に0.2kg/cm2の圧力を加えつつ、7日間保存した後、23℃,50%の環境下に圧力を加えないで12時間放置した後、同環境下で300mm/minの剥離速度で180°剥離を行い、剥離力を測定した。
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、40℃−80%RHの環境下に0.2kg/cm2の圧力を加えつつ、7日間保存した後、23℃,50%の環境下に圧力を加えないで12時間放置した後、同環境下で300mm/minの剥離速度で180°剥離を行い、剥離力を測定した。
(7)被着体汚染性の観察
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、50℃の環境下に0.2kg/cm2の圧力を加えつつ、7日間保存した。その後、23℃,50%の環境下に圧力を加えないで12時間放置した後、感圧性接着シート片を剥離し、被着体としたPMMA板又はPC板への汚染性を目視で評価した。
評価は、○:目視で汚染がない、△:僅かに曇りがある、×:曇りが生じている の3段階で評価した。
前記(2)項により作成した評価用貼着サンプルを、50℃の環境下に0.2kg/cm2の圧力を加えつつ、7日間保存した。その後、23℃,50%の環境下に圧力を加えないで12時間放置した後、感圧性接着シート片を剥離し、被着体としたPMMA板又はPC板への汚染性を目視で評価した。
評価は、○:目視で汚染がない、△:僅かに曇りがある、×:曇りが生じている の3段階で評価した。
アクリル系共重合体(A)の製造
[製造例1](A)−1の製造
温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル200g、表1(A)−1の単量体組成の割合で混合した単量体混合物120gを仕込み撹拌混合した。また、別容器に、酢酸エチル120g、表1(A)−1の割合で混合した単量体混合物200gを仕込み混合した。該反応器の空気を窒素ガスで置換した後、重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(商品名;パーブチルO 日本油脂(株)製)0.12gを添加して、撹拌下に窒素雰囲気中で該反応容器内の混合物温度を80℃に昇温させて初期反応を開始させた。初期反応がほぼ終了した後、別容器に仕込んだ単量体混合物と酢酸エチルにパーブチルO 0.2gを添加混合し、次いで反応容器中に、該別容器中の混合物を逐次添加しながら約1.5時間還流下で反応させ、引き続いてさらに2時間反応させた。その後、パーブチルO 0.05gと酢酸エチル1gを混合して,該反応器中に添加し、さらに2時間還流下で反応させた。反応終了後、酢酸エチルを160g添加して希釈して、固形分40.1%、Tg −30℃、重量平均分子量(Mw)21万のアクリル系共重合体(A)−1を得た。
[製造例1](A)−1の製造
温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル200g、表1(A)−1の単量体組成の割合で混合した単量体混合物120gを仕込み撹拌混合した。また、別容器に、酢酸エチル120g、表1(A)−1の割合で混合した単量体混合物200gを仕込み混合した。該反応器の空気を窒素ガスで置換した後、重合開始剤としてt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(商品名;パーブチルO 日本油脂(株)製)0.12gを添加して、撹拌下に窒素雰囲気中で該反応容器内の混合物温度を80℃に昇温させて初期反応を開始させた。初期反応がほぼ終了した後、別容器に仕込んだ単量体混合物と酢酸エチルにパーブチルO 0.2gを添加混合し、次いで反応容器中に、該別容器中の混合物を逐次添加しながら約1.5時間還流下で反応させ、引き続いてさらに2時間反応させた。その後、パーブチルO 0.05gと酢酸エチル1gを混合して,該反応器中に添加し、さらに2時間還流下で反応させた。反応終了後、酢酸エチルを160g添加して希釈して、固形分40.1%、Tg −30℃、重量平均分子量(Mw)21万のアクリル系共重合体(A)−1を得た。
[製造例2]〜[製造例7](A)−2〜(A)−7の製造
製造例1の表1(A)−1の単量体組成を用いる代わりに、それぞれ表1(A)−2〜6で示した割合の単量体組成を用いる以外は、製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(A)−2〜(A)−6を得た。得られたアクリル系共重合体の固形分、Tg、重量平均分子量(Mw)を表1に示す。
製造例1の表1(A)−1の単量体組成を用いる代わりに、それぞれ表1(A)−2〜6で示した割合の単量体組成を用いる以外は、製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(A)−2〜(A)−6を得た。得られたアクリル系共重合体の固形分、Tg、重量平均分子量(Mw)を表1に示す。
なお、表1における単量体の略号は以下の通りである。
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
St :スチレン
2HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
HEA :2−ヒドロキシエチルアクリレート
AA :アクリル酸
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
St :スチレン
2HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
HEA :2−ヒドロキシエチルアクリレート
AA :アクリル酸
表面保護フイルム用再剥離性感圧型接着剤の作製
[実施例1]
アクリル系共重合体(A)として、製造例1(A)−1の固形分重量部で100重量部を用い、これに非芳香族系イソシアネート化合物(B)として、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(商品名;コロネートHX 日本ポリウレタン(株)製 有効成分100重量%,NCO含有量21.3重量%)を固形分重量部で8.5部、ジオクチル錫ジラウレートを対固形分に対して60ppm添加し、酢酸エチルで希釈して固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比は0.60であった。
[実施例1]
アクリル系共重合体(A)として、製造例1(A)−1の固形分重量部で100重量部を用い、これに非芳香族系イソシアネート化合物(B)として、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート体(商品名;コロネートHX 日本ポリウレタン(株)製 有効成分100重量%,NCO含有量21.3重量%)を固形分重量部で8.5部、ジオクチル錫ジラウレートを対固形分に対して60ppm添加し、酢酸エチルで希釈して固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比は0.60であった。
この再剥離性感圧型接着剤を用いて、前記の試験用感圧型接着シートの作成方法に従って、試験用感圧型接着シートを作製し、前記の各種物性試験を行った。得られた試験結果を表3に示した。
[実施例2]〜[実施例7]
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、それぞれ表2のアクリル系共重合体(A)−2〜(A)−5を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、それぞれ表2のアクリル系共重合体(A)−2〜(A)−5を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
この再剥離性感圧型接着剤を用いて、前記の試験用感圧型接着シートの作成方法に従って、試験用感圧型接着シートを作製し、前記の各種物性試験を行った。得られた試験結果を表3に示した。
[実施例8]
実施例1で得られた試験用感圧型接着シートを用い、被着体としてPC板を用いた以外は実施例1と同様にして、前記の各種物性試験を行った。得られた試験結果を表3に示した。
実施例1で得られた試験用感圧型接着シートを用い、被着体としてPC板を用いた以外は実施例1と同様にして、前記の各種物性試験を行った。得られた試験結果を表3に示した。
[比較例1]〜[比較例3]
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、それぞれ表2のアクリル系共重合体(A)−1〜(A)−5を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、芳香族系イソシアネートのトリレンジイソシアネート・トリメチロールプロパンアダクト体(商品名:コロネートL 日本ポリウレタン(株)製 有効成分75重量%,NCO含有量13.2重量%)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、それぞれ表2のアクリル系共重合体(A)−1〜(A)−5を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、芳香族系イソシアネートのトリレンジイソシアネート・トリメチロールプロパンアダクト体(商品名:コロネートL 日本ポリウレタン(株)製 有効成分75重量%,NCO含有量13.2重量%)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
[比較例4]
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、表2のアクリル系共重合体(A)−6を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、表2のアクリル系共重合体(A)−6を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
[比較例5]
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、アクリル系共重合体(A)−7を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)の製造例1(A)−1の代わりに、アクリル系共重合体(A)−7を用い、アクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。
[比較例6]
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)とアクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
実施例1で用いたアクリル系共重合体(A)とアクリル系共重合体(A)の固形分重量部で100重量部に対して、非芳香族系イソシアネート化合物(B)を表2で示した固形分重量部を添加した以外は実施例1と同様にして固形分30%の再剥離性感圧型接着剤を得た。このときの、イソシアネート基と水酸基の当量比を表2に示した。
この再剥離性感圧型接着剤を用いて、前記の試験用感圧型接着シートの作成方法に従って、試験用感圧型接着シートを作製し、前記の各種物性試験を行った。得られた試験結果を表3に示した。
なお、表3中の測定不可とは、常温での貼着性が劣り、被着体との接着物が得られなかったことを示す。
上記表3に示すように本発明の接着剤である実施例1〜7では、各種被着体に対して良好な貼付性を示し、保護機能発揮時は浮き剥がれ等が生ずることがなく、保護機能を達成し必要がなくなった時は、容易に剥離可能である。低速の剥離速度においてはもちろん、実用的な剥離速度、30m/分程度の高速剥離時においても剥離力が上昇することがなく剥離性が良好である。さらに、耐熱経時,耐湿熱経時後においても剥離するときに剥離力が上昇することがなくて剥離作業性が良好である。また、剥離後に被着体に感圧型接着剤が残り、被着体汚染を生じることもない。
これに対して、比較例1〜6では、常温での貼着性が劣ったり、経時で浮き剥がれが生じたり被着体汚染性が劣ったりして保護フイルムとしての機能が劣り、また高速剥離や耐熱経時,耐湿熱経時で剥離力が大きく剥離作業が困難となった。
これに対して、比較例1〜6では、常温での貼着性が劣ったり、経時で浮き剥がれが生じたり被着体汚染性が劣ったりして保護フイルムとしての機能が劣り、また高速剥離や耐熱経時,耐湿熱経時で剥離力が大きく剥離作業が困難となった。
Claims (10)
- 水酸基を有するメタクリレートを構成成分とする水酸基を有し、実質的にカルボキシル基及びアミド基を有しないアクリル系共重合体(A)と、非芳香族系イソシアネート化合物(B)とを、前記共重合体(A)中の水酸基1当量に対して、イソシアネート基を0.1〜1.0当量の割合で含有することを特徴とする再剥離性感圧型接着剤。
- アクリル系共重合体(A)のガラス転移温度が、−50〜−10℃であることを特徴とする請求項1記載の再剥離性感圧型接着剤。
- アクリル系共重合体(A)の重量平均分子量(Mw)が、5万〜100万であることを特徴とする請求項1又は2記載の再剥離性感圧型接着剤。
- 非芳香族系イソシアネート化合物が脂肪族系イソシアネート化合物であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載の再剥離性感圧型接着剤。
- 脂肪族系イソシアネート化合物が、脂肪族系ジイソシアネートのヌレート体であることを特徴とする請求項4記載の再剥離性感圧型接着剤。
- アクリル系共重合体(A)中の水酸基が1級の水酸基であることを特徴とする請求項1ないし5いずれか記載の再剥離性感圧型接着剤。
- プラスチックシートの一方の面に、請求項1ないし6いずれか記載の再剥離性接着剤から形成される再剥離性接着剤層が積層されてなる再剥離性感圧型接着シート。
- プラスチックシートが、一方の面が易接着処理され、他方の面が易接着処理されていない片面易接着処理プラスチックシートであり、該片面易接着処理プラスチックシートの易接着処理面に、再剥離性接着剤層が積層されてなることを特徴とする請求項7記載の再剥離性感圧型接着シート。
- プラスチックシートが、一方の面が剥離処理され、他方の面が剥離処理されていない片面剥離処理プラスチックシートであり、該片面剥離処理プラスチックシートの非剥離処理面に、再剥離性感圧型接着剤層が積層されてなることを特徴とする請求項7記載の再剥離性感圧型接着シート。
- 被着体に任意の期間一時的に貼着し、被着体表面を非永久的に保護するための被着体表面保護用であることを特徴とする請求項7ないし9いずれか記載の再剥離性感圧型接着シート。
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