JP2007186577A - 粘着剤組成物およびそれを含む粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記ポリマーAおよびオリゴマーBを含有する粘着剤組成物。
ポリマーA:(メタ)アクリル酸の炭素数4〜12のアルキルエステルを主たるモノマーとする重量平均分子量50万〜90万のアクリル系ポリマー。
オリゴマーB:少なくとも、
ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が60℃〜190℃の(メタ)アクリレートb1、ならびに、
式(I)
R1−CO−NR2R3 (I)
(式中、R1〜R3は明細書に記載のとおりである。)で表され重合可能な官能基を有するアミド化合物b2、
を共重合してなる重量平均分子量3000〜20000のオリゴマー。
【選択図】なし
Description
特許文献1の開示によれば、分子量を適当に調整したアクリル系ポリマーを含有する粘着剤は、粘着性、透明性、耐発泡・剥れ性などが向上する。他の粘着剤の例として、タッキファイヤなどといった種々の添加剤を加えて耐発泡・剥れ性を改善してプラスチック基板に対する密着性を向上させた粘着剤や、密着性を上げるためのモノマーを共重合してなるポリマーを含む粘着剤などが挙げられる。
特許文献2の開示によれば、カルボキシル基含有モノマーを共重合してなるポリマーと、アミノ基含有モノマーを共重合してなるオリゴマーとを含有する粘着剤が、常温及び高温でプラスチックに対して優れた粘着性、耐発泡性を示す。
特許文献3の開示によれば、(A)重量平均分子量50万〜250万の(メタ)アクリル酸エステル単独重合体または共重合体と、(B)重量平均分子量5000〜50万の(メタ)アクリル酸エステル単独重合体または共重合体とを、重量比100:1〜100:50の割合で含み、且つ(A)か(B)のいずれかに窒素含有官能基を有することを特徴とする粘着剤組成物が提供される。
ポリマーA:(メタ)アクリル酸の炭素数4〜12のアルキルエステルを主たるモノマーとする重量平均分子量50万〜90万のアクリル系ポリマー。
オリゴマーB:少なくとも、
ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が60℃〜190℃の(メタ)アクリレートb1、ならびに、
式(I)
R1−CO−NR2R3 (I)
(式中、R1〜R3は各々独立に水素原子または1価の有機基であるか、あるいは、R1〜R3の任意の2つが互いに結合して環構造を形成して残りの1つが水素原子または1価の有機基である。)で表され重合可能な官能基を有するアミド化合物b2、
を共重合してなる重量平均分子量3000〜20000のオリゴマー。
(2)アミド化合物b2が有する重合可能な官能基がアルケニル基である(1)記載の粘着剤組成物。
(3)R1が炭素数2〜4のアルケニル基であり、かつ、
R2、R3が、各々独立に炭素数1〜4のアルキル基であるか、または、互いに結合して4〜8員環構造を形成する、(1)記載の粘着剤組成物。
(4)R1とR2が互いに結合して4〜8員環構造を形成し、かつ、R3が炭素数2〜4のアルケニル基である、(1)記載の粘着剤組成物。
(5)アミド化合物b2が、アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン、ジアルキルアクリルアミド、マレイミドの少なくとも1つである(1)記載の粘着剤組成物。
(6)(メタ)アクリレートb1が、メタクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルである(1)〜(5)のいずれかに記載の粘着剤組成物。
(7)100重量部のポリマーAおよび5〜35重量部のオリゴマーBを含有する(1)〜(6)のいずれかに記載の粘着剤組成物。
(8)100重量部のポリマーAに対して、多官能エポキシ化合物からなる架橋剤0.01〜5重量部をさらに含有する(1)〜(7)のいずれかに記載の粘着剤組成物。
(9)(1)〜(8)のいずれかに記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える、粘着シート。
優れた再剥離性を示すメカニズムについては明らかではないが、高いTgの(メタ)アクリレートb1と、特定の化学構造のモノマーb2とを共重合してなるオリゴマーBによって、光学フイルムへの密着性が上がると同時にガラス等の基板への粘着力が上がり過ぎないという、絶妙のバランスが達成したためであると解釈される。
ポリマーAは重量平均分子量50万〜90万のアクリル系ポリマーであり、その主たるモノマーは(メタ)アクリル酸の炭素数4〜12のアルキルエステルである。
(メタ)アクリル酸の炭素数4〜12のアルキルエステルとは該アルキルエステルのアルキル基の炭素数が4〜12個であることを意味し、そのようなアルキル基の具体例として、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、へキシル基、へプチル基、オクチル基、イソオクチル基、2−エチルへキシル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基などが挙げられる。ポリマーAのためのモノマーとして、上記アルキル基をもつアルキルエステルを1種または2種以上用いることができる。ポリマーAのためのモノマー全体において、(メタ)アクリル酸の炭素数4〜12のアルキルエステルは、好ましくは50重量%以上、より好ましくは50〜99.5重量%を占める。この範囲内であれば、良好な剥離力および凝集力が得られる。
開始剤の量は特に限定なく、モノマー100重量部に対して、通常、0.01〜1重量部である。
ポリマーAの重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)法で測定される。具体的には、測定すべきポリマーを0.2%のテトラヒドロフラン(THF)溶液にして、溶離液としてTHFを用いて標準ポリスチレン換算により測定する。装置:TOSOH製HLC−8120GPC、カラム:TSKgelSuperHM−H/H4000/H3000/H2000、流量:0.6mL/min、検出器:RI、カラム温度40℃。
オリゴマーBは、少なくとも、(メタ)アクリレートb1およびアミド化合物b2をモノマーとする共重合体である。
ガラス転移温度は、ホモポリマーのガラス転移点温度(K)であり、「Polymer Handbook」第3版、John Wiley & Sons, Inc (1989) に数値が挙げられている。
本発明によれば、粘着剤組成物には、100重量部のポリマーAに対して、好ましくは5〜35重量部、より好ましくは10〜25重量部のオリゴマーBが含まれる。上記範囲内であれば、オリゴマーBを添加した効果を十分に奏し、かつ、ポリマーAの粘着特性への悪影響の懸念が少ない。
尚、特に断らない限り、本明細書では、重量部は固形分重量を意味する。言い換えれば、130℃で3分間乾燥させると揮発する成分は重量部には算入しない。
本発明によれば、粘着剤組成物が含有する架橋剤の量は、該組成部中の100重量部のポリマーAに対して、通常0.01〜20重量部であり、好ましくは0.01〜10重量部であり、より好ましくは0.01〜5重量部または0.05〜10重量部であり、さらに好ましくは0.05〜1重量部である。
本発明の粘着シートは、上述した粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える。粘着シートの形態は特に限定はなく、例えば、当業界でシートあるいはテープと称し得るもの等が含まれる。粘着シートには、所謂、基材があってもなくてもよい。基材がない粘着シートにおける粘着剤層は、例えば剥離ライナー上に粘着剤組成物を塗布して乾燥して得ることができる。基材を用いる場合には、該基材は、厚さが通常10〜1000μmの透明なプラスチックフィルムなどであってもよく、粘着剤層は基材の片面または両面に設けられる。粘着剤層の厚さは特に限定なく、通常5〜1000μm、好ましくは10〜100μmである。
本発明による粘着シートは、例えば光学フィルムの固定用として好適である。光学フィルムとしては、PETフィルム、TACフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。これら光学フィルムと、アクリル樹脂板、ポリカーボネート板、ガラス板などといった光学用基板とを、本発明の粘着シートの粘着剤層を介して貼り合わせることによって、PDPやタッチパネルなどといった光学製品を好適に製造することができる。
アクリル酸ブチル97部、アクリル酸3部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部及び重合溶媒として酢酸エチル185.7部をセパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌した。このようにしてフラスコ内の酸素を除去した後に、63℃に昇温し、10時間反応させ、トルエンを加えて固形分濃度25重量%のアクリル系ポリマー溶液A1を得た。重量平均分子量は85万であった。
アクリル酸ブチル85部、アクリル酸メチル10部、アクリル酸5部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部、酢酸エチル233.3部をセパラブルフラスコに投入し、その後は<アクリル系ポリマーA1>と同様の操作でアクリル系ポリマー溶液A2を得た。重量平均分子量は65万であった。
アクリル酸ブチル97部、アクリル酸3部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部及び重合溶媒として酢酸エチル100部をセパラブルフラスコに投入し、その後は<アクリル系ポリマーA1>と同様の操作でアクリル系ポリマー溶液A3を得た。重量平均分子量は150万であった。
メタクリル酸メチル(Tg:105℃)80部、アクリロイルモルホリン20部、2−メルカプトエタノール3部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部及び重合溶媒としてトルエン100部をセパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌した。このようにしてフラスコ内の酸素を除去した後に、70℃に昇温し、3時間反応させ、さらに75℃で2時間反応させて、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液B1を得た。重量平均分子量は4000であった。
メタクリル酸メチル(Tg:105℃)75部、ジエチルアクリルアミド25部、α−メチルスチレンダイマー10部、アゾビスイソブチロニトリル10部及び重合溶媒としてトルエン120部をセパラブルフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌した。このようにしてフラスコ内の酸素を除去した後に、85℃に昇温し、5時間反応させて、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液B2を得た。重量平均分子量は4500であった。
メタクリル酸メチル(Tg:105℃)80部、アクリロイルモルホリン20部、アクリル酸5部、2−メルカプトエタノール0.9部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部及び重合溶媒としてトルエン100部をセパラブルフラスコに投入し、その後は<アクリル系オリゴマーB1>と同様の操作で、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液B3を得た。重量平均分子量は13500であった。
メタクリル酸メチル(Tg:105℃)80部、アクリロイルモルホリン20部、2−メルカプトエタノール0.25部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部及び重合溶媒としてトルエン100部をセパラブルフラスコに投入し、その後は<アクリル系オリゴマーB1>と同様の操作で、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液B4を得た。重量平均分子量は50000であった。
アクリロイルモルホリンをN−ビニルピロリドンに変えたこと以外は、<アクリル系オリゴマーB1>と同様にして、アクリル系オリゴマー溶液B5を得た。重量平均分子量は4000であった。
メタクリル酸メチル(Tg:105℃)95部、ジメチルアミノエチルメタクリレート5部、2−メルカプトエタノール3部、アゾビスイソブチロニトリル0.2部及び重合溶媒としてトルエン100部をセパラブルフラスコに投入し、その後は<アクリル系オリゴマーB1>と同様の操作で、アクリル系オリゴマー溶液B6を得た。重量平均分子量は6000であった。
メタクリル酸メチルをアクリル酸ブチル(Tg−55℃)に変えたこと以外は、<アクリル系オリゴマーB1>と同様にして、アクリル系オリゴマー溶液B7を得た。重量平均分子量は4000であった。
〔実施例1〕
100部のアクリル系ポリマー溶液A1にアクリル系オリゴマー溶液B1を15部、4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.6部を加えて粘着剤溶液を調製した。この溶液を、厚さ38μmで表面を離型処理したポリエチレンテレフタレートフイルム上に、乾燥後の厚さが約25μmとなるように流延塗布し、130℃で3分間加熱乾燥し、さらに50℃で72時間エージングを行ない、粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A2にアクリル系オリゴマー溶液B2を10部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A2にアクリル系オリゴマー溶液B3を10部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A1にアクリル系オリゴマー溶液B5を20部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A1にアクリル系オリゴマー溶液B4を20部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A3にアクリル系オリゴマー溶液B1を20部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A1に4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部を加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A1にアクリル系オリゴマー溶液B6を10部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
100部のアクリル系ポリマー溶液A1にアクリル系オリゴマー溶液B7を10部および4官能エポキシ系架橋剤としての1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサンを0.5部加えて実施例1と同様にして粘着シートを作製した。
<再剥離性試験 条件1>
PETフィルム(東洋紡績(株)製、A4300#100)に、粘着シートをラミネートし25mm幅にカットして、粘着シートのA4300#100とは反対側の面に積層している離型処理した厚さ38μmのPETフィルムを剥離して露出した粘着剤層上に、ソーダライムガラス(松浪硝子社製、品番S)をラミネートして、A4300#100−粘着剤層−ソーダライムガラスの積層体を得た。ラミネートはラミネーターを用い、10kg/cmの圧力で行った。得られた積層体を室温にて10日間放置した後、手で、速度を0.3〜10m/minの範囲で、剥離角度を30〜180°の範囲でそれぞれ変化させて、ソーダライムガラスからPETフィルムと粘着剤層との積層体を剥離して、ソーダライムガラスへの糊残りの状態を目視にて確認した。
判定基準;
○:ソーダライムガラスに糊残りがない。
×:ソーダライムガラスに糊残りがある。
#25PETフィルム(東レ(株)製、ルミラー S−10)に、20mm幅にカットした粘着シートをラミネートして得られた積層体を、50℃にて1日間放置した後、0.3mm/min、剥離角度90°にてソーダライムガラスから剥離するのに要する力、つまり粘着力(単位:N/20mm)を測定した。
松浪硝子社製スライドガラス「S−1111」(へ−ズ値0.4%)に粘着シートを貼り合せ、へーズメータ「HM−150」(村上色彩技術研究所製)にてヘーズ値(%)(拡散透過率/全光線透過率×100)を測定した。
判定基準;
○:へーズ値が1.0%未満
×:ヘーズ値が1.0%以上
サンプル作製時に目視による観察で、粘着剤溶液の塗布面に塗布スジの発生がなく平滑であったものを○、塗布スジ等が発生して塗布面が平滑でなかったものを×とした。
Claims (9)
- 下記ポリマーAおよびオリゴマーBを含有する粘着剤組成物。
ポリマーA:(メタ)アクリル酸の炭素数4〜12のアルキルエステルを主たるモノマーとする重量平均分子量50万〜90万のアクリル系ポリマー。
オリゴマーB:少なくとも、
ホモポリマーとしたときのガラス転移温度が60℃〜190℃の(メタ)アクリレートb1、ならびに、
式(I)
R1−CO−NR2R3 (I)
(式中、R1〜R3は各々独立に水素原子または1価の有機基であるか、あるいは、R1〜R3の任意の2つが互いに結合して環構造を形成して残りの1つが水素原子または1価の有機基である。)で表され重合可能な官能基を有するアミド化合物b2、
を共重合してなる重量平均分子量3000〜20000のオリゴマー。 - アミド化合物b2が有する重合可能な官能基がアルケニル基である請求項1記載の粘着剤組成物。
- R1が炭素数2〜4のアルケニル基であり、かつ、
R2、R3が、各々独立に炭素数1〜4のアルキル基であるか、または、互いに結合して4〜8員環構造を形成する、請求項1記載の粘着剤組成物。 - R1とR2が互いに結合して4〜8員環構造を形成し、かつ、R3が炭素数2〜4のアルケニル基である、請求項1記載の粘着剤組成物。
- アミド化合物b2が、アクリロイルモルホリン、N−ビニルピロリドン、ジアルキルアクリルアミド、マレイミドの少なくとも1つである請求項1記載の粘着剤組成物。
- (メタ)アクリレートb1が、メタクリル酸の炭素数1〜4のアルキルエステルである請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 100重量部のポリマーAおよび5〜35重量部のオリゴマーBを含有する請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 100重量部のポリマーAに対して、多官能エポキシ化合物からなる架橋剤0.01〜5重量部をさらに含有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える、粘着シート。
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