JP2008280390A - 粘着剤組成物及びそれを用いた粘着製品、ディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、アクリル系オリゴマー(b)10〜35重量部、アミノ基を含有するシランカップリング剤0.01重量部以上1.0重量部未満及び架橋剤を含む。上記(a)は(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルをモノマー主成分とし且つカルボキシル基含有モノマーを全モノマー成分に対して1〜10重量部含有する重量平均分子量40万〜150万のポリマーであり、(b)は(メタ)アクリル酸エステルをモノマー主成分とし且つカルボキシル基含有モノマーを全モノマー成分100重量部に対して1〜10重量部含有する重量平均分子量3000以上6000未満のオリゴマーである。
【選択図】なし
Description
アクリル系ポリマー(a):アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルをモノマー主成分とし、且つモノマー成分としてカルボキシル基含有モノマーを、アクリル系ポリマー(a)を構成する全モノマー成分100重量部に対して1〜10重量部含有し、さらに重量平均分子量が40万〜150万であるアクリル系ポリマー
アクリル系オリゴマー(b):(メタ)アクリル酸エステルをモノマー主成分とし、且つモノマー成分としてカルボキシル基含有モノマーを、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分100重量部に対して1〜10重量部含有し、さらに重量平均分子量が3000以上6000未満であるアクリル系オリゴマー
本発明の粘着剤組成物に用いられるアクリル系ポリマー(a)は、アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(「(メタ)アクリル酸C4-12アルキルエステル」と称する場合がある)及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルをモノマー主成分として構成される重合体である。また、アクリル系ポリマー(a)は、上記モノマー主成分の他に、カルボキシル基含有モノマーを必須の共重合モノマー成分として含む。また、必要に応じてさらに他のモノマー成分が用いられていてもよい。なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」及び/又は「メタクリル」を意味する。以下も同様である。
GPCの測定条件
・サンプル濃度:0.2重量%(テトラヒドロフラン溶液)
・サンプル注入量:10μl
・溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
・流量(流速):0.6mL/min
・カラム温度(測定温度):40℃
・カラム:商品名「TSKgelSuperHM−H/H4000/H3000/H2000」(東ソー株式会社製)
・検出器:示差屈折計(RI)
本発明の粘着剤組成物に用いられるアクリル系オリゴマー(b)は、一般的な(メタ)アクリル酸エステルをモノマー主成分として構成される重合体である。前記モノマー主成分として用いられる(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。アクリル系オリゴマー(b)は、上記モノマー主成分の他に、カルボキシル基含有モノマーを必須の共重合モノマー成分として含む。また、必要に応じてさらに他のモノマー成分が用いられていてもよい。
1/Tg = W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn
上記式中、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Tgnはモノマーnのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)、Wnはモノマーnの重量分率を表す。
本発明の粘着剤組成物において、アクリル系オリゴマー(b)の配合割合は、アクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、10〜35重量部であり、好ましくは15〜30重量部である。アクリル系オリゴマー(b)の割合が、アクリル系ポリマー(a)100重量部に対して10重量部未満であると、アクリル系オリゴマー(b)の添加による効果が発揮されにくく、一方、35重量部を超えると、アクリル系ポリマー(a)による粘着特性に大きく影響を及ぼすため好ましくない。
上記本発明の粘着剤組成物を、基材または剥離ライナー上に塗工し、粘着剤層とすることにより、粘着製品が得られる。本発明の粘着製品には、例えば、粘着シート、粘着テープ等が含まれる。本発明の粘着製品は、上記粘着剤組成物を剥離ライナー上に塗工した、基材を有しない(基材レスの)シート状やテープ状の形態であってもよいし、基材の片面または両面に本発明の粘着剤組成物からなる粘着剤層が設けられたシート状やテープ状の形態であってもよい。
モノマー成分として、アクリル酸ブチル:96重量部、アクリル酸:4重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、および重合溶媒として酢酸エチル:185.7重量部を、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時間攪拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し、10時間反応させて、トルエンを加え、固形分濃度25重量%のアクリル系ポリマー溶液(「アクリル系ポリマー溶液A」と称する場合がある。)を得た。該アクリル系ポリマー溶液Aにおけるアクリル系ポリマー(「ポリマーA」と称する場合がある)の重量平均分子量は85万であった。
モノマー成分として、アクリル酸2−エチルヘキシル:95重量部、アクリル酸:5重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、および重合溶媒として酢酸エチル:233.3重量部を用いたこと以外は、アクリル系ポリマーの調製例1と同様にして、固形分濃度25重量%のアクリル系ポリマー溶液(「アクリル系ポリマー溶液B」と称する場合がある。)を得た。該アクリル系ポリマー溶液Bにおけるアクリル系ポリマー(「ポリマーB」と称する場合がある)の重量平均分子量は80万であった。
モノマー成分としてアクリル酸ブチル:100重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、および重合溶媒として酢酸エチル:233.3重量部を用いたこと以外は、アクリル系ポリマーの調製例1と同様にして、固形分濃度25重量%のアクリル系ポリマー溶液(「アクリル系ポリマー溶液C」と称する場合がある。)を得た。該アクリル系ポリマー溶液Cにおけるアクリル系ポリマー(「ポリマーC」と称する場合がある)の重量平均分子量は75万であった。
モノマー成分として、アクリル酸ブチル:88重量部、アクリル酸:12重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:0.2重量部、および重合溶媒として酢酸エチル:233.3重量部を用いたこと以外は、アクリル系ポリマーの調製例1と同様にして、固形分濃度25重量%のアクリル系ポリマー溶液(「アクリル系ポリマー溶液D」と称する場合がある。)を得た。該アクリル系ポリマー溶液Dにおけるアクリル系ポリマー(「ポリマーD」と称する場合がある)の重量平均分子量は80万であった。
モノマー成分として、メタクリル酸シクロヘキシル[ホモポリマー(ポリメタクリル酸シクロヘキシル)のガラス転移温度:66℃]:95重量部、アクリル酸:5重量部、連鎖移動剤としてα−メチルスチレンダイマー:10重量部、重合開始剤として2,2´−アゾビスイソブチロニトリル:10重量部、および重合溶媒としてトルエン:120重量部を、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時間攪拌した。このようにして、重合系内の酸素を除去した後、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(「アクリル系オリゴマー溶液E」と称する場合がある。)を得た。該アクリル系オリゴマー溶液Eにおけるアクリル系オリゴマー(「アクリル系オリゴマーE」と称する場合がある)の重量平均分子量は4000であった。
モノマー成分として、メタクリル酸メチル[ホモポリマー(ポリメタクリル酸メチル)のガラス転移温度:105℃]:100重量部とした以外は、オリゴマーの調製例1と同様にして、固形分濃度50重量%のアクリル系オリゴマー溶液(「アクリル系オリゴマー溶液F」と称する場合がある。)を得た。該アクリル系オリゴマー溶液Fにおけるアクリル系オリゴマー(「アクリル系オリゴマーF」と称する場合がある)の重量平均分子量は4000であった。
アクリル系ポリマー溶液A:100重量部(固形分換算)に対して、アクリル系オリゴマー溶液E:25重量部(固形分換算)、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学(株)製、「KBM903」):0.05重量部、4官能エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」):0.05重量部(固形分換算)の割合で混合して、粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を、片面に離型処理が施されているポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ:38μm)の離型処理面上に、乾燥後の厚さが約25μmとなるように流延塗布し、130℃で3分間加熱乾燥させ、さらに、50℃で72時間エージングを行い、粘着シート(基材レスタイプ)を作製した。
3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM903)の添加量を0.3重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。
アクリル系ポリマー溶液Aをアクリル系ポリマー溶液Bに変更し、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。なお、アクリル系ポリマー、アクリル系オリゴマー、シランカップリング剤の各成分の配合量(添加量)は表1に示したとおりであり、以下も同様である。
シランカップリング剤として、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学(株)製、「KBM403」):0.1重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。
アクリル系オリゴマー溶液Eを添加せずに、実施例1と同様に、粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液は、粘度が上昇したため、塗工性に劣り、粘着シートの作製はできなかった。
アクリル系オリゴマーEをアクリル系オリゴマーF:20重量部(固形分換算)に変更し、実施例1と同様に、粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液は、粘度が上昇したため、塗工性に劣り、粘着シートの作製はできなかった。
アクリル系ポリマー溶液Aをアクリル系ポリマー溶液Cに変更し、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。
3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM903)の添加量を1重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。
アクリル系ポリマー溶液Aをアクリル系ポリマー溶液Dに変更し、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。
3−アミノプロピルトリメトキシシラン(KBM903)を添加せず、実施例1と同様にして、粘着シートを作製した。
実施例1〜3および比較例1〜7で得られた粘着剤溶液、粘着シートについて、塗工性、透明性、接着性(加湿後接着力)、高温保存での色調変化を、下記の測定方法又は評価方法により評価した。なお、評価結果は、表1に示した。
実施例、比較例において、得られた粘着剤溶液を、離型処理されたPETフィルムに、1〜10m/分の塗工速度で流延塗布し粘着シートを作製した際に、塗布スジの発生が無く塗布面が平滑であったものを塗工性良好(○)、塗布スジ等が発生し、塗布面が平滑とならなかったものを塗工性不良(×)と判断した。なお、判定は目視にて行った。
実施例、比較例で得られた各粘着シートを、スライドガラス(松浪硝子(株)製、商品名「S−1111」、ヘーズ値0.4%)に貼り合わせ、その後PETフィルムを剥離して、粘着剤層/スライドガラスの層構成を有する試験片を作製し、該試験片のヘーズ(ヘイズ)値(%)を、ヘーズメータ(村上色彩技術研究所製、商品名「HM−150」)を用いて測定した。なお、ヘーズ値(%)は、「拡散透過率/全光線透過率×100」の式を利用して求めた。
ヘーズ値は1.0%未満であると透明性良好(○)、1.0%を超えると不良(×)である。
実施例、比較例で得られた粘着シートを、表面に易接着処理がされたPETフィルム(東洋紡績(株)社製、商品名「A4100」、厚さ125μm)に貼り合わせ、幅25mm、長さ120mmの試験片を作製した。
この試験片より離型処理されたPETフィルムを剥離して、厚さ2mmのソーダライムガラス(松浪硝子工業(株)製、品番S)の錫接触面でない面上に、JIS Z−0237に準拠して、23℃の雰囲気下、重さ19.6N、幅45mmのローラーを1往復させて貼り合わせた。このように作製した貼り合わせサンプルを、(i)50℃、24時間、(ii)60℃、95%RH、250時間、(iii)23℃、50%RH、2時間の環境下に放置した。その後、テンシロン型剥離試験機を用いて、JIS Z−0237に準拠して、引張速度300mm/分で、90°剥離試験を行い、粘着力(N/25mm)を測定し、「加湿後接着力(作製直後)」とした。なお、上記(i)においては、23℃、50%RHの条件から湿度を制御せずに温度を変更した。
実施例、比較例で得られた粘着シートを、60℃の環境下(上記(i)と同様に湿度は制御せず)で30日間保存し、高温保存後サンプルを作製した。当該サンプルを用いて、上記(3)と同様にして、(i)〜(iii)の処理を施した後粘着力を測定し、「加湿後接着力(高温保存後)」とした。
また、保存環境を40℃、92%RHに変更して、上記同様30日間保存して、高温高湿保存後サンプルを作製した。当該サンプルを用いて、上記(3)と同様にして、(i)〜(iii)の処理を施した後粘着力を測定し、「加湿後接着力(高温高湿保存後)」とした。
実施例、比較例で得られた粘着シートを、80℃の環境下(上記(i)と同様に湿度は制御せず)、1000時間保存した。その後、該粘着シートをスライドガラス(松浪硝子(株)製、商品名「S−1111」、ヘーズ値0.4%)に貼り合わせ、その後PETフィルムを剥離して、粘着剤層/スライドガラスの層構成を有する試験片を作製した。
(株)村上色彩技術研究所製「DOT−3C」を用いて、Lab表色系のb値を測定した。なお、b値が0.5未満であれば良好(色調変化しにくい)と判断した。
一方、アミノ基を有しないシランカップリング剤を用いた場合(比較例1)には、高温環境下や高温高湿環境下に長期保存した場合に加湿接着力が低下する。また、アクリル系オリゴマーが添加されていない場合(比較例2)やオリゴマーがカルボキシル基を有しない場合(比較例3)には、粘着剤組成物が粘度上昇を生じ、塗工性が著しく低下する。また、アクリル系ポリマーがカルボキシル基を有していない場合(比較例4)には、ポリマーとオリゴマーの相溶性が悪く、透明性が低下する。また、アクリル系ポリマーにおけるカルボキシル基含有モノマーの含有量が過剰な場合(比較例6)には、粘着剤組成物の粘度が高くなりすぎ、塗工性が低下する。なお、シランカップリング剤を添加しない場合(比較例7)は、ガラスに対する接着力が得られず、添加量が過剰の場合(比較例5)は高温環境下で長期保存した場合に着色の問題が生じる。
Claims (5)
- 下記のアクリル系ポリマー(a)、アクリル系オリゴマー(b)、アミノ基を有するシランカップリング剤及び架橋剤より構成される粘着剤組成物であって、アクリル系ポリマー(a)100重量部に対して、アクリル系オリゴマー(b)を10〜35重量部、アミノ基を含有するシランカップリング剤を0.01重量部以上1.0重量部未満含むことを特徴とする粘着剤組成物。
アクリル系ポリマー(a):アルキル基の炭素数が4〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステル及び/又は(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルをモノマー主成分とし、且つモノマー成分としてカルボキシル基含有モノマーを、アクリル系ポリマー(a)を構成する全モノマー成分100重量部に対して1〜10重量部含有し、さらに重量平均分子量が40万〜150万であるアクリル系ポリマー
アクリル系オリゴマー(b):(メタ)アクリル酸エステルをモノマー主成分とし、且つモノマー成分としてカルボキシル基含有モノマーを、アクリル系オリゴマー(b)を構成する全モノマー成分100重量部に対して1〜10重量部含有し、さらに重量平均分子量が3000以上6000未満であるアクリル系オリゴマー - アクリル系オリゴマー(b)を構成するモノマー主成分である(メタ)アクリル酸エステルが、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度が60〜190℃となる(メタ)アクリル酸エステルである請求項1に記載の粘着剤組成物。
- アクリル系オリゴマー(b)を構成するモノマー主成分である(メタ)アクリル酸エステルが、環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルである請求項1または2に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1〜3のいずれかの項に記載の粘着剤組成物を塗布した粘着製品。
- 請求項4に記載の粘着製品を、ガラスに貼り合わせたディスプレイ。
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