JP2009155514A - 粘着剤、粘着フィルム、及び光学部材用表面保護フィルム - Google Patents

粘着剤、粘着フィルム、及び光学部材用表面保護フィルム Download PDF

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Abstract

【課題】本発明が解決しようとする課題は、非常に優れた帯電防止性を有し、かつ塗工作業性に優れた粘着剤、ならびに該粘着剤からなる粘着剤層を有する粘着フィルム及び光学部材用表面保護フィルムを提供することである。
【解決手段】本発明は、水酸基含有アクリル重合体(A)と、ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する架橋剤(B)と、イオン性化合物(C)とを含有してなることを特徴とする粘着剤に関するものである。
【選択図】なし

Description

本発明は、主に光学部材の表面保護フィルムに使用可能な粘着剤に関する。
液晶テレビ等の液晶表示装置に設けられている液晶ディスプレイは、偏光板をはじめとする各種の光学部材から構成されている。それら光学部材には、その表面に埃等が付着するのを防止し、かつ輸送等の際に傷が発生するのを防止するために、通常、表面保護フィルムが貼付されている。
前記表面保護フィルムとしては、一般にポリエチレンテレフタレート等の透明なプラスチックフィルムの表面に、粘着層を有するものが使用される。前記表面保護フィルムは、通常、偏光板等の光学部材の輸送時に加え、液晶ディスプレイ等の製造工程においても、光学部材に貼付されているが、液晶ディスプレイ等が最終製品として出荷さるまでには、光学部材の表面から剥離され、処分される。
しかし、前記光学部材は、一般に帯電しやすい材質からなるため、表面保護フィルムを剥離する際に静電気が発生しやすく、その結果、光学部材表面に埃等の汚れが付着しやすくなるという問題があった。
そのため、前記保護フィルムには、剥離の際に光学部材の表面を荷電しない、非常に高いレベルの帯電防止性が求められている。
前記表面保護フィルムに優れた帯電防止性を付与する方法としては、一般に該フィルムを構成する粘着剤として帯電防止性を有するものを使用する方法が検討されている。
かかる粘着剤としては、例えばイオン性液体、及び(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイドを0.1〜100質量%有する(メタ)アクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物が、帯電防止性に優れるため、表面保護フィルムの製造に使用できることが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、前記(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイドの含有量が多い(メタ)アクリル系ポリマーを含む粘着剤組成物は、非常に高い粘度であり、流動性が不良であるため、塗工作業性に乏しく、基材表面に均一に塗布することが困難な場合があった。
一方、前記(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイドの含有量が比較的少ない(メタ)アクリル系ポリマーを含む粘着剤組成物は、比較的良好な塗工作業性を有するものの、産業界から求められている非常に高いレベルの帯電防止性を発現することが困難な場合があった。
特開2006−63311号公報
本発明が解決しようとする課題は、非常に優れた帯電防止性を有し、かつ塗工作業性に優れた粘着剤、ならびに該粘着剤からなる粘着層を有する粘着フィルム及び光学部材用表面保護フィルムを提供することである。
本発明者等は、優れた帯電防止性と塗工作業性との両立を図るべく検討を進めたが、産業界から求められる非常に高いレベルの帯電防止性を有する粘着層を形成するためには、やはり、(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド等に由来したポリアルキレンオキサイド鎖を一定量以上含むことが必要であると考えた。
本発明者等は、(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイドの使用量が増加することによって、粘着剤の粘度が著しく増加し、流動性低下を引き起こすのは、アクリル重合体中のアルキレンオキサイド鎖同士の化学的、物理的相互作用によって、前記重合体間の絡まりが生じること、及び、アルキレンオキサイド鎖量の増加によって、前記重合体の親水性が高まり、重合体の溶剤に対する溶解性が低下することが原因ではないかと考えた。
そこで、帯電防止性に寄与するアルキレンオキサイド鎖の全量をアクリル重合体によって供給するのではなく、前記粘着剤を使用する直前にそのアクリル重合体と混合して使用するイソシアネート系架橋剤として、アルキレンオキサイド鎖を有するイソシアネート系架橋剤を使用することを検討した。
その結果、前記アクリル重合体と架橋剤とを混合した後、実用上十分な時間内であれば、粘着剤の著しい粘度上昇に起因した流動性の低下を引き起こすことなく、非常に優れた帯電防止性と塗工作業性とを有する粘着剤を見出すに至った。
即ち、本発明は、水酸基含有アクリル重合体(A)と、ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する架橋剤(B)と、イオン性化合物(C)とを含有してなる粘着剤に関する。
また、本発明は、前記粘着剤からなる粘着層がプラスチック基材の片面または両面に形成された粘着フィルム及び光学部材用表面保護フィルムに関する。
また、本発明は、溶媒中に前記水酸基含有アクリル重合体(A)及び前記イオン性化合物(C)が溶解または分散した混合物と、前記ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する架橋剤(B)とを混合して粘着剤を調製した後、すみやかにその粘着剤をプラスチック基材上へ塗布し、硬化させることを特徴とする粘着フィルムまたは光学部材用表面保護フィルムの製造方法に関する。
本発明の粘着剤は、塗工作業性に優れ、かつ基材に非常に優れた帯電防止性を付与できることから、例えば偏光板をはじめとする各種光学部材の表面保護フィルムとして好適に使用することができる。
本発明の粘着剤は、水酸基含有アクリル重合体(A)と、ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する架橋剤(B)と、イオン性化合物(C)と、必要に応じてその他の添加剤を含有してなる粘着剤である。
前記粘着剤は、好ましくは有機溶剤中に水酸基含有アクリル重合体(A)や前記架橋剤(B)やイオン性化合物(C)が溶解または分散したものであるが、水性媒体中に溶解または分散したものであってもよく、また、後述するように、イオン性化合物(C)として液状のものを使用する場合には、それらの溶媒を含んでいなくても良い。
本発明の粘着剤は、帯電防止性付与に大きく寄与すると考えられるポリアルキレンオキサイド鎖を、前記架橋剤(B)によって供するものであるため、ポリアルキレンオキサイド鎖が多量に導入されたアクリル重合体を含む粘着剤と比較して、著しい粘度上昇を引き起こさない。
また、本発明の粘着剤によって形成された粘着層は、前記水酸基含有アクリル重合体(A)と前記架橋剤(B)との架橋がある程度進行したものであるから、その粘着層中には従来と同程度の量のポリアルキレンオキサイド鎖が存在する。そのため、本発明の粘着剤は、塗工作業性を低下させることなく、従来レベルに匹敵する非常に高いレベルの帯電防止性を有する粘着層を形成することができる。
また、本発明の粘着剤を用いて形成された粘着層のゲル分率としては、前記架橋剤(B)等の使用量を適宜調整することによって、85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることが特に好ましい。かかる範囲のゲル分率を有する粘着層は、良好な粘着力と再剥離性とを有する。
はじめに、本発明で使用する水酸基含有アクリル重合体(A)について説明する。
前記粘着剤を構成する水酸基含有アクリル重合体(A)は、粘着剤を構成する主成分となりうるものであって、従来から使用されている粘着剤と同様のものを使用することができる。
前記水酸基含有アクリル重合体(A)としては、ポリアルキレンオキサイド鎖を有していないものを使用しても良いが、粘着層中に存在するポリアルキレンオキサイド鎖の量を増加し、帯電防止性を一層向上させる観点から、ポリアルキレンオキサイド鎖を有するアクリル重合体を使用することが好ましい。
前記ポリアルキレンオキサイド鎖は、アルキレンオキサイドの付加量によっても異なるが、通常、前記水酸基含有アクリル重合体(A)全体に対して1〜30質量%存在することが好ましく、5〜25質量%であることがより好ましく、更に8〜18質量%であることが、優れた塗工作業性を維持するうえで特に好ましい。
前記ポリアルキレンオキサイド鎖は、例えばポリエチレンオキサイド鎖やポリプロピレンオキサイド鎖、ポリブチレンオキサイド鎖、及びそれらの共重合体からなる鎖状構造であればよいが、ポリエチレンオキサイド鎖であることが帯電防止性能を効果的に付与できるためより好ましい。
また、前記ポリアルキレンオキサイド鎖は、アルキレンオキサイドが1〜100モル付加したものであることが好ましく、5〜30モル付加したものであることがより好ましく、5〜20モル付加したものであることが特に好ましい。かかる範囲のポリアルキレンオキサイド鎖を有する水酸基含有アクリル重合体を使用することによって、帯電防止性に優れた粘着層を形成可能な粘着剤を得ることができる。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)は、後述する架橋剤(B)の有するイソシアネート基と反応する官能基として水酸基を有する。
前記水酸基は、アクリル重合体(A)の全量に対して、0.05〜2.5質量%存在することが好ましく、また0.15〜1.5質量%存在することが後述する架橋剤(B)と良好に架橋反応し、良好な再剥離性を付与できるため好ましい。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の酸価は、0.1〜8の範囲であることが好ましく、0.5〜3の範囲であることがより好ましい。前記範囲の酸価を有するアクリル重合体を使用することによって、架橋剤(B)と混合後のポットライフを著しく低下させることなく、適度に架橋反応を促進することができる。前記酸価は、水酸基含有アクリル重合体(A)を構成する単量体として、後述するカルボキシル基含有不飽和単量体を使用することによって調整することができる。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)は、良好な粘着力、及び再剥離性を付与できるため、20万〜200万の範囲の重量平均分子量を有することが好ましい。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)は、−25℃以下のガラス転移温度を有することが、良好な粘着力を付与できるため好ましい。
前記水酸基含有アクリル重合体(A)は、各種アクリル単量体の有する重合性不飽和二重結合に起因したラジカル重合によって製造することができる。
前記アクリル単量体としては、例えばポリアルキレンオキサイド基含有アクリル単量体や水酸基含有アクリル単量体、カルボキシル基含有アクリル単量体、アルキル基含有アクリル単量体、及びその他従来より知られている各種アクリル単量体を単独または組み合わせ使用することができる。
前記ポリアルキレンオキサイド基含有アクリル単量体は、前記したようなポリアルキレンオキサイド鎖を有するアクリル単量体であって、例えばポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等を使用することができる。
前記アクリル単量体の有するポリアルキレンオキサイド鎖は、ポリメチレンオキサイド鎖、ポリエチレンオキサイド鎖、ポリプロピレンオキサイド鎖、ポリブチレンオキサイド鎖等であって、概ね炭素数1〜6の範囲のアルキレン基からなるものを使用することが好ましい。また、前記ポリアルキレンオキサイド鎖は、直鎖状であっても分岐したものであってもよい。また、前記ポリアルキレンオキサイド鎖は、前記と同様にアルキレンオキサイドが1〜100モル付加したものであることが好ましく、5〜30モル付加したものがより好ましく、5〜20モル付加したものが特に好ましい。
前記ポリアルキレンオキサイド鎖含有アクリル単量体は、水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用するアクリル単量体の全量に対して1〜35質量%使用することが好ましく、3〜30質量%使用することがより好ましく、更に10〜20質量%であることが特に好ましい。前記範囲のポリアルキレンオキサイド鎖含有アクリル単量体を使用することによって、帯電防止性に優れ、かつ良好な塗工作業性を有する粘着剤を得ることができる。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用可能な水酸基含有アクリル単量体としては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリル、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等を使用することができ、なかでも2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、及び4−ヒドロキシブチルアクリレートを使用することが、良好な粘着力、及び再剥離性を付与できるため好ましい。
前記水酸基含有アクリル単量体は、水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用するアクリル単量体の全量に対して0.5〜15質量%使用することが好ましく、1.5〜10質量%使用することが特に好ましい。前記範囲の水酸基含有アクリル単量体を使用することによって、粘着層の架橋を好適に進行させ、光学部材等の基材表面から本発明の粘着フィルムや表面保護フィルムを剥離した際に、該基材表面へ粘着剤の一部が残留することを防止することができる。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用可能なカルボキシル基含有アクリル単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、(無水)イタコン酸、(無水)マレイン酸、フマル酸、クロトン酸等を使用することができ、なかでも、アクリル酸やメタクリル酸を使用することが好ましい。
前記カルボキシル基含有アクリル単量体は、水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用するアクリル単量体の全量に対して0.01〜1質量%使用することが好ましく、更には0.05〜0.5質量%使用することが特に好ましい。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用可能なアルキル基含有アクリル単量体としては、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、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ウンデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、n−テトラデシル(メタ)アクリレート等を使用することができ、なかでもn−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートを使用することが、良好な粘着性を付与できるため好ましい。
前記アルキル基含有アクリル単量体は、水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用するアクリル単量体の全量に対して49〜99.5質量%使用することが好ましい。かかる範囲にあるとき、良好な粘着力を付与できる。
また、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の製造に使用可能なその他のアクリル単量体としては、アミド基含有アクリル単量体、アミノ基含有アクリル単量体、イミド基含有アクリル単量体等の窒素原子含有アクリル単量体を使用することができる。
前記アミド基含有アクリル単量体としては、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等を使用することができる。
前記アミノ基含有アクリル単量体としては、例えばアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等を使用することができる。
前記イミド基含有アクリル単量体としては、例えばシクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、イタコンイミド等を使用することができる。
また、その他のアクリル単量体としては、前記した以外にも、例えばスチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有アクリル単量体や、2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート基含有リン酸基含有アクリル単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノ基含有単量体、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有アクリル単量体をはじめ、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、スチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、α−メチルスチレン、その他の置換スチレン、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテルなどを併用しても良い。
前記した各種アクリル単量体を用いて水酸基含有アクリル重合体(A)を製造する方法としては、例えば前記アクリル単量体の有する重合性二重結合に起因したラジカル重合法が挙げられる。具体的には、前記した各種アクリル単量体と重合開始剤と、酢酸エチル等の有機溶剤とを、好ましくは40〜90℃の温度下で混合、攪拌し、ラジカル重合を進行させる方法が挙げられる。
前記重合開始剤としては、例えば過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過酸化物や、2,2'−アゾビス−(2−アミノジプロパン)2塩酸塩、2,2'−アゾビス−(N,N'−ジメチレンイソブチルアミジン)2塩酸塩、2,2'−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}等のアゾ化合物等を使用することができる。前記重合開始剤の使用量は、前記アクリル単量体の全量100質量部に対して0.01〜5質量部であることが好ましい。
次に、本発明で使用する架橋剤(B)について説明する。
架橋剤(B)は、ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する化合物であって、前記アクリル重合体(A)と3次元の架橋構造を形成し、得られる粘着層に優れた帯電防止性を付与するうえで必要な化合物である。
前記架橋剤(B)全体に対するポリアルキレンオキサイド鎖の割合は、5〜50質量%の範囲であることが、良好な帯電防止性を有する粘着層を形成できるため好ましく、更には10〜40質量%であることがより好ましく、12〜30質量%であることが特に好ましい。
また、前記架橋剤(B)全体に対するイソシアネート基の割合は、前記アクリル重合体(A)と効率良く架橋反応することから、架橋剤(B)1000gあたり0.05〜6モルが好ましく、また0.1〜5モルがより好ましく、更には0.2〜4モルが特に好ましい。
前記架橋剤(B)としては、具体的にはイソシアネート基含有化合物(b1)にポリアルキレンオキサイドが付加した構造を有する架橋剤(B1)を使用することができる。
また、前記架橋剤(B)としては、例えばイソシアネート基とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するビニル重合体からなる架橋剤(B2)を使用することもできる。
本発明の粘着剤の溶媒として水系媒体を使用する場合であっても、前記架橋剤(B1)及び(B2)ともに使用することができるが、かかる場合には、例えば、コア層が従来から知られているイソシアネート基含有架橋剤からなり、シェル層がイソシアネート基とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するビニル重合体からなるコアシェル型の架橋剤(B3)を使用することもできる。
前記架橋剤(B)の使用量は、架橋剤(B)の有するイソシアネート基(NCO)のモル数と、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の有する水酸基(OH)のモル数との割合[NCO/OH]が、0.2〜1.5の範囲であることが好ましく、0.25〜1であることがより好ましい。前記比率で反応させて得られた架橋剤を使用することによって、基材に対する優れた濡れ性(馴染み性)と再剥離性を有する粘着剤を得ることができる。
はじめに、架橋剤(B1)について説明する。
架橋剤(B1)としては、イソシアネート基含有化合物(b1)の有するイソシアネート基の一部にポリアルキレンオキサイドが付加した構造を有する化合物を使用することができる。
前記架橋剤(B1)は、粘着層の架橋密度を向上する観点から、イソシアネート基を2以上有することが好ましい。また、前記架橋剤(B1)全体に対するポリアルキレンオキサイド鎖の割合は、5〜50質量%の範囲であることが、良好な帯電防止性を有する粘着層を形成できるため好ましく、更には10〜40質量%であることがより好ましく、12〜30質量%であることが特に好ましい。
また、前記架橋剤(B1)全体の重量平均分子量としては、200〜5000の範囲であることが好ましく、250〜2000の範囲がより好ましい。かかる範囲の重量平均分子量を有する架橋剤(B1)は、前記水酸基含有アクリル重合体(A)との架橋反応を進行させやすくするため好ましい。
前記架橋剤(B1)の製造に使用可能な前記イソシアネート基含有化合物(b1)としては、例えば3以上のイソシアネート基を有する比較的低分子量の化合物を使用することが好ましい。具体的には、イソホロンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3−ビスイソシアナトメチルシクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート、メチレンビス−4−フェニルイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネートによって、等の2量体やイソシアヌレート環含有ポリイソシアネート化合物などの3量体、さらには、これらがビウレットやトリメチロールプロパン等の多価アルコールや多価アミンと反応したものを使用することができる。なかでも、イソシアネート基含有化合物(b1)としては、粘着層の黄変色を避けるため脂肪族または脂環式イソシアネートを使用することが好ましい。
また、前記イソシアネート基含有化合物(b1)に付加するポリアルキレンオキサイドとしては、例えばポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等を使用することができる。なかでも、ポリエチレングリコールを使用することが、良好な帯電防止性能を付与できるため好ましい。
前記ポリアルキレンオキサイドは、アルキレンオキサイドの付加重合によって形成されるものを使用することができる。アルキレンオキサイドの付加量は、粘着層中に占めるアルキレンオキサイド鎖の存在量によっても異なるが、概ね1〜30モルであることが、帯電防止性に優れた粘着層を形成するうえで好ましく、5〜25モルであることがより好ましい。
また、前記ポリアルキレンオキサイドの重量平均分子量は、帯電防止性に優れた粘着層を形成するうえで、130〜4500の重量平均分子量を有するものであることが好ましく、200〜2500を有するものであることがより好ましく、300〜1500を有するものであることが特に好ましい。
前記架橋剤(B1)の有するポリアルキレンオキサイド鎖の末端は、架橋剤(B1)間の反応を抑制する観点から、封鎖されていることが好ましい。例えば、ポリオキシアルキレンオキサイド鎖の片末端に存在する水酸基は、アルコキシ基や置換アルコキシ基等によって封鎖されていることが好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の低級アルコキシ基で封鎖されていることがより好ましい。
前記架橋剤(B1)は、例えば、前記イソシアネート基含有化合物(b1)と、前記ポリアルキレンオキサイドとを不活性ガス等の雰囲気下で一括混合し反応することによって製造することができる。
次に架橋剤(B2)について説明する。
架橋剤(B2)は、イソシアネート基とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するビニル重合体からなり、例えば前記したイソシアネート基含有化合物(b1)と同様のイソシアネート基含有化合物(b2)と、ポリアルキレンオキサイド鎖及び活性水素含有基を有するビニル重合体(b3)とを反応させて得られる化合物を使用することができる。
前記架橋剤(B2)は、粘着層の架橋密度を向上する観点から、イソシアネート基を2以上有することが好ましい。また、前記架橋剤(B2)全体に対するポリアルキレンオキサイド鎖の割合は、5〜50質量%の範囲であることが、良好な帯電防止性を有する粘着層を形成できるため好ましく、更には10〜40質量%であることがより好ましく、12〜30質量%であることが特に好ましい。
また、前記架橋剤(B2)全体の重量平均分子量としては、5000〜200000の範囲であることが好ましく、8000〜70000の範囲がより好ましい。かかる範囲の重量平均分子量を有する架橋剤(B2)は、前記水酸基含有アクリル重合体(A)との架橋反応を進行させやすくするため好ましい。
前記架橋剤(B2)の製造に使用可能なポリアルキレンオキサイド鎖及び活性水素含有基を有するビニル重合体(b3)としては、例えばアクリル系重合体、フルオロオレフィン系重合体、ビニルエステル系重合体、芳香族ビニル系重合体、ポリオレフィン系重合体等のうち、ポリアルキレンオキサイド鎖と活性水素含有基を有するものを使用することができる。なかでも、水酸基含有アクリル重合体(A)と架橋剤(B2)との相溶性を向上させる観点から、アクリル系重合体を使用することが好ましい。
前記ビニル重合体(b3)の重量平均分子量は、3000〜100000であることが好ましく、さらに好ましくは5000〜40000である。かかる範囲の重量平均分子量を有するビニル重合体を用いることによって、良好な帯電防止性と塗工作業性とを有する粘着剤を得ることができる。
前記ビニル重合体(b3)の有する活性水素含有基は、主として前記イソシアネート基含有化合物(b2)の有するイソシアネート基と反応する。活性水素含有基としては、例えば水酸基、カルボキシル基、燐酸基、亜燐酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、メルカプト基、シラノール基、活性メチレン基、カーバメート基、ウレイド基、カルボン酸アミド基、スルホン酸アミド基等が挙げられ、なかでも、導入のし易さの点で、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、及び活性メチレン基が好ましく、水酸基、カルボキシル基が特に好ましい。
前記ビニル重合体(b3)の有する活性水素含有基は、前記ビニル重合体(b3)1000g当たり、0.01〜5モルの範囲で存在することが好ましく、0.05〜3モルの範囲であることがより好ましく、0.1〜2モルであることが特に好ましい。
前記ポリアルキレンオキサイド鎖としては、130〜10000の重量平均分子量を有するものであることが好ましく、また200〜2500であることがより好ましい。更には300〜1500の重量平均分子量を有するものであることが、優れた帯電防止性を有する粘着層を形成できるため特に好ましい。
前記ポリアルキレンオキサイドは、アルキレンオキサイドの付加重合によって形成されるものを使用することができる。アルキレンオキサイドの付加量は、粘着層中に占めるアルキレンオキサイド鎖の存在量によっても異なるが、概ね1〜30モルであることが、帯電防止性に優れた粘着層を形成するうえで好ましく、5〜25モルであることがより好ましい。
前記ビニル重合体(b3)全体に対する前記ポリアルキレンオキサイド鎖の量は、帯電防止性に優れた粘着層を形成するうえで、10〜90質量%の範囲であることが好ましく、15〜70質量%であることがより好ましく、20〜60質量%の範囲であることが特に好ましい。
前記ビニル重合体(b3)は、例えば活性水素含有基を有するビニル単量体や、ポリアルキレンオキサイド鎖を有するビニル単量体、及び必要に応じてその他のビニル単量体を重合することによって製造することができる。
前記活性水素含有基を有するビニル単量体としては、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基含有ビニル単量体や、(メタ)アクリル酸、2−カルボキシエチルアクリレート、クロトン酸等のカルボキシル基含有ビニル単量体や、2−(N−メチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(N−エチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(N−n−ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート等のアミノ基含有ビニル単量体や、ビニルアセトアセテート、2−アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート、2−アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート等の活性メチレン基を有する単量体を使用することができる。
また、前記ポリアルキレンオキサイド鎖を有するビニル単量体としては、例えばポリオキシアルキレン鎖を有する、(メタ)アクリル酸エステル、クロトン酸エステル、イタコン酸エステル、フマル酸エステル、ビニルエーテル等を使用することができる。
前記ポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリル酸エステルの代表的なものとしては、モノメトキシ化ポリエチレングリコール、モノメトキシ化ポリプロピレングリコール、またはオキシエチレン単位とオキシプロピレン単位とを併有するポリエーテルジオールのモノメトキシ化物等の各種のモノアルコキシ化ポリエーテルジオールと(メタ)アクリル酸とのエステル等を使用することができる。
前記イソシアネート基含有化合物(b2)と、前記ポリアルキレンオキサイド鎖及び活性水素原子含有基を有するビニル重合体(b3)との反応は、例えば、不活性ガス等の雰囲気下、それらを一括して混合し反応する方法(i)、イソシアネート基含有化合物(b2)にビニル重合体(b3)溶液を添加し反応する方法(ii)、ビニル系重合体(b3)溶液にイソシアネート基含有化合物(b2)を添加し反応する方法(iii)等で行うことができ、なかでも、前記方法(i)または(ii)の方法で行うことが好ましい。
前記反応は、50〜130℃程度の温度で0.5〜20時間程度加熱・攪拌することで進行させることが好ましい。また、前記反応の際には、イソシアネート基含有化合物(b2)のイソシアネート基と、前記ビニル重合体(b3)の活性水素含有基との反応を促進可能な公知慣用の各種の触媒を使用してもよい。
また、前記イソシアネート基含有化合物(b2)と前記ビニル重合体(b3)との反応は、前記ビニル重合体(b3)の有する活性水素含有基のモル量に対して、前記イソシアネート基含有化合物(b2)のイソシアネート基のモル量の割合が過剰となる条件下で行うことが好ましい。かかる条件で反応させた場合には、架橋剤(B)は、架橋剤(B2)とイソシアネート基含有化合物(b2)との混合物となる。
前記モル比率は、本発明の粘着剤に良好な再剥離性を付与できることから、3〜350の範囲であることが好ましく、5〜300なる範囲がより好ましく、10〜250なる範囲が特に好ましく、15〜100なる範囲が最も好ましい。なお、前記以外の方法でビニル重合体(b3)を製造する場合には、ビニル重合体(b3)とイソシアネート基含有化合物(b2)とを混合しても良い。
本発明の粘着剤に使用する架橋剤(B)としては、コア層が従来から知られているイソシアネート基含有架橋剤からなり、シェル層がイソシアネート基とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するビニル重合体からなるコアシェル型の架橋剤(B3)を使用することができる。特に、本発明の粘着剤を構成する溶媒が水系媒体である場合には、前記架橋剤(B3)は水系溶媒に対し特に良好な分散性を有するため、効率良く架橋反応が進行し、優れた再剥離性を付与できる点で好ましい。
前記架橋剤(B3)のコア層を形成するイソシアネート基含有架橋剤としては、例えば前記イソシアネート基含有化合物(b1)として例示したものと同様のものを使用することができる。また、前記シェル層を形成するビニル重合体としては、前記ビニル重合体(b3)として例示したものと同様のものを製造することができる。
前記架橋剤(B3)は、前記と同様の方法で製造したビニル重合体(b3)と、前記イソシアネート基含有化合物(b1)とを、水系媒体中に供給し混合することで、疎水性のイソシアネート基含有化合物(b1)が親水性基を有するビニル重合体(b3)によって乳化されることによって製造することができる。
前記架橋剤(B3)は、前記イソシアネート基含有化合物(b2)とアルキレンオキサイド基及びイソシアネート基を有するビニル系重合体(b3)との質量割合が、[(b2)/(b3)]=30/70〜85/15の範囲で構成されることが好ましく、50/50〜80/20の範囲であることがより好ましく、60/40〜80/20の範囲であることが最も好ましい。
本発明で使用する架橋剤(B)には、粘着剤の再剥離性を調整する観点から、従来から知られているイソシアネート系架橋剤、具体的には前記イソシアネート基含有化合物(b1)を任意の範囲で併用することもできる。
次に、本発明で使用するイオン性化合物(C)について説明する。
本発明で使用するイオン性化合物(C)は、帯電防止性に優れた粘着層を形成可能な粘着剤を得るうえで必須の成分である。
前記イオン性化合物(C)としては、有機系のイオン性化合物も無機系のイオン性化合物も使用することができる。これら化合物は単独で使用しても良く、また二種以上を混合して使用しても良い。
前記有機系のイオン性化合物としては、一般にイオン液体といわれる常温で液状の塩を使用することが好ましい。
前記イオン液体としては、概ね10−3Scm−1以上のイオン伝導度を有するものを使用することが、優れた帯電防止性を有する粘着層を形成するうえで好ましい。
前記イオン液体としては、カチオンとアニオンとから構成されるものを使用することができる。
前記カチオン成分としては、例えば脂肪族系、脂環族系、脂環族系カチオンを使用することができ、具体的には、イミダゾリウムカチオン、ピリジウムカチオン、ピペリジウムカチオン、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオン、ホスホニウムカチオン等を使用することができる。
また、前記アニオンとしては、Cl-、Br-、NCO3 -、CH3COO-、BF4 -、PF6 -、パーフルオロアルカンスルホネート、パーフルオロアルカンスルホニルイミド等を使用することができる。
前記したイオン液体のなかでも、カチオン成分としてイミダゾリウムカチオン、ピリジウムカチオン、ピペリジウムカチオン、アニオン成分としてフッ素原子含有イミドアニオン、特に(CFSO、(CSOとからなる塩を使用することが、本発明の表面保護フィルムを光学部材表面から剥離した後に、光学部材表面に粘着剤が残留することがなく、かつ粘着層に良好な帯電防止性を付与できるため好ましい。
また、前記イオン液体は、本発明の粘着剤の全量に対して0.01〜10質量%の範囲で使用することが、粘着層に良好な帯電防止性能を付与するうえで好ましく、0.3〜3質量%の範囲で使用することがより好ましい。
また、前記無機系のイオン性化合物としては、例えばカチオンとアニオンとから構成されるアルカリ金属塩を使用することができる。
前記アルカリ金属塩を構成するカチオンとしては、アルカリ金属が挙げられ、例えば、Li、Na、K等が挙げられる。なかでも、Liをカチオン成分とすることで、アクリル重合体(A)、または架橋剤(B)に含有するアルキレンオキサイドとの相互作用が効果的に働き、良好な帯電防止効果を発現することから好ましい。
前記カチオンと対となるアニオンとしては、Cl、Br、I、BF 、PF 、SCN、ClO 、CFSO 、(CFSO、(CSO、(CFSO等が挙げられる。なかでも、フッ素原子を含有する化合物をアニオン成分とすることで、被着体汚染を起こさず、良好な再剥離性を付与できることから好ましい。
前記したアルカリ金属塩のなかでも、特にLi(CFSON、Li(CSONとからなる塩を使用することが、本発明の表面保護フィルムを光学部材表面から剥離した後に、光学部材表面に粘着剤が残留することがなく、かつ粘着層に良好な帯電防止性を付与できるため好ましい。
また、前記イオン性化合物は、本発明の粘着剤の全量に対して0.01〜10質量%の範囲で使用することが、粘着層に良好な帯電防止性能を付与するうえで好ましく、0.3〜3質量%の範囲で使用することがより好ましい。
本発明の粘着剤は、前記した成分の他に必要に応じてその他の添加剤を含んでいてもよい。
前記添加剤としては、例えば前記架橋剤(B)以外の架橋剤、具体的にはエポキシ化合物、メラミン系樹脂、アジリジン化合物や、ポリアルキレンオキサイド鎖を有さないイソシアネート架橋剤、光や熱等によって重合しうる、重合性不飽和二重結合を2以上有する単量体を使用することができる。
また、前記添加剤としては、前記架橋剤の反応を促進することを目的として、架橋触媒を使用しても良い。
また、前記添加剤としては、例えば着色剤、顔料などの粉体、界面活性剤、可塑剤、粘着性付与剤、低分子量ポリマー、表面平滑剤、レベリング剤、酸化防止剤、腐食防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、シランカップリング剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物などを使用する用途に応じて適宜添加することができる。
次に、本発明の粘着剤の製造方法について説明する。
本発明の粘着剤は、例えば、前記した方法で製造した水酸基含有アクリル重合体(A)の有機溶剤溶液及びイオン性化合物(C)等を予め混合したものと、架橋剤(B)とを混合、攪拌することによって製造することができる。架橋剤(B)を混合した粘着剤は架橋反応を進行するため、粘着剤製造後は速やかに塗工等を行うことが好ましい。
前記イオン性化合物(C)が常温で液状でない化合物である場合には、例えば酢酸エチル等の有機溶剤を用いて予め溶解したものを使用することが好ましい。
前記イオン性化合物(C)が前記イオン液体である場合には、前記アクリル重合体(A)の製造途中でイオン液体を重合体中に混合しても良い。
前記方法で得られた粘着剤は、塗工作業性を損なうことなく、非常に優れた帯電防止性を有する粘着層を形成可能であることから、各種粘着フィルムを構成する粘着層に使用することができる。
前記粘着フィルムとしては、例えば偏光板や光学補償フィルム、位相差板等の光学部材の表面を保護するための表面保護フィルムや、ダイシング用フィルム、バックグラインドフィルム等に使用することができる。特に前記光学部材用の表面保護フィルムは、産業界からの要求性能を満たす粘着層を有することから好ましい。
前記粘着フィルムは、例えばポリエチレンテレフタレート等のプラスチックからなるフィルムまたはシートの片面または両面に粘着層を有する。
かかる粘着フィルムの粘着層の厚みは特に制限はないが、1〜100μm好ましい。特に光学部材の表面保護フィルムとして使用する場合には、5〜30μmが好ましい。
前記粘着フィルムまたは光学部材表面保護フィルムを製造する方法としては、例えば溶媒中に前記アクリル重合体(A)及び前記イオン性化合物(C)が溶解または分散した混合物と、前記架橋剤(B)とを混合して本発明の粘着剤を製造した後、速やかに、該粘着剤をプラスチック基材上に塗工し、硬化を進行させる方法がある。
また、前記粘着フィルムまたは光学部材表面保護フィルムが、予め作成した粘着層を、プラスチック基材表面に転写する方法によって製造することもできる。
前記プラスチック基材としては、シート状又はフィルム上のものを使用することが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルをはじめ、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンエチレンビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミドからなるシート又はフィルムを使用することが好ましい。前記プラスチック基材は、粘着フィルムを使用する用途に応じて異なるが、概ね10〜100μmの厚みであることが好ましい。
また、本発明の粘着剤を光学部材用表面保護フィルムに使用する場合には、フィルムとして更に高いレベルの帯電防止性を求められることから、前記プラスチック基材として帯電防止処理の施されたものを使用することが好ましい。
前記プラスチック基材の片面又は両面に本発明の粘着剤を塗工する方法としては、例えばロールコーター、グラビアコーター、リバースコーター、スプレーコーター、エアーナイフコーター、ダイコーター等を用いる方法が挙げられる。
また、前記プラスチック基材上に粘着剤を塗工した後、その粘着剤を硬化させる方法としては、常温下で一定期間養生する方法であっても良いが、硬化反応を促進する観点から30℃〜50℃の範囲で養生しても良い。
以下、本発明を実施例と比較例により、一層、具体的に説明する。
[表面保護フィルムの加工方法]
表面に離型処理された厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(離型紙)の表面に、乾燥後における膜厚が20μmとなるように、後述する各粘着剤を塗布し、100℃で2分間乾燥した後、その粘着剤からなる面に厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼りあわせ、23℃の環境下で7日間エージングすることによって表面保護フィルムを得た。
[帯電防止性の評価方法]
前記方法で作成した表面保護フィルムを50mm×50mmの大きさに切り取ったものを試験片とした。この試験片から前記離型紙を剥離したものを、23℃×50%RHの雰囲気下に1日間放置した。放置後の粘着層の表面電気抵抗率(Ω/□)を、超高抵抗/微少電流計((株)アドバンテスト製)を用いて測定し、かかる値に基づいて、粘着剤の帯電防止性能を評価した。前記表面電気抵抗率が1×1010Ω/□以上5.0×1010Ω/□未満である粘着剤は実用上十分なものであるといえる。また、5.0×1010Ω/□以上1×1011Ω/□未満である粘着剤は、若干劣るものの実用上使用できるレベルである。1×1011Ω/□以上であるものは、実用上十分なものとは言いがたい。
[粘着力の測定方法]
前記方法で作成した表面保護フィルムから離型紙を剥離し、偏光板の表面に貼付したものを、JIS Z−0237に準じて180度剥離強度を測定した。前記剥離強度が、概ね0.15N/25mm以下であることが、実用上好ましい。
[再剥離性の測定方法]
前記[粘着力の測定方法]に準じて偏光板表面から表面保護フィルムを剥離した際、偏光板表面の糊残りの状態を目視で評価した。
○ : 良好 (糊残りなし)
△ : 一部糊残り(貼り付け箇所の20%未満の部分で糊残りあり)
× : 不良 (貼り付け箇所の20%以上の部分で糊残りあり)
[搖変度の測定方法]
本発明の粘着剤の23℃での粘度を、東機産業社製のBM型粘度計を用い、6rpm及び60rpmの回転数にてそれぞれ測定した。6rpmでの粘度と60rpmでの粘度とを用い、下記の計算式に基づいて搖変度を求めた。
搖変度=(6rpm粘度/60rpm粘度)
[塗工作業性の評価方法]
本発明の粘着剤を、30m/分の速度で、剥離処理した厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に乾燥後の厚さが20μmになるようにロールコーターを用いて塗布した際の、粘着剤の塗膜表面の平滑性を目視にて評価した。
○ : 良好(平滑な塗工面)
△ : 一部不良(塗工時にやや粘性不良あるが比較的平滑な塗工面)
× : 不良(塗工時に粘性不良あり、スジ引きが見られ平滑な塗工面とはいえない)
[アクリル重合体(A−1)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート907質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート90質量部、アクリル酸3質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.4質量%、粘度1600mPa・sであるアクリル重合体(A−1)溶液を得た。
[アクリル重合体(A−2)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート720質量部、n−ブチルアリレート70質量部、メトキシエチレングリコールメタクリレート(以下、MPEGMA−1と記載。エチレンオキサイド約9mol付加物)100質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート110質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.2質量%、粘度1620mPa・sであるアクリル重合体(A−2)溶液を得た。
[アクリル重合体(A−3)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート548質量部、n−ブチルアリレート250質量部、MPEGMA−1を150質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート50質量部、アクリル酸2質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.0質量%、粘度1320mPa・sであるアクリル重合体(A−3)溶液を得た。
[アクリル重合体(A−4)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート477質量部、n−ブチルアリレート150質量部、MPEGMA−1を300質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート70質量部、アクリル酸3質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.1質量%、粘度1820mPa・sであるアクリル重合体(A−4)溶液を得た。
[アクリル重合体(A−5)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート538質量部、n−ブチルアリレート350質量部、メトキシエチレングリコールメタクリレート(以下、MPEGMA−2と記載。エチレンオキサイド約23mol付加物)40質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート70質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.2質量%、粘度1120mPa・sであるアクリル重合体(A−5)溶液を得た。
[アクリル重合体(A−6)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート796質量部、メトキシエチレングリコールメタクリレート(以下、MPEGMA−2と記載。エチレンオキサイド約23mol付加物)150質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート50質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。1時間後に、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.0質量%、粘度2800mPa・sであるアクリル重合体(A−6)溶液を得た。
[アクリル重合体(A−7)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート468質量部、n−ブチルアリレート130質量部、メトキシエチレングリコールメタクリレート(以下、MPEGMA−2と記載。エチレンオキサイド約23mol付加物)350質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート50質量部、酢酸エチル1180質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら70℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液20質量部(固形分5質量%)を添加した。その後、攪拌下70℃にて8時間ホールドした後、内容物を冷却し200メッシュ金網にて濾過した。不揮発分45.4質量%、粘度2220mPa・sであるアクリル重合体(A−7)溶液を得た。
[架橋剤(B1−1)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、ジエチレングリコールジエチルエーテル13質量部、メトキシポリエチレングリコール(1分子あたりオキシエチレン単位を平均12個含有)24質量部、ヘキサメチレンジイソシアネート系イソシアヌレート型ポリイソシアネート「バーノックDN−980S」(大日本インキ化学工業(株)製;イソシアネート基含有率21質量%、1分子中に存在するイソシアネート基の平均数約3.6、不揮発分100質量%)100質量部を仕込み、30分かけて90℃に昇温した。その後、90℃にて6時間反応させ、不揮発分が90質量%、NCO含有率が14.0質量%、エチレンオキサイド基含有率が16.4質量%なるメトキシポリエチレングリコールで変性されたイソシアネート系架橋剤(B1−1)を得た。
[架橋剤(B1−2)の製造方法]
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、を備えた反応容器に、ジエチレングリコールジエチルエーテル16質量部、メトキシポリエチレングリコール(1分子あたりオキシエチレン単位を平均35個含有)50質量部、バーノックDN−980S 100質量部を仕込み、30分かけて90℃に昇温した。その後、90℃にて6時間反応させ、不揮発分が90質量%、NCO含有率が11.8質量%、エチレンオキサイド基含有率が29.4質量%なるメトキシポリエチレングリコールで変性されたイソシアネート系架橋剤(B2−1)を得た。
[架橋剤(B2−3)の製造方法]
攪拌機、温度計、冷却管、窒素導入管を装備した4つ口のフラスコにジエチレングリコールジエチルエーテル 429質量部を仕込み、窒素気流下に110℃に昇温した。その後、MPEGMA−1を500質量部、メチルメタクリレート300質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、2−HEMAと略称する。) 50質量部、シクロヘキシルメタクリレート(以下、CHMAと略称する。)150質量部、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 45質量部、t−ブチルパーオキシベンゾエート 5質量部からなる混合液を5時間かけて滴下した。滴下後、110℃にて9時間反応せしめ、不揮発分が70質量%の活性水素基含有ビニル系重合体の溶液を得た。
4つ口フラスコにバーノックDN−980S 200質量部と、前記活性水素含有基含有ビニル系重合体溶液 100質量部を仕込み、窒素気流下で90℃に昇温した後、同温度で攪拌下6時間反応した。そして、前記バーノックDN−980Sと前記含有ビニル系重合体との反応物であるビニル重合体(b2−1)と前記バーノックDN−980Sとを含有する、不揮発分が90質量%、NCO基含有率が13質量%、エチレンオキサイド基含有率が19.3質量%の架橋剤(B2−3)を得た。
[実施例1]
容器に、前記アクリル重合体(A−1)溶液100質量部と、1−メチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホニルイミド(以下、イオン化合物(C1−1)と記載)1.125質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)6質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤1を得た。
[実施例2]
容器に、前記アクリル重合体(A−2)溶液100質量部と、リチウムトリフルオロメタンスルホニルイミド(以下、イオン化合物(C2−3)と記載)0.45質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)7質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤2を得た。
[実施例3]
容器に、前記アクリル重合体(A−3)溶液100質量部と、イオン化合物(C1−1)0.45質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)2.5質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤3を得た。
[実施例4]
容器に、前記アクリル重合体(A−4)溶液100質量部と、イオン化合物(C1−1)0.225質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)4.5質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤4を得た。
[実施例5]
容器に、前記アクリル重合体(A−5)溶液100質量部と、イオン化合物(C1−1)0.45質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)3.5質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤5を得た。
[実施例6]
容器に、前記アクリル重合体(A−6)溶液100質量部と、イオン化合物(C2−3)0.675質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)3.25質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤6を得た。
[実施例7]
容器に、前記アクリル重合体(A−1)溶液100質量部と、1−メチル−3−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(以下、イオン化合物(C1−2)と記載)0.9質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−2)7質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤7を得た。
[実施例8]
容器に、前記アクリル重合体(A−3)溶液100質量部と、イオン化合物(C2−3)0.9質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−2)3質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤8を得た。
[実施例9]
容器に、前記アクリル重合体(A−3)溶液100質量部と、イオン化合物(C2−3)0.675質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B2−3)3質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤9を得た。
[実施例10]
容器に、前記アクリル重合体(A−3)溶液100質量部と、イオン化合物(C1−1)0.45質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤(B1−1)1.75質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤10を得た。
[比較例1]
容器に、前記アクリル重合体(A−1)溶液100質量部と、イオン化合物(C1−1)1.35質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤バーノックDN−980S 3.6質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤11を得た。
[比較例2]
容器に、前記アクリル重合体(A−5)溶液100質量部と、イオン化合物(C2−3)0.45質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤バーノックDN−980S 2.7質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤12を得た。
[比較例3]
容器に、前記アクリル重合体(A−7)溶液100質量部と、イオン化合物(C1−1)0.225質量部を仕込み、攪拌混合した。その後、前記架橋剤バーノックDN−980S 2.025質量部を添加し、均一になるよう攪拌混合した。その後、100メッシュ金網で濾過することで粘着剤13を得た。
表1、及び2で使用する略号の正式名称を下記に示す。また、表中に記載のアクリル重合体(A)、架橋剤(B)、及びイオン性化合物(C)の配合割合は、すべて溶媒を含まない固形分に基づく質量部である。
DN−980S ;バーノックDN−980S(ヘキサメチレンジイソシアネート系イソシアヌレート型ポリイソシアネート。大日本インキ化学工業(株)製。イソシアネート基含有率21質量%、1分子中に存在するイソシアネート基の平均数約3.6、不揮発分100質量%)
[NCO/OH] ;架橋剤のイソシアネート基(NCO)とアクリル重合体の水酸基(OH)とのモル比
Figure 2009155514
Figure 2009155514

Claims (10)

  1. 水酸基含有アクリル重合体(A)と、ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する架橋剤(B)と、イオン性化合物(C)とを含有してなる粘着剤。
  2. 前記架橋剤(B)が、架橋剤(B)全量に対して前記ポリアルキレンオキサイド鎖を5〜50質量%有する、請求項1記載の粘着剤。
  3. 前記架橋剤(B)が、イソシアネート基含有化合物(b1)の有するイソシアネート基の一部にポリアルキレンオキサイドが付加した架橋剤(B1)である、請求項1に記載の粘着剤。
  4. 前記ポリアルキレンオキサイドが分子量130〜10000である、請求項3記載の粘着剤。
  5. 前記架橋剤(B)の有するイソシアネート基(NCO)のモル数と、前記水酸基含有アクリル重合体(A)の有する水酸基(OH)のモル数との割合[NCO/OH]が0.2〜1.5の範囲である、請求項1記載の粘着剤。
  6. 前記水酸基含有アクリル重合体(A)が、ポリアルキレンオキサイド鎖とカルボキシル基とを有するものである、請求項1に記載の粘着剤。
  7. 前記イオン性化合物(C)がアルカリ金属塩またはイオン液体である、請求項1に記載の粘着剤。
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載の粘着剤からなる粘着層が、プラスチック基材の片面または両面に形成された粘着フィルム。
  9. 請求項1〜7のいずれかに記載の粘着剤からなる粘着層が、プラスチック基材の片面または両面に形成された光学部材用表面保護フィルム。
  10. 溶媒中に前記水酸基含有アクリル重合体(A)及び前記イオン性化合物(C)が溶解または分散した混合物と、前記ポリアルキレンオキサイド鎖及びイソシアネート基を有する架橋剤(B)とを混合して粘着剤を調製した後、すみやかにその粘着剤をプラスチック基材上へ塗布し、硬化させることを特徴とする粘着シートまたは光学部材用表面保護フィルムの製造方法。
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