JP2009242515A

JP2009242515A - 硬化性樹脂およびそれを用いた再はく離型粘着フィルム

Info

Publication number: JP2009242515A
Application number: JP2008089260A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Aoki; 努青木; Shinobu Kakita; 忍垣田
Original assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Current assignee: Aica Kogyo Co Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】電気機器への悪影響が懸念される低分子シリコーンを含有せず、粘着フィルムに加工した場合に貼り付け時の泡抜け性に優れる硬化性樹脂を提供する。
【解決手段】ポリエステルポリオールに多価イソシアネート化合物を反応させて得られたプレポリマーに対して、イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物を反応させることによって得られることを特徴とする硬化性樹脂。ポリオールの水酸基に対する多価イソシアネートのイソシアネート基の割合を１〜２とすることが好ましい。また、前記イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物において、イソシアネート基と反応可能な官能基がアミンであることが好ましく、湿気硬化可能な反応性珪素基がトリメトキシシリル基またはトリエトキシシリル基であり、反応性珪素基を２以上有することが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は低分子シリコーンを含有せず、粘着フィルムに加工した場合に貼り付け時の泡抜け性に優れる硬化性樹脂に関する。

近年、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの薄型表示装置の実用化、低コスト化、高機能化などによって、これらの表示装置はテレビやコンピューターのディスプレイといった据置き型の機器だけでなく、携帯電話、携帯情報端末、携帯音楽プレーヤー、携帯ゲーム機、デジタルカメラ、デジタルビデオなどの携帯機器にも採用されるようになっている。こうした表示装置の表面には、傷付き防止、汚れ防止、帯電防止、防眩、反射防止などを目的とした機能性フィルムが用いられている。

従来、機能性フィルムの粘着剤としてアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂などが用いられてきたが、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂は貼り付け時に巻き込まれた泡が抜けにくいという問題があった。機能性フィルムはアフターマーケットで消費者が購入して自ら貼り付けを行うことも多く、貼り付け面とフィルムとの間に気泡が入ってしまった場合、泡抜け性が悪いと何度も剥がして貼り直す必要があるため好ましくなかった。また、シリコーン系樹脂は含有する低分子量シリコーンが揮発して電気機器の内部に侵入し、接点障害の原因となったり、はく離した後の基材面にハジキが生じるという問題があった。

特許文献１には、気泡が入っても速やかに気泡が消滅するウレタン系粘着剤を用いた保護フィルムが開示されているが、未だ十分ではなく改善の余地があった。また、特許文献２には低分子シリコーンの含有量が少ないシリコーン系感圧接着剤組成物が開示されているが、低分子シリコーンの低減には限界があるため、電気機器への悪影響の懸念を完全に払拭できるものではなかった。
特開２００７−１７７０４９号公報特開２００６−２０６８９０号公報

本発明の課題は低分子シリコーンを含有せず、粘着フィルムに加工した場合に貼り付け時の泡抜け性に優れる硬化性樹脂およびそれを用いた粘着フィルムを提供することである。

本発明者らが鋭意検討を行った結果、ポリエステルポリオールに多価イソシアネート化合物を反応させて得られたプレポリマーに対して、イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物を反応させることによって得られることを特徴とする硬化性樹脂が前記課題を解決できることを見出した。

なお、ポリエステルポリオールと多価イソシアネートを反応させる際、ポリオールの水酸基に対する多価イソシアネートのイソシアネート基の割合を１〜２とすることが好ましい。また、イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物において、イソシアネート基と反応可能な官能基がアミンであることが好ましく、反応性珪素基がトリメトキシシリル基またはトリエトキシシリル基であり、反応性珪素基を２以上有することが好ましい。

本発明からなる硬化性樹脂はシリコーン系樹脂を用いていないため、電気機器への悪影響が懸念される低分子シリコーンを含有しない。また、粘着フィルムに加工した場合に貼り付け時の泡抜け性に優れる。したがって、一般消費者が自ら貼り付けを行う際に気泡が入っても容易に取り除くことができるため、何度も貼り直しを行う必要がなく、傷付き防止、汚れ防止、帯電防止、防眩、反射防止などを目的とした表示装置用機能性フィルムの粘着剤として特に有用である。

本発明の硬化性樹脂に用いるポリエステルポリオールは、アジピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などのジカルボン酸と、エチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、シクロヘキサンジメタノール、２，４−ジメチル−１，５−ペンタンジオールなどのジオールを反応させたものである。ポリエステルポリオールの分子量はプレポリマー合成時の攪拌効率の点から２０００〜８０００が好ましい。

多価イソシアネート化合物としては、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４’−ＭＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４’−ＭＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族イソシアネート類、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネート類などが挙げられる。中でも反応性の点から、４，４’−ＭＤＩまたはＴＤＩが好ましい。なお、ＨＤＩを用いた場合は触媒存在下で合成は可能であるが、合成プレポリマーの貯蔵安定性が懸念されるため好ましくない。

ポリエステルポリオールと多価イソシアネート化合物を反応させる際、ポリオールの水酸基に対する多価イソシアネートのイソシアネート基の割合（ＮＣＯ／ＯＨ）を１〜２とすることが好ましい。ＮＣＯ／ＯＨが１未満であると未反応の水酸基によってタックがでるため好ましくない。また、ＮＣＯ／ＯＨが２を超えると未反応のイソシアネートが残留するため好ましくない。ＮＣＯ／ＯＨを１〜２とすることで、プレポリマーはイソシアネート基を有することとなる。

ポリエステルポリオールと多価イソシアネート化合物の反応は公知の条件で行うことができる。すなわち、予めポリエステルポリオールを減圧下で加熱して水分を除去した後、多価イソシアネート化合物を添加して加熱攪拌することによりプレポリマーが得られる。樹脂の黄変を避けるため、多価イソシアネート化合物を添加後の加熱は１２０℃以下とすることが好ましい。

前記プレポリマーに対して、イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物を反応させることによって、プレポリマーに反応性珪素基を導入することができる。イソシアネートと反応可能な官能基は種々知られているが、反応性の点からアミンが好ましい。また、反応性珪素基についても種々知られているが、反応性や脱離基による副作用を考慮するとアルコキシシリル基が好ましく、中でもトリメトキシシリル基およびトリエトキシシリル基が好ましい。また、反応性珪素基を２以上有する化合物を用いることが好ましい。

反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物の使用量は、前記プレポリマーに対して若干過剰に用いることが好ましく、典型的には１．０５モル程度であるが、これより過剰であっても後述する脱水剤として機能する。なお、プレポリマーの分子量はポリエステルポリオールの分子量、多価イソシアネート化合物の分子量、ＮＣＯ／ＯＨから計算することができる。

プレポリマーと反応可能な官能基および反応性珪素基との反応は、樹脂の黄変を避けるため８０℃以下で行うことが好ましい。この反応の終点は、ＩＲでイソシアネート基由来のピークの消失を確認するなどの方法により、決定することができる。この反応物は粘度が高いため、有機溶剤で希釈すると取扱い性がよい。有機溶剤は特に限定されないが、酢酸エチルなどのエステル化合物は水分を低減したものを使用しないと硬化性樹脂を硬化させる際の速度が速くなり過ぎる場合がある。また、メチルエチルケトンやイソブチルケトンなどのケトン類を使用すると、残存イソシアネート基と反応可能な官能基との反応または残存イソシアネートとの反応により黄変する場合がある。したがって、トルエンなどの芳香族炭化水素が好ましい。

本発明の硬化性樹脂には種々の添加剤を用いても良い。使用が好ましい添加剤としては、ビニルトリメトキシシランなどの脱水剤が挙げられるが、前記反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物が過剰量の場合は未反応物が脱水剤として機能する。その他に酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤などを添加してもよいが、樹脂硬化皮膜の透明性を損なうものは好ましくない。

本発明の硬化性樹脂を硬化させる際には、反応性珪素基に応じた適当な触媒を用いることが好ましい。反応性珪素基がアルコキシシリル基の場合、有機錫化合物、有機チタン化合物、感温性のアミン等が適している。硬化性樹脂と触媒を混合して目的とする基材上に塗布、加熱することによって、硬化を促進するとともに有機溶剤を用いている場合にはこれを揮発させることができる。

以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。当然、本発明は実施例に何ら制約されるものではない。

アジピン酸、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオールを構成成分とする分子量５５００であるＨＳ２Ｅ-５８１Ａ(豊国製油製、ポリエステルポリオール、商品名）２００重量部を反応容器に入れ、減圧下で１３０℃に加熱して３時間攪拌し、水分量を５００ｐｐｍ以下とした。反応容器を１００℃とし、ミリオネートＭＴ（住化バイエルウレタン株式会社製、４，４’−ＭＤＩ、商品名）１８重量部を加えて２時間反応させた（ＮＣＯ／ＯＨ＝２．０）。反応容器を７５℃とし、Ｄｙｎａｓｉｌａｎｅ１１２２（デグサ社製、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミン、商品名）３２重量部を加えて２時間反応させた後（１．０５モル等量）、ＩＲでイソシアネート基由来のピークの消失を確認し、反応が終了したことを確認した。脱水剤としてＺ−６３００（ビニルトリメトキシシラン、東レ・ダウコーニング株式会社製、商品名）５重量部、トルエン２５５重量部を添加し、冷却することによって実施例１の硬化性樹脂（不揮発分５０％）を得た。

実施例１の硬化性樹脂１００重量部に対して、触媒としてＵ-ＣＡＴＳＡ１０２（サンアプロ製、ＤＢＵ-オクチル酸塩、商品名）１重量部を混合し、ＰＥＴフィルム（東洋紡績株式会社製、商品名コスモシャインＡ−４３００、厚み１００μｍ、両面易接着コーティングタイプ）に乾燥後の樹脂厚みが３０μｍとなるようアプリケーターで塗布し、１１０℃で３分間乾燥後、４０℃雰囲気下で２４時間養生することによって粘着フィルムを得た。粘着フィルムをガラス板に貼り付け、以下の評価を行った。

泡抜け性
ガラス板に粘着フィルムを貼り合わせ、ガラス板と粘着フィルムの間に入り込んだ気泡を指で押して移動できるか評価した。小さな気泡も移動できたものを○、大きな気泡のみ移動できたものを×と評価した。

吸着性
ガラス板に粘着フィルム（２５ｍｍ幅）を貼り合わせ、１８０°はく離（クロスヘッドスピード５００ｍｍ／分）および引張りせん断（クロスヘッドスピード６０ｍｍ／分）を行った。

同用途である市販のウレタン系樹脂およびシリコーン系樹脂を用い、実施例１と同様に比較例１および２の粘着フィルムを作製して評価を行った。

実施例１の硬化性樹脂を用いた粘着フィルムは泡抜け性が良かった。また、引張りせん断強度が大きいため粘着フィルムに対して横にずれる力がかかった際にもフィルムが貼り付け面からずれにくく、１８０°はく離強度が小さいため粘着フィルムを容易にはく離することができる。一方、ウレタン系樹脂を用いた比較例１においては泡抜け性が悪く、せん断強度が小さいためフィルムがずれやすかった。また、シリコーン系樹脂を用いた比較例２は泡抜け性は良好であったものの、せん断強度が小さいためフィルムがずれやすく、低分子シリコーンを含有することから電気機器への悪影響が懸念される。

Claims

ポリエステルポリオールに多価イソシアネート化合物を反応させて得られたプレポリマーに対して、イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物を反応させることによって得られることを特徴とする硬化性樹脂。
前記ポリエステルポリオールと多価イソシアネートを反応させる際、ポリオールの水酸基に対する多価イソシアネートのイソシアネート基の割合を１〜２とすることを特徴とする請求項１記載の硬化性樹脂。
前記イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物において、イソシアネート基と反応可能な官能基がアミンであることを特徴とする請求項１または２記載の硬化性樹脂。
前記イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物において、反応性珪素基がトリメトキシシリル基またはトリエトキシシリル基であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の硬化性樹脂。
前記イソシアネート基と反応可能な官能基および反応性珪素基を有する化合物が、反応性珪素基を２以上有することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の硬化性樹脂。
請求項１〜５いずれかに記載の硬化性樹脂を基材フィルムに塗布、硬化させたことを特徴とする再はく離型粘着フィルム。