JP2010209229A - 粘着剤組成物及びそれを用いてなる粘着積層体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクリル系重合体(A)100重量部に対して、変性ポリイソシアネート化合物(B)を5〜30重量部含有する粘着剤組成物であって、
アクリル系重合体(A)が、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー(a1)を2〜20重量%含有するエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合してなる重合体であり、
変性ポリイソシアネート化合物(B)が、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基を、単官能アルコール(b2)及び/又は第2級アミン(b3)により、10〜50%の変性率で変性してなる化合物であることを特徴とする粘着剤組成物。
【選択図】なし
Description
アクリル系重合体(A)が、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー(a1)を2〜20重量%含有するエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合してなる重合体であり、
変性ポリイソシアネート化合物(B)が、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基を、単官能アルコール(b2)及び/又は第2級アミン(b3)により、10〜50%の変性率で変性してなる化合物であることを特徴とする粘着剤組成物に関する。
更に、無アルカリガラスに貼合せた後、23℃で7日間経過後の粘着力が2〜10N/25mmであることを特徴とする第6の発明の粘着積層体に関する。
t−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアセテート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサンなどのパーオキシエステル類;
シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;
2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレート、などのパーオキシケタール類;
クメンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルシクロヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類;
ベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイドなどのジアシルパーオキサイド類;
ビス(t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類などの有機過酸化物、又はこれらの混合物があげられる。
2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)などの2,2’−アゾビスバレロニトリル類;
2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)などの2,2’−アゾビスプロピオニトリル類;
1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)などの1,1’−アゾビス−1−アルカンニトリル類などが使用できる。
ビュレット体とは、上記イソシアネートモノマーが自己縮合してなる、ビュレット結合を有する自己縮合物をいい、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのビュレット体(スミジュールN−75、住化バイエルウレタン社製;デュラネート 24A−90CX、旭化成製)などが挙げられる。
1,3−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,2−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、4,4’−メチレンジフェノール、4,4’−(2−ノルボルニリデン)ジフェノール、4,4’−ジヒドロキシビフェノール、o−,m−,及びp−ジヒドロキシベンゼン、4,4’−イソプロピリデンフェノール、あるいはビスフェノールAやビスフェノールF等のビスフェノール類にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させてなるビスフェノール類等の芳香族ジオール類;
1,1,1−トリメチロールプロパン、1,1,1−トリメチロールブタン、1,1,1−トリメチロールペンタン、1,1,1−トリメチロールヘキサン、1,1,1−トリメチロールヘプタン、1,1,1−トリメチロールオクタン、1,1,1−トリメチロールノナン、1,1,1−トリメチロールデカン、1,1,1−トリメチロールウンデカン、1,1,1−トリメチロールドデカン、1,1,1−トリメチロールトリデカン、1,1,1−トリメチロールテトラデカン、1,1,1−トリメチロールペンタデカン、1,1,1−トリメチロールヘキサデカン、1,1,1−トリメチロールヘプタデカン、1,1,1−トリメチロールオクタデカン、1,1,1−トリメチロールナノデカン、1,1,1−トリメチロール−sec−ブタン、1,1,1−トリメチロール−tert−ペンタン、1,1,1−トリメチロール−tert−ノナン、1,1,1−トリメチロール−tert−トリデカン、1,1,1−トリメチロール−tert−ヘプタデカン、1,1,1−トリメチロール−2−メチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−3−メチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−2−エチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロール−3−エチル−ヘキサン、1,1,1−トリメチロールイソヘプタデカンなどのトリメチロール分岐アルカン類、トリメチロールブテン、トリメチロールヘプテン、トリメチロールペンテン、トリメチロールヘキセン、トリメチロールヘプテン、トリメチロールオクテン、トリメチロールデセン、トリメチロールドデセン、トリメチロールトリデセン、トリメチロールペンタデセン、トリメチロールヘキサデセン、トリメトロールヘプタデセン、トリメチロールオクタデセン、1,2,6−ブタントリオール、1,2,4−ブタントリオール、グリセリン等の3官能ポリオール類;
ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、キシリトール等の4官能以上のポリオール類;
エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ペンチレンジアミン、ヘキシレンジアミン、ヘプチレンジアミン、オクチレンジアミン、ノニレンジアミン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルアミン、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、トリエチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、トリアミノプロパン等の脂肪族ポリアミン類;
フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル等の芳香族ポリアミン類;
エチレンジチオール、プロピレンジチオール、ブチレンジチオール、ペンチレンジチオール、ヘキシレンジチオール、ヘプチレンジチオール、オクチレンジチオール、ノニレンジチオール、ジメルカプトジシクロヘキシルメタン、3−メルカプトメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキシルチオール、1,3−ビス(メルカプトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトール テトラキス(3−メルカプトブチレート)等のポリチオール類を挙げることができる。
式(1) 変性率(%)=(A−B)/A×100
A:変性前のポリイソシアネート化合物(b1)のNCO価
B:変性ポリイソシアネート化合物(B)のNCO価
なお、NCO価の測定は、アミンによる滴定法で行った。具体的には、実施例の項において説明する手順による。
ベンジルアルコール、メチルフェニルメタノール、メトキシフェニルメタノール、エチルフェニルメタノール、エトキシフェニルメタノール、ブチルフェニルメタノール、ブトキシフェニルメタノール、フェニルエタノール、メチルフェニルエタノール、メトキシフェニルエタノール、エチルフェニルエタノール、エトキシフェニルエタノール、ブチルフェニルエタノール、ブトキシフェニルエタノール、フェニルプロパノール、メチルフェニルプロパノール、メトキシフェニルプロパノール、エチルフェニルプロパノール、エトキシフェニルプロパノール、ブチルフェニルプロパノール、ブトキシフェニルプロパノール、フェニルブタノール、メチルフェニルブタノール、メトキシフェニルブタノール、エチルフェニルブタノール、エトキシフェニルブタノール、ブチルフェニルブタノール、ブトキシフェニルブタノール等の単官能芳香族アルコールが挙げられる。
ジベンジルアミン、ジ−(メチルベンジル)アミン、ジ−(メトキシベンジル)アミン、ジ−(エチルベンジル)アミン、ジ−(エトキシベンジル)アミン、ジ−(ブチルベンジル)アミン、ジ−(ブトキシベンジル)アミン、ジフェネチルアミン、ジ−(メチルフェネチル)アミン、ジ−(メトキシフェネチル)アミン、ジ−(エチルフェネチル)アミン、ジ−(エトキシフェネチル)アミン、ジ−(ブチルフェネチル)アミン、ジ−(ブトキシフェネチル)アミン、ジシンナミルアミン、ジ−(メチルシンナミル)アミン、ジ−(メトキシシンナミル)アミン、ジ−(エチルシンナミル)アミン、ジ−(エトキシシンナミル)アミン、ジ−(ブチルシンナミル)アミン、ジ−(ブトキシシンナミル)アミン等の芳香族第2級アミンが挙げられる。
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシランなどのビニル基を有するアルコキシシラン化合物;
5−ヘキセニルトリメトキシシラン、9−デセニルトリメトキシシラン、スチリルトリメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物;
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどのアミノアルキル基を有するアルコキシシラン化合物;
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、β−メルカプトメチルフェニルエチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、6−メルカプトヘキシルトリメトキシシラン、10−メルカプトデシルトリメトキシシランなどのメルカプト基を有するアルコキシシラン化合物;
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランなどのテトラアルコキシシラン化合物;
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ヘキサメチルシラザン、ジフェニルジメトキシシラン、1,3,5−トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、ビニルトリス( 2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
式(2) ゲル分率(重量%)=(M2/M1)×100
M1:酢酸エチル溶剤で抽出する前の粘着剤層の重量
M2:酢酸エチル溶剤で抽出・乾燥した後の粘着剤層の重量
この偏光板としては、前述したように、偏光フィルム単独からなるものであってもよいが、偏光フィルムと視野角拡大フィルムとが一体化してなるものが好ましい。又、この場合、粘着剤層の厚さは、通常5〜100μm程度、好ましくは10〜50μm、更に好ましくは10〜30μmである。
(合成例1)
重合槽、攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた重合反応装置の重合槽に、アクリル酸2−エチルヘキシル98部、アクリル酸2部、アセトン350部を仕込んだ。この重合槽を80℃に加熱し、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.05部を添加し、2時間反応させた。更に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.05部を添加し、その後5時間反応させた。反応終了後、重合槽を冷却し酢酸エチル100部を加え、アクリル系重合体溶液を得た。
表1の重量比率に従って各種原料を仕込み、合成例1と同様の方法でアクリル系重合体を合成した。
各樹脂溶液の外観を目視にて評価した。
Mw、Mnの測定は東ソー株式会社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「HPC−8020」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーであり、数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)との決定はポリスチレン換算で行った。又、重量平均分子量(Mw)を数平均分子量(Mn)で除したMw/Mnを求めた。
(合成例13)
重合槽、攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた重合反応装置の重合槽に、コロネートL(TDI[トリレンジイソシアネート]のTMP[トリメチロールプロパン]アダクト体、NCO価=13.4、日本ポリウレタン工業株式会社製)50部、デカニルアルコール8.4部、トルエン50部を仕込んだ。この重合槽を80℃に加熱し、更に3時間反応させた。反応溶液のNCO価を測定し、NCO価を確認して反応を終了した。この変性ポリイソシアネート化合物溶液は淡黄色透明な粘稠の液体であった。その結果を表2に示す。
表2の重量比率に従って各種原料を仕込み、合成例10と同様の方法で変性ポリイソシアネート化合物を合成した。その結果を表2に示す。
共栓三角フラスコ中に試料を精密に量り採り、クロロベンゼン25ml、ジ−n−ブチルアミン/オルトジクロロベンゼン(重量比:ジ−n−ブチルアミン/オルトジクロロベンゼン=1/24.8)混合液10mlを加えて溶解する。これに、メタノール80g、ブロムフェノールブルー試薬を指示薬として加え、0.1Nアルコール性塩酸溶液で滴定した。溶液が黄緑色を呈し、30秒間保持するまで滴定を続けた。NCO価は次式により求めた。
ただし、W:試料の採取量(g)
B:試料滴定に要した0.1Nアルコール性塩酸溶液の消費量(ml)
C:空試験の滴定に要した0.1Nアルコール性塩酸溶液の消費量(ml)
F:0.1Nアルコール性塩酸溶液の力価
変性率(%)=(A−B)/A×100
A:変性前のポリイソシアネート化合物(b1)のNCO価
B:変性ポリイソシアネート化合物(B)のNCO価
合成例1のアクリル系重合体100部(固形分換算)に合成例13の変性ポリイソシアネート化合物5部(固形分換算)を配合し、更に溶剤としてトルエンを加えて固形分を20%に調整して粘着剤組成物を得た。
表3の重量比率に従って、実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。更に実施例1と同様にして粘着剤層が剥離フィルムで被覆された粘着積層体を得た。
上記粘着積層体から、25mm幅、100mm長のサンプルを切り出し、剥離シートを剥がして(粘着剤層の厚さ25μm)、無アルカリガラス[コーニング社製「1737」]に貼付したのち、栗原製作所製オートクレーブにて、0.5MPa、50℃、20分間の条件で加圧した。その後、23℃、相対湿度50%の環境下で7日間放置したのち、同環境下で、引張試験機(オリエンテック社製「テンシロン」)を用いて、剥離速度300mm/分、剥離角度180°の条件で粘着力を測定した。
貯蔵弾性率(G’)は、厚さ30μmの粘着剤層を積層し、8mmφ×3mm厚の円柱状の試験片を作製し、ねじり剪断法により、下記の条件で測定した。
測定装置:レオメトリック社製動的粘弾性測定装置「DYNAMIC ANALYZER RDA III」
周波数:1Hz
温度 :23℃、80℃
粘着剤層の外観を目視にて評価した。粘着剤層の外観に関しては、下記の3段階の評価基準に基づいて評価を行った。
○:「塗膜は透明で実用上全く問題がない」
△:「塗膜はわずかに白化しており、実用上問題がある」
×:「塗膜全面が白化しており、実用不可である」
粘着積層体を150mm×80mmの大きさにカットし、剥離シートを剥がして厚さ1.1mmのフロートガラス板の両面に、それぞれの偏光板の吸収軸が直交するようにラミネータを用いて貼着した。続いて、この粘着積層体が貼り付けられたガラス板を50℃5気圧の条件のオートクレーブ内に20分保持させてガラス板に密着させ、粘着積層体とガラス板との積層物を得た。
◎:「浮きハガレ・白ぬけが全く認められず、実用上全く問題がない」
○:「わずかに浮きハガレ・白ぬけが認められるが、実用上問題がない」
△:「顕著な浮きハガレ・白ぬけが数箇所に認められ、実用上問題がある」
×:「全面的に浮きハガレ・白ぬけがあり、実用不可である」
粘着剤層が剥離シートで被覆された粘着積層体を25mm×150mmの大きさにカットし、剥離シートを剥がし厚さ1.1mmのフロートガラスにラミネータを用いて貼り付け、50℃5気圧の条件のオートクレーブ内に20分保持させてガラス板に密着させた。この試験片を23℃、相対湿度50%で1週間放置した後に、180度方向に300mm/分の速度で引き剥がす180°ピール試験を実施し、剥離後のガラス表面の曇りを目視で観察し、3段階で評価した。
○:「曇りが認められず、実用上全く問題がない」
△:「若干曇りが認められ、実用上問題がある」
×:「全面的に粘着剤の転着が認められ、実用不可である」
評価結果を表4に示す。
Claims (9)
- アクリル系重合体(A)100重量部に対して、変性ポリイソシアネート化合物(B)を5〜30重量部含有する粘着剤組成物であって、
アクリル系重合体(A)が、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマー(a1)を2〜20重量%含有するエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合してなる重合体であり、
変性ポリイソシアネート化合物(B)が、ポリイソシアネート化合物(b1)中のイソシアネート基を、単官能アルコール(b2)及び/又は第2級アミン(b3)により、10〜50%の変性率で変性してなる化合物であることを特徴とする粘着剤組成物。 - 単官能アルコール(b2)が、炭素数4〜15のアルキル基を有する単官能脂肪族アルコールであることを特徴とする請求項1記載の粘着剤組成物。
- 第2級アミン(b3)が、炭素数4〜15のアルキル基を有する脂肪族第2級アミンであることを特徴とする請求項1又は2記載の粘着剤組成物。
- ポリイソシアネート化合物(b1)が、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソホロンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、及びキシリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体から選ばれる少なくとも1つの化合物であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の粘着剤組成物。
- シランカップリング剤を含むことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の粘着剤組成物。
- シート状基材の少なくとも一方の面に、請求項1〜5いずれか記載の粘着剤組成物から形成される粘着剤層が積層されてなる粘着積層体。
- 23℃における、粘着剤層の貯蔵弾性率(G’)が0.5〜1.6MPaであり、かつ、80℃における貯蔵弾性率(G’)が0.5〜1.0MPaであり、
更に、無アルカリガラスに貼合せた後、23℃で7日間経過後の粘着力が2〜10N/25mmであることを特徴とする請求項6記載の粘着積層体。 - シート状基材が、光学部材であることを特徴とする請求項6又は7記載の粘着積層体。
- 光学部材が、偏光板である請求項8記載の粘着積層体。
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