JP2011157458A - 粘着剤組成物及び粘着シート - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【解決手段】カルボキシル基含有単量体を共重合成分として含むアクリル系共重合体、カルボキシル基含有単量体を共重合成分として含むアクリル系共重合体オリゴマー及び粘着剤組成物と反応可能な官能基を分子中に有する架橋剤を混合してなる粘着剤組成物であって、アクリル系共重合体とアクリル系共重合体オリゴマーとの混合比が100/20〜100/60(重量比)である粘着剤組成物。
【選択図】なし
Description
また、粘着剤層の厚膜化の要請もあり50μm以上もの厚膜が支障なく形成できる粘着剤組成物も求められていた。
アルキル基の炭素数2〜6の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、カルボキシル基含有単量体を共重合成分として含み、重量平均分子量(Mw)50万以上90万未満かつガラス転移温度(Tg)−60℃〜−40℃のアクリル系共重合体(A)、カルボキシル基含有単量体を共重合成分として含み、重量平均分子量(Mw)3000以上10000未満かつガラス転移温度(Tg)10℃〜110℃のアクリル系共重合体オリゴマー(B)、粘着剤組成物と反応可能な官能基を分子中に有する架橋剤(C)を混合してなる粘着剤組成物であって、アクリル系共重合体(A)とアクリル系共重合体オリゴマー(B)との混合比が100/20〜100/60(重量比)である粘着剤組成物を提供するものである。
上記アクリル系共重合体(A)は、アルキル基の炭素数2〜6のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルに由来する共重合成分を主共重合成分として(例えば、アクリル系共重合体(A)に基づいて合計50重量%以上)含有するものであり、且つカルボキシル基含有単量体を共重合成分として含むものである。
(a−1)下記一般式(1)、
H2C=C(R2)COOR1 (1)
(ここでR1は、炭素数2〜6の直鎖又は分枝鎖アルキル基を示し、R2は水素原子またはメチル基を表す)
で示される(メタ)アクリル酸エステル〔以下、(メタ)アクリル酸エステル又は単に単量体(a−1)ということがある〕、及び
下記(1)〜(3)に従って測定する。
(1)アクリル系共重合体溶液を剥離紙に塗布し、100℃で2分間乾燥し、フィルム状のアクリル系共重合体を得る。
(2)上記(1)で得られたフィルム状のアクリル系共重合体をテトラヒドロフランにて固形分0.2%になるように溶解させる。
(3)下記条件にて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、アクリル系共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定する。
GPC :HLC−8220 GPC〔東ソー(株)製〕
カラム :TSK−GEL GMHXL 4本使用
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流速 :0.6ml/min
カラム温度:40℃
(b−1)下記一般式(1)、
H2C=C(R2)COOR1 (1)
(ここでR1は、炭素数2〜6の直鎖又は分枝鎖アルキル基を示し、R2は水素原子またはメチル基を表す)
で示される(メタ)アクリル酸エステル〔以下、(メタ)アクリル酸エステル又は単に単量体(b−1)ということがある〕、及び
10〜110℃の範囲であることが必要であり、50〜90℃の範囲であることが好ましい。TgBが該上限温度以下であれば高温での耐久性が高いので好ましく、一方、該下限温度以上であれば、接着性が高いので好ましい。
前記カルボンキシル基含有単量体(b−2)の具体例としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸などのカルボキシル基もしくはその無水物基含有単量体を挙げることができる。これらのうち、アクリル酸エステル(b−1)との共重合性・アクリル系共重合体(A)との相溶性からアクリル酸の使用が特に好ましい。
SP=[ΣEcoh/ΣV]1/2
下記(1)〜(7)に従って測定する。
(1)粘着剤組成物の溶液を剥離紙上に塗布し、室温で風乾30分後、100℃で5分間本乾燥し、フィルム状の感圧接着剤層を形成する。
(2)上記感圧接着剤層を23℃,相対湿度65%で10日間養生する。
(3)精秤したガラス棒(直径5mm×30mm)に上記フィルム状感圧接着剤層を約1g貼付し、デシケーター内で1時間乾燥させる。その後、精密天秤にて重量を正確に測定して試料を作成する。
(4)円筒濾紙(No.84)の中に(3)で得られた試料を入れる。
(5)100ml程度の溶剤(酢酸エチル)をソックスレー抽出器の精秤した200ml丸底フラスコに入れ、ソックスレー抽出を4時間実施する。
(6)冷却後、ロータリーエバポレーターにて丸底フラスコ内の溶剤(酢酸エチル)を揮発させた後、上記抽出分を含む丸底フラスコを100℃で3時間及びデシケーター内で1時間乾燥させる。その後、精密天秤にて重量を正確に測定する。
(7)下式によりゲル分を計算する。
ゲル分(重量%)=100−[(A−B)/(C−D)]×100
但し、Aは抽出後の丸底フラスコの重量(g)、Bは丸底フラスコの重量(g)、Cは試料の重量(g)、Dはガラス棒の重量(g)である。
該基材ありタイプの両面粘着テープは、透明基材の一方の面に、粘着剤層を形成するための粘着剤を塗布して乾燥し、他方の面に反対側の粘着剤層を形成するための粘着剤を塗布して乾燥する方法。 剥離ライナー上に形成されている透明粘着剤層を、透明基材に転写する方法などにより作製することができる。
該積層シートは、基材シートの少なくとも片面に、前述の粘着剤組成物の架橋体からなる層(粘着剤層)を設けたものであり、基材シートとしては、例えばグラシン紙、コート紙、キャストコート紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリメチルペンテンなどのポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、酢酸セルロース系フィルムなどのプラスチックフィルムや、これらを含む積層シートなどが挙げられる。
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フィルム(厚さ:100μm)の離型処理面上に、乾燥後の厚さが約50μmとなるように流延塗布し、100℃で2分間加熱乾燥し、もう一方の片面に離型処理(重剥離)が施されているポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:38μm)を加圧ニップロ−ルを通して圧着して貼り合わせた後、23℃、50%相対湿度の条件下で7日間養生を行い、両面に粘着剤層を有する基材のない両面粘着フィルムを得た。
前(1)項により作成した試料フィルムの一方のフィルムを剥離し、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:100μm)〔商品名;A4100;東洋紡績(株)製〕を加圧ニップロ−ルを通して圧着して貼り合わせた後、25mm×150mmにカットし、このフィルム片を、卓上ラミネート機を用いて厚さ2mmのガラス板に圧着して試験サンプルとする。該サンプルを23℃、50%RHの条件下で24時間放置した後、180゜剥離における接着力(剥離速度:300mm/min)を測定する。評価基準は次の通りである。
○:接着力 30N/25mm以上
△:接着力 25N/25mm以上30N/25mm未満
×:接着力 25N/25mm未満
カットした80mm×150mm(長辺)のフィルム片を用いる以外は前(2)項と同様にして、試験サンプルを作成し、このフィルム片を、卓上ラミネート機を用いて厚さ2mmのガラス板に圧着して試験サンプルとする。該サンプルを23℃、50%RHの条件下で24時間放置した後、このサンプルを100℃及び60℃、95%RHの条件下に1ヶ月放置し、東京電色工業(株)製:ヘイズメーターを用いて試料のHAZEを測定した。(HAZEはガラス板単独の値を引いた値。)評価基準は次の通りである。
○:HAZE 0.5未満
△:HAZE 0.5以上1.0未満
×:HAZE 1.0以上
前(2)項と同様にして、試験サンプルを作成し、このフィルム片を、卓上ラミネ−ト機を用いて、ステンレス板(#360研磨)に25mm×25mmの粘着面積で粘着シートを圧着して試験サンプルとした。該サンプルを23℃、50%RHの条件下で24時間放置した後、80℃雰囲気下で1kgの静荷重をかけ、24時間後の試験サンプルのステンレス板からのズレの距離を測定した。評価基準は次の通りである。
○:0.5mm未満のズレ
△:0.5mm以上1.5mm未満のズレ
×:1.5mm以上のズレ
カットした80mm×150mm(長辺)のフィルム片を用いる以外は前(2)項と同様にして、試験サンプルを作成し、このフィルム片を、卓上ラミネート機を用いて厚さ2mmのガラス板に圧着して試験サンプルとする。該サンプルを23℃、50%RHの条件下で24時間放置した後、100℃の条件下に1ヶ月放置し、気泡の発生を目視観察にて評価する。評価基準は次の通りである。
○:気泡の発生が認められない。
△:気泡の発生が僅かに認められる。
×:気泡の発生が多数認められる。
前(1)項により作成した試料フィルム20mm×150mmにカットし、カットした部分の粘着層を棒状に丸め、40℃の雰囲気下で速度0.1m/minで引っ張り、応力-歪曲線を測定した。また、測定した応力-歪曲線よりヤング率を算出し、段差追従性の代替特性とした。評価基準は次の通りである。
○:ヤング率 4.0N/cm2未満
△:ヤング率 4.0N/cm2以上6.0N/cm2未満
×:ヤング率 6.0N/cm2以上
アクリル系共重合体製造例1
製造例1
攪拌機、還流冷却器、逐次滴下装置、温度計を備えた反応装置にn−ブチルアクリレート(BA)98重量部、アクリル酸(AA)2重量部からなる単量体混合物のうち25重量%、酢酸エチル42重量部及び重合開始剤アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.0125重量部を加えて加熱し、還流温度で約20分間重合を行った。次いで還流温度条件下で単量体混合物の残量75重量%と、酢酸エチル12.0重量部及びAIBN0.0625重量部からなる重合開始剤溶液とを約130分にわたって逐次滴下し、更に90分後酢酸エチル12.0重量部及びAIBN 0.24重量部を約40分にわたって逐次滴下し、更に120分間重合反応を行った。反応終了後、メチルエチルケトン、t−ブチルアルコールにて希釈し、固形分約40%、粘度約11000mPa・sのアクリル系共重合体溶液(A−1)を得た。
製造例1において、n−ブチルアクリレート(BA)98重量部をn−ブチルアクリレート(BA)68重量部、t−ブチルアクリレート(tBA)30重量部を変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(A−2)の溶液を得た。
製造例1において、n−ブチルアクリレート(BA)を2−エチルヘキシルアクリレートに変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(A−3)の溶液をそれぞれ得た。
製造例1において、n−ブチルアクリレート(BA)98重量部をn−ブチルアクリレート(BA)80重量部、メチルアクリレート(MA)18重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(A−4)の溶液をそれぞれ得た。
製造例1において、酢酸エチル12.0重量部及びAIBN0.0625重量部からなる重合開始剤溶液を酢酸エチル36.0重量部及びAIBN0.125重量部からなる重合開始剤溶液に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(A−5)の溶液をそれぞれ得た。得られたアクリル系共重合体溶液(A−1)〜(A−5)の粘度並びに、該共重合体のTgA、SPA、Mw、Mw/Mnの値を表1に示す。
アクリル系オリゴマーの製造例 6
攪拌機、還流冷却器、逐次滴下装置、温度計を備えた反応装置にトルエン26.1重量部、メチルエチルケトン26.1重量部、連鎖移動剤としてα-メチレンスチレンダイマー8.7重量部を加えて加熱し、還流温度で約20分間重合を行った。次いで還流温度条件下でモノマー成分としてt-ブチルメタアクリレート(tBMA):63重量部、アクリル酸(AA):3.5重量部、アクリル酸エチル(EA):9.1重量部、n−ブチルアクリレート(BA):11.3重量部と、トルエン29.0重量部、メチルエチルケトン29.0重量部及びアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2.9重量部からなる重合開始剤溶液とを約180分にわたって逐次滴下し、更に120分間重合反応させて、固形分濃度40重量%のオリゴマー溶液(B−1)を得た。該オリゴマー溶液(B−1)中のオリゴマーの重量平均分子量(Mw)は4587、重量平均分子量と数平均分子量の比(Mw/Mn)は2.01、ガラス転移温度(TgB)は53.3℃ 溶解性パラメータ(SPB)19.8であった。
製造例1において、モノマー成分をt-ブチルメタアクリレート(tBMA):75.2重量部、アクリル酸(AA):3.5重量部、アクリル酸エチル(EA):8.7重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(B−2)の溶液を得た。
製造例1において、モノマー成分をn―ブチルメタアクリレート(nBMA):52.5重量部、アクリル酸(AA):3.5重量部、アクリル酸エチル(EA):31.5重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(B−3)の溶液を得た。
製造例1において、モノマー成分をt-ブチルメタアクリレート(tBMA):78.8重量部、アクリル酸(AA):8.8重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(B−4)の溶液を得た。
製造例1において、モノマー成分をメタクリル酸シクロヘキシル(CHMA):75.2重量部、アクリル酸(AA):3.5重量部、アクリル酸エチル(EA):8.7重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(B−5)の溶液を得た。
製造例1において、連鎖移動剤をn−ドデシルメルカプタン8.7重量部及びアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)の量を0.29重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(B−6)の溶液を得た。
製造例1において、連鎖移動剤をα-メチレンスチレンダイマー17.4重量部に変更した以外は製造例1と同様にして、アクリル系共重合体(B−7)の溶液を得た。得られたアクリル系オリゴマー(B−1)〜(B−7)の粘度並びに、該共重合体のTgB、SPB、Mw、Mw/Mnの値を表1に示す。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は47.2%であった。
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フィルム(厚さ:100μm)の離型処理面上に、乾燥後の厚さが約50μmとなるように流延塗布し、100℃で2分間加熱乾燥し、もう一方の片面に離型処理(重剥離)が施されているポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:38μm)を加圧ニップロ−ルを通して圧着して貼り合わせた後、23℃、50%相対湿度の条件下で7日間養生を行い、両面に粘着剤層を有する基材のない両面粘着フィルムを得た。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−2):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は49.5%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):60重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は33.2%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):20重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は55.4%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):20重量部(固形分)、架橋剤として商品名「スミジュールN75」(住友バイエルウレタン社製;HMDI系架橋剤):0.375重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は52.0%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−2):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は45.2%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−3):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は41.9%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−4):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は65.3%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−5):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は19.9%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):10重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は58.5%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−1):70重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は28.8%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−3):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は44.4%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−4):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は22.3%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−5):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は47.6%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−6):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は48.3%であった。
アクリル系ポリマー溶液(A−1):100重量部(固形分)に対して、オリゴマー溶液(B−7):40重量部(固形分)、架橋剤として商品名「TETRAD−C」(三菱ガス化学社製;4官能エポキシ系架橋剤):0.05重量部(固形分)の割合で混合して、粘着剤組成物溶液を調製した。該粘着剤組成物溶液のゲル分は41.8%であった。
Claims (7)
- 下記(A)、(B)及び(C)を含む粘着剤組成物であって、
(A) アルキル基の炭素数2〜6の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体、カルボキシル基含有単量体を共重合成分として含み、重量平均分子量(Mw)50万以上90万未満、ガラス転移温度(Tg)−60℃〜−40℃のアクリル系共重合体(A)。
(B) カルボキシル基含有単量体を共重合成分として含み、重量平均分子量(Mw)3000以上10000未満かつガラス転移温度(Tg)10℃〜110℃のアクリル系共重合体オリゴマー(B)。
(C)粘着剤組成物と反応可能な官能基を分子中に有する架橋剤(C)。
アクリル系共重合体(A)とアクリル系共重合体オリゴマー(B)との混合比が100/20〜100/60(重量比)であるの粘着剤組成物。 - アクリル系共重合体(A)が、アルキル基の炭素数2〜6の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体100重量部に対してカルボキシル基を含有する単量体1〜10重量部を共重合成分として含むアクリル系共重合体である請求項1記載の粘着剤組成物。
- オリゴマー(B)が t-ブチルメタクリレートを50重量%以上含むアクリル系単量体100重量部に対してカルボキシル基を含有する単量体1〜10重量部を共重合成分として含むアクリル系共重合体オリゴマーである、請求項1記載の粘着剤組成物。
- 架橋剤(C)が粘着剤組成物と反応可能な官能基を分子中に2〜5個有する架橋剤である請求項1記載の粘着剤組成物。
- カルボキシル基を含有する単量体がいずれもアクリル酸である請求項1〜請求項4 いずれかに記載の粘着剤組成物。
- 請求項1〜請求項5いずれかに記載の粘着剤組成物の架橋体からなる粘着剤層を有する両面粘着テープ。
- 請求項1〜請求項6いずれかに記載の粘着剤組成物の架橋体からなる粘着剤層を有する光学用積層シート。
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