JP2012107140A - ポリオキシアルキレン系重合体を含有する粘着剤組成物 - Google Patents

ポリオキシアルキレン系重合体を含有する粘着剤組成物 Download PDF

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JP2012107140A
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Abstract

【課題】活性エネルギー線によって硬化し、優れた粘着力を示す粘着剤組成物を提供する。
【解決手段】一般式(1):−Z−C(=O)−C(R)=CH(1)(式中、Rは水素原子、または、炭素数1〜20の炭化水素基、Zは2価の有機基である。)で表される置換基を分子内に1個以上有する数平均分子量が3,000以上のポリオキシアルキレン系重合体(A)、および、粘着付与樹脂(B)、および、重合開始剤(C)を含有する粘着剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、活性エネルギー線により硬化し得るポリオキシアルキレン系重合体を含有する粘着剤組成物に関する。
(メタ)アクリロイル基を有する有機重合体は、重合開始剤との併用で、UV、電子線、加熱などの活性エネルギー線を照射することにより、(メタ)アクリロイル基が重合して架橋し、ゴム状硬化物を与える。このような特徴を活かし、(メタ)アクリロイル基を有する有機重合体を主成分とする粘着剤組成物が提案されている(例えば、特許文献1)。
(メタ)アクリロイル基を有する有機重合体のなかでも、ポリオキシアルキレン系重合体は、比較的粘度が低いために作業性が優れる。粘着剤組成物には、粘着付与樹脂が配合されることが多いが、粘着付与樹脂を配合することにより、組成物の粘度が高くなる傾向にある。そのため、主成分となる有機重合体が低粘度であることは、作業性の点において重要である。
また、一般的に、(メタ)アクリロイル基を有する有機重合体を主成分とした粘着剤は、有機重合体の分子量が大きいほど、粘着力が強くなる傾向にある。同様のことが、ポリオキシアルキレン系重合体を主成分とする粘着剤についても言えると考えられる。しかし、分子量が大きい(メタ)アクリロイル基含有ポリオキシアルキレン系重合体の製造例は少ない。そのため、粘着剤組成物以外の様々な樹脂組成物においても、分子量が小さい(メタ)アクリロイル基含有ポリオキシアルキレン系化合物が使用されている(例えば、特許文献2、3、4、5)。
このようなことから、分子量が大きく、(メタ)アクリロイル基を有するポリオキシアルキレン系重合体を主成分とする粘着剤組成物は得られていなかった。
特開2001−55551号公報 特開2003−286340公報 特開昭58−17555号公報 特開2003−73331号公報 特開2004−238572号公報
本発明は、(メタ)アクリロイル基を有するポリオキシアルキレン系重合体を含有する粘着剤組成物を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意検討した結果、以下のことを見出して本発明を完成させた。
すなわち本発明は、
(I)
一般式(1):
−Z−C(=O)−C(R)=CH (1)
(式中、Rは水素原子、または、炭素数1〜20の炭化水素基、Zは2価の有機基である。)で表される置換基を分子内に平均1個以上有する数平均分子量が3,000以上のポリオキシアルキレン系重合体(A)、および、粘着付与樹脂(B)、および、重合開始剤(C)を含有する粘着剤組成物。
(II)
粘着付与樹脂(B)の添加量が、ポリオキシアルキレン系重合体(A)100重量部に対し、20重量部から80重量部である(I)に記載の粘着剤組成物。
(III)
粘着付与樹脂(B)がテルペン系樹脂である(I)または(II)に記載の粘着剤組成物。
(IV)
粘着付与樹脂(B)がテルペンフェノール樹脂である(I)または(II)に記載の粘着剤組成物。
(V)
一般式(1)のZが酸素原子である(I)から(IV)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(VI)
一般式(1)のZが一般式(2):
−NH−C(=O)−O−R−O− (2)
(式中、Rは2価の炭化水素基である。)で表される基である(I)から(IV)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(VII)
一般式(1)のZが一般式(3):
−O−C(=O)−NH−R−O− (3)
(式中、Rは前記と同じ。)で表される基である(I)から(IV)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(VIII)
一般式(1)で表される置換基が水酸基を有するポリオキシアルキレン系重合体(a)と一般式(4):
O=C=N−R−O−C(=O)−C(R)=CH (4)
(式中、R、Rは前記と同じ。)で表されるイソシアネート系化合物(E)をジブチル錫(メルカプト酸エステル)(F)の存在下で反応させることにより得られる(VII)に記載の粘着剤組成物。
(IX)
が水素原子である(I)から(VIII)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(X)
がエチレン基である(VI)から(IX)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(XI)
ポリオキシアルキレン系重合体(A)がポリオキシプロピレン系重合体である(I)から(X)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(XII)
重合開始剤(C)が活性エネルギー線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(G)である(I)から(XI)のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
(XIII)
ラジカル開始剤(G)が光によりラジカルを発生する光ラジカル開始剤(g1)である(XII)に記載の粘着剤組成物。
(XIV)
光ラジカル開始剤(g1)の添加量が、ポリオキシアルキレン系重合体(A)100重量部に対し、0.001重量部から10重量部である(XIII)に記載の粘着剤組成物。
(XV)
重合性置換基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー(D)を含有する(I)から(XIV)に記載の粘着剤組成物。
(XVI)
重合性置換基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー(D)が分子量500以下の(メタ)アクリル系モノマー(d1)である(XV)に記載の粘着剤組成物。
(XVII)
(I)から(XVI)のいずれかに記載の粘着剤組成物に、活性エネルギー線を照射させることにより得られる粘着剤。
本発明の粘着剤組成物を使用することにより、活性エネルギー線によって硬化し、優れた粘着力を示す粘着剤を得ることができる。
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明の粘着剤組成物は、一般式(1):
−Z−C(=O)−C(R)=CH (1)
(式中、Rは水素原子、または、炭素数1〜20の炭化水素基、Zは2価の有機基である。)で表される置換基(以下、(メタ)アクリロイル系置換基と記載する場合もある。)を分子内に1個以上有するポリオキシアルキレン系重合体(A)を含有する。
重合体(A)の(メタ)アクリロイル系置換基の数は、特に限定されないが、重合体(A)同士が架橋するという点から、1分子あたり平均1個未満であると硬化性が低くなる傾向があるため、平均1個以上が好ましい。ただし、1分子あたり平均1個以上の(メタ)アクリロイル系置換基を有する重合体(A)が含まれれば、硬化物の硬度、柔軟性を調整するために、1分子あたり平均1個未満の(メタ)アクリロイル系置換基を有するポリオキシアルキレン系重合体が含まれても良い。また、(メタ)アクリロイル基は分子の側鎖、および/または、末端のいずれに存在していてもかまわないが、ゴム弾性の点から、分子の末端に存在することが好ましい。
一般式(1)中のRは水素原子、または、炭素原子数1から20の炭化水素基を表す。Rとしては、特に限定されず、例えば、水素原子;メチル基、エチル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などのアリール基;ベンジル基などのアラルキル基があげられる。これらの中では、ポリオキシアルキレン系重合体(A)の反応性の高さから、メチル基、または水素原子が好ましく、水素原子がより好ましい。
一般式(1)中のZは特に限定されず、例えば、酸素原子;硫黄原子;−NH−、−NCH−などのアミノ基などがあげられる。これらの中では、導入の容易さから、酸素原子、−NH−基、下記の一般式(2)、一般式(3)で表される基が好ましく、酸素原子、一般式(2)、一般式(3)で表される基がより好ましい。
−NH−C(=O)−O−R−O− (2)
(式中、Rは2価の炭化水素基である。)
−O−C(=O)−NH−R−O− (3)
(式中、Rは前記と同じ。)
一般式(2)、(3)中のRは、2価の炭化水素基であれば特に限定されず、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ヘキシレン基などのアルキレン基;シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などのシクロアルキレン基;フェニレン基、ベンジレン基などのアリーレン基;などが挙げられる。これらの中では、導入の容易さから、エチレン基、ヘキシレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
ポリオキシアルキレン系重合体に、一般式(1)で表される(メタ)アクリロイル系置換基を導入する方法としては、例えば、(イ)水酸基を有するポリオキシアルキレン系重合体(a)と、この水酸基に対して反応性を示す官能基および不飽和基を有する化合物(H1)を反応させる方法、(ロ)ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基を他の官能基に置換し、この置換基に対して反応性を示す官能基および不飽和基を有する化合物(H2)を反応させる方法などがあげられる。
(イ)の方法で、ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基と反応させる化合物(H1)としては、例えば、塩化(メタ)アクリル酸、臭化(メタ)アクリル酸などの不飽和酸ハロゲン化合物類;(メタ)アクリル酸などのカルボン酸化合物類;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸トルイル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸3−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸トリフルオロメチルメチル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロエチル−2−パーフルオロブチルエチル、(メタ)アクリル酸パーフルオロエチル、(メタ)アクリル酸トリフルオロメチル、(メタ)アクリル酸ビス(トリフルオロメチル)メチル、(メタ)アクリル酸2−トリフルオロメチル−2−パーフルオロエチルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロデシルエチル、(メタ)アクリル酸2−パーフルオロヘキサデシルエチルなどのエステル化合物類などがあげられる。これらの中でも、重合体(a)の水酸基との反応性から、不飽和酸ハロゲン化合物類の中では、塩化(メタ)アクリル酸が好ましく、カルボン酸化合物類の中では、(メタ)アクリル酸が好ましく、エステル化合物類の中では、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチルが好ましい。
重合体(a)の水酸基と反応させる化合物(H1)の使用量としては、水酸基に対し、0.1モル当量から10モル当量が好ましく、0.5モル当量から5モル当量がより好ましい。使用量が0.1モル当量よりも少ない場合は、反応性が低下する場合があり、10モル当量よりも多い場合は、経済的に不利になることがある。
重合体(a)と化合物(H1)の反応において、種々の添加剤(i)を使用することができる。
重合体(a)の水酸基と不飽和酸ハロゲン化合物類を反応させる場合、生成する酸を捕捉する目的で、アミン化合物などを添加剤(i1)として使用することができる。アミン化合物としては、例えば、トリエチルアミン、トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミンなどの脂肪族第三級アミン類;トリアリルアミン、オレイルアミンなどの脂肪族不飽和アミン類;アニリン、ラウリルアニリン、ステアリルアニリン、トリフェニルアミンなどの芳香族アミン類;ピリジン、2−アミノピリジン、2−(ジメチルアミノ)ピリジン、4−(ジメチルアミノピリジン)、2−ヒドロキシピリジン、イミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、モルホリン、N−メチルモルホリン、ピペリジン、2−ピペリジンメタノール、2−(2−ピペリジノ)エタノール、ピペリドン、1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジン、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)、6−(ジブチルアミノ)−1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBA−DBU)、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5(DBN)、1,4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタン(DABCO)、アジリジンなどの含窒素複素環式化合物、および、その他のアミン類として、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N−メチル−1,3−プロパンジアミン、N,N'−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ベンジルアミン、3−メトキシプロピルアミン、3−ラウリルオキシプロピルアミン、3−ジメチルアミノプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、3−ジブチルアミノプロピルアミン、3−モルホリノプロピルアミン、2−(1−ピペラジニル)エチルアミン、キシリレンジアミンなどのアミン類;グアニジン、フェニルグアニジン、ジフェニルグアニジンなどのグアニジン類;ブチルビグアニド、1−o−トリルビグアニドや1−フェニルビグアニドなどのビグアニド類などがあげられる。これらの中では、反応性の観点から第三級アミン類が好ましく、反応後の除去のし易さ、および、入手性の観点からトリエチルアミンが好ましい。
アミン化合物などの添加剤(i1)の使用量としては、水酸基に対し、0.1モル当量から10モル当量が好ましく、0.5モル当量から5モル当量が好ましい。使用量が0.1モル当量よりも少ない場合は、十分に酸を捕捉できない場合があり、10モル当量よりも多い場合は、除去が困難になる場合がある。
重合体(a)の水酸基とカルボン酸化合物類を反応させる場合、プロトン酸およびルイス酸、アミン化合物とスルホン酸類の塩、リン化合物とスルホン酸類の塩などを添加剤(i2)として併用すると反応性が高くなる場合がある。このような添加剤(i2)としては、例えば、塩酸、臭酸、ヨウ酸、リン酸などの無機酸類;酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、ラクセル酸などの直鎖飽和脂肪酸類;ウンデシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、フィゼテリン酸、ミリストレイン酸、2−ヘキサデセン酸、6−ヘキサデセン酸、7−ヘキサデセン酸、パルミトレイン酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、アスクレピン酸、バクセン酸、ガドレイン酸、ゴンドイン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、セラコレイン酸、キシメン酸、ルメクエン酸、アクリル酸、メタクリル酸、アンゲリカ酸、クロトン酸、イソクロトン酸、10−ウンデセン酸などのモノエン不飽和脂肪酸類;リノエライジン酸、リノール酸、10,12−オクタデカジエン酸、ヒラゴ酸、α−エレオステアリン酸、β−エレオステアリン酸、プニカ酸、リノレン酸、8,11,14−エイコサトリエン酸、7,10,13−ドコサトリエン酸、4,8,11,14−ヘキサデカテトラエン酸、モロクチ酸、ステアリドン酸、アラキドン酸、8,12,16,19−ドコサテトラエン酸、4,8,12,15,18−エイコサペンタエン酸、イワシ酸、ニシン酸、ドコサヘキサエン酸などのポリエン不飽和脂肪酸類;2−メチル酪酸、イソ酪酸、2−エチル酪酸、ピバル酸、2,2−ジメチル酪酸、2−エチル−2−メチル酪酸、2,2−ジエチル酪酸、2−フェニル酪酸、イソ吉草酸、2,2−ジメチル吉草酸、2−エチル−2−メチル吉草酸、2,2−ジエチル吉草酸、2−エチルヘキサン酸、2,2−ジメチルヘキサン酸、2,2−ジエチルヘキサン酸、2,2−ジメチルオクタン酸、2−エチル−2,5−ジメチルヘキサン酸、バーサチック酸、ネオデカン酸、ツベルクロステアリン酸などの枝分れ脂肪酸類;プロピオール酸、タリリン酸、ステアロール酸、クレペニン酸、キシメニン酸、7−ヘキサデシン酸などの三重結合をもつ脂肪酸類;ナフテン酸、マルバリン酸、ステルクリン酸、ヒドノカルプス酸、ショールムーグリン酸、ゴルリン酸、1−メチルシクロペンタンカルボン酸、1−メチルシクロヘキサンカルボン酸、1−アダマンタンカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1−カルボン酸、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−1−カルボン酸などの脂環式カルボン酸類;アセト酢酸、エトキシ酢酸、グリオキシル酸、グリコール酸、グルコン酸、サビニン酸、2−ヒドロキシテトラデカン酸、イプロール酸、2−ヒドロキシヘキサデカン酸、ヤラピノール酸、ユニペリン酸、アンブレットール酸、アリューリット酸、2−ヒドロキシオクタデカン酸、12−ヒドロキシオクタデカン酸、18−ヒドロキシオクタデカン酸、9,10−ジヒドロキシオクタデカン酸、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピオン酸リシノール酸、カムロレン酸、リカン酸、フェロン酸、セレブロン酸などの含酸素脂肪酸類;クロロ酢酸、2−クロロアクリル酸、クロロ安息香酸などのモノカルボン酸のハロゲン置換体;アジピン酸、アゼライン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、グルタル酸、シュウ酸、マロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、エチルメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、コハク酸、2,2−ジメチルこはく酸、2,2−ジエチルこはく酸、2,2−ジメチルグルタル酸などの鎖状ジカルボン酸;1,2,2−トリメチル−1,3−シクロペンタンジカルボン酸、オキシ二酢酸などの飽和ジカルボン酸;マレイン酸、フマル酸、アセチレンジカルボン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸;アコニット酸、クエン酸、イソクエン酸、3−メチルイソクエン酸、4,4−ジメチルアコニット酸などの鎖状トリカルボン酸;安息香酸、9−アントラセンカルボン酸、アトロラクチン酸、アニス酸、イソプロピル安息香酸、サリチル酸、トルイル酸などの芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、カルボキシフェニル酢酸、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸;アラニン、ロイシン、トレオニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アルギニン、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、トリプトファン、ヒスチジンなどのアミノ酸;トリフルオロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などのスルホン酸類;ジメシチルアミンとペンタフルオロベンゼンスルホン酸との塩、ジフェニルアミンとトリフルオロメタンスルホン酸との塩、トリフェニルホスフィンとトリフルオロメタンスルホン酸との塩などがあげられる。
添加剤(i2)は使用しても、しなくても良いが、使用する場合は、水酸基に対し、0.001モル当量から10モル当量を使用することが好ましく、0.01モル当量から1モル当量がより好ましい。使用量が0.001モル当量よりも少ない場合は、十分な効果が得られない場合があり、10モル当量よりも多い場合は、除去が困難になる場合がある。
(ロ)の方法において、水酸基以外の置換基を有するポリオキシアルキレン系重合体としては、アルコキシド基を有する重合体、ハロゲン原子を有する重合体、アミノ基を有する重合体などがあげられる。
アルコキシド基を有するポリオキシアルキレン系重合体の製造方法としては、重合体(a)と金属アルコキシドを反応させる方法などがあげられる。使用される金属アルコキシドとしては、例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウム−tert−ブトキシド、カルシウムジエトキシドなどがあげられる。
さらに、アルコキシド基を有するポリオキシアルキレン系重合体の製造方法としては、ポリオキシアルキレン系重合体(a)とグリニャール試薬(J)を反応させる方法があげられる。グリニャール試薬(J)としては、特に制限されないが、例えば、p−キシレン−マグネシウムブロミド、p−キシレン−マグネシウムクロライド、アリルマグネシウムブロミド、アリルマグネシウムクロライド、フェニルマグネシウムブロミド、フェニルマグネシウムクロリド、フェニルマグネシウムヨージド、トリメチルシリルメチルマグネシウムクロリド、ビニルマグネシウムブロミド;ベンジルマグネシウムブロミド、ベンジルマグネシウムクロリドなどのベンジルマグネシウムハライド;m−トリルマグネシウムブロミド、o−トリルマグネシウムブロミド、p−トリルマグネシウムブロミドなどのトリルマグネシウムハライド;ブチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリド、ヘプチルマグネシウムブロミド、ヘキシルマグネシウムブロミド、イソブチルマグネシウムブロミド、イソプロピルマグネシウムブロミド、イソプロピルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムヨージド、n−オクチルマグネシウムブロミド、ペンタデシルマグネシウムブロミド、ペンチルマグネシウムブロミド、プロピルマグネシウムブロミド、sec−ブチルマグネシウムブロミド、tert−ブチルマグネシウムクロリドなどのアルキルマグネシウムハライド;シクロヘキシルマグネシウムブロミド、シクロペンチルマグネシウムブロミド、シクロプロピルマグネシウムブロミドなどのシクロアルキルマグネシウムハライド;などがあげられる。これらのなかでは、入手性の点からベンジルマグネシウムハライド、トリルマグネシウムハライド、アルキルマグネシウムハライド、シクロアルキルマグネシウムハライドが好ましく、具体的には、反応によって生じる副生成物の点から、ベンジルマグネシウムブロミド、ベンジルマグネシウムクロリド等のベンジルマグネシウムハライド、m−トリルマグネシウムブロミド、o−トリルマグネシウムブロミド、p−トリルマグネシウムブロミド等のトリルマグネシウムハライド、ヘプチルマグネシウムブロミド、ヘキシルマグネシウムブロミド、n−オクチルマグネシウムブロミド等のアルキルマグネシウムハライド、シクロヘキシルマグネシウムブロミド等のシクロアルキルマグネシウムハライドが好ましい。これらのグリニャール試薬は、通常、ジエチルエーテル溶液、テトラヒドロフラン溶液などの溶液として市販されているものが多く、溶液状態のまま使用することが好ましい。
グリニャール試薬(J)の使用量としては、ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基に対し、0.1〜5当量が好ましく、0.5〜1.5当量がより好ましく、当量であることがさらに好ましい。使用量がこれよりも多い場合は化合物(H2)との反応に影響を及ぼす可能性があり、少ない場合は化合物(H2)との反応性が低下する懸念がある。
重合体(a)とグリニャール試薬(J)との反応において、グリニャール試薬(J)に含まれる溶媒以外に、反応溶媒を使用することができる。反応溶媒としては、グリニャール試薬(J)と反応しない非プロトン性溶媒が好ましく、具体的には、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、ベンゼン、トルエンなどの芳香族系溶媒、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒を挙げることができる。また、グリニャール試薬(J)は水分と反応し易いため、脱水溶媒を使用することが好ましい。
重合体(a)とグリニャール試薬(J)との反応は、グリニャール試薬(J)が水分と反応し易いため、窒素雰囲気下で行うことが好ましい。また、反応温度としては、−80℃から100℃が好ましく、0℃から30℃がより好ましい。
アルコキシド基を有するポリオキシアルキレン系重合体と反応させる化合物(H2)としては、上記の(イ)法で示した不飽和酸ハロゲン化合物類、カルボン酸化合物類などを使用することができる。なかでも、得られる重合体(A)の反応性の点から、塩化アクリル酸が好ましい。
ハロゲン原子を有するポリオキシアルキレン系重合体の製造方法としては、重合体(a)と四塩化炭素、もしくは、四臭化炭素をトリフェニルホスフィンの存在下で反応させる方法、重合体(a)を五塩化リン、塩化チオニル、塩化スルフニルと反応させ、水酸基を塩素原子に置換する方法などがあげられる。
ハロゲン原子を有する重合体と反応させる不飽和基を有する化合物(H2)としては、上記の(イ)法で示したカルボン酸化合物類の塩、例えば、(メタ)アクリル酸ナトリウム、(メタ)アクリル酸カリウムなどを使用することができる。
アミノ基を有するポリオキシアルキレン系重合体の製造方法としては、重合体(a)とアミノ酸を反応させる方法、重合体(a)の水酸基をハロゲン原子に置換し、ヘキサメチレンテトラミンと反応させる方法、水酸基をハロゲン原子に置換させた重合体に、フタルイミドと水酸化カリウム、もしくは、カリウムフタルイミドを反応させてフタルイミド基を有する重合体とした後、ヒドラジン、もしくは、水酸化カリウムと反応させることによってアミノ基を有する重合体を得る方法などがあげられる。
アミノ基を有するポリオキシアルキレン系重合体と反応させる化合物(H2)としては、上記の(イ)法で示した化合物(H1)と同様のものを使用することができる。また、化合物(H2)との反応において、上記の添加剤(I)を使用しても良いし、しなくても良い。
一般式(2)の構造を有するポリオキシアルキレン系重合体(A)の合成方法としては、水酸基を有するポリオキシアルキレン系重合体(a)とジイソシアネート化合物(K)を反応させた後、イソシアネート基と反応する置換基を有する(メタ)アクリル系モノマー(L)と反応させる方法などがあげられる。
ジイソシアネート化合物(K)としては、特に限定されないが、例えば、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、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナートメチル)シクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、トランス−シクロヘキサンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族および脂環族ジイソシアネート類;トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックMDI、1,5−ナフチレンジイソシアネート、o−トリレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類などがあげられる。
ジイソシアネート化合物(K)の使用量としては、ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基に対し、0.1モル当量から10モル当量が好ましく、0.5モル当量から5モル当量がより好ましい。使用量が0.1モル当量よりも少ない場合は、反応性が低下する場合があり、10モル当量よりも多い場合は、(メタ)アクリル系モノマー(L)との反応に悪影響を与える可能性がある。
イソシアネート基と反応する置換基を有する(メタ)アクリル系モノマー(L)としては、特に限定されないが、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−アミノエチルなどがあげられる。なかでも、入手性や取扱い易さの点から、アクリル酸−2−ヒドロキシエチルが好ましい。
(メタ)アクリル系モノマー(L)の使用量としては、ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基に対し、0.1モル当量から10モル当量が好ましく、0.5モル当量から5モル当量がより好ましい。使用量が0.1モル当量よりも少ない場合は、反応性が低下する場合があり、10モル当量よりも多い場合は、経済的に不利になる懸念がある。
ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基とジイソシアネート化合物(K)およびイソシアネート基と反応する置換基を有する(メタ)アクリル系モノマー(L)を反応させる場合は、チタン化合物、錫化合物、ジルコニウム化合物などを添加剤(i3)として併用することにより、反応性が高くなる場合がある。チタン化合物としては、例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、チタンテトラキス(アセチルアセトナート)、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセテート)などをあげることができ、錫化合物としては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫フタレート、ジブチル錫ジオクタノエート、ジブチル錫ビス(2−エチルヘキサノエート)、ジブチル錫ビス(メチルマレエート)、ジブチル錫ビス(エチルマレエート)、ジブチル錫ビス(ブチルマレエート)、ジブチル錫ビス(オクチルマレエート)、ジブチル錫ビス(トリデシルマレエート)、ジブチル錫ビス(ベンジルマレエート)、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ビス(エチルマレエート)、ジオクチル錫ビス(オクチルマレエート)、ジブチル錫ジメトキサイド、ジブチル錫ビス(ノニルフェノキサイド)、ジブテニル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)、ジブチル錫ビス(エチルアセトアセトナート)、ジブチル錫オキサイドとシリケート化合物との反応物、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物などを挙げることがき、ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトナート)などをあげることができる。
添加剤(i3)は使用しても、しなくても良いが、使用する場合は、重合体(a)に対し、1ppmから1000ppmを使用することが好ましく、5ppmから500ppmがより好ましい。使用量が1ppmよりも少ない場合は、十分な効果が得られない場合があり、1000ppmよりも多い場合は、重合体(A)を硬化させてなる粘着シートに影響を与える場合がある。
一般式(3)の構造を有するポリオキシアルキレン系重合体(A)の合成方法としては、水酸基を有するポリオキシアルキレン系重合体(a)とイソシアネート系化合物(E)を反応させる方法があげられる。
イソシアネート系化合物(E)としては、特に制限されないが、一般式(4):
O=C=N−R−O−C(=O)−C(R)=CH (4)
(式中、R、Rは前記と同じ。)
で表わされる下記の化合物をあげることができる。
Figure 2012107140
これらのなかでは、反応性や入手性の観点から、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシイソシアネートが好ましく、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートがより好ましい。
イソシアネート系化合物(E)の使用量としては、ポリオキシアルキレン系重合体(a)の水酸基に対し、0.1〜5当量が好ましく、0.5〜1.5当量がより好ましく、当量であることがさらに好ましい。使用量がこれよりも多い場合は、経済的に不利であり、少ない場合は、得られるポリオキシアルキレン系重合体(A)の硬化性が低下する傾向がある。
ポリオキシアルキレン系重合体(a)とイソシアネート系化合物(E)を反応させる際に、ジブチル錫(メルカプト酸エステル)(F)を使用する。ジブチル錫(メルカプト酸エステル)(F)としては、特に限定されないが、例えば、ジブチル錫(メルカプト酸メチル)、ジブチル錫(メルカプト酸エチル)、ジブチル錫(メルカプト酸n−プロピル)、ジブチル錫(メルカプト酸イソプロピル)、ジブチル錫(メルカプト酸n−ブチル)、ジブチル錫(メルカプト酸イソブチル)、ジブチル錫(メルカプト酸sec−ブチル)、ジブチル錫(メルカプト酸tert−ブチル)、ジブチル錫(メルカプト酸n−ペンチル)、ジブチル錫(メルカプト酸ネオペンチル)、ジブチル錫(メルカプト酸n−ヘキシル)、ジブチル錫(メルカプト酸シクロヘキシル)、ジブチル錫(メルカプト酸n−ヘプチル)、ジブチル錫(メルカプト酸n−オクチル)、ジブチル錫(メルカプト酸2−エチルヘキシル)、ジブチル錫(メルカプト酸ノニル)、ジブチル錫(メルカプト酸デシル)、ジブチル錫(メルカプト酸ドデシル)、ジブチル錫(メルカプト酸フェニル)、ジブチル錫(メルカプト酸トルイル)、ジブチル錫(メルカプト酸ベンジル)などがあげられる。より具体的には、日東化成(株)製のネオスタンU−360、ネオスタンU−350などをあげることができる。
ジブチル錫(メルカプト酸エステル)(F)の使用量としては、ポリオキシアルキレン系重合体(a)に対して、10ppm〜500ppmが好ましく、25ppm〜100ppmがより好ましく、40〜60ppmがさらに好ましい。使用量がこれよりも多い場合は、副生成物が生じる可能性があり、これよりも少ない場合は、反応性が低くなる可能性がある。
ポリオキシアルキレン系重合体(a)とイソシアネート化合物(E)を反応させる際に、溶剤を使用しても良いし、使用しなくても良い。溶剤を使用する場合は、重合体(a)が溶解する溶剤が好ましい。溶剤としては、特に制限されないが、例えば、トルエン、ヘキサンなどがあげられる。溶剤の使用量としては、攪拌のし易さなどの観点から、適宜、決定することができる。
ポリオキシアルキレン系重合体(A)の主鎖骨格としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン、ポリオキシテトラメチレン、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体、ポリオキシプロピレン−ポリオキシブチレン共重合体などを使用することができるが、ポリオキシプロピレン系重合体であることが好ましい。
ポリオキシアルキレン系重合体は、本質的に一般式(5):
−R−O− (5)
(式中、Rは炭素原子数1から14の直鎖状もしくは分岐アルキレン基である。)で表される繰り返し単位を有する重合体であり、一般式(5)中に記載のRは、炭素原子数1から14の直鎖状もしくは分岐状アルキレン基が好まく、2から4の直鎖状、もしくは、分岐状アルキレン基がより好ましい。一般式(5)に記載の繰り返し単位としては、特に限定はなく、例えば、
Figure 2012107140
などがあげられる。ポリオキシアルキレン系重合体(A)の主鎖骨格は、1種類だけの繰り返し単位からなっても良いし、2種類以上の繰り返し単位からなっても良い。特に、プロピレンオキシド重合体を主成分とする重合体から成るものが、非晶質であることや比較的低粘度であることから好ましい。
ポリオキシアルキレン系重合体の合成法としては、特に限定されず、例えば、KOHのようなアルカリ触媒による重合法、特開昭61−215623号公報に示される有機アルミニウム化合物とポルフィリンとを反応させて得られる錯体のような遷移金属化合物−ポルフィリン錯体触媒による重合法、特公昭46−27250号、特公昭59−15336号、米国特許3278457号、米国特許3278458号、米国特許3278459号、米国特許3427256号、米国特許3427334号、米国特許3427335号などの各公報に示される複合金属シアン化物錯体触媒による重合法、特開平10−273512号公報に示されるポリホスファゼン塩からなる触媒を用いる重合法、特開平11060722号公報に示されるホスファゼン化合物からなる触媒を用いる重合法などがあげられる。
ポリオキシアルキレン系重合体(A)は直鎖状、または分岐を有しても良く、その数平均分子量はGPCにおけるポリスチレン換算において3,000から100,000が好ましく、より好ましくは3,000から50,000であり、特に好ましくは3,000から30,000である。数平均分子量が3,000未満では、硬化物の伸縮性の点で不都合な傾向があり、100,000を越えると、高粘度となる為に作業性の点で不都合な傾向がある。
ポリオキシアルキレン系重合体(A)の分子量分布は特に限定されないが、狭いことが好ましく、2.00未満が好ましく、1.60以下がより好ましく、1.40以下が特に好ましい。分子量分布が大きくなると、粘度が高くなり、それゆえ作業性が悪くなる傾向がある。
なお、水酸基を有するポリオキシアルキレン系重合体(a)の主鎖骨格、合成法についてはポリオキシアルキレン系重合体(A)と同様のことが言える。
本発明の粘着剤組成物は、粘着力を向上させる目的で粘着付与樹脂(B)を含有する。粘着付与樹脂(B)としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、変成フェノール樹脂、シクロペンタジエン−フェノール樹脂、キシレン樹脂、クロマン樹脂、石油樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジンエステル樹脂などがあげられる。より具体的には、ヤスハラケミカル(株)製YSレジンPX、YSレジンPXN、YSポリスターU、YSポリスターT、YSポリスターS、マイティエースG、マイティエースK、YSレジンTO、YSレジンTR、YSレジンSX、クリアロンP、クリアロンM、クリアロンK;荒川化学工業(株)製アルコン、エステルガム、ペンセル、スーパーエステル、タマノル、ハイペール;ハリマ化成(株)製ハリエスター、ネオトール、ハリマック、ハリタックなどがあげられる。これらの中では、ポリオキシアルキレン系重合体(A)との相溶性の観点から、テルペン樹脂であるYSレジンPX、YSレジンPXN、YSレジンTO、YSレジンTR、クリアロンP、クリアロンM、クリアロンK、テルペンフェノール樹脂であるYSポリスターU、YSポリスターT、YSポリスターS、マイティエースG、マイティエースKが好ましく、なかでも、YSポリスターU、YSポリスターT、YSポリスターS、マイティエースG、マイティエースKなどのテルペンフェノール樹脂がより好ましい。
粘着性付与樹脂(B)の使用量としては、特に制限されないが、重合体(A)100重量部に対し、5重量部から100重量部が好ましく、20重量部から80重量部がより好ましい。使用量がこの範囲を下回ると十分に効果を得られない可能性があり、この範囲を上回ると粘度が高くなり過ぎ、作業性が悪くなる懸念がある。
また、本発明の粘着剤組成物においては、二種類以上の粘着性付与樹脂を併用してもよい。
本発明の粘着剤組成物は、重合性置換基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー(D)を含有していても良い。
重合性置換基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー(D)としては、ラジカル重合性の基を持つモノマー、および/または、オリゴマー、あるいは、アニオン重合性の基を持つモノマー、および/または、オリゴマーが好ましい。ラジカル重合性の基としては、(メタ)アクリル基などのアクリル官能性基、スチレン基、アクリロニトリル基、ビニルエステル基、N−ビニルピロリドン基、アクリルアミド基、共役ジエン基、ビニルケトン基、塩化ビニル基などがあげられる。アニオン重合性の基としては、(メタ)アクリル基、スチレン基、アクリロニトリル基、N−ビニルピロリドン基、アクリルアミド基、共役ジエン基、ビニルケトン基などがあげられる。なかでも、ポリオキシアルキレン系重合体(A)との相溶性の点から、アクリル官能性基を持つものが好ましい。
上記のモノマーの具体例としては、(メタ)アクリル系モノマー、環状アクリレート、N−ビニルピロリドン、スチレン系モノマー、アクリロニトリル、N−ビニルピロリドン、アクリルアミド系モノマー、共役ジエン系モノマー、ビニルケトン系モノマーなどがあげられる。
(メタ)アクリル系モノマーとしては、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸イソノニルや下式の化合物などをあげることができる。
Figure 2012107140
Figure 2012107140
Figure 2012107140
Figure 2012107140
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スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレンなどが、アクリルアミド系モノマーとしては、アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどが、共役ジエン系モノマーとしては、ブタジエン、イソプレンなどが、ビニルケトン系モノマーとしては、メチルビニルケトンなどがあげられる。
多官能モノマーとしては、ネオペンチルグリコールポリプロポキシジアクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリアクリレート、ビスフェノールFポリエトキシジアクリレート、ビスフェノールAポリエトキシジアクリレート、ジペンタエリスリトールポリヘキサノリドヘキサクリレート、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレートポリヘキサノリドトリアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート2−(2−アクリロイルオキシ−1,1−ジメチル)−5−エチル−5−アクリロイルオキシメチル−1,3−ジオキサン、テトラブロモビスフェノールAジエトキシジアクリレート、4,4−ジメルカプトジフェニルサルファイドジメタクリレート、ポリテトラエチレングリコールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレートなどがあげられる。
オリゴマーとしては、ビスフェノールA型エポキシアクリレート樹脂、フェノールノボラック型エポキシアクリレート樹脂、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート樹脂などのエポキシアクリレート系樹脂、COOH基変性エポキシアクリレート系樹脂、ポリオール(ポリテトラメチレングリコール、エチレングリコールとアジピン酸のポリエステルジオール、ε−カプロラクトン変性ポリエステルジオール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端水添ポリイソプレン、水酸基末端ポリブタジエン、水酸基末端ポリイソブチレンなど)と有機イソシアネート(トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなど)から得られたウレタン樹脂を水酸基含有(メタ)アクリレート{ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなど}を反応させて得られたウレタンアクリレート系樹脂、上記ポリオールにエステル結合を介して(メタ)アクリル基を導入した樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂などがあげられる。
上記の重合性置換基を有するモノマー(D)のなかでも、反応性や粘度低減による作業性の観点から、分子量500以下の(メタ)アクリル系モノマー(d1)が好ましい。(メタ)アクリル系モノマー(d1)としては、特に限定されないが、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、スチレン、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、無水マレイン酸、エチルカルビトールアクリレート、ラウリルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソステアリルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、トリシクロデカニルアクリレート、トリシクロデカニルオキシエチルアクリレート、イソボロニルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、メトキシプロピレンアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、2−フェノキシジエチレングリコール、ノニルフェノキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシエチルアクリレートなどがあげられる。
(メタ)アクリル系モノマー(d1)の使用量としては、表面硬化性の向上、タフネスの付与、粘度低減による作業性の観点から、重合体(A)100重量部に対し、1〜50重量部が好ましく、5〜40重量部がより好ましい。使用量がこれよりも少ない場合は、十分な効果が得られない傾向があり、より多い場合は、未反応の(メタ)アクリル系モノマー(d1)が硬化物中から揮発する可能性がある。
本発明の粘着剤組成物は、重合開始剤(C)を含有する。重合開始剤(C)としては、特に限定されないが、活性エネルギー線によりラジカルを発生するラジカル開始剤、光アニオン開始剤、レドックス系開始剤などがあげられる。これらの中では、入手性の点から、活性エネルギー線および/または熱によりラジカルを発生するラジカル開始剤(G)が好ましく、なかでも、反応性の点から光ラジカル開始剤(g1)がより好ましい。
光ラジカル開始剤(g1)としては、特に限定されないが、例えば、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノン、キサントール、フルオレイン、ベンズアルデヒド、アンスラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−メチルアセトフェノン、3−ペンチルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4−メトキシアセトフェン、3−ブロモアセトフェノン、4−アリルアセトフェノン、p−ジアセチルベンゼン、3−メトキシベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−クロロ−4’−ベンジルベンゾフェノン、3−クロロキサントーン、3,9−ジクロロキサントーン、3−クロロ−8−ノニルキサントーン、ベンゾイル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケトン、ベンジルメトキシケタール、2−クロロチオキサントーン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1などが挙げられる。これらの中でも、タック改善性があるという点で、フェニルケトン系化合物が好ましい。
また、UV照射時の深部硬化性に優れるアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤も配合することができる。アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−イソブチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−イソブチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられ、好ましくは、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフォスフィンオキサイドである。上記の光ラジカル開始剤は、単独で用いてもよく2種以上を混合して用いても良い。なかでも、反応性が高いことから、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドが好ましい。
本発明の粘着剤組成物では、上記アシルホスフィンオキサイドおよびフェニルケトン系化合物を併用することもできる。
光ラジカル開始剤(g1)の添加量は、特に制限されないが、重合体(A)100重量部に対し、0.001重量部から10重量部が好ましい。光ラジカル開始剤(g1)の添加量がこの範囲を下回ると、十分な硬化性が得られない可能性が有り、また、添加量がこの範囲を上回ると硬化物に影響を及ぼす可能性がある。なお、光ラジカル開始剤(g1)の混合物が使用される場合には、混合物の合計量が上記範囲内にあることが好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、ラジカル捕捉剤を含有していても良い。ここで言うラジカル捕捉剤とは、一般に、酸化防止剤、光安定剤と呼ばれるものなどを含む。
酸化防止剤としては、特に限定されず、例えば、ヒンダードフェノール系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系の酸化防止剤があげられ、これらの中でも、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。同様に、チヌビン622LD,チヌビン144,CHIMASSORB944LD,CHIMASSORB119FL(以上、いずれもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製);MARK LA−57,MARK LA−62,MARK LA−67,MARK LA−63,MARK LA−68(以上、いずれも旭電化工業株式会社製);サノールLS−770,サノールLS−765,サノールLS−292,サノールLS−2626,サノールLS−1114,サノールLS−744(以上、いずれも三共株式会社製)に示されたヒンダードアミン系光安定剤を使用することもできる。酸化防止剤の具体例は、特開平4−283259号公報や特開平9−194731号公報にも記載されている。酸化防止剤の使用量は、重合体(A)100重量部に対して、0.1重量部から10重量部の範囲で使用するのが良く、さらに好ましくは、0.2重量部から5重量部である。使用量がこれよりも少ない場合は、十分な効果が得られない可能性が有り、使用量がこれよりも多い場合は、経済的に不利になるだけでなく、光ラジカル開始剤より発生したラジカルを酸化防止剤が補足し、硬化物の硬化不良が発生し、硬化物が良好な物性を発現しない可能性がある。
光安定剤としてベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系化合物などがあげられ、これらの中でも、ヒンダードアミン系化合物が好ましい。光安定剤の使用量は、重合体(A)100重量部に対して、0.1重量部から10重量部の範囲で使用するのが好ましく、0.2重量部から5重量部がより好ましい。使用量がこれよりも少ない場合は、十分な効果が得られない可能性が有り、使用量がこれよりも多い場合は、経済的に不利になる可能性があるだけでなく、光ラジカル開始剤より発生したラジカルを酸化防止剤が補足し、硬化物の硬化不良が発生し、硬化物が良好な物性を発現しない可能性がある。光安定剤の具体例は特開平9−194731号公報にも示されている。
本発明の粘着剤組成物は、物性の調整、性状の調節などの目的により、可塑剤を含有していても良い。可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ(2−エチルヘキシル)フタレート、ブチルベンジルフタレートなどのフタル酸エステル類;ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケートなどの非芳香族二塩基酸エステル類;ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエートなどのポリアルキレングリコールのエステル類;トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェートなどのリン酸エステル類;塩化パラフィン類;アルキルジフェニル、部分水添ターフェニルなどの炭化水素系油などを単独、または2種以上混合して使用することができるが、必ずしも必要とするものではない。
本発明の粘着剤組成物には、各種支持体(プラスチックフィルム、紙など)に対する接着性を向上させるために各種接着性改良剤を添加しても良い。例示するならば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシランなどのアルキルアルコキシシラン類;ジメチルジイソプロペノキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシランなどのアルキルイソプロペノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノ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トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランなどの官能基を有するアルコキシシラン類;シリコーンワニス類;ポリシロキサン類などである。
接着性改良剤の使用量は、重合体(A)100重量部に対して、0.1重量部から50重量部の範囲で使用するのが好ましく、1重量部から5重量部がより好ましい。使用量がこれよりも少ない場合は、十分な効果が得られない可能性が有り、使用量がこれよりも多い場合は、得られる硬化物の機械物性が低下する可能性がある。
本発明の粘着剤組成物は、活性エネルギー線によって硬化させることができる。
活性エネルギー線としては、光(UV)、または、電子線が挙げられ、活性エネルギー線源としては、特に限定されないが、使用する光重合開始剤の性質に応じて、例えば、高圧水銀灯、低圧水銀灯、電子線照射装置、ハロゲンランプ、発光ダイオード、半導体レーザー、メタルハライドランプなどがあげられる。
その硬化温度は、0℃〜150℃が好ましく、5℃〜120℃がより好ましい。その他の開始剤として、レドックス系開始剤を併用する場合、その硬化温度は、−50℃〜250℃が好ましく、0℃〜180℃がより好ましい。
熱により硬化させる場合、その硬化温度は、30℃〜200℃が好ましく、80℃〜180℃がより好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、テープ、シート、ラベル、箔などに広く適用することができる。例えば、合成樹脂製または変成天然物製のフィルム、紙、あらゆる種類の布、金属箔、金属化プラスチック箔、アスベストまたはガラス繊維布などの基質材料に、ペースト状、溶剤型、エマルション型、または、ホットメルト型などの形で前記粘着剤組成物を塗布し、活性エネルギー線により硬化させれば良い。
以下に、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら制限を受けるものではない。
(合成例1)
分子量約2,000のポリオキシプロピレンジオールを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、末端が水酸基である数平均分子量28,500(送液システム:東ソー製HLC−8120GPC、カラム:東ソー製TSK−GEL Hタイプ、溶媒としてTHFを用いて測定したポリスチレン換算分子量)のポリプロピレンオキシド(a−1)を得た。
水酸基を有するポリプロピレンオキシド(a−1)100重量部に対し、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシ0.02重量部、ジブチル錫ビス(メルカプト酸エステル)(F−1)(日東化成(株)製ネオスタンU−360)50ppm、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(E−1)(昭和電工(株)製カレンズAOI)1.3重量部を加え、90℃で1時間攪拌した。H−NMR(Bruker製AvanceIII 400MHz NMRシステム)による測定により、ポリプロピレンオキシド(a−1)の水酸基に由来するピークが消失するとともに、カルバメート基が結合した炭素上のプロトンに由来するピーク(4.91ppm(多重線))が現れ、(メタ)アクリロイル系置換基を末端に有するポリプロピレンオキシド(A−1)が得られたことを確認した。
H−NMRスペクトルにおいて、主鎖中のメチル基に由来するピークの積分値とアクリロイル基に由来するピークの積分値の比から算出した(メタ)アクリロイル系置換基の導入率は90%であった。これによりポリプロピレンオキシド(A−1)は1分子あたり平均して、1.8個の(メタ)アクリロイル系置換基を含有することがわかった。また、GPCにより求めた分子量は28,500であった。
(実施例1、2)
ポリプロピレンオキシド(A−1)に、トルエンに溶解させた粘着付与樹脂(B−1)を添加した後、100℃にてトルエンを減圧留去した。得られた混合物をミニカップに加え、光ラジカル開始剤(g1−1)と(g1−2)の混合物を添加し、スパチュラにてよく攪拌することで、粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物をポリエチレンテレフタレートフィルム(幅25mm、厚さ50μm)上に、組成物の厚みが70μmになるように、アプリケーターを用いて塗布した。得られたフィルムをフュージョンUVシステム製UV照射装置(機種:LIGHT HAMMER 6、光源:水銀灯ランプ、積算光量:2000mJ/cm)にて照射を行い、粘着テープを作製した。
照射後、すぐに、得られた粘着テープを表面が240番耐水研磨紙にて研磨されたステンレス鋼板SUS#304((株)エンジニアリングテストサービス製)に2kgの圧着ローラーを用いて貼付した。貼付直後、島津製オートグラフ(AG−2000A)を用いて、23℃、65RH、剥離速度300mm/minの条件で、180度剥離試験を行い、粘着力を測定した。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例3)
ポリプロピレンオキシド(A−1)に、トルエンに溶解させた粘着付与樹脂(B−1)を添加した後、100℃にてトルエンを減圧留去した。得られた混合物をミニカップに加え、(メタ)アクリル系モノマー(d1−1)、および、光ラジカル開始剤(g1−1)と(g1−2)の混合物を添加し、スパチュラにてよく攪拌することで、粘着剤組成物を得た。
以下、実施例1、2と同様の方法によって粘着テープを作製した。また、実施例1と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例4)
アクリル系モノマー(d1−2)を使用する以外は、実施例3と同様の方法で粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例5)
アクリル系モノマー(d1−3)を使用する以外は、実施例3と同様の方法で粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例6)
アクリル系モノマー(d1−2)と(d1−3)を併用する以外は、実施例3と同様の方法で粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例7)
アクリル系モノマー(d1−3)と(d1−4)を併用する以外は、実施例3と同様の方法で粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例8)
粘着付与樹脂(B−1)と(B−2)を併用する以外は、実施例1と同様の方法で粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(実施例9)
粘着付与樹脂(B−1)と(B−2)を併用する以外は、実施例3と同様の方法で粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(比較例1)
粘着付与樹脂(B−1)を添加しないこと以外は、実施例1と同様の方法により、粘着剤組成物、および、粘着テープを作製した。また、実施例1、2と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
(比較例2)
ミニカップ中のポリプロピレンオキシド(A−1)に、(メタ)アクリル系モノマー(d1−1)、および、光ラジカル開始剤(g1−1)と(g1−2)の混合物を添加し、スパチュラにてよく攪拌することで、粘着剤組成物を得た。
以下、実施例1と同様の方法によって粘着テープを作製した。また、実施例1と同様の条件で、剥離試験を行った。
粘着剤組成物の配合量、および、剥離試験の結果を表1に記載する。
Figure 2012107140
実験例1〜5の組成物から得られた粘着テープは、比較例に比べ、強い粘着力を示した。このことから、ポリオキシアルキレン系重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、重合開始剤(C)を含有する本発明の粘着剤組成物により、優れた粘着力を示す粘着剤が得られることが明らかとなった。

Claims (17)

  1. 一般式(1):
    −Z−C(=O)−C(R)=CH (1)
    (式中、Rは水素原子、または、炭素数1〜20の炭化水素基、Zは2価の有機基である。)で表される置換基を分子内に平均1個以上有する数平均分子量が3,000以上のポリオキシアルキレン系重合体(A)、粘着付与樹脂(B)、および、重合開始剤(C)を含有する粘着剤組成物。
  2. 粘着付与樹脂(B)の添加量が、ポリオキシアルキレン系重合体(A)100重量部に対し、20重量部から80重量部である請求項1に記載の粘着剤組成物。
  3. 粘着付与樹脂(B)がテルペン系樹脂である請求項1または2に記載の粘着剤組成物。
  4. 粘着付与樹脂(B)がテルペンフェノール樹脂である請求項1または2に記載の粘着剤組成物。
  5. 一般式(1)のZが酸素原子である請求項1から4のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  6. 一般式(1)のZが一般式(2):
    −NH−C(=O)−O−R−O− (2)
    (式中、Rは2価の炭化水素基である。)で表される基である請求項1から4のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  7. 一般式(1)のZが一般式(3):
    −O−C(=O)−NH−R−O− (3)
    (式中、Rは前記と同じ。)で表される基である請求項1から4のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  8. 一般式(1)で表される置換基が水酸基を有するポリオキシアルキレン系重合体(a)と一般式(4):
    O=C=N−R−O−C(=O)−C(R)=CH (4)
    (式中、R、Rは前記と同じ。)で表されるイソシアネート系化合物(E)をジブチル錫(メルカプト酸エステル)(F)の存在下で反応させることにより得られる請求項7に記載の粘着剤組成物。
  9. が水素原子である請求項1から8のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  10. がエチレン基である請求項6から9のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  11. ポリオキシアルキレン系重合体(A)がポリオキシプロピレン系重合体である請求項1から10のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  12. 重合開始剤(C)が活性エネルギー線によりラジカルを発生するラジカル開始剤(G)である請求項1から11のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  13. ラジカル開始剤(G)が光によりラジカルを発生する光ラジカル開始剤(g1)である請求項12に記載の粘着剤組成物。
  14. 光ラジカル開始剤(g1)の添加量が、ポリオキシアルキレン系重合体(A)100重量部に対し、0.001重量部から10重量部である請求項13に記載の粘着剤組成物。
  15. 重合性置換基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー(D)を含有する請求項1から14のいずれか1項に記載の粘着剤組成物。
  16. 重合性置換基を有するモノマーおよび/またはオリゴマー(D)が分子量500以下の(メタ)アクリル系モノマー(d1)である請求項15に記載の粘着剤組成物。
  17. 請求項1から16のいずれかに記載の粘着剤組成物に、活性エネルギー線を照射させることにより得られる粘着剤。
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