JP2014074179A - アクリル系粘着剤組成物およびアクリル系粘着テープ - Google Patents

アクリル系粘着剤組成物およびアクリル系粘着テープ Download PDF

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Abstract

【課題】アクリル系粘着テープの接着性を向上させる。
【解決手段】アクリル系粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー(A)と、三環以上の脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含み、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)と、を含む。この(メタ)アクリル系モノマーは、たとえば、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルである。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、三環以上の脂環式構造を有する脂環式炭化水素基である]
【選択図】なし

Description

本発明は、アクリル系粘着剤組成物およびアクリル系粘着テープに関する。
従来、アクリル系粘着剤層を有するアクリル系粘着テープは、耐光性、耐候性、耐油性等に優れ、また、粘着力、耐反撥性、および保持特性(凝集力)等の接着性、および耐熱性、耐候性等の耐老化性に優れているため、広く用いられている。特に、このような特性を有するアクリル系粘着テープは、家電製品、建材、自動車内装・外装材などの各種産業分野における接合材料として幅広く使用されている。そのため、アクリル系粘着テープには、ステンレスやアルミ等の金属材料や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等の各種プラスチック材料、あるいはガラス材料などの様々な被着体(接合対象物)に対して、高い信頼性をもって接着することが求められている。
アクリル系粘着テープの被着体に対する接着性を高める手法としては、アクリル系粘着剤層を構成するアクリル系粘着剤組成物に粘着付与樹脂(粘着付与剤)を添加する方法が知られている。特許文献1および2には、アクリル系ポリマーに粘着付与樹脂としてロジンや水添石油樹脂を添加したアクリル系粘着剤組成物が開示されている。
特開平6−207151号公報 特表平11−504054号公報
アクリル系粘着テープには、被着体への接着性の向上が常に求められており、特に、家電製品、建材、自動車内装・外装材などに多く用いられる、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂に代表される低極性被着体に対する接着性の向上が強く求められている。これに対し、ロジンなどの粘着付与樹脂を添加した上述のアクリル系粘着剤組成物では、アクリル系粘着テープの低極性被着体に対する接着性を向上させたいという要求に十分に応えられていない場合があった。
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクリル系粘着テープの接着性を向上させることができる技術を提供することにある。
本発明のある態様は、アクリル系粘着剤組成物である。当該アクリル系粘着剤組成物は、アクリル系ポリマー(A)と、三環以上の脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含み、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)と、を含むことを特徴とする。
この態様のアクリル系粘着剤組成物によれば、アクリル系粘着テープの接着性を向上させることができる。
上記態様のアクリル系粘着剤組成物において、(メタ)アクリル系モノマーは、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルであってもよい。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、三環以上の脂環式構造を有する脂環式炭化水素基である]
また、上記態様のアクリル系粘着剤組成物において、脂環式炭化水素基は、橋かけ環構造を有してもよい。また、(メタ)アクリル系重合体(B)の含有量がアクリル系ポリマー(A)100重量部に対して2〜70重量部であってもよい。
本発明の他の態様は、アクリル系粘着テープである。当該アクリル系粘着テープは、上述したいずれかの態様のアクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有することを特徴とする。
本発明によれば、アクリル系粘着テープの接着性を向上させることができる。
本実施形態に係るアクリル系粘着剤組成物は、粘着性組成物としてのアクリル系ポリマー(A)と、粘着付与樹脂としての重量平均分子量が1000以上30000未満である(メタ)アクリル系重合体(B)(以下、適宜、(メタ)アクリル系重合体(B)と称する)とを含む。以下、アクリル系ポリマー(A)および(メタ)アクリル系重合体(B)について詳述する。
[アクリル系ポリマー(A)]
アクリル系ポリマー(A)は、例えば、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルをモノマー単位として約50重量%以上含有する。また、アクリル系ポリマー(A)は、炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが単独で、または2種以上が組み合わされた構成とすることができる。アクリル系ポリマー(A)は、重合開始剤とともに、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを重合(たとえば、溶液重合、エマルション重合、UV重合)させることにより得ることができる。
炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、アクリル系ポリマー(A)を調整するためのモノマー成分全量に対して約50重量%以上99.9重量%以下、好ましくは約60重量%以上95重量%以下、より好ましくは約70重量%以上85重量%以下である。
炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、たとえば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル(2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート)、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル等の(メタ)アクリル酸C1−20アルキルエステル[好ましくは(メタ)アクリル酸C2−14アルキルエステル、さらに好ましくは(メタ)アクリル酸C2−10アルキルエステル]等が挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとはアクリル酸アルキルエステルおよび/またはメタクリル酸アルキルエステルをいい、「(メタ)・・・」は全て同様の意味である。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外の(メタ)アクリル酸エステルとしては、たとえば、
シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;
フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル;
テルペン化合物誘導体アルコールから得られる(メタ)アクリル酸エステル
等が挙げられる。
なお、アクリル系ポリマー(A)は、凝集力、耐熱性、架橋性等の改質を目的として、必要に応じて、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能な、他のモノマー成分(共重合性モノマー)を含んでいてもよい。したがって、アクリル系ポリマー(A)は、主成分としての(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共に、共重合性モノマーを含んでいてもよい。共重合性モノマーとしては、極性基を有するモノマーを好適に使用することができる。
共重合性モノマーの具体的な例としては、
アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル等の水酸基含有モノマー;
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有モノマー;
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等のスルホン酸基含有モノマー;
2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー;
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(n−ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ(t−ブチル)(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−エチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−アクリロイルモルホリン等の(N−置換)アミド系モノマー;
N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシヘキサメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;
N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;
N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルへキシルイタコンイミド、N−シクロへキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;
N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−(メタ)アクリロイル−2−ピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルモルホリン、N−ビニル−2−ピペリドン、N−ビニル−3−モルホリノン、N−ビニル−2−カプロラクタム、N−ビニル−1,3−オキサジン−2−オン、N−ビニル−3,5−モルホリンジオン、N−ビニルピラゾール、N−ビニルイソオキサゾール、N−ビニルチアゾール、N−ビニルイソチアゾール、N−ビニルピリダジン等の窒素含有複素環系モノマー;
N−ビニルカルボン酸アミド類;
N−ビニルカプロラクタム等のラクタム系モノマー;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノアクリレートモノマー;
(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;
(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等の(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;
スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系モノマー;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有アクリル系モノマー;
(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ポリプロピレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール等のグリコール系アクリルエステルモノマー;
(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素原子含有(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等の複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子等を有するアクリル酸エステル系モノマー;
イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;
ビニルトルエン、スチレン等の芳香族ビニル化合物;
エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィンまたはジエン類;
ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類;
塩化ビニル;
(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル等(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;
ビニルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有モノマー;
シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のイミド基含有モノマー;
2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基含有モノマー;
アクリロイルモルホリン;
等が挙げられる。なお、これらの共重合性モノマーは単独でまたは2種以上を組み合わせて使用できる。
アクリル系ポリマー(A)が、主成分としての(メタ)アルキル酸アルキルエステルと共に共重合性モノマーを含有する場合、カルボキシル基含有モノマーを好適に使用することができる。その中でも、アクリル酸を好適に使用することができる。共重合性モノマーの使用量としては、特に制限されないが、通常、前記アクリル系ポリマー(A)を調整するためのモノマー成分全量に対して、共重合性モノマーを約0.1〜約40重量%、好ましくは約0.5〜約30重量%、さらに好ましくは約1〜約20重量%含有することができる。
共重合性モノマーを約0.1重量%以上含有することで、アクリル系粘着剤組成物で形成された粘着剤層を有するアクリル系粘着テープまたはシートの凝集力の低下を防ぎ、高いせん断力を得ることができる。また、共重合性モノマーの含有量を約40重量%以下とすることで、凝集力が高くなり過ぎるのを防ぎ、常温(25℃)でのタック感を向上させることができる。
また、アクリル系ポリマー(A)には、形成するアクリル系粘着剤組成物の凝集力を調整するために必要に応じて多官能性モノマーを含有してもよい。
多官能性モノマーとしては、たとえば、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートを好適に使用することができる。多官能(メタ)アクリレートは、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
多官能性モノマーの使用量としては、その分子量や官能基数等により異なるが、アクリル系ポリマー(A)を調整するためのモノマー成分全量に対して、約0.01〜約3.0重量%、好ましくは約0.02〜約2.0重量%であり、さらに好ましくは約0.03〜約1.0重量%となるように添加する。
多官能性モノマーの使用量が、アクリル系ポリマー(A)を調整するためのモノマー成分全量に対して約3.0重量%を超えると、たとえば、アクリル系粘着剤組成物の凝集力が高くなりすぎ、接着力が低下したりする場合等がある。一方、約0.01重量%未満であると、たとえば、アクリル系粘着剤組成物の凝集力が低下する場合等がある。
<重合開始剤>
アクリル系ポリマー(A)の調製に際して、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)等の重合開始剤を用いた熱や紫外線による硬化反応を利用して、アクリル系ポリマー(A)を容易に形成することができる。特に、重合時間を短くすることができる利点等から、光重合開始剤を好適に用いることができる。重合開始剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
熱重合開始剤としては、たとえば、アゾ系重合開始剤(たとえば、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4´−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2´−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´−アゾビス(N,N´−ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライド等);過酸化物系重合開始剤(たとえば、ジベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペルマレエート、過酸化ラウロイル等);レドックス系重合開始剤等が挙げられる。
熱重合開始剤の使用量としては、特に制限されず、従来、熱重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
光重合開始剤としては、特に制限されないが、たとえば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等を用いることができる。
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、たとえば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[商品名:イルガキュア651、チバスペシャルティケミカルズ社製]、アニソールメチルエーテル等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、たとえば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名:イルガキュア184、チバスペシャルティケミカルズ社製]、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン[商品名:イルガキュア2959、チバスペシャルティケミカルズ社製]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[商品名:ダロキュア1173、チバスペシャルティケミカルズ社製]、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、たとえば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、たとえば、2−ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、たとえば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム等が挙げられる。
また、ベンゾイン系光重合開始剤には、たとえば、ベンゾイン等が含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、たとえば、ベンジル等が含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤には、たとえば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が含まれる。ケタール系光重合開始剤には、たとえば、ベンジルジメチルケタール等が含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、たとえば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が含まれる。
アシルフォスフィン系光重合開始剤としては、たとえば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、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)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−t−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジブトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)(2,4−ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−4−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,3,5,6−テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、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ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメチトキシベンゾイル−2,4,6−トリメチルベンゾイル−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10−ビス[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、トリ(2−メチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、などが挙げられる。
光重合開始剤の使用量は、特に制限されないが、たとえば、アクリル系ポリマー(A)を調整するモノマー成分100重量部に対して約0.01〜約5重量部、好ましくは約0.05〜約3重量部の範囲内の量で配合される。
ここで、光重合開始剤の使用量が約0.01重量部より少ないと、重合反応が不十分になる場合がある。光重合開始剤の使用量が約5重量部を超えると、光重合開始剤が紫外線を吸収することにより、紫外線が粘着剤層内部まで届かなくなる場合がある。この場合、重合率の低下を生じたり、生成するポリマーの分子量が小さくなってしまう。そして、これにより、形成される粘着剤層の凝集力が低くなり、粘着剤層をフィルムから剥離する際に、粘着剤層の一部がフィルムに残り、フィルムの再利用ができなくなる場合がある。なお、光重合性開始剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
凝集力を調整するには、上述の多官能性モノマー以外に架橋剤を用いることも可能である。架橋剤は、通常用いる架橋剤を使用することができ、たとえば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、シラン系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等を挙げることができる。特に、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤を好適に使用することができる。
具体的には、イソシアネート系架橋剤の例としては、トリレンジイソシアネート、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、キシリレンジイソシアネート、水添キシ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、水添ジフェニルメタ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、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、および、これらとトリメチロールプロパン等のポリオールとのアダクト体を挙げることができる。
エポキシ系架橋剤としては、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレングリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミンおよび1,3−ビス(N,N’−ジアミングリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等を挙げることができる。
本実施形態において、アクリル系ポリマー(A)は、前記モノマー成分と重合開始剤を配合した混合物に紫外線(UV)を照射させて、モノマー成分を一部重合させた部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)として調整することもできる。アクリル系ポリマーシロップに、後述する(メタ)アクリル系重合体(B)を配合してアクリル系粘着剤組成物を調整し、この粘着剤組成物を所定の被塗布体に塗布し、紫外線を照射させて重合を完結させることもできる。また、アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量(Mw)は、例えば、30000〜5000000である。
[(メタ)アクリル系重合体(B)]
(メタ)アクリル系重合体(B)は、アクリル系ポリマー(A)よりも重量平均分子量が小さい重合体であり、粘着付与樹脂として機能し、かつUV重合の際に重合阻害を起こしにくいという利点を有する。(メタ)アクリル系重合体(B)は、三環以上の脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含み、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体である。三環以上の脂環式構造のような嵩高い構造を(メタ)アクリル系重合体(B)に持たせることで、ポリエチレンやポリプロピレン等からなる低極性被着体に対するアクリル系粘着剤組成物の接着性を顕著に向上させることができる。
(メタ)アクリル系重合体(B)を構成する(メタ)アクリル系モノマーは、たとえば、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルである。
CH=C(R)COOR (1)
[式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、三環以上の脂環式構造を有する脂環式炭化水素基である]
脂環式炭化水素基は、橋かけ環構造等の立体構造を有することが好ましい。このように、橋かけ環構造を有する三環以上の脂環式構造を(メタ)アクリル系重合体(B)に持たせることで、アクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着テープ)の接着性をより向上させることができる。特に、ポリプロピレンなどの低極性被着体に対する粘着力をより顕著に向上させることができる。さらに、耐反撥特性と保持特性との両立を図ることができる。すなわち、橋かけ環構造を有する三環以上の脂環式構造を(メタ)アクリル系重合体(B)に持たせることで、粘着力と、耐反撥特性と、保持特性とを高い次元で兼ね備えたアクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着テープ)を得ることができる。このような特性が得られる理由は、橋かけ環構造を有する三環以上の脂環式構造のような嵩高い構造を含むことで、アクリル系粘着剤組成物(アクリル系粘着テープ)中の未架橋成分の凝集力が高まるためであると推測される。橋かけ環構造を有する脂環式炭化水素基としては、たとえば、下記式(2a)で表されるジシクロペンタニル基、下記式(2b)で表されるジシクロペンテニル基、下記式(2c)で表されるアダマンチル基、下記式(2d)で表されるトリシクロペンタニル基、下記式(2e)で表されるトリシクロペンテニル基等を挙げることができる。なお、(メタ)アクリル系重合体(B)の合成の際にUV重合を採用する場合には、重合阻害を起こしにくいという点で、橋かけ環構造を有する三環以上の脂環式構造を持った(メタ)アクリル系モノマーの中でも特に、下記式(2a)で表されるジシクロペンタニル基や、下記式(2c)で表されるアダマンチル基、下記式(2d)で表されるトリシクロペンタニル基等の飽和構造を有した(メタ)アクリル系モノマーを(メタ)アクリル系重合体(B)を構成するモノマーとして好適に用いることができる。
Figure 2014074179
また、このような橋かけ環構造を有する三環以上の脂環式構造を持つ(メタ)アクリル系モノマーの例としては、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、トリシクロペンタニルメタクリレート、トリシクロペンタニルアクリレート、1−アダマンチルメタクリレート、1−アダマンチルアクリレート、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、2−エチル−2−アダマンチルメタクリレート、2−エチル−2−アダマンチルアクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルを挙げることができる。この(メタ)アクリル系モノマーは、単独であるいは組み合わせて使用することができる。
なお、(メタ)アクリル系重合体(B)は、必要に応じて、前記(メタ)アクリル系モノマーと共重合可能な他のモノマー成分(共重合性モノマー)を含んでもよい。すなわち、(メタ)アクリル系重合体(B)は、主成分としての三環以上の脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーと共に、共重合性モノマーを含んでもよい。
共重合性モノマーの例としては、
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニルのような(メタ)アクリル酸の脂環族アルコールとのエステル;
(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジルのような(メタ)アクリル酸アリールエステル;
テルペン化合物誘導体アルコールから得られる(メタ)アクリル酸エステル;
等の(メタ)アクリル酸エステルを挙げることができる。このような(メタ)アクリル酸エステルは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
また、他の共重合性モノマーの例としては、
(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシプロピルのような(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;
(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩等の塩;
エチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、プロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステルのような(ポリ)アルキレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステルモノマー;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリル酸エステルのような多価(メタ)アクリル酸エステルモノマー;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;
塩化ビニリデン、(メタ)アクリル酸−2−クロロエチルのようなハロゲン化ビニル化合物;
2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンのようなオキサゾリン基含有重合性化合物;
(メタ)アクリロイルアジリジン、(メタ)アクリル酸−2−アジリジニルエチルのようなアジリジン基含有重合性化合物;
アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸−2−エチルグリシジルエーテルのようなエポキシ基含有ビニルモノマー;
(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)アクリル酸とポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールとのモノエステル、ラクトン類と(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチルとの付加物のようなヒドロキシル基含有ビニルモノマー;
フッ素置換(メタ)アクリル酸アルキルエステルのような含フッ素ビニルモノマー;
アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチルアクリレート、カルボキシペンチルアクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等のカルボキシル基含有モノマー;
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等のスルホン酸基含有モノマー;
2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート等のリン酸基含有モノマー;
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物基含有モノマー;
2−クロルエチルビニルエーテル、モノクロロ酢酸ビニルのような反応性ハロゲン含有ビニルモノマー;
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物系モノマー;
(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−エチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−アクリロイルモルホリンのようなアミド基含有ビニルモノマー;
N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシヘキサメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド系モノマー;
N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド系モノマー;
N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルへキシルイタコンイミド、N−シクロへキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド系モノマー;
N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール、N−(メタ)アクリロイル−2−ピロリドン、N−(メタ)アクリロイルピペリジン、N−(メタ)アクリロイルピロリジン、N−ビニルモルホリン、N−ビニルピラゾール、N−ビニルイソオキサゾール、N−ビニルチアゾール、N−ビニルイソチアゾール、N−ビニルピリダジン等の窒素含有複素環系モノマー;
N−ビニルカルボン酸アミド類;
N−ビニルカプロラクタム等のラクタム系モノマー;
(メタ)アクリロニトリル等のシアノアクリレートモノマー;
(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸アミノアルキル系モノマー;
シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のイミド基含有モノマー;
2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基含有モノマー;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチルメタクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル等の水酸基含有モノマー;
(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、フッ素原子含有(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等の複素環、ハロゲン原子、ケイ素原子等を有するアクリル酸エステル系モノマー;
イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;
エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィンまたはジエン類;
ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類;
塩化ビニル;
ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、2−メトキシエトキシトリメトキシシランのような有機ケイ素含有ビニルモノマー;
その他、ビニル基を重合したモノマー末端にラジカル重合性ビニル基を有するマクロモノマー類
等を挙げることができる。これらのモノマーは、単独であるいは組み合わせて前記(メタ)アクリル系モノマーと共重合させることができる。
さらに(メタ)アクリル系重合体(B)は、エポキシ基またはイソシアネート基と反応性を有する官能基が導入されていてもよい。このような官能基の例としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基を挙げることができ、(メタ)アクリル系重合体(B)を製造する際にこうした官能基を有するモノマーを使用(共重合)することが好ましい。
(メタ)アクリル系重合体(B)の重量平均分子量は、1000以上30000未満、好ましくは1500以上20000未満、さらに好ましくは2000以上10000未満である。分子量が30000以上であると、粘着テープにおける粘着力の向上効果が充分には得られない場合がある。また、1000未満であると、低分子量となるため粘着テープの粘着力や保持特性の低下を引き起こす場合がある。
重量平均分子量の測定は、GPC法によりポリスチレン換算して求めることができる。具体的には東ソー株式会社製のHPLC8020に、カラムとしてTSKgelGMH−H(20)×2本を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速約0.5ml/分の条件にて測定される。
(メタ)アクリル系重合体(B)の含有量は、アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して2〜70重量部であることが好ましく、5〜50重量部であることがより好ましい。(メタ)アクリル系重合体(B)を70重量部を超えて添加すると、本実施形態に係るアクリル系粘着剤組成物で形成した粘着剤層の弾性率が高くなり低温での接着性が悪くなったり、室温においても粘着力を発現しなくなる場合がある。また、添加量が2部より少ない場合はその効果が得られない場合がある。
(メタ)アクリル系重合体(B)は、ガラス転移温度(Tg)が約20℃以上300℃以下、好ましくは約30℃以上300℃以下、さらに好ましくは約40℃以上300℃以下であることが望ましい。ガラス転移温度(Tg)が約20℃未満であると粘着剤層の室温以上での凝集力が低下し、保持特性や高温での接着性が低下する場合がある。本実施形態において、(メタ)アクリル系重合体(B)のモノマー成分として含めることが可能な代表的な材料のガラス転移温度を表1に示す。表1に示すガラス転移温度は、文献、カタログ等に記載された公称値であるか、あるいは、下記式(3)(Fox式)に基づいて計算された値である。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn (3)
[式(3)中、Tgは(メタ)アクリル系重合体(B)のガラス転移温度(単位:K)、Tgi(i=1、2、・・・n)はモノマーiがホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(単位:K)、Wi(i=1、2、・・・n)はモノマーiの全モノマー成分中の重量分率を表す。]
上記式(3)は、(メタ)アクリル系重合体(B)が、モノマー1、モノマー2、・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。
Figure 2014074179
表1中の略語は以下の化合物を示す。
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
DCPA:ジシクロペンタニルアクリレート
IBXMA:イソボルニルメタクリレート
IBXA:イソボルニルアクリレート
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
MMA:メチルメタクリレート
ADMA:1―アダマンチルメタクリレート
ADA:1―アダマンチルアクリレート
DCPMA/IBXMA40:DCPMA60重量部とIBXMA40重量部の共重合体
DCPMA/MMA40:DCPMA60重量部とMMA40重量部の共重合体
DCPMA/MMA60:DCPMA40重量部とMMA60重量部の共重合体
IBXMA/MMA60:IBXMA40重量部とMMA60重量部の共重合体
ADMA/MMA40:ADMA60重量部とMMA40重量部の共重合体
ADA/MMA40:ADA60重量部とMMA40重量部の共重合体
<(メタ)アクリル系重合体(B)の作製方法>
(メタ)アクリル系重合体(B)は、たとえば、上述した構造を有する(メタ)アクリル系モノマーを、溶液重合法やバルク重合法、乳化重合法、懸濁重合、塊状重合等により重合することで作製することができる。
<(メタ)アクリル系重合体(B)の分子量の調整方法>
(メタ)アクリル系重合体(B)の分子量を調整するためにその重合中に連鎖移動剤を用いることができる。使用する連鎖移動剤の例としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、メルカプトエタノール等のメルカプト基を有する化合物;チオグリコール酸、チオグリコール酸エチル、チオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸ブチル、チオグリコール酸t−ブチル、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、チオグリコール酸デシル、チオグリコール酸ドデシル、エチレングリコールのチオグリコール酸エステル、ネオペンチルグリコールのチオグリコール酸エステル、ペンタエリスリトールのチオグリコール酸エステルが挙げられる。
連鎖移動剤の使用量としては、特に制限されないが、通常、(メタ)アクリル系モノマー100重量部に対して、連鎖移動剤を約0.1〜約20重量部、好ましくは、約0.2〜約15重量部、さらに好ましくは約0.3〜約10重量部含有する。このように連鎖移動剤の添加量を調整することで、好適な分子量の(メタ)アクリル系重合体(B)を得ることができる。なお、連鎖移動剤は単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本実施形態に係るアクリル系粘着剤組成物は、上述したアクリル系ポリマー(A)および(メタ)アクリル系重合体(B)を必須成分として含有し、粘着剤組成物の分野において一般的な各種の添加剤を任意成分として含有し得る。かかる任意成分としては、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、酸化防止剤、レベリング剤、安定剤、防腐剤等が例示される。このような添加剤は、従来公知のものを常法により使用することができる。
続いて、上述の組成を有するアクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有するアクリル系粘着テープ(あるいはアクリル系粘着シート)の構造について説明する。
本実施形態に係るアクリル系粘着テープは、アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を備える。アクリル系粘着テープは、かかる粘着剤層をシート状基材(支持体)の片面または両面に固定的に、すなわち当該基材から粘着剤層を分離する意図なく、設けた、いわゆる基材付き粘着テープであってもよく、あるいは該粘着剤層を、剥離ライナー(剥離紙、表面に剥離処理を施した樹脂シート等)のような剥離性を有する基材上に設けた、貼付時に粘着剤層を支持する基材が除去される形態である、いわゆる基材レス粘着テープであってもよい。ここでいう粘着テープの概念には、粘着シート、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、粘着剤層は連続的に形成されたものに限定されず、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。
上記基材としては、例えば、
ポリプロピレンフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルム;
ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等のフォーム基材;
クラフト紙、クレープ紙、和紙等の紙;
綿布、スフ布等の布;
ポリエステル不織布、ビニロン不織布等の不織布;
アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;
等を、粘着テープの用途に応じて適宜選択して用いることができる。上記プラスチックフィルムとしては、無延伸フィルムおよび延伸(一軸延伸または二軸延伸)フィルムのいずれも使用可能である。また、基材のうち粘着剤層が設けられる面には、下塗剤の塗付、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。基材の厚みは目的に応じて適宜選択できるが、一般的には概ね10μm〜500μm(典型的には10μm〜200μm)程度である。
粘着剤層は、アクリル系粘着剤組成物の硬化層であり得る。すなわち、該粘着剤層は、アクリル系粘着剤組成物を適当な基材に付与(例えば、塗布)した後、硬化処理を適宜施すことにより形成され得る。二種以上の硬化処理(乾燥、架橋、重合等)を行う場合、これらは、同時に、または多段階に行うことができる。部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ)を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、最終的な共重合反応が行われる(部分重合物を更なる共重合反応に供して完全重合物を形成する)。例えば、光硬化性の粘着剤組成物であれば、光照射が実施される。必要に応じて、架橋、乾燥等の硬化処理が実施されてもよい。例えば、光硬化性粘着剤組成物で乾燥させる必要がある場合は、乾燥後に光硬化を行うとよい。完全重合物を用いた粘着剤組成物では、典型的には、上記硬化処理として、必要に応じて乾燥(加熱乾燥)、架橋等の処理が実施される。
アクリル系粘着剤組成物の塗付は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の慣用のコーターを用いて実施することができる。なお、基材付き粘着テープの場合、基材に粘着剤組成物を直接付与して粘着剤層を形成してもよく、剥離ライナー上に形成した粘着剤層を基材に転写してもよい。
粘着剤層の厚さは特に限定されないが、通常は、例えば約10μm以上、好ましくは約20μm以上、より好ましくは約30μm以上とすることにより、良好な接着性が実現され得る。例えば、粘着剤層の厚さを約10〜250μm程度とすることが適当である。
本実施形態に係るアクリル系粘着テープは、例えば、PP(ポリプロピレン)、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)、SBS(スチレン―ブタジエン―スチレンブロック共重合体)、PC(ポリカーボネート)、PVC(塩化ビニル)、PMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)のようなアクリル系樹脂を含む各種の樹脂や、SUS、アルミ等の金属からなる部材を、自動車(そのボディ塗膜)、住建材、家電製品等の表面に接合(固定)する用途に好適に用いることができる。
また、本実施形態に係るアクリル系粘着テープは、各種光学部材を、例えば液晶セルや光学用ポリエステルフィルム、タッチパネル部材などに貼り合せる用途に好適に用いられる。したがって、ここに示される技術には、アクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層が光学部材に設けられた積層体が含まれる。この積層体は、典型的には、光学部材上の粘着剤層が剥離ライナーによって保護された態様をなす。このような粘着剤層が設けられた光学部材は、例えば、プラスチック製のカバーレンズパネル、ガラス、液晶セルの表面等に容易に貼り付けることができる。光学部材は特に制限されず、偏光フィルム、位相差フィルム、透明導電性フィルム(ITOフィルム)等であり得る。このような光学部材は、同一材料からなる単層構造であってもよく、複数の材料からなる多層構造であってもよい。光学部材上に粘着剤層を形成する方法は、基材上に粘着剤層を形成する場合と同様に、直接付与する方法や転写する方法を適宜採用することができる。典型的には、光学部材のベース面に、剥離ライナー上に形成した粘着剤層を転写する。
以上説明したように、本実施形態に係るアクリル系粘着剤組成物は、三環以上の脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含み、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)を含んでいる。そのため、当該アクリル系粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成した場合に、アクリル系粘着テープの接着性を向上させることができる。
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
実施例1〜6、比較例1〜5に係るアクリル系粘着剤組成物の成分を表2に示す。
Figure 2014074179
表2中の略語は以下の化合物を示す。
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
NVP:N−ビニル−2−ピロリドン
AA:アクリル酸
DCPMA:ジシクロペンタニルメタクリレート
DCPMA低:DCPMA(実施例1、2)よりも低重合度のジシクロペンタニルメタクリレート
IBXA:イソボルニルアクリレート
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
ADMA:1−アダマンチルメタクリレート
MMA:メチルメタクリレート
GSH酸:チオグリコール酸
GSH:2−メルカプトエタノール
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体1(DCPMA)の調整)
トルエン100重量部、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)(商品名:FA−513M、日立化成工業株式会社製)100重量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸(GSH酸)3重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体1を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体1のガラス転移温度は175℃、重量平均分子量は4600であった。
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体2(DCPMA)の調整)
トルエン100重量部、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)(商品名:FA−513M、日立化成工業株式会社製)100重量部、および連鎖移動剤として2−メルカプトエタノール(チオグリコール、GSH)3重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体2を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体2のガラス転移温度は175℃、重量平均分子量は3600であった。
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体3(DCPMA低)の調整)
トルエン100重量部、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA)(商品名:FA−513M、日立化成工業株式会社製)100重量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸(GSH酸)5重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、75℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を投入し、75℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体3を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体3のガラス転移温度は175℃、重量平均分子量は3000であった。
((メタ)アクリル系重合体4(CHMA)の調整)
トルエン100重量部、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)100重量部、および連鎖移動剤として2−メルカプトエタノール(チオグリコール、GSH)3重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体4を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体4のガラス転移温度は66℃、重量平均分子量は3700であった。
((メタ)アクリル系重合体5(IBXA)の調整)
トルエン100重量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)100重量部、および連鎖移動剤として2−メルカプトエタノール(チオグリコール、GSH)3重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体5を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体5のガラス転移温度は97℃、重量平均分子量は3300であった。
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体6(ADMA)の調整)
トルエン100重量部、1―アダマンチルメタクリレート(ADMA)100重量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸(GSH酸)3重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体6を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体6のガラス転移温度は250℃、重量平均分子量は4100であった。
((B)成分としての(メタ)アクリル系重合体7(ADMA/MMA40)の調整)
トルエン100重量部、1―アダマンチルメタクリレート(ADMA)60重量部、メチルメタクリレート(MMA)40重量部、および連鎖移動剤としてチオグリコール酸(GSH酸)3重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、70℃にて窒素雰囲気下で1時間攪拌した後、熱重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.2部を投入し、70℃で2時間反応させ、続いて80℃で2時間反応させた。その後、反応液を130℃の温度雰囲気下に投入し、トルエン、連鎖移動剤、および未反応モノマーを乾燥除去させ、固形状の(メタ)アクリル系重合体7を得た。得られた(メタ)アクリル系重合体7のガラス転移温度は180℃、重量平均分子量は7100であった。
((A)成分としてのアクリル系ポリマーシロップ1(2EHA/NVP=86/14)の調整)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)86重量部、N−ビニル−2−ピロリドン(NVP)14重量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.05重量部、および光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.05重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約11重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ1)を得た。
((A)成分としてのアクリル系ポリマーシロップ2(2EHA/AA=94/6)の調整)
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)94重量部、アクリル酸(AA)6重量部、光重合開始剤(商品名:イルガキュア184、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.05重量部、および光重合開始剤(商品名:イルガキュア651、チバスペシャルティケミカルズ社製)0.05重量部を4つ口フラスコに投入した。そして、混合物を窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることによって、重合率約8重量%の部分重合物(アクリル系ポリマーシロップ2)を得た。
(実施例1)
(アクリル系粘着剤組成物の調整)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体1を20重量部、およびトリメチロールプロパントリアクリレート0.085重量部を添加した後、これらを均一に混合してアクリル系粘着剤組成物を調製した。
(粘着剤層シートの作製)
片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:MRF、三菱化学ポリエステル株式会社製)の剥離処理面に、上述したアクリル系粘着剤組成物を最終的な厚みが50μmになるように塗布して塗布層を形成した。次いで、塗布されたアクリル系粘着剤組成物の表面に、片面をシリコーンで剥離処理した厚み38μmのポリエステルフィルム(商品名:MRN、三菱化学ポリエステル株式会社製)を、当該フィルムの剥離処理面が塗布層側になるようにして被覆した。これにより、アクリル系粘着剤組成物の塗布層(粘着剤層)を酸素から遮断した。このようにして得られた粘着剤層シートに、ブラックライトランプ(株式会社東芝製)を用いて照度5mW/cm(約350nmに最大感度をもつトプコンUVR−T1で測定)の紫外線を360秒間照射した。このようにして得られたアクリル系粘着剤組成物からなる粘着剤層のゲル分率は、61.5重量%であった。粘着剤層の両面に被覆されたポリエステルフィルムは、剥離ライナーとして機能する。
(実施例2)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体2を20重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.085重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、67.7重量%であった。
(実施例3)
上述したアクリル系ポリマーシロップ2の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体3を20重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.18重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、62.1重量%であった。
(実施例4)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体6を10重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.1重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、79.3重量%であった。
(実施例5)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体6を20重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.12重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、74.7重量%であった。
(実施例6)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体(B)7を20重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.1重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、72.2重量%であった。
(比較例1)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.045重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、77.4重量%であった。
(比較例2)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体4を20重量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.14重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、74.9重量%であった。
(比較例3)
上述したアクリル系ポリマーシロップ1の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体5を20重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート0.1重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、71.9重量%であった。
(比較例4)
上述したアクリル系ポリマーシロップ2の100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.07重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、75.2重量%であった。
(比較例5)
上述したアクリル系ポリマーシロップ2の100重量部に、上述した(メタ)アクリル系重合体4を20重量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.11重量部を添加したこと以外は実施例1と同様にして、アクリル系粘着剤組成物および粘着剤層シートを得た。得られた粘着剤層のゲル分率は、67.7重量%であった。
(試験方法)
[180°引き剥がし粘着力試験]
各実施例、および各比較例に係る粘着剤層シートの一方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せ、それを25mm幅に切断したものを試験片とした。また、イソプロピルアルコールにて清浄化した厚さ2mmのポリプロピレン板(品番1600、タキロン株式会社製)およびアクリル板(アクリライト、三菱レイヨン株式会社製)を用意した。そして、粘着剤層シートの他方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、2kgローラーを往復させてポリプロピレン板およびアクリル板に粘着剤層シートの粘着面を貼り付けた。
ポリプロピレン板およびアクリル板に粘着剤層シートを貼り付けた後、40℃の環境下で48時間経過させた後に、23℃の環境下で30分間放置した。そして、粘着剤層シートの他端を300mm/分の速度で180度の剥離方向へ剥離し、その時の被着体に対する粘着力(抵抗力)(単位:N/25mm)を測定した。ポリプロピレン板およびアクリル板のそれぞれにおいて、粘着力が16N/25mm以上である場合を良好(○)とし、16N/25mm未満である場合を不良(×)とした。測定結果を表3に示す。
[耐反撥性試験]
各実施例、および各比較例に係る粘着剤層シートを幅10mm、長さ90mmに切断したものを、厚さ0.5mm、幅10mm、長さ90mmの清浄なアルミ板に貼り合せ、これを試験片とした。次いで、試験片のアルミ板側を円柱に沿わせることで、曲率がR150mmとなるように試験片を湾曲させた。そして、粘着剤層シートの他方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がして上述のポリプロピレン板にラミネートした。ポリプロピレン板に試験片をラミネートした状態で、常温(25℃)で7時間経過させた後に、粘着剤層シートが浮いた距離、すなわちポリプロピレン板の表面から粘着剤層までの距離(両端の高さの平均)(単位:mm)を測定した。浮いた距離が4mm以下である場合を良好(○)とし、浮いた距離が4mmを超えた場合を不良(×)とした。測定結果を表3に示す。なお、表3に示す数値は、任意の複数点についての平均値である。
[保持特性試験]
各実施例、および各比較例に係る粘着剤層シートの一方の剥離ライナー(ポリエステルフィルム)を剥がし、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを貼り合せ、それを10mm幅に切断したものを試験片とした。トルエンにて清浄化したベークライト板に、幅10mm、長さ20mmの面積で試験片の粘着面を貼り合せ、60℃の環境下で30分間放置した。その後、500gの荷重がせん断方向にかかるよう試験片の一端におもりを吊るし、おもりを宙吊り常態として60℃の環境下で2時間放置し、保持特性を評価した。試験片が落下しなかった場合を良好(○)とし、落下した場合を不良(×)とした。また、温度条件を80℃とした場合についても同様にして保持特性を評価した。測定結果を表3に示す。
Figure 2014074179
表3に示すように、いずれの実施例も比較例1〜5に比べて接着性が向上したことが確認された。具体的には、(メタ)アクリル系重合体(B)を含有していない比較例1に比べて、いずれの実施例もポリプロピレン板およびアクリル板に対する粘着力と、耐反撥性とが向上したことが確認された。また、同じく(メタ)アクリル系重合体(B)を含有していない比較例4に比べて、いずれの実施例もポリプロピレン板に対する粘着力と、耐反撥性とが向上したことが確認された。また、実施例1,2,4,5は、いずれの比較例に対してもポリプロピレン板およびアクリル板に対する粘着力と、耐反撥性とが向上したことが確認された。また、比較例1〜5に比べていずれの実施例も80℃での保持特性(凝集力)が向上したことが確認された。また、全ての実施例において、60℃での良好な保持特性が確認された。したがって、実施例1〜6は、優れた粘着力と、優れた耐反撥性と、優れた保持特性とを兼ね備えていることが確認された。

Claims (5)

  1. アクリル系ポリマー(A)と、
    三環以上の脂環式構造を有する(メタ)アクリル系モノマーをモノマー単位として含み、重量平均分子量が1000以上30000未満の(メタ)アクリル系重合体(B)と、
    を含み、
    前記(メタ)アクリル系重合体(B)の含有量がアクリル系ポリマー(A)100重量部に対して2〜70重量部であることを特徴とするアクリル系粘着剤組成物。
  2. 前記(メタ)アクリル系モノマーは、下記一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸エステルである請求項1に記載のアクリル系粘着剤組成物。
    CH=C(R)COOR (1)
    [式(1)中、Rは、水素原子またはメチル基であり、Rは、三環以上の脂環式構造を有する脂環式炭化水素基である]
  3. 前記脂環式炭化水素基は、橋かけ環構造を有する請求項2に記載のアクリル系粘着剤組成物。
  4. 前記(メタ)アクリル系モノマーは、下記式(2a)で表されるジシクロペンタニル基、下記式(2b)で表されるジシクロペンテニル基、下記式(2c)で表されるアダマンチル基、下記式(2d)で表されるトリシクロペンタニル基及び下記式(2e)で表されるトリシクロペンテニル基からなる群から選択される少なくとも一つの、橋かけ環構造を有する脂環式炭化水素基を有し、
    前記(メタ)アクリル系重合体(B)における前記(メタ)アクリル系モノマーの含有量は、40重量%以上であり、
    前記(メタ)アクリル系重合体(B)は、ガラス転移温度が20℃以上300℃以下である請求項1乃至3のいずれか1項に記載のアクリル系粘着剤組成物。
    Figure 2014074179
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のアクリル系粘着剤組成物を含む粘着剤層を有することを特徴とするアクリル系粘着テープ。
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