JP2019210419A - 粘着剤組成物及び硬化物 - Google Patents
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Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Description
[1](A)(メタ)アクリル重合体、(B)モノマ、(C)架橋剤、及び(D)光重合開始剤を含有し、
前記(B)モノマが、下記式(1)で表されるモノマを含む、粘着剤組成物。
本発明の一実施形態である粘着剤組成物は、(A)(メタ)アクリル重合体、(B)モノマ、(C)架橋剤、及び(D)光重合開始剤を含有する。(B)モノマは、後述する式(1)で表されるモノマを含有する。(A)〜(D)成分は、それぞれ、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(A)(メタ)アクリル重合体は、(メタ)アクリル単量体を含む単量体を重合することにより得られる。
粘着剤組成物に(B)モノマを含有させることによって、粘着剤組成物の粘度を低く調整することができ、良好な塗工性を得ることができる。(B)モノマは1官能のモノマである。(B)モノマとしては、炭素−炭素不飽和二重結合を有するモノマを使用することが好ましく、(メタ)アクリルモノマと、(メタ)アクリルモノマ以外のビニルモノマとが挙げられ、(メタ)アクリルモノマを使用することが好ましい。また、(B)モノマとしては、粘着剤組成物に汎用されているアクリロイルモルホリン、ジメチルアクリルアミド等の窒素原子を含むモノマ(「N含有モノマ」ともいう。)と、窒素原子を含まないモノマ(N非含有モノマ)とが挙げられ、N非含有モノマを使用することが好ましい。(B)モノマは、下記式(1)で表されるモノマを少なくとも含む。
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
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、シクロヘプチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル:
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
スチレン、酢酸ビニル等のビニル化合物、などが挙げられる。
粘着剤組成物に(C)架橋剤を含有させることによって、硬化物の凝集力の向上、及び、耐熱性の向上が期待できる。架橋剤は、(メタ)アクリル重合体が有する官能基と反応し得る基を分子内に2つ以上有する化合物であればよい。架橋剤は、例えば、(A)(メタ)アクリル重合体がヒドロキシル基含有単量体を含む単量体を反応させて得られた重合体である場合、ヒドロキシル基と反応し得る基を有することが好ましい。架橋剤としては、例えば、(メタ)アクリレート化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン化合物、アジリジン化合物、金属キレート化合物、メラミン化合物等が挙げられる。これら架橋剤の中でも、(A)(メタ)アクリル重合体がヒドロキシル基を有する場合は、(A)(メタ)アクリル重合体を容易に架橋できることから、(メタ)アクリレート化合物又はイソシアネート化合物が好ましい。
光重合開始剤としては、例えば、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、4−t−ブチル−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパン−1等のアセトフェノン系光開始剤;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光開始剤;ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系光開始剤;チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジクロロチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光開始剤などが挙げられる。
粘着剤組成物には、必要に応じて上記の(A)〜(D)成分とは別の各種添加剤を含有させてもよい。含有可能な各種添加剤としては、例えば、粘着剤組成物の保存安定性を高める目的で添加するパラメトキシフェノール等の重合禁止剤;硬化物の耐熱性を高める、又は、着色等の劣化現象を抑制する目的で添加するトリフェニルホスファイト等の酸化防止剤;紫外線等の光に対する硬化物の耐性を高める目的で添加するHALS(Hindered Amine Light Stabilizer)等の光安定化剤;ガラス等に対する粘着剤組成物の密着性を高める目的で添加するシランカップリング剤などが挙げられる。
酸化防止剤は、特に制限はなく、従来公知の化合物を適宜採用することができる。例を挙げると、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等の一次酸化防止剤、及び、リン系酸化防止剤、チオール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤等の二次酸化防止剤がある。酸化防止剤を用いる場合、含有量は、粘着剤組成物100質量部に対して0.1〜1.0質量部が好ましい。
本発明の一実施形態である硬化物は、上記の粘着剤組成物の硬化物である。硬化物は、粘着剤組成物に、紫外線、電子線、α線、β線等の活性エネルギー線を照射して硬化させることにより製造できる。
(実施例1)
[粘着剤組成物用アクリル重合体の調製]
(重合工程)
撹拌機、温度計、還流冷却機、滴下装置、及び窒素導入管を備えたステンレス製の加圧反応装置に、溶媒であるメチルエチルケトン(MEK)を添加し、撹拌した。次に、仕込んだ溶媒に窒素を吹き込みながら溶媒を82℃まで昇温させた後、アクリル単量体である2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)75部及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)25部と、光重合開始剤であるジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(和光純薬工業株式会社製「V−601」)0.15部との混合液を2時間かけて均等な滴下量で加えた。全ての混合液を滴下し、1時間保温した後、光重合開始剤「V−601」0.2部をMEKに溶解させた溶液を30分間かけて均等な滴下量で加えた。その後、約1時間保温した後、反応液をMEKで希釈した。次に、光重合開始剤「V−601」の失活工程として、0.3MPa加圧条件下で反応液を125℃まで昇温し、2.5時間保温することで固形分50%のアクリル重合体溶液を得た。
撹拌機、温度計及び空気(Air)吹き込み管、並びに真空ポンプを備えたセパラブルフラスコにアクリル重合体溶液(130部)とイソステアリルアクリレート(ISTA)(35部)(固形分:ISTA=65:35)と3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシトルエン(BHT)0.06部とを仕込み、Airをバブリングしながら撹拌及び昇温を開始した。50℃まで昇温したところで、真空ポンプにより減圧を開始した。発泡に注意しながらフラスコ内を減圧し、溶媒を留去しつつ反応液が90℃となるまで昇温した。90℃で保温しながら減圧を継続し、2時間後にガスクロマトグラフィーにて反応液内の溶媒残存量が0.02%以下であること確認し、アクリル重合体を得た。
アクリル重合体の固形分47部に対して、(B)モノマである4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)12部及びISTA35部と、(B)架橋剤(allnex社製「EBECRYL230」、2官能ウレタン(メタ)アクリレート)6部と、(C)光重合開始剤(BASF社製「イルガキュア184」)0.5部とを混合し、粘着剤組成物を得た。
粘着剤組成物を重剥離セパレータ(中本パックス株式会社製「HTA−75」(フィルム厚み;75μm))と軽剥離セパレータ(中本パックス株式会社製「BD−50」(フィルム厚み;50μm))の2種の剥離セパレータに挟み、100μmのスペーサを用いてローラーで厚さを均一にし、その後、紫外線を照射して硬化させることにより粘着フィルムを作製した。
紫外線照射装置:株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション製 コンベヤーUV照射装置「UV SYSTEM CS60」
紫外線ランプ:株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション製 メタルハライドランプ
露光条件:照度200mW/cm2;積算光量3,000mJ/cm2(500mJ/cm2×4回)
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA15部、4HBA12部、及びISTA20部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA15部、4HBA12部、及びイソボルニルアクリレート(IBXA)20部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA25部、4HBA12部、及びIBXA10部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA30部、4HBA12部、及びジシクロペンテニルアクリレート5部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA29部、4HBA3部、及びアクリロイルモルホリン(ACMO)15部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA29部、4HBA3部、及びジメチルアクリルアミド(DMAA)15部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
[粘着剤組成物の調製]において、使用する(B)モノマを2EHA44部及び4HBA3部に替えたこと以外は実施例1と同様にして粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を用い、実施例1と同様にして粘着フィルムを得た。
各実施例及び各比較例の粘着フィルムについて着色性、濁度、及びガラスに対する粘着力を以下の方法により測定した。それらの結果を表1に示す。
作製した粘着フィルムを50mm×50mmサイズに切り出した後、片面の剥離セパレータを剥がしガラス基材に貼り合わせた後に、もう一方の面の剥離セパレータを剥がし、試験片とした。色差計(日本電色工業株式会社製「Spectrophotometer SD6000」)で試験片の初期YI値(初期フィルムYI値)を測定した。その後、紫外線照射による試験片の色の変化を促進させるために、試験片に、粘着フィルム側から紫外線を所定の照射量で照射した。次いで、初期YI値測定と同様の方法で粘着フィルムのYI値を確認した。なお、YI値が高いほど黄色味又は濁りが強く、変化が大きいほど粘着フィルムの劣化が進んでいることを示す。すなわち、YI値が低く、変化が小さいほど粘着フィルムの着色及び濁りが抑制されたことを示す。
紫外線照射には下記条件を用いた。
紫外線照射装置:株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション製 コンベヤーUV照射装置「UV SYSTEM CS60」
紫外線ランプ:株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション製 高圧水銀ランプ
露光条件:照度100mW/cm2、露光時間:60分
作製した粘着フィルムを50mm×50mmサイズに切り出した後、片面の剥離セパレータを剥がしてガラス基材に貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより圧着した。その後、もう一方の面の剥離セパレータを剥がし、試験片とした。JIS 7136:2000に従い、ヘイズメーター(スガ試験機株式会社製「HGM−2」)を用いて濁度を測定した。
作製した粘着フィルムを100mm×25mmサイズに切り出した後、片面の剥離セパレータを剥がしてガラス基材に貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより圧着した。その後、もう一方の面の剥離セパレータを剥がして、粘着フィルム面上に150mm×30mmの易接着PETフィルム(東洋紡株式会社製「A4300」(フィルム厚み:75μm))を貼付し、2kgのローラーを1往復させることにより圧着し、試験片とした。試験片を引っ張り試験機(株式会社島津製作所製「オートグラフ AG−X/R」)に取り付け、剥離速度:300mm/min、測定温度:25℃で180°剥離試験を行い、粘着力を測定した。
Claims (3)
- (A)(メタ)アクリル重合体、(B)モノマ、(C)架橋剤、及び(D)光重合開始剤の合計100質量部に対して、(A)(メタ)アクリル重合体15〜70質量部、(B)モノマ15〜75質量部、(C)架橋剤0.01〜20質量部、及び(D)光重合開始剤0.005〜5質量部を含有する、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1又は2に記載の粘着剤組成物の硬化物。
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