JP4437631B2 - ガス浮き防止フィルム用粘着剤組成物及び粘着シート - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はアクリル系粘着剤組成物に関し、更に詳しくは、プラスチックに対する接着性に優れ、特にガスを発生するようなプラスチックに貼付してもガス浮きを防止できるガス浮き防止用フィルムに用いられる粘着剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ガスを発生するようなプラスチック、例えばポリカーボネート等に貼付する粘着シートとして様々な試みがされているが、接着性、透明性、耐ガス浮き性、重合性、塗工性をバランス良く兼ね備えたものは無かった。
【0003】
従来、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーとカルボキシル基を含有する共重合可能な不飽和モノマーを共重合してMwが80万以上の共重合体を得て、これにスチレン系もしくはα−メチルスチレン系粘着付与剤を混合した接着剤組成物をエポキシ系架橋剤で架橋したもの(特開平11−12553号公報)が知られている。
【0004】
しかしながら、本発明者らによれば、この方法では、接着性、保持力、透明性、耐ガス浮き性に優れる接着剤組成物が得られたが、分子量が高いため重合性が悪く、また、架橋が遅くユズ肌が出るなど塗工性が悪いという欠点があった。、
【0005】
従って、ガスを発生するようなプラスチック、例えばポリカーボネート等に貼付する粘着シートとして、接着性、保持力、透明性、耐ガス浮き性、重合性、塗工性をバランス良く兼ね備えた粘着シートに用いられる粘着剤組成物の提供が求められおり、このような粘着剤組成物を提供することが本発明の課題である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ガス浮き防止粘着シートに用いられる粘着剤組成物に関し、検討を行ったところ、ガス浮き防止用に用いられる粘着剤としては、比較的Mwの低い共重合体にスチレン系もしくはα−メチルスチレン系粘着付与剤を混合することにより、上記課題を解決することのできる粘着剤組成物が得られることを見いだし、本発明を完成した。
【0007】
すなわち本発明は、アルキル基の炭素数が1〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー100重量部にカルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を含有する共重合可能な不飽和モノマー0.5〜10重量部を共重合せしめて得た重量平均分子量(Mw)が55万以上75万未満の共重合体であって、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーのうち、70重量%以上がアルキル基の炭素数が1〜4の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーである共重合体に、スチレン系及び/又はα−メチルスチレン系粘着付与剤を該共重合体100重量部に対して、0.5〜15重量部混合し、 イソシアネート系架橋剤で架橋してなることを特徴とする粘着剤組成物を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる共重合体を形成するためのアルキル基の炭素数が1〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、アルキル基の炭素数が少ないほど得られる粘着剤組成物の透明性がよく、アルキル基の炭素数が1〜4のものが70重量%以上であることが好ましい。
【0009】
該(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合するカルボキシル基を含有する共重合可能な不飽和モノマーは、被着体への接着性を向上するために必要なものであり、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレート、等を挙げることができる。
【0010】
更に必要に応じて、他の共重合可能な不飽和モノマーを添加することができ、このようなモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、等を挙げることができる。
【0011】
本発明に用いられる該共重合体は、Mwが50万以上80万未満、好ましくは55万〜75万、特に好ましくは60万〜70万の範囲内のものである。
【0012】
該共重合体のMwが該下限値以上であれば、十分な凝集力や保持力が得られ、優れたガス浮き防止性が得られるので好ましく、該下限値以下であれば、重合時や、塗工時に粘度が高すぎるということが無く、高固形分のものが得られ、また、高固形分のものが使用できるので好ましい。
【0013】
本発明に用いられるスチレン系及びα−メチルスチレン系粘着付与剤(以下、粘着付与剤ということもある)は、該共重合体との相容性がよく、耐熱色相に優れるものが、粘着剤組成物の透明性を良くする上で好ましく、スチレン系及びα−メチルスチレン系粘着付与剤は、それぞれ単一重合体もしくは、脂肪族系モノマー及び/又は芳香族系モノマーを含む共重合系であるものが望ましい。
【0014】
粘着付与剤は、樹脂との相容性、耐熱性、凝集力の改善等を考慮して選択するのが好ましく、以下のような市販品を例示することができる。
【0015】
スチレン系モノマー/脂肪族系モノマー共重合系の商品名6100、商品名6110、商品名FTR6125;スチレン系モノマー/α−メチルスチレン/脂肪族系モノマー共重合系の商品名FTR7080、商品名FTR7100、商品名FTR7125;スチレン系モノマー単一重合系の商品名FTR8080、商品名FTR8100、商品名FTR8120;スチレン系モノマー/芳香族系モノマー/脂肪族系モノマー共重合系の商品名FTR9135;α−メチルスチレン単一重合系の商品名FTR0120;スチレン系モノマー/芳香族系モノマー共重合系の商品名FMR0150等を挙げることができる。いずれも、三井石油化学製で、下三桁は軟化点(℃)を示す。
【0016】
本発明の粘着剤組成物に用いられる該粘着付与剤の軟化点は80℃以上であるが、軟化点が高いものほど、得られる粘着剤組成物の耐熱性が優れるので、好ましくは100℃以上、特には、110℃以上のものを用いるのが好ましい。
【0017】
また、本発明に用いられる粘着付与剤は、その軟化点が高いものほど、少量で優れた耐ガス浮き性を得られるので、この点からも軟化点が、好ましくは100℃以上、特には、110℃以上のものを用いるのが好ましい。
【0018】
本発明の粘着剤組成物には、優れた接着性、保持力、耐ガス浮き性を得るために、粘着付与剤を混合することが必要であり、該共重合体100重量部に対して粘着付与剤を0.5〜15重量部、好ましくは1〜10重量部、特に好ましくは2〜8重量部混合するのが好ましい。添加量が該下限値以上であれば十分な接着性、耐ガス浮き性が得られるので好ましく、該上限値以下であれば透明性を損なうことがないので好ましい。
【0019】
本発明の粘着剤組成物には、イソシアネート系の架橋剤、中でもHMDI系架橋剤で架橋させることにより、より優れた性能のものとすることができる。イソシアネート系架橋剤であれば、従来のエポキシ系架橋剤を用いた物の様に架橋に長時間を有する為塗工後の養生中にユズ肌を生じる等の不都合が無く好ましい。このようなHMDI系架橋剤としては以下の様なものを挙げることができる。
【0020】
本発明に好ましく用いられるHMDI系架橋剤としては、2官能型プレポリマー、ウルトジオン構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物、トリマー構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物、ビュレット構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物、TMPアダクト構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物、プレポリマー構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物、オキサジアジントリオン構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物等を挙げることができる。
【0021】
2官能型プレポリマーとしては、旭化成工業(株)製デュラネートD−101、D−201等を挙げることができる。
【0022】
ウルトジオン構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物としては、例えば、住友バイエルウレタン(株)製スミジュールN−3400を挙げることができる。
【0023】
トリマー構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物としては、例えば、日本ポリウレタン工業(株)製コロネートHX、コロネートHK、コロネート2096,コロネート2230、コロネート2092、武田薬品工業(株)製タケネートD−170N、タケネートD−170HN、タケネートD−172N、タケネートD−175HN、タケネートD−177N、旭化成工業(株)製デュラネートTPA−100、デュラネートTHA−100、デュラネートTSA−100、住友バイエル工業(株)製スミジュールN3390EA、スミジュールN3300、スミジュールN3500等を挙げることができる。
【0024】
ビュレット構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物としては、武田薬品工業(株)製タケネートD−165N90PX、旭化成工業(株)製デュラネート24A−100、デュラネート22A−75PX、住友バイエル工業(株)製デスモジュールN100、スミジュールN75、スミジュールN3200等を挙げることができる。
【0025】
TPMアダクト構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物としては、日本ポリウレタン工業(株)製コロネートHL、コロネート2094、コロネートHL−S、武田薬品工業(株)製タケネートD−160N、旭化成工業(株)製デュラネートP301−75E、住友バイエルウレタン工業(株)製スミジュールHT等を挙げることができる。
【0026】
プレポリマー構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物としては、住友バイエルウレタン工業(株)製デスモジュールTPLS2020/1デスモジュールE−3265等を挙げることができる。
【0027】
オキサジアジントリオン構造を有するHMDI系ポリイソシアネート化合物としては、武田薬品工業(株)製タケネートD−190N等を挙げることができる。
【0028】
このようなイソシアネート系架橋剤は、共重合体100重量部に対して、0.1〜10部程度、好ましくは、0.1〜5部、さらに好ましくは、0.3〜4部配合できる。
【0029】
添加量が該下限値以上であれば、凝集力が低すぎることによるガス浮きが押さえられないという不都合が無く、該上限値未満であれば、接着力が不足してガス浮きが押さえられないという不都合が無いので好ましい。
【0030】
かくして得られる本発明の粘着剤組成物は、後述する試験例で示すように、接着力、保持力、透明性、耐ガス浮き性、重合性、塗工性を有するので、特にガスを発生するようなプラスチック、例えばポリカーボネート等に貼付するための粘着シートに用いられる粘着剤組成物として使用することができるのである。
【0031】
以下、実施例で本発明を更に詳しく説明する。
【0032】
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アクリル酸ブチル65部、アクリル酸メチル34部、アクリル酸1部からなる単量体混合物のうち25重量%および酢酸エチル35部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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30部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分30%に調整して、粘度6200mPa・s、重量平均分子量67万の重合体溶液を得た。
【0033】
製造例2.製造例1と同じ反応装置に、アクリル酸ブチル69部、アクリル酸メチル30部、アクリル酸1.0部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル30部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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20部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分30%に調整して、粘度6200mPa・s、重量平均分子量73万の重合体溶液を得た。
【0034】
製造例3.製造例1と同じ反応装置に、アクリル酸ブチル65部、アクリル酸メチル34部、アクリル酸1.0部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル37.5部、トルエン12.5部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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25部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分40%に調整して、粘度3000mPa・s、重量平均分子量34万の重合体溶液を得た。
【0035】
製造例4.製造例1と同じ反応装置に、アクリル酸ブチル73部、アクリル酸メチル25部、アクリル酸2.0部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル30部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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20部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分30%に調整して、粘度7000mPa・s、重量平均分子量88万の重合体溶液を得た。
【0036】
製造例5.製造例1と同じ反応装置に、2エチルへキシルアクリレート35部、アクリル酸エチル64部、アクリル酸1.0部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル30部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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20部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分30%に調整して、粘度3000mPa・s、重量平均分子量64万の重合体溶液を得た。
【0037】
製造例6.製造例1と同じ反応装置に、アクリル酸ブチル63部、アクリル酸メチル35部、2ヒドロキシルエチルアクリレート1.7部、アクリル酸0.3部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル32.5部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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25部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分30%に調整して、粘度6150mPa・s、重量平均分子量72万の重合体溶液を得た。
【0038】
製造例7.製造例1と同じ反応装置に、アクリル酸ブチル65部、アクリル酸メチル34.6部、アクリル酸0.4部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル35部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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30部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、t−BuOHにて希釈し、固形分30%に調整して、粘度5600mPa・s、重量平均分子量62万の重合体溶液を得た。
【0039】
製造例8.製造例1と同じ反応装置に、アクリル酸ブチル65部、アクリル酸メチル24部、2ヒドロキシエチルアクリレート11部からなる単量体混合物のうち25重量%及び酢酸エチル35部及び重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.01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30部及びアゾビスイソブチロニトリル0.1部からなる重合開始剤溶液とを約90分にわたって逐次滴下し、更に40分間酢酸エチル10部及びアゾビスイソブチロニトリル0.2部を逐次滴下し更に120分間重合反応を行った。反応終了後、トルエン、にて希釈し、固形分30%に調整して、粘度7000mPa・s、重量平均分子量70万の重合体溶液を得た。
【0040】
実施例1.製造例1で得た重合体100部に対して、スチレン/脂肪族共重合樹脂(FTR−6125;三井化学(株)製;軟化点125℃)1.2部添加し、架橋剤としてイソシアネート樹脂(デュラネートD−201)1.0部加えて接着剤組成物を得た。
【0041】
この接着剤組成物を厚さ50μmのアルミ蒸着ポリエステルフイルムに、乾燥後の粘着剤層の厚さが20μmとなる様に塗布し、加熱乾燥した。
これに剥離紙としてシリコンコートされた38μmポリエステルフイルムセパレーターをあて、粘着フイルムを得、粘着特性測定用の試料とした。
【0042】
実施例2.実施例1においてFTR−6125を1.2部用いる代わりにスチレン/脂肪族共重合樹脂(FTR−6110;三井化学(株)製;軟化点110℃)2.0部添加する以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0043】
実施例3.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例2の共重合体を用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0044】
実施例4.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例6の共重合体を用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0045】
比較例1.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例3の共重合体を用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0046】
比較例2.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例4の共重合体を用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0047】
比較例3.実施例1においてFTR−6125を0.4部とする以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0048】
比較例4.実施例2においてFTR−6110を16部とする以外は実施例2と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0049】
比較例5.実施例1においてFTR−6125を1.2部用いる代わりにロジン系粘着付与剤(スーパーエステルA−100;荒川化学工業製;軟化点100℃)2部とする以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0050】
比較例6.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例5の共重合体を用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0051】
比較例7.実施例1において架橋剤としてD−201を1部用いる代わりにエポキシ系架橋剤(TETRAD−C;三菱ガス化学製)を0.1部用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0052】
比較例8.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例7の共重合体を用いる以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0053】
比較例9.実施例1において製造例1の共重合体を用いる代わりに製造例8の共重合体を用い、D−201を4部とした以外は実施例1と同様にして粘着特性測定用の試料を得た。
【0054】
実施例及び比較例の配合、及び評価結果を表1及び表2にまとめた。
【0055】
表2の試験項目については以下の基準で評価した。
【0056】
接着性:180度剥離力をJIS Z 0237に準拠して測定し、
◎:1200g/25mm以上
○:800〜1200
○△:600〜800
△:500〜600
△×:500以下
【0057】
保持力:ステンレス板に25mm×25mmの粘着フイルムを貼付し、これに荷重1Kgをかけ、温度80℃で1000分間放置した時の状況を調べた。
◎:ズレ無し
○:0.2mm以下のズレ
○△:0.2〜0.5mm
△:0.5mm以上のズレ
【0058】
透明性:試験片を80℃に24時間放置し、透明性を目視で判定した。
○:透明
△:やや白濁
×:白濁
【0059】
耐ガス浮き性:50mm×50mmの大きさの粘着フイルムを厚さ2mmのポリカーボネート板に貼付し、80℃で24時間放置し、その外観を調べた。
◎:発泡の発生なし
○:0.5mm以上の大きさの発泡はなく、0.5mm以下の発泡の発生数が1〜10個
△:0.5mm以上の大きさの発泡はなく、0.5mm以下の発泡の発生数が10個以上
×:0.5mm以上の大きさの発泡あり
【0060】
重合性:反応装置での重合のしやすさを判定
○:問題なし
△:粘度が高く固形分を下げざるを得ない
×:ゲル化し重合停止
【0061】
ゆず肌:100mm×150mmの大きさの粘着フイルムをガラス板に貼付し、蛍光灯を映し蛍光灯の揺らぎ具合(メラツキ)を目視判定した。
◎:揺らぎなし
○:蛍光灯の輪郭がやや揺らぐ
△:蛍光灯の輪郭が二重に見える
×:蛍光灯の輪郭がはっきりしない
【0062】
ポットライフ:架橋剤配合後の作業性を調べた。
○:8時間以上問題なし
△:3〜8時間問題なし
×:3時間以下
【0063】
【表1】
【0064】
【表2】
Claims (4)
- アルキル基の炭素数が1〜12の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー100重量部にカルボキシル基及び/又はヒドロキシル基を含有する共重合可能な不飽和モノマー0.5〜10重量部を共重合せしめて得た重量平均分子量(Mw)が55万以上75万未満の共重合体であって、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーのうち、70重量%以上がアルキル基の炭素数が1〜4の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーである共重合体に、スチレン系及び/又はα−メチルスチレン系粘着付与剤を該共重合体100重量部に対して、0.5〜15重量部混合し、 イソシアネート系架橋剤で架橋してなることを特徴とする粘着剤組成物。
- スチレン系及びα−メチルスチレン系粘着付与剤の軟化点が80℃以上であることを特徴とする粘着剤組成物。
- スチレン系及びα−メチルスチレン系粘着付与剤がそれぞれ、単一重合体もしくは、脂肪族系モノマー及び/又は芳香族系モノマーを含む共重合系であることを特徴とする請求項1又2に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の粘着剤組成物を塗布した粘着シート。
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