JP5483889B2 - 再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物及び粘着シート - Google Patents
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Description
さらに、本発明は、前記多官能性エポキシ系架橋剤(C)が、環状構造を有するエポキシ系架橋剤及び/又はポリグリセリン誘導体である前記の再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を提供する。
さらに、本発明は、前記粘着剤層の溶剤不溶分が90%以上である前記の粘着シートを提供する。
さらに、本発明は、前記の粘着シートが貼付された光学部材を提供する。
本発明の粘着剤組成物に用いられるアクリルエマルション系重合体(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、カルボキシル基含有不飽和単量体及びケト基含有不飽和単量体を必須の原料モノマー(原料モノマー成分)として構成された重合体である。即ち、アクリルエマルション系重合体(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、カルボキシル基含有不飽和単量体及びケト基含有不飽和単量体を必須成分とするモノマー混合物より得られる重合体である。アクリルエマルション系重合体(A)は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。なお、「(メタ)アクリル」とは「アクリル」及び/又は「メタクリル」のことをいい、以下も同様である。
(溶剤不溶分の測定方法)
アクリルエマルション系重合体(A):約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、アクリルエマルション系重合体(A)(上記で採取したもの)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、上記のアクリルエマルション系重合体(A)をテトラフルオロエチレンシートで包み凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて7日間静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
そして、下記の式から溶剤不溶分を算出する。
溶剤不溶分(重量%)=(a−b)/(c−b)×100 (1)
(式(1)において、aは浸漬後重量であり、bは包袋重量であり、cは浸漬前重量である。)
本発明の粘着剤組成物に用いられる多官能性ヒドラジド系架橋剤(B)(単に「ヒドラジド系架橋剤(B)」と称する場合がある)は、1分子中にヒドラジド基を少なくとも2個有する化合物である。1分子中のヒドラジド基の個数は、2〜3が好ましく、より好ましくは2個である。このようなヒドラジド系架橋剤(B)に用いられる化合物としては、特に限定されないが、例えば、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカン二酸ジヒドラジド、フタル酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジヒドラジド、ナフタル酸ジヒドラジド、アセトンジカルボン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド、トリメリット酸ジヒドラジド、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸ジヒドラジド、ピロメリット酸ジヒドラジド、アコニット酸ジヒドラジドなどのジヒドラジド化合物が好ましく挙げられる。中でも、特に好ましくは、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジドである。これらのヒドラジド系架橋剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明の粘着剤組成物に用いられる多官能性エポキシ系架橋剤(C)(単に「エポキシ系架橋剤(C)」と称する場合がある)は、1分子中にエポキシ基を少なくとも2個有する化合物が好ましい。1分子中のエポキシ基の個数は、3〜5個がより好ましい。エポキシ基が多くなるほど、粘着剤組成物の架橋が密になり(即ち、粘着剤層を形成するポリマーの架橋構造が密になり)、粘着剤層形成後の粘着剤層のぬれ広がりや、粘着剤層中の官能基(カルボキシル基)の被着体面への偏析による粘着力の上昇を防ぐことが可能となる。なお、ここで、多官能性とは2官能性以上のことをいう。
エポキシ系架橋剤(C)のエポキシ基のモル数=[エポキシ系架橋剤(C)の配合量(添加量)]/[エポキシ当量] = 4/110
本発明の粘着剤組成物は、上記アクリルエマルション系重合体(A)、ヒドラジド系架橋剤(B)およびエポキシ系架橋剤(C)を混合することにより作製できる。
(再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物の調製)
冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌装置を備えた反応容器に、水150重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル96.5重量部、アクリル酸2重量部、ダイアセトンアクリルアミド1.5重量部、エーテルサルフェート型の反応性ノニオンアニオン系界面活性剤(株式会社ADEKA製、商品名「アデカリアソープSE−10N」、エチレンオキサイドの平均付加モル数:10)2重量部とを、乳化機で乳化分散して得られたモノマーエマルションを仕込み、撹拌下で2時間窒素置換した。内浴温度を30℃に制御し、ここに、過酸化水素水(過酸化水素の濃度:30重量%)を過酸化水素が0.04重量部となるように加えた後、アスコルビン酸0.06重量部および水8重量部からなるアスコルビン酸水溶液を添加し重合を開始させた(開始時に水溶液全体の10%を添加し、後に残り90%を滴下した)。重合中は内浴温度を30±1℃に保持した。重合開始5時間後から残りのアスコルビン酸水溶液を2時間かけて滴下し、滴下が終了した後、さらに2時間、内浴温度を30±1℃に保ちながら反応を持続し、熟成を行った。その後、濃度10重量%のアンモニア水で中和して、アクリルエマルション系重合体の分散液を調製した。
次いで、上記で得られた分散液に、アクリルエマルション系重合体100重量部に対して、多官能性ヒドラジド系架橋剤として、アジピン酸ジヒドラジド0.6重量部(ダイアセトンアクリルアミドのケト基1モルに対して0.4モル相当)、多官能性エポキシ系架橋剤として、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル(ナガセケムテックス(株)製、商品名「デナコール EX−512」)4.7重量部(アクリル酸のカルボキシル基1モルに対するエポキシ基のモル数が1.0モルに相当する)を添加して、再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を調製した。
さらに、上記で得られた再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を、PETフィルム(三菱樹脂(株)製、商品名「T100N38」、厚さ:38μm)のコロナ処理面上に、テスター産業(株)製アプリケーターを用いて、乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、その後、熱風循環式オーブンで120℃で2分間乾燥させ、さらにその後、50℃で3日間養生(エージング)して粘着シートを得た。
(再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物の調製)
容器に、水90重量部、及び、表1に示した配合量の原料モノマー、乳化剤を配合した後、ホモミキサーによりモノマーエマルションを調製した。次いで、冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌機を備えた反応容器に、水50重量部、重合開始剤(過硫酸アンモニウム)0.01重量部、及び、上記で調製したモノマーエマルションのうち10重量%にあたる量を添加し、攪拌しながら、65℃で1時間乳化重合した。その後、さらに重合開始剤(過硫酸アンモニウム)0.05重量部を添加し、次いで攪拌しながら、残りのモノマーエマルションの全て(90重量%にあたる量)を3時間かけて添加して、その後、75℃で3時間反応させた。次いで、これを30℃に冷却して、濃度10重量%のアンモニア水を加えてpH8に調整して、アクリルエマルション系重合体の分散液を調製した。
次いで、上記で得られた分散液に、表1に示した種類および配合量の多官能性ヒドラジド系架橋剤及び多官能性エポキシ系架橋剤を添加して、実施例1と同様にして、再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を調製した。
さらに、上記で得られた再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を、PETフィルム(三菱樹脂(株)製、商品名「T100N38」、厚さ:38μm)のコロナ処理面上に、テスター産業(株)製アプリケーターを用いて、乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、その後、熱風循環式オーブンで120℃で2分間乾燥させ、さらにその後、50℃で3日間養生(エージング)して粘着シートを得た。
表1に示すように、アクリルエマルション系重合体の原料モノマーの種類および配合量、ヒドラジド系架橋剤、エポキシ系架橋剤の種類および添加量等を変更した以外は、実施例1と同様にして、アクリルエマルション系重合体、再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を得た。
さらに、上記で得られた再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を、ポリプロピレン(PP)フィルム(厚さ:40μm)のコロナ処理面上に、テスター産業(株)製アプリケーターを用いて、乾燥後の厚さが10μmとなるように塗布し、その後、熱風循環式オーブンで90℃で3分間乾燥させ、さらにその後、50℃で3日間養生(エージング)して粘着シートを得た。
なお、上記PPフィルムは、以下の方法で作製した。ランダムポリプロピレン樹脂((株)プライムポリマー製、「F327」)を、Tダイにより単層押出(樹脂温度:220℃)を行い、20℃の冷却ロールを通して、引き取り速度5m/分にて引き取り、基材厚さ40μmのフィルムを得た。得られたフィルムの片面(粘着剤組成物の塗布面)にコロナ放電処理を行い、本実施例で使用するPPフィルム(基材)とした。
なお、以下の比較例で用いたPPフィルムも上記と同じである。
表1に示すように、アクリルエマルション系重合体の原料モノマーの種類および配合量、架橋剤の種類および添加量などを変更して、実施例1と同様にして、アクリルエマルション系重合体、再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を得た。なお、比較例5においては、架橋剤に加えて、エポキシ架橋剤の触媒としてポリエーテル型第4級アンモニウム塩((株)ADEKA製、商品名「アデカコール CC−36」)を添加した。
さらに、表1に示すように、上記で得られた再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を用いて、比較例1、3、4、6は実施例3と同様にして、比較例5は実施例1と同様にして、粘着シートを得た。
表1に示すように、アクリルエマルション系重合体の原料モノマーの種類および配合量、重合開始剤、乳化剤の配合量、架橋剤の種類および添加量などを変更して、実施例2と同様にして、アクリルエマルション系重合体、再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を得た。なお、重合開始剤は、はじめに0.005重量部、後に0.025重量部を添加した。
さらに、表1に示すように、上記で得られた再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物を用いて、実施例3と同様にして粘着シートを得た。
実施例および比較例で得られた粘着シートについて、下記の測定方法又は評価方法により評価を行った。なお、評価結果は、表1に示した。
実施例および比較例で得られた粘着シート(サンプルサイズ:25mm幅×100mm長さ)を、貼り合わせ機(テスター産業(株)製、小型貼り合せ機)を用いて、0.25MPa、0.3m/分の条件で、偏光板(材質:トリアセチルセルロース(TAC)、サイズ:35mm幅×50mm長さ、表面の算術平均粗さRaがMD方向(流れ方向)で約21nm、TD方向(幅方向)で約31nm、MD方向とTD方向の平均で約26nmである)上に貼り合わせた。なお、上記偏光板の算術平均粗さRaは、接触式の表面形状測定装置(ケーエルエー・テンコール(KLA Tencor)社製P−15)を用いて測定した(以下も同様である)。ケーエルエー・テンコール社製P−15を用いたRaの測定方法及び測定条件は以下の通りである。Ra測定用サンプルのサンプルサイズはMD50mm×TD20mmとし、MD、TDとも、サンプルの最端部から5mmより内側の任意の位置で測定を行った。サンプルをガラス板上に固定し、上記任意の位置において、MD、TDそれぞれで、測定長1000μm、走査速度50μm/sec.、走査回数1回、荷重2mgで実施した。
上記粘着シートを貼り合わせた偏光板を、粘着シートを貼り合わせたまま、80℃で4時間放置した後、粘着シートを剥離した。その後、粘着シートを剥離した偏光板を加湿環境下(23℃、90%RH)で12時間放置し、偏光板表面を目視にて観察し、以下の基準で汚染性を評価した。
低汚染性良好(○) : 粘着シートを貼付した部分と貼付していない部分で変化が見られなかった。
使用可能なレベル(△) : 粘着シートを貼付した部分にわずかに白化が見られた。
低汚染性不良(×) : 粘着シートを貼付した部分の白化が激しい。
なお、比較例6においては、粘着剤層の投錨破壊による偏光板への糊残りが生じていた。
実施例および比較例で得られた粘着シート(サンプルサイズ:25mm幅×100mm長さ)を、貼り合わせ機(テスター産業(株)製、小型貼り合せ機)を用いて、0.25MPa、0.3m/分の条件で、偏光板(材質:トリアセチルセルロース(TAC)、表面の算術平均粗さRaがMD方向で約21nm、TD方向で約31nm、MD方向とTD方向の平均で約26nmである)に貼り合わせた。上記貼り合わせから20分後、粘着力を測定した。
引張試験機を用いて、JIS Z 0237に準拠して、23℃、60%RHの環境下、引張速度0.3m/分で、180°剥離試験を行い、粘着シートの偏光板に対する粘着力(N/25mm)を測定した。
実施例および比較例で得られた粘着シート(サンプルサイズ:25mm幅×100mm長さ)を、貼り合わせ機(テスター産業(株)製、小型貼り合せ機)を用いて、0.25MPa、0.3m/分の条件で、偏光板(材質:トリアセチルセルロース(TAC)、表面の算術平均粗さRaがMD方向で約21nm、TD方向で約31nm、MD方向とTD方向の平均で約26nmである)に貼り合わせた。その後、粘着シートと偏光板の貼り合わせサンプルを、40℃、92%RHの環境下で1週間放置した後、粘着力を測定した。
引張試験機を用いて、JIS Z 0237に準拠して、23℃、60%RHの環境下、引張速度0.3m/分で、180°剥離試験を行い、粘着シートの偏光板に対する粘着力(N/25mm)を測定した。
なお、過酸化水素水の有効成分が30重量%、V−04の有効成分が40重量%である以外、他の重合開始剤、乳化剤、架橋剤等は有効成分100重量%の商品、試薬を使用した。
また、デナコールEX−171は単官能性のエポキシ系架橋剤であり、エポキシ架橋剤(C)には含まれない。
2EHA : 2−エチルヘキシルアクリレート
BMA : ブチルメタクリレート
HEMA : ヒドロキシエチルメタクリレート
DAAM : ダイアセトンアクリルアミド
AA : アクリル酸
SE−10N : (株)ADEKA製、商品名「アデカリアソープSE−10N」 アジピン酸ジヒドラジド : 東京化成工業(株)製、商品名「アジピン酸ジヒドラジド」
V−04 : 日清紡績(株)製、商品名「カルボジライトV−04」(カルボジイミド系架橋剤)
デナコールEX−512 : ナガセケムテックス(株)製、商品名「デナコール EX−512」(Polyglycerol Polyglycidyl Ether、エポキシ当量:168、官能基数:約3)
デナコールEX−171 : ナガセケムテックス(株)製、商品名「デナコール EX−171」(Lauryl Alcohol(EO)15 Glycidyl Ether、エポキシ当量:971、官能基数:1)
テトラッドC : 三菱ガス化学(株)製、商品名「TETRAD−C」(1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、エポキシ当量:110、官能基数:約4)
TEPIC−G : 日産化学工業(株)製、商品名「TEPIC−G」 (Tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurate、エポキシ当量:110、官能基数:約3)
アデカコールCC−36 : (株)ADEKA製、商品名「アデカコール CC−36」(ポリエーテル型第4級アンモニウム塩)
一方、ヒドラジド系架橋剤を用いない場合(比較例1、3)、エポキシ系架橋剤を併用せず、アクリルエマルション系重合体の溶剤不溶分が低い場合(比較例2)、単官能のエポキシ系架橋剤を用いた場合(比較例4)や4級アンモニウム塩を用いた場合(比較例5)には、高湿度環境下での白化汚染が生じた。また、エポキシ系架橋剤を用いない場合(比較例2)には、貼り付け保存後粘着力が大きく、経時での粘着力上昇が大きくなった。アクリルエマルション系重合体の原料モノマーとしてケト基含有不飽和単量体を用いない場合(比較例6)には、基材との投錨性が低下して投錨破壊による糊残りが生じた。
このように、本発明の規定を満たさない粘着剤組成物を用いた場合には、粘着性、投錨性と低汚染性の両立はできなかった。
Claims (7)
- モノマー成分の総量に対して、(メタ)アクリル酸アルキルエステル70〜99.4重量%、カルボキシル基含有不飽和単量体0.5〜10重量%及びケト基含有不飽和単量体0.1〜10重量%を必須の原料モノマーとして構成され、多官能モノマーを原料モノマーとして使用しない、溶剤不溶分が70%以上であるアクリルエマルション系重合体(A)、多官能性ヒドラジド系架橋剤(B)及び多官能性エポキシ系架橋剤(C)を含み、かつ、4級アンモニウム塩、3級アミン及びイミダゾール化合物を実質的に含まない水分散型アクリル系粘着剤組成物であって、多官能性ヒドラジド系架橋剤(B)の含有量が、ケト基含有不飽和単量体のケト基1モルに対して、0.025〜2.5モルであることを特徴とする、光学部材の表面保護フィルムの粘着剤層に用いられる、再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物。
- カルボキシル基含有不飽和単量体のカルボキシル基1モルに対する、多官能性エポキシ系架橋剤(C)のエポキシ基のモル数が0.5〜1.3モルである請求項1に記載の再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物。
- 前記多官能性エポキシ系架橋剤(C)が、環状構造を有するエポキシ系架橋剤及び/又はポリグリセリン誘導体である請求項1または2に記載の再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物。
- 基材の少なくとも片面側に、請求項1〜3のいずれか1項に記載の再剥離用水分散型アクリル系粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有することを特徴とする粘着シート。
- 前記粘着剤層の溶剤不溶分が90%以上である請求項4に記載の粘着シート。
- 光学部材用の表面保護フィルムである請求項4または5に記載の粘着シート。
- 請求項4〜6のいずれか1項に記載の粘着シートが貼付された光学部材。
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