JP5566046B2 - 粘着剤、それを用いてなる粘着シート、一時表面保護用粘着剤、それを用いてなる一時表面保護用粘着シート、およびその一時表面保護用粘着シートの使用方法、ならびに活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。 - Google Patents
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本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物について説明する。本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、水酸基含有モノマーを25〜90重量%含有する共重合成分を有機溶媒中で溶液ラジカル重合して共重合させてなるアクリル系樹脂(A)、不飽和基含有化合物(B)、イオン性化合物(C)、及び溶剤を含有してなることを特徴とする。
、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチルアクリレート等のアクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のカプロラクトン変性モノマー、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン変性モノマー、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー、その他、2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸、ビニルアルコール、アリルアルコール、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル等の1級水酸基含有モノマー;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、2−ヒドロキシ3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3−クロロ2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート等の2級水酸基含有モノマー;2,2−ジメチル2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の3級水酸基含有モノマーを挙げることができる。
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン等のエチレン性不飽和基を二つ以上有する化合物等を併用することもできる。
KF−806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100〜2×107、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定されるもので、また分散度は重量平均分子量と数平均分子量より求められる。またガラス転移温度はFoxの式より算出されるものである。
メタ)アクリレート系化合物であり、水酸基を含有する(メタ)アクリル系化合物と多価イソシアネート化合物を反応させて製造できる。
れず、例えば、水酸基含有(メタ) アクリル系化合物と多価イソシアネート化合物を不活性ガス雰囲気で混合し、30〜80℃、2〜10時間反応させる方法が挙げられる。この反応では、オクテン酸スズ、ジラウリル酸ジ−n−ブチルスズ、オクチル酸鉛、オクチル酸カリウム、酢酸カリウム、スタナスオクトエート、トリエチレンジアミン等のウレタン化触媒を用いるのが好ましい。また、副反応抑制のため、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ハイドロキノンモノエチルエーテル、2,6−ジ−tert−ブチルクレゾール等の重合禁止剤も用いることが好ましい。
(CF3SO2)3C-から選ばれるアニオンから構成される金属塩が好適に用いられる。これらの中でもイオン伝導性に優れ静電気防止機能に優れる点で、LiBr、LiI、LiBF4、LiPF6、LiSCN、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(CF3SO2)3Cなどのリチウム塩が好ましく用いられる。
次に、本発明の粘着剤について説明する。
くは10〜1000mJ/cm2の条件で行われる。無電極ランプの場合は、例えば2〜
1500mJ/cm2、好ましくは5〜500mJ/cm2の条件で行われる。照射時間は、光源の種類、光源と塗布面との距離、塗工厚、その他の条件によっても異なるが、通常は数秒〜数十秒、場合によっては数分の1秒でもよい。電子線照射の場合には、例えば、50〜1000Kevの範囲のエネルギーを持つ電子線を用い、2〜50Mradの照射量とするのがよい。
起因する凝集力不足となる傾向があり、多すぎると、基材や離型シートを劣化させる傾向にある。
2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシ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、ジフェニルメタン−4,4−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)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、1,5−ナフタレ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、およびこれらのポリイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、これらポリイソシアネート化合物のビュレット体やイソシアヌレート体等のイソシアネート系化合物;
N,N,N',N'−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−グリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エテレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジ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、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシングリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂;
テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、N,N'−ジフェニルメタン−4,4'−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、N,N'−ヘキサメチレン−1,6−ビス
(1−アジリジンカルボキシアミド)等のアジリジン化合物;
ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラミン、ヘキサペンチルメチルメラミン、ヘキサヘキシルオキシメチルメラミン等のメラミン系化合物; ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、チタン、亜鉛、コバルト、マンガン、ジルコニウム等の多価金属のアセチルアセトン配位化合物又はアセト酢酸エステル配位化合物等の金属キレート系化合物等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。
次に、本発明の粘着シートおよびその製造方法について説明する。
<アクリル系樹脂(A)>(表1参照。)
[アクリル系樹脂(A−1)の製造]
温度計、攪拌機、滴下ロート及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル100部を仕込み、撹拌しながら昇温し、78℃になったら、ブチルアクリレート70部、2−ヒドロキシエチルアクリレート30部にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.044部を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に、重合途中に、酢酸エチル7部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させた後、酢酸エチルで希釈して、アクリル系樹脂(A−1)(重量平均分子量(Mw)81万、分散度(Mw/Mn=4.6)、ガラス転移温度−45℃、固形分40%、粘度10500mPa・s(25℃))の40%溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下ロート及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル120部
とアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.044部を仕込み、撹拌しながら昇温し
、78℃になったら、ブチルアクリレート(BA)50部、2−ヒドロキシエチルアクリ
レート(2−HEA)50部を混合溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に
、重合途中に、酢酸エチル7部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加
しながら7時間重合させた後、酢酸エチルで希釈して、アクリル系樹脂(A−2)(重量平均分子量(Mw)76万、分散度(Mw/Mn=4.4)、ガラス転移温度−37℃、固形分40%、粘度19900mPa・s(25℃))の40%溶液を得た。
温度計、攪拌機、滴下ロート及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル64部を仕込み、撹拌しながら昇温し、78℃になったら、ブチルアクリレート97部、2−ヒドロキシエチルアクリレート3部にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.06部を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に、重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させた後、酢酸エチルで希釈して、アクリル系樹脂(A−2)(重量平均分子量(Mw)86万、分散度(Mw/Mn=5.4)、ガラス転移温度−55℃、固形分40%、粘度8140mPa・s(25℃))の40%溶液を得た。
[不飽和基含有化合物(B−1)の製造]
温度計、撹拌機、水冷コンデンサーを備えた4つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート(イソシアネート基含有量37.8%)94.1g(0.42モル)と2,6−ジ−tert−ブチルクレゾール2.0g、ジブチルスズジラウリレート0.1gを仕込み、60℃以下でジペンタエリスリトールペンタアクリレート(0.51モル)(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(水酸基価50.0mgKOH/g)569.8gとして仕込む)を約2時間で滴下し、60℃で2時間反応させ、残存イソシアネート基が2.1%となった時点で更にポリエチレングリコール(重量平均分子量993.1、エチレンオキサイド付加モル数22、水酸基価113mgKOH/g)336.2g(0.34モル)を55℃にて添加し、60℃で4時間反応させて、残存イソシアネート基が0.3%となった時点で反応を終了し、不飽和基含有化合物(B−1)を含有する組成物を得た(樹脂分濃度100%)。
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(日本化薬株式会社製、商品名「KAYARAD DPHA」)
イオン性化合物(C−1)として、以下のものを用意した。
・ヨウ化リチウム(和光純薬工業株式会社製、商品名「和光一級ヨウ化リチウム(無水)」)
イオン性化合物(C−2)として、以下のものを用意した。
・過塩素酸リチウム(和光純薬工業株式会社製、商品名「和光特級過塩素酸リチウム(無水)」)
イオン性化合物(C−3)として、以下のものを用意した。
・リチウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド(C−3)の酢酸エチル20%溶液(三光化学工業株式会社製、商品名 「サンコノールEAc−20R」)
イオン性化合物(C−4)として、以下のものを用意した。
・リチウムトリフルオロメタンスルホナート(C−4)の酢酸エチル30%溶液(三光化学工業株式会社製、商品名「サンコノールEAc−30T」)
光重合開始剤(D−1)として、以下のものを用意した。
・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとベンゾフェノンの混合物(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、「イルガキュア500」)
アクリル系樹脂(A−1)100部、不飽和基含有化合物(B−1)50部、ヨウ化リチウム(C−1)0.5部を攪拌機のついた容器に入れ、希釈剤としてアセトンを7部加え攪拌混合し溶解した。この溶液に紫外線の遮断された部屋にて光重合開始剤(D−1)10部を加えて撹拌し均一な活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。
実施例1において、不飽和基含有化合物(B−1)の代わりに、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1において、イオン性化合物(C−1)の代わりに、過塩素酸リチウム(C−2)2部を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1において、イオン性化合物(C−1)の代わりに、リチウムビストリフルオロメチルスルホニルイミド(C−3)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例4において、不飽和基含有化合物(B−1)の代わりに、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例4と同様にして粘着シートを得た。
実施例1において、イオン性化合物(C−1)の代わりに、リチウムトリフルオロメタンスルホナート(C−4)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例6において、不飽和基含有化合物(B−1)の代わりに、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例6と同様にして粘着シートを得た。
実施例4において、アクリル系樹脂(A−1)の代わりに、アクリル系樹脂(A−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例4と同様にして粘着シートを得た。
実施例5において、アクリル系樹脂(A−1)の代わりに、アクリル系樹脂(A−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例5と同様にして粘着シートを得た。
実施例6において、アクリル系樹脂(A−1)の代わりに、アクリル系樹脂(A−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例6と同様にして粘着シートを得た。
実施例7において、アクリル系樹脂(A−1)の代わりに、アクリル系樹脂(A−2)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例7と同様にして粘着シートを得た。
実施例4において、不飽和基含有化合物(B−1)50重量部の代わりに、不飽和基含有化合物(B−1)25重量部とジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)25重量部の混合物を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例4と同様にして粘着シートを得た。
実施例6において、不飽和基含有化合物(B−1)50重量部の代わりに、不飽和基含有化合物(B−1)25重量部とジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)25重量部の混合物を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例6と同様にして粘着シートを得た。
実施例8において、不飽和基含有化合物(B−1)50重量部の代わりに、不飽和基含有化合物(B−1)25重量部とジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)25重量部の混合物を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例8と同様にして粘着シートを得た。
実施例10において、不飽和基含有化合物(B−1)50重量部の代わりに、不飽和基含有化合物(B−1)25重量部とジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)25重量部の混合物を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例10と同様にして粘着シートを得た。
実施例1において、アクリル系樹脂(A−1)の代わりに、アクリル系樹脂(A’)を用いた以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして粘着シートを得た。
実施例1において、ヨウ化リチウム(C−1)を添加しなかった以外は同様にして、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を得た。次いで、この活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いて実施例1と同様にして粘着シートを得た。
アクリル系樹脂(A−1)100部、ヨウ化リチウム(C−1)0.5部、架橋剤としてヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体の酢酸エチル75%溶液(日本ポリウレタン社製、「コロネートHL」)9.4部を攪拌機のついた容器に入れ、希釈剤として酢酸エチルを4部加え攪拌混合し溶解した。上記で得られた樹脂組成物溶液を、乾燥後の厚さが約25μmになるように、基材としてのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(厚さ38μm)に塗布した後、100℃で2分間乾燥させた。その後、塗工面に、離型処理されたPETを貼着して保護し、温度40℃の雰囲気下で3日間養生し、粘着シートを得た。
比較例3において、ヨウ化リチウム(C−1)の代わりに、リチウムトリフルオロメタンスルホナート(C−4)を用いた以外は同様にして、比較例3と同様にして粘着シートを得た。
比較例2において、アクリル系樹脂(A−1)の代わりに、アクリル系樹脂(A−2)を用いた以外は比較例2と同様にして粘着シートを得た。
比較例5において、不飽和基含有化合物(B−1)の代わりに、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(B−2)を用いた以外は比較例5と同様にして粘着シートを得た。
離型処理されたPETが引き剥がされた粘着シートを、温度23℃、相対湿度50%の条件に3時間放置し、調湿後、ハイレスターUP(三菱化学社製)を用いて表面抵抗値を測定した。値が小さいほど帯電防止性能が高い。
塗膜透明性は粘着シート作成後の塗膜の濁度を目視で判断した。
○ : 全く濁りが確認されなかった。
△ : 僅かに濁りが確認された。
× : 明らかに濁りが確認され、白濁状態であった。
得られた粘着シートを25mm×100mmに切断した後、これを、被着体としてのステンレス板(SUS304BA板)に、23℃、相対湿度50%の雰囲気下で2kgゴムローラーを用いて2往復させることにより圧着し、試験片を作製した。この試験片を、同雰囲気下で、30分放置した後、剥離速度0.3m/分により、180度剥離試験を行い、初期粘着力(N/25mm)を測定した。
得られた粘着シートを25mm×100mmに切断した後、これを、被着体としてのステンレス板(SUS304BA板)に、23℃、相対湿度50%の雰囲気下で2kgゴムローラーを用いて2往復させることにより圧着し、試験片を作製した。この試験片を、同雰囲気下で、30分放置した後、剥離速度30m/分により、高速剥離時の粘着力(N/25mm)を測定した。
被着体への耐汚染性は、上記高速剥離性を測定した後の各被着体表面の様子を観察し、以下の基準で評価した。
○ : 全く汚染が確認されなかった。
△ : 僅かに汚染が確認された。
× : 明らかに汚染が確認された。
Claims (10)
- アクリル系樹脂(A)、不飽和基含有化合物(B)、イオン性化合物(C)を含有する樹脂組成物[I]が、活性エネルギー線により架橋されてなる粘着剤であって、
アクリル系樹脂(A)が水酸基含有モノマーを25〜90重量%含有する共重合成分を共重合させてなるものであり、
アクリル系樹脂(A)が有機溶媒中で溶液ラジカル重合して得られるものであり、
樹脂組成物[I]が溶剤を含有す
ることを特徴とする粘着剤。 - 不飽和基含有化合物(B)が、2つ以上のエチレン性不飽和基を含有することを特徴とする請求項1記載の粘着剤。
- 不飽和基含有化合物(B)が、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物であることを特徴とする請求項1または2記載の粘着剤。
- イオン性化合物(C)が、アルカリ金属塩であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の粘着剤。
- 樹脂組成物[I]が光重合開始剤(D)を更に含有してなることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の粘着剤。
- 請求項1〜5いずれか記載の粘着剤を用いてなる一時表面保護用粘着剤。
- 基材と、請求項1〜5いずれか記載の粘着剤からなる層を有することを特徴とする粘着シート。
- 基材と、請求項6記載の一時表面保護用粘着剤からなる層を有することを特徴とする一時表面保護用粘着シート。
- 請求項8記載の一時表面保護用粘着シートを被着体表面に貼り付け、被着体表面を保護した後、その粘着シートを剥離することを特徴とする一時表面保護用粘着シートの使用方法。
- 水酸基含有モノマーを25〜90重量%含有する共重合成分を有機溶媒中で溶液ラジカル重合して共重合させてなるアクリル系樹脂(A)、不飽和基含有化合物(B)、イオン性化合物(C)、及び溶剤を含有してなる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
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