JP5615140B2 - ポリエステル系粘着剤組成物、およびポリエステル系粘着剤、ならびにそれを用いてなる粘着シート - Google Patents
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Description
更には、上記ポリエステル系粘着剤組成物からなる粘着剤、それを用いてなる粘着シートにも関するものである。
ポリエステル樹脂(A)は、ジカルボン酸成分(a)とジオール成分(b)、必要に応じて3官能以上のポリオール成分や、3官能以上の多価カルボン酸成分を重縮合してなるポリエステル樹脂である。
シクロヘキサン構造部位を含有するジカルボン酸及び/又はシクロヘキサンの含有割合が多すぎると初期粘着力が減少する傾向があり、少なすぎると高温高湿条件下で放置後の粘着力に劣る傾向がある。
イソフタル酸系化合物の含有量が多すぎると初期粘着力が低下しやすい傾向があり、少なすぎると接着強度と耐水性が低下しやすい傾向がある。
また、ジカルボン酸成分(a)としては上記ジカルボン酸の酸無水物や低級アルキルエステルなどのポリカルボン酸の誘導体を用いることもできる。
また、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリカーボネートジオール等の繰り返し単位を有するジオールを用いることもできる。
3価以上の多価アルコール成分としては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5− ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の脂肪族多価アルコールなどが挙げられる。
また、3価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂肪族多価カルボン酸や、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸、および、これら化合物の酸無水物または低級アルキルエステルなどが挙げられる。
かかるジオール成分(b)が少なすぎると酸価が高くなり高分子量化するのが難しくなる傾向があり、多すぎると収率が低下する傾向がある。
上記シクロヘキサン構造部位の含有割合が多すぎると初期粘着力が下がる傾向があり、少なすぎると高温高湿条件下で放置後の粘着力が減少する傾向がある。
上記イソフタル酸由来の構造部位の含有割合が多すぎると初期粘着力が低下しやすい傾向があり、少なすぎると結晶化しやすくなり溶剤安定性が低下しやすい傾向がある。
なお、側鎖に炭化水素基を含有しないポリエステル樹脂(A)とするためには、ジカルボン酸成分(a)として、上記の側鎖に炭化水素基を含有しないジカルボン酸(a2)を用い、かつジオール成分(b)として、上記の側鎖に炭化水素基を含有しないジオール(b2)を用いればよい。更に、3官能以上のポリオール成分や多価カルボン酸成分を使用する場合には、これら成分も側鎖に炭化水素基を含有しないものを用いればよい。
かかる数平均分子量が低すぎると粘着剤として充分な凝集力が得られず、耐熱性や機械的強度が低下する傾向があり、高すぎると柔軟性が失われ、初期粘着性が低下し、指圧程度の圧力で充分な粘着力を発揮できない傾向がある。
かかるガラス転移温度が高すぎると柔軟性が失われ、初期粘着性が低下し、指圧程度の圧力で充分な粘着力を発揮できない傾向があり、低すぎると、機械的強度、耐熱性が低下する傾向がある。
なお、「樹脂成分の主成分としてポリエステル樹脂(A)を含有する」とは、ポリエステル樹脂(A)を、ポリエステル系粘着剤組成物中の全樹脂成分に対して、通常50重量%以上、好ましくは60重量%以上、特に好ましくは80重量%以上含有することを意味することである。
架橋剤(B)に含まれる反応性基の当量数が少なすぎると凝集力が不足し、充分な耐熱性が得られない傾向があり、多すぎると柔軟性が低下し、初期粘着性が低下し、指圧程度の圧力で充分な粘着力を発揮できなくなる傾向がある。
粘着剤層の膜厚が薄すぎると、粘着力が低下する傾向があり、厚すぎると均一に塗工することが困難となるうえ、塗膜に気泡が入る等の不具合が発生しやすい傾向がある。
また、粘着剤層が支持体の片面にのみ形成されている粘着シートでは、支持体の粘着剤層が設けられた側とは反対の面に剥離処理を施すことにより、該剥離処理面を利用して粘着剤層を保護することも可能である。
[ポリエステル樹脂(A−1)の製造]
温度計、攪拌機、精留塔、窒素導入管及び真空装置の付いた反応缶にイソフタル酸(a)9.6部、アゼライン酸(a)43.4部、1,4−シクロヘキサンジメタノール(b)41.6部、エチレングリコール(b)5.4部、触媒としてテトラブチルチタネート0.72部仕込み、内温250℃まで除々に温度を上げ、4時間かけてエステル化反応を行った。その後、内温260℃まで上げ、触媒としてテトラブチルチタネート0.72部仕込み、1hPaまで減圧し、3時間かけて重縮合反応を行い、ポリエステル樹脂(A−1)を製造した。さらに、100℃まで冷却し冷却管を取り付け、50%溶液になるように酢酸エチルを加えて攪拌しながら冷却し、ポリエステル樹脂(A−1)溶液(50%樹脂溶液)を得た。
[ポリエステル系粘着剤組成物の製造]
上記ポリエステル樹脂(A−1)溶液100部(固形分50部)に、架橋剤(B)としてイソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン株式会社製、「コロネートL55E」、固形分比率55%)3部を配合した後、撹拌し、ポリエステル系粘着剤組成物を得た。
上記で得られたポリエステル樹脂(A−1)及びポリエステル系粘着剤組成物について、下記の測定及び評価を行った。
〔ポリエステル樹脂(A−2)の製造〕
ポリエステル樹脂(A−1)の製造において、モノマー組成を、イソフタル酸(a)9.3部、セバシン酸(a)45.2部、1,4−シクロヘキサンジメタノール(b)40.3部、エチレングリコール(b)5.2部に変更した以外は同様にして、ポリエステル樹脂(A−2)を製造し、更に同様にしてポリエステル樹脂(A−2)溶液(50%樹脂溶液)を得た。
[ポリエステル系粘着剤組成物の製造]
かかるポリエステル樹脂(A−2)溶液を用いて、実施例1と同様にしてポリエステル系粘着剤組成物を得た。
上記で得られたポリエステル樹脂(A−2)及びポリエステル系粘着剤組成物について、下記の測定及び評価を行った。
〔ポリエステル樹脂(A−3)の製造〕
ポリエステル樹脂(A−1)の製造において、モノマー組成を、イソフタル酸(a)9.6部、アゼライン酸(a)43.2部、1,4−シクロヘキサンジメタノール(b)41.5部、エチレングリコール(b)5.3部、グリセリン0.1部に変更した以外は同様にして、ポリエステル樹脂(A−3)を製造し、更に同様にしてポリエステル樹脂(A−3)溶液(50%樹脂溶液)を得た。
[ポリエステル系粘着剤組成物の製造]
かかるポリエステル樹脂(A−3)溶液を用いて、実施例1と同様にしてポリエステル系粘着剤組成物を得た。
上記で得られたポリエステル樹脂(A−3)及びポリエステル系粘着剤組成物について、下記の測定及び評価を行った。
〔ポリエステル樹脂(A−4)の製造〕
ポリエステル樹脂(A−1)の製造において、モノマー組成を、イソフタル酸(a)10部、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(a)10.3部、アゼライン酸(a)33.9部、1,4−シクロヘキサンジメタノール(b)41.1部、エチレングリコール(b)4.7部に変更した以外は同様にして、ポリエステル樹脂(A−4)を製造し、更に同様にしてポリエステル樹脂(A−4)溶液(50%樹脂溶液)を得た。
[ポリエステル系粘着剤組成物の製造]
かかるポリエステル樹脂(A−4)溶液を用いて、実施例1と同様にしてポリエステル系粘着剤組成物を得た。
上記で得られたポリエステル樹脂(A−4)及びポリエステル系粘着剤組成物について、下記の測定及び評価を行った。
〔ポリエステル樹脂(A’−1)の製造〕
ポリエステル樹脂(A−1)の製造において、モノマー組成を、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(a)9.2部、セバシン酸(a)43.4部、3−メチル−1、5−ペンタンジオール(b)47.4部に変更した以外は同様にして、ポリエステル樹脂(A’−1)を製造し、更に同様にしてポリエステル樹脂(A’−1)溶液(50%樹脂溶液)を得た。
[ポリエステル系粘着剤組成物の製造]
かかるポリエステル樹脂(A’−1)溶液を用いて、実施例1と同様にしてポリエステル系粘着剤組成物を得た。
上記で得られたポリエステル樹脂(A’−1)及びポリエステル系粘着剤組成物について、下記の測定及び評価を行った。
上記ポリエステル樹脂(A−1)〜(A−4)、(A’−1)溶液について、下記方法に従い(1)樹脂組成モル比、(2)数平均分子量を測定し、更に溶剤溶解性の評価を行なった。結果は下記表1に示す。
得られたポリエステル樹脂をd−クロロホルムに溶解後、バリヤン社製200MHZ−HMRを用いて、H−NMRを測定し、各モノマー成分のモル比(mol%)を求めた。
末端基法により酸価と水酸基価より計算した。
得られた樹脂溶液を目視観察し、濁りや粘性を確認した。判定基準は以下の通りである。
(評価)
○・・・濁りがなく、かつ粘調な液体。
×・・・濁りがある、かつ又は、粘調でない液体又は固体。
上記で得られたポリエステル系粘着剤組成物を用いて、以下の通り粘着剤層付きPETフィルムを作製し、塗工性、初期粘着力、高温高湿下での粘着力を下記に示す各方法に従って測定・評価した。これらの結果を下記の表1に併せて示した。
上記ポリエステル系粘着剤組成物を25μmPETフィルム(「ルミラー25T60」)にアプリケーターを用いて塗工し、100℃で3分間乾燥し、25μmの粘着剤組成物層を得た。次いで、得られた粘着剤組成物層表面を離型PETで覆った後、40℃で4日間乾燥させエージング処理を行ない、粘着剤層付きPETフィルムを得た。
アプリケーターで塗工後、乾燥させた際の粘着剤組成物層表面の状態を、目視で評価した。
(評価)
○・・・均一な塗布層を形成できている。
△・・・塗工面が凸凹している。
×・・・塗布層を形成できない
粘着剤層付きPETフィルムを25℃、50%RHの環境下で25×150mmに裁断した後、離型PETを剥がし、粘着剤層側をSUS板に2.5kgローラーを往復させ加圧貼付けし、同雰囲気下で30分間放置した後に、オートグラフ(島津製作所製「オートグラフAGS-H 500N」)を用いて、剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/inch)を測定した。
粘着剤層付きPETフィルムを25℃、50%RHの環境下で25×150mmに裁断した後、離型PETを剥がし、粘着剤層側をSUS板に2.5kgローラーを往復させ加圧貼付けし、80℃、85%RHの環境下に500時間放置した。室温に戻して24時間放置した後、25℃、50%RHの環境下で、オートグラフ(島津製作所製「オートグラフAGS-H 500N」)を用いて、剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/inch)を測定した。
Claims (7)
- シクロヘキサン構造部位およびイソフタル酸由来の構造部位を含有し、ポリエステル樹脂全体に対するシクロヘキサン構造部位の含有割合が15〜50重量%であって、側鎖に炭化水素基を含有しないポリエステル樹脂(A)を含有してなることを特徴とするポリエステル系粘着剤組成物。
- ポリエステル樹脂(A)の数平均分子量が、5,000〜50,000であることを特徴とする請求項1記載のポリエステル系粘着剤組成物。
- ポリエステル樹脂(A)が、1,4−シクロヘキサンジメタノール由来の構造部位を含有してなることを特徴とする請求項1または2記載のポリエステル系粘着剤組成物。
- ポリエステル樹脂(A)全体に対する、イソフタル酸由来の構造部位の含有割合が1〜60重量%であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載のポリエステル系粘着剤組成物。
- 架橋剤(B)を含有してなることを特徴とする請求項1〜4いずれか記載のポリエステル系粘着剤組成物。
- 請求項1〜5いずれか記載のポリエステル系粘着剤組成物を架橋してなることを特徴とするポリエステル系粘着剤。
- 支持体の片面または両面に、請求項6記載のポリエステル系粘着剤を含有する粘着剤層を設けてなることを特徴とする粘着シート。
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