JP6348607B2 - 表面保護フィルム用粘着剤組成物および表面保護フィルム - Google Patents
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Description
前記(メタ)アクリル系樹脂(A)が、アルキル基の炭素数が4以下である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを30.0〜99.9質量%の範囲内の量で含む重合性単量体を溶液重合して得られ、かつ下記(a1)、(a2)および(a3)の特性を有し、
前記ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(B)を、前記表面保護フィルム用粘着剤組成物から形成される粘着剤層のゲル分率が90.0〜99.9質量%の範囲内になる量で含有することを特徴としている。
(a2)分子量分布(Mw/Mn)が4〜9の範囲内にあり、
(a3)酸価が2mgKOH/g以下である。
前記粘着剤層が、(メタ)アクリル系樹脂(A)が、アルキル基の炭素数が4以下である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを30.0〜99.9質量%の範囲内の量で含む重合性単量体を溶液重合して得られ、かつ上記(a1)、(a2)および(a3)の特性を有し、
前記ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(B)を、前記表面保護フィルム用粘着剤組成物から形成される粘着剤層のゲル分率が90.0〜99.9質量%の範囲内になる量で含有する表面保護フィルム用粘着剤組成物から成ることを特徴としている。
本発明の表面保護フィルム用粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系樹脂(A)とヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(B)(以下、HDI系架橋剤(B)ともいう)とを含有すると共に、この粘着剤組成物は、通常は、有機溶媒(C)を含有している。
(メタ)アクリル系樹脂(A)は、アルキル基の炭素数が4以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(i)を含む重合性単量体の重合体であり、前記重合性単量体を有機溶媒中で溶液重合して得られる。このように、(メタ)アクリル系樹脂(A)は、前記(i)由来の構造単位を有する。
単量体(i)は、例えば、下記式(i−1)で表される。
R1は水素原子またはメチル基であり、R2は炭素数4以下のアルキル基である。
単量体(ii)は、例えば、下記式(ii−1)で表される。
R3は水素原子またはメチル基である。R4は炭素数4以下のアルキル基以外であり、かつ水酸基、アミノ基、アミド基、シアノ基およびカルボキシル基などの極性基を有しない有機基である。
ここで、R5はアルキレン基であり、R6はアルキル基またはアリール基であり、nは1以上の整数である。アルキレン基の炭素数は、通常1〜10、好ましくは1〜5である。アルキル基の炭素数は、通常1〜10、好ましくは1〜4であり、アリール基の炭素数は、通常6〜10、好ましくは6である。nは、好ましくは1〜20、より好ましくは1〜4、さらに好ましくは1〜2である。
単量体(iii)に含まれる酸基としては、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、リン酸基および硫酸基が挙げられる。
単量体(iv)としては、例えば、水酸基含有単量体、アミノ基含有単量体、アミド基含有単量体、窒素系複素環含有単量体およびシアノ基含有単量体が挙げられる。ただし、酸基含有単量体を除く。
その他の単量体(v)としては、例えば、酢酸ビニルおよびプロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;塩化ビニルおよび塩化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン類;スチレンおよびα−メチルスチレン等のスチレン系モノマー;ブタジエン、イソプレンおよびクロロプレン等のジエン系モノマーが挙げられる。
上記のような単量体を用いた(メタ)アクリル系樹脂(A)は、溶液重合法により製造される。溶液重合法は、不純物の混入が少ないため、この方法により製造された(メタ)アクリル系樹脂(A)を含有する粘着剤組成物は、表示装置等の光学部材への使用に適する。
(メタ)アクリル系樹脂(A)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)により測定される重量平均分子量(Mw)が、ポリスチレン換算値で、120万〜200万であり、好ましくは130万〜180万の範囲内にある。Mwが前記下限値以上であると、(メタ)アクリル系樹脂(A)の凝集力が向上し、粘着剤層内での(メタ)アクリル系樹脂(A)由来の移行成分が大幅に抑制され、汚染が低減される点で好ましい。また、粘着剤層の耐久性も向上する。Mwが前記上限値以下であると、粘着剤組成物の塗工性の点で好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、HDI系架橋剤(B)を含有する。HDI系架橋剤(B)により、(メタ)アクリル系樹脂(A)を架橋することで、架橋体(ネットワークポリマー)を形成することができ、耐熱性に優れた粘着剤層を得ることができる。HDI系架橋剤(B)を使用することで、耐熱後の粘着力上昇を抑えることができ、また、粘着剤層が柔らかくなるため濡れ性がよくなり、光学用機能性フィルム等の被着物への貼合工程にて不具合が起こりにくくなる。
本発明の粘着剤組成物は、その塗布性を調製するため、有機溶媒(C)を含有することが好ましい。有機溶媒としては、《(メタ)アクリル系樹脂(A)の製造条件》の欄で説明した重合溶媒を有機溶媒としてそのまま利用することが好ましい。例えば、(メタ)アクリル系樹脂(A)および重合溶媒を含む単量体溶液と、HDI系架橋剤(B)とを混合して、粘着剤組成物を調製することができる。本発明の粘着剤組成物において、有機溶媒の含有量は、通常20〜90質量%、好ましくは30〜80質量%である。
本発明の粘着剤組成物は、上記成分のほか、本発明の効果を損なわない範囲で、帯電防止剤、酸化防止剤、光安定剤、金属腐蝕防止剤、粘着付与剤、可塑剤、架橋促進剤、界面活性剤、前記(A)以外の(メタ)アクリル系樹脂およびリワーク剤などの他の成分を含有していてもよい。
本発明の表面保護フィルム用粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系樹脂(A)と、HDI系架橋剤(B)と、必要に応じて他の成分とを、従来公知の方法により混合することで調製することができる。例えば、(メタ)アクリル系樹脂(A)を溶液重合法で合成する際に得られた(メタ)アクリル系樹脂(A)を含む単量体溶液に、HDI系架橋剤(B)と、必要に応じて他の成分とを配合することが挙げられる。
粘着剤層は、上述の粘着剤組成物から形成される。例えば、上述の粘着剤組成物中の架橋反応を進めることにより、具体的には(メタ)アクリル系樹脂(A)をHDI系架橋剤(B)で架橋することにより、前記粘着剤層が得られる。
本発明の表面保護フィルムは、上述の表面保護フィルム用粘着剤組成物より形成された粘着剤層を有する。表面保護フィルムは、さらに剥離フィルムを有してもよく、例えば、前記粘着剤層をフィルム状支持体の一方の面に形成し、前記粘着剤層の前記フィルム状支持体を有しない他方の面に剥離フィルムが貼着された表面保護フィルムが挙げられる。
(メタ)アクリル系樹脂(A)について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)により、下記条件で、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を求めた。
・測定装置:HLC−8320GPC(東ソー(株)製)
・GPCカラム構成:以下の4連カラム(すべて東ソー(株)製)
(1)TSKgel HxL−H(ガードカラム)
(2)TSKgel GMHxL
(3)TSKgel GMHxL
(4)TSKgel G2500HxL
・流速:1.0mL/min
・カラム温度:40℃
・サンプル濃度:1.5%(w/v)(テトラヒドロフランで希釈)
・移動相溶媒:テトラヒドロフラン
・標準ポリスチレン換算
〔酸価〕
アクリル系樹脂1gを中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数を計算により算出した。
撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた反応装置に、n−ブチルアクリレート95.0部、4−ヒドロキシブチルアクリレート5.0部、および酢酸エチル溶媒100部を仕込み、窒素ガスを導入しながら80℃に昇温した。次いで、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を加え、窒素ガス雰囲気下、80℃で6時間重合反応を行った。反応終了後、酢酸エチルにて希釈し、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を調製した。得られた(メタ)アクリル系樹脂A1のMwは160万であり、Mw/Mnは6.0であった。計算により求めた酸価は0であった。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A2を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A3を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A4を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A5を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A6を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A7を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−1に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A8を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−1に示す。
重合性単量体を表1−2に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を130質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A9を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−2に示す。
重合性単量体を表1−2に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を160質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A10を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−2に示す。
撹拌機、還流冷却器、温度計および窒素導入管を備えた反応装置に、n−ブチルアクリレート95.0部、4−ヒドロキシブチルアクリレート5.0部、および酢酸エチル溶媒130部を仕込み、窒素ガスを導入しながら80℃に昇温した。次いで、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル0.1部を加え、窒素ガス雰囲気下、重合反応を開始した。反応開始して3時間後に2,2'−アゾビスイソブチロニトリルを0.1質量部追加してさらに80℃で3時間重合反応を行った。反応終了後、酢酸エチルにて希釈し、(メタ)アクリル系樹脂A11を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を調製した。結果を表1−2に示す。
重合性単量体を表1−2に記載したとおりに配合したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A12を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−2に示す。
重合性単量体を表1−2に記載したとおりに配合したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A13を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−2に示す。
重合性単量体を表1−2に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を160質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A14を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−2に示す。
重合性単量体を表1−2に記載したとおりに配合し、酢酸エチル溶媒の配合量を115質量部に変更したこと以外は合成例A1と同様に重合反応およびポリマー溶液の調製を行い、(メタ)アクリル系樹脂A15を含む、固形分濃度20質量%のポリマー溶液を得た。結果を表1−2に示す。
(1)粘着剤組成物の調製
合成例A1で得られた(メタ)アクリル系ポリマー溶液(固形分濃度20質量%)と、HDI系架橋剤(B)として(B1):旭化成ケミカルズ(株)製「TPA−100」とを混合して、粘着剤組成物を得た。なお、各成分の比率は、合成例A1で得られた(メタ)アクリル系ポリマー溶液に含まれる樹脂A1;100部に対して、(B1)5部となる量である(いずれも固形分値)。
泡抜け後、剥離処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)上に、上記(1)で得られた粘着剤組成物をドクターブレードを用いて液温25℃で塗布し、90℃で3分間乾燥して、乾燥膜厚20μmの塗膜を形成した。塗膜の前記PETフィルムの貼付面とは反対面に、剥離処理されたPETフィルムをさらに貼り合わせ、23℃/50%RH環境下で7日間静置して熟成させて、2枚のPETフィルムに挟まれた厚さ20μmの粘着剤層を有する表面保護フィルムを得た。
実施例1において、配合組成を表2−1および2−2に記載したとおりに変更したこと以外は実施例1と同様にして、粘着剤組成物および表面保護フィルムを得た。
B1:ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体
(旭化成ケミカルズ(株)製、TPA−100)
B2:ヘキサメチレンジイソシアネートの3分子付加物
(日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートHX)
B3:トリ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
(日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートL、固形分濃度75質量%)
B4:メタキシレンジイソシアネート系アダクト型
(三井化学(株)製、D−120N)
B5:エポキシ系硬化剤
(三菱ガス化学(株)製、テトラッドC)
[評価]
〔ゲル分率〕
実施例・比較例で得られた表面保護フィルムから、粘着剤層約0.1gをサンプリング瓶に採取し、酢酸エチル30mLを加えて4時間振盪した後、このサンプル瓶の内容物を200メッシュのステンレス製金網で濾過し、金網上の残留物を100℃で2時間乾燥して乾燥重量を測定した。次式により、粘着剤層のゲル分率を求めた。
・ゲル分率(%)=(乾燥重量/粘着剤層採取重量)×100(%)
〔ITO腐食性〕
10mm×100mmにカットしたITO蒸着PETフィルムに、実施例・比較例で得られた表面保護フィルムを10mm×60mmにカットして片側の剥離フィルムを剥がして貼り付け、50℃、5atmで20分間オートクレーブ処理を行った。次いで、1時間室温で静置した後、60℃、90%RH環境下に500時間置き、23℃、65%RHで1時間静置した後、ITO蒸着フィルムの抵抗値を測定し、あらかじめ測定しておいた上記処理を行っていない表面保護フィルムの抵抗値に対する抵抗値の変化率を求め、以下の基準で評価した。なお、抵抗値の測定には、テスター(三和電気計器(株)製、デジタルマルチメーター PC510)を用いた。
(基準)
・AA:抵抗値の変化率が10%未満であった。
・CC:抵抗値の変化率が10%以上であった。
実施例・比較例で得られた表面保護フィルムから剥離処理されたPETフィルムを剥がし、2.5cm×15cmに裁断し、ステンレス板上に貼付した。80℃で24時間放置した後、ステンレス板から保護フィルムを剥がし、保護フィルムを貼り合わせていた、ステンレス板表面の汚染の有無を目視で確認し、下記基準により評価した。
(基準)
・AA:全く汚染は観察されなかった
・BB:わずかに粘着剤層による曇りが観察された
・CC:はっきりとした粘着剤層による汚染が観察された
〔低速剥離力〕
実施例・比較例で得られた表面保護フィルムを25mm×150mmに裁断し、それぞれ剥離処理されたPETフィルムを剥がして、ステンレス板に貼り付けた。25℃、湿度50%の環境下に24時間放置した。その後、片端を、剥離速度300mm/minで180°方向に引っ張り、剥離を開始する力を低速剥離力とした。
実施例・比較例で得られた表面保護フィルムを25mm×150mmに裁断し、それぞれ剥離処理されたPETフィルムを剥がして、ステンレス板に貼り付けた。25℃、湿度50%の環境下に24時間放置した。その後、片端を、引き剥がし速度30000mm/minで180°方向に引っ張り、剥離を開始する力を初期の高速剥離力とした。
実施例・比較例で得られた表面保護フィルムを40mm×150mmに裁断し試験片を作成した。ステンレス板上で試験片の両端を持ち、試験片の中心だけが、ステンレス板に接触するように近付けた後、試験片の両端を放し、試験片全体が、ステンレス板に濡れ広がる(密着する)までの時間を測定し、下記基準により評価した。
(基準)
・AA:20秒未満
・BB:20秒以上、60秒未満
・CC:60秒以上
Claims (3)
- (メタ)アクリル系樹脂(A)とヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(B)とを含有する表面保護フィルム用粘着剤組成物であって、
前記(メタ)アクリル系樹脂(A)が、アルキル基の炭素数が4以下である(メタ)アクリル酸アルキルエステルを30.0〜99.9質量%の範囲内の量で含み、水酸基含有単量体、アミノ基含有単量体、アミド基含有単量体、窒素系複素環含有単量体およびシアノ基含有単量体から選ばれる1種以上の単量体を0.1〜10質量%の範囲内の量で含む重合性単量体を溶液重合して得られ、かつ下記(a1)、(a2)および(a3)の特性を有し、
前記ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(B)を、前記表面保護フィルム用粘着剤組成物から形成される粘着剤層のゲル分率が90.0〜99.9質量%の範囲内になる量で含有することを特徴とする表面保護フィルム用粘着剤組成物;
(a1)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC法)により測定されたポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が120万〜200万の範囲内にあり、
(a2)分子量分布(Mw/Mn)が4〜9の範囲内にあり、
(a3)酸価が2mgKOH/g以下である。 - 前記(メタ)アクリル系樹脂(A)100質量部に対して前記ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(B)を2〜15質量部の範囲内の量で含有することを特徴とする請求項1に記載の表面保護フィルム用粘着剤組成物。
- フィルム状支持体と、前記フィルム状支持体の少なくとも一方の面に形成された粘着剤層とを有する表面保護フィルムであって、
前記粘着剤層が、請求項1または2に記載の表面保護フィルム用粘着剤組成物から成ることを特徴とする表面保護フィルム。
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