JP6720862B2 - 樹脂溶液、それを用いてなる樹脂層および粘着シート - Google Patents

樹脂溶液、それを用いてなる樹脂層および粘着シート Download PDF

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Description

本発明は、樹脂溶液に関するものであり、詳細には、精度よく薄膜の樹脂層を得ることができる樹脂溶液、更にそれを用いてなる樹脂層、粘着シートに関するものである。
従来より、アクリル系粘着剤には様々なタイプの粘着剤が存在し、各種分野ごとに粘着物性が最適化された粘着剤が設計され、使用されている。
アクリル系粘着剤を形成する粘着剤組成物には、乾燥適正や粘着物性の観点から有機溶剤で希釈されたアクリル系樹脂溶液が用いられており、かかる樹脂溶液を基材等に塗布・乾燥することで、粘着剤層が得られる。
近年、特にスマートフォンや有機EL、電子部材用ラベル等の分野においては、軽量化やフレキシブル化を目的として部材の薄膜化が求められるようになってきており、それに伴い、従来よりも薄いフィルムや、薄い粘着剤層が求められている。
一方で、従来より、塗膜表面に荒れが見られず、均一な厚さの塗膜を得るために様々な塗工方法が用いられており、例えば、ナイフコーティング、グラビアコーティング、スロットダイコーティング等が挙げられる(例えば、非特許文献1参照)。
鴻野銃二郎、「印刷用塗工紙の最近の技術について(II)コーター(塗工機)について(1)」、紙パルプ技術協会誌、1985年、第39巻、第5号、p.435−444
このようなコーティング方法は、目標の膜厚や塗工時の粘度によって適した方法が選択されるが、例えば、ナイフコーティングで精度よく均一な厚さの塗膜を得ようとする場合には、塗工時の厚みは50μm以上が好ましいとされ、塗工時の厚みが薄いと厚み精度が低下するという問題があった。
また、グラビアコーティングは薄膜の塗工に適しているものの、塗工液の種類によってはグラビアロールのセルの模様が塗膜に転写してしまうという問題があった。また、厚みを変更する際に、塗工液の固形分を調整するために都度グラビアロールの変更が必要であり、そのたびに塗工液や基材をロスしてしまうという問題があった。
そこで、本発明ではこのような背景下において、均一で厚さの薄い樹脂層を形成するにあたり、塗工適正に優れ、液だれやハジキ、塗膜の荒れが発生せず、塗工厚みを大きく変更しても塗工適正が変わらず、いずれのコーティング方法においても、薄膜の樹脂層を精度よく得ることができる樹脂溶液を提供することを目的とするものである。
しかるに本発明者は、かかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、これまで用いられることのなかったほどの低固形分濃度であっても高粘度となる樹脂溶液を用いることにより、液だれや塗膜荒れが発生せず、精度よく薄膜を形成できることを見出し、本発明の完成に至った。
即ち、通常、塗工厚を厚くする(以下、厚塗り塗工ともいう。)ほど、厚み精度の高い樹脂層を得ることができるが、同じ厚みの樹脂層とする場合、精度を上げるために塗工厚を厚くするには、樹脂溶液の固形分濃度を下げる必要がある。そうすると樹脂溶液の粘度が低下するため、厚塗り塗工が困難になり、その結果、厚み精度の高い樹脂層が得られ難くなる傾向がある
しかしながら、本発明の樹脂溶液は、低固形分濃度であっても高粘度となる樹脂溶液であるため、厚塗り塗工が可能であり、厚み精度の高い薄膜の樹脂層を得ることができるのである。
即ち、本発明の要旨は、ポリマー(A)と有機溶剤(B)を含む樹脂溶液であって、ポリマー(A)がアクリル系樹脂(a1)であり、固形分濃度が5重量%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が500mPa・s以、20,000mPa・s以下である樹脂溶液に関するものである。
更に、本発明においては、樹脂溶液を用いてなる樹脂層および粘着シートにも関するものである。
本発明の樹脂溶液は、低固形分濃度であっても高粘度となるため、薄膜であっても精度よく均一な厚さの樹脂層を形成することができる。
以下、本発明を詳細に説明するが、これらは望ましい実施態様の一例を示すものである。
本発明の樹脂溶液は、ポリマー(A)が有機溶剤(B)に溶解してなる樹脂溶液であり、固形分濃度が5重量%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が500mPa・s以上であることが必要であり、好ましくは800mPa・s以上、特に好ましくは1000mPa・s以上、更に好ましくは1200mPa・s以上である。
かかる粘度が低すぎると、塗膜のはじきや面荒れが発生しやすくなったり、厚塗り塗工が困難となる傾向がある。かかる粘度の上限は作業性や塗工適正の点から20,000mPa・sである。
なお、本発明において、固形分濃度が5重量%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が500mPa・s以上である樹脂溶液は、架橋構造を有するポリマーを含有する樹脂溶液を含まないものである。即ち、例えば樹脂溶液に含まれるポリマー(A)が、架橋剤等により架橋されてゲル化することにより規定の粘度を満たしているような樹脂溶液を除くものである。
以下、25℃におけるB型粘度計で測定した粘度の単位を「mPa・s/25℃」と表記することがある。
上記樹脂溶液の粘度は、25℃に調温した樹脂溶液をB形粘度計により測定してなる値である。
上記固形分濃度(重量%)は、アルミ箔に樹脂溶液1〜2gを取り、ケット(赤外線乾燥機、185W、高さ5cm)で45分間加熱乾燥し、乾燥後の残量から算出されるものである。
また、本発明の樹脂溶液は、固形分濃度が0.1〜10重量%であることが好ましく、特に好ましくは0.5〜10重量%、更に好ましくは1〜8重量%である。
かかる固形分濃度が低すぎると、厚塗り塗工が困難になり、厚み精度の高い樹脂層が得られにくくなる傾向があり、高すぎると塗工性が低下する傾向がある。
<ポリマー(A)>
本発明で用いられるポリマー(A)としては、少なくとも構成単位の繰り返しが3以上である高分子を指し、アクリル系樹脂(a1)、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂等の有機高分子から選ばれる少なくとも1種であり、2種以上を含有していてもよい。
中でも、本発明においては、組成の自由度の高さ、有機溶剤との相溶性の点でアクリル系樹脂(a1)である
本発明で用いられるポリマー(A)のガラス転移温度は、特に制限はされず、通常−100℃〜300℃であり、用途に応じて選択すればよいが、ガラス転移温度が−100℃〜30℃であることが塗工時に皮張りが発生し難い点で好ましく、粘着剤に用いる際には−100℃〜30℃、特には−60℃〜−10℃であることが好ましく、塗料に用いる際には20℃〜200℃であることが好ましく、プラスチックフィルムに使用する際には40℃〜200℃であることが好ましい。
なお本発明におけるポリマー(A)のガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)測定により得られる値、または、下記のFoxの式より算出される値であり、これらのうち少なくともいずれかが上記範囲となるものである。
示差走査熱量計(DSC)による測定は、JIS K7121−1987や、JIS K 6240に準拠した方法で測定することができる。
Foxの式より算出されるガラス転移温度は、アクリル系樹脂を構成するそれぞれのモノマーのホモポリマーとした際のガラス転移温度および重量分率を下記のFoxの式に当てはめて算出した値である。
Figure 0006720862
Tg:共重合体のガラス転移温度(K)
Tga:モノマーAのホモポリマーのガラス転移温度(K) Wa:モノマーAの重量分率
Tgb:モノマーBのホモポリマーのガラス転移温度(K) Wb:モノマーBの重量分率
Tgn:モノマーNのホモポリマーのガラス転移温度(K) Wn:モノマーNの重量分率
(Wa+Wb+・・・+Wn=1)
なお、アクリル系樹脂を構成するモノマーのホモポリマーとした際のガラス転移温度は、通常、示差走査熱量計(DSC)により測定されるものである。
本発明で用いられるポリマー(A)の重量平均分子量は、300万以上であることが好ましく、特に好ましくは310万以上、更に好ましくは330万以上である。かかる重量平均分子量が小さすぎると樹脂溶液の粘度が低くなる傾向がある。なお、重量平均分子量の上限は通常500万である。
本発明で用いられるポリマー(A)として、これまであまり用いられてこなかったほど重量平均分子量の高いものを用いることにより、低固形分濃度であっても粘度が高い樹脂溶液とすることができるため、塗工厚を厚くすることができ、厚み精度の高い薄膜の樹脂層を得ることができるのである。
本発明で用いられるポリマー(A)の分散度は、15以下であることが好ましく、特に好ましくは10以下、更に好ましくは5以下である。かかる分散度が大きすぎると粘度が低くなり、塗工適正が低下する傾向がある。なお、分散度の下限値は、通常1である。
なお、上記のポリマー(A)の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフィー(日本Waters社製、「Waters 2695(本体)」と「Waters 2414(検出器)」)に、カラム:Shodex GPC 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あり、数平均分子量も同様の方法で測定することができる。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。
本発明で用いられるポリマー(A)は、側鎖及び/又は末端に官能基を有していてもよい。上記官能基としては、例えば、不飽和基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、グリシジル基、アセトアセトキシ基等が挙げられる。
以下、ポリマー(A)としてアクリル系樹脂(a1)について説明する。
なお、(メタ)アクリルとはアクリルあるいはメタクリルを、(メタ)アクリロイルとはアクリロイルあるいはメタクリロイルを、(メタ)アクリレートとはアクリレートあるいはメタクリレートをそれぞれ意味するものである。
アクリル系樹脂(a1)は、少なくとも1種の(メタ)アクリレート系モノマーを含む重合成分を重合して得られる樹脂である。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(a1)は、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーを主成分とし、必要に応じて、官能基含有モノマー、その他の共重合性モノマーを共重合成分として共重合してなるものである。
なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーを主成分とするとは、共重合成分全体に対して、通常50重量%以上含有することを意味する。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーとしては、例えば、アルキル基の炭素数が通常1〜24(好ましくは1〜18、特に好ましくは1〜12、更に好ましくは1〜8。)のモノマーが挙げられ、具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
上記官能基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アセトアセチル基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー等が挙げられる。
上記水酸基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートモノマー、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(メタ)アクリレートモノマー、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、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド等の1級水酸基含有(メタ)アクリレートモノマー;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、3−クロロ2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の2級水酸基含有(メタ)アクリレートモノマー;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(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。
上記カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のダイマー酸等が挙げられる。
上記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、アミノメチル(メタ)アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリレート等の1級アミノ基含有(メタ)アクリレートモノマー;t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の2級アミノ基含有(メタ)アクリレートモノマー;ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の3級アミノ基含有(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
上記アミド基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド;メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、プロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、イソプロポキシメチル(メタ)アクリルアミド、n−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド等のアルコキシアルキル(メタ)アクリルアミド系モノマー;ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド等のジアルキル(メタ)アクリルアミド系モノマー;等が挙げられる。
その他の窒素含有モノマーとしては、アクリロイルモルホリン、ビニルイミダゾール等の環状構造を有する窒素含有モノマーが挙げられる。
アセトアセチル基含有モノマーとしては、例えば、2−(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、アリルアセトアセテート等が挙げられる。
グリシジル基含有モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸アリルグリシジル等が挙げられる。
これらの官能基含有モノマーは、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
上記その他の共重合性モノマーとしては、例えば、脂環構造含有モノマー、芳香族モノマー、アルコキシ基含有モノマー等が挙げられる。
上記脂環構造含有モノマーとしては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、2−アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記芳香族モノマーとしては、例えば、スチレン、フェニル(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等のフェノキシアルキル(メタ)アクリレート;フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のフェノキシジアルキレングリコール(メタ)アクリレート;フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート;フェノキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール−(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記アルコキシ基含有モノマーとしては、例えば、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
また、その他の共重合性モノマーとして、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アルキルビニルエーテル、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等のビニル化合物も用いることができる。
これらのその他の共重合性モノマーは、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
ポリマー(A)としてアクリル系樹脂(a1)を含有する本発明の樹脂溶液において、該樹脂溶液を粘着剤組成物として用いる場合には、本発明におけるアクリル系樹脂(a1)が、共重合成分として官能基モノマーを使用したものであることが、アクリル系樹脂(a1)の架橋点となり、凝集力を高め、基材や被着体との密着性を上昇させる点で好ましく、特には官能基含有モノマーとして水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマーを用いることが好ましい。
各共重合成分の含有割合としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー50〜100重量%、官能基含有モノマー0〜10重量%、その他重合性モノマー0〜40重量%であればよく、重合時の安定性と架橋点の付与を両立させる点から、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー80〜99.9重量%、官能基含有モノマー0.01〜5重量%、その他重合性モノマー0〜15重量%であることが好ましい。
また、高分子量のアクリル系樹脂(a1)を得る点からは、共重合成分中のメチルアクリレートの含有割合が10重量%以上であることが好ましく、特には20重量%以上であることが好ましく、更には30%以上重量であることが好ましい。
上記アクリル系樹脂(a1)の重合方法としては、溶液ラジカル重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等の従来公知の方法を用いることができ、例えば、有機溶剤中に、適宜選択してなる共重合成分、重合開始剤を混合あるいは滴下し所定の重合条件にて重合する方法等があり、なかでも、溶液ラジカル重合、塊状重合が好ましく、特に好ましくは安定にアクリル系樹脂が得られる点で溶液ラジカル重合である。
上記重合反応に用いられる有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類等があげられる。
これらの有機溶剤の中でも、重合反応のしやすさや連鎖移動の効果や樹脂溶液塗工時の乾燥のしやすさ、安全上から、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチル、トルエン、メチルイソブチルケトンが好ましく、特に好ましくは、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトンである。
なかでも、溶液重合で、高分子量のアクリル系樹脂(a1)を得る点からは、共重合成分の有機溶剤に対する比率を高くすることが好ましく、有機溶剤と共重合成分の重量含有比(有機溶剤/共重合成分)が0.1〜0.8であることが好ましく、特に好ましくは0.1〜0.6、更に好ましくは0.3〜0.5である。かかる重量比率が低すぎると反応熱を制御しにくくなる傾向があり、高すぎると高分子量のアクリル系樹脂(a1)が得られ難くなる傾向がある。
また、かかるラジカル重合に用いられる重合開始剤としては、例えば、通常のラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス(メチルプロピオン酸)等のアゾ系開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロリルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物等が挙げられ、使用するモノマーに合わせて適宜選択して用いることができる。これらの重合開始剤は、単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
かくして本発明で用いられるアクリル系樹脂(a1)が得られる。
かかるアクリル系樹脂(a1)の重量平均分子量は、300万〜800万であることが好ましく、特に好ましくは340万〜500万である。かかる重量平均分子量が小さすぎると樹脂溶液の粘度が低くなる傾向があり、高すぎると粘度が高くなりすぎるためハンドリング性が低下する傾向がある。
また、アクリル系樹脂(a1)の分散度は、1〜10であることが好ましく、特に好ましくは1.5〜3以下、更に好ましくは1.7〜2.5以下である。かかる分散度が大きすぎると粘度が低くなり、塗工適正が低下する傾向がある。なお、分散度の下限値は、通常1である。
さらに、アクリル系樹脂(a1)のガラス転移温度が、−60℃〜10℃であることが好ましく、特に好ましくは−50℃〜―0℃、更に好ましくは−40℃〜−0℃である。かかるガラス転移温度が高すぎると、塗工時に塗膜表面が皮張りしやくなり、生産性が低下する傾向がある。
<有機溶剤(B)>
本発明の有機溶剤(B)は、水を除く有機物からなる液体であればよく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;等が挙げられる。これらは、1種または2種以上を併用していてもよい。
これらの有機溶剤(B)の中でも、ポリマー(A)との相溶性に優れ、かつ乾燥の際、揮発しやすい点から、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、トルエンが好ましい。
上記有機溶媒(B)の沸点は通常30℃〜200℃であり、好ましくは沸点が40℃〜160℃である有機溶媒を用いることであり、特に好ましくは沸点が50℃〜140℃、殊には沸点が65℃〜120℃である有機溶媒を用いることが好ましい。かかる沸点が低すぎる有機溶媒を用いると、塗工の際に皮張りや発泡が生じやすい傾向にあり、沸点が高すぎる有機溶媒を用いると乾燥し難くなり、生産性が低下する傾向がある。
上記有機溶剤(B)は、予め調製したポリマー(A)に配合してもよいし、ポリマー(A)を構成する共重合成分を重合する際の重合溶媒として用いてもよいが、特には濃度が均一な樹脂溶液を得やすい点で、重合する際の重合溶媒として用いることが好ましい。
本発明の樹脂溶液は、ポリマー(A)及び有機溶剤(B)以外に、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよく、例えば、金属、カーボン、シリカやこれらの粒子、帯電防止剤、酸化防止剤、レベリング剤、架橋剤、光重合開始剤、加水分解抑制剤等が挙げられる。
上記の中でも、粘着剤として用いる場合には、本発明の樹脂溶液に架橋剤を含有させることが好ましい。
上記架橋剤は、ポリマー(A)の構成モノマーである官能基含有モノマー由来の官能基と反応し、弾性率を向上させるものであり、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、アミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等があげられる。中でも、基材との密着性を向上させる点やポリマー(A)との反応性の点で、イソシアネート系架橋剤が好適に用いられる。これらの架橋剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
かかる架橋剤の含有量は、ポリマー(A)100重量部に対して、0.01〜5重量部であることが好ましく、特に好ましくは0.05〜3重量であることが好ましく、更に好ましくは0.1〜1.5重量部である。
かかる含有量が少なすぎると、樹脂溶液を粘着剤組成物として使用した際に、得られる粘着剤の再剥離性が低下する傾向があり、多すぎると粘着剤層が剥がれやすくなる傾向がある。
かくして、低固形分濃度であっても高粘度となる、ポリマー(A)と有機溶剤(B)を含む樹脂溶液、とりわけポリマー(A)が有機溶剤(B)に溶解してなる樹脂溶液が得られるが、本発明では、かかる樹脂溶液を用いることにより、基材等に塗工する際に、精度よく薄膜の樹脂層を形成することができる。
本発明においては、樹脂溶液の全固形分に対するポリマー(A)、とりわけアクリル系樹脂(a1)の含有割合が90重量%以上であることが、均一な塗膜を得ることができる点で好ましく、特に好ましくは92重量%以上、更に好ましくは95重量%以上である。通常、全固形分に対するアクリル系樹脂(a1)の含有割合の上限としては、100重量%である。
本発明の樹脂溶液は、低固形分濃度であっても高粘度となるため、薄膜であっても精度よく均一な厚さの樹脂層を形成することができる。そのため、粘着剤組成物として有用であり、特には、薄膜化が求められる光学部材などの粘着剤に用いられる粘着剤組成物として好適である。
本発明においては、ポリマー(A)、とりわけアクリル系樹脂(a1)を含有する樹脂溶液を、粘着剤組成物として用いることが好ましい。
本発明の樹脂溶液からなる粘着剤組成物を、基材フィルムや離型フィルム等に塗工し、加熱乾燥することにより、粘着剤組成物からなる樹脂層を粘着剤層として有する粘着シートを得ることができる。
本発明の粘着シートは、直接あるいは離型シートを有するものは離型シートを剥がした後、粘着剤層面を被着体表面に貼合して使用される。
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
また、下記実施例中におけるアクリル系樹脂(a1)の重量平均分子量、分散度、および樹脂溶液の粘度は、前述の方法に従って測定した。
アクリル系樹脂(a1)のガラス転移温度については前述のFoxの式を用いて算出し、アクリル系樹脂(a1)を構成するモノマーのホモポリマーとした際のガラス転移温度は通常DSCにより測定されてなる文献値およびカタログ記載値を用いた。
〔樹脂溶液(A−1)の製造〕
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、アクリル酸ブチル48.5部、アクリル酸メチル50部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル1.0部、アクリル酸0.5部、アセトン42部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.004部を仕込み、内温を沸点まで上昇させ反応を開始した。沸点のまま反応を継続し50分間反応させたのち酢酸エチルにて希釈して、アクリル系樹脂(a1−1)(重量平均分子量358万、分散度2.0、ガラス転移温度−27℃)溶液(A−1)(固形分6.3%、粘度3300mPa・s/25℃)を得た。
〔樹脂溶液(A−2)の製造〕
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、アクリル酸ブチル68.5部、アクリル酸メチル30部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル1.0部、アクリル酸0.5部、アセトン42部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.004部を仕込み、内温を沸点まで上昇させ反応を開始した。沸点のまま反応を継続し50分間反応させたのち酢酸エチルにて希釈して、アクリル系樹脂(a1−2)(重量平均分子量319万、分散度1.9、ガラス転移温度−39℃)溶液(A−2)(固形分6.8%、粘度2,100mPa・s/25℃)を得た。
〔樹脂溶液(A−3)の製造〕
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、アクリル酸ブチル68.5部、アクリル酸メチル30部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル1部、アクリル酸0部、アセトン42部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.004部を仕込み、内温を沸点まで上昇させ反応を開始した。更にAIBNの酢酸エチル溶液を1時間にわたって滴下し、3.25時間反応を継続させたのち酢酸エチルにて希釈してアクリル系樹脂(a1−3)(重量平均分子量208万、分散度3.9、ガラス転移温度−39℃)溶液(A−3)(固形分12.9%、粘度7800mPa・s/25℃)を得た。
上記で得られた樹脂溶液(A−1)〜(A−3)を酢酸エチルにて固形分の濃度が5%となるように希釈し、25℃の恒温槽で4時間調温した後、B型粘度計にて粘度を測定した。結果を下記の表1に示す。
<実施例1,2、比較例1>
次に、上記で得られた樹脂溶液(A−1)〜(A−3)の塗工適正について下記方法にて評価した。
まず、各樹脂溶液を、酢酸エチルにて固形分濃度を7%、3%、2%に調製した。なお、アクリル系樹脂溶液(A−1)、(A−2)の固形分濃度7%溶液は、有機溶剤を揮発させた後、均一に撹拌することにより調製した。
得られた各固形分濃度の樹脂溶液を、セパレーター(三井東セロ社製、軽剥離PET SP03−38BU)にクリアランス100μmのアプリケーターを用いて塗工した後、100℃×3分間乾燥して樹脂層の状態を目視で確認し、下記の通り評価した。結果を表1に示す。
(評価基準)
○・・・表面状態が均一な樹脂層が得られた。
△・・・ハジキや樹脂層表面の荒れが、部分的に発生した。
×・・・ハジキや樹脂層表面の荒れが、全面的に発生した。
樹脂溶液(A−1)、(A−2)の2%調整液については、更に、セパレーター(三井東セロ社製 軽剥離PET SP03−38BU)にクリアランス350μmのアプリケーターを用いて塗工した後、100℃×3分間乾燥して樹脂層の状態を目視で確認し、下記の通り評価した。結果を表1に示す。
(評価基準)
○・・・表面状態が均一な樹脂層が得られた。
△・・・樹脂層表面にわずかな揺らぎが発生した。
×・・・ハジキや樹脂層表面の荒れが、全面的に発生した。
Figure 0006720862
上記表2の結果より、固形分濃度が5%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が特定値以上である本発明の樹脂溶液を用いてなる実施例1、2においては、固形分濃度が2%であっても塗工厚み100μmにおける塗工適正に優れるものであり、固形分濃度2%と低固形分であっても塗工厚み100μmを担保することができ、薄膜形成に優れたものであることがわかる。
また、固形分濃度7%で塗工厚み100μmで塗工した場合に対して、固形分濃度2%で塗工厚み350μmで塗工した場合においても塗工適正に優れるものであることがわかる。即ち、目標塗膜厚みが同一である場合に、より厚塗り塗工することができるため、厚み精度に優れた塗膜を形成することができるものであることがわかる。
一方、固形分濃度が5%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が特定値より低い樹脂溶液を用いてなる比較例1においては、固形分濃度が2%と低い場合には、塗工厚み100μmにおける塗工適正に劣るものであり、薄膜および厚み精度に優れた塗膜形成に劣るものであることがわかる。
以上より、固形分濃度が5重量%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が特定値以上である本発明の樹脂溶液を用いることにより、一定の塗工厚みを維持しながら、即ち塗工精度を高く保ったまま、より薄膜の樹脂層を得ることができることがわかる。
本発明の樹脂溶液は、低固形分濃度であっても高粘度となるため、薄膜であっても精度よく均一な厚さの樹脂層を形成することができる。そのため、粘着剤組成物として有用であり、特には、薄膜化が求められる光学部材などの粘着剤に用いられる粘着剤組成物として好適である。

Claims (6)

  1. ポリマー(A)と有機溶剤(B)を含む樹脂溶液であって、ポリマー(A)がアクリル系樹脂(a1)であり、固形分濃度が5重量%の時の25℃におけるB型粘度計で測定した粘度が500mPa・s以、20,000mPa・s以下であることを特徴とする樹脂溶液。
  2. 固形分濃度が0.1〜10重量%であることを特徴とする請求項1記載の樹脂溶液。
  3. 樹脂溶液の全固形分に対するポリマー(A)の含有割合が90重量%以上であることを特徴とする請求項1または2記載の樹脂溶液。
  4. アクリル系樹脂(a1)の重量平均分子量が300万以上、500万以下であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の樹脂溶液。
  5. 請求項1〜いずれか記載の樹脂溶液からなることを特徴とする樹脂層。
  6. 請求項1〜いずれか記載の樹脂溶液からなる粘着剤層を有することを特徴とする粘着シート。
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