JPWO2015098314A1 - 粘着剤用組成物、粘着剤および粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の粘着剤用組成物は、RAFT重合によって得られる、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により測定される重量平均分子量(Mw)が60,000〜200,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であり、水酸基含有モノマーに由来する構成単位を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体(A)と、1分子中のイソシアネート基数が3以上のイソシアネート化合物(B)とを含有する。以下、前記成分をそれぞれ「RAFT重合体(A)」および「多官能イソシアネート化合物(B)」ともいう。
RAFT重合体(A)のGPC法により測定される重量平均分子量(Mw)は、60,000〜200,000であり、好ましくは70,000〜180,000、より好ましくは80,000〜160,000である。Mwが前記範囲にあるRAFT重合体(A)を用いることで、粘着力のバランスを取りやすい。Mwが前記範囲を上回ると、耐熱条件下で粘着力が経時で大きく上昇し、また粘着力の剥離速度依存性および剥離温度依存性が高くなる。Mwが前記範囲を下回ると、粘着シートを剥離した際に被着体の汚染の原因となる。
RAFT剤としては、従来公知の化合物を使用することができ、特に限定されない。RAFT剤としては、例えば、ジチオエステル、トリチオカーボネート、ジチオカーバメート、キサンタート等のチオカルボニルチオ化合物が挙げられ、具体的には式(a1−1)で表されるジチオエステル、式(a1−2)または式(a1−2’)で表されるトリチオカーボネート、式(a1−3)で表されるジチオカーバメート、式(a1−4)で表されるキサンタートが挙げられる。
(i)アルキル基、ならびに
(ii)アルキル基が有する水素原子の1または2以上が、フェニル基、シアノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、炭素数1〜4のアルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、アセトキシ基および下記g1〜g4からなる群Rsから選ばれる少なくとも1種の基で置換された基
が挙げられる。
RAFT剤の使用量は、原料モノマーの総量100質量部に対して、通常0.05〜20質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。RAFT剤の使用量が前記範囲の下限値以上であれば反応制御が容易であり、前記範囲の上限値以下であれば得られる重合体の重量平均分子量を上記範囲に調整することが容易である。
RAFT重合において、原料モノマーとして少なくとも水酸基含有モノマーを用いることが好ましい。また、原料モノマーとして水酸基含有モノマー以外の(メタ)アクリル酸エステルも用いることが好ましい。そのほか、水酸基含有モノマー以外の官能基含有モノマーや、これら以外の共重合性モノマーを用いることができる。
水酸基含有モノマーとしては、例えば、水酸基含有(メタ)アクリレートが挙げられ、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロシキブチル(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)アクリレートが挙げられる。ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートでのアルキル基の炭素数は、通常2〜8、好ましくは2〜6である。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、アルコキシポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート、脂環式基または芳香環含有(メタ)アクリレートが挙げられる。ただし、(メタ)アクリル酸エステルからは、水酸基含有(メタ)アクリレート;カルボキシル基含有(メタ)アクリレート、アミノ基含有(メタ)アクリレート等の官能基含有(メタ)アクリレートを除く。
官能基含有モノマーとしては、例えば、酸基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、窒素系複素環含有モノマー、シアノ基含有モノマーが挙げられる。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、硫酸基が挙げられる。
共重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、へキシルスチレン、ヘプチルスチレンおよびオクチルスチレン等のアルキルスチレン、フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨウ化スチレン、ニトロスチレン、アセチルスチレンおよびメトキシスチレン等のスチレン系単量体、酢酸ビニルが挙げられる。
RAFT重合は、重合開始剤の存在下に行うことが好ましい。重合開始剤としては、例えば、通常の有機系重合開始剤が挙げられ、具体的には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリウム等の過酸化物、2,2’−アソビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。これらの中でも、アゾ化合物が好ましい。
RAFT重合法での反応温度は、通常60〜120℃、好ましくは80〜110℃であり、通常は窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で行われる、この反応は常圧、加圧および減圧のいずれの条件で行うこともでき、通常は常圧で行われる。また、反応時間は通常1〜14時間、好ましくは2〜12時間である。重合条件については、例えば、特開2007−230947号公報および特開2011−52057号公報を参照することができる。
多官能イソシアネート化合物(B)は、1分子中のイソシアネート基数が3以上のイソシアネート化合物である。化合物(B)により重合体(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る。
本発明の粘着剤用組成物は、上記成分のほか、さらに透明性、視認性および本発明の効果を損なわない範囲で、有機溶媒、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、粘着付与樹脂、可塑剤、充填剤、安定剤、軟化剤、および濡れ性調整剤から選択される1種または2種以上を含有していてもよい。
本発明の粘着剤および粘着剤層は、上述の粘着剤用組成物から形成される。
本発明の粘着シートは、基材と、上述の粘着剤用組成物から形成された粘着剤層とを有する。この粘着シートは、粘着剤層上に保護フィルムを有していてもよい。
<1.分子量および分子量分布>
(メタ)アクリル酸エステル重合体について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、下記条件で標準ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を求めた。
・測定装置:HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
・GPCカラム構成:以下の5連カラム(すべて東ソー(株)製)
(1)TSK-GEL HXL-H (ガードカラム)
(2)TSK-GEL G7000HXL
(3)TSK-GEL GMHXL
(4)TSK-GEL GMHXL
(5)TSK-GEL G2500HXL
・サンプル濃度:1.0mg/cm3となるように、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
・流量:1.0cm3/min
・カラム温度:40℃
<2.粘度測定>
実施例等で得られたアクリル系ポリマー溶液について、前記溶液入りの500ml瓶を25℃の恒温水槽に浸し12時間静置後、B型粘時計の測定方法に従い、25℃における粘度を測定した。
精秤したブリキシャーレ(n1)に、製造例等で得られたアクリル系ポリマー溶液1gを入れ、合計重量(n2)を精秤した後、105℃で3時間加熱した。その後、当該ブリキシャーレを室温のデシケータ内に1時間静置し、次いで再度精秤し、加熱後の合計重量(n3)を測定した。得られた重量測定値(n1〜n3)を用いて、下記式から不揮発分を算出した。
<4.(メタ)アクリル酸エステル重合体の製造>
[製造例1]
攪拌装置、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、2−エチルヘキシルアクリレート18.98部と、2−ヒドロキシエチルアクリレート1.0部と、アクリル酸0.02部と、下記式で表されるビス[4−{エチル−(2−ヒドロキシエチル)アミノカルボニル}−ベンジル]トリチオカーボネート(日本テルペン化学(株)製)(以下「RAFT剤−1」ともいう。)0.4部とを仕込み(初期仕込み)、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコの内容物を90℃に加熱した。
製造例1において、原料モノマーの種類・量(原料モノマーの初期仕込みおよび追加仕込み)およびRAFT剤の種類・量を表1に記載したとおりに変更したこと以外は製造例1と同様にして、アクリル系ポリマー(2)〜(7)、またはアクリル系ポリマー(c2)〜(c4)を含むポリマー溶液を得た。
攪拌装置、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、2−エチルヘキシルアクリレート94.9部と、2−ヒドロキシエチルアクリレート5.0部と、アクリル酸0.1部と、n−ドデシルメルカプタン0.25部と、酢酸エチル100部とを仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコの内容物を66〜67℃に加熱した。次いで、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601;和光純薬工業(株)製)0.1部を攪拌下にフラスコ内に添加した。フラスコ内の内容物の温度を66〜67℃に維持できるように加熱および冷却を4時間行った。このようにして、アクリル系ポリマー(c1)を含むポリマー溶液を得た。
攪拌装置、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコに、n−ブチルアクリレート94.9部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート5.0部と、アクリル酸0.1部と、RAFT剤−1 0.2部と、酢酸エチル40部とを仕込み、フラスコ内に窒素ガスを導入しながらフラスコの内容物を90℃に加熱した。次いで、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)(V−601;和光純薬工業(株)製)0.1部を攪拌下にフラスコ内に添加し、フラスコ内の内容物の温度を90℃に維持できるように加熱および冷却を続け、6時間反応を行った。
製造例1で得られたアクリル系ポリマー(1)を含むポリマー溶液と、イソシアネート化合物としてL−45(綜研化学(株)製)とを、アクリル系ポリマー(1)100部に対するL−45の配合量が9部となる割合(固形分比)で混合し、粘着剤用組成物を得た。
実施例1において、アクリル系ポリマーおよびイソシアネート化合物の種類および配合量を表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、粘着剤用組成物および粘着シートを得た。
サンプル瓶に、実施例等で得られた粘着剤層0.1gを入れ、酢酸エチル30ccを加えて24時間浸透させた後、該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別し、金網上で100℃にて2時間乾燥させた後の残留物重量を乾燥重量とした。得られた重量測定値を用いて、下記式からゲル分率を算出した。
〔粘着シート〕
<1.耐熱性試験>
25℃/50%RH条件下で、実施例等で得られた粘着シートのPETセパレーターを剥がし、露出した粘着剤層面をSUS板に2kgのローラーを用いて圧着(貼付)した。
25℃/50%RH条件下で、実施例等で得られた粘着シートのPETセパレーターを剥がし、露出した粘着剤層面をSUS板に2kgのローラーを用いて圧着した。
RAFT重合は、重合開始剤の存在下に行うことが好ましい。重合開始剤としては、例えば、通常の有機系重合開始剤が挙げられ、具体的には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過酸化物、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。これらの中でも、アゾ化合物が好ましい。
<1.分子量および分子量分布>
(メタ)アクリル酸エステル重合体について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により、下記条件で標準ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を求めた。
・測定装置:HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
・GPCカラム構成:以下の5連カラム(すべて東ソー(株)製)
(1)TSK-GEL HXL-H(ガードカラム)
(2)TSK-GEL G7000HXL
(3)TSK-GEL GMHXL
(4)TSK-GEL GMHXL
(5)TSK-GEL G2500HXL
・サンプル濃度:1.0mg/cm3となるように、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
・流量:1.0cm3/min
・カラム温度:40℃
<2.粘度測定>
実施例等で得られたアクリル系ポリマー溶液について、前記溶液入りの500ml瓶を25℃の恒温水槽に浸し12時間静置後、B型粘度計の測定方法に従い、25℃における粘度を測定した。
Claims (4)
- (A)RAFT重合によって得られる、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定される重量平均分子量(Mw)が60,000〜200,000であり、分子量分布(Mw/Mn)が3.0以下であり、水酸基含有モノマーに由来する構成単位を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体と、
(B)1分子中のイソシアネート基数が3以上のイソシアネート化合物と
を含有する粘着剤用組成物。 - (メタ)アクリル酸エステル重合体(A)100質量部に対し、前記イソシアネート化合物(B)を、固形分比で0.1〜50質量部の範囲で含有する請求項1に記載の粘着剤用組成物。
- 請求項1または2に記載の組成物から形成された粘着剤。
- 基材と、
請求項1または2に記載の組成物から形成された粘着剤層と
を有する粘着シート。
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