JPWO2019123892A1 - 無溶剤型アクリル系樹脂組成物、これを用いた無溶剤型アクリル系粘着剤、粘着シートおよび無溶剤型アクリル系樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

無溶剤型アクリル系樹脂組成物、これを用いた無溶剤型アクリル系粘着剤、粘着シートおよび無溶剤型アクリル系樹脂組成物の製造方法 Download PDF

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Abstract

加熱による粘度上昇が少なく、熱安定性に優れ、粘着剤として用いる際に厚塗り塗工が可能であり、段差追従性、耐腐食性、耐湿熱ヘイズ性にも優れる粘着剤を得ることができる無溶剤型アクリル系樹脂組成物として、アクリル系樹脂(A)を含有する無溶剤型アクリル系樹脂組成物であり、アクリル系樹脂(A)が水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有し、樹脂組成物中の酸価が0.001〜0.3mgKOH/gである無溶剤型アクリル系樹脂組成物を提供する。

Description

本発明は、無溶剤型アクリル系樹脂組成物、および上記無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる無溶剤型アクリル系粘着剤、粘着シートならびに無溶剤型アクリル系樹脂組成物の製造方法に関するものであり、詳細には、加熱による粘度上昇が少なく、熱安定性に優れた無溶剤型アクリル系樹脂組成物に関するものである。
近年、テレビやパソコン用モニター、ノートパソコンや携帯電話、タブレット端末等のモバイル機器においては、通常、液晶ディスプレイの視認側にプラスチックシート等から形成された保護層が設けられており、外的衝撃による液晶ディスプレイの破損を防止するため、液晶ディスプレイと保護層との間に、空間(空気層)が設けられている。
しかしながら、保護層と空気層との界面、および、空気層と液晶ディスプレイとの界面において、反射が生じて視認性の低下を引き起こすという問題がある。
そこで、近年では、耐衝撃性を確保しつつも、視認性の向上、更には、モバイル機器(プラスチックシート)の薄型化を目的として、空気層の代わりに衝撃吸収粘着剤層が用いられている。
粘着剤層が充分な衝撃吸収性能を発揮するためには、ある程度の厚みを有することを必要とするが、従来より一般的に用いられている溶剤系のアクリル系粘着剤を厚塗り用途で使用する場合には、塗工時の粘着剤層の厚みが厚いため、塗工垂れが生じたり、塗工後の乾燥工程において溶剤が揮発しにくく、粘着剤層に発泡として残ってしまうという問題点がある。
これに対して、無溶剤型の粘着剤を用いることが提案されており、ホットメルト型粘着剤や活性エネルギー線硬化型粘着剤が提案されている(例えば、特許文献1)。
無溶剤型の粘着剤のなかでも、ホットメルト型粘着剤は、塗工後に溶剤を揮発させるための乾燥工程が必要なく、厚塗り塗工をした際においても短時間で効率的に粘着剤層を得ることができるものである。また、活性エネルギー線硬化性モノマーを配合せずに用いられる場合も多く、その際には活性エネルギー線の照射による硬化工程も必須としないため、より効率的に厚膜の粘着剤層を得ることができるものである。
特開2014−214280号公報
しかしながら、ホットメルト型粘着剤は、常温(23℃)では流動性がなく、通常100〜150℃程度に加熱して塗工する必要があるところ、無溶剤型アクリル系樹脂を用いるホットメルト型粘着剤は、高温条件下に付されると、アクリル系樹脂に含有される製造時の残存モノマーや触媒、特には原料となるアクリル系モノマー、とりわけ水酸基含有モノマー中に微量残存するアクリル酸等の存在によって、アクリル系樹脂中にカルボキシル基が導入され、そして、かかるカルボキシル基と水酸基の影響により、熱がかかった際に、アクリル系樹脂の架橋等が生じ分子量が増加し、塗工性が低下したり、所望の物性を満足する粘着剤が得られないといった問題があった。なお、水酸基含有モノマー中には、これまではあまり着目されてはこなかったが、不純物としてアクリル酸が残存していることが多く、例えばその含有量は0.001〜0.5重量%程度である。
また、上記無溶剤型アクリル系樹脂を用いるホットメルト型粘着剤においては、湿熱環境下におけるヘイズについても考慮されていないものであった。
そこで、本発明ではこのような背景下において、加熱による粘度上昇が少なく、熱安定性に優れ、粘着剤として用いる際に厚塗り塗工が可能であり、段差追従性、耐腐食性、湿熱環境下でのヘイズ抑制(以下、「耐湿熱ヘイズ性」ということがある)にも優れる粘着剤を得ることができる無溶剤型アクリル系樹脂組成物を提供する。
しかるに本発明者等は、かかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、無溶剤型アクリル系樹脂組成物において、水酸基含有モノマー由来の構造部位を有するアクリル系樹脂であって、通常よりも酸価を小さくさせることにより、加熱による粘度上昇を抑制でき、熱安定性に優れ、製造時の取り扱いに優れること、更に、粘着剤として用いる際に厚塗り塗工が可能で、段差追従性、耐腐食性、耐湿熱ヘイズ性に優れることを見出した。
即ち、本発明の要旨は、アクリル系樹脂(A)を含有する無溶剤型アクリル系樹脂組成物であり、上記アクリル系樹脂(A)が水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有し、樹脂組成物中の酸価が0.001〜0.3mgKOH/gである無溶剤型アクリル系樹脂組成物に関するものである。
更には、本発明は、上記無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる無溶剤型アクリル系粘着剤、および上記無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる粘着剤層を有する粘着シート、並びに無溶剤型アクリル系樹脂組成物の製造方法も提供するものである。
本発明は、アクリル系樹脂(A)を含有する無溶剤型アクリル系樹脂組成物であり、上記アクリル系樹脂(A)が水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有し、樹脂組成物中の酸価が0.001〜0.3mgKOH/gである。そのため、加熱による粘度上昇を抑制でき、熱安定性に優れ、厚塗り塗工が可能であり、この無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる無溶剤型アクリル系粘着剤は、段差追従性、耐腐食性に優れ、更には耐湿熱ヘイズ性にも優れるものである。そして、上記無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる無溶剤型アクリル系粘着剤は、特にタッチパネルおよび画像表示装置等に用いられる粘着剤、粘着シートとして有用である。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物が、更にカルボジイミド系化合物(B)を含有すると、より熱安定性に優れるものとなる。
本発明のなかでも、特に、上記カルボジイミド系化合物(B)がモノカルボジイミド系化合物(b1)であると、より熱安定性に優れるものとなる。
本発明のなかでも、特に、上記アクリル系樹脂(A)が、メチル(メタ)アクリレートおよびエチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方の(メタ)アクリレート由来の構造部位を5〜40重量%含有すると、粘着力にも優れたものとすることができる。
本発明のなかでも、特に、上記アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量が5万以上であると、耐久信頼性に優れたものとすることができる。
また、本発明の無溶剤型アクリル系樹脂の製造方法は、水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有し、酸価が0.001〜2mgKOH/gのアクリル系樹脂(A)およびカルボジイミド系化合物(B)を0〜140℃で混合するものである。そのため、得られる無溶剤型アクリル系樹脂は、加熱による粘度上昇を抑制でき、熱安定性に優れ、厚塗り塗工が可能であり、この無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる無溶剤型アクリル系粘着剤は、段差追従性、耐腐食性に優れ、更には耐湿熱ヘイズ性にも優れるものである。
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。
なお、本発明において、「(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。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、アクリル系樹脂(A)を含有するものであり、かかる無溶剤型アクリル系樹脂組成物中の酸価は0.001〜0.3mgKOH/gであることを特徴とする。また、本発明は、上記アクリル系樹脂(A)が、その樹脂中に水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有することも特徴とするものである。
本発明において、無溶剤型アクリル系樹脂組成物とは、粘着シートにする前、即ち、塗工する前の樹脂組成物の状態にて、樹脂組成物中の溶剤含有量が2重量%以下であることを意味するものである。
<アクリル系樹脂(A)>
まず、本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物が必須成分として含有するアクリル系樹脂(A)について説明する。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(A)は、水酸基含有モノマー(a1)を含有する重合成分を重合して得られるものであり、好ましくは更に、炭素数5〜14のアルキル基を有する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーおよびビニルエステル系モノマーから選ばれる少なくとも1種の共重合性モノマー(a2)、炭素数1〜4のアルキル基を有する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーおよびビニルエステル系モノマーから選ばれる少なくとも1種の共重合性モノマー(a3)(但し、(a1)および(a2)を除く。)、必要に応じて、官能基含有エチレン性不飽和モノマー(a4)(但し、(a1)を除く。)、その他の共重合性モノマー(a5)を重合成分として含有してもよいものである。
〈水酸基含有モノマー(a1)〉
上記水酸基含有モノマー(a1)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(メタ)アクリレート、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、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、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。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
上記水酸基含有モノマー(a1)のなかでも、耐湿熱性と耐熱性のバランスに優れる点で、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、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートを使用することが特に好ましい。
なお、本発明で使用する水酸基含有モノマーとしては、不純物であるジ(メタ)アクリレートの含有割合が、0.5重量%以下のものを用いることが好ましく、特に好ましくは0.2重量%以下、更に好ましくは0.1重量%以下のものである。
また、水酸基含有モノマー(a1)中には、不純物として、アクリル酸も含有していることが多く、その含有量は、通常0.001〜0.5重量%程度であり、より少ないものを用いることが好ましい。
本発明において、水酸基含有モノマー(a1)の含有量は、重合成分全体に対して5〜60重量%であることが必要であり、好ましくは8〜45重量%、特に好ましくは10〜40重量%、更に好ましくは12〜35重量%、殊に好ましくは15〜30重量%である。
かかる含有量が少なすぎると粘着剤として用いた際の耐湿熱性が低下し、多すぎるとアクリル系樹脂(A)の自己架橋反応が起こりやすくなり、耐熱性が低下する傾向がある。
〈炭素数5〜14のアルキル基を有する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーおよびビニルエステル系モノマーから選ばれる少なくとも1種の共重合性モノマー(a2)〉
本発明においては、重合成分として、更に、高温や紫外線照射等の高エネルギー状態において水素引き抜きが起こりやすく、その結果、架橋が形成され易い構造を有している共重合性モノマーを含有することが好ましく、とりわけ、炭素数5〜14のアルキル基を有する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーおよびビニルエステル系モノマーから選ばれる少なくとも1種の共重合性モノマー(a2)を含有することが特に好ましく、更に好ましくは分岐構造を有する炭素数5〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー、殊に好ましくは2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートやイソノニル(メタ)アクリレートである。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
本発明において、上記共重合性モノマー(a2)の含有量は、重合成分全体に対して15〜85重量%であることが好ましく、特に好ましくは20〜80重量%、更に好ましくは30〜75重量%、殊に好ましくは40〜70重量%、最も好ましくは45〜65重量%である。
かかる含有量が少なすぎる場合、粘着剤として用いた際の段差追従性や耐久性が低下する傾向がある。一方、上記共重合性モノマー(a2)が多すぎる場合には、粘着剤として用いた際の粘着力が低下する傾向がある。
〈炭素数1〜4のアルキル基を有する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーおよびビニルエステル系モノマーから選ばれる少なくとも1種の共重合性モノマー(a3)〉
本発明においては、重合成分として、更に炭素数1〜4のアルキル基を有する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマーおよびビニルエステル系モノマーから選ばれる少なくとも1種の共重合性モノマー(a3)(但し、(a1)および(a2)を除く。)を含有することが、凝集力向上、更には粘着剤とした際の粘着力向上の点から好ましく、上記共重合性モノマー(a3)としては、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、t−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタアクリレート)、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル等が挙げられる。
上記共重合性モノマー(a3)のなかでも、粘着剤として使用した場合の凝集力向上の点から、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。
上記共重合性モノマー(a3)のなかでも、本発明の効果を一層発揮する点から、メチル(メタ)アクリレートおよびエチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方の(メタ)アクリレート(a3−1)を用いることが好ましい。
これらの共重合性モノマー(a3)は単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
上記共重合性モノマー(a3)の含有量としては、重合成分全体に対して、5〜70重量%であることが好ましく、特に好ましくは10〜60重量%、更に好ましくは15〜45重量%である。上記共重合性モノマー(a3)の含有量が少なすぎると、粘着剤として使用した場合の粘着力が低下する傾向があり、多すぎると、分子量が小さいアクリル系樹脂(A)を粘着剤として使用した場合の耐久性が低下する傾向がある。
また、上記(a3)成分のなかでもメチル(メタ)アクリレートおよびエチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方の(メタ)アクリレート(a3−1)を用いる場合の含有量としては、重合成分全体に対して、5〜40重量%であることが好ましく、特に好ましくは7〜30重量%、更に好ましくは10〜20重量%である。上記(a3−1)の含有量が多すぎると、粘度上昇により加工時のハンドリング性が低下する傾向があり、少なすぎると粘着剤として使用した際に粘着力が低下する傾向がある。
〈官能基含有エチレン性不飽和モノマー(a4)〉
本発明において、官能基含有エチレン性不飽和モノマー(a4)(但し、(a1)を除く。)としては、例えば、窒素原子を有する官能基含有モノマー、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。
これらのなかでも、凝集力や架橋促進作用を付与する点で、窒素原子を有する官能基含有モノマーが好ましく、特に好ましくはアミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマーであり、更に好ましくはアミノ基含有モノマーである。
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)アクリレート等の第1級アミノ基含有(メタ)アクリレート;t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の第2級アミノ基含有(メタ)アクリレート;エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、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、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等の第3級アミノ基含有(メタ)アクリレート;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;N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレンビス(メタ)アクリルアミド等のN−アルキル(メタ)アクリルアミド;N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−エチルメチルアクリルアミド、N,N−ジアリル(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−(n−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;等が挙げられる。
上記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。
上記イソシアネート基含有モノマーとしては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートやそれらのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。
上記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エチレン性不飽和モノマー(a4)は、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
上記官能基含有エチレン性不飽和モノマー(a4)の含有量としては、重合成分全体に対して、30重量%以下であることが好ましく、特に好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下、殊に好ましくは5重量%以下である。官能基含有エチレン性不飽和モノマー(a4)の含有量が多すぎると樹脂の耐熱性が低下する傾向がある。
〈その他の共重合性モノマー(a5)〉
本発明において、その他の共重合性モノマー(a5)としては、例えば、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、フェニルジ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(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、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加物(メタ)アクリレート等の芳香族系(メタ)アクリル酸エステル系モノマーや、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、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、イタコン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、アリルアルコール、アクリルクロライド、メチルビニルケトン、N−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン等のモノマーが挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
また、高分子量化を目的とする場合に、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジ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2つ以上有する化合物等を少量併用することもできる。この際、これらのエチレン性不飽和基を2つ以上有する化合物は反応性が高く、アクリル系樹脂(A)の重合成分として用いた際に未反応で残存することは通常ないものである。なお、使用量が多すぎるとこれらのエチレン性不飽和基を2つ以上有する化合物が未反応で残存することとなり、アクリル系樹脂(A)がゲル化する傾向がある。
上記その他の共重合性モノマー(a5)の含有量は、重合成分全体に対して、50重量%以下であることが好ましく、特に好ましくは40重量%以下、更に好ましくは20重量%以下である。上記その他の共重合性モノマー(a5)の含有割合が多すぎると耐熱性が低下したり、粘着力が低下する傾向がある。
上記の重合成分を重合することによりアクリル系樹脂(A)を製造することができる。
アクリル系樹脂(A)の重合方法としては、例えば、溶液重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等の従来公知の重合方法を用いることができるが、本発明においては、溶液重合で製造することが、安全に、安定的に、任意のモノマー組成でアクリル系樹脂(A)を製造できる点で好ましい。
以下、本発明で用いられるアクリル系樹脂(A)の好ましい製造方法の一例を示す。
まず、有機溶剤中に、上記の重合成分、重合開始剤を混合あるいは滴下し、溶液重合してアクリル系樹脂(A)溶液を得る。
〔有機溶剤〕
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挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。これらの溶剤のなかでも、溶液重合により得られるアクリル系樹脂(A)溶液から溶剤を留去して、無溶剤型のアクリル系樹脂(A)を効率よく製造できる点で、沸点が80℃以下である有機溶剤を用いることが好ましい。
沸点が80℃以下である有機溶剤としては、例えば、n−ヘキサン(67℃)のような炭化水素系溶剤、メタノール(65℃)のようなアルコール系溶剤、酢酸エチル(77℃)、酢酸メチル(54℃)のようなエステル系溶剤、メチルエチルケトン(80℃)、アセトン(56℃)のようなケトン系溶剤、ジエチルエーテル(35℃)、塩化メチレン(40℃)、テトラヒドロフラン(66℃)等を挙げることができ、なかでも、汎用性や安全性の点で、酢酸エチル、アセトン、酢酸メチルを用いることが好ましく、特に好ましくは酢酸エチル、アセトンを用いることである。
なお、上記各有機溶剤名に続いて記載された( )内の数値は沸点である。
〔重合開始剤〕
上記重合反応に用いられる重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤であるアゾ系重合開始剤や過酸化物系重合開始剤等を用いることができ、アゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、(1−フェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられ、過酸化物系重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、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、ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルペルオキシピバレート、t−ヘキシルペルオキシピバレート、t−ヘキシルペルオキシネオデカノエート、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、ジイソブチリルペルオキシド等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
本発明のアクリル系樹脂(A)の製造においては、溶液重合の反応溶剤として沸点が80℃以下のものを使用し比較的低い温度で重合を行うことが好ましく、この際に10時間半減期温度が高い重合開始剤を使用すると、重合開始剤が残存しやすくなり、重合開始剤が残存すると、後述の、アクリル系樹脂(A)溶液から溶剤を留去する工程においてアクリル系樹脂(A)のゲル化が発生する傾向がある。
したがって、本発明においては、溶液重合で得られるアクリル系樹脂(A)溶液から溶剤を留去する工程を安定的に行う点から、上記重合開始剤のなかでも10時間半減期温度が60℃以下である重合開始剤を用いることが好ましく、なかでも特に好ましくは、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(52℃)、2,2’−アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル)(49.6℃)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ2,4−ジメチルバレロニトリル)(30℃)、t−ブチルペルオキシピバレート(54.6℃)、t−ヘキシルペルオキシピバレート(53.2℃)、t−ヘキシルペルオキシネオデカノエート(44.5℃)、ジイソプロピルペルオキシカーボネート(40.5℃)、ジイソブチリルペルオキシド(32.7℃)であり、更に好ましくは2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(52℃)、t−ヘキシルペルオキシピバレート(53.2℃)である。
なお、上記各化合物名に続いて記載された( )内の数値は各化合物の10時間半減期温度である。
上記重合開始剤の使用量としては、重合成分100重量部に対して、通常0.001〜10重量部であり、好ましくは0.1〜8重量部、特に好ましくは0.5〜6重量部、更に好ましくは1〜4重量部、殊に好ましくは1.5〜3重量部、最も好ましくは2〜2.5重量部である。上記重合開始剤の使用量が少なすぎると、アクリル系樹脂(A)の重合率が低下し、残存モノマーが増加したり、アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量が高くなる傾向がある。使用量が多すぎると、後記のアクリル系樹脂(A)溶液から溶剤を留去する工程において、アクリル系樹脂(A)のゲル化が発生する傾向がある。
〔重合条件等〕
溶液重合の重合条件については、従来公知の重合条件にしたがって重合すればよく、例えば、溶剤中に、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ことができる。
上記重合反応における重合温度は、通常40〜120℃であるが、本発明においては、安定的に反応できる点から50〜90℃が好ましく、特に好ましくは55〜75℃、更に好ましくは60〜70℃である。重合温度が高すぎるとアクリル系樹脂(A)がゲル化しやすくなる傾向があり、低すぎると重合開始剤の活性が低下するため、重合率が低下し、残存モノマーが増加する傾向がある。
また、重合反応における重合時間(後述の追い込み加熱を行う場合は、追い込み加熱開始までの時間)は特に制限はないが、最後の重合開始剤の添加から0.5時間以上であることが好ましく、特に好ましくは1時間以上、更に好ましくは2時間以上、殊に好ましくは5時間以上である。重合時間の上限は通常72時間である。
なお、重合反応は、除熱がしやすい点で溶剤を還流しながら行うことが好ましい。
本発明のアクリル系樹脂(A)の製造においては、残存重合開始剤の量を低減させるため、追い込み加熱を行い、重合開始剤を加熱分解させることが好ましい。
上記追い込み加熱温度は、上記重合開始剤の10時間半減期温度より高い温度で行うことが好ましく、具体的には通常40〜150℃であり、ゲル化抑制の点から55〜130℃であることが好ましく、特に好ましくは75〜95℃である。追い込み加熱温度が高すぎると、アクリル系樹脂(A)が黄変する傾向があり、低すぎると重合成分や重合開始剤が残存し、アクリル系樹脂(A)の経時安定性や熱安定性が低下する傾向がある。
かくして、アクリル系樹脂(A)溶液を得ることができる。
次いで得られたアクリル系樹脂(A)溶液から溶剤を留去する。
アクリル系樹脂(A)溶液から溶剤を留去する工程は、公知一般の方法で行うことができ、溶剤を留去する方法としては、例えば、加熱することにより溶剤を留去する方法や、減圧することにより溶剤を留去する方法等があるが、溶剤の留去を効率的に行う点から、減圧下で加熱することにより留去する方法が好ましい。
加熱して溶剤を留去する場合の温度としては、60〜150℃で行うことが好ましく、特には、アクリル系樹脂(A)を重合した後の反応溶液を60〜80℃で保持して溶剤を留出させ、次いで、80〜150℃で溶剤を留出させることが、残存溶剤量を極めて少なくする点で好ましい。なお、アクリル系樹脂(A)のゲル化を抑制する点から、溶剤留去の際は、150℃を超える温度で行わないことが好ましい。
減圧して溶剤を留去する場合の圧力としては、20〜101.3kPaで行うことが好ましく、特には、50〜101.3kPaの範囲で保持して反応溶液中の溶剤を留出させた後、0〜50kPaで残存溶剤を留出させることが、残存溶剤量を極めて少なくする点で好ましい。
かくして本発明に用いるアクリル系樹脂(A)を製造することができる。
かかるアクリル系樹脂(A)は、水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を含有し、アクリル系樹脂(A)中の水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位の含有量が、5〜60重量%であり、好ましくは8〜45重量%、特に好ましくは10〜40重量%、更に好ましくは12〜35重量%、殊に好ましくは15〜30重量%である。
また、アクリル系樹脂(A)は、通常、水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位の他に、メチル(メタ)アクリレートおよびエチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方の(メタ)アクリレート(a3−1)由来の構造部位を含有することが好ましく、特に好ましくはかかる(メタ)アクリレート(a3−1)由来の構造部位を、アクリル系樹脂(A)に対し5〜40重量%含有することであり、更に好ましくは7〜30重量%、殊に好ましくは10〜20重量%含有することである。
ここで、上記アクリル系樹脂(A)の各成分由来の構造部位割合(組成割合)は、例えば、NMRにより求めることができる。
上記アクリル系樹脂(A)の酸価は0.001〜2mgKOH/gであることが好ましく、特に好ましくは0.001〜1mgKOH/g、更に好ましくは0.001〜0.5mgKOH/gである。酸価が高すぎると、熱安定性が低下する傾向がある。
ここで、本発明における酸価は、JIS K 0070に基づき中和滴定により求められるものである。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(A)は、ガラス転移温度(Tg)が−100〜50℃であることが好ましく、特に好ましくは−60〜10℃であり、更に好ましくは−40〜0℃、殊に好ましくは−30〜−10℃である。かかるガラス転移温度が高すぎると、アクリル系樹脂(A)の溶融粘度が高くなるため、塗工時に必要な加熱温度が高くなり、アクリル系樹脂(A)の安定性を損なうおそれがあり、また段差追従性や粘着力が低下する傾向がある。ガラス転移温度が低すぎると、熱耐久性が低下する傾向がある。
ここで、上記アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度は、動的粘弾性の損失正接(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’=tanδ)が最大となった温度を読み取ることにより求められる。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(A)は、重量平均分子量が5万以上であることが好ましく、特に好ましくは10万〜150万、更に好ましくは20万〜100万、殊に好ましくは25万〜80万、最も好ましくは30万〜60万である。かかる重量平均分子量が小さすぎると凝集力が低下し、耐久性が低下する傾向がある。なお、大きすぎると粘度が高くなりすぎて、塗工性やハンドリングが低下する傾向がある。
また、アクリル系樹脂(A)の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)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7以下、殊に好ましくは5以下である。かかる分散度が高すぎると粘着剤層の耐久性能が低下し、発泡等が発生しやすくなる傾向にあり、低すぎると取り扱い性が低下する傾向がある。なお、分散度の下限は、製造の限界の点から、通常1.1である。
なお、本発明における重量平均分子量は、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(東ソー社製、「HLC−8320GPC」に、カラム:TSKgel GMHXL(排除限界分子量:4×108、分離範囲:100〜4×108、理論段数:14,000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:9μm、カラムサイズ:7.8mm I.D.×30cm)の3本とカラム:TSKgel G2000HXL(排除限界分子量:1×104、分離範囲:100〜1×104、理論段数:16,000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:5μm、カラムサイズ:7.8mm I.D.×30cm)の1本を直列にして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を用いて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。
本発明のアクリル系樹脂(A)は、実質的に溶剤を含有しない無溶剤型アクリル系樹脂であることが好ましく、特に好ましくはアクリル系樹脂(A)の溶剤含有量が2重量%以下であり、更に好ましくは0.00001〜2重量%、殊に好ましくは0.0001〜1重量%、最も好ましくは0.001〜0.1重量%である。溶剤含有量が多すぎると、粘着剤として用いた際に粘着剤層に気泡が発生し、耐久性が低下する傾向がある。
また、本発明のアクリル系樹脂(A)中の残存モノマー量が2重量%以下であることが好ましく、特に好ましくは0.00001〜1.5重量%、更に好ましくは0.0001〜1.2重量%である。残存モノマー量が多すぎると、加熱した際に分子量が増加し、塗工性や粘着物性が低下したり、粘着剤に気泡が発生し、耐久性が低下する傾向がある。
本発明における、溶剤含有量および残存モノマー量は、トルエンで試料(例えば、アクリル系樹脂(A)等)を20倍に希釈し、ガスクロマトグラフ/マスフラグメントディテクター(GC:AgilentTechnologies社製、7890A GCsystem、MSD:AgilentTechnologies社製、5975inert)を用いて測定した値である。
また、本発明においては、アクリル系樹脂(A)中の揮発分(通常、溶剤と残存モノマーが主成分である。)含有量が2重量%以下であることが好ましく、特に好ましくは0.00001〜1.5重量%、更に好ましくは0.0001〜1.2重量%である。揮発分含有量が多すぎると、加熱した際にアクリル系樹脂(A)の分子量が増加し、塗工性が低下したり、粘着剤とした際に粘着物性が低下したり、気泡が発生して、耐久性が低下する傾向がある。
なお、上記のアクリル系樹脂(A)中の揮発分含有量は、アクリル系樹脂(A)を熱風乾燥器中で、130℃で1時間加熱し、加熱前と加熱後の重量変化より算出した値である。
本発明においては、上記アクリル系樹脂(A)を含有し、樹脂組成物中の酸価が0.001〜0.3mgKOH/gであることが重要であり、かかる酸価を上記の範囲に調整するには、例えば、(1)残存アクリル酸量の非常に少ない水酸基含有モノマー(a1)を用いてアクリル系樹脂を製造する方法、(2)カルボジイミド系化合物(B)、イソシアネート系化合物、エポキシ系化合物、アルコール系化合物等のカルボン酸と反応する化合物を含有させる方法、等が挙げられるが、なかでも、カルボン酸と反応する化合物を含有させる方法が好ましく、特には、酸との反応性が選択的であり、かつ0〜100℃で反応性に富むカルボジイミド系化合物(B)を含有させることが好ましい。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の構成成分としては、上記アクリル系樹脂(A)の他に、カルボジイミド系化合物(B)を含む場合には、耐熱性の点からも好ましい。以下、上記カルボン酸と反応する化合物の代表例として、カルボジイミド系化合物(B)を説明する。
<カルボジイミド系化合物(B)>
上記カルボジイミド系化合物(B)としては、例えば、ビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t−ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ−t−ブチルカルボジイミド、ジドデシルカルボジイミド等のモノカルボジイミド、カルボジイミドが複数存在するポリカルボジイミドや環状カルボジイミド等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができ、なかでも、耐熱性の点から、モノカルボジイミド系化合物(b1)、更にはビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミドであることが好ましい。
本発明におけるカルボジイミド系化合物(B)の含有量としては、アクリル系樹脂(A)100重量部に対して、0.01〜10重量部であることが好ましく、特に好ましくは0.1〜5重量部、更に好ましくは0.2〜2重量部、殊に好ましくは0.3〜1重量部である。
カルボジイミド系化合物(B)の含有量が少なすぎるとアクリル系樹脂(A)の熱安定性が低下する傾向があり、多すぎると耐久性が低下する傾向がある。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物には、その他の任意成分を含んでいてもよい。上記その他の任意成分としては、例えば、酸化防止剤、可塑剤、粘着付与剤等が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。その他の任意成分の含有量としては、本発明の効果を損なわない範囲であればよく、無溶剤型アクリル系樹脂組成物中の0.1〜10重量%であることが好ましい。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、上記の構成成分を用いて、つぎのようにして製造される。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、上記カルボン酸と反応する化合物、なかでもカルボジイミド系化合物(B)、およびその他の任意成分を、アクリル系樹脂(A)の製造における溶剤留去工程前もしくは留去中(溶剤が残存している状態)に配合することが好ましく、更に、その他の任意成分よりも先に、カルボジイミド系化合物(B)をアクリル系樹脂(A)に配合することが、得られる樹脂組成物の化学安定性の点から好ましい。特に好ましくは、アクリル系樹脂(A)およびカルボジイミド系化合物(B)を0〜140℃で混合することであり、更に好ましくは20〜100℃で混合することである。
上記得られたアクリル系樹脂組成物溶液を、前述のアクリル系樹脂(A)と同様の方法で溶剤留去を行うことにより無溶剤型アクリル系樹脂組成物が得られる。
本発明において、無溶剤型アクリル系樹脂組成物中の溶剤含有量が2重量%以下、好ましくは1重量%以下であることが好ましい。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、アクリル系樹脂(A)をその樹脂組成物全体に対しての80重量%以上含有することが耐久時の信頼性の点から好ましく、特に好ましくは90〜99.9重量%、更に好ましくは95〜99.9重量%含有することである。
無溶剤型アクリル系樹脂組成物の酸価は、0.001〜0.3mgKOH/gであり、好ましくは0.001〜0.15mgKOH/g、特に好ましくは0.001〜0.1mgKOH/gである。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、下記式1で示される溶融粘度変化率M、即ち、130℃で3時間加熱処理した後の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の130℃溶融粘度を「M2」、かかる加熱処理前の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の130℃溶融粘度を「M1」とした時の130℃の溶融粘度変化率M(%)が10以下であることが好ましく、特に好ましくは7以下、更に好ましくは4以下である。
かかる変化率Mが10より大きいと、粘着剤として用いた際に、塗工性が低下したり、所望の粘着物性が得られ難くなる傾向がある。
[式1]
M(%)=(|M2−M1|/M1)×100
M2:130℃で3時間加熱処理した後の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の130℃溶融粘度(Pa・s)
M1:上記加熱処理前の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の130℃溶融粘度(Pa・s)
なお、上記溶融粘度は、Anton Paar社製回転レオメータを用いて、窒素雰囲気下で以下条件により測定した値である。
・測定機器:MCR301
・コーンプレート直径:25mm
・測定距離:0.5mm
・測定せん断速度:0.002(1/S)
無溶剤型アクリル系樹脂組成物としての重量平均分子量は、5万以上であることが好ましく、特に好ましくは10万〜150万、更に好ましくは20万〜100万、殊に好ましくは25万〜80万、最も好ましくは30万〜60万である。かかる重量平均分子量が小さすぎると凝集力が低下し、耐久性が低下する傾向がある。なお、大きすぎると粘度が高くなりすぎて、塗工性やハンドリングが低下する傾向がある。
また、分散度(重量平均分子量/数平均分子量)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7以下、殊に好ましくは5以下である。かかる分散度が高すぎると粘着剤層の耐久性能が低下し、発泡等が発生しやすくなる傾向にあり、低すぎると取り扱い性が低下する傾向がある。なお、分散度の下限は、製造の限界の点から、通常1.1である。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物を、粘着剤の材料成分として用いることが有用であり、特にはホットメルト型粘着剤の材料成分として用いることが有用である。
<粘着シート>
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、これを用いてなる粘着剤層を基材シート上に設けた粘着シート、粘着剤層を離型シート上に設けた両面粘着シート、粘着剤層を光学部材上に設けた粘着剤層付き光学部材として用いられることが好ましい。
上記粘着剤層は、本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物そのものであっても、本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物に、活性エネルギー線硬化性モノマーおよび架橋剤の少なくとも一方が配合された、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物であってもよい。かかる無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を用いる場合、上記粘着剤層は通常、硬化(架橋)され無溶剤型アクリル系粘着剤となる。
上記硬化に際しては、無溶剤型アクリル系樹脂組成物に活性エネルギー線硬化性モノマーを含有させた無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を用いて活性エネルギー線により硬化する方法や、無溶剤型アクリル系樹脂組成物に架橋剤を含有させた無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を用いて架橋することにより硬化する方法、これらを組み合わせた方法等が挙げられる。
粘着シートは、例えば、つぎのようにして作製することができる。
なお、本発明において、「シート」とは、特に「フィルム」や「テープ」と区別するものではなく、これらをも含めた意味として記載するものである。
まず、無溶剤型アクリル系樹脂組成物を加熱により溶融した状態で基材シートの片面もしくは両面に塗工し、その後冷却する方法や、無溶剤型アクリル系樹脂組成物を加熱により溶融させ、Tダイ等により基材シート上に押出しラミネートする方法等で基材シート上の片面もしくは両面に所定の厚みとなるように粘着剤層を形成する。ついで、必要に応じて上記粘着剤層面に離型シートを貼り合わせることにより粘着シートを作製することができる。
また、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物の場合も上記無溶剤型アクリル系樹脂組成物と同様に、基材シート上に粘着剤層を形成した後、活性エネルギー線照射およびエージング処理の少なくとも一方(なかでも、活性エネルギー線照射のみ、活性エネルギー線照射後にエージング処理が好ましく、特に好ましくは活性エネルギー線照射後にエージング処理)をすることで、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物が硬化(架橋)してなる粘着剤層を有する粘着シートを作製することができる。
また、離型シートに粘着剤層を形成し、反対側の粘着剤層面に離型シートを貼り合わせることにより、基材レスの両面粘着シートを作製することもできる。
得られた粘着シートや両面粘着シートは、使用時には、上記離型シートを粘着剤層から剥離して使用に供される。
基材シートとしては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン等のポリフッ化エチレン樹脂;ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体;三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂;ポリスチレン;ポリカーボネート;ポリアリレート;ポリイミド等からなる群から選ばれた少なくとも一つの合成樹脂からなるシート、アルミニウム、銅、鉄等の金属箔、上質紙、グラシン紙等の紙、硝子繊維、天然繊維、合成繊維等からなる織物や不織布、等が挙げられる。
これらの基材シートは、単層体としてまたは2種以上が積層された複層体として用いることができる。これらのなかでも、軽量化等の点から、合成樹脂からなるシートが好ましい。
更に、上記離型シートとしては、例えば、上記基材シートで例示した各種合成樹脂からなるシート、紙、布、不織布等に離型処理したものを使用することができる。離型シートとしては、シリコン系の離型シートを用いることが好ましい。
また、上記無溶剤型アクリル系樹脂組成物または無溶剤型アクリル系粘着剤組成物の塗工方法としては、一般的な塗工方法であれば特に限定されることなく、例えば、ロールコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、コンマコーティング、スクリーン印刷等の方法が挙げられる。
前記活性エネルギー線照射をするに際しては、無溶剤型アクリル系樹脂組成物に活性エネルギー線硬化性モノマーを配合した、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を用いることが好ましい。活性エネルギー線照射をすることにより、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物中のアクリル系樹脂(A)が分子内および分子間の少なくとも一方で架橋構造を形成し、粘着剤層全体の凝集力を調整し、安定した粘着物性を得ることができる。
上記活性エネルギー線硬化性モノマーとしては、1分子内に2つ以上のエチレン性不飽和基を含有する多官能モノマーが好ましく、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(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、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレートやウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートが好ましい。なお、上記多官能モノマーは単独もしくは2種以上を併用することができる。
かかる多官能モノマーは、アクリル系樹脂(A)100重量部に対して、0.001〜20重量部で用いることが好ましく、特に好ましくは0.01〜10重量部、更に好ましくは0.1〜5重量部である。
活性エネルギー線照射をするに際しては、例えば、遠紫外線、紫外線、近紫外線、赤外線等の光線、X線、γ線等の電磁波の他、電子線、プロトン線、中性子線等が利用できるが、硬化速度、照射装置の入手のし易さ、価格等から紫外線照射による硬化が有利である。
そして、上記紫外線照射を行なう時の光源としては、高圧水銀灯、無電極灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライト、LEDランプ等が用いられる。上記高圧水銀ランプの場合は、例えば、5〜3,000mJ/cm2、好ましくは50〜2,000mJ/cm2の条件で行われる。
活性エネルギー線照射による硬化を行う場合には、活性エネルギー線照射時の反応を安定化させることができる点で光重合開始剤を用いることが好ましい。
かかる光重合開始剤としては、光の作用によりラジカルを発生するものであれば特に限定されず、例えば、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、アシルフォスフィンオキサイド類等の光重合開始剤が挙げられ、これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。なお、分子間または分子内で効率的に架橋できる点から水素引き抜き型のベンゾフェノン類の光重合開始剤を用いることが好ましい。
かかる光重合開始剤の配合量については、アクリル系樹脂(A)100重量部に対して、0.01〜10重量部であることが好ましく、特に好ましくは0.1〜5重量部、更に好ましくは0.5〜2重量部である。かかる配合量が少なすぎると硬化速度が低下したり、硬化が不充分となる傾向があり、多すぎても硬化性は向上せず経済性が低下する傾向がある。
また、これら光重合開始剤の助剤として、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−ジメチルアミノエチル安息香酸、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等を併用することも可能である。これらの助剤も単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
前記エージング処理をするに際しては、無溶剤型アクリル系樹脂組成物に架橋剤を配合した、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を用いることが好ましい。上記エージング処理の条件としては、温度は通常、室温(25℃)〜100℃、時間は通常1〜30日間であり、具体的には、23℃で1〜20日間(好ましくは、23℃で3〜10日間)、40℃で1〜7日間等の条件で行なえばよい。
また、本発明の粘着シートにおいて、必要に応じて粘着剤層にその他の粘着剤を配合したり、架橋促進剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、粘着付与剤、機能性色素、酸化防止剤等の従来公知の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲で配合してもよい。
そして、本発明においては、上記粘着剤層を光学部材上に積層形成することにより、粘着剤層付き光学部材を得ることができる。また、上記の両面粘着シートを用いて光学部材同士を貼合することもできる。
上記粘着シートの粘着剤層のゲル分率については、耐久性能と粘着力の点から10〜100重量%であることが好ましく、特に好ましくは30〜90重量%、殊に好ましくは50〜80重量%である。ゲル分率が低すぎると凝集力が低下することにより耐久性が低下する傾向がある。なお、ゲル分率が高すぎると凝集力の上昇により粘着力が低下する傾向がある。
ゲル分率を上記範囲に調整するにあたっては、例えば、活性エネルギー線照射量や光重合開始剤量を調整したり、活性エネルギー線硬化性モノマーの種類や量を調整すること、また、架橋剤を用いる場合には、架橋剤の種類や量を調整すること等により達成される。
上記ゲル分率は、架橋度(硬化度合い)の目安となるもので、例えば、以下の方法にて算出される。すなわち、基材となる高分子シート(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)シート等)に粘着剤層が形成されてなる粘着シート(セパレーターを設けていないもの)を200メッシュのSUS製金網で包み、トルエン中に23℃×24時間浸漬し、トルエン浸漬前の粘着剤成分の重量に対する、金網中に残存した不溶解の粘着剤成分の重量百分率をゲル分率とする。ただし、基材の重量は差し引いておく。
上記粘着シートの粘着剤層の厚みは、通常、50〜3,000μmであることが好ましく、特に好ましくは75〜1,000μmであり、更に好ましくは80〜350μmである。上記粘着剤層の厚みが薄すぎると衝撃吸収性が低下する傾向があり、厚すぎると光学部材全体の厚みが増して実用性が低下する傾向がある。
なお、上記粘着剤層の厚みは、ミツトヨ社製「ID−C112B」を用いて測定される、粘着剤層含有積層体全体の厚みの測定値から、粘着剤層以外の構成部材の厚みの測定値を差し引くことにより求めた値である。
上記の粘着シート、両面粘着シート、および粘着剤層付き光学部材の粘着剤層の粘着力は、被着体の材料等に応じて適宜決定されるが、例えば、ガラス基板、ポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板、ITO層を蒸着したPETシートに貼着する場合には、5〜100N/25mmの粘着力を有することが好ましく、特に好ましくは10〜50N/25mmである。
なお、上記粘着力は、例えば、つぎのようにして測定される。ポリエステル系離型シート(ポリエチレンテレフタレートシート)を用いてなる基材レス両面粘着シートの粘着剤層から一方の面の離型シートを剥がし、厚み125μmの易接着処理PET(ポリエチレンテレフタレート)シートに押圧し、粘着剤層付きPETシートを作製する。上記粘着剤層付きPETシートを、幅25mm×長さ100mmに裁断し、離型シートを剥離して、粘着剤層側を上記被着体に密着させ、23℃×50%RHの雰囲気下で2kgゴムローラー2往復にて加圧貼付し、同雰囲気下で30分間静置した後、常温(23℃)で剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/25mm)を測定する。
上記粘着剤層のヘイズ値は、2%以下であることが好ましく、特に好ましくは1%以下、更に好ましくは0.5%以下である。かかるヘイズ値が高すぎると、粘着剤層が白化して透明性が低下する傾向がある。
ここで、上記のヘイズ値はJIS K 7361−1に準拠して測定したものであり、ヘイズメーターを使用して測定した値である。
上記粘着剤層の色差b*値は、1以下であることが好ましく、特に好ましくは0.5以下である。かかる色差b*値が高すぎると、透明性に劣る傾向がある。なお、色差b*値の下限は通常−1である。
ここで、上記の色差b*値は、JIS K 7105に準拠して測定したものであり、分光色差計を使用し、透過条件で測定した値である。
上記粘着剤層のYI値は、2.0以下であることが好ましく、特に好ましくは1.0以下、更に好ましくは0.5以下である。かかるYI値が高すぎると、透明性に劣る傾向がある。
ここで、上記のYI値は、JIS K 7373に準拠に準拠して測定したものであり、分光色差計を使用し、透過条件で測定した値である。
なお、本発明における、ヘイズ値、色差b*値、YI値の測定は、粘着剤層のみを、無アルカリガラス(全光線透過率=93%、ヘイズ値=0.06%、b*値=0.16)に貼着し測定した値である。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、熱安定性に優れ、厚塗り塗工が可能であり、また耐湿熱性に優れるため、この無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる粘着剤は、両面粘着用途や、耐衝撃性や強粘着性を有する粘着剤として好適に用いることができる。具体的には、ガラスやITO透明電極シート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等の光学シート類、偏光板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム等の光学部材貼り付け用途の粘着剤成分として有用である。更に、これら光学部材を含んでなるタッチパネル等の画像表示装置に対して好適に用いることができる。
また、本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物、およびそれを用いてなる無溶剤型アクリル系粘着剤は、各種ラベル用粘着剤やマスキング用粘着剤としても用いることができ、特に電子部品用途等に好適に用いられる。
以下、実施例を挙げて本発明を更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、アクリル系樹脂組成物の重量平均分子量、分散度に関しては、前述のアクリル系樹脂(A)の重量平均分子量、分散度の測定方法に準じて測定した。
アクリル系樹脂(A)の酸価、ガラス転移温度、揮発分含有量、また、アクリル系樹脂組成物の酸価の測定に関しては、以下の通り測定した。
なお、アクリル系樹脂(A)の出来上がり(重合後)の構造部位の含有量は、重合成分の配合含有量と略同じである。
<アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)>
溶剤留去前のアクリル系樹脂(A)溶液をポリエステル系離型シートに塗布し、乾燥させたものを積層することで、未架橋状態で厚み約650μmの粘着シートを作製した。作製した粘着シートの動的粘弾性を下記の条件にて測定し、損失正接(損失弾性率G”/貯蔵弾性率G’=tanδ)が最大となった温度を読み取り、アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)とした。
・測定機器:DVA−225(アイティ−計測制御社製)
・変形モード:せん断
・歪み:0.1%
・測定温度:−100〜20℃
・測定周波数:1Hz
<アクリル系樹脂(A)の酸価>
ビーカーにアクリル系樹脂(A)をYg採取し、トルエン:メタノール=7:3の混合溶媒中に溶解させた。その後、溶解後フェノールフタレインを適量加え、スターラーで撹拌しながら、0.1mol/L KOH溶液で滴定を行い、溶液が薄いピンク色となった時点のKOH溶液量XmLを終点として読み取り、以下式2によって酸価を算出した。
[式2]
酸価(KOHmg/g)=X×(f×M×56.1)/Y
・f:KOH溶液のファクター
・M:モル濃度(mol/L)
・X:KOH溶液量(mL)
・Y:サンプル量(g)
なお酸価が低い場合には精度を上げるため、0.01mol/LのKOH溶液を使用した。
<アクリル系樹脂(A)の揮発分含有量>
アルミカップにアクリル系樹脂(A)を0.5g秤量し、熱風乾燥器(130℃×1時間)で加熱し、加熱前と加熱後の重量変化から下記式3によって算出した。
[式3]
揮発分含有量(%)=100−{(加熱後の重量/加熱前の重量)×100}
<アクリル系樹脂組成物の酸価>
アクリル系樹脂組成物の酸価の測定について、上記アクリル系樹脂(A)の酸価の測定方法に準じて行った。
<実施例1>
〈無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−1)の製造〉
冷却器付きの2Lフラスコに、重合溶剤として酢酸エチル100部(沸点77℃)、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(ADVN、半減温度52℃)0.02部をフラスコ内で加熱還流し、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)150部、メチルアクリレート(MA)50部、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)50部、アセトン25部、ADVN0.6部を予め混合した溶液を3時間かけて滴下した。滴下後、30分後にADVN0.3部を1時間かけて滴下して反応させアクリル系樹脂(A)溶液を得、引き続きビス(2,6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド(DIPC)を1.5部添加し、4時間反応させた後、酸化防止剤として「イルガノックス1010」(BASF社製)を0.6部添加し、アクリル系樹脂組成物溶液を得た。
上記で得られたアクリル系樹脂組成物溶液を還流液抜出管を備えたフラスコにて溶剤を系外に留去できるようにし、90℃にて1時間、更に10kPaに減圧して90℃にて2時間保持して溶剤の留去を行い、無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−1)を得た。
得られたアクリル系樹脂(A)および無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−1)の諸物性を、後記の表1に示す。
なお、表1で記載する「部」は、アクリル系樹脂(A)の重合成分の合計を100部とした時の重量部を示す。
〔熱安定性〕
上記で得られた無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−1)について、下記の通り熱安定性を評価した。
まず、無溶剤型アクリル系樹脂組成物を回転レオメータ(Anton Paar社製回転レオメータ)の下部プレート上に設置し、窒素置換後、130℃の溶融粘度の測定を行った。測定後、そのままの温度で3時間加熱した後もう一度溶融粘度の測定を行い、加熱処理による溶融粘度の変化率Mを、下記式1で求め、下記評価基準にしたがって熱安定性を評価した。
[式1]
M(%)=(|M2−M1|/M1)×100
M2:130℃で3時間加熱処理した後の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の130℃溶融粘度(Pa・s)
M1:上記加熱処理前の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の130℃溶融粘度(Pa・s)
(評価基準)
〇・・・Mが10以下
×・・・Mが10より大きい
〈無溶剤型アクリル系粘着剤組成物の製造〉
上記で得られた無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−1)100部に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)を5部、光重合開始剤として「Omnirad500」(IGM Resins社製)を0.5部添加し、加温して充分混合し、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を得た。
得られた無溶剤型アクリル系粘着剤組成物について、以下の評価を行った。その結果を後記の表2および表3に示す。
上記で得られた無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を、ポリエステル系離型シート(厚み176μm)に挟み、粘着剤層の厚みが160μmとなるように100℃で加熱しながらプレスし、更に高圧水銀UV照射装置にて、ピーク照度:150mW/cm2、積算露光量:1,000mJ/cm2(500mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行うことで基材レス両面粘着シートを得た。この際、無溶剤型アクリル系粘着剤組成物が粘着剤となる。
また、上記で得られた基材レス両面粘着シートの粘着剤層から一方の面の離型シートを剥がし、易接着処理ポリエチレンテレフタレート(PET)シート(厚み125μm)に押圧し、粘着剤層の厚みが160μmの粘着剤層付きPETシートを得た。
〔ゲル分率〕
上記基材レス両面粘着シートを40mm×40mmの大きさに裁断した後、高圧水銀UV照射装置にて、ピーク照度:150mW/cm2、積算露光量:2,000mJ/cm2(1,000mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行い、23℃×50%RHの条件下で30分間静置した後、一方の離型シートを剥がし、粘着剤層側を50mm×100mmのSUSメッシュシート(200メッシュ)に貼合した後、もう一方の離型シートを剥離し、SUSメッシュシートの長手方向に対して中央部より折り返してサンプルを包み込んだ後、トルエン250gの入った密封容器に、23℃で24時間浸漬した際の重量変化からゲル分率(重量%)の測定を行った。
〔粘着力〕
上記粘着剤層付きPETシートについて、幅25mm×長さ100mmの大きさに裁断し、高圧水銀UV照射装置にて、ピーク照度:150mW/cm2、積算露光量:2,000mJ/cm2(1,000mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行った後、離型シートを剥離して、粘着剤層側を無アルカリガラス(コーニング社製「イーグルXG」、厚み1.1mm)に23℃、50%RHの雰囲気下、2kgゴムローラー2往復で加圧貼付し、23℃×50%RHの条件下で30分間静置した後、常温で剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/25mm)を測定した。
〔光学特性〕
上記基材レス両面粘着シートを25mm×25mmの大きさに裁断し、高圧水銀UV照射装置にて、ピーク照度:150mW/cm2、積算露光量:2,000mJ/cm2(1,000mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行った。その後、粘着剤層から一方の面の離型シートを剥がし、粘着剤層側を無アルカリガラス(コーニング社製「イーグルXG」、厚み1.1mm)に貼り合わせた後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20分間)を行い、23℃×50%RHの条件下で30分間静置した。最後にもう一方の離型シートを剥がし「無アルカリガラス/粘着剤層」の構成を有する試験片を作製した。
得られた試験片を用いてヘイズ値、全光線透過率、色差b*値、YI値を測定した。
[ヘイズ値]
ヘイズ値は、拡散透過率および全光線透過率を、HAZE MATER NDH2000(日本電色工業社製)を用いて測定し、得られた拡散透過率と全光線透過率の値を下記式4に代入して、ヘイズ値を算出した。なお、本機はJIS K7361−1に準拠している。
[式4]
ヘイズ値(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
[色差]
色差b*値は、JIS K7105に準拠して測定したものであり、測定は、分光色差計(SE6000:日本電色工業社製)を用いて、透過条件で行った。
[YI値]
YI値は、JIS K7373に準拠して測定したものであり、測定は、分光色差計(SE6000:日本電色工業社製)を用いて、透過条件で行った。
なお、本発明における、ヘイズ値、全光線透過率、色差b*値、YI値の測定は、粘着剤層のみを、無アルカリガラス(全光線透過率=93%、ヘイズ値=0.06%、b*値=0.16)に貼着し測定した値である。
〔シート耐熱性〕
上記基材レス両面粘着シートを30mm×50mmの大きさに裁断し、高圧水銀UV照射装置にてピーク照度:150mW/cm2,積算露光量:2000mJ/cm2(1000mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行った。その後、粘着剤層から一方の面の離型シートを剥がし、粘着剤層側を無アルカリガラス(コーニング社製「イーグルXG」、厚み1.1mm)に貼り合わせた後、もう一方の離型シートを剥がし、もう一方も無アルカリガラス(コーニング社製、イーグルXG)を貼り合わせ、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20分間)を行い、「無アルカリガラス/粘着層/無アルカリガラス」の構成を有する試験片を作製した。
得られた試験片を用いて、150℃雰囲気下で7日間(168時間)の熱安定性試験を行い、熱安定性試験後のb*値を測定し、下記の基準で評価した。b*値は、上記粘着剤層の光学特性測定と同様の方法で測定した。
(評価基準)
○・・・熱安定性試験前後のb*値差が1.0未満
△・・・熱安定性試験前後のb*値差が1.0以上、2.0未満
×・・・熱安定性試験前後のb*値差が2.0以上
〔耐湿熱ヘイズ性〕
上記粘着剤層付きPETシートを30mm×50mmの大きさに裁断し、高圧水銀UV照射装置にて、ピーク照度:150mW/cm2、積算露光量:2,000mJ/cm2(1,000mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行った後、離型シートを剥離して、粘着剤層側を無アルカリガラス(コーニング社製「イーグルXG」、厚み1.1mm)に貼り合わせた後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20分間)を行い、23℃×50%RHの条件下で30分間静置し、「無アルカリガラス/粘着剤層/PETシート」の構成を有する試験片を作製した。
得られた試験片を用いて、60℃、90%RH雰囲気下で7日間(168時間)の耐湿熱性試験を行い、耐湿熱性試験開始前と、耐湿熱性試験直後のヘイズ値の測定し、下記の基準で評価した。ヘイズ値は、上記粘着剤層の光学特性測定と同様の方法で測定した。
(評価基準)
○・・・耐湿熱性試験直後のヘイズ値が2.0%未満であり、
耐湿熱性試験前後でヘイズ値の上昇率が100%未満。
△・・・耐湿熱性試験直後のヘイズ値が2.0%未満であり、
耐湿熱性試験前後でヘイズ値の上昇率が100%以上。
×・・・耐湿熱性試験直後のヘイズ値が2.0%以上。
なお、耐湿熱性試験前後のヘイズ値の上昇率(%)は、下記式5で求められるものである。
[式5]
上昇率(%)=(試験後ヘイズ値−試験前ヘイズ値)/試験前ヘイズ値×100
〔耐腐食性〕
上記粘着剤層付きPETシートを40mm×50mmの大きさに裁断し、高圧水銀UV照射装置にて、ピーク照度:150mW/cm2、積算露光量:2,000mJ/cm2(1,000mJ/cm2×2パス)で紫外線照射を行った後、離型シートを剥離して、粘着剤層側を銅板(久宝金属製作所社製、厚み0.3mm)に貼り合わせた後、オートクレーブ処理(50℃、0.5MPa、20分間)を行い、23℃×50%RHの条件下で30分間静置し、「銅板/粘着剤層/PETシート」の構成を有する試験片を作製した。
得られた試験片を用いて、85℃、85%RH雰囲気下で28日間(672時間)の耐湿熱性試験を行い、耐湿熱性試験後の外観を目視にて確認し、下記の基準で評価した。
(評価基準)
◎・・・銅板の変色は極僅か、または認められない。
○・・・銅板が僅かに濃く変色している。
△・・・銅板が全体的に濃く変色している。
×・・・銅板が全体的に黒く変色している。
<実施例2〜4および比較例1〜2>
〔無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−2)〜(I−4)および(I’−1)〜(I’−2)の製造〕
前記の無溶剤型アクリル系樹脂組成物(I−1)の製造において、表1に示す通りの重合成分組成とした以外は同様の方法に準じて製造を行い、無溶剤型アクリル系樹脂組成物を得、得られた無溶剤型アクリル系樹脂組成物についても、実施例1と同様に諸物性を測定および評価した。その結果を下記の表1に併せて示す。
Figure 2019123892
〔無溶剤型アクリル系粘着剤組成物の製造〕
上記の無溶剤型アクリル系樹脂組成物の種類を表1の通りにした以外は実施例1と同様にして無溶剤型アクリル系粘着剤組成物を得、更に、粘着剤層の厚みが160μmとなる基材レス両面粘着シートおよび粘着剤層の厚みが160μmとなる粘着剤層付きPETシートを得た。
得られた無溶剤型アクリル系粘着剤組成物について、実施例1と同様の評価を行った。
実施例および比較例の評価結果を下記の表2および表3に示す。
Figure 2019123892
Figure 2019123892
上記実施例より、アクリル系樹脂(A)中の水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を多く含有するとともに、酸価の非常に小さい本発明の無溶剤型アクリル系粘着剤は、加熱による粘度上昇が少なく、熱安定性に優れ、更には耐腐食性も良好となるものであることがわかった。
一方、酸価の大きな比較例の無溶剤型アクリル系粘着剤は、加熱による粘度上昇が大きく、熱安定性に劣るものであった。このような無溶剤型アクリル系粘着剤を、ホットメルト型粘着剤として用いると、塗工性が低下し、得られる塗膜物性が悪く、所望の粘着物性が得られないものである。
上記実施例においては、本発明における具体的な形態について示したが、上記実施例は単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。当業者に明らかな様々な変形は、本発明の範囲内であることが企図されている。
本発明の無溶剤型アクリル系樹脂組成物は、熱安定性に優れ、厚塗り塗工が可能であるため、粘着剤とした際は段差追従性に優れ、更には耐腐食性、耐湿熱ヘイズ性に優れ、タッチパネルおよび画像表示装置等に用いられる粘着剤や、衝撃吸収シート等に有用である。

Claims (8)

  1. アクリル系樹脂(A)を含有する無溶剤型アクリル系樹脂組成物であり、上記アクリル系樹脂(A)が水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有し、樹脂組成物中の酸価が0.001〜0.3mgKOH/gであることを特徴とする無溶剤型アクリル系樹脂組成物。
  2. 更にカルボジイミド系化合物(B)を含有することを特徴とする請求項1記載の無溶剤型アクリル系樹脂組成物。
  3. 上記カルボジイミド系化合物(B)がモノカルボジイミド系化合物(b1)であることを特徴とする請求項2記載の無溶剤型アクリル系樹脂組成物。
  4. 上記アクリル系樹脂(A)が、メチル(メタ)アクリレートおよびエチル(メタ)アクリレートの少なくとも一方の(メタ)アクリレート由来の構造部位を5〜40重量%含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の無溶剤型アクリル系樹脂組成物。
  5. 上記アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量が5万以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の無溶剤型アクリル系樹脂組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなることを特徴とする無溶剤型アクリル系粘着剤。
  7. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の無溶剤型アクリル系樹脂組成物を用いてなる粘着剤層を有することを特徴とする粘着シート。
  8. 水酸基含有モノマー(a1)由来の構造部位を5〜60重量%含有し、酸価が0.001〜2mgKOH/gのアクリル系樹脂(A)およびカルボジイミド系化合物(B)を0〜140℃で混合することを特徴とする無溶剤型アクリル系樹脂組成物の製造方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7367469B2 (ja) * 2018-11-06 2023-10-24 三菱ケミカル株式会社 無溶剤型粘着剤組成物、無溶剤型粘着剤および粘着シート
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017210610A (ja) * 2016-05-20 2017-11-30 日本合成化学工業株式会社 無溶剤型アクリル系樹脂組成物、これを用いた無溶剤型アクリル系粘着剤ならびに粘着シート

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113676A (en) * 1977-05-31 1978-09-12 Ppg Industries, Inc. Aqueous dispersions of esters stabilized with carbodiimides
JP5580069B2 (ja) * 2009-02-26 2014-08-27 日東電工株式会社 表面保護フィルム用粘着剤組成物とその利用
EP2292712A1 (de) * 2009-09-02 2011-03-09 Rhein Chemie Rheinau GmbH Verwendung von Carbodiimiden als Farbstabilisator in Schmelzklebstoffen
KR101883519B1 (ko) * 2011-04-15 2018-07-30 닛토덴코 가부시키가이샤 점착 시트
JP6132463B2 (ja) * 2011-12-05 2017-05-24 日本合成化学工業株式会社 粘着剤組成物、粘着剤、およびそれを用いてなる粘着シート
JP5864728B2 (ja) * 2013-04-08 2016-02-17 綜研化学株式会社 無溶剤型光学用接着剤組成物およびその製造方法、光学用粘着シート、画像表示装置、出入力装置、ならびに接着剤層の製造方法
JP6133674B2 (ja) 2013-04-30 2017-05-24 日東電工株式会社 光学部材の製造方法
KR101882560B1 (ko) * 2014-08-01 2018-07-26 삼성에스디아이 주식회사 점착제 조성물, 점착필름, 광학부재 및 점착시트
JP2017039857A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 昭和電工株式会社 光反応性透明粘着シート用組成物、光反応性透明粘着シート、タッチパネル、画像表示装置
JP2018070789A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 昭和電工株式会社 粘着剤組成物、粘着シート、タッチパネル、画像表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017210610A (ja) * 2016-05-20 2017-11-30 日本合成化学工業株式会社 無溶剤型アクリル系樹脂組成物、これを用いた無溶剤型アクリル系粘着剤ならびに粘着シート

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