KR102310619B1 - 측쇄 결정성 폴리머, 감온성 점착제, 감온성 점착 시트 및 감온성 점착 테이프 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 측쇄 결정성 폴리머는 결정성 매크로모노머 및 비결정성 모노머의 그래프트 공중합체로 이루어진다. 또한, 본 발명의 감온성 점착제는 아크릴계의 감압성 접착제와, 상기 측쇄 결정성 폴리머를 함유하고, 상기 측쇄 결정성 폴리머의 융점 이상의 온도에서 접착력이 저하한다. 본 발명의 감온성 점착 시트는 상기 감온성 점착제로 이루어진다. 본 발명의 감온성 점착 테이프는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 편면에 적층된 상기 감온성 점착제로 이루어지는 점착제층을 구비한다.
Description
본 발명은 측쇄 결정성 폴리머, 감온성 점착제, 감온성 점착 시트 및 감온성 점착 테이프에 관한 것이다.
감온성 점착제는 감압성 접착제 및 측쇄 결정성 폴리머를 함유하고 있고, 측쇄 결정성 폴리머의 융점 이상의 온도에서 접착력이 저하하는 것이다. 감온성 점착제의 일사용형태인 감온성 점착 테이프는, 전자부품, 반도체 웨이퍼, 액정 등의 분야에 있어서 부품의 가고정에 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재되어 있는 종래의 측쇄 결정성 폴리머는 랜덤 공중합체로 구성되어 있다. 감온성 점착제로서는 점착 물성이 뛰어난 것이 바람직하다.
본 발명의 과제는 점착 물성이 뛰어난 감온성 점착제로 할 수 있는 측쇄 결정성 폴리머, 그것을 함유하는 감온성 점착제, 감온성 점착 시트 및 감온성 점착 테이프를 제공하는 것이다.
본 발명의 측쇄 결정성 폴리머는 결정성 매크로모노머 및 비결정성 모노머의 그래프트 공중합체로 이루어진다.
본 발명의 감온성 점착제는 아크릴계의 감압성 접착제와 상기 측쇄 결정성 폴리머를 함유하고, 상기 측쇄 결정성 폴리머의 융점 이상의 온도에서 접착력이 저하한다.
본 발명의 감온성 점착 시트는 상기 감온성 점착제로 이루어진다.
본 발명의 감온성 점착 테이프는 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 편면에 적층된 상기 감온성 점착제로 이루어지는 점착제층을 구비한다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 점착 물성이 우수하다고 하는 효과가 있다.
[측쇄 결정성 폴리머]
이하, 본 발명의 일실시형태에 의한 측쇄 결정성 폴리머에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머는, 예를 들면 하기 일반식 (I)로 나타내어지는 바와 같은 그래프트 공중합체이다.
[식 중, R1은 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 나타낸다. R2는 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. R3 및 R4는 각각 동일하거나 또는 다른 기이며, 탄소수 1∼12의 알킬기를 나타낸다. n은 2∼80의 정수를 나타낸다. x는 10∼90의 정수, y 및 z는 y+z=10∼90이 되는 정수를 나타낸다. 또한, x+y+z=100이다.]
또한, 상술한 일반식 (I)로 나타내어지는 측쇄 결정성 폴리머는 하기 일반식 (II)로 나타내어지는 결정성 매크로모노머와 비결정성 모노머의 그래프트 공중합체이다.
[식 중, R1, R2 및 n은 일반식 (I) 중의 R1, R2 및 n과 같은 것이다.]
본 실시형태에 있어서, 일반식 (II)로 나타내어지는 결정성 매크로모노머는 그래프트 공중합체의 가지부를 구성하고, 그래프트 공중합체에 있어서의 결정성 성분으로서 기능하는 부위이다. 또한, 비결정성 모노머는 그래프트 공중합체의 줄기부(주쇄)를 구성하고, 후술하는 아크릴계의 감압성 접착제와의 상용성 성분으로서 기능하는 부위이다. 이러한 결정성 매크로모노머 및 비결정성 모노머의 그래프트 공중합체로 이루어지는 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머를 아크릴계의 감압성 접착제에 함유시켜서 감온성 점착제로 하면, 점착 물성에 있어서 뛰어난 효과를 얻을 수 있다. 이 이유로서는, 이하의 이유가 추찰된다.
상술한 종래의 측쇄 결정성 폴리머는 랜덤 공중합체로 구성되어 있기 때문에, 결정성 성분 및 상용성 성분도 공중합체에 있어서 랜덤으로 존재하고 있고, 각 성분이 충분하게 기능하기 어려운 상태에 있는 것으로 추찰된다. 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머는 결정성 성분 및 상용성 성분이 공중합체에 있어서 각각 함께 존재하고 있기 때문에 각 성분의 기능이 충분하게 발휘되고, 결과적으로 감온성 점착제로 했을 때에 점착 물성에 있어서 뛰어난 효과를 발휘하는 것으로 추찰된다. 구체적으로는, 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머를 아크릴계의 감압성 접착제에 함유시켜서 감온성 점착제로 하면, 측쇄 결정성 폴리머의 융점 미만의 온도에서는 초기 점착력을 충분하게 유지할 수 있고, 또한 융점 이상의 온도에서는 접착력을 충분하게 저하시킬 수 있다. 이하, 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머의 구성에 대해서 구체적으로 설명한다.
본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머는 융점을 갖는다. 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머는 융점 미만의 온도에서 결정화하고, 또한 융점 이상의 온도에서는 상전위해서 유동성을 나타낸다. 즉, 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머는 온도 변화에 대응해서 결정 상태와 유동 상태를 가역적으로 일으키는 감온성을 갖는다.
융점이란, 소정 평형 프로세스에 의해, 최초에는 질서 있는 배열로 정합되어 있던 중합체의 특정 부분이 무질서 상태로 되는 온도이며, 시차열 주사 열량계(DSC)에 의해 10℃/분의 측정 조건에서 측정해서 얻어지는 값을 의미하는 것으로 한다.
본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머의 융점은 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 실온(23℃)보다 높은 것이 바람직하다. 융점은 측쇄 결정성 폴리머의 조성 등을 바꿈으로써 조정할 수 있다.
본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머의 중량 평균 분자량은 결정성 매크로모노머의 중량 평균 분자량보다 크고, 또한 20,000 이하인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량의 하한값은 본 실시형태의 효과가 얻어지는 한 특별하게 한정되지 않지만, 500 이상인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량은 측쇄 결정성 폴리머를 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 얻어진 측정값을 폴리스티렌 환산한 값이다.
또한, 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머의 구성은 결정성 매크로모노머 및 비결정성 모노머의 그래프트 공중합체로 이루어지는 한, 상술한 일반식 (I)로 나타내어지는 그래프트 중합체의 구성에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머는 후술하는 아크릴계의 감압성 접착제와 조합시켜서 사용하지 않고, 단독으로 사용할 수도 있다. 본 실시형태의 측쇄 결정성 폴리머를 단독으로 사용하면, 측쇄 결정성 폴리머의 융점 미만의 온도에서 접착력이 저하하는 감온성 점착제를 제공할 수 있다.
(결정성 매크로모노머)
결정성 매크로모노머란, 결정성을 갖고, 또한 편말단에 비결정성 모노머와 중합 가능한 중합성 이중결합을 갖는 고분자량의 모노머를 의미하는 것으로 한다. 본 실시형태에 있어서의 결정성 매크로모노머는 편말단에 (메타)아크릴산 에스테르 기를 갖는 상술한 일반식 (II)로 나타내어지는 매크로모노머이다. 이 (메타)아크릴산 에스테르기 중의 탄소간 불포화 결합이 비결정성 모노머와 공중합 가능한 중합성 이중결합이다. 또한 일반식 (II) 중, 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 나타내는 R1이 결정성 부위로서 기능한다.
본 실시형태에 있어서의 결정성 매크로모노머의 중량 평균 분자량은 10,000 이하인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량의 하한값은 본 실시형태의 효과가 얻어지는 한 특별하게 한정되지 않지만, 400 이상인 것이 바람직하다. 중량 평균 분자량은 결정성 매크로모노머를 GPC로 측정하고, 얻어진 측정값을 폴리스티렌 환산한 값이다.
또한, 본 실시형태의 결정성 매크로모노머의 구성은 소정의 직쇄상 알킬기를 복수 갖고, 편말단에 비결정성 모노머와 중합 가능한 중합성 이중결합을 갖는 고분자량의 모노머인 한, 상술한 일반식 (II)로 나타내어지는 구성에 한정되는 것은 아니다.
(비결정성 모노머)
본 실시형태에 있어서의 비결정성 모노머는, 예를 들면 탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 극성 모노머, 반응성 폴리실록산 화합물, 아세트산 비닐, 스티렌 등을 들 수 있다. 환언하면, 본 실시형태에 있어서의 비결정성 모노머는 탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 극성 모노머, 반응성 폴리실록산 화합물, 아세트산 비닐 및 스티렌에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 또한, (메타)아크릴레이트란 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미하는 것으로 한다.
탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 또한, 예시한 이것들 중, 온도 상승시의 점착력 저하를 억제하는 점에서 응집력이 높은 것이 바람직하다. 구체예를 들면, 메틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 따라서, 비결정성 모노머는 적어도 메틸아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
극성 모노머로서는, 예를 들면 (메타)아크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸말산 등의 카르복실기를 갖는 에틸렌 불포화 단량체; 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시헥실(메타)아크릴레이트 등의 히드록실기를 갖는 에틸렌 불포화 단량체 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다.
반응성 폴리실록산 화합물이란 반응성을 나타내는 관능기를 갖고, 또한 주쇄에 실록산 결합을 갖는 폴리실록산 화합물을 의미한다. 반응성을 나타내는 관능기로서는, 예를 들면 비닐기, 알릴기, (메타)아크릴기, (메타)아크릴로일기, (메타)아크릴옥시기 등의 에틸렌성 불포화 이중결합을 갖는 기; 에폭시기(글리시딜기 및 에폭시시클로알킬기를 포함함), 메르캅토기, 카르비놀기, 카르복실기, 실라놀기, 페놀기, 아미노기, 히드록실기 등을 들 수 있다.
이들 관능기는 주쇄가 갖는 측쇄에 도입해도 좋고, 주쇄의 양말단 또는 편말단에 도입해도 좋다. 즉, 반응성 폴리실록산 화합물은 도입되는 관능기의 결합 위치에 따라서, 소위 측쇄형, 양말단형, 편말단형 및 측쇄 양말단형의 4종류를 들 수 있고, 특히 뛰어난 이형성이 얻어지는 점에서 편말단형, 즉 편말단 반응성 폴리실록산 화합물이 바람직하다.
편말단 반응성 폴리실록산 화합물의 구체예로서는, 하기 일반식 (III)으로 나타내어지는 변성 폴리디메틸실록산 화합물 등을 들 수 있다.
[식 중, R5는 알킬기를 나타낸다. R6은 기 : CH2=CHCOOR7- 또는 CH2=C (CH3)COOR7-(식 중, R7은 알킬렌기를 나타낸다.)을 나타낸다. r은 5∼200의 정수를 나타낸다.]
일반식 (III) 중, R5가 나타내는 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, s-부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, 헥실기 등의 탄소수 1∼6의 직쇄 또는 분기된 알킬기를 들 수 있다.
또한, R7이 나타내는 알킬렌기로서는, 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 메틸에틸렌기, 프로필렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기 등의 탄소수 1∼6의 직쇄 또는 분기된 알킬렌기 등을 들 수 있다.
일반식 (III)으로 나타내어지는 변성 폴리디메틸실록산 화합물의 구체예로서는, 하기 일반식 (IIIa)로 나타내어지는 화합물 등을 들 수 있다.
[식 중, R5, R7 및 r은 일반식 (III)과 같다.]
변성 폴리디메틸실록산 화합물은 시판하는 것을 사용할 수 있고, 구체예로서는, 예를 들면 모두 신에쓰 가가꾸 고교(주)제 편말단 반응성 실리콘 오일 「X-22-2404」, 「X-24-8201」, 「X-22-174DX」, 「X-22-2426」 등을 들 수 있다.
[결정성 매크로모노머의 제조 방법]
이어서, 본 발명의 일실시형태에 따른 결정성 매크로모노머의 제조 방법에 대해서, 상술한 일반식 (II)로 나타내어지는 결정성 매크로모노머(이하, 「결정성 매크로모노머 (II)」라고 하는 경우가 있다.)를 제조할 경우를 예로 들어서 상세하게 설명한다.
본 실시형태에서는 이하의 반응식에 나타내는 바와 같이, 우선 히드록실기를 갖는 연쇄이동제 (V)의 존재 하, 결정성 모노머 (IV) 및 필요에 따라 그 밖의 모노머를 라디칼 중합시켜, 편말단에 히드록실기를 갖는 프리폴리머 (VI)을 얻는다. 이어서, 이 프리폴리머 (VI)의 히드록실기에 중합성 이중결합을 갖는 관능기화제 (VII)을 반응시켜서 결정성 매크로모노머 (II)를 얻는다.
[식 중, R1 및 n은 일반식 (I)과 같다.]
[식 중, R1, R2 및 n은 일반식 (I)과 같다.]
결정성 모노머 (IV)로서는, 예를 들면 탄소수 16 이상, 바람직하게는 탄소수 16∼50, 보다 바람직하게는 탄소수 16∼22의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면 세틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 에이코실(메타)아크릴레이트, 베헤닐(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 상술한 (메타)아크릴레이트에 있어서의 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기가 R1에 상당한다.
그 밖의 모노머로서는, 결정성 모노머 (IV)와 공중합 가능한 것이면 특별하게 한정되지 않고, 비결정성 모노머와의 상용성의 관점으로부터 비결정성 모노머로서 예시한 것과 같은 것인 것이 바람직하다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다.
결정성 모노머 (IV) 및 그 밖의 모노머의 중합비율은 특별하게 한정되지 않고, 바람직하게는 결정성 모노머 (IV) 90∼100중량부와, 그 밖의 모노머 0∼10중량부이다.
본 실시형태에 있어서의 연쇄이동제 (V)로서는 메르캅토에탄올을 사용하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 연쇄이동제 (V)로서는 히드록실기를 프리폴리머 (VI)에 도입할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면 메르캅토프로판올, 메르캅토부탄올, 메르캅토펜탄올, 메르캅토1-옥탄올, 메르캅토도데칸올, 메르캅토시클로펜탄올, 메르캅토시클로헥산올, 메르캅토페놀 등의 히드록실기를 갖는 티올계 화합물 등을 사용할 수 있다. 연쇄이동제 (V)의 사용량은 결정성 모노머 (IV) 및 그 밖의 모노머의 총량 100중량부에 대하여, 통상 0.1∼25중량부, 바람직하게는 3∼15중량부이다.
프리폴리머 (VI)의 중합반응은 무용매에서 행해도 되고, 중합용매 중에서 행해도 된다. 중합용매로서는, 예를 들면 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 지방족 에스테르류; 시클로헥산 등의 지환족 탄화수소류; 헥산, 펜탄 등의 지방족 탄화수소류 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 중합용매의 사용량은 적당하게 결정하면 좋다.
프리폴리머 (VI)의 중합온도는, 통상 20∼200℃, 바람직하게는 40∼120℃이다. 중합시간은, 통상 1∼24시간, 바람직하게는 1∼7시간이다. 반응 압력은 특별하게 한정되지 않고, 상압(대기압), 감압, 가압의 어느 것이라도 된다. 중합반응은 질소 가스 등의 불활성가스 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.
프리폴리머 (VI)의 중합반응에서는 중합개시제를 사용해도 좋다. 중합개시제로서는, 예를 들면 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조계 고분자 중합개시제; 과산화벤조일, 디메틸에틸케톤퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드 등의 유기 과산화물 등을 들 수 있다. 또한, 중합개시제로서는 시판하는 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는 아조계 고분자 중합개시제로서는, 어느 것이나 니혼 히드라진 고교(주)제의 「ABN-R」, 「ABN-V」, 「ABN-E」 등을 들 수 있고, 유기 과산화물로서는 어느 것이나 니치유(주)제의 「퍼테트라A」, 「퍼헥실ND」, 「퍼부틸ND」 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 중합개시제의 사용량은 적당하게 결정하면 좋다.
본 실시형태의 관능기화제 (VII)은 디(메타)아크릴산 무수물이다. 따라서, 본 실시형태의 결정성 매크로모노머 (II)는 적어도 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 결정성 모노머 (IV)를 히드록실기를 갖는 연쇄이동제 (V)의 존재 하에서 라디칼 중합시킴으로써 얻어지고, 편말단에 히드록실기를 갖는 프리폴리머 (VI)에 디(메타)아크릴산 무수물인 관능기화제 (VII)를 반응시킴으로써 얻어지며, 측쇄에 R1로 나타내는 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖고 또한 편말단에 비결정성 모노머와 중합 가능한 중합성 이중결합을 갖는 매크로모노머이다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 관능기화제 (VII)로서는, 상술한 바와 같이 디(메타)아크릴산 무수물을 사용하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 관능기화제 (VII)은 프리폴리머 (VI)의 히드록실기와 반응시켜서 편말단에 비결정성 모노머와 중합 가능한 중합성 이중결합을 갖는 결정성 매크로모노머 (II)로 할 수 있으면 디(메타)아크릴산 무수물 등의 산무수물에 한정되지 않는다.
관능기화제 (VII)의 사용량은 특별하게 한정되지 않지만, 연쇄이동제 (V)의 사용량보다 많은 것이 바람직하고, 연쇄이동제 (V)의 사용량에 대하여 몰비로 1.05배∼1.1배인 것이 보다 바람직하다. 측쇄 결정성 폴리머를 효율적으로 얻는 점에서, 잔류한 관능기화제 (VII)은 물 등과 반응시켜서 제거하는 것이 좋다.
프리폴리머 (VI)을 결정성 매크로모노머 (II)로 하는 반응은 용매 중에서 행할 수 있다. 용매로서는, 예를 들면 프리폴리머 (VI)의 중합용매로서 예시한 것과 같은 것을 들 수 있다. 중합용매의 사용량은 적당하게 결정하면 좋다.
프리폴리머 (VI)을 결정성 매크로모노머 (II)로 하는 반응온도는, 통상 50∼150℃, 바람직하게는 50∼130℃이다. 반응시간은 통상, 10분∼8시간, 바람직하게는 30분∼4시간이다. 반응 압력은 특별하게 한정되지 않고, 상압(대기압), 감압, 가압의 어느 것이라도 된다.
프리폴리머 (VI)을 결정성 매크로모노머 (II)로 하는 반응에서는 중합금지제를 사용해도 좋다. 또한, 중합금지제의 사용 대신에 혼합 공기를 버블링해도 좋고, 이것들을 병용해도 좋다.
또한, 결정성 매크로모노머 (II)의 제조 방법은 결정성 매크로모노머 (II)가 얻어지는 한, 상술한 반응식에 한정되는 것은 아니다.
[측쇄 결정성 폴리머의 제조 방법]
이어서, 본 발명의 일실시형태에 의한 측쇄 결정성 폴리머의 제조 방법에 대해서, 상술한 일반식 (I)로 나타내어지는 측쇄 결정성 폴리머(이하, 「측쇄 결정성 폴리머 (I)」이라고 할 경우가 있다.)를 제조할 경우를 예로 들어 상세하게 설명한다.
본 실시형태에서는 이하의 반응식에 나타내는 바와 같이, 상술한 결정성 매크로모노머 (II)를 비결정성 모노머(VIII, IX)와 함께 공중합하는 매크로모노머법에 의해 측쇄 결정성 폴리머 (I)을 얻는다. 이 매크로모노머법에 의하면, 비결정성 모노머(VIII, IX)의 공중합체(줄기부) 중에 결정성 매크로모노머 (II)가 중합성 이중결합을 통해서 공중합하고, 결정성 매크로모노머 (II)의 잔기가 가지부를 형성한다. 그 결과, 그래프트 공중합체인 측쇄 결정성 폴리머 (I)을 효율적으로 얻을 수 있다. 또한, 가지부를 형성하는 중합체의 균질화를 도모하기 쉽고, 가지부의 분자량을 제어하기 쉽다. 또한, 본 실시형태의 비결정성 모노머(VIII, IX)는 탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트이지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
[식 중, R1, R2, R3, R4, x, y, z 및 n은 일반식 (I)과 같다.]
결정성 매크로모노머 (II)의 중합비율로서는 10∼90중량부인 것이 바람직하고, 20∼80중량부인 것이 보다 바람직하다. 비결정성 모노머(VIII, IX)의 중합비율로서는 10∼90중량부인 것이 바람직하고, 20∼80중량부인 것이 보다 바람직하다.
그래프트 공중합체의 중합반응은 무용매에서 행해도 되고, 중합용매 중에서 행해도 된다. 중합용매로서는 특별하게 한정되지 않고, 프리폴리머 (VI)의 중합용매로서 예시한 것과 같은 것을 들 수 있다. 중합용매의 사용량은 적당하게 결정하면 좋다.
그래프트 공중합체의 중합반응에서는 그래프트 공중합체의 분자량 분포를 조정하기 위해서 연쇄이동제를 사용해도 된다. 연쇄이동제로서는 특별하게 한정되지 않고, 예를 들면 도데칸티올, 티오글리콜산, 티오아세트산, 메르캅토에탄올 등의 황 함유 화합물; 아인산, 아인산 나트륨 등의 아인산 화합물; 차아인산, 차아인산 나트륨 등의 차아인산 화합물; 메틸알콜, 에틸알콜, 이소프로필알콜, n-부틸알콜 등의 알콜 등을 들 수 있다. 이것들은 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용해도 된다. 연쇄이동제의 사용량은 적당하게 결정하면 좋다.
그래프트 공중합체의 중합온도는 통상 20∼200℃, 바람직하게는 40∼120℃이다. 중합시간은, 통상 1∼24시간, 바람직하게는 1∼7시간이다. 반응 압력은 특별하게 한정되지 않고, 상압(대기압), 감압, 가압의 어느 것이라도 된다. 중합반응은 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 것이 바람직하다.
그래프트 공중합체의 중합반응에서는 중합개시제를 사용해도 좋다. 중합개시제로서는 특별하게 한정되지 않고, 프리폴리머 (VI)의 중합개시제로서 예시한 것과 같은 것을 들 수 있다. 중합개시제의 사용량은 적당하게 결정하면 좋다.
또한, 측쇄 결정성 폴리머 (I)의 제조 방법은 측쇄 결정성 폴리머 (I)이 얻어지는 한 상술한 반응식에 한정되는 것은 아니다.
[감온성 점착제]
본 발명의 일실시형태에 의한 감온성 점착제는 아크릴계의 감압성 접착제 및 상술한 측쇄 결정성 폴리머를 함유한다. 감온성 점착제란 온도변화에 대응해서 접착력이 변화되는 점착제를 의미한다.
본 실시형태의 감온성 점착제는 미리 설정된 스위칭 온도 이상, 즉 측쇄 결정성 폴리머의 융점 이상의 온도에서 측쇄 결정성 폴리머가 유동성을 나타냈을 때에 접착력이 저하하는 비율로 측쇄 결정성 폴리머를 함유한다. 따라서, 본 실시형태의 감온성 점착제를 측쇄 결정성 폴리머의 융점 이상의 온도로 가열하면, 측쇄 결정성 폴리머가 유동성을 나타냄으로써 감압성 접착제의 점착성이 저해되고, 이것에 의해 점착력이 저하하므로 피부착 부재를 간단하게 분리할 수 있다.
측쇄 결정성 폴리머는 아크릴계의 감압성 접착제 100중량부에 대하여 0.1∼50중량부의 비율로 배합되어 있는 것이 바람직하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 측쇄 결정성 폴리머는 감온성 점착제의 초기 점착력이 0N/25㎜보다 높아지게 되는 한 예시한 배합에 한정되는 것은 아니고, 원하는 비율로 배합시킬 수 있다.
본 실시형태의 감온성 점착제는 상술한 측쇄 결정성 폴리머의 줄기부와 상용성을 갖는 아크릴계의 감압성 접착제를 함유하기 때문에 투명성이 높다. 아크릴계의 감압성 접착제를 구성하는 모노머로서는, 예를 들면 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트 등의 탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트; 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시헥실(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 예시한 이들 모노머는 1종 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다.
아크릴계의 감압성 접착제의 중량 평균 분자량은 25만∼150만인 것이 좋다. 중량 평균 분자량이 너무 작으면, 피부착 부재를 분리할 때에는 점착제가 피부착 부재 상에 남는, 소위 풀잔사가 많아질 우려가 있다. 또한, 중량 평균 분자량이 너무 크면, 점착제의 응집력이 지나치게 높아져서 점착력이 낮아질 우려가 있다. 중량 평균 분자량은 아크릴계의 감압성 접착제를 GPC로 측정하고, 얻어진 측정값을 폴리스티렌 환산한 값이다.
감온성 점착제의 제조 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 구체예를 들면, 우선 측쇄 결정성 폴리머를 용제로 조정해서 공중합체 용액을 얻는다. 이어서, 아크릴계의 감압성 접착제를 구성하는 모노머를 중합시켜서 아크릴계의 감압성 접착제를 얻는다. 그리고, 공집합체 용액 및 감압성 접착제를 혼합해서 점착제 용액을 얻고, 얻어진 점착제 용액을 건조시키면 좋다.
아크릴계의 감압성 접착제를 구성하는 모노머의 중합방법으로서는 특별하게 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 용액 중합법, 괴상 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등이 채용 가능하다. 예를 들면 용액 중합법을 채용할 경우에는 아크릴계의 감압성 접착제를 구성하는 모노머를 용제에 혼합하고, 40∼90℃ 정도에서 2∼10시간 정도 교반함으로써 중합시킬 수 있다. 용제로서는 공지의 것을 사용할 수 있다.
[감온성 점착 시트]
상술한 본 실시형태의 감온성 점착제는, 예를 들면 무기재의 감온성 점착 시트로서 사용할 수 있다. 시트란 시트상에만 한정되는 것은 아니고, 본 실시형태의 효과를 손상하지 않는 한에 있어서 시트상 내지 필름상도 포함하는 개념이다. 감온성 점착 시트의 두께는 1∼500㎛, 바람직하게는 5∼300㎛인 것이 좋다. 감온성 점착 시트의 표면에는 이형 필름을 적층하는 것이 바람직하다. 이형 필름으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 등으로 이루어지는 필름의 표면에 실리콘 등의 이형제를 도포한 것 등을 들 수 있다.
[감온성 점착 테이프]
본 실시형태의 감온성 점착제는 상술한 무기재의 형태의 것 외에, 예를 들면 테이프상의 형태로 사용할 수도 있다. 본 발명의 일실시형태에 의한 감온성 점착 테이프는 기재 필름과, 이 기재 필름의 적어도 편면에 적층된 상술한 감온성 점착제로 이루어지는 점착제층을 구비한다. 즉, 본 실시형태의 감온성 점착 테이프의 구성은 기재 필름과, 이 기재 필름의 편면에 적층된 점착제층으로 이루어지는 2층 구조; 또는 기재 필름과, 이 기재 필름의 양면에 적층된 점착제층으로 이루어지는 3층 구조이다.
기재 필름으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 에틸렌아세트산 비닐 공중합체, 에틸렌에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌폴리프로필렌 공중합체, 폴리염화비닐 등의 합성 수지 필름을 들 수 있다.
기재 필름은 단층체 또는 복층체로 이루어지는 것이라도 좋고, 두께는 통상 5∼500㎛ 정도이다. 기재 필름의 표면에는 점착제층에 대한 밀착성을 향상시키기 위해서, 예를 들면 코로나 방전처리, 플라스마 처리, 블라스트 처리, 케미컬 에칭 처리, 프라이머 처리 등의 표면처리가 실시되어서 있어도 된다.
점착제층의 두께는 1∼500㎛, 바람직하게는 5∼300㎛인 것이 좋다.
본 실시형태의 감온성 점착 테이프가 3층 구성일 경우, 편면의 점착제층과 타면의 점착제층은 두께, 조성은 같아도 좋고, 달라도 좋다.
또한, 본 실시형태의 감온성 점착 테이프가 3층 구성일 경우, 편면의 점착제층이 상술한 감온성 점착제로 이루어지는 한, 타면의 점착제층은 특별하게 한정되지 않는다. 그 때문에, 타면의 점착제층을, 예를 들면 감압성 접착제로 이루어지는 점착제층으로 구성할 수도 있다. 감압성 접착제는 점착성을 갖는 폴리머이며, 예를 들면 천연 고무 접착제, 합성 고무 접착제, 스티렌/부타디엔 라텍스 베이스 접착제, 아크릴계 접착제 등을 들 수 있다.
본 실시형태의 감온성 점착 테이프의 제조 방법으로서는, 예를 들면 상술한 감온성 점착제를 용제에 첨가한 도포액을 기재 필름의 표면에 도포해서 건조시키면 좋다. 도포는, 일반적으로 나이프 코터, 롤 코터, 캘린더 코터, 콤마 코터 등에 의해 행할 수 있다. 또한, 도포 두께나 도포액의 점도에 따라서는 그라비어 코터, 로드 코터 등에 의해 행할 수도 있다. 점착제층의 표면에는 감온성 점착 시트와 마찬가지로, 이형 필름을 적층하는 것이 바람직하다.
상술한 감온성 점착제, 감온성 점착 시트 및 감온성 점착 테이프에는, 예를 들면 가교제, 점착 부여제, 가소제, 노화방지제, 자외선 흡수제 등의 각종의 첨가제를 첨가할 수 있다. 또한, 감온성 점착제, 감온성 점착 시트 및 감온성 점착 테이프의 용도로서는 박리용이성이 요구되는 분야에 적합하게 사용할 수 있다. 감온성 점착제, 감온성 점착 시트 및 감온성 점착 테이프의 피부착 부재로서는, 예를 들면 액정 터치패널에 있어서의 터치패널 본체 및 액정 커버 이외에, 유기 일렉트로루미네선스(유기 EL), 전자계산기, 퍼스널컴퓨터 등에 내장되어 있는 전자부품, 액정 패널에 있어서의 백라이드 및 패널부 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
이상, 본 발명에 의한 바람직한 실시형태에 대해서 예시했지만, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 임의의 것으로 할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
예를 들면, 상술의 실시형태에서는 관능기화제 (VII)로서 디(메타)아크릴산 무수물을 사용할 경우를 예로 들어서 설명했지만, 이것 대신에, 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 관능기화제 (VII)'로서 사용할 수 있다.
관능기화제 (VII)'를 사용하면, 이하의 반응식에 나타내는 바와 같이 일반식 (II)'로 나타내어지는 결정성 매크로모노머(이하, 「결정성 매크로모노머 (II)'」라고 하는 경우가 있다.)를 얻을 수 있다.
[식 중, R1 및 n은 일반식 (I)과 같다. R8은 수소원자 또는 메틸기를 나타낸다. m은 1∼9의 정수를 나타낸다.]
결정성 매크로모노머 (II)'는 적어도 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 포함하는 결정성 모노머 (IV)를 히드록실기를 갖는 연쇄이동제 (V)의 존재 하에서 라디칼 중합시킴으로써 얻어지고, 편말단에 히드록실기를 갖는 프리폴리머 (VI)에 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트인 관능기화제 (VII)'를 반응시킴으로써 얻어지며, 측쇄에 R1로 나타내는 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖고 또한 편말단에 비결정성 모노머와 중합 가능한 중합성 이중결합을 갖는 매크로모노머이다.
관능기화제 (VII)'로서 사용하는 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면 2-이소시아나토에틸(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트는 시판하는 것을 사용할 수 있고, 구체예로서는, 예를 들면 어느 것이나 쇼와 덴코(주)제의 「카렌즈 AOI」, 「카렌즈 MOI」 등을 들 수 있다.
이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 사용량은 상술한 히드록실기를 갖는 연쇄이동제 (V)의 사용량에 대하여 몰비로 1.0∼2.0배인 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 히드록실기를 갖는 연쇄이동제 (V)의 몰비(이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트/히드록실기를 갖는 연쇄이동제)가 1.0∼2.0인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 프리폴리머 (VI)과 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 반응율을 향상시킬 수 있다. 또한, 얻어진 결정성 매크로모노머 (II)'를 이용하여 측쇄 결정성 폴리머를 제조하고, 감온성 점착제에 함유시키면, 점착 물성이 향상되는 경향이 있다. 프리폴리머 (VI)과 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 반응율을 향상시키는 관점으로부터는, 상술한 몰비(이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트/히드록실기를 갖는 연쇄이동제)는 1.2∼2.0인 것이 보다 바람직하고, 1.5∼2.0인 것이 더욱 바람직하다.
프리폴리머 (VI)과 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 반응속도를 빠르게 하기 위해서 촉매를 사용해도 좋다. 촉매의 사용량은 프리폴리머 (VI) 및 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 합계 100중량부에 대하여 10중량부 이하인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 도포액의 포트 라이프(가사시간)을 유지하면서 상술의 반응속도를 빠르게 할 수 있다.
촉매로서는, 예를 들면 디라우르산 디부틸 주석 등의 유기 주석 화합물, 비스무트계 촉매, 칼륨계 촉매 등의 유기 금속 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 촉매는 시판하는 것을 사용할 수 있고, 구체예로서는, 예를 들면 어느 것이나 니폰 카가쿠 고교(주)제의 「푸켓 25」, 「푸켓 B7」, 「푸켓 15G」등을 들 수 있다.
이하, 합성예 및 실시예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 합성예 및 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 「부」는 중량부를 의미한다.
[합성예 1 : 감압성 접착제]
에틸헥실아크릴레이트 52부, 메틸아크릴레이트 40부, 히드록시에틸아크릴레이트 8부, 및 중합개시제로서 니치유(주)제의 「퍼부틸ND」 0.2부를 톨루엔 200부에 첨가하고, 60℃에서 5시간 교반하여 이것들의 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량은 46만이었다.
[합성예 2 : 측쇄 결정성 폴리머]
(프리폴리머)
우선, 결정성 모노머로서 베헤닐아크릴레이트 39.2부, 스테아릴아크릴레이트 35.3부, 그 밖의 모노머로서 아크릴산 3.9부, 연쇄이동제로서 메르캅토에탄올 4.7부, 중합용매로서 톨루엔 122부를 비이커에 투입하고, 오일배스에서 액온을 90℃로 해서 30분간 질소 버블링했다. 이어서, 중합개시제로서 아조비스이소부틸로니트릴(AIBN) 0.78부를, 톨루엔 30부에 용해해서 비이커에 투입했다. 그리고, 질소 버블링을 행하면서 액온 90℃에서 4시간 교반 후, 오일배스 온도를 120℃로 올려서 2시간 교반해서 프리폴리머를 포함하는 용액을 얻었다.
(결정성 매크로모노머)
프리폴리머를 포함하는 용액의 액온을 90℃로 내려서 혼합 공기에서 버블링하면서 관능기화제로서 디아크릴산 무수물 10.3부를 첨가해서 1시간 교반한 후, 물을 2.4부 첨가하여 20분간 더 교반했다. 이어서, 비이커에 딘스탁(Dean-Stark)을 부착하고, 오일배스 온도를 120℃로 해서 1시간 교반했다. 그리고, 딘스탁에 괸 물 및 톨루엔을 반응계 내에서 배제한 후, 딘스탁를 비이커로부터 분리하고, 비이커 내에 수용된 용액 상태의 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 3,900
융점 : 55℃
(측쇄 결정성 폴리머)
이어서, 액온을 70℃로 내리고, 비결정성 모노머로서 메틸아크릴레이트 19.6부, 연쇄이동제로서 1-도데칸티올 5.9부를 투입한 후, 30분간 질소 버블링했다. 그리고, 중합개시제로서 니치유(주)제의 「퍼부틸ND」 1.96부를 중합용매로서의 톨루엔 30부에 용해해서 투입하고, 액온 70℃에서 4시간 교반 후, 액온을 90℃로 올려서 2시간 교반해서 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 5,540
융점 : 52℃
[비교 합성예: 측쇄 결정성 폴리머]
베헤닐아크릴레이트 40부, 스테아릴아크릴레이트 35부, 메틸아크릴레이트 20부, 아크릴산 5부, 연쇄이동제로서 도데실메르캅탄 6부, 및 중합개시제로서 니치유(주)제의 「퍼헥실PV」 1.0부를 톨루엔 100부에 첨가하고, 80℃에서 5시간 교반하여 이것들의 모노머를 중합시켰다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 7,840
융점 : 48℃
상술한 합성예 1, 2 및 비교 합성예에 있어서, 중량 평균 분자량은 공중합체를 GPC로 측정하고, 얻어진 측정값을 폴리스티렌 환산한 값이다. 융점은 DSC를 이용하여 10℃/분의 측정 조건에서 측정한 값이다.
[실시예 1 및 비교예]
상술한 합성예 2 및 비교 합성예에서 얻은 측쇄 결정성 폴리머, 및 합성예 1에서 얻은 감압성 접착제를 이용하여 감온성 점착 테이프를 제작하고, 180° 박리강도를 평가했다. 감온성 점착 테이프의 제작 순서 및 평가 방법을 이하에 나타냄과 아울러, 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(감온성 점착 테이프의 제작)
우선, 합성예 1에서 얻은 감압성 접착제의 공중합체 용액 100부에 대하여, 합성예 2 또는 비교 합성예에서 얻은 측쇄 결정성 폴리머를 고형분 환산으로 3부, 및 이소시아네이트계 가교제를 0.1부 첨가해서 점착제 용액을 얻었다. 이어서, 얻어진 점착제 용액을 두께 25㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 편면에 도포하고, 100℃에서 10분간 가열해서 가교반응시켜 두께 40㎛의 점착제층이 형성된 감온성 점착 테이프를 제작했다. 그리고, 합성예 2에서 얻은 측쇄 결정성 폴리머를 사용한 감온성 점착 테이프를 실시예 1, 비교 합성예에서 얻은 측쇄 결정성 폴리머를 사용한 감온성 점착 테이프를 비교예로서 평가했다.
(180° 박리강도의 평가)
얻어진 감온성 점착 테이프에 대해서 초기온도, (측쇄 결정성 폴리머의 융점(이하, 「Tm」이라고 하는 경우가 있다.)-10)℃ 및 (Tm+10)℃의 각 분위기 온도에 있어서의 스테인레스 강판에 대한 180° 박리강도를 JIS Z0237에 준거해서 측정했다. 구체적으로는, 감온성 점착 테이프를 분위기 온도 23℃로 스테인레스 강판에 부착하고, 분위기 온도를 측정 온도로 조정한 후, 감온성 점착 테이프를 로드셀로 300mm/분의 속도로 180° 박리했다. 또한, 초기온도란 23℃이다.
초기온도에 있어서의 180° 박리강도의 측정값으로부터 점착 물성을 이하의 기준으로 평가했다.
○ : 5N/25㎜ 이상
× : 5N/25㎜ 미만
(Tm-10)℃에 있어서의 180° 박리강도의 측정값으로부터 점착 물성을 이하의 기준으로 평가했다. 또한, 유지율은 식 : [(Tm-10)℃의 박리강도/초기온도의 박리강도]×100으로부터 산출한 값이다.
○ : 3N/25㎜ 이상 또한 유지율 70% 이상
× : 3N/25㎜ 미만 또는 유지율 70% 미만
(Tm+10)℃에 있어서의 180° 박리강도의 측정값으로부터 점착 물성을 이하의 기준으로 평가했다. 또한, 저하율은 식 : {[(Tm-10)℃의 박리강도-(Tm+10)℃의 박리강도]/(Tm-10)℃의 박리강도}×100으로부터 산출한 값이다.
○ : 0.5N/25㎜ 이하 또한 저하율 80% 이상
× : 0.5N/25㎜를 초과하거나, 또는 저하율 80% 미만
표 1로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 실시예 1은 비교예보다 유지율이 뛰어나고, 또한 저하율도 높은 결과를 나타냈다. 이 결과로부터, 실시예 1은 융점 미만의 온도에서는 초기 점착력(초기 온도에 있어서의 180° 박리강도)을 충분하게 유지할 수 있고, 또한 융점 이상의 온도에서는 점착력을 충분하게 저하할 수 있는 것을 알 수 있다.
[합성예 3 : 측쇄 결정성 폴리머]
(프리폴리머)
우선, 결정성 모노머로서 베헤닐아크릴레이트 24.5부, 스테아릴아크릴레이트 22.1부, 그 밖의 모노머로서 아크릴산 2.5부, 연쇄이동제로서 메르캅토에탄올 5.9부, 중합용매로서 톨루엔 122부를 비이커에 투입하고, 오일배스에서 액온을 80℃로 해서 30분간 질소 버블링했다. 이어서, 중합개시제로서 AIBN 0.49부를, 톨루엔 30부에 용해해서 비이커에 투입했다. 그리고, 질소 버블링을 행하면서 액온 80℃에서 3시간 교반 후, 오일배스 온도를 100℃로 올려서 2시간 교반해서 프리폴리머를 포함하는 용액을 얻었다.
(결정성 매크로모노머)
프리폴리머를 포함하는 용액의 액온을 80℃로 내려서 혼합 공기에서 버블링하면서 관능기화제로서 쇼와 덴코(주)제의 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 「카렌즈 AOI」 21.3부, 및 고형분 환산으로 프리폴리머 및 2-이소시아나토에틸아크릴레이트의 합계 100부에 대하여 디라우르산 디부틸 주석 1부를 첨가해서 1시간 교반하고, 비이커 내에 수용된 용액 상태의 공중합체를 얻었다.
2-이소시아나토에틸아크릴레이트와 메르캅토에탄올의 몰비(2-이소시아나토에틸아크릴레이트/메르캅토에탄올)는 2이다. 또한, 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점, 및 1H-NMR로부터 추정되는 프리폴리머와 2-이소시아나토에틸아크릴레이트의 반응율은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 4,200
융점 : 58℃
반응율 : 100%
(측쇄 결정성 폴리머)
이어서, 액온을 80℃로 내리고, 비결정성 모노머로서 메틸아크릴레이트 49부, 연쇄이동제로서 1-도데칸티올 11.8부를 투입한 후, 30분간 질소 버블링했다. 그리고, 중합개시제로서 니치유(주)제의 「퍼부틸ND」 1.37부를 중합용매로서의 톨루엔 30부에 용해해서 투입하고, 액온 80℃에서 3시간 교반 후, 액온을 100℃로 올려서 2시간 교반해서 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 9,000
융점 : 54℃
[합성예 4 : 측쇄 결정성 폴리머]
(프리폴리머 및 결정성 매크로모노머)
우선, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 프리폴리머를 포함하는 용액을 얻었다. 이어서, 관능기화제인 쇼와 덴코(주)제의 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 「카렌즈 AOI」의 첨가량을 21.3부 대신에 16.0부로 한 것 이외에는, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 비이커 내에 수용된 용액 상태의 공중합체를 얻었다.
2-이소시아나토에틸아크릴레이트와 메르캅토에탄올의 몰비(2-이소시아나토에틸아크릴레이트/메르캅토에탄올)는 1.5이다. 또한, 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점, 및 1H-NMR로부터 추정되는 프리폴리머와 2-이소시아나토에틸아크릴레이트의 반응율은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 4,100
융점 : 57℃
반응율 : 100%
(측쇄 결정성 폴리머)
얻어진 공중합체를 사용한 것 이외에는, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 비결정성 모노머로서의 메틸아크릴레이트를 투입해서 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 8,900
융점 : 54℃
[합성예 5 : 측쇄 결정성 폴리머]
(프리폴리머 및 결정성 매크로모노머)
우선, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 프리폴리머를 포함하는 용액을 얻었다. 이어서, 관능기화제인 쇼와 덴코(주)제의 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 「카렌즈 AOI」의 첨가량을 21.3부 대신에 12.8부로 한 것 이외에는, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 비이커 내에 수용된 용액 상태의 공중합체를 얻었다.
2-이소시아나토에틸아크릴레이트와 메르캅토에탄올의 몰비(2-이소시아나토에틸아크릴레이트/메르캅토에탄올)는 1.2이다. 또한, 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점, 및 1H-NMR로부터 추정되는 프리폴리머와 2-이소시아나토에틸아크릴레이트의 반응율은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 4,000
융점 : 57℃
반응율 : 72%
(측쇄 결정성 폴리머)
얻어진 공중합체를 사용한 것 이외에는, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 비결정성 모노머로서의 메틸아크릴레이트를 투입해서 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 8,500
융점 : 55℃
[합성예 6 : 측쇄 결정성 폴리머]
(프리폴리머 및 결정성 매크로모노머)
우선, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 프리폴리머를 포함하는 용액을 얻었다. 이어서, 관능기화제인 쇼와 덴코(주)제의 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 「카렌즈 AOI」의 첨가량을 21.3부 대신에 10.7부로 한 것 이외에는, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 비이커 내에 수용된 용액 상태의 공중합체를 얻었다.
2-이소시아나토에틸아크릴레이트와 메르캅토에탄올의 몰비(2-이소시아나토에틸아크릴레이트/메르캅토에탄올)는 1이다. 또한, 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점, 및 1H-NMR로부터 추정되는 프리폴리머와 2-이소시아나토에틸아크릴레이트의 반응율은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 4,100
융점 : 57℃
반응율 : 56%
(측쇄 결정성 폴리머)
얻어진 공중합체를 사용한 것 이외에는, 상술한 합성예 3과 마찬가지로 해서 비결정성 모노머로서의 메틸아크릴레이트를 투입해서 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 7,500
융점 : 57℃
[합성예 7 : 측쇄 결정성 폴리머]
(프리폴리머)
우선, 결정성 모노머로서 베헤닐아크릴레이트 24.5부, 스테아릴아크릴레이트 22.1부, 그 밖의 모노머로서 아크릴산 2.5부, 연쇄이동제로서 메르캅토에탄올 5.9부, 중합용매로서 톨루엔 122부를 비이커에 투입하고, 오일배스에서 액온을 90℃로 해서 30분간 질소 버블링했다. 이어서, 중합개시제로서 AIBN 0.49부를, 톨루엔 30부에 용해해서 비이커에 투입했다. 그리고, 질소 버블링을 행하면서 액온 90℃에서 4시간 교반 후, 오일배스 온도를 120℃로 올려서 2시간 교반해서 프리폴리머를 포함하는 용액을 얻었다.
(결정성 매크로모노머)
프리폴리머를 포함하는 용액의 액온을 90℃로 내려서 혼합 공기에서 버블링하면서, 관능기화제로서 디아크릴산 무수물 12.9부를 첨가해서 1시간 교반한 후, 물을 1.5부 첨가하여 20분간 더 교반했다. 디아크릴산 무수물과 메르캅토에탄올의 몰비(디아크릴산 무수물/메르캅토에탄올)는 1.1이다.
이어서, 비이커에 딘스탁를 부착하고, 오일배스 온도를 120℃로 해서 1시간 교반했다. 그리고, 딘스탁에 괸 물 및 톨루엔을 반응계 내에서 배제한 후, 딘스탁을 비이커로부터 분리하여 비이커 내에 수용된 용액 상태의 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점, 및 1H-NMR로부터 추정되는 프리폴리머와 관능기화제의 반응율은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 3,900
융점 : 55℃
반응율 : 10%
(측쇄 결정성 폴리머)
이어서, 액온을 60℃로 내리고, 비결정성 모노머로서 메틸아크릴레이트 49부, 연쇄이동제로서 1-도데칸티올 11.8부를 투입한 후, 30분간 질소 버블링했다. 그리고, 중합개시제로서 니치유(주)제의 「퍼부틸ND」 1.37부를 중합용매로서의 톨루엔 30부에 용해해서 투입하고, 액온 60℃에서 4시간 교반 후, 액온을 90℃로 올려서 2시간 교반해서 공중합체를 얻었다. 얻어진 공중합체의 중량 평균 분자량 및 융점은 이하와 같다.
중량 평균 분자량 : 5,540
융점 : 52℃
[실시예 2∼6]
상술한 합성예 3∼7에서 얻은 측쇄 결정성 폴리머를 사용한 것 이외에는, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 해서 합성예 1에서 얻은 감압성 접착제를 이용하여 감온성 점착 테이프를 제작했다. 그리고, 제작한 감온성 점착 테이프를 사용한 것 이외에는 상술한 실시예 1과 마찬가지로 해서 180° 박리강도를 평가했다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
표 2로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 실시예 2∼6은 어느 것이나 유지율이 뛰어나고, 또한 저하율도 높은 결과를 나타냈다.
Claims (12)
- 아크릴계의 감압성 접착제와, 결정성 매크로모노머 및 비결정성 모노머의 그래프트 공중합체로 이루어지는 측쇄 결정성 폴리머를 함유하고, 상기 측쇄 결정성 폴리머의 융점 이상의 온도에서 점착력이 저하하는, 감온성 점착제로서,
상기 결정성 매크로모노머는 측쇄에 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖고 또한 편말단에 상기 비결정성 모노머와 중합 가능한 중합성 이중결합을 갖는 매크로모노머이고,
상기 결정성 매크로모노머는, 적어도 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를, 히드록실기를 갖는 연쇄이동제의 존재 하에서, 라디칼 중합시켜 편말단에 히드록실기를 갖는 프리폴리머를 얻은 후, 상기 프리폴리머의 히드록실기에, 디(메타)아크릴산 무수물 또는 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어지는 것이며,
상기 비결정성 모노머는, 탄소수 1~12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트, 극성 모노머, 반응성 폴리실록산 화합물, 아세트산 비닐 및 스티렌에서 선택되는 적어도 1종인. 감온성 점착제. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 결정성 매크로모노머는, 적어도 탄소수 16 이상의 직쇄상 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트를, 히드록실기를 갖는 연쇄이동제의 존재 하에서, 라디칼 중합시켜 편말단에 히드록실기를 갖는 프리폴리머를 얻은 후, 상기 프리폴리머의 히드록실기에, 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어지는 것이며,
상기 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 상기 히드록실기를 갖는 연쇄이동제의 몰비(이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트/히드록실기를 갖는 연쇄이동제)가 1.0∼2.0인, 감온성 점착제. - 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 이소시아나토기를 갖는 (메타)아크릴레이트가 2-이소시아나토에틸(메타)아크릴레이트인, 감온성 점착제. - 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 결정성 매크로모노머의 중량 평균 분자량이 10,000 이하인, 감온성 점착제. - 삭제
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 비결정성 모노머는 탄소수 1∼12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트인, 감온성 점착제. - 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 비결정성 모노머는 적어도 메틸아크릴레이트를 포함하는, 감온성 점착제. - 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 측쇄 결정성 폴리머의 중량 평균 분자량은 상기 결정성 매크로모노머의 중량 평균 분자량보다 크고 또한 20,000 이하인, 감온성 점착제. - 삭제
- 제 1 항에 기재된 감온성 점착제로 이루어지는, 감온성 점착 시트.
- 기재 필름과, 상기 기재 필름의 적어도 편면에 적층된 제 1 항에 기재된 감온성 점착제로 이루어지는 점착제층을 구비하는, 감온성 점착 테이프.
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