TWI599631B - The water-dispersible acrylic pressure-sensitive adhesive composition, the pressure-sensitive adhesive sheet and the optical member are further peeled off - Google Patents
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Description
本發明係關於一種能夠形成具有低濕度下之抗靜電性之黏著劑層之水分散型丙烯酸系黏著劑組合物。詳細而言,係關於一種能夠形成於低濕度環境下之剝離時,能夠無被接著體依賴性而防止帶電(抗低濕剝離靜電性)、黏著性及再剝離性優異之黏著劑層之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物。另外,係關於一種設置有由上述黏著劑組合物形成之黏著劑層之黏著片材。
於以偏光板、相位差板、防反射板等光學膜為代表之光學構件(光學材料)之製造.加工步驟中,為了防止表面損傷、污染、提高切斷加工性、抑制裂紋等,於光學構件之表面上貼附表面保護膜而使用(參照專利文獻1、2)。作為該等表面保護膜,一般使用於塑膠膜基材之表面上設有再剝離性之黏著劑層之再剝離性之黏著片材。
先前,於該等表面保護膜用途中,作為黏著劑,使用溶劑型之丙烯酸系黏著劑(參照專利文獻1、2),由於該等溶劑型之丙烯酸系黏著劑含有有機溶劑,因此,就塗覆時之作業環境性之觀點考慮,謀求將其轉換為水分散型之丙烯酸系黏著劑(參照專利文獻3~5)。
對該等表面保護膜要求在貼附於光學構件期間發揮充分之黏著(接著)性。進而,由於其於光學構件之製造步驟等中使用之後會被剝離,因此要求優異之剝離性(再剝離性)。
另外,通常表面保護膜或光學構件係由塑膠材料構成,因此電絕緣性較高,於摩擦或剝離時會產生靜電。因此,將表面保護膜自偏光板等光學構件剝離時,會產生靜電,若以此時產生之靜電保持殘留之狀態對液晶施加電壓,則有液晶分子之配向損失、另外面板產生缺損之問題。
進而,靜電之存在有可能會引起吸引灰塵、碎屑此種問題,或作業性降低之問題等。因此,為了消除上述問題方面,對表面保護膜實施各種抗靜電處理。
作為抑制帶靜電之嘗試,揭示於黏著劑中添加低分子之界面活性劑,使界面活性劑自黏著劑中轉印至被保護體之抗靜電之方法(例如,參照專利文獻6)。但是,該方法中,添加之低分子之界面活性劑容易向黏著劑表面滲出,於應用於表面保護膜時,擔心會對被接著體(被保護體)造成污染。
進而,於表面保護膜用途(特別是光學構件之表面保護膜用途)等中,剝離黏著片材時之黏著劑於被接著體(光學構件等)表面之殘留(所謂之「糊劑殘留」)會成為對光學構件之光學特性造成不良影響等之問題,因此對黏著劑或黏著劑層要求優異之輕剝離性(再剝離性)。
另外,對作為被接著體之光學構件等貼附表面保護膜,然後於低濕度環境下剝離時,根據被接著體之表面狀態,有與通常濕度環境下相比較而帶電壓變高,產生如上述之問題之可能性。
專利文獻1日本專利特開平11-961號公報
專利文獻2日本專利特開2001-64607號公報
專利文獻3日本專利特開2001-131512號公報
專利文獻4日本專利特開2003-27026號公報
專利文獻5日本專利第3810490號說明書
專利文獻6日本專利特開平9-165460號公報
然而,現狀為如上所述,該等均未能平衡良好地解決上述問題方面,於帶電等成為尤其嚴重之問題之電子設備相關之技術領域中,對具有抗靜電性等之表面保護膜,難以應對進一步之改良要求,進而,無法獲得具有優異之再剝離性之水分散型丙烯酸系黏著劑。
因此,本發明之目的在於,提供一種可形成於低濕環境下剝離時能夠防止被接著體之帶電(抗靜電性)、黏著性及再剝離性優異之黏著劑層的再剝離用途之水分散型之丙烯酸系黏著劑組合物。另外,提供一種具有利用上述黏著劑組合物之黏著劑層之黏著片材。
本發明者等人為了達成上述目的而進行深入研究,結果發現,將由特定組成之原料單體而獲得之具有特定平均粒徑之丙烯酸乳液系聚合物、交聯劑以及離子性化合物作為構成成分,可獲得能夠形成於低濕度環境下剝離時能夠不依賴於被接著體而防止帶電(抗低濕剝離靜電性)、黏著性及再剝離性優異之黏著劑層的再剝離型水分散型之丙烯酸系黏著劑組合物,從而完成本發明。
即,本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物之特徵在於,其含有如下丙烯酸乳液系聚合物、交聯劑以及離子性化合物,該丙烯酸乳液系聚合物由70~99.5重量%之(甲基)丙烯酸烷基酯及0.5~10重量%之含羧基之不飽和單體作為原料單體構成,上述丙烯酸乳液系聚合物之平均粒徑為130~550 nm。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子性化合物含有具有醯亞胺基之陰離子。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子性化合物含有具有磺醯基之陰離子。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子性化合物含有具有氟烷基之陰離子。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子性化合物為離子液體,且含有選自由下述式(A)~(E)所表示之陽離子組成之群中之至少一種陽離子。
[式(A)中之Ra表示碳數4~20之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基,Rb及Rc為相同或不同,表示氫或碳數1~16之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基,其中,氮原子包含雙鍵時,並無Rc]。
[式(B)中之Rd表示碳數2~20之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基,Re、Rf以及Rg為相同或不同,表示氫或碳數1~16之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基]。
[式(C)中之Rh表示碳數2~20之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基,Ri、Rj以及Rk為相同或不同,表示氫或碳數1~16之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基]。
[式(D)中之Z表示氮、硫或磷原子,Rl、Rm、Rn以及Ro為相同或不同,表示碳數1~20之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取
代之官能基,其中Z為硫原子時並無Ro]。
[式(E)中之Rp表示碳數1~18之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基]。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子液體之陽離子為選自由含咪唑鎓鹽型、含吡啶鎓鹽型、含嗎啉鎓鹽型、含吡咯烷鎓鹽型、含哌啶鎓鹽型、含銨鹽型、含鏻鹽型以及含鋶鹽型組成之群中之至少一種。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子液體含有選自由下述式(a)~(d)所表示之陽離子組成之群中之至少一種陽離子。
[式(a)中之R1表示氫或碳數1~3之烴基,R2表示氫或碳數1~7之烴基]。
[式(b)中之R3表示氫或碳數1~3之烴基,R4表示氫或碳數1~7之烴基]。
[式(c)中之R5表示氫或碳數1~3之烴基,R6表示氫或碳數1~7之烴基]。
[式(d)中之R7表示氫或碳數1~3之烴基,R8表示氫或碳數1~7之烴基]。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子性化合物為鹼金屬鹽。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述鹼金屬鹽為鋰鹽。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,相對於上述丙烯酸乳液系聚合物(固形物成份)100重量份,含有0.1~3重量份之上述離子性化合物。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,相對於上述丙烯酸乳液系聚合物(固形物成份)100重量份,含有0.2~1重量份之含醚基之聚矽氧烷。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述丙烯酸乳液系聚合物係使用分子中包含自由基聚合性官能基之反應性乳化劑進行聚合而成之聚合物。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述丙烯酸乳液系聚合物係藉由將由上述原料單體形成之單體乳液總量滴加而進行聚合而成。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,進而含有分子中具有2個以上能與羧基反應之官能基之非水溶性交聯劑。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述丙烯酸乳液系聚合物係相對於100重量份上述原料單體之總量使用0.01~1重量份聚合起始劑進行聚合而成之聚合物。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述丙烯酸乳液系聚合物係使用鏈轉移劑進行聚合而成之聚合物。
本發明之黏著片材較佳為,於基材之至少單面側具有由上述再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物形成之黏著劑層。
本發明之黏著片材較佳為光學構件用之表面保護膜。
本發明之黏著片材之製造方法較佳為包括如下步驟:將上述原料單體攪拌、混合而製備單體乳液之步驟,將上述單體乳液總量滴加並進行聚合反應,藉此製備上述丙烯酸乳液系聚合物之步驟。
本發明之黏著片材較佳為藉由上述黏著片材之製造方法而獲得。
本發明之光學構件較佳為貼附有上述黏著片材。
藉由本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑組合物形成之黏著劑層(黏著片材)具有優異之於低濕度下之抗靜電性(抗低濕剝離靜電性)、黏著性及再剝離性。因此,本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑組合物作為光學膜等之表面保護用途較為有用。
1‧‧‧電位測定器
2‧‧‧黏著片材
3‧‧‧偏光板
4‧‧‧亞克力板
5‧‧‧樣品固定台
圖1為電位測定部之概略圖。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物(有時稱為「黏著劑組合物」)含有由(甲基)丙烯酸烷基酯(i)及含羧基之不飽和單體(ii)作為原料單體構成之丙烯酸乳液系聚合物、交聯劑及離子性化合物。再者,本發明之黏著劑組合物中,「水分散型」係指可分散於水性介質中,即,意指可分散於水性介質中之黏著劑組合物。上述水性介質係以水作為必需成分之介質(分散介質),除了單獨之水以外,亦可為水與水溶性有機溶劑之混合物。再者,本發明之黏著劑組合物亦可為使用上述水性介質等之分散液。
上述丙烯酸乳液系聚合物係由(甲基)丙烯酸烷基酯(i)及含羧基之不飽和單體(ii)作為原料單體而構成之聚合物。上述丙烯酸乳液系聚
合物可單獨使用或組合2種以上使用。再者,於本發明中,「(甲基)丙烯酸」係指「丙烯酸」及/或「甲基丙烯酸」。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯(i)作為主要單體成分使用,主要起到表現接著性、剝離性等作為黏著劑(或黏著劑層)之基本特性之作用。其中,丙烯酸烷基酯具有發揮賦予形成黏著劑層之聚合物柔軟性、使黏著劑層表現出密著性、黏著性之效果之傾向,甲基丙烯酸烷基酯具有發揮賦予形成黏著劑層之聚合物硬度、調節黏著劑層之再剝離性之效果之傾向。作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯(i),並無特別限定,可列舉具有碳數為2~16(更佳為2~10,進而較佳為4~8)之直鏈狀、支鏈狀或環狀之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯等。
其中,作為丙烯酸烷基酯,較佳為例如具有碳數2~14(更佳為4~9)之烷基之丙烯酸烷基酯,可列舉丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸異戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸異壬酯等具有直鏈狀或支鏈狀烷基之丙烯酸烷基酯等。其中,較佳為丙烯酸2-乙基己酯。
另外,作為甲基丙烯酸烷基酯,較佳為例如具有碳數2~16(更佳為2~10)之烷基之甲基丙烯酸烷基酯,可列舉甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯等具有直鏈狀或支鏈狀烷基之甲基丙烯酸烷基酯;或甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯等脂環式之甲基丙烯酸烷基酯等。
上述(甲基)丙烯酸烷基酯(i)可根據目標黏著性等來適當地選擇,可單獨使用或組合2種以上使用。
關於上述(甲基)丙烯酸烷基酯(i)之含量,於構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體之總量(總原料單體)(100重量%)中,含有70
~99.5重量%、較佳為85~98重量%、更佳為87~96重量%。藉由使上述含量為70重量%以上,黏著劑層之接著性、再剝離性提高,因此較佳。另一方面,若含量超過99.5重量%,則含羧基之不飽和單體(ii)之含量降低,藉此有由黏著劑組合物形成之黏著劑層之外觀變差之情形。再者,使用2種以上(甲基)丙烯酸烷基酯(i)之情形時,只要所有之(甲基)丙烯酸烷基酯(i)之合計量(總量)滿足上述範圍即可。
上述含羧基之不飽和單體(ii)能夠發揮於包含本發明之丙烯酸乳液系聚合物之乳液粒子表面形成保護層、防止粒子之剪切破壞之功能。該效果藉由用鹼來中和羧基而進一步提高。再者,粒子對剪切破壞之穩定性更通常稱為機械穩定性。另外,藉由使用一種或者組合2種以上與羧基反應之本發明之非水溶性交聯劑,亦能夠發揮利用水除去之黏著劑層形成階段之交聯點之作用。進而經由非水溶性交聯劑,亦能夠提高與基材之密著性(錨固性)。作為此種含羧基之不飽和單體(ii),例如可列舉(甲基)丙烯酸(丙烯酸、甲基丙烯酸)、亞甲基丁二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、丁烯酸、丙烯酸羧基乙酯、丙烯酸羧基戊酯等。再者,含羧基之不飽和單體(ii)中亦包括順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐等含酸酐基之不飽和單體。該等之中,就粒子表面之相對濃度較高、容易形成更高密度之保護層而言,較佳為丙烯酸。
關於上述含羧基之不飽和單體(ii)之含量,於構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體之總量(總原料單體)(100重量%)中,含有0.5~10重量%、較佳為1~5重量%、更佳為2~4重量%。藉由使上述含量為10重量%以下,藉此於形成黏著劑層之後,能夠抑制與存在於作為被接著體(被保護體)之偏光板等之表面之官能基之相互作用增大,抑制經時之剝離力(黏著力)增大,剝離性提高,因此較佳。另外,含量超過10重量%時,由於含羧基之不飽和單體(ii)(例如,丙烯酸)通常為水溶性,因此有於水中聚合而引起增黏(黏度增加)之情形。
另外,若上述丙烯酸乳液系聚合物之骨架中存在大量羧基,則推測會與作為抗靜電劑調配之離子性化合物相互作用,離子傳導受到阻礙,變得無法獲得對被接著體之抗靜電性能,因此不佳。另一方面,藉由使含量為0.5重量%以上,藉此乳液粒子之機械穩定性提高,因此較佳。另外,黏著劑層與基材之密著性(錨固性)提高、能夠抑制糊劑殘留,因此較佳。
作為構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體,以賦予特定之功能為目的,亦可用上述必需成分(甲基)丙烯酸烷基酯(i)、含羧基之不飽和單體(ii)以外之其他單體成分。作為此種單體成分,例如,以減少外觀缺陷為目的,可使用甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、二乙基丙烯醯胺等。使用該等單體時,乳液粒子之穩定性增大,能夠減少凝膠物(凝聚物),另外,與疏水性之非水溶性交聯劑之親和性增大,可提高乳液粒子之分散性、減少因分散不良而產生之黏著劑層之凹陷。另外,以乳液粒子內之交聯及凝聚力提高為目的,亦可使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含環氧基之單體、或使用三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二乙烯基苯等多官能單體。再者,較佳為以各自未達5重量%之比率進行調配(添加)。再者,上述調配量(用量)係構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體之總量(總原料單體)(100重量%)中之含量。
作為上述其他單體成分,關於丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基不飽和單體,就減少白化污染之觀點而言,較佳為調配量(用量)較少。具體而言,含羥基之不飽和單體之調配量(構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體之總量(總原料單體)(100重量%)中之含量)較佳為未達1重量%、更佳為未達0.1重量%、進而較佳為實質上不包含(例如,未達0.05重量%)。但是,於以導入羥基與異氰酸酯基之交聯、或金屬交聯之交聯等交聯點為目的時,可添加(使用)0.01
~10重量%左右。
本發明之丙烯酸乳液系聚合物可藉由利用乳化劑、聚合起始劑將上述原料單體(單體混合物)進行乳化聚合而獲得。
作為用於上述本發明之丙烯酸乳液系聚合物之乳化聚合之乳化劑,較佳為使用於分子中導入自由基聚合性官能基之反應性乳化劑(包含自由基聚合性官能基之反應性乳化劑)。該等乳化劑可單獨使用或使用2種以上。
上述包含自由基聚合性官能基之反應性乳化劑(以下稱為「反應性乳化劑」)係分子中(1分子中)包含至少1個自由基聚合性官能基之乳化劑。作為上述反應性乳化劑,並無特別限定,可自具有乙烯基、丙烯基、異丙烯基、乙烯基醚基(乙烯氧基)、烯丙基醚基(烯丙氧基)等自由基聚合性官能基之各種反應性乳化劑中選擇一種或2種以上來使用。藉由使用上述反應性乳化劑,乳化劑被引入至聚合物中,來源於乳化劑之污染減少,因此較佳。
作為上述反應性乳化劑,例如可列舉具有於聚氧伸乙基烷基醚硫酸鈉、聚氧伸乙基烷基苯基醚硫酸銨、聚氧伸乙基烷基苯基醚硫酸鈉、聚氧伸乙基烷基磺化琥珀酸鈉等非離子陰離子系乳化劑(具有非離子性之親水性基之陰離子系乳化劑)中導入丙烯基或烯丙基醚基等自由基聚合性官能基(自由基反應性基)之形態(或相當於上述形態)之反應性乳化劑。再者,以下,將具有於陰離子系乳化劑中導入自由基聚合性官能基之形態之反應性乳化劑稱為「陰離子系反應性乳化劑」。另外,將具有於非離子陰離子系乳化劑中導入自由基聚合性官能基之形態之反應性乳化劑稱為「非離子陰離子系反應性乳化劑」。
尤其於使用陰離子系反應性乳化劑(特別是非離子陰離子系反應性乳化劑)時,藉由向聚合物中引入乳化劑,從而能夠提高低污染
性。進而,尤其於本發明之非水溶性交聯劑為具有環氧基之多官能性環氧系交聯劑時,藉由其觸媒作用而能夠提高交聯劑之反應性。不使用陰離子系反應性乳化劑時,有會產生熟化中交聯反應未結束而黏著劑層之剝離力(黏著力)經時變化之問題。另外,由於上述陰離子系反應性乳化劑被引入聚合物中,因此不會如通常作為環氧系交聯劑之觸媒使用之四級銨化合物(例如,參照日本專利特開2007-31585號公報)般於被接著體之表面上析出,從而不會成為白化污染之原因,因此較佳。
作為此種反應性乳化劑,亦可使用商品名「ADEKA REASOAP SE-10N」(ADEKA股份有限公司製造)、商品名「AQUALON HS-10」(第一工業製藥股份有限公司製造)、商品名「AQUALON HS-05」(第一工業製藥股份有限公司製造)、商品名「AQUALON HS-1025」(第一工業製藥股份有限公司製造)等市售品。
另外,由於有雜質離子尤其會成為問題之情形,因此理想的是使用除去雜質離子、SO4 2-離子濃度為100 μg/g以下之乳化劑。另外,於陰離子系乳化劑之情形時,理想的是使用銨鹽乳化劑。作為自乳化劑除去雜質之方法,可使用離子交換樹脂法、膜分離法、利用醇之雜質之沈澱過濾法等適當之方法。
相對於構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體之總量(總原料單體)100重量份,上述反應性乳化劑之調配量(使用量)較佳為0.1~10重量份、更佳為0.5~6重量份、進而較佳為1~4重量份。藉由使調配量為0.1重量份以上,能夠維持穩定之乳化,因此較佳。另一方面,藉由使調配量為10重量份以下,黏著劑(黏著劑層)之凝聚力提高,能夠抑制對被接著體之污染,另外能夠抑制因乳化劑導致之污染,因此較佳。
進而,於使用反應性乳化劑將單體混合物進行乳化聚合時,由於要進行pH值調整,因此可根據需要併用pH緩衝劑。作為pH緩衝劑,只要係具有pH緩衝作用者則無特別限制,例如可列舉碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、磷酸一鈉、磷酸一鉀、磷酸二鈉、磷酸三鈉、乙酸鈉、乙酸銨、甲酸鈉、甲酸銨等。
本發明之黏著片材較佳為,上述丙烯酸乳液系聚合物係使用聚合起始劑進行聚合而成之聚合物。作為用於上述本發明之丙烯酸乳液系聚合物之乳化聚合之聚合起始劑,並無特別限定,例如可使用2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脒)二硫酸鹽、2,2'-偶氮雙(N,N'-二亞甲基異丁脒)等偶氮系聚合起始劑;過硫酸鉀、過硫酸銨等過硫酸鹽;過氧化苯甲醯、氫過氧化第三丁基、過氧化氫等過氧化物系聚合起始劑;過氧化物與還原劑組合而成之氧化還原系起始劑,例如,過氧化物與抗壞血酸之組合(雙氧化氫水與抗壞血酸之組合等)、過氧化物與鐵(II)鹽之組合(雙氧化氫水與鐵(II)鹽之組合等)、過硫酸鹽與亞硫酸氫鈉組合而成之氧化還原系聚合起始劑等。
上述聚合起始劑之調配量(使用量)可根據起始劑或原料單體之種類等而適當地決定,並無特別限定,相對於構成本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體之總量(總原料單體)100重量份,較佳為0.01~1重量份、更佳為0.02~0.5重量份。再者,關於聚合起始劑之調配(滴加),可列舉一次性全部滴加之總量滴加聚合與分成兩次滴加之二段聚合此種方法,前者容易控制乳液之粒徑,於抗靜電性方面發揮有利作用,因此成為較佳之態樣。
另外,本發明之黏著片材較佳為,上述丙烯酸乳液系聚合物為使用鏈轉移劑進行聚合而成之聚合物。作為上述鏈轉移劑,例如可較佳使用α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯、異松油烯等萜烯系化合物。另外,通常亦已知具有硫醇基或羥基之化合物。
作為上述具有硫醇基之化合物,例如可列舉月桂基硫醇、2-巰基乙醇、十二烷基硫醇(1-十二硫醇)、巰基琥珀酸等硫醇類,或巰基丙酸正丁酯或巰基丙酸辛酯等巰基丙酸烷基酯,或巰基丙酸甲氧基丁酯等巰基丙酸烷氧基烷基酯。另外作為具有羥基之化合物,例如可列舉甲醇、正丙醇、異丙醇(IPA)、第三丁醇、苄醇等醇類等。
上述鏈轉移劑之使用量較佳為相對於乳化聚合中使用之單體混合物之合計100重量份為0~1重量份。藉由設為1重量份以下,能夠防止因分子量降低而導致之耐水性、耐熱性等之降低、防止產生導輥污染之問題,因此較佳。
上述本發明之丙烯酸乳液系聚合物之乳化聚合可藉由如下方式而進行:利用常法使單體成分於水中乳化,然後進行乳化聚合。藉此,可製備含有上述丙烯酸乳液系聚合物作為基礎聚合物之水分散液(聚合物乳液)。作為乳化聚合之方法,並無特別限定,例如可採用批量投入法(批量聚合法)、單體滴加法、單體乳液滴加法等公知之乳化聚合法。再者,單體滴加法、單體乳液滴加法中,可適當地選擇連續滴加(總量滴加)、或分批滴加(包括二段滴加。再者,分批滴加係指使一次滴加較慢、使二次滴加較快等改變滴加速度或滴加量而將聚合過程分割之方法),特別較佳為連續滴加(總量滴加)。藉由採用連續滴加(總量滴加),能夠將本發明中使用之丙烯酸乳液系聚合物之平均粒徑調整至期望之範圍,成為較佳之態樣。再者,有將藉由二段滴加來進行聚合稱為二段(滴加)聚合之情形。
關於上述總量滴加聚合,具體說明如下:於採用總量滴加聚合
之情形時,滴加初始時在反應體系中(添加有聚合起始劑之水溶液)不存在可形成膠束之充分之乳化劑,因此不發生反應(由於乳液滴加聚合於乳化劑膠束內部發生反應),滴加某種程度之單體乳液、到達形成膠束之濃度(臨界膠束濃度)時,由於單體於體系中大量存在,因此於反應時形成較大之粒徑。因此,考慮到乳化劑之臨界膠束濃度,可藉由控制初始投入之乳化劑量來將平均粒徑調整至期望之範圍。該等方法可適當地進行組合。反應條件等可適當選擇,聚合溫度較佳為例如40~95℃左右,聚合時間較佳為30分鐘~24小時左右。另外,藉由加快單體乳液之滴加速度、或提高聚合溫度,亦可調整丙烯酸乳液系聚合物之平均粒徑。
另外,上述乳液粒子之平均粒徑可根據聚合時添加之乳化劑之種類或濃度、聚合起始劑濃度等進行控制。此處,乳液粒子之平均粒徑係指基於利用雷射繞射/散射式粒度分佈測定裝置測定而獲得之體積基準之中值粒徑之數值的粒徑。
就低污染性或合適之剝離力(黏著力)之觀點而言,本發明之丙烯酸乳液系聚合物之溶劑不溶成分比率(溶劑不溶成分之比率,有時亦稱為「凝膠率」)較佳為70%(重量%)以上、更佳為75重量%以上、進而較佳為80重量%以上。溶劑不溶成分比率未達70重量%時,丙烯酸乳液系聚合物中含有較多低分子量體,因此僅藉由交聯效果無法充分減少黏著劑層中之低分子量成分,因此有產生來源於低分子量成分等之被接著體污染、或剝離力(黏著力)變得過高之情形。上述溶劑不溶成分比率可根據聚合起始劑、反應溫度、乳化劑或原料單體之種類等來控制。對上述溶劑不溶成分比率之上限值並無特別限制,例如為99重量%。再者,於本發明中,丙烯酸乳液系聚合物之溶劑不溶成分比率係藉由以下之「溶劑不溶成分比率之測定方法「算出之值」。
採取約0.1 g丙烯酸乳液系聚合物,用平均孔徑0.2 μm之多孔質四氟乙烯片材(商品名「NTF1122」,日東電工股份有限公司製造)包裹後,用細繩捆綁,測定此時之重量,並將該重量作為浸漬前重量。再者,該浸漬前重量係丙烯酸乳液系聚合物(上述採取者)、四氟乙烯片與細繩之總重量。另外,亦預先測定四氟乙烯片與細繩之總重量,將該重量作為包袋重量。
繼而,將用四氟乙烯片材包裹上述丙烯酸乳液系聚合物併用細繩捆綁而成者(稱為「樣品」)放入以乙酸乙酯裝滿之50 ml容器中,於23℃下靜置7天。然後,自容器中取出樣品(乙酸乙酯處理後),轉移至鋁製杯內,於乾燥機中、130℃下乾燥2小時,去除乙酸乙酯,然後測定重量,將該重量作為浸漬後重量。然後,由下述之公式算出溶劑不溶成分比率。
溶劑不溶成分比率(重量%)=(a-b)/(c-b)×100 (1)
(式(1)中,a為浸漬後重量、b為包袋重量、c為浸漬前重量)。
本發明之丙烯酸乳液系聚合物之溶劑可溶成分(有時稱為「凝膠成分」)之重量平均分子量(Mw)較佳為4萬~20萬、更佳為5萬~15萬、進而較佳為6萬~10萬。藉由使丙烯酸乳液系聚合物之溶劑可溶成分之重量平均分子量為4萬以上,黏著劑組合物對被接著體之潤濕性提高、對被接著體之接著性提高。另外,藉由丙烯酸乳液系聚合物之溶劑可溶成分之重量平均分子量為20萬以下,黏著劑組合物對被接著體之殘留量降低、對被接著體之低污染性提高。關於上述丙烯酸乳液系聚合物之溶劑可溶成分之重量平均分子量,可對將於上述之丙烯酸乳液系聚合物之溶劑不溶成分比率之測定中獲得之乙酸乙酯處理後之處理液(乙酸乙酯溶液)於常溫下風乾獲得之樣品(丙烯酸乳液系聚合物之溶劑可溶成分),藉由GPC(凝膠滲透層析)進行測定而求出。具體之測定方法可列舉以下之方法。
GPC測定係使用東曹股份有限公司製造之GPC裝置「HLC-8220GPC」來進行,藉由聚苯乙烯換算值求出分子量。測定條件如下上述。
樣品濃度:0.2重量%(THF溶液)
樣品注入量:10 μl
溶離液:THF
流速:0.6 ml/min
測定溫度:40℃
管柱:
樣品柱;TSKguardcolumn SuperHZ-H 1根+TSKgel SuperHZM-H 2根
參考管柱;TSKgel SuperH-RC 1根
檢測器:示差折射計
於本發明中,可調配交聯劑,較佳為非水溶性化合物且分子中(1分子中)具有2個以上(例如,2~6個)能與羧基反應之官能基之交聯劑(非水溶性交聯劑),更佳為1分子中之能與羧基反應之官能基之個數為3~5個。1分子中之能與羧基反應之官能基之個數變得越多,黏著劑組合物交聯越緊密(即形成黏著劑層之聚合物之交聯結構變密)。因此,能夠防止黏著劑層形成後之黏著劑層之潤濕擴大。另外,由於形成黏著劑層之聚合物受到約束,因此能夠防止黏著劑層中之官能基(羧基)於被接著體面上偏析、黏著劑層與被接著體之剝離力(黏著力)經時上升。另一方面,1分子中之能與羧基反應之官能基之個數超過6個而過多之情形時,有產生凝膠化物之情形。
作為上述非水溶性交聯劑中能與羧基反應之官能基,並無特別
限定,例如可列舉環氧基、異氰酸酯基、碳二醯亞胺基等。其中,就反應性之觀點而言較佳為環氧基。進而,就由於反應性較高而於交聯反應中未反應物不易殘留、對低污染性有利、能夠防止因黏著劑層中之未反應之羧基而使與被接著體之剝離力(黏著力)經時上升之觀點而言,較佳為縮水甘油胺基。即,作為本發明之非水溶性交聯劑,較佳為具有環氧基之環氧系交聯劑,其中,較佳為具有縮水甘油胺基之交聯劑(縮水甘油胺基系交聯劑)。再者,本發明之非水溶性交聯劑為環氧系交聯劑(特別是縮水甘油胺基系交聯劑)時,1分子中之環氧基(特別是縮水甘油胺基)之個數為2個以上(例如,2~6個)、較佳為3~5個。
上述非水溶性交聯劑為非水溶性之化合物。再者,「非水溶性」係指相對於25℃下之100重量份水之溶解度(100重量份水能夠溶解之化合物(交聯劑)之重量)為5重量份以下、較佳為3重量份以下、進而較佳為2重量份以下。藉由使用非水溶性之交聯劑,從而未交聯而殘留之交聯劑不易成為高濕度環境下在被接著體上產生之白化污染之原因,低污染性提高。為水溶性之交聯劑時,於高濕度環境下,殘留之交聯劑溶於水分而變得容易向被接著體轉印,因此容易引起白化污染。另外,非水溶性交聯劑與水溶性交聯劑相比,對交聯反應(與羧基之反應)之貢獻較高、剝離力(黏著力)之經時上升防止效果較高。進而,非水溶性交聯劑之交聯反應之反應性較高,因此於熟化中交聯反應迅速地進行,可防止因黏著劑層中之未反應之羧基而導致與被接著體之剝離力(黏著力)經時上升。再者,上述交聯劑之調配量較多時,有剝離本身變困難之情形,故而不佳。另外,上述交聯劑對水之溶解度例如可以如以下方式來測定。
將等重量之水(25℃)與交聯劑用攪拌機以轉速300 rpm、10分鐘
之條件進行混合,藉由離心分離分成水相與油相。繼而,採取水相於120℃下乾燥1小時,由乾燥減重求出水相中之不揮發成分(相對於100重量份水之不揮發成分之重量份)。
具體而言,作為本發明之非水溶性交聯劑,可例示1,3-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)環己烷(例如MITSUBISHI GAS CHEMICAL股份有限公司製造,商品名「TETRAD-C」等)[對25℃下之100重量份水中之溶解度為2重量份以下]、1,3-雙(N,N-二縮水甘油胺基甲基)苯(例如MITSUBISHI GAS CHEMICAL股份有限公司製造,商品名「TETRAD-X」等)[對25℃下之100重量份水中之溶解度為2重量份以下]等縮水甘油胺基系交聯劑;三(2,3-環氧丙基)異氰脲酸酯(Tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurate,(例如日產化學工業股份有限公司製造,商品名「TEPIC-G」等)[對25℃下之100重量份水中之溶解度為2重量份以下]等以及其他環氧系交聯劑等。
關於本發明之非水溶性交聯劑之調配量(本發明之黏著劑組合物中之含量),相對於作為本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體使用之含羧基之不飽和單體(ii)之羧基1莫耳,較佳為設為本發明之非水溶性交聯劑之能與羧基反應之官能基之莫耳數達到0.3~1.3莫耳之調配量。即,相對於「作為本發明之丙烯酸乳液系聚合物之原料單體使用之全部含羧基之不飽和單體(ii)之羧基之總莫耳數」,「全部本發明之非水溶性交聯劑之能與羧基反應之官能基之總莫耳數」之比例[能與羧基反應之官能基/羧基](莫耳比)較佳為0.3~1.3、更佳為0.3~1.1、進而較佳為0.3~1.0。藉由使[能與羧基反應之官能基/羧基]為0.3以上,能夠減少黏著劑層中之未反應之羧基、有效地防止起因於羧基與被接著體之相互作用之經時之剝離力(黏著力)上升,因此較佳。另外,藉由使其為1.3以下,能夠減少黏著劑層中之未反應之非水溶性交聯劑、抑制非水溶性交聯劑造成之外觀不良、提高外觀特
性,因此較佳。
特別是於本發明之非水溶性交聯劑為環氧系交聯劑之情形時,[環氧基/羧基](莫耳比)較佳為0.3~1.3、更佳為0.3~1.1、進而較佳為0.3~1.0。進而,本發明之非水溶性交聯劑為縮水甘油胺系交聯劑之情形時,較佳為[縮水甘油胺基/羧基](莫耳比)滿足上述範圍。
再者,例如,於黏著劑組合物中添加(調配)4 g能與羧基反應之官能基之官能基當量為110(g/eq)之非水溶性交聯劑時,非水溶性交聯劑所具有之能與羧基反應之官能基之莫耳數例如可以如下方式算出。
非水溶性交聯劑所具有之能與羧基反應之官能基之莫耳數=[非水溶性交聯劑之調配量(調配量)]/[官能基當量]=4/110
例如,作為非水溶性交聯劑,添加(調配)4 g環氧當量為110(g/eq)之環氧系交聯劑時,環氧系交聯劑所具有之環氧基之莫耳數例如可以如下方式算出。
環氧系交聯劑所具有之環氧基之莫耳數=[環氧系交聯劑之調配量(調配量)]/[環氧當量]=4/110
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物中,含有離子性化合物作為必需成分。作為上述離子性化合物,只要是能夠賦予抗靜電性者,則可無特別限制地使用,更佳為例如離子液體、鹼金屬鹽等。藉由含有該離子性化合物,能夠賦予優異之抗靜電性。另外,該等化合物可單獨使用、亦可將2種以上混合(例如,離子液體鹼金屬鹽之組合等)使用。
本發明之離子液體係指於25℃下呈液狀之熔融鹽(離子性化合物),對其並無特別限定,但就獲得優異之抗靜電性能之理由而言,較佳使用包含下述式(A)~(E)所表示之有機陽離子成分與陰離子成分
者。
上述式(A)中之Ra表示碳數4~20之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代,Rb及Rc為相同或不同,表示氫或碳數1~16之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代。其中,氮原子包含雙鍵時,並無Rc。
上述式(B)中之Rd表示碳數2~20之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代,Re、Rf以及Rg為相同或不同,表示氫或碳數1~16之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代。
上述式(C)中之Rh表示碳數2~20之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代,Ri、Rj以及Rk為相同或不同,表示氫或碳數1~16之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代。
上述式(D)中之Z表示氮、硫或磷原子,Rl、Rm、Rn以及Ro為相同或不同,表示碳數1~20之烴基,上述烴基之一部分可經雜原子取代。其中Z為硫原子時並無Ro。
上述式(E)中之Rp表示碳數1~18之烴基,亦可為上述烴基之一部分經雜原子取代之官能基。
作為式(A)所表示之陽離子,例如可列舉吡啶鎓陽離子、哌啶鎓陽離子、吡咯烷鎓陽離子、具有吡咯啉骨架之陽離子、具有吡咯骨架之陽離子、嗎啉鎓陽離子等。
作為具體例,例如可列舉1-乙基吡啶鎓陽離子、1-丁基吡啶鎓陽離子、1-己基吡啶鎓陽離子、1-丁基-3-甲基吡啶鎓陽離子、1-丁基-4-甲基吡啶鎓陽離子、1-己基-3-甲基吡啶鎓陽離子、1-丁基-3,4-二甲基吡啶鎓陽離子、1-乙基-3-羥基甲基吡啶鎓陽離子、1,1-二甲基吡咯烷鎓陽離子、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓陽離子、1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓陽離子、1-甲基-1-丁基吡咯烷鎓陽離子、1-甲基-1-戊基吡咯烷鎓陽離子、1-甲基-1-己基吡咯烷鎓陽離子、1-甲基-1-庚基吡咯烷鎓陽離子、1-乙基-1-丙基吡咯烷鎓陽離子、1-乙基-1-丁基吡咯烷鎓陽離子、1-乙基-1-戊基吡咯烷鎓陽離子、1-乙基-1-己基吡咯烷鎓陽離子、1-乙基-1-庚基吡咯烷鎓陽離子、1,1-二丙基吡咯烷鎓陽離子、1-丙基-1-丁基吡咯烷鎓陽離子、1,1-二丁基吡咯烷鎓陽離子、1-丙基哌啶鎓陽離子、1-戊基哌啶鎓陽離子、1,1-二甲基哌啶鎓陽離子、1-甲基-1-乙基哌啶鎓陽離子、1-甲基-1-丙基哌啶鎓陽離子、1-甲基-1-丁基哌啶鎓陽離子、1-甲基-1-戊基哌啶鎓陽離子、1-甲基-1-己基哌啶鎓陽離子、1-甲基-1-庚基哌啶鎓陽離子、1-乙基-1-丙基哌啶鎓陽離子、1-乙基-1-丁基哌啶鎓陽離子、1-乙基-1-戊基哌啶鎓陽離子、1-乙基-1-己基哌啶鎓陽離子、1-乙基-1-庚基哌啶鎓陽離子、1,1-二丙基哌啶鎓陽離子、1-丙基-1-丁基哌啶鎓陽離子、1,1-二丁基哌啶鎓陽離子、2-甲基-1-吡咯啉陽離子、1-乙基-2-苯基吲哚陽離子、1,2-二甲基吲哚陽離子、1-乙基咔唑陽離子、N-乙基-N-甲基嗎啉鎓陽離子等。
作為式(B)所表示之陽離子,例如可列舉咪唑鎓陽離子、四氫嘧啶鎓陽離子、二氫嘧啶鎓陽離子等。
作為具體例,例如可列舉1,3-二甲基咪唑鎓陽離子、1,3-二乙基咪唑鎓陽離子、1-乙基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1-丁基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1-己基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1-辛基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1-癸基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1-十二烷基-3-甲基咪唑鎓陽離
子、1-十四烷基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓陽離子、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓陽離子、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓陽離子、1-己基-2,3-二甲基咪唑鎓陽離子、1-(2-羥基乙基)-3-甲基咪唑鎓陽離子、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓陽離子、1,3-二甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3-三甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3,4-四甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3,5-四甲基-1,4,5,6-四氫嘧啶鎓陽離子、1,3-二甲基-1,4-二氫嘧啶鎓陽離子、1,3-二甲基-1,6-二氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3-三甲基-1,4-二氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3-三甲基-1,6-二氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3,4-四甲基-1,4-二氫嘧啶鎓陽離子、1,2,3,4-四甲基-1,6-二氫嘧啶鎓陽離子等。
作為式(C)所表示之陽離子,例如可列舉吡唑(pyrazolium)陽離子、吡唑鎓(pyrazolinium)陽離子等。
作為具體例,例如可列舉1-甲基吡唑陽離子、3-甲基吡唑陽離子、1-乙基-2-甲基吡唑鎓陽離子、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑陽離子、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑陽離子、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑陽離子、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓陽離子、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓陽離子、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑鎓陽離子等。
作為式(D)所表示之陽離子,例如可列舉四烷基銨陽離子、三烷基鋶陽離子、四烷基鏻陽離子、上述烷基之一部分經烯基或烷氧基、羥基、氰基進而環氧基取代而成者等。
作為具體例,例如可列舉四甲基銨陽離子、四乙基銨陽離子、四丁基銨陽離子、四戊基銨陽離子、四己基銨陽離子、四庚基銨陽離子、三乙基甲基銨陽離子、三丁基乙基銨陽離子、三甲基癸基銨陽離子、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨陽離子、縮水甘油基三甲基銨陽離子、三甲基鋶陽離子、三乙基鋶陽離子、三丁基鋶陽離子、三己基鋶陽離子、二乙基甲基鋶陽離子、二丁基乙基鋶陽離子、
二甲基癸基鋶陽離子、四甲基鏻陽離子、四乙基鏻陽離子、四丁基鏻陽離子、四己基鏻陽離子、四辛基鏻陽離子、三乙基甲基鏻陽離子、三丁基乙基鏻陽離子、三甲基癸基鏻陽離子、二烯丙基二甲基銨陽離子等。其中,較佳使用三乙基甲基銨陽離子、三丁基乙基銨陽離子、三甲基癸基銨陽離子、二乙基甲基鋶陽離子、二丁基乙基鋶陽離子、二甲基癸基鋶陽離子、三乙基甲基鏻陽離子、三丁基乙基鏻陽離子、三甲基癸基鏻陽離子等非對稱之四烷基銨陽離子、三烷基鋶陽離子、四烷基鏻陽離子或N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨陽離子、縮水甘油基三甲基銨陽離子、二烯丙基二甲基銨陽離子、N,N-二甲基-N-乙基-N-丙基銨陽離子、N,N-二甲基-N-乙基-N-丁基銨陽離子、N,N-二甲基-N-乙基-N-戊基銨陽離子、N,N-二甲基-N-乙基-N-己基銨陽離子、N,N-二甲基-N-乙基-N-庚基銨陽離子、N,N-二甲基-N-乙基-N-壬基銨陽離子、N,N-二甲基-N,N-二丙基銨陽離子、N,N-二乙基-N-丙基-N-丁基銨陽離子、N,N-二甲基-N-丙基-N-戊基銨陽離子、N,N-二甲基-N-丙基-N-己基銨陽離子、N,N-二甲基-N-丙基-N-庚基銨陽離子、N,N-二甲基-N-丁基-N-己基銨陽離子、N,N-二乙基-N-丁基-N-庚基銨陽離子、N,N-二甲基-N-戊基-N-己基銨陽離子、N,N-二甲基-N,N-二己基銨陽離子、三甲基庚基銨陽離子、N,N-二乙基-N-甲基-N-丙基銨陽離子、N,N-二乙基-N-甲基-N-戊基銨陽離子、N,N-二乙基-N-甲基-N-庚基銨陽離子、N,N-二乙基-N-丙基-N-戊基銨陽離子、三乙基丙基銨陽離子、三乙基戊基銨陽離子、三乙基庚基銨陽離子、N,N-二丙基-N-甲基-N-乙基銨陽離子、N,N-二丙基-N-甲基-N-戊基銨陽離子、N,N-二丙基-N-丁基-N-己基銨陽離子、N,N-二丙基-N,N-二己基銨陽離子、N,N-二丁基-N-甲基-N-戊基銨陽離子、N,N-二丁基-N-甲基-N-己基銨陽離子、三辛基甲基銨陽離子、N-甲基-N-乙基-N-丙基-N-戊基銨陽離子、膽鹼陽離子。
作為式(E)所表示之陽離子,例如可列舉鋶陽離子等。另外,作為上述式(E)中之Rp之具體例,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十八烷基等。
另外,本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子液體之陽離子為選自由含咪唑鎓鹽型、含吡啶鎓鹽型、含嗎啉鎓鹽型、含吡咯烷鎓鹽型、含哌啶鎓鹽型、含銨鹽型、含鏻鹽型以及含鋶鹽型組成之群中之至少一種。再者,該離子液體符合包含上述式(A)、(B)及(D)之陽離子者。
本發明之水分散型丙烯酸系黏著劑組合物較佳為,上述離子液體含有選自由下述式(a)~(d)所表示之陽離子組成之群中之至少一種陽離子。再者,該等陽離子包括於上述式(A)及(B)中。
上述式(a)中之R1表示氫或碳數1~3之烴基、較佳為氫或碳數1之烴基,R2表示氫或碳數1~7之烴基、較佳為碳數1~6之烴基、更佳為碳數1~4之烴基。
上述式(b)中之R3表示氫或碳數1~3之烴基、較佳為氫或碳數1之烴基,R4表示氫或碳數1~7之烴基、較佳為碳數1~6之烴基、更佳為碳數1~4之烴基。
上述式(c)中之R5表示氫或碳數1~3之烴基、較佳為氫或碳數1之烴基,R6表示氫或碳數1~7之烴基、較佳為碳數1~6之烴基、更佳為碳數1~4之烴基。
上述式(d)中之R7表示氫或碳數1~3之烴基、較佳為氫或碳數1之烴基,R8表示氫或碳數1~7之烴基、較佳為碳數1~6之烴基、更佳為碳數1~4之烴基。
另一方面,作為陰離子成分,只要為滿足形成離子液體者則無特別限定,例如可使用Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、CF3COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、(CF3SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、C4F9SO3 -、(C2F5SO2)2N-、C3F7COO-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、SCN-、C2F5SO3 -、C3F7SO3 -、C4F9SO3 -、(FSO2)2N-、(C3F7SO2)2N-、(C4F9SO2)2N-、(CH3O)2PO2 -、(C2H5O)2PO2 -、(CN)2N-、(CN)3C-、CH3OSO3 -、C4H9OSO3 -、C2H5OSO3 -、n-C6H13OSO3 -、n-C8H17OSO3 -、CH3(OC2H4)2OSO3 -、(C2F5)3PF3 -、CH3C6H4SO3 -等。其中特別是具有醯亞胺基之陰離子成分,就大多賦予疏水性、即便添加至水分散型黏著劑中亦不會引起解離、無凝聚物產生等方面而言,較佳使用。另外,具有磺醯基之陰離子成分,就水中之穩定性、導電性、或熱穩定性優異等方面而言,較佳使用。進而,具有包含氟原子之氟代烷基之陰離子成分,就可獲得低熔點之離子性化合物而言,較佳使用。
另外,作為陰離子成分,亦可使用下述式(F)所表示之陰離子等。
作為用於本發明之離子液體之具體例,可自上述陽離子成分與陰離子成分之組合中適當選擇使用,例如可列舉1-丁基吡啶鎓四氟硼酸鹽、1-丁基吡啶鎓六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基吡啶鎓四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基吡啶鎓三氟甲磺酸鹽、1-丁基-3-甲基吡啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丁基-3-甲基吡啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-己基吡啶鎓四氟硼酸鹽、1,1-二甲基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-乙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丁基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-戊基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-己基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-庚基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丁基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-戊基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-己基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-庚基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1,1-二丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丙基-1-丁基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1,1-二丁基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丙基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-戊基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1,1-二甲基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-乙基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丙基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丁基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-戊基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-己基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-庚基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丙基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丁基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-戊基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-己基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-庚基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、
1,1-二丙基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丙基-1-丁基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1,1-二丁基哌啶鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1,1-二甲基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-乙基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丁基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-戊基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-己基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-庚基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丙基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丁基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-戊基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-己基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-庚基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1,1-二丙基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丙基-1-丁基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1,1-二丁基吡咯烷鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丙基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-戊基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1,1-二甲基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-乙基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丙基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-丁基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-戊基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-己基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-甲基-1-庚基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丙基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-丁基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-戊基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-己基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-1-庚基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1,1-二丙基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丙基-1-丁基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1,1-二丁基哌啶鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、2-甲基-1-吡咯啉四氟硼酸鹽、1-乙基-2-苯基吲哚四氟硼酸鹽、1,2-二甲基吲哚四氟硼酸鹽、1-
乙基咔唑四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟乙酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓七氟丁酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟甲磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓全氟丁磺酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓二氰胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三(三氟甲磺醯基)甲基化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三氟乙酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓七氟丁酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三氟甲磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓全氟丁磺酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-己基-3-甲基咪唑鎓溴化物、1-己基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-己基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、1-己基-3-甲基咪唑鎓三氟甲磺酸鹽、1-辛基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1-辛基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸鹽、1-己基-2,3-二甲基咪唑鎓四氟硼酸鹽、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-甲基吡唑四氟硼酸鹽、2-甲基吡唑四氟硼酸鹽、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑雙(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑雙(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑雙(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丙基-2,3,5-三甲基吡
唑鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、1-乙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-丙基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-丁基-2,3,5-三甲基吡唑鎓雙(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、四戊基銨三氟甲磺酸鹽、四戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、四己基銨三氟甲磺酸鹽、四己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、四庚基銨三氟甲磺酸鹽、四庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、二烯丙基二甲基銨四氟硼酸鹽、二烯丙基二甲基銨三氟甲磺酸鹽、二烯丙基二甲基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、二烯丙基二甲基銨雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨四氟硼酸鹽、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨三氟甲磺酸鹽、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)銨雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、縮水甘油基三甲基銨三氟甲磺酸鹽、縮水甘油基三甲基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、縮水甘油基三甲基銨雙(五氟乙磺醯基)醯亞胺、四辛基鏻三氟甲磺酸鹽、四辛基鏻雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-乙基-N-丙基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-乙基-N-丁基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-乙基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-乙基-N-己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-乙基-N-庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-乙基-N-壬基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N,N-二丙基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-丙基-N-丁基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-丙基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-丙基-N-己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-丙基-N-庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-丁基-N-己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N-丁基-N-庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-
二甲基-N-戊基-N-己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二甲基-N,N-二己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、三甲基庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-丙基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二乙基-N-甲基-N-庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二乙基-N-丙基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、三乙基丙基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、三乙基戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、三乙基庚基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二丙基-N-甲基-N-乙基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二丙基-N-甲基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二丙基-N-丁基-N-己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二丙基-N,N-二己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二丁基-N-甲基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N,N-二丁基-N-甲基-N-己基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、三辛基甲基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、N-甲基-N-乙基-N-丙基-N-戊基銨雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺、1-丁基吡啶鎓(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-丁基-3-甲基吡啶鎓(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、1-乙基-3-甲基咪唑鎓(三氟甲磺醯基)三氟乙醯胺、N-乙基-N-甲基嗎啉鎓硫氰酸鹽、4-乙基-4-甲基嗎啉鎓甲基碳酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫氰酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑鎓硫氰酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氰硼酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三(五氟乙基)三氟磷酸鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙(氟磺醯基)醯亞胺、三乙基鋶雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺等。
如上述之離子液體可使用市售者,亦可以如下述方式來合成。作為離子液體之合成方法,只要獲得目標離子液體則無特別限定,通常使用如文獻「離子性液體-開發之最前線與未來-」[CMC出版發行股份有限公司]中記載之鹵化物法、氫氧化物法、酸酯法、錯合法以及中和法等。
以下對於鹵化物法、氫氧化物法、酸酯法、錯合法以及中和法,以含氮鎓鹽為例表示其合成方法,而對於其他之含硫鎓鹽、含磷鎓鹽等其他之離子液體,亦可藉由同樣之方法獲得。
鹵化物法係藉由如下述式(1)~(3)所示之反應來進行之方法。首先使三級胺與鹵化烷基進行反應獲得鹵化物(反應式(1),作為鹵素,使用氯、溴、碘)。
使所得之鹵化物與具有目標離子液體之陰離子結構(A-)之酸(HA)或鹽(MA、M為銨、鋰、鈉、鉀等與目標陰離子形成鹽之陽離子)進行反應而獲得目標離子液體(R4NA)。
[化6](1)R8N+RX→R4NX(X:Cl,Br,l) (2)R4NX+HA→R4NA+HX (3)R4NX+MA→R4NA+MX(M:NH4,Ll,Na,K,Ag等)
氫氧化物法係藉由如(4)~(8)所示之反應來進行之方法。首先將鹵化物(R4NX)藉由離子交換膜法電解(反應式(4))、OH型離子交換樹脂法(反應式(5))或與氧化銀(Ag2O)之反應(反應式(6))獲得氫氧化物(R4NOH)(作為鹵素,使用氯、溴、碘)。
將所得之氫氧化物與上述鹵化法同樣地用反應式(7)~(8)之反應獲得目標離子液體(R4NA)。
[化7](4)R4NX+H2O→R4NOH+1/2H2+1/2X2(X:Cl,Br,l) (5)R4NX+P-OH→R4NOH+P-X(P-OH:OH型離子交換樹脂) (6)R4NX+1/2Ag2O+1/2H2O→R4NOH+AgX (7)R4NOH+HA→R4NA+H2O (8)R4NOH+MA→R4NA+MOH(M:NH4,Ll,Na,K,Ag等)
酸酯法係藉由(9)~(11)所示之反應來進行之方法。首先使三級胺(R3N)與酸酯進行反應而獲得酸酯物(反應式(9),作為酸酯,使用硫酸、亞硫酸、磷酸、亞磷酸、碳酸等無機酸之酯或甲磺酸、甲基膦
酸、甲酸等有機酸之酯等)。
將所得之酸酯物與上述鹵化法同樣地用反應式(10)~(11)之反應獲得目標離子液體(R4NA)。另外,亦可藉由使用甲基三氟甲磺酸酯、甲基三氟乙酸酯等作為酸酯,而直接獲得離子液體。
錯合法係藉由(12)~(15)所示之反應來進行之方法。首先使四級銨之鹵化物(R4NX)、四級銨之氫氧化物(R4NOH)、四級銨之碳酸酯化物(R4NOCO2CH3)等與氟化氫(HF)或氟化銨(NH4F)進行反應獲得氟化四級銨鹽(反應式(12)~(14))。
將所得之氟化四級銨鹽與BF3、AlF3、PF5、ASF5、SbF5、NbF5、TaF5等氟化物藉由錯合反應,可獲得離子液體(反應式(15))。
[化9](12)R4NX+HF→R4NF+HX(X:Cl,Br,l) (13)R4NY+HF→R4NF+HY(Y:OH,OCO2CH3) (14)R4NY+NH4F→R4NF+NH3+HY(Y:OH,OCO2CH3) (15)R4NF+MFn-1→R4NMFn(MFn-1:BF3,AlF3,PF5,ASF5,SbF5,NbF5,TaF5等)
中和法係藉由(16)所示之反應來進行之方法。可藉由使三級胺與
HBF4、HPF6、CH3COOH、CF3COOH、CF3SO3H、(CF3SO2)2NH、(CF3SO2)3CH、(C2F5SO2)2NH等有機酸進行反應而獲得。
[化10](16)R3N+HZ→R3HN+Z-[HZ:HBF4,HPF6,CH3COOH,CF3COOH,CF3SO3H,(CF3SO2)2NH,(CF3SO2)3CH,(C2F5SO2)2NH等有機酸]
上述式(1)~(16)記載之R表示氫或碳數1~20之烴基,亦可為烴基之一部分經雜原子取代之官能基。
上述鹼金屬鹽之離子解離性較高,因此即便添加量為微量亦表現出優異之抗靜電性能,就該方面而言較佳。作為上述鹼金屬鹽,例如,可適宜地使用由包含Li+、Na+、K+之陽離子與包含Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、SCN-、ClO4 -、NO3 -、CH3COO-、C9H19COO-、CF3COO-、C3F7COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -、C2H5OSO3 -、C6H13OSO3 -、C8H17OSO3 -、(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(C3F7SO2)2N-、(C4F9SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(CH3)2PO4 -、(C2H5)2PO4 -、CH3(OC2H4)2OSO3 -、C6H4(CH3)SO3 -、(C2F5)3PF3 -、CH3CH(OH)COO-、以及(FSO2)2N-之陰離子構成之金屬鹽。更佳為使用LiBr、LiI、LiBF4、LiPF6、LiSCN、LiClO4、LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(FSO2)2N、Li(CF3SO2)3C等鋰鹽,進而較佳為使用LiCF3SO3、Li(CF3SO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、Li(C3F7SO2)2N、Li(C4F9SO2)2N、Li(FSO2)2N、Li(CF3SO2)3C。該等鹼金屬鹽可單獨使用,亦可混合2種以上使用。
另外,作為上述鹼金屬鹽,其中特別是具有醯亞胺基之陰離子成分,就較多賦予疏水性、即便添加至水系黏著劑中亦不會引起解離、無凝聚物產生等方面而言,較佳使用。另外,具有磺醯基之陰離
子成分,就水中之穩定性、導電性、或者熱穩定性優異等方面而言,較佳使用。進而,具有包含氟原子之氟烷基之陰離子成分,就可獲得低熔點之離子性化合物而言,較佳使用。
作為上述離子性化合物之調配量係根據所使用之聚合物與離子性化合物之相溶性而變化,因此無法一概定義,例如,相對於基礎聚合物(丙烯酸系乳液系聚合物)100重量份(固形物成份),較佳為0.1~3.0重量份、更佳為0.2~2.5重量份、進而較佳為0.3~2.0重量份以下。若未達0.1重量份,則無法獲得抗靜電性,若超過3.0重量份,則有對被接著體之污染增加之擔心。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物如上所述,含有上述丙烯酸乳液系聚合物、交聯劑以及離子性化合物作為必需之成分。進而,根據需要,亦可含有其他各種添加劑。
上述水分散型丙烯酸系黏著劑組合物中,可進而含有含醚基之聚矽氧烷(含環氧烷之聚矽氧烷)。藉由含有上述含醚基之聚矽氧烷(含環氧烷之聚矽氧烷),能夠表現出更優異之抗靜電性。表現抗靜電性之機制之細節尚未定論,推測如下:醚基由於與空氣中之水分之親和性較高,從而容易引起電荷向空氣中之移動,另外,醚基之分子運動之自由度較高,剝離時產生之電荷容易有效地向空氣中移動,因此表現出優異之抗靜電性。再者,聚矽氧(聚矽氧烷)骨架由於低表面張力而即便少量亦具有較高之界面吸附性,因此於自被接著體(被保護體)剝離黏著片材時能夠向被接著體表面均勻地微量轉印、能夠有效地引起產生於被接著體表面之電荷之移動,表現出優異之抗靜電性。
作為上述含醚基之聚矽氧烷(含環氧烷之聚矽氧烷),較佳為由環氧乙烷(EO)基構成(含有)。另外,作為除了上述EO基以外之環氧烷
基,亦可包含環氧丙烷(PO)基,此時,相對於上述EO與PO之合計莫耳含有率100%,上述PO之莫耳含有率較佳為50%以下。上述聚矽氧烷由上述EO基構成(作為構成成分而包含),藉此能夠賦予更優異之抗剝離靜電性,成為較佳之態樣。
另外,上述含醚基之聚矽氧烷(有時簡稱為聚矽氧烷)之HLB(Hydrophile-Lipophile-Blance)值較佳為4~12、更佳為5~11、特別較佳為6~10。若上述HLB值在上述範圍內,則不僅能夠賦予抗靜電性,而且對被接著體之污染性變得良好,成為較佳之態樣。
作為上述聚矽氧烷,作為具體商品,可列舉商品名為KF-352A、KF-353、KF-615、KF-6012、KF-351A、KF-353、KF-945、KF-6011、KF-889、KF-6004(以上,信越化學工業股份有限公司製造)、FZ-2122、FZ-2164、FZ-7001、SH8400、SH8700、SF8410、SF8422(以上,東麗道康寧股份有限公司製造)、TSF-4440、TSF-4445、TSF-4452、TSF-4460(邁圖高新材料股份有限公司製造)、BYK-333、BYK-377、BYK-UV3500、BYK-UV3570(BYK-Chemie Japan股份有限公司製造)等。該等化合物可單獨使用,亦可混合2種以上使用。
就能夠於側鏈中約束離子化合物而吸附於界面之方面而言,上述聚矽氧烷中,尤其是下述式表示者更容易表現出抗靜電性,因此成為較佳之態樣。
(式中,R1為1價之有機基,R2、R3及R4為伸烷基、或者R5為羥基或有機基,m及n為0~1000之整數。其中,m、n不同時為0。a及b為0~100之整數。其中,a、b不同時為0)。
上述聚矽氧烷更佳為聚氧伸烷基(聚醚)側鏈之末端為羥基。藉由使用上述聚矽氧烷,能夠表現出對被接著體(被保護體)之抗靜電性,較為有效。
另外,作為上述聚矽氧烷,具體而言,式中之R1為用甲基、乙基、丙基等烷基,苯基、甲苯基等芳基或苄基,苯乙基等烷基來例示之1價之有機基,可各自具有羥基等取代基。R2、R3及R4可使用亞甲基、伸乙基、伸丙基等碳數1~8之伸烷基。此處,R3及R4為不同之伸烷基,R2與R3或R4可相同亦可不同。為了提高可溶解之抗靜電劑(離子性化合物等)之濃度,於該聚氧伸烷基(聚醚)側鏈中之R3及R4之任一者較佳為伸乙基或伸丙基。R5可為用甲基、乙基、丙基等烷基或乙醯基、丙醯基等醯基來例示之1價之有機基,可各自具有羥基等取代基。該等化合物可單獨使用,亦可混合2種以上使用。另外,分子中亦可具有(甲基)丙烯醯基、烯丙基、羥基等反應性取代基。具有聚氧伸烷基(聚醚)側鏈之上述聚矽氧烷之中,推測為含有具有羥基末端之聚氧伸烷基(聚醚)側鏈之上述聚矽氧烷容易取得相溶性之平衡,因此較佳。
另外,作為上述聚矽氧烷之調配量,相對於上述丙烯酸乳液系聚合物(固形物成份)100重量份,較佳為含有0.2~1重量份、更佳為0.25~0.8重量份、進而較佳為0.3~0.6重量份。若未達0.2重量份,則不易獲得抗靜電性,若超過1重量份,則有對被接著體之污染增加之擔心。
再者,較佳為,本發明之黏著劑組合物中,實質上不含混入與作為丙烯酸乳液系聚合物之原料單體等反應(聚合)而形成黏著劑層之
聚合物之反應性(聚合性)成分以外之所謂之非反應性(非聚合性)成分(其中,藉由乾燥而揮發,不會殘留於黏著劑層中之水等成分除外)。若非反應性成分殘留於黏著劑層中,則有時該等成分向被接著體轉印而成為白化污染之原因。其中,「實質上不含」係指除了不可避免而混入之情況以外,不積極地進行添加,具體而言,該等非反應性成分於黏著劑組合物(不揮發成分)中之含量較佳為未達1重量%、更佳為未達0.1重量%、進而較佳為未達0.005重量%。
作為上述非反應性成分,可列舉例如於日本特開2006-45412中使用之磷酸酯系化合物等於黏著劑層表面滲出、賦予剝離性之成分等。另外,亦可列舉月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨等非反應性乳化劑。
再者,只要為不會對污染性造成影響之範圍,則本發明之黏著劑組合物亦可含有上述以外之各種添加劑。作為各種添加劑,例如可列舉顏料、填充劑、調平劑、分散劑、塑化劑、穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑、消泡劑、抗老化劑、防腐劑等。
本發明之黏著劑組合物可藉由調配上述丙烯酸乳液系聚合物、非水溶性交聯劑以及離子性化合物而製作。根據需要,亦可混合其他之各種添加劑。上述混合方法可使用公知慣用之乳液之混合方法,並無特別限定,例如,較佳為使用攪拌機之攪拌。對攪拌條件並無特別限定,例如,溫度較佳為10~50℃、更佳為20~35℃。攪拌時間較佳為5~30分鐘、更佳為10~20分鐘。攪拌轉速較佳為10~3000 rpm、更佳為30~1000 rpm。
本發明之黏著劑層(黏著片材)由上述再剝離性水分散型丙烯酸系黏著劑組合物形成。對黏著層之形成方法並無特別限定,可使用公知慣用之黏著劑層之形成方法。黏著劑層之形成可藉由於基材或剝離膜(剝離襯墊)上塗佈上述黏著劑組合物,然後使其乾燥而形成。再者,
於剝離(脫模)膜上形成黏著劑層時,可將上述黏著劑層貼合並轉印於基材。
本發明之黏著片材之黏著劑層(交聯後)之溶劑不溶成分比率(凝膠率)較佳為90%(重量%)以上、更佳為95重量%以上。溶劑不溶成分比率未達90重量%時,有污染物對被接著體之轉印增加並產生白化污染、或者再剝離性不足(重剝離化)之情形。再者,上述黏著劑層(交聯後)之溶劑不溶成分比率可藉由與上述丙烯酸乳液系聚合物之溶劑不溶成分比率之測定方法相同之方法來測定。具體而言,可藉由將上述「溶劑不溶成分比率之測定方法」中之「丙烯酸乳液系聚合物」換成「黏著劑層(交聯後)」之方法來測定。
上述黏著劑層(黏著片材)形成時,作為上述使其乾燥時之溫度,通常為80~170℃左右、較佳為80~160℃,乾燥時間為0.5~30分鐘左右、較佳為1~10分鐘。並且,進而以室溫~50℃左右進行1天~1週固化(熟化),製作上述黏著劑層(黏著片材)。
上述黏著劑組合物之塗佈步驟中可使用各種方法。具體而言,例如可列舉輥式塗佈、接觸輥塗佈、凹版塗佈、反向塗佈、輥刷、噴塗、浸漬輥塗佈、棒塗佈、刮刀塗佈、氣刀塗佈、淋幕式塗佈、模唇塗佈、基於模具塗佈機等之擠出塗佈法等方法。
另外,於上述塗佈步驟中,以形成之黏著劑層成為特定之厚度(乾燥後厚度)之方式控制其塗佈量。黏著劑層之厚度(乾燥後厚度)通常設定為1~100 μm左右、較佳為5~50 μm、進而較佳為10~40 μm之範圍。
作為上述剝離膜之構成材料。例如可列舉聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酯膜等塑膠膜,紙、布、不織布等多孔材料,網、發泡片材、金屬箔、以及該等之層壓體等適當之薄片體等,就表面平滑性優異之方面而言,可適宜地使用塑膠膜。
作為上述塑膠膜,只要為能保護上述黏著劑層之膜則無特別之限定,例如可列舉聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚丁烯膜、聚丁二烯膜、聚甲基戊烯膜、聚氯乙烯膜、氯乙烯共聚物膜、聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚對苯二甲酸丁二酯膜、聚胺基甲酸酯膜、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物膜等。
上述剝離膜之厚度通常為5~200 μm、較佳為5~100 μm左右。
根據需要,亦可對上述剝離膜進行利用聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或脂肪醯胺系之脫模劑、矽石粉等之脫模及防污處理、塗佈型、混練型、蒸鍍型等抗靜電處理。特別是對上述剝離膜之表面適當地進行聚矽氧處理、長鏈烷基處理、氟處理等剝離(脫模)處理,能夠進一步提高自上述黏著劑層之剝離性。
上述黏著劑層露出之情形時,可用剝離膜保護黏著劑層直至供於實用。再者,上述剝離膜可直接用作黏著型光學膜之隔離膜,可於步驟方面簡化。
可藉由於基材(亦稱為「支撐體」或「支撐基材」)之至少單面設置上述黏著劑層(由本發明之黏著劑組合物形成之黏著劑層)而獲得黏著片材(附基材之黏著片材;於基材之至少單面側具有上述黏著劑層之黏著片材)。另外,上述黏著劑層自身亦可用作無基材之黏著片材。再者,以下有將上述附基材之黏著片材稱為「本發明之黏著片材」之情形。
本發明之黏著片材(上述附基材之黏著片材)例如藉由將本發明之黏著劑組合物塗佈於基材之至少單面側之表面並根據需要使其乾燥,於基材之至少單面側形成黏著劑層而獲得(直寫法)。交聯係藉由於乾燥步驟中之脫水、於乾燥後將黏著片材加溫等來進行。另外,亦可暫時於剝離膜上設置黏著劑層後將黏著劑層轉印至基材上,而獲得黏著片材(轉印法)。雖然並無特別限定,但較佳為黏著劑層係藉由於基材
表面直接塗佈黏著劑組合物之所謂之直寫法而設置。
作為本發明之黏著片材之基材,就獲得具有高透明性之黏著片材之觀點而言,較佳為塑膠基材(例如,塑膠膜或塑膠片材)。作為塑膠基材之原材料,並無特別限定,例如可使用聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴(聚烯烴系樹脂),聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯(聚酯系樹脂),聚碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、丙烯酸、聚苯乙烯、乙酸酯、聚醚碸、三乙醯纖維素等透明樹脂。該等樹脂可使用一種或組合2種以上使用。上述基材之中,並無特別限定,較佳為聚酯系樹脂或聚烯烴系樹脂,進而就生產性、成型性之方面而言較佳使用PET、聚丙烯以及聚乙烯。即,作為基材,較佳為聚酯系膜或聚烯烴系膜,進而較佳為PET膜、聚丙烯膜或聚乙烯膜。作為上述聚丙烯,並無特別限定,可列舉作為均聚物之均聚型、作為α-烯烴無規共聚物之無規型、作為α-烯烴嵌段共聚物之嵌段型之聚丙烯。作為聚乙烯,可列舉低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(L-LDPE)。該等可單獨使用,亦可混合2種以上使用。
對上述基材之厚度並無特別限定,較佳為10~150 μm、更佳為30~100 μm。
另外,以提高與黏著劑層之密著力等為目的,較佳為對上述基材之設置黏著劑層側之表面實施酸處理、鹼處理、底塗處理、電暈處理、電漿處理、紫外線處理等易接著處理。另外,於基材與黏著劑層之間亦可設置中間層。作為該中間層之厚度,例如較佳為0.05~1 μm、更佳為0.1~1 μm。
本發明之黏著片材可製成捲繞體,可於用剝離膜(隔離膜)保護黏著劑層之狀態下捲取為捲筒狀。另外,亦可對黏著片材之背面(與設置有黏著劑層側相反側之面)實施聚矽氧系、氟系、長鏈烷基系或脂肪醯胺系之脫模劑、矽石粉等之脫模處理及/或防污處理,設置背面
處理層(脫模處理層、防污處理層等)。作為本發明之黏著片材,其中,較佳為黏著劑層/基材/背面處理層之形態。
進而,本發明之黏著片材較佳為進行抗靜電處理而成者。作為上述抗靜電處理,可使用通常之抗靜電處理方法,並無特別限定,例如,可使用於基材背面(與黏著劑層相反側之面)設置抗靜電層之方法、或將混練型抗靜電劑混練於基材中之方法。
作為設置抗靜電層之方法,可列舉塗佈抗靜電劑或含有抗靜電劑與樹脂成分之抗靜電性樹脂、含有導電性物質與樹脂成分之導電性樹脂組合物或導電性聚合物之方法,蒸鍍或鍍敷導電性物質之方法等。
作為上述抗靜電劑,可列舉四級銨鹽、吡啶鎓鹽等具有陽離子性官能基(例如,一級胺基、二級胺基、三級胺基等)之陽離子型抗靜電劑;磺酸鹽或硫酸酯鹽、膦酸鹽、磷酸酯鹽等具有陰離子性官能基之陰離子型抗靜電劑;烷基甜菜鹼及其衍生物、咪唑啉及其衍生物、丙胺酸及其衍生物等兩性離子型抗靜電劑;胺基醇及其衍生物、甘油及其衍生物、聚乙二醇及其衍生物等非離子型抗靜電劑;進而可列舉將上述陽離子型抗靜電劑、陰離子型抗靜電劑、兩性離子型抗靜電劑中所示之具有離子導電性基之單體聚合或共聚而獲得之離子導電性聚合物。
具體而言,作為上述陽離子型抗靜電劑,可列舉烷基三甲基銨鹽、醯基醯胺丙基三甲基銨甲基硫酸鹽、烷基苄基甲基銨鹽、醯基氯化膽鹼、甲基丙烯酸聚二甲基胺基乙酯等具有四級銨基之(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚乙烯基苄基三甲基銨氯化物等具有四級銨基之苯乙烯系共聚物、聚二烯丙基二甲基銨氯化物等具有四級銨基之二烯丙基胺共聚物等。作為上述陰離子型抗靜電劑,可列舉烷基磺酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基乙氧基硫酸酯鹽、烷基磷酸酯鹽、含磺
酸基苯乙烯系共聚物等。作為上述兩性離子型抗靜電劑,可列舉烷基甜菜鹼、烷基咪唑鎓甜菜鹼、羧基甜菜鹼接枝共聚物等。作為上述非離子型抗靜電劑,可列舉脂肪酸烷醇醯胺、二-(2-羥基乙基)烷基胺、聚氧伸乙基烷基胺、脂肪酸甘油酯、聚氧伸乙二醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧化山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧伸乙基烷基苯醚、聚氧伸乙基烷基醚、聚乙二醇、聚氧伸乙基二胺、由聚醚、聚酯與聚醯胺形成之共聚物、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述導電性聚合物,可列舉聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。
作為上述導電性物質,可列舉氧化錫、氧化銻、氧化銦、氧化鎘、氧化鈦、氧化鋅、銦、錫、銻、金、銀、銅、鋁、鎳、鉻、鈦、鐵、鈷、碘化銅以及該等之合金或混合物等。
作為上述樹脂成分,可使用聚酯、丙烯酸、聚乙烯、胺基甲酸酯、三聚氰胺、環氧等通用樹脂。其中,於抗靜電劑為高分子型抗靜電劑之情形時,抗靜電性樹脂中亦可不含上述樹脂成分。另外,於抗靜電樹脂中亦可含有作為交聯劑之羥甲基化或羥烷基化之三聚氰胺系、尿素系、乙二醛系、丙烯醯胺系等之化合物、環氧系化合物、異氰酸酯系化合物。
作為上述利用塗佈形成抗靜電層之方法,可列舉將上述抗靜電性樹脂、導電性聚合物、導電性樹脂組合物用有機溶劑或水等溶劑或分散介質稀釋,將該塗液塗佈於基材上並乾燥之方法。作為上述有機溶劑,可列舉甲基乙基酮、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、二惡烷、環己酮、正己烷、甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇等。該等可單獨使用,或組合複數種使用。關於塗佈方法,可使用公知之塗佈方法,具體而言,可列舉輥塗法、凹版塗佈法、反向塗佈法、輥刷法、噴塗法、氣刀塗佈法、含浸塗佈法及淋幕式塗佈法。
上述利用塗佈而形成之抗靜電層(抗靜電性樹脂層、導電性聚合
物層、導電性樹脂組合物層)之厚度較佳為0.001~5 μm、更佳為0.005~1 μm。
作為上述導電性物質之蒸鍍或者鍍敷之方法,可列舉真空蒸鍍法、濺鍍法、離子鍍敷法、化學蒸鍍法、噴霧熱解法、化學鍍敷法、電鍍法等。
上述藉由蒸鍍或者鍍敷形成之抗靜電層(導電性物質層)之厚度較佳為20~10000 Å(0.002~1 μm)、更佳為50~5000 Å(0.005~0.5 μm)。
作為上述混練型抗靜電劑,可適當地使用上述抗靜電劑。相對於基材之總重量(100重量%),上述混練型抗靜電劑之調配量較佳為20重量%以下、更佳為0.05~10重量%。作為混練方法,只要是上述混練型抗靜電劑能夠均勻地混合於例如用於塑膠基材之樹脂中之方法,則並無特別限定,通常可列舉使用加熱輥、班伯里攪拌機、加壓捏合機、雙螺桿混練機等之方法等。
本發明之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物為能夠形成抗靜電性、黏著性、以及再剝離性(易剝離性)優異、可再剝離之黏著劑層之黏著劑組合物,可用於形成於再剝離之用途中使用之黏著劑層(再剝離用)。即,具有上述黏著劑層之黏著片材可較佳用於再剝離用途[例如建築養護用遮蔽膠帶、汽車塗裝用遮蔽膠帶、電子零件(引線框、印刷基板等)用遮蔽膠帶、噴砂用遮蔽膠帶等遮蔽膠帶類,鋁框用表面保護膜、光學塑膠用表面保護膜、光學玻璃用表面保護膜、汽車保護用表面保護膜、金屬板用表面保護膜等表面保護膜類,背面研磨膠帶、光罩護膜(pellicle)固定用膠帶、切割用膠帶、引線框固定用膠帶、清潔膠帶、除塵用膠帶、載帶(carrier tape)、蓋帶(cover tape)等半導體‧電子零件製造步驟用黏著帶類,電子設備或電子零件之包裝用膠帶類,輸送時之臨時固定膠帶類,捆束用膠帶類,標籤類]
等。
另外,本發明之黏著片材可較佳用作構成液晶顯示器、有機電致發光元件(有機EL)、場發射型顯示器等之面板之偏光板、相位差板、防反射板、波長板、光學補償膜、增亮膜等光學構件(光學塑膠、光學玻璃、光學膜等)之表面保護用途(光學構件用之表面保護膜等)。但是,用途並不限定於該等,亦可用於半導體、電路、各種印刷基板、各種掩膜、引線框等微細加工零件之製造時之表面保護、破損防止或異物等之去除、遮蔽等。
本發明之黏著片材較佳為光學構件用之表面保護膜。
本發明之光學構件較佳為貼附有上述黏著片材。
以下基於實施例更詳細地說明本發明,但本發明不受該等實施例之限定。其中,於以下之說明中,「份」及「%」若未特別說明,均為重量基準。
(單體乳液之製備:EM添加)
於容器中調配90重量份水及如表1所示之92重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、4重量份丙烯酸(AA)、4重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、2重量份反應性非離子陰離子系乳化劑(第一工業製藥股份有限公司製造,商品名「AQUALON HS-1025」),然後用均質混合器進行攪拌混合,製備單體乳液。
(丙烯酸乳液系聚合物之製備:初始添加)
繼而,於具備冷卻管、氮導入管、溫度計及攪拌器之反應容器中添加50重量份水、0.07重量份聚合起始劑(過硫酸銨),加熱至75℃後,一面攪拌一面用3小時添加上述單體乳液,進而於75℃下反應3小時。繼而將其冷卻至30℃,加入濃度10重量%之氨水將pH值調整為
8,製備丙烯酸乳液系聚合物之水分散液(丙烯酸乳液系聚合物之濃度:40重量%、平均粒徑:531 nm)。
(再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物之製備)
於上述丙烯酸乳液系聚合物之水分散液中,相對於丙烯酸乳液系聚合物(固形物成份)100重量份,將1.8重量份作為非水溶性交聯劑之環氧系交聯劑[三菱瓦斯化學股份有限公司製造,商品名「TETRAD-C」,1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷,環氧當量:110、官能基數:4]、1重量份作為抗靜電劑之離子液體[第一工業製藥股份有限公司製造,商品名「ELEXCEL AS-110」、1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙氟磺醯基醯亞胺,有效成分100重量%]、0.32重量份含醚基之聚矽氧烷[Shin-Etsu Silicone股份有限公司製造,商品名「KF-353」,有效成分100重量%]用攪拌器於23℃、300 rpm、10分鐘之攪拌條件下進行攪拌混合,製備再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物。
(黏著劑層之形成、黏著片材之製作)
進而,用TESTER SANGYO股份有限公司製造之塗抹器將上述再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物以乾燥後之厚度成為15 μm之方式塗佈(coating)於PET膜(三菱樹脂股份有限公司製造,商品名「T100M38」,厚度:38 μm)之電暈處理面上,然後,用熱風循環式烘箱於120℃下乾燥2分鐘,進而其後,於室溫下固化(熟化)1週,獲得黏著片材。
如表1及2所示,變更調配內容或調配量等,以與實施例1同樣之方式,製備再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物。其中,對於表中未記載之添加劑,以與實施例1相同之調配量進行製備。另外,使用上述再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,以與實施例1同樣
之方式,獲得黏著片材。
於容器中調配90重量份水及如表1所示之92重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、4重量份丙烯酸(AA)、4重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、2重量份反應性非離子陰離子系乳化劑(第一工業製藥股份有限公司製造,商品名「AQUALON HS-1025」),然後用均質混合器進行攪拌混合,製備單體乳液。
繼而,於具備冷卻管、氮導入管、溫度計及攪拌器之反應容器中添加50重量份水、0.01重量份聚合起始劑(過硫酸銨)以及相當於上述單體乳液中10重量%之量之上述單體乳液,一面攪拌一面於65℃下進行1小時之乳化聚合。其後進而添加0.05重量份聚合起始劑(過硫酸銨),繼而,一面攪拌一面用3小時添加全部之剩餘單體乳液(相當於90重量%之量),其後於75℃下反應3小時。繼而將其冷卻至30℃,加入濃度10重量%之氨水將pH值調整為8,製備丙烯酸乳液系聚合物之水分散液(丙烯酸乳液系聚合物之濃度:42重量%)。
如表1所示地變更原料單體及調配量等,將聚合起始劑之量變更為0.15重量份,除此以外以與實施例4同樣之方式,製備單體乳液。其中,對於表中未記載之添加劑,以與實施例1相同之調配量進行製備。另外,使用上述單體乳液,以與實施例1同樣之方式,獲得水分散型丙烯酸系黏著劑組合物(黏著劑組合物)及黏著片材。
(單體乳液之製備:EM添加)
於容器中調配90重量份水及如表1所示之92重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、4重量份丙烯酸(AA)、4重量份甲基丙烯酸甲酯(MMA)、2重量份反應性非離子陰離子系乳化劑(第一工業製藥股份有
限公司製造,商品名「AQUALON HS1025」)、0.05重量份鏈轉移劑(正月桂基硫醇),然後用均質混合器進行攪拌混合,製備單體乳液。
(丙烯酸乳液系聚合物之製備:初始添加)
繼而,於具備冷卻管、氮導入管、溫度計及攪拌器之反應容器中添加50重量份水、0.7重量份聚合起始劑(過硫酸銨),加熱至75℃後,一面攪拌一面用3小時添加上述單體乳液,進而於75℃下反應3小時。繼而將其冷卻至30℃,加入濃度10重量%之氨水將pH值調整為8,製備丙烯酸乳液系聚合物之水分散液(丙烯酸乳液系聚合物之濃度:42重量%、平均粒徑:300 nm)。
對於其他方面,如表1所示地變更調配量等,以與實施例1同樣之方式,獲得水分散型丙烯酸系黏著劑組合物(黏著劑組合物)及黏著片材。再者,對於表中未記載之添加劑,以與實施例1相同之調配量製備。
對於實施例及比較例所得之水分散型丙烯酸系黏著劑組合物及黏著片材,藉由下述測定方法進行評價。再者,關於評價結果,丙烯酸乳液系聚合物之平均粒徑示於表1、抗低濕剝離靜電性示於表3。
上述乳液之平均粒徑之測定中,使用BECKMANCOULTER公司製造之LS1332雷射散射繞射法粒度分佈測定裝置。以泵速為30%、測定時間為90秒鐘之條件進行。安置稀釋10倍之乳液黏著劑並進行測定。
通常,乳液粒子於粒子表面帶有電荷,因此離子性化合物容易被約束於其表面。其結果,推測自被接著體剝離黏著劑時向被接著體轉印之離子性化合物減少、剝離時之抗靜電性變得不易發揮。此處,上述乳液之平均粒徑增大時每個粒子之表面積增加,但相同固形物成
份濃度及體積中所含之粒子之個數變少、粒子之總表面積變少。其結果,推測能夠使被約束於粒子表面之離子性化合物減少、使抗靜電性提高。粒徑較佳為130~600 nm、進而較佳為200~550 nm、更佳為250~450 nm。
將製作之黏著片材切成寬度70 mm、長度130 mm之尺寸並剝離隔離膜之後,以單邊端部露出30 mm之方式用手壓輥(hand roll)壓接於貼合於預先進行除電之亞克力板(三菱麗陽公司製造,ACRYLITE,厚度:1 mm、寬度:70 mm、長度:100 mm)之偏光板(日東電工股份有限公司製造,作為高極性且平滑之被接著體之商品名「SEG1425DU(表3中之「DU」、Ra=12)」以及作為低極性且粗糙面之被接著體之「SEG1425AGS2B(表3中之「S2B」、Ra=356)」)之表面。繼而,於20℃×25±2%RH之環境下放置一天後,如圖1所示地將樣品放置於特定之位置。將30 mm露出之單邊端部固定於自動捲取機,以剝離角度150°、剝離速度30 m/min(高速剝離)之方式進行剝離。此時產生之偏光板表面之電位用固定於特定位置之電位測定機(春日電機股份有限公司製造,KSD-0103)進行測定。樣品與電位測定機之距離在亞克力板表面測定時設為100 mm。再者,測定係於20℃×25±2%RH之環境下進行。再者,上述「高極性之被接著體」係指具有三乙醯纖維素表面等於23℃×50%RH之氣氛中,滴加約1.9 μL蒸餾水,測定自液滴之滴加起1秒後被接著面與液滴端部之切線形成之角度(水接觸角)時,具有30~50°之狀態之被接著面之被接著體,低極性之被接著體係指具有含有二氧化矽粒子或聚合物之硬塗層表面等具有在上述條件下測定之水接觸角為55~80°之狀態之被接著面之被接著體。
再者,作為本發明之黏著片材之低濕剝離帶電壓(絕對值),較佳
為未達0.5 kV、更佳為0.4 kV以下。若上述剝離帶電壓為0.5 kV以上,則黏著片材剝離時變得容易吸附塵埃,另外,偏光板中之偏光元件排列混亂等,故而不佳。
再者,表1中之調配內容表示固形物成份之重量。再者,表1中使用之簡稱如以下所示。
2EHA:丙烯酸2-乙基己酯
AA:丙烯酸
MMA:甲基丙烯酸甲酯
HS-1025:第一工業製藥股份有限公司製造,商品名
「AQUALON HS-1025」(反應性非離子陰離子系乳化劑)
T/C:三菱瓦斯化學股份有限公司製造,商品名「TETRAD-C」、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷,環氧當量:110,官能基數:4(非水溶性交聯劑)
AS-110:第一工業製藥股份有限公司製造,商品名「ELEXCEL AS-110」、1-乙基-3-甲基咪唑鎓雙氟磺醯基醯亞胺(離子液體)
LiCF3SO3:三氟甲磺酸鋰,有效成分50重量%(含氟之鹼金屬鹽)
KF-353:Shin-Etsu Silicones股份有限公司製造,商品名「KF-353」(含醚基之聚矽氧烷,有效成分100重量%)
根據表3之評價結果,可確認到於所有之實施例中,不僅於被接著體之表面為平滑之情形,而且於粗糙之情形,可獲得抗低濕剝離靜電性均優異,不依賴於被接著體之表面狀態之黏著劑層(黏著片材)。
另一方面,於比較例1中,使用偏離期望之平均粒徑之丙烯酸乳液系聚合物,因此將所得之黏著片材貼附於被接著體後剝離時,被接著體表面為平滑及粗糙之兩種情形,抗低濕剝離靜電性均較差,於比較例2中,於單體乳液之製備階段進行二段(滴加)聚合,因此未獲得期望之平均粒徑之丙烯酸乳液系聚合物,結果抗低濕剝離靜電性亦較差。
Claims (16)
- 一種再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其特徵在於,其含有丙烯酸乳液系聚合物、交聯劑以及離子性化合物,該丙烯酸乳液系聚合物由70~99.5重量%之(甲基)丙烯酸烷基酯及0.5~10重量%之含羧基之不飽和單體作為原料單體構成,上述丙烯酸乳液系聚合物之平均粒徑為130~600nm,上述離子性化合物為離子液體及/或鹼金屬鹽,上述鹼金屬鹽為由包含Li+、Na+、K+之陽離子與包含Cl-、Br-、I-、AlCl4 -、Al2Cl7 -、BF4 -、PF6 -、SCN-、ClO4 -、NO3 -、C9Hl9COO-、CF3COO-、C3F7COO-、CH3SO3 -、CF3SO3 -、C4F9SO3 -、C2H5OSO3 -、C6H13OSO3 -、C8H17OSO3 -、(CF3SO2)2N-、(C2F5SO2)2N-、(C3F7SO2)2N-、(C4F9SO2)2N-、(CF3SO2)3C-、AsF6 -、SbF6 -、NbF6 -、TaF6 -、F(HF)n -、(CN)2N-、(CF3SO2)(CF3CO)N-、(CH3)2PO4 -、(C2H5)2PO4 -、CH3(OC2H4)2OSO3 -、C6H4(CH3)SO3 -、(C2F5)3PF3 -、CH3CH(OH)COO-及(FSO2)2N-之陰離子所構成,上述離子液體包含具有醯亞胺基之陰離子、具有磺醯基之陰離子及具有氟烷基之陰離子中至少一種陰離子。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述離子液體含有選自由下述式(A)~(E)所表示之陽離子組成之群中之至少一種陽離子,
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述離子液體之陽離子為選自由含咪唑鎓鹽型、含吡啶鎓鹽型、含嗎啉鎓鹽型、含吡咯烷鎓鹽型、含哌啶鎓鹽型、含銨鹽型、含鏻鹽型以及含鋶鹽型組成之群中之至少一種。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述離子液體含有選自由下述式(a)~(d)所表示之陽離子組成之群中之至少一種陽離子,[化2]
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中相對於上述丙烯酸乳液系聚合物之固形物成份100重量份,含有0.1~3重量份之上述離子性化合物。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中相對於上述丙烯酸乳液系聚合物之固形物成份100重量份,含有0.2~1重量份之含醚基之聚矽氧烷。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述丙烯酸乳液系聚合物係使用分子中包含自由基聚合性官能基之反應性乳化劑進行聚合而成之聚合物。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述丙烯酸乳液系聚合物係藉由將由上述原料單體形成之單體乳液總量滴加進行聚合而成者。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其進而 含有分子中具有2個以上能與羧基反應之官能基之非水溶性交聯劑。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述丙烯酸乳液系聚合物係相對於100重量份上述原料單體之總量使用0.01~1重量份聚合起始劑進行聚合而成之聚合物。
- 如請求項1之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物,其中上述丙烯酸乳液系聚合物係使用鏈轉移劑進行聚合而成之聚合物。
- 一種黏著片材,其特徵在於,其於基材之至少單面側具有由如請求項1至11中任一項之再剝離用水分散型丙烯酸系黏著劑組合物形成之黏著劑層。
- 如請求項12之黏著片材,其為光學構件用之表面保護膜。
- 一種黏著片材之製造方法,其特徵在於,其係如請求項12之黏著片材之製造方法,且包括如下步驟:將上述原料單體進行攪拌、混合而製備單體乳液之步驟,將上述單體乳液總量滴加並進行聚合反應,藉此製備上述丙烯酸乳液系聚合物之步驟。
- 一種黏著片材,其係藉由如請求項14之黏著片材之製造方法而獲得。
- 一種光學構件,其貼附有如請求項12、13及15中任一項之黏著片材。
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