WO2014175341A1 - 感圧式接着剤組成物、及びそれを用いてなる感圧式接着シート - Google Patents

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pressure
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acrylic polymer
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有希 佐藤
徹 大宅
嘉孝 戸根
小林 孝行
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東洋インキScホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a pressure-sensitive adhesive composition containing an acrylic polymer using an alcohol solvent as a polymerization solvent, and further relates to a pressure-sensitive adhesive sheet using the pressure-sensitive adhesive composition.
  • Patent Documents 1 to 3 describe a method using a (meth) alkyl ester monomer and a monomer having two or more unsaturated double bonds.
  • Patent Documents 1, 2, and 4 since an isocyanate compound is used as a crosslinking agent, when the pressure-sensitive adhesive composition is held for a long time, the coating solution is formed by the reaction between the isocyanate group and the alcohol solvent. The storage stability of the resin deteriorates, the reaction between the isocyanate group and the alcohol solvent proceeds, the crosslinked structure becomes insufficient, the adhesive performance decreases (changes) over time, and the removability decreases. There was a problem, and the adhesion to the adherend was not sufficient.
  • Patent Document 3 a titanium compound is used as a cross-linking agent other than an isocyanate compound, but the adhesive force, removability, heat resistance, etc. are insufficient, and all satisfying the adhesive performance It was not obtained.
  • Patent Document 4 also provides excellent adhesion by using an acrylic polymer that includes a high molecular weight component and a low molecular weight component in one polymer, and the low molecular weight component is greater than the high molecular weight component. It is described that sex can be expressed. However, since this polymer does not have a branched structure, the adhesion to an adherend exhibiting poor adhesion such as polyolefin is not satisfactory because the wettability is insufficient.
  • JP 2005-8830 A Japanese Patent Laid-Open No. 01-178568 JP 2001-106985 A JP 2012-153816 A
  • the present invention uses an alcohol solvent to obtain a high-molecular-weight acrylic polymer, has both coating solution storage stability and adhesive stability over time, and also has aging suitability and is suspected of having carcinogenicity.
  • Pressure-sensitive adhesive composition having good adhesion performance such as good adhesion to each adherend, removability, and excellent holding power under heat resistance, without using a monomer having a polymerizable unsaturated bond, Another object is to provide a pressure-sensitive adhesive sheet using the same.
  • the present invention provides a monomer (A) having one ethylenically unsaturated bond in one molecule of 98.0 to 99.9% by weight and a methacrylate having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule.
  • the monomer (A) includes a monomer having a carboxyl group
  • the crosslinking agent (D) relates to a pressure-sensitive adhesive composition containing at least one compound selected from the group consisting of an epoxy compound (D1) and a carbodiimide compound (D2).
  • the total weight average molecular weight of the low molecular weight component and the high molecular weight component is 200,000 to 500,000, and the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn). Is from 3.0 to 10.0, and relates to the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the carboxyl group in the acrylic polymer (X) is neutralized by the amine compound (E) having a boiling point of 150 ° C. or less, and the amine compound (E) is contained in the acrylic polymer (X).
  • the present invention relates to the pressure-sensitive adhesive composition, wherein the number of moles is 1 to 3 with respect to the number of moles of carboxyl groups.
  • the present invention also relates to the pressure-sensitive adhesive composition, wherein the crosslinking agent (D) is an aqueous or water-dispersible carbodiimide compound (D3).
  • the present invention is a method for producing the pressure-sensitive adhesive composition
  • the present invention relates to a method for producing a pressure-sensitive adhesive composition in which an acrylic polymer (X) undergoes radical polymerization in 20 to 50 parts by weight of ethanol with respect to 100 parts by weight of a monomer having an ethylenically unsaturated bond.
  • the present invention also relates to a method for producing the pressure-sensitive adhesive composition, wherein the acrylic polymer (X) radically polymerizes a monomer having an ethylenically unsaturated bond by a dropping method.
  • the present invention relates to a pressure-sensitive adhesive sheet comprising a pressure-sensitive adhesive layer formed from the pressure-sensitive adhesive composition.
  • a pressure-sensitive adhesive composition excellent in adhesive strength to each adherend and holding power under heat resistance, and a pressure-sensitive adhesive sheet using the same can be provided without using a monomer having a polar unsaturated bond. It became so.
  • Embodiments of the present invention will be described in detail below, but the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention does not exceed the gist thereof. Not specific to the content.
  • the pressure-sensitive adhesive composition used in the present invention comprises a main monomer (A) having one ethylenically unsaturated bond per molecule and a methacrylate monomer having two ethylenically unsaturated bonds per molecule.
  • the acrylic polymer (X) includes a low molecular weight component having a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000 and a high molecular weight component having a weight average molecular weight of 700,000 to 1,500,000.
  • the area ratio to the molecular weight component is 65/35 to 80/20.
  • the carboxyl group in the present invention includes a neutralized carboxylate structure.
  • ⁇ Monomer (A) having one ethylenically unsaturated bond in one molecule First, the monomer (A) having one ethylenically unsaturated bond per molecule will be described.
  • the monomer having one ethylenically unsaturated bond in one molecule include monomers such as (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester (or (meth) acrylate), and (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylic acid ester monomer means both an acrylic acid ester monomer and a methacrylic acid ester monomer.
  • the (meth) acrylate monomer means both an acrylate monomer and a methacrylate monomer.
  • An acrylic polymer (X) is obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having a functional group that can react with (D).
  • the acrylic polymer (X) in the present invention has a carboxyl group as a functional group capable of reacting with a functional group contained in the crosslinking agent (D), that is, a monomer having one ethylenically unsaturated bond in one molecule ( A) includes a monomer having a carboxyl group.
  • Monomers having one ethylenically unsaturated bond in one molecule having a carboxyl group include, for example, (meth) acrylic acid, 2-carboxyethyl (meth) acrylate, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, Citraconic acid, mesaconic acid and the like can be mentioned. Moreover, you may use the monomer which neutralized the monomer which has these carboxyl groups with the amine compound (E) etc. which are mentioned later.
  • the ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group should be copolymerized in an amount of 1 to 40% by weight in 100% by weight of the total ethylenically unsaturated monomer (total amount of (A) and (B)). Is preferred. More preferably, it is 2 to 30% by weight, and particularly preferably 2 to 10% by weight. If it is less than 1% by weight, the cross-linking structure is insufficient, so the cohesive force is inferior, and the adhesive strength and removability are reduced. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the storage stability is lowered and the glass transition temperature becomes too high, so that an appropriate adhesion performance may not be obtained.
  • the ethylenically unsaturated monomer having no functional group capable of reacting with the crosslinking agent (D), that is, having no carboxyl group for example, a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer having an ester moiety with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms can be suitably used.
  • Examples of (meth) acrylic acid alkyl ester monomers having 1 to 20 carbon atoms in the ester moiety alkyl group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid.
  • alkyl acrylate monomers having 1 to 10 carbon atoms in the alkyl moiety of the ester moiety are more preferred, and butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are particularly preferred for the acrylic polymer (X) described below. It is preferable in that the glass transition temperature can be easily lowered and appropriate adhesion performance can be easily obtained.
  • the present invention is a high molecular weight substance that uses a methacrylate monomer (B) having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule, and suppresses a decrease in molecular weight due to chain transfer to ethanol, which is a polymerization solvent described below. And it is characterized by obtaining the acrylic polymer (X) which has a branched structure and which shows the favorable adhesive force.
  • the methacrylate monomer is consumed first. Therefore, it is preferable to use a monomer having one ethylenically unsaturated bond in one molecule as (A) and first consume the methacrylate monomer (B) having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule.
  • A a monomer having one ethylenically unsaturated bond in one molecule
  • B methacrylate monomer having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule.
  • the formation of the branched structure is concentrated in the initial stage of polymerization, and the branched structure is formed gradually in the late stage of polymerization.
  • the cohesive force of the adhesive composition is improved by the high molecular weight body having many branched structures formed at the initial stage of polymerization.
  • a low molecular weight body having a branched structure formed in the late stage of polymerization can give particularly excellent adhesion to polyolefin and the like.
  • an acrylate monomer having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule instead of the methacrylate monomer (B) having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule, an acrylate monomer having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule, or three or more ethylenes in one molecule
  • Use of a (meth) acrylate monomer having a polymerizable unsaturated bond is not preferable because it makes it difficult to control the molecular weight, for example, the acrylic polymer (X) partially gels.
  • Examples of the methacrylate monomer (B) having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule include ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 1,4 -Dimethacrylates such as butanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,10-decanediol dimethacrylate, tricyclodecane dimethylol dimethacrylatekind. Even if it is a monomer other than these, if it is a methacrylate monomer which has two ethylenically unsaturated bonds in 1 molecule, it can be used widely.
  • the methacrylate monomer (B) having two ethylenically unsaturated bonds in one molecule is 0.1% in 100% by weight of the total ethylenically unsaturated monomers (total amount of (A) and (B)). It is contained in an amount of 2.0 to 2.0% by weight, preferably 0.2 to 1.5% by weight, and more preferably 0.5 to 1.5% by weight. If it is less than 0.1% by weight, the molecular weight is difficult to increase, and a cohesive force cannot be obtained, and the adhesive strength and removability tend to decrease.
  • the acrylic polymer (X) is radically polymerized in an alcohol solvent (C) using an ethylenically unsaturated monomer and a radical polymerization initiator.
  • the radical polymerization can be performed by a known polymerization method, but a dropping method is preferred.
  • the alcohol solvent (C) used in the present invention include aliphatic alcohols having 1 to 7 carbon atoms such as methanol, ethanol, normal propanol, isopropanol, normal butanol, isobutanol, and tertiary butanol, as well as propylene glycol.
  • glycol monoethers such as monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monoisopropyl ether, and propylene glycol monobutyl ether.
  • ethanol is preferable when the acrylic polymer (X) is polymerized from the viewpoint of environmental load and high volatilization rate.
  • ethanol or isopropanol is preferably used when used as a diluting solvent after the completion of polymerization or as a pressure-sensitive adhesive composition.
  • the amount of the alcohol solvent (C) used in the radical polymerization in the present invention is preferably 20 to 50 parts by weight, more preferably 30 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer. If it is less than 20 parts by weight, the reaction heat at the time of polymerization becomes large and it becomes difficult to control the reaction, and since it partially gels, the solubility of the acrylic polymer (X) in the alcohol solvent (C) The coatability may be significantly reduced.
  • alcohol solvent (C) when the amount exceeds 50 parts by weight, chain transfer to the alcohol solvent (C) increases, so that it is difficult to increase the molecular weight, and it is also difficult to obtain an acrylic polymer (X) containing a low molecular weight component and a high molecular weight component. Therefore, there are cases where good adhesion performance cannot be obtained.
  • These alcohol solvents (C) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • polymerization initiators used in polymerizing the above monomers include benzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate, cumene hydroperoxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-n-propyl peroxydicarbonate, (2-Ethoxyethyl) peroxydicarbonate, tert-butylperoxy-2-ethylhexanoate, tert-butylperoxyneodecanoate and tert-butylperoxybivalate, (3,5,5-trimethyl Organic peroxides such as hexanoyl peroxide, dipropionyl peroxide, diacetyl peroxide, dilauroyl peroxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane 1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2, 4-dimethylvaleron
  • the manufacturing method of acrylic polymer (X) of this invention is demonstrated.
  • the acrylic polymer (X) of the present invention is obtained by performing radical polymerization with the ethylenically unsaturated monomer containing the above-mentioned specific monomers (A) and (B), an alcohol solvent, and a polymerization initiator. It is a polymer and contains a low molecular weight component and a high molecular weight component.
  • the amount of the alcohol solvent used in the polymerization can be reduced, and a high molecular weight body can be stably obtained by reducing chain transfer, and preferably the high molecular weight A dropping method capable of obtaining a polymer having a branched structure in both the component and the low molecular weight component is preferred.
  • the acrylic polymer (X) of the present invention is composed of a monomer having two ethylenically unsaturated bonds per molecule, and one ethylenically unsaturated per molecule during the reaction.
  • the component (MwL) is the main component.
  • the ratio of the low molecular weight component (MwL) is less than 65, the wettability is lowered, and in particular, good adhesion to a polyolefin adherend such as polypropylene (PP) cannot be obtained. Is difficult to apply, and the removability may be reduced.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the entire acrylic polymer (X) of the present invention is preferably 200,000 to 500,000. More preferably, it is 200,000 to 400,000. If the weight average molecular weight (Mw) is less than 200,000, it may be difficult to impart cohesive force as a pressure-sensitive adhesive. Moreover, since the ratio of a high molecular weight component (MwH) will increase when it exceeds 500,000 and a viscosity raise and partial gelation will occur, the coating property at the time of producing a pressure sensitive adhesive sheet, and an alcohol solvent Although the solubility is deteriorated and the cohesive force is improved, the wettability to the adherend is reduced, so that a good adhesive force may not be obtained.
  • MwH high molecular weight component
  • the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 3.0 to 10.0. Preferably, it is 6.0 to 7.0.
  • the acrylic polymer (X) of the present invention has a glass transition temperature of ⁇ 60 to so that it can exhibit well-balanced adhesive properties (particularly, both wettability and cohesive force) when used as a pressure-sensitive adhesive. It is preferably 0 ° C., more preferably ⁇ 50 to ⁇ 10 ° C. When the glass transition temperature is lower than ⁇ 60 ° C., the cohesive force is lowered and the durability is lowered. On the other hand, if the glass transition temperature exceeds 0 ° C., the wettability is greatly reduced, and good adhesive strength cannot be obtained, which is not preferable.
  • the acrylic polymer (X2) obtained by neutralizing the carboxyl group in the acrylic polymer (X) with the amine compound (E) as a neutralizing agent can be used as well.
  • toluene, ketone solvents, ester solvents, etc. as radical polymerization solvents
  • neutralizing the carboxyl group with a neutralizing agent precipitation of salts formed by neutralization, a significant increase in viscosity, and There may be problems such as gelation and further, the salt structure is not sufficiently formed, but by using an alcohol solvent as the solvent, the above problems due to neutralization do not occur, and the formed salt is in a stable state Exists.
  • the acrylic polymer (X2) it becomes possible to control the reaction when the cross-linking agent (D) described below is added, and it becomes possible to achieve both further storage stability and aging properties. Particularly preferred.
  • the amine compound (E) used in the present invention is used in such an amount that the number of moles of the amine compound (E) is 1.0 to 3.0 with respect to the number of moles of the carboxyl group in the acrylic polymer (X). It is preferable to do. When it is less than 1.0, there are carboxyl groups that are not neutralized, and thus storage stability may be reduced when a crosslinking agent having a high reactivity with the carboxyl groups is used. Moreover, when it exceeds 3.0, an excess amine compound and a crosslinking agent may react, and a coating liquid stability fall and a crosslinking degree may fall.
  • the crosslinking agent (D) has a reactive functional group capable of reacting with the reactive functional group in the acrylic polymer (X), and forms a network-like crosslinked structure by reacting with the acrylic polymer (X). It is used for the purpose of imparting an appropriate elastic modulus for use as a pressure-sensitive adhesive and imparting substrate adhesion.
  • the reactive functional group contained in the crosslinking agent (D) may be any reactive functional group that can react with the reactive functional group of the acrylic polymer (X). For example, it reacts with an alcohol solvent such as an isocyanate group at room temperature.
  • the crosslinking agent (D) is deactivated before reacting with the acrylic polymer (X) and a sufficient crosslinked structure cannot be formed.
  • the functional group contained in the acrylic polymer (X) in the pressure-sensitive adhesive composition that is, the crosslinking agent (D) having a reactive functional group that reacts with a carboxyl group and does not react with an ethanol solvent. Need to be.
  • the crosslinking agent (D) includes at least one selected from the group consisting of an epoxy compound (D1) and a carbodiimide compound (D2).
  • Epoxy compound (D1) examples include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, bisphenol A / epichlorohydrin type epoxy resin, N, N, N ′, N ′. -Tetraglycidyl-m-xylylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N-diglycidylaniline, N, N-diglycidyltoluidine and the like.
  • Carbodiimide compound (D2) As the carbodiimide compound (D2), a compound having two or more carbodiimide groups (—N ⁇ C ⁇ N—) in the molecule is preferably used, and known polycarbodiimides can be used. Moreover, the high molecular weight polycarbodiimide produced
  • diisocyanate examples include 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 3, 3'-dimethyl-4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-diphenyl ether diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate
  • isocyanate, 1-methoxyphenyl-2,4-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate, or a mixture thereof may be used.
  • high molecular weight polycarbodiimides water-soluble or water-dispersible high molecular weight polycarbodiimides, which have excellent compatibility with alcohol solvents, and stability, and have a hydrophilic component such as alkylene oxide added to the terminal, are preferable.
  • m-tetramethylxylylene carbodiimide-terminated polyethylene oxide monomethyl ether adduct examples include monomethyl ether adducts, 4,4′-dicyclohexylmethanecarbodiimide-terminated polyethylene oxide monomethyl ether / polypropylene oxide monomethyl ether adducts, and the like.
  • high molecular weight polycarbodiimide examples include Carbodilite SV-02, V-02, 02-2L, 04, E-01 and E-02 manufactured by Nisshinbo Industries, Ltd.
  • the acrylic polymer (X2) obtained by neutralizing the acrylic polymer (X) having a carboxyl group with the amine compound (E) is used, if the carbodiimide compound (D2) having a high reactivity is used, the coating solution storage stability is improved. It is more preferable because it is possible to express further excellent aging properties while being maintained.
  • crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of the crosslinking agent (D) used is such that the ratio of the number of moles of functional groups contained in the crosslinking agent (D) to the number of moles of carboxyl groups in the acrylic polymer (X) is 0.05 to 0. It is preferable to use an amount of .6. If it is less than 0.05, the degree of cross-linking is too low and sufficient cohesive force cannot be obtained, and the adhesive strength and heat resistance may decrease. The force becomes excessive, and the adhesion to the adherend may be reduced.
  • the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention includes tackifiers, plasticizers, antioxidants, ultraviolet absorbers, various stabilizers, leveling agents, and various drugs that are generally used in pressure-sensitive adhesives.
  • Various additives such as emphasis agents, pigments and dyes may be added as necessary. These additives may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types, and the usage-amount of an additive is not specifically limited.
  • a laminated product composed of a pressure-sensitive adhesive layer and a sheet-like substrate (hereinafter referred to as “pressure-sensitive adhesive sheet”) can be obtained.
  • the basic lamination structure of the pressure-sensitive adhesive sheet is a film-like substrate / pressure-sensitive adhesive layer / single-sided pressure-sensitive adhesive sheet such as a peelable film, or a peelable film / pressure-sensitive adhesive layer / peelable film, A double-sided pressure-sensitive adhesive sheet such as a peelable film / pressure-sensitive adhesive layer / film substrate / pressure-sensitive adhesive layer / peelable film.
  • the pressure-sensitive adhesive composition is not only a pressure-sensitive adhesive layer that has a tack at the moment when the pressure-sensitive adhesive layer touches the adherend during sticking, but also an adhesive other than the pressure-sensitive adhesive composition ( Hereinafter, it is necessary to have a cohesive force to maintain the sticking state while having a tack and appropriate hardness without being completely solidified during sticking, unlike the adhesive). .
  • the cohesive force depends on the molecular weight of the acrylic polymer and the monomer used.
  • peelable film examples include those obtained by peeling the surface of a film-like substrate such as cellophane, various plastic films, and paper with a silicone compound or a fluorine compound.
  • a film-form base material the thing of a single layer may be used, and the thing in the multilayer state formed by laminating
  • plastic films or sheets used as film-like substrates and peelable films include polyolefins such as polyhydroxyethene film, triacetylcellulose film, polypropene, polyethene, polycycloolefin, and ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • Film of polyester resin film of polyester resin such as polyethene terephthalate and polybutene terephthalate, film of polycarbonate resin, film of polynorbornene resin, film of polyarylate resin, film of propenoic acid resin, polyphenylene sulfide resin Film, Polyethenyl benzene resin film, Vinyl resin film, Polyamide resin film, Polyimide resin film, Oxirane tree Such as film, and the like.
  • polyester resin such as polyethene terephthalate and polybutene terephthalate
  • film of polycarbonate resin film of polynorbornene resin
  • film of polyarylate resin film of propenoic acid resin
  • polyphenylene sulfide resin Film Polyethenyl benzene resin film
  • Vinyl resin film Polyamide resin film
  • Polyimide resin film Polyimide resin film
  • Oxirane tree Such as film, and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive composition After applying the pressure-sensitive adhesive composition to the peelable film by an appropriate method according to a conventional method, if the pressure-sensitive adhesive composition contains a liquid medium such as an organic solvent or water, a method such as heating When the pressure sensitive adhesive composition does not contain a liquid medium that should be volatilized, the resin layer in the molten state is cooled and solidified, and the pressure sensitive adhesive is formed on the peelable film. A layer can be formed.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, more preferably 1 ⁇ m to 50 ⁇ m, in terms of film thickness when dried. When the thickness is less than 1 ⁇ m, sufficient adhesive strength may not be obtained. When the thickness exceeds 100 ⁇ m, characteristics such as adhesive strength are often not improved further.
  • the method for applying the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention to a peelable film or the like is not particularly limited, and may be a Meyer bar, applicator, brush, spray, roller, gravure coater, die coater, lip coater, comma coater, Various coating methods such as knife coater, reverse coater, spin coater and the like can be mentioned.
  • a drying method The thing using hot air drying, infrared rays, and the pressure reduction method is mentioned.
  • the drying condition depends on the cross-linked form of the pressure-sensitive adhesive composition, the film thickness, and the selected solvent, but hot air heating at about 60 to 180 ° C. is usually sufficient.
  • the solid content of the composition is preferably 45 to 60% by weight.
  • the viscosity of acrylic polymer (X) becomes low by making low molecular weight component (MwL) shown above into a main component, and solid content of the pressure sensitive adhesive composition at the time of coating can be raised. it can.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet obtained by the above method can be used for applications such as label seals, double-sided tapes, masking tapes and the like because it exhibits good adhesion to each adherend.
  • the weight average molecular weight (MwL) of the low molecular weight component and the weight average molecular weight (MwH) of the high molecular weight component are measured by measuring the peak fraction with a weight average molecular weight of 10,000 to 200,000 and the peak fraction with 700,000 to 1,500,000. Were each defined as a low molecular weight component (L) and a high molecular weight component (H), and the respective areas were measured. A column in which two Super HM-Ms manufactured by Tosoh Corporation and Super HM-L were connected was used.
  • the temperature was raised at 10 ° C./min, and the glass transition temperature (unit: ° C.) was determined from the DSC chart obtained during the temperature elevation.
  • the weight average molecular weight (MwL) of the whole low molecular weight component of the obtained acrylic polymer is 150,000
  • the weight average molecular weight (MwH) of the high molecular weight component is 900,000
  • the area ratio (low molecular weight component) / (high The molecular weight component is 75/25
  • the total polymerization average molecular weight (Mw) is 300,000
  • the ratio Mw / Mn of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is 6.5
  • the glass transition temperature is The non-volatile content was ⁇ 35 ° C. and 60%.
  • the weight average molecular weight (MwL) of the whole low molecular weight component of the obtained acrylic polymer is 10,000, the ratio of the area occupied is 80%, and the weight average molecular weight (MwH) of the high molecular weight component is 800,000.
  • the area ratio was 20%, the total polymerization average molecular weight (Mw) was 400,000, the glass transition temperature was ⁇ 36 ° C., and the non-volatile content was 60%.
  • Acrylic polymer was mixed according to Table 6 in terms of solid content, and a cross-linking agent was blended according to Table 6 in terms of solid content with respect to a total of 100 parts by weight of the solid content. 34-D-61).
  • Example 1 ⁇ Manufacture of pressure-sensitive adhesive sheet> (Example 1)
  • the obtained pressure-sensitive adhesive composition (D-1) was allowed to stand at a temperature of 25 ° C. for 1 hour, and then on a polyester peelable film (manufactured by Lintec Corporation, hereinafter referred to as “release film”).
  • the coating was dried so that the thickness after drying was 25 ⁇ m, and dried at 100 ° C. for 2 minutes.
  • the obtained pressure-sensitive adhesive layer was laminated with a polyester film (thickness 50 ⁇ m, manufactured by Toyobo Co., Ltd., E-5301) as a base material to form a pressure-sensitive adhesive sheet.
  • the obtained pressure-sensitive adhesive sheet was aged (dark reaction) for 1 week under the conditions of a temperature of 23 ° C.
  • Example 2 to 33 Pressure-sensitive adhesive sheets (SA-2 to 61) and (SB-2 to 61) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the pressure-sensitive adhesive compositions shown in Table 7 and Table 8 were used. .
  • ⁇ Evaluation of pressure-sensitive adhesive composition> (Coating solution storage stability) About the obtained pressure-sensitive-type adhesive composition, after adding a crosslinking agent (D), using a B-type viscometer (made by Tokyo Keiki Co., Ltd.), the viscosity in 25 degreeC is set to 12 rpm for 1 hour and after 24 hours. Measurement was performed under the condition of minute rotation, and the storage stability was evaluated in four stages.
  • X Gelled in less than 5 hours. There are practical problems.
  • the obtained pressure-sensitive adhesive composition was applied to a peelable film with a comma coater at a speed of 2 m / min, dried in a 100 ° C. oven to form a pressure-sensitive adhesive layer with a thickness of 25 ⁇ m, and pressure-sensitive A pressure-sensitive adhesive film was prepared by laminating a 50 ⁇ m thick polyester film on the surface of the adhesive layer.
  • the state of the pressure-sensitive adhesive layer surface (coating surface) after peeling the release film was visually observed and evaluated in three stages.
  • Smooth coating surface, no problem at all.
  • Slight repellency and foaming are observed at the end of the coated surface, but there is no practical problem.
  • X Repelling, foaming and streaking are recognized on the coated surface, and there are practical problems.
  • a pressure-sensitive adhesive sheet (SA-1 to 61) was cut to a thickness of 25 ⁇ m and a size of 30 mm ⁇ 80 mm, and a sample wrapped in a metal mesh was prepared.
  • the weight of the pressure-sensitive adhesive layer alone was determined by weighing the sample with a precision balance and reducing the weight of the blank film without the pressure-sensitive adhesive layer. The weight at this time is M1. It was immersed in an ethyl acetate solvent using a Soxhlet (extractor), refluxed and treated for 16 hours. Thereafter, the sample wrapped in the mesh was taken out, air-dried in an environment of a temperature of 23 ° C.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet (SB-1 to 61) is cut to a size of 25 ⁇ m and 30mm x 80mm, wrapped in a metal mesh, and the weight of only the pressure-sensitive adhesive layer is weighed with a precision balance as described above. did.
  • the weight at this time is M3. It was immersed in an ethyl acetate solvent using a Soxhlet (extractor), refluxed and treated for 16 hours. Thereafter, the sample was taken out, air-dried in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% for 24 hours, and further dried in an oven at 80 ° C. for 12 hours. The weight of only the pressure-sensitive adhesive layer after drying was weighed with a precision balance.
  • the weight at this time is M4, (M4 / M3) ⁇ 100 (%) (Q) was used to calculate curability over time.
  • the rate of change from the initial curability (1- (Q) / (P)) x 100 (%) was calculated from the following formula (value is an absolute value) and evaluated in three stages. ⁇ : Change rate is less than 15% ⁇ : Change rate is 15% or more and less than 30% ⁇ : Change rate is 30% or more
  • (P) is calculated by the same method as in the above (initial curability) evaluation for each aging day.
  • rate of change of (P) from the previous day was less than 3%, it was considered that the curing was completed, and the number of aging days required until the curing was completed was evaluated in three stages.
  • Aging days are less than 3 days.
  • No problem in practical use ⁇ : Aging period is 3 days or more and less than 8 days.
  • Adhesiveness In accordance with JIS Z 0237, the pressure-sensitive adhesive sheet (SA-1 to 61) obtained was cut to a width of 25 mm, and the surface of the pressure-sensitive adhesive layer exposed by peeling off the release film was coated with the following adherends.
  • Adhesive strength (N) was measured when it was attached to and peeled off in the direction of 180 degrees. The measurement was performed in a room at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%, and was measured at a pulling speed of 300 mm / min. The adhesive strength is measured after being adhered to each adherend (stainless steel (SUS), polypropylene (PP), polyethylene (PE)) and left in a room at a temperature of 25 ° C.
  • the obtained pressure-sensitive adhesive sheet (SA-1 to 61) was cut to a width of 25 mm, and the surface of the pressure-sensitive adhesive layer exposed by peeling off the release film was adhered to the adherend (SUS (SUS). )) And left for 24 hours at 5 ° C., 25 ° C. and 50 ° C., respectively, and the peeled state when peeled off in the 180 ° direction was visually observed and evaluated in two stages.
  • the measurement was performed in a room at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 50%, measured at a pulling speed of 300 mm / min, and the peeled state at that time was evaluated in two stages.
  • The peeled state peels from the interface with the adherend, and there is no adhesive residue on the adherend. There is no practical problem.
  • X The peeled state is peeled off due to cohesive failure or peeled from the interface, but contamination such as clouding of the adherend is observed. There are practical problems.
  • the holding force was measured according to JIS Z 0237.
  • the obtained pressure-sensitive adhesive sheet (SA-1 to 61) was cut to a width of 25 mm and a length of 150 mm, and one end of the sheet was attached to one end of a SUS plate with an attachment area of 25 mm ⁇ 25 mm. Created.
  • the stainless steel plate of this test piece was hung vertically in a constant temperature bath at 40 ° C., and a 1 kg weight was hung on the other end of the sheet piece and left for 72000 seconds.
  • Tables 7 and 8 if the sheet piece falls off within 72000 seconds, it indicates the time until it falls off, and if it does not fall off, it indicates “Hold” and the deviation from the initial sticking part. Length indicated. The length of the deviation was within 0.5 mm: no practical problem. What was held, and the length of the deviation exceeded 0.5 mm: practically problematic. Dropped: Practical problem.

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Abstract

 アルコール溶剤を用いて高分子量アクリル重合体を得、塗液保存安定性と粘着性の経時安定性、エージング適性、接着力、再剥離性、耐熱下での保持力に優れる感圧式接着剤組成物、及び感圧式接着シートを提供する。 特定モノマーを特定量含有するエチレン性不飽和結合を有するモノマーを、アルコール溶剤中でラジカル重合して得られる、ガラス転移温度が-60~0℃であるアクリル重合体と、特定の架橋剤とを含有する、感圧式接着剤組成物であって、アクリル重合体が、低分子量成分と高分子量成分とを含み、面積比が、65/35~80/20であり、モノマーがカルボキシル基を有するものである、感圧式接着剤組成物によって解決される。

Description

感圧式接着剤組成物、及びそれを用いてなる感圧式接着シート
 本発明は、アルコール溶剤を重合溶剤として使用したアクリル重合体を含む感圧式接着剤組成物に関し、更に前記感圧式接着剤組成物を用いた感圧式接着シートに関する。
 近年、法規制の強化および環境保全の配慮から、溶剤としてはトルエン、ケトン系溶剤、エステル系溶剤を極力含まないものへの要望が高まっている。中でもアルコール溶剤が注目を浴びており、特に環境負荷の低いバイオエタノールの有効活用が望まれている。しかしながら、アルコール溶剤を重合溶剤としてアクリル重合体を合成した場合、アルコール溶剤への連鎖移動が大きいため重合体の分子量が上がらず、接着性能を発現することは困難である。更に、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド等の発がん性が疑われるエチレン性不飽和結合を有するモノマーについても、人体への負荷などの安全性への配慮から、アクリル重合体に使用しない要望が高まっている。これらのモノマーを使用しないと凝集力が低下したり、接着力が低下したりするため、接着性能を発現するのは困難である。そこで、優れた接着性能を発現するために、高分子量の重合体と、高い凝集力とぬれ性が要求されている。
 アルコール溶剤中でのアクリル重合体を重合する方法として、特許文献1~3には(メタ)アルキルエステルモノマーと不飽和2重結合を2個以上有するモノマーを用いる方法が記載されている。
 しかしながら特許文献1に記載される実施例の方法では、重合方法がバッチ方式であり(メタ)アルキルエステルモノマーに対するアルコール溶剤の使用量も多いため、アルコール溶剤への連鎖移動が大きく、高分子量の重合体を安定的に得ることが困難であった。また、不飽和2重結合を2個以上有するモノマーとしてアクリレートモノマーを用いているため、不飽和2重結合を2個以上有するモノマーが反応後期まで存在することから、分子量の部分的な上昇が起こり易く、ゲル化する傾向にあった。
 さらに、特許文献1、2、及び4では架橋剤としてイソシアネート化合物を使用しているため、感圧式接着剤組成物を長時間保持した場合、イソシアネート基とアルコール溶剤とが反応することにより、塗液の保存安定性が悪くなったり、イソシアネート基とアルコール溶剤との反応が進行することで、架橋構造が不十分になり、経時で接着性能が低下(変化)したり、再剥離性が低下するという問題があり、また、被着体に対する接着力も十分なものとは言えなかった。
 さらに、特許文献3には、イソシアネート化合物以外の架橋剤として、チタン化合物を使用しているが、接着力、再剥離性、耐熱保持力等が不十分であり、接着性能全てを満足するものは得られなかった。
 また、特許文献4には、1つの重合体中に高分子量成分と低分子量成分を含み、且つ、低分子量成分の方が高分子量成分よりも多いアクリル重合体を使用することで、優れた接着性を発現できることが記載されている。しかしながら、この重合体は分岐構造を有していないため、ポリオレフィン等の難接着性を示す被着体への接着力はぬれ性が不十分なため、満足いくものではなかった。
特開2005-8830号公報 特開平01-178568号公報 特開2001-106985号公報 特開2012-153816号公報
 本発明は、アルコール溶剤を用いて、高分子量のアクリル重合体を得るとともに、塗液保存安定性と接着力の経時安定性とを両立し、さらにはエージング適性の兼ね備え、発がん性が疑われるエチレン性不飽和結合を有するモノマーを使用せずとも、各被着体への良好な接着力、再剥離性、及び耐熱下での保持力に優れるといった接着性能が良好な感圧式接着剤組成物、及びそれを用いてなる感圧式接着シートを提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記問題を解決するため、鋭意検討した結果、本発明に達した。
 即ち、本発明は、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)を98.0~99.9重量%、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)を0.1~2.0重量%の割合で含有するエチレン性不飽和結合を有するモノマーを、アルコール溶剤中(C)でラジカル重合して得られる、ガラス転移温度が-60~0℃であるアクリル重合体(X)と、架橋剤(D)とを含有する感圧式接着剤組成物であって、
アクリル重合体(X)が、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における排出曲線上に2つのピークトップを有し、
重量平均分子量が1万~20万である低分子量成分と、重量平均分子量が70万~150万である高分子量成分と、を含み、
かつGPCにおける低分子量成分と高分子量成分との面積比が、65/35~80/20であり、
モノマー(A)が、カルボキシル基を有するモノマーを含み、
架橋剤(D)が、エポキシ化合物(D1)、およびカルボジイミド化合物(D2)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、感圧式接着剤組成物に関する。
 また、本発明は、低分子量成分と高分子量成分との合計の重量平均分子量が20万~50万であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、3.0~10.0で、前記感圧式接着剤組成物に関する。
 また、本発明は、アクリル重合体(X)中のカルボキシル基が、沸点が150℃以下のアミン化合物(E)により中和されており、アミン化合物(E)がアクリル重合体(X)中のカルボキシル基のモル数に対して1~3のモル数である、前記感圧式接着剤組成物に関する。
 また、本発明は、架橋剤(D)が、水系または水分散性のカルボジイミド化合物(D3)である、前記感圧式接着剤組成物に関する。
 また、本発明は、前記感圧式接着剤組成物の製造方法であって、
アクリル重合体(X)が、エチレン性不飽和結合を有するモノマー100重量部に対し、20~50重量部のエタノール中でラジカル重合する、感圧式接着剤組成物の製造方法に関する。
 また、本発明は、アクリル重合体(X)が、エチレン性不飽和結合を有するモノマーを滴下方式でラジカル重合する、前記感圧式接着剤組成物の製造方法に関する。
 さらに、本発明は、前記感圧式接着剤組成物から形成される感圧式接着層を備える感圧式接着シートに関する。
 本発明により、アルコール溶剤、特にエタノールを用いても高分子量の重合体を安定的に得ることができ、更に、架橋剤を加えた後の塗液保存安定性に優れ、発がん性が疑われるエチレン性不飽和結合を有するモノマーを使用せずとも、各被着体への接着力と耐熱下での保持力に優れる感圧式接着剤組成物、及びそれを用いてなる感圧式接着シートを提供できるようになった。
 以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限りこれらの内容に特定されない。
<アクリル重合体(X)>
 本発明に用いられる感圧式接着剤組成物は、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有する主モノマー(A)と、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)とを含有するモノマーを、アルコール溶剤(C)中でラジカル重合し得られた、カルボキシル基を有するアクリル重合体(X)を含有し、
アクリル重合体(X)が、重量平均分子量が1万~20万である低分子量成分と、重量平均分子量が70万~150万である高分子量成分と、を含み、GPCにおける低分子量成分と高分子量成分との面積比が、65/35~80/20であることを特徴とする。
 なお、本願発明におけるカルボキシル基は、中和されたカルボン酸塩構造も含む。
<1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)>
 まず、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)について説明する。1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル(又は(メタ)アクリレート)、及び(メタ)アクリル酸塩等のモノマーが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルモノマーとは、アクリル酸エステルモノマー及びメタクリル酸エステルモノマーの両方を意味する。また、(メタ)アクリレートモノマーとは、アクリレートモノマー及びメタクリレートモノマーの両方を意味する。通常、アクリル重合体を架橋して感圧式接着剤層に耐久性を付与するために、下記で示す架橋剤(D)と反応し得る、官能基を有しないエチレン性不飽和モノマーと、架橋剤(D)と反応し得る、官能基を有するエチレン性不飽和モノマーとを共重合させてアクリル重合体(X)を得る。
 本発明におけるアクリル重合体(X)は、架橋剤(D)が含有する官能基と反応し得る官能基としてカルボキシル基を有する、即ち1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)中にカルボキシル基を有するモノマーを含有することを特徴とする。
≪カルボキシル基を有するモノマー≫
 カルボキシル基を有する1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマーは、例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2-カルボキシエチル、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。また、これらカルボキシル基を有するモノマーを、後述するアミン化合物(E)等で中和したモノマーを用いてもよい。
 本発明における、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマーは、全エチレン性不飽和モノマー((A)と(B)の合計量)100重量%中、1~40重量%含有して共重合することが好ましい。より好ましくは、2~30重量%であり、特に好ましくは、2~10重量%である。
 1重量%未満であると、架橋構造が不十分なため凝集力が劣り、接着力や再剥離性が低下してしまう。一方、40重量%を超えると、保存安定性の低下やガラス転移温度が高くなり過ぎるため、適度な接着性能を得られない場合がある。
(その他のモノマー)
 1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)中、架橋剤(D)と反応し得る官能基を有しない、即ち、カルボキシル基を有しないエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、エステル部分のアルキル基の炭素数が1~20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーを好適に用いることができる。
 エステル部分のアルキル基の炭素数が1~20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは単独、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 これらの化合物のうち、エステル部分のアルキル基の炭素数が1~10のアクリル酸アルキルエステルモノマーがより好ましく、特にアクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシルが下記で説明するアクリル重合体(X)のガラス転移温度を下げやすく、適度な接着性能を得やすい点で好ましい。
<1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)>
 次に、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)について説明する。本発明は、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)を用いて、下記で示す重合溶剤であるエタノールへの連鎖移動による分子量低下を抑制した高分子量体で、且つ好ましくは分岐構造を有した、良好な接着力を示すアクリル重合体(X)を得ることを特徴とする。
 一般に、アクリレートモノマーとメタクリレートモノマーの混合系でラジカル重合を行う場合、メタクリレートモノマーが先に消費される。そこで、好ましくは(A)として1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマーを用いて、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)を先に消費させることで、分岐構造の形成を重合初期段階に集中させ、重合後期段階での分岐構造形成を緩やかに行うことが好ましい。これにより部分的なゲル化や高粘度化が起こりにくいだけでなく、重合初期に形成される分岐構造を多く有する高分子量体により、接着剤組成物の凝集力が向上する。また重合後期に形成される分岐構造を有する低分子量体により特にポリオレフィン等への優れた密着力を付与することができる。
 1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタアクリレートモノマー(B)の代わりに1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するアクリレートモノマーや、1分子中に3個以上のエチレン性不飽和結合を有する(メタ)アクリレートモノマーを使用すると、アクリル重合体(X)が部分的にゲル化するなど分子量の制御が困難となるため好ましくない。
 1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)としては、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,10-デカンジオールジメタクリレート、トリシクロデカンジメチロールジメタクリレート等のジメタクリレート類が挙げられる。これら以外のモノマーであっても1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマーであれば広く使用できる。
 本発明における1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)は、全エチレン性不飽和モノマー((A)と(B)の合計量)100重量%中、0.1~2.0重量%含有され、好ましくは、0.2~1.5重量%であり、より好ましくは、0.5~1.5重量%である。
 0.1重量%未満であると、分子量が上がりにくく凝集力が得られず、接着力や再剥離性が低下する傾向がある。一方、2.0重量%を超えると分子量は大きくなりすぎたり、分岐構造を過剰に含んだりしてゲル状、また高粘度になり、塗工性の低下を引き起こすと共に、凝集力が大きすぎて接着力が低下する場合がある。
<アルコール溶剤(C)>
 次に、アルコール溶剤(C)について説明する。本発明は、アクリル重合体(X)を、エチレン性不飽和モノマーと、ラジカル重合開始剤を用いてアルコール溶剤(C)中でラジカル重合する。ラジカル重合は、公知の重合方法で行うことができるが、滴下方式が好ましい。本発明に用いるアルコール溶剤(C)としては、例えば、メタノール、エタノール、ノルマルプロパノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、イソブタノール、ターシャリーブタノール等の炭素原子数1~7の脂肪族アルコール類の他、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールモノエーテル類等が挙げられる。なかでも環境負荷、揮発速度が速い面からアクリル重合体(X)を重合する場合にはエタノールが好ましい。
 また、組成物の粘度を調整するために、重合終了後や感圧式接着剤組成物として塗工する際の希釈溶剤として使用する場合にはエタノール、又はイソプロパノールの使用が好ましい。
 本発明におけるラジカル重合の際に用いるアルコール溶剤(C)の使用量は、エチレン性不飽和モノマー100重量部に対し20~50重量部が好ましく、より好ましくは30~40重量部である。20重量部未満であると、重合時の反応熱が大きくなり反応の制御が困難になるばかりか、部分的にゲル化するためアクリル重合体(X)のアルコール溶剤(C)への溶解性や塗工性が著しく低下する場合がある。一方、50重量部を超えるとアルコール溶剤(C)への連鎖移動が大きくなるため分子量が上がりにくく、また低分子量成分と高分子量成分とを含んだアクリル重合体(X)を得ることも困難であるため、良好な接着性能を得ることができない場合がある。これらのアルコール溶剤(C)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 上記モノマーを重合する際に使用される重合開始剤の例としては、過酸化ベンゾイルやtert-ブチルパーベンゾエート、クメンヒドロパーオキシドやジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネートやジ(2-エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、tert-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、tert-ブチルパーオキシネオデカノエートやtert-ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5-トリメチルヘキサノイル)パーオキシドやジプロピオニルパーオキシド、ジアセチルパーオキシド、ジラウロイルパーオキシドなどの有機過酸化物、
2,2’-アゾビスイソブチロニトリルや2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、1,1’-アゾビス(シクロヘキサン1-カルボニトリル)や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(2,4-ジメチル-4-メトキシバレロニトリル)やジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、4,4’-アゾビス(4-シアノバレリック酸)や2,2’-アゾビス(2-ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]などのアゾ系化合物が挙げられる。
 上記重合開始剤は、特に限定されるものでなく、これら重合開始剤は単独で、または2種以上を適宜混合して用いてもよい。
<アクリル重合体(X)の製造>
 本発明のアクリル重合体(X)の製造方法について説明する。本発明のアクリル重合体(X)とは、前述の特定のモノマー(A)および(B)を含むエチレン性不飽和モノマーと、アルコール溶剤と、重合開始剤とによりラジカル重合を行うことで得られる重合体であり、低分子量成分と、高分子量成分とを含む。
 重合方法としては、重合反応による発熱が起きにくく、且つ重合時に使用するアルコール溶剤量を少なくすることが可能であり、連鎖移動の低減により安定的に高分子量体が得られ、且つ好ましくは高分子量成分、低分子量成分の両方に分岐構造を有する重合体を得ることができる滴下方式が好ましい。
 アクリル重合体(X)の分子量について説明する。
 本発明のアクリル重合体(X)は、上記で示したように、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマーが、反応途中で1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)より先に消費することで、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における排出曲線上に、標準ポリスチレン換算で重量平均分子量(Mw)が1万~20万の低分子量成分(MwL)と、70万~150万の高分子量成分(MwH)の2つのピークトップを有し、その面積比である低分子量成分/高分子量成分は、65/35~80/20で、低分子量成分(MwL)が主成分である。
 低分子量成分(MwL)の比率が65未満であると、ぬれ性が低下し、特にポリプロピレン(PP)のようなポリオレフィン被着体への良好な接着力が得られず、80を超えると凝集力の付与が困難となり、再剥離性が低下する場合がある。
 また、本発明のアクリル重合体(X)全体の重量平均分子量(Mw)は、20万~50万が好ましい。より好ましくは、20万~40万である。重量平均分子量(Mw)が20万未満であると感圧式接着剤としての凝集力の付与が困難になる場合がある。又、50万を超えると高分子量成分(MwH)の比率が多くなり、粘度の上昇や部分的なゲル化が起こるため、感圧式接着シートを作製する際の塗工性や、アルコール溶剤への溶解性が悪化し、さらに、凝集力は向上するが、被着体へのぬれ性が低下するため、良好な接着力が得られない場合がある。
 本発明のアクリル重合体(X)では、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、3.0~10.0である。好ましくは、6.0~7.0である。
 本発明のアクリル重合体(X)は、感圧式接着剤として用いた場合にバランスの良い接着特性(特に、ぬれ性と凝集力の両立)を発揮し得るように、ガラス転移温度が-60~0℃、より好ましくは-50~-10℃が好ましい。ガラス転移温度が-60℃よりも低い場合は凝集力が低下し、耐久性が低下する。一方、ガラス転移温度が0℃を超えると、ぬれ性が大きく低下し、良好な接着力を得られないので好ましくない。
<アクリル重合体(X2)>
 本発明は、アクリル重合体(X)中のカルボキシル基を、中和剤としてアミン化合物(E)を用いて中和したアクリル重合体(X2)も同様に用いることができる。
 ラジカル重合用の溶剤として、トルエン、ケトン系溶剤、エステル系溶剤等を用いる場合、中和剤によりカルボキシル基を中和すると、中和により形成される塩の析出や、粘度の大幅な上昇、及びゲル化、更には塩構造が十分に形成されないといった問題が生じる場合があるが、溶剤にアルコール溶剤を用いることで、中和による上記のような問題は生じず、形成された塩は安定した状態で存在する。
 このため、アクリル重合体(X2)を用いることで、下記で説明する架橋剤(D)を加えた際の、反応制御が可能となり、更なる保存安定性とエージング性の両立が可能となるため特に好ましい。
(アミン化合物(E))
 本発明は、架橋剤(D)により架橋反応を行うため、中和剤は乾燥時に脱離、及び揮発しなければならない。アミン化合物(E)の脱離、及び揮発が不十分で感圧式接着シート中に存在すると、架橋反応が進行せずエージング時間が遅くなり、あるいは再剥離性が悪化するため、乾燥時に揮発し、カルボキシル基と架橋剤(D)が素早く反応する点で、沸点が150℃以下の3級アミン化合物が好ましい。
 具体的には、アンモニア、もしくはトリメチルアミン、トリエチルアミン、2-ジメチルアミノエタノール、1-ジメチルアミノ-2-プロパノール等であることが好ましい。
 本発明に用いるアミン化合物(E)は、アミン化合物(E)のモル数が、アクリル重合体(X)中のカルボキシル基のモル数に対して、1.0~3.0となる量を使用することが好ましい。1.0未満であると中和されないカルボキシル基が存在するため、カルボキシル基との反応性が速い架橋剤を使用すると保存安定性が低下する場合がある。又、3.0を超えると過剰のアミン化合物と架橋剤とが反応してしまい、塗液安定性の低下や架橋度が低下してしまう場合がある。
<架橋剤(D)>
 次に架橋剤(D)について説明する。架橋剤(D)は、アクリル重合体(X)中の反応性官能基と反応し得る反応性官能基を有し、アクリル重合体(X)と反応することでネットワーク状の架橋構造を形成し、感圧式接着剤として利用するための適度な弾性率の付与や、基材密着性を付与する目的で使用される。架橋剤(D)に含まれる反応性官能基としては、アクリル重合体(X)の反応性官能基と反応し得るものであれば良いが、例えばイソシアネート基のようにアルコール溶剤と常温で反応する官能基の場合、架橋剤(D)がアクリル重合体(X)と反応する前に失活し十分な架橋構造が形成できないため好ましくない。
 本発明では、感圧式接着剤組成物中のアクリル重合体(X)に含有される官能基、即ち、カルボキシル基と反応し、且つエタノール溶剤と反応しない反応性官能基を有する架橋剤(D)である必要がある。該架橋剤(D)としては、エポキシ化合物(D1)、およびカルボジイミド化合物(D2)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。
(エポキシ化合物(D1))
 エポキシ化合物(D1)としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA・エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N-ジグリシジルアニリン、N,N-ジグリシジルトルイジン等が挙げられる。
(カルボジイミド化合物(D2))
 カルボジイミド化合物(D2)としては、カルボジイミド基(-N=C=N-)を分子内に2個以上有する化合物が好ましく用いられ、公知のポリカルボジイミドが使用できる。また、カルボジイミド化合物(D2)は、ジイソシアネートを脱炭酸縮合反応させることによって生成した高分子量ポリカルボジイミドも使用できる。このような化合物としては、ジイソシアネートを脱炭酸縮合反応させたものが挙げられ、該ジイソシアネートとしては、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、1-メトキシフェニル-2,4-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、m-テトラメチルキシリレンジイソシアネートの内の一種、またはこれらの混合物を使用することができる。
 また、高分子量ポリカルボジイミドの中でも、アルコール溶剤との相溶性、及び安定性に優れる、末端にアルキレンオキサイドのような親水性成分を付加した水溶性、または水分散性の高分子量ポリカルボジイミドが好ましく、具体的には、
m-テトラメチルキシリレンカルボジミド末端ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル付加物、m-テトラメチルキシリレンカルボジミド末端ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル/ポリプロピレンオキサイドモノメチルエーテル付加物、4,4’-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド末端ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル付加物、4,4’-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド末端ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル/ポリプロピレンオキサイドモノメチルエーテル付加物等が挙げられる。
 このような高分子量ポリカルボジイミドとしては、日清紡績(株)製のカルボジライトSV-02、V-02、02-2L、04、E-01、E-02が挙げられる。
 カルボキシル基を有するアクリル重合体(X)をアミン化合物(E)により中和したアクリル重合体(X2)を使用する場合、反応性の早いカルボジイミド化合物(D2)を用いると、塗液保存安定性を維持したまま、更に優れたエージング性を発現することが可能なためより好ましい。
 これら架橋剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 架橋剤(D)の使用量としては、架橋剤(D)中に含有される官能基のモル数の、アクリル重合体(X)中のカルボキシル基のモル数に対する比が、0.05~0.6となる量を使用することが好ましい。0.05未満であると、架橋度が低すぎて、十分な凝集力が得られず、接着力や耐熱性が低下する場合があり、0.6を超えると架橋度が高くなりすぎて凝集力が過剰になり、被着体への密着性が低下してしまう場合がある。
<添加剤>
 本発明の感圧式接着剤組成物には、この他に一般的に感圧式接着剤に使用される粘着付与剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、各種安定剤、レベリング剤、各種薬剤、重点剤、顔料、染料等の各種添加剤を必要に応じて加えてもよい。これら添加剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用して用いてもよく、添加剤の使用量は、特に限定されるものではない。
 本発明の感圧式接着剤組成物を使用して、感圧式接着剤層とシート状基材とからなる積層製品(以下、「感圧式接着シート」という。)を得ることができる。
 ここで、感圧式接着剤組成物及び感圧式接着シートについて一般的な説明をする。感圧式接着シートの基本的積層構成は、フィルム状基材/感圧式接着剤層/剥離性フィルムのような片面感圧式接着シート、あるいは剥離性フィルム/感圧式接着剤層/剥離性フィルムや、剥離性フィルム/感圧式接着剤層/フィルム状基材/感圧式接着剤層/剥離性フィルムのような両面感圧式接着シートである。使用時に、剥離性フィルムが剥がされ、感圧式接着剤層が被着体に貼付される。感圧式接着剤組成物は、貼着の際被着体に感圧式接着剤層が触れるその瞬間に感圧式接着剤層がタックを有するのみならず、感圧式接着剤組成物以外の接着剤(以下、単に接着剤という)とは異なり、貼着中も完全に固化することなく、タックと適度な固さを有しつつ、貼着状態を維持するための凝集力を有することが必要である。凝集力はアクリル重合体の分子量と使用するモノマーに依存する。
 剥離性フィルムとしては、セロハン、各種プラスチックフィルム、紙等のフィルム状基材の表面をシリコーン化合物やフッ素化合物で剥離処理したものが挙げられる。また、フィルム状基材としては、単層のものであってもよいし、複数の基材を積層してなる多層状態にあるものも用いることができる。
 フィルム状基材や剥離性フィルムとして使用される各種プラスチックフィルムもしくはシートとしては、例えば、ポリヒドロキシエテンフィルムやトリアセチルセルロースフィルム、ポリプロペン、ポリエテン、ポリシクロオレフィン、エチレン-酢酸ビニル共重合体などのポリオレフィン系樹脂のフィルム、ポリエテンテレフタレートやポリブテンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂のフィルム、ポリカーボネート系樹脂のフィルム、ポリノルボルネン系樹脂のフィルム、ポリアリレート系樹脂のフィルム、プロペン酸系樹脂のフィルム、ポリフェニレンサルファイド樹脂のフィルム、ポリエテニルベンゼン樹脂のフィルム、ビニル系樹脂のフィルム、ポリアミド系樹脂のフィルム、ポリイミド系樹脂のフィルム、オキシラン系樹脂のフィルムなどが挙げられる。
 常法にしたがって適当な方法で剥離性フィルムに感圧式接着剤組成物を塗工した後、感圧式接着剤組成物が有機溶媒や水等の液状媒体を含有する場合には、加熱等の方法により液状媒体を除去し、あるいは感圧式接着剤組成物が揮発すべき液状媒体を含有しない場合は、溶融状態にある樹脂層を冷却して固化して、剥離性フィルムの上に感圧式接着剤層を形成することができる。
 感圧式接着剤層の厚さは、乾燥時膜厚で1μm~100μmであることが好ましく、1μm~50μmであることがより好ましい。1μm未満では十分な接着力が得られないことがあり、100μmを超えても接着力等の特性はそれ以上向上しない場合が多い。
 本発明の感圧式接着剤組成物を剥離性フィルム等に塗工する方法としては、特に制限は無く、マイヤーバー、アプリケーター、刷毛、スプレー、ローラー、グラビアコーター、ダイコーター、リップコーター、コンマコーター、ナイフコーター、リバースコ-ター、スピンコーター等種々の塗工方法が挙げられる。
 乾燥方法には特に制限はなく、熱風乾燥、赤外線や減圧法を利用したものが挙げられる。乾燥条件としては感圧式接着剤組成物の架橋形態、膜厚や選択した溶剤にもよるが、通常60~180℃程度の熱風加熱でよい。
 本発明では、該組成物の固形分は45~60重量%が好ましい。また、上記で示した低分子量成分(MwL)を主成分とすることで、アクリル重合体(X)の粘度が低くなり、塗工する際の感圧式接着剤組成物の固形分を高めることができる。
 上記の方法により得られた感圧式接着シートは、各被着体に対して良好な接着力を示すため、ラベルシール、両面テープ、マスキングテープ等の用途に使用することができる。
 以下に、本発明の具体的な実施例を比較例と併せて説明するが、本発明は、下記実施例に限定されない。また、下記実施例および比較例中、「部」および「%」は、それぞれ「重量部」および「重量%」を表す。
<分子量(Mn、Mw、MwL、MwH)の測定>
 分子量の測定は、東ソー(株)製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)「HPC-8020」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィーであり、数平均分子量(Mn)、及び重量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。
 また、低分子量成分の重量平均分子量(MwL)、高分子量成分の重量平均分子量(MwH)の測定は、重量平均分子量1万~20万のピーク画分と、70万~150万のピーク画分を、それぞれを低分子量成分(L)と高分子量成分(H)とし、それぞれの面積を測定した。
 カラムは、東ソー(株)製Super HM-M、およびSuper HM-Lを2本連結したものを用いた。
<ガラス転移温度の測定>
 ロボットDSC(示差走査熱量計、セイコーインスツルメンツ社製「RDC220」)に「SSC5200ディスクステーション」(セイコーインスツルメンツ社製)を接続して、測定に使用した。各合成例で得られたアクリル重合体の溶液を、ポリエステル製の剥離性フィルムに塗工した後乾燥した。乾燥した樹脂を約10mgかきとり、試料としてアルミニウムパンに入れ、秤量して示差走査熱量計にセットした。試料を入れない同タイプのアルミニウムパンをリファレンスとして、空気下で10℃/分で100℃まで昇温後、100℃の温度で5分間加熱した後、液体窒素を用いて-120℃まで急冷処理した。その後10℃/分で昇温し、昇温中に得られたDSCチャートからガラス転移温度(単位:℃)を決定した。
<アクリル重合体の合成>
(合成例1)
 反応槽、攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下槽、窒素導入管を備えた重合反応装置の反応槽及び滴下槽に、表1に示す、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)、エタノール溶剤及び重合開始剤をそれぞれ表1の比率で仕込み、反応槽内の空気を窒素ガスで置換した後80℃まで昇温し反応を開始し、滴下槽の混合物を1時間かけて滴下した。
 さらに重合開始剤であるパーロイルLを反応開始2時間後に0.02部、4時間後に0.06部添加し、その後3時間反応させた。反応後、希釈溶剤としてエタノール溶剤23.8部を加えて、室温まで冷却しアクリル重合体(X-1)を得た。
 得られたアクリル重合体の全体の低分子量成分の重量平均分子量(MwL)は15万、高分子量成分の重量平均分子量(MwH)は90万で、それぞれの面積比(低分子量成分)/(高分子量成分)は75/25であり、その合計の重合平均分子量(Mw)は30万、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比Mw/Mnは6.5、ガラス転移温度は-35℃、不揮発分は60%であった。
(合成例3)~(合成例15)
 表1の組成で合成例1と同様の合成方法にてアクリル重合体(X-2)~(X-14)を合成した。
(合成例16)~(合成例25)
 表2の組成で合成例1と同様の方法にてアクリル重合体を合成し、反応後、希釈溶剤として表2に示す量のエタノール溶剤を加え、室温まで冷却した。次に、表2に示す量のアミン化合物(E)を加えてカルボキシル基の中和を行い、アクリル重合体(X2-1)~(X2-10)を得た。
(合成例26)~(合成例38)
 表3の組成で合成例1と同様の合成方法にてアクリル重合体(Y-1)~(Y-13)を合成した。
(合成39)
 反応槽、攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた重合反応装置の反応槽に、下記、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)、表4に示すその他のモノマー、エタノール溶剤及び重合開始剤をそれぞれ表4の比率で仕込み、反応槽内の空気を窒素ガスで置換した後、攪拌しながら80℃まで昇温し7時間反応させた後、室温まで冷却しアクリル重合体(Y-14)を得た。
 得られたアクリル重合体は1つのピークトップしか有しておらず、重合平均分子量(Mw)は15万、ガラス転移温度は-45℃、不揮発分は50%であった。
(合成例40)
 反応槽、攪拌機、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた重合反応装置の反応槽に、下記、1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー、酢酸エチル溶剤及び重合開始剤をそれぞれ表4の比率で仕込み、反応槽内の空気を窒素ガスで置換した後、攪拌しながら90℃まで昇温し反応を開始させた。重合率が5%となった5分後(反応開始から25分後)に連鎖移動剤としてn-ドデシルメルカプタン、及びモノマーとしてアクリル酸2-ヒドロキシエチルを5分かけて添加し反応を進めた。その後、反応開始より50分後から30分後毎に重合開始剤を添加した後5時間反応させた後、希釈溶剤として酢酸エチル溶剤26.5部を加えて、室温まで冷却し室温まで冷却しアクリル重合体(Y-15)を得た。
 得られたアクリル重合体の全体の低分子量成分の重量平均分子量(MwL)は1万で、その占める面積の割合は80%、高分子量成分の重量平均分子量(MwH)は80万で、その占める面積の割合は20%であり、その合計の重合平均分子量(Mw)は40万、ガラス転移温度は-36℃、不揮発分は60%であった。
(合成例41)
 表4の組成で合成例40と同様の合成方法にてアクリル重合体(Y-16)を得た。
 得られたアクリル重合体の全体の低分子量成分の重量平均分子量(MwL)は1万で、その占める面積の割合は80%、高分子量成分の重量平均分子量(MwH)は80万で、その占める面積の割合は20%であり、その合計の重合平均分子量(Mw)は40万、ガラス転移温度は-38℃、不揮発分は60%であった。
(合成例42)
 合成例41で合成したアクリル重合体に室温にてアクリル重合体中のカルボキシル基のモル数に対して、2倍モル数となるようアンモニア25%水溶液を4部加えてカルボキシル基の中和を行い、アクリル重合体(Y-17)を得た。
 得られたアクリル重合体の全体の低分子量成分の重量平均分子量(MwL)は1万で、その占める面積の割合は80%、高分子量成分の重量平均分子量(MwH)は80万で、その占める面積の割合は20%であり、その合計の重合平均分子量(Mw)は40万、ガラス転移温度は-38℃、不揮発分は60%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 上記合成例、及び表1~4中の略号は以下のものとする。
<モノマー(A)>
(カルボキシル基を有さないモノマー)
2-EHA:アクリル酸2-エチルヘキシル
BA:アクリル酸ブチル
EA:アクリル酸エチル
MA:アクリル酸メチル
(カルボキシル基を有するモノマー)
AA:アクリル酸
MAA:メタクリル酸
<モノマー(B)>
EDMA:エチレングリコールジメタクリレート
DEDMA:ジエチレングリコールジメタクリレート
PEGDMA4:ポリエチレングリコールジメタクリレート(オキシエチレン=4程度)
BDDMA:1,4-ブタンジオールジメタクリレート
<その他のモノマー>
2-HEA:アクリル酸2-ヒドロキシエチル
HDDA:1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
PEGDA4:ポリエチレングリコールジアクリレート(オキシエチレン=4程度)
PEGDA9:ポリエチレングリコールジアクリレート(オキシエチレン=9程度)
TMPMA:トリメチロールプロパントリメタリレート
<溶剤>
EtOH:エタノール
EAc:酢酸エチル
<重合開始剤>
VA-061:2,2‘-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン](和光純薬工業(株)製)
パーロイルL:ジラウロイルパーオキシド(日本油脂(株)製)
パーヘキサHC:1,1-(tert-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン(日本油脂(株)製)
パーヘキシルO:tert-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート(日本油脂(株)製)
パーヘキシルPV:tert-ヘキシルパーオキシピバレート(日本油脂(株)製)
AIBN:2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(和光純薬工業(株)製)
カヤエステルO:tert-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート
n-DM:n-ドデシルメルカプタン
<アミン化合物(E)>
アンモニア:25%アンモニア水溶液
DMAE:ジメチルアミノエタノール
<感圧式接着剤組成物の製造>
(実施例1~33)
 アクリル重合体を固形分換算にて表5に従い混合し、それらの固形分の合計100重量部に対し、架橋剤を固形分換算にて表5に従って配合して感圧式接着剤組成物(D-1~D-33)を得た。
(比較例1~28)
 アクリル重合体を固形分換算にて表6に従い混合し、それらの固形分の合計100重量部に対し、架橋剤を固形分換算にて表6に従って配合して感圧式接着剤組成物(D-34~D-61)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表5、表6中の略号は以下のものとする。
<架橋剤(D1)>
TETRAD-X:N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシリレンジアミン
TETRAD-C:1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン
(全て三菱ガス化学(株)製)
<架橋剤(D2)>
DCHMCDI-EO/PO:ポリ-(4,4’-ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド)末端ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル(エチレンオキサイド=12程度)/プロピレンオキサイドモノメチルエーテル(エチレンオキサイド=1~3程度)付加物(水分散性ポリカルボジイミド)
TMXCDI-EO:ポリ-(m-テトラメチルキシリレンカルボジミド)末端ポリエチレンオキサイドモノメチルエーテル(エチレンオキサイド=6~12程度)付加物(水溶性ポリカルボジイミド)
<その他の架橋剤>
TDI/TMP:トリレンジイソシアネートトリメトロールプロパンアダクト体
IPDI/TMP:イソホロンジイソシアネートトリメトロールプロパンアダクト体
IPDI/ヌレート:イソホロンジイソシアネートヌレート体
Al-A:アルミニウムトリスアセチルアセトネート(川研ファインケミカル(株)製)
<溶剤>
IPA:イソプロパノール
EA:酢酸エチル
<感圧式接着シートの製造>
(実施例1)
 得られた感圧式接着剤組成物(D-1)を、温度25℃で1時間放置した後、ポリエステル製の剥離性フィルム(リンテック(株)製、以下、「剥離性フィルム」という。)上に乾燥後の厚みが25μmになるように塗工し、100℃で2分間乾燥させた。得られた感圧式接着層を基材としてのポリエステルフィルム(厚み50μm、東洋紡(株)製、E-5301)と張り合わせて、感圧式接着シートを形成した。得られた感圧式接着シートを、温度23℃相対湿度50%の条件で1週間エージング(暗反応)させて、感圧式接着剤層の反応を進行させ、感圧式接着シート(SA-1)を得た。
 また、感圧式接着剤組成物(D-1)を、温度25℃で8時間放置した後、同様にして、感圧式接着シート(SB-1)を得た。
(実施例2~33、比較例1~28)
 表7、および表8に示す感圧式接着剤組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、感圧式接着シート(SA-2~61)および(SB-2~61)を得た。
<評価>
 実施例および比較例で得られた、感圧式接着剤組成物および感圧式接着シートについて、下記の方法で評価を行った。結果を表7および表8示す。
<感圧式接着剤組成物の評価>
(塗液保存安定性)
 得られた感圧式接着剤組成物について、架橋剤(D)を添加後、25℃における粘度を1時間おきに24時間後まで、B型粘度計(東京計器社製)を用い、12rpm、1分間回転の条件で測定し、保存安定性を4段階で評価した。
 ◎:24時間までの粘度上昇率が1.5倍未満。非常に良好。問題なし。
 ○:8時間までの粘度上昇率が1.5倍未満。問題なし。
 △:5時間までの粘度上昇率が1.5倍未満。実用上使用可。
 ×:5時間未満でゲル化。実用上問題あり。
(塗工性)
 得られた感圧式接着剤組成物を、剥離性フィルムにコンマコーターにて速度2m/minで塗工し、100℃オーブンにて乾燥し、厚みが25μmの感圧式接着層を形成し、感圧式接着層の表面に厚さ50μmのポリエステルフィルムを貼り合わせ、感圧式接着フィルムを作製した。そして剥離フィルムを剥がした後の感圧式接着層表面(塗工面)の状態について目視にて観察し、3段階で評価した。
 ○:平滑な塗工面で、全く問題なし。
 △:塗工面の端部に若干のハジキや発泡が認められるが、実用上問題なし。
 ×:塗工面にハジキ、発泡やスジ引きが認められ、実用上問題あり。
<感圧式接着シートの評価>
(シート外観の測定)
 感圧式接着剤シート(SA-1~61)について、その外観を目視にて観察し、3段階の評価基準に基づいて評価を行った。
 ○:無色透明なもの。実用上全く問題なし。
 △:着色、凝集物が数点見られるもの。実用上問題なし。
 ×:白濁のもの、凝集物が多数見られるもの。実用上問題あり。
(初期の硬化性)
 感圧式接着シート(SA-1~61)を厚さ25μm、30mm×80mmのサイズに裁断し、金属製メッシュに包んだ試料を準備した。感圧式接着層のみの重さは、該試料を精密天秤にて秤量し、同様に感圧式接着層を有しないブランクのフィルムを秤量した重さを減じて求めた。このときの重さをM1とする。ソックスレー(抽出器)を用いて酢酸エチル溶剤に浸漬させ、還流を行い16時間処理した。その後メッシュに包まれた試料をとり出し、温度23℃、相対湿度50%の環境下、24時間で風乾させ、さらに80℃のオーブン中にて12時間乾燥させた。乾燥後の感圧式接着層のみの重さを、上記と同様に精密天秤にて秤量した。このときの重さをM2とし、
 (M2/M1)×100(%)・・・(P)
により、硬化性を算出し、3段階で評価した。
 ○:硬化性が40%以上
 △:硬化性が20%以上40%未満
 ×:硬化性が20%未満
(硬化性の経時変化率)
 感圧式接着シート(SB-1~61)を厚さ25μm、30mm×80mmのサイズに裁断し、金属製メッシュに包み感圧式接着層のみの重さを、上述のようにして精密天秤にて秤量した。このときの重さをM3とする。ソックスレー(抽出器)を用いて酢酸エチル溶剤に浸漬させ、還流を行い16時間処理した。その後試料をとり出し、温度23℃、相対湿度50%の環境下、24時間で風乾させ、さらに80℃のオーブン中にて12時間乾燥させた。乾燥後の感圧式接着層のみの重さを精密天秤にて秤量した。このときの重さをM4とし、
 (M4/M3)×100(%)・・・(Q)
 により経時の硬化性を算出した。初期の硬化性からの変化率を、
 (1-(Q)/(P))×100(%)
 の式(値は絶対値)より算出し、3段階で評価した。
 ○:変化率が15%未満
 △:変化率が15%以上30%未満
 ×:変化率が30%以上
(エージング適正)
 温度23℃相対湿度50%の条件で感圧式接着シート(SA-1~61)をエージングする際、エージング日数毎で上記(初期の硬化性)評価と同様の方法にて(P)を算出し、前日との(P)の変化率が3%未満であった場合に硬化完了とみなし、硬化完了までにかかったエージング日数を3段階で評価した。
 ○:エージング日数が3日未満。実用上問題なし
 △:エージング日数が3日以上8日未満。実用上問題なし
 ×:エージング日数が8日以上。実用上問題あり
(接着性)
 JIS Z 0237に準じて、得られた感圧式接着シート(SA-1~61)を25mm幅にカットし、剥離フィルムを剥がして露出した感圧式接着剤層の面を、下記の各被着体に貼着し、これを180度方向に引き剥がす時の接着力(N)を測定した。測定は温度25℃、相対湿度50%の室内で行い、引っ張り速度300mm/minで測定した。接着力の測定は、各被着体(ステンレス(SUS)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE))に貼着後、温度25℃、相対湿度50%の室内に24時間放置した後に測定を行う永久接着力で測定し、PPについてはその際の剥離挙動を3段階で評価した。
 ○:ジッピング剥離がなく、滑らかに剥離している。実用上問題なし。
 △:部分的にジッピング剥離している。実用上問題なし。
 ×:全体がジッピング剥離している、又は凝集破壊により剥離している。
   実用上問題あり。
(再剥離性)
 JIS Z 0237に準じて、得られた感圧式接着シート(SA-1~61)を25mm幅にカットし、剥離フィルムを剥がして露出した感圧式接着剤層の面を被着体(ステンレス(SUS))に貼着し、温度がそれぞれ5℃、25℃、50℃で24時間放置し、これを180度方向に引き剥がした時の剥離状態を目視にて観察し、2段階で評価した。測定は温度25℃、相対湿度50%の室内で行い、引っ張り速度300mm/minで測定し、その際の剥離状態を2段階で評価した。
 ○:剥離状態が被着体との界面より剥離し、被着体への糊残りがない。実用上問題なし。
 ×:剥離状態が凝集破壊により剥離している、又は界面より剥離しているが、被着体が
   曇る等の汚染が見られる。実用上問題あり。
(耐熱保持力の測定)
 JIS Z 0237に準じて、保持力の測定を行った。得られた感圧式接着シート(SA-1~61)を幅25mm、長さ150mmカットし、そのシートの片端をSUS板の片端に、貼着面積25mm×25mmで貼着して、試験片を作成した。この試験片のステンレス板を、40℃の恒温槽内に鉛直に吊り下げて、シート片のもう一方の端部に1kgの錘を吊り下げて72000秒間放置した。表7,8において、72000秒以内にシート片が脱落したものは、その脱落するまでの時間を示し、脱落していないものは、「保持」と示し、及び初期の貼着部分からのズレの長さを示した。
 保持していたもので、ズレの長さ0.5mm以内:実用上問題なし。
 保持していたもので、ズレの長さ0.5mmを超えるもの:実用上問題あり。
 落下したもの:実用上問題あり。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表1、2の合成例1~25では、2ピークの分子量成分を有するアクリル重合体が得られ、低分子量成分の分子量が、1ピークを示す合成例26に比べて大きく、このことからも、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマーが高分子量成分だけでなく、低分子量成分にも組み込まれ、両者とも分岐構造を有していると考えられる。
 また、表7の実施例1~33に示すように、本発明の感圧式接着剤組成物、及び感圧式接着シートは、いずれの評価においても良好であり、PPへの接着力も良好であった。
 一方、表3の合成例29、31、32のアクリル重合体では重合の際にゲル化が生じ、感圧式接着シートを製造するまで至らなかった。また、表8の比較例1~23の感圧式接着剤組成物及び感圧式接着シートではシート外観の不良、接着力や再剥離性の低下、硬化性の経時での変化が見られるなど、満足する物性は得られなかった。さらに、合成例40~42のアクリル重合体を使用した比較例24~28の感圧式接着剤組成物及び感圧式接着シートでは、低分子量成分の比率が多いにも関わらず、PP被着体に対する密着性が不十分で、接着力の低下やジッピング剥離を引き起こすばかりか、高分子量成分の凝集力が低く、50℃での再剥離性についても不十分であった。

Claims (7)

  1.  1分子中に1個のエチレン性不飽和結合を有するモノマー(A)を98.0~99.9重量%、1分子中に2個のエチレン性不飽和結合を有するメタクリレートモノマー(B)を0.1~2.0重量%の割合で含有するエチレン性不飽和結合を有するモノマーを、アルコール溶剤中(C)でラジカル重合して得られる、ガラス転移温度が-60~0℃であるアクリル重合体(X)と、架橋剤(D)とを含有する感圧式接着剤組成物であって、
    アクリル重合体(X)が、
    ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における排出曲線上に2つのピークトップを有し、
    重量平均分子量が1万~20万である低分子量成分と、重量平均分子量が70万~150万である高分子量成分と、を含み、
    かつGPCにおける低分子量成分と高分子量成分との面積比が、65/35~80/20であり、
    モノマー(A)が、カルボキシル基を有するモノマーを含み、
    架橋剤(D)が、エポキシ化合物(D1)、およびカルボジイミド化合物(D2)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、感圧式接着剤組成物。
  2.  低分子量成分と高分子量成分との合計の重量平均分子量が20万~50万であり、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が、3.0~10.0である、請求項1記載の感圧式接着剤組成物。
  3.  アクリル重合体(X)中のカルボキシル基が、沸点が150℃以下のアミン化合物(E)により中和されており、アミン化合物(E)がアクリル重合体(X)中のカルボキシル基のモル数に対して1~3のモル数である、請求項1または2記載の感圧式接着剤組成物。
  4.  架橋剤(D)が、水系または水分散性のカルボジイミド化合物(D3)である、請求項1~3いずれか記載の感圧式接着剤組成物。
  5.  請求項1~4いずれか記載の感圧式接着剤組成物の製造方法であって、アクリル重合体(X)が、エチレン性不飽和結合を有するモノマー100重量部に対し、20~50重量部のエタノール中でラジカル重合する、感圧式接着剤組成物の製造方法。
  6.  アクリル重合体(X)が、エチレン性不飽和結合を有するモノマーを滴下方式でラジカル重合する、請求項5記載の感圧式接着剤組成物の製造方法。
  7.  請求項1~4いずれか記載の感圧式接着剤組成物から形成される感圧式接着層を備える感圧式接着シート。
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