JP2018177995A - 粘着剤組成物およびこの組成物を用いてなるフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
具体的には、高温条件または高温高湿条件に晒されても、粘着剤組成物によって形成した粘着剤層に発泡が生じたり、貼着された光学機能性フィルムが基板から剥れたりしない特性(以下、「耐久性」と呼ぶ)が必要とされる。
すなわち、光学機能性フィルムと液晶セルとの貼り合わせに使用される粘着剤においては、貼り合わせ時にリワーク性が良好で、かつ貼り合わせた後は高耐久性となることが求められる。
特許文献1の組成物は、反応性基としてカルボキシ基をメインに含有するタイプのアクリル系ポリマー(以下、「COOH型アクリル系ポリマー」と呼ぶ)に対しては高い耐久性を発現する。しかし、反応性基として水酸基をメインに含有するタイプのアクリルポリマー(以下、「OH型アクリル系ポリマー」と呼ぶ)に対しては、耐久性が得られないという問題がある。
また、特許文献2,3では、アクリル系ポリマーに、エポキシ基含有ポリエーテル変性カップリング剤を含有させた粘着剤組成物が提案されている。この組成物は、COOH型アクリル系ポリマーに対してはリワーク性と耐久性を両立する。しかし、OH型アクリル系ポリマーに対しては、耐久性が得られないという問題がある。
また、特許文献5では、アクリル系ポリマーに酸無水物基含有ポリエーテル変性カップリング剤を含有させた粘着剤組成物が提案されている。この組成物は、OH型アクリル系ポリマーに対してリワーク性と耐久性を両立するものである。しかし、近年、粘着剤の耐久性への要求が高まる中、さらなる耐久性の向上が求められている。
1. (メタ)アクリル酸エステルモノマーを含む重合性不飽和モノマーの共重合体と、下記式[1a]で表される、分子内に加水分解性シリル基および酸無水物基をそれぞれ少なくとも1個有するオルガノシロキサン並びにその加水分解物の少なくとも一方と、を含むことを特徴とする粘着剤組成物、
2. (メタ)アクリル酸エステルモノマーを含む重合性不飽和モノマーの共重合体と、下記式[1b]で表される、分子内に加水分解性シリル基、酸無水物基およびポリエーテル基をそれぞれ少なくとも1個有するオルガノシロキサン並びにその加水分解物の少なくとも一方と、を含むことを特徴とする粘着剤組成物、
3. 前記Xが、下記式[2]で表される酸無水物基を有する一価炭化水素基であり、前記Yが、下記式[3]で表されるポリエーテル基を有する一価炭化水素基であり、前記Zが、下記式[5]で表される加水分解性シリル基を有する一価炭化水素基である1または2の粘着剤組成物、
4. 前記R1の少なくとも1つが、パーフルオロアルキル基を有する一価炭化水素基である1〜3のいずれかの粘着剤組成物、
5. 前記オルガノシロキサンおよびその加水分解物の酸無水物基当量が、5,000g/mol以下である1〜4のいずれかの粘着剤組成物、
6. 前記共重合体が、カルボキシ基含有モノマー由来の構造単位およびヒドロキシ基含有モノマー由来の構造単位の少なくとも一方を含有する1〜5のいずれかの粘着剤組成物、
7. 前記共重合体100質量部に対して、前記オルガノシロキサンおよびその加水分解物の少なくとも一方の配合量が0.001〜5質量部である1〜6のいずれかの粘着剤組成物、
8. 前記共重合体100質量部に対して、架橋剤を0.01〜40質量部含む1〜7のいずれかの粘着剤組成物、
9. 前記架橋剤が、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属系架橋剤、アジリジン系架橋剤および過酸化物系架橋剤から選ばれる少なくとも1種である8の粘着剤組成物、
10. フィルムと、このフィルムの少なくとも一方の面に、1〜9のいずれかの粘着剤組成物を用いてなる層と、を有することを特徴とする粘着層付フィルム
を提供する。
このような特性を有する本発明の粘着剤組成物は、近年、高いレベルの実現が求められている耐久性およびリワーク性を実現できるため、基材表面への保護膜形成剤、繊維や粉体の表面処理剤、基材間の粘接着剤等として、特に、液晶表示装置の製造工程において光学機能性フィルムの貼り合わせに使用される粘着剤組成物として好適に用いることができる。
本発明に係る粘着剤組成物は、(メタ)アクリル酸エステルモノマーを含む重合性不飽和モノマーの共重合体と、上記式[1a]または[1b]で示されるオルガノシロキサン並びにその加水分解物(以下、単にオルガノシロキサンという)の少なくとも一方とを含むものである。
(メタ)アクリル酸エステルモノマーの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;フェノキシエチル(メタ)アクリレート等のアリール(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート等のアラルキル(メタ)アクリレート;β−カルボキシエチルアクリレート等のカルボキシアルキル(メタ)アクリレート;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシチル(メタ)アクリレート、7−ヒドロキシヘプチル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;カプロラクトン変性(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられ、これらのモノマーは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明の共重合体は、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーから誘導される繰り返し単位を、60〜100質量%含むことが好ましく、80〜100質量%含むことがより好ましい。
このような構造単位を与えるカルボキシ基および/またはヒドロキシ基を含有するモノマーの具体例としては、上述したカルボキシアルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートに加え、(メタ)アクリル酸、N−(2−ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド等が挙げられ、これらのモノマーは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
特に、本発明で用いる共重合体における、カルボキシ基および/またはヒドロキシ基を含有するモノマーから誘導される繰り返し単位の含有量は、1〜20質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましい。
その他のモノマーの具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチルスチレン、フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、ヨードスチレン、ニトロスチレン、アセチルスチレン、メトキシスチレン等のスチレン系モノマー;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、アクリロニトリル、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン等のビニル系モノマーが挙げられ、これらのモノマーは、単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
本発明で用いる共重合体中における、上記その他のモノマーから誘導される繰り返し単位の含有量は、0〜20質量%が好ましく、0〜10質量%がより好ましい。
上記共重合体の重量平均分子量は特に限定されるものではないが、粘着剤層の凝集力を高め、かつ、粘着剤層の発泡や剥れを抑制して耐久性を高めるとともに、粘着剤組成物の粘度を適正範囲に保って作業性を良好にすることを考慮すると、100,000〜2,000,000が好ましく、300,000〜1,500,000がより好ましい。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による、ポリスチレン換算値である。
溶液重合の溶媒には有機溶媒が使用され、その具体例としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール等の脂肪族アルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類などが挙げられる。
なお、反応溶媒は、モノマーの合計量100質量部に対して50〜300質量部の量で使用することが好ましい。
なお、反応開始剤は、通常、モノマーの合計量100質量部に対して0.01〜10質量部の量で使用される。
また、上記各式において、a、b、cおよびdは、それぞれ、0≦a≦100、0≦b≦100、0≦c≦100、0≦d≦100の整数を示すが、式[1a]では、aが0の場合、M1の少なくとも1つがXで、cは1≦c≦100の整数であり、cが0の場合、M1の少なくとも1つがZで、aは1≦a≦100の整数であり、式[1b]では、aが0の場合、M1の少なくとも1つがXで、bおよびcは、それぞれ、1≦b≦100、1≦c≦100の整数であり、bが0の場合、M1の少なくとも1つがYで、aおよびcは、それぞれ、1≦a≦100、1≦c≦100の整数であり、cが0の場合、M1の少なくとも1つがZで、a、bは、それぞれ、1≦a≦100、1≦b≦100の整数である。
なお、上記各式において、a、b、cおよびdが付された括弧内の各繰り返し単位の配列はランダムであってもブロックであってもよい。
また、これら一価炭化水素基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基の具体例としては、クロロメチル、トリフルオロメチル、クロロプロピル基等が挙げられる。
これらの中でも、R1としては、メチル基、パーフルオロアルキル基を有する一価炭化水素基が好ましく、メチル基、パーフルオロアルキル基で置換されたアルキル基(フルオロアルキル基)がより好ましい。
フルオロアルキル基の具体的としては、CF3−C2H4−、CF3−C3H6−、C4F9−C2H4−、C4F9−C3H6−、C6F13−C2H4−、C6F13−C3H6−、C8F17−C2H4−、C8F17−C3H6−で表される基などが挙げられる。
酸無水物基を有する一価炭化水素基における一価炭化水素基としては、上記R1で例示した基と同様のものが挙げられるが、アルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。
酸無水物基としては、無水コハク酸基、無水マレイン酸基等が挙げられる。
好適なXとしては、下記式[2]で表される基が挙げられる。
加水分解性シリル基を有する一価炭化水素基の一価炭化水素基としては、上記R1で例示した基と同様のものが挙げられるが、アルキル基が好ましく、直鎖状のアルキル基がより好ましい。
好適なZとしては、下記式[5]で表されるものが挙げられる。
炭素原子数1〜10のアルキル基の具体例としては、上記R1で例示したアルキル基のうち、炭素原子数1〜10のアルキル基と同様のものが挙げられるが、メチル基、エチル基が好ましい。
一価炭化水素基の具体例としては、上記R1で例示した基と同様のものが挙げられるが、アルキル基、アリール基が好ましい。
アシル基の具体例としては、ホルミル、アセチル基等が挙げられる。
このポリエーテル基は、当該オルガノシロキサンと無機基材表面との親和性を制御する効果を有する。
すなわち、有機官能基として、加水分解性シリル基と酸無水物基のみを含有するオルガノシロキサンは、酸無水物基の親水性が低いため、その数の増加に伴って、分子全体の親水性が大きく低下する場合がある。このため、親水性表面を有する無機基材上へ、このオルガノシロキサンを塗布し、硬化皮膜を形成する際、ぬれ性が悪く、ハジキ等が発生し、均一な塗膜が得られないという問題が発生することがある。しかし、上記オルガノシロキサンの分子内にポリエーテル基を導入することにより、このような問題が解決し、無機基材上へオルガノシロキサンの均一な硬化膜を形成することが可能となる。
なお、ポリエーテル基の種類や導入量を調整することにより、加水分解性シリル基と無機基材との反応を制御して、基材とオルガノシロキサンとの結合力を調整することが可能となる。これにより、オルガノシロキサンを有機樹脂と無機基材との接着に使用した際、微粘着から強接着まで、用途に応じて、接着力を調整することが可能となる。
好適なYとしては、下記式[3]で表される基が挙げられる。
R2としては、炭素原子数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
e、fは、互いに独立して0以上の整数を示すが、0≦e≦50、0≦f≦50の範囲の整数が好ましく、0≦e≦20、0≦f≦20の範囲の整数がより好ましい。ただし、e、fのうち少なくとも1つは、1以上、好ましくは1〜50の整数である。
mは、2以上の整数を示すが、2〜6の整数が好ましい。
また、本発明で用いるオルガノシロキサンへPO型のポリエーテル基を有する一価炭化水素基を導入することにより、耐湿性を向上させることができる。
フルオロポリエーテル基としては、特に限定されるものではないが、以下に示す構造単位から選ばれる少なくとも1種で構成されることが好ましい。
ヒドロシリル化反応時の反応比率としては、オルガノハイドロジェンシロキサン1molに対し、1〜100molが好ましく、1〜50molがより好ましく、1〜20molがより一層好ましい。
ヒドロシリル化反応時の反応比率としては、オルガノハイドロジェンシロキサン1molに対し、1〜100molが好ましく、1〜50molがより好ましく、1〜20molがより一層好ましい。
ヒドロシリル化反応時の反応比率としては、オルガノハイドロジェンシロキサン1molに対し、1〜100molが好ましく、1〜50molがより好ましく、1〜20molがより一層好ましい。
しかし、この方法は、水を使用するため、製造段階において、無水コハク酸の加水分解による開環反応が併発するという問題がある。
また、さらに他の方法として、例えば、下記式[17]で表される環状オルガノハイドロジェンシロキサンへ、白金触媒下、ビニルトリメトキシシラン、アリルポリエーテル、アリル無水コハク酸を順次付加する方法でも製造できる。
すなわち、原料として使用する上記式[7]で表されるオルガノハイドロジェンシロキサンのi値を調整することにより、ビニルトリメトキシシラン、アリルポリエーテル、アリル無水コハク酸の導入量を自由に設定できる。
本発明で用いるオルガノシロキサンは、直鎖状シロキサン骨格の側鎖へ、アルコキシ基、酸無水物基、ポリエーテル基の各官能基を含有する基が結合した構造をとる。
架橋剤の配合量としては、特に限定されるものではないが、粘着剤組成物の凝集力を適度にして、耐久性を向上させ、貼着するフィルム剥がれを効率的に抑制することを考慮すると、共重合体100質量部に対して、架橋剤0.01〜40質量部配合することが好ましく、0.02〜30質量部配合することがより好ましい。
より具体的には、例えば、1分子中にグリシジル基を2個以上有するポリグリシジル化合物、1分子中にイソシアネート基を2個以上有するポリイソシアネート化合物、1分子中にアジリジニル基を2個以上有するポリアジリジン化合物、金属キレート化合物またはブチル化メラミン化合物などが挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
金属キレート化合物の具体例としては、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、スズ、チタン、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、バナジウム、クロムおよびジルコニウム等の多価金属に、アセチルアセトンやアセト酢酸エチルが配位した化合物などが挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。。
重合可能な二重結合を少なくとも2つ有するモノマーの具体例としては、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロポキシ化エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート等の2官能(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、イソシアヌル酸トリアクリレート、トリス(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレート等の多官能(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
なお、必要に応じて重合可能な反応性二重結合を1つのみ有する既知のモノマーを併用して架橋密度の制御を行うこともできる。
光重合開始剤としては、公知の放射線(紫外線)による光重合開始剤が使用でき、例えば、アミノケトン系、ヒドロケトン系、アシルフォスフィンオキサイド系、ベンジルジメチルケタール系、ベンゾフェノン系、トリクロロメチル基含有トリアジン誘導体系光重合開始剤等が挙げられる。
シランカップリング剤の添加量は、共重合体100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。
添加剤としては、テルペン系、テルペン−フェノール系、クマロン−インデン系、スチレン系、ロジン系、キシレン系、フェノール系、石油系等の粘着付与樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、充填剤、顔料、可塑剤、帯電防止剤などが挙げられる。
すなわち、粘着剤層が形成されていない光学機能性フィルム(以下、これを「原反フィルム」と呼ぶ)の片面または両面に、「耐久性」と「リワーク性」とが共に優れる本発明の粘着剤組成物からなる膜(粘着剤層)を積層してなるものである。
このため、本発明の粘着層付フィルムは、高温下や高温高湿下においても、液晶セルを構成するガラス基板等から剥れることなく、粘着剤層に発泡が生じることのない特性(耐久性)と、長期間時間が経過しても容易に剥離でき、また、剥離後において基板などに残留物が生じない特性(リワーク性)とを併せ持つものになる。
また、本発明の粘着剤組成物からなる膜の原反フィルムに対する密着性を向上させるために、原反フィルムの表面には、コロナ処理などの表面処理を施してもよい。
原反フィルムの厚さは、特に制限はなく、用途や目的に応じて適宜な厚さとすればよいが、例えば、5〜300μm程度とすることができる。
また、本発明の粘着層付フィルムは、まず、シリコーン樹脂等の剥離剤を表面にコートしたポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)などの保護フィルムに、本発明の粘着剤組成物を塗工し、これを乾燥して粘着剤層を形成した後に、粘着剤層上に原反フィルムを貼り合わせて得ることもできる。
上記のいずれの場合も、粘着剤組成物の塗布量は、乾燥後の粘着剤層(膜)の厚さが、10〜50μmとなる程度であることが好ましい。上記粘着剤層の厚さを上記範囲内とすることにより、光学機能性フィルムとして好適な、より耐久性とリワーク性のバランスがとれた粘着層付フィルムとなる。
また、本発明の粘着層付フィルムは、ガラス基板上に貼着された光学機能性フィルムの上にさらに積層して貼着することもできる。
なお、実施例で使用した装置は以下のとおりである。
赤外分光法(FTIR):Thermo sientific製NICOLET6700
29Si−NMR:Bruker製AVANCE400M
GPC:東ソー製HLC−8220GPC
[合成例1−1]共重合体溶液−1の調製
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートおよび温度計を備えた1Lセパラブルフラスコに、窒素ガスを導入し、装置内の空気を窒素ガスに置換した。次に、フラスコ内に、n−ブチルアクリレート(BA)70.0g、メチルアクリレート(MA)30.0g、アクリル酸(AA)0.3g、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)1.7g、アゾビスイソブチロニトリル0.1g、酢酸エチル100gを仕込み、撹拌しながら70℃で10時間反応させてアクリル系共重合体溶液−1を得た。GPCによる共重合体の重量平均分子量は1,500,000であった。
アクリル酸(AA)を使用せず、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)を2.0g用い、かつ、アクリル酸(AA)を使用しなかった以外は、合成例1と同様にして共重合体溶液−2を得た。GPCによる共重合体の重量平均分子量は1,500,000であった。
[合成例2−1]
撹拌機、温度計、およびジムロート冷却管を備えた1リットルの3つ口フラスコに、下記式[18]に示されるオルガノハイドロジェンシロキサン100g(0.192mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン56.7g(0.383mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
まず、次の方法により、反応前後におけるサンプル1g中の≡SiH含有量をそれぞれ測定した。
反応前後のサンプル1gへ、それぞれブタノール10gを加え、さらに、撹拌しながら、20質量%NaOH水溶液を20g加えた。この時に発生する水素ガス(≡SiH+H2O→≡SiOH+H2↑)の量から、≡SiHの含有量をそれぞれ算出した。
次に、下式により、サンプル1g中において、実際に反応したビニルトリメトキシシランの量を算出した。その結果を表1に示す。
反応量(mol)=[反応前の≡SiH含有量(mol)]−[反応後の≡SiH含有量(mol)]
[反応率=1.40×10-3(mol)/1.41×10-3(mol)×100 =99.3(%)]
以上のことから、ヒドロシリル化反応により、原料として仕込んだビニルトリメトキシシランの99%以上が、メチルハイドロジェンシロキサンと反応したことが確認された。
ここで、アリル無水コハク酸の反応率を測定した。まず、上記と同様の方法により、反応前後におけるサンプル1g中の≡SiH含有量を測定し、実際に反応したアリル無水コハク酸の量を算出した。その結果を表2に示す。
反応前のサンプル1g中には、原料として仕込んだアリル無水コハク酸が2.17×10-3mol存在する。先に求めた反応量と、原料として仕込んだ量とから、下記のようにしてアリル無水コハク酸の反応率を計算すると、87.6%となる。
[1.90×10-3(mol)/2.17×10-3(mol)×100 =87.6(%)]
原料として仕込んだアリル無水コハク酸の約88%が、メチルハイドロジェンシロキサンと反応し、残り約12%が余剰分として残留した。
ここで、生成物−1に関し、THF溶媒下でのGPC測定を行った。その結果、保持時間21〜32分の位置にブロードな生成物ピークを確認した。保持時間36〜37分の付近に原料アリル無水コハク酸のピークが存在しないことから、アリル無水コハク酸の余剰分は、最後の減圧加熱でほぼ完全に除去されたと考えられる。
ここで、メチルハイドロジェンシロキサン、ビニルトリメトキシシラン、アリル無水コハク酸の各原料仕込み量、および上記反応率の測定結果より、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対し、反応して導入されたトリメトキシシリル基、無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
合成例2−1と同様にして、下記式[19]で示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.0371mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン55.0g(0.371mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
最後に、合成例2−1と同様にして、残留した余剰のアリル無水コハク酸を除去するための操作を行い、得られた液体のろ過精製を行い、178gの生成物−2を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
合成例2−1と同様にして、上記式[19]で示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.0371mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン55.0g(0.371mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
続いて、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、3−(パーフルオロヘキシル)−1−プロペンを反応させるための操作を行った。上記で得られた反応液の温度を100℃まで昇温し、3−(パーフルオロヘキシル)−1−プロペン26.7g(0.0742mol)を滴下添加した後、さらに5時間の熟成を行った。
最後に、合成例2−1と同様にして、残留した余剰のアリル無水コハク酸を除去するための操作を行い、得られた液体のろ過精製を行い、199gの生成物−3を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、パーフルオロヘキシル基、無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
合成例2−1と同様にして、上記式[18]に示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.192mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン56.9g(0.384mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
続いて、メチルハイドロジェンシロキサン中に残留する≡Si−H基の一部へ、アリルポリエーテルを反応させるための操作を行った。反応液を80℃に維持した状態で、撹拌下、CH2=CH−CH2−O(CH2CH2O)8CH3で示されるアリルポリエーテル81.4g(0.192mol)を滴下添加した後、3時間の熟成を行った。
次に、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリル無水コハク酸を反応させるための操作を行った。反応液の温度を110℃まで昇温し、撹拌下、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを添加し、さらにアリル無水コハク酸121g(0.864mol)を滴下添加した後、115℃で10時間の熟成を行った。
最後に、残留した余剰のアリル無水コハク酸を除去するため、合成例2−1と同様にして、10mmHgまで減圧した後、窒素ガスバブリング下、120℃で20時間加熱を行った。減圧加熱を終了後、温度を室温まで冷却し、圧力を常圧に復圧した後、得られた液体のろ過精製を行い、271gの生成物−4を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、ポリエーテル基、無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
合成例2−1と同様にして、上記式[19]に示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.0371mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン16.5g(0.111mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
続いて、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリルポリエーテルを反応させるための操作を行った。反応液を80℃に維持した状態で、撹拌下、CH2=CH−CH2−O(CH2CH2CH2O)12C4H9で示されるアリルポリエーテルを271g(0.335mol)滴下添加した後、3時間の熟成を行った。
次に、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリル無水コハク酸を反応させるための操作を行った。上記に得られた反応液へ、撹拌下、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを添加し、温度を110℃まで昇温した。次に、アリル無水コハク酸62.3g(0.445mol)を滴下添加した後、115℃で10時間の熟成を行った。
最後に、合成例2−4と同様にして、残留した余剰のアリル無水コハク酸を除去するための操作を行い、得られた液体のろ過精製を行い、367gの生成物−5を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、ポリエーテル基、無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
合成例2−1と同様にして、上記式[19]で示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.0371mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン16.5g(0.111mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
続いて、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリルポリエーテルを反応させるための操作を行った。反応液を80℃に維持した状態で、撹拌下、CH2=CH−CH2−O(CH2CH2CH2O)12C4H9で示されるアリルポリエーテルを420g(0.519mol)滴下添加した後、3時間の熟成を行った。
次に、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリル無水コハク酸を反応させるための操作を行った。上記に得られた反応液へ、撹拌下、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを添加し、温度を110℃まで昇温した。次に、アリル無水コハク酸23.4g(0.167mol)を滴下添加した後、115℃で10時間の熟成を行った。
最後に、合成例2−4と同様にして、残留した余剰のアリル無水コハク酸を除去するための操作を行い、得られた液体のろ過精製を行い、475gの生成物−6を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、ポリエーテル基、無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
合成例2−1と同様にして、上記式[19]で示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.0371mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン55.0g(0.371mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
続いて、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリルポリエーテルを反応させるための操作を行った。反応液を80℃に維持した状態で、撹拌下、CH2=CH−CH2−O(CH2CH2CH2O)12C4H9で示されるアリルポリエーテルを60.1g(0.0742mol)滴下添加した後、3時間の熟成を行った。
次に、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、3−(パーフルオロヘキシル)−1−プロペンを反応させるための操作を行った。上記で得られた反応液へ、撹拌下、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを添加し、温度を100℃まで昇温した。次に、3−(パーフルオロヘキシル)−1−プロペン26.7g(0.0741mol)を滴下添加した後、5時間の熟成を行った。
さらに、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリル無水コハク酸を反応させるための操作を行った。上記で得られた反応液へ、撹拌下、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを添加し、温度を110℃まで昇温した。次に、アリル無水コハク酸46.8g(0.334mol)を滴下添加した後、115℃で10時間の熟成を行った。
最後に、合成例2−4と同様にして、残留した余剰のアリル無水コハク酸を除去するための操作を行い、得られた液体のろ過精製を行い、230gの生成物−7を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、ポリエーテル基、パーフルオロヘキシル基および無水コハク酸基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量および酸無水物基当量を表3に示す。
撹拌機、温度計およびジムロート冷却管を備えた1リットルの3つ口フラスコに、上記式[19]で示されるメチルハイドロジェンシロキサン100g(0.0371mol)と、トルエン114gを仕込んだ後、ビニルシロキサン配位Ptのトルエン溶液(Pt濃度:0.5質量%)1.00gを撹拌しながら添加した。次に、80℃まで昇温し、ビニルトリメトキシシラン55.0g(0.371mol)を滴下添加した後、2時間の熟成を行った。
続いて、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリルポリエーテルを反応させるための操作を行った。反応液を80℃に維持した状態で、撹拌下、CH2=CH−CH2−O(CH2CH2CH2O)12C4H9で示されるアリルポリエーテルを60.1g(0.0742mol)滴下添加した後、3時間の熟成を行った。
次に、メチルハイドロジェンシロキサン中に含有する残りの≡Si−H基へ、アリルグリシジルエーテルを反応させるための操作を行った。上記に得られた反応液へ、アリルグリシジルエーテル50.7g(0.445mol)を滴下添加した後、10時間の熟成を行った。
最後に、残留した余剰のアリルグリシジルエーテルを除去するため、合成例2−1と同様にして、10mmHgまで減圧した後、窒素ガスバブリング下、120℃で5時間加熱を行った。減圧加熱を終了後、温度を室温まで冷却し、圧力を常圧に復圧した後、得られた液体のろ過精製を行い、219gの生成物−8を得た。
ここで、合成例2−1と同様にして、メチルハイドロジェンシロキサン1molに対して、反応導入されたトリメトキシシリル基、ポリエーテル基、エポキシ基の数(平均値)を算出した。各官能基導入量およびエポキシ当量を表4に示す。
[実施例および比較例]
合成例1−1および1−2で得られた(A)アクリル酸エステルを含む共重合体溶液の固形分100質量部に対して、下表5,6に記載の各成分を配合して、実施例1−1〜1−7、2−1〜2−7、および比較例1−1〜1−4、2−1〜2−4の各粘着剤組成物を調製した。
X−24−1056:信越化学工業(株)製、エポキシ系アルコキシオリゴマー
X−41−1810:信越化学工業(株)製、メチルメルカプト系アルコキシオリゴマー
X−12−641:信越化学工業(株)製、ポリエーテル変性シラン
粘着剤がコーティングされた偏光板を90mm×170mmの大きさに裁断し、PETフィルムを剥離して、ガラス基板に貼り合わせた後、50℃、0.5MPaで20分間保持して接着させ、試験用の試料を作製した。25℃、60%RHで1時間放置後、更に70℃で20時間エージングし、25℃まで放冷した。
次に、偏光板をガラスから剥離して、偏光板やガラス板を破壊せず、かつ粘着材をガラス表面に残さずに剥離できるか否かを確認し、下記基準に基づいて評価した。結果を表8,9に示す。
◎:容易に剥離可能(軽剥離)
○:剥離可能(中剥離)
△:剥離は若干困難、粘着剤がガラス表面に残存(重剥離)
×:剥離不能、ガラスまたは偏光板が破損(重剥離)
粘着剤がコーティングされた偏光板を90mm×170mmの大きさに裁断し、PETフィルムを剥離して、ガラス基板に貼り合わせた後、50℃、0.5MPaで20分間オートクレーブ処理を行い、偏光板をガラスに密着させた。次に、80℃(DRY)の雰囲気下と、60℃/90%RHの雰囲気下で、それぞれ1000時間放置した後、気泡の生成や剥離の有無を確認し、下記基準に基づいて評価した。結果を表8,9に示す。なお、試験片の状態を評価する前に、室温(23℃/60%RH)で24時間静置した。
◎:剥がれ等の外観上の変化が全くなし。
○:僅かながら剥がれがあるが、実用上問題なし。
×:著しい剥がれがあり、実用上問題あり。
Claims (10)
- (メタ)アクリル酸エステルモノマーを含む重合性不飽和モノマーの共重合体と、下記式[1a]で表される、分子内に加水分解性シリル基および酸無水物基をそれぞれ少なくとも1個有するオルガノシロキサン並びにその加水分解物の少なくとも一方と、を含むことを特徴とする粘着剤組成物。
- (メタ)アクリル酸エステルモノマーを含む重合性不飽和モノマーの共重合体と、下記式[1b]で表される、分子内に加水分解性シリル基、酸無水物基およびポリエーテル基をそれぞれ少なくとも1個有するオルガノシロキサン並びにその加水分解物の少なくとも一方と、を含むことを特徴とする粘着剤組成物。
- 前記Xが、下記式[2]で表される酸無水物基を有する一価炭化水素基であり、前記Yが、下記式[3]で表されるポリエーテル基を有する一価炭化水素基であり、前記Zが、下記式[5]で表される加水分解性シリル基を有する一価炭化水素基である請求項1または2記載の粘着剤組成物。
- 前記R1の少なくとも1つが、パーフルオロアルキル基を有する一価炭化水素基である請求項1〜3のいずれか1項記載の粘着剤組成物。
- 前記オルガノシロキサンおよびその加水分解物の酸無水物基当量が、5,000g/mol以下である請求項1〜4のいずれか1項記載の粘着剤組成物。
- 前記共重合体が、カルボキシ基含有モノマー由来の構造単位およびヒドロキシ基含有モノマー由来の構造単位の少なくとも一方を含有する請求項1〜5のいずれか1項記載の粘着剤組成物。
- 前記共重合体100質量部に対して、前記オルガノシロキサンおよびその加水分解物の少なくとも一方の配合量が0.001〜5質量部である請求項1〜6のいずれか1項記載の粘着剤組成物。
- 前記共重合体100質量部に対して、架橋剤を0.01〜40質量部含む請求項1〜7のいずれか1項記載の粘着剤組成物。
- 前記架橋剤が、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属系架橋剤、アジリジン系架橋剤および過酸化物系架橋剤から選ばれる少なくとも1種である請求項8記載の粘着剤組成物。
- フィルムと、このフィルムの少なくとも一方の面に、請求項1〜9のいずれか1項記載の粘着剤組成物を用いてなる層と、を有することを特徴とする粘着層付フィルム。
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