JP2021042335A - 粘着剤組成物、粘着剤及び粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(TgA)が−100℃以上0℃未満で、アクリル系樹脂(B)のガラス転移温度(TgB)が0℃以上250℃以下であり、
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)におけるアルキル基の平均炭素数(α)と(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)におけるアルキル基の平均炭素数(β)の差が1〜5であり、
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)におけるアルキル基の平均炭素数(β)が1超である粘着剤組成物に関するものである。
更に、本発明は、前記粘着性組成物が架橋剤により架橋された粘着剤、かかる粘着剤から粘着剤層を有する粘着シートも提供するものである。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とはアクリルあるいはメタクリルを、「(メタ)アクリロイル」とはアクリロイルあるいはメタクリロイルを、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートあるいはメタクリレートをそれぞれ意味するものである。
また、アクリル系樹脂とは、少なくとも1種の(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む重合成分を重合して得られる樹脂である。
なお、本発明において、「シート」とは、特に「フィルム」、「テープ」と区別するものではなく、これらも含めた意味として記載するものである。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)を含む重合成分、好ましくは更に官能基含有モノマー(a2)を含む重合成分、必要に応じて更に、その他の共重合性モノマー(a3)を含む重合成分を重合させて得られるものである。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)は後記の官能基含有モノマー(a2)を除くものである。
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)の中でも、共重合性、粘着物性、取り扱いやすさおよび原料入手のしやすさの点で、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。
ここで、アクリル系樹脂(A)を構成するモノマーをホモポリマーとした際のガラス転移温度は、通常、示差走査熱量計(DSC)により測定されるものであり、JIS K7121−1987や、JIS K 6240に準拠した方法で測定することができる。
本発明で用いられるアクリル系樹脂(B)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)、必要に応じて、官能基含有モノマー(b2)、その他の共重合性モノマー(b3)を含む重合成分を重合させて得られるものである。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)は官能基含有モノマー(b2)を除くものである。
本発明において、(メタ)アクリル系樹脂(B)の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)におけるアルキル基の平均炭素数(β)が1超であることがアクリル系樹脂(A)との相溶性の点で重要であり、より好ましくは1.1〜8、特に好ましくは1.5〜4である。平均炭素数(β)が小さすぎるとアクリル樹脂(A)との相溶性が低下する傾向がある。なお、大きすぎると粘着剤としたときの凝集力が低下する傾向がある。
ここで、アクリル系樹脂(B)を構成するモノマーをホモポリマーとした際のガラス転移温度は、通常、示差走査熱量計(DSC)により測定されるものであり、JIS K7121−1987や、JIS K 6240に準拠した方法で測定することができる。
上記架橋剤(C)としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、アミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤が挙げられるが、これらの中でも基材との接着性を向上させる点やアクリル系樹脂中の官能基との反応性に優れる点で、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、とりわけイソシアネート系架橋剤を用いることが好ましい。
粘着付与剤としては、例えば、(重合)ロジン系、(不均化)ロジン系、(水添)ロジン系、(重合)ロジンエステル系、テルペン系、テルペンフェノール系、クマロン系、クマロンインデン系、スチレン樹脂系、キシレン樹脂系、フェノール樹脂系、石油樹脂系等が挙げられる。
尚、例中「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
また、下記実施例中におけるアクリル系樹脂の重量平均分子量、分散度、粘着剤層のゲル分率は、前述の方法に従って測定した。
アクリル系樹脂のガラス転移温度についてはFoxの式を用いて算出し、アクリル系樹脂を構成するモノマーのホモポリマーとした際のガラス転移温度は通常DSCにより測定されてなる文献値及びカタログ記載値を用いた。
<アクリル樹脂(A)の調製>(表1参照)
〔アクリル系樹脂(A−1)〕
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、 酢酸エチル58.58部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.0476部を仕込み、内温を沸点まで上昇させて、そこにn−ブチルアクリレート(BA)92.5部、アクリル酸(AAc)1.5部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)1部、酢酸ビニル(VAc)5部の混合モノマーを2時間滴下させた。滴下終了から1時間反応した後AIBNを0.91%含む酢酸エチル溶液を2.813部滴下し、還流温度で2時間反応した。その後、さらにAIBNを0.91%含む酢酸エチル溶液を2.813部滴下し、還流温度で2時間反応した後、酢酸エチルにて希釈してアクリル系樹脂(A−1)(重量平均分子量84.4万、分散度5.39、ガラス転移温度−50.7℃)溶液(固形分50%、粘度38000mPa・s/25℃)を得た。
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに酢酸エチル42.184部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.0796部を仕込み、内温を沸点まで上昇させて、そこにn−ブチルアクリレート(BA)46部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)46部、アクリル酸(AAc)2.9部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)0.1部、酢酸ビニル(VAc)5部の混合モノマーを2時間滴下し反応させた。滴下終了から1時間反応した後AIBNを0.479%含むトルエン溶液を13.674部滴下し、還流温度で2時間反応した。その後、さらにAIBNを0.479%含むトルエン溶液を13.674部滴下し、還流温度で2時間反応した後、トルエンにて希釈してアクリル系樹脂(A−2)(重量平均分子量62.6万、分散度4.97、ガラス転移温度−57.1℃)溶液(固形分40%、粘度3800mPa・s/25℃)を得た。
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに酢酸エチル30.314部、アセトン8.771部を仕込み、内温を沸点まで上昇させて、そこに2エチルヘキシルアクリレート(2EHA)93.8部、アクリル酸(AAc)3部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)0.2部、酢酸ビニル(VAc)3部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.03部と酢酸エチル2.186部の混合溶液を2時間滴下し反応させた。滴下終了から1時間反応した後AIBNを0.333%含む酢酸エチル溶液を9.03部滴下し、還流温度で2時間反応した。その後、さらにAIBNを0.667%含む酢酸エチル溶液を6.04部滴下し、還流温度で2時間反応した後、酢酸エチルにて希釈してアクリル系樹脂(A−3)(重量平均分子量98.0万、分散度4.71、ガラス転移温度−64.9℃)溶液(固形分47%、粘度20000mPa・s/25℃)を得た。
〔アクリル系樹脂(B−1)〕
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、酢酸エチル42.857部、メチルエチルケトン57.143部、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.286部を仕込み、内温を沸点まで上昇させて、そこにエチルメタクリレート(EMA)100部とAIBNを28.57%含む酢酸エチル溶液3.14部のモノマー溶液を2時間滴下し反応させた。滴下終了から1時間反応した後AIBNを14.286%含む酢酸エチル溶液を5.857部滴下し、還流温度で2.5時間反応した後、酢酸エチルにて希釈してアクリル系樹脂(B−1)(重量平均分子量4万、分散度2.07、ガラス転移温度65℃)溶液(固形分28%、粘度29.3mPa・s/25℃)を得た。
上記アクリル系樹脂(B−1)において、表2に示すモノマー組成とした以外は同様に行い、アクリル系樹脂を得た。
・C−1:東ソー株式会社製、商品名「コロネートL55E」
上記のアクリル系樹脂(A)、アクリル系樹脂(B)及び架橋剤(C)を表3に示す組成となるように配合し、粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物を用いて、以下の通り粘着シートを作製した。
離型ポリエチレンテレフタレート(PET)シート(三井東セロ株式会社製:商品名「SP−PET38−01」)に、アプリケータを用いて乾燥後の膜厚が25μmに塗布し80℃で4分間乾燥させた。その後、形成された粘着剤層側を離型処理していないPETシート(膜厚38μm;東レ株式会社製:商品名「ルミラー38T60」)と貼り合せ、ついで40℃で4日間エージングして粘着シートを得た。
得られた粘着シートについて、以下の評価を行った。なお、離型PETシートは各種測定試験を実施する際に引き剥がした。
上記粘着シートを幅25mm×長さ100mmに裁断し、離型PETシートを剥離して、粘着剤層側を被着体(JIS Z−0237の「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準じ研磨したSUS304)に23℃、相対湿度50%の雰囲気下で2kgゴムローラーを2往復して加圧貼付し、同雰囲気下で30分静置した後、引張試験機(島津オートグラフAG−X)を用いて、剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/25mm)を測定した。
上記粘着シートを幅25mm×長さ100mmに裁断し、離型PETシートを剥離して、粘着剤層側を被着体(JIS Z−0237の「粘着テープ・粘着シート試験方法」に準じ研磨したSUS304)に23℃、相対湿度50%の雰囲気下で2kgゴムローラーを2往復して加圧貼付し、60℃雰囲気下で3時間静置した後、5℃の雰囲気下で3時間静置し、その後、引張試験機(島津オートグラフAG−X)を用いて、5℃の雰囲気下で剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/25mm)を測定した。
上記の、初期粘着力と低温経時後の粘着力から下式より上昇率を算出した。
粘着力の上昇率(%)=(低温経時後の粘着力/初期粘着力)×100
Claims (10)
- (メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)を含む重合成分が重合されたアクリル系樹脂(A)及び(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)を含む重合成分が重合されたアクリル系樹脂(B)を含有する粘着剤組成物であって、
アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(TgA)が−100℃以上0℃未満で、アクリル系樹脂(B)のガラス転移温度(TgB)が0℃以上250℃以下であり、
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)におけるアルキル基の平均炭素数(α)と(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)におけるアルキル基の平均炭素数(β)の差が1〜5であり、
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)におけるアルキル基の平均炭素数(β)が1超である
ことを特徴とする粘着剤組成物。 - アクリル系樹脂(A)の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)におけるアルキル基の平均炭素数(α)が2〜12であることを特徴とする請求項1記載の粘着剤組成物。
- アクリル系樹脂(B)の(メタ)アクリル酸アルキルエステル(b1)におけるアルキル基の平均炭素数(β)が1.1〜8であることを特徴とする請求項1または2記載の粘着剤組成物。
- アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(TgA)とアクリル系樹脂(B)のガラス転移温度(TgB)との差が50〜300℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が30万〜200万であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- アクリル系樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)が1万〜30万であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- アクリル系樹脂(A)100重量部に対して、アクリル系樹脂(B)が2〜60重量部含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 更に、架橋剤(C)を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着剤組成物が、架橋剤(D)により架橋されてなることを特徴とする粘着剤。
- 請求項9記載の粘着剤からなる粘着剤層を有することを特徴とする粘着シート。
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