JP7506831B2 - 粘着剤組成物及び粘着フィルム - Google Patents
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Description
(1)粘着性、すなわち粘着力及び保持力に優れる。
(2)塗工性に優れる。
(3)曲面での粘着性に優れる。
(4)耐腐食性に優れる。
(5)耐熱性に優れる。
本実施形態における共重合体(A)は、2-エチルヘキシルアクリレート(a1)(以下、(a1)成分ともいう)と、(a1)成分以外の炭素数が4~10である分岐アルキル基を有する分岐アルキル(メタ)アクリレート(a2)(以下、(a2)成分ともいう)、炭素数が1~4である直鎖アルキルを有する直鎖アルキル(メタ)アクリレート(a3)(以下、(a3)成分ともいう)及び窒素原子含有モノマー(a4)(以下、(a4)成分ともいう)からなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体と、を構成単量体として含む。構成単量体とは、重合することで共重合体(A)を構成する単量体である。すなわち、共重合体(A)は(a1)成分と、(a2)成分、(a3)成分及び(a4)成分からなる群から選択される少なくとも一種の単量体とを含む構成単量体の重合体である。換言すると、共重合体(A)は、(a1)成分の残基と、(a2)成分の残基、(a3)成分の残基及び(a4)成分の残基よりなる群から選択される少なくとも一種とを、構成単位として含む。
本実施形態における(a1)成分は、2-エチルヘキシルアクリレートのみである。
本実施形態における(a2)成分は、例えば、2-エチルヘキシルメタアクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート及びイソデシル(メタ)アクリレートよりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
本実施形態における(a3)成分は、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピルメチル(メタ)アクリレート及びn-ブチル(メタ)アクリレートよりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
本実施形態における(a4)成分は、例えば、(メタ)アクリルアミド(a41)(以下、(a41)成分ともいう)、炭素数が1~3であるアルキル基を有するN-アルキル(メタ)アクリルアミド(a42)(以下、(a42)成分ともいう)、各々の炭素数が1~3である二つのアルキル基を有するN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(a43)(以下、(a43)成分ともいう)、ビニル基を有する窒素含有複素環化合物であるN-ビニルモノマー(a44)(以下、(a44)成分ともいう)、及びN-(メタ)アクリロイルモノマー(a45)(以下、(a45)成分ともいう)よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
-装置:「HLC-8120GPC」[東ソー株式会社製]。
-カラム:「Guardcolumn HXL-H」(1本)及び「TSKgel GMHXL」(2本)[いずれも東ソー株式会社製]。
-試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液。
-溶液注入量:100μl。
-流量:1ml/分。
-測定温度:40℃。
-検出装置:屈折率検出器。
-基準物質:標準ポリスチレン。
-治具:φ8mmパラレルプレート。
-試料厚さ:1mm。
-歪み:1%。
-周波数:1Hz。
-昇温速度:5℃/min。
-温度範囲:-50℃から180℃まで。
本実施形態の粘着剤用主剤(B)は、共重合体(A)を含有する。粘着剤用主剤(B)は、後述の粘着剤組成物(X)用の主剤として好適である。
本実施形態における多官能(メタ)アクリルモノマー(C)(以下、(C)成分ともいう)は、分子中に複数の(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。(メタ)アクリロイル基とは、アクリロイル基とメタクリロイル基とのうち一方又は両方のことである。(C)成分は、例えば2官能(メタ)アクリルモノマー(C1)、3官能(メタ)アクリルモノマー(C2)、4官能(メタ)アクリルモノマー(C3)、及び5官能以上(メタ)アクリルモノマー(C4)等よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
炭素数が2~20でありかつ2つ以上の水酸基を有する化合物1モルの、(メタ)アクリル酸2モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C11);
炭素数が2~20でありかつ2つ以上の水酸基を有する化合物のアルキレンオキサイド付加物1モルの、(メタ)アクリル酸2モルとの反応によるエステル化物の構造を有する化合物(C12);及び
炭素数が2~20でありかつ2つ以上の水酸基を有する化合物のラクトン付加物1モルの、(メタ)アクリル酸2モルとの反応によるエステル化物の構造を有する化合物(C13)等よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
炭素数が2~20でありかつ3つ以上の水酸基を有する化合物1モルの、(メタ)アクリル酸3モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C21);
炭素数が2~20でありかつ3つ以上の水酸基を有する化合物のアルキレンオキサイド付加物1モルの、(メタ)アクリル酸3モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C22);及び
炭素数が2~20でありかつ3つ以上の水酸基を有する化合物のラクトン付加物1モルの、(メタ)アクリル酸3モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C23)等よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
炭素数が2~20でありかつ4つ以上の水酸基を有する化合物1モルの、(メタ)アクリル酸4モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C31);
炭素数が2~20でありかつ4つ以上の水酸基を有する化合物のアルキレンオキサイド付加物1モルの、(メタ)アクリル酸4モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C32);及び
炭素数が2~20でありかつ4つ以上の水酸基を有する化合物のラクトン付加物1モルの、(メタ)アクリル酸4モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C33)等よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
炭素数が2~20でありかつ5つ以上の水酸基を有する化合物1モルの、(メタ)アクリル酸5モル以上とのエステル化物の構造を有する化合物(C41);
炭素数が2~20でありかつ5つ以上の水酸基を有する化合物のアルキレンオキサイド付加物1モルの、(メタ)アクリル酸5モル以上とのエステル化物の構造を有する化合物(C42);及び
炭素数が2~20でありかつ5つ以上の水酸基を有する化合物のラクトン付加物1モルの、(メタ)アクリル酸5モル以上とのエステル化物の構造を有する化合物(C43)等よりなる群から選択される少なくとも一種を含有する。
-装置:「Waters Alliance 2695」[Waters社製]。
-カラム:「Guardcolumn Super H-L」(1本)及び「TSKgel SuperH2000(1本)」[いずれも東ソー株式会社製]。
-試料溶液:0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液。
-溶液注入量:10μl。
-流量:0.6ml/分。
-測定温度:40℃。
-検出装置:屈折率検出器。
-基準物質:標準ポリエチレングリコール。
本実施形態の粘着剤組成物(X)は、粘着剤用主剤(B)と、(C)成分とを含有する。
本実施形態の粘着フィルムは、粘着剤組成物(X)の硬化物からなる硬化層を有する。硬化層の厚みは、好ましくは10μm以上200μm以下、更に好ましくは20μm以上100μm以下である。粘着フィルムは、例えば硬化層のみからなる。また粘着フィルムは、フィルム状の基材と、この基材に重なる硬化層とを備えてもよい。
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロート及び窒素ガス導入管を備えた反応容器に、溶剤としての酢酸エチル100重量部を仕込み78℃に昇温した。
モノマー配合液、開始剤溶液1及び開始剤溶液2の組成を、表1から表3に示すとおりに変更し、それ以外は、実施例1と同様にして、共重合体(A-2)から(A-22)をそれぞれ含有する粘着剤用主剤(B-2)から(B-22)を得た。共重合体(A-2)から(A-22)の各々の重量平均分子量、ガラス転移温度、カルボキシ基濃度、水酸基濃度、及び3級炭素濃度を、表1から表3に示す。
表4から表6の「配合組成」に示す配合成分を、ヘンシェルミキサーで3分間ブレンドした後、ベント付き2軸押出機にて、150℃、100rpm、滞留時間3分の条件で溶融混練して、粘着剤組成物(X-1)から(X-28)を得た。
粘着剤組成物(X-1)から(X-28)の各々を150℃で溶融し、23℃の環境温度下で、厚さ25μmのポリエステルフィルム[東レ株式会社製、品名ルミラー タイプT、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム]の表面上にスロットコーターを用いて塗布量30g/m2にて塗工して塗膜を作製した。この塗膜にUV照射装置[ウシオ電機株式会社製、型番UVC-02516S1AA01]を用い、光源としてメタルハライドランプを使用して、積算光量1000mJ/cm2の条件で紫外線を照射することで、塗膜を硬化させ、厚さ30μmの硬化層を作製した。これにより、ポリエステルフィルムと、これに重なる硬化層とを備える粘着フィルム(Yα)を得た。
粘着剤組成物(X-1)から(X-28)の各々を150℃で溶融し、23℃の環境温度下で、厚さ150μmのポリエステルフィルム[東レ株式会社製、品名ルミラー タイプT、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム]の表面上にスロットコーターを用いて塗布量30g/m2にて塗工して塗膜を作製した。この塗膜にUV照射装置[ウシオ電機株式会社製、型番UVC-02516S1AA01]を用い、光源としてメタルハライドランプを使用して、積算光量1000mJ/cm2の条件で紫外線を照射することで、塗膜を硬化させ、厚さ30μmの硬化層を作製した。これにより、ポリエステルフィルムと、これに重なる硬化層とを備える粘着フィルム(Yβ)を得た。
粘着フィルム(Yα)の硬化層の表面の外観を、目視で観察し、以下の評価基準で評価した。
AA:塗りムラが全くない。
A:塗りムラがわずかにある。
B:部分的に塗りムラがある。
C:全体的に塗りムラがある。
粘着フィルム(Yα)から、平面視寸法100mm×25mmの粘着フィルム試験片を切り出した。また、片面にITO(酸化インジウムスズ)膜が重ねられている厚み0.18mmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。25℃の雰囲気下で、JIS Z0237-2009に規定される「粘着テープ、粘着シート試験方法」に基づき、粘着フィルム試験片とポリエチレンテレフタレートフィルムとを、硬化層とITO膜とが接触するように重ねた。続いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上にローラで2kgの荷重をかけながら、このローラをポリエチレンテレフタレートフィルムの上で1往復移動させた。これにより、粘着フィルム試験片とポリエチレンテレフタレートフィルムとを貼り合わせて積層フィルムを得た。
AA:15N/25mmより大きい。
A:10N/25mmより大きく、15N/25mm以下。
B:5N/25mmより大きく、10N/25mm以下。
C:5N/25mm以下。
粘着フィルム(Yα)から、平面視寸法100mm×12mmの粘着フィルム試験片を切り出した。また、平面視寸法100mm×100mmのステンレス鋼板を用意した。粘着フィルム(Yα)とステンレス鋼板とを、硬化層とステンレス鋼板とが接触し、かつ接触面積が平面視12mm×12mmとなるように、重ねた。続いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上にローラで2kgの荷重をかけながら、このローラをポリエチレンテレフタレートフィルムの上で1往復移動させた。これにより、粘着フィルム(Yα)とステンレス鋼板とを貼り合わせて積層体を得た。この積層体を、40℃の雰囲気下に30分間静置した。
AA:0.5mm以下。
A:0.5mmを超えて、1.0mm以下。
B:1.0mmを超えて、2.0mm以下。
C:2.0mmを超える。
粘着フィルム(Yβ)から、平面視寸法40mm×40mmの粘着フィルム試験片を切り出した。5個の粘着フィルム試験片を用意し、外径30mmの5個のガラス製管にそれぞれ巻きつけるように貼り付けた。
AA:0.5mm以下。
A:0.5mmを超えて、1.0mm以下。
B:1.0mmを超えて、2.0mm以下。
C:2.0mmを超える。
粘着フィルム(Yα)から、平面視寸法100mm×25mmの粘着フィルム試験片を切り出した。また、片面にITO(酸化インジウムスズ)膜が重ねられている厚み0.18mmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。25℃の雰囲気下で、JIS Z0237-2009「粘着テープ、粘着シート試験方法」に基づき、粘着フィルム試験片とポリエチレンテレフタレートフィルムとを、硬化層とITO膜とが接触するように重ねた。続いて、ポリエチレンテレフタレートフィルムの上にローラで2Kgの荷重をかけながら、このローラをポリエチレンテレフタレートフィルムの上で1往復移動させた。これにより、粘着フィルム試験片とポリエチレンテレフタレートフィルムとを貼り合わせて積層フィルムを得た。
<評価基準>
AA:変化率5%未満。
A:変化率5%以上、10%未満。
B:変化率10%以上、20%未満。
C:変化率20%以上。
粘着剤組成物(X-1)から(X-28)を調製するために用いた共重合体(すなわち共重合体(A-1)から(A-22))の各々を、150℃、ゲージ圧-100kPaの減圧条件下で7時間静置する耐熱性試験を実施した後、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより重量平均分子量を測定した。この耐熱性試験後の重量平均分子量の、耐熱性試験前の重量平均分子量(表1から表3に示す重量平均分子量)からの変化率を下記式により算出し、以下の基準で評価した。
<評価基準>
AA:変化率が100%以上105%未満。
A:変化率が105%以上110%未満。
B:変化率が110%以上120%未満。
C:変化率が120%以上。
-多官能(メタ)アクリレート(C-1):品名ネオマーTA-505、三洋化成工業株式会社製、トリメチロールプロパンのPO(プロピレンオキサイド)付加物のトリアクリレート、数平均分子量460。
-多官能(メタ)アクリレート(C-2):品名ネオマーDA-600、三洋化成工業株式会社製、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、数平均分子量540。
-多官能(メタ)アクリレート(C-3):品名ネオマーTA-401、三洋化成工業株式会社製、トリメチロールプロパンのEO付加物のトリアクリレート、数平均分子量405。
-多官能(メタ)アクリレート(C-4):大阪有機化学工業株式会社製、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、数平均分子量226。
-開始剤(D-1):品名SB-PI 712、三洋貿易株式会社製、4-メチルベンゾフェノン。
Claims (4)
- 共重合体(A)のみからなる粘着剤用主剤(B)と、多官能(メタ)アクリレート(C)とを含有する粘着剤組成物であり、
前記共重合体(A)が、
2-エチルヘキシルアクリレート(a1)と、炭素数が1~4である直鎖アルキル基を有する直鎖アルキル(メタ)アクリレート(a3)と、窒素原子含有モノマー(a4)と、任意に前記2-エチルヘキシルアクリレート(a1)以外の炭素数が4~8である分岐アルキル基を有する分岐アルキル(メタ)アクリレート(a2)と、を構成単量体として含み、
前記窒素原子含有モノマー(a4)が、各々の炭素数が1~3である二つのアルキル基を有するN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド(a43)、ビニル基を有する窒素含有複素環化合物であるN-ビニルモノマー(a44)及びN-(メタ)アクリロイルモノマー(a45)よりなる群から選択される少なくとも一種であり、前記N-(メタ)アクリロイルモノマー(a45)は、4-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピロリドン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン及びN-(メタ)アクリロイルピロリジンよりなる群から選択される少なくとも一種であり、
前記共重合体(A)の構成単量体の全重量に対して、前記2-エチルヘキシルアクリレート(a1)の含有量が20重量%以上65重量%以下であり、
前記共重合体(A)の構成単量体の全重量に対して、前記分岐アルキル(メタ)アクリレート(a2)と前記直鎖アルキル(メタ)アクリレート(a3)と前記窒素原子含有モノマー(a4)との合計の含有量が35重量%以上80重量%以下であり、
前記共重合体(A)のカルボキシ基濃度が0.08モル/kg以下であり、
前記共重合体(A)の水酸基濃度が0.05モル/kg以下であり、
前記共重合体(A)の前記2-エチルヘキシルアクリレート(a1)及び前記分岐アルキル(メタ)アクリレート(a2)に由来する3級炭素濃度が1.5モル/kg以上5.0モル/kg以下であり、
前記多官能(メタ)アクリレート(C)が、炭素数が2~20でありかつ3つ以上の水酸基を有する化合物のアルキレンオキサイド付加物1モルの、(メタ)アクリル酸3モルとのエステル化物の構造を有する化合物(C22)を含有し、
前記多官能(メタ)アクリレート(C)に対する前記粘着剤用主剤(B)の重量比が100/10から100/0.5までである、
粘着剤組成物。 - 前記共重合体(A)の重量平均分子量が100,000以上500,000以下である、
請求項1記載の粘着剤組成物。 - 前記共重合体(A)のガラス転移温度が-15℃以上10℃以下である、
請求項1記載の粘着剤組成物。 - 請求項1記載の粘着剤組成物の硬化物からなる硬化層を有する、
粘着フィルム。
Applications Claiming Priority (3)
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| JP2021088584 | 2021-05-26 | ||
| JP2021088584 | 2021-05-26 | ||
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