JP2005350625A - アクリル系粘着剤組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アルキル基の炭素数が2〜14の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体50〜100重量部とこれと共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体50〜0重量部とを含有するアクリル系単量体を、開始剤を用いて有機溶剤中で重合させる工程を含むアクリル系粘着剤の製造方法において、重合前段の主反応と重合後段の熟成反応のうち、重合後段の熟成反応がそれぞれ異なる温度で二回以上行われることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
a)開始剤の10時間半減期温度−11[℃]≦主反応温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度−3[℃]
b)開始剤の10時間半減期温度−2[℃]≦1回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+4[℃]
c)開始剤の10時間半減期温度+5[℃]≦2回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+9[℃]
このように温度条件を設定することで、主反応では効率良く重合反応を行って適度な重量平均分子量の重合体が得られ、1回目の熟成反応では低分子成分の生成を適度に抑えながら重合率を高めることができ、更に二回目の熟成反応で、一定量の低分子成分を生成させながら、重合率を高めることができる。
ここでいう主反応とは、重合開始後に重合率が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上となるまでの反応のことをいう。重合率が80%未満であると、多くの残存モノマーが熟成反応、つまり高温で重合されることにより、低分子成分が多く生成しすぎ、耐熱曲面接着性が悪化する。ここでいう重合率とは次のように決定される値である。
重合率(%)=固形分測定値(%)/固形分計算値(%)×100
本発明においては、前述のアクリル系単量体を前述の開始剤を用いて、溶液重合する。その際、用いる有機溶剤には、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶剤、メタノール、エタノール、ブタノールなどのアルコール系溶液、シクロへキサン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶液、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤などがある。これらの有機溶剤は、その1種を単独で使用してもよいし、2種以上を混合使用してもよい。
a)開始剤の10時間半減期温度−11[℃]≦主反応温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度−3[℃]
b)開始剤の10時間半減期温度−2[℃]≦1回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+4[℃]
c)開始剤の10時間半減期温度+5[℃]≦2回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+9[℃]、である。
a)開始剤の10時間半減期温度−10[℃]≦主反応温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度−1[℃]
b)開始剤の10時間半減期温度−2[℃]≦1回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+2[℃]
c)開始剤の10時間半減期温度+5[℃]≦2回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+9[℃]である。
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で分子量を測定した。具体的には東ソー社製HLC8120GPCを用いた。カラムはカラムサイズ6.0mmI.D.×150mmのTSKgel superHM−H/H4000/H3000/H2000を用いた。THFを溶離液として、流速0.6ml/min、カラム温度40℃、20μlの注入量で屈折率計(RI)を検出機として測定を行った。この時注入するポリマー濃度は0.1wt%(THF溶液)であった。また、フィルターを通してサンプルは注入前にゴミを除去した。
作製した両面テープを20mm×200mmに裁断し、被着体のSUS304板とポリプロピレン(PP)板に2kgのローラーを1往復させて貼り付け、23℃、50%RHの環境下で30分放置後測定を行った。テンシロン(島津社製)を用い、クロスヘッドスピード300mm/minで引張り、180°ピールの接着力を測定した。
作製した両面テープを10mm×100mmに裁断し、ベークライト板に貼り付け(10mm×20mm)、荷重500g、温度40℃で1時間のズレを測定した。
両面テープを20mm×180mmに裁断してサンプルを作製した。これを0.4mm厚さのアルミ板(20mm×180mm)へ貼り合せて試験片とした。この試験片を2mm厚さのABS板(30mm×200mm)とポリプロピレン(PP)板(30mm×200mm)へ常温(23℃)下にてラミネーターを用いて強圧着し、24時間放置した。その後、図1のように弦190mmの長さに湾曲させて、70℃雰囲気に72時間投入し、各被着体からの浮き高さを測定した。
冷却管、窒素導入管、温度計、滴下ロート、および撹拌装置を備えた反応容器で、n−ブチルアクリレート100重量部、アクリル酸2重量部、酢酸ビニル8重量部、2‐ヒドロキシエチルアクリレート0.1重量部、及び重合開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)(10時間半減期温度:65℃)0.2重量部をトルエン/酢酸エチル(=5/5重量比)の混合溶媒172重量部に添加した。その後、室温で1時間、窒素還流を行い、次いで昇温し、主反応として58℃で6時間重合反応を行い、その後昇温し、一回目の熟成反応を65℃で2時間行い、その後さらに昇温し、二回目の熟成反応を72℃で2時間行った。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は60万、重量平均分子量/数平均分子量は5.0、重量平均分子量10万以下の重合体は全体の20重量%であった。
有機溶媒をトルエン/酢酸エチル(=8/2重量比)の混合溶媒、主反応を56℃で6時間、熟成反応を64℃で2時間行い、その後さらに昇温し、二回目の熟成反応を73℃で3時間行った以外は実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤を作製した。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は55万、重量平均分子量/数平均分子量は6.2、重量平均分子量10万以下の重合体は全体の22重量%であった。
有機溶媒をトルエン/酢酸エチル(=9/1重量比)の混合溶媒、主反応を60℃で6時間、熟成反応を66℃で3時間行い、その後さらに昇温し、二回目の熟成反応を74℃で1時間行った以外は実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤を作製した。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は52万、重量平均分子量/数平均分子量は6.9、重量平均分子量10万以下の重合体は全体の27重量%であった。
実施例1と同じ反応容器で、n−ブチルアクリレート75重量部、2‐エチルヘキシルアクリレート25重量部、アクリル酸3重量部、4‐ヒドロキシブチルアクリレート0.05重量部、及び重合開始剤としてAIBN(アゾビスイソブチロニトリル)(10時間半減期温度 65℃)0.08重量部をトルエン溶媒に添加した。その後、室温で1時間、窒素還流を行い、次いで昇温し、主反応として60℃で6時間重合反応を行い、その後昇温し、一回目の熟成反応を66℃で1時間行い、その後さらに昇温し、二回目の熟成反応を74℃で3時間行った。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は46万、重量平均分子量/数平均分子量は5.1、重量平均分子量10万以下の重合体は全体の20重量%であった。
熟成を行わずに、58℃で12時間主反応を行った以外は、実施例1と同様にしてアクリル系粘着剤を作製した。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は65万、重量平均分子量/数平均分子量は3.5、重量平均分子量が10万以下の重合体は全体の14重量%であった。
熟成を行わずに、72℃で8時間主反応を行った以外は、実施例2と同様にしてアクリル系粘着剤を作製した。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は38万、重量平均分子量/数平均分子量は4.2、重量平均分子量が10万以下の重合体は全体の18重量%であった。
熟成を二回に分けずに75℃で3時間行った以外は、実施例3と同様にしてアクリル系粘着剤を作製した。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は50万、重量平均分子量/数平均分子量は8.2、重量平均分子量10万以下の重合体は全体の33重量%であった。
熟成を二回に分けずに、80℃で3時間行った以外は、実施例4と同様にしてアクリル系粘着剤を作製した。得られたアクリル系粘着剤の重量平均分子量は36万、重量平均分子量/数平均分子量は5.6、重量平均分子量10万以下の重合体は全体の25重量%であった。
実施例1〜4及び比較例1〜4で作製したアクリル共重合体100重量部に、粘着付与樹脂として夕マノル803(ロジンフェノール樹脂:荒川化学工業製)を10重量部、エステルガムH(水添ロジングリセリンエステル:荒川化学工業製)を10重量部、ペンタリンCJ(重合ロジンペンタエリスリトールエステル:理化ファインテク)を10重量部配合し、さらに架橋剤としてイソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン社製の商品名「コロネ−トL」)を2重量部を加えて、アクリル系粘着剤溶液とした。このアクリル系粘着剤溶液をシリコーン系剥離剤を塗布した剥離ライナー(商品名 NS‐50、リンテック社製)に塗布し、100℃で3分乾燥して厚さ70μmの粘着剤層を設け、これを不織布基材(大福製紙株式会社製『SP原紙−14』)の両面に貼り合せ、その後50℃で48時間加熱することにより架橋硬化させ、両面テープを作製した。
Claims (6)
- アルキル基の炭素数が2〜14の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体50〜100重量部とこれと共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体50〜0重量部とを含有するアクリル系単量体を、開始剤を用いて有機溶剤中で重合させる工程を含むアクリル系粘着剤の製造方法において、重合前段の主反応と重合後段の熟成反応のうち、重合後段の熟成反応がそれぞれ異なる温度で二回以上行われることを特徴とするアクリル系粘着剤の製造方法。
- 前記開始剤の10時間半減期温度と、前記主反応温度、および二回の熟成温度が以下の関係にある請求項1記載のアクリル系粘着剤の製造方法。
a)開始剤の10時間半減期温度−11[℃]≦主反応温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度−3[℃]
b)開始剤の10時間半減期温度−2[℃]≦1回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+4[℃]
c)開始剤の10時間半減期温度+5[℃]≦2回目の熟成温度[℃]≦開始剤の10時間半減期温度+9[℃] - 前記開始剤の10時間半減期温度が、60℃〜75℃である請求項1又は2に記載のアクリル系粘着剤の製造方法。
- 前記有機溶媒は、芳香族系有機溶剤を50重量%以上含有するものである請求項1〜3いずれかに記載のアクリル系粘着剤の製造方法。
- 前記芳香族系有機溶剤がトルエンである請求項4記載のアクリル系粘着剤の製造方法。
- 請求項1〜5いずれかに記載のアクリル系粘着剤の製造方法で製造され、重量平均分子量が40万〜70万、重量平均分子量/数平均分子量が4〜8であり、重量平均分子量10万以下の重合体を全重合体中の20〜30重量%含有することを特徴とする有機溶剤型のアクリル系粘着剤組成物。
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