JP2019167440A - アクリル共重合体、剥離剤組成物及び剥離シート - Google Patents
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Abstract
Description
剥離層を形成する剥離剤としては、剥離力が軽い(小さい)点から、シリコーン系化合物を含むシリコーン系剥離剤が一般的に用いられている。しかし、シリコーン系剥離剤は、シリコーン系化合物が粘着層に移行して粘着層を汚染しやすい問題がある。そこで、シリコーン系化合物を含まない非シリコーン系剥離剤が求められる。
そこで、以下のような剥離剤組成物が提案されている。
(1)特定の式で表される、炭素数12〜28の長鎖アルキル基を有する構成単位を有するポリ(メタ)アクリル酸エステルと、液状ポリマーと、架橋剤とを含み、ポリ(メタ)アクリル酸エステル及び液状ポリマーの少なくとも一方が反応性官能基を有する剥離剤組成物(特許文献1)。
(2)主鎖炭素数16〜28の直鎖又は分岐脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルと、主鎖炭素数4〜14の直鎖又は分岐脂肪族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルと、(メタ)アクリル酸及び反応性官能基を有する(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方とを反応させて得られるプレポリマー、及びポリオール化合物等からなる群から選ばれる少なくとも1つの化合物(架橋剤)を含む剥離剤原料組成物(特許文献2)。
〔1〕下記式1で表される構成単位(A)と、下記式2で表される構成単位(B)と、下記式3で表される構成単位(C)とを有し、
重量平均分子量が2000〜30000であるアクリル共重合体。
〔2〕全構成単位の合計を100質量%としたときに、前記構成単位(A)の割合が60〜99.4質量%、前記構成単位(B)の割合が0.5〜20質量%、前記構成単位(C)の割合が0.1〜10質量%である前記〔1〕のアクリル共重合体。
〔3〕前記〔1〕又は〔2〕のアクリル共重合体と、架橋剤とを含む剥離剤組成物。
〔4〕基材の少なくとも一方の面に、前記〔3〕の剥離剤組成物から形成された剥離層を有する剥離シート。
本発明の剥離剤組成物によれば、剥離性に優れた剥離層を形成できる。
本発明の剥離シートが有する剥離層は、剥離性に優れる。
本発明のアクリル共重合体は、下記式1で表される構成単位(A)と、下記式2で表される構成単位(B)と、下記式3で表される構成単位(C)とを有し、重量平均分子量が2000〜30000である。
直鎖又は分岐の炭化水素基は、飽和炭化水素基でも不飽和炭化水素基でもよく、重合安定性、すなわちゲル化物抑制の観点から、飽和炭化水素基、すなわちアルキル基が好ましい。
R2としては、2−エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、イソデシル基、n−ラウリル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、イソステアリル基、n−ステアリル基、ベヘニル基等が挙げられる。
炭化フッ素基としては、直鎖又は分岐の炭化フッ素基が好ましい。直鎖又は分岐の炭化フッ素基の炭素数は、2〜8が好ましい。直鎖又は分岐の炭化フッ素基としては、フルオロアルキル基が好ましい。
炭化フッ素基としては、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル基、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロオクチル基等が挙げられる。
CH2=C(R1)−COOR2 式m1
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル」はアクリル酸2−エチルヘキシル又はメタクリル酸2−エチルヘキシルを示す。他の(メタ)アクリル酸エステルについても同様である。
CH2=C(R3)−COOR4 式m2
CH2=C(R5)−COOR6 式m3
他の構成単位としては、例えば、炭素数1〜7の炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルに基づく構成単位が挙げられる。
全構成単位の合計を100質量%としたときの、構成単位(A)、構成単位(B)及び構成単位(C)の合計の割合は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、100質量%が特に好ましい。
アクリル共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定される標準ポリスチレン換算の値である。
また、上記剥離剤組成物から形成される剥離層は、架橋剤と反応した架橋塗膜であるため、耐ブロッキング性にも優れる。
上記効果を奏することから、本発明のアクリル共重合体は、剥離剤用アクリル共重合体であることが好ましい。ただし、本発明のアクリル共重合体の用途は剥離剤に限定されるものではなく、無機化合物等の分散性を向上させる分散剤、高分子化合物等を可塑化する可塑剤、高分子化合物等を相溶化する相溶化剤等の用途にも適用可能である。
本発明のアクリル共重合体の製造方法としては、例えば、前記モノマー(a)と前記モノマー(b)と前記モノマー(c)とを含むモノマー混合物を、重合開始剤及び溶媒の存在下で重合(溶液重合)する方法が挙げられる。
モノマー混合物の総質量を100質量%としたときのモノマー(a)、モノマー(b)、モノマー(c)それぞれの好ましい割合は、アクリル共重合体の全構成単位の合計を100質量%としたときの構成単位(A)、構成単位(B)、構成単位(C)それぞれの好ましい割合と同様である。
反応容器にモノマー混合物、重合開始剤及び溶媒を仕込み、任意の重合温度で任意の重合時間反応させる。
重合条件は、得られるアクリル共重合体の重量平均分子量が前記範囲内となるように設定される。アクリル共重合体の重量平均分子量は、モノマー混合物の100質量部に対する重合開始剤の割合、重合時間、重合温度等により調整できる。
重合温度は、例えば60〜130℃にであってよい。重合時間は、例えば3〜10時間であってよい。重合は、大気下で行ってもよく、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
本発明の剥離剤組成物は、上述の本発明のアクリル共重合体と架橋剤とを含む。
本発明の剥離剤組成物に含まれる本発明のアクリル共重合体は、1種でもよく2種以上でもよい。
架橋剤は、典型的には、COOR4と反応可能な官能基(以下、「架橋性官能基」ともいう。)を2以上有する多官能化合物である。COOR4が水酸基を含む場合、架橋性官能基としては、イソシアネート基等が挙げられる。COOR4がアミノ基を含む場合、架橋性官能基としては、カルボキシル基、エポキシ基等が挙げられる。COOR4がカルボキシル基を含む場合、架橋性官能基としては、アミノ基、エポキシ基、金属キレート化合物等が挙げられる。COOR4がエポキシ基を含む場合、架橋性官能基としてはアミノ基、カルボキシル基等が挙げられる。
多官能イソシアネート化合物としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリメチロールプロパン(TMP)アダクトTDI、TMPアダクトHDI、TMPアダクトIPDI、TMPアダクトXDI等が挙げられる。
多官能カルボン酸化合物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸等が挙げられる。
多官能アミノ化合物としては、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジフェニルエチレンジアミン、p−キシリレンジアミン等が挙げられる。
架橋剤として、多官能エポキシ化合物や金属キレート化合物を用いてもよい。
他の成分としては、溶媒、本発明のアクリル共重合体以外の他の樹脂、COOR4と架橋剤との反応を促進する触媒、帯電防止剤、界面活性剤、酸化防止剤、滑剤、難燃剤、着色剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、等が挙げられる。
また、本発明の剥離剤組成物から形成される剥離層は、耐ブロッキング性にも優れる。
本発明の剥離シートは、基材の少なくとも一方の面に、上述の本発明の剥離剤組成物から形成された剥離層を有する。
剥離シートは、枚葉状のシートでもよく、長尺のシート(テープ等)でもよい。
剥離層の厚さは、通常、0.1〜5.0μm、好ましくは0.1〜1.0μm程度である。
剥離層は、基材の一方の面のみに設けられてもよく、両方の面に設けられてもよい。
本発明の剥離剤組成物からなる層は、常法により形成できる。例えば本発明の剥離剤組成物が溶媒を含む場合には、剥離剤組成物を、グラビアコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ナイフコート法、バーコート法、スプレーコート法等の公知のウェットコート方法により基材上に塗布することにより前記層を形成できる。
本発明のアクリル共重合体と架橋剤とは、例えば、前記層を加熱することによって反応させ得る。加熱条件としては、例えば50〜200℃で1〜60分間の条件が挙げられる。
前記層が溶媒を含む場合には、本発明のアクリル共重合体と架橋剤とを反応させる際の加熱によって溶媒を除去してもよいし、本発明のアクリル共重合体と架橋剤とを反応させる前に予め、本発明のアクリル共重合体と架橋剤とが反応しない温度で前記層を乾燥して溶媒を除去してもよい。
例えば、粘着層を有する粘着シート等の粘着層に、剥離層側の表面が接するように本発明の剥離シートを積層してもよい。
粘着シートの製造に本発明の剥離シートを用いてもよい。例えば、本発明の剥離シートの剥離層側の表面に粘着剤を塗布して粘着層を形成し、その上に粘着シートの基材又は別の本発明の剥離シートを積層する。これにより、基材の一方の面に粘着層を有する粘着シート又は両方の面に本発明の剥離シートが積層された両面粘着シート(粘着層)が得られる。
本発明の剥離シートが、基材の一方の面に剥離層を有するものである場合、基材の他方の面に粘着層を形成し、剥離層付き粘着シートとしてもよい。このような粘着シートは、ロール状に巻き取られた状態で保存できる。
<アクリル共重合体の製造>
重合用の攪拌羽を装着した攪拌棒、攪拌機、温度計、窒素パージ用のガラス管を備えたセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル233部と、アクリル酸n−ラウリル93.0部と、アクリル酸2−ヒドロキシエチル5.0部と、アクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル2.0部と、重合開始剤(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)2.0部とを加え、窒素雰囲気下、撹拌しながら90℃で8時間保持して溶液重合を行い、アクリル共重合体30%を含む樹脂溶液を得た。
得られた樹脂溶液から前記記載の溶媒を130℃で減圧留去して、重量平均分子量(Mw)が5000のアクリル共重合体を得た。
アクリル共重合体のMwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、標準ポリスチレン換算の値を測定して求めた。
前記アクリル共重合体100部にトルエン350部と、3官能性イソシアネート(東ソー株式会社製、コロネートL)2.66部をトルエン7.34部に溶解した溶液とを加え、室温で攪拌して剥離剤組成物を得た。
前記剥離剤組成物を、膜厚50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(パナック社製、ルミラー50S10)上にバーコーターを用いて、乾燥後の膜厚が1μm以下となるよう塗工し、その塗膜を110℃で5分間加熱した。これにより、塗膜を乾燥させると共にアクリル共重合体と3官能性イソシアネートとを反応させて硬化塗膜(剥離層)を形成し、剥離シートを得た。
アクリル系粘着剤(藤倉化成株式会社製、アクリベース LKG−1413)100部に、3官能性イソシアネート(東ソー株式会社製、コロネートL)1.33部をトルエン8.67部に溶解した溶液を加え、室温で攪拌して粘着剤組成物を得た。この粘着剤組成物を前記剥離シートの剥離層上に、ドクターブレードを使用して乾燥後の膜厚が30μmとなるよう塗工し、その塗膜を100℃で5分間加熱した。これにより、塗膜を乾燥させると共にアクリル系粘着剤と3官能性イソシアネートを反応させて粘着層を形成した。次に、膜厚50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(パナック社製、ルミラー50S10)を粘着層の上に貼り合せ、2kgゴムローラーで往復させて圧着し、40℃で72時間放置し、さらに23℃で24時間放置し、積層体を得た。
得られた積層体を25mm幅に切断した後、温度23℃、湿度50%下で、引張試験機(株式会社東洋精機製作所製、STROGRAPH VG1−E)を用いて、引張速度300mm/minで剥離シートを180°剥離して剥離力(mN/25mm)を求めた。
求めた剥離力を以下の基準で判定した。
〇:剥離力が200mN/25mm以下。
×:剥離力が200mN/25mm超。
アクリル共重合体の製造においてセパラブルフラスコに加える材料を表1〜2に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、アクリル共重合体、剥離剤組成物及び剥離シートを製造し、剥離層の剥離性を評価した。表1〜2中、各材料の配合量の単位は「部」である(以下同様)。アクリル共重合体のMw及び評価結果を表1〜2に併記した。
アクリル共重合体の製造においてセパラブルフラスコに加える材料を表1に示すように変更したこと、及び3官能性イソシアネート1.33部の代わりに下記の架橋剤を用いたこと以外は実施例1と同様の操作を行い、アクリル共重合体、剥離剤組成物及び剥離シートを製造し、剥離層の剥離性を評価した。アクリル共重合体のMw及び評価結果を表1に併記した。
実施例5:アジピン酸1.0部。
実施例6:ヘキサメチレンジアミン1.0部。
実施例7:コハク酸1.0部。
Claims (4)
- 全構成単位の合計を100質量%としたときに、前記構成単位(A)の割合が60〜99.4質量%、前記構成単位(B)の割合が0.5〜20質量%、前記構成単位(C)の割合が0.1〜10質量%である請求項1に記載のアクリル共重合体。
- 請求項1又は2に記載のアクリル共重合体と、架橋剤とを含む剥離剤組成物。
- 基材の少なくとも一方の面に、請求項3に記載の剥離剤組成物から形成された剥離層を有する剥離シート。
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