JP5133114B2 - 帯電防止性粘着剤 - Google Patents
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Description
;並びに、該粘着剤を、基材の少なくとも片面の少なくとも一部に塗布してなる粘着テープ、粘着シートおよび粘着フィルムである。
(1)帯電防止性に優れる。
(2)透明性に優れる。
(3)被着体汚染が少ない。
(4)粘着力の経時劣化が少ない。
非イオン性分子鎖には、エーテル、チオエーテル、カルボニル、エステル、イミノ、アミド、ウレタン、ウレア、カーボネート、ジヒドロカルビルシロキシおよびNもしくはOを含む複素環構造の基から選ばれる2価の基が含まれる。
R1およびR3の炭化水素基のうち、Oおよび/またはNを含有しない炭化水素基としては、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等;Oおよび/またはNを含有する炭化水素基としては、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、アミノエチル基等が挙げられる。
R1およびR3の炭化水素基のうち、非イオン性分子鎖で隔てられた炭化水素基としては、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエチル基、エトキシエチル基等が挙げられる。
A1およびA2はそれぞれC2〜4のアルキレン基、mおよびnは、m+nが2〜20となる正の整数、pは0または1を表す。
X-はカルボン酸基、(亜)リン酸基、スルホン酸基およびスルファミン酸基からなる群から選ばれる重合性有機酸の酸基から水素を除いた残基を表す。重合性有機酸としては、後述のものが挙げられる。
また、Z-は、アルキル化剤の残基および水酸基イオンからなる群から選ばれる対アニオンを表す。アルキル化剤としては、後述のものが挙げられる。
一塩基酸[C3〜10、例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸およびビニル安息香酸];
二塩基酸[C4〜8、例えばマレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸およびメサコン酸];
二塩基酸のモノエステル[上記二塩基酸のモノハイドロカルビル(C1〜18)エステル];
下記の一般式で表される水酸基含有(メタ)アクリレートのコハク酸モノエステル
CH2=C(R’)−COO(AO)q(CO−L−O)r−CO−CH2−CH2−COOH
(式中、R’はHまたはメチル基、AはC2〜4のアルキレン基、LはC3〜19のアルキレン基、qは0〜5の整数、rは1〜30の整数を表す。)
[C8〜130、例えば2−ヒドロキシアルキル(アルキル基はC2〜3)(メタ)アクリレートの無水コハク酸開環付加体、(ポリ)(n=1〜30)オキシアルキレン(C2〜4)モノ(メタ)アクリレートの無水コハク酸開環付加体、2−ヒドロキシアルキル(アルキル基のC2〜3)(メタ)アクリレートのカプロラクトン(1〜5モル)付加体に無水コハク酸を開環付加させた化合物];
およびこれらの2種以上の混合物
(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシ−3−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシ−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピルアシッドホスフェート、アリルアルコールアシッドホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスファイト、およびこれらの2種以上の混合物
ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、イセチオン酸(メタ)アクリレート、およびこれらの2種以上の混合物
N−ヒドロキシエチル−N−[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]スルファミン酸、N,N−ビス[2−(メタ)アクリロイルオキシエチル]スルファミン酸、(メタ)アクリロイルイソシアネートとN,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸の付加体、およびこれらの2種以上の混合物。
これらのうち(A)のガラス転移点[以下、Tgと略記、測定はDSC(走査型示差熱分析)法による]の観点から好ましいのは脂肪族ハイドロカルビル基、さらに好ましいのはn−ブチルおよび2−エチルヘキシル基である。
(1)C5〜12の不飽和カルボン酸エステル
ヒドロキシアルキル(C2〜6)(メタ)アクリレート[ヒドロキシエチル−、ヒドロキシプロピル−およびヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等]、およびそのラクトン(C4〜20、例えばブチロラクトン、バレロラクトン、カプロラクトンおよびラウロラクトン)1〜5モル付加体;
ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)(メタ)アクリレート[ポリ(n=10)オキシエチレンモノ(メタ)アクリレート等];
ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)不飽和カルボン酸ジエステル[ポリ(n=10)オキシエチレンマレイン酸ジエステル等]、ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)(メタ)アリルエーテル[ポリ(n=10)オキシエチレン(メタ)アリルエーテル等]
(2)C3〜8の不飽和アルコール
(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1,4−ジオール等
(3)C8〜15のスチレン化合物
ヒドロキシスチレン等
(4)C5〜20のエーテル
ヒドロキシアルキル(C2〜6)アルケニル(C3〜6)エーテル[2−ヒドロキシエチルプロぺニルエーテル等]
(5)メチロール基含有化合物
C4〜10の水酸基含有(メタ)アクリルアミド[N−メチロール(メタ)アクリルアミド等]
(1)C5〜15の1級、2級アミノ基含有(メタ)アクリレート
アミノアルキル(C2〜6)(メタ)アクリレート[アミノエチル(メタ)アクリレート等]、アルキル(C1〜6)アミノアルキル(C1〜6)(メタ)アクリレート[t−ブチルアミノエチルメタクリレート等]等
(2)C5〜10の1、2級アミノ基含有アクリルアミド
N−アミノアルキル(C2〜6)(メタ)アクリルアミド[N−アミノエチル(メタ)アクリルアミド等]、(メタ)アクリルアミドアルキル(C2〜6)アルキル(C1〜6)アミン[(メタ)アクリルアミドエチルブチルアミン等]
(3)アルケニルアミン化合物
C3〜15、例えばモノ−およびジ−(メタ)アリルアミン、クロチルアミン
(a41)ポリ(n=2〜30)オキシアルキレンアルキル(C1〜18)エーテル(メタ)アクリレート
メタノールのエチレンオキシド(以下、EOと略記)10モル付加物の(メタ)アクリレート、メタノールのプロピレンオキシド(以下、POと略記)10モル付加物の(メタ)アクリレート等
(1)C3〜20の、3級または4級窒素含有(メタ)アクリルアミド化合物
3級窒素含有(メタ)アクリルアミド化合物[ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド等];4級窒素含有(メタ)アクリルアミド化合物[上記3級窒素含有ビニル化合物の4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの)等]
3級窒素含有(メタ)アクリレート〔ジアルキル(C1〜4)アミノアルキル(C1〜4)(メタ)アクリレート[N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート等]、複素環含有(メタ)アクリレート[モルホリノエチル(メタ)アクリレート等]等〕;4級窒素含有(メタ)アクリレート〔(メタ)アクリレート[上記3級アミノ基含有(メタ)アクリレートの4級化物(前記の4級化剤を用いて4級化したもの)等]等〕
ピリジン化合物(C7〜14、例えば2−および4−ビニルピリジン)、イミダゾール化合物(C5〜12、例えばN−ビニルイミダゾール)、ピロール化合物(C6〜13、例えばN−ビニルピロール)等
(4)ニトリル基含有ビニル化合物
C3〜15のニトリル基含有ビニル化合物、例えば(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアルキル(C1〜4)アクリレート
(5)その他ビニル化合物
ニトロ基含有ビニル化合物(C8〜16、例えばニトロスチレン)等
(1)脂肪族不飽和炭化水素
C2〜18またはそれ以上のオレフィン[エチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン等];C4〜10またはそれ以上のジエン[ブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン等]等
(2)脂環式不飽和炭化水素
C4〜18またはそれ以上の環状不飽和炭化水素、例えばシクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ピネン、リモネン、インデン
(3)芳香族不飽和炭化水素
C8〜20またはそれ以上の芳香族不飽和炭化水素、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン
(1)ビニルエステル
脂肪族ビニルエステル(C4〜15、例えば酢酸ビニル、ビニルブチレート、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート);芳香族ビニルエステル(C9〜20、例えばジアリルフタレート、メチル−4−ビニルベンゾエート、アセトキシスチレン)
脂肪族ビニルエーテル〔C3〜15、例えばビニルアルキル(C1〜10)エーテル[ビニルメチルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル等]、ビニルアルコキシ(C1〜6)アルキル(C1〜4)エーテル[ビニル−2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、3,4−ジヒドロ−1,2−ピラン、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテル、ビニル−2−エチルメルカプトエチルエーテル等]、ポリ(2〜4)(メタ)アリロキシアルカン(C2〜6)[ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等]〕;芳香族ビニルエーテル(C8〜20、例えばビニルフェニルエーテル、フェノキシスチレン)等
脂肪族ビニルケトン(C4〜25、例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン);芳香族ビニルケトン(C9〜21 、例えばビニルフェニルケトン)等
(4)不飽和ジカルボン酸ジエステル
C4〜34の不飽和ジカルボン酸ジエステル、例えばジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、C1〜22の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、C1〜22の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基)。
モノマー(a11)、(a2)、(a3)および(a4)の合計重量に基づく、各モノマーの含有量は、(a11)は粘着剤の凝集力およびタック、粘着力の観点から好ましくは0.1〜30%、さらに好ましくは0.5〜25%、特に好ましくは1〜20%;(a2)は粘着力およびタックの観点から好ましくは40〜99.8%、さらに好ましくは60〜99%、特に好ましくは70〜98%;(a3)は通常30%以下、粘着力の観点から好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下;(a4)は通常30%以下、粘着力の観点から好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下である。
1級アミンとしては、脂肪族アミン(C1〜20、例えばエチルアミン、オクチルアミン、ドデカンアミン)、芳香族アミン(C6〜20、例えばアニリン、ナフチルアミン)、脂環式アミン(C6〜20、例えばシクロヘキシルアミン)、アルカノールアミン(C2〜6、例えばモノエタノールアミン)およびこれらの混合物;
2級アミンとしては、脂肪族アミン(C2〜20、例えばジメチルアミン、ジエチルアミン)、芳香族アミン(C7〜20、例えばN−メチルアニリン、ジフェニルアミン、フェニルナフチルアミン)、脂環式アミン(C7〜20、例えばN−メチルシクロヘキシルアミン)、アルカノールアミン(C4〜10、例えばジエタノールアミン)、複素環式アミン(C5〜20、例えばN−メチル−2−フリルアミン等)、およびこれらの混合物。
該反応は、溶媒の存在下または非存在下で行われ、アニオン交換反応または中和反応させることにより、第4級オニウム・有機酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A)が得られる。
第4級オニウム塩(z)が、第4級オニウム・炭酸エステル塩(z1)の場合、(A01)中の有機酸基との反応は、同様に溶媒の存在下または非存在下で行われ、アニオン交換反応で副生する炭酸ガスを反応系から適宜除くことにより、該ハイドロドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A)が得られる。
さらに、(A)は、粘着剤の被着体との密着力の観点から、2種以上の混合物として使用するのが好ましい。
溶液重合において用いられる溶媒としては、エステル(C2〜8、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル)、アルコール(C1〜8、例えばメタノール、エタノール、オクタノール)、炭化水素(C4〜8、例えばn−ブタン、シクロヘキサン、トルエン)、ケトン(C3〜9、例えばメチルエチルケトン)等が挙げられる。
溶媒の使用量は、モノマーの合計重量に基づいて通常5〜900%、好ましくは10〜400%であり、モノマー濃度(重量%)としては、通常10〜95%、好ましくは20〜90%である。
乳化重合における乳化剤としては、アニオン界面活性剤[金属石けん(オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム等)、硫酸エステル(ラウリル硫酸ナトリウム等)等]、ノニオン界面活性剤[ポリエチレングリコール型界面活性剤(ノニルフェノールエチレンオキサイド40モル付加物等)、多価アルコール型界面活性剤(エトキシ化テトラメチルデシンジオール、ラウリン酸モノグリセライド等)等]、ビニル重合性乳化剤[アニオン化合物(メタアクリル酸スルホエチルナトリウム等)、カチオン化合物(メタクリル酸ジメチルアミノメチル等)等]等が挙げられる。
乳化剤の使用量は、モノマーの合計重量に基づいて通常0.01〜15%、好ましくは0.5〜10%である。
また、分散安定剤の使用量は、モノマーの合計重量に基づいて通常0.01〜15%、好ましくは0.1〜10%である。
また、重合反応における系内温度は通常−5〜150℃、温度制御の容易さの観点から好ましくは30〜120℃、反応時間は通常0.1〜50時間、生産の容易さの観点から好ましくは2〜24時間である。反応の終点は、モノマー残留率(全モノマー重量に基づく重量%)が通常5%以下、好ましくは1%以下となることをガスクロマトグラフィ等で測定することにより確認できる。
(B2)の多価金属の1価当たりの分子量は、粘着剤の凝集力と粘着力およびタックの観点から好ましい下限は40、さらに好ましくは50、凝集力と粘着力の観点から好ましい上限は140、さらに好ましくは130、とくに好ましくは110である。
これらのうち入手のしやすさおよび工業的観点から好ましいのは、テトラメチレンDIおよびHDIである。
これらのうち入手のしやすさおよび工業的観点から好ましいのは、IPDI、水添MDIおよび水添TDIである。
これらのうち入手のしやすさおよび工業的観点から好ましいのは、TDI、MDIおよびNDIである。
これらのうち入手のしやすさおよび工業的観点から好ましいのは、XDIおよびTMXDIである。
該活性水素化合物としては、低分子多価(2価〜4価またはそれ以上)アルコールおよび2〜3価のポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)等が挙げられる。
2〜3価のポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(C2〜4)としては 上記低分子多価アルコールおよび/または多価フェノール(C6〜20、例えばカテコール、レゾルシノール、ビスフェノールA、−Sおよび−F)にアルキレンオキシド(C2〜4、以下AOと略記)を付加させて得られるポリエーテルポリオール等が挙げられる。
(B121)としては、グリシジルエーテル〔多価フェノール(前記)のグリシジルエーテル(ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテルおよびピロガロールトリグリシジルエーテル等)、低分子多価アルコール(前記)のグリシジルエーテル(EG−、PG−およびNPGジグリシジルエーテル、TMP−およびGRトリグリシジルエーテル等)、ポリエーテルポリオール(前記)のグリシジルエーテル[ポリエチレングリコール(以下PEGと略記)(Mw200〜2,000)、ポリプロピレングリコール(以下PPGと略記)(Mw200〜2,000)およびビスフェノールAのAO1〜20モル付加物のジグリシジルエーテル等]〕;グリシジルエステル[ポリカルボン酸(n=2〜4またはそれ以上)のグリシジルエステル(アジピン酸、フタル酸およびダイマー酸のジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル等];グリシジルアミン〔1級アミン(C2〜10、例えばヘキサメチレンジアミン、アニリン、トルイジン、キシリレンジアミン)またはポリ(n=2〜4またはそれ以上)アミンのグリシジル化物[N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトルイジン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルヘキサメチレンジアミン]等が挙げられる。
(C1)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常100%以下、粘着剤の粘着力およびタックの観点から好ましくは5〜50%である。
(C2)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常50%以下、粘着剤の塗工性および粘着剤の粘着力、凝集力の観点から好ましくは2〜30%である。
(C3)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常50%以下、粘着剤のタックおよび凝集力の観点から好ましくは5〜30%である。
(C4)は、粘着剤の粘着力の観点から体積平均粒子径が0.01〜5μmの微粒子が好ましい。(C4)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常20%以下、粘着剤のタックおよび凝集力の観点から好ましくは1〜10%である。
(C5)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常5%以下、紫外線吸収効果および粘着剤の粘着力の観点から好ましくは0.1〜1%である。
(C6)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常5%以下、酸化防止効果および粘着剤の粘着力の観点から好ましくは0.05〜1%である。
(C7)の使用量は、(A)の重量に基づいて、通常15%以下、粘着剤の被着体との密着性および透明性の観点から好ましくは0.001〜10%、さらに好ましくは0.005〜5%である。
本発明の粘着剤の固形分全重量に基づく(A)の含量は、粘着剤の粘着力およびタックの観点から好ましくは20〜100%、さらに好ましくは30〜100%、とくに好ましくは40〜100%である。
溶媒としては、エステル(C2〜8、例えばギ酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル)、アルコール(C1〜8、例えばイソプロパノール)、炭化水素(C4〜8、例えばヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン)、ケトン(C3〜9、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン)等が挙げられる。
溶媒の使用量は、塗工性の観点から、粘着剤の固形分全重量に基づいて好ましくは5〜900%、さらに好ましくは10〜400%であり、溶液の固形分濃度としては、好ましくは10〜95%、さらに好ましくは20〜90%である。
溶液の粘度(25℃)は、塗工上の観点から好ましくは100〜50,000mPa・s、さらに好ましくは200〜30,000mPa・sである。
乳化剤の使用量は、接着力および耐水性の観点から、粘着剤の固形分全重量に基づいて好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは0.5〜8%、分散安定剤の使用量は、接着力の観点から、粘着剤の固形分全重量に基づいて好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは0.5〜8%である。
エマルションおよびディスパージョンの粘度(25℃)は、塗工上の観点から好ましくは10〜20,000mPa・s、さらに好ましくは50〜10,000mPa・sである。
また、粘着フィルムは、本発明の粘着剤を種々の塗工装置を用いて離型フィルム等の離型性を有する基材の少なくとも片面の少なくとも一部に直接塗布し、加熱して溶媒あるいは分散媒の乾燥を行うとともに、反応を進行させ、さらに養生を行って硬化させる方法により製造することができる。
上記塗工装置としては、グラビアコータ、ロールコータ、リバースコータ、ドクターブレード、バーコータ、コンマコータ、ファウンテンダイコータ、リップコータ、ナイフコータ等が挙げられる。
基材としては、各種プラスチック[ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、レーヨンおよびポリアミド樹脂等]のフィルム、シート、発泡体およびフラットヤーン、紙(和紙、クレープ紙等)、金属板もしくは金属箔、織布、不織布、木材等が挙げられる。
これらの基材のうち、帯電しやすいものについては、種々の帯電防止剤を添加または塗布することにより帯電防止性を付与したものであることが望ましい。
また、上記養生の条件としては、例えば室温で3〜7日間程度または45℃で12〜72時間程度が挙げられる。
粘着剤の乾燥・硬化後の塗膜厚さは、通常1〜250μm、粘着剤の接着力および乾燥、硬化性の観点から好ましくは10〜100μmである。
のではない。以下において、「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
。
製造例1
撹拌式オートクレーブにメチルジエタノールアミンのEO4モル付加物295部、炭酸ジメチル90部および溶媒としてメタノール64部を仕込み、反応温度110℃にて12時間反応させた後、50℃、減圧下でメタノールを留去して、第4級アンモニウム・モノメチル炭酸塩(z1−1)385部を得た。
製造例1において、メチルジエタノールアミンのEO4モル付加物295部に代えて、メチルジエタノールアミンのEO18モル付加物911部を用いたこと以外は製造例1と同様に行い、第4級アンモニウム・モノメチル炭酸塩(z1−2)1,001部を得た。
製造例1において、メチルジエタノールアミンのEO4モル付加物295部、炭酸ジメチル90部に代えて、シクロヘキシルアミンのブチレンオキサイド4モル付加物391部、炭酸ジオクチル286部を用いたこと以外は製造例1と同様に行い、第4級アンモニウム・モノオクチル炭酸塩(z1−3)677部を得た。
製造例1において、メチルジエタノールアミンのEO4モル付加物295部、炭酸ジメチル90部に代えて、2−エチルヘキシルアミンのEO2モル付加物217部、炭酸ジベンジル242部を用いたことこと以外は製造例1と同様に行い、第4級アンモニウム・モノベンジル炭酸塩(z1−4)459部を得た。
製造例1において、メチルジエタノールアミンのEO4モル付加物295部に代えて、ジステアリルアミンのEO2モル付加物609部を用いたことこと以外は製造例1と同様に行い、第4級アンモニウム・モノメチル炭酸塩(z1−5)699部を得た。
製造例1において、メチルジエタノールアミンのEO4モル付加物295部に代えて、ジデシルメチルアミン311部を用いたこと以外は製造例1と同様に行い、比較のジデシルジメチルアンモニウム・モノメチル炭酸塩(比z1−1)401部を得た。
製造例5
製造例1において、メタノールを留去する前の(z1−1)の75%メタノール溶液に、アクリル酸72部を仕込み、副生する炭酸ガスおよびメタノールを除くことによって第4級アンモニウム・アクリル酸塩(a12−1)531部を得た。
実施例1
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を備えた反応容器に、酢酸エチル184部、シクロヘキサン120部を仕込み、75℃に昇温した。次いで滴下ロートに、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、酢酸ビニル48部、メタクリル酸2−ヒドロキシエチルのポリカプロラクトン付加体に無水コハク酸を開環付加したモノマー[商品名「FM−1A」、ダイセル化学工業(株)製、以下同じ。]20部、および2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.3部を仕込み均一混合液を得た。該滴下ロートを反応容器に取り付け、窒素ガスを通じながら4時間かけて反応容器内に連続的に滴下してラジカル重合させた。滴下終了後2時間熟成させ、その後AIBN/酢酸エチル(1.5部/80部)溶液81.5部を滴下ロートを用いて、4時間かけて連続的に滴下してラジカル重合させた。
さらに、沸点(約90℃)で重合を4時間継続させた後、希釈溶剤としてトルエン216部を加えて、カルボン酸基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A01−1)の溶液を得た。
(A01−1)の溶液100部に、(z1−1)4.3部を添加し、反応温度80℃にて8時間反応させ、副生する炭酸ガスを除くことによって第4級アンモニウム・カルボン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−1)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−1)を得た。(X−1)の粘度(B型粘度計:25℃、以下同様)は6,200mPa・s、固形分濃度は42%、(A−1)のGPC法によるMw(ポリスチレン換算、以下同じ。)は47万であった。
実施例1において、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、酢酸ビニル48部に代えて、n−ブチルアクリレート142部、2−エチルヘキシルアクリレート182部、酢酸ビニル40部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、カルボン酸基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A01−2)の溶液を得た。
次に(A01−2)の溶液100部に、(z1−2)11.1部を添加し、以下実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・カルボン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−2)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−2)を得た。(X−2)の粘度は7,800mPa・s、固形分濃度は45.6%、(A−2)のMwは45万であった。
実施例1において、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、酢酸ビニル48部、「FM−1A」20部に代えて、n−ブチルアクリレート190部、2−エチルヘキシルアクリレート190部、2−ヒドロキシエチルアクリレート4部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、カルボン酸基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A01−3)の溶液を得た。
次に(A01−3)の溶液100部に、(z1−3)7.5部を添加し、以下実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・カルボン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−3)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−3)を得た。(X−3)の粘度は5,700mPa・s、固形分濃度は43.2%、(A−3)のMwは51万であった。
実施例1において、酢酸エチル184部、シクロヘキサン120部、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、酢酸ビニル48部、「FM−1A」20部、AIBN 0.3部、酢酸エチル80部にAIBN 1.5部を溶解した溶液、トルエン216部に代えて、酢酸エチル88部、シクロヘキサン88部、第4級アンモニウム・アクリル酸塩(a12−1)24部、n−ブチルアクリレート140部、2−エチルヘキシルアクリレート188部、アクリル酸8部、メチルメタクリレート20部、スチレン20部、AIBN 0.4部、酢酸エチル88部にAIBN 1.5部を溶解した溶液、トルエン336部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・カルボン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−4)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−4)を得た。(X−4)の粘度は3,900mPa・s、固形分濃度は40.1%、(A−4)のMwは41万であった。
実施例1において、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、「FM−1A」20部に代えて、n−ブチルアクリレート166部、2−エチルヘキシルアクリレート166部、2−メタアクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート[商品名「JPA−514」、城北化学(株)製]20部を用い、希釈溶剤として加えるトルエン216部を、酢酸エチル184部とシクロヘキサン120部に代え、これらの溶剤を予め反応容器に仕込んで昇温しておいたこと以外は、実施例1と同様に行い、リン酸基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A01−5)の溶液を得た。
次に(A01−5)の溶液100部に、(z1−5)7.8部を添加し、以下実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・リン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−5)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−5)を得た。(X−5)の粘度は1,100mPa・s、固形分濃度は42.1%、(A−5)のMwは10万であった。
実施例1において、シクロヘキサン120部をメタノール120部に代え、またn−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、「FM−1A」20部に代えて、n−ブチルアクリレート166部、2−エチルヘキシルアクリレート166部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸[商品名「TBAS−Q」、日東化学(株)製]20部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、スルホン酸基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体の溶液(A01−6)を得た。
次に(A01−6)の溶液100部に、(z1−1)4.3部を添加し、以下実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・スルホン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−6)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−6)を得た。(X−6)の粘度は7,200mPa・s、固形分濃度は41.9%、(A−6)のMwは40万であった。
反応容器にN,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸185部とトルエン593部を仕込み、反応温度30℃でメタアクリロイルイソシアネート[商品名「M.A.I」、日本ペイント(株)製]222部を1時間かけて滴下した後に、さらに1時間反応させ、50℃、減圧下でトルエンを留去して、メタアクリロイルイソシアネートとN,N−ジ(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸の付加体(B−1)を得た。
実施例1において、シクロヘキサン120部をメタノール120部に代え、またn−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、「FM−1A」20部に代えて、n−ブチルアクリレート166部、2−エチルヘキシルアクリレート166部、(B−1)20部を用い、希釈溶剤として加えるトルエン216部を、酢酸エチル184部とメタノール120部に代え、これらの溶剤を予め反応容器に仕込んで昇温しておいたこと以外は、実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・スルファミン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A01−7)の溶液を得た。
次に(A01−7)の溶液100部に、(z1−1)4.3部を添加し、以下実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・スルファミン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A−7)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(X−7)を得た。(X−7)の粘度は3,100mPa・s、固形分濃度は42.3%、(A−7)のMwは15万であった。
実施例1において、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、酢酸ビニル48部、「FM−1A」20部に代えて、2−エチルヘキシルアクリレート150部、アクリル酸12部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、カルボン酸基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(比A01−1)の溶液を得た。
該溶液の粘度は2,900mPa・s、固形分濃度は40.3%、(比A01−1)のMwは41万であった。該溶液250部に過塩素酸リチウム1.5部およびポリエーテルジオール[商品名「サンニックスPP−400」、三洋化成工業(株)製]30部を配合し、比較の帯電防止性粘着剤(比X−1)を得た。
実施例1において、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、酢酸ビニル48部、「FM−1A」20部に代えて、n−ブチルアクリレート260部、2−エチルヘキシルアクリレート128部、アクリル酸12部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、ハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(比A01−2)の溶液を得た。
該溶液の粘度は4,100mPa・s、固形分濃度は40.4%、(比A01−2)のMwは46万であった。該溶液750部に過塩素酸リチウム7.5部、ポリエーテルトリオール[商品名「サンニックスGP−4000」、三洋化成工業(株)製]90部を配合し、比較の帯電防止性粘着剤(比X−2)を得た。
実施例1において、n−ブチルアクリレート238部、2−エチルヘキシルアクリレート78部、アクリル酸16部、酢酸ビニル48部、「FM−1A」20部に代えて、n−ブチルアクリレート40部、2−エチルヘキシルアクリレート320部、アクリル酸20部、2−ヒドロキシエチルアクリレート20部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、ハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(比A01−3)の溶液を得た。
該溶液の粘度は2,100mPa・s、固形分濃度は40.3%、(比A01−3)のMwは40万であった。該溶液980部にカーボンブラック20部を分散させ、比較の帯電防止性粘着剤(比X−3)を得た。
実施例1において、(z1−1)4.3部に代えて、(比z1−1)4.5部を用いたこと以外は実施例1と同様に行い、第4級アンモニウム・カルボン酸塩基を有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(比A−1)の溶液からなる帯電防止性粘着剤(比X−4)を得た。(比X−4)の粘度は6,350mPa・s、固形分濃度は42.2%、(比A−1)のMwは47万であった。
上記(X−1)100部に、架橋剤としてN,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン[三菱ガス化学工業(株)製、商品名「TETRAD−X」]の10%トルエン溶液1部を添加し、均一に混合して配合液を作成した。この配合液を離型ポリエステルフィルム[リンテック(株)製、商品名「スーパステック SP−PET38」]基材に乾燥後膜厚が100μmになるように塗工し、60℃で1分間、さらに100℃で1分間各々熱風乾燥させ、さらに45℃で3日間養生した後、離型ポリエステルフィルムから剥がして粘着剤フィルム(基材がなく粘着剤のみからなるフィルム。以下同様。)を得た。
上記において、「スーパステック」をポリエステルフィルム[東レ(株)製、商品名「ルミラー」タイプT]に代え、該フィルム上に上記配合液を乾燥後膜厚が25μmになるように塗工して、上記と同様に行い、粘着フィルム(基材と粘着剤からなるフィルム。以下同様。)を得た。該粘着剤フィルムまたは粘着フィルムについて、下記の性能評価方法に従って評価した。結果を表1に示す。
(X−2)〜(X−6)を用いて実施例8と同様の操作を行い、粘着剤フィルムまたは粘着フィルムを作成して各性能を評価した。評価結果を表1に示す。
実施例8において、(X−1)100部、N,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジアミンの10%トルエン溶液1部に代えて、(X−7)100部、アセチルアセトンアルミニウム[日本化学産業(株)製、商品名「ナーセムアルミニウム」]0.15部を用いたこと以外は実施例8と同様の操作を行い、粘着剤フィルムまたは粘着フィルムを作成して各性能を評価した。評価結果を表1に示す。
(比X−1)〜(比X−4)を用いて実施例8と同様の操作を行い、粘着剤フィルムまたは粘着フィルムを作成して各性能を評価した。評価結果を表1に示す。
(1)粘着力
ステンレス板(SUS304、以下同じ。)に貼り付け面積が幅25mm×長さ100mmとなるように粘着フィルム試験片を貼り付け[2kg荷重のローラーで1往復、以下同じ。]、貼り付け30分後のもの(初期)、および貼り付け30分後から60℃で1週間熱処理したもの(加熱促進後)について、JIS−Z−0237に従い常温(23℃)での粘着力(単位:N/25mm)を評価した。
(2)帯電防止性(表面固有抵抗・体積固有抵抗)
23℃×65%RHの条件で12時間、粘着剤フィルム試験片を静置した後に、JIS−K6911に記載の方法で表面固有抵抗と体積固有抵抗を評価した。
(3)透明性
粘着剤フィルム試験片を目視にて観察し、下記の基準で粘着剤フィルム白濁の有無を評価した。
○ :白濁なし
× :白濁あり
(4)剥離性
ここにおいて剥離性とは、被着体から剥がした後の粘着フィルムの粘着剤塗布面の曇り、被着体への糊残り跡等による粘着剤塗布面の荒れ(凸凹)の有無を意味する。
ステンレス板に、貼り付け面積が幅25mm×長さ100mmとなるように粘着フィルム試験片を貼り付けた後、条件(1)[常温(23℃)×2時間後から60℃×6時間熱処理後、常温(23℃)×2時間後]、または条件(2)[常温(23℃)×2時間後から60℃×1ヶ月間熱処理後、常温(23℃)×2時間後]で粘着フィルムを剥がし、下記の基準により肉眼で評価する。
○ :粘着剤塗布面に曇りや糊残り跡等の荒れなし
× :粘着剤塗布面に曇りや糊残り跡等の荒れが認められる
100mlのエルレンマイヤーフラスコに20mlの超純水を入れ、1gの粘着剤フィルム試験片を浸漬し、オートクレーブ中に121℃×24時間静置した。試験片を取り出した後の浸漬液を1/10まで濃縮して原子吸光光度計で金属イオンの濃度を測定した。ハロゲンイオンについては、比色定量法で測定した。
(6)被着体表面への汚染性
ステンレス板に50×100mmの面積の粘着フィルム試験片を貼り付け、60℃×90%RHの条件で1週間静置した後、試験片を剥がしステンレス板の表面の曇り、糊残り等の汚染の有無を肉眼で観察し、下記の基準で評価した。
○ :曇りおよび糊残りともになし
△ :曇りまたは糊残りがわずかにあり
× :曇りまたは糊残りが顕著にあり
(7)保持力(凝集力)
JIS−Z−0237に従って測定。すなわち、ステンレス板に張り付け面積が25mm×25mmとなるように粘着フィルム試験片の粘着剤塗布面を貼り付け、2kg荷重ローラー1往復にて圧着し、23℃×65%RHの条件下で1時間静置した後、40℃、65%RH雰囲気下に30分間静置した後、1kgの荷重をかけ、24時間後のずれ距離(単位:mm)を測定した。
Claims (7)
- 下記一般式(1)で示される第4級オニウム・有機酸塩基を分子側鎖および/または分子末端に少なくとも1個有するハイドロカルビル(メタ)アクリレート共重合体(A)を含有してなることを特徴とする帯電防止性粘着剤。
- (A)が、有機酸基含有モノマー(a11)と、(a11)を除くハイドロカルビル(メタ)アクリレート(a2)を必須構成単位とする共重合体に下記一般式(2)で示される第4級オニウム・炭酸エステル塩(z1)を反応させてなる共重合体、または該(a11)に該(z1)を反応させてなる第4級オニウム・有機酸塩基含有モノマー(a12)と、該(a2)を必須構成単位とする共重合体である請求項1記載の粘着剤。
- さらに、該(a11)、(a2)を除く活性水素含有モノマー(a3)およびその他の重合性モノマー(a4)を構成単位に加えてなる請求項2記載の粘着剤。
- モノマーの合計重量に基づく各モノマーの含有量が、(a11)または(a12)が0.1〜30%、(a2)が40〜99.8%、(a3)が30%以下、(a4)が30%以下である請求項3記載の粘着剤。
- さらに、(A)中の活性水素原子と反応し得る反応性官能基を1分子中に2〜5個有する有機化合物(B1)および多価金属化合物(B2)からなる群から選ばれる少なくとも1種の架橋剤(B)を加えてなる請求項1〜4のいずれか記載の粘着剤。
- さらに、粘着性付与剤、可塑剤、充填剤、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤およびシランカップリング剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加剤(C)を加えてなる請求項1〜5のいずれか記載の粘着剤。
- 請求項1〜6のいずれか記載の粘着剤を、基材の少なくとも片面の少なくとも一部に塗布してなる粘着テープ、粘着シートおよび該粘着剤からなる粘着フィルム。
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