JP5577462B2 - 易解体性粘着剤組成物及び易解体性粘着テープ - Google Patents

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Description

本発明は、被着体への貼付け、物品間の固定を行った後、一定期間経過後に当該貼付けや固定を容易に解体できる易解体性粘着テープ及び当該易解体性粘着テープを与える易解体性粘着剤組成物に関する。
粘着テープは、作業性に優れる接着信頼性の高い接合手段として、OA機器、IT・家電製品、自動車等の各産業分野での部品固定用途や、部品の仮固定用途、製品情報を表示するラベル用途等に使用されている。近年、地球環境保護の観点から、これら家電や自動車等の各種の産業分野において、使用済み製品のリサイクル、リユースの要請が高まっている。各種製品をリサイクル、リユースする際には、部品の固定やラベルに使用されている粘着テープを剥離する作業が必要となるが、当該粘着テープは製品中の各所に設けられているため、簡易な除去工程による作業コストの低減が要望されている。
易解体性の粘着テープとしては、例えば、接着力が相違する2層以上の粘着層を有する粘着部材が開示されている(特許文献1参照)。当該粘着テープは、重畳構造の粘着層を有する粘着部材における弱粘着層を介して被着体を接合処理することにより、被着体の強固な固着と、当該弱粘着層を剥離面とする容易な解体を実現するとの粘着部材である。しかし当該粘着部材は、複数の粘着剤層を必須の構成とするため製造コストが高くなる問題があった。また、弱粘着層により被着体との接着が行われる構成であるため接着力を高めるには制限があり、強固に物品を固定する用途への展開が困難であった。
他の易解体性の粘着剤組成物として、脂肪族ポリエステルを含有する粘着剤組成物が開示されている(特許文献2参照)。当該粘着剤組成物は、温水浸漬での剥離作業においてポリカプロラクトンの加水分解促進作用により容易に剥離できることが開示されている。しかし、当該粘着剤組成物は、剥離時に温水浸漬が必要であることから、解体作業を行う部材が大きい場合には設備コストが大きく、電子部品等を再利用する際などの水を使用できない部品へは適用できないものであった。
また、解体時に粘着テープの接着力が大幅に低下した場合にも、粘着テープの被着体からの剥離や基材からの粘着剤層の剥離時にスティックスリップが生じると、各種工業製品をリサイクル、リユースする際に部品の破損が生じる場合や、部分的に部品への糊残りが生じる場合があり、また、多量の物品の解体時には作業性に劣る場合があった。
また、アクリル系のブロック共重合体を使用した粘着剤組成物として、アクリル系ポリマーブロック中にカルボキシル前駆基(−COOt−ブチル)を有するアクリル共重合体を製造した後、当該カルボキシル前駆基をカルボキシル基に変換したブロック共重合体を含有する粘着剤組成物が開示されている(特許文献3参照)。当該粘着剤組成物は、カルボキシル前駆基として、t−ブチル基を側鎖に有するアクリル系共重合体を製造する工程を有するものであるが、得られる粘着剤組成物中には当該t−ブチル基は残存せず、解体性を有するものでは無かった。
特開平10−140093号公報 特開平9−137145号公報 特開2002−167566号公報
本発明が解決しようとする課題は、好適に被着体への貼付けや部品間の固定が可能で、かつ、解体時には温水等の水を使用しなくとも、加熱やエネルギー線照射により容易に解体可能な易解体性粘着テープ及び当該易解体性粘着テープを実現可能な粘着剤組成物を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする課題は解体時の粘着テープの被着体からの剥離や基材からの粘着剤層の剥離の際にもスティックスリップを生じにくい易解体性粘着テープ及び当該易解体性粘着テープを実現可能な粘着剤組成物を提供することにある。
本発明は以下の態様を含む。
(1)アクリル系重合体、および、酸触媒又は酸発生剤を含有する粘着剤組成物であって、前記アクリル系重合体が、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)からなるポリ(メタ)アクリレート鎖(A)と、前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)以外の炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)及び極性基含有モノマー(c)をモノマー成分として含有するポリ(メタ)アクリレート鎖(B)とを有するアクリル系ブロック重合体であり、前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、第二級炭素原子を有するアルキル基の第二級炭素原子と(メタ)アクリロイルオキシ基とが結合した(メタ)アクリレートモノマー(a1−1)、第三級炭素原子を有するアルキル基の第三級炭素原子と(メタ)アクリロイルオキシ基とが結合した(メタ)アクリレートモノマー(a1−2)、又はベンジル(メタ)アクリレートモノマーであることを特徴とする易解体性粘着剤組成物。
(2)前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、sec−ヘキシル(メタ)アクリレート、sec−オクチル(メタ)アクリレート、sec−ノニル(メタ)アクリレート、sec−デシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、tert−ノニル(メタ)アクリレート、tert−デシル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも一種である前記(1)に記載の易解体性粘着剤組成物。
(3)前記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)が、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート及びn−ブチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一種である前記(1)又は(2)に記載の易解体性粘着剤組成物。
(4)前記アクリル系重合体中のポリ(メタ)アクリレート鎖(A)とポリ(メタ)アクリレート鎖(B)の比率が、(A)/(B)で表わされるモル比で75/25〜1/99である前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載の易解体性粘着剤組成物。
(5)前記極性基含有モノマー(c)の含有量が、前記アクリル系ブロック重合体を形成する全モノマー成分中の1〜30質量%である前記(1)〜(4)のいずれか一項に記載の易解体性粘着剤組成物。
(6)前記(1)〜(5)のいずれか一項に記載の易解体性粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する易解体性粘着テープ。
本発明の易解体性粘着剤組成物によれば、アクリル系重合体の有する粘着特性を低減させることなく、解体時には熱や光等の簡易な手段により、容易に糊残りなく解体することができる。また、初期の接着力が高い場合にも良好な解体性を実現でき、極性基含有モノマーを使用し、かつ解体性を有する構造単位をブロック状で有することで粘着剤/基材界面や粘着剤/被着体界面での解体性が向上し、解体時に粘着テープの被着体からの剥離や基材からの粘着剤層の剥離の際にも良好に解体可能である。このため、リサイクルやリユースに適用されるOA機器、IT・家電製品、自動車等の各産業分野での部品固定用途や部品の仮固定用途、製品情報を表示するラベル用途等に特段の制限なく好適に適用でき、解体時にも簡易な加熱設備やエネルギー線照射設備等により容易に解体できる。
また、解体時にスティックスリップを生じにくくでき、被着体となる部品の破損や糊残りが生じにくく、解体時の作業性も良好となる。このため、有機ELパネルや液晶パネルに用いられる薄型の画像表示モジュールや、透明導電層を有する透明導電ガラス、パネル表面の保護ガラス等の薄型ガラスなどの割れを生じやすい部材を粘着テープで固定した場合には、剥離時にスティックスリップが生じると一時的に剥離力が高くなり部品に割れが生じやすいが、本発明の粘着テープによれば、このような割れの生じやすい部品においても割れを生じることなく解体が可能となる。
実施例1における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例2における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例3における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例4における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 比較例1における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 比較例2における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 比較例3における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例5における加熱前後、UV照射後、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例6における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例7における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例8における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例9における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例10における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例11における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例14における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 比較例4における初期、ならびにUV照射及び加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例15における初期、ならびに加熱、UV照射、及び再加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 実施例16における初期、ならびに加熱、UV照射、及び再加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 比較例5における初期、ならびに加熱、UV照射、及び再加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。 比較例6における初期、ならびに加熱、UV照射、及び再加熱後の180°剥離強度(N/20mm)及び剥離距離(mm/20mm幅)を示す図である。
[アクリル系重合体]
本発明の易解体性粘着剤組成物に使用するアクリル系重合体は、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)からなるポリ(メタ)アクリレート鎖(A)と、炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)及び極性基含有モノマー(c)をモノマー成分として含有するポリ(メタ)アクリレート鎖(B)とを有するアクリル系ブロック重合体である。
カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)からなるポリ(メタ)アクリレート鎖(A)は、当該(メタ)アクリレートモノマー(a)の有するカルボキシル前駆基を側鎖に有するポリ(メタ)アクリレート鎖である。ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)のカルボキシル前駆基は、酸触媒や粘着剤層外部からの光や熱により酸を発生する酸発生剤の酸成分によりカルボキシル基に変換され、当該ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)は、ポリ(メタ)アクリル酸鎖となる。当該ポリ(メタ)アクリル酸鎖は、粘着剤層の凝集力を高くし、また(メタ)アクリル酸生成時に発泡を生じるため、粘着剤層の粘着性を低減させることから、外部刺激により生じた酸成分により側鎖が分解することで、粘着剤層の剥離性が向上し、良好に解体することが可能となる。
カルボキシル前駆基としては、酸によりカルボキシル基となるものであれば特に制限されないが、酸によりオレフィン脱離を生じやすい第二級又は第三級炭素原子を有するアルキル基とカルボキシル基とから構成されるエステル基を好ましく使用できる。また、第二級又は第三級炭素原子を有するアルキル基以外の基として、穏和な条件で脱離しやすいベンジル基等も好ましく使用できる。当該側鎖分解時に脱離するカルボキシル前駆基のなかでも、脱離してアルキレン、アルカン等の気体を生じるものは、粘着剤層の剥離性向上に寄与するため、更に良好な再剥離性が得られるため好ましい。
当該ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)は、好ましくは下式(1)で表わされるポリマー鎖である。
Figure 0005577462
上記式(1)中のRは水素原子又はメチル基を表わし、好ましくは水素原子である。また、Xは酸の影響によって脱離し、前記式(1)中にカルボキシル基を形成しうるアルキル基(好ましくは、炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12)を表わす。Xが第二級又は第三級炭素原子を有するアルキル基である場合には、(メタ)アクリロイルオキシ基の酸素原子と、当該アルキル基の第二級又は第三級炭素原子が結合する。当該Xは、脱離することで前記式(1)中にカルボキシル基を形成しうるアルキル基であれば繰り返し単位毎に異なっていてもよいが、同一の繰り返し単位が連続した構造であることが製造上好適である。繰り返し単位数nは、10以上であれば、酸触媒や粘着剤層外部からの光や熱により酸を発生する酸発生剤の酸成分により側鎖分解し、粘着剤層の剥離に寄与することができる。当該繰り返し単位数nは、重合可能な繰り返し単位数であり、粘着特性を実現できるものであれば特に制限されるものではないが、好ましくは10以上、より好ましくは20以上であり、上限については好ましくは10万以下である。なかでも、100〜10000程度であると特に好適な接着特性を得やすいため好ましく、200〜6000であると特に好ましい。
ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)を構成する(メタ)アクリレートモノマー(a)のうち、第二級炭素原子を有するアルキル基の第二級炭素原子と、(メタ)アクリロイルオキシ基とが結合した(メタ)アクリレートモノマー(a1−1)としては、例えば、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、sec−ヘキシル(メタ)アクリレート、sec−オクチル(メタ)アクリレート、sec−ノニル(メタ)アクリレート、sec−デシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等を使用することができる。これらの中でも、シクロヘキシルアクリレートは、好適な解体性を得やすく、また、無色で透明性の高い粘着剤層を得やすいことから好ましく使用できる。
また、第三級炭素原子を有するアルキル基の第三級炭素原子と、(メタ)アクリロイルオキシ基とが結合した(メタ)アクリレートモノマー(a1−2)としては、例えばtert−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、tert−ノニル(メタ)アクリレート、tert−デシル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート等の2−アルキル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート等を使用することができる。
また、これら以外のカルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)として、ベンジル(メタ)アクリレートも好ましく使用することができる。
これら、(メタ)アクリレートモノマー(a)のなかでも、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、及びベンジル(メタ)アクリレートは、特に酸により好適にカルボキシル基を形成するため、適宜選択して好ましく使用でき、中でもtert−ブチルアクリレートを特に好ましく使用できる。また、イソボルニルアクリレートは、酸による好適なカルボキシル基形成に加え、熱安定性が高く、無色で透明性の高い粘着剤層を得やすいため特に好ましく使用できる。
本発明の粘着剤組成物においては、加熱のみ又は紫外線照射のみで解体するものも好ましく使用できるが、接着安定性が必要な用途等においては、加熱のみ又は紫外線照射のみでは大幅な接着力低下が生じず、加熱及び紫外線照射の組み合わせにおいて大幅な接着力低下が生じる粘着剤組成物が好ましい場合がある。このような用途においては、上記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)として、加熱のみ又は紫外線照射のみでは大幅な接着力低下が生じにくく、加熱及び紫外線照射の組み合わせにおいて大幅な接着力低下が生じやすい上記例示した(メタ)アクリレートモノマーを使用することが好ましく、なかでも、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ボルニルアクリレート、又は、tert−ブチルアクリレートを特に好ましく使用できる。
カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)の含有量としては、アクリル系重合体を構成する全モノマー成分中の75質量%以下であることが好適な接着性と解体性を実現しやすいため好ましく、1〜60質量%であることがより好ましく、2〜50質量%であることがさらに好ましく、3〜40質量%とすることが特に好ましい。
本発明に使用するアクリル系重合体を構成するポリ(メタ)アクリレート鎖(B)は、前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)以外の炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)と、極性基含有モノマー(c)とをモノマー成分として含有するポリ(メタ)アクリレート鎖を有することで、好適な接着性を実現できる。
当該炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)としては、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−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ウンデシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、n−トリデシル(メタ)アクリレート、及び/又は、n−テトラデシル(メタ)アクリレート等を使用することができる。なかでも、n−ブチル(メタ)アクリレート及び/又は2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートを主たるモノマー成分として使用することで、得られる粘着剤層の粘着性向上に好適である。
ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)は、上記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレートモノマー(b)を主たるモノマー成分とすることで好適な接着性を実現しやすく、ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)を構成するモノマー成分中の50質量%以上が上記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレートモノマー(b)であることが好ましく、80質量%以上とすることがより好ましい。
また、(メタ)アクリレートモノマー(b)を、アクリル系重合体を構成する全モノマー成分中の20質量%以上とすることで好適な接着性を実現しやすくなるため好ましく、30〜95質量%であることがより好ましく、40〜90質量%であることがさらに好ましく、50〜80質量%であることが特に好ましい。
本発明においては、ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)を構成するモノマー成分として極性基含有モノマー(c)を併用することで、高い接着性を有しつつ、解体時には優れた解体性を実現できる。極性基含有モノマーとしては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、イミノ基又はアミド基等の極性基を有するビニルモノマーを例示でき、これらモノマーは、分子間相互作用により、接着性や解体時の粘着剤層の凝集力の向上に寄与しやすいため好ましい。なかでも水素結合を形成できる極性基含有ビニルモノマーを好ましく使用でき、水酸基含有ビニルモノマーは、接着性の向上や、接着後の粘着剤層の経時安定性に優れ、また解体時には粘着剤層の凝集力を確保しやすいことから被着体/粘着剤層界面や粘着剤層/基材界面での解体やスティックスリップの抑制に寄与し、好適な解体性を得やすいため特に好ましい。
水酸基含有ビニルモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等を適宜選択して使用することができる。なかでも、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート又は4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートを好ましく使用でき、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを特に好ましく使用できる。
また、カルボキシル基含ビニルモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、アクリル酸ダイマー、エチレンオキサイド変性コハク酸アクリレートなどのカルボキシル基を有するモノマー等を使用することができる。
また、アミド基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、N−ビニルピロリドン、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N,N−ジエチルメタクリルアミド、N,N’−メチレンビスアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等を使用でき、アミノ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アミノエチル(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、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等を使用することができる。
また、イミノ基含有モノマーとしては、例えばシクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、イタコンイミド等を使用することができる。
極性基含有ビニルモノマーの含有量としては、アクリル系重合体を構成するモノマー成分中の1〜30質量%とすることで強接着力化での解体性が特に良好となるため好ましく、5〜25質量%であることがより好ましく、8〜20質量%とすることがより更に好ましい。また、極性基含有ビニルモノマーの含有量を5質量%以上、より好ましくは8質量%以上とすると、高温下での粘着剤層の凝集力が高くなり、優れた高温接着性を発揮しやすくなり、解体時に粘着剤層/被着体界面や粘着剤層/基材界面で良好に剥離しやすくなるため特に好ましい。
なお、ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)中には、上記の炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)及び極性基含有モノマー(c)以外のモノマーを含有していてもよい。当該モノマーとしては、例えば、スチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。また、製造方法によっては、ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)中に、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)を含んでいてもよい。ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)中に、上記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)及び極性基含有モノマー(c)以外のモノマーを含有する場合には、当該モノマーをポリ(メタ)アクリレート鎖(B)を形成するモノマー成分中の30質量%以下とすることが好ましく、10質量%以下とすることが特に好ましい。
本発明に使用するアクリル系重合体は、上記ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)と、ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)とのアクリル系ブロック共重合体である。本発明においては、被着体との接着性や粘着剤層の凝集力に優れたポリ(メタ)アクリレート鎖(B)と、解体性能を有する繰り返し単位が連続したポリ(メタ)アクリレート鎖(A)とを有することで、高い接着力であっても解体時には解体性能を有する繰り返し単位の効果を好適に発揮でき、解体時にスティックスリップを生じることなく良好な解体性を実現できる。なお、当該ブロック共重合体は、一つのポリ(メタ)アクリレート鎖(A)と一つのポリ(メタ)アクリレート鎖(B)とのブロック共重合体(AB型ブロック共重合体)であっても、複数のポリ(メタ)アクリレート鎖(A)や複数のポリ(メタ)アクリレート鎖(B)がランダムにブロック重合されたブロック共重合体(ABA型、BAB型、ABAB型、ABABA型等)であっても良い。
本発明に使用するアクリル系重合体の重量平均分子量は、1万〜200万程度の範囲で使用態様に応じて適宜調整すればよく、後述するリビングラジカル重合法によって前記アクリル系重合体を製造する場合には、良好な生産効率を維持する観点から1万〜10万程度とすることが好ましく、解体前の良好な粘着強度を維持する観点では15万以上とすることが好ましく、30万以上とすることがより好ましく、45万〜100万程度とすることが特に好ましい。また、特に解体時の粘着剤層の凝集力を確保したい場合には60万以上とすることも好ましい。本発明の粘着剤組成物は数平均分子量が15万以上である場合に、高い接着力と好適な解体性を実現しやすいため好ましい。
前記重量平均分子量と前記数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算である。測定条件の例として、HLC−8220GPC(東ソー社製)を用いてカラムはTSKgel GMHXL[東ソー製]を用い、カラム温度は40℃、溶離液はテトラヒドロフラン、流量は1.0mL/分とし、標準ポリスチレンはTSK標準ポリスチレンを用いることで測定できる。
分子量を調整するために、重合には連鎖移動剤を用いても良い。連鎖移動剤としては、公知の連鎖移動剤、例えばラウリルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、2,3−ジメチルカプト−1−プロパノールなどが使用できる。
アクリル系重合体中のポリ(メタ)アクリレート鎖(A)とポリ(メタ)アクリレート鎖(B)との含有比率は、(A)と(B)との合計に対し、(A)が75モル%以下であることが好ましい。更には、モル比(A)/(B)で表わされる共重合比率が、75/25〜1/99であることが好ましく、65/35〜3/97であることがより好ましく、50/50〜10/90であることがさらに好ましく、40/60〜15/85であることが特に好ましい。ブロック共重合比を当該範囲とすることで、ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)による好適な解体性と、ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)の粘着性等の特性とを好適に発現しやすくなる。
前記アクリル系重合体は、例えば前記アクリル単量体の混合物を、ラジカル重合反応することによって製造することができる。前記アクリル系重合体の製造方法としては具体的には、リビングラジカル重合法や、アゾ系開始剤または過酸化物を用いて行う従来知られたラジカル重合法が挙げられる。なかでも、リビングラジカル重合法を採用することが、ラジカル重合過程における連鎖移動反応や停止反応等の副反応を引き起こさず、低分子量成分の生成を抑制でき、分子量分布の狭いアクリル系重合体を製造できるため好ましい。
前記リビングラジカル重合法としては、例えば原子移動ラジカル重合法(ATRP法)、高周期15族または16族元素を含む有機ヘテロ化合物を触媒として用いるリビングラジカル重合法(有機ヘテロ化合物を媒介とするラジカル重合法)(TERP法等)、ニトロキシドを介したリビングラジカル重合法(NMP法)、可逆的付加開裂連鎖移動重合反応法(RAFT法)等が挙げられる。
前記原子移動ラジカル重合法(ATRP法)は、例えば遷移金属錯体と、有機ハロゲン化物との存在下で、前記したアクリル単量体を重合する方法である。
前記遷移金属錯体を構成する遷移金属としては、例えばCu、Ru、Fe、Rh、V、Niや、それらのハロゲン化物を使用することができる。また、前記遷移金属に配位する配位子としては、ビピリジル誘導体、メルカプタン誘導体、トリフルオレート誘導体、3級アルキルアミン誘導体等が挙げられる。
前記有機ハロゲン化物は、重合開始剤であって、例えば2−ブロモ(またはクロロ)プロピオン酸メチル、2−ブロモ(またはクロロ)プロピオン酸エチル、2−ブロモ(またはクロロ)−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ブロモ(またはクロロ)−2−メチルプロピオン酸エチル、塩化(または臭化)1−フエニルエチル、2−ブロモ(またはクロロ)プロピオン酸2−ヒドロキシエチル、2−ブロモ(またはクロロ)プロピオン酸4−ヒドロキシブチル、2−ブロモ(またはクロロ)−2−メチルプロピオン酸2−ヒドロキシエチル、2−ブロモ(またはクロロ)−2−メチルプロピオン酸4−ヒドロキシブチル等を使用することができる。
有機ヘテロ化合物を媒介とするラジカル重合法は、有機ヘテロ化合物とラジカル開始剤存在下で、前記したアクリル単量体を重合する方法である。当該有機ヘテロ化合物を媒介とするラジカル重合法によれば、アクリル共重合体の分子量を高分子量化しやすく、接着力を向上させやすいため好ましい。
有機ヘテロ化合物を媒介とするラジカル重合法に使用する有機ヘテロ化合物としては、有機テルル化合物、有機ジテルリド化合物、有機ビスマス化合物、有機アンチモン化合物を好ましく使用できる。これら有機ヘテロ化合物の具体例としては、特開2004−323693号公報、WO2004/14818公報、特開2006−225524号公報、特開2006−299278号公報、特開2008−291216号公報、特開2009−149877号公報等に開示のある有機テルル化合物、有機ジテルリド化合物、特開2009−149877号公報、WO2006/62255公報等に開示のある有機ビスマス化合物、特開2009−149877号公報、WO2006/1496公報等に開示のある有機アンチモン化合物等の周知の化合物を適宜使用できる。具体的には、例えば、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸メチル、2−メチルテラニル−2−メチルプロピオン酸エチル、2−n−ブチル−2−フェニルテラニルプロピオン酸エチル、2−メチル−2−フェニルテラニルプロピオン酸エチル、2−メチルテラニルプロピオニトリル、2−メチル−2−メチルテラニルプロピオニトリル、(メチルテラニル−メチル)ベンゼン、(1−メチルテラニル−エチル)ベンゼン、(2−メチルテラニル−プロピル)ベンゼン、(1−フェニルテラニル−エチル)ベンゼン、2−メチル−2−n−ブチルテラニル−プロピオン酸エチル、2−メチル−2−ジメチルビスムタニルプロピオン酸メチルエステル、2−メチル−2−ジフェニルビスムタニルプロピオニトリル、2−メチル−2−ジメチルフェニルビスムタニルプロピオニトリル、2−メチル−2−ジメチルスチバニルプロピオン酸メチル、2−メチル−2−ジメチルスチバニルプロピオニトリル、1−ジメチルスチバニル−1−フェニルエタン、ジメチルジテルリド、ジエチルジテルリド、ジ−n−プロピルジテルリド、ジイソプロピルジテルリド、ジシクロプロピルジテルリド、ジ−n−ブチルジテルリド、ジ−sec−ブチルジテルリド、ジ−tert−ブチルジテルリド、ジシクロブチルジテルリド、ジフェニルジテルリド、ビス−(p−メトキシフェニル)ジテルリド、ビス−(p−アミノフェニル)ジテルリド、ビス−(p−ニトロフェニル)ジテルリド、ビス−(p−シアノフェニル)ジテルリド、ビス−(p−スルホニルフェニル)ジテルリド、ジナフチルジテルリド、ジピリジルジテルリド等が挙げられる。好ましくは、ジメチルジテルリド、ジエチルジテルリド、ジ−n−プロピルジテルリド、ジ−n−ブチルジテルリド、ジフェニルジテルリド等の化合物を好ましく例示できる。
また、前記アクリル系重合体は、例えば、前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)を前記したラジカル重合法により重合することで前記カルボキシル前駆基を有する(メタ)アクリレートモノマー(a)のホモポリマーからなるポリ(メタ)アクリレート鎖(A)を製造し、次いで、前記と同様の方法でポリ(メタ)アクリレート鎖(B)を製造し、前記ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)と(B)とを、前記(A)及び(B)中にそれぞれ導入されたアセチレン基とアジド基との環化付加反応等のクリック反応により結合させることで製造することもできる。
[酸触媒、酸発生剤]
本発明に使用する酸触媒としては、例えばp−トルエンスルホン酸やベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸、脂肪族スルホン酸などの有機酸や、塩酸や硫酸等の無機酸、及び、それらの水和物等から適宜選択して使用することができる。
本発明で使用する酸発生剤は、例えば紫外線等のエネルギー線による光照射によりカチオン重合を開始することのできる酸を発生する光酸発生剤や、加熱等によって酸を発生する熱酸発生剤である。なかでも光酸発生剤は、光と熱の二種の外部刺激により粘着剤層を好適に解体できる一方で、粘着剤組成物として保管する際や、粘着テープとして物品を固定した際には容易に分解や解体が生じにくく、安定した保存性や粘着特性を保持できるため、特に好ましく使用できる。
前記光酸発生剤としては、例えばN−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドメタンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドベンゼンスルホン酸エステル、N−ヒドロキシナフタルイミドトリフラート、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(tert−ブチルスルホニル)ジアゾメタン、ビス(p−トルエンスルホニル)ジアゾメタン、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−4−メチルフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル−2,4,6−トリメチルフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ビス(tert−ブチルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ビス(tert−ブチルフェニル)ヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、ビフェニルヨードニウム トリフルオロメタンスルホネート、フェニル−(3−ヒドロキシ−ペンタデシルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、及びフェニル−(3−ヒドロキシペンタデシルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート等から適宜選択して使用することができる。
これら光酸発生剤は、使用する用途に応じて適宜好適なものを選択すればよい。例えば、これら酸発生剤は粘着剤との混合により熱分解温度が低下する場合があるため、これらのなかでも、N−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステルやビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン等の酸発生剤単独での熱分解温度が概ね150℃以上のものを使用することが、保存時等に熱の影響によって酸が発生し、粘着剤組成物の解体が進行することを防止するうえで好ましい。
また、光酸発生剤の中でも、ビス(シクロヘキシルスルホニル)ジアゾメタン等の加熱により気体を発生する光酸発生剤は、光による酸発生と加熱による気体発生により、特に高い解体性を実現しやすいため好ましい。N−ヒドロキシナフタルイミドトリフルオロメタンスルホン酸エステル等の100℃程度の加熱よっても気体を発生しにくい光酸発生剤は、熱安定性の高い粘着剤層を得ることができるため好ましい。
さらに、光酸発生剤の中でも、骨格中にベンゼン環やナフタレン環構造等の光吸収性の構造を有する光酸発生剤は、少ない光照射時間や少ない含有量で好適な解体性を実現できるため、製造コストや解体コストを低減しやすいため好ましい。一方で、これら光吸収性の構造を有さない光酸発生剤は、光照射に対する安定性が求められる場合に好ましく使用できる。
また、前記熱酸発生剤としては、スルホニウム塩、ベンゾチアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩を使用することができ、例えば4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウム ヘキサフルオロアルセネート、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルベンジルメチルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ジベンジル−4−ヒドロキシフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルベンジルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、及び3−ベンジルベンゾチアゾリウム ヘキサフルオロアンチモネート等から適宜選択して使用することができる。
[粘着剤組成物]
本発明の粘着剤組成物は、上記アクリル系重合体と、酸触媒又は酸発生剤を含有する。当該粘着剤組成物により形成される粘着剤層は、貼付け時には、主として(ポリ(メタ)アクリレート鎖(B)により被着体への粘着特性を好適に発現する。また、解体を行う際には、酸触媒や、加熱や露光等の外部刺激により酸を発生する酸発生剤の存在下で、加熱や光照射を行うことにより、ポリ(メタ)アクリレート鎖(A)の側鎖のカルボキシル前駆基(好ましくは、(メタ)アクリロイルオキシ基が結合している第二級又は第三級炭素原子)が分解されて粘着力が低減し、当該解体性を有する構造単位をブロック状で有することで解体効果が向上して剥離時のスティックスリップの発生を抑制でき、良好な解体を実現できる。
粘着剤組成物中の酸触媒又は酸発生剤の含有量としては、使用する酸触媒又は酸発生剤の種類や、所望の解体性に応じて適宜調整すればよいが、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が有するカルボキシル前駆基1モルに対して10モル%以下で含有することが好ましく、1〜10モル%の範囲で含有することが特に好ましい。なかでも、光吸収性の構造を有する光酸発生剤を使用する際には0.1〜5モル%程度が好ましく、0.1〜3モル%が特に好ましい。一方、光吸収性の構造を有さない光酸発生剤を使用する際には、3〜10モル%程度が好ましく、4〜8モル%が特に好ましい。
使用するアクリル系重合体に対しては、上記アクリル系重合体100質量部に対し、酸触媒又は酸発生剤を15質量部以下にて含有することが好ましい。なかでも、光吸収性の構造を有する光酸発生剤を使用する際には、上記アクリル系重合体100質量部に対し、0.1〜5重量部程度が好ましく、0.2〜3重量部が特に好ましい。一方、光吸収性の構造を有さない光酸発生剤を使用する際には、上記アクリル系重合体100質量部に対し、5〜15重量部程度が好ましく、7〜12重量部が特に好ましい。
本発明の粘着剤組成物は、アクリル系重合体を主たる構成成分として含有するアクリル系粘着剤組成物であり、アクリル系重合体として上記のアクリル系重合体のみを含有する粘着剤組成物であっても、他のアクリル系重合体を更に含有する粘着剤組成物で有ってもよい。また、必要に応じて粘着付与樹脂や架橋剤、その他の添加剤等を含有していてもよい。
(粘着付与樹脂)
本発明の粘着剤組成物においては、得られる粘着剤層の強接着性を調整するために粘着付与樹脂を使用しても良い。本発明に使用する粘着付与樹脂としては、例えば、ロジン系、重合ロジン系、重合ロジンエステル系、ロジンフェノール系、安定化ロジンエステル系、不均化ロジンエステル系、テルペン系、テルペンフェノール系、石油樹脂系等が例示できる。
(溶媒)
本発明の粘着剤組成物においては、粘着剤組成物に通常使用される溶媒を使用でき、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、ヘキサン等を使用できる。また、水系粘着剤組成物とする場合には、水又は、水を主体とする水性溶媒を使用できる。
(架橋剤)
本発明の粘着剤組成物においては、得られる粘着剤層の凝集力を向上させる目的で、架橋剤を使用することも好ましい。架橋剤としては、公知の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、多価金属塩系架橋剤、金属キレート系架橋剤、ケト・ヒドラジド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、シラン系架橋剤、グリシジル(アルコキシ)エポキシシラン系架橋剤等が使用できる。
(添加剤)
本発明の粘着剤組成物においては、添加剤として、必要に応じて本発明の所望の効果を阻害しない範囲で、pHを調整するための塩基(アンモニア水など)や酸、発泡剤、可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、ガラスやプラスチック製の繊維・バルーン・ビーズ・金属粉末等の充填剤、顔料・染料等の着色剤、pH調整剤、皮膜形成補助剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤等の公知のものを粘着剤組成物に任意で添加することができる。
前記発泡剤は、粘着剤の解体を進行するうえで使用することができ、例えば加熱することにより体積膨張する、無機発泡剤、有機発泡剤及び熱膨張性中空球体等を使用することができる。
[易解体性粘着テープ]
本発明の易解体性粘着テープは、上記の粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着テープである。粘着剤層は、単層の粘着剤の層であっても良く、複数の粘着剤の層が積層されてなるものであってもよい。また、基材を有する粘着テープであっても、基材を有さない粘着剤層のみからなる粘着テープの形態であってもよい。また、基材の片面にのみ粘着剤層を有する形態であっても、基材の両面に粘着剤層を有する両面粘着テープの形態であってもよい。二以上の部材固定用途においては、粘着剤層のみからなる粘着テープや両面粘着テープが好適に使用できる。
前記基材として、例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン)、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、ポリスチレン、ABS、ポリカーボネート、ポリイミドフィルム、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリビニルアルコール等からなるプラスチック系フィルム、パルプ、レーヨン、マニラ麻、アクリロニトリル、ナイロン、ポリエステル等からなる不織布、紙、布、又は金属箔等を用いることが出来、再剥離性と接着性を両立しやすいことから、ポリエステル系フィルムや不織布を好適に用いることが出来る。
また、基材と粘着剤層との密着性を向上させることを目的に、基材の片面または両面に、コロナ処理、プラズマ処理、アンカーコート処理等を施しても良い。
本発明の易解体性粘着テープは、基材を有する場合には、前記粘着剤組成物をロールコーターやダイコーター等を用い、直接基材に塗布した後、乾燥工程を経て、セパレーターを貼り合わせる直塗り法や、セパレーター上にいったん粘着剤組成物をコーティングし、乾燥工程を経た後、基材に転写する転写法により製造できる。基材を有さない場合には、セパレーター上に粘着剤組成物をコーティングし、他のセパレーターを貼り合わせる方法により製造できる。
本発明の易解体性粘着テープは、上記易解体性粘着剤組成物をギャップ8milli−inchのアプリケータを使用して、厚さが50μmのPETフィルム上に塗布・乾燥して粘着テープを形成し、23℃50%RH環境下で、SUS板上に、重さ2kgのハンドローラーを1往復させて圧着して1時間静置後、引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で、180°方向に引き剥がした際の接着力が、1N/20mm以上であることが好ましく、2〜30N/20mmであることがより好ましく、3〜20N/20mmであることが特に好ましい。本発明の易解体性粘着テープは、部品間固定に際して好適な高い接着力であっても、好適な解体性を実現できる。
(解体方法)
本発明の易解体性粘着テープは、貼付け時には良好に被着対象への接着や、部品間固定がなされ、解体、剥離を行う際には、熱や光による外部刺激により良好に剥離が可能となる。熱や光の外部刺激は、使用する酸触媒又は酸発生剤により適宜調整されれば良いが、貼付け時の通常の使用態様において発生しない温度や強度の熱、光条件にて剥離可能となることが好ましい。
本発明の易解体性粘着テープが酸触媒を含有する場合には、加熱により、カルボキシル前駆基の脱離反応を促進すると共に、粘着剤層の流動性増加により酸を好適に粘着剤層中に拡散させることで、粘着テープを好適に解体できる。また、熱や光により酸を発生する酸発生剤を含有する場合には、光照射や加熱を行うことで酸が発生して粘着テープを好適に解体できるが、当該酸の存在下で必要に応じてさらに加熱等を行うことで、カルボキシル前駆基の脱離反応の更なる促進や、粘着剤層の流動性増加による酸の拡散により、さらに好適に粘着テープを解体できる。特に本発明では、光酸発生剤を使用し、紫外線等の光を照射することによって粘着剤を解体しうる酸を発生させ、次いで、加熱することによって、前記酸による粘着剤の解体を効率よく進行させることが好ましい。
紫外線等の光の強度は使用する光酸発生剤が好適に酸を生じるエネルギー以上であればよく、また、加熱温度は熱酸発生剤が好適に酸を生じる温度以上で加熱すればよい。また、酸存在下での加熱温度は、粘着剤組成物のガラス転移温度に基づき粘着剤層の流動性を上昇させ、酸を効果的に拡散できる温度や、カルボキシル前駆基の脱離反応を促進させ効率的に側鎖分解できる温度で調整すればよい。
本発明の易解体性粘着テープは、作業工程における接着不備や、リサイクル時の部材間の分離に際して、熱や光等の外部刺激により容易に解体できる再剥離性を有する。このため、自動車、建材、OA、家電業界などの工業用途における各種製品の部品間固定を行う粘着テープとして好適に使用できる。特に、有機ELパネルや液晶パネル等に用いられる薄型の画像表示モジュールや、透明導電層を有する透明導電ガラス、パネル表面の保護ガラス等の薄型ガラスなどの割れを生じやすい部材を粘着テープで固定した場合には、剥離時にスティックスリップが生じると一時的に剥離力が高くなり部品に割れが生じやすいが、本発明の粘着テープによれば、このような割れの生じやすい部品においても割れを生じることなく解体が可能となる。さらに、短時間での解体性にも優れることから、作業工程時の不良時やリサイクル時の多量の部品の分離や、多量のラベル剥離等を行う際にも作業効率が良好である。
(製造例1)
ポリt−ブチルアクリレート(1)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)1.15mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.48gおよび酢酸エチル2.95gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物4.25μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(1)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は74%であった。またGPC分析より、Mn=68,600、PD(Mw/Mn)=1.32であった。
アクリル系ブロック共重合体(1)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(1)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行ったn−ブチルアクリレート(nBA)5.76gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.23gの混合溶液を添加し、50℃で12時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は90%、n−ブチルアクリレートの重合率は60%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は62%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(1)を得た。GPC分析より、Mn=239,200、Mw=354,000、PD=1.48であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/nBA/HEA=29.2/67.2/3.6、であった。
(製造例2)
ポリt−ブチルアクリレート(2)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)1.21mg、t-ブチルアクリレート1.33gおよび酢酸エチル2.66gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物4.49μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(2)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は79%であった。またGPC分析より、Mn=73,800、PD=1.26であった。
アクリル系ブロック共重合体(2)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(2)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行ったn−ブチルアクリレート5.90gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート1.16gの混合溶液を添加し、50℃で3時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は90%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は42%、n−ブチルアクリレートの重合率は49%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、アクリル系ブロック共重合体(2)を得た。GPC分析より、Mn=266,300、Mw=570,000、PD=2.14であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/nBA/HEA=33.2/53.1/13.7、であった。
(製造例3)
ポリt−ブチルアクリレート(3)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.93mg、t-ブチルアクリレート1.71gおよび酢酸エチル3.42gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物3.43μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(3)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は76%であった。またGPC分析より、Mn=93,200、PD=1.30であった。
アクリル系ブロック共重合体(3)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(3)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)5.66g、2-ヒドロキシエチルアクリレート0.23gを添加し、50℃で4時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は87%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は46%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は52%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、アクリル系ブロック共重合体(3)を得た。GPC分析より、Mn=257,800、Mw=383,000、PD=1.49であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=35.3/61.5/3.2、であった。
(製造例4)
ポリt−ブチルアクリレート(4)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.86mg、t-ブチルアクリレート1.46gおよび酢酸エチル1.46gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物3.19μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(4)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は79%であった。またGPC分析より、Mn=73,800、PD=1.28であった。
アクリル系ブロック共重合体(4)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(4)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート4.48g、2-ヒドロキシエチルアクリレート0.82gおよび酢酸エチル5.30gの混合溶液を添加し、50℃で7時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は82%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は49%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は58%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、アクリル系ブロック共重合体(4)を得た。GPC分析より、Mn=265,000、Mw=462,000、PD=1.74であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=29.0/56.9/14.1、であった。
(製造例5)
2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)1.23mg、t-ブチルアクリレート1.89g、n−ブチルアクリレート3.29g、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.16gおよび酢酸エチル2.05gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物4.55μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで5時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t−ブチルアクリレートの重合率は91%、n−ブチルアクリレートの重合率は90%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合度は90%であった。反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、アクリル系ランダム共重合体(1)を得た。GPC分析より、Mn=277,100、Mw=463,000、PD=1.67であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/nBA/HEA=35.5/61.1/3.4、であった。
(製造例6)
2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.96mg、t-ブチルアクリレート1.89g、n−ブチルアクリレート3.11g、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.65gおよび酢酸エチル5.65gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物3.56μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで4時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t−ブチルアクリレートの重合率は77%、n−ブチルアクリレートの重合率は76%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合度は79%であった。反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、アクリル系ランダム共重合体(2)を得た。GPC分析より、Mn=253,400、Mw=475,000、PD=1.88であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/nBA/HEA=33.5/53.7/12.8、であった。
(製造例7)
2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.49mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.00g、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)1.63g、2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.40gおよび酢酸エチル3.01gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物1.83μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は77%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は73%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は81%であった。
反応終了後、重合溶液をクロロホルム20mLで希釈し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、アクリル系ランダム共重合体(3)を得た。GPC分析より、Mn=285,700、Mw=580,300、PD=2.03であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=33.2/51.9/14.9、であった。
(製造例8)
ポリシクロへキシルアクリレート(1)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)2.39mg、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)0.39mg、ジフェニルジテルリド(DPDT)2.28mg、シクロへキシルアクリレート(CHA)1.30gおよびアニソール2.60gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。60℃のオイルバスで4時間反応させて、ポリシクロへキシルアクリレート(1)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は43%であった。またGPC分析より、Mn=40,000、PD=1.50であった。
アクリル系ブロック共重合体(5)の合成:上記で得られたポリシクロへキシルアクリレート(1)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)4.17gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)1.07gの混合溶液を添加し、60℃で18時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、シクロへキシルアクリレートの重合率は46%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は16%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は22%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、シクロへキシルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(5)を得た。GPC分析より、Mn=95,000、Mw=216,600、PD=2.28であった。共重合体中の構成成分の質量比は、CHA/2EHA/HEA=40.2/40.9/18.9、であった。
(製造例9)
ポリt−ブチルアクリレート(5)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.74mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.28gおよび酢酸エチル2.55gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物2.74μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(5)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は69%であった。またGPC分析より、Mn=65,600、PD=1.29であった。
アクリル系ブロック共重合体(6)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(5)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)4.33gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.47gの混合溶液を添加し、50℃で4時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は83%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は42%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は49%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(6)を得た。GPC分析より、Mn=187,900、Mw=268,200、PD=1.43であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=33.5/58.4/8.1、であった。
(製造例10)
ポリt−ブチルアクリレート(6)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.68mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.31gおよび酢酸エチル2.61gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物2.53μL、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2.5時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(6)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は68%であった。またGPC分析より、Mn=73,700、PD=1.28であった。
アクリル系ブロック共重合体(7)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(6)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)4.45gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.36gの混合溶液を添加し、50℃で4時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は85%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は45%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は50%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(7)を得た。GPC分析より、Mn=203,600、Mw=302,900、PD=1.49であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=32.9/61.3/5.8、であった。
(製造例11)
ポリt−ブチルアクリレート(7)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.97mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.67gおよび酢酸エチル3.34gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物3.59μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(7)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は73%であった。またGPC分析より、Mn=61,900、PD=1.26であった。
アクリル系ブロック共重合体(8)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(7)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)5.66gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.62gの混合溶液を添加し、50℃で6時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は81%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は34%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は42%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(8)を得た。GPC分析より、Mn=140,200、Mw=196,400、PD=1.40であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=38.5/54.0/7.6、であった。
(製造例12)
ポリt−ブチルアクリレート(8)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.73mg、t-ブチルアクリレート(tBA)0.82gおよび酢酸エチル1.64gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物2.71μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(8)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は72%であった。またGPC分析より、Mn=43,100、PD=1.26であった。
アクリル系ブロック共重合体(9)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(8)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)5.20gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.96gの混合溶液を添加し、50℃で4時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は81%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は46%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は57%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(9)を得た。GPC分析より、Mn=215,000、Mw=357,500、PD=1.66であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=17.0/66.5/16.5、であった。
(製造例13)
ポリt−ブチルアクリレート(9)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.77mg、t-ブチルアクリレート(tBA)0.35gおよび酢酸エチル1.40gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物2.84μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(9)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は50%であった。またGPC分析より、Mn=15,700、PD=1.21であった。
アクリル系ブロック共重合体(10)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(9)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)6.13gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)1.28gの混合溶液を添加し、50℃で6時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は62%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は42%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は58%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(10)を得た。GPC分析より、Mn=253,000、Mw=394,700、PD=1.56であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=3.9/72.9/23.3、であった。
(製造例14)
ポリt−ブチルアクリレート(10)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)2.28mg、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)0.89mg、ジフェニルジテルリド(DPDT)2.16mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.30gおよび酢酸エチル2.60gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。60℃のオイルバスで2.5時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(10)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は64%であった。またGPC分析より、Mn=61,500、PD=1.58であった。
アクリル系ブロック共重合体(11)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(10)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)4.29gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.27gの混合溶液を添加し、60℃で3時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は83%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は49%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は63%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(11)を得た。GPC分析より、Mn=204,000、Mw=371,300、PD=1.82であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HEA=29.5/64.4/6.1、であった。
(製造例15)
ポリt−ブチルアクリレート(11)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.76mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.32gおよび酢酸エチル2.63gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物2.80μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(11)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は63%であった。またGPC分析より、Mn=55,700、PD=1.31であった。
アクリル系ブロック共重合体(12)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(11)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行ったn−ブチルアクリレート(nBA)4.86gおよび2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.61gの混合溶液を添加し、50℃で5時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は75%、n−ブチルアクリレートの重合率は41%、2−ヒドロキシエチルアクリレートの重合率は48%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(12)を得た。GPC分析より、Mn=190,000、Mw=304,000、PD=1.60であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/nBA/HEA=28.2/61.4/10.4、であった。
(製造例16)
ポリt−ブチルアクリレート(12)の合成:2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(AMVN)0.74mg、t-ブチルアクリレート(tBA)1.26gおよび酢酸エチル2.52gの混合溶液を試験管に入れ、30分間のアルゴンガスバブリングにより脱気した。有機モノテルル化合物2.75μLを、マイクロシリンジを用いて試験管に添加し、50℃のオイルバスで2.5時間反応させて、ポリt−ブチルアクリレート(12)の反応溶液を得た。H−NMR(300MHz)分析より、重合率は75%であった。またGPC分析より、Mn=68,600、PD=1.28であった。
アクリル系ブロック共重合体(13)の合成:上記で得られたポリt−ブチルアクリレート(12)の反応溶液に、あらかじめ30分間のアルゴンガスバブリングを行った2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)4.23gおよび4-ヒドロキシブチルアクリレート(HBA)1.16gの混合溶液を添加し、50℃で3時間反応させた。H−NMR(300MHz)分析より、t-ブチルアクリレートの重合率は86%、2−エチルヘキシルアクリレートの重合率は44%、4−ヒドロキシブチルアクリレートの重合率は46%であった。
反応終了後、重合溶液をメタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを沈澱させ、デカンテーションにより上澄み液を除去した。得られた沈澱をクロロホルム50mLに溶解し、メタノール:水(80:20体積分率)中に注ぎポリマーを再沈澱させた。デカンテーションにより上澄み液を除去した後、減圧下40℃で10時間真空乾燥し、ポリt−ブチルアクリレート鎖と、他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖からなるアクリル系ブロック共重合体(13)を得た。GPC分析より、Mn=192,500、Mw=321,600、PD=1.67であった。共重合体中の構成成分の質量比は、tBA/2EHA/HBA=30.3/53.6/16.1、であった。
(実施例1)
上記製造例1にて得られたアクリル系ブロック共重合体(1)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(1)中のt−ブチル基に対して0.4mol%加え、アセトンで希釈して15重量%アセトン溶液からなる粘着剤組成物を得た。得られた粘着剤組成物をギャップ8milli−inchのアプリケータを使用して、厚さが50μmのPETフィルム上に塗布し、12時間減圧乾燥して粘着シートを作成した。作成した粘着シートを、下記解体性試験1にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表1及び図1に示した。
(実施例2)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例2にて得られたアクリル系ブロック共重合体(2)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表1及び図2に示した。
(実施例3)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例3にて得られたアクリル系ブロック共重合体(3)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表1及び図3に示した。
(実施例4)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例4にて得られたアクリル系ブロック共重合体(4)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表1及び図4に示した。
(比較例1)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例5にて得られたアクリル系ランダム共重合体(1)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表1及び図5に示した。
(比較例2)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例6にて得られたアクリル系ランダム共重合体(2)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表1及び図6に示した。
(比較例3)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例7にて得られたアクリル系ランダム共重合体(3)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、下記解体性試験1にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表1及び図7に示した。
(実施例5)
アクリル系ブロック共重合体(1)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)を、アクリル系ブロック共重合体(1)中のt−ブチル基に対して0.4mol%加えた粘着剤組成物に代えて、上記製造例8にて得られたアクリル系ブロック共重合体(5)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(5)中のシクロヘキシル基に対して0.4mol%加えた粘着剤組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表1及び図8に示した。
(実施例6)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例9にて得られたアクリル系ブロック共重合体(6)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表2及び図9に示した。
(実施例7)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例10にて得られたアクリル系ブロック共重合体(7)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表2及び図10に示した。
(実施例8)
アクリル系ブロック共重合体(1)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(1)中のt−ブチル基に対して0.4mol%加えた粘着剤組成物に代えて、上記製造例11にて得られたアクリル系ブロック共重合体(8)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(8)中のt−ブチル基に対して0.3mol%加えた粘着剤組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表2及び図11に示した。
(実施例9)
アクリル系ブロック共重合体(1)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(1)中のt−ブチル基に対して0.4mol%加えた粘着剤組成物に代えて、上記製造例12にて得られたアクリル系ブロック共重合体(9)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(9)中のt−ブチル基に対して0.7mol%加えた粘着剤組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表2及び図12に示した。
(実施例10)
アクリル系ブロック共重合体(1)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(1)中のt−ブチル基に対して0.4mol%加えた粘着剤組成物に代えて、上記製造例13にて得られたアクリル系ブロック共重合体(10)に光酸発生剤としてN-ヒドロキシナフタルイミドトリフラート(NIT)をアクリル系ブロック共重合体(10)中のt−ブチル基に対して2.9mol%加えた粘着剤組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表2及び図13に示した。
(実施例11)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例14にて得られたアクリル系ブロック共重合体(11)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表2及び図14に示した。
(実施例12)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例15にて得られたアクリル系ブロック共重合体(12)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表3に示した。
(実施例13)
アクリル系ブロック共重合体(1)に代えて、上記製造例16にて得られたアクリル系ブロック共重合体(13)を用いた以外は、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作成した。得られた粘着剤組成物について、実施例1と同様にして粘着シートを作成し、解体性を評価した。得られた結果を表3に示した。
<解体性試験1>
実施例1〜5及び比較例1〜3にて得られた粘着シートを幅20mm、長さ175mmの短冊状に切断し、幅50mm、長さ150mm、厚さ0.5mmのSUS板上に、23℃50%RH環境下で、重さ2kgのハンドローラーを1往復させて圧着して、同様の試験片を4個作成した。
圧着した試験片のうち1個は、23℃50%RH環境下で1時間静置した後、引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で引き剥がし、180°剥離強度を測定した(初期)。
圧着した試験片のうち1個は、23℃50%RH環境下で30分静置後、100℃(実施例5は130℃)で1時間加熱した後23℃まで放冷した(約30分)(加熱)。
圧着した試験片のうち1個は、23℃50%RH環境下で30分静置後、室温で紫外線を1時間照射し、さらに30分静置した(UV照射)。
圧着した試験片のうち1個は、23℃50%RH環境下で30分静置後、紫外線を1時間照射した後、100℃(実施例5は130℃)で1時間加熱し、23℃まで放冷した(約30分)(UV→加熱)。
これらの試験片について、引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で引き剥がし、180°剥離強度を測定した。表中には、剥離距離30〜120mmにて測定された剥離強度の平均値を示し、スティックスリップを示したものは、その振幅を示した。
なお、紫外線照射は、光源として東芝理化学用水銀ランプ「SHL−100UVQ−2」(75W)を使用し、光源と試料の距離を10cmとして、ランプ点灯後15分以上経過してから試料に照射した(以下の実施例、比較例においても同条件にて照射)。
実施例6〜13にて得られた粘着シートを、幅20mm、長さ175mmの短冊状に切断し、幅50mm、長さ150mm、厚さ0.5mmのSUS板上に、23℃50%RH環境下で、重さ2kgのハンドローラーを1往復させて圧着して、同様の試験片を2個作成した。
圧着した試験片のうち1個は、23℃50%RH環境下で1時間静置した後、引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で引き剥がし、180°剥離強度を測定した(初期)。
圧着した試験片のうち1個は、23℃50%RH環境下で30分静置後、紫外線を1時間照射した後、100℃で1時間加熱し、23℃まで放冷した(約30分)(UV→加熱)。
これらの試験片について、引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で引き剥がし、180°剥離強度を測定した。表中には、剥離距離30〜120mmにて測定された剥離強度の平均値を示し、スティックスリップを示したものは、その振幅を示した。
なお、紫外線照射に用いた光源は、上記と同様の光源を用いた。
Figure 0005577462
Figure 0005577462
Figure 0005577462
表中のアクリル系重合体中の各成分の数値はモル比を表す。また、表中の略記は、それぞれ以下のとおりである。また接着力の項目中(SS)はスティックスリップが生じたことを示す。
tBA:ポリt−ブチルアクリレート鎖を形成するt−ブチルアクリレート
co−tBA:ポリt−ブチルアクリレート鎖と共重合される他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖に含まれるt−ブチルアクリレート
CHA:ポリシクロへキシルアクリレート鎖を形成するシクロへキシルアクリレート
co−CHA:ポリシクロへキシルアクリレート鎖と共重合される他の共重合成分からなるポリアクリレート鎖に含まれるシクロへキシルアクリレート
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
nBA:n−ブチルアクリレート
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート
HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
(実施例14)
上記実施例4と同様にして作成した粘着シートを使用し、下記解体性試験2にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表4及び図15に示した。
(比較例4)
比較例3と同様にして作成した粘着シートを使用し、下記解体性試験2にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表4及び図16に示した。
<解体性試験2>
粘着シートを幅20mm、長さ175mmの短冊状に切断し、幅50mm、長さ150mm、厚さ0.5mmのSUS板上に、23℃50%環境下で、重さ2kgのハンドローラーを1往復させて圧着した。
圧着した試験片を23℃50%環境下で30分静置後、室温で紫外線を5分間照射した後、150℃で5分間加熱し23℃まで放冷した(約30分)(短時間解体)。この試験片について引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で引き剥がし、180°剥離強度を測定した。表中には剥離距離30〜120mmにて測定された剥離強度の平均値を示し、スティックスリップを示したものは、その振幅を示した
Figure 0005577462
表中のアクリル系重合体中の各成分の数値はモル比を表す。表中の略記は、表1と同様である。また接着力の項目中(SS+CF)はスティックスリップと凝集破壊が混合して生じたことを示す。
(実施例15)
実施例2と同様にして作成した粘着シートを使用し、下記解体性試験3にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表5及び図17に示した。
(実施例16)
実施例4と同様にして作成した粘着シートを使用し、下記解体性試験3にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表5及び図18に示した。
(比較例5)
比較例2と同様にして作成した粘着シートを使用し、下記解体性試験3にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表5及び図19に示した。
(比較例6)
比較例3と同様にして作成した粘着シートを使用し、下記解体性試験3にしたがって解体性を評価した。得られた結果を表5及び図20に示した。
<解体性試験3>
粘着シートを幅20mm、長さ175mmの短冊状に切断し、幅50mm、長さ150mm、厚さ0.5mmのSUS板上に、23℃50%環境下で、重さ2kgのハンドローラーを1往復させて圧着し、試験片を作成した。
圧着した試験片を23℃50%環境下で30分静置後、100℃で1時間加熱し、室温まで放冷した。引き続き室温で紫外線を1時間照射した後、100℃で1時間加熱した。この試験片を室温まで放冷し、30分静置した後、引っ張り試験器を用いて30mm/分の速度で引き剥がし、180°剥離強度を測定した。表中には剥離距離30〜120mmにて測定された剥離強度の平均値を示し、スティックスリップを示したものは、その振幅を示した
Figure 0005577462
表中のアクリル系重合体中の各成分の数値はモル比を表す。表中の略記は、表1と同様である。また接着力の項目中(SS)はスティックスリップが生じたことを示す。
上記表1〜3から明らかなように、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマーからなるポリマー鎖と、アクリレートモノマー及び極性基含有モノマーをモノマー成分として含有するポリマー鎖とを有するアクリル系ブロック重合体を使用した実施例1〜13の本願発明の粘着剤組成物は、好適な接着性と解体性を有し、解体時にもスティックスリップが生じないものであった。また、極性基含有モノマーの含有量が5質量%以上の実施例2、4、5〜13の粘着剤組成物は、特に優れた解体性を有し、また解体時に好適に粘着剤層/基材界面で剥離が生じるものであった。一方、アクリル系ランダム重合体を使用した比較例1〜3の粘着剤組成物は、良好な解体性が得られないものであった。また、解体時にスティックスリップが生じるものであった。
上記表4から明らかなように、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマーからなるポリマー鎖と、アクリレートモノマー及び極性基含有モノマーをモノマー成分として含有するポリマー鎖とを有するアクリル系ブロック共重合体を使用した実施例14の粘着剤組成物は、短時間の解体条件下(5分間の紫外線照射および150℃5分間の加熱)で好適な解体性を有し、解体時にもスティックスリップが生じないものであった。一方、アクリル系ランダム重合体を使用した比較例3の粘着剤組成物は、短時間解体時に凝集破壊およびスティックスリップが生じ、180°剥離強度も十分に低下しなかった。
上記表5から明らかなように、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマーからなるポリマー鎖と、アクリレートモノマー及び極性基含有モノマーをモノマー成分として含有するポリマー鎖とを有するアクリル系ブロック重合体を使用した実施例15〜16の本願発明の粘着剤組成物は、好適な接着性と解体性を有し、解体時にもスティックスリップが生じないものであった。一方、アクリル系ランダム重合体を使用した比較例5〜6の粘着剤組成物は、解体時にスティックスリップが生じるものであった。
本発明の易解体性粘着剤組成物によれば、アクリル系重合体の有する粘着特性を低減させることなく、解体時には熱や光等の簡易な手段により、容易に解体することができる。具体的には、粘着テープの被着体からの剥離や基材からの粘着剤層の剥離の際に、スティックスリップを生じにくいため、被着体となる部品の破損や糊残りが生じにくく、解体時の作業性も良好となる。このため、リサイクルやリユースに適用されるOA機器、IT・家電製品、自動車等の各産業分野での部品固定用途や部品の仮固定用途、製品情報を表示するラベル用途等に特段の制限なく好適に適用でき、解体時にも簡易な加熱設備やエネルギー線照射設備等により容易に解体できる。特に、有機ELパネルや液晶パネルに用いられる薄型の画像表示モジュールや、透明導電層を有する透明導電ガラス、パネル表面の保護ガラス等の薄型ガラスなどの割れを生じやすい部材を粘着テープで固定した場合にあっても、本発明の粘着テープによれば、当該部材の割れを生じることなく解体が可能となる。

Claims (6)

  1. アクリル系重合体、および、酸触媒又は酸発生剤を含有する粘着剤組成物であって、
    前記アクリル系重合体が、カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)からなるポリ(メタ)アクリレート鎖(A)と、前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)以外の炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)及び極性基含有モノマー(c)をモノマー成分として含有するポリ(メタ)アクリレート鎖(B)とを有するアクリル系ブロック重合体であり、前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、第二級炭素原子を有するアルキル基の第二級炭素原子と(メタ)アクリロイルオキシ基とが結合した(メタ)アクリレートモノマー(a1−1)、第三級炭素原子を有するアルキル基の第三級炭素原子と(メタ)アクリロイルオキシ基とが結合した(メタ)アクリレートモノマー(a1−2)、又はベンジル(メタ)アクリレートモノマーであることを特徴とする易解体性粘着剤組成物。
  2. 前記カルボキシル前駆基含有(メタ)アクリレートモノマー(a)が、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、sec−ヘキシル(メタ)アクリレート、sec−オクチル(メタ)アクリレート、sec−ノニル(メタ)アクリレート、sec−デシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ヘキシル(メタ)アクリレート、tert−オクチル(メタ)アクリレート、tert−ノニル(メタ)アクリレート、tert−デシル(メタ)アクリレート、2−メチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−2−アダマンチル(メタ)アクリレート、及びベンジル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1に記載の易解体性粘着剤組成物。
  3. 前記炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリレート(b)が、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート及びn−ブチル(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1又は2に記載の易解体性粘着剤組成物。
  4. 前記アクリル系重合体中のポリ(メタ)アクリレート鎖(A)とポリ(メタ)アクリレート鎖(B)の比率が、(A)/(B)で表わされるモル比で75/25〜1/99である請求項1〜3のいずれか一項に記載の易解体性粘着剤組成物。
  5. 前記極性基含有モノマー(c)の含有量が、前記アクリル系ブロック重合体を形成する全モノマー成分中の1〜30質量%である請求項1〜4のいずれか一項に記載の易解体性粘着剤組成物。
  6. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の易解体性粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する易解体性粘着テープ。
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