WO2023054086A1 - 粘着剤組成物及び該粘着剤組成物を用いた粘着シート - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an adhesive composition and an adhesive sheet using the adhesive composition.
- adhesive sheets such as adhesive tapes and adhesive labels have been used in various fields.
- a pressure-sensitive adhesive sheet is attached to a portion to be avoided from direct heating, and the pressure-sensitive adhesive sheet is peeled off from the surface of the adherend after heat treatment.
- Patent Document 1 an acrylic pressure-sensitive adhesive mainly composed of a (meth)acrylic acid alkyl ester resin is added with an N-mono- or di-C 2 -C 4 alkyl-substituted acrylamide having a viscosity average molecular weight of 250 to 1000. Adhesive compositions containing macromonomers have been proposed. Further, Patent Document 2 proposes an adhesive resin composition that can be peeled off with hot water, containing an epoxy resin and a compound having a molecular weight of 800 or less and having two or more mercapto groups.
- the hot-water peelable pressure-sensitive adhesive compositions described in Patent Documents 1 and 2 are not expected to be subjected to high-temperature heating, and the adhesive strength and peelability during heat treatment are unknown. .
- Adhesive sheets used for heat treatment are required to have heat resistance and easy releasability after heat treatment. Therefore, the present invention has excellent adhesion to the adherend even at high temperatures, and when it is peeled off, it can be peeled off with a light peeling force without leaving any adhesive residue when it is brought into contact with warm water.
- An object of the present invention is to provide a pressure-sensitive adhesive composition having properties.
- a pressure-sensitive adhesive composition containing an acrylic polymer with a specific structure and a surfactant has heat resistance, adhesion to adherends, and peelability after hot water treatment. We found that it is excellent, and came to complete the present invention.
- the present invention relates to the following (1) to (7).
- Structural units of a polymerizable monomer containing an alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer as a main component and having a homopolymer Tg of 0° C. or higher per 100 parts by mass of all components of the structural units of the monomer A pressure-sensitive adhesive composition containing 1 to 40 parts by mass of an acrylic polymer and a surfactant.
- the alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer is at least one selected from the group consisting of methoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, polyethylene glycol acrylate and polypropylene glycol acrylate, (1) or (2) ).
- a pressure-sensitive adhesive sheet comprising a pressure-sensitive adhesive layer comprising the pressure-sensitive adhesive composition according to any one of (1) to (4) above.
- the adhesive composition of the present invention has excellent heat resistance and adhesive strength, and the adhesive strength decreases when it comes into contact with hot water after heating. Therefore, the pressure-sensitive adhesive sheet provided with the pressure-sensitive adhesive layer formed from the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention has excellent adhesiveness to the adherend, and adheres with light peeling force by contacting with warm water after heat treatment. It can be detached from the body.
- (meth)acrylate means acrylate and/or methacrylate.
- mass is synonymous with “weight”.
- the pressure-sensitive adhesive composition according to the embodiment of the present invention contains a structural unit of an alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer as a main component, and a polymerizable monomer having a homopolymer Tg of 0 ° C. or higher. It contains 1 to 40 parts by mass of an acrylic polymer and a surfactant with respect to 100 parts by mass of all structural unit components.
- the acrylic polymer contained in the pressure-sensitive adhesive composition according to the embodiment of the present invention contains an alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer and a polymerizable monomer whose homopolymer glass transition temperature (Tg) is 0° C. or higher. Obtained by polymerizing monomer components.
- An alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer is a monomer containing an alkoxy group in its structure, and includes, for example, compounds represented by the following formula (1).
- R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 2 represents an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms
- R 3 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a benzyl group or a biphenyl group.
- n represents an integer of 1-12.
- alkoxy group-containing (meth)acrylate monomers include methoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, methoxy-triethylene glycol acrylate, 2-ethylhexyl-diglucol acrylate, methoxy-polyethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate.
- Alkoxy group-containing (meth)acrylate monomers may be used alone or in combination of two or more. Among them, from the viewpoint of adhesiveness, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of methoxyethyl acrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, polyethylene glycol acrylate and polypropylene glycol acrylate.
- the alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer is contained as a main component in the acrylic polymer.
- the term "main component” refers to a component contained in an amount exceeding 50% by mass, preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more, unless otherwise specified.
- the structural unit of the alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer is preferably contained in the range of 50 to 99 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all structural unit components of the monomer.
- the adhesive composition can exhibit heat resistance, and when it is 99 parts by mass or less, the high Tg monomer is added to aggregate the adhesive. Increases strength and reduces adhesive residue.
- the content of the structural unit of the alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer is more preferably 60 parts by mass or more, still more preferably 70 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of all structural unit components of the monomer. It is more preferably 95 parts by mass or less, more preferably 95 parts by mass or less.
- a polymerizable monomer whose homopolymer Tg is 0°C or higher is a monomer having at least one polymerizable unsaturated double bond in one molecule.
- the acrylic polymer of the present invention obtained by using a polymerizable monomer having a homopolymer Tg of 0° C. or higher as a component has characteristics that it can increase the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive and reduce adhesive residue.
- a pressure-sensitive adhesive composition containing the acrylic polymer of the present invention is easily swollen in warm water.
- Polymerizable monomers whose homopolymer Tg is 0° C. or higher include, for example, N-vinyl-2-pyrrolidone, acrylic acid, methyl (meth)acrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, s-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, pentyl methacrylate, isopentyl methacrylate, hexyl methacrylate, tridecyl acrylate, tetradecyl acrylate, pentadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, heptadecyl (meth) acrylate, stearyl ( meth)acrylate, isostearyl (meth)acrylate, nonadecyl (meth)acrylate
- One polymerizable monomer may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- the polymerizable monomer is preferably at least one selected from acrylic acid and N-vinyl-2-pyrrolidone in that the effect of the present invention can be more expressed.
- the structural unit of the polymerizable monomer whose Tg of the homopolymer is 0°C or higher is contained in the range of 1 to 40 parts by mass based on 100 parts by mass of all components of the structural units of the monomer.
- the content of the structural unit of the polymerizable monomer is preferably 3 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of all structural unit components of the monomer. is preferred, and 20 parts by mass or less is more preferred.
- the Tg of the polymer is the nominal value described in literature, catalogs, etc., or the Tg obtained by the Fox formula based on the composition of the monomer components used for the preparation of the polymer (calculated Tg Also called).
- Tg is the glass transition temperature of the copolymer (unit: K)
- Wi is the weight fraction of the monomer i in the copolymer (weight-based copolymerization ratio)
- Tgi is the homopolymer of the monomer i. represents the glass transition temperature (unit: K).
- the glass transition temperature of the homopolymer used to calculate the Tg the value described in the publicly known document shall be used. Specifically, numerical values are listed in "Polymer Handbook” (3rd edition, John Wiley & Sons, Inc., 1989). For monomers for which multiple types of values are listed in the above Polymer Handbook, the highest value is adopted.
- the value obtained by the following measurement method shall be used. Specifically, a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen inlet tube and a reflux condenser was charged with 100 parts by mass of a monomer, 0.2 parts by mass of 2,2'-azobisisobutyronitrile and acetic acid as a polymerization solvent. 200 parts by mass of ethyl is added, and the mixture is stirred for 1 hour while circulating nitrogen gas. After oxygen is removed from the polymerization system in this manner, the temperature is raised to 63° C. and the reaction is allowed to proceed for 10 hours.
- a homopolymer solution having a solid concentration of 33% by mass.
- this homopolymer solution is cast-coated on a release liner and dried to prepare a test sample (sheet-like homopolymer) having a thickness of about 2 mm.
- This test sample is punched out into a disk shape with a diameter of 7.9 mm, sandwiched between parallel plates, and shear strain at a frequency of 1 Hz using a viscoelasticity tester (manufactured by TA Instruments Japan, model name "ARES").
- the viscoelasticity is measured in the shear mode at a temperature range of -70°C to 150°C at a heating rate of 5°C/min while giving , and the temperature corresponding to the peak top temperature of tan ⁇ is taken as the homopolymer Tg.
- the acrylic polymer may contain monomer components other than the alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer and the polymerizable monomer whose homopolymer Tg is 0°C or higher.
- monomer components include, for example, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, s-butyl acrylate, t-butyl acrylate, pentyl acrylate, isopentyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl (meth ) acrylate, octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (me
- an alkoxy group-containing (meth)acrylate monomer a polymerizable monomer whose homopolymer Tg is 0° C. or higher, and optionally other monomer components are subjected to a polymerization reaction in the presence of a polymerization initiator. It is preferable to
- polymerization initiators include hydrogen peroxide; persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate; dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate), 2,2'-azobis Azo compounds such as (isobutyronitrile); organic peroxides such as benzoyl peroxide, peracetic acid, and di-t-butyl peroxide are preferred.
- persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate and ammonium persulfate
- dimethyl 2,2'-azobis(2-methylpropionate) 2,2'-azobis Azo compounds
- organic peroxides such as benzoyl peroxide, peracetic acid, and di-t-butyl peroxide are preferred.
- One of these polymerization initiators may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.
- the amount of the polymerization initiator used is preferably 0.05 to 0.5 parts by mass, more preferably 0.1 to 0.4 parts by mass, based on 100 parts by mass of all components of the structural units of the monomer. 0.2 to 0.5 parts by mass is more preferable.
- acrylic polymer For the production of such an acrylic polymer, known production methods such as solution polymerization, bulk polymerization, emulsion polymerization, and various radical polymerizations can be appropriately selected.
- the acrylic polymer to be obtained may be any of random copolymers, block copolymers, graft copolymers, and the like.
- solution polymerization for example, ethyl acetate, toluene, etc. are used as the polymerization solvent.
- the reaction is carried out under an inert gas stream such as nitrogen, adding a polymerization initiator, and generally at a temperature of about 50 to 80° C. for about 1 to 8 hours.
- the acrylic polymer used in the present invention preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 200,000 to 3,000,000. Considering durability, especially heat resistance, the weight average molecular weight (Mw) is more preferably 400,000 to 2,500,000, more preferably 500,000 to 2,000,000. A weight-average molecular weight (Mw) of less than 200,000 is not preferable in terms of heat resistance. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) is more than 3,000,000, the pressure-sensitive adhesive layer tends to be hard and easily peeled off.
- the weight-average molecular weight (Mw) is measured by GPC (gel permeation chromatography) and obtained from a value calculated by polystyrene conversion.
- the glass transition temperature (Tg) of the acrylic polymer is preferably 0°C or lower (usually -100°C or higher), more preferably -5°C or lower, and -10°C or lower. More preferred. If the glass transition temperature is higher than 0° C., the cohesive force is increased, the fluidity is lowered, and a sufficient adhesive area cannot be obtained, which may make it impossible to fix the adherend. In particular, when the Tg is -5° C. or less, the acrylic polymer becomes soft and a sufficient peeling force can be obtained, which is preferable. Incidentally, the glass transition temperature of the acrylic polymer can be adjusted within the above range by appropriately changing the monomer components and the composition ratio to be used. For the glass transition temperature of the acrylic polymer in the present invention, a measurement method using a dynamic viscoelasticity apparatus, a calculated value by the FOX formula, or the like can be used.
- any of nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and the like can be used as the surfactant contained in the adhesive composition according to the embodiment of the present invention.
- a surfactant in the pressure-sensitive adhesive composition, the pressure-sensitive adhesive composition can be peeled off with a light force after being brought into contact with warm water, thereby improving the peelability.
- nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene stearyl ether; polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether and polyoxyethylene nonylphenyl ether; sorbitan fatty acid esters such as sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate, and polyoxyethylene sorbitan monolaurate; polyoxyethylene glyceryl ether fatty acid esters; polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymers, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Polyoxyalkylenes such as polyoxybutylene and the like are included.
- polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether and polyoxyethylene stearyl ether
- polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether and polyoxyethylene nonylphen
- anionic surfactants include alkyl sulfates such as lauryl sulfate and octadecyl sulfate; fatty acid salts; alkylbenzene sulfonates such as nonylbenzene sulfonate and dodecylbenzene sulfonate; Alkyl diphenyl ether disulfonates such as dodecyl diphenyl ether disulfonate; Polyoxyethylene alkyl ether sulfates such as polyoxyethylene octadecyl ether sulfate and polyoxyethylene lauryl ether sulfate; Polyoxyethylene lauryl phenyl ether Polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates such as sulfates; polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfates; sulfosuccinates such as lauryl sulfosuccinate and polyoxyethylene
- Cationic surfactants include, for example, alkyldimethylbenzylammonium chloride, alkyltrimethylammonium chloride, alkyldimethylethylammonium ethylsulfate, higher alkylamine salts (acetates, hydrochlorides, etc.), ethylene oxide adducts to higher alkylamines. , condensates of higher fatty acids and polyalkylenepolyamines, salts of esters of higher fatty acids and alkanolamines, salts of higher fatty acid amides, imidazoline-type cationic surfactants, alkylpyridinium salts, and the like.
- amphoteric surfactants include amino acid-type amphoteric surfactants such as alkylaminopropionate alkali metal salts, betaine-type amphoteric surfactants such as alkyldimethylbetaine, and imidazoline-type amphoteric surfactants.
- One type of surfactant may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- nonionic surfactants are preferably used, and sorbitan fatty acid esters, polyoxyalkylene alkyl ethers, and polyoxyalkylenes are more preferred from the viewpoint of compatibility with the pressure-sensitive adhesive composition.
- the content of the surfactant is preferably 0.3-10 parts by mass per 100 parts by mass of the acrylic polymer.
- the content of the surfactant is 0.3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the acrylic polymer, the resin composition tends to swell when it is brought into contact with warm water.
- the content is 10 parts by mass or less, a high initial peeling force can be maintained.
- the content of the surfactant is more preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, more preferably 7 parts by mass or less, and even more preferably 5 parts by mass or less.
- the adhesive composition may contain a cross-linking agent.
- the type of cross-linking agent is not particularly limited, and can be appropriately selected from conventionally known cross-linking agents.
- examples of such cross-linking agents include isocyanate-based cross-linking agents, epoxy-based cross-linking agents, oxazoline-based cross-linking agents, aziridine-based cross-linking agents, melamine-based cross-linking agents, peroxide-based cross-linking agents, urea-based cross-linking agents, and metal alkoxide-based cross-linking agents.
- Cross-linking agents metal chelate-based cross-linking agents, metal salt-based cross-linking agents, carbodiimide-based cross-linking agents, hydrazine-based cross-linking agents, amine-based cross-linking agents, silane coupling agents, and the like.
- isocyanate-based cross-linking agents isocyanate-based cross-linking agents, epoxy-based cross-linking agents, oxazoline-based cross-linking agents, aziridine-based cross-linking agents, and melamine-based cross-linking agents are preferable, and isocyanate-based cross-linking agents and epoxy-based cross-linking agents are more preferable.
- an isocyanate-based cross-linking agent tends to provide a cohesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer while providing better impact resistance than other cross-linking agents. Further, the use of an isocyanate-based cross-linking agent is advantageous, for example, from the point of view of improving the adhesive strength to an adherend made of a polyester resin such as PET.
- the cross-linking agents may be used singly or in combination of two or more.
- a polyfunctional isocyanate meaning a compound having an average of two or more isocyanate groups per molecule, including those having an isocyanurate structure
- a polyfunctional isocyanate meaning a compound having an average of two or more isocyanate groups per molecule, including those having an isocyanurate structure
- polyfunctional isocyanates include aliphatic polyisocyanates, alicyclic polyisocyanates, and aromatic polyisocyanates.
- aliphatic polyisocyanates include 1,2-ethylene diisocyanate; tetramethylene diisocyanates such as 1,2-tetramethylene diisocyanate, 1,3-tetramethylene diisocyanate and 1,4-tetramethylene diisocyanate; - hexamethylene diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, 1,3-hexamethylene diisocyanate, 1,4-hexamethylene diisocyanate, 1,5-hexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 2,5-hexamethylene diisocyanate; 2-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 3-methyl-1,5-pentane diisocyanate, lysine diisocyanate and the like.
- alicyclic polyisocyanates include isophorone diisocyanate; cyclohexyl diisocyanates such as 1,2-cyclohexyl diisocyanate, 1,3-cyclohexyl diisocyanate and 1,4-cyclohexyl diisocyanate; 1,2-cyclopentyl diisocyanate, 1,3 - cyclopentyl diisocyanate such as cyclopentyl diisocyanate; hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate and the like.
- aromatic polyisocyanates include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate, and 2,2'-diphenylmethane diisocyanate.
- isocyanate-based cross-linking agent for example, commercially available products such as “Coronate L”, “Coronate HL”, and “Coronate HX” manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. can be used.
- Epoxy-based cross-linking agents include polyfunctional epoxy compounds having two or more epoxy groups in one molecule.
- the epoxy group of the epoxy-based cross-linking agent may be a glycidyl group.
- Examples of epoxy-based cross-linking agents include N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylenediamine, diglycidylaniline, 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane, 1, 6-hexanediol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, penta erythritol polyglycidy
- epoxy-based cross-linking agent for example, commercially available products such as “Denacol” manufactured by Nagase ChemteX Corporation, “Tetrad-X” and “Tetrad-C” manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. can be used.
- the content of the cross-linking agent is preferably 0.01 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the acrylic polymer.
- the content of the cross-linking agent is more preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, more preferably 7 parts by mass or less, and even more preferably 5 parts by mass or less. .
- the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may contain a thermal polymerization initiator that generates radicals upon heating.
- thermal polymerization initiators include peroxides, azo compounds, dihalogen compounds, alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, and the like. Among them, peroxides and azo compounds are preferable from the viewpoint of durability and price.
- the thermal polymerization initiators may be used singly or in combination of two or more.
- peroxides examples include benzoyl peroxide, 1,1-bis(t-hexylperoxy)cyclohexane, cyclohexanone peroxide, 3,3,5-trimethylcyclohexanone peroxide, methylcyclohexanone peroxide, 1,1- bis(t-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, n-butyl-4,4-bis(t-butylperoxy)valerate, Cumene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, 1,3-bis(t-butylperoxy)-m-isopropyl)benzene, 2,5-dimethyl-2,5- Di(t-butylperoxy)hexane, diisopropylbenzene peroxide, t-butylcumyl peroxide, decan
- azo compounds examples include 2,2′-azobis(isobutyronitrile), 1,1-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), azocumene, 2,2′-azobis(2-methylbutyronitrile ), 2,2′-azobisdimethylvaleronitrile, 4,4′-azobis(4-cyanovaleric acid), 2-(tert-butylazo)-2-cyanopropane, 2,2′-azobis(2,4 ,4-trimethylpentane), 2,2′-azobis(2-methylpropane), dimethyl 2,2′-azobis(2-methylpropionate) and the like.
- the content of the thermal polymerization initiator is preferably in the range of 1.2 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of all components excluding the thermal polymerization initiator.
- the content of the thermal polymerization initiator is preferably 1.7 parts by mass or more, more preferably 2.0 parts by mass or more, still more preferably 2.5 parts by mass or more, and 7 parts by mass or less. is preferred, 5 parts by mass or less is more preferred, and 3 parts by mass or less is even more preferred.
- the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may contain other known additives, for example, polyether compounds of polyalkylene glycols such as polypropylene glycol, powders such as colorants and pigments, dyes, plasticizers, silane coupling agents, tackifiers, surface lubricants, leveling agents, softeners, anti-aging agents, antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, polymerization inhibitors, inorganic or organic fillers, It can be added as appropriate according to the use of metal powder, particles, foils, and the like.
- polyether compounds of polyalkylene glycols such as polypropylene glycol
- powders such as colorants and pigments, dyes, plasticizers, silane coupling agents, tackifiers, surface lubricants, leveling agents, softeners, anti-aging agents, antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, polymerization inhibitors, inorganic or organic fillers, It can be added as appropriate according to the use of metal powder, particles, foils, and
- the adhesive composition of the present invention is obtained by mixing an acrylic polymer, a surfactant, and optional ingredients.
- the adhesive composition according to the embodiment of the present invention preferably has a contact angle with water of 80 degrees or less when formed into a cured film.
- the contact angle of the cured film with water is 80 degrees or less, the peeling force when the pressure-sensitive adhesive sheet is brought into contact with warm water and peeled off can be reduced.
- the contact angle is more preferably 60 degrees or less, more preferably 50 degrees or less, and although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 10 degrees or more.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention has a pressure-sensitive adhesive layer formed from the above-described pressure-sensitive adhesive composition on at least one side of a supporting substrate.
- the method of forming the adhesive layer includes, for example, a method of applying an adhesive composition to a release liner or the like that has been subjected to a release treatment, drying off the polymerization solvent or the like to form an adhesive layer, and then transferring it to a supporting substrate.
- a method of applying the pressure-sensitive adhesive composition to a supporting base material, drying and removing the polymerization solvent and the like to form a pressure-sensitive adhesive layer on the supporting base material, and the like can be used.
- one or more solvents other than the polymerization solvent may be newly added as appropriate.
- the substrate that supports (backs) the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, but for example, resin film, paper, cloth, rubber sheet, foam sheet, metal foil, composites thereof, etc. can be used.
- resin films include polyolefin films such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), and ethylene/propylene copolymer; polyester films such as polyethylene terephthalate (PET); vinyl chloride resin films; vinyl acetate resin films; resin film; polyamide resin film; fluorine resin film; cellophane and the like.
- PET polyethylene terephthalate
- vinyl chloride resin films vinyl acetate resin films
- resin film polyamide resin film
- fluorine resin film cellophane and the like.
- paper include Japanese paper, kraft paper, glassine paper, woodfree paper, synthetic paper, top coat paper, and the like.
- fabrics include woven fabrics and non-woven fabrics obtained by spinning various fibrous materials alone or by blending them.
- fibrous substance examples include cotton, staple fiber, manila hemp, pulp, rayon, acetate fiber, polyester fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyamide fiber, and polyolefin fiber.
- rubber sheets examples include natural rubber sheets and butyl rubber sheets.
- foam sheets include foamed polyurethane sheets and foamed polychloroprene rubber sheets.
- metal foil examples include aluminum foil and copper foil.
- the nonwoven fabric referred to here is a concept that refers to a nonwoven fabric for adhesive sheets that is mainly used in the field of adhesive tapes and other adhesive sheets, and is typically a nonwoven fabric that is produced using a general paper machine. (sometimes referred to as so-called "paper").
- the term "resin film” as used herein is typically a non-porous resin sheet, which is distinguished from, for example, non-woven fabrics (that is, does not include non-woven fabrics).
- the resin film may be a non-stretched film, a uniaxially stretched film, or a biaxially stretched film.
- the thickness of the supporting substrate is not particularly limited, it is preferably 5 to 200 ⁇ m from the viewpoint of avoiding excessive thickness of the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the pressure-sensitive adhesive sheet is excellent in handleability (handlability) and workability.
- the thickness of the supporting substrate is 200 ⁇ m or less, the pressure-sensitive adhesive sheet can be made lighter and thinner.
- the thickness of the supporting substrate is more preferably 7 ⁇ m or more, still more preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 100 ⁇ m or less, further preferably 50 ⁇ m or less.
- a silicone release liner is preferably used as the release liner.
- a method for drying the pressure-sensitive adhesive an appropriate method is adopted depending on the purpose. obtain.
- a method of heating and drying the coating film is used.
- the heat drying temperature is preferably 60 to 150°C, more preferably 70 to 140°C, and particularly preferably 80 to 130°C.
- a pressure-sensitive adhesive having excellent adhesive properties can be obtained by setting the heating temperature within the above range.
- the drying time is preferably 1 to 10 minutes, more preferably 2 to 7 minutes, particularly preferably 3 to 5 minutes.
- the pressure-sensitive adhesive layer can be formed after forming an anchor layer or surface treatment layer on the surface of the base material, or performing various easy-adhesion treatments such as corona treatment and plasma treatment.
- the surface of the pressure-sensitive adhesive layer may be subjected to an easy-adhesion treatment.
- Various methods are used to form the adhesive layer. Specifically, for example, roll coating, kiss roll coating, gravure coating, reverse coating, roll brushing, spray coating, dip roll coating, bar coating, knife coating, air knife coating, curtain coating, lip coating, die coater, etc.
- a method such as an extrusion coating method can be used.
- the thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but from the viewpoint of avoiding excessive thickness of the adhesive sheet, it is preferably 2 to 200 ⁇ m.
- the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is more preferably 5 ⁇ m or more, still more preferably 10 ⁇ m or more, and more preferably 100 ⁇ m or less, further preferably 50 ⁇ m or less.
- the adhesive layer may be protected with a release-treated sheet (separator) until it is put into practical use.
- the adhesive sheet can be used for various purposes, for example, heat-resistant masking tape, heat-resistant adhesive tape such as industrial tape, heat-resistant adhesive tape such as semiconductor tape, heat-resistant adhesive tape such as optical tape, and the like.
- adherend examples include optical glass plates such as anhydrous alkali glass, metal layers such as ITO layers, metal plates, constituent resin plates, synthetic resin films, and synthetic resin sheets, but are not particularly limited.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention is attached to an adherend, and after the adherend is subjected to heat treatment at 130 to 250° C., the pressure-sensitive adhesive sheet is peeled off from the adherend.
- the attached adherend is brought into contact with warm water of 40 to 90° C., and the adhesive sheet is peeled off at the interface between the adherend and the pressure-sensitive adhesive sheet.
- the adhesive layer of the adhesive sheet is swollen by the warm water, and the adhesive sheet can be peeled off from the adherend with a light force. Therefore, when heat treatment is performed at a temperature of 130° C.
- the pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention is attached to a portion where direct heating should be avoided, the adherend can be protected during the heat treatment, When peeling the adhesive sheet, the adhesive sheet can be peeled off from the surface of the adherend with a light peeling force by contacting with warm water.
- the heat treatment temperature of the adherend is more preferably 150 to 250° C., more preferably 170 to 200° C., and the heat treatment time is more preferably 5 minutes to 5 hours, 10 minutes to 3 hours. Time is more preferred.
- the method of bringing the adherend to which the adhesive sheet is attached into contact with hot water is not particularly limited, but for example, a method of immersing the adherend with the adhesive sheet in warm water, or pouring hot water over the adherend with the adhesive sheet. method, and a method of spraying hot water onto an adherend with an adhesive sheet. Among them, the method of immersing in hot water using a constant temperature water bath or the like is preferable from the viewpoint that the temperature of the hot water can be easily kept constant.
- the temperature of the hot water is 40-90°C. When the water temperature is 40°C or higher, the pressure-sensitive adhesive composition tends to swell and is easily peeled off.
- the temperature of the warm water is preferably 50°C or higher, more preferably 60°C or higher, and preferably 85°C or lower, more preferably 80°C or lower.
- the adhesive sheet is in contact with hot water for 1 minute or longer.
- the adhesive layer is sufficiently swollen, so that the adhesive sheet can be easily peeled off from the adherend.
- the contact time with warm water is more preferably 1 to 120 minutes, more preferably 5 to 60 minutes, from the viewpoint of treatment efficiency.
- Acrylic polymers A to E were produced according to the following.
- Table 1 shows the amount of monomer charged in each polymer.
- acrylic polymer A having the structure shown below.
- Mw weight average molecular weight
- Acrylic polymer B having the structure shown below was obtained in the same manner as in the production method of acrylic polymer A, except that MEA was changed to ethoxyethoxyethyl acrylate (hereinafter referred to as "EEEA").
- EAEA ethoxyethoxyethyl acrylate
- the weight average molecular weight (Mw) of acrylic polymer B was 410,000.
- acrylic polymer D having the structure shown below was obtained in the same manner as in the production method of the acrylic polymer C, except that the MEA was changed to n-butyl acrylate (hereinafter referred to as "BA").
- the weight average molecular weight (Mw) of acrylic polymer D was 650,000.
- Example 1 Per 100 parts by mass of acrylic polymer A, epoxy-based cross-linking agent (trade name "Tetrad-C", manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts by mass, polyisocyanate compound (trade name "Coronate L", Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) and 5 parts by mass of polyoxyethylene sorbitan monolaurate (trade name “Rheodol TW-L120”, manufactured by Kao Corporation) as a nonionic surfactant are added to form an adhesive solution. made. The resulting adhesive solution was applied onto the silicone-treated surface of a PET release liner and heated at 80° C. for 5 minutes to form a 10 ⁇ m thick adhesive layer. Then, a PET film having a thickness of 12 ⁇ m was attached to the surface of the pressure-sensitive adhesive layer. Then, after storing at 50° C. for 24 hours, a pressure-sensitive adhesive sheet 1 was produced.
- epoxy-based cross-linking agent trade name "Tetrad-C", manufactured
- Adhesive sheet 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that acrylic polymer A was changed to acrylic polymer B.
- Example 3 In Example 1, the addition amount of polyoxyethylene sorbitan monolaurate was changed to 1.5 parts by mass, and polypropylene glycol (manufactured by Sigma-Aldrich, Mn4000) 1.5 parts by mass was added. Adhesive sheet 3 was produced in the same manner.
- Adhesive sheet 4 was produced in the same manner as in Example 1, except that acrylic polymer A was changed to acrylic polymer C in Example 1.
- Adhesive sheet 5 was produced in the same manner as in Example 1, except that acrylic polymer A was changed to acrylic polymer D.
- Example 2 A pressure-sensitive adhesive sheet 6 was produced in the same manner as in Example 1, except that acrylic polymer A was changed to acrylic polymer E in Example 1.
- Adhesive sheet 7 was produced in the same manner as in Example 1, except that no surfactant was added.
- ⁇ Contact angle> The adhesive sheet was cut into strips with a width of 20 mm and a length of 50 mm, and 2 ⁇ L of deionized water was dropped on the adhesive surface of the adhesive sheet in an environment of 25° C. and 50% RH, and the contact angle was measured after 10 seconds. .
- the contact angle is measured using an image obtained using a contact angle meter (DMo-501 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), using the multifunctional integrated analysis software FAMAS manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., using the method "liquid method” and the method " ⁇ /2 method” and measured.
- ⁇ Peel strength evaluation> 1 Measurement of initial adhesive strength
- the adhesive sheet was cut into strips with a width of 20 mm and a length of 100 mm, and an alkali glass plate manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd. (thickness 1.35 mm, polished soda plate edge) with a roller (2 kg / 10 mm pressure) ) was pasted. This was subjected to autoclave treatment at 50° C. and 5 atm for 30 minutes, and allowed to stand at normal temperature and normal pressure for 30 minutes to obtain a test sample.
- the test specimen was peeled at a peel angle of 180 degrees and a peel speed of 300 mm / min using a tensile tester (SHIMAZU "EZ-S 500N”) in an environment of 25 ° C. x 50% RH. It was measured.
- SHIMAZU "EZ-S 500N tensile tester
- test specimen obtained above was heated in an oven at 180 ° C. for 1 hour, and then allowed to stand at normal temperature and pressure for 30 minutes. was measured.
- Examples 1 to 4 had excellent initial adhesive strength and tended to increase in adhesive strength after heating, but it was found that contact with hot water reduced the adhesive strength more than the initial adhesive strength and made it easier to peel. rice field. In addition, no adhesive residue was observed after peeling, and it was found that the peelability was excellent. On the other hand, in Comparative Example 1, the adhesive strength did not drop below the initial adhesive strength when it was brought into contact with hot water, and the adhesive strength could not be lowered. In Comparative Examples 2 and 3, the adhesive strength decreased due to contact with hot water, but adhesive residue was observed after peeling.
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Abstract
本発明は、高温下においても被着体への優れた粘着力を有し、剥離する際には温水に接触させたときに糊残りなく軽い剥離力で剥離できる、粘着力と軽剥離性を備えた粘着剤組成物を提供する。本発明の粘着剤組成物は、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位を主成分として含み、且つホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーの構造単位をモノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部含む、アクリル系ポリマーと、界面活性剤とを含む。
Description
本発明は、粘着剤組成物及び該粘着剤組成物を用いた粘着シートに関する。
従来、様々な分野において、粘着テープ、粘着ラベル等の粘着シートが使用されている。例えば、各種工業製品の製造において加熱処理を施す場合、直接加熱を避けたい部分に粘着シートを貼着し、加熱処理後に被着体表面から粘着シートを剥離することが行われている。
このような耐熱マスキングに用いられる従来の粘着シートとしては、粘着剤層にカーボン系ポリマーを含有するものが使用されているが、それをガラスや金属等の被着体とともに130℃以上の高温で加熱すると、カーボンの分子間力の引き合いが強固になり、粘着剤層が被着体表面に吸着して、粘着シートを剥離し難くなることがあった。
一方、粘着シートを剥離する際に温水を用いて剥離させることがなされており、温水で剥離可能な粘着剤組成物が種々提案されている。例えば、特許文献1には、(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂を主成分とするアクリル系粘着剤に、粘度平均分子量が250~1000のN-モノまたはジ-C2-C4アルキル置換アクリルアミドのマクロモノマーを含有させた粘着組成物が提案されている。また、特許文献2には、エポキシ樹脂とメルカプト基を2以上有する分子量800以下の化合物を含む温水剥離可能な接着性樹脂組成物が提案されている。
しかし、特許文献1,2に記載されている温水剥離可能な粘着剤組成物は、高温加熱に処されることは想定されておらず、加熱処理する際の粘着力や剥離性は不明である。加熱処理に利用される粘着シートには耐熱性とともに加熱処理後の軽剥離性が求められている。
そこで、本発明は、高温下においても被着体への優れた粘着力を有し、剥離する際には温水に接触させたときに糊残りなく軽い剥離力で剥離できる、粘着力と軽剥離性を備えた粘着剤組成物を提供することを課題とする。
そこで、本発明は、高温下においても被着体への優れた粘着力を有し、剥離する際には温水に接触させたときに糊残りなく軽い剥離力で剥離できる、粘着力と軽剥離性を備えた粘着剤組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、特定構造のアクリル系ポリマーと界面活性剤を含む粘着剤組成物が、耐熱性を備え、被着体への粘着力と温水処理後の剥離性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の(1)~(7)に関する。
(1)アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位を主成分として含み、且つホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーの構造単位をモノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部含む、アクリル系ポリマーと、界面活性剤とを含む、粘着剤組成物。
(2)前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤である、前記(1)に記載の粘着剤組成物。
(3)前記アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーが、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート及びポリプロピレングリコールアクリレートからなる群から選択される少なくとも1つである、前記(1)又は(2)に記載の粘着剤組成物。
(4)前記粘着剤組成物を硬化膜としたときの水との接触角が、80度以下である、前記(1)~(3)のいずれか1つに記載の粘着剤組成物。
(5)前記(1)~(4)のいずれか1つに記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える粘着シート。
(6)被着体に貼り合わされた、前記(5)に記載の粘着シートの剥離方法であって、130~250℃で加熱処理が施された、前記粘着シートが貼着した前記被着体を、40~90℃の温水と接触させて、前記被着体と前記粘着シートの界面で剥離する工程を含む、粘着シートの剥離方法。
(7)前記粘着シートが貼着した前記被着体を前記温水に1分以上接触させる、前記(6)に記載の粘着シートの剥離方法。
(1)アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位を主成分として含み、且つホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーの構造単位をモノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部含む、アクリル系ポリマーと、界面活性剤とを含む、粘着剤組成物。
(2)前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤である、前記(1)に記載の粘着剤組成物。
(3)前記アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーが、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート及びポリプロピレングリコールアクリレートからなる群から選択される少なくとも1つである、前記(1)又は(2)に記載の粘着剤組成物。
(4)前記粘着剤組成物を硬化膜としたときの水との接触角が、80度以下である、前記(1)~(3)のいずれか1つに記載の粘着剤組成物。
(5)前記(1)~(4)のいずれか1つに記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える粘着シート。
(6)被着体に貼り合わされた、前記(5)に記載の粘着シートの剥離方法であって、130~250℃で加熱処理が施された、前記粘着シートが貼着した前記被着体を、40~90℃の温水と接触させて、前記被着体と前記粘着シートの界面で剥離する工程を含む、粘着シートの剥離方法。
(7)前記粘着シートが貼着した前記被着体を前記温水に1分以上接触させる、前記(6)に記載の粘着シートの剥離方法。
本発明の粘着剤組成物は、優れた耐熱性と粘着力を有し、加熱後に温水と接触したときには粘着力が低下する。よって、本発明の粘着剤組成物により形成された粘着剤層を備えた粘着シートは、被着体への粘着性に優れるとともに、加熱処理後には温水と接触させることで軽い剥離力で被着体から剥離することができる。
以下、本発明の実施形態を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施形態に何ら制限されるものではない。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートをいう。
また、本明細書において、「質量」は「重量」と同義である。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」とは、アクリレート及び/又はメタクリレートをいう。
また、本明細書において、「質量」は「重量」と同義である。
〔粘着剤組成物〕
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物は、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位を主成分として含み、且つホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーの構造単位をモノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部含む、アクリル系ポリマーと、界面活性剤とを含むものである。
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物は、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位を主成分として含み、且つホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーの構造単位をモノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部含む、アクリル系ポリマーと、界面活性剤とを含むものである。
(アクリル系ポリマー)
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物に含有されるアクリル系ポリマーは、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーとホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が0℃以上である重合性モノマーとを含むモノマー成分を重合して得られる。
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物に含有されるアクリル系ポリマーは、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーとホモポリマーのガラス転移温度(Tg)が0℃以上である重合性モノマーとを含むモノマー成分を重合して得られる。
アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーは、アルコキシ基をその構造内に含むモノマーであり、例えば下記式(1)で表される化合物が挙げられる。
一般式(1)中、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素数2~5のアルキレン基を表し、R3は炭素数が1~12のアルキル基、ベンジル基又はビフェニル基を表し、nは1~12の整数を表す。
アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーとしては、具体的に、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、メトキシ-トリエチレングルコールアクリレート、2-エチルヘキシル-ジグルコールアクリレート、メトキシ-ポリエチレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングルコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシジエチレングリコールアクリレート、フェノキシ-ポリエチレングリコールアクリレート、エトキシ化-O-フェニルフェノールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート等が挙げられる。アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、粘着性の観点から、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート及びポリプロピレングリコールアクリレートからなる群から選択される少なくとも1つを用いるのが好ましい。
中でも、粘着性の観点から、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート及びポリプロピレングリコールアクリレートからなる群から選択される少なくとも1つを用いるのが好ましい。
アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーは、アクリル系ポリマー中に主成分として含まれる。なお、この明細書において「主成分」とは、特記しない場合、50質量%を超えて含まれる成分を指し、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。
アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位は、モノマーの構造単位全成分100質量部に対して50~99質量部の範囲で含有されるのが好ましい。アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位が50質量部以上であると、粘着剤組成物が耐熱性を発揮でき、99質量部以下であると、高Tgモノマーを加えることで粘着剤の凝集力を高め、糊残りを低減できる。アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位の含有量は、モノマーの構造単位全成分100質量部に対して60質量部以上であるのがより好ましく、70質量部以上がさらに好ましく、また、97質量部以下であるのがより好ましく、95質量部以下がさらに好ましい。
ホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーは、1分子中に少なくとも1つの重合性不飽和二重結合を有するモノマーである。ホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーを成分として得られた本発明のアクリル系ポリマーは、粘着剤の凝集力を高めることができ糊残りを軽減できるという特徴を有し、よって、本発明のアクリル系ポリマーを含む粘着剤組成物は温水に膨潤しやすくなる。
ホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n-ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、s-ブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、イソペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、トリデシルアクリレート、テトラデシルアクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシルアクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、β-カルボキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピルアクリレート、アクリロニトリル、アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、ヒドロキシメチルアクリルアミド、ヒドロキシブチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、1-ビニルイミダゾール等が挙げられる。重合性モノマーは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の効果をより発現させ得る点で、重合性モノマーは、アクリル酸及びN-ビニル-2-ピロリドンから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
本発明の効果をより発現させ得る点で、重合性モノマーは、アクリル酸及びN-ビニル-2-ピロリドンから選ばれる少なくとも1種が好ましい。
ホモポリマーのTgが0℃以上の重合性モノマーの構造単位は、モノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部の範囲で含有される。重合性モノマーの構造単位が1質量部以上であると、粘着剤の凝集力を高めることができ糊残りを低減でき、40質量部以下であると粘着剤としての粘着機能を損なわない。重合性モノマーの構造単位の含有量は、モノマーの構造単位全成分100質量部に対して3質量部以上であるのが好ましく、5質量部以上がより好ましく、また、30質量部以下であるのが好ましく、20質量部以下がより好ましい。
なお、本明細書において、ポリマーのTgとは、文献やカタログ等に記載された公称値か、または該ポリマーの調製に用いられるモノマー成分の組成に基づいてFoxの式により求められるTg(計算Tgともいう)をいう。Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーの各々を単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。Tgの特定に係る対象のポリマーがホモポリマーである場合、該ホモポリマーのTgと対象のポリマーのTgとは一致する。
Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料に記載の値を用いるものとする。具体的には、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989年)に数値が挙げられている。上記Polymer Handbookに複数種類の値が記載されているモノマーについては、最も高い値を採用する。
上記の文献「Polymer Handbook」にホモポリマーのガラス転移温度が記載されていないモノマーについては、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする。具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100質量部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部および重合溶媒として酢酸エチル200質量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33質量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、機種名「ARES」)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域-70℃~150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度に相当する温度をホモポリマーのTgとする。
アクリル系ポリマーには上記したアルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーとホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマー以外のモノマー成分を含んでいてもよい。その他のモノマー成分としては、例えば、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n-ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、s-ブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、イソペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、へプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシルメタクリレート、テトラデシルメタクリレート等が挙げられる。
アクリル系ポリマーの製造では、アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーと、ホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーと、任意で他のモノマー成分とを、重合開始剤の存在下で重合反応を行うことが好ましい。
重合開始剤としては、例えば、過酸化水素;過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)等のアゾ系化合物;過酸化ベンゾイル、過酢酸、ジ-t-ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物等が好適である。これらの重合開始剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤の使用量としては、モノマーの構造単位全成分100質量部に対して、0.05~0.5質量部であるのが好ましく、0.1~0.4質量部がより好ましく、0.2~0.5質量部がさらに好ましい。
このようなアクリル系ポリマーの製造は、溶液重合、塊状重合、乳化重合、各種ラジカル重合等の公知の製造方法を適宜選択できる。また、得られるアクリル系ポリマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等いずれでもよい。
なお、溶液重合においては、重合溶媒として、例えば、酢酸エチル、トルエン等が用いられる。具体的な溶液重合例としては、反応は窒素等の不活性ガス気流下で、重合開始剤を加え、通常、50~80℃程度で、1~8時間程度の反応条件で行われる。
本発明で用いられるアクリル系ポリマーは、重量平均分子量(Mw)が20万~300万のものが好ましく用いられる。耐久性、特に耐熱性を考慮すれば、重量平均分子量(Mw)は40万~250万であるのがより好ましく、50万~200万が更に好ましい。重量平均分子量(Mw)が20万よりも小さいと、耐熱性の点で好ましくない。また、重量平均分子量(Mw)が300万よりも大きくなると粘着剤層が硬くなりやすい傾向があり、剥がれが発生しやすくなる。なお、重量平均分子量(Mw)は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定し、ポリスチレン換算により算出された値から求められる。
また、アクリル系ポリマーは、そのガラス転移温度(Tg)が0℃以下(通常-100℃以上)であることが好ましく、-5℃以下であることがより好ましく、-10℃以下であることがさらに好ましい。ガラス転移温度が0℃より高い場合、凝集力が大きくなって流動性が低下し、十分な粘着面積を得られず被着体の固定ができなくなってしまう場合がある。特に、Tgが-5℃以下であると、アクリル系ポリマーが柔らかくなり、十分な剥離力を得ることができ好ましい。なお、アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、用いるモノマー成分や組成比を適宜変えることにより前記範囲内に調整することができる。本発明におけるアクリル系ポリマーのガラス転移温度は、動的粘弾性装置を用いた測定方法や、FOXの式による計算値などを用いることができる。
(界面活性剤)
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物に含有される界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等いずれも使用できる。粘着剤組成物に界面活性剤を含むことで温水と接触させた後に剥離するときに軽い力で剥離することができ、剥離性が向上する。
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物に含有される界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤等いずれも使用できる。粘着剤組成物に界面活性剤を含むことで温水と接触させた後に剥離するときに軽い力で剥離することができ、剥離性が向上する。
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル;ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等のソルビタン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレングリセリルエーテル脂肪酸エステル;ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等のポリオキシアルキレン等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリル硫酸塩、オクタデシル硫酸塩等のアルキル硫酸塩;脂肪酸塩;ノニルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ドデシルナフタレンスルホン酸塩等のナフタレンスルホン酸塩;ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸塩等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩;ポリオキシエチレンオクタデシルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩等のポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩;ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル硫酸塩等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩;ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸塩;ラウリルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸塩等のスルホコハク酸塩;ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩;ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤としては、例えば、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、アルキルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、高級アルキルアミン塩(酢酸塩や塩酸塩等)、高級アルキルアミンへのエチレンオキサイド付加物、高級脂肪酸とポリアルキレンポリアミンとの縮合物、高級脂肪酸とアルカノールアミンとのエステルの塩、高級脂肪酸アミドの塩、イミダゾリン型カチオン性界面活性剤、アルキルピリジニウム塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えば、アルキルアミノプロピオン酸アルカリ金属塩などのアミノ酸型両性界面活性剤、アルキルジメチルベタインなどのベタイン型両性界面活性剤、イミダゾリン型両性界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、粘着剤組成物への混合性の点から、ノニオン系界面活性剤を用いるのが好ましく、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンがより好ましい。
界面活性剤の含有量は、アクリル系ポリマー100質量部あたり0.3~10質量部であるのが好ましい。アクリル系ポリマー100質量部に対して、界面活性剤の含有量が0.3質量部以上であると、温水に接触させたときに樹脂組成物が膨潤しやすくなるので、剥離の際に軽い力で剥離することができ、10質量部以下であると、初期の剥離力を高く維持できる。界面活性剤の含有量は、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上がさらに好ましく、また、7質量部以下がより好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。
(架橋剤)
本実施形態において、粘着剤組成物には、架橋剤を含んでもよい。架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤から適宜選択して用いることができる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シランカップリング剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤が好ましく、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤がより好ましい。イソシアネート系架橋剤の使用により、粘着剤層の凝集力を得つつ、他の架橋剤よりも優れた耐衝撃性が得られる傾向がある。また、イソシアネート系架橋剤の使用は、例えば、PET等のポリエステル樹脂製の被着体に対する接着力改善の点で有利である。架橋剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本実施形態において、粘着剤組成物には、架橋剤を含んでもよい。架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤から適宜選択して用いることができる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シランカップリング剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤が好ましく、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤がより好ましい。イソシアネート系架橋剤の使用により、粘着剤層の凝集力を得つつ、他の架橋剤よりも優れた耐衝撃性が得られる傾向がある。また、イソシアネート系架橋剤の使用は、例えば、PET等のポリエステル樹脂製の被着体に対する接着力改善の点で有利である。架橋剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
イソシアネート系架橋剤としては、多官能イソシアネート(1分子当たり平均2個以上のイソシアネート基を有する化合物をいい、イソシアヌレート構造を有するものを包含する。)が好ましく使用され得る。
多官能イソシアネートの例として、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環族ポリイソシアネート類、芳香族ポリイソシアネート類等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2-エチレンジイソシアネート;1,2-テトラメチレンジイソシアネート、1,3-テトラメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5-ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート;2-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、3-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2-エチレンジイソシアネート;1,2-テトラメチレンジイソシアネート、1,3-テトラメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5-ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート;2-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、3-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネート類の具体例としては、イソホロンジイソシアネート;1,2-シクロヘキシルジイソシアネート、1,3-シクロヘキシルジイソシアネート、1,4-シクロヘキシルジイソシアネート等のシクロヘキシルジイソシアネート;1,2-シクロペンチルジイソシアネート、1,3-シクロペンチルジイソシアネート等のシクロペンチルジイソシアネート;水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネート類の具体例としては、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、2-ニトロジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジフェニルプロパン-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ナフチレン-1,4-ジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、キシリレン-1,4-ジイソシアネート、キシリレン-1,3-ジイソシアネート等が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤として、例えば、日本ポリウレタン工業(株)製の「コロネートL」、「コロネートHL」、「コロネートHX」等の市販品を用いることができる。
エポキシ系架橋剤としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物が挙げられる。エポキシ系架橋剤のエポキシ基はグリシジル基であってもよい。エポキシ系架橋剤としては、例えば、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、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、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o-フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール-S-ジグリシジルエーテル等が挙げられる。
エポキシ系架橋剤として、例えば、ナガセケムテックス(株)製の「デナコール」、三菱ガス化学(株)製の「テトラッド-X」、「テトラッド-C」等の市販品を用いることができる。
架橋剤の含有量は、アクリル系ポリマー100質量部あたり0.01~10質量部であるのが好ましい。アクリル系ポリマー100質量部に対して、架橋剤の含有量が0.01質量部以上であると、粘着剤の凝集力を向上でき、10質量部以下であると、加熱前の剥離力を高く維持できる。架橋剤の含有量は、0.05質量部以上であるのがより好ましく、0.1質量部以上がさらに好ましく、また、7質量部以下であるのがより好ましく、5質量部以下がさらに好ましい。
(熱重合開始剤)
本発明の粘着剤組成物は、加熱によりラジカルを発生させる熱重合開始剤を含んでいてもよい。このような熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物、アゾ系化合物、ジハロゲン系化合物、アルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物等が挙げられる。中でも、耐久性や価格の観点から、過酸化物、アゾ系化合物が好ましい。熱重合開始剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の粘着剤組成物は、加熱によりラジカルを発生させる熱重合開始剤を含んでいてもよい。このような熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物、アゾ系化合物、ジハロゲン系化合物、アルキルフェノン系化合物、アシルフォスフィンオキサイド系化合物等が挙げられる。中でも、耐久性や価格の観点から、過酸化物、アゾ系化合物が好ましい。熱重合開始剤は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、シクロヘキサノンパーオキサイド、3,3,5-トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、クメンハイドロパーオキサイド、2,5-ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサイド、1,3-ビス(t-ブチルパーオキシ)-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ビス(t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン等が挙げられる。
アゾ系化合物としては、例えば、2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、1,1-アゾビス(シクロヘキサン-1-カルボニトリル)、アゾクメン、2,2’-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2’-アゾビスジメチルバレロニトリル、4,4’-アゾビス(4-シアノ吉草酸)、2-(tert-ブチルアゾ)-2-シアノプロパン、2,2’-アゾビス(2,4,4-トリメチルペンタン)、2,2’-アゾビス(2-メチルプロパン)、ジメチル2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオネート)等が挙げられる。
熱重合開始剤の含有量は、熱重合開始剤を除く全成分100質量部あたり1.2~10質量部の範囲で含有するのが好ましい。熱重合開始剤を除く全成分100質量部に対して、熱重合開始剤の含有量が1.2質量部以上であると、加熱処理後の粘着力の急激な上昇を抑制でき、10質量部以下であると、初期の剥離力を高く維持できる。熱重合開始剤の含有量は、1.7質量部以上であるのが好ましく、2.0質量部以上がより好ましく、2.5質量部以上が更に好ましく、また、7質量部以下であるのが好ましく、5質量部以下がより好ましく、3質量部以下が更に好ましい。
さらに本発明の粘着剤組成物には、その他の公知の添加剤を含有していてもよく、たとえば、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのポリエーテル化合物、着色剤、顔料等の粉体、染料、可塑剤、シランカップリング剤、粘着性付与剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、老化防止剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、無機または有機の充填剤、金属粉、粒子状、箔状物等を使用する用途に応じて適宜添加することができる。
本発明の粘着剤組成物は、アクリル系ポリマーと界面活性剤、及び任意の成分を混合することで得られる。
本発明の実施形態に係る粘着剤組成物は、硬化膜としたときの水との接触角が、80度以下であるのが好ましい。硬化膜の水との接触角が80度以下であると、粘着シートを温水に接触させて剥離する際の剥離力を低減できる。前記接触角は、60度以下であるのがより好ましく、50度以下がさらに好ましく、また、下限は特に限定されないが、10度以上であるのが好ましい。
〔粘着シート〕
本発明の粘着シートは、支持基材の少なくとも片側に、上記した粘着剤組成物により形成された粘着剤層を備える。粘着剤層を形成する方法としては、例えば、粘着剤組成物を剥離処理したはく離ライナー等に塗布し、重合溶剤等を乾燥除去して粘着剤層を形成した後に支持基材に転写する方法、または支持基材に粘着剤組成物を塗布し、重合溶剤等を乾燥除去して粘着剤層を支持基材に形成する方法等が挙げられる。なお、粘着剤の塗布にあたっては、適宜に、重合溶剤以外の一種以上の溶剤を新たに加えてもよい。
本発明の粘着シートは、支持基材の少なくとも片側に、上記した粘着剤組成物により形成された粘着剤層を備える。粘着剤層を形成する方法としては、例えば、粘着剤組成物を剥離処理したはく離ライナー等に塗布し、重合溶剤等を乾燥除去して粘着剤層を形成した後に支持基材に転写する方法、または支持基材に粘着剤組成物を塗布し、重合溶剤等を乾燥除去して粘着剤層を支持基材に形成する方法等が挙げられる。なお、粘着剤の塗布にあたっては、適宜に、重合溶剤以外の一種以上の溶剤を新たに加えてもよい。
粘着剤層を支持(裏打ち)する基材としては、特に限定されないが、例えば、樹脂フィルム、紙、布、ゴムシート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体等を用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン製フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム;塩化ビニル樹脂フィルム;酢酸ビニル樹脂フィルム;ポリイミド樹脂フィルム;ポリアミド樹脂フィルム;フッ素樹脂フィルム;セロハン等が挙げられる。紙の例としては、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が挙げられる。布の例としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。上記繊維状物質としては、綿、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等が例示される。ゴムシートの例としては、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が挙げられる。発泡体シートの例としては、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が挙げられる。金属箔の例としては、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。
なお、ここでいう不織布は、主として粘着テープその他の粘着シートの分野において使用される粘着シート用不織布を指す概念であって、典型的には一般的な抄紙機を用いて作製されるような不織布(いわゆる「紙」と称されることもある。)をいう。また、ここでいう樹脂フィルムとは、典型的には非多孔質の樹脂シートであって、例えば不織布とは区別される(すなわち、不織布を含まない)概念である。上記樹脂フィルムは、無延伸フィルム、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムのいずれであってもよい。
支持基材の厚さは特に制限されないが、粘着シートが過度に厚くなることを避ける観点から、5~200μmであるのが好ましい。支持基材の厚さが5μm以上であると、粘着シートの取扱い性(ハンドリング性)や加工性に優れる。また、支持基材の厚さが200μm以下であると、粘着シートの軽量化、薄膜化が実現できる。支持基材の厚みは、7μm以上であるのがより好ましく、10μm以上がさらに好ましく、また、100μm以下であるのがより好ましく、50μm以下がさらに好ましい。
はく離ライナーとしては、シリコーンはく離ライナーが好ましく用いられる。このようなライナー上に本発明の粘着剤組成物を塗布、乾燥させて粘着剤層を形成する工程において、粘着剤を乾燥させる方法としては、目的に応じて、適宜、適切な方法が採用され得る。好ましくは、上記塗布膜を加熱乾燥する方法が用いられる。加熱乾燥温度は、好ましくは60~150℃であり、さらに好ましくは、70~140℃であり、特に好ましくは80~130℃である。加熱温度を上記の範囲とすることによって、優れた粘着特性を有する粘着剤を得ることができる。
乾燥時間は、適宜、適切な時間が採用され得る。上記乾燥時間は、好ましくは1~10分、さらに好ましくは2~7分、特に好ましくは、3~5分である。
また、基材の表面に、アンカー層や表面処理層を形成したり、コロナ処理、プラズマ処理等の各種易接着処理を施した後に粘着剤層を形成することができる。また、粘着剤層の表面には易接着処理をおこなってもよい。
粘着剤層の形成方法としては、各種方法が用いられる。具体的には、例えば、ロールコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、ロールブラッシュ、スプレーコート、ディップロールコート、バーコート、ナイフコート、エアーナイフコート、カーテンコート、リップコート、ダイコーター等による押出しコート法等の方法が挙げられる。
粘着剤層の厚さは、特に制限されないが、粘着シートが過度に厚くなることを避ける観点から、2~200μmであるのが好ましい。粘着剤層の厚さが2μm以上であると、被着体との密着性を担保し、また耐衝撃性も得られやすい。また、粘着剤層の厚さが200μm以下であると、粘着シートの軽量化、薄膜化が実現できる。粘着剤層の厚みは、5μm以上であるのがより好ましく、10μm以上がさらに好ましく、また、100μm以下であるのがより好ましく、50μm以下がさらに好ましい。
支持基材上に粘着剤層を形成した後、粘着剤層が露出する場合には、実用に供されるまで剥離処理したシート(セパレータ)で粘着剤層を保護してもよい。
〔粘着シートの剥離方法〕
粘着シートは様々な用途に使用でき、例えば、耐熱マスキング用テープ、工業用テープなどの耐熱粘着テープ、半導体用テープなどの耐熱粘着テープ、光学用テープなどの耐熱粘着テープ等として使用できる。
粘着シートは様々な用途に使用でき、例えば、耐熱マスキング用テープ、工業用テープなどの耐熱粘着テープ、半導体用テープなどの耐熱粘着テープ、光学用テープなどの耐熱粘着テープ等として使用できる。
被着体としては、無水アルカリガラス等の光学ガラス板、ITO層等の金属層、金属板、構成樹脂板、合成樹脂フィルム、合成樹脂シート等が挙げられるが、特に限定はされない。
本発明の粘着シートは被着体に貼着され、この被着体が130~250℃で加熱処理が施された後、被着体から粘着シートを剥離するが、本発明では、粘着シートが貼着した被着体を40~90℃の温水と接触させて、前記被着体と前記粘着シートの界面で剥離する。粘着シートが貼着された被着体を温水と接触させることで、粘着シートの粘着剤層が温水により膨潤し、軽い力で粘着シートを被着体から剥離することができる。よって、各種工業製品の製造において130℃以上の温度で加熱処理を施す場合、直接加熱を避けたい部分に本発明の粘着シートを貼着すれば、加熱処理中においては被着体を保護し、粘着シートを剥離する際には、温水と接触させることにより軽い剥離力で被着体表面から粘着シートを剥離することができる。
被着体の前記加熱処理温度は、150~250℃であるのがより好ましく、170~200℃がさらに好ましく、加熱処理時間は、5分~5時間であるのがより好ましく、10分~3時間がさらに好ましい。
粘着シートが貼着した被着体を温水と接触させる方法としては、特に限定はされないが、例えば、温水に粘着シート付き被着体を浸漬する方法、粘着シート付き被着体に温水をかけ流す方法、粘着シート付き被着体に温水を吹き付ける方法等が挙げられる。中でも、温水の温度を一定にしやすいという観点から、恒温水槽等を用いて温水に浸漬させる方法が好ましい。
温水の水温は、40~90℃である。水温が40℃以上であると、粘着剤組成物が膨潤しやすくなるので剥離がしやすくなり、90℃以下であると、水を過度に加熱する必要がないため製造効率がよい。温水の水温は、50℃以上であるのが好ましく、60℃以上がより好ましく、また、85℃以下であるのが好ましく、80℃以下がより好ましい。
また、粘着シートが温水と接する時間は、1分以上とするのが好ましい。1分以上温水と接触させることで、十分に粘着剤層が膨潤するので、粘着シートを被着体から剥離させやすくなる。
温水との接触時間は、処理効率の観点から、1~120分であるのがより好ましく、5~60分がさらに好ましい。
温水との接触時間は、処理効率の観点から、1~120分であるのがより好ましく、5~60分がさらに好ましい。
以下、本発明を実施例および比較例により更に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下に従い、アクリル系ポリマーA~Eを作製した。表1に各ポリマーにおけるモノマーの仕込み量を示す。
<アクリル系ポリマーAの作製>
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、メトキシエチルアクリレート(以下、「MEA」という。)85質量部、アクリル酸-4-ヒドロキシブチル(以下、「4HBA」という。)5質量部、n-ビニル-2-ピロリドン(以下、「NVP」という。)10質量部、アクリル酸(以下、「AA」という。)0.5質量部、過酸化ベンゾイル0.2質量部及びトルエン65質量部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーAを得た。なお、下記構造中のk、l、m、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、k=84.6、l=9.9、m=5.0、n=0.5であった。また、アクリル系ポリマーAの重量平均分子量(Mw)は55万であった。
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、メトキシエチルアクリレート(以下、「MEA」という。)85質量部、アクリル酸-4-ヒドロキシブチル(以下、「4HBA」という。)5質量部、n-ビニル-2-ピロリドン(以下、「NVP」という。)10質量部、アクリル酸(以下、「AA」という。)0.5質量部、過酸化ベンゾイル0.2質量部及びトルエン65質量部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーAを得た。なお、下記構造中のk、l、m、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、k=84.6、l=9.9、m=5.0、n=0.5であった。また、アクリル系ポリマーAの重量平均分子量(Mw)は55万であった。
<アクリル系ポリマーBの作製>
MEAをエトキシエトキシエチルアクリレート(以下、「EEEA」という。)に変更した以外は、アクリル系ポリマーAの作製方法と同様の操作をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーBを得た。なお、下記構造中のk、l、m、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、k=84.6、l=9.9、m=5、n=0.5であった。また、アクリル系ポリマーBの重量平均分子量(Mw)は41万であった。
MEAをエトキシエトキシエチルアクリレート(以下、「EEEA」という。)に変更した以外は、アクリル系ポリマーAの作製方法と同様の操作をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーBを得た。なお、下記構造中のk、l、m、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、k=84.6、l=9.9、m=5、n=0.5であった。また、アクリル系ポリマーBの重量平均分子量(Mw)は41万であった。
<アクリル系ポリマーCの作製>
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、MEA95質量部、AA5質量部、過酸化ベンゾイル0.2質量部及びトルエン65質量部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーCを得た。なお、下記構造中のm、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、m=95、n=5であった。また、アクリル系ポリマーCの重量平均分子量(Mw)は80万であった。
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、MEA95質量部、AA5質量部、過酸化ベンゾイル0.2質量部及びトルエン65質量部を入れ、窒素気流中で61℃にて6時間重合処理をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーCを得た。なお、下記構造中のm、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、m=95、n=5であった。また、アクリル系ポリマーCの重量平均分子量(Mw)は80万であった。
<アクリル系ポリマーDの作製>
MEAをn-ブチルアクリレート(以下、「BA」という。)に変更した以外は、アクリル系ポリマーCの作製方法と同様の操作をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーDを得た。なお、下記構造中のm、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、m=95、n=5であった。また、アクリル系ポリマーDの重量平均分子量(Mw)は65万であった。
MEAをn-ブチルアクリレート(以下、「BA」という。)に変更した以外は、アクリル系ポリマーCの作製方法と同様の操作をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーDを得た。なお、下記構造中のm、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、m=95、n=5であった。また、アクリル系ポリマーDの重量平均分子量(Mw)は65万であった。
<アクリル系ポリマーEの作製>
AAを4HBAに変更した以外は、アクリル系ポリマーCの作製方法と同様の操作をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーEを得た。なお、下記構造中のm、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、m=95、n=5であった。また、アクリル系ポリマーEの重量平均分子量(Mw)は46万であった。
AAを4HBAに変更した以外は、アクリル系ポリマーCの作製方法と同様の操作をし、以下に示す構造のアクリル系ポリマーEを得た。なお、下記構造中のm、nは各モノマーの質量比でそれぞれ、m=95、n=5であった。また、アクリル系ポリマーEの重量平均分子量(Mw)は46万であった。
<実施例1>
アクリル系ポリマーA100質量部に対し、エポキシ系架橋剤(商品名「テトラッド-C」、三菱ガス化学(株)製)0.5質量部、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業(株)製)1質量部、及びノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(商品名「レオドールTW-L120」、花王(株)製)5質量部を加えて、粘着剤溶液を作製した。
得られた粘着剤溶液を、PETはく離ライナーのシリコーン処理を施した面上に塗布し、80℃で5分間加熱して、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。次いで、当該粘着剤層面に、厚さ12μmのPETフィルムを貼り合せた。その後、50℃にて24時間保存をした後、粘着シート1を作製した。
アクリル系ポリマーA100質量部に対し、エポキシ系架橋剤(商品名「テトラッド-C」、三菱ガス化学(株)製)0.5質量部、ポリイソシアネート化合物(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業(株)製)1質量部、及びノニオン系界面活性剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(商品名「レオドールTW-L120」、花王(株)製)5質量部を加えて、粘着剤溶液を作製した。
得られた粘着剤溶液を、PETはく離ライナーのシリコーン処理を施した面上に塗布し、80℃で5分間加熱して、厚さ10μmの粘着剤層を形成した。次いで、当該粘着剤層面に、厚さ12μmのPETフィルムを貼り合せた。その後、50℃にて24時間保存をした後、粘着シート1を作製した。
<実施例2>
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーBに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート2を作製した。
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーBに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート2を作製した。
<実施例3>
実施例1において、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの添加量を1.5質量部に変更し、ポリプロピレングリコール(シグマアルドリッチ社製、Mn4000)1.5質量部を追加した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート3を作製した。
実施例1において、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの添加量を1.5質量部に変更し、ポリプロピレングリコール(シグマアルドリッチ社製、Mn4000)1.5質量部を追加した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート3を作製した。
<実施例4>
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーCに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート4を作製した。
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーCに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート4を作製した。
<比較例1>
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーDに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート5を作製した。
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーDに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート5を作製した。
<比較例2>
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーEに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート6を作製した。
実施例1において、アクリル系ポリマーAをアクリル系ポリマーEに変更した以外は、実施例1と同様にして、粘着シート6を作製した。
<比較例3>
実施例1において、界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、粘着シート7を作製した。
実施例1において、界面活性剤を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、粘着シート7を作製した。
<接触角>
粘着シートを幅20mm、長さ50mmの短冊に切り出し、25℃×50%RHの環境下で、粘着シートの糊表面に2μLのイオン交換水を着滴させて10秒後の接触角を測定した。接触角は、接触角計(協和界面科学社製DMo-501)を用いて得た画像を用いて、協和界面科学社製多機能統合解析ソフトウェアFAMASにて、手法「液適法」、方法「θ/2法」にてフィッティングし、測定した。
粘着シートを幅20mm、長さ50mmの短冊に切り出し、25℃×50%RHの環境下で、粘着シートの糊表面に2μLのイオン交換水を着滴させて10秒後の接触角を測定した。接触角は、接触角計(協和界面科学社製DMo-501)を用いて得た画像を用いて、協和界面科学社製多機能統合解析ソフトウェアFAMASにて、手法「液適法」、方法「θ/2法」にてフィッティングし、測定した。
<剥離力評価>
1.初期粘着力の測定
粘着シートを幅20mm、長さ100mmの短冊に切り出し、松波硝子工業社製のアルカリガラス板(厚さ1.35mm、青板縁磨品)にローラー(2kg/10mmの加圧力)で貼り付けた。これを50℃の5気圧で30分間のオートクレーブ処理を施し、30分間常温常圧で静置して試験検体を得た。
試験検体を、25℃×50%RHの環境下で、引張試験機(SHIMAZU製「EZ-S 500N」)を用いて、剥離角度180度、剥離速度300mm/minで剥離したときの粘着力を測定した。
1.初期粘着力の測定
粘着シートを幅20mm、長さ100mmの短冊に切り出し、松波硝子工業社製のアルカリガラス板(厚さ1.35mm、青板縁磨品)にローラー(2kg/10mmの加圧力)で貼り付けた。これを50℃の5気圧で30分間のオートクレーブ処理を施し、30分間常温常圧で静置して試験検体を得た。
試験検体を、25℃×50%RHの環境下で、引張試験機(SHIMAZU製「EZ-S 500N」)を用いて、剥離角度180度、剥離速度300mm/minで剥離したときの粘着力を測定した。
2.加熱後粘着力の測定
上記で得た試験検体を180℃のオーブンにて1時間加熱したのち、30分間常温常圧で静置したものを、上記と同様にして引張試験機を用いて粘着力を測定した。
上記で得た試験検体を180℃のオーブンにて1時間加熱したのち、30分間常温常圧で静置したものを、上記と同様にして引張試験機を用いて粘着力を測定した。
3.温水浸漬後の粘着力の測定
上記で得た試験検体を180℃のオーブンにて1時間加熱したのち、30分間常温常圧で静置し、その後60℃の温水に1時間浸漬させたのち、表面の水分をウエスでふき取り、上記と同様にして引張試験機を用いて粘着力を測定した。
上記で得た試験検体を180℃のオーブンにて1時間加熱したのち、30分間常温常圧で静置し、その後60℃の温水に1時間浸漬させたのち、表面の水分をウエスでふき取り、上記と同様にして引張試験機を用いて粘着力を測定した。
<糊残り評価>
上記の「3.温水浸漬後の粘着力の測定」において、温水浸漬後に剥離しときにガラス面に目視で糊残りがない場合に「OK(良好)」と判断し、則残りがみられた場合に「NG(不良)」と評価した。
上記の「3.温水浸漬後の粘着力の測定」において、温水浸漬後に剥離しときにガラス面に目視で糊残りがない場合に「OK(良好)」と判断し、則残りがみられた場合に「NG(不良)」と評価した。
結果を表2に示す。
実施例1~4は、初期粘着力に優れ、加熱後に粘着力が上昇する傾向にあったが、温水と接触させることで初期粘着力よりも粘着力が低下し、剥離しやすくなることがわかった。また、剥離後に糊残りも見られず、剥離性に優れることがわかった。これに対し、比較例1は、温水と接触させたときに初期粘着力以下の粘着力にはならず、粘着力を低下させることができなかった。比較例2,3は、温水との接触により粘着力は低下したが、剥離後に糊残りがみられた。
本発明を詳細にまた特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、2021年9月29日出願の日本特許出願(特願2021-160104)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (7)
- アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの構造単位を主成分として含み、且つホモポリマーのTgが0℃以上である重合性モノマーの構造単位をモノマーの構造単位全成分100質量部に対して1~40質量部含む、アクリル系ポリマーと、界面活性剤とを含む、粘着剤組成物。
- 前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記アルコキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーが、メトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート及びポリプロピレングリコールアクリレートからなる群から選択される少なくとも1つである、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記粘着剤組成物を硬化膜としたときの水との接触角が、80度以下である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の粘着剤組成物からなる粘着剤層を備える粘着シート。
- 被着体に貼り合わされた、請求項5に記載の粘着シートの剥離方法であって、
130~250℃で加熱処理が施された、前記粘着シートが貼着した前記被着体を、40~90℃の温水と接触させて、前記被着体と前記粘着シートの界面で剥離する工程を含む、粘着シートの剥離方法。 - 前記粘着シートが貼着した前記被着体を前記温水に1分以上接触させる、請求項6に記載の粘着シートの剥離方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2023551361A JPWO2023054086A1 (ja) | 2021-09-29 | 2022-09-21 | |
CN202280065588.1A CN118019821A (zh) | 2021-09-29 | 2022-09-21 | 粘合剂组合物及使用该粘合剂组合物的粘合片 |
Applications Claiming Priority (2)
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