説明

再剥離粘着フィルムの製造方法

【課題】粘着剤層の平滑性に優れ、光学部材のための保護フィルム等として好適に用いることができ、更には、生産性を向上することで製造コストを低減することができ、更には、高速剥離性やなじみ性を向上させることができる再剥離粘着フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤を含む重合体溶液を支持体に塗布し、加熱乾燥後に電離放射線を照射することで硬化した粘着剤層を形成する工程を含む再剥離粘着フィルムの製造方法であって、該製造方法は、重合体溶液として25℃での粘度が1500mPa・s以下であり、且つ有機溶剤の含有量が20〜50質量%となるものを用い、支持体への塗布速度を30m/分以上とする再剥離粘着フィルムの製造方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、再剥離粘着フィルムの製造方法に関する。より詳しくは、光学部材等を保護するために好適に用いることができる再剥離粘着フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
再剥離粘着フィルムは、種々の製品に用いられる部材が、加工、輸送、検査等の製造工程中に傷や汚れ等がつくことを抑制するために一時的に貼り付けられる保護フィルムとして好適に用いられるものであり、通常は、最終的に剥がして廃棄されるものである。近年、フラットパネルディスプレイの市場の拡大、大画面化等に伴い、このような再剥離粘着フィルムの需要が急増し、部材表面を保護するのに適したものが望まれている。
【0003】
部材表面を保護するために用いられる再剥離粘着フィルムとしては、例えば、剥離時に発生する歪により光学部材や液晶セルの配向の乱れ、セルギャップの拡大等の問題が生じないようにする観点及び生産性の観点から、高速剥離時の粘着力(高速粘着力)が充分に低いものであることが望ましい。また、高速粘着力が低いのみではなく、粘着フィルムの自重で被着体に速やかに濡れる性質(なじみ性)も優れていることが求められている。例えば、なじみ性が優れていれば、工程中に何らかのトラブルで粘着フィルムが剥がれた場合でも粘着フィルムの自重で被着体に再接着することができるため、工程中に光学部材の表面に傷がつくことをより効果的に抑制できる。
【0004】
また、上述したように、再剥離粘着フィルムはフラットパネルディスプレイの製造用途としての需要が拡大しているが、このような表示装置は価格の下落が進行しており、製造コストを低減するためには再剥離粘着フィルムについても低コスト化を行うことが望まれている。
このような中で、適切な粘着力となじみ性とを両立させるとともに、更に低コスト化を図ることができる再剥離粘着フィルムの製造方法が望まれているところであったが、従来の粘着フィルムの製造方法においては、これらのことを充分に満足することができるものではなかった。
【0005】
生産性を向上させる方法としては、乾燥時間を短くするために無溶剤の組成物若しくは溶剤含有量が少ない溶液を用いる方法が知られている。例えば、基材シート上に、放射線硬化性粘着剤組成物を塗布した後、電子線照射及び紫外線照射により上記粘着剤組成物を硬化させてなる粘着シート(例えば、特許文献1参照。)、粘着主剤と放射線硬化型多官能(メタ)アクリレートとを含む粘着剤組成物からなる粘着剤組成物層に放射線を照射する粘着シートの製造方法(例えば、特許文献2参照。)、支持体に塗布された光重合性組成物層に光照射部からの光を照射することによって、その光重合性組成物層を光重合させて感圧性接着剤層を得る感圧性接着シートの製造方法において、上記支持体の表面及び裏面の両面上に光重合性組成物層をほぼ同時にそれぞれ塗布し、上記光照射部から光を支持体の両面方向にそれぞれ照射する感圧性接着シートの製造方法(例えば、特許文献3参照。)、(a)アルキル基の平均炭素数が1〜14である(メタ)アクリル酸アルキルエステル50〜90重量%と、(b)N,N−ジ置換(メタ)アクリルアミド10〜50重量%とを必須成分として共重合してなるアクリル系共重合体100重量部に、(c)放射線官能性不飽和結合を分子内に1個以上有する単量体1〜30重量部を配合してなる放射線硬化型粘着剤組成物(例えば、特許文献4参照。)、(a)(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とする重合性単量体 100重量部、(b)(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とする重合性単量体の重合物であり、重量平均分子量が100000以上である高分子量ポリマー 5重量部以上200重量部以下、(c)光重合開始剤 0.01重量部以上5重量部以下、(d)架橋剤、を含み、実質的に水及び溶剤を含有しない粘着剤組成物を、支持体に流延し、残存モノマー量が5〜20重量%となるように、強度1〜500(W/m)の紫外線を照射して光重合を行い、その後、残存モノマーが5000ppmとなるように乾燥を行う光学部材用アクリル系粘着シートの製造方法(例えば、特許文献5参照。)が開示されている。
【特許文献1】特開昭63−20381号公報(第1−2頁)
【特許文献2】特開2000−109770号公報(第1−2頁)
【特許文献3】特開2003−155457号公報(第1−2頁)
【特許文献4】特開平8−20749号公報(第1−2頁)
【特許文献5】特開2002−241707号公報(第1−2頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した特許文献においては、無溶剤又は有機溶剤を含んだ重合体溶液で検討されている光学フィルム等を保護フィルム用途で使用するためには更なる改良の余地があった。例えば、無溶剤系の場合には、乾燥工程は省略できる可能性が大きいが、硬化後の粘着剤層中に未反応単量体が多量に残留する。未反応単量体を削減するためには電離放射線を複数回照射することが考えられるが、製造工程が煩雑になり、生産効率が低下してしまう。
また、偏光板や位相差フィルム等の光学材料分野では、検査効率の観点から、表面保護フィルムを貼着した状態で製品検査を実施している。そのため、このような光学材料の保護に用いられる保護フィルムには、塗工面について高精度な平滑性が要求される。また、偏光板等には、防眩(アンチグレア/AG)処理等が施されており、凹凸表面への良好ななじみ性が要求される。以上のような粘着物性について引例中では詳細に検討されておらず、改良の余地があった。
【0007】
また、一般的な架橋剤としてイソシアネート系架橋剤等を使用した熱硬化型の粘着フィルムの製造方法においては、剥離時の支持体への糊残り等の問題により重合体の分子量は50万程度と高分子量に設定する必要がある。このような場合、支持体への塗工性を確保するため、重合体溶液には、60〜80質量%の溶剤を含有させて、粘度が2000mPa・s以下となるように調整されている。また、粘着フィルム製造時の塗工速度は粘着剤層表面の平滑性や溶剤の乾燥性向上の点より20m/分程度で製造されている。更に、生産性向上を目的で塗工速度を上げるためには、乾燥炉を長くする必要があり、設備費用が増大する等の課題があった。また、当該生産方法では、養生工程が必要であり、生産性向上を達成するためには、養生工程の簡略化が課題であった。
【0008】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、粘着剤層の平滑性に優れ、光学部材のための保護フィルム等として好適に用いることができ、更には、生産性を向上することで製造コストを低減することができ、更には、高速剥離性やなじみ性を向上させることができる再剥離粘着フィルムの製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、光学部材等の表面を保護するために好適なフィルムの製造方法について種々検討したところ、(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤を含む重合体溶液を支持体に塗布し、加熱乾燥後に電離放射線を照射することで硬化した粘着剤層を形成する工程を含む製造方法に着目した。そして、このような製造方法において、重合体溶液の特性を特定のものとする、すなわち、重合体溶液として25℃での粘度が1500mPa・s以下であり、且つ有機溶剤の含有量が20〜50質量%になるような高不揮発分(ハイソリッド化)という特性を満たすような重合体溶液を用いることにより、支持体への塗工速度を30m/分以上の高速で塗布した場合でも、有機溶剤を短時間で乾燥することができ、更に粘着剤層が優れた平滑性を有した再剥離粘着フィルムを製造することができることを見いだした。さらに、電離放射線の照射条件を特定のものとすることによって、AG処理を施した偏光板等への優れたなじみ性を確保することができること、特定のガラス転移温度及び分子量を有する(メタ)アクリル系重合体や反応性希釈剤を使用することにより、高速粘着力、低速粘着力、なじみ性を有し、且つ優れた平滑性を有しながら生産性に優れた再剥離型粘着フィルムとすることができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到したものである。
【0010】
すなわち、本発明は、(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤を含む重合体溶液を支持体に塗布し、加熱乾燥後に電離放射線を照射することで硬化した粘着剤層を形成する工程を含む再剥離粘着フィルムの製造方法であって、該製造方法は、重合体溶液として25℃での粘度が1500mPa・s以下であり、且つ有機溶剤の含有量が20〜50質量%となるものを用い、支持体への塗布速度を30m/分以上とする再剥離粘着フィルムの製造方法である。本発明はまた、上記方法で製造される再剥離粘着フィルムでもある。
以下に本発明を詳述する。
【0011】
本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法は、(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤を含む重合体溶液を支持体に塗布し、加熱乾燥後に電離放射線を照射することで硬化した粘着剤層を形成する工程を含むものである。このような工程により、再剥離粘着フィルムの粘着剤層が形成され、該粘着剤層が形成された面が保護する対象となる部材に張り付けられることにより、部材を保護することができる。なお、本明細書中で「粘着剤層」という場合には、通常、支持体に塗布した重合体溶液を加熱乾燥し、硬化した後の粘着剤層を指す。また、加熱乾燥後、硬化する前の粘着剤層については、加熱乾燥後の粘着剤層という。
上記重合体溶液を支持体に塗布する方法としては特に限定されないが、例えば、ロールコーター、ダイコーター、カーテンコーター、リップコーター、バーコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、メイヤーバーコーター等を用いて塗布する方法を好ましく用いることができる。連続的な塗布を容易に行うことができる観点からは、ダイコーター、カーテンコーター、リップコーター等のコーターヘッドに塗布物を供給し、ヘッドのスリットから支持体に塗工する方法をより好ましく用いることができる。
【0012】
上記(メタ)アクリル系重合体は、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分を重合して得られるものであれば特に限定されるものではない。本発明の再剥離粘着フィルムを製造するための好ましい(メタ)アクリル系重合体については、後に詳述する。なお、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とする単量体成分としては、50質量%以上が(メタ)アクリル酸エステルであることが好ましい。より好ましくは、60質量%以上であり、更に好ましくは、70質量%以上である。
上記有機溶剤としては、(メタ)アクリル系重合体を溶解することができるものであれば特に限定されず、種々の有機溶剤を用いることができる。本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法において、好ましく用いることができる有機溶剤については後に詳述する。
上記加熱乾燥とは、加熱を行うことにより乾燥させるものであればよく、加熱の条件等については特に限定されるものではなく、用いられる有機溶剤によって適宜変更されることが好ましい。例えば、70〜130℃の温度で乾燥させることが好ましい。より好ましくは、80〜120℃の温度で乾燥させることである。例えば、熱風オーブン等の乾燥炉を用いる場合には、当該乾燥炉の設定温度が上記温度範囲であることが好ましい。また、加熱乾燥の時間としては、30秒から10分であることが好ましく、1〜5分であることがより好ましい。加熱乾燥の時間としては、例えば、重合体溶液が塗布された支持体が、熱風オーブン等の乾燥炉の中を連続的に通過することで加熱乾燥を行う場合、支持体の一部分が乾燥炉の中に入り、当該一部分が乾燥炉の中から出るまでの時間である。
【0013】
図1は、本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法に好適に用いることができる再剥離粘着フィルムの連続製造装置の断面模式図である。以下に、この連続製造装置を用いて再剥離粘着フィルムを製造する例を示す。
先ず、基材フィルムロール1から連続的に繰り出される基材(支持体)表面に、重合体溶液タンク2から導入された重合体溶液を塗工機3で塗工する。そして、熱風オーブン11によって加熱乾燥を行うことによって溶剤を揮発させ、続いて電離線照射装置4が格納されている電離線照射部5に導入され、有機溶剤が加熱乾燥された塗膜に電離放射線が照射される。電離放射線が照射されることにより、支持体上に粘着剤層を有する再剥離粘着フィルムが形成される。図1中の6は、サポートロール、7はテンションコントロール用ロール、8はガイドロール、9はタッチロールであり、これらのロールの動きによって、製造されたフィルムは巻き取られ、粘着フィルムロール10となる。また、各部の位置やロールの配置、数等は、この図例に限定されるわけではなく、適宜変更可能である。
【0014】
上記再剥離粘着フィルムの製造方法は、重合体溶液として25℃での粘度が1500mPa・s以下であり、且つ有機溶剤の含有量が20〜50質量%となるものを用い、支持体への塗布速度を30m/分以上とするものである。上記重合体溶液は、(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤を含み、上記の要件を満たす限り特に限定されるものではない。例えば、重合体溶液は、後述する反応性希釈剤成分、重合開始剤等を含んでいてもよい。
重合体溶液をこのような特性のものとすることにより、塗布速度を速くしたとしても、均一な塗工厚みで重合体溶液の塗布を行うことができ、平滑性の優れたフィルムを高い生産性で製造することができる。すなわち、高い生産性を実現するとともに、光学部材等に対して好適に使用することができる再剥離粘着フィルムとすることができる。このように、重合体溶液の特性を適切なものとすることにより、再剥離粘着フィルムの生産性を高めることができる。
【0015】
上記製造方法では、塗布速度を30m/分以上とすることによって、生産性が向上し、製造コストの削減を図ることができる。生産性の観点からは、塗布速度はより速いことが好ましく、例えば、40m/分以上とすることが好ましく、更に好ましくは、50m/分以上である。塗布速度の上限としては、100m/分以下であることが好ましい。なお、塗布速度が速すぎる場合には、塗布された重合体溶液の乾燥性が不充分な状態やレベリングが不充分な状態で電離放射線を照射する工程(電離放射線照射工程)に移った場合、乾燥後の粘着剤層の表面平滑性や粘着物性に影響をあたえる可能性がある。上記塗布速度とは、通常は、重合体溶液を支持体に塗布していく際の支持体の移動の速度のことである。例えば、図1で示す連続製造装置を用いる場合、連続的に繰り出される支持体(基材)に塗布を行っていくこととなるため、塗布速度は支持体が繰り出される速度と同等のものとなる。すなわち、上記製造方法は、支持体を連続的に移動させながら重合体溶液を塗布するものであって、該支持体を移動する速度が30m/分以上であることも好ましい形態である。支持体を移動する速度の好ましい範囲としては、上記塗布速度の好ましい範囲と同様である。
従来の熱硬化型の溶剤系粘着剤溶液を用いた粘着フィルムの製造方法においては、生産性向上のために塗工速度を速くすると粘着剤表面の平滑性と光学部材の保護フィルムとして要求される物性を両立させることは難しかった。本発明のように、重合体溶液の粘度が1500mPa・sであり、有機溶剤の含有量が20〜50質量%である重合体溶液を支持体上に塗布して、乾燥した後に、電離放射線を照射することによって、塗布速度を速くしたとしても、充分な平滑性、光学部材等の保護フィルムとして用いるのに充分な高速粘着力及び低速粘着力、更に良好ななじみ性を有する再剥離粘着フィルムとすることができる。すなわち、高品質な再剥離粘着フィルムを低コストで製造することが可能となる。
【0016】
上記加熱乾燥後の粘着剤層の厚みは、一般には1〜50μmであり、好ましくは3〜40μmであり、10〜30μm程度の厚みが更に好適である。加熱乾燥後の粘着剤層の厚みを上記範囲とすることにより、塗工速度を速くしても、充分に溶剤が乾燥することになり、生産性の向上を図ることができる。
【0017】
上記再剥離粘着フィルムの製造方法においては、重合体溶液として25℃での粘度が1500mPa・s以下であるものを用いる。重合体溶液の粘度が1500mPa・s以下であることによって、30m/分以上の速い塗布速度で支持体上に塗布しても充分なレベリング性を発現することができるため、得られる粘着剤層は平滑性に非常に優れたものとなり、光学部材等の保護フィルムに好適なものとすることができる。例えば、本発明の製造方法で得られた再剥離粘着フィルムは、偏光板や位相差フィルム等の保護フィルムとして用いた場合、粘着フィルムを貼着した状態で、製品の外観検査を実施することが可能となる。重合体溶液の粘度としては、より好ましくは、1400mPa・s以下であり、更に好ましくは、1300mPa・s以下である。塗工性及び乾燥性を優れたものとする観点からは、重合体溶液の粘度は、150mPa・s以上であることが好ましい。より好ましくは、200mPa・s以上であり、更に好ましくは、300mPa・s以上であり、特に好ましくは、400mPa・s以上である。
上記重合体溶液の粘度は、例えば、以下の方法によって測定することができる。
[粘度測定方法]
・TVB−10型粘度計(東機産業(株)製)
・測定温度 25℃
・回転数 60rpm
【0018】
上記再剥離粘着フィルムの製造方法においては、有機溶剤の含有量が20〜50質量%となる重合体溶液を用いる。このような有機溶剤の含有量であることによって、塗布された重合体溶液の加熱乾燥の時間を短くすることができ、更に得られた粘着剤層を平滑性に優れたものとすることができる。例えば、無溶剤若しくは有機溶剤の含有量が20質量%未満等である場合には、加熱乾燥の時間は短くなるが、塗工表面(塗工された重合体溶液の表面)の平滑性が充分でない。また、有機溶剤の含有量が50質量%を超えると、平滑性は改善されるが、有機溶剤の乾燥を充分に行うためには乾燥炉を長くしたりする設備投資が必要となり、生産性が低下することとなる。このように、本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法では、粘度と溶剤含有量が適切に調整された重合体溶液を用いて、支持体に塗布、乾燥後に電離放射線を照射することにより、優れた生産性と、再剥離粘着フィルムとして要求される特性(粘着剤層の平滑性、粘着力、なじみ性)を両立させることができることを見いだした。上記有機溶剤の含有量としてより好ましくは、25〜50質量%であり、更に好ましくは、30〜50質量%である。上記範囲とすることで、粘着剤層の平滑性と生産性を、より優れたレベルで実現することが可能となる。
【0019】
上記製造方法に用いる電離放射線としては、紫外線(UV)又は電子線(EB)を使用することができる。以下に、本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法において好ましい電離放射線の照射条件について説明する。
【0020】
先ず、電離放射線として紫外線(UV)を用いる場合について説明する。UV光源としてはブラックライト、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等が挙げられる。紫外線の積算光量は、粘着剤層を充分に硬化させることができる量に調整すればよく特に限定されるものではないが、600mJ/cm以下であることが好ましい。より好ましくは、500mJ/cm以下であり、更に好ましくは、400mJ/cm以下である。積算光量が600mJ/cmを超える場合、架橋が過剰に進行するためになじみ性が低下するおそれがある。すなわち、上記電離放射線は、紫外線であり、且つ積算光量が600mJ/cm以下であることが本発明の好ましい形態の一つである。
硬化を充分なものとする観点から、紫外線の積算光量は、30mJ/cm以上であることが好ましい。より好ましくは、50mJ/cm以上である。
紫外線の照射強度としては、支持体へ塗布、加熱乾燥後の粘着剤層を充分に硬化させることができればよく、例えば、50〜1000mW/cmが好ましい。より好ましくは、60〜500mW/cmであり、更に好ましくは70〜400mW/cmである。照射強度が弱すぎると充分に硬化させるのに時間がかかりすぎる場合がある。
紫外線照射における紫外線照射室内は、大気圧又は酸素濃度を低減した雰囲気で行うことができる。粘着剤層表面の酸素による硬化阻害がある場合には、粘着物性が設計粘着力よりも高くなることがある。このような課題がある場合には、酸素濃度3000ppm以下に調整した雰囲気で行うことにより改善することができる。更に好ましくは、2000ppm以下である。より好ましくは、1500ppm以下である。紫外線照射時の酸素濃度を3000ppm以下に保つには、紫外線硬化性塗膜や支持体に重大な影響を与えない範囲で、種々の方法を用いることができる。例えば、紫外線照射室中に窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを常時導入して充満させる方法等を好ましく用いることができる。なお、一般に紫外線硬化に使用する紫外線の波長は100〜400nmである。
【0021】
次に、電離放射線として電子線を用いる場合について説明する。
上記電子線を照射するための電子線源としては、例えば、コックロフトワルトン型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器を用いることができる。
電子線の方が紫外線に比べて硬化性が優れているため、より短時間の照射で設計粘着力の発現が可能である。そのため塗工速度を更に速くすることができ、生産性をより向上させることができる。一般に電子線硬化は、紫外線照射による硬化のように光重合開始剤を必要としないため、重合体溶液の保存安定性がより優れており、塗工作業性を向上させることができる。電子線照射により硬化させると開始剤種がすべてポリマーラジカルであるため、高速粘着力となじみ性とのバランスがより優れるものとなる。
【0022】
上記電子線の照射線量は、粘着剤層を充分に硬化させることができる量に調整すればよく特に限定されるものではないが、120kGy以下であることが好ましい。より好ましくは、110kGy以下であり、特に好ましくは、100kGy以下である。照射線量が120kGyを超える場合には、架橋が過剰に進行するためになじみ性が低下するおそれがある。すなわち、上記電離放射線は、電子線であり、且つ照射線量が120kGy以下であることが本発明の好ましい形態の一つである。硬化をより充分なものとする観点からは、上記照射線量は、5kGy以上であることが好ましい。より好ましくは、10kGy以上である。
上記電子線の好ましい加速電圧としては、支持体上に塗布、加熱乾燥後の粘着剤層の厚さに左右されるため、その厚さに伴って適宜選択することが好ましい。例えば、加熱乾燥後の粘着剤層の厚みが1〜50μmである場合には、加速電圧は50〜200kVの範囲が好ましい。加速電圧が200kVを超えると加熱乾燥後の粘着剤層を通過した電子線が支持体を劣化させるおそれがある。電子線の照射においては、加速電圧が高いほど電子線の透過能力が増加する。したがって、電子線の透過深さと加熱乾燥後の粘着剤層の厚みが実質的に等しくなるように、加速電圧を調整することにより、支持体への電子線の照射を抑制することができ、過剰電子線による支持体の劣化を最小限にとどめることができる。
【0023】
以下に、本発明の製造方法により得られる再剥離粘着フィルムの好ましい形態、物性等について説明する。上記再剥離粘着フィルムは、通常ポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムや、紙、不織布等の多孔質材料等からなる各種の支持体の片面又は両面に、上記重合体溶液を塗布、乾燥して、電離線を照射することにより粘着剤層を形成し、シート状やテープ状等の形態としたものである。上記プラスチックフィルムとしては、シート状やフィルム状に形成できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−1−ブテン、ポリ−4−メチル−1−ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・エチルアクリレート共重合体、エチレン・ビニルアルコール共重合体等のポリオレフィンフィルム、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、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリアクリレートフィルム、ポリスチレンフィルム、ナイロン6、ナイロン6,6、部分芳香族ポリアミド等のポリアミドフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリカーボネートフィルム等が挙げられる。
また、他の熱可塑性樹脂として、下記一般式(1)で表されるような分子鎖中に水酸基とエステル基とを有する重合体をラクトン環化縮合反応させることによって得られるラクトン環含有重合体が知られている。また当該ラクトン環含有重合体を主成分とする熱可塑性樹脂は、透明性や光学等方性等の光学特性や耐熱性が優れており、光学用面状熱可塑性樹脂成形体(シートやフィルム等)として活用でき、当該電離線硬化性樹脂組成物の支持体として好適に使用できる。
【0024】
【化1】

【0025】
(式中、R、R及びRは、同一又は異なって、水素原子又は炭素数1〜20の有機基を表す。)で表される化合物である。なお、上記R、R及びRは、酸素原子を含んでいてもよい。
本発明に使用する支持体の厚みは、5〜200μmであることが好ましく、より好ましくは、10〜100μmである。支持体に対する粘着剤層の投錨性を上げるために基材シートの表面をコロナ放電処理、プラズマ処理、プライマーコート、脱脂処理、表面粗面化処理等の公知の易接着性を改良する処理を施してもよいし、帯電防止のために帯電防止層が設けられてもよい。
【0026】
本発明の製造方法により得られる再剥離粘着フィルムは、下記のような物性を有するものであることが光学部材を保護するフィルム等の用途においてより好適であり、本発明において好ましい形態であるといえる。そのような物性を発現させるためには、上述した本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法において、適宜好ましい形態を採用することによって達成することが可能である。
【0027】
上記再剥離粘着フィルムの低速粘着力は、0.1N/25mm以上のものであることが好ましい。低速粘着力が0.1N/25mm以上であることによって、工程中における剥がれや、オートクレーブ処理時の浮き等をより抑制することができる。なお、本明細書において、低速粘着力とは、剥離速度0.3m/分で180°剥離した際の粘着力をいい、後述の測定方法で得られる値である。
上記低速粘着力としてより好ましくは、0.12N/25mm以上である。更に好ましくは、0.15N/25mm以上であり、特に好ましくは、0.17N/25mm以上であり、最も好ましくは、0.20N/25mm以上である。
【0028】
上記再剥離粘着フィルムは、剥離時の被着体へのダメージを小さくするという観点から、該フィルムを被着体から高速で剥離する際に要する力、すなわち、高速粘着力が充分に低いものであることが好ましい。具体的には2.0N/25mm以下であることが好ましい。なお、本明細書において高速粘着力とは、剥離速度30m/分で180°剥離した際の粘着力をいい、後述の測定方法で得られる値である。
上記高速粘着力としてより好ましくは、1.7N/25mm以下である。更に好ましくは、1.5N/25mm以下であり、特に好ましくは、1.2N/25mm以下であり、最も好ましくは、1.0N/25mm以下である。
【0029】
上記低速粘着力及び高速粘着力は、電離放射線により硬化することで形成された粘着剤層の厚みが20μmとなるように厚さ38μmのPETフィルムへ重合体溶液を塗工し、硬化させて得られる再剥離粘着フィルムをPMMA板に貼り付けたものを用いて測定することが好ましい。測定用の試料のとしては、例えば、硬化後の再剥離粘着フィルムを25mm×150mmの大きさに裁断し、PMMA板(エンジニアリングテストサービス社製)に貼り付け、2kgローラーで1往復圧着させて得られる。
低速粘着力は、圧着1時間後に、0.3m/分の剥離速度で180°方向へ剥離した際の粘着力を測定して得られる。また、高速粘着力は、圧着1時間後に、30m/分の剥離速度で180°方向へ剥離した際の粘着力を測定して得られる。
【0030】
上記再剥離粘着フィルムは、上記低速粘着力及び上記高速粘着力のいずれにおいても上記好ましい範囲であることが好ましい。すなわち、上記再剥離粘着フィルムが被着体に貼り付けられ、0.3m/分で180°剥離した際の粘着力が0.1N/25mm以上であり、かつ、30m/分で180°剥離した際の粘着力が1.5N/25mm以下であることが好ましい。
【0031】
上記再剥離粘着フィルムは、低速粘着力を高速粘着力で割った値(以下、この値を剥離速度依存性という。)が15以下であることが好ましい。これによって、高速粘着力に対する低速粘着力が相対的に充分大きくなり、保護フィルムとして充分な性能を発揮することができる。
上記剥離速度依存性は、14以下であることが好ましい。より好ましくは、13以下であり、更に好ましくは、12以下であり、特に好ましくは、11以下である。最も好ましくは、10以下である。
【0032】
上記再剥離粘着フィルムは、40mm×40mmの面積にカットしたものが、0.1〜10μmの凹凸高低差を表面に有する被着体上に静置した際に、濡れ始めから全面が濡れるまでに要する時間(以下、濡れ時間という。)が180秒以内であることが好ましい。濡れ時間が上記のような範囲であれば、なじみ性により優れたものであるといえ、効率的に再剥離粘着フィルムを剥がすことができ、生産性が優れたものとなる。
【0033】
上記なじみ性は、偏光板のような光学部材等の上に再剥離粘着フィルムを軽く置いた時に、該フィルムの自重のみで粘着剤が被着体に濡れていく性能である。なじみ性が優れていれば、各工程中何かのトラブルで再剥離粘着フィルムが剥がれてしまったとしても、フィルムの自重のみで再接着するため、光学部材の表面に傷がつくことを抑制することができる。
また、液晶表示装置等に用いられる偏光板の中には、表示部のぎらつき感を抑えるため表面に微細な凸凹を設けることで光の反射を抑制したいわゆるアンチグレア処理されたものがある。このアンチグレア処理された偏光板は微細な凸凹のために粘着剤の濡れが悪い。また、一般に架橋密度を上げて高速剥離性を満たした再剥離粘着フィルムはこのなじみ性が悪く、両物性を両立させることは困難である。しかしながら、本発明の製造方法を用いることにより得られる再剥離粘着フィルムは、なじみ性に優れるとともに高速剥離時の低粘着性にも優れ、アンチグレア処理された偏光板のような微細な凹凸を有する光学部材等にも好適に用いることができる。ここでいう微細な凹凸とは、凹凸の高低差が0.1〜10μm程度のものを言い、このような微細な凹凸を有する被着体としては、例えば、AG(アンチグレア、防眩)処理フィルム、AR(反射防止)フィルム、電磁波遮蔽フィルム等が挙げられる。
凹凸高低差とは、JIS B0601に準拠して測定される十点平均粗さ(Rz)で示される数値である。被着体表面の凹凸高低差の測定には、例えば、キーエンス社製レーザー顕微鏡VK−9710を用いることができる。
【0034】
上記なじみ性を判定するための濡れ時間は、150秒以内であることが好ましい。より好ましくは、120秒以内であり、更に好ましくは、90秒以内であり、特に好ましくは、60秒以内である。
また、上記濡れ時間は、下記の測定条件で算出される値である。
微細凹凸面を有する被着体として、凹凸高低差5.7μm、表面粗さ(Ra)0.31μmである防眩処理フィルム(商品名「BOF−H141S」、BUFFALO社製液晶保護フィルム)を用い、これに本発明の組成物を乾燥後の糊厚が20μmとなるように厚さ38μmのPETフィルムへ塗工し、硬化させて得られる粘着フィルム(上記低速粘着力及び高速粘着力測定に用いるものと同じ試料)を40mm×40mmの大きさに裁断したものを粘着面を下にして静かに置く。そして、粘着フィルムが防眩処理フィルムに濡れ始めてから(なじみ始めてから)試料の全面が濡れる(なじむ)のに要する時間を測定する。
【0035】
上記再剥離粘着フィルムは、剥離速度依存性が充分に低いものであり、表面保護フィルム等として各種部材に対して好適に用いることができる。上記部材としては、例えば、光学部材、金属板、ガラス板、プラスチック板、樹脂塗装銅板、窓ガラス、家具、車等の製品に対して使用することができる。これらの中でも、光学部材に使用することが好ましい。
上記再剥離粘着フィルムは、支持体背面(粘着剤層が形成される面の反対の面)に離型剤を塗布してロール状に巻回したり(いわゆるセパレータフリー)、粘着剤層の露出表面に、離型剤を塗布したセパレータで被覆してロール状に巻き取って使用する形態が好ましい。離型剤としては、例えば、シリコン系、フッ素系、長鎖アルキル系若しくは脂肪族アミド系等の公知の離型剤を使用することができる。中でも、上記再剥離粘着フィルムは、剥離速度依存性が充分に低いものであり、セパレータフリーのフィルムロールとすることが特に好適である。セパレータフリーによりロール状に巻き取る形態は、コスト削減、剥離したセパレータの廃棄がない点で環境面にも悪影響を与えず、効率的な工業生産が可能となることで好ましい。すなわち、本発明は、上記製造方法によって製造された再剥離粘着フィルムを、硬化後の粘着剤層と支持体背面との間にセパレータを介さずにロール状に巻き取る工程を含む製造方法により得られる粘着フィルムロールの製造方法でもある。
【0036】
上記再剥離粘着フィルムは、表面の凹凸高低差が0.1〜10μmの被着体に用いられるものであることが好ましい。凹凸高低差とは、JIS B0601に準拠して測定される十点平均粗さ(Rz)で示される数値である。上記被着体は、表面の凹凸高低差が1.0〜9.0μmのものであることが好ましい。より好ましくは、2.0〜8.0μmのものである。本発明の再剥離粘着フィルムをこのような被着体に用いると、高速剥離時の低粘着性となじみ性とを両立する効果が、更に顕著に発揮されることになる。
上記再剥離粘着フィルムは、アンチグレア処理された光学部材に用いられる表面保護フィルムであることも好ましい。光学部材におこなうアンチグレア処理としては、例えば、液晶表示装置等の表面にシリカの微粉末等を吹き付けて微細な凹凸を付け、光を散乱させる方法、シリカのような無機フィラーや、メラミン、アクリル等のプラスチックビーズからなる有機フィラーを含有する樹脂溶液を塗工し、溶剤を乾燥させることによって表面に微細な凹凸を形成させ、光を散乱させる方法、及び、液晶表示装置等の表面に透明な薄膜を設けて光の干渉を発生させる(外光を打ち消す)ARコーティング等が挙げられる。これらの中でも、例えば、無機、有機フィラー含有樹脂溶液を塗工する方法でアンチグレア処理された光学部材に本発明の再剥離粘着フィルムを用いることが特に好ましい。また、アンチグレア処理された光学部材は、表面の凹凸高低差が上記被着体の凹凸高低差と同様であることが好ましい。更に、光学部材としては、偏光板である、すなわち、本発明の再剥離粘着フィルムは、偏光板に用いられるものであることが好ましい。上記再剥離粘着フィルムをこのような形態を有する光学部材に用いると、高速剥離時の低粘着性となじみ性とを両立する効果が、更に顕著に発揮されることになる。
【0037】
続いて、本発明の製造方法おいて用いられる(メタ)アクリル系重合体の好ましい形態について以下に説明する。
上記(メタ)アクリル系重合体の含有量としては、重合体溶液100質量%に対して10〜80質量%であることが好ましい。10質量%未満であると、設計の粘着力を発現しないおそれがある。また、80質量%を超えると重合体溶液の粘度が高くなりすぎて、塗工性が低下するおそれがある。(メタ)アクリル系重合体の含有量としては、50〜80質量%であることがより好ましい。
【0038】
上記(メタ)アクリル系重合体は、重量平均分子量(Mw)が30万以下であることが好ましい。重量平均分子量が30万を超えると支持体に塗布した後のレベリング性が悪くなり、塗工速度を上げることが難しくなり、生産性が低下するおそれがある。重量平均分子量としてより好ましくは28万以下であり、更に好ましくは、25万以下であり、特に好ましくは、21万以下である。重量平均分子量の下限としては、5万であることが好ましい。上記のように重量平均分子量が30万以下である(メタ)アクリル系重合体を用いることによって、支持体に重合体溶液を塗布した後の、重合体溶液のレベリング性を良好にすることができるとともに、有機溶剤量が低減しても高速塗工に適した粘度を確保することができる。従って、塗工速度を30m/分以上へ上げることがより容易になり、再剥離粘着フィルムの生産性を向上させることができる。
【0039】
上記重量平均分子量は、下記ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)装置及び条件で測定することが好適である。
装置:HLC−8220GPC(商品名、東ソー株式会社製)
溶出溶媒:テトラヒドロフラン
標準物質:東ソー株式会社製標準ポリスチレン
分離カラム:TSKgel SuperHZM−M
【0040】
上記(メタ)アクリル系重合体のガラス転移温度は、−100〜−20℃であることが好ましい。ガラス転移温度が−100〜−20℃であると、充分ななじみ性を付与することができる。上記ガラス転移温度としてより好ましくは、−100〜−30℃であり、更に好ましくは、−100〜−40℃であり、特に好ましくは、−100〜−50℃である。
【0041】
上記(メタ)アクリル系重合体のガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量測定装置)、DTA(示差熱分析装置)、TMA(熱機械測定装置)によって求めることができる。また、単独重合体(ホモポリマー)のTg(K)は各種文献(例えば、ポリマーハンドブック等)に記載されているので、共重合体(コポリマー)のTg(K)は、各種単独重合体のTgn(K)と、モノマーの質量分率(Wn)とから下記式によって求めることもできる。
【0042】
【数1】

【0043】
ここで、上記略語は、下記のものを表す。
Wn:各単量体の質量分率
Tgn:各単量体のホモポリマーのTg(K)
【0044】
上記(メタ)アクリル系重合体は、50質量%以上がアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成を有するものであることが好ましい。より好ましくは、60質量%以上であり、更に好ましくは、70質量%以上である。
【0045】
上記(メタ)アクリル系重合体としては、50質量%以上のアルキル(メタ)アクリレートを必須成分とする単量体成分を重合して得られるものであることが好ましく、また、側鎖の不飽和結合が0〜0.200mmol/gである側鎖不飽和結合含有重合体であることが好ましい。
【0046】
上記アルキル(メタ)アクリレートとしては、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、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ネオペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(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、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、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)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(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、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート(炭素数1〜20の直鎖又は分岐アルキル)などが挙げられる。これらアルキル(メタ)アクリレートは、適宜、1種又は2種以上を用いることができる。
また、アルキレンオキサイド骨格を有するアルキル(メタ)アクリレート等でも使用することが可能である。具体例としては、例えば、メトキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシ−トリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のメトキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート型、エトキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ−トリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のエトキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート型、ブトキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシ−トリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のブトキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート型、フェノキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシ−トリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のフェノキシ−ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート型、メトキシ−ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のメトキシ−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート型等が挙げられる。
上述した(メタ)アクリレートの中でも特に、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、イソデシルアクリレート、トリデシルアクリレート、イソミリスチルアクリレートなどが好適である。これらのアルキル(メタ)アクリレートは、適宜1種又は2種以上を併用して用いられる。
【0047】
上記(メタ)アクリル系重合体を合成するための単量体成分としては、上述のアルキル(メタ)アクリレート以外にも、種々の単量体を用いてもよい。例えば、水酸基及び/又はカルボキシル基を有する単量体を含むことが好ましい。これによれば、支持体との密着性を向上することができ、また、後述の不飽和二重結合及び官能基を有する化合物を重合体側鎖に付加させる際の反応点とすることができる。不飽和二重結合及び官能基を有する化合物としてイソシアネート基含有化合物を用いる際の反応点とするには、水酸基を有する単量体を用いることが好ましい。また、不飽和二重結合及び官能基を有する化合物としてグリシジル基含有化合物又はオキサゾリン単量体を用いる際の反応点とするには、カルボキシル基を有する単量体を用いることが好ましい。また、水酸基及び/又はカルボキシル基を有する単量体としては、水酸基を有する単量体又はカルボキシル基を有する単量体のいずれか一方を用いることが好ましい。水酸基を有する単量体とカルボキシル基を有する単量体とを共重合させると、水酸基とカルボキシル基とが反応してしまい、不飽和二重結合を重合体側鎖に付加させる際の反応点とすることができなくなるからである。
【0048】
上記水酸基を有する単量体としては、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、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)アクリレートが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
水酸基を有する単量体は、ヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルであることが好ましい。より好ましくは、炭素数1〜6のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルであり、更に好ましくは、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルである。また、炭素数2〜4のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルのなかでも、2−ヒドロキシエチルメタクリレート又は2−ヒドロキシエチルアクリレートを用いることが特に好ましい。
【0049】
上記カルボキシル基を有する単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、及び、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
カルボキシル基を有する単量体は、(メタ)アクリル酸であることが好ましい。
【0050】
上記(メタ)アクリル系重合体の合成において、水酸基及び/又はカルボキシル基を有する単量体の使用量は、全単量体成分を100質量%としたとき、0〜10質量%であることが好ましい。10質量%を超えるとなじみ性が不足するおそれがある。水酸基及び/又はカルボキシル基を有する単量体の使用量は、0〜8質量%であることが好ましい。より好ましくは、0〜7質量%であり、更に好ましくは、0〜6質量%である。
【0051】
上記(メタ)アクリル系重合体の合成においては、その他のビニル系単量体を用いることも好ましい。その他のビニル系単量体は、上記アルキル(メタ)アクリレート、及び、上記水酸基及び/又はカルボキシル基を有する単量体のいずれにも該当しない化合物である。例えば、アルキル基の炭素数が1〜18のメタクリル酸アルキルエステル、酢酸ビニル、及び、スチレン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
上記その他のビニル系単量体としてより好ましくは、アルキル基の炭素数が1〜18のメタクリル酸アルキルエステルである。
【0052】
上記(メタ)アクリル系重合体の合成において、その他のビニル系単量体の使用量は、全単量体成分を100質量%としたとき、0〜50質量%である。その他のビニル系単量体の使用量が50質量%を超えると上記アルキル(メタ)アクリレートの使用量が少なくなりすぎ、なじみ性が不充分になるおそれがある。その他の単量体の使用量は、0〜40質量%であることが好ましい。より好ましくは0〜30質量%である。
【0053】
上記(メタ)アクリル系重合体は、側鎖の不飽和結合が0〜0.200mmol/gである側鎖不飽和結合含有重合体であることが好ましいが、側鎖の不飽和結合は、0〜0.180mmol/gであることが好ましい。より好ましくは、0〜0.160mmol/gである。側鎖に不飽和結合を有する重合体としては、(i)側鎖不飽和結合となる部分を有する単量体を用いて重合をおこなうか、又は、(ii)重合体を調製した後に側鎖に不飽和結合を導入してもよい。これらの方法の中でも、上記(ii)の方法でおこなうことが好ましい。上記(ii)のように不飽和二重結合を重合体の側鎖に導入する方法としては、不飽和二重結合及び官能基を有する化合物を(メタ)アクリル系重合体のもとになる重合体に付加させる(付加反応工程をおこなう)方法が挙げられる。
【0054】
上記有機溶剤は、(メタ)アクリル系重合体を溶解することができるものであれば特に限定されず、種々の有機溶剤を使用することができ、単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
上記有機溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール等のモノアルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類;テトラヒドロフラン,ジオキサン等の環状エーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、3−メトキシブタノール等のグリコールモノエーテル類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート等のグリコールモノエーテルのエステル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のアルキルエステル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。生産性を向上させる観点から、沸点が低い有機溶剤が好ましい。例えば、アルキルエステル類の酢酸エチル、芳香族炭化水素類のトルエン、ケトン類のメチルエチルケトンなどが好適である。
【0055】
上記製造方法は、(メタ)アクリル重合体及び有機溶剤とともに、反応性希釈剤を必須成分とする重合体溶液を用いることが好ましい。上記反応性希釈剤は、支持体に重合体溶液を塗布、乾燥する工程において、(メタ)アクリル系重合体を可塑化させる効果があり、粘着剤層表面のレベリング性を高めることにも寄与する。特に(メタ)アクリル系重合体の重量平均分子量が30万以下である場合に、顕著にレベリング性が向上する(粘着剤層表面の平滑性が向上する。)。上記反応性希釈剤は、重合体溶液が硬化するときに重合体と反応する、及び/又は、反応性希釈剤同士で反応するものである。例えば、多官能単量体や単官能単量体等を好ましく用いることができる。
【0056】
上記重合体溶液は、反応性希釈剤を必須成分として含有することが好ましい。特に、多官能単量体を含有することが好ましい。多官能単量体は、粘着剤の架橋密度を高めポリマー主鎖の動きを抑制して、被着体へのなじみ性や粘着力を調整することにより再剥離性能を調整し、特に光学フィルムの表面保護フィルムに必要な物性が発現することになる。
【0057】
上記多官能単量体の使用量は、特に限定されるものではないが、(メタ)アクリル系重合体が、側鎖に不飽和二重結合を有する場合には、その二重結合量に応じて変えることが好ましい。不飽和二重結合量が多い場合は、多官能単量体の使用量を少なく、逆に不飽和二重結合量が少ない場合は、多官能単量体の使用量を多くすることでより再剥離粘着剤の特性を優れたものとすることができる。
上記多官能単量体の使用量は、(メタ)アクリル系重合体100質量%に対して1〜50質量%含むことが好適である。多官能単量体を1〜50質量%含むことによって、粘着剤として要求される初期タック、粘着力、凝集力をより顕著に発揮することができる。多官能単量体の使用量としてより好ましくは、(メタ)アクリル系重合体100質量%に対して、2〜40質量%であり、更に好ましくは、3〜30質量%である。多官能単量体の使用量がこのような好ましい範囲であると、粘着力となじみ性とのバランスが更に優れることになる。
【0058】
上記多官能単量体は、2以上の官能基を有する単量体である。多官能単量体は、2つ以上のラジカル重合性基を有する単量体であることが好ましい。より好ましくは、2つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する2官能以上の(メタ)アクリレートである。
多官能単量体として更に好ましくは、3つ以上のラジカル重合性基を有する単量体である。特に好ましくは、3つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する3官能以上の(メタ)アクリレートである。なお、本明細書中、3つのラジカル重合性基を有する単量体を3官能単量体(3官能モノマー)ともいう。
【0059】
上記2官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、アクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル(VEEA)、メタクリル酸2−(ビニロキシエトキシ)エチル等が挙げられる。上記2官能(メタ)アクリレートとしては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレンクリコールジアクリレートが特に好ましい。
【0060】
上記3官能以上の(メタ)アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
その他の多官能(メタ)アクリレートとしては、エポキシ(メタ)アクリレート類、ウレタン(メタ)アクリレート類を適宜使用可能である。
【0061】
上記多官能単量体の中でも、3官能(メタ)アクリレートであるトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパンが好ましく、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートが特に好ましい。トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートが最も好ましい。
【0062】
上記重合体溶液においては、多官能単量体として3官能以上の(メタ)アクリレート又は2官能(メタ)アクリレートを単独で使用しても、併用して使用してもよい。
また、必要に応じて、単官能単量体を含んでいてもよい。単官能単量体を使用することによって、所望の粘着物性を有するように微調整することができる。単官能単量体の使用量としては、例えば、(メタ)アクリル系重合体100質量%に対して、0〜30質量%であることが好ましい。より好ましくは、0〜25質量%であり、更に好ましくは、0〜20質量%である。単官能単量体の使用量がこのような好ましい範囲であると、硬化性を低下させることなく所望の粘着特性を付与することができる。
【0063】
上記単官能単量体は、1つの官能基を有する化合物である。単官能単量体は、1つのラジカル重合性基を有する化合物であることが好ましい。単官能単量体としては、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、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、n−ステアリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート等の(メタ)アクリレートを用いることができる。これらの中でも、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレートが好ましい。
【0064】
本発明の製造方法としては、上記重合体溶液が、水素引き抜き型光重合開始剤を含んでなり、支持体に塗布された重合体溶液を加熱乾燥した後、紫外線照射により硬化するものであることも、本発明の好適な形態の1つである。
紫外線(UV)硬化に用いられる開始剤には、水素引き抜き型及び自己開裂型があるが、本発明の場合には、水素引き抜き型の光開始剤を使用することが好ましい形態である。水素引き抜き型開始剤を用いると、開始剤が(メタ)アクリル系重合体から水素ラジカルを引き抜き、この重合体上のラジカルが他の重合体の側鎖不飽和結合と反応することにより(多官能モノマーを間に介する場合もあり)架橋構造が形成される。この反応はポリマーラジカルを起点とするため架橋効率がよく、その結果高速剥離性となじみ性の両立が可能になると推測される。一方、自己開裂型は開始剤がラジカル2分子に開裂し、このラジカルがまずあるポリマー分子の側鎖不飽和結合と反応し、さらに別の重合体と反応することで架橋構造が形成される。先述の水素引き抜き型と比較して架橋構造を形成するまでのステップが長くなるために架橋効率が悪いと考えられる。実際、水素引き抜き型開始剤と比較して高速粘着力が下がりにくく、(メタ)アクリル系重合体の側鎖の不飽和二重結合量や多官能モノマー量を増やすことで高速粘着力を下げることは可能であるが、なじみ性とのバランスが取れない。高速剥離性を出すには全体的にある程度の架橋度に上げる必要があるが、自己開裂型は架橋効率が悪いため過度の架橋が必要となる。そのため、架橋密度が高すぎるところが存在し、結果として高速剥離性となじみ性のバランスが悪くなると考えられる。
【0065】
上記水素引き抜き型開始剤としては、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、トリメチルベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4−フルオロベンゾフェノン、4,4’−ジフルオロベンゾフェノン、テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、〔4−(メチルフェニルチオ)フェニル〕フェニルメタノン等のベンゾフェノン類;チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等のチオキサントン類や3−ケトクマリン、2−エチルアンスラキノン、カンファーキノン、ミヒラーケトン等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を使用することができる。
【0066】
上記水素引き抜き型光開始剤の中でも、ベンゾフェノン類を用いることが好ましい。ベンゾフェノン類とは、ベンゾフェノン基を有する化合物である。より好ましくは、ベンゾフェノンである。また、水素引き抜き型光開始剤の添加量は、上記重合体溶液の全質量を100質量%としたとき、0.1〜10質量%であることが好ましい。より好ましくは、0.2〜8質量%であり、0.3〜6質量%である。
【0067】
上記重合体溶液としては、水素引き抜き型光開始剤とともに自己開裂型光開始剤が併用されていることも好ましい。自己開裂型光開始剤を使用することで単官能モノマーの未反応量を低減することができる。ただし、自己開裂型光開始剤の添加量は、組成物の全質量を100質量%としたとき、5質量%以下であることが好ましい。自己開裂型開始剤は架橋効率を低下させる働きもあるからである。
【0068】
上記自己開裂型光開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ジメチルベンジルケタール、2,2−ジメトキシフェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等のアセトフェノン類;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド類等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
【0069】
上記重合体溶液は、粘着剤組成物100質量%に対して、メルカプタン化合物を0.1〜10質量%含んでなることが好ましい。メルカプタン化合物を0.1〜10質量%含むことによって、酸素による硬化阻害の抑制や、局所的に架橋密度が過剰になるのを連鎖移動効果により効果的に抑制することができ、なじみ性を更に向上することができる。
酸素による硬化阻害を抑制する効果は、酸素とラジカルとが結合してできる重合活性のないパーオキシラジカルがメルカプタンから水素を引き抜くことによって重合活性のあるチイルラジカルと変換されることによって得られる。なじみ性向上効果は、電離放射線による硬化時に局所的に高架橋密度となるのをメルカプト基による連鎖移動により制御することによって得られると考えられる。メルカプタン化合物の添加量が0.1質量%未満であると、添加の効果が得られないおそれがあり、10質量%を超えると硬化性が低下するおそれがある。
【0070】
上記メルカプタン化合物の含有量は、(メタ)アクリル系重合体を100質量%としたとき、0.1〜9質量%であることが好ましい。メルカプタン化合物の添加量としてより好ましくは、重合体100質量%に対して0.1〜8質量%であり、更に好ましくは重合体100質量%に対して0.1〜7質量%である。なお、上記メルカプタン化合物の添加量は、後述する(メタ)アクリル系重合体を得るための重合工程で添加されるメルカプタン系の連鎖移動剤の残存物を含む量である。
【0071】
上記メルカプタン化合物とは、少なくとも1つのメルカプト基を有する化合物である。
メルカプタン化合物の例としては、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸、チオグリコール酸オクチル、β−メルカプトプロピオン酸、β−メルカプトプロピオン酸オクチル等の単官能メルカプタン類;1,4−ブタンジオールジチオグリコレート、1,4−ブタンジオールジ(β−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキス(β−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキスペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ジペンタエリスリトールヘキサキスペンタエリスリトールテトラキス(β−メルカプトプロピオネート)等の多官能メルカプタン類が挙げられる。揮発性や臭気の観点から多官能メルカプタン類が好ましい。
多官能メルカプタン類とは、1分子あたりメルカプト基を2個以上有する化合物である。
【0072】
本発明の重合体溶液は、更に必要に応じて、添加物として無機充填剤、非反応性樹脂(例えば、アクリル系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル等)、着色顔料、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、艶消し剤、染料、消泡剤、レベリング剤、帯電防止剤、分散剤、スリップ剤、表面改質剤、粘着付与剤等を適宜使用することができる。またこれらの添加物は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0073】
上記重合体溶液は、基材と粘着層との密着性向上等の理由により、イソシアネート化合物やエポキシ化合物などの、(メタ)アクリル系重合体の有する官能基と反応し得る架橋剤を併用することができる。
イソシアネート含有化合物としては、例えば、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、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メタキシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、等のジイソシアネート化合物;「スミジュールN」(住友バイエルウレタン社製)等のビュレットポリイソシアネート化合物;「デスモジュールIL」、「デスモジュールHL」(いずれもバイエルA.G.社製)、「コロネートEH」(日本ポリウレタン工業社製)等として知られるイソシアヌレート環を有するポリイソシアネート化合物;「スミジュールL」(住友バイエルウレタン社製)等のアダクトポリイソシアネート化合物;「デユラネートD201」(旭化成社製)等のポリイソシアネート化合物等を挙げることができる。これらは、単独で使用し得るほか、2種以上を併用することもできる。
【0074】
上記エポキシ化合物としては、エチ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、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトルイジン等が挙げられる。
これらのイソシアネート化合物やエポキシ化合物の含有量は、(メタ)アクリル系重合体を100質量%としたとき、0.5質量%以下であることが好ましい。より好ましくは、0.4質量%以下であり、更に好ましくは、0.3質量%以下である。イソシアネート化合物やエポキシ化合物の添加量が上記範囲を超えると、なじみ性が低下するおそれがある。
【0075】
以下に、(メタ)アクリル系重合体又は重合体溶液を得るための重合工程について説明する。上記重合工程としては特に限定されないが、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等の種々の方法により行うことができる。より好ましくは、分散剤や乳化剤の混入がない点で、塊状重合又は溶液重合が好ましい。
【0076】
上記(メタ)アクリル系重合体を得るための重合工程において使用する溶媒は、重合反応に不活性なものであることが好ましい。また、上記(メタ)アクリル系重合体を得るための重合工程において使用する溶媒は、重合体溶液に含有される有機溶剤を用いることが好ましい。これによって、(メタ)アクリル系重合体を得るとともに、上記重合体溶液を製造することが可能となるため、生産性を向上させることができる。すなわち、(メタ)アクリル系重合体を得るための重合工程において使用する溶媒は、上述の重合体溶液に含有される有機溶剤において例示したものを好ましく用いることができ、それらは単独で用いても、2種以上を併用してもよい。重合工程における溶媒の使用量としては、(メタ)アクリル系重合体を製造するための(メタ)アクリル系単量体、及び、必要に応じて添加させるその他の単量体成分の合計(全単量体成分)100質量%に対して、40〜1000質量%が好ましい。より好ましくは、100〜400質量%である。なお、溶媒は、重合機構、使用する単量体の種類や量、重合温度、重合濃度等の重合条件に応じて適宜設定することが好適である。
【0077】
上記重合工程において、重合開始剤を使用することが好ましい。
上記重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシオクトエート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、クメンヒドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート等の有機過酸化物;
2,2′−アゾビス−(2−メチルブチロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0078】
上記重合工程における重合開始剤の添加量は、充分に重合反応をおこなうことができればよいが、例えば、重合溶液の全質量を100質量%としたとき、0.01〜1.0質量%であることが好ましい。より好ましくは、0.01〜1.0質量%であり、更に好ましくは、0.02〜0.5質量%である。重合開始剤の添加量が1.0質量%を超えると、保存安定性が充分ではなくなるおそれがある。
【0079】
上記重合工程は、必要に応じて連鎖移動剤を添加しておこなうことが好ましい。これによって、所望の平均分子量を有する重合体を得ることができる。上記連鎖移動剤は、公知の種々の連鎖移動剤を用いることができるが、単量体成分の重合反応を極めて容易に制御できることから、チオール化合物が最も好ましい。
【0080】
上記チオール化合物としては、例えば、t−ブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン;チオフェノール、チオナフトール等の芳香族メルカプタン;チオグリコール酸;チオグリコール酸オクチル、エチレングリコールジチオグリコレート、トリメチロールプロパントリス−(チオグリコレート)、ペンタエリスリトールテトラキス−(チオグリコレート)等のチオグリコール酸アルキルエステル;β−メルカプトプロピオン酸;β−メルカプトプロピオン酸オクチル、1,4−ブタンジオールジ(β−チオプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス−(β−チオプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス−(β−チオプロピオネート)等のβ−メルカプトプロピオン酸アルキルエステル等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルキルメルカプタンが好ましい。
【0081】
上記連鎖移動剤の使用量は、該連鎖移動剤の種類や、単量体組成等に応じて設定すればよく、単量体成分100質量%に対して0.01〜4質量%の範囲内が好ましい。より好ましくは、0.02〜3質量%の範囲内であり、更に好ましくは、0.03〜2質量%の範囲内である。
【0082】
上記重合工程における重合温度としては、例えば、50〜200℃とすることが好ましい。50℃未満であると、分解温度の低い開始剤を用いる必要があり、開始剤を冷却保存する設備等が必要となる等、工業製造に不利となるおそれがある。200℃を超えると、開始剤の分解温度に達する前に単量体成分が熱重合し始めるおそれがある。好ましくは、60〜150℃である。なお、重合温度は、開始剤の種類等に応じて適宜設定することが好ましい。
【0083】
上記重合工程における反応時間は、反応温度等のその他の反応条件、及び、単量体の物性によって適宜調整すればよいが、0.1〜48時間であることが好ましい。より好ましくは、0.1〜24時間である。上記反応時間が0.1時間未満であると、単量体が充分に重合しないおそれがあり、反応工程が経済的に非効率なものとなるおそれがある。上記反応時間が48時間を超えるとゲル化するおそれがある。
続いて、不飽和二重結合及び官能基を有する化合物を(メタ)アクリル系重合体のもとになる重合体に付加させる工程(付加反応工程)について説明する。
【0084】
上記付加反応工程の方法としては、例えば、(a)カルボキシル基及び/又は水酸基を有する単量体を共重合した重合体にイソシアネート基含有(メタ)アクリル酸エステルを反応させる方法、(b)カルボキシル基を有する単量体を共重合した重合体に、メタクリル酸グリシジル等のエポキシ基含有単量体、及び/又は、イソプロペニルオキサゾリン等のオキサゾリン単量体を反応させる方法が挙げられる。これらの方法の中でも、上記(a)の方法でおこなうことが反応率が高く、また反応速度が速いため特に好ましい。
【0085】
上記導入方法(a)で用いられるイソシアネート基含有(メタ)アクリル酸エステルは、分子中に1つのイソシアネート基を有するモノイソシアネートであることが好ましい。多価イソシアネート化合物を用いると、合成中に分子間での架橋が発生し、ゲル化するおそれがある。
【0086】
上記分子中に1つのイソシアネート基を有するイソシアネート基含有(メタ)アクリル酸エステルは、下記一般式(2);
【0087】
【化2】

【0088】
(式中、Rは、水酸基又はメチル基を表す。Rは、アルキル基の1の水素原子がイソシアネート基で置換された基を表す。)で表される化合物である。
上記一般式(2)で表される化合物において、Rは、炭素数1〜5のアルキル基の1の水素原子がイソシアネート基で置換された基であることが好ましい。より好ましくは、炭素数1〜3のアルキル基の1の水素原子がイソシアネート基で置換された基である。なお、上記Rは、直鎖であっても分岐であってもよい。また、Rが有するイソシアネート基は、ブロックされていてもよい。
【0089】
上記一般式(2)で表される化合物としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシメチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルイソシアネートが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
これらの化合物の中でも、(メタ)アクリロイルオキシメチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートが好ましい。より好ましくは、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネートである。
このようなイソシアネート基含有(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、カレンズシリーズ(昭和電工社製)等を用いることができる。
【0090】
上記導入方法(b)で用いられるエポキシ基含有単量体とは、エポキシ基と二重結合とを有する化合物である。エポキシ基としては、例えば、1,2−エポキシド基(オキシラン基)、1,3−エポキシド基(オキセタニル基)、1,4−エポキシド基(テトラヒドロフラニル基)、1,5−エポキシド基(テトラヒドロピラニル基)が挙げられる。
このような化合物としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸β−メチルグリシジル、(メタ)アクリル酸β−エチルグリシジル、(メタ)アクリル酸アリル、ビニルベンジルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の脂肪族1,2−エポキシド基を有する単量体、3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(メタ)アクリロキシメチルオキセタン等の脂肪族1,3−エポキシド基を有する単量体、(メタ)アクリル酸(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル、ビニルシクロヘキセンオキサイド等の脂環式1,2−エポキシド基を有する単量体が挙げられる。
これらの中でも、カルボキシル基への反応性及び経済性等の点で優れることから、脂肪族1,2−エポキシド基を有する単量体が好ましい。特に好ましくは、(メタ)アクリル酸グリシジルである。最も好ましくは、メタクリル酸グリシジルである。
このようなエポキシ基含有単量体ととしては、ブレンマーG(商品名、日本油脂社製)等を用いることができる。
【0091】
上記導入方法(b)で用いられるオキサゾリン単量体は、ビニル基とオキサゾリン基とを有する化合物である。オキサゾリン単量体としては、例えば、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリンが挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、反応性、入手しやすさ等の点で優れることから、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが好ましい。
【0092】
上記付加反応工程は、50〜100℃の温度範囲で行うことが好ましい。この際、通常は、(メタ)アクリル系重合体のもとになる重合体、不飽和二重結合及び官能基を有する化合物、溶媒、及び、付加触媒を混合して行うことになる。
上記温度としてより好ましくは、55〜90℃であり、更に好ましくは、60〜80℃で行う。温度が50℃未満であると、反応に長い時間がかかったり、反応率が低下したりするおそれがある。温度が100℃を超えると、反応中に重合体がゲル化し易くなる。また、ゲル化を防ぐために、更に重合禁止剤を混合し、分子状酸素含有ガスの存在下で行うことが望ましい。分子状酸素含有ガスとしては、通常、窒素等の不活性ガスで希釈された空気或いは酸素ガスが用いられ、反応容器内に吹き込まれる。
【0093】
上記付加反応工程における反応時間としては、不飽和二重結合及び官能基を有する化合物の反応率が80%以上に達するまで続けることが好ましい。より好ましくは、90%以上に達するまで続けることであり、更に好ましくは、95%以上に達するまで続けることである。
これによって、側鎖に充分な量の不飽和結合を導入したり、毒性の高いイソシアネート含有単量体及びエポキシ基含有単量体を充分に低減する等の効果が発揮されることになる。なお、反応率は、FT−IRによる未反応官能基量の定量、反応液の酸価の定量、ガス或いは液体クロマトグラフィ法を用いたエポキシ基含有単量体等の残存量の定量等により確認できる。
【0094】
上記付加反応工程に用いる溶媒としては、重合する際に用いる溶媒として挙げたものを使うことができ、1種又は2種以上を用いてもよい。重合体を溶媒を用いて合成し、得られた重合体溶液の溶媒を、そのまま付加反応工程用の溶媒として用いるのが効率的で好ましい。
【0095】
上記付加反応工程における溶媒の使用量は、重合体溶液の全質量を100質量%としたとき、重合体濃度が10〜80質量%であることが好ましい。上記範囲で行うことにより、反応時間が短縮でき経済的であり、また、系の粘度が比較的低いためゲル化し難く、温度制御も容易である傾向が期待できる。より好ましい濃度は、15〜70質量%であり、更に好ましい濃度は、20〜60質量%である。
【0096】
上記導入方法(a)に用いる付加触媒としては、例えば、スズ化合物又は公知のウレタン開裂触媒を用いることができる。これらの中でも、副反応が少ないこと等から、ジラウリン酸ジブチルスズを用いることが好ましい。
【0097】
上記導入方法(a)における触媒の使用量は、(メタ)アクリル系重合体のもとになる重合体とイソシアネート基含有(メタ)アクリル酸エステルとの合計質量を100重量%としたとき、0.01〜0.5質量%であることが好ましい。より好ましくは、0.02〜0.1質量%である。上記範囲で行うことにより、反応時間が短縮でき経済的であり、また、保存安定性をより向上できる。
【0098】
上記導入方法(b)に用いる付加触媒としては、公知のエステル化用又はエステル交換用塩基性触媒及び酸性触媒を用いることができる。これらの中でも、副反応が少ないこと等から、塩基性触媒を用いることが好ましい。
塩基性触媒としては、例えば、ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−オクチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等の3級アミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、n−ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩、テトラメチル尿素等の尿素化合物、テトラメチルグアニジン等のアルキルグアニジン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド化合物、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等の3級ホスフィン、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド等の4級ホスホニウム塩等を挙げることができる。これらの触媒は、単独で使用しても、2種以上混合して使用してもよい。
これらの中では、反応性、取扱い性やハロゲンフリーの点で、ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン、テトラメチル尿素、トリフェニルホスフィンが好ましい。
【0099】
上記導入方法(b)における触媒の使用量は、(メタ)アクリル系重合体のもとになる重合体とエポキシ基含有単量体及びオキサゾリン化合物との合計質量を100重量%としたとき、0.01〜5.0質量%であることが好ましい。より好ましくは、0.1〜3.0質量%である。上記範囲で行うことにより、反応時間が短縮でき経済的であり、また、保存安定性をより向上できる。
【0100】
上記付加反応工程は、重合禁止剤を添加して行うことが好ましい。
重合禁止剤としては、公知のラジカル重合性単量体用重合禁止剤を用いることができる。ラジカル重合性単量体用重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、メトキノン、6−t−ブチル−2,4−キシレノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等のフェノール系禁止剤、有機酸銅塩やフェノチアジンを挙げることができる。これらの中では、低着色、重合防止能力の点でフェノール系禁止剤が好ましく、入手性、経済性から、中でもメトキノン、6−t−ブチル−2,4−キシレノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)が好ましい。より好ましくは、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)である。これらの重合禁止剤は、単独で使用しても、2種類以上混合して使用してもよい。
【0101】
上記重合禁止剤の使用量としては、全単量体成分と不飽和二重結合及び官能基を有する化合物との合計質量を100質量%としたとき、0.001〜1.0質量%であることが好ましい。より好ましくは、0.005〜0.5質量%である。上記のような範囲で行うことにより、付加反応工程におけるゲル化防止と、組成物にした際の充分な硬化性との両立を期待できる。
【0102】
本発明はまた、上記方法で製造された再剥離粘着フィルムでもある。このような再剥離粘着フィルムは、高い平滑性を有する粘着剤層を備え、且つ高い生産性で製造できるものである。再剥離粘着フィルムとしては、高速粘着力、低速粘着力、なじみ性等の特性が上述した好ましい範囲であることがより好適である。このような粘着フィルムは、光学部材等を保護する保護フィルムとして好適に使用することができる。
【発明の効果】
【0103】
本発明の再剥離粘着フィルムの製造方法は、粘度と有機溶剤の含有量が特定範囲の重合体溶液を使用することにより、高速塗工条件でも高い平滑性を有する粘着剤層を有する粘着フィルムを生産することができ、生産性を向上させることで製造コストを低減することができる。更に製造した再剥離粘着フィルムは、高速粘着力と低速粘着力となじみ性を高いレベルで両立することができるため、光学部材等を保護する保護フィルムとして好適であり、更に、高い平滑性を有しているために偏光板や位相差フィルムに貼着した状態で製品の外観検査を容易に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0104】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。
【0105】
[合成例1]
アクリル重合体の重合例(樹脂A1)
温度計、冷却器、窒素ガス導入管、及び、攪拌機を備えた反応器に、2−エチルヘキシルアクリレート 206.85部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート 3.2部、連鎖移動剤としてn−ドデシルメルカプタン 0.21部、溶剤として酢酸エチル 280.6部を仕込んだ後、反応器を窒素ガスで置換した。次に、上記の混合物を攪拌しながら内温を85℃に昇温した後、重合開始剤として2,2’−アゾビス−(2−メチルブチロニトリル)(商品名「ABN−E」;日本ヒドラジン工業社製)0.175部、溶剤として酢酸エチル 3.15部を添加して反応を開始した。重合開始から10分後に、2−エチルヘキシルアクリレート 482.65部、2−ヒドロキシエチルアクリレート 7.35部、連鎖移動剤としてn−ドデシルメルカプタン 0.49部の混合物を滴下ロートから60分かけて滴下した。また、重合開始剤としてABN−E 0.175部、溶剤として酢酸エチル 14部を別の滴下ロートより同時に滴下した。滴下終了後に酢酸エチル 119部で滴下ロートを洗浄しながら反応器に添加した。その後、還流温度にて5時間反応させた後、酢酸エチル 105部で希釈を行い、不揮発分濃度53.9%、重量平均分子量21万のアクリル系重合体(樹脂A1)を得た。
【0106】
[合成例2]
アクリル重合体の重合例(樹脂A2)
連鎖移動剤であるn−ドデシルメルカプタン 0.35部(初期仕込分と滴下分の合計量)に変更した以外は、樹脂A1と同様の操作を行い、アクリル系重合体(A2)の溶液を得た。不揮発分は52%、重量平均分子量は52万であった。
【0107】
[合成例3]
側鎖に不飽和二重結合を有するアクリル重合体の製造例(樹脂B1)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、及び、攪拌機を備えた反応器に、樹脂A1溶液を固形分換算で100部、重合禁止割として2,2′−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)(商品名「アンテージW−400」:川口化学工業社製)0.06部、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(商品名「カレンズAOI」:昭和電工社製)0.18部を加え、窒素/酸素=2/1の混合ガスをバブリングさせながら攪拌を行い、内温を70℃に昇温した。その後、触媒としてジラウリル酸ジブチルスズ 0.04部を添加して、70℃で3時間反応させた後、FT−IR分析によりイソシアネート基に由来する2273cm−1ピークの消失を確認し、樹脂固形分あたり0.013mmol/gの不飽和二重結合を有し、不揮発分が54%であるアクリル重合体(樹脂B1)を得た。
【0108】
[合成例4]
側鎖に不飽和二重結合を有するアクリル重合体の製造例(樹脂B2)
樹脂A1溶液を樹脂A2溶液に変更した以外は、樹脂B1と同様の操作を行い、樹脂固形分あたり0.013mmo1/gの不飽和二重結合を有し、不揮発分が53.8%であるアクリル重合体(樹脂B2)を得た。
【0109】
実施例1
アクリル樹脂B1 100部(固形分換算/有姿重量:185.2部)に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD)7部、光重合開始剤としてベンゾへェノン(BP)2.2部、メルカプタンとしてトリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)(商品名:TMMP:堺化学工業社製)0.5部、希釈用溶剤として酢酸エチルを加えて、粘着剤溶液中の有機溶剤の含有量を40wt%に調整し、UV硬化型粘着剤溶液(アクリル系重合体溶液)を得た。溶液粘度は、1000mPa・sであった。
【0110】
[粘度測定方法]
・TVB−10型粘度計(東機産業(株)製)
・測定温度 25℃
・回転数 60rpm
上記の条件でアクリル重合体溶液の粘度を測定した。
【0111】
(再剥離粘着フィルムの製造例)
図1は、本発明の製造方法に好適に用いることができる連続製造装置の断面模式図である。実施例1で作成したUV硬化型粘着剤溶液を基材フィルムロール1から連続的に繰り出されるポリエステルフィルム(ルミラー T−60:東レ社製、厚み:38μm)に、スロットダイ方式の塗工機3によって、30m/分の速度で乾燥時の糊厚が20μmとなるように、塗布量を調整して塗布した。まず、80℃に設定された熱風オーブン11を通過させることで乾燥させた。続いて電離放射線照射装置4としてのUV照射装置(高圧水銀ランプ)で積算光量100mJ/cmで紫外線(UV)を照射して硬化させた後、セパレーターとして離型処理ポリエステルフィルム(K1504:東洋紡社製)で粘着層をラミネートして巻き取って、再剥離粘着フィルムを製造した。図中の6は、サポートロール、7はテンションコントロール用ロール、8はガイドロール、9はタッチロールであり、これらのロールの動きによって、製造されたフィルムは巻き取られ、粘着フィルムロール10となる。このときの基材フィルムロールから繰り出される基材の速度は、30m/分である。得られた再剥離粘着フィルムの平滑性、塗工性、低速粘着力、高速粘着力、なじみ性を測定した結果については、下記の条件により測定した。その結果を下記表1に示す。
【0112】
[平滑性]
再剥離粘着フィルムの表面を目視により観察した。
○:塗工スジが全く観察されない。
△:蛍光灯等の光源で照らすと塗工スジがわずかに観察される。
×:塗工スジが明らかに観察される。
【0113】
[塗工性・乾燥性]
○:塗工作業性に全く問題なく、塗工作業を実施できた。
△:塗工条件調整や乾燥性が不充分であった。
×:塗工液の粘度が高く、塗工作業ができなかった。
【0114】
[低速粘着力測定方法]
硬化後の再剥離粘着フィルムを25mm×150mmの大きさに裁断し、PMMA板(エンジニアリングテストサービス社製)に貼り付け、2kgローラーで1往復圧着させた。圧着1時間後に、0.3m/分の剥離速度で180°方向へ剥離した際の粘着力を測定した。
【0115】
[高速粘着力測定方法]
硬化後の粘着シートを25mm×150mmの大きさに裁断し、PMMA板(エンジニアリングテストサービス社製)に貼り付け、2kgローラーで1往復圧着させた。圧着1時間後に、30m/分の剥離速度で180°方向へ剥離した際の粘着力を測定した。
【0116】
[微細凹凸面へのなじみ性]
微細凹凸面を有する被着体として、十点平均粗さ(Rz)6.74μm、算術平均粗さ(Ra)0.31μm(キーエンス社製レーザー顕微鏡VK−9710を用い、JIS B0601に準拠して測定)である防眩処理フィルム(商品名「BOF−H141S」、BUFFALO社製液晶保護フィルム)を用い、これに粘着シートを40mm×40mmの大きさに裁断したものを粘着面を下にして静かに置いた。そして、粘着シートが防眩処理フィルムに濡れ始めてから(なじみ始めてから)試料の全面が濡れる(なじむ)のに要する時間を測定し、以下の判定基準により判断した。
判定基準
◎:全面が60秒以内になじむ
○:全面が60〜180秒以内になじむ
×:全面がなじむのに180秒を超える
【0117】
実施例2
アクリル樹脂B1 100部(固形分換算/有姿重量:185.2部)に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD)7部、光重合開始剤としてベンゾへェノン(BP)2.2部、メルカプタンとしてトリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)(商品名:TMMP:堺化学工業社製)0.5部、希釈用溶剤として酢酸エチルを加えて、粘着剤溶液中の有機溶剤の含有量を50wt%に調整し、UV硬化型粘着剤溶液を得た。溶液粘度は、400mPa・sであった。
【0118】
実施例3
アクリル樹脂B1 100部(固形分換算/有姿重量:185.2部)に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD)7部、光重合開始剤としてベンゾへェノン(BP)2.2部、メルカプタンとしてトリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)(商品名:TMMP:堺化学工業社製)0.5部、希釈用溶剤として酢酸エチルを加えて、粘着剤溶液中の有機溶剤の含有量を30wt%に調整し、UV硬化型粘着剤溶液を得た。溶液粘度は、1300mPa・sであった。
【0119】
比較例1
アクリル樹脂B1 100部(固形分換算/有姿重量:185.2部)に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD)7部、光重合開始剤としてベンゾへェノン(BP)2.2部、メルカプタンとしてトリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)(商品名:TMMP:堺化学工業社製)0.5部、希釈用溶剤として酢酸エチルを加えて、粘着剤溶液中の有機溶剤の含有量を60wt%に調整し、UV硬化型粘着剤溶液を得た。溶液粘度は、120mPa・sであった。
【0120】
比較例2
アクリル樹脂B1 100部(固形分換算/有姿重量:185.2部)に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD)7部、光重合開始剤としてベンゾへェノン(BP)2.2部、メルカプタンとしてトリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)(商品名:TMMP:堺化学工業社製)0.5部、希釈用溶剤として酢酸エチルを加えて、粘着剤溶液中の有機溶剤の含有量を15wt%に調整し、UV硬化型粘着剤溶液を得た。溶液粘度は、9000mPa・sであった。
【0121】
比較例3
アクリル樹脂B2 100部(固形分換算/有姿重量:185.2部)に対して、トリメチロールプロパントリアクリレート(A−TMPT)10部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(A−HD)7部、光重合開始剤としてベンゾへェノン(BP)2.2部、メルカプタンとしてトリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)(商品名:TMMP:堺化学工業社製)0.5部、希釈用溶剤として酢酸エチルを加えて、粘着剤溶液中の有機溶剤の含有量を50wt%に調整し、UV硬化型粘着剤溶液を得た。溶液粘度は、3000mPa・sであった。
【0122】
実施例2〜3及び比較例1〜3については、それぞれで調製した重合体溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして再剥離粘着フィルムの製造を行った。すなわち、実施例1と同様の連続製造装置を用い、塗布速度30m/分で行った。このようにして得られた再剥離粘着フィルムについて、実施例1と同様に平滑性、塗工性・乾燥性、低速粘着力、高速粘着力、なじみ性について測定を行った。測定結果については、下記表1に示す。
【0123】
【表1】

【0124】
表1中で使用している多官能単量体、光重合開始剤、メルカプタンとして用いている化合物は以下の通りである。
A−TMPT:トリメチロールプロパントリアクリレート
A−HD:1,6−ヘキサンジオールジアクリレート
BP:ベンゾフェノン
TEMP:トリメチロールプロパントリス(β−メルカプトプロピオネート)
【0125】
(結果)実施例1〜3では、平滑性や塗工性に問題なく再剥離粘着フィルムを製造することができた。比較例1では、乾燥性において不充分であり、実施例1と同じ粘着剤組成でありながら、残留溶剤の影響による可塑化効果の影響により粘着力が高くなった。すなわち、同じ長さの乾燥炉で比較する場合、実施例1〜3の方が優れた製造方法であるといえる。また、乾燥については、乾燥炉の長さを長くすれば改良することができる可能性はあるが、その場合、装置設備の大型化によるコストの増大、装置を設置するスペースが広く必要となる等のデメリットが生じる。比較例2では、粘着剤溶液(重合体溶液)の粘度が高く、高速で塗工できなかった。比較例3では、粘着剤溶液の粘度が高く、高速で塗工できなかった。
【図面の簡単な説明】
【0126】
【図1】図1は、本発明の製造方法に好適に用いることができる連続製造装置の一例を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【0127】
1:基材フィルムロール
2:重合体溶液タンク
3:塗工機
4:電離線照射装置
5:電離線照射部
6:サポートロール
7:テンションコントロール用ロール
8:ガイドロール
9:タッチロール
10:粘着フィルムロール
11:熱風オーブン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤を含む重合体溶液を支持体に塗布し、加熱乾燥後に電離放射線を照射することで硬化した粘着剤層を形成する工程を含む再剥離粘着フィルムの製造方法であって、
該製造方法は、重合体溶液として25℃での粘度が1500mPa・s以下であり、且つ有機溶剤の含有量が20〜50質量%となるものを用い、支持体への塗布速度を30m/分以上とすることを特徴とする再剥離粘着フィルムの製造方法。
【請求項2】
前記電離放射線は、紫外線であり、且つ積算光量が600mJ/cm以下であることを特徴とする請求項1に記載の再剥離粘着フィルムの製造方法。
【請求項3】
前記電離放射線は、電子線であり、且つ照射線量が120kGy以下であることを特徴とする請求項1に記載の再剥離粘着フィルムの製造方法。
【請求項4】
前記製造方法は、(メタ)アクリル系重合体及び有機溶剤とともに、反応性希釈剤を必須成分とする重合体溶液を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の再剥離粘着フィルムの製造方法。
【請求項5】
前記(メタ)アクリル系重合体重合体は、重量平均分子量が30万以下であることを特徴とする請求項4に記載の再剥離粘着フィルムの製造方法。
【請求項6】
前記製造方法は、ガラス転移温度が−100〜−20℃である(メタ)アクリル系重合体を用いることを特徴とする請求項4又は5に記載の再剥離粘着フィルムの製造方法。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれかに記載の方法で製造されたことを特徴とする再剥離粘着フィルム。

【図1】
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【公開番号】特開2010−43184(P2010−43184A)
【公開日】平成22年2月25日(2010.2.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−208125(P2008−208125)
【出願日】平成20年8月12日(2008.8.12)
【出願人】(000004628)株式会社日本触媒 (2,292)
【Fターム(参考)】