説明

粘着剤組成物、粘着剤および粘着シート

【課題】 耐ブリスター性及び被着体との粘着性に優れた粘着剤を形成する粘着剤組成物であり、更に、カルボキシル基を導入しなくても耐ブリスター性及び粘着性が発揮され、腐食の問題もない粘着剤組成物を提供すること。
【解決手段】 エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)及びアミン系化合物(B)を含有してなる粘着剤組成物、及び粘着剤、粘着シート。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粘着剤組成物、粘着剤およびそれを用いた粘着シートに関するものであり、更に詳しくは、各種被着体との粘着性に優れ、更に、プラスチック成形品の表面に貼付しても耐ブリスター性に優れ、対向する2枚の平面部材を貼り合わせて使用することが多い各種パネル表示部などの用途に有用な粘着剤を形成する粘着剤組成物、及び粘着剤、粘着シートに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、各種分野において粘着剤組成物が多用されており、特に、プラスチックに対する粘着シートは、耐光性、透明性、粘着物性のコントロールの良さから、アクリル系樹脂を用いた粘着剤が有用である。
【0003】
しかし、ガスバリア性の高いポリエステルなどを基材シートとして用いた粘着シートを、ポリカーボネートやアクリル、スチレンなどのプラスチック成形体を被着体として貼付した場合に、粘着シートと被着体プラスチックとの間に被着体プラスチックからのアウトガスによる気泡が発生し、フクレや浮きなどといったいわゆるブリスターが生じることが多いものであった。
【0004】
このブリスターの発生の原因は、粘着剤の基材シートとして用いられているプラスチックフィルムなどが、ポリカーボネートなどのプラスチック成形体から発生する微量のアウトガスのバリヤー層となるため、ガスの逃げ場がなく、フクレた浮きなどのブリスターが発生するものと考えられる。
【0005】
このようなブリスターを低減する方法として、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、カルボキシル基含有エチレン性不飽和単量体を重合してなる、重量平均分子量150万以上でかつ分散度が4.0以下の樹脂組成物にトリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクトを添加する方法が提案されている(特許文献1参照。)。また、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とし、スチレン系単量体、カルボキシル基含有不飽和単量体、第3級アミンであるアミノ基含有不飽和単量体からなる重量平均分子量1万〜20万の共重合体にグリシジル基含有架橋剤を添加する方法が提案されている(特許文献2参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2001−354745号公報
【特許文献2】特開2001−335766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記特許文献1及び2の開示技術はいずれも、カルボキシル基を必須の官能基として導入したアクリル系粘着剤であるため、金属板を被着体とする場合においては腐食の問題が残るものであった。また、耐ブリスター性を向上させるためには、小さい気泡の集合を妨げ気泡も動きづらくするため粘着剤を硬くさせるべく、アクリル系樹脂の分子量を高くしたり、ガラス転移温度を高くしたりする必要があり、この場合には逆に、被着体との粘着性を担保することが困難となり、まだまだ改良の余地が残るものであった。
【0008】
そこで、本発明ではこのような背景下において、耐ブリスター性及び被着体との粘着性に優れた粘着剤であり、更に、カルボキシル基を導入しなくても耐ブリスター性及び粘着性が発揮され、腐食の問題もない粘着剤を形成するための粘着性組成物、及び粘着剤、粘着シート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】
しかるに、本発明者等はかかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、官能基を含有するアクリル系樹脂と該官能基同士を反応させる触媒的作用を有する化合物を含有する粘着剤組成物において、アクリル系樹脂にエポキシ基を含有させ、かかるエポキシ基をアミン系化合物によって開環重合させ、アクリル系樹脂を架橋することにより、架橋構造が密になり、耐ブリスター性に優れ、被着体との粘着性にも優れた粘着剤を形成する粘着剤組成物となることを見出し、本発明を完成した。
【0010】
即ち、本発明の要旨は、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)及びアミン系化合物(B)を含有してなる粘着剤組成物に関するものである。
【0011】
また、本発明では、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)及びアミン系化合物(B)を含有してなる粘着剤組成物が硬化されてなる粘着剤、更に、支持基材の片面または両面に、前記粘着剤からなる粘着剤層が形成されてなる粘着シートも提供するものである。
【0012】
そして、本発明においては、従来技術のようにカルボキシル基を必須とせず、カルボキシル基を導入しなくても耐ブリスター性及び粘着性が発揮されるため、腐食の問題もない粘着剤となるものである。
【発明の効果】
【0013】
本発明の粘着剤組成物は、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)及びアミン系化合物(B)を含有してなるため、耐ブリスター性及び被着体との粘着性に優れた効果を有し、更に、カルボキシル基を導入しなくても耐ブリスター性及び粘着性が発揮されるため、腐食の問題もない粘着剤となるものである。そして、本発明の粘着剤は、対抗する2枚の平面部材の貼り合わせ、例えばプラスチックフィルム、シート同士、プラスチックフィルム、シートとガラス、金属プレート板または金属薄膜フィルムの貼り合わせが多く用いられる電子部材用途、光学部材用途に好適に用いられる。
【0014】
なお、本発明においては、前記の通り、アミン系化合物(B)がエポキシ基含有アクリル系樹脂(A)中のエポキシ基の開環重合に対して触媒的に働き、エポキシ基含有アクリル系樹脂同士が架橋し硬化された粘着剤を形成するものと考えられる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の粘着剤組成物[I]は、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)及びアミン系化合物(B)を含有してなるものである。
【0016】
なお、本発明において、(メタ)アクリル酸とはアクリル酸あるいはメタクリル酸を、(メタ)アクリルとはアクリルあるいはメタクリルを、(メタ)アクリロイルとはアクリロイルあるいはメタクリロイルを、(メタ)アクリレートとはアクリレートあるいはメタクリレートをそれぞれ意味する。
【0017】
本発明で用いられるエポキシ基含有(メタ)アクリル系樹脂(A)は、官能基としてエポキシ基を含有していればよく、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)およびエポキシ基を含有するエチレン性不飽和モノマー(以下、エポキシ基含有モノマーと略記することがある。)(a2)を含有する共重合成分を共重合して得られるものであり、必要に応じて、エポキシ基以外の官能基を含有するエチレン性不飽和モノマー(a3)やその他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマー(a4)を共重合成分として含んでもよい。
【0018】
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)としては、アルキル基の炭素数が、通常1〜20、特には1〜12、さらには1〜8、殊には4〜8であることが好ましく、具体的には、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、iso−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂肪族系(メタ)アクリル酸アルキルエステル等があげられ、これらは単独であるいは2種以上を併せて用いることができる。
【0019】
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)の中でも、共重合性、粘着物性、取り扱い易さおよび原料入手のし易さの点で、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートが好ましく用いられ、さらに好ましくは耐熱性等の耐久性に優れる点でn−ブチル(メタ)アクリレートが用いられる。
【0020】
上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)の含有量は、共重合成分全体に対して、50〜99.9重量%であることが好ましく、特に好ましくは60〜99.8重量%、さらに好ましくは70〜99.7重量%である。上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)の含有量が多すぎると官能基を有するモノマーの導入量が少なくなり、凝集力が低下する傾向があり、少なすぎると粘着剤が硬くなりすぎ、タック不足となる傾向がある。
【0021】
上記エポキシ基含有モノマー(a2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸アリルグリシジル等のグリシジル基含有(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられ、中でも入手のしやすさの点で(メタ)アクリル酸グリシジルが好ましい。
【0022】
上記エポキシ基含有モノマー(a2)の含有量は、共重合成分全体に対して、0.1〜50重量%であることが好ましく、特に好ましくは0.2〜40重量%、さらに好ましくは0.3〜30重量%である。上記エポキシ基含有モノマー(a2)の含有量が多すぎると粘着剤が硬くなりすぎ、タックが低下する傾向があり、少なすぎると凝集力が低下する傾向がある。
【0023】
上記エポキシ基以外の官能基を含有するエチレン性不飽和モノマー(a3)としては、例えば、水酸基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アセトアセチル基含有モノマー、イソシアネート基含有モノマー等があげられる。
【0024】
上記水酸基含有モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート等のアクリル酸ヒドロキシアルキルエステル、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のカプロラクトン変性モノマー、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン変性モノマー、その他、2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の1級水酸基含有モノマー;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、2−ヒドロキシ3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3−クロロ2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等の2級水酸基含有モノマー;2,2−ジメチル2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の3級水酸基含有モノマーをあげることができる。
【0025】
上記水酸基含有モノマーの中でも、架橋剤との反応性に優れる点で1級水酸基含有モノマーが好ましい。さらには、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートを使用することが、ジ(メタ)アクリレート等の不純物が少なく、製造しやすい点で特に好ましい。
【0026】
上記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等があげられる。
【0027】
上記アミド基含有モノマーとしては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等があげられる。
【0028】
上記アセトアセチル基含有モノマーとしては、例えば、2−(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、アリルアセトアセテート等があげられる。
【0029】
上記イソシアネート基含有モノマーとしては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートやそれらのアルキレンオキサイド付加物等があげられる。
【0030】
これら官能基含有モノマー(a3)は、単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
【0031】
上記の中でも特に、水酸基含有モノマーを用いることが耐湿熱性向上の点で好ましく、特に耐湿熱環境下でもヘイズの上昇を抑制することができる。
かかる水酸基含有モノマーを用いる場合の含有量については、共重合成分全体に対して、0.1〜80重量%であることが好ましく、特に好ましくは0.2〜60重量%、さらに好ましくは0.5〜50重量%である。上記水酸基含有モノマーの含有量が多すぎると、粘着剤が硬くなりすぎる傾向があり、少なすぎると耐湿熱性が低下する傾向がある。
【0032】
なお、水酸基含有モノマーの含有量を上記の範囲とする場合には、(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)、エポキシ基含有モノマー(a2)、その他の共重合可能なエチレン性不飽和モノマー(a4)の含有量をも適宜調整することとなる。
【0033】
また、本発明においては、耐腐食性の観点から、通常一般的に用いられるカルボキシル基含有モノマーは用いない方がよいが、本発明の効果を損なわない範囲で併用してもよい。
【0034】
さらに、上記(a1)〜(a3)以外の、共重合成分として、共重合可能なエチレン性不飽和モノマー(a4)を併用することもでき、例えば、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシ化o−フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香環含有モノマー、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブ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、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコール-モノ(メタ)アクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ステアロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のエーテル鎖含有(メタ)アクリル酸エステルモノマー、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アルキルビニルエーテル、ビニルトルエン、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、イタコン酸ジアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、アリルアルコール、アクリルクロライド、メチルビニルケトン、N−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルビニルケトン、(メタ)アクリロイルモルホリン等を用いることができる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
【0035】
また、高分子量化を目的とする場合、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、トリ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、ジビニルベンゼン等の多官能性モノマー等を併用することもできる。
【0036】
上記エチレン性不飽和モノマー(a4)の含有量は、通常、共重合成分全体に対して40重量%以下であることが好ましい。より好ましくは30重量%以下である。エチレン性不飽和モノマー(a4)の含有量が多すぎると、粘着剤が硬くなり過ぎる場合があり、良好な粘着物性が得られ難くなる傾向がある。
【0037】
本発明で用いられるエポキシ基含有アクリル系樹脂(A)は、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステル系モノマー(a1)およびエポキシ基含有モノマー(a2)、さらにはエポキシ基以外の官能基含有モノマー(a3)やエチレン性不飽和モノマー(a4)を含有する共重合成分を所定の割合で配合し、有機溶媒中でラジカル重合させる如き、当業者周知の方法によって製造される。
【0038】
かかる重合に用いられる有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、n−プロピルアルコール、iso−プロピルアルコール等の脂肪族アルコール類、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等が挙げられる。
【0039】
また、かかるラジカル重合に用いられる重合開始剤としては、例えば、通常のラジカル重合開始剤である2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2’−アゾビス(メチルプロピオン酸)等のアゾ系開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロリルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸
化物等が挙げられ、使用するモノマーに合わせて適宜選択して用いることができる。これらの溶剤は、単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
【0040】
得られるエポキシ基含有アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量については、通常、1万〜200万が好ましく、特には2万〜180万、更には5万〜150万が好ましい。重量平均分子量が小さすぎると凝集力不足となる傾向があり、重量平均分子量が大きすぎると希釈溶剤を大量に必要とし、塗工性やコストの面で好ましくない傾向となる。
【0041】
また、本発明では、重量平均分子量を低く調整することにより、基材への厚塗り塗工が可能となるものである。厚塗り塗工を目的とする場合には、重量平均分子量が1万〜50万であることが好ましく、特には2万〜30万、更には5万〜20万であることが好ましい。ここで、厚塗りとしての厚みは、乾燥後の厚みで、通常50μm以上、特には75μm以上、更には100μm以上であることが好ましく、通常1000μm以下、特には500μm以下であることが好ましい。
【0042】
エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)の数平均分子量については、通常1〜50万、好ましくは2〜40万、特に好ましくは3〜30万である。数平均分子量が小さすぎると凝
集力が不足する傾向があり、大きすぎるとアクリル系樹脂溶液の粘度が高くなるため、きれいな塗工面が得られ難くなる傾向がある。
【0043】
また、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、10以下であることが好ましく、特には8以下が好ましく、更には7以下が好ましい。かかる分散度が高すぎると粘着剤層の耐久性能が低下し、耐久性試験を行なった際に発泡等が発生しやすくなる傾向にある。なお、分散度の下限は、製造の限界の点から、通常2である。
【0044】
また、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、通常−70〜0℃であり、好ましくは−60〜−10℃である。かかるガラス転移温度が高すぎると初期の粘着力が得られず、また、経時で粘着力が高くなる傾向がある。
【0045】
尚、上記の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフィー(日本Waters社製、「Waters 2695(本体)」と「Waters 2414(検出器)」)に、カラム:Shodex GPC KF−806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100〜2×107、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定されるものであり、数平均分子量も同様の方法で測定することができる。また分散度は重量平均分子量と数平均分子量より求められる。またガラス転移温度は以下のFoxの式より算出されるものである。
1/Tg=w1/Tg1+w2/Tg2+・・・・・・・・・・・・Wk/Tgk
【0046】
但し、Tgは共重合体のガラス転移温度であり、Tg1,Tg2,・・・・・・・・Tgkは各単量体成分の単独共重合体のTgであり、w1,w2,・・・・・・・・・・wkは各単量体成分のモル分率を表し、w1+w2+・・・・・・・・・wk=1である。
【0047】
かくして本発明で用いられるエポキシ基含有アクリル系樹脂(A)が得られ、アミン系化合物(B)と配合され、粘着剤組成物[I]となる。
次に、アミン系化合物(B)について説明する。
アミン系化合物(B)は、エポキシ基含有アクリル樹脂(A)のエポキシ基の開環重合に対しての触媒的作用を示すものであり、エポキシ基の開環重合により架橋構造を形成し、粘着剤となるものと推察される。
【0048】
上記アミン系化合物(B)としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、シクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン、アニリン、トルイジン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等の第1級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピペリジン、ピペリドン、ジフェニルアミン、フェニルメチルアミン、フェニルエチルアミン等の第2級アミン;トリメチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、ベンジルジエチルアミン等の第3級アミンや、1,4−ジアザビシクロ〔2,2,2〕オクタン、1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデセン等のジアザビシクロ化合物、イミダゾール系化合物、等が挙げられるが、中でも、エポキシ基の開環重合をより促進させる点から第3級アミンやジアザビシクロ化合物及びイミダゾール系化合物から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、特にはイミダゾール系化合物であることが好ましい。
【0049】
かかるイミダゾール系化合物としては、例えば、イミダゾールの他、1−メチルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)イミダゾール、1−ビニルイミダゾール等の1−置換イミダゾール;2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾール、2−プロピルイミダゾール、2−ブチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等の2−置換イミダゾール;1,2−ジメチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチルイミダゾール、1−ビニル−2−メチルイミダゾール等の1,2−置換イミダゾール;2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール等の2,4−置換イミダゾール等を挙げることができ、反応の速さという点からイミダゾールや2−置換イミダゾールが好ましく、
特にはイミダゾール、2−メチルイミダゾールが好ましい。
【0050】
アミン系化合物(B)の含有量については、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)100重量部に対して0.1〜30重量部であることが好ましく、特には0.2〜25重量部、更には0.5〜20重量部であることが好ましい。かかるアミン系化合物(B)の含有量が多すぎるとアミン系化合物が過剰となり耐久性などに悪影響を与える傾向があり、少なすぎると架橋が十分でなくなり凝集力不足となる傾向がある。
【0051】
かくして上記のエポキシ基含有アクリル系樹脂(A)とアミン系化合物(B)を配合することにより、粘着剤組成物[I]が得られ、加熱等の所定の条件にて架橋処理が施され、本発明の粘着剤として使用に供される。
【0052】
本発明においては、通常一般的に用いられる架橋剤も併用することもできる。架橋剤を配合する場合には、アクリル系樹脂(A)中に、該架橋剤と反応する官能基を含有させておくことが好ましい。
【0053】
かかる架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、アミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等があげられる。かかる架橋剤を配合する場合、架橋剤の含有量は、耐ブリスター性に悪影響を与えない範囲とすることが好ましく、アクリル樹脂(A)に対して10重量%以下とすることが好ましい。
【0054】
さらに、本発明に係る粘着剤組成物[I]には、本発明の効果を損なわない範囲において、帯電防止剤、その他のアクリル系粘着剤、その他の粘着剤、ウレタン樹脂、ロジン、ロジンエステル、水添ロジンエステル、フェノール樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、スチレン系樹脂、キシレン系樹脂等の粘着付与剤、着色剤、充填剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、機能性色素等の各種添加剤や、紫外線あるいは放射線照射により呈色あるいは変色を起こすような化合物を配合することができる。また、上記添加剤の他にも、粘着剤組成物[I]の構成成分の製造原料等に含まれる不純物等が少量含有されたものであってもよい。これら添加量は所望する物性が得られるように適宜設定すればよい。
【0055】
つぎに、上記の本発明の粘着剤組成物[I]を用いて粘着剤層を形成することにより粘着シートを作製することができる。すなわち、上記粘着シートは、例えば、つぎのようにして作製することができる。
【0056】
まず、所定の厚みとなるように支持基材の片面もしくは両面に上記粘着剤組成物[I]を塗工し、加熱乾燥することにより粘着剤層を形成する。ついで、必要に応じて上記粘着剤層面に剥離シートを貼り合わせることにより粘着シートを作製することができる。また、得られた粘着シートには、必要に応じて、エージング処理を行なった後、使用時には、上記剥離シートを粘着剤層から剥離して使用に供される。このようにして、支持基材の片面もしくは両面に粘着剤層が形成され、さらにこの粘着剤層面に必要に応じて剥離シートが設けられた粘着シートが得られる。
【0057】
上記支持基材としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄等の金属箔;ポリエチレンナフタート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン等のポリフッ化エチレン樹脂;ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体;三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂;ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂フィルムまたはシート、上質紙、グラシン紙等の紙、硝子繊維、天然繊維、合成繊維等から選択される単層体または複層体があげられる。かかる支持基材の厚みとしては、通常1〜500μmであり、好ましくは5〜300μmである。
【0058】
さらに、上記剥離シートとしては、例えば、上記支持基材で例示した各種合成樹脂シート、紙、布、不織布等に離型処理したものを使用することができる。
【0059】
上記粘着剤組成物[I]の塗工に際しては、この粘着剤組成物[I]を溶剤に希釈して塗布することが好ましく、希釈濃度としては、好ましくは5〜80重量%、特に好ましく10〜70重量%である。また、上記溶剤としては、粘着剤組成物[I]を溶解させるものであればよく、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、メタノール、エタノール、プロピルアルコール等のアルコール系溶剤を用いることができる。これらの中でも、溶解性、乾燥性、価格等の点から酢酸エチル、メチルエチルケトン、トルエンが好適に用いられる。
【0060】
また、上記粘着剤組成物[I]の塗工方法としては、一般的な塗工方法であれば特に限定されることなく、例えば、ロールコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、コンマコーティング、スクリーン印刷等の方法があげられる。
【0061】
そして、上記加熱乾燥条件としては、粘着剤組成物[I]を乾燥させることが可能であればよく、例えば、50〜150℃、好ましくは60〜130℃で、1〜5分間程度、好ましくは1.5〜4分間程度の条件があげられる。
【0062】
上記エージング処理は、粘着物性のバランスをとるために行なうものであり、エージングの条件としては、温度は、通常室温(25℃±5℃)〜70℃、時間は通常1日〜30日であり、具体的には、例えば23℃で1日〜20日間、40℃で1日〜7日間等の条件で行なえばよい。
【0063】
さらに、得られる粘着シートにおける粘着剤層の厚みは、通常2〜250μmが好ましく、より好ましくは5〜150μm、特に好ましくは5〜100μmである。この粘着剤層の厚みが薄すぎると粘着物性が安定しにくい傾向があり、厚すぎると乾燥が困難となり、アウトガス量が増加する傾向がある。
なお、前述のように、本発明の粘着剤組成物[I]を厚塗り塗工に供する場合には、乾燥後の厚みで50μm以上、特には75μm以上、更には100μm以上で、1000μm以下、特には500μm以下とすることができる。
【0064】
このようにして得られる粘着シートの厚みは、用途に応じ適宜設定されるが、例えば、30〜300μmの範囲に設定することが好ましい。
【0065】
本発明における粘着シートの利用に際し、被着体の種類として、例えば、各種金属面を有する物品;ポリエチレンナフタート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート/イソフタレート共重合体等のポリエステル系樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン系樹脂;ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン等のポリフッ化エチレン樹脂;ナイロン6、ナイロン6,6等のポリアミド;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニル/酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール、ビニロン等のビニル重合体;三酢酸セルロース、セロファン等のセルロース系樹脂;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のアクリル系樹脂;ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリイミド等の合成樹脂フィルム、シートまたは板があげられる。
【0066】
本発明においては、特にプラスチックを被着体とする場合であっても、耐ブリスター性に優れ、更に各種被着体への粘着物性にも優れた粘着シートとなるものであり、また、酸性基を必要としないため耐腐食性にも優れたものとなるのである。
【0067】
上記金属面を有する物品としては、金属面を有しており、この金属面に、直接、上記粘着シートが、少なくとも部分的にまたは全面的に貼り合わせられている。このような金属面を有する物品において、上記粘着シートが貼り合わせられる被着体(「金属面含有被着体」と称する場合がある)としては、少なくとも部分的に金属面を有していれば特に制限されない。このような金属面含有被着体において、金属面が形成されている部位は、上記粘着シートを直接貼付することが可能な部位であれば特に制限されず、外側の面であってもよく、また、内側の面等であってもよい。なお、1つの金属面含有被着体に金属面が複数形成されている場合、これらの複数の金属面は同一の金属材料により形成された面であってもよく、異なる金属材料により形成された面であってもよい。
【0068】
上記金属面含有被着体における金属面は、金属材料により形成された金属面含有被着体の表面であってもよく、また各種材料により形成された基材(または構造体)の表面に形成された金属層表面(特に、金属薄膜層表面)であってもよい。上記金属面は、いずれにせよ、金属材料による表面であればよい。
【0069】
上記金属薄膜層等の金属層は、各種材料により構成された基材(または構造体)の表面の所定の部位に形成することができる。このような金属層において、金属薄膜層の厚みとしては、金属面含有被着体の種類に応じて適宜選択することができ、例えば、0.1μm以上であってもよい。なお、金属薄膜層の厚みの上限としては、一般的に薄膜層とみなされる厚みであれば特に制限されない。
【0070】
上記金属面を形成するための金属材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、銅、鉄、チタン、白金、ニッケル等の金属単体による金属材料;金合金(例えば、金−銅合金等)、銅合金〔例えば、銅−亜鉛合金(真鍮)、銅−アルミニウム合金等〕、アルミニウム合金(例えば、アルミニウム−モリブデン合金、アルミニウム−タンタル合金、アルミニウム−コバルト合金、アルミニウム−クロム合金、アルミニウム−チタン合金、アルミニウム−白金合金等)、ニッケル合金(例えば、ニッケル−クロム合金、銅−ニッケル合金、亜鉛−ニッケル合金等)、スズ合金、ステンレス等の各種合金による金属材料等があげられる。これら金属材料は、単独でまたは2種以上組み合わせて使用することができる。
【0071】
なお、金属材料は、金属元素のみを含有する金属材料であってもよく、金属元素とともに非金属元素を含有する金属材料〔例えば、金属の酸化物、水酸化物、ハロゲン化物(塩化物等)、オキソ酸塩(硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、炭酸塩等)等の金属系化合物〕であってもよい。
【0072】
具体的には、上記金属面含有被着体としては、例えば、少なくとも部分的に金属面(金属薄膜層面等)を有している窓材またはこの窓材を構成するための部材や、金属薄膜層により形成された電磁波シールド層を有する光学的製品またはこの光学的製品を構成するための部材等があげられる。上記電磁波シールド層を有する光学的製品としては、例えば、電子ディスプレイ(プラズマディスプレイ等)等の光学機器や、デジタル万能ディスク等の光学的に記録可能なディスク(光学的記録ディスク)等があげられる。
【0073】
かくして、本発明の粘着剤並びに粘着シートは、コンピュータ、携帯電話、薄型テレビ等各種電子部材、精密電子部材に貼り合せて用いられる貼り合わせ用や情報ラベル、電子部材の固定用粘着剤として有用である。
【実施例】
【0074】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。なお、例中、「部」、「%」とあるのは、重量基準を意味する。
【0075】
・下記のようにして各種アクリル系樹脂溶液を調製した(表1参照。)。
なお、アクリル系樹脂の重量平均分子量、、分散度、ガラス転移温度の測定に関しては、前述の方法にしたがって測定した。
【0076】
また、固形分濃度の測定に関しては、アルミ箔にアクリル樹脂溶液1〜2gを取り、ケット(赤外線乾燥機、185W、高さ5cm)で45分間加熱乾燥し、乾燥前後の重量変化を測定し、粘度の測定に関しては、JIS K5400(1990)の4.5.3回転粘度計法に準じて測定した。
【0077】
<エポキシ基含有アクリル系樹脂(A−1)溶液の調製>
温度計、攪拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた反応器内に酢酸エチル75部を仕込み、攪拌しながら昇温し、78℃とした。ついで、これに、ブチルアクリレート55部、メチルアクリレート10部、グリシジルメタクリレート20部、2−ヒドロキシエチルアクリレート15部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.16部、を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.06部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させ、アクリル系樹脂(A−1)溶液(固形分濃度30%、粘度5000mPa・s/25℃、重量平均分子量860,000、分散度6.41、ガラス転移温度−28.3℃)を得た。
【0078】
<エポキシ基含有アクリル系樹脂(A−2)溶液の調製>
温度計、攪拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた反応器内に酢酸エチル75部を仕込み、攪拌しながら昇温し、78℃とした。ついで、これに、ブチルアクリレート95部、グリシジルメタクリレート5部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05部、を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させ、アクリル系樹脂(A−2)溶液(固形分濃度40%、粘度6600mPa・s/25℃、重量平均分子量763,000、分散度4.21、ガラス転移温度−51.5℃)を得た。
【0079】
<エポキシ基含有アクリル系樹脂(A−3)溶液の調製>
温度計、攪拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた反応器内に酢酸エチル75部を仕込み、攪拌しながら昇温し、78℃とした。ついで、これに、ブチルアクリレート90部、グリシジルメタクリレート10部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05部、を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させ、アクリル系樹脂(A−3)溶液(固形分濃度41%、粘度3300mPa・s/25℃、重量平均分子量672,000、分散度5.09、ガラス転移温度−47.9℃)を得た。
【0080】
<エポキシ基含有アクリル系樹脂(A−4)溶液の調製>
温度計、攪拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた反応器内に酢酸エチル85部を仕込み、攪拌しながら昇温し、78℃とした。ついで、これに、ブチルアクリレート75部、メチルアクリレート20部、グリシジルメタクリレート5部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05部、を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させ、アクリル系樹脂(A−4)溶液(固形分濃度39%、粘度12000mPa・s/25℃、重量平均分子量927,000、分散度5.39、ガラス転移温度−40.9℃)を得た。
【0081】
<エポキシ基含有アクリル系樹脂(A−5)溶液の調製>
温度計、攪拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた反応器内に酢酸エチル105部を仕込み、攪拌しながら昇温し、78℃とした。ついで、これに、ブチルアクリレート60部、2−ヒドロキシエチルアクリレート30部、グリシジルメタクリレート10部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.05部、を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.05部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させ、アクリル系樹脂(A−5)溶液(固形分濃度35%、粘度11000mPa・s/25℃、重量平均分子量760,000、分散度6.20、ガラス転移温度−36.5℃)を得た。
【0082】
<カルボキシル基含有アクリル系樹脂(A′−1)溶液の調製>
温度計、攪拌機、滴下ロートおよび還流冷却器を備えた反応器内に酢酸エチル80部を仕込み、攪拌しながら昇温し、78℃とした。ついで、これに、ブチルアクリレート60部、メチルアクリレート30部、アクリル酸10部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.04部、を溶解させた混合物を2時間にわたって滴下した。更に重合途中に、酢酸エチル10部にAIBN0.06部を溶解させた重合触媒液を逐次追加しながら7時間重合させ、アクリル系樹脂(A′−1)溶液(固形分濃度22%、粘度9000mPa・s/25℃、重量平均分子量800,000、分散度4.60、ガラス転移温度−28.1℃)を得た。

【0083】

【表1】

(注)BA:ブチルアクリレート(a1)
MA:メチルアクリレート(a1)
GMA:グリシジルメタクリレート(a2)
HEA:2−ヒドロキシエチルアクリレート(a3)
AAc:アクリル酸
Mw:重量平均分子量
Tg:ガラス転移温度
(※)表中「---」は配合しなかったことを表す

【0084】
・以下の架橋助剤または架橋剤を用意した。
(B−1)架橋助剤:イミダゾール
(B−2)架橋助剤:1,4−ジアザビシクロ〔2,2,2〕オクタン
(B′−1)架橋剤:イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン社製、コロネートL55E)
(B′−2)架橋剤:アルミニウムキレート架橋剤(日本合成化学工業社製、N−2128)
【0085】
〔実施例1〜7、比較例1〜2〕
上記のようにして調製,準備した各配合成分を、下記の表2に示す割合で配合することにより粘着剤組成物を調製し、これをメチルエチルケトンにて希釈し(粘度〔500〜10000mPa・s(25℃)〕)粘着剤組成物溶液を作製した。
【0086】
上記で得られた粘着剤組成物を用いて、以下の通り粘着シートを作製し、以下の評価を行った。これらの結果を下記の表2に併せて示した。
【0087】
<粘着シートの作製>
支持基材として、厚み25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(パナック社製、ルミラーT−25)を用いた。一方、剥離シートには、厚み25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(パナック社製、SEPA100)を用いた。そして、上記支持基材の片面に、乾燥後の厚みが25μmとなるように、アプリケーターを用いて上記粘着剤組成物を塗布し、100℃で2分間加熱乾燥させて粘着剤層を形成した。ついで、この粘着剤層面に上記剥離シートを貼り合わせることにより粘着シートを作製した。
【0088】
〔粘着力〕
得られた粘着シートを裁断して、25mm×120mmの大きさの試験片を作製し、この試験片から剥離シートを剥がした後、被着体としてのステンレス板に2kgのローラーを1往復させる方法で圧着した。そして、24時間放置後、23℃×50%RHの雰囲気下、剥離速度0.3m/minでの180度剥離力を測定し、これを粘着力(N/25mm)とした。
【0089】
〔耐ブリスター性〕
得られた粘着シートを厚さ2mmの透明ポリカーボネート板に貼り付け、積層体を作製した。貼り付け後、23℃×50%RH下で24時間放置後、100℃のオーブンに入れ、2時間後の様子を目視で観察し、耐ブリスター性を以下の基準にて評価した。
○・・・貼り付け時に観察された以上の気泡が観察されなかった。
△・・・新たな気泡、フクレが部分的に観察された。
×・・・新たな気泡、フクレが全体的に観察された。
【0090】
〔耐腐食性〕
得られた粘着シートの離型シートを剥離して、粘着剤層側を銅板に貼り合わせた後、60℃、90%RHの雰囲気下で7日間保存した。その後、PETフィルム側から銅板の表面を目視で観察して、銅板表面の腐食の有無を確認し、以下の基準にて評価した。
○・・・腐食が認められない。
×・・・腐食が認められる。
【0091】
【表2】

【0092】
更に、実施例6については、上記の評価に加え、以下の耐湿熱性評価も行った。
〔耐湿熱性〕
上記で得られた粘着シートを、無アルカリガラス板(コーニング社製、イーグルXG)に貼り付け、初期のヘイズを「HAZE MATER NDH2000(日本電色工業社製)」を用いて測定した。更に、初期ヘイズ測定後の粘着シートを60℃×90%RH条件下に100時間放置した後のヘイズを測定した。
ブランク(ガラス板とPETフィルムの積層体)の初期ヘイズ値が2.09であるのに対して、実施例6の初期ヘイズ値は2.04、耐湿熱試験後のヘイズ値は2.83であり、大きなヘイズ上昇はなく、耐湿熱性に優れるものであった。
【0093】
上記結果から、実施例の粘着剤は、カルボキシル基を有してなくてもプラスチック被着体への粘着性に優れるうえ、耐ブリスター性にも優れるものであり、更には腐食の問題もないものであった。更に、実施例6の粘着剤については、耐湿熱性にも優れるものであった。これに対して、比較例1の粘着剤は、イソシアネート架橋剤を使用しているため、耐ブリスター性に劣るものであり、また、比較例2の粘着剤は、アルミニウムキレート架橋剤を使用しているため、アクリル系樹脂中に官能基としてカルボキシル基を導入しておく必要があり耐腐食性に劣るものであった。
即ち、エポキシ基含有アクリル系樹脂とアミン系化合物を含有してなる粘着剤組成物からなる粘着剤は、耐ブリスター性及び被着体との粘着性に優れた効果を有し、更に、カルボキシル基を導入しなくても耐ブリスター性及び粘着性が発揮されるため、腐食の問題もないものであることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【0094】
本発明の粘着剤組成物及び粘着剤は、粘着シートの粘着剤層形成材料等として各種用途に用いられる。そして、上記粘着剤を用いて、支持基材面に粘着剤層を形成してなる粘着シートは、コンピュータ、携帯電話、薄型テレビ等各種電子部材、精密電子部材に貼り合せて用いられる貼り合わせ用や情報ラベル、電子部材の固定用粘着剤として有用である。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)及びアミン系化合物(B)を含有してなることを特徴とする粘着剤組成物。
【請求項2】
エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)が、実質的に酸基を含有しないことを特徴とする請求項1記載の粘着剤組成物。
【請求項3】
アミン系化合物(B)が、第3級アミン及びイミダゾール系化合物から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または2記載の粘着剤組成物。
【請求項4】
アミン系化合物(B)の含有量が、エポキシ基含有アクリル系樹脂(A)100重量部に対して0.1〜30重量部であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の粘着剤組成物。
【請求項5】
請求項1〜4いずれか記載の粘着剤組成物が硬化されてなることを特徴とする粘着剤。
【請求項6】
支持基材の片面または両面に、請求項5記載の粘着剤からなる粘着剤層が形成されてなる粘着シート。


【公開番号】特開2012−180510(P2012−180510A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−21494(P2012−21494)
【出願日】平成24年2月3日(2012.2.3)
【出願人】(000004101)日本合成化学工業株式会社 (572)
【Fターム(参考)】