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特開2025-139465活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物、及び活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025139465
(43)【公開日】2025-09-26
(54)【発明の名称】活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物、及び活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート
(51)【国際特許分類】
   C09J 133/00 20060101AFI20250918BHJP
   C09J 4/02 20060101ALI20250918BHJP
   C09J 175/14 20060101ALI20250918BHJP
   C09J 7/38 20180101ALI20250918BHJP
   C09J 11/06 20060101ALI20250918BHJP
【FI】
C09J133/00
C09J4/02
C09J175/14
C09J7/38
C09J11/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024038419
(22)【出願日】2024-03-12
(71)【出願人】
【識別番号】000006035
【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079382
【弁理士】
【氏名又は名称】西藤 征彦
(74)【代理人】
【識別番号】100123928
【弁理士】
【氏名又は名称】井▲崎▼ 愛佳
(74)【代理人】
【識別番号】100136308
【弁理士】
【氏名又は名称】西藤 優子
(74)【代理人】
【識別番号】100207295
【弁理士】
【氏名又は名称】寺尾 茂泰
(72)【発明者】
【氏名】布谷 昌平
(72)【発明者】
【氏名】堤 由佳
【テーマコード(参考)】
4J004
4J040
【Fターム(参考)】
4J004AA10
4J004AB01
4J004AB06
4J004CA06
4J004DB03
4J004EA06
4J040DF001
4J040DF031
4J040EF212
4J040EF282
4J040FA132
4J040FA292
4J040GA05
4J040GA07
4J040JA09
4J040JB07
4J040JB09
4J040KA13
4J040KA23
4J040KA24
4J040KA26
4J040KA28
4J040KA29
4J040KA31
4J040KA32
4J040KA35
4J040KA42
4J040LA02
4J040LA06
4J040MA02
4J040MA10
4J040NA20
4J040PA42
(57)【要約】
【課題】活性エネルギー線照射前は良好な粘着力を有し、かつ、活性エネルギー線照射後は良好な易剥離性を有しつつ、小さい力で延伸性に優れる粘着剤組成物を提供する。
【解決手段】アクリル系樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)を含有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物であって、
前記活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物の固形分中のアクリロイル基濃度が0.2~6.0質量%である活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクリル系樹脂(A)と、活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物であって、
前記活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物の固形分中のアクリロイル基濃度が0.2~6.0質量%である活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項2】
前記アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)が、0℃以下である請求項1記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項3】
前記アクリル系樹脂(A)が、カルボキシ基含有モノマー(a2-1)由来の構造単位を有する請求項1記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項4】
前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量が、ウレタン(メタ)アクリレート(b)を含有する請求項1記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項5】
前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)が、アクリル系樹脂(A)100質量部に対して5~200質量部である請求項1記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項6】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(b)の1分子あたりのエチレン性不飽和基数が、2~10個である請求項4記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項7】
前記ウレタン(メタ)アクリレート(b)の重量平均分子量が1000~50000である請求項4記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項8】
さらに、光重合開始剤(D)を含有する請求項1記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
【請求項9】
請求項1~8のいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物が架橋された粘着剤層を有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート。
【請求項10】
活性エネルギー線の照射により前記粘着剤層が硬化されて剥離可能となる請求項9記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート。
【請求項11】
基材及び基材上に形成された粘着剤層を有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートであって、以下の条件で測定した50%モジュラスが8.0N/mm2以下である活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート。
条件:軽剥離PET/粘着剤層/重剥離PETのシート構成で粘着剤層厚み100μm、幅15mmの試験片に80Wの高圧水銀灯を用いて積算照射量1000mJ/cm2を照射した後、チャック間20mm、引張速度30mm/minで引っ張り、チャック間に対して50%延伸時の試験力を計測し、以下計算式を用いて50%モジュラスを算出する。
[式1]
50%モジュラス(N/mm2)=50%延伸時の試験力(N)/試験片の断面積(mm2
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物、及び活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートに関するものであり、さらに詳しくは、半導体ウエハ、プリント基板、ガラス加工品、金属板、プラスチック板等の被加工部材を加工する際の一時的な表面保護用の剥離型粘着シートの粘着剤に使用される粘着剤組成物、とりわけ活性エネルギー線硬化性剥離型の粘着剤組成物及び粘着シートに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体ウエハを用いた集積回路の作製や穴開け等の加工工程においては、被加工部材の汚れや損傷を防ぐことを目的として一時的に前記被加工部材の表面を保護するための表面保護用の粘着シートが用いられている。そして、近年では加工技術の微細化や被加工部材の薄膜化等の理由で被加工部材に対して適度な粘着力が求められる一方、表面保護の役目を終えた後には表面保護用の粘着シートを剥離する必要があり、剥離する際には軽い力で糊残りなく剥離できることが求められている。また、近年では半導体ウエハに限らず様々な部材の加工時にも表面保護用の粘着シートが利用されている。
【0003】
かかる粘着シートとしては、活性エネルギー線を照射することにより硬化し、粘着力を低下させることができる活性エネルギー線硬化性の粘着剤組成物が有効であり、例えば、(1)エチレン性不飽和基を有するモノマー及び/又はオリゴマーの少なくとも一方とアクリル系樹脂とを配合することで、(2)アクリル系樹脂自体にエチレン性不飽和基を含有させたエチレン性不飽和基含有アクリル系樹脂を用いることで、活性エネルギー線硬化性を発現させている。
【0004】
近年では、被加工部材(特に電子部材)を加工後、粘着シートに活性エネルギー線を照射して粘着剤層を硬化させた後に行うエキスパンドを行い、被加工部材を粘着シート側からニードルで突き上げて粘着シートから吸着剥離させる工程(ピックアップ工程)がある。活性エネルギー線照射後にエキスパンドする場合、延伸時にかかる負荷が高くなり均一にエキスパンドができない不具合や、ピックアップ工程においてはニードルで突き上げた際に、突き上げ負荷が高く被加工部材を突出できない不具合が少なくなく、そのため、粘着シートに用いられる粘着剤には活性エネルギー線照射後の易剥離性と延伸時の低応力化(低モジュラス化)が求められている。例えば、特許文献1には弾性重合体、紫外線架橋性(メタ)アクリル酸エステル、ポリイソシアネート及びウレタン基含有紫外線架橋性(メタ)アクリル酸エステルからなる感圧接着剤組成物が記載されている。また、特許文献2には基材と粘着層が設けられた粘着シートであり、5%モジュラスが6.5MPa以下であるエキスパンド可能な加工用粘着シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平8-225779号公報
【特許文献2】特開2018-165293号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記特許文献1に記載の感圧接着剤組成物では、ガラス転移温度20℃以上のアクリル系ポリマーを中間層に用いているため延伸時のモジュラスが増大し満足のいくものではなかった。また、前記特許文献2に記載の加工用粘着シートはさらに高いエキスパンド性が求められる用途では依然モジュラスが高く適用ができず満足のいくものではなかった。
【0007】
そこで、本発明ではこのような背景下において、活性エネルギー線照射前は良好な粘着力を有し、かつ、活性エネルギー線照射後は良好な易剥離性を有しつつ、活性エネルギー線照射後においても小さい力での延伸性(低モジュラス性)に優れる粘着剤を得ることができる活性エネルギー線硬化性剥離型の粘着剤組成物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】
【0008】
しかるに、本発明者は、かかる事情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物のアクリロイル基濃度を特定量とすることにより、活性エネルギー線照射前は良好な粘着力を有し、かつ、活性エネルギー線照射後は良好な易剥離性を有しつつ、活性エネルギー線照射後においても小さい力での延伸性(低モジュラス性)に優れる粘着剤組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0009】
すなわち、本発明は、以下の態様を有する。
[1] アクリル系樹脂(A)と、活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物であって、
前記活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物の固形分中のアクリロイル基濃度が0.2~6.0質量%である活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[2] 前記アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)が、0℃以下である[1]記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[3] 前記アクリル系樹脂(A)が、カルボキシ基含有モノマー(a2-1)由来の構造単位を有する[1]又は[2]に記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[4] 前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量が、ウレタン(メタ)アクリレート(b)を含有する[1]~[3]のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[5] 前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)が、アクリル系樹脂(A)100質量部に対して5~200質量部である[1]~[4]のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[6] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(b)の1分子あたりのエチレン性不飽和基数が、2~10個である[4]記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[7] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(b)の重量平均分子量が1000~50000である[4]記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[8] さらに、光重合開始剤(D)を含有する[1]~[7]のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物。
[9] [1]~[8]のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物が架橋された粘着剤層を有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート。
[10] 活性エネルギー線の照射により前記粘着剤層が硬化されて剥離可能となる[9]記載の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート。
[11] 基材及び基材上に形成された粘着剤層を有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートであって、以下の条件で測定した50%モジュラスが8.0N/mm2以下である活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シート。
条件:軽剥離PET/粘着剤層/重剥離PETのシート構成で粘着剤層厚み100μm、幅15mmの試験片に80Wの高圧水銀灯を用いて積算照射量1000mJ/cm2を照射した後、チャック間20mm、引張速度30mm/minで引っ張り、チャック間に対して50%延伸時の試験力を計測し、以下計算式を用いて50%モジュラスを算出する。
[式1]
50%モジュラス(N/mm2)=50%延伸時の試験力(N)/試験片の断面積(mm2
【発明の効果】
【0010】
本発明の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物は、活性エネルギー線照射前は良好な粘着力を有し、活性エネルギー線照射後は易剥離性を有しつつ、活性エネルギー線照射後においても小さい力での延伸性(低モジュラス性)に優れるものである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下に、本発明を実施するための形態の例に基づいて本発明を説明する。但し、本発明が、次に説明する実施形態に限定されるものではない。
本明細書において「(メタ)アクリル」とは、アクリル又はメタクリルを、「(メタ)アクリロイル」とはアクリロイル又はメタクリロイルを、「(メタ)アクリレート」とはアクリレート又はメタクリレートをそれぞれ意味するものである。
また、「アクリル系樹脂」とは、少なくとも1種の(メタ)アクリレート系モノマーを含む共重合成分を重合して得られる樹脂である。
なお、本明細書において「フィルム」とは、「テープ」や「シート」をも含めた意味である。
【0012】
本明細書において「X及び/又はY(X,Yは任意の構成)」とは、X及びYの少なくとも一方を意味するものであって、Xのみ、Yのみ、X及びY、の3通りを意味するものである。
「X~Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」又は「好ましくはYより小さい」の意も包含する。
「X以上」(Xは任意の数字)又は「Y以下」(Yは任意の数字)と表現した場合、「Xより大きいことが好ましい」又は「Y未満であることが好ましい」旨の意も包含する。
また、本明細書において段階的に記載されている数値範囲については、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値を、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。また、本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えることもできる。
【0013】
本発明の一実施形態に係る活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物(以下、「本粘着剤組成物」という場合がある)は、通常、金属板、プラスチック板、半導体ウエハ等の被加工部材と貼り合せた後に剥離することを前提とする、粘着シートの粘着剤層に主として用いられる。前記粘着シートは、本粘着剤組成物を基材シート上に塗工して、粘着剤層が形成されてなるものであり、被加工部材と貼り合せた後、活性エネルギー線を照射することにより粘着剤層が硬化して粘着力が低下し、容易に被加工部材から剥離することができるものである。
【0014】
本粘着剤組成物は、アクリル系樹脂(A)、活性エネルギー線架橋性化合物(B)を含有するものである。以下、本粘着剤組成物の各構成成分について説明する。
【0015】
〔アクリル系樹脂(A)〕
本実施形態で用いられるアクリル系樹脂(A)は、好ましくはアルキル(メタ)アクリレート(a1)由来の構造単位、官能基含有モノマー(a2)由来の構造単位を有し、必要に応じてその他の共重合モノマー(a3)由来の構造単位を有するものである。
このようなアクリル系樹脂(A)は、好ましくはアルキル(メタ)アクリレート(a1)、官能基含有モノマー(a2)、必要に応じてその他の共重合性モノマー(a3)等を含有する共重合成分を共重合して得られるものである。
なお、共重合成分全体に対する各モノマーの含有量は、共重合体であるアクリル系樹脂(A)における当該モノマー由来の構造単位の含有量とみなすことができ、例えば、共重合成分全体に対するアルキル(メタ)アクリレート(a1)の含有量は、アクリル系樹脂(A)におけるアルキル(メタ)アクリレート(a1)由来の構造単位の含有量とみなす。
【0016】
[アルキル(メタ)アクリレート(a1)]
前記アルキル(メタ)アクリレート(a1)は、アルキル基の炭素数が、通常1~20であり、好ましくは1~12、より好ましくは1~8である。アルキル基の炭素数が大きすぎると、未反応の残存モノマーが多くなりやすく、剥離時に被加工部材への汚染が生じやすくなる傾向がある。
【0017】
前記アルキル(メタ)アクリレート(a1)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、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、イソオクチルアクリレート、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、イソステアリル(メタ)アクリレート等の脂肪族のアルキル(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環族の(メタ)アルキル(メタ)アクリレート等が挙げられる。こられは単独でもしくは2種以上を併せて用いてもよい。前記アルキル(メタ)アクリレート(a1)のなかでも、共重合性、粘着物性、取り扱いやすさ及び原料入手しやすさの点で、脂肪族のアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましく、メチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
【0018】
また、アクリル系樹脂(A)におけるアルキル(メタ)アクリレート(a1)由来の構造単位の含有量は、アクリル系樹脂(A)全構成単位の通常30~99質量%であり、好ましくは40~98質量%、より好ましくは50~97質量%である。かかる含有量が少なすぎる場合には、活性エネルギー線照射前の密着性や粘着特性が低下しやすくなる傾向があり、多すぎる場合には、粘着剤にしたときの凝集力が不足しやすい傾向がある。
【0019】
[官能基含有モノマー(a2)]
前記官能基含有モノマー(a2)としては、カルボキシ基含有モノマー(a2-1)、水酸基含有モノマー(a2-2)、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、グリシジル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、アセトアセチル基含有モノマー等が挙げられる。これらの官能基含有モノマーは、単独もしくは2種以上併せて用いることができる。なかでも、カルボキシ基含有モノマー(a2-1)、水酸基含有モノマー(a2-2)が好ましい。
【0020】
アクリル系樹脂(A)における官能基含有モノマー(a2)由来の構造単位の含有量は、アクリル系樹脂(A)全構成単位の通常50質量%以下であり、好ましくは40質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。かかる含有量が前記範囲内であると、保存安定性が向上することや、乾燥工程前の架橋を抑制することができ塗工性に優れる傾向がある。
【0021】
本実施形態のアクリル系樹脂(A)は、カルボキシ基含有モノマー(a2-1)由来の構造単位を含有することが好ましい。前記アクリル系樹脂(A)が前記カルボキシ基含有モノマー(a2-1)由来の構造単位を含有することで、活性ネルギー線照射前の粘着物性が向上しやすく、活性エネルギー線照射後の延伸性も向上しやすい点で好ましい。
【0022】
前記カルボキシ基含有モノマー(a2-1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、2-アクリロイロキシエチルコハク酸、2-アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-アクリロイロキシエチルフタル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸、ケイ皮酸等が挙げられる。これらは単独もしくは2種以上併せて用いることができる。なかでも、共重合しやすい点、活性エネルギー線照射前の粘着力を向上させやすい点で(メタ)アクリル酸が好ましい。
【0023】
前記アクリル系樹脂(A)が、カルボキシ基含有モノマー(a2-1)由来の構造単位を有する場合、その含有量は、活性エネルギー線照射前の粘着力を高くしやすい点から、アクリル系樹脂(A)全構成単位の0.1~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5~20質量%であり、さらに好ましくは1~15質量%である。
かかる含有量が少なすぎる場合には、粘着剤にしたときの凝集力が不足したり、活性エネルギー線照射後の延伸性が低下し粘着剤層が破断する原因になりやすい傾向がある。また、多すぎる場合には、アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度が高くなりすぎて被加工部材への密着性の低下や活性エネルギー線照射後のモジュラスが上昇しやすい傾向がある。
【0024】
前記水酸基含有モノマー(a2-2)としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8-ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10-ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12-ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、[4-(ヒドロキシメチル)シクロヘキシル]メチルアクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(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)アクリレート等の水酸基含有(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、共重合しやすい点、後述の架橋剤(C)との架橋性が良く、活性エネルギー線照射後の耐汚染性を向上させやすい点で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)アクリレートが好ましい。
【0025】
前記アクリル系樹脂(A)が、水酸基含有モノマー(a2-2)由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単の30質量%以下であることが好ましく、より好ましくは20質量%以下であることがより好ましく、さらに好ましくは10質量%以下である。
かかる含有量が多すぎる場合には、アクリル系樹脂(A)の安定性が低下したり、ポットライフが短くなったりする傾向がある。
【0026】
前記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0027】
アクリル系樹脂(A)が、アミノ基含有モノマー由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常30質量%以下であり、好ましくは25質量%以下であり、より好ましくは20質量%以下である。
かかる含有量が多すぎる場合には、乾燥工程前に架橋が進行し、塗工性に問題が生じやすくなる傾向がある。
【0028】
前記アミド基含有モノマーとしては、例えば、メトキシジメチルプロパンアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、n-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)クリルアミド、(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド系モノマー等が挙げられる。
【0029】
アクリル系樹脂(A)が、アミド基含有モノマー由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常30質量%以下であり、好ましくは25質量%以下であり、より好ましくは20質量%以下である。
アミド基含有モノマーはガラス転移温度が高い傾向があることから、含有量が多すぎる場合には、ポリマーのガラス転移温度が高くなりやすく、活性エネルギー線照射前の粘着特性が低下する傾向がある。
【0030】
前記グリシジル基含有モノマーとしては、例えば、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸アリルグリシジル等が挙げられる。
【0031】
アクリル系樹脂(A)が、グリシジル基含有モノマー由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常20質量%以下であり、好ましくは10質量%以下であり、より好ましくは5質量%以下である。かかる含有量が多すぎる場合には、重合性の低下や、アクリル系樹脂(A)の安定性が低下しやすくなる傾向がある。
【0032】
前記スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸等のオレフィンスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチロールプロパンスルホン酸、スチレンスルホン酸あるいはその塩等が挙げられる。
【0033】
アクリル系樹脂(A)が、スルホン酸基含有モノマー由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは1質量%以下である。かかる含有量が多すぎる場合には、アクリル系樹脂(A)の安定性の低下や、乾燥工程前に架橋が進行し、塗工性に問題が生じやすくなる傾向がある。
【0034】
前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挙げられる。
【0035】
アクリル系樹脂(A)が、アセトアセチル基含有モノマー由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは1質量%以下である。かかる含有量が多すぎる場合には、重合性の低下や粘着特性が低下しやすくなる傾向がある。
【0036】
[その他の共重合性モノマー(a3)]
前記その他の重合性モノマー(a3)としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、アクリルアミド-N-グリコール酸等の不飽和カルボン酸;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステルモノマー;スチレン、α-メチルスチレン等の芳香環を含有するモノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、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、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等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0037】
また、前記その他の重合性モノマー(a3)として、光架橋性モノマーを含有してもよい。かかる光架橋性モノマーとしては、光の作用によりラジカルを発生するものである。
前記の光架橋性モノマーとして、例えば4-アクリロイルオキシベンゾフェノン、4-アクリロイルオキシエトキシベンゾフェノン、4-アクリロイルオキシ-4’-メトキシベンゾフェノン、4-アクリロイルオキシエトキシ-4’-メトキシベンゾフェノン、4-アクリロイルオキシ-4’-ブロモベンゾフェノン、4-アクリロイルオキシエトキシ-4’-ブロモベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシエトキシベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシ-4’-メトキシベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシエトキシ-4’-メトキシベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシ-4’-ブロモベンゾフェノン、4-メタクリロイルオキシエトキシ-4’-ブロモベンゾフェノン及びこれらの混合物等のベンゾフェノン構造を有する(メタ)アクリレートモノマー等が挙げられる。
このような光架橋性モノマーを共重合成分として用いることで、アクリル系樹脂(A)中に、光架橋性構造部位を形成することができる。
【0038】
アクリル系樹脂(A)が、その他の重合性モノマー(a3)由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常30質量%以下、好ましくは20質量%以下である。
また、その他の重合性モノマー(a3)として、光架橋性モノマー由来の構造単位を有する場合、その含有量は、アクリル系樹脂(A)全構造単位の通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下である。
【0039】
前記アルキル(メタ)アクリレート(a1)、官能基含有モノマー(a2)、必要に応じてその他の共重合性モノマー(a3)を含有する共重合成分を共重合することにより、アクリル系樹脂(A)が得られる。かかる重合法としては通常、溶液ラジカル重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等の従来公知の方法が適宜行われる。なかでも溶液ラジカル重合、塊状重合が好ましく、安定にアクリル系樹脂(A)を得られる観点から溶液ラジカル重合が特に好ましい。
【0040】
前記溶液ラジカル重合では、例えば、有機溶剤中に、前記共重合成分、及び熱重合開始剤を混合あるいは滴下し、還流状態あるいは通常50~98℃で0.1~20時間程度重合すればよい。
【0041】
前記重合反応に用いられる有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、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、イソプロピルアルコール等の脂肪族アルコール類、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等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。これらの溶剤のなかでも、溶液重合により得られるアクリル系樹脂溶液から溶剤を留去して、無溶剤型のアクリル系樹脂を効率よく製造できる点で、沸点が80℃以下である有機溶剤を用いることが好ましい。
【0042】
前記沸点が80℃以下である有機溶剤としては、例えば、n-ヘキサン(67℃)のような炭化水素系溶剤、メタノール(65℃)のようなアルコール系溶剤、酢酸エチル(77℃)、酢酸メチル(54℃)のようなエステル系溶剤、メチルエチルケトン(80℃)、アセトン(56℃)のようなケトン系溶剤、ジエチルエーテル(35℃)、塩化メチレン(40℃)、テトラヒドロフラン(66℃)等を挙げることがでる。なかでも、汎用性や安全性の点で、酢酸エチル、アセトン、酢酸メチルを用いることが好ましく、特に好ましくは酢酸エチル、アセトンを用いることである。
なお、前記各有機溶剤名に続いて記載された()内の数値は、各有機溶剤の沸点である。
【0043】
前記有機溶剤の使用量は、通常、共重合成分100質量%に対して10~900質量%である。
【0044】
前記重合反応に用いられる熱重合開始剤としては、通常のラジカル重合開始剤であるアゾ系重合開始剤や過酸化物系重合開始剤等を用いることができ、アゾ系重合開始剤としては、例えば、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、(1-フェニルエチル)アゾジフェニルメタン、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2'-アゾビス(2-シクロプロピルプロピオニトリル)、2,2'-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等が挙げられ、過酸化物系重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、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、ラウロイルパーオキサイド、t-ブチルペルオキシピバレート、t-ヘキシルペルオキシピバレート、t-ヘキシルペルオキシネオデカノエート、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、ジイソブチリルペルオキシド等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
【0045】
前記熱重合開始剤の使用量は、共重合成分100質量%に対して、通常0.001~10質量%であり、好ましくは0.1~8質量%、より好ましくは0.5~6質量%、さらに好ましくは1~4質量%、特に好ましくは1.5~3質量%、最も好ましくは2~2.5質量%である。前記熱重合開始剤の使用量が少なすぎると、アクリル系樹脂(A)の重合率が低下し、残存モノマーが増加したり、アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量が高くなる傾向がある。使用量が多すぎると、後記の追い込み加熱に要する時間が長くかかり生産的ではない傾向がある。
【0046】
前記重合反応における重合温度は、通常40~120℃であるが、本実施形態においては、安定的に反応できる点から50~90℃が好ましく、より好ましくは55~75℃、さらに好ましくは60~70℃である。重合温度が高すぎるとアクリル系樹脂(A)がゲル化しやすくなる傾向があり、低すぎると熱重合開始剤の活性が低下するため、重合率が低下し、残存モノマーが増加する傾向がある。
【0047】
また、重合反応における重合時間(後述の追い込み加熱を行う場合は、追い込み加熱開始までの時間)は特に制限はないが、最後の熱重合開始剤の添加から0.5時間以上であることが好ましく、より好ましくは1時間以上、さらに好ましくは2時間以上、特に好ましくは5時間以上である。重合時間の上限は通常72時間である。
なお、重合反応は、除熱がしやすい点で溶剤を還流しながら行うことが好ましい。
【0048】
前記アクリル系樹脂(A)の製造においては、残存熱ラジカル開始剤の量を低減させるため、追い込み加熱により、熱重合開始剤を加熱分解させることが好ましい。
【0049】
前記追い込み加熱温度は、前記熱重合開始剤の10時間半減期温度より高い温度で行うことが好ましく、具体的には、通常40~150℃であり、ゲル化抑制の点から55~130℃であることが好ましく、より好ましくは75~95℃である。追い込み加熱温度が高すぎると、アクリル系樹脂(A)が黄変する傾向があり、低すぎると重合成分や熱重合開始剤が残存し、アクリル系樹脂(A)の経時安定性や熱安定性が低下する傾向がある。かくして、アクリル系樹脂(A)溶液を得ることができる。
【0050】
前記アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、通常5万以上であり、10万~300万であることが好ましく、20万~270万であることがより好ましく、40万~230万であることがさらに好ましい。かかる重量平均分子量が小さすぎると、得られる粘着剤層の凝集力が低下したり、活性エネルギー線硬化後の延伸性が低下する傾向がある。また、かかる重量平均分子量が大きすぎると、後述の活性エネルギー線硬化性化合物(B)との相溶性が低下したり、溶液粘度が高くなり塗工性が低下したり、活性エネルギー線照射前の粘着力が低下する傾向がある。
【0051】
また、前記アクリル系樹脂(A)の分散度[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、10以下であることが好ましく、より好ましくは7以下である。かかる分散度が高すぎると凝集力が低下する傾向がある。なお、分散度の下限は通常1である。
【0052】
前記アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)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(日本ウォーターズ社製、「Waters2695(本体)」と「Waters2414(検出器)」)に、カラム:ShodexGPCKF-806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100~2×107、理論段数:10000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)を3本直列に接続して用いることにより測定することができ、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、前記重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の測定値より求めることができる。
【0053】
前記アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、0℃以下であることが好ましく、より好ましくは-70~-10℃、さらに好ましくは-65~-15℃、特に好ましくは-60~-20℃である。かかるガラス転移温度が低すぎると、粘着剤層の凝集力が低下したり、活性エネルギー線照射前の粘着力が低下しやすい傾向があり、高すぎると被加工部材への密着性が低下したり、活性エネルギー線照射後のモジュラスが上昇しやすい傾向がある。
【0054】
前記ガラス転移温度(Tg)は、アクリル系樹脂(A)を構成するそれぞれのモノマーをホモポリマーとした際のガラス転移温度及び質量分率を、下記のFoxの式に当てはめて算出した値である。
【0055】
【数1】
【0056】
ここで、アクリル系樹脂(A)を構成するモノマーのホモポリマーとした際のガラス転移温度は、通常、示差走査熱量計(DSC)により測定されるものであり、JISK7121-1987や、JISK6240に準拠した方法で測定することができる。
【0057】
〔活性エネルギー線硬化性化合物(B)〕
本実施形態で用いられる活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、アクリロイル基を含有するものである。アクリロイル基を含有する、活性エネルギー線硬化性化合物(B)としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)、単官能(メタ)アクリレート化合物、多官能(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。なかでも、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)が好ましい。
【0058】
前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)は、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)との反応物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物であってもよいし、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)、多価イソシアネート系化合物(b2)及びポリオール系化合物(b3)の反応物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物、又は水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)、多価イソシアネート系化合物(b2)、単官能アルコール(b4)及び必要に応じてポリオール化合物(b3)との反応物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物であってもよい。
【0059】
なかでも、本発明においては、アクリル系樹脂(A)と相溶しやすく活性エネルギー線照射前後の粘着特性及び耐汚染性の点で、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)との反応物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物、又は水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)、多価イソシアネート系化合物(b2)及びポリオール系化合物(b3)の反応物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物であることが好ましく、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)との反応物であるウレタン(メタ)アクリレート系化合物であることが特に好ましい。
なお、本発明においてウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0060】
前記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)としては、水酸基を1個有するものが好ましく、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、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、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、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、脂肪酸変性-グリシジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-(メタ)アクリロイロキシプロピル(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和基を1個含有する水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物;グリセリンジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイル-オキシプロピルメタクリレート等のエチレン性不飽和基を2個含有する水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のエチレン性不飽和基を3個以上含有する水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物等が挙げられる。
これらの水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)は単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
【0061】
前記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)の水酸基価は、好ましくは10~1000mgKOH/g、さらに好ましくは20~500mgKOH/g、特に好ましくは110~490mgKOH/gである。
かかる水酸基価が上記の範囲内であると活性エネルギー線照射後の易剥離性と延伸性を両立しやすい。
【0062】
これらのなかでも、本発明の効果を得られやすい点で、ポリプロピレングリコールモノアクリレートがさらに好ましい。
【0063】
前記多価イソシアネート系化合物(b2)としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニルメタンポリイソシアネート、変性ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族系多価イソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート;水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添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、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環族系多価イソシアネート;あるいはこれら多価イソシアネートのイソシアヌレート体やトリメチロールプロパン等の多価水酸基化合物とのアダクト体、又は多量体化合物、アロファネート型ポリイソシアネート、ビュレット型ポリイソシアネート、水分散型ポリイソシアネート(例えば、日本ポリウレタン工業社製の「アクアネート100」、「アクアネート110」、「アクアネート200」、「アクアネート210」等)等が挙げられる。
【0064】
これらのなかでも、反応性、汎用性及び活性エネルギー線照射後の延伸性に優れる点で、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族系イソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添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、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環族系ジイソシアネート及びこれらのイソシアヌレート体、多価水酸基化合物とのアダクト体、アロファネート体が好ましく、より好ましくはイソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、水添化キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート及びこれらのイソシアヌレート体、多価水酸基化合物とのアダクト体、アロファネート体であり、さらに好ましくは、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート及びこれらのイソシアヌレート体、多価水酸基化合物とのアダクト体、アロファネート体である。
【0065】
前記多価イソシアネート系化合物(b2)のイソシアネート基含有量は、好ましくは1~95質量%、さらに好ましくは5~50質量%、特に好ましくは15~40質量%である。
かかる水酸基価が上記の範囲内であると、活性エネルギー線照射後の易剥離性と延伸性を両立しやすい。
【0066】
前記ポリオール系化合物(b3)としては、水酸基を2個以上含有する化合物であればよく、例えば、脂肪族系ポリオール、脂環族系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、ポリブタジエン系ポリオール、ポリイソプレン系ポリオール、(メタ)アクリル系ポリオール、ポリシロキサン系ポリオール等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を併用して用いることができる。
【0067】
前記脂肪族系ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール、2,2-ジエチル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、1,4-テトラメチレンジオール、1,3-テトラメチレンジオール、2-メチル-1,3-トリメチレンジオール、1,5-ペンタメチレンジオール、1,6-ヘキサメチレンジオール、3-メチル-1,5-ペンタメチレンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタメチレンジオール、ペンタエリスリトールジアクリレート、1,9-ノナンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール等の2個の水酸基を含有する脂肪族系アルコール類、キシリトールやソルビトール等の糖アルコール類、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の3個以上の水酸基を含有する脂肪族系アルコール類等が挙げられる。
【0068】
前記脂環族系ポリオールとしては、例えば、1,4-シクロヘキサンジオール、シクロヘキシルジメタノール等のシクロヘキサンジオール類、水添ビスフェノールA等の水添ビスフェノール類、トリシクロデカンジメタノール等が挙げられる。
【0069】
前記ポリエーテル系ポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリペンタメチレングリコール、ポリヘキサメチレングリコール等のポリアルキレングリコールや、これらポリアルキレングリコールのランダムあるいはブロック共重合体等が挙げられる。
【0070】
前記ポリエステル系ポリオールとしては、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮合重合物;環状エステル(ラクトン)の開環重合物;多価アルコール、多価カルボン酸及び環状エステルの3種類の成分による反応物等が挙げられる。
【0071】
前記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4-テトラメチレンジオール、1,3-テトラメチレンジオール、2-メチル-1,3-トリメチレンジオール、1,5-ペンタメチレンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサメチレンジオール、3-メチル-1,5-ペンタメチレンジオール、2,4-ジエチル-1,5-ペンタメチレンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、シクロヘキサンジオール類(1,4-シクロヘキサンジオール等)、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)、糖アルコール類(キシリトールやソルビトール等)等が挙げられる。前記多価カルボン酸としては、例えば、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボン酸、トリメリット酸等の芳香族ジカルボン酸等が挙げられる。前記環状エステルとしては、例えば、プロピオラクトン、β-メチル-δ-バレロラクトン、ε-カプロラクトン等が挙げられる。
【0072】
前記ポリカーボネート系ポリオールとしては、例えば、多価アルコールとホスゲンとの反応物;環状炭酸エステル(アルキレンカーボネート等)の開環重合物等が挙げられる。前記多価アルコールとしては、前記ポリエステル系ポリオールの説明中で例示の多価アルコール等が挙げられ、前記アルキレンカーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネート、ヘキサメチレンカーボネート等が挙げられる。なお、ポリカーボネート系ポリオールは、分子内にカーボネート結合を有し、末端がヒドロキシル基である化合物であればよく、カーボネート結合とともにエステル結合を有していてもよい。
【0073】
前記ポリオレフィン系ポリオールとしては、飽和炭化水素骨格としてエチレン、プロピレン、ブテン等のホモポリマー又はコポリマーを有し、その分子末端に水酸基を有するものが挙げられる。
【0074】
前記ポリブタジエン系ポリオールとしては、炭化水素骨格としてブタジエンの共重合体を有し、その分子末端に水酸基を有するものが挙げられる。ポリブタジエン系ポリオールは、その構造中に含まれるエチレン性不飽和基の全部又は一部が水素化された水添化ポリブタジエンポリオールであってもよい。
【0075】
前記(メタ)アクリル系ポリオールとしては、(メタ)アクリル酸エステルの重合体又は共重合体の分子内にヒドロキシル基を少なくとも2つ有しているものが挙げられ、かかる(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。
【0076】
前記ポリシロキサン系ポリオールとしては、例えば、ジメチルポリシロキサンポリオールやメチルフェニルポリシロキサンポリオール等が挙げられる。
【0077】
これらのなかでも、コストの点では、脂肪族ポリオール、脂環族ポリオールが好ましく用いられ、汎用性の点ではポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネート系ポリオールが好ましく用いられる。特に本発明の効果を得られやすい点からポリテトラメチレンエーテルグリコールが好ましい。
【0078】
前記ポリオール系化合物(b3)の重量平均分子量としては、60~10000が好ましく、より好ましくは100~5000、さらに好ましくは200~4000である。ポリオール系化合物(b3)の重量平均分子量が大きすぎると、得られるウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)と(メタ)アクリル系樹脂(A)とが相溶性が低下したり、活性エネルギー線照射後の易剥離性が低下する傾向がある。
【0079】
前記ポリオール系化合物(b3)の水酸基価は、好ましくは10~1000mgKOH/g、さらに好ましくは、20~500mgKOH/g、特に好ましくは150~200mgKOH/gである。
かかる水酸基価が上記の範囲内であると、活性エネルギー線照射後の易剥離性と延伸性を両立しやすい。
【0080】
前記単官能アルコール(b4)としては特に限定されないが、炭素数1~36の直鎖又は分岐アルキル基含有アルコールや芳香環含有アルコール、脂環基含有アルコール、ヘテロ環含有アルコール等が挙げられ、好ましくは汎用性の点から炭素数1~36の直鎖又は分岐アルキル基含有アルコールであり、より好ましくは炭素数4~18の直鎖又は分岐アルキル基含有アルコールである。これらは1種又は2種以上を併用して用いることができる。
【0081】
前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)は、以上のような成分を、公知の反応手段により反応させることで製造することができる。以下、一例を示す。
(1)ウレタン(メタ)アクリレート系化合物を得る場合
前記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)とをウレタン化反応させる方法
(2)ウレタン(メタ)アクリレート系化合物を得る場合
前記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)と、さらにポリオール系化合物(b3)とをウレタン化反応させる方法
(3)ウレタン(メタ)アクリレート系化合物を得る場合
前記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)とポリオール系化合物(b3)、さらに単官能アルコール(b4)をウレタン化反応させる方法
【0082】
前記のウレタン化反応は、前記の成分を反応器に一括又は別々に仕込み公知の反応手段によりウレタン化反応させて製造することができる。また、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物やウレタン(メタ)アクリレート系化合物を製造する場合には、ポリオール系化合物(b3)と多価イソシアネート系化合物(b2)とを予め反応させて得られる反応生成物に、水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)や単官能アルコール(b4)を反応させる方法が、ウレタン化反応の安定性や副生成物の低減等の点で有用である。
【0083】
前記水酸基含有(メタ)アクリレート系化合物(b1)と多価イソシアネート系化合物(b2)との反応においては、反応を促進する目的で反応触媒を用いることが好ましい。
【0084】
前記反応触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、トリメチル錫ヒドロキシド、テトラ-n-ブチル錫等の有機金属化合物、オクテン酸亜鉛、オクテン酸錫、オクチル酸錫、ナフテン酸コバルト、塩化第1錫、塩化第2錫等の金属塩、トリエチルアミン、ベンジルジエチルアミン、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、N,N,N',N'-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N-エチルモルホリン等のアミン系触媒、硝酸ビスマス、臭化ビスマス、ヨウ化ビスマス、硫化ビスマス等の他、ジブチルビスマスジラウレート、ジオクチルビスマスジラウレート等の有機ビスマス化合物や、2-エチルヘキサン酸ビスマス塩、ナフテン酸ビスマス塩、イソデカン酸ビスマス塩、ネオデカン酸ビスマス塩、ラウリル酸ビスマス塩、マレイン酸ビスマス塩、ステアリン酸ビスマス塩、オレイン酸ビスマス塩、リノール酸ビスマス塩、酢酸ビスマス塩、ビスマスリビスネオデカノエート、ジサリチル酸ビスマス塩、ジ没食子酸ビスマス塩等の有機酸ビスマス塩等のビスマス系触媒、無機ジルコニウム、有機ジルコニウム、ジルコニウム単体等のジルコニウム系触媒、2-エチルヘキサン酸亜鉛/ジルコニウムテトラアセチルアセトナート等の2種類以上の触媒を併用したものが挙げられ、なかでも、ジブチル錫ジラウレートや有機ビスマス化合物が好ましい。なお、これらの触媒は1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。
【0085】
前記ウレタン化反応においては、イソシアネート基に対して反応する官能基を有しない有機溶剤、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、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類、トルエン、キシレン等の芳香族類等の有機溶剤を用いることができる。
【0086】
また、ウレタン化反応の反応温度は、通常30~90℃、好ましくは40~80℃であり、反応時間は、通常2~10時間、好ましくは3~8時間である。
【0087】
前記のウレタン化反応は、反応系の残存イソシアネート基含有率が0.5質量%以下になる時点で反応を終了させることにより、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)が得られる。
【0088】
また、前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)は、活性エネルギー線照射後の易剥離性と延伸性の点から、1分子あたりのエチレン性不飽和基が2~10個とすることが好ましく、より好ましくは2~6個であり、特に好ましくは2~5個である。かかるエチレン性不飽和基数が少なすぎると十分な架橋密度が得られず易剥離性が低下し、多すぎると活性エネルギー線照射後の延伸性が低下する傾向がある。
【0089】
前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)の重量平均分子量は、通常1000~50000、好ましくは1100~10000、より好ましくは1200~6000である。かかる重量平均分子量が大きすぎるとウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)と(メタ)アクリル系樹脂(A)との相溶性が低下し活性エネルギー線照射前後の粘着特性が低下する傾向がある。重量平均分子量が小さすぎても粘着剤層の凝集力が低下しやすく粘着特性が低下する傾向がある。
【0090】
なお、前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(Waters社製、「ACQUITYAPCシステム」)に、カラム:ACQUITYAPCXT450×1本、ACQUITYAPCXT200×1本、ACQUITYAPCXT45×2本を4本直列にして用いることにより測定される。
【0091】
前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)のアクリロイル基濃度は、活性エネルギー線照射後の易剥離性と低モジュラス性を両立しやすい点で、0.1~40質量%とすることが好ましく、より好ましくは0.5~30質量%、特に好ましくは1~15質量%である。かかるアクリロイル基濃度が少なすぎると易剥離性が低下し、多すぎると活性エネルギー線照射後のモジュラスが上昇する傾向がある。なお、前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)のアクリロイル基濃度は後述の計算式を用いて同様にして算出することができる。
【0092】
本実施形態で用いられるウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)の60℃における粘度は、50~10000mPa・sであることが好ましく、より好ましくは100~7000mPa・s、特に好ましくは200~4000mPa・sである。かかる粘度が低すぎると凝集力が低下しやすく、高すぎると塗工性が低下する傾向がある。なお、粘度はE型粘度計により測定することができる。
【0093】
前記単官能(メタ)アクリレート化合物としては、前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)を除くものであり、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、アクリロニトリル、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、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、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-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、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(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、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリルレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)-メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンスピロ-2-(1,3-ジオキソラン-4-イル)-メチル(メタ)アクリレート、3-エチル-3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、γ-ブチロラクトン(メタ)アクリレート、n-ブチル(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、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、ドデシル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(n=2)(メタ)アクリレート、ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性(n=2.5)(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート等のフタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、カルビトール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン、ポリオキシエチレン第2級アルキルエーテルアクリレート等の(メタ)アクリレート系モノマー、2-ヒドロキシエチルアクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、2-ビニルピリジン、酢酸ビニル等が挙げられる。
【0094】
前記多官能(メタ)アクリレート化合物としては、前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)を除くものであり、2官能(メタ)アクリレート、3官能以上のアクリレート等が挙げられる。
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、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、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(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、1,6-ヘキサンジオールジ(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、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレート等が挙げられる。
【0095】
前記3官能以上のアクリレートとしては、前記ウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)を除くものであり、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、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化15グリセリントリアクリレート等が挙げられる。
【0096】
また、活性エネルギー線硬化性化合物(B)としては、アクリル酸のミカエル付加物あるいは2-アクリロイルオキシエチルジカルボン酸モノエステルも使用可能であり、かかるアクリル酸のミカエル付加物としては、(メタ)アクリル酸ダイマー、(メタ)アクリル酸トリマー、(メタ)アクリル酸テトラマー等が挙げられる。
【0097】
前記2-アクリロイルオキシエチルジカルボン酸モノエステルとしては、特定の置換基をもつカルボン酸、例えば、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸モノエステル、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸モノエステル、2-アクリロイルオキシエチルフタル酸モノエステル、2-メタクリロイルオキシエチルフタル酸モノエステル、2-アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸モノエステル、2-メタクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸モノエステル等が挙げられる。さらに、その他オリゴエステルアクリレート等が挙げられる。
【0098】
これらの活性エネルギー線硬化性化合物(B)は1種又は2種以上組み合わせて使用することもできる。
【0099】
このようにして得られる活性エネルギー線硬化性化合物(B)のアクリロイル基濃度は、通常0.1~40質量%であり、好ましくは0.5~30質量%、より好ましくは1.0~20質量%、さらに好ましくは1.5~15質量%である。アクリロイル基濃度を前記の範囲とすることで、活性エネルギー線照射後の易剥離性と延伸性に優れたものとすることができる。
なお、アクリルロイル基濃度は以下の計算式から算出され、2種以上の活性エネルギー線硬化性化合物(B)を用いる場合は、それぞれの重量分率の積の総和で算出することができる
・アクリロイル基濃度(質量%)=55×N/Mw(B)
・N:活性エネルギー線硬化性化合物(B)アクリロイル基数(個)
・Mw(B):活性エネルギー線硬化性化合物(B)の重量平均分子量
【0100】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)において、前記範囲のアクリロイル基濃度を調整するに際しては、例えば、活性エネルギー線硬化性化合物(B)の分子量を調整する方法、活性エネルギー線硬化性化合物(B)の官能基数を調整する方法がある。
【0101】
本実施形態の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物おいて、活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(A)100質量部対して通常1~200質量部である。好ましくは5~150質量部、より好ましくは10~100質量部、殊に20~80質量部である。活性エネルギー線硬化性化合物(B)の含有量が少なすぎると活性エネルギー線照射後の易剥離性が低下しやすくなる傾向があり、多すぎると活性エネルギー線後のモジュラスが上昇する傾向がある。
【0102】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)中のウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)の含有量は、通常50質量%以上であり、好ましくは80質量%以上である。上限は100質量%である。
かかる含有量が少なすぎると活性エネルギー線照射後の易剥離性及び低モジュラス性の両立が困難となる傾向がある。
【0103】
活性エネルギー線硬化性化合物(B)中のウレタン(メタ)アクリレート系化合物(b)以外の単官能(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレートの含有量は、通常50質量%未満であり、好ましくは20質量%未満である。下限は0質量%である。
かかる含有量が多すぎると活性エネルギー線照射前の粘着物性の低下や活性エネルギー線照射後のモジュラスが上昇する傾向がある。
【0104】
〔架橋剤(C)〕
本粘着剤組成物は、さらに架橋剤(C)を含有してもよい。架橋剤(C)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、オキサゾリン系架橋剤、メラミン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、アミン系架橋剤等が挙げられる。これらのなかでも、剥離型粘着シートの基材シートとの接着性を向上させる点やアクリル系樹脂(A)との反応性の点から、イソシアネート系架橋剤を用いることが好ましい。また、これらの架橋剤(C)は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
【0105】
前記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、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、水添トリレンジイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4-ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、テトラメチル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、トリフェニルメタントリイソシアネート、及びこれらのポリイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、これらポリイソシアネート化合物のビュレット体やイソシアヌレート体等が挙げられる。これらのなかでも薬剤耐性や官能基との反応性の点でヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、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、2,6-トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト体、2,4-トリレンジイソシアネート及び2,6-トリレンジイソシアネートのイソシアヌレート体、テトラメチルキシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとのアダクト体が好ましい。
【0106】
前記エポキシ系架橋剤としては、例えば、ビスフェノールA・エピクロルヒドリン型のエポキシ樹脂、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、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリ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、トリメチロールプロパントリ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、ポリ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リスリトール、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、1,3'-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N',N'-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン等が挙げられる。
【0107】
前記アジリジン系架橋剤としては、例えば、テトラメチロールメタン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、トリメチロールプロパン-トリ-β-アジリジニルプロピオネート、N,N'-ジフェニルメタン-4,4'-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)、N,N'-ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-アジリジンカルボキシアミド)等が挙げられる。
【0108】
前記オキサゾリン系架橋剤としては、例えば、2,2'-ビス(2-オキサゾリン)、1,2-ビス(2-オキサゾリン-2-イル)エタン、1,4-ビス(2-オキサゾリン-2-イル)ブタン、1,8-ビス(2-オキサゾリン-2-イル)ブタン、1,4-ビス(2-オキサゾリン-2-イル)シクロヘキサン、1,2-ビス(2-オキサゾリン-2-イル)ベンゼン、1,3-ビス(2-オキサゾリン-2-イル)ベンゼン等の脂肪族あるいは芳香族を含むビスオキサゾリン化合物、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-エチル-2-オキサゾリン等の付加重合性オキサゾリンの1種又は2種以上の重合物等が挙げられる。
【0109】
前記メラミン系架橋剤としては、例えば、へキサメトキシメチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキサプロポキシメチルメラミン、ヘキサプトキシメチルメラミン、ヘキサペンチルオキシメチルメラミン、ヘキサヘキシルオキシメチルメラミン、メラミン樹脂等が挙げられる。
【0110】
前記アルデヒド系架橋剤としては、例えば、グリオキザール、マロンジアルデヒド、スクシンジアルデヒド、マレインジアルデヒド、グルタルジアルデヒド、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。
【0111】
前記アミン系架橋剤としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、トリエチルジアミン、ポリエチレンイミン、ヘキサメチレンテトラアミン、ジエチレントリアミン、トリエチルテトラアミン、イソホロンジアミン、アミノ樹脂、ポリアミド等が挙げられる。
【0112】
前記架橋剤(C)の含有量は、アクリル系樹脂(A)100質量部に対して、通常、0.1~30質量部であり、より好ましくは0.2~20質量部、さらに好ましくは0.3~15質量部である。架橋剤(C)が少なすぎると、粘着層の凝集力が低下し、粘着特性が低下する傾向があり、架橋剤(C)が多すぎると、活性エネルギー線照射前の粘着特性が低下し、加工時に浮きや剥がれが生じやすい傾向がある。
【0113】
〔光重合開始剤(D)〕
本粘着剤組成物は、好ましくは光重合開始剤(D)を含有するものである。
本実施形態で用いる光重合開始剤(D)は、光の作用によりラジカルを発生するものであればよい。なお、アクリル系樹脂(A)が前述の光架橋性構造部位を有する場合は、光重合開始剤(D)を含有しなくてもよい。
【0114】
前記光重合開始剤(D)としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-メチル-2-モルホリノ(4-チオメチルフェニル)プロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4'-メチル-ジフェニルサルファイド、3,3',4,4'-テトラ(tert-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキソ-2-プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4-ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、2-(3-ジメチルアミノ-2-ヒドロキシ)-3,4-ジメチル-9H-チオキサントン-9-オンメソクロリド等のチオキサントン類;2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフォンオキサイド類;等が挙げられる。なかでも、加温しても昇華せず安定な点から2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニルフォスフィンオキサイド、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等が好ましい。なお、これら光重合開始剤(D)は、単独で用いるか、又は2種以上を併用することができる。
【0115】
また、これら光重合開始剤(D)の助剤として、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4'-ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)
、4,4'-ジエチルアミノベンゾフェノン、2-ジメチルアミノエチル安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸(n-ブトキシ)エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、2,4-ジエチルチオキサンソン、2,4-ジイソプロピルチオキサンソン等を併用することも可能である。これらの助剤も単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。
【0116】
前記光重合開始剤(D)の含有量は、活性エネルギー線硬化性化合物(B)100質量部に対して、0.1~20質量部であることが好ましく、特に好ましくは0.5~15質量部、殊に好ましくは1~10質量部である。光重合開始剤(D)の含有量が少なすぎると活性エネルギー線照射後の剥離性が低下しやすくなる傾向があり、多すぎると活性エネルギー線照射後に被加工部材に対する耐汚染性が低下する傾向がある。
【0117】
〔その他の成分〕
本粘着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、例えば、帯電防止剤、酸化防止剤、可塑剤、充填剤、顔料、希釈剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤等の添加剤をさらに含有していてもよく、これらの添加剤は1種を単独で又は2種以上を併せて用いることができる。特に酸化防止剤は、粘着剤層の安定性を保つのに有効である。酸化防止剤を配合する場合の含有量は、特に制限はないが、好ましくは本粘着剤組成物に対して0.01~5質量%である。なお、本粘着剤組成物には、前記添加剤の他にも、本粘着剤組成物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ていてもよい。
【0118】
また、本粘着剤組成物は、活性エネルギー線照射後に被加工部材に対する耐汚染性が低くなる点から、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、クロマン系樹脂、フェノール系樹脂、スチレン系樹脂、石油系樹脂等の粘着付与樹脂を含まないことが好ましい。
【0119】
〔活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物〕
かくして、アクリル系樹脂(A)、活性エネルギー線硬化性化合物(B)を含有し、必要に応じて、架橋剤(C)、光重合開始剤(D)、及びその他の成分等の任意成分を混合することにより、本粘着剤組成物が得られる。
【0120】
活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物の固形分中のアクリロイル基濃度は以下の計算式で算出され、なかでも0.2~6.0質量%が好ましく、より好ましくは0.3~5.5質量%、さらに好ましくは0.5~5.0質量%である。
・活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物中のアクリロイル基濃度=Ac(B)×W(B)
・Ac(B):活性エネルギー線硬化性化合物(B)のアクリロイル濃度
・W(B):活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物中における活性エネルギー線硬化性化合物(B)の重量分率
【0121】
本粘着剤組成物は、架橋されることにより、活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートの粘着剤層として好適に用いられる。そして、この活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートは、被加工部材と貼り合せた後、活性エネルギー線照射することにより、粘着剤層が硬化し、粘着力の低下が起こることで剥離性を発揮する。この特性を利用して、各種の被加工部材を加工する際、一時的にその被加工部材の表面を保護する用途に用いられる。
以下、活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートについて説明する。
【0122】
前記剥離型粘着シートによって保護される被加工部材としては、例えば、半導体ウエハ、プリント基板、ガラス加工品、金属板、プラスチック板等が挙げられる。
【0123】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートは、通常、基材シート、本粘着剤組成物からなる粘着剤層、離型フィルムを有する。かかる活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートの作製方法としては、まず本粘着剤組成物をそのまま、又は適当な有機溶剤により濃度調整し、離型フィルム上又は基材シート上に直接塗工する。その後、例えば80~105℃、0.5~10分間加熱処理等により乾燥させ、これを基材シート又は離型フィルムに貼付することにより活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートを得ることができる。また、粘着特性のバランスをとるために、乾燥後にさらにエージングを行ってもよい。
【0124】
基材シートとしては、例えば、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;ポリイミド等からなる群から選ばれた少なくとも一つの合成樹脂からなるシート;アルミニウム、銅、鉄の金属箔、上質紙、グラシン紙等の紙、ガラス繊維、天然繊維、合成繊維等からなる織物や不織布が挙げられる。これらの基材シートは、単層体として又は2種以上が積層された複層体として用いることができる。これらのなかでも、軽量化等の点から、合成樹脂からなるシートが好ましい。
【0125】
さらに、前記離型フィルムとしては、例えば、前記基材シートで例示した各種合成樹脂シート、紙、織物、不織布等に離型処理したものを使用することができる。
【0126】
また、本粘着剤組成物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挙げられる。
【0127】
活性エネルギー線としては、通常、遠紫外線、紫外線、近紫外線、赤外線等の光線、X線、γ線等の電磁波の他、電子線、プロトン線、中性子線等が利用できるが、硬化速度、照射装置の入手のし易さ、価格等から紫外線を用いることが有利である。
【0128】
前記紫外線の積算照射量は、通常50~3000mJ/cm2であり、好ましくは100~1000mJ/cm2である。また、照射時間は、光源の種類、光源と粘着剤層との距離、粘着剤層の厚み、その他の条件によっても異なるが、通常は数秒間、場合によっては1秒に満たないごく短時間でもよい。
【0129】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートの粘着力は、基材シートの種類、被加工部材の種類等によっても異なるが、活性エネルギー線照射前の180度剥離強度は、通常1N/25mm以上であり、好ましくは3N/25mm以上である。
【0130】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型粘着シートは、通常、活性エネルギー照射後の剥離強度が活性エネルギー線照射前の剥離強度よりも低くなるものである。
前記剥離型粘着シートの活性エネルギー線照射後の180度剥離強度は、通常1N/25mm以下であり、好ましくは0.5N/25mm以下である。
【0131】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型シートの活性エネルギー線照射後の5%モジュラスは、通常10N/mm2以下であり、好ましくは5N/mm2以下であり、より好ましくは2N/mm2以下である。なお、下限は通常0.01N/mm2である。
【0132】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型シートの活性エネルギー線照射後の5%モジュラスの測定方法としては、軽剥離PET/粘着剤層/重剥離PETのシート構成で粘着剤層厚み100μm、幅15mmのシート片に80Wの高圧水銀灯で積算照射量1000mJ/cm2を照射した後、シート片から粘着剤層だけを取り出し、チャック間20mm、引張速度30mm/minで引っ張り、チャック間に対して5%延伸時の試験力を計測し、以下の計算式で算出される。
[式1]
5%モジュラス(N/mm2):5%延伸時の試験力(N)/試験片の断面積(mm2
【0133】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型シートの活性エネルギー線照射後の50%モジュラスは、好ましくは8.0N/mm2以下であり、より好ましくは3.0N/mm2以下である。なお、下限は通常0.01N/mm2である。
【0134】
前記活性エネルギー線硬化性剥離型シートの活性エネルギー線照射後の50%モジュラスの測定方法としては、上記5%モジュラスと同様に試験片を用意し、チャック間に対して50%延伸時の試験力を計測することにより同様に算出することができる。
【0135】
本粘着剤組成物を、粘着剤層として用いた剥離型粘着シートは、これを被加工部材と貼り合せ、被加工部材の表面を一時的に保護した後に、活性エネルギー線を照射することにより、粘着剤層が硬化して粘着力が低下するため、容易に被加工部材から剥離することができる。
【実施例0136】
以下、実施例を挙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、質量基準を意味する。
【0137】
〔アクリル系樹脂(A-1)の製造〕
温度調節機、温度計、撹拌機、滴下ロート及び還流冷却器を備えた反応器内に、酢酸エチル70部、重合触媒として2,2'-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN(熱重合開始剤))0.04部を仕込み、撹拌しながら還流するまで昇温し、内温が安定した段階で、共重合成分としてn-ブチルアクリレート(BA)70部、メチルメタクリレート(MMA)20部、アクリル酸(AAc)9.9部、2-ヒドキシエチルメタクリレート(HEMA)0.1部を混合した混合物を2時間にわたって滴下し、還流下で反応させた。次いで、反応開始から3時間後にトルエン13.3部とAIBN0.08部を追加し、反応開始から5.5時間後に反応を終了させ、アクリル系樹脂(A-1)溶液を得た。
【0138】
〔アクリル系樹脂(A-2)の製造〕
温度調節機、温度計、撹拌機、滴下ロート及び還流冷却器を備えた反応器内に、n-ブチルアクリレート(BA)95部、アクリル酸(AAc)5部、酢酸エチル15部、アセトン40部、AIBN0.0125部を仕込み、撹拌しながら昇温し、内温がピークトップを迎えた時点で反応開始とし、反応開始から0.5時間後に酢酸エチル33部、AIBN0.125部を混合した混合物を1時間にわたって滴下し、次いで、反応開始から1.75時間後に酢酸エチル25部を1時間かけて滴下した。反応開始から3.25時間後に酢酸エチル、重合禁止剤(MEHQ)60ppmを投入して反応を終了させ、アクリル系樹脂(A-2)溶液を得た。
【0139】
〔アクリル系樹脂(A-1)、(A-2)の物性〕
上記で得られたアクリル系樹脂(A-1)、(A-2)の共重合成分、物性等を後記の表1に示す。なお、重量平均分子量及びガラス転移温度は下記に示すように測定した。
【0140】
(重量平均分子量の測定)
前記アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)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(日本ウォーターズ社製、「Waters2695(本体)」と「Waters2414(検出器)」)に、カラム:ShodexGPCKF-806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100~2×107、理論段数:10000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)を3本直列に接続して用いることにより測定した。
【0141】
(ガラス転移温度の測定)
前記ガラス転移温度(Tg)は、アクリル系樹脂(A)を構成するそれぞれのモノマーをホモポリマーとした際のガラス転移温度及び質量分率を、下記のFoxの式に当てはめて算出した値である。
【数2】
【0142】
【表1】
【0143】
〔活性エネルギー線硬化性化合物(B-1)~(B-8)の製造〕
(ウレタン(メタ)アクリレート(b-1)の製造)
温度調節機、温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、不飽和脂肪酸ヒドロキシアルキルエステル修飾イプシロンーカプロラクトン(水酸基価:244mgKOH/g)(ダイセル社製)(b1)39.9部、ポリイソシアネート変性体(イソシアネート基含有量:21.0%)(東ソー社製)(b2)60.1部、重合禁止剤として2,6-ジ-tert-ブチルクレゾール(BHT)0.04部、反応触媒として錫系化合物であるジブチル錫ジラウレート(DBTL)0.02部を仕込み、60℃で反応させ、残存イソシアネート基が0.3質量%以下となった時点で反応を終了し、(b1):(b2)=3:1(mol)であるウレタンアクリレート(b-1)(エチレン性不飽和基3個、重量平均分子量3500、アクリロイル基濃度4.7質量%)混合物を得た。得られたウレタン(メタ)アクリレート(b-1)の共重合成分、物性等を後記の表2に示す。
【0144】
(ウレタン(メタ)アクリレート(b-2)~(b-9)の製造)
ウレタン(メタ)アクリレート(b-1)の製造に準じて、モノマー組成を下記の表2に示す通りに変更した以外は同様に行い、ウレタン(メタ)アクリレート(b-2)~(b-9)を得た。得られたウレタン(メタ)アクリレート(b-2)~(b-9)の共重合成分、物性等を後記の表2に示す。なお、重量平均分子量は下記に示すように測定した。
【0145】
前記活性エネルギー線硬化性化合物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(Waters社製、「ACQUITYAPCシステム」)に、カラム:ACQUITYAPCXT450×1本、ACQUITYAPCXT200×1本、ACQUITYAPCXT45×2本を4本直列にして用いることにより測定した。
【0146】
【表2】
【0147】
得られたウレタン(メタ)アクリレート(b)下記の表3に示す通り配合し、活性エネルギー線硬化性化合物(B-1)~(B-14)を調整した。
【0148】
【表3】
【0149】
〔架橋剤(C)〕
架橋剤(C)として以下のものを用意した。
・イソシアネート系架橋剤(C-1):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体(東ソー社製:コロネートL-55E)
【0150】
〔光重合開始剤(D)〕
光重合開始剤(D)として以下のものを用意した。
・光重合開始剤(D-1):1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGMResins社製:OMNIRAD184)
【0151】
〔実施例1~9、比較例1~8〕
前記のようにして調製、準備したアクリル系樹脂(A)100部に対して、活性エネルギー線硬化性化合物(B)、架橋剤(C)及び光重合開始剤(D)を後記の表4、5の通りに添加、混合し、これを酢酸エチルにて固形分濃度(樹脂分)を30質量%に調液し、粘着剤組成物溶液を得た。
【0152】
(アクリロイル基濃度の測定)
前記で得れた粘着剤組成物溶液のアクリロイル基濃度を下記に基づき測定した。結果を表4、5に示す。
・活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物中のアクリロイル基濃度=Ac(B)×W(B)
・Ac(B):活性エネルギー線硬化性化合物(B)のアクリロイル濃度
・W(B):活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物中における活性エネルギー線硬化性化合物(B)の重量分率
【0153】
〔剥離型粘着シートの作製〕
前記で得られた粘着剤組成物溶液を基材シートとして、ポリエチレンテレフタレートフイルム(膜厚38μm)(東レ社製、「T60ルミラー」)上に、アプリケーターで塗工した後、100℃で2分間乾燥し、常温まで冷却してから離型フィルム(三井化学東セロ社製、「SP-PET3801-BU」)に貼付し、40℃にて7日間エージングすることにより、剥離型粘着シート(粘着剤層の厚み25μm)を得た。
得られた剥離型粘着シートを用いて下記の測定を行い評価した。結果を後記の表4、5に示す。
【0154】
(活性エネルギー線照射前の粘着力)
前記で得られた剥離型粘着シートから25mm×100mmの試験片を作製し、離型フィルムを剥がしたうえで、ステンレス板(SUS304BA板)に23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて重量2kgのゴムローラーを2往復させて加圧貼付し、同雰囲気下で30分間静置した後、剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/25mm)を測定し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
〇:4N/25mm以上
△:1N/25mm以上、4N/25mm未満
×:1N/25mm未満
【0155】
(活性エネルギー線照射後の粘着力)
前記で得られた剥離型粘着シートから25mm×100mmの試験片を作製し、離型フィルムを剥がしたうえで、ステンレス板(SUS304BA板)に23℃、相対湿度50%の雰囲気下にて重量2kgのゴムローラーを2往復させて加圧貼付し、23℃、相対湿度50%の雰囲気下で30分間静置した後、80Wの高圧水銀灯を1灯用いて、18cmの高さから51.0m/minのコンベア速度で紫外線照射(積算照射量180mJ/cm2)を行った。さらに23℃、相対湿度50%の雰囲気下で30分間静置した後、剥離速度300mm/minで180度剥離強度(N/25mm)を測定した。
[評価基準]
◎:0.3N/25mm未満
〇:0.3N/25mm以上、1.0N/25mm未満
×:1.0N/25mm以上
【0156】
(5%モジュラス)
上記剥離型粘着シートの基材シートを離型フィルム(三井化学東セロ社製、「SP-PET3801-BU」)に変え、粘着剤層の厚みを100μmにした以外は同様にして、引張測定用シートを得た。得られた引張測定用シートに80Wの高圧水銀灯を用いて積算照射量1000mJ/cm2を照射した後、幅15mmに切り出し、精密万能試験機(島津製作所社製「オ―トグラフAG-X」)を用いてチャック間20mm、引っ張り速度30mm/minの条件で、チャック間に対して5%延伸時のモジュラスを計測し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
◎:2.0N/mm2未満
〇:2.0N/mm2以上、5.0N/mm2未満
△:5.0N/mm2以上、10.0N/mm2未満
×:10.0N/mm2以上、または破断
【0157】
(50%モジュラス)
上記引張測定用シートを5%モジュラスと同様の条件で延伸し、チャック間に対して50%延伸時のモジュラスを計測し、以下の基準で評価した。
[評価基準]
◎:3.0N/mm2未満
〇:3.0N/mm2以上、8.0N/mm2未満
△:8.0N/mm2以上、15.0N/mm2未満
×:15.0N/mm2以上、または破断
【0158】
【表4】
【0159】
【表5】
【0160】
実施例1~9の特定量のアクリロイル基濃度を有する活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物を用いて製造されたシートは、活性エネルギー線照射前の粘着力が良好であり、活性エネルギー線照射後の剥離性も良好であり、さらに、低モジュラス性にも優れるものであった。
一方、アクリロイル基濃度が特定量以上である活性エネルギー線硬化性化合物を用いた比較例1~8の活性エネルギー線硬化性剥離型粘着剤組成物は、活性エネルギー線照射前の粘着力、及び活性エネルギー線照射後の剥離性も良好ではあるが、延伸するには比較的大きな力が必要なものであったり、延伸時に破断してしまったり、実施例1~9と比べて優れるものではかった。
【産業上の利用可能性】
【0161】
本発明の粘着剤組成物は、電子基板、半導体ウエハ、ガラス加工品、金属板、プラスチック板等を加工する際の一時的な表面保護用の粘着シートに好適に用いることができる。