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特開2025-140248活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物及びその用途
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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】P2025140248
(43)【公開日】2025-09-29
(54)【発明の名称】活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物及びその用途
(51)【国際特許分類】
   C09J 133/00 20060101AFI20250919BHJP
   C09J 11/06 20060101ALI20250919BHJP
   C09J 7/38 20180101ALI20250919BHJP
   C09J 7/24 20180101ALI20250919BHJP
   C09J 11/08 20060101ALI20250919BHJP
【FI】
C09J133/00
C09J11/06
C09J7/38
C09J7/24
C09J11/08
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024039518
(22)【出願日】2024-03-13
(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】100124349
【弁理士】
【氏名又は名称】米田 圭啓
(72)【発明者】
【氏名】峯 修平
【テーマコード(参考)】
4J004
4J040
【Fターム(参考)】
4J004AA10
4J004AB01
4J004AB07
4J004BA02
4J004CA05
4J004CB03
4J004CC02
4J004DB02
4J004EA06
4J004FA01
4J040BA202
4J040DF021
4J040DF031
4J040DF061
4J040DN032
4J040HB30
4J040JB01
4J040JB08
4J040JB09
4J040KA26
4J040KA31
4J040LA01
4J040LA02
(57)【要約】
【課題】ホットメルト塗工性に優れ、ポリ塩化ビニル基材シートを用いた粘着シートのオレフィン被着体に対する粘着力や保持力などの粘着特性に優れる粘着剤が得られる活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物の提供。
【解決手段】(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)とを含む活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物であって、前記(メタ)アクリル系樹脂(A)は活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)由来の構成単位を含有する活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)とを含む活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物であって、
前記(メタ)アクリル系樹脂(A)は活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)由来の構成単位を含有する活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物。
【請求項2】
前記可塑剤(B)が脂肪族系可塑剤である請求項1記載の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物。
【請求項3】
更に、粘着付与剤(C)を含む請求項1又は2記載の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物。
【請求項4】
前記粘着付与剤(C)がロジン系樹脂である請求項3記載の活性エネルギー硬化性粘着剤組成物。
【請求項5】
熱架橋剤(D)の含有量が0.05質量%未満である請求項1又は2記載の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物。
【請求項6】
請求項1又は2記載の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物が架橋されてなる粘着剤。
【請求項7】
請求項6記載の粘着剤からなる粘着剤層を有する粘着シート。
【請求項8】
ポリ塩化ビニル基材シートと、請求項6記載の粘着剤からなる粘着剤層とを有する粘着シート。
【請求項9】
請求項6記載の粘着剤からなる粘着剤層と部材とが積層されている積層体。
【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粘着剤組成物及びその用途に関し、詳しくは、ホットメルト塗工用の積層体や粘着シート等に使用できる活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物、その粘着剤組成物が架橋されてなる粘着剤、その粘着剤からなる粘着剤層を有する積層体や粘着シートに関する。
【背景技術】
【0002】
粘着テープや粘着シート等の粘着剤層に用いられる粘着剤としては、ゴム系粘着剤やアクリル系粘着剤が知られている。アクリル系粘着剤としては、特定のアルキル(メタ)アクリレートを必須構成単位とする(共)重合体が開発されている。
【0003】
近年、環境への関心の高まりから、有機溶剤を使用しない粘着剤組成物が注目されている。例えば、有機溶剤を使用せずに、熱溶融させた樹脂を基材シート上に塗布するホットメルト型粘着剤組成物が提案されており、特許文献1等には、活性エネルギー線照射によって、ホットメルト塗工したアクリル系粘着剤組成物を架橋させることが記載されている。しかし、特許文献1に記載のアクリル系感圧性接着剤は、溶融粘度が高いために塗工時に高温にする必要があった。
【0004】
この課題を解決するために、特許文献2では、マクロモノマー由来の構成単位を有するアクリル系共重合体を含む粘着剤組成物が提案されている。この粘着剤組成物によれば低温塗工性に優れ、低い紫外線照射量でも保持力に優れ、再剥離した際の糊残りが改善された粘着剤が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特表2018-501397号公報
【特許文献2】国際公開第2020/158475号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一方、ポリプロピレン等のオレフィンは、自動車部品、建築材料、電子部品及びOA機器等の様々な用途に用いられており、使用される環境も多岐にわたる。このようにオレフィンは汎用性が高いにもかかわらず、表面エネルギーが低いため難接着性であるため、オレフィン被着体に対する接着力の向上が要求されている。
【0007】
特許文献1にはオレフィン被着体に対する接着力に関する記載はあるが、同文献に記載の感圧性接着剤は溶融粘度が高く、塗工性に優れないので、生産性に問題があると考えられる。また、特許文献2に記載の粘着剤組成物は、溶融粘度が低く、塗工性に優れる一方で、同文献にはSUS板に対する粘着力に関する記載はあるが、オレフィン被着体への粘着力に関する記載はない。
【0008】
本発明は、ホットメルト塗工性に優れ、ポリ塩化ビニル(PVC)基材シートを用いた粘着シートのオレフィン被着体に対する粘着力や保持力などの粘着特性に優れる粘着剤が得られる活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物の提供を目的とする。また本発明は、該粘着剤組成物が架橋されてなる粘着剤、該粘着剤からなる粘着剤層を有する積層体や粘着シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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、活性エネルギー線活性部位を有するモノマー由来の構成単位を含有する(メタ)アクリル系樹脂と可塑剤とを組み合わせることによって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
【0010】
即ち、本発明は以下の態様を含む。
本発明の態様(1)は、(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)とを含む活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物であって、前記(メタ)アクリル系樹脂(A)は活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)由来の構成単位を含有する活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物(以下、単に「粘着剤組成物」とも略称する。)である。
【0011】
本発明の態様(2)は、態様(1)の粘着剤組成物において、前記可塑剤(B)が脂肪族系可塑剤である。
【0012】
本発明の態様(3)は、態様(1)又は(2)の粘着剤組成物において、更に、粘着付与剤(C)を含む。
【0013】
本発明の態様(4)は、態様(3)の粘着剤組成物において、前記粘着付与剤(C)がロジン系樹脂である。
【0014】
本発明の態様(5)は、態様(1)~(4)いずれかの粘着剤組成物において、熱架橋剤(D)の含有量が0.05質量%未満である。
【0015】
本発明の態様(6)は、態様(1)~(5)いずれかの粘着剤組成物が架橋されてなる粘着剤である。
【0016】
本発明の態様(7)は、態様(6)の粘着剤からなる粘着剤層を有する粘着シートである。
【0017】
本発明の態様(8)は、ポリ塩化ビニル基材シートと、態様(6)の粘着剤からなる粘着剤層とを有する粘着シートである。
【0018】
本発明の態様(9)は、態様(6)の粘着剤からなる粘着剤層と部材とが積層されている積層体である。
【0019】
なお、本明細書における(メタ)アクリル系樹脂は、アクリル系樹脂又はメタクリル系樹脂を表す。また(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。
【発明の効果】
【0020】
本発明の粘着剤組成物を用いて得られる粘着剤は、ホットメルト塗工性が良好で、耐熱性が高い。また、粘着剤組成物を用いて作製した粘着シートを用いた際に、粘着剤は、難接着被着体であるポリオレフィンへの粘着力が高いことに加え、保持力にも優れる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下に、本発明を詳細に説明する。
なお、本明細書において「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。
また、「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。
本明細書では、段階的に記載されている複数の数値範囲において、各上限値及び各下限値は、任意に組み合わされた数値範囲の上限値又は下限値になり得る。例えば、ある成分の含有量について「5~20重量%、10~15重量%」の記載がある場合、「5~15重量%」、「10~20重量%」、「5~10重量%」、「15~20重量%」の各数値範囲を構成し得る。
【0022】
(1)粘着剤組成物
本発明の粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)とを必須成分として含有する。まず、これら必須成分を順次説明する。
【0023】
<(メタ)アクリル系樹脂(A)>
本発明で用いられる(メタ)アクリル系樹脂(A)は、共重合成分(a)を重合して得られる重合体であり、共重合成分(a)は、活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)を含有し、さらに必要に応じて、アルキル(メタ)アクリレート(a2)、官能基含有モノマー(a3)、その他の共重合性モノマー(a4)を含有する。
【0024】
〔活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)〕
活性エネルギー線活性部位とは、活性エネルギー線の照射を受けることによって、同一分子中の別の部位又は別の分子と架橋構造を形成することができる部位を言い、活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)とは、かかる活性部位を分子中に有するモノマーである。活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)としては、限定するものではないが、例えば、かかる活性部位を有する(メタ)アクリレートが使用可能である。
【0025】
活性エネルギー線活性部位としては、例えば、ベンゾフェノン構造、ベンジル構造、o-ベンゾイル安息香酸エステル構造、チオキサントン構造、3-ケトクマリン構造、2-エチルアントラキノン構造及びカンファキノン構造が挙げられる。これらの構造の各々は、活性エネルギー線照射によって励起できるものであり、その励起状態において、(メタ)アクリル系樹脂(A)分子から水素ラジカルを引き抜くことができる。このようにして、(メタ)アクリル系樹脂(A)分子上にラジカルが生成される。生成したラジカルが互いに結合することによる架橋構造の形成、酸素分子との反応による過酸化物ラジカルの生成、生成した過酸化物ラジカルを介する架橋構造の形成、及び生成したラジカルによる別の水素ラジカルの引き抜きなど、系内に様々な反応が引き起こされ、(メタ)アクリル系樹脂(A)は最終的に架橋される。
【0026】
上述の構造の中でも、透明性、反応性などを考慮すると、ベンゾフェノン構造が好ましい。そのようなベンゾフェノン構造を有する(メタ)アクリレートの例としては、限定するものではないが、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、及びそれらの混合物が挙げられる。
【0027】
活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)の含有量は、共重合成分(a)に対して、通常0.05~5重量%、好ましくは0.1~3重量%、より好ましくは0.2~2重量%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時の硬化性が低くなる傾向があり、含有量が多すぎると、ゲル分率が上昇しすぎるためにオレフィンに対する粘着力が低下する傾向がある。
【0028】
なお、共重合成分(a)全体に対する各モノマーの含有量は、共重合体である(メタ)アクリル系樹脂(A)を構成する全構造単位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る。
【0029】
〔アルキル(メタ)アクリレート(a2)〕
アルキル(メタ)アクリレート(a2)は、活性エネルギー線活性部位や極性基を有せず、炭素数が1~20、好ましくは2~12であり、直鎖又は分枝のアルキル基を有する。アルキル(メタ)アクリレート(a2)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、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、n-オクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(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)アクリレート等が挙げられる。中でも粘着力の点から、n-ブチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが好ましい。アルキル(メタ)アクリレート(a2)は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0030】
アルキル(メタ)アクリレート(a2)として、ガラス転移温度が-30℃以上のモノマーを少なくとも1種含むことが好ましい。ガラス転移温度が-30℃以上のモノマー(a2-1)としては、例えば、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
ガラス転移温度が-30℃以上のアルキル(メタ)アクリレート(a2-1)の含有量は、アルキル(メタ)アクリレート(a2)に対して、0~75重量%、好ましくは10~60重量%、より好ましくは20~40重量%である。かかる含有量が少なすぎると、ポリ塩化ビニル基材からの可塑剤耐性が低下する傾向があり、含有量が多すぎると粘着物性が低下したり、ガラス転移温度が高くなり、溶融粘度が上昇するため、ホットメルト塗工性が低下する傾向がある。
なお、アルキル(メタ)アクリレート(a2)のガラス転移温度は、当該モノマー(a2)からホモポリマーを調製した際の当該ホモポリマーのガラス転移温度であり、通常、JIS K7121-1987や、JIS K6240に準拠した方法で示差走査熱量計(DSC)により測定される値、及びカタログの記載値が用いられる。
【0031】
アルキル(メタ)アクリレート(a2)の含有量は、共重合成分(a)に対して、通常1~99重量%であり、好ましくは50~97重量%、より好ましくは70~95重量%である。かかる含有量が少なすぎると、ガラス転移温度が高くなるため得られた粘着剤の粘着物性全般が低下する傾向があり、含有量が多すぎると、得られた粘着剤の保持力が低下する傾向がある。
【0032】
〔極性基含有エチレン性不飽和モノマー(a3)〕
極性基含有エチレン性不飽和モノマー(a3)は、活性エネルギー線活性部位を除く極性基を含有するエチレン性不飽和モノマーであり、活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)やアルキル(メタ)アクリレート(a2)が除かれる。極性基含有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、カルボキシ基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、シアノ基含有モノマー等が挙げられる。極性基含有エチレン性不飽和モノマー(a3)は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、共重合により得られた(メタ)アクリル系樹脂(A)としての粘着力に優れる点で、カルボキシ基、水酸基及びアミド基の少なくとも一方を有するモノマーが好ましく、カルボキシ基含有モノマーがより好ましい。
【0033】
上記水酸基含有モノマーとしては、1級水酸基含有モノマー、2級水酸基含有モノマー及び3級水酸基含有モノマーが挙げられる。
1級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(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルモノマー;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、ヒドロキシエチルアクリルアミド等が挙げられる。
2級水酸基含有モノマーとしては、例えば、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,3-クロロ2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
3級水酸基含有モノマーとしては、例えば、2,2-ジメチル2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0034】
上記カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、β-カルボキシエチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、グルタコン酸、イタコン酸、N-グリコール酸、ケイ皮酸等が挙げられる。これらのなかでも、汎用性が高い点からアクリル酸がより好ましい。
【0035】
上記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、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)アクリレートやその4級化物等が挙げられる。
【0036】
上記アミド基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-(n-ブトキシアルキル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、ビニルピロリドン、アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。
【0037】
上記シアノ基含有モノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。
【0038】
極性基含有エチレン性不飽和モノマー(a3)の含有量は、樹脂の熱安定性と粘着物性の両立の点から、共重合成分(a)に対して、通常20重量%以下であり、0.1重量%以上15重量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5重量%以上10重量%以下、さらに好ましくは1重量%以上8重量%以下、特に好ましくは2重量%以上7重量%以下である。かかる含有量が多すぎると、共重合により得られた(メタ)アクリル系樹脂(A)の熱安定性が低下する傾向がある。また、かかる含有量が少なすぎると、架橋により得られた粘着剤の粘着力が低下する傾向がある。
【0039】
〔その他の重合性モノマー(a4)〕
その他の重合性モノマー(a4)として、上記(a1)、(a2)及び(a3)以外の重合性モノマーであればよく、例えば、脂環構造含有モノマー;芳香族モノマー;アルコキシ基含有モノマー;ビニルモノマー等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0040】
上記脂環構造含有モノマーとしては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンタニル(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、ジシクロペンタニルオキシエチル(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)アクリレート、2-アダマンチル(メタ)アクリレート等の脂環構造を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0041】
上記芳香族モノマーとしては、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、フェノキシプロピル(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、フェノキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール-(メタ)アクリレート等の芳香環を一つ有する(メタ)アクリレート;フェノキシベンジル(メタ)アクリレート、エトキシ化o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート等の芳香環を二つ有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0042】
上記アルコキシ基含有モノマーとしては、例えば、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)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0043】
上記ビニルモノマーとしては、例えばプロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、酢酸ビニル、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、メチルビニルケトン、ジメチルアリルビニルケトン等のモノマーが挙げられる。
【0044】
その他の重合性モノマー(a4)は、本発明の効果を損なわない範囲で含有することができるが、全共重合成分(a)に対して、20重量%以下が好ましく、より好ましくは15重量%以下である。
【0045】
<(メタ)アクリル系樹脂(A)の製造方法>
(メタ)アクリル系樹脂(A)の製造方法としては、特に限定されないが、上記共重合成分(a)を用いた公知の重合方法を採用することができ、例えば、溶液ラジカル重合、懸濁重合、塊状重合、乳化重合等の方法が挙げられる。例えば、有機溶剤に、適宜選択されて構成された共重合成分(a)及び重合開始剤を混合あるいは滴下し、所定の重合条件にて重合する方法等が挙げられる。上記の重合方法のなかでも、溶液ラジカル重合、塊状重合が好ましく、安定に(メタ)アクリル系樹脂(A)が得られる点で、溶液ラジカル重合がより好ましい。
【0046】
上記の重合方法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。これらの有機溶剤は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0047】
これらの有機溶剤の中でも、重合反応のしやすさ、連鎖移動の効果、粘着剤組成物の塗工時の乾燥のしやすさ、安全上の点から、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類:アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類が好ましく、なかでも酢酸エチルが好ましい。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。
有機溶剤の使用量は、通常、共重合成分(a)100重量部に対して10~900重量部である。
【0048】
また、かかる溶液ラジカル重合には、通常のラジカル重合開始剤を用いることができる。ラジカル重合開始剤としては、例えば、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。これらの重合開始剤は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
重合開始剤の使用量は、通常、共重合成分(a)100重量部に対して、0.01~10重量部である。
【0049】
このようにして、本発明で用いられる(メタ)アクリル系樹脂(A)が得られる。
【0050】
<(メタ)アクリル系樹脂(A)の物性>
(メタ)アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、3万~150万が好ましく、より好ましくは5万~100万、特に好ましくは7万~50万、更に好ましくは10万~30万である。かかる重量平均分子量が小さすぎると、凝集力が低くなり粘着性が低下する傾向があり、大きすぎると、溶融粘度が高くなりすぎるため、ホットメルト塗工に不適となる傾向がある。
【0051】
また、(メタ)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】
(メタ)アクリル系樹脂(A)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(日本ウォーターズ社製、「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:2×10、分離範囲:100~2×10、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本直列に接続したシステムを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、上記重量平均分子量と数平均分子量の測定値より求めることができる。
【0053】
(メタ)アクリル系樹脂(A)のガラス転移温度(Tg)は、-85℃以上が好ましく、より好ましくは-80~20℃、特に好ましくは-70~0℃、更に好ましくは-60~-10℃、殊に好ましくは-50~-20℃である。かかるガラス転移温度が低すぎると、硬化後の粘着シートの接着強度が低下して剥離する傾向があり、高すぎると硬化前のタックが低下して被着体に貼付し難くなる傾向がある。
【0054】
なお、上記ガラス転移温度は下記のFoxの式より算出されるものである。
【0055】
【数1】
Tg:重合体のガラス転移温度(K)
Tga:モノマーAのホモポリマーのガラス転移温度(K)
Wa:モノマーAの重量分率
Tgb:モノマーBのホモポリマーのガラス転移温度(K)
Wb:モノマーBの重量分率
Tgn:モノマーNのホモポリマーのガラス転移温度(K)
Wn:モノマーNの重量分率
(Wa+Wb+・・・+Wn=1)
【0056】
即ち、(メタ)アクリル系樹脂(A)を構成するそれぞれのモノマーからホモポリマーを調製した際の当該ホモポリマーのガラス転移温度及び重量分率をFoxの式に当てはめて算出した値である。
なお、(メタ)アクリル系樹脂(A)を構成するモノマーから調製したホモポリマーのガラス転移温度は、通常、JIS K7121-1987や、JIS K6240に準拠した方法で示差走査熱量計(DSC)により測定される値、及びカタログの記載値が用いられる。
【0057】
(メタ)アクリル系樹脂(A)は、粘着剤組成物の主成分であり、粘着剤組成物に対する含有量が50重量%以上であることが好ましく、より好ましくは60~98重量%、特に好ましくは70~95重量%、更に好ましくは75~93重量%である。かかる範囲から外れると、本発明の効果が得られにくくなる傾向がある。
【0058】
上記の製造方法により得られた(メタ)アクリル系樹脂(A)は、有機溶剤を含有し、その固形分濃度が通常、10~80重量%、好ましくは30~70重量%である。固形分濃度が10~80重量%の範囲内のときの希釈された(メタ)アクリル系樹脂(A)の粘度は、500~30000mPa・s/25℃が好ましく、1000~10000mPa・s/25℃がより好ましい。粘度が低すぎると、後述の可塑剤(B)や粘着付与剤(C)として比重の重い成分を用いた場合、その成分が沈降し易くなり、(メタ)アクリル系樹脂(A)中の成分の濃度が不均一となる傾向がある。
【0059】
<可塑剤(B)>
本発明の粘着剤組成物は、可塑剤(B)を必須の成分として含む。
前記可塑剤(B)は、上述した(メタ)アクリル系樹脂(A)との混和性及び相容性が良好であれば特に限定されず、従来公知の可塑剤を適宜選択して使用することができる。このような可塑剤の非限定的な例として、フタル酸系化合物、テレフタル酸系化合物、トリメリット酸系化合物、シクロヘキサンジカルボン酸エステル系化合物、リン酸系化合物、アジピン酸系化合物、クエン酸系化合物、エーテル系化合物、及びポリエステル系化合物が挙げられる。
【0060】
前記フタル酸系化合物として、例えばフタル酸ビス(2-エチルヘキシル)、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソノニル、及びフタル酸ジイソデシル等のフタル酸ジアルキル;フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸アルキルベンジル;フタル酸アルキルアリール;フタル酸ジベンジル;並びに、フタル酸ジアリールが挙げられる。
前記テレフタル酸系化合物として、例えばテレフタル酸ビス(2-エチルへキシル)が挙げられる。
前記トリメリット酸系化合物として、例えばトリメリット酸トリス(2-エチルヘキシル)等のトリメリット酸トリアルキルが挙げられる。
前記シクロヘキサンジカルボン酸エステル系化合物として、例えばシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソノニルが挙げられる。
前記リン酸系化合物として、例えばリン酸トリクレジル等のリン酸トリアリール;リン酸トリアルキル;並びに、リン酸アルキルアリールが挙げられる。
前記アジピン酸系化合物として、例えばアジピン酸ビス(2-エチルへキシル)等のアジピン酸エステルが挙げられる。
前記クエン酸系化合物として、例えばアセチルクエン酸トリブチル等のクエン酸エステルが挙げられる。
前記エーテル系化合物として、例えばポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールが挙げられる。
前記ポリエステル系化合物として、例えばアジピン酸、セバチン酸、又はフタル酸等の二塩基酸と1、2-プロパンジオール又はブタンジオール等のグリコール類のポリエステルが挙げられる。
【0061】
前記可塑剤(B)としては、フタル酸系化合物、テレフタル酸系化合物、トリメリット酸系化合物、シクロヘキサンジカルボン酸エステル系化合物、リン酸系化合物、アジピン酸系化合物、クエン酸系化合物、エーテル系化合物、及びポリエステル系化合物からなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)、テレフタル酸ビス(2-エチルへキシル)、トリメリット酸トリス(2-エチルヘキシル)、アジピン酸ビス(2-エチルへキシル)、アセチルクエン酸トリブチル及びシクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸ジイソノニルからなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、活性エネルギー線硬化阻害が少ないという点から、アジピン酸ビス(2-エチルへキシル)及びアセチルクエン酸トリブチルがさらに好ましい。
【0062】
本発明で用いられる可塑剤(B)の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(A)100重量部(固形分)に対して、0.1~100重量部であることが好ましく、より好ましくは1~50重量部、特に好ましくは2~30重量部、更に好ましくは4~20重量部である。かかる含有量が多すぎても少なすぎても、本発明の効果が得られにくくなる傾向がある。
【0063】
本発明で用いられる可塑剤(B)の分子量としては250~2000が好ましく、300~1000がより好ましく、350~500が特に好ましい。分子量が上記の範囲内であると、(メタ)アクリル系樹脂(A)との相容性が良く、また、ポリオレフィンに対する適度な濡れ性を付与できるだけでなく、溶融粘度が低下しやすくなるため、ホットメルト塗工性が向上する。
【0064】
<粘着付与剤(C)>
本発明の粘着剤組成物は、更に、粘着付与剤(C)を含んでいてもよい。
粘着付与剤(C)としては、例えば、ロジン系樹脂、フェノール系樹脂、テルペン系樹脂、変性テルペン系樹脂、炭化水素系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、エラストマー系樹脂、ケトン系樹脂等が挙げられるが、ポリエチレン(PE)等の低極性被着体への粘着力の観点から、ロジン系樹脂であることが好ましい。
ロジン系樹脂としては、例えば、水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等の変性ロジン系樹脂;未変性ロジンをアルコール類によりエステル化したロジンエステル等が挙げられる。
粘着付与剤(C)は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0065】
粘着付与剤(C)の軟化点としては、20~180℃であることが好ましく、より好ましくは50~160℃、特に好ましくは70~130℃である。軟化点が高すぎても低すぎても粘着剤組成物の粘着性が低下する傾向がある。また、軟化点が高すぎると、粘着剤組成物の溶融粘度が上昇するため、ホットメルト塗工性が低下する傾向がある。
なお、粘着付与剤(C)の軟化点は、JISK59025.3(1969年)に準拠し、R&B(ring&ball)法で軟化点を求める。軟化点は、例えば、昇温および軟化点測定を自動化した自動軟化点測定装置(エレックス科学社製)などにより測定することができる。
また、軟化点に幅がある場合は、その上限値と下限値との和の平均値を軟化点とする。
【0066】
本発明の粘着剤組成物が粘着付与剤(C)を含有する場合における粘着付与剤(C)の含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(A)100重量部(固形分)に対して、50重量部以下であることが好ましく、より好ましくは40重量部以下、特に好ましくは30重量部以下、更に好ましくは20重量部以下である。かかる含有量が多すぎると、本発明の効果が得られにくくなる傾向がある。
【0067】
<熱架橋剤(D)>
本発明の粘着剤組成物は熱架橋剤(D)を含む場合があり、かかる場合における熱架橋剤(D)の含有量は、粘着剤組成物全体の0.05重量%未満が好ましく、0.01質量%未満がより好ましい。最も好ましくは熱架橋剤(D)を含有しないことである。
【0068】
前記熱架橋剤(D)としては、例えば、イソシアネート系硬化剤、エポキシ系硬化剤、金属キレート硬化剤及びアジリジン系硬化剤等が挙げられる。
【0069】
<任意成分>
本発明の粘着剤組成物は、上記各成分の他に、任意成分として、例えば、カーボンや金属等の導電剤;金属粒子やガラス粒子等の無機フィラー;充填剤;酸化防止剤;紫外線吸収剤;イオン性化合物、過酸化物、シランカップリング剤、ウレタン化触媒等の架橋促進剤;アセチルアセトン等の架橋遅延剤、単官能モノマー、多官能モノマー等の各種添加剤を含有することもできる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0070】
なお、本発明の粘着剤組成物は、上記任意成分の他にも、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本発明の効果を損なわない範囲で含有されていてもよい。
【0071】
上記任意成分を用いる場合、その含有量は、(メタ)アクリル系樹脂(A)100重量部に対して、5重量部以下であることが好ましく、より好ましくは1重量部以下、更に好ましくは0.5重量部以下である。かかる含有量が多すぎると、本発明の効果を損なう傾向にある。
【0072】
<粘着剤組成物の製造方法>
本発明の粘着剤組成物は、上記(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)とを少なくとも混合し、必要に応じて、上記粘着付与剤(C)等の任意成分を更に混合することにより得ることができる。
【0073】
これらの成分の混合方法については、特に限定されるものではなく、各成分を一括で混合する方法や、任意の成分を混合した後、残りの成分を一括又は順次混合する方法等、種々の方法を採用することができる。
【0074】
粘着剤組成物中の(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)との合計含有量は、粘着剤組成物中の80重量%以上が好ましく、より好ましくは85重量%以上、特に好ましくは90重量%以上である。
【0075】
本発明の粘着剤組成物は、粘着剤成分として有用であり、特にはホットメルト用粘着剤成分として有用である。ホットメルト用として用いる場合は、上記成分を配合し、粘着剤組成物溶液を得た後、有機溶剤(以下、単に「溶剤」と表記することもある。)を留去する。
【0076】
配合して得られた粘着剤組成物の溶液から溶剤を留去する工程は、公知の方法で行うことができる。溶剤を留去する方法としては、加熱することにより溶剤を留去する方法や、減圧することにより溶剤を留去する方法等があるが、溶剤の留去を効率的に行う点から、減圧下で加熱することにより留去する方法が好ましい。
【0077】
加熱して溶剤を留去する場合の温度としては、60~150℃が好ましい。特には、(メタ)アクリル系樹脂(A)を重合した後の反応溶液を60~80℃に保持して溶剤を留出させ、次いで、80~150℃で溶剤を留出させることが、残存溶剤量を極めて少なくする点で好ましい。なお、(メタ)アクリル系樹脂(A)のゲル化を抑制する点から、溶剤留去の際の温度は150℃以上で行わないことが好ましい。
【0078】
減圧して溶剤を留去する場合の圧力としては、20~101.3kPaが好ましい。特には、50~101.3kPaの範囲に保持して反応溶液中の溶剤を留出させた後、0~50kPaで残存溶剤を留出させることが、残存溶剤量を極めて少なくする点で好ましい。
かくして本発明の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物を製造することができる。
【0079】
本発明の粘着剤組成物は、実質的に溶剤を含有しないことが好ましく、より好ましくは粘着剤組成物の溶剤含有量が2重量%以下であり、特に好ましくは0.00001~2重量%、更に好ましくは0.0001~1重量%、最も好ましくは0.001~0.1重量%である。溶剤含有量が多すぎると、気泡が発生し、活性エネルギー線硬化後の物性が低下する傾向がある。
【0080】
本発明の粘着剤組成物の溶融粘度は、1~1500Pa・sが好ましく、2~500Pa・sがより好ましく、3~90Pa・sが特に好ましく、4~60Pa・sが更に好ましく、5~30Pa・sが最も好ましい。粘着剤組成物の溶融粘度が高すぎると、ホットメルト塗工時の塗工性が低下する傾向がある。また粘着剤組成物の溶融粘度が小さすぎると、分子量の低下に伴い活性エネルギー線硬化後の粘着物性が低下する傾向がある。
【0081】
粘着剤組成物の溶融粘度は、溶剤を留去して無溶剤化した粘着剤組成物を用いて、回転レオメーターにより、以下の条件で測定される。
・測定機器:MCR301(Anton Paar社製)
・コーンプレート直径:25mm
・測定距離:0.5mm
・測定せん断速度:0.002(1/S)
・測定温度:130℃
【0082】
<粘着剤、粘着シート、及び積層体>
本発明の粘着剤組成物は、(メタ)アクリル系樹脂(A)が架橋することにより粘着剤とすることができる。また、この粘着剤を含有する粘着剤層をプラスチックフィルム等の基材シートに積層形成することにより、基材シート/粘着剤層の積層構造を有する粘着シートを得ることができる。更に、この粘着剤層を被着体上に積層することにより、被着体/粘着剤層の積層構造を有する積層体を得ることができる。なお、以下では基材シートと被着体を総括して「部材」ともいう。即ち、積層体の概念は粘着シートの概念を包含する。
【0083】
上記粘着シートとしては、基材シートに粘着剤層が積層された粘着シートの他に、粘着剤層の両面にセパレータ(離型シート)を積層した基材レスの両面粘着シートがあり、取り扱い易さの点で両面粘着シートが好適である。なお、粘着シートや両面粘着シートは、使用時には、上記離型シートを粘着剤層から剥離して使用に供される。
【0084】
上記粘着剤層は、本発明の粘着剤組成物そのものであってもよく、あるいは本発明の粘着剤組成物が硬化(架橋)されてなるものであってもよい。硬化方法としては、活性エネルギー線照射により硬化する方法や、架橋剤を用いて架橋することにより硬化する方法、これらを組み合わせた方法等が挙げられる。
【0085】
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。
なお、本明細書において、「シート」とは、特に「フィルム」や「テープ」と区別するものではなく、これらをも含めた意味として記載するものである。
【0086】
まず、粘着剤組成物を加熱により溶融した状態で基材シートの片面もしくは両面に塗工し、その後に冷却する方法や、粘着剤組成物を加熱により溶融させ、Tダイ等を用いて基材シート上に押出しラミネートする方法、溶剤が含まれる場合は塗工後、溶剤を乾燥させる方法等によって、基材シート上の片面もしくは両面に所定の厚みとなるように粘着剤層を形成する。ついで、必要に応じて、上記粘着剤層面に離型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。
【0087】
また、基材シート上に粘着剤層を形成した後、必要に応じて、活性エネルギー線照射処理を行ない、さらにエージング処理することで粘着剤組成物が硬化(架橋)してなる粘着剤層を有する粘着シートを作製することができる。
【0088】
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(PP)、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,硝子繊維、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、合成樹脂シートが好ましい。
【0089】
離型シートとしては、例えば、上記基材シート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。離型シートとしては、シリコン系の離型シートを用いることが好ましい。
【0090】
上記粘着剤組成物の塗工方法としては、一般的な塗工方法を採用することができ、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。
【0091】
粘着剤組成物に活性エネルギー線を照射することにより、粘着剤組成物中の(メタ)アクリル系樹脂(A)が分子内及び/又は分子間で架橋構造を形成する。
【0092】
活性エネルギー線を照射するに際しては、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、紫外線照射による硬化が有利である。
【0093】
上記エージング処理は、特に粘着剤組成物が熱架橋剤(D)を含む場合に行なうことが好ましく、上記エージング処理の条件としては、温度は通常室温(25℃)~100℃、時間は通常1日~30日である。具体的には、例えば23℃で1日~20日間、好ましくは、23℃で3~10日間、40℃で1日~7日間等の条件で行うことができる。
【0094】
上記粘着シートの粘着剤層のゲル分率については、粘着力、保持力、PVC基材密着性などの物性バランスの点から10~90%であることが好ましく、20~80%がより好ましく、40~60%であることが特に好ましい。ゲル分率が低すぎると、凝集力が低下することにより耐久性が低下する傾向がある。また、ゲル分率が高すぎると、凝集力の上昇により粘着力が低下する傾向がある。
【0095】
なお、ゲル分率を上記範囲に調整するにあたっては、例えば、活性エネルギー線照射量や活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)の種類や量を調整すること、また、熱架橋剤(D)を用いる場合には、熱架橋剤(D)の種類や量を調整すること等により達成される。
【0096】
上記ゲル分率は、架橋度(硬化度合い)の目安となるもので、例えば、以下の方法にて算出される。即ち、基材となる高分子シート(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等)に粘着剤層が形成されてなる粘着シート(セパレーターを設けていないもの)を200メッシュのSUS製金網で包み、トルエン中に23℃×24時間浸漬し、金網中に残存した不溶解の粘着剤成分の重量百分率をゲル分率とする。なお、粘着シートの重量から基材の重量を差し引いて粘着剤成分の重量を算出する。
【0097】
上記粘着シートの粘着剤層の厚みは、5~2000μmであることが好ましく、10~100μmがあることがより好ましく、20~30μmであることが特に好ましい。上記粘着剤層の厚みが薄すぎると粘着性が低下する傾向があり、厚すぎると粘着ラベルとして用いた場合に糊のはみ出しが起きる傾向がある。
【0098】
なお、上記の粘着剤層の厚みは、ミツトヨ社製「ID-C112B」を用いて、粘着剤層を含有する粘着シート全体の厚みの測定値から、粘着剤層以外の構成部材の厚みの測定値を差し引くことにより求めた値である。
【0099】
本発明の粘着剤組成物によれば、ホットメルト塗工性に優れ、ポリ塩化ビニル(PVC)基材シートを用いた粘着シートのオレフィン被着体に対する粘着力や保持力などの粘着特性に優れる粘着剤が得られる。
【0100】
したがって、本発明の粘着剤組成物は、ホットメルト塗工用の中でも種々の用途、例えば、コーション用ラベル、冷凍食品用ラベル、建築材料用、自動車部品用、電子部品用、放熱シート、FPC製造用、半導体製造工程用、部材封止用、航空部品用、スポーツ用品用等の粘着用途に有用であり、なかでも自動車部品用やマーキングフィルム用(粘着シート、粘着テープ)に好適に用いられる。
【実施例0101】
以下、実施例を挙げて本発明を更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。
また、下記実施例中における(メタ)アクリル系樹脂(A)の重量平均分子量、分散度、ガラス転移温度(Tg)は前述の方法にしたがって測定した。粘度に関しては、JIS K5400(1990)の4.5.3回転粘度計法に準じて測定した。
まず、実施例に先立って下記の成分を用意した。
【0102】
<(メタ)アクリル系樹脂(A)>
(メタ)アクリル系樹脂の原料モノマーとして以下のものを用いた。
・活性エネルギー線活性部位を有するモノマー(a1)
MBP:4-メタクリロイルオキシベンゾフェノン(Tg= 118℃、新菱社製)
・アルキル(メタ)アクリレート(a2)
BA:ノルマルブチルアクリレート(Tg=-55℃、三菱ケミカル社製)
EA:エチルアクリレート(Tg=-22℃、三菱ケミカル社製)
・極性基含有エチレン性不飽和モノマー(a3)
Aac:アクリル酸(Tg=106℃、日本触媒社製)
【0103】
〔(メタ)アクリル系樹脂(A-1)の製造〕
還流冷却器、撹拌器、窒素ガスの吹き込み口及び温度計を備えた4ツ口丸底フラスコに、メチルエチルケトン(MEK)42.9部、重合開始剤としてアゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(ADVN)を0.007部仕込み、フラスコ内で加熱還流させた後、BA64.7部、EA30部、MBP0.3部、Aac 5部、MEK2.9部、ADVN0.093部の混合溶液を2時間にわたって滴下した。モノマー滴下終了から1時間後に重合開始剤(ADVN)0.057部、MEK2.9部を追加し、1時間反応させた後、さらに重合開始剤(ADVN)0.057部、MEK2.9部を追加し、1時間反応させた。さらに重合開始剤(ADVN)0.029部、メチルエチルケトン2.9部を追加し、2時間反応させて、(メタ)アクリル系樹脂(A-1)溶液〔固形分濃度59.4%、粘度2520mPa・s、重量平均分子量(Mw)15.0万、分散度2.73(Mw/Mn)、計算Tg=-40.6℃〕を得た。
【0104】
(メタ)アクリル系樹脂(A-1)において各種共重合成分(a)の割合を表1のとおりに変更して(メタ)アクリル系樹脂(A-2)も同様に得た。
【0105】
【表1】
【0106】
<可塑剤(B)>
可塑剤(B)として、以下のものを用意した。
(B-1)アセチルクエン酸トリブチル(東京化成工業社製、分子量402.5)
(B-2)アジピン酸ビス(2-エチルへキシル)(東京化成工業社製、分子量371)
【0107】
<粘着付与剤(C)>
(C-1)パインクリスタルKE100(荒川化学工業社製、超淡色ロジン、軟化点95~105℃(カタログ値)、酸価2~10(カタログ値))
【0108】
<実施例1~5、比較例1~2>
上記の(メタ)アクリル系樹脂(A)、可塑剤(B)及び粘着付与剤(C)を表2にしたがって配合した。なお、配合量はいずれも固形分の量である。トの字連結管を使用することで溶剤を系外に留去できる形にしたフラスコに上記配合液を入れ、ジャケット温度80℃にて1時間、さらに10kPaに減圧しジャケット温度90℃にて2時間放置して溶剤の留去を行い、実施例1~5と比較例1~2に記載の活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物を得た。得られた活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物について下記のとおりホットメルト塗工性について評価を行った。
【0109】
<ホットメルト塗工性>
粘着剤組成物の溶融粘度を測定することによって、溶融状態で塗工可能であることを下記のとおり評価した。
(溶融粘度測定)
上記のとおり溶剤を留去して無溶剤化された活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物を回転レオメーターにより以下の条件で測定した。
・測定機器:MCR301(Anton Paar社製)
・コーンプレート直径:25mm
・測定距離:0.5mm
・測定せん断速度:0.002(1/S)
・測定温度:130℃
下記評価基準にて評価した。結果を表2にまとめた。
【0110】
(評価基準)
◎・・30Pa・s以下
○・・30Pa ・sより大きく、60Pa ・s以下
△・・60Pa ・sより大きく、90Pa・s以下
×・・90Pa・sより大きい
【0111】
【表2】
【0112】
[粘着シート(PVC基材)の作製]
実施例1~5及び比較例1~2の各活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物と酢酸エチルとを配合し、固形分濃度が50%になるまで希釈した後に、厚み38μmの軽剥離シリコンセパレータ(三井化学東セロ社製、「SPPET01 38BU」)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塗工し、粘着剤組成物の層を形成した。高圧水銀ランプを使用したUV照射装置にて、所定の線量(130mW/cm、XmJ/cm、Xは表3の照射条件の欄に記載の値)の紫外線照射を行って粘着剤層を形成した。当該粘着剤層の表面から厚み80μmの軟質PVCフィルムに貼り合わせを行うことで粘着シートを作製した(軟質PVCフィルム/粘着剤層/軽剥離シリコンセパレータの積層体)。
【0113】
<粘着力>
PVC基材を有する上記の粘着シートから幅25mm×200mmの試験片を作製し、セパレータを剥がしたうえで、被着体〔PE板、及びPP板〕に23℃、50RH%の雰囲気下にて2kgのゴムローラーを2往復させて加圧貼付し、23℃で30分間静置した。その後、JIS Z 0237に準じて、剥離速度300mm/minで180°剥離強度(N/25mm)を測定し、下記のとおり評価した。結果を表3にまとめた。
【0114】
(評価基準、対PE板と対PP板)
◎・・12.0N/25mm以上かつ被着体界面で剥離
○・・8.0N/25mm以上、12.0N/25mm未満かつ被着体界面で剥離
△・・8.0N/25mm以上かつ凝集剥離、基材界面剥離あるいはジッピング
×・・8.0N/25mm未満
【0115】
<保持力>
PVC基材を有する上記の粘着シートから幅25mm×25mmの試験片を作製し、セパレータを剥がしたうえで、サンドペーパーで研磨したステンレス鋼板(SUS304)に2kgローラーを往復させ加圧貼付(貼り付け面積25mm×25mm)した。クリープテスター(テスター産業社製、高温恒湿槽付保持力試験機BE-501)を用いて、荷重1kgを40℃雰囲気下で24時間かけて保持力を測定した。保持力の評価基準は下記のとおりである。結果を表3にまとめた。なお、表3中の数値は試験片が擦れた距離(mm)を表し、「N.C.」は計測不能を表す。
【0116】
(評価基準)
◎・・1440min以上保持し、且つズレなし
○・・1440min以上保持したが、ズレあり
△・・30min以上、1440min未満保持した
×・・30min未満保持した
【0117】
[粘着シート(重剥離セパレータ/粘着剤/軽剥離セパレータ)の作製]
実施例1~5及び比較例1~2の各活性エネルギー線硬化性粘着剤組成物と酢酸エチルとを配合し、固形分濃度が50%になるまで希釈した後に、厚み38μmの軽剥離シリコンセパレータ(三井化学東セロ社製、「SPPET01 38BU」)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塗工し、粘着剤組成物の層を形成した。高圧水銀ランプを使用したUV照射装置にて、所定の線量(130mW/cm、XmJ/cm、Xは表3の照射条件の欄に記載の値)の紫外線照射を行って粘着剤層を形成した。当該粘着剤層の表面から厚み38μmの重剥離シリコンセパレータ(三井化学東セロ社製、「SPPET03 38BU」)に貼り合わせを行うことで粘着シートを作製した(重剥離セパレータ/粘着剤層/軽剥離セパレータの積層体)。
【0118】
<ゲル分率>
上記で得られた重剥離セパレータ/粘着剤層/軽剥離セパレータの構成から粘着剤をピッキングにより採取し、当該粘着剤を200メッシュのSUS製金網で包み、23℃に調整したトルエン中に24時間浸漬した。トルエン浸漬前の粘着剤の重量と、浸漬後の金網中に残存した不溶解の粘着剤成分とをそれぞれ計量して、不溶解の粘着剤成分の重量を浸漬前の粘着剤の重量で除した値の百分率をゲル分率(%)とした。結果を表3にまとめた。
【0119】
【表3】
【0120】
本発明の粘着剤組成物を用いた実施例1~5は、活性エネルギー活性部位を有するモノマー由来の構成単位を含有する(メタ)アクリル系樹脂(A)と可塑剤(B)とを含有するので、ホットメルト塗工性と対オレフィン(PE板及びPP板)への粘着力や保持力などの粘着物性に優れる結果となった。
【0121】
一方、比較例1及び比較例2は、可塑剤(B)を含有しないので、ホットメルト塗工性と対オレフィン(特にPP板)への粘着力に優れない結果となった。
【産業上の利用可能性】
【0122】
本発明の粘着剤組成物を用いて得られる粘着剤は、ホットメルト塗工性が良好であるので、使用後に有機溶剤の揮発が起こりにくく、人体や動物への有害性が低減される。また本発明の粘着剤は、難接着被着体であるポリオレフィンへの粘着力が高いことに加え、保持力にも優れるので、自動車部品、建築材料、電子部品及びOA機器等の様々な用途に適用することができる。