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WO2011059043A1 - アクリル系粘着シートの製造方法 - Google Patents

アクリル系粘着シートの製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2011059043A1
WO2011059043A1 PCT/JP2010/070150 JP2010070150W WO2011059043A1 WO 2011059043 A1 WO2011059043 A1 WO 2011059043A1 JP 2010070150 W JP2010070150 W JP 2010070150W WO 2011059043 A1 WO2011059043 A1 WO 2011059043A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensitive adhesive
monomer
pressure
meth
adhesive sheet
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/070150
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
理仁 丹羽
昌之 岡本
真覚 樋口
Original Assignee
日東電工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日東電工株式会社 filed Critical 日東電工株式会社
Priority to EP10830002A priority Critical patent/EP2500388A1/en
Priority to US13/509,207 priority patent/US20120225997A1/en
Priority to CN2010800513093A priority patent/CN102666763A/zh
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    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet. More specifically, the present invention relates to a method for producing an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having excellent removability on a metal surface or a glass surface.
  • pressure-sensitive adhesive sheets have been used in various aspects such as fixing (joining), conveying, protecting, and decorating articles.
  • a typical example of such a pressure-sensitive adhesive sheet includes a pressure-sensitive adhesive layer formed using a pressure-sensitive adhesive composition (acrylic pressure-sensitive adhesive composition) having an acrylic copolymer as a base polymer.
  • a pressure-sensitive adhesive composition acrylic pressure-sensitive adhesive composition
  • an acrylic copolymer generally an alkyl (meth) acrylate is used as a main component (main component), and a suitable crosslinking agent is blended to crosslink the acrylic copolymer.
  • the present inventors have used an acrylic polymer having a specific monomer structure, so that sufficient crosslinkability and good performance can be obtained without using a catalyst.
  • the present inventors have found that the present invention has excellent adhesive properties and have completed the present invention. That is, the present invention is as follows.
  • the acrylic copolymer has a glass transition temperature (Tg) of ⁇ 10 ° C. or lower.
  • the monomer m2 is preferably N- (2-hydroxyethyl) (meth) acrylamide.
  • the acrylic adhesive layer has a gel fraction of 80% or more.
  • the production method of the present invention can be suitably used as a production method of an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having removability.
  • a method for producing an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having a stable pressure-sensitive adhesive property can be completed in a short time without substantially using a crosslinking catalyst. Provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration example of an adhesive sheet according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of the pressure-sensitive adhesive sheet according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of the pressure-sensitive adhesive sheet according to the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of the pressure-sensitive adhesive sheet according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of the pressure-sensitive adhesive sheet according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing another configuration example of the pressure-sensitive adhesive sheet according to the present invention.
  • the method for producing the acrylic pressure-sensitive adhesive sheet of the present invention is as follows.
  • the acrylic pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein uses, as a base polymer, an acrylic copolymer obtained by polymerizing (at least partially polymerizing) a predetermined monomer component.
  • the monomer component includes at least monomer m1 and monomer m2 as essential components.
  • the monomer m1 is a component constituting the main monomer (main component) of the monomer component, and is composed of an alkyl (meth) acrylate represented by the following formula (I), that is, a (meth) acrylic ester of an alkyl alcohol.
  • (meth) acrylic acid is a concept including acrylic acid and methacrylic acid.
  • the monomer m1 is the main monomer means that the amount of the monomer m1 occupying the total amount of the monomer components (the total amount thereof when two or more alkyl (meth) acrylates represented by the formula (I) are included) is 50. It means that it is at least wt%.
  • the monomer m1 is at least one selected from alkyl (meth) acrylates represented by the following formula (I).
  • CH 2 C (R 1 ) COOR 2 (I)
  • R 1 in the formula (I) is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 2 in the formula (I) is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. The alkyl group may be linear or branched.
  • alkyl (meth) acrylate represented by the formula (I) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) ) Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isopentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2 -Ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, undecy
  • R 2 carbon atoms 2 to 14 alkyl (meth) acrylate is preferably an alkyl group (hereinafter, such a range of carbon atoms may be represented as "C 2-14".), R 2 Alkyl (meth) acrylates in which is a C 2-10 alkyl group (eg, n-butyl group, 2-ethylhexyl group, etc.) are more preferred.
  • 70% by weight or more (more preferably 90% by weight or more) of the total amount of the monomer m1 is such that R 2 in the above formula (1) is C 2-10 (more preferably C 4-8 ).
  • Substantially all of the monomer m1 may be C 2-10 alkyl (more preferably C 4-8 alkyl) (meth) acrylate.
  • the monomer component can be, for example, a composition containing butyl acrylate (BA) alone as the monomer m1, a composition containing 2-ethylhexyl acrylate (2EHA) alone, a composition containing two kinds of BA and 2EHA, and the like.
  • the content of the monomer m1 is 80 to 99.9% by weight of the total amount of the monomer components, preferably 85 to 99.5% by weight, and more preferably 90 to 99% by weight.
  • the pressure-sensitive adhesive performance (adhesiveness, tack, etc.) of the pressure-sensitive adhesive layer formed from the composition tends to be insufficient.
  • the composition of the monomer component typically corresponds generally to the copolymerization ratio of an acrylic copolymer obtained by polymerizing the monomer component.
  • the monomer component further includes a monomer m2 in addition to the monomer m1 as the main monomer.
  • This monomer m2 is at least one selected from N-hydroxyalkyl (meth) acrylamide represented by the following formula (II).
  • CH 2 C (R 3) CONHR 4 (II)
  • R 3 in the formula (II) is a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 4 in the formula (II) is a hydroxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group in the hydroxyalkyl group may be linear or branched.
  • N-hydroxyalkyl (meth) acrylamide represented by the formula (II) include N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl).
  • Methacrylamide N- (2-hydroxypropyl) acrylamide, N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide, N- (1-hydroxypropyl) acrylamide, N- (1-hydroxypropyl) methacrylamide, N- (3 -Hydroxypropyl) acrylamide, N- (3-hydroxypropyl) methacrylamide, N- (2-hydroxybutyl) acrylamide, N- (2-hydroxybutyl) methacrylamide, N- (3-hydroxybutyl) acrylamide, N- (3-hydroxy Butyl) methacrylamide, N-(4-hydroxybutyl) acrylamide, N-(4-hydroxybutyl) methacrylamide, and the like.
  • N- (2-hydroxyethyl) acrylamide and N- (2- Hydroxyethyl) methacrylamide.
  • HEAA N- (2-hydroxyethyl) acrylamide
  • the monomer m2 can function as a component that improves the crosslinking rate due to the intramolecular polarization of the monomer m2.
  • the content of the monomer m2 is 0.1 to 20% by weight, preferably 0.5 to 15% by weight, more preferably 1 to 10% by weight) based on the total amount of the monomer components.
  • the pressure-sensitive adhesive performance of the pressure-sensitive adhesive layer formed from the composition (adhesiveness at high temperature, durability against peeling in the presence of constant stress, etc.) Tends to run out.
  • the content of the monomer m2 is more than the above range, the removability of the holding property tends to be lowered.
  • the weight ratio (m1: m2) of the monomer m1 and the monomer m2 contained in the monomer component can be set to 99.9: 0.1 to 80:20, for example. Usually, the weight ratio is preferably 99.5: 0.5 to 85:15 (more preferably 99: 1 to 90:10).
  • the monomer component substantially does not contain a monomer having a hetero atom other than oxygen (nitrogen, sulfur, etc.) other than the monomer m2 (for example, the monomer component is substantially the monomer m1 and Even in the case of a composition (consisting only of the monomer m2), an effect that a pressure-sensitive adhesive sheet having better cohesive strength and repulsion resistance can be formed is obtained.
  • the total content of the monomer m1 and the monomer m2 can be, for example, 70% by weight or more of the total amount of the monomer components.
  • the total content is preferably 90% by weight or more (more preferably 95% by weight or more) of the total amount of monomer components.
  • the monomer component consists essentially of the monomer m1 and the monomer m2 (that is, the total content of the monomer m1 and the monomer m2 is substantially equal to the total amount of the monomer components). 100% by weight). According to such a pressure-sensitive adhesive composition, an effect that a pressure-sensitive adhesive sheet having good cohesive force and repulsion resistance can be formed with a simple composition can be obtained.
  • the monomer component can contain, in addition to the monomer m1 and the monomer m2, other monomers (that is, monomers other than the monomer m1 and the monomer m2, hereinafter also referred to as “monomer m3”) as optional components.
  • monomer m3 for example, various properties of the pressure-sensitive adhesive and the structure of the acrylic copolymer can be more appropriately controlled.
  • the monomer m3 one or two monomers selected from various monomers that are copolymerizable with the alkyl (meth) acrylate used here and that do not have a carboxyl group (typically, a carboxyl group or other acidic group) are used.
  • a carboxyl group typically, a carboxyl group or other acidic group
  • various monomers having one or more ethylenically unsaturated groups such as a (meth) acryloyl group and a vinyl group can be used.
  • nitrogen atom-containing monomers include cyclic (meth) acrylamides such as N- (meth) acryloylmorpholine and N-acryloylpyrrolidine; (meth) acrylamide, N-substituted (meth) acrylamide (for example, N-ethyl (meta ) N-alkyl (meth) acrylamides such as acrylamide and Nn-butyl (meth) acrylamide; N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-dipropyl (meth) N, N-dialkyl (meta) such as acrylamide, N, N-diisopropyl (meth) acrylamide, N, N-di (n-
  • monomers that can be used as the monomer m3 include monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate and allyl glycidyl ether; methoxyethyl (meth) acrylate, methoxypropyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic.
  • Monomers having an alkoxy group such as methoxyethylene glycol acid and methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate; monomers having a cyano group such as acrylonitrile and methacrylonitrile; styrene monomers such as styrene and ⁇ -methylstyrene; ethylene, ⁇ -olefins such as propylene, isoprene, butadiene and isobutylene; monomers having an isocyanate group such as 2-methacryloyloxyethyl isocyanate; vinyl such as vinyl acetate and vinyl propionate Nyl ester monomers; Vinyl ether monomers such as vinyl ether; Tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and other (meth) acrylic acid esters having a heterocyclic ring; Monomers having a halogen atom such as fluorine (meth) acrylate; 3-methacryloxy Monomers having an alkoxysilyl group, such
  • phenyl (meth) acrylates Over preparative; phenyl (meth) acrylates, benzyl (meth) acrylates, phenoxy (meth) acrylate (meth) acrylic acid phenoxy diethylene glycol, having an aromatic hydrocarbon group (meth) acrylate; and the like.
  • Examples of the monomer m3 include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, and polypropylene glycol.
  • the monomer m3 include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl ( (Meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, [4- (hydroxymethyl) cyclohexyl] methyl hydroxyalkyl acrylates such as (meth) acrylate;
  • R 4 in the formula (II) is the number 1 or 5 or more hydroxyalkyl group having a carbon N- hydroxyalkyl (meth) acrylamide; vinyl alcohol Alkenyl alcohols such as allyl alcohol; etc., include monomers having a hydroxyl group.
  • the hydroxyl-containing monomer m3 when using the monomer which has a hydroxyl group as the monomer m3, it is preferable to use this hydroxyl-containing monomer m3 in a quantity smaller than the monomer m2 from a viewpoint that the effect by use of the monomer m2 can be exhibited more appropriately.
  • the amount of the hydroxyl group-containing monomer contained in the monomer component exceeds 50% by weight (typically 60% by weight or more, more preferably 75% by weight or more, for example, 90% by weight or more).
  • m2 is preferable.
  • the hydroxyl group-containing monomer contained in the monomer component may be substantially only the monomer m2.
  • the content of the monomer m3 (when two or more types are included, the total content thereof) is suitably 10% by weight or less of the total amount of monomer components.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet formed using the composition may easily lose the balance of the pressure-sensitive adhesive performance.
  • the content (by weight) of the monomer m3 in the monomer component is less than the content of the monomer m2 (more preferably less than half of the content of monomer m2, more preferably less than one quarter).
  • the content of the monomer m3 is preferably 10% by weight or less of the total amount of the monomer components, and more preferably 5% by weight or less (for example, 2% by weight or less).
  • it may be a monomer component that does not substantially contain the monomer m3 (that is, a monomer component that substantially consists only of the monomer m1 and the monomer m2).
  • the glass transition temperature (Tg) of the acrylic copolymer obtained by polymerizing the monomer component is ⁇ 10 ° C. or lower (typically ⁇ 10 ° C. to ⁇ 70 ° C.). It is preferable that each monomer is contained in an amount such that -20 ° C or lower (typically -20 ° C to -70 ° C).
  • the composition of the monomer component may be adjusted so that Tg is in the above range. If the Tg of the acrylic copolymer exceeds ⁇ 10 ° C., the tack as an adhesive may be lacking.
  • the Tg of the acrylic copolymer refers to a value obtained from the Fox equation based on the Tg of the homopolymer of each monomer constituting the monomer component and the weight fraction (copolymerization composition) of the monomer. .
  • the value of Tg of the homopolymer can be obtained from various known materials (such as “Adhesion Technology Handbook” of Nikkan Kogyo Shimbun).
  • the polymerization method for obtaining an acrylic copolymer (adhesive copolymer) as a base polymer from the monomer component having such a composition is not particularly limited, and various conventionally known polymerization methods are appropriately employed. Can do. For example, a polymerization method (thermal polymerization method such as solution polymerization method, emulsion polymerization method, bulk polymerization method) performed using a thermal polymerization initiator; irradiation with active energy rays (also referred to as high energy rays) such as light and radiation. Or the like can be employed.
  • a solution polymerization method can be preferably employed.
  • the mode of the solution polymerization is not particularly limited.
  • various known monomer supply methods, polymerization conditions (polymerization temperature, polymerization time, polymerization pressure, etc.), materials used ( Polymerization initiators, surfactants, etc.) can be employed as appropriate.
  • the monomer supply method any of a batch charging method, a continuous supply (dropping) method, a divided supply (dropping) method, and the like that supply the entire amount of monomer components to the reaction vessel at once can be adopted.
  • a preferred embodiment is an embodiment (collective polymerization) in which a solution in which the total amount of the monomer components and the initiator are dissolved in a solvent is prepared in a reaction vessel, and the monomer components are collectively polymerized. Such batch polymerization is preferable because the polymerization operation and process management are easy.
  • an initiator typically a solution in which an initiator is dissolved in a solvent
  • a solution in which a monomer component is dissolved in a solvent is polymerized while dropping into the reaction vessel. (Drip polymerization or continuous polymerization) is exemplified.
  • a part (partial type and / or partial amount) of the monomer component is typically placed in a reaction vessel together with a solvent, and the remaining monomer component may be dropped into the reaction vessel.
  • the remaining monomer component may be dropped into the reaction vessel.
  • thermal polymerization initiators examples include 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylpropionic acid) dimethyl, 4,4'-azobis-4-cyanovaleric acid, azobisisovaleronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2'-azobis [2- (5-methyl-2- Imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride, 2,2′-azobis (2-methylpropionamidine) disulfate, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamidine) dihydrochloride, 2, 2'-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methylpropionamidine] hydrate, etc.
  • azo compounds azo initiators
  • Persulfates such as potassium acid and ammonium persulfate
  • peroxides such as dibenzoyl peroxide, t-butyl permaleate, t-butyl hydroperoxide, hydrogen peroxide (peroxide-based initiators); phenyl-substituted ethane, etc.
  • Substituted ethane initiators; redox initiators such as a combination of persulfate and sodium bisulfite, a combination of peroxide and sodium ascorbate; and the like.
  • a polymerization temperature typically 20 to 100 ° C. (typically 40 to 80 ° C.) can be suitably employed.
  • the polymerization method performed by irradiating light is typically performed using a photopolymerization initiator.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include ketal photopolymerization initiators, acetophenone photopolymerization initiators, benzoin ether photopolymerization initiators, acylphosphine oxide photopolymerization initiators, and ⁇ -ketol photopolymerization initiators.
  • Initiator aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator, photoactive oxime photopolymerization initiator, benzoin photopolymerization initiator, benzyl photopolymerization initiator, benzophenone photopolymerization initiator, thioxanthone photopolymerization initiator, etc. Can be used. Such a photoinitiator can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • ketal photopolymerization initiator examples include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one [for example, trade name “Irgacure 651” (product of Ciba Japan)] and the like.
  • acetophenone photopolymerization initiator examples include 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone [for example, trade name “Irgacure 184” (product of Ciba Japan)], 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy- Examples include 2-phenylacetophenone, 4-phenoxydichloroacetophenone, and 4- (t-butyl) dichloroacetophenone.
  • benzoin ether photopolymerization initiator examples include benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, and the like.
  • acylphosphine oxide photopolymerization initiator for example, trade name “Lucirin TPO” (product of BASF) can be used.
  • ⁇ -ketol photopolymerization initiator include 2-methyl-2-hydroxypropiophenone and 1- [4- (2-hydroxyethyl) phenyl] -2-methylpropan-1-one. It is done.
  • aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator examples include 2-naphthalenesulfonyl chloride.
  • photoactive oxime photopolymerization initiator include 1-phenyl-1,1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) -oxime.
  • benzoin photopolymerization initiator examples include benzoin.
  • benzyl photopolymerization initiator examples include benzyl.
  • benzophenone photopolymerization initiator examples include benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, polyvinylbenzophenone, ⁇ -hydroxycyclohexyl phenyl ketone, and the like.
  • thioxanthone photopolymerization initiator examples include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, dodecylthioxanthone, and the like.
  • the amount of polymerization initiator used is not particularly limited.
  • the polymerization initiator can be used in an amount of about 0.01 to 2 parts by weight (preferably 0.02 to 1 part by weight) with respect to 100 parts by weight of the total amount of monomer components.
  • the pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein may be a composition further containing an isocyanate cross-linking agent in addition to the acrylic copolymer obtained by polymerizing the monomer components.
  • an isocyanate cross-linking agent By crosslinking (curing) the acrylic copolymer using such an isocyanate-based crosslinking agent, appropriate cohesive force and adhesive force can be imparted to the pressure-sensitive adhesive layer.
  • isocyanate crosslinking agents in the present invention include 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 3-methyl-1,5-pentane diisocyanate, Aliphatic polyisocyanates such as lysine diisocyanate; alicyclic polyisocyanates such as isophorone diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylene diisocyanate; 2,4-tri Range isocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, 2,4'-diphenylmethane diisocyanate 4,4′-diphenyl ether diisocyanate, 2-nitro
  • isocyanate-based crosslinking agent examples include duplexes and trimers of isocyanate compounds exemplified above, reaction products or polymers (for example, diphenylmethane diisocyanate duplexes and trimers, trimethylolpropane and tolylene diisocyanate). Reaction products of trimethylolpropane and hexamethylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, polyether polyisocyanate, polyester polyisocyanate) and the like. For example, a reaction product of trimethylolpropane and tolylene diisocyanate can be preferably used.
  • one or two or more (typically one) isocyanate crosslinking agent is used as an isocyanate crosslinking agent.
  • the amount of the isocyanate-based crosslinking agent used is, for example, approximately 100 parts by weight of the monomer component (in the case where the polymerization conversion rate of the monomer component in the pressure-sensitive adhesive composition is approximately 100%, it generally corresponds to 100 parts by weight of the acrylic copolymer). )) To about 0.01 to 20 parts by weight (preferably 0.01 to 15 parts by weight). If the amount of the crosslinking agent used is too small, a sufficient effect (an effect of improving the adhesive performance) is hardly exhibited, and even if the amount used is too large, the balance of the adhesive properties is likely to be lost. Usually, it is appropriate to use 0.01 to 10 parts by weight (preferably 0.02 to 8 parts by weight, eg 0.05 to 7 parts by weight) of an isocyanate-based crosslinking agent with respect to 100 parts by weight of the monomer component. .
  • an isocyanate-based crosslinking agent and another crosslinking agent may be used in combination as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • the crosslinking agent those conventionally known in the field of pressure-sensitive adhesives can be appropriately selected.
  • epoxy crosslinking agents for example, epoxy crosslinking agents, aziridine crosslinking agents, melamine crosslinking agents, metal chelate crosslinking agents, metal salt crosslinking agents.
  • An agent, a peroxide crosslinking agent, an oxazoline crosslinking agent, a urea crosslinking agent, an amino crosslinking agent, a carbodiimide crosslinking agent, a coupling agent crosslinking agent (for example, a silane coupling agent), and the like can be used. One of these may be used alone, or two or more may be used in combination.
  • the pressure-sensitive adhesive layer provided in the pressure-sensitive adhesive sheet disclosed herein preferably has a gel fraction of the pressure-sensitive adhesive constituting the pressure-sensitive adhesive layer of 80% or more, preferably 85% or more, particularly 90% or more. Is desirable.
  • the monomer composition for example, the amount of monomer m2 used), the molecular weight of the acrylic copolymer, and the pressure-sensitive adhesive layer so that a pressure-sensitive adhesive having such a gel fraction (a pressure-sensitive adhesive after crosslinking in a composition containing a crosslinking agent) is formed.
  • the conditions such as the formation conditions, the type and amount of the crosslinking agent, etc. may be set appropriately.
  • the pressure-sensitive adhesive By setting the gel fraction of the pressure-sensitive adhesive to 80% or more, the pressure-sensitive adhesive can be peeled without remaining at the time of re-peeling from the adherend, and a pressure-sensitive adhesive sheet suitable for re-peeling can be provided.
  • the “gel fraction of the pressure-sensitive adhesive” refers to a value measured by the following method.
  • the pressure-sensitive adhesive sample (weight W b1 ) is wrapped in a purse-like shape with a porous polytetrafluoroethylene membrane (weight W b2 ) having an average pore diameter of 0.2 ⁇ m, and the mouth is tied with an octopus thread (weight W b3 ).
  • the packet is immersed in 50 mL of ethyl acetate and allowed to stand at room temperature (typically 23 ° C.) for 7 days. Then, the packet is removed and the ethyl acetate adhering to the outer surface is wiped off, and the packet is left at 130 ° C. for 2 hours. Dry and measure the weight of the wrap (W b4 ).
  • the gel fraction of the pressure-sensitive adhesive can be obtained by substituting each value into the following formula.
  • Gel fraction [%] [(W b4 ⁇ W b2 ⁇ W b3 ) / W b1 ] ⁇ 100
  • porous polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane As the porous polytetrafluoroethylene (PTFE) membrane, a trade name “Nitoflon (registered trademark) NTF1122” available from Nitto Denko Corporation (average pore diameter 0.2 ⁇ m, porosity 75%, thickness 85 ⁇ m) Or it is desirable to use the equivalent.
  • Nitto Denko Corporation a trade name “Nitoflon (registered trademark) NTF1122” available from Nitto Denko Corporation (average pore diameter 0.2 ⁇ m, porosity 75%, thickness 85 ⁇ m) Or it is desirable to use the equivalent.
  • the pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein contains, as an optional component, various additives that are common in the field of pressure-sensitive adhesive compositions, in addition to the acrylic copolymer and a crosslinking agent used as necessary. obtain.
  • optional components include tackifiers (rosin resins, petroleum resins, terpene resins, phenol resins, ketone resins, etc.), plasticizers, softeners, fillers, colorants (pigments, dyes, etc.), Examples include antioxidants, leveling agents, stabilizers, preservatives, and the like.
  • additives conventionally known additives can be used in a conventional manner, and do not particularly characterize the present invention.
  • a polymer other than the acrylic copolymer can be appropriately blended for the purpose of viscosity adjustment (typically thickening).
  • the viscosity adjusting polymer include styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic rubber, polyurethane, polyester, and the like. Can be used.
  • an acrylic polymer obtained by copolymerizing a functional monomer for example, one or more selected from an acrylic monomer having a functional group such as acrylamide, acrylonitrile, acryloylmorpholine, and acrylic acid
  • a polymer may be used as a viscosity adjusting polymer. It is preferable to employ a viscosity adjusting polymer that does not substantially contain a carboxyl group (more preferably, a carboxyl group or other acidic group). Such a viscosity adjusting polymer may be used alone or in combination of two or more, but it is 40% by weight or less of the total pressure-sensitive adhesive formed from the pressure-sensitive adhesive composition (typically 5%).
  • the amount of the viscosity adjusting polymer in the pressure-sensitive adhesive forming component contained in the composition is preferably 40% by weight or less (more preferably 20% by weight or less).
  • the pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein contains 50% by weight or more (more preferably 70% by weight or more, for example, 90% by weight) of an acrylic copolymer obtained by polymerizing the monomer component in the pressure-sensitive adhesive formed from the composition. It is preferable that it is comprised so that it may occupy the weight% or more. Such an adhesive composition can form an adhesive having better adhesive performance.
  • the pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein is characterized by containing substantially no crosslinking catalyst.
  • cross-linking catalysts include metal-based cross-linking catalysts that are common in the field of pressure-sensitive adhesive compositions. Examples thereof include tetra-n-butyl titanate, tetraisopropyl titanate, butyl tin oxide, and dioctyl tin dilaurate. I can do it.
  • an environmentally friendly pressure-sensitive adhesive sheet can be produced.
  • substantially does not contain means that the amount used is less than the amount at which the crosslinking reaction is not promoted, and as an example, it is not contained in the pressure-sensitive adhesive composition by 10 ppm or more. Means that.
  • the method for producing an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet according to the present invention includes forming a pressure-sensitive adhesive layer using any one of the pressure-sensitive adhesive compositions disclosed herein.
  • a pressure-sensitive adhesive sheet with a base material can be produced by providing such a pressure-sensitive adhesive layer fixedly on one or both sides of the sheet-like base material (support) (without intention to separate the pressure-sensitive adhesive layer from the base material),
  • a baseless pressure-sensitive adhesive sheet can be produced by providing the pressure-sensitive adhesive layer on a support having releasability such as a release liner (release paper, a resin sheet having a surface subjected to a release treatment). .
  • the concept of the pressure-sensitive adhesive sheet herein may include what are called pressure-sensitive adhesive tapes, pressure-sensitive adhesive labels, pressure-sensitive adhesive films and the like.
  • the said adhesive layer is not limited to what was formed continuously, For example, the adhesive layer formed in regular or random patterns, such as a dot shape and stripe shape, may be sufficient.
  • Examples of the base material constituting such an adhesive sheet include polyethylene, polypropylene, poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, ethylene / propylene copolymer, and ethylene / 1-butene copolymer.
  • Polyethylene film such as ethylene / vinyl acetate copolymer, ethylene / ethyl acrylate copolymer, ethylene / vinyl alcohol copolymer, polyester film such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polyacrylate film, polystyrene film , Nylon 6, nylon 6,6, polyamide film such as partially aromatic polyamide, polyvinyl chloride film, polyvinylidene chloride film, polycarbonate film, polyfluoroethylene film, Plastic film such as imide film and polyvinyl alcohol film; Foam substrate such as polyurethane foam and polyethylene foam; Paper such as kraft paper, crepe paper and Japanese paper; Cloth such as cotton cloth and soft cloth
  • any of an unstretched film and a stretched (uniaxially stretched or biaxially stretched) film can be used.
  • surface treatments such as application
  • the thickness of the substrate can be appropriately selected according to the purpose, but is generally about 10 ⁇ m to 500 ⁇ m (typically 10 ⁇ m to 200 ⁇ m).
  • the pressure-sensitive adhesive layer is formed, for example, by applying (typically applying) any pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein to a support (base material or release liner) and drying the composition. Can be done.
  • a pressure-sensitive adhesive layer forming method includes an acrylic copolymer obtained by polymerizing a monomer component at least partially (preferably almost completely) in advance by an appropriate polymerization method (typically thermal polymerization method), and a crosslinking.
  • the adhesive can be preferably applied to a pressure-sensitive adhesive composition in a form dissolved or dispersed in a liquid medium (organic solvent, water, etc.).
  • the pressure-sensitive adhesive layer also applies (typically applies) any pressure-sensitive adhesive composition disclosed herein to a support (substrate or release liner), and applies an active energy ray (for example, to the composition). It can be formed by irradiating with ultraviolet rays.
  • a pressure-sensitive adhesive layer forming method is a method in which a monomer component is partially polymerized in advance by an appropriate polymerization method (for example, photopolymerization method), and a photopolymerization initiator and a crosslinking agent (if necessary) used as necessary. It can be preferably applied to an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition prepared by blending a polyfunctional (meth) acrylate or the like.
  • Such an active energy ray-curable pressure-sensitive adhesive composition may be a composition that does not substantially contain a liquid medium. When this composition contains a liquid medium, it is preferable to irradiate an active energy ray after drying the composition provided to the support body.
  • the pressure-sensitive adhesive composition can be performed using a conventional coater such as a gravure roll coater, reverse roll coater, kiss roll coater, dip roll coater, bar coater, knife coater, spray coater, and the like.
  • a conventional coater such as a gravure roll coater, reverse roll coater, kiss roll coater, dip roll coater, bar coater, knife coater, spray coater, and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive composition is preferably dried under heating.
  • a drying temperature of about 40 to 150 ° C., preferably about 70 to 130 ° C.
  • a drying time of about 1 to 20 minutes, preferably about 2 to 10 minutes can be employed.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may be directly applied to the substrate to form a pressure-sensitive adhesive layer, or the pressure-sensitive adhesive layer formed on the release liner may be transferred to the substrate. .
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, usually, a good pressure-sensitive adhesive performance (for example, adhesive strength) can be realized by setting the thickness to, for example, 2 ⁇ m or more (preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 7 ⁇ m or more). In general, the thickness is suitably 400 ⁇ m or less (typically 200 ⁇ m or less, for example, 100 ⁇ m or less).
  • FIG. 1 is a structural example of the adhesive sheet with a base material of a double-sided adhesive type.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 11 shown in FIG. 1 is provided with a pressure-sensitive adhesive layer 2 on both surfaces of a substrate 1, and these pressure-sensitive adhesive layers 2 are each protected by a release liner 3 having at least a pressure-sensitive adhesive layer side. It has a configuration.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 12 shown in FIG. 2 has a structure in which a pressure-sensitive adhesive layer 2 is provided on both surfaces of a base material 1 and one of the pressure-sensitive adhesive layers is protected by a release liner 3 having both surfaces as release surfaces.
  • This type of pressure-sensitive adhesive sheet 12 has a configuration in which the pressure-sensitive adhesive sheet 12 is wound to bring the other pressure-sensitive adhesive layer into contact with the back surface of the release liner 3, and the other pressure-sensitive adhesive layer is also protected by the release liner 3. It can be.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 13 shown in FIG. 3 has a configuration in which both surfaces of the base material-less pressure-sensitive adhesive layer 2 are respectively protected by a release liner 3 having at least a pressure-sensitive adhesive layer side.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 14 shown in FIG. 4 has a configuration in which one surface of the base material-less pressure-sensitive adhesive layer 2 is protected by a release liner 3 whose both surfaces are release surfaces, and when this is wound, the pressure-sensitive adhesive layer 2 The other surface is in contact with the release liner 3 so that the other surface is also protected by the release liner 3.
  • the pressure-sensitive adhesive sheet 15 shown in FIG. 5 is provided with a pressure-sensitive adhesive layer 2 on one side of a substrate 1, and the release liner is such that the surface (adhesive surface) of the pressure-sensitive adhesive layer 2 is at least the pressure-sensitive adhesive layer side. 3 is protected.
  • the adhesive sheet 16 shown in FIG. 6 has a configuration in which the adhesive layer 2 is provided on one surface of the substrate 1.
  • the other surface of the substrate 1 is a release surface, and when the pressure-sensitive adhesive sheet 16 is wound, the pressure-sensitive adhesive layer 2 comes into contact with the other surface, and the surface (adhesive surface) of the pressure-sensitive adhesive layer is the other surface of the substrate 1. It can be configured to be protected by the surface.
  • a general re-peelable pressure-sensitive adhesive sheet has the configuration shown in FIG.
  • Example 1 In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer, a dropping funnel and a stirrer, 0.2 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) as a polymerization initiator and a monomer component 98 parts of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA, homopolymer Tg: ⁇ 70 ° C.) and 2 parts of N-hydroxyethylacrylamide (HEAA, Tg of homopolymer: 98 ° C.) and 123 parts of ethyl acetate as a solvent were added at room temperature. The mixture was stirred for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere.
  • AIBN 2,2′-azobisisobutyronitrile
  • reaction vessel a solution containing the entire amount of monomer components
  • reaction vessel a solution containing the entire amount of monomer components
  • 70 ° C. for 2 hours An acrylic polymer solution was obtained by such batch polymerization solution polymerization.
  • Two release liners were prepared by subjecting the surface of a polyethylene terephthalate (PET) film to a release treatment with a silicone release agent.
  • the pressure-sensitive adhesive composition is applied to the release surface of the first release liner (the surface treated with a release agent) with an applicator, dried at 100 ° C. for 2 minutes, and a 13 ⁇ m thick adhesive on the release liner.
  • An adhesive layer was formed, and the release surface of the second release liner was bonded to this adhesive layer.
  • the adhesive sheet (adhesive sheet with a release liner) of the structure by which both surfaces of the adhesive layer were protected by the said release liner was produced.
  • Example 2 As a monomer component, 96 parts of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA) and 4 parts of N-hydroxyethylacrylamide (HEAA) were obtained, and an acrylic polymer solution was obtained. As an isocyanate crosslinking agent, “Coronate L” was acrylic.
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that 4.5 parts (based on solid content; the same applies hereinafter) was added per 100 parts of polymer, and a pressure-sensitive adhesive sheet was prepared using the composition. did.
  • Example 2 The pressure-sensitive adhesive composition was the same as in Example 2 except that 96 parts of 2-ethylhexyl acrylate (2EHA) and 4 parts of 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA) were obtained as monomer components to obtain an acrylic polymer solution. An adhesive sheet was prepared using the composition.
  • EHA 2-ethylhexyl acrylate
  • 2HEA 2-hydroxyethyl acrylate
  • a pressure-sensitive adhesive composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.045 part of dioctyltin dilaurate (“OL-1” manufactured by Tokyo Fine Chemical Co., Ltd.) was blended as a crosslinking catalyst.
  • a pressure-sensitive adhesive sheet was prepared.
  • the gel fraction of the pressure-sensitive adhesive constituting the pressure-sensitive adhesive layer of the acrylic pressure-sensitive adhesive sheet according to this example was measured as follows along the gel fraction measurement method described above. Specifically, a porous PTFE membrane having a size of 100 mm ⁇ 100 mm (manufactured by Nitto Denko Corporation, “Nitoflon (registered trademark) NTF1122”) and an octopus thread having a length of about 100 mm (thickness 1.5 mm) are prepared. These weights were measured.
  • Both release liners were peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet with release liner cut to a size of 20 cm 2 , the pressure-sensitive adhesive sample was wrapped in a purse-like shape with the PTFE membrane, and the wrapped mouth was tied with the octopus thread. The weight of this wrap was measured, and the weight (W b1 ) of the pressure-sensitive adhesive sample was obtained by subtracting the weight of the PTFE membrane (W b2 ) and the weight of the octopus yarn (W b3 ) from the weight. The packet was then immersed in 50 mL of ethyl acetate and left at room temperature (typically 23 ° C.) for 7 days.
  • the packet was taken out from the ethyl acetate, the ethyl acetate adhering to the outer surface was wiped off, dried in a dryer at 130 ° C. for 2 hours, and the weight (W b4 ) of the packet was measured.
  • the gel fraction was determined by substituting each value into the following equation.
  • Gel fraction [%] [(W b4 ⁇ W b2 ⁇ W b3 ) / W b1 ] ⁇ 100
  • the gel fraction was evaluated for three types, one immediately after the preparation of the acrylic pressure-sensitive adhesive sheet, one stored for 2 days at room temperature, and one stored for 5 days at room temperature. In the case of an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet for re-peeling, the gel fraction after storage for 2 days is required to be 80% or more, and the gel fraction after storage for 5 days is required to be 90% or more.
  • the release liner on one side was peeled off from the pressure-sensitive adhesive sheet according to each example to expose one surface of the pressure-sensitive adhesive layer, and affixed to a 25 ⁇ m-thick PET film (not peeled) and backed.
  • the backed adhesive sheet was cut into a width of 25 mm to prepare a test piece.
  • As the adherend a clean glass plate and a SUS430BA plate cleaned by rubbing 10 reciprocations with clean waste impregnated with isopropyl alcohol were used.
  • the release liner on the other side was peeled off from the test piece, and it was pressure-bonded to the adherend by a method of rolling a 2 kg roller and reciprocating twice.
  • Table 1 shows the results of these evaluation tests.
  • the composition of the monomer components used in the preparation of the pressure-sensitive adhesive composition according to each example type and amount ratio of the monomers used
  • the Tg calculated from the composition based on the Fox equation are combined. Show.
  • blending the crosslinking catalyst produced as a reference example was 96.9% at the initial stage, 97.0% after 2 days, and 97.2% after 5 days.
  • the pressure-sensitive adhesive sheets according to Examples 1 and 2 can complete the crosslinking reaction in a short time without using a crosslinking catalyst. For this reason, the adhesive force is low for both the SUS430BA plate and the glass plate, and no significant increase in the adhesive force has been confirmed even after heat storage. Thus, it was confirmed that an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having removability can be produced without using a crosslinking catalyst.
  • the pressure-sensitive adhesive sheets according to Comparative Examples 1 and 2 do not use the monomer m2 of the present invention and do not use a crosslinking catalyst, the crosslinking reaction proceeds slowly, and it takes time to obtain a sufficient gel fraction. Yes. Therefore, it can be seen that the change in the adhesive force with time is large and it is difficult to obtain removability.
  • a method for producing an acrylic pressure-sensitive adhesive sheet having a stable pressure-sensitive adhesive property can be completed in a short time without substantially using a crosslinking catalyst. Provided.
  • Base material 2 Adhesive layer 3: Release liner 11, 12, 13, 14, 15, 16: Adhesive sheet

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Abstract

 本発明は、以下の(a)~(b)を含むモノマー成分を重合させてなるアクリル系共重合体と、イソシアネート系架橋剤とを含み、実質的に架橋触媒を含まないアクリル系粘着剤組成物を架橋してアクリル系粘着剤層を形成することを含むアクリル系粘着シートの製造方法に関する:(a)CH=C(R)COOR(Rは水素原子かメチル基、Rは炭素数1~20のアルキル基)で表されるモノマー(m1)を80~99.9重量%;および(b)CH=C(R)CONHR(Rは水素原子かメチル基、Rは炭素数1~4のヒドロキシアルキル基)で表されるモノマー(m2)を0.1~20重量%。

Description

アクリル系粘着シートの製造方法
 本発明は、アクリル系粘着シートの製造方法に関する。さらに詳しくは、金属面やガラス面に対して優れた再剥離性を有するアクリル系粘着シートの製造方法に関する。
 近年、物品の固定(接合)、搬送、保護、装飾等の種々の局面において粘着シートが活用されるようになってきている。かかる粘着シートの代表例として、アクリル系共重合体をベースポリマーとする粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)を用いて形成された粘着剤層を備えるものが挙げられる。かかるアクリル系共重合体としては、一般に、アルキル(メタ)アクリレートを主体(主成分)とし、さらに適当な架橋剤を配合してアクリル系共重合体を架橋したものが用いられている。
 表面保護用粘着シート、マスキングテープ、電気電子機器用粘着シート、光学フィルム用粘着シート、自動車用粘着シートなどに使用される再剥離型アクリル系粘着シートにおいては、粘着剤層の凝集力が不足すると再剥離時に被着体表面に粘着剤が残る不具合が発生する。このため、粘着剤は凝集力を高めることが必要となり、高度に架橋した粘着剤層とする必要がある。その一方で、架橋は化学反応であるため、時間とともに進行し安定化するまで時間が必要である。また架橋の進行にともない粘着力も変化する。そのため早期に架橋反応を完了させることが必要である。従って例えばヒドロキシル基を有するアクリル系共重合体とイソシアネート系架橋剤との組み合わせでは、錫化合物のような金属触媒を用いることが行われてきている(特許文献1参照)。
日本国特開2005-314513号公報(実施例3)
 しかしながら、近年環境対応の観点から特定金属の使用に法規制や懸念がもたれるようになってきた。そのため金属触媒を使用しないアクリル系粘着シートの製造方法が求められている。
 本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の単量体構成からなるアクリル系重合体を用いることにより、実質的に触媒を用いなくとも充分な架橋性と良好な粘着特性を示すことを見出し、この発明を完成するに至った。すなわち本発明は以下に示すとおりである。
 本発明は、
  下記式(I):
         CH=C(R)COOR      (I)
(式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数1~20のアルキル基である。);
 で表されるアルキル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも一種のモノマー(モノマーm1)を、モノマー成分全量に対して80~99.9重量%;および、
 下記式(II):
         CH=C(R)CONHR     (II)
(式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数1~4のヒドロキシアルキル基である。);
 で表されるN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドから選択される少なくとも一種のモノマー(モノマーm2)を、モノマー成分全量に対して0.1~20重量%;
 を含むモノマー成分を重合させてなるアクリル系共重合体と、
 イソシアネート系架橋剤とを含み、
 実質的に架橋触媒を含まないアクリル系粘着剤組成物を架橋してアクリル系粘着剤層を形成することを含むアクリル系粘着シートの製造方法を提供する。
 本発明においては、前記アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)が-10℃以下であることが好適である。
 また本発明においては、前記モノマーm2は、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミドであることが好適である。
 また本発明においては、前記アクリル系粘着剤層のゲル分率が80%以上であることが好適である。
 また本発明の製造方法は、再剥離性を有するアクリル系粘着シートの製造方法として好適に用いることができる。
 本発明のアクリル系粘着シートの製造方法によれば、実質的に架橋触媒を用いることなく、短時間で架橋反応を完了することができ、安定した粘着特性のアクリル系粘着シートを製造する方法が提供される。
図1は、本発明に係る粘着シートの一構成例を模式的に示す断面図である。 図2は、本発明に係る粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。 図3は、本発明に係る粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。 図4は、本発明に係る粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。 図5は、本発明に係る粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。 図6は、本発明に係る粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。
 以下、本発明の好適な実施形態を説明する。本発明のアクリル系粘着シートの製造方法は、
  下記式(I):
         CH=C(R)COOR      (I)
(式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数1~20のアルキル基である。);
 で表されるアルキル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも一種のモノマー(モノマーm1)を、モノマー成分全量に対して80~99.9重量%;および、
 下記式(II):
         CH=C(R)CONHR     (II)
(式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数1~4のヒドロキシアルキル基である。);
 で表されるN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドから選択される少なくとも一種のモノマー(モノマーm2)を、モノマー成分全量に対して0.1~20重量%;
 を含むモノマー成分を重合させてなるアクリル系共重合体と、
 イソシアネート系架橋剤とを含み、
 実質的に架橋触媒を含まないアクリル系粘着剤組成物を架橋してアクリル系粘着剤層を形成することを含むアクリル系粘着シートの製造方法である。
 ここに開示されるアクリル系粘着剤組成物は、所定のモノマー成分を重合(少なくとも部分的に重合)させてなるアクリル系共重合体をベースポリマーとする。上記モノマー成分は、少なくともモノマーm1およびモノマーm2を必須成分として含む。
 モノマーm1は、上記モノマー成分の主モノマー(主成分)をなす成分であって、下記式(I)で表されるアルキル(メタ)アクリレート、すなわちアルキルアルコールの(メタ)アクリル酸エステルからなる。ここで「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸およびメタクリル酸を包含する概念である。また、モノマーm1が主モノマーであるとは、モノマー成分全量に占めるモノマーm1の量(式(I)で表されるアルキル(メタ)アクリレートを二種以上含む場合にはそれらの合計量)が50重量%以上であることをいう。
 モノマーm1は、下記式(I)で表されるアルキル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも一種である。
           CH=C(R)COOR      (I)
 ここで、式(I)中のRは、水素原子またはメチル基である。また、式(I)中のRは、炭素数1~20のアルキル基である。該アルキル基は直鎖状であってもよく、分岐を有してもよい。式(I)で表されるアルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(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、イソペンチル(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、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、2-エチルヘキシル(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、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、エイコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらのうちRが炭素数2~14(以下、このような炭素数の範囲を「C2-14」と表すことがある。)のアルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、RがC2-10のアルキル基(例えば、n-ブチル基、2-エチルヘキシル基等)であるアルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。
 好ましい一つの態様では、モノマーm1の総量のうち70重量%以上(より好ましくは90重量%以上)が、上記式(1)におけるRがC2-10(より好ましくはC4-8)のアルキル(メタ)アクリレートである。モノマーm1の実質的に全部がC2-10アルキル(より好ましくはC4-8アルキル)(メタ)アクリレートであってもよい。上記モノマー成分は、例えば、モノマーm1としてブチルアクリレート(BA)を単独で含む組成、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)を単独で含む組成、BAおよび2EHAの二種を含む組成、等であり得る。
 モノマーm1の含有量は、モノマー成分全量の80~99.9重量%であり、好ましくは85~99.5重量%、さらに好ましくは90~99重量%である。モノマーm1の含有量が上記範囲よりも少なすぎる粘着剤組成物では、該組成物から形成される粘着剤層の粘着性能(接着性、タック等)が不足しがちである。一方、モノマーm1の含有量が上記範囲よりも多すぎると、モノマー成分に含ませ得るモノマーm2の量が少なくなるため、凝集力(例えば、一定応力存在下での剥がれに対する耐久性、すなわち定荷重特性)と耐反撥性との両立が困難となる傾向にある。なお、上記モノマー成分の組成(モノマー組成)は、典型的には、該モノマー成分を重合させて得られるアクリル系共重合体の共重合割合に概ね対応する。
 上記モノマー成分は、主モノマーとしてのモノマーm1に加えて、さらにモノマーm2を含む。このモノマーm2は、下記式(II)で表されるN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドから選択される少なくとも一種である。
         CH=C(R)CONHR     (II)
 ここで、式(II)中のRは、水素原子またはメチル基である。また、式(II)中のRは、炭素数1~4のヒドロキシアルキル基である。該ヒドロキシアルキル基におけるアルキル基は、直鎖状であってもよく、分岐を有してもよい。式(II)で表されるN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドの具体例としては、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、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N-(1-ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N-(1-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシプロピル)メタクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N-(2-ヒドロキシブチル)メタクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N-(3-ヒドロキシブチル)メタクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)アクリルアミド、N-(4-ヒドロキシブチル)メタクリルアミド等が挙げられる。親水性と疎水性とのバランスがよく粘着物性のバランスに優れた粘着剤層を形成し得ることから、本発明により好ましいモノマーm2として、N-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミドおよびN-(2-ヒドロキシエチル)メタクリルアミドが挙げられる。特にN-(2-ヒドロキシエチル)アクリルアミド(HEAA)の使用が好ましい。例えば、モノマーm2の総量のうち50重量%以上(より好ましくは70重量%以上、典型的には実質的に全部)がHEAAであることが好ましい。
 モノマーm2は、該モノマーm2の分子内の分極により、架橋速度を向上する成分として機能し得る。このモノマーm2の含有量は、モノマー成分全量の0.1~20重量%であり、好ましくは0.5~15重量%、さらに好ましくは1~10重量%)である。モノマーm2の含有量が上記範囲よりも少なすぎる粘着剤組成物では、該組成物から形成される粘着剤層の粘着性能(高温での接着性、一定応力存在下での剥がれに対する耐久性等)が不足しがちである。一方、モノマーm2の含有量が上記範囲よりも多すぎると、保持特性の再剥離性が低下しがちである。
 モノマー成分に含まれるモノマーm1とモノマーm2との重量比(m1:m2)は、例えば99.9:0.1~80:20とすることができる。通常は、上記重量比を99.5:0.5~85:15(より好ましくは99:1~90:10)とすることが好ましい。かかる粘着剤組成物によると、例えば、モノマー成分が酸素以外のヘテロ原子(窒素、硫黄等)を有するモノマーをモノマーm2以外には実質的に含有しない(例えば、モノマー成分が実質的にモノマーm1およびモノマーm2のみからなる)組成である場合にも、より凝集力および耐反撥性のよい粘着シートを形成し得るという効果が得られる。
 モノマーm1とモノマーm2との合計含有量は、例えば、モノマー成分全量の70重量%以上であり得る。上記合計含有量がモノマー成分全量の90重量%以上(より好ましくは95重量%以上)であることが好ましい。ここに開示される粘着剤組成物の好ましい一態様では、モノマー成分が実質的にモノマーm1およびモノマーm2のみからなる(すなわち、モノマーm1とモノマーm2との合計含有量がモノマー成分全量の実質的に100重量%である)。かかる粘着剤組成物によると、単純な組成によって凝集力および耐反撥性のよい粘着シートを形成し得るという効果が得られる。
 上記モノマー成分は、モノマーm1およびモノマーm2に加えて、任意成分として、その他のモノマー(すなわち、モノマーm1およびモノマーm2以外のモノマー。以下、「モノマーm3」ともいう。)を含有することができる。かかるモノマーm3を用いることによって、例えば、粘着剤の各種特性やアクリル系共重合体の構造等をより適切にコントロールし得る。モノマーm3としては、ここで使用するアルキル(メタ)アクリレートと共重合可能であり且つカルボキシル基(典型的には、カルボキシル基その他の酸性基)を有しない種々のモノマーから選択される一種または二種以上を採用することができる。例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基等のエチレン性不飽和基を一個または二個以上有する各種のモノマーを用いることができる。
 例えば、モノマーm3として、窒素(N)を構成原子として含むモノマー(ただし、モノマーm2に該当する化合物を除く。)から選択される一種または二種以上を用いることができる。かかる窒素原子含有モノマーの例としては、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-アクリロイルピロリジン等の環状(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリルアミド、N-置換(メタ)アクリルアミド(例えば、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド等のN-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、N,N-ジプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(n-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N,N-ジ(t-ブチル)(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド)等の非環状(メタ)アクリルアミド;N-ビニル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピペリドン、N-ビニル-3-モルホリノン、N-ビニル-2-カプロラクタム、N-ビニル-1,3-オキサジン-2-オン、N-ビニル-3,5-モルホリンジオン等のN-ビニル環状アミド;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)アクリレート等の、アミノ基を有するモノマー;N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド等の、マレイミド骨格を有するモノマー;N-メチルイタコンイミド、N-エチルイタコンイミド、N-ブチルイタコンイミド、N-2-エチルヘキシルイタコンイミド、N-ラウリルイタコンイミド、N-シクロヘキシルイタコンイミド等の、イタコンイミド系モノマー;等が挙げられる。
 モノマーm3として採用し得るモノマーの他の例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等の、エポキシ基を有するモノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸メトキシエチレングリコール、(メタ)アクリル酸メトキシポリプロピレングリコール等の、アルコキシ基を有するモノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の、シアノ基を有するモノマー;スチレン、α-メチルスチレン等のスチレン系モノマー;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のα-オレフィン;2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の、イソシアネート基を有するモノマー;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;ビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の、複素環を有する(メタ)アクリル酸エステル;フッ素(メタ)アクリレート等の、ハロゲン原子を有するモノマー;3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等の、アルコキシシリル基を有するモノマー;シリコーン(メタ)アクリレート等の、シロキサン結合を有するモノマー;上記式(I)におけるR2が炭素数21以上のアルキル基であるアルキル(メタ)アクリレート;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリレート;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、(メタ)アクリル酸フェノキシジエチレングリコール等の、芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリレート;等が挙げられる。
 また、モノマーm3として、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、トリ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、ポリプロピレングリコールジ(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、ヘキサンジオールジ(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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ジビニルベンゼン、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレート等の多官能モノマーを用いてもよい。
 モノマーm3のさらに他の例として、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、[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等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;上記式(II)におけるRが炭素数1または5以上のヒドロキシアルキル基であるN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;ビニルアルコール、アリルアルコール等のアルケニルアルコール;等の、水酸基を有するモノマーが挙げられる。
 なお、モノマーm3として水酸基を有するモノマーを用いる場合、モノマーm2の使用による効果をより適切に発揮させ得るという観点からは、かかる水酸基含有モノマーm3をモノマーm2よりも少ない分量で使用することが好ましい。換言すれば、モノマー成分に含まれる水酸基含有モノマーの総量のうち50重量%を超える分量(典型的には60重量%以上、より好ましくは75重量%以上、例えば90重量%以上の分量)がモノマーm2であることが好ましい。あるいは、モノマー成分に含まれる水酸基含有モノマーが実質的にモノマーm2のみであってもよい。
 モノマーm3の含有量(二種以上を含む場合にはそれらの合計含有量)は、モノマー成分全量の10重量%以下とすることが適当である。モノマーm3の含有量が多すぎる粘着剤組成物では、該組成物を用いて形成される粘着シートにおいて、粘着性能のバランスが崩れやすくなることがある。好ましい一態様では、モノマー成分におけるモノマーm3の含有量(重量基準)がモノマーm2の含有量未満(より好ましくはモノマーm2の含有量の半分以下、さらに好ましくは4分の1以下)である。モノマーm3の含有量をモノマー成分全量の10重量%以下とすることが好ましく、5重量%以下(例えば2重量%以下)とすることがより好ましい。あるいは、モノマーm3を実質的に含有しないモノマー成分(すなわち、実質的にモノマーm1およびモノマーm2のみからなるモノマー成分)であってもよい。
 ここに開示される技術におけるモノマー成分は、該モノマー成分を重合させて得られるアクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)が-10℃以下(典型的には-10℃~-70℃)となる分量で各モノマーを含有することが好ましく、-20℃以下(典型的には-20℃~-70℃)であることがより好ましい。Tgが上記範囲となるようにモノマー成分の組成を調整するとよい。アクリル系共重合体のTgが-10℃を超えると、粘着剤としてのタックに欠ける場合がある。ここで、アクリル系共重合体のTgとは、モノマー成分を構成する各モノマーの単独重合体のTgおよび該モノマーの重量分率(共重合組成)に基づいてFoxの式から求められる値をいう。単独重合体のTgの値は、各種の公知資料(日刊工業新聞社の「粘着技術ハンドブック」等)から得ることができる。
 ここに開示する技術において、かかる組成のモノマー成分からベースポリマーとしてのアクリル系共重合体(粘着性共重合物)を得るための重合方法は特に限定されず、従来公知の各種重合方法を適宜採用し得る。例えば、熱重合開始剤を用いて行う重合方法(溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法等の熱重合法);光や放射線等の活性エネルギー線(高エネルギー線ともいう。)を照射して行う重合方法;等を採用することができる。
 これらの重合方法のうち、作業性や品質安定性等の観点から、例えば溶液重合法を好ましく採用することができる。該溶液重合の態様は特に限定されず、従来公知の一般的な溶液重合と同様の態様により、例えば公知の各種モノマー供給方法、重合条件(重合温度、重合時間、重合圧力等)、使用材料(重合開始剤、界面活性剤等)を適宜採用して行うことができる。上記モノマー供給方法としては、モノマー成分の全量を一度に反応容器に供給する一括仕込み方式、連続供給(滴下)方式、分割供給(滴下)方式等のいずれも採用可能である。好ましい一態様として、モノマー成分の全量および開始剤を溶媒に溶かした溶液を反応容器内に用意し、該モノマー成分を一括して重合させる態様(一括重合)が例示される。このような一括重合は、重合操作および工程管理の容易であるので好ましい。他の好ましい一態様として、反応容器内に開始剤(典型的には開始剤を溶媒に溶かした溶液)を用意し、モノマー成分を溶媒に溶かした溶液を該反応容器に滴下しながら重合させる態様(滴下重合または連続重合)が例示される。モノマー成分の一部(一部種類および/または一部分量)を典型的には溶媒とともに反応容器内に入れ、その反応容器に残りのモノマー成分を滴下してもよい。モノマーm2を15重量%以上含むモノマー成分を重合させる場合には、重合反応を均一に進行させやすいという観点から、滴下重合を用いることがより好ましい。
 熱重合開始剤の例としては、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、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4’-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[N-(2-カルボキシエチル)-2-メチルプロピオンアミジン]ハイドレート、等のアゾ系化合物(アゾ系開始剤);過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;ジベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルマレエート、t-ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物(過酸化物系開始剤);フェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤;過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムとの組み合わせ、過酸化物とアスコルビン酸ナトリウムとの組み合わせ等のレドックス系開始剤;等が挙げられる。モノマー成分を熱重合法により重合させる場合は、例えば20~100℃(典型的には40~80℃)程度の重合温度を好適に採用することができる。
 光(典型的には紫外線)を照射して行う重合方法は、典型的には光重合開始剤を使用して行われる。該光重合開始剤は特に制限されず、例えば、ケタール系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤等を用いることができる。このような光重合開始剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用することができる。
 ケタール系光重合開始剤の具体例としては、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン[例えば、商品名「イルガキュア651」(チバ・ジャパン社製品)]等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤の具体例としては、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[例えば、商品名「イルガキュア184」(チバ・ジャパン社製品)]、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-(t-ブチル)ジクロロアセトフェノン等が挙げられる。ベンゾインエーテル系光重合開始剤の具体例としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、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が挙げられる。アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば商品名「ルシリンTPO」(BASF社製品)等を使用することができる。α-ケトール系光重合開始剤の具体例としては、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤の具体例としては、2-ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤の具体例としては、1-フェニル-1,1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム等が挙げられる。ベンゾイン系光重合開始剤の具体例としてはベンゾインが挙げられる。ベンジル系光重合開始剤の具体例としてはベンジルが挙げられる。ベンゾフェノン系光重合開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。チオキサントン系光重合開始剤の具体例としては、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が挙げられる。
 重合開始剤の使用量は特に制限されない。例えば、モノマー成分の総量100重量部に対する重合開始剤の使用量を0.01~2重量部(好ましくは0.02~1重量部)程度とすることができる。
 ここに開示される粘着剤組成物は、上記モノマー成分を重合させて得られたアクリル系共重合体に加えて、さらにイソシアネート系架橋剤を含有する組成であり得る。かかるイソシアネート系架橋剤を用いてアクリル系共重合体を架橋(硬化)させることにより、粘着剤層に適度な凝集力および粘着力を付与することができる。
 本発明においてイソシアネート系架橋剤の例としては、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、2-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、3-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート;イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート等の脂環族ポリイソシアネート;2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、2-ニトロジフェニル-4,4’-ジイソシアネート、2,2’-ジフェニルプロパン-4,4’-ジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ナフチレン-1,4-ジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、3,3’-ジメトキシジフェニル-4,4’-ジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;キシリレン-1,4-ジイソシアネート、キシリレン-1,3-ジイソシアネート等の芳香脂肪族ポリイソシアネート;等が挙げられる。
 なお、イソシアネート系架橋剤としては、上記で例示したイソシアネート系化合物の二重体や三量体、反応生成物または重合物(例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートの二重体や三量体、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート)等も用いることができる。例えば、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物を好ましく用いることができる。
 本発明においては、これらのうちイソシアネート系架橋剤を架橋剤として一種または二種以上(典型的には一種)のイソシアネート系架橋剤を使用する。イソシアネート系架橋剤の使用量は、例えば、モノマー成分100重量部(粘着剤組成物におけるモノマー成分の重合転化率が略100%である場合には、アクリル系共重合体100重量部に概ね対応する。)に対して0.01~20重量部(好ましくは0.01~15重量部)程度とすることができる。架橋剤の使用量が少なすぎると十分な効果(粘着性能を向上させる効果)が発揮され難く、該使用量が多すぎても粘着特性のバランスが崩れやすくなる。通常は、モノマー成分100重量部に対して0.01~10重量部(好ましくは0.02~8重量部、例えば0.05~7重量部)のイソシアネート系架橋剤を用いることが適当である。
 本発明においては、本発明の効果が顕著に損なわれない範囲で、イソシアネート系架橋剤と他の架橋剤とを併用してもよい。該架橋剤としては、粘着剤の分野において従来公知のものを適宜選択することができ、例えば、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、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、過酸化物系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、尿素系架橋剤、アミノ系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、カップリング剤系架橋剤(例えばシランカップリング剤)等を用いることができる。これらのうち一種を単独で使用してもよく、二種以上を併用してもよい。
 ここに開示される粘着シートに具備される粘着剤層は、好ましくは、該粘着剤層を構成する粘着剤のゲル分率を80%以上、好ましくは85%以上、特に90%以上とすることが望ましい。かかるゲル分率を有する粘着剤(架橋剤を含む組成では架橋後の粘着剤)が形成されるように、モノマー組成(例えばモノマーm2の使用量)、アクリル系共重合体の分子量、粘着剤層の形成条件、架橋剤の種類および使用量、等の条件を適宜設定するとよい。粘着剤のゲル分率を80%以上とすることで、被着体からの再剥離時に粘着剤が残ることなく剥離でき、再剥離用として適した粘着シートを提供できる。
 ここで「粘着剤のゲル分率」とは、次の方法により測定される値をいう。
 粘着剤サンプル(重量Wb1)を平均孔径0.2μmの多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜(重量Wb2)で巾着状に包み、口をタコ糸(重量Wb3)で縛る。この包みを酢酸エチル50mLに浸し、室温(典型的には23℃)で7日間放置した後、上記包みを取り出して外表面に付着している酢酸エチルを拭き取り、該包みを130℃で2時間乾燥させ、該包みの重量(Wb4)を測定する。粘着剤のゲル分率は、各値を以下の式に代入することにより求められる。
    ゲル分率[%]=[(Wb4-Wb2-Wb3)/Wb1]×100
 なお、上記多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)膜としては、日東電工株式会社から入手可能な商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」(平均孔径0.2μm、気孔率75%、厚さ85μm)またはその相当品を使用することが望ましい。
 ここに開示される粘着剤組成物は、上記アクリル系共重合体および必要に応じて使用される架橋剤のほか、粘着剤組成物の分野において一般的な各種の添加剤を任意成分として含有し得る。かかる任意成分としては、粘着付与剤(ロジン系樹脂、石油系樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、ケトン系樹脂等)、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、酸化防止剤、レベリング剤、安定剤、防腐剤等が例示される。このような添加剤は、従来公知のものを常法により使用することができ、特に本発明を特徴づけるものではないので、詳細な説明は省略する。
 また、ここに開示される粘着剤組成物には、粘度調整(典型的には増粘)の目的で、上記アクリル系共重合体以外のポリマーを適宜配合することができる。かかる粘度調整用ポリマーとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アクリルゴム、ポリウレタン、ポリエステル等を用いることができる。また、アルキル(メタ)アクリレートに官能性モノマー(例えば、アクリルアミド、アクリロニトリル、アクリロイルモルホリン、アクリル酸等の、官能基を有するアクリル系モノマーから選択される一種または二種以上)を共重合させたアクリル系ポリマーを粘度調整用ポリマーとして用いてもよい。カルボキシル基(より好ましくは、カルボキシル基その他の酸性基)を実質的に含有しない粘度調整用ポリマーを採用することが好ましい。
 かかる粘度調整用ポリマーは、一種のみを単独で用いてもよく二種以上を組み合わせて用いてもよいが、粘着剤組成物から形成される粘着剤全体の40重量%以下(典型的には5~40重量%)の範囲で使用することが好ましい。換言すれば、該組成物に含まれる粘着剤形成成分のうち粘度調整用ポリマーの分量を40重量%以下(より好ましくは20重量%以下)とすることが好ましい。
 ここに開示される粘着剤組成物は、該組成物から形成される粘着剤において上記モノマー成分が重合してなるアクリル系共重合体が50重量%以上(より好ましくは70重量%以上、例えば90重量%以上)を占めるように構成されていることが好ましい。かかる粘着剤組成物は、より粘着性能のよい粘着剤を形成するものとなり得る。
 ここに開示される粘着剤組成物は、実質的に架橋触媒を含まないことを特徴とする。かかる架橋触媒には粘着剤組成物の分野において一般的な金属系架橋触媒を挙げることができ、例えば、テトラ-n-ブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート、ブチルスズオキシド、ジオクチルスズジラウレートなどを例示することが出来る。このような架橋触媒を含まないことで環境にやさしい粘着シートを製造することができる。なお本発明において「実質的に含まない」とは、架橋反応の促進効果が得られない程度の使用量以下であるとの意味であり、一例としては粘着剤組成物中に10ppm以上含まれないことを意味する。
 本発明に係るアクリル系粘着シートの製造方法は、ここに開示されるいずれかの粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成することを備える。かかる粘着剤層をシート状基材(支持体)の片面または両面に固定的に(当該基材から粘着剤層を分離する意図なく)設けることで基材付き粘着シートを製造することができ、あるいは該粘着剤層を例えば剥離ライナー(剥離紙、表面に剥離処理を施した樹脂シート等)のような剥離性を有する支持体上に設けることで、基材レス粘着シートを製造することができる。ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、上記粘着剤層は連続的に形成されたものに限定されず、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。
 このような粘着シートを構成する基材としては、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など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など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など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、ポリフルオロエチレンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリビニルアルコールフィルム等のプラスチックフィルム;ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等のフォーム基材;クラフト紙、クレープ紙、和紙等の紙;綿布、スフ布等の布;ポリエステル不織布、ビニロン不織布等の不織布;アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;等を、粘着シートの用途に応じて適宜選択して用いることができる。上記プラスチックフィルムとしては、無延伸フィルムおよび延伸(一軸延伸または二軸延伸)フィルムのいずれも使用可能である。また、基材のうち粘着剤層が設けられる面には、下塗剤の塗布、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。基材の厚みは目的に応じて適宜選択できるが、一般的には概ね10μm~500μm(典型的には10μm~200μm)程度である。
 上記粘着剤層は、例えば、ここに開示されるいずれかの粘着剤組成物を支持体(基材または剥離ライナー)に付与(典型的には塗布)し、該組成物を乾燥させることにより形成され得る。かかる粘着剤層形成方法は、あらかじめ適宜の重合法(典型的には熱重合法)にてモノマー成分を少なくとも部分的に(好ましくはほぼ完全に)重合させてなるアクリル系共重合体と、架橋剤とが、液状媒体(有機溶剤、水等)に溶解または分散した形態の粘着剤組成物に好ましく適用され得る。
 上記粘着剤層は、また、ここに開示されるいずれかの粘着剤組成物を支持体(基材または剥離ライナー)に付与(典型的には塗布)し、該組成物に活性エネルギー線(例えば紫外線)を照射して硬化させることにより形成され得る。かかる粘着剤層形成方法は、あらかじめ適宜の重合法(例えば光重合法)にてモノマー成分を部分的に重合させ、その部分重合物に光重合開始剤および必要に応じて使用される架橋剤(多官能(メタ)アクリレート等)を配合して調製された活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物に好ましく適用され得る。このような活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物は、液状媒体を実質的に含有しない組成であり得る。該組成物が液状媒体を含む場合には、支持体に付与した組成物を乾燥させた後に活性エネルギー線を照射することが好ましい。
 粘着剤組成物の塗布は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の慣用のコーターを用いて行うことができる。架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。該組成物が塗布される支持体の種類にもよるが、例えば40~150℃程度、好ましくは70~130℃程度の乾燥温度を採用することができる。また1~20分程度、好ましくは2~10分程度の乾燥時間を採用することができる。なお、基材付き粘着シートの場合、基材に粘着剤組成物を直接付与して粘着剤層を形成してもよく、剥離ライナー上に形成した粘着剤層を基材に転写してもよい。
 粘着剤層の厚みは特に限定されないが、通常は、例えば2μm以上(好ましくは5μm以上、より好ましくは7μm以上)とすることにより良好な粘着性能(例えば接着強度)が実現され得る。また、通常は該厚みを400μm以下(典型的には200μm以下、例えば100μm以下)とすることが適当である。
 ここに開示される粘着シートは、例えば、図1~図6に模式的に示される断面構造を有するものであり得る。このうち図1,図2は、両面粘着タイプの基材付き粘着シートの構成例である。図1に示す粘着シート11は、基材1の両面に粘着剤層2が設けられ、それらの粘着剤層2が、少なくとも該粘着剤層側が剥離面となっている剥離ライナー3によってそれぞれ保護された構成を有している。図2に示す粘着シート12は、基材1の両面に粘着剤層2が設けられ、それらの粘着剤層のうち一方が、両面が剥離面となっている剥離ライナー3により保護された構成を有している。この種の粘着シート12は、該粘着シート12を巻回することにより他方の粘着剤層を剥離ライナー3の裏面に当接させ、該他方の粘着剤層もまた剥離ライナー3によって保護された構成とすることができる。
 図3,図4は、基材レス粘着シートの構成例である。図3に示す粘着シート13は、基材レスの粘着剤層2の両面が、少なくとも該粘着剤層側が剥離面となっている剥離ライナー3によってそれぞれ保護された構成を有する。図4に示す粘着シート14は、基材レスの粘着剤層2の一面が、両面が剥離面となっている剥離ライナー3により保護された構成を有し、これを巻回すると粘着剤層2の他面が剥離ライナー3に当接して該他面もまた剥離ライナー3で保護された構成とできるようになっている。
 図5,図6は、片面粘着タイプの基材付き粘着シートの構成例である。図5に示す粘着シート15は、基材1の片面に粘着剤層2が設けられ、その粘着剤層2の表面(接着面)が、少なくとも該粘着剤層側が剥離面となっている剥離ライナー3によって保護された構成を有する。図6に示す粘着シート16は、基材1の一面に粘着剤層2が設けられた構成を有する。その基材1の他面は剥離面となっており、粘着シート16を巻回すると該他面に粘着剤層2が当接して該粘着剤層の表面(接着面)が基材1の他面で保護された構成とできるようになっている。一般的な再剥離型粘着シートは図6の構成を有する。
 以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。
(実施例1)
 冷却管、窒素ガス導入管、温度計、滴下漏斗および攪拌機を備えた反応容器に、重合開始剤としての2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2部、モノマー成分としての2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA、ホモポリマーのTg:-70℃) 98部およびN-ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA、ホモポリマーのTg:98℃)2部、および溶媒としての酢酸エチル123部を入れ、室温において窒素ガス雰囲気下で1時間攪拌した。その後、反応容器の内容物(モノマー成分の全量を含む溶液)を60℃に加熱して窒素ガス流中で5.5時間重合を行い、次いで70℃に2時間保持した。かかる一括仕込み方式の溶液重合によってアクリル系ポリマーの溶液を得た。
 得られたアクリル系ポリマー溶液に、イソシアネート系架橋剤として、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物(日本ポリウレタン工業社製、「コロネートL」)を、アクリル系ポリマー100部当たり6部(固形分基準。以下同じ。)添加した。このようにして例1に係る粘着剤組成物を作製した。
 ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの表面にシリコーン系剥離剤による剥離処理が施された剥離ライナー(厚さ38μm)を二枚用意した。一枚目の剥離ライナーの剥離面(剥離剤で処理された面)に上記粘着剤組成物をアプリケータで塗布し、100℃で2分間乾燥して、該剥離ライナー上に厚さ13μmの粘着剤層を形成し、この粘着剤層に二枚目の剥離ライナーの剥離面を貼り合わせた。このようにして、粘着剤層の両面が上記剥離ライナーで保護された構成の粘着シート(剥離ライナー付き粘着シート)を作製した。
(実施例2)
 モノマー成分として、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)を96部およびN-ヒドロキシエチルアクリルアミド(HEAA)を4部としてアクリル系ポリマー溶液を得たこと、およびイソシアネート系架橋剤として、「コロネートL」をアクリル系ポリマー100部当たり4.5部(固形分基準。以下同じ。)添加したことを除いては、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作製し、該組成物を用いて粘着シートを作製した。
(比較例1)
 モノマー成分として、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)を98部および2-ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA、ホモポリマーのTg:-15℃)を2部としてアクリル系ポリマー溶液を得たことを除いては、実施例1と同様にして粘着剤組成物を作製し、該組成物を用いて粘着シートを作製した。
(比較例2)
 モノマー成分として、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)を96部および2-ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)を4部としてアクリル系ポリマー溶液を得たことを除いては、実施例2と同様にして粘着剤組成物を作製し、該組成物を用いて粘着シートを作製した。
(参考例)
 架橋触媒としてジオクチルスズジラウレート(東京ファインケミカル社製、「OL-1」)を0.045部配合したことを除いては、比較例1と同様にして粘着剤組成物を作製し、該組成物を用いて粘着シートを作製した。
 実施例および比較例で作製したアクリル系粘着シートについて、以下の評価試験を行った。
[ゲル分率]
 本例に係るアクリル系粘着シートの粘着剤層を構成する粘着剤のゲル分率を、上述したゲル分率測定方法に沿って、以下のようにして測定した。すなわち、100mm×100mmの大きさの多孔質PTFE膜(日東電工社製、「ニトフロン(登録商標)NTF1122」)と、約100mmの長さのタコ糸(太さ1.5mm)とを用意し、これらの重量を測定した。上記剥離ライナー付き粘着シートを20cmのサイズにカットしたものから両方の剥離ライナーを剥がして粘着剤サンプルを上記PTFE膜で巾着状に包み、包んだ口を上記タコ糸で縛った。この包みの重量を測定し、当該重量からPTFE膜の重量(Wb2)およびタコ糸の重量(Wb3)を差し引いて粘着剤サンプルの重量(Wb1)を求めた。次いで、上記包みを酢酸エチル50mLに浸して室温(典型的には23℃)で7日間放置した。その後、酢酸エチル中から包みを取り出して外表面に付着した酢酸エチルを拭き取り、これを130℃の乾燥機中にて2時間乾燥させた後、該包みの重量(Wb4)を測定した。各値を以下の式に代入することによりゲル分率を求めた。
  ゲル分率[%]=[(Wb4-Wb2-Wb3)/Wb1]×100
 
 ゲル分率の評価は、アクリル系粘着シートの作製直後もの、室温で2日間保存したもの、および室温で5日間保存したものの、3種類について評価を行った。
 再剥離用アクリル系粘着シートの場合、2日間保存後のゲル分率が80%以上であること、5日間保存後のゲル分率が90%以上であることが必要とされる。
[接着力]
 各例に係る粘着シートから一方の側の剥離ライナーを剥がして粘着剤層の一面を露出させ、厚さ25μmのPETフィルム(剥離処理はされていない。)に貼り付けて裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートを25mm幅にカットして試験片を作製した。被着体としては、イソプロピルアルコールを染み込ませたクリーンウェスで10往復擦って洗浄した清浄なガラス板とSUS430BA板を使用した。上記試験片から他方の側の剥離ライナーを剥がし、2kgのローラを転がして二往復する方法で上記被着体に圧着した。これを室温で30分保存した後、および40℃で2日間保存した後23℃×50%RHの測定環境下に取り出して30分放置後、引張試験機を用いて引張速度300mm/分、剥離角度180°の条件で接着力[N/25mm]を測定した。
 再剥離用アクリル系粘着シートの場合、接着力が1N/25mm以下であることが必要とされる。
 これらの評価試験の結果を表1に示す。この表には、各例に係る粘着剤組成物の作製に使用したモノマー成分の組成(使用したモノマーの種類および量比)と、該組成からFoxの式に基づいて算出したTgとを併せて示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 なお参考例として作製した架橋触媒を配合した場合のゲル分率は、初期で96.9%、2日後で97.0%、5日後で97.2%であった。
 表1に示されるように、実施例1、2に係る粘着シートは、いずれも架橋触媒を用いることなく、短時間で架橋反応を完了することができていることが分かる。このためSUS430BA板およびガラス板のどちらに対しても接着力は低く、特に加熱保存後であっても著しい接着力の上昇は確認されていない。このように再剥離性を有するアクリル系粘着シートを架橋触媒を用いることなく製造できることが確認された。
 一方比較例1,2に係る粘着シートは、いずれも本発明のモノマーm2を用いず、また架橋触媒を用いていないため架橋反応の進行が遅く、十分なゲル分率を得るに時間がかかっている。このため接着力の経時変化が大きく、再剥離性を得ることは困難であることが分かる。
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。
 本出願は、2009年11月11日出願の日本特許出願2009-258401に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明のアクリル系粘着シートの製造方法によれば、実質的に架橋触媒を用いることなく、短時間で架橋反応を完了することができ、安定した粘着特性のアクリル系粘着シートを製造する方法が提供される。
  1:基材
  2:粘着剤層
  3:剥離ライナー
 11,12,13,14,15,16:粘着シート

Claims (5)

  1.   下記式(I):
             CH=C(R)COOR      (I)
    (式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数1~20のアルキル基である。);
     で表されるアルキル(メタ)アクリレートから選択される少なくとも一種のモノマー(モノマーm1)を、モノマー成分全量に対して80~99.9重量%;および、
     下記式(II):
             CH=C(R)CONHR     (II)
    (式中、Rは水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数1~4のヒドロキシアルキル基である。);
     で表されるN-ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミドから選択される少なくとも一種のモノマー(モノマーm2)を、モノマー成分全量に対して0.1~20重量%;
     を含むモノマー成分を重合させてなるアクリル系共重合体と、
     イソシアネート系架橋剤とを含み、
     実質的に架橋触媒を含まないアクリル系粘着剤組成物を架橋してアクリル系粘着剤層を形成することを含む、アクリル系粘着シートの製造方法。
  2.  前記アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)が-10℃以下である請求項1に記載のアクリル系粘着シートの製造方法。
  3.  前記モノマーm2は、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミドである請求項1または2に記載のアクリル系粘着シートの製造方法。
  4.  前記アクリル系粘着剤層のゲル分率が80%以上である請求項1~3のいずれか一項に記載のアクリル系粘着シートの製造方法。
  5.  前記アクリル系粘着シートが、再剥離性を有するアクリル系粘着シートである請求項1~4のいずれか一項に記載のアクリル系粘着シートの製造方法。
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