JP7698752B2 - Pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive film - Google Patents
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Description
本発明は、水蒸気透過率が低く、水蒸気バリア性に優れた粘着剤層を形成することができる粘着剤組成物、及びそれを用いた粘着フィルムを提供することに関する。 The present invention relates to an adhesive composition capable of forming an adhesive layer having a low water vapor permeability and excellent water vapor barrier properties, and to an adhesive film using the same.
従来から、特定の医薬品、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、電子ペーパーなどでは、大気中の水分及び酸素が、内容物の医薬品、発光素子などに悪影響を及ぼすことを避けるために、ガスバリア性フィルムを用いて内容物を密封することが行われている。
また、近年、自ら発光する発光素子を用いた有機ELディスプレイが、液晶ディスプレイに比べて画像が鮮明であることから、テレビ、スマートフォン、デジタルサイネージなどのディスプレイとして、徐々に普及しつつある。
特に、有機ELディスプレイの発光素子は、耐湿性が低い有機物で形成されているため、大気中の水分に対して極めて脆弱である。そこで、従来は、発光素子の基材及び封止部材として、ガスバリア性と耐熱性を有する薄いガラス基板が用いられてきた。ところが、近年、有機ELディスプレイのフレキシブル化が進められ、薄いガラス基板を代替する透明な基材として、ガスバリア性フィルムが用いられている。また、ガスバリア性フィルムを貼り合せるために、ガスバリア性を有する粘着剤層が用いられている。
例えば、特許文献1には、高いガスバリア性が必要とされる食品、医薬品の包装用途や太陽電池、電子ペーパー、有機ELディスプレイなどの電子部材の用途に使用される、ガスバリア性フィルムが開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the case of certain pharmaceutical products, organic EL (organic electroluminescence) displays, electronic paper, and the like, the contents have been sealed using a gas barrier film in order to prevent moisture and oxygen in the atmosphere from adversely affecting the pharmaceutical products, light-emitting elements, and the like contained therein.
Moreover, in recent years, organic EL displays, which use light-emitting elements that emit light themselves, are gradually becoming more popular as displays for televisions, smartphones, digital signage, and the like, because they produce clearer images than liquid crystal displays.
In particular, the light-emitting element of an organic EL display is formed of an organic material with low moisture resistance, and is therefore extremely vulnerable to moisture in the atmosphere. Therefore, a thin glass substrate having gas barrier properties and heat resistance has been used as the base material and sealing member of the light-emitting element in the past. However, in recent years, the organic EL display has been made more flexible, and a gas barrier film has been used as a transparent base material replacing the thin glass substrate. In addition, a pressure-sensitive adhesive layer having gas barrier properties is used to bond the gas barrier film.
For example, Patent Document 1 discloses a gas barrier film used for packaging food and medicines, which require high gas barrier properties, and for electronic components such as solar cells, electronic paper, and organic EL displays.
従来のプラズマCVD法によりケイ素酸化物を主成分とした蒸着膜によるガスバリア層を形成する方法では、有機ELディスプレイや電子ペーパー用途で必要とされる水蒸気透過率1×10-3g/(m2・day)以下の高いガスバリア性を得るためには、蒸着膜を厚膜化する必要がある。ところが、形成されたガスバリア層が非常に緻密かつ高硬度な層であるため、このような厚膜の蒸着膜の場合には、ガスバリア性フィルムを曲げたときに、蒸着膜にクラックが発生し、ガスバリア性が低下するという課題があった。 In the conventional method of forming a gas barrier layer from a vapor deposition film mainly composed of silicon oxide by plasma CVD, it is necessary to thicken the vapor deposition film in order to obtain high gas barrier properties with a water vapor transmission rate of 1×10 −3 g/(m 2 ·day) or less, which is required for organic EL displays and electronic paper applications. However, since the gas barrier layer formed is a very dense and hard layer, there is a problem that in the case of such a thick vapor deposition film, cracks are generated in the vapor deposition film when the gas barrier film is bent, resulting in a decrease in gas barrier properties.
そこで、特許文献1に係わる発明のガスバリア性フィルムは、高分子フィルム基材の少なくとも片面に、蒸着膜からなるガスバリア層を有するガスバリアフィルムであって、前記ガスバリア層は高分子フィルム基材の側から、周期律表第3族から第14族に属する金属元素のうち少なくとも1つの元素を含む化合物を主成分とする第1の層と、ケイ素化合物を主成分とする第2の層がこの順に積層されている。さらに、各層の厚みを特定の範囲にすることにより、高温環境や屈曲に対してもガスバリア性が低下し難い、高度なガスバリア性を有するガスバリア性フィルムが得られるとしている。 The gas barrier film of the invention related to Patent Document 1 is a gas barrier film having a gas barrier layer made of a vapor-deposited film on at least one side of a polymer film substrate, and the gas barrier layer is formed by laminating, in this order from the polymer film substrate side, a first layer whose main component is a compound containing at least one element selected from the metal elements belonging to groups 3 to 14 of the periodic table, and a second layer whose main component is a silicon compound. Furthermore, by setting the thickness of each layer within a specific range, it is possible to obtain a gas barrier film with high gas barrier properties that are not easily degraded even in high-temperature environments or when bent.
また、特許文献2には、有機EL素子等のディスプレイデバイスなど、電子デバイスの封止に好適に用いられる粘着性組成物および該組成物から得られる粘着性シートが開示されている。特許文献2の発明に係わる粘着剤組成物によれば、特定分子量のポリイソブチレン系樹脂とポリブテン樹脂とを使用したことにより、目的の粘着物性を発現させるとともに、水蒸気透過率を低下させることができ、外部からの水分の浸入を防止することができるとしている。 Patent Document 2 also discloses an adhesive composition suitable for sealing electronic devices, such as display devices such as organic EL elements, and an adhesive sheet obtained from the composition. According to the adhesive composition of the invention of Patent Document 2, by using a polyisobutylene resin and a polybutene resin of specific molecular weights, it is possible to achieve the desired adhesive properties and reduce the water vapor transmission rate, thereby preventing the intrusion of moisture from the outside.
また、特許文献3には、湿熱条件下においても白化せず、透明性やガスバリア性に優れる粘着剤組成物が開示されている。特許文献3の発明に係わる粘着剤組成物によれば、粘着付与樹脂を含有する粘着剤組成物とすることにより、ガスバリア性が顕著に向上し、相溶性が良好となるとしている。 Patent Document 3 discloses an adhesive composition that does not whiten even under hot and humid conditions and has excellent transparency and gas barrier properties. According to the adhesive composition of the invention of Patent Document 3, by making the adhesive composition contain a tackifier resin, the gas barrier properties are significantly improved and compatibility is improved.
しかし、特許文献1に記載の発明に係わるガスバリア性フィルムは、基材の片面にスパッタ・CVD装置を使用して金属薄膜層の蒸着膜を形成することによりガスバリア性を発揮させている。そのため、例えば、厚みが188μmのポリエステルフィルムのような、相当な剛性を有する基材を使用する必要があり、適度な柔軟性を有する粘着剤層に、蒸着膜を積層してガスバリア性を持たせることには適用できなかった。
また、特許文献2に記載の発明に係わる粘着剤組成物は、オレフィン系樹脂であるポリブテン樹脂を含有しているため、紫外線による劣化により黄変することを、酸化防止剤により防止するとしても、潜在的に時間の経過と共に変色することが避けられないという問題がある。このため、紫外線による変色が起こらない粘着剤組成物が求められていた。
また、特許文献3に記載の発明に係わる粘着剤組成物を用いた粘着シートにおいて、厚みが100μmの粘着剤層が形成された実施例1~6の粘着シートでは、水蒸気透過率が70~110g/(m2・day)である。しかし、厚みが100μmの粘着剤層では厚膜であることにより、適用範囲に制約を受ける。このため、粘着剤層が薄膜でも、優れた水蒸気バリア性を有することが求められている。さらに、各種ディスプレイに用いられる光学用粘着フィルムでは、視認性を向上させるために高透明性が必要とされている。
However, the gas barrier film according to the invention described in Patent Document 1 exerts gas barrier properties by forming a vapor-deposited metal thin film layer on one side of the substrate using a sputtering/CVD device. Therefore, it is necessary to use a substrate having a considerable rigidity, such as a polyester film having a thickness of 188 μm, and it is not possible to provide gas barrier properties by laminating a vapor-deposited film on a pressure-sensitive adhesive layer having a suitable flexibility.
In addition, since the pressure-sensitive adhesive composition according to the invention described in Patent Document 2 contains a polybutene resin, which is an olefin-based resin, there is a problem that, even if an antioxidant is used to prevent yellowing due to deterioration caused by ultraviolet rays, discoloration is unavoidable with the passage of time. For this reason, a pressure-sensitive adhesive composition that does not discolor due to ultraviolet rays has been desired.
In addition, in the pressure-sensitive adhesive sheet using the pressure-sensitive adhesive composition according to the invention described in Patent Document 3, the pressure-sensitive adhesive sheet of Examples 1 to 6 in which a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 100 μm is formed has a water vapor transmission rate of 70 to 110 g/( m2 ·day). However, the pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 100 μm is a thick film, and therefore the range of application is limited. For this reason, even if the pressure-sensitive adhesive layer is thin, it is required to have excellent water vapor barrier properties. Furthermore, in the optical pressure-sensitive adhesive film used in various displays, high transparency is required to improve visibility.
上記の問題に鑑み、本発明は、一般的な構造を有するアクリル系モノマーのみを含有した粘着剤組成物であるにも拘らず、水蒸気透過率が低く、水蒸気バリア性に優れた粘着剤層を得ることができる粘着剤組成物、及びそれを用いた粘着フィルムを提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide an adhesive composition that can provide an adhesive layer that has low water vapor permeability and excellent water vapor barrier properties, even though the adhesive composition contains only an acrylic monomer having a general structure, and an adhesive film using the same.
低い透湿度である粘着剤組成物に関して、一般的に、アクリル系ポリマーから得られる厚みが100μmの粘着剤層においては、水蒸気透過率を測定すると300g/(m2・day)以上の高い数値を示している。また、粘着剤層の厚さが薄いほど水蒸気バリア性は低下するため、粘着剤層を薄膜にすると、水蒸気透過率の値は、さらに高い値を示すことになる。前記の課題を解決した、本発明の粘着剤組成物は、粘着剤層の厚さが25μmのときの水蒸気透過率が、100g/(m2・day)以下であり、優れた水蒸気バリア性を有する粘着剤層が得られることを特徴としている。 Regarding the adhesive composition with low moisture permeability, the water vapor transmission rate of the adhesive layer having a thickness of 100 μm obtained from an acrylic polymer is generally 300 g/( m2 ·day) or more. In addition, the thinner the adhesive layer, the lower the water vapor barrier property, so that the thinner the adhesive layer, the higher the water vapor transmission rate. The adhesive composition of the present invention, which has solved the above problem, is characterized in that the water vapor transmission rate of the adhesive layer is 100 g/( m2 ·day) or less when the adhesive layer is 25 μm thick, and an adhesive layer having excellent water vapor barrier property is obtained.
本発明は、粘着剤組成物として、少なくとも、
(A-1)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上と、
(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上とを、カルボキシ基を含有するビニルモノマー、及びアミノ基等の窒素含有ビニルモノマーを含有させずに共重合させたアクリル系ポリマーと、
(C)架橋剤として3官能以上のイソシアネート化合物とを含有する粘着剤組成物を用いて、該粘着剤組成物を架橋させた粘着剤層とすることを技術思想としている。その結果、一般的な構造を有するアクリル系モノマーのみを含有した粘着剤組成物であるにも拘らず、従来にない低い透湿度を有する粘着剤層が得られることを見い出し、本発明を完成させることができた。
The present invention provides a pressure-sensitive adhesive composition comprising at least
(A-1) at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group with a carbon number of from 14 to 20,
(B) an acrylic polymer obtained by copolymerizing at least one (meth)acrylate containing a hydroxyl group without containing a vinyl monomer containing a carboxyl group and a nitrogen-containing vinyl monomer such as an amino group;
The technical idea is to use a pressure-sensitive adhesive composition containing a trifunctional or higher isocyanate compound as a crosslinking agent to form a pressure-sensitive adhesive layer by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition. As a result, it was found that a pressure-sensitive adhesive layer having unprecedentedly low moisture permeability can be obtained, even though the pressure-sensitive adhesive composition contains only an acrylic monomer having a general structure, and the present invention was completed.
前記の課題を解決するため、本発明は、モノマー成分として(メタ)アクリレートのみを共重合させてなるアクリル系ポリマーと、(C)架橋剤とを含有する粘着剤組成物であって、前記粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の厚さを25μmとしたときの、該粘着剤層の水蒸気透過率が、JIS K7129に準拠した赤外線センサ法を用いて測定したとき、32℃×90%RH雰囲気下において100g/(m2・day)以下であることを特徴とする粘着剤組成物を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a pressure-sensitive adhesive composition containing an acrylic polymer obtained by copolymerizing only a (meth)acrylate as a monomer component, and (C) a crosslinking agent, wherein a pressure-sensitive adhesive layer obtained by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition has a water vapor transmission rate of 100 g/( m2 ·day) or less in an atmosphere of 32°C x 90% RH when the pressure-sensitive adhesive layer has a thickness of 25 μm and is obtained by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition, as measured using an infrared sensor method in accordance with JIS K7129.
前記粘着剤組成物に含まれる前記アクリル系ポリマーが、
(A-1)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を100重量部、又は、(A-2)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を85~100重量部と、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上の合計を15~0.0重量部との合計を100重量部と、
(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を0.1~5.0重量部と、
をカルボキシ基を含有するビニルモノマー、及び窒素含有ビニルモノマーを含有させないで共重合させた重量平均分子量5万~150万のアクリル系ポリマーであり、
前記粘着剤組成物が、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(C)架橋剤として3官能以上のイソシアネート化合物を0.01~2.0重量部の割合で含有してなることが好ましい。
The acrylic polymer contained in the pressure-sensitive adhesive composition is
(A-1) 100 parts by weight of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of from C14 to C20, or (A-2) 85 to 100 parts by weight of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of from C14 to C20 and 15 to 0.0 parts by weight of at least one selected from the group consisting of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of from C1 to C13, (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group, and (meth)acrylates containing an aromatic ring structure,
(B) 0.1 to 5.0 parts by weight of at least one (meth)acrylate containing a hydroxyl group;
is an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 50,000 to 1,500,000, which is copolymerized without a vinyl monomer containing a carboxy group and without a nitrogen-containing vinyl monomer,
The pressure-sensitive adhesive composition preferably contains 0.01 to 2.0 parts by weight of the (C) trifunctional or higher isocyanate compound as the crosslinking agent relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer.
前記アクリル系ポリマーのSP値が9.0(cal/cm3)0.5以下であることが好ましい。 The acrylic polymer preferably has an SP value of 9.0 (cal/cm 3 ) 0.5 or less.
前記粘着剤組成物を架橋してなる厚みが25μmの粘着剤層を、厚みが50μmのポリエステルフィルムの基材の片面に積層した粘着フィルムとし、JIS Z0237に準拠して前記粘着剤層の粘着力を測定したとき、高密度ポリエチレン樹脂に対する、前記粘着剤層の粘着力が10N/25mm以上であることが好ましい。 When an adhesive layer having a thickness of 25 μm, which is formed by crosslinking the adhesive composition, is laminated on one side of a polyester film substrate having a thickness of 50 μm to form an adhesive film, and the adhesive strength of the adhesive layer is measured in accordance with JIS Z0237, it is preferable that the adhesive strength of the adhesive layer against high-density polyethylene resin is 10 N/25 mm or more.
前記アクリル系ポリマーが、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を80重量部以上の割合で含有してなることが好ましい。 It is preferable that the acrylic polymer contains at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of 14 to 20 inclusive in a total amount of 80 parts by weight or more per 100 parts by weight of the acrylic polymer.
前記(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートが、8-ヒドロキシオクチル(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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。 It is preferable that the (B) hydroxyl group-containing (meth)acrylate is at least one selected from the group consisting of 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate.
前記粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の、厚さが25μmのときの全光線透過率が90%以上、且つヘイズ値が1.0%以下であることが好ましい。 It is preferable that the adhesive layer obtained by crosslinking the adhesive composition has a total light transmittance of 90% or more and a haze value of 1.0% or less when the thickness is 25 μm.
また、本発明は、前記粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層を、基材の少なくとも片面に形成してなる粘着フィルムを提供する。 The present invention also provides an adhesive film in which an adhesive layer formed by crosslinking the adhesive composition is formed on at least one side of a substrate.
本発明の粘着剤組成物は、一般的な構造を有するアクリル系モノマーのみを含有した粘着剤組成物であるにも拘らず、水蒸気透過率が低く、水蒸気バリア性に優れた粘着剤層を得ることができる。 Although the adhesive composition of the present invention is an adhesive composition containing only acrylic monomers having a general structure, it is possible to obtain an adhesive layer having low water vapor permeability and excellent water vapor barrier properties.
以下、好適な実施形態に基づいて、本発明を説明する。 The present invention will be described below based on a preferred embodiment.
本実施形態の粘着剤組成物は、モノマー成分として(メタ)アクリレートのみを共重合させてなるアクリル系ポリマーと、(C)架橋剤とを含有する粘着剤組成物であって、前記粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の厚さを25μmとしたときの、該粘着剤層の水蒸気透過率が、JIS K7129に準拠した赤外線センサ法を用いて測定したとき、32℃×90%RH雰囲気下において100g/(m2・day)以下であることを特徴とする。 The pressure-sensitive adhesive composition of the present embodiment is a pressure-sensitive adhesive composition containing an acrylic polymer obtained by copolymerizing only (meth)acrylate as a monomer component, and (C) a crosslinking agent, and is characterized in that when a pressure-sensitive adhesive layer obtained by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition has a thickness of 25 μm, the water vapor transmission rate of the pressure-sensitive adhesive layer is 100 g/( m2 ·day) or less in an atmosphere of 32° C.×90% RH when measured using an infrared sensor method in accordance with JIS K7129.
前記アクリル系ポリマーは、粘着剤組成物の主剤として機能する。前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分としては、(メタ)アクリレートが好ましい。(メタ)アクリレートは、アクリレートの1種以上でもよく、メタクリレートの1種以上でもよく、アクリレートの1種以上とメタクリレートの1種以上との混合物でもよい。また、本発明の粘着剤組成物は、一般的な構造を有するアクリル系モノマーのみを含有した粘着剤組成物とするため、前記アクリル系ポリマーは、(メタ)アクリレート以外の共重合性モノマー成分、例えば(メタ)アクリルアミド等のアミド系モノマー、(メタ)アクリロニトリル等のニトリル系モノマー、スチレン等のオレフィン系モノマー、酢酸ビニル等のビニルエステル等を含有しないことが好ましい。さらに、粘着剤層の被着体が、酸化インジウム錫(ITO)などの金属表面である場合には、前記アクリル系ポリマーが、詳しくは後述するが、カルボキシ基を有する(メタ)アクリレートエステルモノマー、及び、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸塩等の、該金属表面を腐食させる原因となる化合物を含有しないことが好ましい。 The acrylic polymer functions as a main component of the adhesive composition. The monomer component constituting the acrylic polymer is preferably (meth)acrylate. The (meth)acrylate may be one or more types of acrylate, one or more types of methacrylate, or a mixture of one or more types of acrylate and one or more types of methacrylate. In addition, since the adhesive composition of the present invention is an adhesive composition containing only acrylic monomers having a general structure, it is preferable that the acrylic polymer does not contain copolymerizable monomer components other than (meth)acrylate, such as amide monomers such as (meth)acrylamide, nitrile monomers such as (meth)acrylonitrile, olefin monomers such as styrene, vinyl esters such as vinyl acetate, etc. Furthermore, when the adherend of the adhesive layer is a metal surface such as indium tin oxide (ITO), it is preferable that the acrylic polymer does not contain compounds that cause corrosion of the metal surface, such as (meth)acrylate ester monomers having a carboxy group, and (meth)acrylic acid and (meth)acrylate salts, which will be described in detail later.
前記モノマー成分の主成分となる(メタ)アクリレートとしては、(A-1)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上、又は、(A-2)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上と、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上とが挙げられる。 The (meth)acrylate that is the main component of the monomer component may be (A-1) at least one or more alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of 14 to 20, or (A-2) at least one or more alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of 14 to 20, and at least one or more selected from the group consisting of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of 14 to 13, (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group, and (meth)acrylates containing an aromatic ring structure.
前記(A-1)及び(A-2)に共通して用いられる、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの具体例としては、テトラデシル(メタ)アクリレート、イソテトラデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート等の、アルキル基の炭素数がC14であるアルキル(メタ)アクリレート;ペンタデシル(メタ)アクリレート、イソペンタデシル(メタ)アクリレート等の、アルキル基の炭素数がC15であるアルキル(メタ)アクリレート;ヘキサデシル(メタ)アクリレート、イソヘキサデシル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、イソセチル(メタ)アクリレート等の、アルキル基の炭素数がC16であるアルキル(メタ)アクリレート;ヘプタデシル(メタ)アクリレート、イソヘプタデシル(メタ)アクリレート等の、アルキル基の炭素数がC17であるアルキル(メタ)アクリレート;オクタデシル(メタ)アクリレート、イソオクタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の、アルキル基の炭素数がC18であるアルキル(メタ)アクリレート;ノナデシル(メタ)アクリレート、イソノナデシル(メタ)アクリレート等のアルキル基の炭素数がC19であるアルキル(メタ)アクリレート;イコシル(メタ)アクリレート、イソイコシル(メタ)アクリレート等の、アルキル基の炭素数がC20であるアルキル(メタ)アクリレートからなる群から選択される、少なくとも1種以上が挙げられる。 Specific examples of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 14 to 20, which are used in common in (A-1) and (A-2), include alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 14, such as tetradecyl (meth)acrylate, isotetradecyl (meth)acrylate, myristyl (meth)acrylate, and isomyristyl (meth)acrylate; alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 15, such as pentadecyl (meth)acrylate and isopentadecyl (meth)acrylate; and alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 16, such as hexadecyl (meth)acrylate, isohexadecyl (meth)acrylate, cetyl (meth)acrylate, and isocetyl (meth)acrylate. acrylate; alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of C17, such as heptadecyl (meth)acrylate and isoheptadecyl (meth)acrylate; alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of C18, such as octadecyl (meth)acrylate, isooctadecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate and isostearyl (meth)acrylate; alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of C19, such as nonadecyl (meth)acrylate and isononadecyl (meth)acrylate; and alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of C20, such as icosyl (meth)acrylate and isoicosyl (meth)acrylate.
前記(A-2)のうち、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s-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、イソヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、イソヘプチル(メタ)アクリレート、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、イソウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、イソトリデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Among the above (A-2), examples of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of from C1 to C13 include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate, s-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, isopentyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, isohexyl (meth)acrylate, and heptyl (meth)acrylate. (meth)acrylate, isoheptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, undecyl (meth)acrylate, isoundecyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, isododecyl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, isotridecyl (meth)acrylate, etc.
前記(A-2)のうち、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレートの具体例としては、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の、単環式の脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート;イソボルニル(メタ)アクリレート、ビシクロヘプチル(メタ)アクリレート、ビシクロオクチル(メタ)アクリレート、ジメチルビシクロヘプチル(メタ)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、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の、多環式の脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレートからなる群から選択される、少なくとも1種以上が挙げられる。 Specific examples of the (meth)acrylate containing an alicyclic hydrocarbon group among the above (A-2) include at least one selected from the group consisting of (meth)acrylates containing a monocyclic alicyclic hydrocarbon group, such as cyclopentyl (meth)acrylate and cyclohexyl (meth)acrylate; and (meth)acrylates containing a polycyclic alicyclic hydrocarbon group, such as isobornyl (meth)acrylate, bicycloheptyl (meth)acrylate, bicyclooctyl (meth)acrylate, dimethylbicycloheptyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, and dicyclopentenyloxyethyl (meth)acrylate.
前記(A-2)のうち、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートとしては、ベンジル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシブチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、2-(1-ナフチルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、2-(2-ナフチルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、6-(1-ナフチルオキシ)ヘキシル(メタ)アクリレート、6-(2-ナフチルオキシ)ヘキシル(メタ)アクリレート、8-(1-ナフチルオキシ)オクチル(メタ)アクリレート、8-(2-ナフチルオキシ)オクチル(メタ)アクリレート等の少なくとも1種以上が挙げられる。芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートは、水酸基、カルボキシ基、窒素原子を含有しない(メタ)アクリレートであることが好ましい。例えば、芳香族炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香族炭化水素基を含有するアルキル(メタ)アクリレート、芳香族エーテル基を含有するアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。 Among the (A-2) above, examples of the (meth)acrylate containing an aromatic ring structure include at least one of benzyl (meth)acrylate, naphthyl (meth)acrylate, phenyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxybutyl (meth)acrylate, phenoxyethoxyethyl (meth)acrylate, 2-(1-naphthyloxy)ethyl (meth)acrylate, 2-(2-naphthyloxy)ethyl (meth)acrylate, 6-(1-naphthyloxy)hexyl (meth)acrylate, 6-(2-naphthyloxy)hexyl (meth)acrylate, 8-(1-naphthyloxy)octyl (meth)acrylate, and 8-(2-naphthyloxy)octyl (meth)acrylate. The (meth)acrylate containing an aromatic ring structure is preferably a (meth)acrylate that does not contain a hydroxyl group, a carboxy group, or a nitrogen atom. Examples include (meth)acrylates containing aromatic hydrocarbon groups, alkyl (meth)acrylates containing aromatic hydrocarbon groups, and alkyl (meth)acrylates containing aromatic ether groups.
前記(A-1)が、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの2種以上の合計が100重量部から構成されてもよい。また、前記(A-2)の合計100重量部のうち、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を85~100重量部と、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上の合計を15~0.0重量部とから構成されてもよい。
また、前記(A-2)の合計100重量部のうち、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を85~100重量部と、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上の特定の(メタ)アクリレートを、特定の割合範囲で含有することが、粘着剤層の水蒸気透過率を低減させる点において好ましい。
The (A-1) may be composed of 100 parts by weight of two or more alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of 14 to 20. In addition, out of the total 100 parts by weight of the (A-2), the composition may be composed of 85 to 100 parts by weight of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group with a carbon number of 14 to 20, and 15 to 0.0 parts by weight of at least one selected from the group consisting of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of 1 to 13, (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group, and (meth)acrylates containing an aromatic ring structure.
In addition, from the viewpoint of reducing the water vapor transmission rate of the pressure-sensitive adhesive layer, it is preferable that, out of a total of 100 parts by weight of (A-2), a total of 85 to 100 parts by weight of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of from C14 to C20, and at least one specific (meth)acrylate selected from the group consisting of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of from C1 to C13, (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group, and (meth)acrylates containing an aromatic ring structure are contained in a specific ratio range.
例えば、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの1種以上の合計を80重量部以上の割合で含有してなることが好ましく、85重量部以上の割合で含有してなることがより好ましく、90重量部以上の割合で含有してなることが特に好ましい。また、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート又は芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートから選択される少なくとも1種以上の合計を、20重量部以下の割合で含有してなることが好ましく、15重量部以下の割合で含有してなることがより好ましく、10重量部以下の割合で含有してなることが特に好ましい。また、紫外線等の影響を抑制するため、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート及び芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートとしては、前記アクリル系ポリマーの側鎖部分にオレフィン系二重結合を有しない化合物を選択することが好ましい。 For example, it is preferable that the total of one or more alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of C14 to C20 is 80 parts by weight or more, more preferably 85 parts by weight or more, and particularly preferably 90 parts by weight or more, per 100 parts by weight of the acrylic polymer. Also, it is preferable that the total of at least one selected from an alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of C1 to C13, a (meth)acrylate containing an alicyclic hydrocarbon group, or a (meth)acrylate containing an aromatic ring structure is 20 parts by weight or less, more preferably 15 parts by weight or less, and particularly preferably 10 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the acrylic polymer. Also, in order to suppress the effects of ultraviolet rays, etc., it is preferable to select a compound that does not have an olefin double bond in the side chain portion of the acrylic polymer as the (meth)acrylate containing an alicyclic hydrocarbon group and the (meth)acrylate containing an aromatic ring structure.
ところで、本発明に係わる粘着剤組成物を使用して得られる粘着剤層が、優れたガスバリア性を有する理由は、今のところ明確ではないが、次のように推測される。つまり、アクリル系ポリマーの100重量部のうち、長鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートである、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートを80重量部以上の割合で含有させたことにより、該アクリル系ポリマーの親水性が抑制されて疎水性が強くなり、粘着剤層に侵入した水分が、粘着剤層に吸収され難く、且つ、粘着剤層を透過し難くなり、粘着剤層の水蒸気透過率が低減されるものと推測される。
したがって、さらに、長鎖アルキル基の炭素数を20よりも多くして、アルキル(メタ)アクリレートの分子構造を長大化させると、アクリル系ポリマーの疎水性がより強くなると考えられる。しかし、この場合、アクリル系ポリマーを溶解させた粘着剤組成物の粘度が増大することから、基材に塗布して粘着剤層を積層することが困難になるという問題が発生する。よって、本実施形態に係わる粘着剤組成物は、アクリル系ポリマーの100重量部のうち、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を80~100重量部の割合で含有させることが、本発明の課題を解決するための実用的な粘着剤組成物が得られることから好ましい。
The reason why the pressure-sensitive adhesive layer obtained by using the pressure-sensitive adhesive composition according to the present invention has excellent gas barrier properties is not yet clear, but is presumed to be as follows: In other words, by containing 80 parts by weight or more of alkyl (meth)acrylate, which is a (meth)acrylate having a long-chain alkyl group and has an alkyl group with carbon number of 14 to 20, per 100 parts by weight of the acrylic polymer, the hydrophilicity of the acrylic polymer is suppressed and the hydrophobicity is strengthened, so that moisture that has penetrated into the pressure-sensitive adhesive layer is difficult to be absorbed by the pressure-sensitive adhesive layer and difficult to permeate the pressure-sensitive adhesive layer, thereby reducing the water vapor transmission rate of the pressure-sensitive adhesive layer.
Therefore, it is considered that the hydrophobicity of the acrylic polymer is further enhanced by increasing the number of carbon atoms of the long-chain alkyl group to more than 20 to lengthen the molecular structure of the alkyl (meth)acrylate. However, in this case, the viscosity of the adhesive composition in which the acrylic polymer is dissolved increases, and a problem occurs in that it becomes difficult to apply the adhesive composition to a substrate and laminate the adhesive layer. Therefore, the adhesive composition according to the present embodiment preferably contains 80 to 100 parts by weight of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of C14 to C20 in total, out of 100 parts by weight of the acrylic polymer, because a practical adhesive composition for solving the problems of the present invention can be obtained.
前記(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートの具体例としては、8-ヒドロキシオクチル(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、4-ヒドロキシブチル(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-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2,3-ジヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、その他のポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等の少なくとも1種以上が挙げられる。 Specific examples of the (B) hydroxyl group-containing (meth)acrylate include at least one of 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2,3-dihydroxypropyl (meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, polypropylene glycol mono(meth)acrylate, and other polyalkylene glycol mono(meth)acrylates.
前記(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートは、前記(A-1)又は(A-2)の合計100重量部に対して、0.1~5.0重量部の割合で含有することが好ましく、0.6~5.0重量部の割合で含有することがより好ましく、1.2~5.0重量部の割合で含有することが特に好ましい。また、前記(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートは、アルキル基の炭素数がC2以上~C8以下である水酸基置換アルキル(メタ)アクリレートが好ましく、中でも、8-ヒドロキシオクチル(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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。さらに、前記(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートは、アルキル基の炭素数がC4以上~C8以下である水酸基置換アルキル(メタ)アクリレートがより好ましく、8-ヒドロキシオクチル(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、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選ばれた少なくとも1種であることが、粘着剤層の凝集力を増大させ、ひいては粘着力を増大できることから特に好ましい。 The (B) hydroxyl group-containing (meth)acrylate is preferably contained in an amount of 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.6 to 5.0 parts by weight, and particularly preferably 1.2 to 5.0 parts by weight, relative to a total of 100 parts by weight of the (A-1) or (A-2). The (B) hydroxyl group-containing (meth)acrylate is preferably a hydroxyl group-substituted alkyl (meth)acrylate in which the alkyl group has a carbon number of C2 or more and C8 or less, and is preferably at least one selected from the group of compounds consisting of 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate. Furthermore, the (B) hydroxyl group-containing (meth)acrylate is more preferably a hydroxyl group-substituted alkyl (meth)acrylate in which the alkyl group has a carbon number of 4 to 8 carbon atoms, and is particularly preferably at least one selected from the group of compounds consisting of 8-hydroxyoctyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, as this increases the cohesive strength of the adhesive layer and therefore increases the adhesive strength.
前記アクリル系ポリマーは、カルボキシ基を含有するビニルモノマーを含有させないで共重合させたアクリル系ポリマーであることが好ましい。カルボキシ基を含有するビニルモノマーとしては、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸等のエステル基を有しないカルボキシ基含有モノマー;カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシプロピルヘキサヒドロフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2-(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチルテトラヒドロフタル酸等のカルボキシ基を有する(メタ)アクリレートエステルモノマーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The acrylic polymer is preferably an acrylic polymer copolymerized without a vinyl monomer containing a carboxy group. Examples of vinyl monomers containing a carboxy group include, but are not limited to, carboxy group-containing monomers without an ester group, such as (meth)acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, and fumaric acid; and (meth)acrylate ester monomers having a carboxy group, such as carboxyethyl (meth)acrylate, carboxypentyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethylhexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxypropylhexahydrophthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethylphthalic acid, 2-(meth)acryloyloxyethylsuccinic acid, 2-(meth)acryloyloxyethylmaleic acid, carboxypolycaprolactone mono(meth)acrylate, and 2-(meth)acryloyloxyethyltetrahydrophthalic acid.
前記アクリル系ポリマーは、窒素含有ビニルモノマーを含有させないで共重合させたアクリル系ポリマーであることが好ましい。窒素含有ビニルモノマーとしては、N-(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルピロリジン、N-(メタ)アクリロイルピペリジン等の環状(メタ)アクリルアミド類;N-ビニルピロリドン等のN-ビニル基含有環状モノマー;(メタ)アクリルアミド、N-アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド等の非環状(メタ)アクリルアミド類;N,N-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート等の置換アミノ基含有(メタ)アクリレート類;N,N-ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド等の置換アミノ基含有(メタ)アクリルアミド類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル基含有ビニルモノマー;イソシアネート基含有ビニルモノマー;(メタ)アクリロイルオキシアルキルトリメチルアンモニウム塩等の4級アンモニウム基含有ビニルモノマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The acrylic polymer is preferably an acrylic polymer copolymerized without containing a nitrogen-containing vinyl monomer. Examples of the nitrogen-containing vinyl monomer include, but are not limited to, cyclic (meth)acrylamides such as N-(meth)acryloylmorpholine, N-(meth)acryloylpyrrolidine, and N-(meth)acryloylpiperidine; N-vinyl group-containing cyclic monomers such as N-vinylpyrrolidone; non-cyclic (meth)acrylamides such as (meth)acrylamide, N-alkyl(meth)acrylamide, and N,N-dialkyl(meth)acrylamide; substituted amino group-containing (meth)acrylates such as N,N-dialkylaminoalkyl(meth)acrylates; substituted amino group-containing (meth)acrylamides such as N,N-dialkylaminoalkyl(meth)acrylamide; nitrile group-containing vinyl monomers such as (meth)acrylonitrile; isocyanate group-containing vinyl monomers; and quaternary ammonium group-containing vinyl monomers such as (meth)acryloyloxyalkyltrimethylammonium salts.
なお、前記の特許文献3に記載の発明に係わる粘着シートは、アクリル系ポリマーにアミド基含有モノマーを共重合させることを必須要件としているが、本実施形態の粘着剤組成物は、アミド基含有モノマーを必須成分としていない。このため、本実施形態によれば、モノマー成分として(メタ)アクリレートのみを共重合させてなるアクリル系ポリマーを含有する粘着剤組成物であっても、水蒸気透過率が低く、水蒸気バリア性に優れた粘着剤層を得ることができる。 The adhesive sheet according to the invention described in Patent Document 3 requires copolymerization of an acrylic polymer with an amide group-containing monomer, but the adhesive composition of the present embodiment does not require an amide group-containing monomer as an essential component. Therefore, according to the present embodiment, even an adhesive composition containing an acrylic polymer obtained by copolymerizing only (meth)acrylate as a monomer component can provide an adhesive layer with low water vapor permeability and excellent water vapor barrier properties.
前記アクリル系ポリマーとして使用される共重合体の重合方法は、特に限定されるものではなく、溶液重合法、乳化重合法等、適宜、公知の重合方法が使用可能である。前記アクリル系ポリマーは、重量平均分子量5万~150万のアクリル系ポリマーであることが好ましく、重量平均分子量15万~150万のアクリル系ポリマーであることがより好ましく、重量平均分子量30万~150万のアクリル系ポリマーであることが特に好ましい。 The polymerization method for the copolymer used as the acrylic polymer is not particularly limited, and any known polymerization method such as solution polymerization or emulsion polymerization can be used as appropriate. The acrylic polymer is preferably an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 50,000 to 1,500,000, more preferably an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 150,000 to 1,500,000, and particularly preferably an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 300,000 to 1,500,000.
前記アクリル系ポリマーは、酸価が0のアクリル系ポリマーであることが好ましい。前記アクリル系ポリマーが、カルボキシ基を含有するビニルモノマー以外にも、例えば、スルホン酸基を含有するビニルモノマー、ホスホン酸基を含有するビニルモノマー等の酸性モノマーを含有させないで共重合させたアクリル系ポリマーであることが好ましい。カルボキシ基等の酸性基は親水性が高いため、前記アクリル系ポリマーに酸性モノマーを共重合させると、水蒸気透過率が増加し、水蒸気バリア性が低下するおそれがある。
また、被着体が酸化インジウム錫(ITO)などの金属表面である場合には、カルボキシ基を含有するビニルモノマーを共重合させたアクリル系ポリマーを含有する粘着剤層が、該金属表面を腐食して透明導電膜の抵抗値を変化させる原因となる。このため、前記アクリル系ポリマーは、金属表面を腐食させる原因となる化合物である、カルボキシ基を含有するビニルモノマーを含有させないで共重合させたアクリル系ポリマーであることが好ましい。
The acrylic polymer is preferably an acrylic polymer having an acid value of 0. The acrylic polymer is preferably an acrylic polymer copolymerized without including an acidic monomer such as a vinyl monomer containing a sulfonic acid group or a vinyl monomer containing a phosphonic acid group other than a vinyl monomer containing a carboxy group. Since acidic groups such as a carboxy group are highly hydrophilic, copolymerizing an acidic monomer with the acrylic polymer may increase the water vapor transmission rate and decrease the water vapor barrier property.
In addition, when the adherend is a metal surface such as indium tin oxide (ITO), the adhesive layer containing an acrylic polymer copolymerized with a vinyl monomer containing a carboxyl group corrodes the metal surface, causing the resistance value of the transparent conductive film to change. Therefore, the acrylic polymer is preferably an acrylic polymer copolymerized without containing a vinyl monomer containing a carboxyl group, which is a compound that corrodes the metal surface.
前記(C)架橋剤としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート類、これらのビュレット変性体、イソシアヌレート変性体、トリメチロールプロパンや、グリセリン等の3価以上のポリオールとのアダクト体などのポリイソシアネート化合物の少なくとも1種以上が挙げられる。ポリイソシアネート化合物は、カルボキシ基を含有するビニルモノマーを含有させないで共重合させたアクリル系ポリマーであっても、(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートと反応して、粘着剤組成物を架橋させることができる。前記粘着剤組成物が、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(C)架橋剤として3官能以上のイソシアネート化合物を0.01~2.0重量部の割合で含有してなることが好ましい。ポリイソシアネート化合物が3官能以上である場合、2官能の場合に比べて、より高密度の架橋が可能になる。前記(C)架橋剤の使用量が多すぎる場合、前記アクリル系ポリマーの高分子鎖間に隙間が生じ、水蒸気透過率が増加し、水蒸気バリア性が低下するおそれがある。 Examples of the (C) crosslinking agent include at least one of diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, and xylylene diisocyanate, and their biuret modified products, isocyanurate modified products, and adducts with trivalent or higher polyols such as trimethylolpropane and glycerin. Even if the polyisocyanate compound is an acrylic polymer copolymerized without containing a vinyl monomer containing a carboxyl group, it can react with (B) a (meth)acrylate containing a hydroxyl group to crosslink the adhesive composition. It is preferable that the adhesive composition contains 0.01 to 2.0 parts by weight of a trifunctional or higher isocyanate compound as the (C) crosslinking agent relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer. When the polyisocyanate compound is trifunctional or higher, higher density crosslinking is possible compared to when it is bifunctional. If the amount of the (C) crosslinking agent used is too large, gaps may form between the polymer chains of the acrylic polymer, increasing the water vapor permeability and decreasing the water vapor barrier properties.
前記粘着剤組成物は、任意の成分として、シランカップリング剤、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤、硬化促進剤、可塑剤、充填剤、架橋触媒、架橋遅延剤、硬化遅延剤、加工助剤、老化防止剤などの公知の添加剤を適宜に配合することができる。これらは、単独で、もしくは2種類以上を併せて用いてもよい。
なお、前記特許文献3の粘着シートは、テルペンフェノール樹脂等の粘着付与樹脂を必須成分としているが、本実施形態の粘着剤組成物は、粘着付与樹脂を必須成分としていない。このため、本実施形態によれば、前記アクリル系ポリマーのみを樹脂成分とした粘着剤組成物であり、一般的な構造を有するアクリル系モノマーのみを含有した粘着剤組成物であっても、水蒸気透過率が低く、水蒸気バリア性に優れた粘着剤層を得ることができる。このため、本実施形態の粘着剤組成物は、高品質の光学部材にも貼合可能である、高品質の粘着剤層を製造することができる。
The pressure-sensitive adhesive composition may contain, as an optional component, known additives such as a silane coupling agent, an antioxidant, an antistatic agent, a surfactant, a curing accelerator, a plasticizer, a filler, a crosslinking catalyst, a crosslinking retarder, a curing retarder, a processing aid, an antiaging agent, etc. These may be used alone or in combination of two or more kinds.
The pressure-sensitive adhesive sheet of Patent Document 3 has a tackifier resin such as a terpene phenol resin as an essential component, but the pressure-sensitive adhesive composition of the present embodiment does not have a tackifier resin as an essential component. Therefore, according to the present embodiment, the pressure-sensitive adhesive composition has only the acrylic polymer as a resin component, and even if the pressure-sensitive adhesive composition contains only an acrylic monomer having a general structure, a pressure-sensitive adhesive layer having a low water vapor permeability and excellent water vapor barrier properties can be obtained. Therefore, the pressure-sensitive adhesive composition of the present embodiment can produce a high-quality pressure-sensitive adhesive layer that can be attached to high-quality optical members.
本実施形態に係わる粘着剤層は、前記粘着剤組成物を基材や離型フィルムに塗布した後、前記粘着剤組成物を架橋することで得ることができる。架橋後の粘着剤層のゲル分率は、場合により、40~85%、60~90%、又は95~100%であることが好ましい。前記(C)架橋剤の反応を進行させるため、前記粘着剤層を所定の温度条件に保管して、エージングすることが好ましい。粘着剤層の厚さは、用途等にも依存して適宜設定できるが、例えば、1~50μmの厚さが挙げられ、1~25μmの厚さが好ましい。 The adhesive layer according to this embodiment can be obtained by applying the adhesive composition to a substrate or a release film, and then crosslinking the adhesive composition. The gel fraction of the adhesive layer after crosslinking is preferably 40 to 85%, 60 to 90%, or 95 to 100%, depending on the case. In order to promote the reaction of the (C) crosslinking agent, it is preferable to store the adhesive layer under a specified temperature condition and age it. The thickness of the adhesive layer can be appropriately set depending on the application, etc., but may be, for example, 1 to 50 μm, and preferably 1 to 25 μm.
前記粘着剤組成物は、該粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の厚さを25μmとしたときの、該粘着剤層の水蒸気透過率が、JIS K7129に準拠した赤外線センサ法を用いて測定したとき、32℃×90%RH雰囲気下において100g/(m2・day)以下であることが好ましく、90g/(m2・day)以下であることがより好ましい。水蒸気透過率の測定方法の詳細は、2008年改正のJIS K7129「プラスチック-フィルム及びシート-水蒸気透過度の求め方(機器測定法)」のB法、又は2019年制定のJIS K7129-2「プラスチック-フィルム及びシート-水蒸気透過度の求め方-第2部:赤外線センサ法」に記載されている。 The pressure-sensitive adhesive composition has a water vapor permeability of 100 g/(m 2 ·day) or less, more preferably 90 g/(m 2 ·day) or less, in an atmosphere of 32 ° C. × 90% RH, when the pressure-sensitive adhesive layer formed by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition is 25 μm thick, as measured using an infrared sensor method in accordance with JIS K7129. Details of the method for measuring water vapor permeability are described in Method B of JIS K7129 “Plastic-films and sheets-Determination of water vapor permeability (instrumental measurement method)” revised in 2008, or in JIS K7129-2 “Plastic-films and sheets-Determination of water vapor permeability-Part 2: Infrared sensor method” enacted in 2019.
前記アクリル系ポリマーのSP値(溶解度パラメータ)が、9.0(cal/cm3)0.5以下であることが好ましい。また、本実施形態に係わる粘着剤組成物において使用される高分子のSP値は、高分子を混合する場合の相溶性の良否を判断する尺度であるFedorsの式を使って算出される数値である。Fedorsの式によれば、分子を構成する原子、原子団、官能基等の構成単位ごとに提案された凝集エネルギーΔEi(cal/mol)及びモル体積ΔVi(cm3/mol)の値を用いて、次の式によりSP値が算出される。なお、0.5乗(又は1/2乗)は、平方根と同義である。
SP=(ΣΔEi/ΣΔVi)0.5
The acrylic polymer preferably has an SP value (solubility parameter) of 9.0 (cal/cm 3 ) 0.5 or less. The SP value of the polymer used in the pressure-sensitive adhesive composition according to this embodiment is a numerical value calculated using the Fedors formula, which is a scale for judging compatibility when polymers are mixed. According to the Fedors formula, the SP value is calculated by the following formula using the cohesive energy ΔE i (cal/mol) and molar volume ΔV i (cm 3 /mol) values proposed for each structural unit such as an atom, atomic group, or functional group constituting a molecule. The 0.5 power (or 1/2 power) is synonymous with the square root.
SP=(ΣΔE i /ΣΔV i ) 0.5
Fedorsの式において、添え字iは、各構成単位に付される番号を表し、Σは、添え字iに関する総和を表す。分子中に同一の構成単位が複数個存在する場合は、添え字iに対応する個数をniとして、ΣΔEiの代わりにΣ(ni×ΔEi)、ΣΔViの代わりにΣ(ni×ΔVi)を用いることができる。各構成単位の存在割合を整数比で表し難い場合は、niとして、非整数の割合(モル分率等)を用いてもよい。 In the Fedors formula, the subscript i represents a number assigned to each structural unit, and Σ represents the sum of the subscript i. When a plurality of identical structural units are present in a molecule, the number corresponding to the subscript i can be n i , and Σ(n i ×ΔE i ) can be used instead of ΣΔE i , and Σ(n i ×ΔV i ) can be used instead of ΣΔV i . When it is difficult to express the ratio of the structural units present as an integer ratio, a non-integer ratio (such as a mole fraction) can be used as n i .
前記粘着剤組成物は、該粘着剤組成物を架橋してなる厚みが25μmの粘着剤層を、厚みが50μmのポリエステルフィルムの基材の片面に積層した粘着フィルムとし、JIS Z0237に準拠して前記粘着剤層の粘着力を測定したとき、高密度ポリエチレン樹脂に対する、前記粘着剤層の粘着力が10N/25mm以上であることが好ましい。粘着力の試験に使用される被着体としては、高密度ポリエチレン等のポリエチレン樹脂が挙げられる。ポリエチレンのSP値は7.7~8.4程度であるため、前記アクリル系ポリマーのSP値が9.0より大きいと、被着体であるポリエチレン樹脂に対する粘着力が低下する要因となる。 The adhesive composition is an adhesive film in which an adhesive layer having a thickness of 25 μm, which is formed by crosslinking the adhesive composition, is laminated on one side of a polyester film substrate having a thickness of 50 μm, and when the adhesive strength of the adhesive layer is measured in accordance with JIS Z0237, it is preferable that the adhesive strength of the adhesive layer to high-density polyethylene resin is 10 N/25 mm or more. Adherends used for adhesive strength tests include polyethylene resins such as high-density polyethylene. Since the SP value of polyethylene is about 7.7 to 8.4, if the SP value of the acrylic polymer is greater than 9.0, this will cause a decrease in adhesive strength to the polyethylene resin adherend.
前記粘着剤層を、光学フィルム、光学ガラス等の光学部材を貼合するために用いる場合、粘着剤層と光学部材との界面での光線の反射を低減させるため、屈折率の差がなるべく小さいことが望ましい。このため、前記粘着剤層の屈折率が1.47~1.50であることが好ましい。前記粘着剤層の屈折率は、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレート等のモノマー成分の添加割合等により調整することができる。
前記アクリル系ポリマーは、前記(A-2)の合計100重量部のうち、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートモノマーを、3~30重量部の割合で含有することにより、前記粘着剤層の屈折率を1.47~1.50の値とすることが可能となる。
When the pressure-sensitive adhesive layer is used to bond optical members such as optical films and optical glass, it is desirable that the difference in refractive index is as small as possible in order to reduce the reflection of light at the interface between the pressure-sensitive adhesive layer and the optical member. For this reason, the refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 1.47 to 1.50. The refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer can be adjusted by the addition ratio of a monomer component such as (meth)acrylate containing an aromatic ring structure.
The acrylic polymer contains 3 to 30 parts by weight of a (meth)acrylate monomer containing an aromatic ring structure, out of a total of 100 parts by weight of the (A-2), and this makes it possible to adjust the refractive index of the pressure-sensitive adhesive layer to a value of 1.47 to 1.50.
前記粘着剤層を、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ、電子ペーパー等の表示装置に用いる場合は、透明性に優れる粘着剤層であることが好ましい。具体的には、前記粘着剤組成物は、該粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の、厚さが25μmのときの全光線透過率が90%以上であることが好ましく、92%以上であることがより好ましく、94%以上であることが特に好ましい。また、前記粘着剤組成物は、該粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の、厚さが25μmのときのヘイズ値が1.0%以下であることが好ましく、0.8%以下であることがより好ましく、0.6%以下であることが特に好ましい。本実施形態の粘着剤組成物によれば、フィラー等の添加物を添加しなくても、水蒸気透過率が低く、水蒸気バリア性に優れた粘着剤層が得られる。このため、添加物による光の散乱等が抑制され、全光線透過率が高く、ヘイズ値が低く、透明性に優れた粘着剤層を得ることができる。 When the adhesive layer is used in a display device such as an organic EL display, a liquid crystal display, or electronic paper, the adhesive layer is preferably an adhesive layer with excellent transparency. Specifically, the adhesive composition is preferably such that the adhesive layer formed by crosslinking the adhesive composition has a total light transmittance of 90% or more when the thickness is 25 μm, more preferably 92% or more, and particularly preferably 94% or more. In addition, the adhesive composition is preferably such that the adhesive layer formed by crosslinking the adhesive composition has a haze value of 1.0% or less when the thickness is 25 μm, more preferably 0.8% or less, and particularly preferably 0.6% or less. According to the adhesive composition of this embodiment, an adhesive layer with low water vapor transmission rate and excellent water vapor barrier property can be obtained without adding additives such as fillers. Therefore, light scattering due to additives is suppressed, and an adhesive layer with high total light transmittance, low haze value, and excellent transparency can be obtained.
本実施形態の粘着フィルムは、前記粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層を、基材の少なくとも片面に形成してなる。前記粘着剤層の形成に用いる基材フィルムや、粘着面を保護する離型フィルム(セパレーター)としては、ポリエステルフィルムなどの樹脂フィルム等を用いることができる。基材フィルムには、樹脂フィルムの粘着剤層が形成された側とは反対面に、シリコーン系、フッ素系の離型剤やコート剤、シリカ微粒子等による防汚処理、帯電防止剤の塗布や練り込み等による帯電防止処理を施すことができる。 The adhesive film of this embodiment is formed by forming an adhesive layer formed by crosslinking the adhesive composition on at least one side of a substrate. A resin film such as a polyester film can be used as the substrate film used to form the adhesive layer and the release film (separator) that protects the adhesive surface. The substrate film can be subjected to an antifouling treatment using a silicone-based or fluorine-based release agent or coating agent, silica fine particles, or the like, or an antistatic treatment by coating or kneading an antistatic agent, on the side opposite to the side on which the adhesive layer is formed.
離型フィルムには、前記粘着剤層の粘着面と合わされる側の面に、シリコーン系、フッ素系の離型剤などにより離型処理が施される。前記粘着剤層の両面に離型フィルムの離型処理が施された面を貼り合せることで、「離型フィルム/粘着剤層/離型フィルム」の構成とすることもできる。この場合、離型フィルムを粘着剤層から剥離するために必要な剥離力が、前記粘着剤層の両面で同一でもよく、あるいは互いに異なってもよい。 The release film is subjected to a release treatment with a silicone-based or fluorine-based release agent on the side that meets the adhesive surface of the adhesive layer. A "release film/adhesive layer/release film" configuration can be achieved by laminating the release-treated surfaces of the release film to both sides of the adhesive layer. In this case, the peel force required to peel the release film from the adhesive layer may be the same on both sides of the adhesive layer, or may be different.
前記粘着フィルムから離型フィルムの少なくとも1つを剥離して、前記粘着剤層の粘着面を表出することにより、光学フィルム等の光学部材と貼合可能になる。光学フィルムとしては、偏光フィルム、位相差フィルム、反射防止フィルム、防眩(アンチグレア)フィルム、紫外線吸収フィルム、赤外線吸収フィルム、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、有機ELディスプレイにおける発光素子の基材フィルム等が挙げられる。前記光学フィルムは、有機ELディスプレイの各種光学フィルム、液晶ディスプレイ用の各種光学フィルム、タッチパネル用の各種光学フィルム、電子ペーパー用の各種光学フィルムであってもよい。
本実施形態の粘着剤層又は粘着フィルムを貼り合せた光学フィルムは、例えば、有機ELディスプレイ、液晶ディスプレイ、タッチパネル、電子ペーパー等に適用することができることから、本発明に係わる粘着剤組成物、及びそれを用いた粘着フィルムは、産業上の利用価値が大である。
By peeling off at least one of the release films from the pressure-sensitive adhesive film to expose the adhesive surface of the pressure-sensitive adhesive layer, it becomes possible to attach it to an optical member such as an optical film. Examples of optical films include polarizing films, retardation films, anti-reflection films, anti-glare films, ultraviolet absorbing films, infrared absorbing films, optical compensation films, brightness enhancing films, and substrate films for light-emitting elements in organic EL displays. The optical films may be various optical films for organic EL displays, various optical films for liquid crystal displays, various optical films for touch panels, and various optical films for electronic paper.
Optical films to which the adhesive layer or adhesive film of this embodiment is bonded can be applied, for example, to organic EL displays, liquid crystal displays, touch panels, electronic paper, etc., and therefore the adhesive composition of the present invention and the adhesive film using the same are of great industrial utility.
以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。 The present invention will now be described in detail with reference to examples.
<アクリル系ポリマー及び粘着剤組成物の製造>
[実施例1]
撹拌機、温度計、還流冷却器及び窒素導入管を備えた反応装置に、窒素ガスを導入して、反応装置内の空気を窒素ガスで置換した。その後、反応装置にテトラデシルメタクリレートを95重量部、ベンジルアクリレートを5重量部、8-ヒドロキシオクチルアクリレートを3.0重量部の割合で溶剤(酢酸エチル)と共に加えた。その後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリルを2時間かけて滴下した後、重合反応を継続して、実施例1のアクリル系ポリマーの溶液を得た。実施例1のアクリル系ポリマーの溶液に対して、架橋剤として、コロネート(登録商標)Lを0.4重量部の割合で添加した後、撹拌混合して実施例1の粘着剤組成物を得た。
<Production of Acrylic Polymer and Pressure-Sensitive Adhesive Composition>
[Example 1]
Nitrogen gas was introduced into a reactor equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube, and the air in the reactor was replaced with nitrogen gas. Then, 95 parts by weight of tetradecyl methacrylate, 5 parts by weight of benzyl acrylate, and 3.0 parts by weight of 8-hydroxyoctyl acrylate were added to the reactor together with a solvent (ethyl acetate). Then, azobisisobutyronitrile was added dropwise as a polymerization initiator over a period of 2 hours, and the polymerization reaction was continued to obtain a solution of the acrylic polymer of Example 1. 0.4 parts by weight of Coronate (registered trademark) L was added as a crosslinking agent to the solution of the acrylic polymer of Example 1, and the mixture was stirred and mixed to obtain a pressure-sensitive adhesive composition of Example 1.
[実施例2~6及び比較例1~7]
モノマーの組成を各々、表1の(A)群及び(B)群の記載のように用いた以外は、上記の実施例1のアクリル系ポリマーの溶液と同様にして、実施例2~6及び比較例1~7のアクリル系ポリマーの溶液を得た。また、架橋剤を、表1の(C)群の記載のように用いた以外は、上記の実施例1の粘着剤組成物と同様にして、実施例2~6及び比較例1~7の粘着剤組成物を得た。
[Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 7]
Acrylic polymer solutions of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were obtained in the same manner as the acrylic polymer solution of Example 1, except that the monomer compositions were used as described in Group (A) and Group (B) of Table 1. Furthermore, pressure-sensitive adhesive compositions of Examples 2 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were obtained in the same manner as the pressure-sensitive adhesive composition of Example 1, except that the crosslinking agent was used as described in Group (C) of Table 1.
表1における実施例1、3、4、6及び比較例4~7では、(A)群のモノマーが、(A-2)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上と、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上とを含有している。また、実施例2、5では、(A)群のモノマーが、(A-1)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上である。また、実施例1~7及び比較例4~7では、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計が80重量部以上を含有している。また、比較例1~3では、アクリル系ポリマーの100重量部に対して、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計が80重量部未満である。 In Examples 1, 3, 4, and 6 and Comparative Examples 4 to 7 in Table 1, the monomer in Group (A) contains at least one of (A-2) alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 14 to 20, and at least one selected from the group of compounds consisting of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 1 to 13, (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group, and (meth)acrylates containing an aromatic ring structure. In Examples 2 and 5, the monomer in Group (A) is at least one of (A-1) alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of 14 to 20. In Examples 1 to 7 and Comparative Examples 4 to 7, the total amount of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of 14 to 20 is 80 parts by weight or more per 100 parts by weight of the acrylic polymer. In addition, in Comparative Examples 1 to 3, the total amount of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of from C14 to C20 is less than 80 parts by weight per 100 parts by weight of the acrylic polymer.
表1において、(A)群のモノマーの合計を100重量部として求めた重量部の値を、化合物名に対応する略記号に添えて示す。さらに、(B)群及び(C)群では、アクリル系ポリマーを100重量部として求めた重量部の数値を、括弧( )内に示す。
なお、表1で用いた化合物名に対応する略記号は、次のとおりである。
In Table 1, the weight parts calculated based on 100 parts by weight of the total monomers in group (A) are shown next to the abbreviations corresponding to the compound names. Furthermore, for groups (B) and (C), the weight parts calculated based on 100 parts by weight of the acrylic polymer are shown in parentheses ( ).
The abbreviations corresponding to the compound names used in Table 1 are as follows.
また、表1において、(A)群のうち、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートについては、テトラデシルメタクリレートを「TDMA」、テトラデシルアクリレートを「TDA」、ペンタデシルアクリレートを「PDA」、ヘキサデシルメタクリレートを「HDMA」、イソステアリルアクリレートを「ISTA」と表示した。
また、(A)群のうち、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート及び芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートについては、ベンジルアクリレートを「BZA」、イソボルニルアクリレートを「IBOA」と表示した。
また、(A)群のうち、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート及び窒素含有ビニルモノマーについては、2-エチルヘキシルアクリレートを「2EHA」、n-ブチルアクリレートを「BA」、メチルアクリレートを「MA」、N,N-ジメチルアクリルアミドを「DMAA」と表示した。
In addition, in Table 1, for alkyl (meth)acrylates in which the alkyl group has a carbon number of from C14 to C20 in the (A) group, tetradecyl methacrylate is represented as "TDMA", tetradecyl acrylate as "TDA", pentadecyl acrylate as "PDA", hexadecyl methacrylate as "HDMA", and isostearyl acrylate as "ISTA".
In addition, among the (A) group, for the (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group and the (meth)acrylates containing an aromatic ring structure, benzyl acrylate is represented as "BZA" and isobornyl acrylate is represented as "IBOA."
In addition, in group (A), for alkyl (meth)acrylates and nitrogen-containing vinyl monomers in which the alkyl group has a carbon number of from C1 to C13, 2-ethylhexyl acrylate is represented as "2EHA", n-butyl acrylate as "BA", methyl acrylate as "MA", and N,N-dimethylacrylamide as "DMAA".
また、表1において、(B)群については、8-ヒドロキシオクチルアクリレートを「8HOA」、6-ヒドロキシヘキシルアクリレートを「6HHA」、4-ヒドロキシブチルアクリレートを「4HBA」、2-ヒドロキシエチルアクリレートを「HEA」、アクリル酸を「AAc」と表示した。 In addition, in Table 1, for group (B), 8-hydroxyoctyl acrylate is represented as "8HOA", 6-hydroxyhexyl acrylate as "6HHA", 4-hydroxybutyl acrylate as "4HBA", 2-hydroxyethyl acrylate as "HEA", and acrylic acid as "AAc".
また、表1において、(C)群については、コロネート(登録商標)L(東ソー株式会社の商品名:TDIのTMPアダクト体)を「L」、コロネート(登録商標)HX(東ソー株式会社の商品名:HDIのイソシアヌレート体)を「HX」、コロネート(登録商標)HL(東ソー株式会社の商品名:HDIアダクト体)を「HL」、タケネート(登録商標)D-110N(三井化学株式会社の商品名:XDIアダクト体)を「D-110N」と表示した。
ここで、「TDI」はトリレンジイソシアネート、「TMP」はトリメチロールプロパン、「HDI」はヘキサメチレンジイソシアネート、「XDI」はキシリレンジイソシアネートをそれぞれ意味する。
In addition, in Table 1, for group (C), Coronate (registered trademark) L (product name of Tosoh Corporation: TMP adduct of TDI) is represented as "L", Coronate (registered trademark) HX (product name of Tosoh Corporation: isocyanurate of HDI) is represented as "HX", Coronate (registered trademark) HL (product name of Tosoh Corporation: HDI adduct) is represented as "HL", and Takenate (registered trademark) D-110N (product name of Mitsui Chemicals, Inc.: XDI adduct) is represented as "D-110N".
Here, "TDI" means tolylene diisocyanate, "TMP" means trimethylolpropane, "HDI" means hexamethylene diisocyanate, and "XDI" means xylylene diisocyanate.
<粘着剤層及び粘着フィルムの製造>
実施例1~6及び比較例1~7の粘着剤組成物を、それぞれ離型フィルム(シリコーン樹脂コートされたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム)の表面に塗布した。塗布後に90℃で乾燥することによって溶剤を除去した後、23℃、50%RHの雰囲気下で7日間エージングした。これにより、粘着剤組成物を架橋してなる厚さが25μmの粘着剤層を、離型フィルムの片面上に有する、実施例1~6及び比較例1~7の粘着フィルムを得た。
<Production of Adhesive Layer and Adhesive Film>
The pressure-sensitive adhesive compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 were each applied to the surface of a release film (a silicone resin-coated polyethylene terephthalate (PET) film). After application, the film was dried at 90° C. to remove the solvent, and then aged for 7 days in an atmosphere of 23° C. and 50% RH. This resulted in the pressure-sensitive adhesive films of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7, each having a 25 μm-thick pressure-sensitive adhesive layer formed by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition on one side of the release film.
<試験方法及び評価>
実施例1~6及び比較例1~7の粘着フィルムから、離型フィルム(シリコーン樹脂コートされたPETフィルム)を剥がして、粘着剤層を表出させた。
<Test method and evaluation>
The release film (a silicone resin-coated PET film) was peeled off from each of the pressure-sensitive adhesive films of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 7 to expose the pressure-sensitive adhesive layer.
<水蒸気透過率の測定方法>
厚さを25μmとした粘着剤層の水蒸気透過率〔g/(m2・day)〕は、JIS K7129のB法に準拠した赤外線センサ法により、株式会社日立ハイテクサイエンスのMOCON(登録商標)水蒸気透過率測定装置 PERMATRAN-W(登録商標)3/34Gを使用し、32℃×90%RH雰囲気下において24hに透過した水蒸気の量(g)から面積1m2当たりに換算して測定した。測定値が900g/(m2・day)以上となる場合は、測定装置の測定上限界値に達するため、測定値を特定せずに「900g/(m2・day)以上」とした。
<Method for measuring water vapor transmission rate>
The water vapor transmission rate [g/( m2 ·day)] of the adhesive layer with a thickness of 25 μm was measured by an infrared sensor method conforming to JIS K7129, Method B, using a MOCON (registered trademark) water vapor transmission rate measuring device PERMATRAN-W (registered trademark) 3/34G manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation, converting the amount of water vapor (g) transmitted in 24 hours under an atmosphere of 32°C x 90% RH into an area of 1 m2 . When the measured value is 900 g/( m2 ·day) or more, the measurement reaches the measurement limit of the measuring device, so the measured value is not specified and is stated as "900 g/( m2 ·day) or more."
<粘着力の測定方法>
厚みが50μmのポリエステルフィルムの基材の片面に、厚さを25μmとした粘着剤層を転写して、試料となる粘着フィルム(粘着剤層付き光学フィルム)を得た。得られた粘着フィルムを、厚みが2mmの高密度ポリエチレン樹脂の表面に圧着ロールで貼り合せて、50℃、0.5MPa×20分間の条件でオートクレーブ処理した後、23℃×50%RHの雰囲気下に戻し、1時間経過させた。前記高密度ポリエチレン樹脂の表面から粘着フィルムを剥離するときの粘着力を測定する方法として、引張試験機によって、JIS Z0237(粘着テープ・粘着シート試験方法)に準拠して、粘着フィルムの剥離強度を測定し、180°方向に300mm/minの速度で剥離した時の剥離強度を、粘着フィルムの粘着剤層の粘着力(N/25mm)とした。
<Method for measuring adhesive strength>
A 25 μm thick adhesive layer was transferred onto one side of a 50 μm thick polyester film substrate to obtain a sample adhesive film (optical film with adhesive layer). The obtained adhesive film was attached to a 2 mm thick high density polyethylene resin surface with a pressure roller, autoclaved under conditions of 50° C., 0.5 MPa x 20 minutes, and then returned to an atmosphere of 23° C. x 50% RH for 1 hour. As a method for measuring the adhesive strength when peeling the adhesive film from the surface of the high density polyethylene resin, the peel strength of the adhesive film was measured using a tensile tester in accordance with JIS Z0237 (adhesive tape/adhesive sheet test method), and the peel strength when peeled in the 180° direction at a speed of 300 mm/min was taken as the adhesive strength (N/25 mm) of the adhesive layer of the adhesive film.
<全光線透過率の測定方法>
厚さを25μmとした粘着剤層について、日本電色工業株式会社製ヘーズメーター(商品名:NDH4000)を使用して、JIS K7361-1(プラスチック-透明材料の全光線透過率の試験方法-第1部:シングルビーム法)に準拠して、粘着剤層の全光線透過率(%)を測定した。
<Method for measuring total light transmittance>
For the adhesive layer having a thickness of 25 μm, the total light transmittance (%) of the adhesive layer was measured using a haze meter (product name: NDH4000) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. in accordance with JIS K7361-1 (Plastics - Test method for total light transmittance of transparent materials - Part 1: Single beam method).
<ヘイズ値の測定方法>
厚さを25μmとした粘着剤層について、日本電色工業株式会社製ヘーズメーター(商品名:NDH4000)を使用して、JIS K7136(プラスチック-透明材料のヘーズの求め方)に準拠して、粘着剤層のヘイズ値(%)を測定した。
<Method of Measuring Haze Value>
For the adhesive layer having a thickness of 25 μm, the haze value (%) of the adhesive layer was measured using a haze meter (product name: NDH4000) manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. in accordance with JIS K7136 (Method of determining haze of plastic transparent materials).
表2に、粘着剤層の評価に係わる測定結果を示す。さらに表2には、アクリル系ポリマーの重量平均分子量及びSP値を、それぞれ「ポリマー分子量」及び「ポリマーSP値」の欄に示した。 Table 2 shows the measurement results related to the evaluation of the adhesive layer. In addition, Table 2 shows the weight average molecular weight and SP value of the acrylic polymer in the "Polymer molecular weight" and "Polymer SP value" columns, respectively.
表2の試験結果によると、本発明の実施例1~6の粘着フィルムは、厚さを25μmとした粘着剤層の水蒸気透過率が、JIS K7129に準拠した赤外線センサ法を用いて測定したとき、32℃×90%RH雰囲気下において100g/(m2・day)以下であり、粘着剤層の水蒸気バリア性に優れている。
また、本発明の実施例1~6の粘着フィルムは、厚みを25μmとした粘着剤層を、厚みが50μmのポリエステルフィルムの基材の片面に積層した粘着フィルムとし、JIS Z0237に準拠して前記粘着剤層の粘着力を測定したとき、高密度ポリエチレン樹脂に対する、前記粘着剤層の粘着力が10N/25mm以上であり、粘着剤層の粘着力に優れている。
また、本発明の実施例1~6の粘着フィルムは、厚さを25μmとした粘着剤層の全光線透過率が90%以上、且つヘイズ値が1.0%以下であり、粘着剤層の透明性に優れている。
すなわち、本発明の実施例1~6の粘着フィルムによれば、本発明の課題を解決することができている。
According to the test results in Table 2, the pressure-sensitive adhesive films of Examples 1 to 6 of the present invention have a water vapor permeability of the pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 25 μm, which is measured using an infrared sensor method in accordance with JIS K7129, and is 100 g/( m2 ·day) or less in an atmosphere of 32° C.×90% RH, and thus have excellent water vapor barrier properties of the pressure-sensitive adhesive layer.
In addition, the adhesive films of Examples 1 to 6 of the present invention are adhesive films in which a 25 μm-thick adhesive layer is laminated on one side of a 50 μm-thick polyester film substrate, and when the adhesive strength of the adhesive layer is measured in accordance with JIS Z0237, the adhesive strength of the adhesive layer to high-density polyethylene resin is 10 N/25 mm or more, and the adhesive strength of the adhesive layer is excellent.
In addition, the pressure-sensitive adhesive films of Examples 1 to 6 of the present invention have a pressure-sensitive adhesive layer with a thickness of 25 μm of 90% or more in total light transmittance and a haze value of 1.0% or less, and thus have excellent transparency of the pressure-sensitive adhesive layer.
That is, the adhesive films of Examples 1 to 6 of the present invention can solve the problems of the present invention.
また、本発明の比較例1~3の粘着フィルムは、アクリル系ポリマーが、アルキル基の炭素数が8、又は4のアルキル(メタ)アクリレートを主成分としているため、水蒸気透過率が高く、水蒸気バリア性に劣っている。また、本発明の比較例1~3の粘着フィルムは、高密度ポリエチレン樹脂に対する粘着力が低かった。 The adhesive films of Comparative Examples 1 to 3 of the present invention have high water vapor permeability and poor water vapor barrier properties because the acrylic polymer is mainly composed of an alkyl (meth)acrylate with an alkyl group having 8 or 4 carbon atoms. The adhesive films of Comparative Examples 1 to 3 of the present invention also have low adhesion to high-density polyethylene resin.
また、本発明の比較例4及び6の粘着フィルムは、アクリル系ポリマーが、水酸基を含有する(メタ)アクリレートを含有せず、カルボキシ基を含有するビニルモノマーを含有しているため、水蒸気透過率が高く、水蒸気バリア性に劣っている。また、本発明の比較例4及び6の粘着フィルムは、高密度ポリエチレン樹脂に対する粘着力が低かった。 In addition, the adhesive films of Comparative Examples 4 and 6 of the present invention have high water vapor permeability and poor water vapor barrier properties because the acrylic polymer does not contain a (meth)acrylate containing a hydroxyl group, but contains a vinyl monomer containing a carboxyl group. In addition, the adhesive films of Comparative Examples 4 and 6 of the present invention have low adhesion to high-density polyethylene resin.
また、本発明の比較例5及び7の粘着フィルムは、アクリル系ポリマーを架橋する架橋剤が過多であるため、アクリル系ポリマーの架橋点が偏在して、アクリル系ポリマーの網目構造に隙間が多くなっていることが原因と考えられるが、粘着剤層の水蒸気透過率が高く、水蒸気バリア性に劣っている。また、高密度ポリエチレン樹脂に対する粘着力が低い。また、本発明の比較例5及び7の粘着フィルムは、前記のアクリル系ポリマーの架橋点が偏在していることが原因と考えられるが、粘着剤層のヘイズ値が高く、全光線透過率が低かった。
なお、本発明の比較例5の粘着フィルムは、本発明の比較例5のアクリル系ポリマーが、モノマー組成、重量平均分子量及びSP値の点で、本発明の実施例1のアクリル系ポリマーと同一であり、いずれも架橋剤として3官能以上のイソシアネート化合物を用いて架橋したものであるが、実施例1及び比較例5の粘着フィルムでは、架橋剤の含有量の差異のみにより、両者の測定結果に顕著な差異が示された。
In addition, the adhesive films of Comparative Examples 5 and 7 of the present invention have a high water vapor transmission rate of the adhesive layer and poor water vapor barrier properties, which is probably due to the fact that the crosslinking agent for crosslinking the acrylic polymer is excessive, so that the crosslinking points of the acrylic polymer are unevenly distributed, resulting in many gaps in the network structure of the acrylic polymer. Also, the adhesive strength to high-density polyethylene resin is low. In addition, the adhesive films of Comparative Examples 5 and 7 of the present invention have a high haze value of the adhesive layer and a low total light transmittance, which is probably due to the fact that the crosslinking points of the acrylic polymer are unevenly distributed.
In addition, the adhesive film of Comparative Example 5 of the present invention is the same as the acrylic polymer of Example 1 of the present invention in terms of monomer composition, weight average molecular weight, and SP value, and both are crosslinked using a trifunctional or higher isocyanate compound as a crosslinking agent. However, in the adhesive films of Example 1 and Comparative Example 5, a significant difference was shown in the measurement results between the two films, due only to the difference in the content of the crosslinking agent.
Claims (6)
前記粘着剤組成物に含まれる前記アクリル系ポリマーが、
(A-1)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも2種以上の合計を100重量部、又は、
(A-2)アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を85重量部以上100重量部未満と、アルキル基の炭素数がC1以上~C13以下のアルキル(メタ)アクリレート、脂環式炭化水素基を含有する(メタ)アクリレート、芳香環構造を含有する(メタ)アクリレートからなる化合物群の中から選択された少なくとも1種以上の合計を0.0重量部超15重量部以下との合計を100重量部と、
(B)水酸基を含有する(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上と、
のみを、カルボキシ基を含有するビニルモノマー、及び窒素含有ビニルモノマーを含有させないで共重合させた重量平均分子量5万~150万のアクリル系ポリマーであり、
前記アクリル系ポリマーが、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、アルキル基の炭素数がC14以上~C20以下のアルキル(メタ)アクリレートの少なくとも1種以上の合計を80重量部以上の割合で含有してなり、
前記粘着剤組成物が、前記アクリル系ポリマーの100重量部に対して、前記(C)架橋剤として3官能以上のイソシアネート化合物を0.01~2.0重量部の割合で含有してなり、
前記粘着剤組成物を架橋してなる粘着剤層の厚さを25μmとしたときの、該粘着剤層の水蒸気透過率が、JIS K7129に準拠した赤外線センサ法を用いて測定したとき、32℃×90%RH雰囲気下において100g/(m2・day)以下であることを特徴とする粘着剤組成物。 A pressure-sensitive adhesive composition comprising an acrylic polymer obtained by copolymerizing only (meth)acrylate as a monomer component, and (C) a crosslinking agent,
The acrylic polymer contained in the pressure-sensitive adhesive composition is
(A-1) 100 parts by weight of a total of at least two or more alkyl (meth)acrylates having an alkyl group with a carbon number of 14 to 20, or
(A-2) 100 parts by weight of a total of at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of from C14 to C20, and more than 0.0 part by weight and 15 parts by weight or less of a total of at least one selected from the group consisting of alkyl (meth)acrylates having an alkyl group carbon number of from C1 to C13, (meth)acrylates containing an alicyclic hydrocarbon group, and (meth)acrylates containing an aromatic ring structure,
(B) at least one (meth)acrylate containing a hydroxyl group;
It is an acrylic polymer having a weight average molecular weight of 50,000 to 1,500,000, which is copolymerized with only acrylic acid and vinyl acid having no carboxyl group-containing vinyl monomer and no nitrogen-containing vinyl monomer,
the acrylic polymer contains at least one alkyl (meth)acrylate having an alkyl group carbon number of 14 to 20 in a total amount of 80 parts by weight or more per 100 parts by weight of the acrylic polymer,
the pressure-sensitive adhesive composition contains, relative to 100 parts by weight of the acrylic polymer, 0.01 to 2.0 parts by weight of the (C) trifunctional or higher isocyanate compound as the crosslinking agent;
A pressure-sensitive adhesive composition, characterized in that when the pressure-sensitive adhesive layer obtained by crosslinking the pressure-sensitive adhesive composition has a thickness of 25 μm, the water vapor permeability of the pressure-sensitive adhesive layer is 100 g/( m2 ·day) or less in an atmosphere of 32°C x 90% RH when measured using an infrared sensor method in accordance with JIS K7129.
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