JP2024040999A - 両面粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示される両面粘着シートは、粘着剤層を含んで構成されている。両面粘着シートは、例えば、粘着剤層の一方の表面により構成された第1粘着面と、該粘着剤層の他方の表面により構成された第2粘着面と、を備える基材レス両面粘着シートの形態であり得る。あるいは、両面粘着シートは、上記粘着剤層が支持基材の各面に積層された基材付き両面粘着シートの形態であってもよい。以下、支持基材のことを単に「基材」ということもある。なお、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、ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
(粘弾性特性)
ここに開示される粘着剤層(第1粘着剤層および第2粘着剤層を備える態様においては、第1粘着剤層および第2粘着剤層の少なくとも一方。特に断りがないかぎり以下同じ。)は、23℃での貯蔵弾性率(23℃貯蔵弾性率)が0.04MPa以上である。上記23℃貯蔵弾性率を満足する粘着剤層は、打ち抜き加工等の切断加工において、粘着剤のはみ出しが抑制され、加工性に優れる傾向がある。いくつかの好ましい態様において、上記23℃貯蔵弾性率は、凡そ0.06MPa以上であり、0.08MPa以上であってもよく、0.10MPa以上でもよい。上記23℃貯蔵弾性率を有する粘着剤層は、適度な凝集力を有するので、被着体に対して高い接着信頼性が得られやすい傾向があり、また、視認可能なサイズの凹凸変形が生じにくい傾向がある。また、いくつかの態様において、粘着剤層の23℃貯蔵弾性率は、凡そ0.60MPa以下であり、凡そ0.40MPa以下であってもよく、凡そ0.20MPa以下でもよい。23℃貯蔵弾性率が所定値以下である粘着剤層によると、被着体に対する接着性が得られやすい傾向がある。いくつかの好ましい態様において、凡そ0.18MPa以下であり、より好ましくは0.15MPa以下、さらに好ましくは0.13MPa以下であり、0.11MPa以下であってもよく、0.10MPa未満でもよく、0.08MPa以下でもよく、0.06MPa以下でもよい。
・測定モード:せん断モード
・温度範囲 :-70℃~150℃
・昇温速度 :5℃/min
・測定周波数:1Hz
後述の実施例においても上記の方法で測定される。なお、測定対象である粘着剤層としては、対応する粘着剤組成物を層状に塗布し、乾燥または硬化することにより形成したものを使用してもよい。
ここに開示される両面粘着シートを構成する粘着剤層はアクリル系ポリマーを含む。上記粘着剤層は、典型的にはアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤層である。そのような粘着剤層は、アクリル系粘着剤層ともいう。なお、ベースポリマーとは、粘着剤層に含まれるゴム状ポリマー(室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマー)の主成分をいう。また、この明細書において「主成分」とは、特記しない場合、50重量%を超えて含まれる成分を指す。また、粘着剤および粘着剤層に含まれ得る成分に関する下記の説明は、特に断りがないかぎり粘着剤(層)を形成するために用いられる粘着剤組成物にも適用可能である。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
ここで、上記式(1)中のR1は水素原子またはメチル基である。また、R2は炭素原子数1~20の鎖状アルキル基(ただし、R1が水素原子の場合、ヘプチル基を除く。)である。
[GPCの測定条件]
サンプル濃度:0.2重量%(テトラヒドロフラン溶液)
サンプル注入量:10μL
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流量(流速):0.6mL/分
カラム温度(測定温度):40℃
カラム:
サンプルカラム:商品名「TSKguardcolumn SuperHZ-H」1本+商品名「TSKgel SuperHZM-H」2本」(東ソー社製)
リファレンスカラム:商品名「TSKgel SuperH-RC」1本(東ソー社製)
検出器:示差屈折計(RI)
標準試料:ポリスチレン
いくつかの好ましい態様において、粘着剤層は粘着付与樹脂を含む。粘着付与樹脂を用いることで、高い接着力を得ることができる。ここに開示される技術によると、粘着付与樹脂を含む組成で、粘着剤層は、所定の粘弾性特性(具体的には23℃貯蔵弾性率および23℃tanδ)およびゲル分率を有するものとなり、凹凸変形緩和性と加工性とを両立し得る。特に限定するものではないが、粘着付与樹脂を使用する効果は、高分子量のアクリル系ポリマーを含む組成において効果的に発揮され得る。粘着付与樹脂としては、特に制限されず、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、炭化水素系粘着付与樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂等の各種粘着付与樹脂を用いることができる。このような粘着付与樹脂は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
[水酸基価の測定方法]
1.試薬
(1)アセチル化試薬としては、無水酢酸約12.5g(約11.8mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を50mLにし、充分に攪拌したものを使用する。または、無水酢酸約25g(約23.5mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を100mLにし、充分に攪拌したものを使用する。
(2)測定試薬としては、0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を使用する。
(3)その他、トルエン、ピリジン、エタノールおよび蒸留水を準備する。
2.操作
(1)平底フラスコに試料約2gを精秤採取し、アセチル化試薬5mLおよびピリジン10mLを加え、空気冷却管を装着する。
(2)上記フラスコを100℃の浴中で70分間加熱した後、放冷し、冷却管の上部から溶剤としてトルエン35mLを加えて攪拌した後、蒸留水1mLを加えて攪拌することにより無水酢酸を分解する。分解を完全にするため再度浴中で10分間加熱し、放冷する。
(3)エタノール5mLで冷却管を洗い、取り外す。次いで、溶剤としてピリジン50mLを加えて攪拌する。
(4)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を、ホールピペットを用いて25mL加える。
(5)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液で電位差滴定を行う。得られた滴定曲線の変曲点を終点とする。
(6)空試験は、試料を入れないで上記(1)~(5)を行う。
3.計算
以下の式により水酸基価を算出する。
水酸基価(mgKOH/g)=[(B-C)×f×28.05]/S+D
ここで、
B: 空試験に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
C: 試料に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
f: 0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター、
S: 試料の重量(g)、
D: 酸価、
28.05: 水酸化カリウムの分子量56.11の1/2、
である。
いくつかの好ましい態様において、粘着剤層は、アクリル系オリゴマーを含有する。アクリル系オリゴマーを含有させることにより、粘着剤の接着力を向上させ得る。ここに開示される技術によると、アクリル系オリゴマーを含む組成で、粘着剤層は、高い接着力を有しつつ、凹凸変形緩和性と加工性とを両立することができる。特に限定するものではないが、高分子量のアクリル系ポリマーを含む組成において、アクリル系オリゴマーを使用する効果は効果的に発揮され得る。アクリル系オリゴマーは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部および重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、機種名「ARES」)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域-70℃~150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度に相当する温度をホモポリマーのTgとする。
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物は、必要に応じて架橋剤を含んでもよい。架橋剤の種類は特に制限されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シランカップリング剤等が挙げられる。架橋剤は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤が好ましく、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤がより好ましい。架橋剤を適切に選定して使用することにより、粘着剤層は適度な凝集力を得て、接着力と凝集力のバランスのよい粘着剤を形成することができる。また、架橋剤の使用量を増大することにより、ゲル分率や23℃貯蔵弾性率を高めて、加工性を向上することができる。なお、ここに開示される技術における粘着剤層は、上記架橋剤を、架橋反応後の形態、架橋反応前の形態、部分的に架橋反応した形態、これらの中間的または複合的な形態等で含有し得る。上記架橋剤は、典型的には、専ら架橋反応後の形態で粘着剤層に含まれている。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2-エチレンジイソシアネート;1,2-テトラメチレンジイソシアネート、1,3-テトラ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等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5-ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサ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、等が挙げられる。
ここに開示される粘着剤層は、光学特性(光透過率等)の調節や隠蔽性、意匠性、色味等の付与を目的として、着色剤を含んでもよく、着色剤を含まなくてもよい。着色剤は、例えば、黒色、灰色、白色、赤色、青色、黄色、緑色、黄緑色、橙色、紫色、金色、銀色、パール色等の着色剤であり得る。上記着色剤は、典型的には粘着剤層の構成材料中に分散した状態(溶解した状態であってもよい。)で該粘着剤層に含まれ得る。着色剤としては、従来公知の顔料や染料を用いることができる。顔料としては、無機顔料や有機顔料が挙げられる。着色剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着剤組成物には、上述した各成分以外に、必要に応じてレベリング剤、架橋助剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防錆剤、光安定剤等の、粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤が含まれていてもよい。このような各種添加剤については、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。
ここに開示される粘着剤層(粘着剤からなる層)は、水系粘着剤組成物、溶剤型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物、活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物から形成された粘着剤層であり得る。水系粘着剤組成物とは、水を主成分とする溶媒(水系溶媒)中に粘着剤(粘着剤層形成成分)を含む形態の粘着剤組成物のことをいい、典型的には、水分散型粘着剤組成物(粘着剤の少なくとも一部が水に分散した形態の組成物)等と称されるものが含まれる。また、溶剤型粘着剤組成物とは、有機溶媒中に粘着剤を含む形態の粘着剤組成物のことをいう。溶剤型粘着剤組成物に含まれる有機溶媒としては、上述の溶液重合で用いられ得る有機溶媒(トルエンや酢酸エチル等)として例示した1種または2種以上を特に制限なく用いることができる。ここに開示される技術は、粘着特性等の観点から、溶剤型粘着剤組成物から形成された粘着剤層を備える態様で好ましく実施され得る。
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。乾燥温度は、例えば40~150℃程度とすることができ、通常は60~130℃程度とすることが好ましい。粘着剤組成物を乾燥させた後、さらに、粘着剤層内における成分移行の調整、架橋反応の進行、粘着剤層内に存在し得る歪の緩和等を目的としてエージングを行ってもよい。
粘着剤層の厚さは特に制限されず、用途や使用目的等に応じて、例えば0.1~500μmの範囲で適当な厚さを有する粘着剤層を有する構成が採用され得る。いくつかの態様において、両面粘着シートが過度に厚くなることを避ける観点から、粘着剤層の厚さは、通常、凡そ100μm以下が適当であり、好ましくは凡そ70μm以下、より好ましくは凡そ60μm以下、さらに好ましくは凡そ50μm以下であり、凡そ40μm以下であってもよい。粘着剤層の厚さは凡そ35μm以下とすることができ、例えば凡そ30μm以下であってもよく、20μm以下(例えば15μm以下)でもよい。厚さの制限された粘着剤層は、薄厚化、軽量化の要請によく対応したものとなり得る。また、粘着剤層の厚さを制限することで、打ち抜き加工等の加工時に粘着剤のはみ出しが生じにくくなり、加工性が改善され得る。粘着剤層の厚さの下限は、被着体に対する密着性の観点からは、いくつかの態様において、凡そ0.5μm以上が適当であり、凡そ1μm以上であってもよく、凡そ3μm以上とすることが有利である。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層の厚さは、5μmよりも大きく、より好ましくは凡そ10μm以上、さらに好ましくは凡そ12μm以上(例えば12μm超)、さらに好ましくは凡そ15μm以上であり、例えば凡そ18μm以上であってもよい。粘着剤層の厚さを5μmよりも大きくすることで、粘着剤層の緩和作用により微細な凹凸変形が解消しやすい。また、粘着剤層厚さが大きくなるほど、接着力も向上する傾向がある。さらに好ましい態様において、粘着剤層の厚さは20μm超であってもよく、24μm以上でもよく、27μm以上でもよく、凡そ30μm以上でもよく、凡そ32μm以上でもよい。なお、基材の各面に第1粘着剤層と第2粘着剤層とをそれぞれ有する基材付き両面粘着シートにおいては、第1粘着剤層と第2粘着剤層とは同一の厚さであってもよく、相互に異なる厚さであってもよい。
ここに開示される粘着剤層のゲル分率(重量基準)は40%よりも高い。上記ゲル分率を有する粘着剤層は、打ち抜き加工等の切断加工において、粘着剤のはみ出しが抑制され、加工性に優れる傾向がある。また、上記ゲル分率を有する粘着剤層は、適度な硬さを有するので、視認可能なサイズの凹凸変形が生じにくい傾向がある。いくつかの好ましい態様において、上記ゲル分率は45%以上であり、より好ましくは50%以上、さらに好ましくは55%以上であり、60%以上であってもよく、65%以上でもよく、70%以上でもよく、75%以上でもよい。また、粘着剤層のゲル分率の上限は、接着力等の観点から、通常、90%未満であることが適当であり、85%未満であってもよく、80%未満でもよく、75%未満でもよい。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層のゲル分率は、70%未満であり、より好ましくは65%未満、さらに好ましくは60%未満であり、55%未満であってもよく、50%未満でもよい。粘着剤層のゲル分率を所定値以下に制限することにより、被着体に対する密着性が向上する傾向がある。
ゲル分率(%)=[(Wg4-Wg2-Wg3)/Wg1]×100
後述の実施例においても上記の方法で測定される。
いくつかの態様において、粘着剤層はバイオマス由来材料を含み、そのバイオマス炭素比が所定値以上であり得る。粘着剤層のバイオマス炭素比は、例えば1%以上であり、10%以上であってもよく、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上である。粘着剤のバイオマス炭素比が高いことは、石油等に代表される化石資源系材料の使用量が少ないことを意味する。かかる観点において、粘着剤のバイオマス炭素比は高いほど好ましい。例えば、粘着剤層のバイオマス炭素比は、55%以上であってよく、60%以上であってもよく、70%以上でもよく、75%以上でもよく、80%以上でもよく、80%超でもよい。バイオマス炭素比の上限は、定義上100%であり、99%以下であってもよく、材料の入手容易性の観点から、95%以下でもよく、90%以下でもよい。良好な粘着性能を発揮しやすくする観点から、いくつかの態様において、粘着剤層のバイオマス炭素比は、例えば90%以下であってよく、85%以下でもよく、80%以下でもよい。
ここに開示される両面粘着シートが基材付き両面粘着シートの形態である態様において、粘着剤層を支持する基材としては、樹脂フィルム、紙、布、ゴムシート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体等を用いることができる。紙の例としては、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が挙げられる。布の例としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。上記繊維状物質としては、綿、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等が例示される。ゴムシートの例としては、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が挙げられる。発泡体シートの例としては、発泡ポリオレフィンシート、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が挙げられる。金属箔の例としては、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。なお、基材は、両面粘着シートにおいて基材層ともいう。
ここに開示される両面粘着シート(粘着剤層を含み、基材層をさらに含み得るが、剥離ライナーは含まない。)の総厚さは特に限定されない。両面粘着シートの総厚さは、例えば凡そ1mm以下であり、凡そ500μm以下であってもよく、凡そ300μm以下とすることができ、薄型化の観点から、凡そ200μm以下が適当であり、凡そ150μm以下(例えば凡そ100μm以下)であってもよい。いくつかの好ましい態様において、両面粘着シートの厚さは凡そ50μm以下とすることができ、例えば凡そ35μm以下であってもよい。両面粘着シートの厚さの下限は、例えば0.1μm以上(例えば0.5μm以上)であり、凡そ3μm以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ10μm以上、より好ましくは凡そ15μm以上であり、さらに好ましくは凡そ20μm以上であり、凡そ30μm以上であってもよく、凡そ50μm以上でもよい。所定値以上の厚さを有する両面粘着シートは、被着体への密着性が得られやすく、また、取扱い性にも優れる傾向がある。なお、基材レスの両面粘着シートでは、粘着剤層の厚さが両面粘着シートの総厚さとなる。
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成、両面粘着シートの作製、使用前の両面粘着シートの保存、流通、形状加工等の際に、剥離ライナーを用いることができる。剥離ライナーとしては、特に限定されず、例えば、樹脂フィルムや紙等のライナー基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナーや、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理層は、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により上記ライナー基材を表面処理して形成されたものであり得る。ライナー基材としては、前述の両面粘着シートの基材と同様、バイオマス由来の材料を用いて形成されたものや、リサイクル材料(リサイクルフィルム等)が好ましく用いられ得る。
また、この明細書によると、ここに開示される剥離ライナー付き両面粘着シートを巻回された形態で含むロール体(剥離ライナー付き両面粘着シートロール)が提供される。ここに開示される技術による効果の一つである凹凸変形緩和性は、剥離ライナー付き両面粘着シートをロールに巻き取る際に、2枚の剥離ライナーの間に混入した微小な異物に起因する粘着剤層の微細な凹凸変形に対して効果的である。ここに開示される技術は、使用前においてロール体の形態で保管等される両面粘着シートに好適である。上記のようなロール体は、典型的には、コア(巻芯)と、該コアの周囲に巻きつけられた剥離ライナー付き両面粘着シートとを含む。コアの形状は特に限定されず、例えば、中実の円柱形状、中空の円柱形状(すなわち円筒形状)、中空または中実の多角柱形状、等であり得る。ロール体の取扱い性向上の観点から、中空の円柱状または中空の多角柱形状のコアを好ましく採用し得る。円筒状のコアが特に好ましい。
(対SUS粘着力)
いくつかの態様において、両面粘着シートは、ステンレス鋼板に対する180度剥離強度(対SUS粘着力)が凡そ10N/25mm以上であることが好ましい。上記対SUS粘着力を有する両面粘着シートは、高い接着力を発揮し得る。上記対SUS粘着力は、より好ましくは凡そ15N/25mm以上、さらに好ましくは凡そ18N/25mm以上、特に好ましくは20N/25mm以上(例えば22N/25mm以上)である。上記対SUS粘着力の上限は特に制限されないが、加工性等との両立の観点から、通常は例えば凡そ50N/25mm以下であってもよく、いくつかの態様において、凡そ30N/25mm以下でもよい。上記対SUS粘着力は、被着体としてSUS板を用いて、23℃、50%RHの測定環境下において、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で測定される。より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
いくつかの態様において、両面粘着シートはバイオマス由来材料を含み、そのバイオマス炭素比が所定値以上であり得る。両面粘着シートのバイオマス炭素比は、例えば1%以上であり、10%以上であってもよく、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上である。両面粘着シートのバイオマス炭素比が高いことは、石油等に代表される化石資源系材料の使用量が少ないことを意味する。かかる観点において、両面粘着シートのバイオマス炭素比は高いほど好ましい。例えば、両面粘着シートのバイオマス炭素比は、55%以上であってよく、60%以上であってもよく、70%以上でもよく、75%以上でもよく、80%以上でもよく、80%超でもよい。バイオマス炭素比の上限は、定義上100%であり、99%以下であってもよく、材料の入手容易性の観点から、95%以下でもよく、90%以下でもよい。良好な粘着性能を発揮しやすくする観点から、いくつかの態様において、両面粘着シートのバイオマス炭素比は、例えば90%以下であってよく、85%以下でもよく、80%以下でもよい。
ここに開示される両面粘着シートの用途は特に限定されず、各種用途に用いられ得る。ここに開示される両面粘着シートは、高い接着力が求められ、所定の形状(外形)に加工され得る用途における部材の接着固定に好適である。例えば、各種の携帯機器(ポータブル機器)において部材を固定する用途に好ましく用いられ得る。また、ここに開示される両面粘着シートは、粘着剤層表面の凹みなど粘着剤層の凹凸変形が高度に抑制されるので、被着体表面に貼り付けられた両面粘着シートが視認される用途など、外観品質が求められる用途に好適である。例えば、電子機器の表示部など両面粘着シートの適用箇所によっては、より高度な外観品質が求められる傾向がある。ここに開示される両面粘着シートは、上記携帯電子機器等の電子機器の表示部における部材の固定に好適である。
〔1〕 携帯電子機器であって、
前記携帯電子機器を構成する部材には、両面粘着シートが接合されており、
前記両面粘着シートは、アクリル系ポリマーを含む粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマーは、ヘプチルアクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、前記カルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃でのtanδが0.46以上である、ここで該tanδとは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’に対する損失弾性率G”の比(G”/G’)をいう、携帯電子機器。
〔2〕 前記粘着剤層は粘着付与樹脂をさらに含む、上記〔1〕に記載の携帯電子機器。
〔3〕 前記粘着付与樹脂は、ロジン系粘着付与樹脂およびテルペン系粘着付与樹脂から選択される少なくとも1種である、上記〔1〕または〔2〕に記載の携帯電子機器。
〔4〕 前記粘着剤層はアクリル系オリゴマーをさらに含む、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔5〕 前記粘着剤層は粘着付与樹脂およびアクリル系オリゴマーを含む、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔6〕 前記アクリル系オリゴマーの含有量COに対する前記粘着付与樹脂の含有量CTの比(CT/CO)は1以上10以下である、上記〔5〕に記載の携帯電子機器。
〔7〕 前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、少なくともイソシアネート系架橋剤を含む、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔8〕 前記粘着剤層の厚さは5μm超50μm以下である、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔9〕 前記両面粘着シートは、ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が10N/25mm以上である、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
前記アクリル系ポリマーは、ヘプチルアクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、前記カルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃でのtanδが0.46以上である、ここで該tanδとは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’に対する損失弾性率G”の比(G”/G’)をいう、両面粘着シート。
〔12〕 前記粘着剤層は粘着付与樹脂をさらに含む、上記〔11〕に記載の両面粘着シート。
〔13〕 前記粘着付与樹脂は、ロジン系粘着付与樹脂およびテルペン系粘着付与樹脂から選択される少なくとも1種である、上記〔11〕または〔12〕に記載の両面粘着シート。
〔14〕 前記粘着剤層はアクリル系オリゴマーをさらに含む、上記〔11〕~〔13〕のいずれかに記載の両面粘着シート。
〔15〕 前記粘着剤層は粘着付与樹脂およびアクリル系オリゴマーを含む、上記〔11〕~〔14〕のいずれかに記載の両面粘着シート。
〔16〕 前記アクリル系オリゴマーの含有量COに対する前記粘着付与樹脂の含有量CTの比(CT/CO)は1以上10以下である、上記〔15〕に記載の両面粘着シート。
〔17〕 前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、少なくともイソシアネート系架橋剤を含む、上記〔11〕~〔16〕のいずれかに記載の両面粘着シート。
〔18〕 前記粘着剤層の厚さは5μm超50μm以下である、上記〔11〕~〔17〕のいずれかに記載の両面粘着シート。
〔19〕 ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が10N/25mm以上である、上記〔11〕~〔18〕のいずれかに記載の両面粘着シート。
〔20〕 電子機器において部材の固定に用いられる、上記〔11〕~〔19〕のいずれかに記載の両面粘着シート。
〔21〕 上記〔11〕~〔20〕のいずれかに記載の両面粘着シートを含む電子機器。
〔22〕 上記〔11〕~〔20〕のいずれかに記載の両面粘着シートと、該両面粘着シートの粘着面に積層された剥離ライナー、を備える、剥離ライナー付き両面粘着シート。
〔23〕 上記〔22〕に記載の剥離ライナー付き両面粘着シートが巻回された剥離ライナー付き両面粘着シートロール。
前記両面粘着シートは、アクリル系ポリマーを含む粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマーは、ヘプチルアクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、前記カルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃でのtanδが0.46以上である、ここで該tanδとは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’に対する損失弾性率G”の比(G”/G’)をいう、積層体。
〔32〕 光透過性を有する部材(第2部材)と、両面粘着シートと、を備える積層体であって、
前記両面粘着シートは、アクリル系ポリマーを含む粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマーは、ヘプチルアクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、前記カルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃でのtanδが0.46以上である、ここで該tanδとは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’に対する損失弾性率G”の比(G”/G’)をいう、積層体。
〔33〕 金属部材(第1部材)と、両面粘着シートと、光透過性を有する部材(第2部材)とを、この順で備える積層体であって、
前記両面粘着シートは、アクリル系ポリマーを含む粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマーは、ヘプチルアクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、前記カルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃でのtanδが0.46以上である、ここで該tanδとは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’に対する損失弾性率G”の比(G”/G’)をいう、積層体。
〔34〕 前記金属部材は、アルミニウム製部材またはステンレス鋼製部材である、上記〔31〕または〔33〕に記載の積層体。
〔35〕 前記光透過性を有する部材の光透過率は50%よりも大きい、上記〔32〕または〔33〕に記載の積層体。
〔36〕 前記光透過性を有する部材は、樹脂フィルムからなる、上記〔32〕、〔33〕または〔35〕に記載の積層体。
〔37〕 電子機器に用いられる、上記〔31〕~〔35〕のいずれかに記載の積層体。
(アクリル系ポリマーの合成)
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのn-ヘプチルアクリレート(n-HpA)93部およびアクリル酸(AA)7部と、重合溶媒としての酢酸エチルとを仕込み、窒素ガスを導入しながら2時間撹拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2部を加え、60℃~70℃で8時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は90万であった。Mwの調整は、重合時のモノマー成分の濃度を調節することにより行った。なお、上記n-HpAは、バイオマス由来のヘプチルアルコールを用いて合成された、バイオマス由来のヘプチル基をエステル末端に有する化合物である。
上記で得たアクリル系ポリマーの溶液に、該溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対して、粘着付与樹脂として、テルペンフェノール樹脂(商品名「YSポリスターT-115」、ヤスハラケミカル社製のテルペンフェノール樹脂、軟化点約115℃、水酸基価30~60mgKOH/g)20部と、アクリル系オリゴマー5部と、イソシアネート系架橋剤A(商品名「コロネートL」、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の75%酢酸エチル溶液、東ソー社製)3部(固形分基準)と、エポキシ系架橋剤(商品名「TETRAD-C」、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロへキサン、三菱ガス化学社製)0.02部とを加え、攪拌混合して本例に係る粘着剤組成物を調製した。
アクリル系オリゴマーとしては、次の方法で調製したものを用いた。具体的には、撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)95部およびAA5部と、重合開始剤としてのAIBN10部と、重合溶媒としての酢酸エチルとを仕込み、窒素気流中で1時間撹拌して重合系内の酸素を除去した後、85℃に昇温し、5時間反応させて固形分濃度50%のアクリルオリゴマーを得た。得られたアクリル系オリゴマーのMwは3600であった。
得られた粘着剤組成物を、厚さ38μmのポリエステル製剥離ライナー(商品名「ダイアホイルMRF」、三菱ケミカル社製)の剥離面に塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ35μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層に、厚さ25μmのポリエステル製剥離ライナー(商品名「ダイアホイルMRF」、三菱ケミカル社製)の剥離面を貼り合わせた。このようにして、両面が上記2枚のポリエステル製剥離ライナーで保護された厚さ35μmの剥離ライナー付き基材レス両面粘着シートを得た。
アクリル系ポリマーのモノマー組成、Mw、粘着付与樹脂の量、アクリル系オリゴマーの量、架橋剤の種類および量、粘着剤層の厚さを表1に示すように変更した他は基本的に実施例1と同様の方法により、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、得られた粘着剤組成物を用いて、実施例1と同様にして各例に係る剥離ライナー付き基材レス両面粘着シートを作製した。アクリル系ポリマーのMwの調整は、重合時のモノマー成分の濃度を調節することにより行った。
なお、表1中、BAはn-ブチルアクリレートを表す。また、表1中、イソシアネート系架橋剤Bは、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(東ソー社製、商品名「コロネートHX」、3官能イソシアネート化合物の1%酢酸エチル溶液)を表し、表1に示される含有量は、固形分(不揮発分)の含有量を表す。
実施例1に記載の方法で調製した粘着剤組成物を用意し、上記粘着剤組成物を、基材層としての厚さ2μmのPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)の一方の表面(第1面)に塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ35μmの第1粘着剤層を形成した。上記第1粘着剤層に、厚さ25μmのポリエステル製剥離ライナー(商品名「ダイアホイルMRF」、三菱ケミカル社製)の剥離面を貼り合わせた。また、厚さ38μmのポリエステル製剥離ライナー(商品名「ダイアホイルMRF」、三菱ケミカル社製)を用意し、上記剥離ライナーの剥離面に上記粘着剤組成物を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ35μmの第2粘着剤層を形成した。この第2粘着剤層を、第1粘着剤層が形成された基材層の粘着剤層非形成面に転写した。このようにして、本例に係る剥離ライナー付き両面粘着シート(基材付き両面粘着シート)を作製した。
(対SUS粘着力)
23℃、50%RHの測定環境下において、両面粘着シートの一方の粘着面に厚さ50μmのPETフィルムを貼り付けて裏打ちし、幅25mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの他方の粘着面を、酢酸エチルで洗浄したステンレス鋼板(SUS304BA板)の表面に、2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に72時間放置した後、万能引張圧縮試験機を使用して、JIS Z 0237:2000に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、剥離強度(対SUS粘着力)[N/25mm]を測定した。上記剥離強度の測定において、万能引張圧縮試験機としては、ミネベア社製の「引張圧縮試験機、TG-1kN」またはその相当品が用いられる。
剥離ライナー付き両面粘着シートを所定のサイズにカットしたものを評価用サンプルとして用いた。評価用サンプルの一方の剥離ライナー(軽剥離側の剥離ライナー)側から加工刃を入れ、反対面にある他方の剥離ライナー(重剥離側の剥離ライナー)がハーフカットされる深さまで加工(カッティング)を施し、25mm×25mmの外形で、幅2mmの枠状に加工し、枠状粘着シート以外の部分を除去した。60秒経過後に、上記一方の剥離ライナーを、両面粘着シートから除去し、露出した両面粘着シートの加工端面における粘着剤のはみ出しの程度を顕微鏡で観察した。0.1mm以上の粘着剤のはみ出しが認められたものを「×」と評価し、粘着剤のはみ出しが0.1mm未満であったものを「○」と評価した。各例につき、評価用サンプルを10個作製して10回評価試験を行い(N=10)、〇と評価された評価試験の回数X(/10)を打ち抜き加工性の評価結果とした。〇と評価された評価試験数が5以上(すなわち5/10以上)であれば、合格と判定される。
各例に係る剥離ライナー付き両面粘着シート(軽剥離側の剥離ライナー/両面粘着シート/重剥離側の剥離ライナーの積層体)を同じ環境下にて同一条件で巻回してロール体に成形し、所定時間経過後、ロール体から巻き出したものを500mm×1000mmのサイズに切り出し、評価用サンプルを得た。クリーンルーム環境下において、重剥離側の剥離ライナー背面をキムワイプ(日本製紙クレシア社製)で拭き、異物を除去した後、評価用サンプルから軽剥離側の剥離ライナーを剥離した。1時間後、距離が約100cmとなるよう配置された点光源と投影用スクリーンとの間の中間点(点光源からの距離が約50cmの位置)に、評価用サンプルを平面状に保持し、点光源からの光線に対して評価用サンプルの露出粘着剤層表面の角度が約90度となるように配置した。評価用サンプルは、軽剥離側の剥離ライナーを剥離した粘着剤層表面を上記点光源側に配置した。23℃、50%RHの環境の暗室にて、上記点光源を点灯し、上記評価用サンプルを透過して上記スクリーンに投影された像を目視で観察することにより、凹凸変形(具体的には粘着剤層表面の凹凸変形)の有無を評価した。点光源としては、例えば、浜松ホトニクス社製の「キセノンランプC2577」を使用することができる。各例につき、評価用サンプルを10個作製して10回評価試験を行い(N=10)、凹凸変形が認められなかった評価試験(合格)の回数X(/10)を凹凸変形評価の結果として用いた。合格数が6以上(すなわち6/10以上)であれば、微細な凹凸変形が緩和されたと判定される。
上記より、モノマー成分としてヘプチルアクリレートを含み、さらにカルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含むアクリル系ポリマーを含有する粘着剤層を有し、粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、23℃貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃tanδが0.46以上である両面粘着シートによると、高い接着力を有することができ、かつ微細な凹凸変形の緩和性と加工性とを両立し得ることがわかる。
1A 第1粘着面
1B 第2粘着面
10 支持基材
10A 第1面
10B 第2面
21 粘着剤層(第1粘着剤層)
21A 粘着面(第1粘着面)
21B 第2粘着面
22 粘着剤層(第2粘着剤層)
22A 粘着面(第2粘着面)
31,32 剥離ライナー
41 第1部材
42 第2部材
50 積層体
100,200 剥離ライナー付き両面粘着シート
150 コア
300 剥離ライナー付き両面粘着シートロール
400 携帯電子機器
500 表示装置
520 表示部
540 支持部
Claims (10)
- アクリル系ポリマーを含む粘着剤層を有する両面粘着シートであって、
前記アクリル系ポリマーは、ヘプチルアクリレートおよびカルボキシ基含有モノマーを含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、前記カルボキシ基含有モノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層のゲル分率が40%よりも高く、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.04MPa以上であり、かつ、23℃でのtanδが0.46以上である、ここで該tanδとは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’に対する損失弾性率G”の比(G”/G’)をいう、両面粘着シート。 - 前記粘着剤層は粘着付与樹脂をさらに含む、請求項1に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着付与樹脂は、ロジン系粘着付与樹脂およびテルペン系粘着付与樹脂から選択される少なくとも1種である、請求項2に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着剤層はアクリル系オリゴマーをさらに含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着剤層は粘着付与樹脂およびアクリル系オリゴマーを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記アクリル系オリゴマーの含有量COに対する前記粘着付与樹脂の含有量CTの比(CT/CO)は1以上10以下である、請求項5に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、少なくともイソシアネート系架橋剤を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着剤層の厚さは5μm超50μm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が10N/25mm以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 電子機器において部材の固定に用いられる、請求項1~3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
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