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Abstract
Description
ここに開示される粘着シートは、粘着剤層を含んで構成されている。上記粘着シートは、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、ここに開示される粘着シートは、上記粘着剤層が支持基材の片面または両面に積層された基材付き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、-20℃での貯蔵弾性率(-20℃貯蔵弾性率)が220MPa未満であることによって特徴付けられる。-20℃貯蔵弾性率が220MPa未満の粘着剤層を備える粘着シートによると、軽圧着条件でも、十分な圧力で圧着した場合と比べて同等の接着性(軽圧着接着性)が実現される。本発明者らの検討の結果、低温域の-20℃での貯蔵弾性率は、常温域の貯蔵弾性率よりも軽圧着接着性と高い相関を示すことが明らかになった(例えば、後述の比較例1と3との対比や、実施例3~4と実施例13~14との対比等)。そして、さらに検討を進めた結果、所定のモノマー組成を有するアクリル系ポリマーとアクリル系オリゴマーとを含む粘着剤の-20℃貯蔵弾性率を220MPa未満とすることにより、優れた軽圧着接着性が得られることを確認し、本発明を完成するに至った。なお、上記-20℃貯蔵弾性率を有することによって優れた軽圧着接着性が得られる理由は、特に限定的に解釈されるものではないが、上記-20℃貯蔵弾性率を有する粘着剤は、圧着時の圧力が軽くても、被着体に対して良好な初期密着状態を発現しやすく、その結果、軽圧着接着力が高まり、通常圧着の場合と比べて遜色のない軽圧着接着性が実現されるものと考えられる。
・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の鎖状アルキル基である。以下、このような炭素原子数の範囲を「C1-20」と表すことがある。粘着剤の貯蔵弾性率等の観点から、R2がC1-14(例えばC1-10、典型的にはC4-8)の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとすることが適当である。
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。
[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
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、軽圧着接着力および通常圧着接着力をバランスよく向上させ、優れた軽圧着接着性を実現することができる。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。
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。より具体的には、アクリル系オリゴマーと粘着付与樹脂との併用の作用に基づき、軽圧着接着力を含む接着力を好ましく向上することができる。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。
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。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。
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、着色剤(顔料、染料等)、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。
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、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以下である。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以下でもよく、15μm以下でもよく、10μm以下でもよく、5μm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。また一般に、粘着剤層の厚さが小さくなると、被着体に対する密着性は低下しやすい傾向にあるが、ここに開示される技術によると、制限された厚さの粘着剤層を有する構成で、軽圧着接着力等、十分な接着力を実現することができる。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り、軽圧着接着力を含む接着力向上の観点から、好ましくは凡そ10μm以上、より好ましくは凡そ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。いくつかの好ましい態様において、粘着剤層の厚さは20μm超であり、24μm以上であってもよく、27μm以上でもよく、凡そ30μm以上でもよく、凡そ35μm以上でもよく、凡そ40μm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。
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。
ここに開示される粘着シートが片面粘着タイプまたは両面粘着タイプの基材付き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、粘着剤層を支持する基材は、粘着シートにおいて基材層ともいう。
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成、粘着シートの作製、使用前の粘着シートの保存、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。
ここに開示される粘着シート(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。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では、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。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、基材レスの粘着シートでは、粘着剤層の厚さが粘着シートの総厚さとなる。
(軽圧着接着力)
いくつかの態様において、粘着シートは、23℃、50%RHの環境下において、0.5kgのローラを用いて、被着体としてステンレス鋼板(SUS板)に圧着し、同環境下に30分間放置した後、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で測定される剥離強度(軽圧着接着力)が凡そ3N/25mm以上であることが好ましい。このような軽圧着接着力を示す粘着シートは、軽圧着条件でも良好な接着力を発揮し得る。上記軽圧着接着力は、凡そ5N/25mm以上であってもよく、凡そ10N/25mm以上でもよい。いくつかの好ましい態様において、上記軽圧着接着力は、凡そ15N/25mm以上(例えば17N/25mm以上)であり、凡そ20N/25mm以上であってもよく、23N/25mm以上でもよく、25N/25mm以上(例えば26N/25mm以上)でもよい。上記軽圧着接着力の上限は特に制限されないが、例えば凡そ50N/25mm以下であってもよい。上記軽圧着接着力は、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。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、粘着シートは、23℃、50%RHの環境下において、2kgのローラを用いて、被着体としてステンレス鋼板(SUS板)に圧着し、同環境下に30分間放置した後、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で測定される剥離強度(通常圧着接着力)凡そ3N/25mm以上であることが好ましい。上記接着力を示す粘着シートは、良好な接着力を発揮し得る。上記通常圧着接着力は、凡そ5N/25mm以上であってもよく、凡そ10N/25mm以上でもよい。いくつかの好ましい態様において、上記通常圧着接着力は、凡そ15N/25mm以上(例えば17N/25mm以上)であり、凡そ20N/25mm以上であってもよく、23N/25mm以上でもよく、25N/25mm以上(例えば26N/25mm以上)でもよい。上記通常圧着接着力の上限は特に制限されないが、例えば凡そ50N/25mm以下であってもよい。上記通常圧着接着力は、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。
ここに開示される粘着シートは、上記通常圧着接着力P1[N/25mm]に対する上記軽圧着接着力P2[N/25mm]の比(P2/P1)が百分率で85%よりも大きいことが好ましい。かかる特性を満足する粘着シートは、軽圧着条件でも、十分な圧力で圧着した場合と同等の接着力(軽圧着接着性)を発揮し得る。上記比(P2/P1)は、90%以上であることが好ましく、92%以上がより好ましく、94%以上がさらに好ましい。いくつかの好ましい態様において、上記比(P2/P1)は95%よりも大きく、97%以上であってもよく、98%以上でもよく、99%以上でもよく、100%でもよい。
いくつかの態様において、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。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。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、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、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、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。ここに開示される粘着シートは、優れた軽圧着接着性を有するので、圧着時の圧力を制限することが望ましい用途において、例えば部材の接着固定に好ましく利用され得る。例えば、家電製品や、OA機器、スマートフォン等の携帯電子機器を含む電子機器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、粘着シートが接合されており、
前記粘着シートは、粘着剤層を有し、
前記粘着剤層は、アクリル系ポリマーと、アクリル系オリゴマーとを含み、
前記アクリル系ポリマーは、
炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
反応性官能基を有するモノマーと、
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、前記反応性官能基を有するモノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層は、-20℃での貯蔵弾性率が220MPa未満である、携帯電子機器。
〔2〕 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは、炭素原子数が7または8の鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートである、上記〔1〕に記載の携帯電子機器。
〔3〕 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートはヘプチルアクリレートを含む、上記〔1〕または〔2〕に記載の携帯電子機器。
〔4〕 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは2-エチルヘキシルアクリレートを含む、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔5〕 前記反応性官能基を有するモノマーは、カルボキシ基含有モノマーおよび水酸基含有モノマーから選択される少なくとも1種である、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔6〕 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は30万以上150万以下の範囲内である、上記〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔7〕 前記アクリル系オリゴマーのガラス転移温度は20℃以上200℃以下である、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔8〕 前記粘着剤層における前記アクリル系オリゴマーの含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して30重量部未満である、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
〔9〕 前記粘着剤層は粘着付与樹脂をさらに含む、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の携帯電子機器。
前記粘着剤層は、アクリル系ポリマーと、アクリル系オリゴマーとを含み、
前記アクリル系ポリマーは、
炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
反応性官能基を有するモノマーと、
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、前記反応性官能基を有するモノマーを3重量%以上含み、
前記粘着剤層は、-20℃での貯蔵弾性率が220MPa未満である、粘着シート。
〔12〕 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは、炭素原子数が7または8の鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートである、上記〔11〕に記載の粘着シート。
〔13〕 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートはヘプチルアクリレートを含む、上記〔11〕または〔12〕に記載の粘着シート。
〔14〕 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは2-エチルヘキシルアクリレートを含む、上記〔11〕~〔13〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔15〕 前記反応性官能基を有するモノマーは、カルボキシ基含有モノマーおよび水酸基含有モノマーから選択される少なくとも1種である、上記〔11〕~〔14〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔16〕 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は30万以上150万以下の範囲内である、上記〔11〕~〔15〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔17〕 前記アクリル系オリゴマーのガラス転移温度は20℃以上200℃以下である、上記〔11〕~〔16〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔18〕 前記粘着剤層における前記アクリル系オリゴマーの含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して30重量部未満である、上記〔11〕~〔17〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔19〕 前記粘着剤層は粘着付与樹脂をさらに含む、上記〔11〕~〔18〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔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粘着シート。
〔21〕 上記〔11〕~〔20〕のいずれかに記載の粘着シートを含む電子機器。
(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A(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(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、粘着付与樹脂の種類および量、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、2EHAは2-エチルヘキシルアクリレートを、BAはn-ブチルアクリレートを、HEAはヒドロキシエチルアクリレートを表す。また、表1中、粘着付与樹脂としてのテルペンフェノール樹脂Bは、ヤスハラケミカル社製の商品名「YSポリスターS-145」(軟化点約145℃、水酸基価70~110mgKOH/gのテルペンフェノール樹脂)であり、ロジンエステルは、ハリマ化成社製の商品名「ハリタック SE10」(水添ロジングリセリンエステル、軟化点75~85℃、水酸基価25~40mgKOH/g)である。
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17μm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17μm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、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
第1粘着剤層および第2粘着剤層の厚さをそれぞれ2μmに変更した他は実施例8と同様にして、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
粘着剤層の組成を表1に示すように変更した他は実施例8と同様にして、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
(通常圧着接着力)
粘着シート(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30分間放置した後、引張試験機を使用して、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(通常圧着接着力)[N/25mm]を測定した。上記剥離強度の測定において、引張試験機としては、島津製作所社製の「精密万能試験機、オートグラフ AG-IS 50N」またはその相当品が用いられる。なお、片面粘着シートについて上記剥離強度測定を実施する場合、PETフィルムの裏打ちは不要である。基材厚さが薄い場合(例えば基材厚さ25μm以下の場合)は、PETフィルムの裏打ちをしてもよい。
被着体への圧着に使用したローラを、2kgのものから0.5kgのものに変更した他は上記通常圧着接着力の測定と同様の方法により剥離強度(軽圧着接着力)[N/25mm]を測定した。
上記の方法で測定した通常圧着接着力[N/25mm]に対する軽圧着接着力[N/25mm]の接着力比(軽圧着/通常圧着)を百分率[%]で求めた。接着力比(軽圧着/通常圧着)が85%よりも高ければ、優れた軽圧着接着性を有すると判定される。
上記の結果から、アクリル系ポリマーとアクリル系オリゴマーとを含み、アクリル系ポリマーが、炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、反応性官能基を有するモノマーと、を含むモノマー成分の重合物であり、反応性官能基を有するモノマーの割合が3%以上であり、-20℃での貯蔵弾性率が220MPa未満である粘着剤を用いることにより、優れた軽圧着接着性が実現され得ることがわかる。
10 支持基材
10A 第1面
10B 第2面(背面)
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
100,200,300 剥離ライナー付き粘着シート
Claims (9)
- 粘着剤層を有する粘着シートであって、
前記粘着剤層は、アクリル系ポリマーと、アクリル系オリゴマーと、粘着付与樹脂とを含み、
前記アクリル系ポリマーは、
炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートと、
反応性官能基を有するモノマーと、
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、前記反応性官能基を有するモノマーを3重量%以上含み、
前記アクリル系オリゴマーのガラス転移温度は0℃以上300℃以下であり、
前記粘着剤層における前記アクリル系オリゴマーの含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して1重量部以上50重量部未満であり、
前記粘着剤層における前記粘着付与樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して5重量部以上70重量部以下であり、
前記粘着剤層は、23℃での貯蔵弾性率が0.15MPa以下であり、-20℃での貯蔵弾性率が220MPa未満である、粘着シート。 - 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは、炭素原子数が7または8の鎖状アルキル基を有するアルキルアクリレートである、請求項1に記載の粘着シート。
- 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートはヘプチルアクリレートを含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記炭素原子数が7以上の鎖状アルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは2-エチルヘキシルアクリレートを含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記反応性官能基を有するモノマーは、カルボキシ基含有モノマーおよび水酸基含有モノマーから選択される少なくとも1種である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は30万以上150万以下の範囲内である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記アクリル系オリゴマーのガラス転移温度は20℃以上200℃以下である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層における前記アクリル系オリゴマーの含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して1重量部以上30重量部未満である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 電子機器において部材の固定に用いられる、請求項1または2に記載の粘着シート。
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