JP2009013272A - アクリル系粘弾性組成物、及び感圧性接着テープ又はシート - Google Patents

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Abstract

【課題】 難接着性被着体に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できるアクリル系粘弾性組成物を提供する。
【解決手段】 本発明のアクリル系粘弾性組成物は、アルキル(メタ)アクリレート(a)及びテルペン系(メタ)アクリレート(b)を含んでおり、テルペン系(メタ)アクリレート(b)の含有量が全モノマー成分に対して5〜70重量%であるアクリル系モノマー混合物を重合させて得られるアクリル系ポリマーA、及び分子量2000〜20000の粘着付与剤Bからなる。粘着付与剤Bの含有量は、アクリル系ポリマーA100重量部に対して、1〜50重量部であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、アクリル系粘弾性組成物、及び該アクリル系粘弾性組成物からなる感圧接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシートに関する。
アクリル系ポリマーからなる粘弾性製品としては、例えばアクリル系粘着剤(アクリル系感圧性接着剤)、アクリル系粘着テープ又はシート、両面粘着テープ又はシート、発泡体類などの粘着加工製品が良く知られている。
また、アクリル系粘着剤は、アクリル系ポリマーを主成分としているため、耐光性、耐候性、耐油性などに優れており、またプラスチックフィルムや紙などを表面基材としたアクリル系粘着テープ又はシートは、粘着力、凝集力などの粘着特性、及び耐熱性、耐候性などの耐老化性に優れており、広く用いられている。
アクリル系粘着剤の製造方法としては、有機溶媒を用いる方法やエマルション重合で作製する方法、有機溶媒や水を用いず紫外線重合開始剤存在下で紫外線照射しバルク重合(紫外線重合法)にて作製する方法がある。近年では、環境汚染の点から、有機溶媒を用いない方法で作製する方法が好まれる場合が多く、また乳化剤のような特性を悪化させる物質を用いない紫外線重合法が好ましく用いられている。
アクリル系粘着剤は、ポリプロピレン(PP)に代表されるポリオレフィンなどの非極性被着体に対する接着性能は高くない。また、塗装板、特に近年、耐酸性雨用や、水系化の影響で難接着化している塗装板(難接着性塗装板)に対しての接着性能は高くない。
アクリル系粘着剤のポリオレフィンに対する接着性能を高める手法としては、粘着付与樹脂(粘着付与剤)を用いる方法が知られている。特許文献1や特許文献2では、アクリルポリマーにロジンや水添石油系などの特定の粘着付与樹脂を添加する方法が示されている。ただ、これらの方法を用いてもポリオレフィンに対する接着性能が十分に得られない。また、これらの粘着付与樹脂は、紫外線を吸収するため、紫外線重合(光重合)にてアクリルポリマーを得る方法には使用することができない。特許文献3では、アクリルポリマーに重量平均分子量が2万以下の(メタ)アクリルオリゴマーを添加する方法が示されている。しかし、この方法では、ポリオレフィンへの接着性能が改善できる重量平均分子量が2万以下の(メタ)アクリルオリゴマーは、粘着剤として用いるアクリルポリマーとの相溶性が悪く、テープを長期間保存もしくは高温で保存すると、接着性能が低下するという問題が生じた。特許文献4では、分子量が2万以下でガラス転移温度(Tg)が25℃以上である(メタ)アクリレートオリゴマーを使用したアクリル系粘着テープについて示されている。しかし、該分子量が2万以下でガラス転移温度(Tg)が25℃以上である(メタ)アクリレートオリゴマーは、ポリマーに対する相溶性が悪く、テープを長期保存もしくは高温で保存すると接着性能が低下するという問題があった。
特開平6−207151号公報 特表平11−504054号公報 特開2001−49200号公報 特開2003−49130号公報
従って、本発明の目的は、難接着性被着体、特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できるアクリル系粘弾性組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、難接着性被着体、特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できる感圧性接着テープ又はシートを提供することにある。
本発明者は、上記の問題を解決するために鋭意検討した結果、アクリル系ポリマーと粘着付与成分とから構成されるアクリル系粘弾性組成物において、アクリル系ポリマーとして、アルキル(メタ)アクリレートとテルペン系(メタ)アクリレートとを共重合させることにより得られるアクリル系ポリマーを用いれば、難接着性被着体、特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、 アルキル(メタ)アクリレート(a)及びテルペン系(メタ)アクリレート(b)を含んでおり、テルペン系(メタ)アクリレート(b)の含有量が全モノマー成分に対して5〜70重量%であるアクリル系モノマー混合物を重合させて得られるアクリル系ポリマーA、及び分子量2000〜20000の粘着付与成分Bからなるアクリル系粘弾性組成物を提供する。
粘着付与成分Bの含有量は、アクリル系ポリマーA100重量部に対して、1〜50重量部であることが好ましい。
アクリル系ポリマーAは、さらに、モノマー成分として、アルキル(メタ)アクリレート(a)と共重合可能な極性基含有モノマー(c)を、全モノマー成分に対して0.1〜20重量%含むことが好ましい。
アクリル系モノマー混合物は、さらにまた、光重合開始剤を、アクリル系ポリマーAを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.001〜5重量部含むことが好ましい。
粘着付与成分Bは、(メタ)アクリル系オリゴマーであることが好ましい。(メタ)アクリル系オリゴマーのガラス転移温度(Tg)は、20℃以上であることが好ましい。
また、本発明は、前記アクリル系粘弾性組成物からなる感圧接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシートを提供する。さらに、基材の少なくとも片面に、請求項1〜6何れかの項に記載のアクリル系粘弾性組成物からなる感圧接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシートも提供する。
本発明のアクリル系粘弾性組成物によれば、前記構成を有しているので、難接着性被着体、特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できる。
また、本発明の感圧性接着テープ又はシートは、難接着性被着体、特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できる。
[アクリル系粘弾性組成物]
本発明のアクリル系粘弾性組成物は、アルキル(メタ)アクリレート(a)及びテルペン系(メタ)アクリレート(b)を含んでおり、テルペン系(メタ)アクリレート(b)の含有量が全モノマー成分に対して5〜70重量%であるアクリル系モノマー混合物を重合させて得られるアクリル系ポリマーA、及び分子量2000〜20000の粘着付与成分Bからなる。
なお、アクリル系粘弾性組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲でアクリル系ポリマーA以外のポリマー(例えば、ゴム系ポリマー、ビニルアルキルエーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、ウレタン系ポリマー、フッ素系ポリマー、エポキシ系ポリマーなど)を含んでいてもよい。
(アクリル系ポリマーA)
アクリル系ポリマーAは、アクリル系粘弾性組成物の主成分であり、モノマー成分としてアルキル(メタ)アクリレート(a)及びテルペン系(メタ)アクリレート(b)を少なくとも有し、且つテルペン系(メタ)アクリレート(b)の含有量が全モノマー成分に対して5〜70重量%であるアクリル系モノマー混合物を重合させることにより得ることができる。
アクリル系ポリマーAは、アクリル系粘弾性組成物の主成分として用いられているので、その割合は、アクリル系粘弾性組成物の全量に対して、60重量%以上、好ましくは、70重量%以上であることが重要である。
アクリル系モノマー混合物を構成するアルキル(メタ)アクリレート(a)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの炭素数1〜20のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル[好ましくは炭素数1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル、さらに好ましくは炭素数2〜10のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル]が挙げられる。なお、このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
テルペン系(メタ)アクリレート(b)は、テルペンアルコール系化合物を、(メタ)アクリル酸系化合物を用いてエステル化反応させることにより得ることができる。エステル化反応は、公知の方法を適宜選択することができる。テルペン系(メタ)アクリレート(b)は、例えば、エステル化触媒の存在下で、テルペンアルコール系化合物と(メタ)アクリル酸系化合物とをエステル交換反応させ、生成するアルコールを除くことにより得ることができる。
テルペン系(メタ)アクリレート(b)は、アクリル系粘弾性組成物において、アルキル(メタ)アクリレート(a)との共重合により形成するアクリル系ポリマーAと粘着付与成分B[特に、(メタ)アクリル系オリゴマー]との相溶性を向上させる。このことにより、アクリル系ポリマーAと粘着付与成分Bとからなるアクリル系粘弾性組成物で、経時での接着性の低下を防止できる。
テルペン系(メタ)アクリレート(b)は、接着性の観点から、テルペン系(メタ)アクリレート(b)のホモポリマーにおいて、0℃以下のガラス転移温度(Tg)を有するものが好ましい。なお、テルペン系(メタ)アクリレート(b)のホモポリマーのガラス転移温度(Tg)は、DSC(示差走査熱量測定)により求めることができる。
テルペンアルコール系化合物は、テルペン化合物と(メタ)アクリル酸系化合物をディールス・アルダー反応させて得られる化合物を、水素添加や還元することにより得ることができ、また、テルペン系化合物のホルムアルデヒド付加や水付加で得ることができる。
テルペン系化合物は、植物の精油成分から抽出され、C58の分子式で表されるイソプレン則に基づく化合物の総称をいい、例えばリモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、オシメン、ミルセン、α−テルピネン、β−テルピネン、3,8−p−メンタジエン、カレン、カンフェン、ターピノーレン、アロオシメン、α−セドレン、β−セドレン、α−カリオフィレン、α−ファルネセン、β−ファルネセン、α−フェランドレン、β−フェランドレンなどが挙げられる。なお、テルペン系化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(メタ)アクリル酸系化合物としては、特に制限されず、例えば(メタ)アクリル酸、アクロレイン、前記アルキル(メタ)アクリレート(a)[前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル]などが挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸系化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
テルペン系(メタ)アクリレート(b)の具体的な例としては、例えば3−(4−メチル−シクロヘキサン−1−イル)−ブチルアクリレート(MCBA)、2−{1−メチル−1−(4−メチルシクロヘキシル)エトキシ}−2−エチルアクリレートなどが挙げられる。
アクリル系モノマー混合物におけるテルペン系(メタ)アクリレート(b)の含有量としては、アクリル系モノマー混合物の全モノマー成分に対して5〜70重量%(好ましくは10〜60重量%、さらに好ましくは20〜50重量%)である。5重量%より少ないと前記の効果(アクリル系粘弾性組成物における難接着性被着体に対する接着性の向上及び長期保存もしくは高温保存による接着性能低下の抑制)を得ることができない場合があり、一方70重量%より多いと粘着特性が低下する場合がある。
アクリル系ポリマーAでは、モノマー成分として、極性基含有モノマー(c)や多官能性モノマーなどの各種の共重合性モノマーが用いられていてもよい。モノマー成分として共重合性モノマーを用いることにより、例えば、接着力を向上させたり、凝集力を高めたりすることができる。なお、共重合性モノマーは単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
前記極性基含有モノマー(c)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸などのカルボキシル基含有モノマー又はその無水物(無水マレイン酸など);(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルなどの水酸基含有モノマー;アクリルアミド、メタアクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどのアミド基含有モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチルなどのアミノ基含有モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジルなどのグリシジル基含有モノマー;アクリロニトリルやメタクリロニトリルなどのシアノ基含有モノマー;N−ビニル−2−ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリンの他、N−ビニルピリジン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピリミジン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルオキサゾール等の複素環含有ビニル系モノマーなどが挙げられる。極性基含有モノマー(c)としては、アクリル酸等のカルボキシル基含有モノマー又はその無水物が好適である。
極性基含有モノマー(c)の使用量としては、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物のモノマー成分全量に対して例えば0.1〜20重量%(好ましくは0.3〜15重量%、さらに好ましくは0.5〜10重量%)である。極性基含有モノマー(c)の使用量が、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物のモノマー成分全量に対して20重量%を超えると、例えば、アクリル系ポリマーAの凝集力が高くなりすぎ、アクリル系粘弾性組成物の感圧接着性が低下するおそれがある。なお、極性基含有モノマー(c)の使用量が少なすぎると(例えば、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物のモノマー成分全量に対して0.1重量%未満であると)、例えば、アクリル系ポリマーAの凝集力が低下し、高いせん断力が得られないおそれがある。
多官能性モノマーを必要に応じて用いれば、アクリル系ポリマーAの凝集力を調整することができる。このような多官能性モノマーとしては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、ブチルジ(メタ)アクリレート、ヘキシルジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
多官能性モノマーの使用量としては、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物のモノマー成分全量に対して2重量%以下(例えば、0.01〜2重量%)であり、好ましくは0.02〜1重量%である。多官能性モノマーの使用量が、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物のモノマー成分全量に対して2重量%を超えると、例えば、アクリル系ポリマーAの凝集力が高くなりすぎ、感圧接着性が低下するおそれがある。なお、多官能性モノマーの使用量が少なすぎると(例えば、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物のモノマー成分全量に対して0.01重量%未満であると)、例えば、アクリル系ポリマーAの凝集力が低下する。
また、極性基含有モノマー(c)や多官能性モノマー以外の共重合性モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレンなどのオレフィン又はジエン類;ビニルアルキルエーテルなどのビニルエーテル類;塩化ビニル;(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル系モノマー;ビニルスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどのリン酸基含有モノマー;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミドなどのイミド基含有モノマー;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートなどのイソシアネート基含有モノマー;フッ素原子含有(メタ)アクリレート;ケイ素原子含有(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
アクリル系ポリマーAは、粘着性発現の観点から、0℃以下(好ましくは−10℃以下)のガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。アクリル系ポリマーAのガラス転移温度(Tg)は、例えばアクリル系ポリマーを構成するモノマー成分の種類やその含有量を適宜選択することにより調整することができる。なお、アクリル系ポリマーAのガラス転移温度(Tg)は、DSC(示差走査熱量測定)により求めることができる。
本発明では、アクリル系ポリマーAの調製に際して、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)などの重合開始剤を用いた熱や活性エネルギー光線による硬化反応を利用することができる。
前記光重合開始剤としては、特に制限されず、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などを用いることができる。
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、アニソールメチルエーテルなどが挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノンなどが挙げられる。α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オンなどが挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライドなどが挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシムなどが挙げられる。
また、ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾインなどが含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジルなどが含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3´−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンなどが含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントンなどが含まれる。
光重合開始剤の使用量としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系ポリマーAを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.01〜5重量部(好ましくは0.05〜3重量部)の範囲から選択することができる。なお、光重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
光重合開始剤の活性化に際しては、活性エネルギー光線をアクリル系モノマー混合物に照射することが重要である。このような活性エネルギー光線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線などが挙げられ、特に、紫外線が好適である。また、活性エネルギー光線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に制限されず、光重合開始剤を活性化させて、モノマー成分の反応を生じさせることができればよい。
なお、前記熱重合開始剤としては、例えば、アゾ系重合開始剤[例えば、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4´−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2´−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2´−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´−アゾビス(N,N´−ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライドなど]、過酸化物系重合開始剤(例えば、ジベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルマレエートなど)、レドックス系重合開始剤などが挙げられる。熱重合開始剤の使用量としては、特に制限されず、従来、熱重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物には、重合性を阻害しない範囲で、アクリル系粘弾性組成物の用途等の必要に応じて、増粘剤、チキソトロープ剤、増量剤、充填剤、可塑剤、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤等の各種添加剤が添加されてもよい。増粘剤としては、例えば、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ブチルゴムなどが挙げられる。チキソトロープ剤としては、例えばコロイドシリカ、ポリビニルピロリドンなどが挙げられる。増量剤としては、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、クレーなどが挙げられる。充填剤としては、例えば、ガラスバルーン、アルミナバルーン、セラミックバルーン等の無機中空体;塩化ビニリデンバルーン、アクリルバルーン等の有機中空体;ナイロンビーズ、アクリルビーズ、シリコーンビーズ等の有機球状体;ポリエステル、レーヨン、ナイロン等の単繊維;ポリエチレン、ポリプロピレン等の微粉末などが挙げられる。着色剤としては、例えば顔料、染料などが挙げられる。また、気泡が含まれていてもよい。
(粘着付与成分B)
粘着付与成分B(粘着付与剤B)は、アクリル系粘弾性組成物の粘着性向上の観点から用いられる成分であり、アクリル系粘弾性組成物を前記アクリル系ポリマーAとともに構成する。なお、粘着付与成分Bは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。また、粘着付与成分Bは、アクリル系粘弾性組成物作製の際、アクリル系ポリマーA形成後に添加してもよいし、アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物に添加してもよい。
粘着付与成分Bは、2000〜20000(好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜6000)の分子量(重量平均分子量)(Mw)を有する。分子量が20000を超えると、粘着性能の向上効果が充分に得られない場合があり、また2000未満であるとあまりにも低分子量となるため粘着性能や保持性能の悪化を引き起こすおそれがある。
粘着付与成分Bとしては、アクリル系粘弾性組成物の粘着性を向上させることができ、さらに上記範囲内の分子量を有する有機化合物である限り特に制限されないが、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、炭化水素系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、キシレン樹脂、(メタ)アクリル系オリゴマーなどが挙げられる。
粘着付与成分Bは、特に制限なく用いることができるが、例えばアクリル系粘弾性組成物作製の際にアクリル系ポリマーAを光重合によって形成するアクリル系モノマー混合物に添加する場合には、光重合阻害を抑制する観点から、前記各種樹脂の水添加物や(メタ)アクリル系オリゴマーが好ましく、特に(メタ)アクリル系オリゴマーが好ましい。
また、粘着付与成分Bとしては、難接着性被着体に対する接着性の向上や長期保存もしくは高温保存による接着性能低下の防止の観点からは、(メタ)アクリル系オリゴマーが好ましい。(メタ)アクリル系オリゴマーは、テルペン系(メタ)アクリレート(b)とアルキル(メタ)アクリレート(a)との共重合で得られるアクリル系共重合体(アクリル系ポリマーA)に対する相溶性が特に良好であるためである。
ロジン系粘着付与樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジンなどの未変性ロジン(生ロジン)や、これらの未変性ロジンを水添化、不均化、重合などにより変性した変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンの他、その他の化学的に修飾されたロジンなど)の他、各種のロジン誘導体などが含まれる。前記ロジン誘導体としては、例えば、未変性ロジンをアルコール類によりエステル化したロジンのエステル化合物や、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンなどの変性ロジンをアルコール類によりエステル化した変性ロジンのエステル化合物などのロジンエステル類;未変性ロジンや変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンなど)を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;未変性ロジン、変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンなど)、不飽和脂肪酸変性ロジン類や不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類におけるカルボキシル基を還元処理したロジンアルコール類;未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体等のロジン類(特に、ロジンエステル類)の金属塩などが挙げられる。
テルペン系粘着付与樹脂としては、例えば、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体などのテルペン系樹脂や、これらのテルペン系樹脂を変性(フェノール変性、芳香族変性、水素添加変性、炭化水素変性など)した変性テルペン系樹脂(例えば、テルペン−フェノール系樹脂、スチレン変性テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン系樹脂、水素添加テルペン系樹脂など)などが挙げられる。
フェノール系粘着付与樹脂としては、各種フェノール類とホルムアルデヒドとの縮合物などが挙げられる。前記フェノール類としては、例えば、フェノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アルキルフェノール、レゾルシンなどが挙げられる。具体的には、フェノール系粘着付与樹脂には、例えば、アルキルフェノール系樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド系樹脂などが含まれる。また、フェノール系粘着付与樹脂としては、前述のフェノール類とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒で付加反応させたレゾールや、前述のフェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒で縮合反応させて得られるノボラックの他、ロジン類(未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体など)にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジンフェノール樹脂なども用いることができる。
炭化水素系粘着付与樹脂としては、例えば、脂肪族系炭化水素樹脂[炭素数4〜5のオレフィンやジエン(ブテン−1、イソブチレン、ペンテン−1等のオレフィン;ブタジエン、1,3−ペンタジエン、イソプレン等のジエンなど)などの脂肪族炭化水素の重合体など]、脂肪族系環状炭化水素樹脂[いわゆる「C4石油留分」や「C5石油留分」を環化二量体化した後重合させた脂環式炭化水素系樹脂、環状ジエン化合物(シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、ジペンテンなど)の重合体又はその水素添加物、下記の芳香族系炭化水素樹脂や脂肪族・芳香族系石油樹脂の芳香環を水素添加した脂環式炭化水素系樹脂など]、芳香族系炭化水素樹脂[炭素数が8〜10であるビニル基含有芳香族系炭化水素(スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、インデン、メチルインデンなど)の重合体など]、脂肪族・芳香族系石油樹脂(スチレン−オレフィン系共重合体など)、脂肪族・脂環族系石油樹脂、水素添加炭化水素樹脂、クマロン系樹脂、クマロンインデン系樹脂などの各種の炭化水素系の樹脂が挙げられる。
ケトン系粘着付与樹脂としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノンやメチルシクロヘキサノンなどのケトン類とホルムアルデヒドとの縮合物などが挙げられる。
(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、室温(27℃)以上の温度でアクリル系ポリマーAの凝集力が低下し、アクリル系粘弾性組成物の保持性能や高温接着性能が低下することを防止するため、20℃以上(例えば20〜200℃)[好ましくは30℃以上(例えば30〜150℃)]のガラス転移温度(Tg)を有するものが好ましい。なお、(メタ)アクリル系オリゴマーのガラス転移温度(Tg)は、DSC(示差走査熱量測定)により求めることができる。
20℃以上のガラス転移温度(Tg)を有する(メタ)アクリル系オリゴマーを構成するアクリル系モノマーとしては、アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル、、脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル、芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが好ましい。
具体的な例としては、アルキル基を有するアクリル系モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシルのような(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。脂環式炭化水素基を有するアクリル系モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボロニルなどが挙げられる。芳香族炭化水素基を有するアクリル系モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジルなどが挙げられる。
これらのアクリル系モノマーは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。従って、(メタ)アクリル系オリゴマーは、例えば数種のモノマーを共重合して得られるオリゴマーであってもよい。
また(メタ)アクリル系オリゴマーでは、改質を目的として、共重合可能な重合性不飽和結合を有するモノマー(「共重合性不飽和モノマー」と称する場合がある)が用いられていてもよい。なお、共重合性不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
このような共重合性不飽和モノマーとしては、例えば(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル[例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシプロピルなど]、塩[例えば(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩など]、(ポリ)アルキレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル[例えばエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、プロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステルなど]、多価(メタ)アクリル酸エステル[例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリル酸エステルなど]、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニリデン、ハロゲン化ビニル化合物[例えば(メタ)アクリル酸−2−クロロエチルなど]、脂環式アルコールの(メタ)アクリル酸エステル[例えば(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなど]、オキサゾリン基含有重合性化合物[例えば2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンなど]、アジリジン基含有重合性化合物[例えば(メタ)アクリロイルアジリジン、(メタ)アクリル酸−2−アジリジニルエチルなど]、エポキシ基含有ビニルモノマー[例えばアリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸−2−エチルグリシジルエーテルなど]、ヒドロキシル基含有ビニル化合物[例えば(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸とポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールとのモノエステル、ラクトン類と(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチルとの付加物など]、含フッ素ビニルモノマー[例えばフッ素置換メタクリル酸アルキルエステル、フッ素置換アクリル酸アルキルエステルなど]、不飽和カルボン酸[例えばイタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸など]やこれらの塩並びにこれらの(部分)エステル化合物および酸無水物、反応性ハロゲン含有ビニルモノマー[例えば2−クロルエチルビニルエーテル、モノクロロ酢酸ビニルなど]、アミド基含有ビニルモノマー[例えばメタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メトキシエチルメタクリルアミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミドなど]、有機ケイ素基含有ビニル化合物モノマー[例えばビニルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、2−メトキシエトキシトリメトキシシランなど]、ビニル基を重合したモノマー末端にラジカル重合性ビニル基を有するマクロモノマー類等が挙げられる。
共重合性不飽和モノマーの使用量としては、(メタ)アクリル系オリゴマーを形成するモノマー成分全量に対して例えば50重量%以下、好ましくは30重量%以下である。50重量%を超えて使用すると、粘着性が低下するおそれがある。
(メタ)アクリル系オリゴマーは、溶液重合、乳化重合、塊状重合(バルク重合)、懸濁重合など(メタ)アクリル系オリゴマーの合成手法として一般的に用いられる重合方法によって得られる。なお、乳化重合や懸濁重合では、用いる乳化剤や分散剤が粘着特性に悪影響を及ぼすおそれがあることから、それらを用いない溶液重合や塊状重合(バルク重合)が好適である。また、得られた(メタ)アクリル系オリゴマーは、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、交互共重合体などいずれであってもよい。
粘着付与成分Bの分子量は、公知の方法(例えば、連鎖移動剤を用いる方法、重合開始剤の量を調整する方法など)を用いて所望の分子量に調整することができる。
例えば、(メタ)アクリル系オリゴマーを作製する際、重合において連鎖移動剤を用いることにより、(メタ)アクリル系オリゴマーの分子量を適宜調整することができる。このような連鎖移動剤としては、例えば、炭素数が1〜15のアルキルメルカプタン(ラウリルメルカプタンなど)、ベンジルメルカプタン、グリシジルメルカプタン、チオグリコール酸、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、3−メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトエタノール、ベンジルアルコール、α−メチルベンジルアルコール、2,3−ジメチルカプト−1−プロパノール、α−メチルスチレンダイマーなどが挙げられる。また、ロジン酸、ロジン酸エステル、テルペン樹脂などのオリゴマー類も、連鎖移動剤の代わりに、分子量調整のために用いることができる。
連鎖移動剤の使用量としては、所望の分子量を得ることができる限り特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.005〜20重量部(好ましくは0.05〜10重量部)程度の範囲から選択することができる。なお、連鎖移動剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
(アクリル系粘弾性組成物の作製方法)
アクリル系粘弾性組成物は、例えば、(i)アクリル系モノマー混合物を、下記の重合方法等を用いて重合させることにより得られるアクリル系ポリマーAに、粘着付与成分Bを添加すること、(ii)アクリル系ポリマーAを形成するアクリル系モノマー混合物に粘着付与成分Bを添加して、粘着付与成分Bを含有するアクリル系モノマー混合物(「粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物」と称する場合がある)を得てから、該粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物を下記の重合方法等を用いて重合させることなどの方法を用いて作製される。
粘着付与成分Bの添加量は、作製されたアクリル系粘弾性組成物において、粘着付与成分Bを、アクリル系ポリマーA100重量部に対して1〜50重量部(好ましくは3〜45重量部、より好ましくは5〜40重量部)含有する量である。粘着付与成分Bを50重量部を超えて添加すると、アクリル系粘弾性組成物の弾性率が高くなり低温での接着性の悪化を生じる場合や、室温において粘着性を発現しない場合がある。また、粘着付与成分Bの添加量が1重量部より少ないと、アクリル系粘弾性組成物における粘着性向上の効果が得られない場合がある。
アクリル系粘弾性組成物の作製の際に用いる重合方法としては、特に制限されず、溶液重合、乳化重合、塊状重合(活性エネルギー線を用いた光重合や熱重合など)、懸濁重合など一般的に用いられる重合方法をいずれも用いることができる。中でも、生産性や環境の面から、光重合や熱重合を用いることが好ましく、特に光重合を用いることがが好ましい。
なお、アクリル系粘弾性組成物作製の際に用いるアクリル系モノマー混合物や粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物は、作業性等の観点から、粘度が調整されていてもよい。粘度を調整すると、例えばアクリル系粘弾性組成物に気泡を混合させることが容易にできること、また所定の面上(例えば支持体上)にアクリル系粘弾性組成物の層を形成させる場合、その前駆体である粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物の塗布を容易に行うことができることなどの点で有利である。
粘度としては、BH粘度計を用いて、ローター:No.5ローター、回転数:10rpm、測定温度:30℃の条件で設定された粘度として、5〜50Pa・s(好ましくは10〜40Pa・s)であることが好ましい。粘度が5Pa・s未満であると、粘度が低すぎるため、流動性が高く、所定の面上に塗布することが難しくなる場合があり、また粘度が50Pa・sを超えていると、粘度が高すぎて、所定の面上に塗布することが難しくなる場合がある。
なお、アクリル系モノマー混合物や粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物の粘度は、例えば、アクリルゴム、増粘性添加剤などの各種ポリマー成分等を配合する方法、アクリル系ポリマーAを形成させるためのモノマー成分[例えば、前記アルキル(メタ)アクリレート(a)など]を一部重合させる方法などにより、調整することができる。具体的には、例えば、重合開始剤(例えば光重合開始剤など)を含むアクリル系モノマー混合物や粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物について、重合開始剤の種類に応じた重合反応を行って、一部のモノマー成分のみが重合した組成物(シロップ)を調製することが挙げられる。
アクリル系粘弾性組成物は、難接着性被着体(特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板など)に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できる感圧性接着剤(粘着剤)として用いることができる。
[感圧性接着テープ又はシート(粘着テープ又はシート)]
本発明の感圧性接着テープ又はシート(「テープ又はシート」を、単に「テープ」あるいは「シート」と称する場合がある)は、少なくとも前記アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層(粘着剤層)を有している。このような感圧性接着テープとしては、感圧性接着剤層のみから形成された構成の基材レス感圧性接着テープであってもよく、基材の少なくとも一方の面にアクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層が形成された構成の基材付き感圧性接着テープであってもよい。また、感圧性接着テープは、アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層が気泡を含んでいてもよいため、気泡を含有する感圧性接着剤層を有する基材レス感圧性接着テープ(「気泡含有基材レス感圧性接着テープ」と称する場合がある)や、気泡を含有する感圧性接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープ(「気泡含有基材付き感圧性接着テープ」と称する場合がある)であってもよい。
基材レス感圧性接着テープとしては、例えば、感圧接着剤層が前記アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層のみから構成された形態を有する基材レス感圧性接着テープや、感圧接着剤層が前記アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層及びその他の感圧性接着剤[例えば、公知の感圧性接着剤(例えば、アクリル系感圧性接着剤、ゴム系感圧性接着剤、ビニルアルキルエーテル系感圧性接着剤、シリコーン系感圧性接着剤、ポリエステル系感圧性接着剤、ポリアミド系感圧性接着剤、ウレタン系感圧性接着剤、フッ素系感圧性接着剤、エポキシ系感圧性接着剤など)]からなる感圧性接着剤層から構成された形態を有する基材レス感圧性接着テープが挙げられる。また、基材付き感圧性接着テープとしては、例えば基材の一方の面にアクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープ、基材の両面にアクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープ、基材の一方の面にアクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層を有し、基材の他方の面に前記その他の感圧性接着剤からなる感圧性接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープなどが挙げられる。なお、その他の感圧性接着剤の厚みは、特に制限されず、目的や使用方法などに応じて適宜選択することができる。
なお、感圧性接着テープは、両面に剥離面(剥離処理面)を有する一枚の剥離フィルム(剥離ライナー)のみにより、粘着面が保護されている構成を有するシングルセパレータタイプであってもよく、少なくとも片面に剥離面を有する二枚の剥離フィルムにより、粘着面が保護されている構成を有するダブルセパレータタイプであってもよい。
このような剥離フィルムとしては、特に制限されないが、例えば慣用の剥離紙などを使用することができる。具体的には、剥離フィルムとしては、例えば離型処理剤(剥離処理剤)による離型処理層(剥離処理層)を少なくとも一方の表面に有する基材の他、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン・フッ化ビニリデン共重合体等)からなる低接着性基材や、無極性ポリマー(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂など)からなる低接着性基材などを用いることができる。なお、低接着性基材では、両面が離型面と利用することができ、一方、離型処理層を有する基材では、離型処理層表面を離型面(離型処理面)として利用することができる。
剥離フィルムとしては、例えば、剥離フィルム用基材の少なくとも一方の面に離型処理層が形成されている剥離フィルム(離型処理層を有する基材)を好適に用いることができる。このような剥離フィルム用基材としては、ポリエステルフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム等)、オレフィン系樹脂フィルム(ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等)、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム(ナイロンフィルム)、レーヨンフィルムなどのプラスチック系基材フィルム(合成樹脂フィルム)や、紙類(上質紙、和紙、クラフト紙、グラシン紙、合成紙、トップコート紙など)の他、これらを、ラミネートや共押し出しなどにより、複層化したもの(2〜3層の複合体)等が挙げられる。
離型処理剤としては、特に制限されず、例えば、シリコーン系離型処理剤、フッ素系離型処理剤、長鎖アルキル系離型処理剤などを用いることができる。離型処理剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用してもよい。なお、離型処理剤により離型処理が施された剥離フィルムは、例えば、公知の形成方法により形成される。
剥離フィルムの厚みは、特に制限されないが、取り扱い易さと経済性の点から、例えば、12〜250μm(好ましくは、20〜200μm)の範囲から選択することができる。なお、剥離フィルムは単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
さらに、感圧性接着テープは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。
本発明の感圧性接着テープが基材付き感圧性接着テープである場合、基材としては、特に制限されず、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材(その原料としては、特に制限されず、例えば、マニラ麻、レーヨン、ポリエステル、パルプ繊維などを適宜選択することができる。);金属箔(アルミ箔など)、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体(例えば、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。基材としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチックのフィルムやシートにおける素材としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC);酢酸ビニル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが挙げられる。これらの素材は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
なお、基材として、プラスチック系基材が用いられている場合は、延伸処理等により伸び率などの変形性を制御していてもよい。また、基材としては、感圧性接着剤層が活性エネルギー線による硬化(光重合)により形成される場合は、活性エネルギー線の透過を阻害しないものを使用することが好ましい。
基材の表面は、前記アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層等との密着性を高めるため、慣用の表面処理、例えば、コロナ処理、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等が施されていてもよく、下塗り剤や剥離剤等によるコーティング処理等が施されていてもよい。
基材の厚みは、強度や柔軟性、使用目的などに応じて適宜に選択でき、例えば、一般的には1000μm以下(例えば、1〜1000μm)、好ましくは1〜500μm、さらに好ましくは3〜300μm程度であるが、これらに限定されない。なお、基材は単層、積層の何れの形態を有していてもよい。
感圧性接着テープは、基材上や剥離フィルムの剥離面上に、前記アクリル系粘弾性組成物による感圧性接着剤層を設けることにより作製することができる。基材や剥離フィルムの剥離面上に前記アクリル系粘弾性組成物による感圧性接着剤層を設ける方法としては、例えば前記アクリル系粘弾性組成物を塗布し、感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を形成する方法や、前記粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物を塗布して粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を設け、該粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を重合・硬化(特に、光重合)することにより感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を形成する方法などが挙げられる。
より具体的には、アクリル系粘弾性組成物による感圧性接着剤層のみから構成される基材レス感圧性接着テープは、例えば、剥離フィルムの剥離面上にアクリル系粘弾性組成物を塗布して感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を設けることや、剥離フィルムの剥離面上に粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を設け、該粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を重合・硬化することにより感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を設けることで作製することができる。
また、基材の一方の面にアクリル系粘弾性組成物による感圧性接着剤層を有する構成の基材つき感圧性接着テープは、基材の一方の面にアクリル系粘弾性組成物を塗布して感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を設けることや、剥離フィルムの剥離面上に粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を設け、該粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を重合・硬化することにより感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を設けることで作製することができる。さらに、基材の一方の面に、剥離フィルムの剥離面上に設けられたアクリル系粘弾性組成物層を転写することでも作製することができる。
アクリル系粘弾性組成物や粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物などを塗布する際には、従来公知の塗工装置(例えばロールコータ、バーコーター、ダイコーターなど)を用いてもよい。
なお、粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層を光重合(光硬化)することにより感圧性接着剤層としてのアクリル系粘弾性組成物層を形成する場合、前記剥離フィルム等を用いて粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層表面を一時的に被覆し、酸素との接触を防止して、活性エネルギー線(例えば、紫外線など)を照射したり、窒素雰囲気下で粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物層の光重合を行うことが好ましい。光重合は、空気中の酸素や粘着付与成分含有アクリル系モノマー混合物中に溶存する酸素により阻害されるためである。
紫外線照射に使用される光源としては、例えばケミカルランプ、ブラックランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハイドランプ、蛍光灯などがあげられる。その強度としては、特に制限されないが、0.1〜300mW/cm2程度である。
感圧性接着テープにおけるアクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層は、単層、積層の何れの形態を有していてもよい。また、その厚みとしては、特に制限されず、例えば、2〜5000μm(好ましくは5〜2000μm)の範囲から選択することができる。
アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープは、アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層により提供される粘着面において、難接着性被着体、特にポリオレフィン被着体や難接着性塗装板に対して良好な接着性能を発揮でき、且つ長期保存もしくは高温保存による接着性能の低下を防止できる。
(被着体)
アクリル系粘弾性組成物からなる感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープが用いられる難接着性被着体としては、特に制限されないが、例えば、塗膜(例えば、耐酸性雨塗膜、自動車用塗膜など)、塗料板、樹脂板(特にポリオレフィン系樹脂板、ポリスチレン系樹脂板など)、鋼板等の金属板などが挙げられる。また、難接着性被着体の形状についても特に制限されない。例えば、難接着性の被着体は、平面状、三次元の曲面状などの形状を有する被着体であってもよいし、あるいは、平面状、三次元の曲面状などの形状を有する成形品に塗装処理を施したものであってもよい。
このような感圧性接着テープは、例えば、自動車塗膜に貼付して、塗膜を保護したり、装飾を付与する方法で用いることができる。また、上記自動車塗膜に物品を接合する方法で用いることができる。上記物品としては、例えば、自動車の外装部品、ボディーの保護用部品や装飾部品が挙げられ、さらに具体的には、モール、プレートなどが挙げられる。
被着体である塗膜としては、特に制限されず、例えば、ポリエステル・メラミン系、アルキド・メラミン系、アクリル・メラミン系、アクリル・ウレタン系、アクリル・多酸硬化剤系、エポキシ基含有アクリル・多酸系、ウレタン系などの各種塗膜が挙げられる。
さらに、このような感圧性接着テープは、表面調整剤がブリードしている塗膜に対しても良好な接着性を発揮する。このような表面調整剤としては、特に制限されず、例えばアクリル系、ビニル系、シリコーン系、フッ素系などが挙げられる。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
(シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例1)
反応容器に、シクロヘキシルメタクリレート:95重量部、チオグリコール酸:3.5重量部を投入して混合した後、窒素ガスを導入して溶存酸素を除去し、モノマー溶液を得た。次いで、該モノマー溶液を90℃まで昇温させて、重合開始剤含有溶液[重合開始剤(商品名「パーヘキシルO」日本油脂株式会社製):0.005重量部及び重合開始剤(商品名「パーヘキシルD」日本油脂株式会社製):0.01重量部をシクロヘキシルメタクリレート:5重量部に溶かした溶液]を投入し、90℃で1時間撹拌した。攪拌後、1時間かけて130℃まで昇温させ、130℃で1時間撹拌した。その後、さらに30分かけて170℃まで昇温させて、170℃で1時間撹拌した。次いで、170℃を維持し、減圧して1時間撹拌することにより残留モノマーを除去し、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマー(「CHMAオリゴマー(A)」と称する場合がある)を得た。
なお、CHMAオリゴマー(A)の分子量は4000であり、ガラス転移温度(Tg)は55℃であった。
(シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例2)
チオグリコール酸:5.5重量部としたこと以外は、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例1と同様にして、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマー(「CHMAオリゴマー(B)」と称する場合がある)を得た。
なお、CHMAオリゴマー(B)の分子量は2500であった。
(シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例3)
チオグリコール酸:1.7重量部としたこと以外は、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例1と同様にして、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマー(「CHMAオリゴマー(C)」と称する場合がある)を得た。
なお、CHMAオリゴマー(C)の分子量は7000であった。
(シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例4)
チオグリコール酸:0.8重量部としたこと以外は、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例1と同様にして、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマー(「CHMAオリゴマー(D)」と称する場合がある)を得た。
なお、CHMAオリゴマー(D)の分子量は13000であった。
(シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例5)
チオグリコール酸:0.3重量部としたこと以外は、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマーの作製例1と同様にして、シクロヘキシルメタクリレートオリゴマー(「CHMAオリゴマー(E)」と称する場合がある)を得た。
なお、CHMAオリゴマー(E)の分子量は25000であった。
(シクロヘキシルメタクリレート/ジエチルアクリルアミド共重合オリゴマーの作製例)
反応容器に、シクロヘキシルメタクリレート:85重量部、ジエチルアクリルアミド:10重量部、チオグリコール酸:3.5重量部を投入して混合した後、窒素ガスを導入して溶存酸素を除去し、モノマー溶液を得たこと以外は、前記CHMAオリゴマーの作製例1と同様にして、シクロヘキシルメタクリレート/ジエチルアクリルアミド共重合オリゴマー(「CHMA/DEAAオリゴマー(A)」と称する場合がある)を得た。
なお、CHMA/DEAAオリゴマーの分子量は4000であり、ガラス転移温度(Tg)は60℃であった。
(イソボロニルアクリレートオリゴマーの作製例)
反応容器に、イソボロニルアクリレート:100重量部、チオグリコール酸:3.5重量部、酢酸エチル:60重量部を投入して混合した後、窒素ガスを導入して溶存酸素を除去し、モノマー溶液を得た。次いで、該モノマー溶液を70℃まで昇温させて、重合開始剤含有溶液[アゾビスイソブチロニトリル(AIBN):0.3重量部を酢酸エチル:5重量部に溶かした溶液]を投入し、70℃で3時間撹拌した。攪拌後、20分かけて80℃まで昇温させ、80℃で40分撹拌し、重合を終了させた。得られた溶液を、130℃で3時間乾燥させ、さらに150℃で2時間減圧乾燥させることにより、溶媒及び残存モノマーを除去して、イソボロニルアクリレートオリゴマー(「IBXAオリゴマー」と称する場合がある)を得た。
なお、IBXAオリゴマーの分子量は4200であり、ガラス転移温度(Tg)は 95℃であった。
(アクリル系シロップの調製例)
反応容器に、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)、3−(4−メチル−シクロヘキサン−1−イル)−ブチルアクリレート(MCBA)、アクリル酸(AA)を下記表1の割合でそれぞれ投入し、さらに光重合開始剤(商品名「イルガキュア651」チバスペシャルティーケミカルズ社製):0.1重量部を投入して混合した後、窒素ガスを導入して溶存酸素を除去し、粘度(BH粘度計、No.5ローター、10rpm、測定温度:30℃)が15Pa・sになるまで紫外線(UV)を照射して、一部が重合したアクリル系シロップ(A)〜(G)を得た。
なお、3−(4−メチル−シクロヘキサン−1−イル)−ブチルアクリレート(MCBA)の構造式を以下に示す。
Figure 2009013272
Figure 2009013272
(実施例1〜12及び比較例1〜9)
下記表2のように、各実施例及び比較例に対応するアクリル系シロップ:100重量部に、各実施例及び比較例に対応する粘着付与成分をそれぞれの量で加え、さらにヘキサンジオールジアクリレート:0.1重量部を加えて、アクリル系粘弾性組成物前駆体を得た。
該アクリル系粘弾性組成物前駆体を、ロールコーターにて、片面が剥離処理された厚さ38μmのポリエステルフィルム(シリコーン処理品、商品名「ルミラー S−10 ♯38」東レ社製)の剥離処理された面上に、硬化後の厚さが50μmとなるように塗布してアクリル系粘弾性組成物前駆体層を形成し、該アクリル系粘弾性組成物前駆体層上に、上記片面が剥離処理された厚さ38μmのポリエステルフィルムを、剥離処理面とアクリル系粘弾性組成物前駆体層とが接する形態で貼り合わせた。
次いで、両面からブラックライトを用いて紫外線照射(照度:5mW/cm2、3分間)を行い、アクリル系粘弾性組成物前駆体層を硬化させてアクリル系粘弾性組成物層を形成することにより、アクリル系粘弾性組成物層からなる感圧接着剤層を有する感圧性接着テープを得た。
Figure 2009013272
なお、表2において、「KR−1840」は、水添ロジン系樹脂(商品名「KR−1840」荒川化学工業社製)を意味し、「−」は、粘着付与成分を使用しなかったことを意味する。
(実施例13)
厚さ1.52mmのアクリルフォーム基材(組成:2−エチルヘキシルアクリレート90重量部、アクリル酸10重量部、ガラスバルーン:20体積%、気泡:20体積%)の片面に、実施例5で得られたアクリル系粘弾性組成物層を貼り合わせることにより、アクリル系粘弾性組成物層からなる感圧接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープを得た。
(比較例10)
厚さ1.52mmのアクリルフォーム基材(組成:2−エチルヘキシルアクリレート90重量部、アクリル酸10重量部、ガラスバルーン:20体積%、気泡:20体積%)の片面に、比較例2で得られたアクリル系粘弾性組成物層を貼り合わせることにより、アクリル系粘弾性組成物層からなる感圧接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープを得た。
(分子量の測定)
オリゴマーの分子量(重量平均分子量)は、GPC(ゲル・パーミッションクロマトグラフィー)により測定した。
装置:(製品名)HLC−8120GPC(東ソー社製)
カラム:(カラム品番)TSKgel SuperHZM−H/HZ4000/HZ3000/HZ2000
カラムサイズ:6.0mmI.D.×150mm
溶離液:THF(テトラヒドロフラン)
流量:0.6ml/min
検出器:示差屈折計(RI)
カラム温度:40℃
注入量:20ml
(ガラス転移温度の測定)
オリゴマーのガラス転移温度(Tg)は、DSC(示差走査熱量測定)にて測定した。
分析装置:(製品名)DSC6220(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)
測定温度域:−150℃〜210℃
昇温温度:10℃/min
雰囲気ガス:N2(流量:30ml/min)
(評価)
実施例及び比較例について、接着強さ及び重合率を測定することにより評価した。その結果を表3に示した。
(接着強さの評価方法)
通常保存(作製後3日間室温(27℃)で保存)した感圧性接着テープ、及び加熱保存[作製後3日間室温で保存した後、さらに90℃で4日間保存(室温での半年程度の保存に相当)]した感圧性接着テープについて、ポリプロピレン板(PP板)及び塗装板に対する接着強さを、下記接着強さの測定方法により求めた。
なお、塗装板は、厚さ0.8mmの鋼板に電着プライマー及び中塗りを工程塗装し、さらに上塗りとして、エポキシ基含有アクリル・多酸系の塗膜を形成したものである。
また、被着体としてのポリプロピレン板表面及び塗装板表面は、測定前に、イソプロピルアルコールを湿らしたウエスで拭くことにより洗浄した。
(接着強さの測定方法)
感圧性接着テープを幅25mm、長さ100mmに切断し、測定用サンプルとする。次いで、該測定用サンプルの一方のポリエステルフィルムを剥がし、ポリエチレンテレフタレート製基材(厚さ:25μm、商品名「ルミラー S−10 ♯25」東レ社製)と貼り合わせた後、もう一方のポリエステルフィルムを剥がし、被着体に、5kgのローラーで片道圧着して貼り合わせて、23℃で30分間放置した。放置後、引張試験機(商品名「TG−1KN」ミネベア社製)を用いて、23℃、65%RHの雰囲気下、ピール角度:180°、引張速度:300mm/minの条件で、被着体から引き剥がし、この引き剥がした時の荷重の最大荷重(測定初期のピークトップを除いた荷重の最大値)を測定し、この最大荷重を、アクリル系粘弾性組成物層の接着強さ(N/25mm)とした。
(重合率の測定方法)
アクリル系粘弾性組成物層を、所定の大きさ(約0.5g)になるように切断し、測定用サンプルとした。次いで、測定用サンプルの重量を正確に測定し、初期重量とした。次に、測定用サンプルを、130℃で2時間放置して乾燥させ、乾燥後の測定用サンプルの重量を正確に測定し、乾燥後重量とした。そして、下記式より、重合率を求めた。
アクリル系粘弾性組成物層の重合率=(乾燥後重量)/(初期重量)×100
Figure 2009013272
表3において、「−」は測定を行わなかったことを意味し、「×」は測定不能であったことを意味する。なお、比較例8は、タックを示さず、被着体に貼着しなかったため測定不能であった。

Claims (8)

  1. アルキル(メタ)アクリレート(a)及びテルペン系(メタ)アクリレート(b)を含んでおり、テルペン系(メタ)アクリレート(b)の含有量が全モノマー成分に対して5〜70重量%であるアクリル系モノマー混合物を重合させて得られるアクリル系ポリマーA、及び分子量2000〜20000の粘着付与成分Bからなるアクリル系粘弾性組成物。
  2. 粘着付与成分Bの含有量が、アクリル系ポリマーA100重量部に対して、1〜50重量部である請求項1記載のアクリル系粘弾性組成物。
  3. アクリル系ポリマーAが、さらに、モノマー成分として、アルキル(メタ)アクリレート(a)と共重合可能な極性基含有モノマー(c)を、全モノマー成分に対して0.1〜20重量%含む請求項1又は2記載のアクリル系粘弾性組成物。
  4. アクリル系モノマー混合物が、さらに、光重合開始剤を、アクリル系ポリマーAを構成する全モノマー成分100重量部に対して0.001〜5重量部含む請求項1〜3何れかの項に記載のアクリル系粘弾性組成物。
  5. 粘着付与成分Bが、(メタ)アクリル系オリゴマーである請求項1〜4何れかの項に記載のアクリル系粘弾性組成物。
  6. (メタ)アクリル系オリゴマーのガラス転移温度(Tg)が、20℃以上である請求項5何れかの項に記載のアクリル系粘弾性組成物。
  7. 請求項1〜6何れかの項に記載のアクリル系粘弾性組成物からなる感圧接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシート。
  8. 基材の少なくとも片面に、請求項1〜6何れかの項に記載のアクリル系粘弾性組成物からなる感圧接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシート。
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