JP2013121990A - 携帯電子機器部材固定用両面粘着シート - Google Patents

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Abstract

【課題】両面粘着シートにより構成部材が固定されている携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、上記構成部材の割れや破損を抑制できる、携帯電子機器部材固定用両面粘着シートを提供する。
【解決手段】本発明の両面粘着シートは、貼り合わせ体及び衝撃試験装置を用いて、下記の測定方法により求められる、23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量が、0.08mm以下であることを特徴とする。
貼り合わせ体を、衝撃試験装置に固定する。この時の両面粘着シートの厚みを計測し、初期厚みとする。その後、上方から重量28gの鋼球を360mm落下させ、両面粘着シートを厚み方向に変位させる。この厚み方向に変位させた時の両面粘着シートの最大厚みを計測し、最大厚みとする。そして、下記式(1)より、両面粘着シートの厚み方向の変位量を求める。
(厚み方向の変位量)=(最大厚み)−(初期の厚み) (1)
【選択図】なし

Description

本発明は、携帯電子機器部材固定用両面粘着シートに関する。
従来、様々な分野で、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイなどの表示装置や、タッチパネルなどの上記表示装置と組み合わせて用いられる入力装置が広く用いられるようになってきている。これらの表示装置や入力装置の製造等においては、各種部材やモジュールの固定に両面粘着シート(両面粘着テープ)が使用されている。例えば、耐衝撃性を有し、携帯電子機器用途に用いられる防水用の両面粘着シートとして、発泡基材と粘着剤層を有する両面粘着シートが知られている(特許文献1参照)。
特開2009−108314号公報
しかしながら、上記の発泡基材と粘着剤層を有する両面粘着シートにより、レンズ(窓パネル)を筐体に固定している携帯電子機器では、落下により衝撃を受けた場合、レンズが筐体から飛び出して割れてしまうという問題があった。
従って、本発明の目的は、両面粘着シートにより構成部材が固定されている携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、上記構成部材の割れや破損を抑制できる、携帯電子機器用の両面粘着シートを提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した。その結果、レンズが筐体から飛び出して割れるのは、スマートフォンなどのタッチパネル画面を採用した携帯電子機器の普及により、携帯電子機器の表示部分(画面)に使用されるレンズが、プラスチック素材(プラスチックレンズ)からガラス素材(ガラスレンズ)になってきており、また、表示部分が大きくなったことにより、使用されるレンズの重量が従来に比べ重くなっていることに起因していると考えた。そして、レンズが筐体から飛び出して割れるのは、携帯電子機器に使用されるレンズの重量が従来に比べ重くなっており、携帯電子機器が落下により衝撃を受けた場合、レンズの荷重によって上記両面粘着シートが厚み方向に伸びてしまうことが原因であると考えた。
そして、このような考えに基づいて、両面粘着シートの、23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量を特定の範囲に制御することにより、上記両面粘着シートにより構成部材が固定されている携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、両面粘着シートの厚み方向の伸びに起因する上記構成部材の割れや破損を抑制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、下記の貼り合わせ体及び下記の衝撃試験装置を用いて、下記の測定方法により求められる、23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量が、0.08mm以下であることを特徴とする携帯電子機器部材固定用両面粘着シートを提供する。
[貼り合わせ体]
両面粘着シート(幅1cm×長さ1cm)を介して、被着体A(アクリル板:幅5cm×長さ1.1cm、厚み1cm、重量:6.6g)と被着体Bとを貼り合わせた積層体
[衝撃試験装置]
上記貼り合わせ体の被着体Bを固定する本体部と、上記貼り合わせ体の上記被着体Aに鉛直方向下方に力を加える補助治具とを備える装置。
[23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量の測定方法]
23℃、50%RHの環境下、上記貼り合わせ体の被着体B側を、被着体A側を下向きとし、被着体Aの両面粘着シートを貼付した面が水平となるようにして、上記衝撃試験装置の上記本体部に固定する。次いで、上記補助治具を、上記貼り合わせ体の被着体Aの両面粘着シートを貼付した側の表面に上方から接触させるようにして、配置する。この時の両面粘着シートの厚みを計測し、初期厚みとする。その後、上方から重量28gの鋼球を360mm落下させ、上記補助治具に衝突させることにより、上記貼り合わせ体の上記被着体Aに鉛直方向下方に力を加え、両面粘着シートを厚み方向に変位させる。この厚み方向に変位させた時の両面粘着シートの最大厚みを計測し、最大厚みとする。そして、下記式(1)より、両面粘着シートの厚み方向の変位量を求める。
(厚み方向の変位量)=(最大厚み)−(初期の厚み) (1)
上記携帯電子機器部材固定用両面粘着シートは、アクリル系粘着剤層を有することが好ましい。
上記携帯電子機器部材固定用両面粘着シートは、下記の(i)及び(ii)からなる群より選ばれる両面粘着シートであることが好ましい。
(i)プラスチックフィルム基材の両面側にアクリル系粘着剤層を有する両面粘着シート。
(ii)気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層を有する両面粘着シート。
本発明の両面粘着シートは、上記特性を有しているので、両面粘着シートにより構成部材が固定されている携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、上記構成部材の割れや破損を抑制できる。
図1は、貼り合わせ体(両面粘着シートを介して被着体Aと被着体Bとを貼り合わせたもの)を取り付けた状態の衝撃試験装置を表す概略図(正面図)である。 図2は、衝撃試験装置及び貼り合わせ体を表す概略図(分解立体図)である。 図3は、衝撃試験装置の本体部のうち、ガイド部材、ガイド部材固定部、検出手段固定部、及び荷重検出手段の位置関係及びサイズを表す概略図(平面図)である。 図4は、衝撃試験装置の本体部のうち、ガイド部材、ガイド部材固定部、検出手段固定部、及び荷重検出手段の位置関係及びサイズを表す概略図(正面図)である。 図5は、衝撃試験装置の本体部のうち、ガイド部材、ガイド部材固定部、検出手段固定部、及び荷重検出手段の位置関係及びサイズを表す概略図(側面図)である。 図6は、衝撃試験装置の本体部のうち、ガイド部材、ガイド部材固定部、検出手段固定部、及び荷重検出手段の位置関係及びサイズを表す概略図(底面図)である。 図7は、衝撃試験装置における補助治具を表す概略図(正面図)である。 図8は、衝撃試験装置における補助治具を表す概略図(底面図)である。 図9は、衝撃試験装置における補助治具を表す概略図(平面図)である。 図10は、衝撃試験装置における補助治具を表す概略図(側面図)である。 図11は、初期厚み計測時及び最大厚み計測時の、衝撃試験装置、被着体B、両面粘着シート、被着体A、及び鋼球の位置関係の一例を表す概略図(正面図)である。 図12は、アーム部の先端部分に鋼球を吸着し固定した状態の落下試験機を表す概略図(側面図)である。 図13は、初期厚み計測時及び最大厚み計測時の、貼り合わせ体を取り付けた状態の衝撃試験装置、落下試験機、及び鋼球を表す正面図である。 図14は、初期厚み計測時及び最大厚み計測時の、貼り合わせ体を取り付けた状態の衝撃試験装置、落下試験機、及び鋼球を表す概略図である。 図15は、図14のうち、貼り合わせ体を取り付けた状態の本体部及び補助治具を有する部分の拡大図(部分拡大図)である。 図16は、初期厚み計測時及び最大厚み計測時の、貼り合わせ体を取り付けた状態の衝撃試験装置、落下試験機、及び鋼球を表す平面図である。 図17は、落下試験における評価用サンプルを表す概略図(平面図及び断面図(A−A’断面図))である。 図18は、落下試験における治具を表す概略図(斜視図)である。 図19は、厚み方向の変位量の測定時に得られた高速度カメラの画像の一例である。
本発明の携帯電子機器部材固定用両面粘着シートは、粘着剤層を少なくとも1層有し、両面が粘着剤層表面となっている両面粘着シートである。なお、本明細書において、「本発明の携帯電子機器部材固定用両面粘着シート」を、単に「本発明の両面粘着シート」と称する場合がある。なお、本明細書において、「両面粘着シート」という場合には、テープ状のもの、すなわち、「両面粘着テープ」も含まれるものとする。また、両面粘着テープにおける粘着剤層の表面を、「粘着面」と称する場合がある。
本発明の両面粘着シートの、下記の貼り合わせ体及び下記の衝撃試験装置を用いて、下記の測定方法により求められる、23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量は、0.08mm以下であり、好ましくは0.07mm以下、より好ましくは0.06mm以下である。なお、上記厚み方向の変位量の下限は、特には限定されないが、例えば、0mm、0.01mm、0.02mm等とすることができる。
本発明の両面粘着シートは上記厚み方向の変位量が0.08mm以下であるので、両面粘着シートにより、各種部材やモジュールが固定されている携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、両面粘着シートの厚み方向の伸びに起因する上記の各種部材やモジュールの割れや破損を抑制できる。例えば、両面粘着シートによりレンズやディスプレイパネルが筐体に固定されている携帯電子機器では、レンズ側の面やディスプレイパネル側の面が下向きで地面に落下した場合、レンズやディスプレイパネルの割れや破損等が生じないように、筐体は落下時にレンズやディスプレイパネルが地面と直接接触しないように深さに余裕をもって設計されていることが多い。しかし、両面粘着シートにおける上記厚み方向の変位量が大きいと、上記の携帯電子機器がレンズ側の面やディスプレイパネル側の面が下向きで地面に落下した場合、その衝撃により、両面粘着シートが厚み方向に伸びて、レンズやディスプレイパネルが地面に接触し、レンズやディスプレイパネルの割れや破損等を生じることがある。しかし、本発明の両面粘着シートは上記厚み方向の変位量が小さいので、上記の携帯電子機器がレンズ側の面やディスプレイパネル側の面が下向きで地面に落下しても、その衝撃によりレンズやディスプレイパネルが地面に接触してレンズやディスプレイパネルの割れや破損等を生じることを効果的に抑制できる。
なお、本明細書におけるレンズは、光の屈折作用を示す透明体及び光の屈折作用のない透明体の両方を含む概念である。つまり、本明細書におけるレンズには、屈折作用がない単なる窓パネルも含まれる。
[貼り合わせ体]
本発明の両面粘着シートの厚み方向の変位量の測定に用いる上記貼り合わせ体は、両面粘着シートを介して被着体Aと被着体Bとを貼り合わせた積層体(「被着体A/両面粘着シート/被着体B」の構成を有する積層体)である。
上記貼り合わせ体における両面粘着シート(測定用サンプル)のサイズは、幅1cm×長さ1cm(面積:1cm2))である(図2参照)。なお、両面粘着シートの幅が1cmに満たない場合には、例えば、幅が0.5cmであれば、幅0.5cm×長さ1cmのサイズの両面粘着シートを2枚用いるなど、貼付面積を幅1cm×長さ1cmのサイズとすることによって、上記貼り合わせ体を作製できる。
上記貼り合わせ体における被着体Aは、サイズ:幅5cm×長さ1.1cm、厚み1cm(幅50mm×長さ11mm、厚み10mm)のアクリル板(ポリメチルメタクリレート(PMMA)板、重量:6.6g)である(図2参照)。また、上記貼り合わせ体における被着体Bは、サイズ:幅2.6cm×長さ1.6cm、厚み0.2cm(幅26mm×長さ16mm、厚み2mm)のアクリル板(ポリメチルメタクリレート(PMMA)板)(重量:1.1g)である(図2参照)。
上記貼り合わせ体は、両面粘着シート4を被着体A(3)と被着体B(5)のそれぞれ表面中央部に位置するように配置し、これらを貼り合わせることによって作製する。なお、貼り合わせ時には、貼り合わせ後すぐに被着体A(3)上に5kgの荷重を5秒間かける操作によって圧着する。
[衝撃試験装置]
両面粘着シートの厚み方向の変位量の測定に用いる上記衝撃試験装置は、上記貼り合わせ体の被着体Bを固定する本体部と、上記貼り合わせ体の上記被着体Aに鉛直下方方向に力を加える補助治具とを備える装置である。上記本体部は、上記本体部に固定された上記貼り合わせ体の両面粘着シートに対し鉛直方向下方に加わる荷重を検出する荷重検出手段を備える。上記補助治具は、上方から加えられた荷重によって鉛直方向下方に移動する。なお、上記衝撃試験装置は、国際公開第2009/136635号に開示された第4実施形態に係る剥離試験装置と同様の装置である。
以下、上記衝撃試験装置について、必要に応じて図面を参照しながら、より詳細に説明する。
図1は、貼り合わせ体(両面粘着シート4を介して被着体A(3)と被着体B(5)とを貼り合わせたもの)を取り付けた状態の、衝撃試験装置を表す概略図(正面図)である。図1では、記載を省略しているが、衝撃試験装置には正面から両面粘着シートの観察ができる位置に、高速度カメラと顕微鏡用レンズが備え付けられている。具体的には、両面粘着シートの厚みの中心線と顕微鏡用レンズの中心軸(光軸)の高さが合い、それらの軸が直角に交わるように高速度カメラと顕微鏡用レンズが設置されている。この高速度カメラと顕微鏡用レンズにより、粘着シートの厚みの変位を観察でき、両面粘着シートの厚みを計測できる。
また、図2は、衝撃試験装置及び貼り合わせ体を表す概略図(分解立体図)である。なお、図2においては、高速度カメラ及び衝撃試験装置の土台部(図1における16)は省略している。図1及び図2に示すように、上記衝撃試験装置は、貼り合わせ体が固定される(取り付けられる)本体部1と、上記本体部1に固定された貼り合わせ体の被着体A(3)に対して鉛直方向下方に力を加えることができる補助治具2とを備えて構成される。
(本体部)
本体部は、図1及び図2に示すように、土台部16と、上記土台部16に固定されたガイド部材固定部12と、上記ガイド部材固定部12に固定されたガイド部材11と、上記ガイド部材固定部12に固定された検出手段固定部13と、上記検出手段固定部13に固定された荷重検出手段14と、上記荷重検出手段14に取り付けられる固定用治具15とを備えている。
土台部16は、図1に示すように、ガイド部材固定部12を固定するように構成されており、本体部1の土台としての役割を担う。なお、土台部16は、鋼により構成されている。
図3〜6は、本体部1のうち、ガイド部材11、ガイド部材固定部12、検出手段固定部13、及び荷重検出手段14の位置関係及びサイズを表す概略図である。図3は平面図、図4は正面図、図5は側面図、図6は底面図を表す。
ガイド部材11は、補助治具2を内部に配置できるように構成され、補助治具2を鉛直方向下方に案内する(移動させる)。具体的には、ガイド部材11は、円柱状のガイド孔11aを備え、該ガイド孔11a内に補助治具2を配置可能に構成されている。また、ガイド部材11は、ガイド孔11aの内側に補助治具2が配置された状態で、補助治具2と摺接する(滑る状態で接する)ように構成されている。具体的には、ガイド部材11は、ガイド孔11aを形成するガイド面11b(すなわち、ガイド孔11aの側面)を備え、ガイド孔11a内に補助治具2が配置された状態で、ガイド面11bが補助治具2の外周(後述の摺接部)に摺接するように構成されている。ガイド面11bは、補助治具2の外周形状に対応した形状(具体的には、円筒状)となるように形成されている。そして、ガイド面11bによって包囲された空間(具体的には、円柱状の空間)によってガイド孔11aが形成されている。なお、図3に示すように、ガイド孔11aの直径は50mmである。また、ガイド部材11は、銅合金により構成される。上述のように、ガイド部材11は、ガイド孔11aの軸方向が鉛直方向となるように、ガイド部材固定部12に取り付けられる(図3〜6参照)。
ガイド部材固定部12は、ガイド孔11aの軸方向(すなわち、ガイド面11bによって包囲された円柱状の空間の軸)が鉛直方向となるように、ガイド部材11を固定するように構成されている。なお、ガイド部材固定部12は、鋼により構成される。上述のように、ガイド部材固定部12は、土台部16により固定される(図1参照)。
上記検出手段固定部13は、図3〜6に示すように、棒状の形状(例えば、直方体の形状)を有し、ガイド部材固定部12に固定される。具体的には、検出手段固定部13は、ガイド部材11がガイド孔11aの軸方向を鉛直方向としてガイド部材固定部12により固定された際に、その長手方向が水平となるようにガイド部材固定部12の下方(底部)に固定される。また、検出手段固定部13は、ガイド部材固定部12に固定された状態において、本体部1を平面視した際にガイド部材11の内側(すなわち、ガイド孔11a内)に、荷重検出手段14が位置するように構成されている。具体的には、検出手段固定部13は、その長手方向の略中央部に荷重検出手段14が一つ固定され、荷重検出手段14に対する反対側がガイド部材固定部12に固定された状態で、荷重検出手段14がガイド孔11aの軸上に位置するように構成されている(図6参照)。なお、検出手段固定部13は、鋼により構成される。
荷重検出手段14は、上記貼り合わせ体が本体部1に取り付けられた状態(より詳しくは、上記貼り合わせ体が固定用治具15を介して上記荷重補助治具14に取り付けられた状態)で、上記貼り合わせ体の両面粘着シートに加わる荷重を検出できるように構成されている(図1、2参照)。具体的には、荷重検出手段14は、上記本体部に固定された上記貼り合わせ体の両面粘着シートに対し、被着体Aが荷重検出手段14から離間する方向(鉛直方向下方)に加わる荷重を検出できる。荷重検出手段14は、上述のように、検出手段固定部13(より詳しくは、検出手段固定部13の長手方向の略中央部)に取り付けられる(図3〜6参照)。なお、荷重検出手段14としては、荷重による歪みを検出する歪み計が用いられ、具体的には、引張型の圧電型ロードセルが用いられる。
本体部1における固定用治具15は、上記貼り合わせ体の被着体B(5)側を荷重検出手段14に取り付けるための治具である(図1、2参照)。具体的には、固定用治具15は、板状体(SUS板、サイズ:幅15mm×長さ15mm、厚み2.6mm)の一方の表面に荷重検出手段14に対して固定可能な部分(荷重検出手段14へのねじ込み部分)が形成された形状を有する(図2参照)。すなわち、固定用治具15は、他方の表面(荷重検出手段14へのねじこみ部分を有しない側の表面)に、上記貼り合わせ体の被着体B側を接着して固定し、かつ上記ねじこみ部分を荷重検出手段14にねじ込むことによって、上記貼り合わせ体を本体部1に固定できるように構成されている(図1、図2参照)。なお、固定用治具15の重量は4.7gである。
(補助治具)
上記衝撃試験装置における補助治具2は、筒状(円筒状)の形状を有しており、ガイド部材11の内側(ガイド孔11a内)に配置可能となるように構成されている(図2参照)。具体的には、補助治具2は、ガイド孔11a内に配置可能に形成されると共に、ガイド面11bと摺接するように構成されている。より詳しくは、補助治具2は、上方から荷重が加えられる(具体的には、上方から落下させた鋼球(剛体)を衝突させる)剛体衝突部21と、該剛体衝突部21に連結し、ガイド面11bと摺接する摺接部22を備えている(図2参照)。
剛体衝突部21は、板状に形成されて補助治具2の一端部に配置されている(図2参照)。具体的には、剛体衝突部21は、補助治具2の一端部において、補助治具2がガイド部材11の内側(ガイド孔11a内)に配置された際にガイド孔11aの軸に対して略直交するように配置されている。これにより、ガイド部材11がガイド孔11aの軸を鉛直方向として配置された際に、剛体衝突部21に上方から加えられた荷重(具体的には、鋼球の衝突による衝撃荷重(衝撃力))によって、補助治具2がガイド孔11aの軸方向(すなわち、鉛直方向下方)に移動し、上記の荷重が鉛直方向下方に効果的に伝わる。
また、剛体衝突部21は、筒状に形成されたガイド面11bの断面形状に対応した形状となるように形成されている。具体的には、剛体衝突部21は、円筒状に形成されたガイド面11bの断面積よりも僅かに小さい面積を有する平面視円形状(すなわち、円板状)に形成されている。図2に示すように、剛体衝突部21の直径は49.9mmである。
上記摺接部22は、補助治具2がガイド部材11内に配置された際にガイド面11bに沿うように構成されている(図2参照)。具体的には、摺接部22は、ガイド面11bに沿うように筒状(より詳しくは円筒状)に形成されている。また、摺接部22の断面形状は、筒状のガイド面11bの断面形状に対応した形状となるように形成されている。具体的には、摺接部22の断面形状は、筒状のガイド面11bの断面形状よりも僅かに小さな円であり、摺接部22がガイド面11bと摺接するように構成されている。
また、摺接部22は、一端部(すなわち、補助治具2の一端部)に上記剛体衝突部21が連結されている。具体的には、摺接部22は、板状の剛体衝突部21に直交するように剛体衝突部21の周端部に連結されている。より詳しくは、摺接部22は、平面視円形状(円板状)に形成された剛体衝突部21の周端部に沿って円筒状に形成されている。すなわち、補助治具2は、円筒状のガイド面11bに沿った形状を有する円柱状の形状となっている。
また、補助治具2は、上記一端部に対向する他端部(具体的には、摺接部22の一端部に対向する他端部)(上記一端部の反対側の端部、すなわち、剛体衝突部21に対する反対側の端部)が、検出手段固定部13を嵌め込み可能に構成されている(図2参照)。具体的には、補助治具2は、検出手段固定部13を嵌め込み可能に構成された嵌込溝23を他端部に備えている。嵌込溝23は、剛体衝突部21に沿って検出手段固定部13を嵌め込み可能に構成されている。具体的には、嵌込溝23は、円筒状に形成された摺接部22の他端部が摺接部22の軸を中心に対称な位置で凹状(例えば、四角形状やコの字状)に切り欠かれて形成されている。言い換えれば、嵌込溝23は、補助治具2の他端部が筒状の摺接部22の軸を中心に対称な位置で他端側(すなわち、鉛直方向下方)に向かって凹状に開放するように形成されている。
また、嵌込溝23の深さは、嵌込溝23に検出手段固定部13が嵌め込まれた状態で検出手段固定部13の断面形状の全体が嵌込溝23内に位置するように形成されている(すなわち、嵌込溝23の深さ(長さ)が、検出手段固定部13の鉛直方向の長さよりも長くなるように構成されている)。より詳しくは、検出手段固定部13が嵌込溝23の底部24に当接した状態において、補助治具2の他端部(すなわち、摺接部22の他端部)が、検出手段固定部13よりも下方に突出するように構成されている。
図7〜10は補助治具を表す概略図であり、図7は正面図を、図8は底面図を、図9は平面図を、図10は側面図を表している。図7に示すように、補助治具(剛体衝突部および摺接部)の直径は49.9mmである。また、剛体衝突部の厚みは15mm、側面の厚みは5mmである。その他、嵌込溝のサイズ、補助治具の高さは図7に示す通りである。
上記補助治具は、ポリカーボネート(PC)により形成される(重量86.4g)。このため、該補助治具2を被着体A(3)に接触させた状態(図1参照)で、被着体A(3)に過度の荷重を加えることなく、また、補助治具(詳しくは、剛体衝突部)に鋼球を衝突させた際には変形しにくく、被着体Aに対し鉛直方向下方の衝撃荷重を効率的に伝えることができる。
[厚み方向の変位量の測定方法]
本発明の両面粘着シートの厚み方向の変位量は、下記測定方法により求められる。この測定は、23℃、50%RHの環境下で行われる。
上記貼り合わせ体の被着体B側を、被着体A側を下向きとし、被着体Aの両面粘着シートを貼付した面が水平となるようにして、上記衝撃試験装置の前記本体部に固定する。次いで、上記補助治具を、上記貼り合わせ体の被着体Aの両面粘着シートを貼付した側の表面に上方から接触させるようにして、配置する。この時の両面粘着シートの厚みを計測し、初期厚みとする。その後、上方から重量28gの鋼球を360mm落下させ、上記補助治具に衝突させることにより、上記貼り合わせ体の上記被着体Aに鉛直方向下方に力を加え、両面粘着シートを厚み方向に変位させる。この厚み方向に変位させた時の両面粘着シートの最大厚みを計測し、最大厚みとする。そして、下記式(1)より、両面粘着シートの厚み方向の変位量を求める。
(厚み方向の変位量)=(最大厚み)−(初期の厚み) (1)
以下、両面粘着シートの厚み方向の変位量の測定方法について、必要に応じて図面を参照しながら、より詳細に説明する。図11は、初期厚み計測時及び最大厚み計測時の、衝撃試験装置、被着体B、両面粘着シート、被着体A、及び鋼球の位置関係の一例を表す概略図(正面図)である。
(貼り合わせ体の取り付け及び補助治具の設置)
まず、貼り合わせ体を衝撃試験装置(詳しくは、本体部1)に取り付ける(図1、2参照)。具体的には、貼り合わせ体の被着体B(5)側を固定用治具15に接着剤を用いた接着により固定し、固定用治具15を荷重検出手段14の中央部にねじ込むことによって、被着体A(3)側を下向きとし、被着体A(3)の両面粘着シート4を貼付した面が水平となるように貼り合わせ体の被着体B(5)側を本体部1に固定する。なお、貼り合わせ体の被着体B(5)の固定用治具15への固定は、貼り合わせ体の作製前に行ってもよく、例えば、固定用治具15と被着体B(5)とをあらかじめ固定しておき、その後、被着体B(5)の固定用治具15に対する反対側の表面に、両面粘着シート4を介して被着体A(3)を貼付(圧着)することによって貼り合わせ体を作製してもよい。このように貼り合わせ体を本体部1に取り付けることによって、該貼り合わせ体は、検出手段固定部13の下方に、被着体A側を下向きにして位置する状態となる。また、この状態において、被着体Aの両面粘着シートを貼付した側の表面は、ガイド孔11aの軸に対して略直角をなすとともに、被着体Aの両面粘着シートを貼付した側の表面の中心(上記面の対角線の交点)がガイド孔11aの軸上に位置している。
次に、補助治具2をガイド部材11の上方からガイド孔11a内に配置する(図1、図2参照)。これにより、補助治具2(具体的には、補助治具2の他端部)は、荷重検出手段14を中心に被着体A(3)の対称位置(具体的には、被着体Aの両面粘着シートを貼付した側の表面に上方から、上記表面の中心に対して対称位置)に接触(当接)する。すなわち、ガイド孔11aの軸上に荷重検出手段14と被着体A(3)の両面粘着シートを貼付した側の表面の中心が位置することとなる。この状態において、摺接部22は、ガイド面11bに摺接するとともに、嵌込溝23には検出手段固定部13が嵌め込まれ、補助治具2の他端部(嵌込溝23が形成された領域以外の他端部)が被着体A(3)に上方から(すなわち、両面粘着シート4を貼付した面に)接触した状態となる。なお、この場合、補助治具2は、貼り合わせ体の被着体B(5)には接触しない(図1参照)。また、補助治具2の底部24は補助治具固定部13とは接触しておらず、両者の間には、10mmの間隔が開いている(図1参照)。
(測定環境での調整)
温度23℃、50%RHの雰囲気下で貼り合わせ体を作製し、温度23℃、50%RHの雰囲気下にある上記の衝撃剥離装置に取り付ける。
(厚み方向の変位量の測定)
まず、図11の左側に示すように、貼り合わせ体を衝撃試験装置に取り付けて、両面粘着シートの厚みを計測し、初期厚みとする。厚みの計測は、衝撃試験装置に備え付けられた高速度カメラ及び顕微鏡用レンズにより行われる。なお、図11では、高速度カメラ及び顕微鏡用レンズの記載が省略されている。
次いで、図11の右側に示すように、補助治具2の上方(鉛直方向上方)から鋼球6を落下(自由落下)させ、剛体衝突部21の中央部に衝突させることによって、補助治具2に対して荷重を加える。これにより、補助治具2がガイド孔11aの軸に沿って(言い換えれば、ガイド面11bに沿って)鉛直方向下方に移動し、被着体A(3)に鉛直方向下方に力が加わる。そして、両面粘着シート4が厚み方向に変位する。この両面粘着シートの厚み方向の変位を連続的に高速度カメラで観察し、両面粘着シートの最大厚みを計測する。そして、下記式(1)より、両面粘着シートの厚み方向の変位量を求める。
(厚み方向の変位量)=(最大厚み)−(初期の厚み) (1)
厚みの計測時における高速度カメラ及び顕微鏡用レンズの観察条件は、例えば、下記の通りである。撮影速度は、50000FPS(フレーム毎秒)である。観察倍率は、伸び量によって異なり、光学倍率で2.5〜6.3倍である。この観察結果を画像解析することで、両面粘着シートの厚みの変化量を計測できる。なお、図19に、厚み方向の変位量の測定時に得られた高速度カメラの画像の一例を示す。図19において、(a)は両面粘着シートの初期の厚みを示しており、(b)は両面粘着シートの最大の厚みを示す。
上記鋼球は、直径1.9cm、重量28gのステンレス鋼からなる鋼球である。また、該鋼球の落下高さ(落下前の鋼球の最下部と剛体衝突部との間の距離(垂直距離))は360mmである。
上記鋼球を落下させる方法は、特に限定されないが、例えば、落下試験機を用いることができる。具体的には、磁力を発生させることによって鋼球を吸着して固定し、所定の高さに保持することができるアーム部を有する落下試験機を用いることができる。図12は、アーム部の先端部分に鋼球を吸着固定した状態の落下試験機を表す概略図(側面図)である。落下試験機7は、高さを調節可能なアーム部71を有し、アーム部71の先端部分72に磁力を発生させることによって、鋼球6を吸着し、所定の高さに保持することができる。そして、磁力を遮断することによって、アーム部71の先端部分72から鋼球6を落下させることができる。
図13〜16には、実施例における厚み方向の変位量の測定に用いた、貼り合わせ体を取り付けた状態の衝撃試験装置、落下試験機および鋼球の具体例を示す。なお、図13、14における8は、鋼球5が補助治具2に衝突した後、衝撃試験装置の外部へ跳ね出ることを防止するための安全カバーである。
本発明の両面粘着シートは、厚み方向の変位量が上記範囲に制御されていればよく、特に限定されないが、粘着剤層を少なくとも1層有する。
上記粘着剤層を形成するための粘着剤の種類としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤などが挙げられる。これらの粘着剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、上記粘着剤層を形成するための粘着剤としては、耐熱性に優れる点、耐候性に優れる点、レンズ固定用途には耐落下衝撃性が必要でありTgコントロールが容易にできる点より、アクリル系粘着剤が好ましい。すなわち、本発明の両面粘着シートは、アクリル系粘着剤層を少なくとも1層有することが好ましい。なお、本明細書において、両面粘着シートの耐落下衝撃特性とは、両面粘着シートが組み込まれた携帯電子機器が落下により衝撃を受けた際に、その衝撃により貼り合わせた部材間の脱落による剥離が生じにくい特性をいう。
なお、上記アクリル系粘着剤層は、アクリル系モノマーを必須のモノマー成分(単量体成分)として構成されるアクリル系ポリマーをベースポリマーとして含有する粘着剤層である。上記粘着剤層(アクリル系粘着剤層)(100重量%)におけるアクリル系ポリマーの含有量は、特に限定されないが、60重量%以上(例えば、60〜100重量%)が好ましく、より好ましくは80重量%以上(例えば、80〜100重量%)、さらに好ましくは99重量%以上(例えば99〜100重量%以上)である。
また、上記粘着剤は、いずれの形態を有している粘着剤であってもよく、例えば、エマルジョン型粘着剤、溶剤型(溶液型)粘着剤、活性エネルギー線硬化型粘着剤、熱溶融型粘着剤(ホットメルト型粘着剤)などが挙げられる。
上記アクリル系粘着剤層は、形成方法によっても異なり、特に限定されないが、例えば、アクリル系ポリマーを必須成分とする粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)、または、アクリル系ポリマーを構成する単量体(モノマー)の混合物(「モノマー混合物」と称する場合がある)又はその部分重合物を必須成分とする粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)より形成されることが好ましい。特に限定されないが、前者としては、例えば、いわゆる溶剤型の粘着剤組成物などが挙げられ、後者としては、例えば、いわゆる活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物などが挙げられる。
上記「モノマー混合物」とは、ポリマーを構成するモノマー成分のみからなる混合物を意味する。また、上記「部分重合物」とは、上記モノマー混合物の構成成分のうち1又は2以上の成分が部分的に重合している組成物を意味する。
本発明の両面粘着シートは、基材(基材層)を有しない、いわゆる「基材レス両面粘着シート」であってもよいし、基材を有する、いわゆる「基材付き両面粘着シート」であってもよい。上記基材レス両面粘着シートとしては、例えば、粘着剤層のみからなる両面粘着シートなどが挙げられる。基材付き両面粘着シートとしては、例えば、基材の両面側に粘着剤層を有する両面粘着シートなどが挙げられる。なお、本発明の両面粘着シートは、上記粘着剤層や基材以外にも、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。
本発明の両面粘着シートとしては、特に限定されないが、携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、両面粘着シートの厚み方向の伸びに起因する上記構成部材の割れや破損を抑制できるシート構成の点、及び、衝撃を受けた場合における両面粘着シートの被着部分への接着性の点より、下記の(i)及び(ii)からなる群より選ばれる態様であることが好ましい。
(i)プラスチックフィルム基材の両面側にアクリル系粘着剤層を有する両面粘着シート。
(ii)気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層を有する両面粘着シート。
(i)の態様
本発明の両面粘着シートの(i)の態様は、プラスチックフィルム基材の両面側にアクリル系粘着剤層を有する基材付き両面粘着シートである。
(i)の態様のアクリル系粘着剤層は、特に限定されないが、耐熱性に優れる点、耐水性に優れる点、耐候性に優れる点より、溶剤型のアクリル系粘着剤組成物により形成されることが好ましい。つまり、アクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマーを必須成分として含む溶剤型アクリル系粘着剤組成物により形成されることが好ましい。
(i)の態様において、アクリル系粘着剤層が含有するベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、良好な接着性を得る点、及び、落下衝撃が加わった瞬間の接着性の点より、−70℃〜−40℃が好ましく、より好ましくは−70℃〜−50℃である。上記アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分の種類や含有量などによって制御することができる。
上記アクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、下記式で表わされるガラス転移温度(理論値)である。また、後述のアクリル系オリゴマーのガラス転移温度も、同様にして求めることができる。
1/Tg = W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wn/Tgn
上記式中、Tgはアクリル系ポリマーのガラス転移温度(単位:K)、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)、Wiはモノマーiの全モノマー成分中の重量分率を表す(i=1、2、・・・・n)。なお、上記はアクリル系ポリマーがモノマー1、モノマー2、・・・、モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。ホモポリマーのガラス転移温度(Tg)については、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)に記載の数値を用いるものとする。同じポリマーにつき複数の数値が記載されている場合には、「conventional」の値を採用するものとする。上記「Polymer Handbook」にも記載されていない場合には、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする(特開2007−51271号公報参照)。具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部及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(ARES、レオメトリックス社製)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をホモポリマーのTgとする。
上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分は、ガラス転移温度が上記の範囲となるように選択することが重要である。上記アクリル系ポリマーを構成する必須のモノマー成分としてのアクリル系モノマーとしては、直鎖又は分岐鎖状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を含むことが好ましい。すなわち、上記アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状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を必須のモノマー成分として構成された重合体であることが好ましい。いいかえれば、上記アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状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に由来する構成単位を含む重合体であることが好ましい。上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、下記の極性基含有モノマーなどの共重合性モノマーを含んでいてもよい。なお、上記「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」(「アクリル」及び「メタクリル」のうち、いずれか一方又は両方)を表し、他も同様である。また、上記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用いてもよい。さらに、上記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用いてもよい。
上記の直鎖又は分岐鎖状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(以下、単に「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」と称する場合がある)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n−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アルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。なお、上記(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てもよい。
中でも、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が1〜14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、より好ましくはアクリル酸n−ブチル(BA)、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)、アクリル酸イソオクチル)、アクリル酸イソノニルである。
上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)中の、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、粘着剤としてのTgが高いと耐落下衝撃特性が悪くなるため、ポリマーのTgは低い方が好ましい点から、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量100重量%に対して、65〜99重量%が好ましく、より好ましくは85〜99重量%である。
上記極性基含有モノマーとしては、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、これらの酸無水物(例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などの酸無水物含有モノマー)などのカルボキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、ビニルアルコール、アリルアルコールなどの水酸基(ヒドロキシル基)含有モノマー;(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、N−ヒドロキシエチル(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エポキシ基含有モノマー;アクリロニトリル、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、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾールなどの複素環含有ビニル系モノマー;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フォ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などが挙げられる。なお、上記極性基含有モノマーは、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
中でも、上記極性基含有モノマーとしては、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマーが好ましく、より好ましくはアクリル酸(AA)、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)、アクリル酸4−ヒドロキシブチル(4HBA)である。
上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)中の、上記極性基含有モノマーの含有量は、特に限定されないが、耐落下衝撃性の点より、1〜15重量%が好ましく、より好ましくは1〜5重量%である。特に、上記極性基含有モノマーの含有量が15重量%以下であると、ポリマーのTgが高くなって耐落下衝撃性が低下するという問題が生じにくくなり好ましい。
さらにまた、共重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸メトキシトリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−エトキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−メトキシブチル、(メタ)アクリル酸4−エトキシブチルなどの(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル[アルコキシアルキル(メタ)アクリレート];シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルやフェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の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の前述の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル、極性基含有モノマー、多官能性モノマー以外の(メタ)アクリル酸エステル;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類又はジエン類;ビニルアルキルエーテルなどのビニルエーテル類;塩化ビニルなどを挙げることができる。なお、これらの共重合性モノマーを、「その他の共重合性モノマー」と総称する場合がある。
(i)の態様において、上記アクリル系ポリマーは、上記モノマー成分を公知慣用の重合方法により重合して得ることができる。上記アクリル系ポリマーの重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法)などが挙げられる。中でも、透明性、耐水性、コストなどの点で、溶液重合方法が好ましい。すなわち、(i)の態様では、アクリル系粘着剤層が含む上記アクリル系ポリマーは、上記モノマー成分を溶液重合方法により重合して得られることが好ましい。
上記の溶液重合に際しては、各種の一般的な溶剤を用いることができる。このような溶剤としては、酢酸エチル、酢酸n−ブチル等のエステル類;トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素類;n−ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素類;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類などの有機溶剤が挙げられる。上記溶剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(i)の態様において、上記アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、例えば、30万〜130万が好ましく、より好ましくは35万〜90万である。
上記のアクリル系ポリマーの重量平均分子量は、重合開始剤の種類やその使用量、重合の際の温度や時間の他、モノマー濃度、モノマー滴下速度などによりコントロールすることができる。
また、上記の溶液重合に際しては、重合開始剤(特に熱重合開始剤)が用いられていてもよい。なお、重合開始剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶液重合の際に用いられる重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系開始剤、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。中でも、特開2002−69411号公報に開示されたアゾ系開始剤が特に好ましい。かかるアゾ系開始剤は開始剤の分解物が加熱発生ガス(アウトガス)の発生原因となる部分としてアクリル系ポリマー中に残留しにくいため好ましい。上記アゾ系開始剤としては、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと称する場合がある)、2,2'−アゾビス−2−メチルブチロニトリル(以下、AMBNと称する場合がある)、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などが例示される。なお、重合開始剤の使用量は、特に限定されず、所望の分子量、反応性が得られる重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
本発明の両面粘着シートの(i)の態様では、アクリル系粘着剤層には、架橋剤が含まれていてもよい。すなわち、上記アクリル系粘着剤層を形成するためのアクリル系粘着剤組成物には、架橋剤が含まれていてもよい。架橋剤を用いることにより、上記粘着剤層中のベースポリマー(特に上記アクリル系ポリマー)を架橋し、粘着剤層のゲル分率をコントロールすることができる。
上記架橋剤としては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、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、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、アミン系架橋剤などが挙げられる。なお、上記架橋剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記イソシアネート系架橋剤(多官能イソシアネート化合物)としては、例えば、1,2−エチレンジイソシアネート、1,4−ブ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などの低級脂肪族ポリイソシアネート類;シクロペンチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシレンジイソシアネートなどの脂環族ポリイソシアネート類;2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネート類などが挙げられる。上記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名「コロネートL」]、トリメチロールプロパン/ヘキサメチレンジイソシアネート付加物[日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名「コロネートHL」]、トリメチロールプロパン/キシリレンジイソシアネート付加物[三井化学株式会社製、商品名「タケネート110N」]、ヘキサメチレンジイソシアネート系架橋剤(HDI系架橋剤)[旭化成ケミカルズ株式会社製、商品名「デュラネート」]などの市販品を用いることもできる。
また、上記エポキシ系架橋剤(多官能エポキシ化合物)としては、例えば、N,N,N′,N′−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ジグリシジルアニリン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビタンポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、o−フタル酸ジグリシジルエステル、トリグリシジル−トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、レゾルシンジグリシジルエーテル、ビスフェノール−S−ジグリシジルエーテルの他、分子内にエポキシ基を2つ以上有するエポキシ系樹脂などが挙げられる。上記エポキシ系架橋剤としては、例えば、三菱ガス化学株式会社製、商品名「テトラッドC」などの市販品を用いることもできる。
本発明の両面粘着シートの(i)の態様において、架橋剤の含有量は、特に限定されないが、架橋により粘着剤層の凝集力を一層大きくすることができ、粘着面での粘着特性と凝集力をより高度なバランスで両立できる点より、粘着剤層のゲル分率が15〜70%になる含有量が好ましく、より好ましくは粘着剤層のゲル分率が20〜50%になる含有量である。例えば、上記アクリル系粘着剤層がアクリル系ポリマーを必須成分として含むアクリル系粘着剤組成物により形成される場合、架橋剤の含有量は、特に限定されないが、アクリル系ポリマーを架橋させ、粘着剤層の凝集力をいっそう大きくすることができ、粘着面での粘着特性と耐落下衝撃性とをより高度なバランスで両立できる点から、アクリル系ポリマー100重量部に対して、0.001〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.01〜7重量部、さらに好ましくは0.1〜5重量である。
さらに、(i)の態様のアクリル系粘着剤層には、必要に応じて、後述の添加剤が含まれていてもよい。すなわち、上記アクリル系粘着剤層を形成するためのアクリル系粘着剤組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、後述の添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤としては、架橋促進剤、シランカップリング剤、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、帯電防止剤などが挙げられる。また、アクリル系粘着剤組成物には、アクリル系オリゴマーが含まれていてもよい。なお、これらの添加剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、(i)の態様の両面粘着シートでは、上記アクリル系粘着剤層中に、実質的に粘着付与樹脂を含有しないことがより好ましい。アクリル系粘着剤層が粘着付与樹脂を含有していると粘着特性には優れるが、アクリル系粘着剤層全体のガラス転移温度が高くなり、衝撃が加わるとアクリル系粘着剤層が固くなり、衝撃による剥離が生じやすくなるためである。(i)の態様の両面粘着シートで厳しい落下衝撃性を求められる場合には、粘着付与樹脂を含有しないことが好ましい。
なお、(i)の態様の両面粘着シートにおいて、「実質的に含まない」とは、不可避的に混入する場合を除いて能動的に配合しないことを指す。具体的には、上記アクリル系粘着剤層における粘着付与樹脂の含有量が、アクリル系粘着剤層の全量(全重量、100重量%)に対して、1重量%未満であり、好ましくは0.1重量%未満である。
上記粘着付与樹脂(粘着付与剤)としては、例えば、ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノールなどが挙げられる。なお、本明細書において、粘着付与樹脂には、アクリル系オリゴマーは含まれない。
(i)の態様の両面粘着シートのアクリル系粘着剤層のゲル分率は、特に限定されないが、粘着面での粘着特性と粘着剤層の凝集力をより高度なバランスで両立して、良好な耐落下衝撃特性を得る点より、15〜70%(重量%)が好ましく、より好ましくは20〜50%である。上記ゲル分率は、酢酸エチル不溶分として求めることができ、具体的には、粘着剤層を酢酸エチル中に23℃で7日間浸漬した後の不溶分の、浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求められる。
上記ゲル分率(溶剤不溶分の割合)は、具体的には、例えば、以下の「ゲル分率の測定方法」により算出される値である。
(ゲル分率の測定方法)
本発明の両面粘着シートから粘着剤層:約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(上記で採取した粘着剤層)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸との合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、粘着剤層をテトラフルオロエチレンシートで包み凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、23℃にて7日間静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
そして、下記の式からゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=((A−B)/(C−B))×100
(上記式において、Aは浸漬後重量であり、Bは包袋重量であり、Cは浸漬前重量である。)
また、(i)の態様の両面粘着シートにおけるアクリル系粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、耐落下衝撃特性と接着性の点より、24〜300μmが好ましく、より好ましくは40〜200μmである。なお、厚みが大きい方が接着性や耐衝撃性の点で好ましいが、厚みの大きい粘着剤層を得ようとすると粘着剤組成物の塗工が難しくなることがある。
(i)の態様の両面粘着シートにおけるプラスチックフィルム基材の素材として、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、商品名「アートン(環状オレフィン系ポリマー;JSR製)」、商品名「ゼオノア(環状オレフィン系ポリマー;日本ゼオン製)」等の環状オレフィン系ポリマーなどのプラスチック材料が挙げられる。なお、これらのプラスチック材料は単独で、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、上記の「基材」とは、両面粘着シートを使用(貼付)する際には、粘着剤層とともに被着体に貼付される部分である。両面粘着シートの使用時(貼付時)に剥離されるセパレーター(剥離ライナー)は「基材」には含まない。
なお、(i)の態様の両面粘着シートの基材が、PETフィルム基材などのプラスチックフィルム基材であるのは、厚み方向の伸びに対する変形量や柔軟性、作業性の点からである。
上記プラスチックフィルム基材は単層および複層のいずれの形態を有していてもよい。また、プラスチックフィルム基材表面には、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理等の物理的処理、下塗り処理等の化学的処理などの公知慣用の表面処理が適宜施されていてもよい。
(i)の態様では、プラスチックフィルム基材の厚みは、特に限定されないが、強度の点、作業性の点、耐衝撃特性の点より、2〜50μmであることが好ましく、より好ましくは2〜25μmである。なお、プラスチックフィルム基材の厚みが50μm以下であると、両面粘着シート全体の剛性が大きくなりにくく、湾曲した部材を固定する場合の追従性が低下しにくくなり、好ましい。また、場合によっては、基材の厚みを大きくすると粘着剤層の厚みを小さくしなければならないことがあるが、プラスチックフィルム基材の厚みが50μm以下であると、このような場合でも粘着剤層の厚みを確保でき、両面粘着シートが組み込まれた携帯電子機器が衝撃を受けた場合であっても、衝撃を吸収して、両面粘着シートの部材や被着部分からの剥離を抑制でき、好ましい。
(i)の態様の両面粘着シートは、特に限定されないが、例えば、プラスチックフィルム基材の両面側に溶剤型のアクリル系粘着剤組成物を塗布(塗工)し、乾燥及び/又は硬化させてアクリル系粘着剤層を形成することにより作製される。また、セパレーター等の上に溶剤型のアクリル系粘着剤組成物を塗布(塗工)してから乾燥及び/又は硬化させることにより得たアクリル系粘着剤層を、プラスチックフィルム基材の両面側に転写することにより作製される。さらに、プラスチックフィルム基材の一方の面側に、溶剤型のアクリル系粘着剤組成物を塗布(塗工)し、乾燥及び/又は硬化させてアクリル系粘着剤層を形成し、プラスチックフィルム基材の他方の面側に、セパレーター等の上に溶剤型のアクリル系粘着剤組成物を塗布(塗工)してから乾燥及び/又は硬化させることにより得たアクリル系粘着剤層を転写することにより作製される。
なお、上記のアクリル系粘着剤組成物の塗布(塗工)の際には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーターなどを用いることができる。
(i)の態様の両面粘着シートの厚み(全体の厚み)は、特に限定されないが、50〜400μmが好ましく、より好ましくは80〜270μmである。なお、(i)の態様の両面粘着シートの厚みには、後述のセパレーターの厚みは含まれない。
特に、上記(i)の態様では、基材の厚みと粘着面を提供する1のアクリル系粘着剤層の厚みとの比は、特に限定されないが、粘着面での粘着特性と耐落下衝撃性とをより高度なバランスで両立できる点から、前者:後者で、1:4〜1:100であることが好ましく、より好ましくは1:4〜1:50である。
(ii)の態様
本発明の両面粘着シートの(ii)の態様は、気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層を少なくとも1層有する両面粘着シートである。(ii)の態様の両面粘着シートは、気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層を基材の両面側に有する基材付き両面粘着シートなどの基材付き両面粘着シートであってもよいし、気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層のみからなる基材レス両面粘着シートであってもよい。(ii)の態様の両面粘着シートが基材付き両面粘着シートである場合、基材としては、特に限定されないが、例えば、上記(i)の態様で用いられる基材が好ましく挙げられる。また、基材の厚みも特に限定されない。なお、本明細書において、「気泡及び/又は中空微小球状体」とは、「気泡」及び「中空微小球状体」のうち、いずれか一方又は両方を表す。
中でも、(ii)の態様の両面粘着シートは、耐衝撃特性を得つつ、より高い接着強度を得やすい点より、気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層のみからなる基材レス両面粘着シートであること好ましい。
特に、(ii)の態様の両面粘着シートは、粘着特性と生産性のバランスの点より、気泡及び中空微小球状体のうち、中空微小球状体のみを含有するアクリル系粘着剤層のみからなる基材レス両面粘着シートであること好ましい。
(ii)の態様のアクリル系粘着剤層は、特に限定されないが、気泡及び/又は中空微小球状体のアクリル系粘着剤への混合しやすさ、アクリル系粘着剤層で安定した気泡構造を得やすい点より、光重合型のアクリル系粘着剤組成物(活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物)により形成されることが好ましい。つまり、(ii)の態様のアクリル系粘着剤層は、アクリル系ポリマーを構成する単量体(モノマー)の混合物(アクリル系モノマー混合物)又はその部分重合物を必須成分とするアクリル系粘着剤組成物より形成されることが好ましい。
(ii)の態様のアクリル系粘着剤層が含有するベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)は、良好な接着性を得る点、及び、落下衝撃が加わった瞬間の接着性の点より、−70℃〜−40℃が好ましく、より好ましくは−70℃〜−50℃である。上記アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分の種類や含有量などによって制御することができる。なお、上記アクリル系ポリマーのガラス転移温度は、上記(i)の態様と同様の方法で求められるガラス転移温度(理論値)である。
上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分は、ガラス転移温度が上記の範囲となるように選択することが重要である。上記アクリル系ポリマーを構成する必須のモノマー成分としてのアクリル系モノマーとしては、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステを含むことが好ましい。すなわち、上記アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状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を必須のモノマー成分として構成された重合体であることが好ましい。いいかえれば、上記アクリル系ポリマーは、直鎖又は分岐鎖状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に由来する構成単位を含む重合体であることが好ましい。
(ii)の態様において、上記の直鎖又は分岐鎖状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(単に、「(メタ)アクリル酸アルキルエステル」と称する場合がある)としては、特に限定されないが、例えば、上記の(i)の態様の直鎖又は分岐鎖状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と同様のものが挙げられる。なお、上記(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てもよい。
中でも、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が1〜14の(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、より好ましくはアクリル酸n−ブチル(BA)、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)、アクリル酸イソオクチル)、アクリル酸イソノニルである。
上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)中の、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有量は、粘着剤としてのTgが高いと耐落下衝撃特性が悪くなるため、ポリマーのTgは低い方が好ましい点から、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量100重量%に対して、65〜99重量%が好ましく、より好ましくは85〜99重量%である。
(ii)の態様において、上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、極性基含有モノマー、多官能性モノマーなどの共重合性モノマーを含んでいてもよい。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用いてもよい。
上記極性基含有モノマーとしては、上記の(i)の態様の極性基含有モノマーと同様のものが挙げられる。中でも、上記極性基含有モノマーとしては、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマーが好ましく、より好ましくはアクリル酸(AA)、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)、アクリル酸4−ヒドロキシブチル(4HBA)である。なお、極性基含有モノマーは、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(ii)の態様において、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)中の、上記極性基含有モノマーの含有量は、特に限定されないが、耐落下衝撃性の点より、1〜15重量%が好ましく、より好ましくは1〜13重量%である。なお、上記極性基含有モノマーの含有量が多くなると、ポリマーのTgが高くなり、耐落下衝撃性が低下してしまう場合がある。
さらに、上記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、ブタンジオールジ(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などが挙げられる。なお、上記多官能性モノマーは、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(ii)の態様において、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)中の、上記多官能性モノマーの含有量は、特に限定されないが、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量(100重量%)に対して、0.01〜2重量%が好ましく、より好ましくは0.02〜1重量%である。
(ii)の態様において、さらに、上記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分として、上記のその他の共重合性モノマーを含んでいてもよい。
(ii)の態様において、上記アクリル系ポリマーは、上記モノマー成分を公知慣用の重合方法により重合して得ることができる。上記アクリル系ポリマーの重合方法としては、例えば、溶液重合方法、乳化重合方法、塊状重合方法や活性エネルギー線照射による重合方法(活性エネルギー線重合方法、光重合方法)などが挙げられる。中でも、活性エネルギー線重合方法が好ましい。すなわち、(ii)の態様では、アクリル系粘着剤層が含む上記アクリル系ポリマーは、上記モノマー成分を活性エネルギー線重合方法により重合して得られることが好ましい。
上記の活性エネルギー線重合に際しては、光重合開始剤が用いられていてもよい。 上記光重合開始剤としては、特に限定されず、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等が挙げられる。上記の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−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。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。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用いてもよい。
上記光重合開始剤の使用量としては、特に限定されないが、例えば、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分全量100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましく、より好ましくは0.03〜3重量部である。
上記の活性エネルギー線重合(光重合)に際して照射される活性エネルギー線としては、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、活性エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に限定されず、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。
(ii)の態様では、接着性能を向上させる点、特に衝撃が加わった瞬間の接着性能を向上させる点より、アクリル系粘着剤層には中空微小球状体が含まれることが好ましい。すなわち、(ii)の態様では、アクリル系粘着剤層を形成する活性エネルギー線硬化型のアクリル系粘着剤組成物(アクリル系モノマー混合物又はその部分重合物)には、中空微小球状体が含まれることが好ましい。上記中空微小球状体としては、特に限定されないが、例えば、中空の無機系微小球状体や中空の有機系微小球状体が挙げられる。具体的には、中空の無機系微小球状体としては、例えば、中空ガラスバルーン等のガラス製の中空バルーン;中空アルミナバルーン等の金属化合物製の中空バルーン;中空セラミックバルーン等の磁器製中空バルーンなどが挙げられる。中空の有機系微小球状体としては、例えば、中空のアクリルバルーン、中空の塩化ビニリデンバルーン等の樹脂製の中空バルーンなどが挙げられる。なお、中空微小球状体は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記の中空の無機系微小球状体や中空の有機系微小球状体は市販品であってもよい。上記中空ガラスバルーンの市販品としては、例えば、商品名「フジバルーンH−35」「フジバルーンH−40」(富士シリシア化学株式会社製)などが挙げられる。
上記中空微小球状体の中でも、活性エネルギー線(特に、紫外線)による重合の効率や重みなどの点から、中空の無機系微小球状体が好ましく、より好ましくは中空ガラスバルーンである。中空ガラスバルーンを用いれば、せん断力、保持力などの他の特性を損なうことなく、粘着性能を向上させることができる。また、上記中空微小球状体の表面には、各種表面処理(例えば、シリコーン系化合物やフッ素系化合物等による低表面張力化処理など)が施されていてもよい。
上記中空微小球状体の粒径(平均粒子径)は、特に限定されないが、1〜500μmが好ましく、より好ましくは5〜200μmであり、さらに好ましくは20〜80μmであり、さらにより好ましくは30〜50μmである。
また、上記中空微小球状体の比重(真密度)は、特に限定されないが、0.1〜0.8g/cm3が好ましく、より好ましくは0.15〜0.5g/cm3である。中空微小球状体の比重が0.1g/cm3以上であると、中空微小球状体配合の際の浮き上がりを抑制して、アクリル系粘着剤組成物中へ均一に分散させやすくなり、好ましい。さらに、強度の点で問題が生じにくくなり、中空微小球状体の割れを抑制でき、好ましい。一方、中空微小球状体の比重が0.8g/cm3以下であると、活性エネルギー線(特に紫外線)の透過率が低下し、光硬化反応の効率が低下するという問題を生じにくくなり、また、粘着シートの重量が大きくなって作業性が低下する問題が生じにくくなり、好ましい。
(ii)の態様において、アクリル系粘着剤層における上記中空微小球状体の含有量は、特に限定されないが、粘着剤層の強度の点、及び、接着性の点より、アクリル系粘着剤層の全重量(100重量%)に対して、15重量%以下が好ましく、より好ましくは13重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下である。なお、(ii)の態様において、アクリル系粘着剤層が上記中空微小球状体を含む場合における、アクリル系粘着剤層における上記中空微小球状体の含有量の下限は、特に限定されないが、アクリル系粘着剤層を含有させることによって得られる効果を効果的に得る点より、アクリル系粘着剤層の全重量(100重量%)に対して、1重量%以上であることが好ましく、より好ましくは3重量%以上である。
また、(ii)の態様では、柔軟性、凹凸に対する追従性、接着性を向上させる点から、アクリル系粘着剤層には気泡が含まれていてもよい。すなわち、(ii)の態様では、アクリル系粘着剤層を形成する活性エネルギー線硬化型のアクリル系粘着剤組成物(アクリル系モノマー混合物又はその部分重合物)には、気泡が含まれることが好ましい。なお、(ii)の態様では、アクリル系粘着剤層には、中空微小球状体及び気泡の両方が含まれていてもよく、上記中空微小球状体及び気泡のうちの一方のみが含まれていてもよい。
上記粘着剤層において気泡が形成される形態は、特に限定されないが、例えば、(1)予め、気泡を形成するガス成分(「気泡形成ガス」と称する場合がある)が混合された粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成することにより、気泡が形成された形態、(2)発泡剤を含有する粘着剤組成物を用いて粘着剤層を形成することにより、気泡が形成された形態などが挙げられる。上記粘着剤層では、上記(1)の形態で気泡が形成されることが好ましい。なお、発泡剤としては、特に限定されず、例えば、熱膨張性微小球などの公知の発泡剤が挙げられる。
上記粘着剤層における気泡の含有量は、特に限定されないが、粘着剤層の全体積(100体積%)に対して、5〜40体積%となる量が好ましい。気泡の含有量が5体積%以上であると、粘着剤層に気泡を含有させることにより得られる効果が奏しやすくなり、好ましい。また、40体積%以下であると、粘着剤層を貫通する気泡が形成されることによる接着性能の低下や外観の悪化が生じにくくなり、好ましい。
上記粘着剤層中の気泡は、独立タイプの気泡であることが望ましいが、独立気泡タイプの気泡と半独立気泡タイプの気泡とが混在していてもよい。また、このような気泡の形状は、特に限定されないが、球状が好ましく、より好ましくは真球状である。
また、上記気泡の平均気泡径(直径)は、特に限定されないが、1〜1000μmが好ましく、より好ましくは10〜500μmであり、さらに好ましくは30〜300μmである。
上記気泡形成ガスとしては、特に限定されないが、窒素、二酸化炭素、アルゴンなどの不活性ガス、空気などの各種気体成分が挙げられる。気泡形成ガスとしては、気泡形成ガスを混合した後に、重合反応等の反応を行う場合は、その反応を阻害しないものを用いることが好ましい。特に、上記気泡形成ガスとしては、反応を阻害しないことやコスト的観点などから、窒素が好ましい。
(ii)の態様では、アクリル系粘着剤層には、アクリル系粘着剤層における中空微小球状体とベースポリマー(アクリル系ポリマー)との間の密着性や摩擦抵抗の低減、アクリル系粘着剤層における気泡の混合性や安定性の点から、界面活性剤が含まれていてもよい。すなわち、(ii)の態様では、アクリル系粘着剤層を形成する活性エネルギー線硬化型のアクリル系粘着剤組成物(アクリル系モノマー混合物又はその部分重合物)には、界面活性剤が含まれていてもよい。なお、界面活性剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記界面活性剤としては、例えば、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、イオン系界面活性剤などが挙げられる。中でも、気泡混合性が優れ且つ気泡の合一を抑制できる点から、フッ素系界面活性剤が好ましい。上記フッ素系界面活性剤としては、分子中にオキシC2-3アルキレン基及びフッ素化炭化水素基を有するフッ素系界面活性剤が特に好ましい。さらに、中でも、分散性の点から、非イオン型界面活性剤が好ましい。また、上記フッ素系界面活性剤としては、特開2008−12798号公報や特開2006−022189号に記載のフッ素系界面活性剤が好ましく挙げられる。
上記フッ素系界面活性剤は、市販品でもよい。このような市販品としては、例えば、商品名「サーフロンS−393」(AGCセイミケミカル株式会社製)が好ましく挙げられる。
上記アクリル系粘着剤層における上記界面活性剤の含有量(固形分)としては、特に限定されない。例えば、活性エネルギー線硬化型のアクリル系粘着剤組成物(アクリル系モノマー混合物又はその部分重合物)における界面活性剤の含有量(固形分)は、上記モノマー混合物100重量部に対して、0.01〜2重量部が好ましく、より好ましくは0.03〜1.5重量部である。
さらに、(ii)の態様のアクリル系粘着剤層には、必要に応じて、後述の添加剤が含まれていてもよい。すなわち、(ii)の態様において、アクリル系粘着剤層を形成するためのアクリル系粘着剤組成物には、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で、後述の添加剤が含まれていてもよい。このような添加剤としては、架橋促進剤、シランカップリング剤、老化防止剤、充填剤(上記中空微小球状体を除く)、架橋剤、着色剤(顔料や染料など)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、帯電防止剤などが挙げられる。また、上記粘着剤組成物には、アクリル系オリゴマーが含まれていてもよい。なお、これらの添加剤は、単独で、又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
特に、(ii)の態様の両面粘着シートでは、(i)の態様の両面粘着シートと同じく、(i)の態様の両面粘着シートと同じ理由により、アクリル系粘着剤層中に、実質的に粘着付与樹脂を含有しないことが好ましい。
なお、(ii)の態様の両面粘着シートにおいて、「実質的に含まない」とは、不可避的に混入する場合を除いて能動的に配合しないことを指す。具体的には、上記アクリル系粘着剤層における粘着付与樹脂の含有量が、アクリル系粘着剤層の全量(全重量、100重量%)に対して、1重量%未満であり、好ましくは0.1重量%未満である。
上記粘着付与樹脂(粘着付与剤)としては、(i)の態様の粘着付与剤と同様の粘着付与剤が挙げられる。
(ii)の態様の両面粘着シートのアクリル系粘着剤層のゲル分率は、特に限定されないが、(i)の態様のアクリル系粘着剤層のゲル分率において特定の範囲が好ましい理由と同じ理由により、50〜95%(重量%)が好ましく、より好ましくは60〜90%である。上記ゲル分率は、酢酸エチル不溶分として求めることができ、具体的には、粘着剤層を酢酸エチル中に23℃で7日間浸漬した後の不溶分の、浸漬前の試料に対する重量分率(単位:重量%)として求められる。なお、上記ゲル分率(溶剤不溶分の割合)は、上記の「ゲル分率の測定方法」により算出される値である。
また、(ii)の態様の両面粘着シートのアクリル系粘着剤層の厚みは、特に限定されないが、耐衝撃特性の点より、90μm〜1mmであることが好ましく、より好ましくは90μm〜800μm、さらに好ましくは90μm〜600μmである。
(ii)の態様の両面粘着シートは、特に限定されないが、公知乃至慣用の粘着剤層の形成方法によりアクリル系粘着剤層を形成することにより作製されることが好ましい。例えば、以下の(1)〜(2)などの方法が挙げられる。
(1)モノマー混合物又はその部分重合物、及び、必要に応じて中空微小球状体及び又は気泡、光重合開始剤などを含む活性エネルギー線硬化型のアクリル系粘着剤組成物を、基材又はセパレーター上に塗布(塗工)し、活性エネルギー線(特に、紫外線が好ましい)を照射して、アクリル系粘着剤層を形成する方法
(2) 上記(1)で形成した粘着剤層をさらに乾燥させる方法。
なお、アクリル系粘着剤組成物の塗布(塗工)には、公知のコーティング法を用いることが可能であり、慣用のコーター、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーターなどを用いることができる。
また、上記(ii)の態様では、両面粘着シートの全厚みは、特に限定されないが、耐衝撃特性の点より、90μm〜1mmであることが好ましく、より好ましくは90μm〜800μm、さらに好ましくは90μm〜600μmである。なお、上記「総厚み」には、上記セパレーターの厚みは含まれない。
[セパレーター]
本発明の両面粘着シートの粘着面、例えば、上記の(i)の態様の両面粘着シートの粘着面や上記の(ii)の態様の両面粘着シートの粘着面は、使用時まではセパレーター(剥離ライナー)により保護されていてもよい。なお、本発明の両面粘着シートは、各粘着面が別々のセパレーターによりそれぞれ保護されていてもよいし、ロール状に巻回される形態で各粘着面が1枚のセパレーターにより保護されていてもよい。セパレーターは粘着面の保護材として用いられており、被着体に貼付する際に剥がされる。また、本発明の両面粘着シートが基材レス両面粘着シートの場合には、セパレーターは支持体としての役割も担う。なお、セパレーターは必ずしも設けられていなくてもよい。上記セパレーターとしては、慣用の剥離紙などを使用でき、特に限定されないが、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材などを用いることができる。上記剥離処理層を有する基材としては、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表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。上記フッ素ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、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が挙げられる。また、上記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)等が挙げられる。なお、セパレーターは公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、セパレーターの厚み等も特に限定されない。
[両面粘着シート]
本発明の両面粘着シートは、携帯電子機器部材固定用の両面粘着シートである。このような携帯電子機器としては、例えば、携帯電話、PHS、スマートフォン、タブレット(タブレット型コンピューター)、モバイルコンピューター(モバイルPC)、携帯情報端末(PDA)、電子手帳、携帯型テレビや携帯型ラジオなどの携帯型放送受信機 、携帯型ゲーム機、ポータブルオーディオプレーヤー、ポータブルDVDプレーヤー、デジタルカメラなどのカメラ、カムコーダ型のビデオカメラなどが挙げられる。
本発明の両面粘着シートの具体的な使用態様としては、特に限定されないが、例えば、レンズ(特にガラスレンズ)の筐体への固定、ディスプレイパネルの筐体への固定、シート状キーボードやタッチパネルなどの入力装置の筐体への固定、情報表示部の保護パネルと筐体との貼り合わせ、筐体同士の貼り合わせ、筐体と装飾用シートとの貼り合わせ、携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールの固定などが挙げられる。なお、本明細書において、ディスプレイパネルとは、レンズ(特にガラスレンズ)及びタッチパネルにより少なくとも構成される構造物をいう。
さらに、本発明の両面粘着シートが用いられる携帯電子機器部材としては、特に限定されないが、光学部材も好ましく挙げられる。例えば、本発明の両面粘着シートは、携帯電子機器を構成する光学部材同士の貼り付け、携帯電子機器を構成する光学部材の筐体への固定などに好ましく使用される。
上記光学部材とは、光学的特性(例えば、偏光性、光屈折性、光散乱性、光反射性、光透過性、光吸収性、光回折性、旋光性、視認性など)を有する部材をいう。上記光学部材としては、光学的特性を有する部材であれば特に限定されないが、例えば、偏光板、波長板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、反射フィルム、反射防止フィルム、透明導電フィルム(ITOフィルム)、意匠フィルム、装飾フィルム、表面保護板、プリズム、レンズ、カラーフィルター、透明基板や、さらにはこれらが積層されている部材などが挙げられる。なお、上記の「板」及び「フィルム」は、それぞれ板状、フィルム状、シート状等の形態を含むものとし、例えば、「偏光フィルム」は、「偏光板」、「偏光シート」を含むものとする。
上記の光学部材を構成する素材としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック材料、ガラス、金属(金属酸化物を含む)などが挙げられる。特に、本発明の両面粘着シートは、プラスチック(特に、アクリルやポリカーボネート)製の光学部材に対して特に好ましく使用される。
本発明の両面粘着シートは、厚み方向に伸びを生じにくく、両面粘着シートの伸びに起因する部材やモジュール等の割れや破損を抑制できる。このため、本発明の両面粘着シートは、画面面積の小さい携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールに加えて、画面面積が35cm2以上(例えば、35cm2〜650cm2)の携帯電子機器を構成する各種部材やモジュール、より好ましくは画面面積が40cm2以上(例えば、40cm2〜650cm2)の携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールの固定や貼り合わせに好ましく用いられる。
(携帯電子機器)
携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールの筐体への固定、携帯電子機器を構成する各種部材やモジュール同士の貼り合わせ等に、本発明の両面粘着シートを用いると、本発明の両面粘着シートを含む携帯電子機器を得ることができる。つまり、上記携帯電子機器は、上記の本発明の両面粘着シートを少なくとも有する携帯電子機器である。
上記携帯電子機器としては、特に限定されないが、例えば、ディスプレイパネルの筐体への固定に本発明の両面粘着シートを用いたことにより、本発明の両面粘着シートを有する携帯電子機器などが挙げられる。
上記携帯電子機器は、本発明の両面粘着シートを有するので、携帯電子機器が落下により衝撃を受けても、携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールの割れや破損が生じにくい。このため、上記携帯電子機器は、耐衝撃性に優れる。
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。
(粘着剤組成物I)
攪拌機、環流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素導入管を備えた反応容器にアクリル酸2.9重量部、2−エチルヘキシルアクリレート29.1重量部、アクリル酸ブチル67.9重量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.1重量部、および重合溶媒としてトルエン67.9重量部をフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、2時間攪拌した。
このようにして重合系内の酸素を除去した後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.1重量部を加え、60℃に昇温して6時間重合反応を行った。反応停止後にトルエンを83重量部加えて、ポリマーを含むポリマー溶液(調整粘着剤溶液)を得た。なお、上記ポリマー溶液中のポリマーの固形分濃度は40.0%(重量%)であり、ポリマーの重量平均分子量は44万であった。
上記ポリマー溶液に、ポリマー溶液中のポリマー100重量部に対して1.0重量部となる割合で、架橋剤としての芳香族ポリイソシアネート(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業株式会社製、固形分75%)を添加し、十分に攪拌して、溶剤型粘着剤組成物(溶剤型粘着剤)を得た。
この溶剤型粘着剤組成物を、「粘着剤組成物I」とした。
(粘着剤組成物II)
モノマー成分として、2−エチルヘキシルアクリレート90重量部及びアクリル酸10重量部が混合されたモノマー混合物に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュア651」(BASFジャパン株式会社製)0.05重量部及び商品名「イルガキュア184」(BASFジャパン株式会社製)0.05重量部を配合した後、粘度(BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約15Pa.sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合した組成物(シロップ、部分重合モノマーシロップ)を作製した。
次に、該部分重合モノマーシロップ100重量部に、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)を0.08重量部添加し、中空ガラスバルーン(平均粒径40μm、商品名「フジバルーン H−40」、富士シリシア化学株式会社製)を12.5重量部添加した。さらに、光重合開始剤(商品名「イルガキュア 651」(BASFジャパン株式会社製)を0.04重量部添加した。その後、その他の添加成分として、さらに、酸化防止剤(商品名「イルガノックス1010」、BASFジャパン株式会社製)を0.5重量部、顔料(商品名「AT DN101」、大日精化工業株式会社製)を0.02重量部、顔料分散溶媒としての2−エチルヘキシルアクリレートを0.18重量部添加した。そして、混合して、光重合型粘着剤組成物(光重合型粘着剤)を得た。
この光重合型粘着剤組成物を、「粘着剤組成物II」とした。
(粘着剤組成物III)
攪拌機、環流冷却器、温度計、滴下装置及び窒素導入管を備えた反応容器にアクリル酸2.9重量部、酢酸ビニル5重量部、アクリル酸ブチル92重量部、ヒドロキシエチルアクリレート0.1重量部、および重合溶媒として酢酸エチル30重量部、トルエン120重量部をフラスコに投入し、窒素ガスを導入しながら、2時間攪拌した。
このようにして重合系内の酸素を除去した後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2重量部を加え、60℃に昇温して6時間重合反応を行った。そして、ポリマーを含むポリマー溶液(調整粘着剤溶液)を得た。なお、上記ポリマー溶液中のポリマーの固形分濃度は40.0%(重量%)であり、ポリマーの重量平均分子量は50万であった。
上記ポリマー溶液に、ポリマー溶液中のポリマー100重量部に対して、10重量部となる割合でロジン樹脂(商品名「ペンセルD−125」、荒川化学工業株式会社製、固形分100%)、10重量部となる割合でロジン樹脂(商品名「スーパーエステルA−100」、荒川化学工業株式会社製、固形分100%)、5重量部となる割合でロジン樹脂(商品名「フォーラリン8020F」、イーストマンケミカル社製、固形分100%)、及び、15重量部となる割合でテルペンフェノール樹脂(商品名「タマノル803L」、荒川化学工業株式会社製、固形分100%)を添加し、溶解するまで十分に攪拌した。攪拌後、さらに、ポリマー溶液中のポリマー100重量部に対して、2.0重量部となる割合で、架橋剤としての芳香族ポリイソシアネート(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン工業株式会社製、固形分75%)を添加し、十分に攪拌して、溶剤型粘着剤組成物(溶剤型粘着剤)を得た。
この溶剤型粘着剤組成物を、「粘着剤組成物III」とした。
(実施例1)
紙セパレーター(商品名「SLB−80WD(V2)」、カイト化学工業株式会社製、厚み130μm)の一方の面に、乾燥後に得られる粘着剤層の厚み(乾燥塗膜厚み)が69μmとなるように上記粘着剤組成物Iを塗布し、塗布層を得た。次いで、100℃で2分間の乾燥を行い、粘着剤層を形成させ、紙セパレーター/粘着剤層の積層構造を有する工程粘着シートを得た。なお、工程粘着シートは、2つ作製した。
1つの工程粘着シートの粘着剤層表面に、基材(ポリエステルからなるフィルム基材、PET基材、商品名「ルミラー S10 #12」、東レ株式会社製、厚み12μm)を貼り合わせ、紙セパレーター/粘着剤層/基材の積層構造を有する基材付き片面粘着シートを得た。
上記基材付き片面粘着シートの基材の面に、もう1つの工程粘着シートを貼り合わせ、実施例1の両面粘着シート(総厚みが150μmであり、セパレーター/粘着剤層/基材/粘着剤層/セパレーターの積層構造を有する両面粘着シート)を得た。
なお、下記の評価や測定を行う際には、その前に、実施例1の両面粘着シートを、50℃雰囲気下で24時間放置させた。
(実施例2)
上記粘着性組成物IIを、セパレーターの剥離処理面に塗布し、塗布層を得た。そして、該塗布層上に他のセパレーターを塗布層とセパレーターの剥離処理面が接する形態で貼り合わせた。なお、セパレーターとしては、片面が剥離処理されているポリエチレンテレフタレート製基材(商品名「MRF」、三菱ポリエステルフィルム株式会社製、又は、商品面「MRN」、三菱ポリエステルフィルム株式会社製)を使用した。
次に、上記塗布層を、照度5mW/cm2の紫外線を両面から3分間照射し、塗布層を硬化させて、厚み200μmの粘着剤層(感圧接着剤層)を得た。なお、紫外線の発生源として、東芝株式会社製の「ブラックライト」を使用した。また、紫外線の照度は、UVチェッカー(商品名「UVR−T1」、株式会社トプコン製、最大感度:350nmで測定)を使用して調節した。
そして、実施例2の粘着シート(セパレーター/粘着剤層/セパレーターの積層構造を有する基材レス両面粘着シート、総厚み200μm)を得た。
(比較例1)
紙セパレーター(商品名「SLB−80WD(V2)」、カイト化学工業株式会社製、厚み130μm)の一方の面に、乾燥後に得られる粘着剤層の厚み(乾燥塗膜厚み)が30μmとなるように上記粘着剤組成物IIIを塗布し、塗布層を得た。次いで、100℃で2分間の乾燥を行い、粘着剤層を形成させ、紙セパレーター/粘着剤層の積層構造を有する工程粘着シートを得た。なお、工程粘着シートは、2つ作製した。
1つの工程粘着シートの粘着剤層表面に、発泡体基材(ポリエチレンからなる発泡体フィルム基材、商品名「ボラーラXL−H#03001」、積水化学工業株式会社製、厚み100μm)を貼り合わせ、紙セパレーター/粘着剤層/発泡体基材の積層構造を有する発泡体基材付き片面粘着シートを得た。
上記発泡体基材付き片面粘着シートの発泡体基材の面に、もう1つの工程粘着シートを貼り合わせ、比較例1の両面粘着シート(総厚みが150μmであり、セパレーター/粘着剤層/発泡体基材/粘着剤層/セパレーターの積層構造を有する両面粘着シート)を得た。
なお、下記の評価や測定を行う際には、その前に、比較例1の両面粘着シートを、50℃雰囲気下で24時間放置させた。
(評価)
上記の実施例及び比較例で得られた両面粘着シートについて、以下の測定又は評価を行った。そして、その測定結果又は評価を表1に示した。
[厚み方向の変位量]
両面粘着シートの、23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量は、上記の貼り合わせ体及び上記の衝撃試験装置を用いて、上記の「貼り合わせ体及び衝撃試験装置を用いた測定方法」に従って、求めた。
[剥離強度(粘着力)]
両面粘着シートの一方の面を覆うセパレーター(剥離ライナー)を剥がして粘着剤層を露出させ、これを厚み25μmのPETフィルム(表面が剥離処理されていないタイプ、商品名「ルミラーS−10 ♯25」、東レ株式会社製)に貼り付けて、裏打ちした。次に、この裏打ちされた粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして、試料片を作製した。上記試験片の他面からセパレーターを剥がし、該試料片を被着体に、2kgのローラーを1往復させる方法で圧着した。これを23℃に30分間放置した後、JIS Z 0237に準じ、温度23℃、相対湿度50%の測定環境下、引張試験機(装置名「引張圧縮万能試験機 TG−1kN」、ミネベア社製)を使用して、引張速度:300mm/分、剥離角度180°の条件で剥離強度(N/20mm幅)を測定した。
被着体:SUS304ステンレス板
[落下試験]
実施例及び比較例の粘着シートを加工して、たて92mm、よこ62mmの1mm幅の枠状加工シート(枠状加工シート103)を得た。
まず、上記枠状加工シートと、レンズ(レンズ102)と、治具(治具101)とを用いて、図17に示す評価用サンプル(評価用サンプル100)を得た。
なお、上記レンズは、厚み1.5mm、たて92mm、よこ62mmのガラス製のレンズ(ガラスレンズ)である。また、上記治具は、図18に示す、たて106mm、よこ76mmの箱状(枡形状)で、深さの調節が可能な開口部を有し、ポリカーボネート(PC)製である。
具体的には、図17に示す位置で、治具にレンズを、枠状加工シートで固定した評価用サンプルを作製した。まず、枠状加工シートの一方のセパレーター(剥離ライナー)を剥がして、図17に示す位置となるように、枠状加工シートをレンズに貼り合わせ、2kgローラー1往復の条件で圧着した。次いで、レンズに貼り合わせた枠状加工シートのもう一方のセパレーターを剥がし、図17に示す位置で治具の開口部内に貼り合わせ、2kgローラー1往復の条件で圧着して、固定した。このとき、図17に示すように、レンズ表面と治具表面の段差が0.2mmとなるように、治具の開口部の深さを調節した。そして、23℃、50%RH雰囲気下で1時間放置し、評価用サンプルを得た。
得られた評価用サンプルを、高さ1.2mからレンズが下面になるようにコンクリート製の床に自由落下させ、自由落下後の評価用サンプルのレンズを観察し、レンズの割れや破損等の有無を確認し、一回の自由落下試験とした。試験は、最大で60回行った。そして、下記評価基準で評価を行った。
なお、試験は、23℃、50%RH雰囲気下、及び、−5℃、50%RH雰囲気下で行った。そして、23℃、50%RH雰囲気下での落下試験の結果は表1の落下試験の23℃雰囲気下の欄に示し、−5℃、50%RH雰囲気下での落下試験の結果は表1の落下試験の−5℃雰囲気下の欄に示した。
評価基準
良好:上記自由落下試験を60回行っても、レンズの割れや破損等を生じない。
不良:上記自由落下試験を60回行うまでに、レンズの割れや破損等を生じる。
また、実施例の両面粘着シートは、落下試験により、評価用サンプルに衝撃が加わっても、両面粘着シートの剥離が生じることはなかった。
1 本体部
11 ガイド部材
11a ガイド孔
11b ガイド面
12 ガイド部材固定部
13 検出手段固定部
14 荷重検出手段
15 固定用治具
16 土台部
2 補助治具
21 剛体衝突部
22 摺接部
23 嵌込溝
24 底部
3 被着体A
4 両面粘着シート(測定用サンプル)
5 被着体B
6 鋼球
7 落下試験機
71 アーム部
72 先端部分(アーム部の先端部分)
8 安全カバー
100 評価用サンプル
101 治具
102 レンズ
103 枠状加工シート
200 被着体A
201 被着体B
202 両面粘着シート

Claims (3)

  1. 下記の貼り合わせ体及び下記の衝撃試験装置を用いて、下記の測定方法により求められる、23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量が、0.08mm以下であることを特徴とする携帯電子機器部材固定用両面粘着シート。
    [貼り合わせ体]
    両面粘着シート(幅1cm×長さ1cm)を介して、被着体A(アクリル板:幅5cm×長さ1.1cm、厚み1cm、重量:6.6g)と被着体Bとを貼り合わせた積層体
    [衝撃試験装置]
    前記貼り合わせ体の被着体Bを固定する本体部と、前記貼り合わせ体の前記被着体Aに鉛直方向下方に力を加える補助治具とを備える装置。
    [23℃、50%RHの環境下における厚み方向の変位量の測定方法]
    23℃、50%RHの環境下、前記貼り合わせ体の被着体B側を、被着体A側を下向きとし、被着体Aの両面粘着シートを貼付した面が水平となるようにして、前記衝撃試験装置の前記本体部に固定する。次いで、前記補助治具を、前記貼り合わせ体の被着体Aの両面粘着シートを貼付した側の表面に上方から接触させるようにして、配置する。この時の両面粘着シートの厚みを計測し、初期厚みとする。その後、上方から重量28gの鋼球を360mm落下させ、前記補助治具に衝突させることにより、前記貼り合わせ体の前記被着体Aに鉛直方向下方に力を加え、両面粘着シートを厚み方向に変位させる。この厚み方向に変位させた時の両面粘着シートの最大厚みを計測し、最大厚みとする。そして、下記式(1)より、両面粘着シートの厚み方向の変位量を求める。
    (厚み方向の変位量)=(最大厚み)−(初期の厚み) (1)
  2. アクリル系粘着剤層を有する請求項1記載の携帯電子機器部材固定用両面粘着シート。
  3. 下記の(i)及び(ii)からなる群より選ばれる両面粘着シートである請求項2記載の携帯電子機器部材固定用両面粘着シート。
    (i)プラスチックフィルム基材の両面側にアクリル系粘着剤層を有する両面粘着シート。
    (ii)気泡及び/又は中空微小球状体を含有するアクリル系粘着剤層を有する両面粘着シート。
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