JP2014214208A - 加熱発泡型再剥離性粘着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】凹凸面を有する被着体に貼付した際、一定時間継続的に力を加える必要がなく、凹凸面を有する被着体に対する優れた常態接着性と易剥離性との両立を可能にした粘着シートを提供する。【解決手段】本発明に係る粘着シートは、多孔性材料層と熱発泡剤含有粘着剤層とを備え、前記熱発泡剤含有粘着剤層はアクリル系ポリマーを含有し、前記アクリル系ポリマーは、溶液重合又は乳化重合により得られたものである。多孔性材料層の厚さは100〜10000μmが好ましく、多孔性材料層は、多孔性材料層の全体積に対して3〜99体積%気泡を含有することが好ましい。【選択図】なし
Description
本発明は、加熱発泡型再剥離性粘着シートに関する。
従来、アクリル系発泡体様粘着テープ(基材及び/又は粘着剤層に微粒子を含有するアクリル系粘着テープ)は、微粒子を含有する感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープにおいて常温での接着強さやせん断強さが必要とされる用途等、例えば、自動車、機械部品、電化製品、建材等各種分野の部材接合において使用されている。
このような状況下、従来のアクリル系発泡体様粘着テープは、高接着強度により高い接合信頼性を有しているが、その高い接合強度は逆に接合部の分離、解体を困難にさせていた。このような課題に着目し、凹凸面を有する被着体に対する優れた常態接着性と易剥離性との両立を可能にした粘着テープが近年知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−120807号公報
しかしながら、上記構成では、凹凸面を有する被着体に貼付した際、凹凸面とのタック性に劣るため、一定時間継続的に力を加えなければならない。
そこで本発明の目的は、凹凸面を有する被着体に貼付した際、一定時間継続的に力を加える必要がなく、凹凸面を有する被着体に対する優れた常態接着性と易剥離性との両立を可能にした粘着シートを提供することにある。
特許文献1の粘着シートのように、気泡及び微粒子を含有する粘弾性体は、ある程度の厚さが求められるため、通常UV重合で作製される。このため、この粘弾性体の上に積層する粘着剤層も生産効率の関係で通常はUV重合で作製される。
ここで、本発明者は、前記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、従来の上記常識に反して、粘着剤層をUV重合ではなく、溶液重合又は乳化重合により作製することによって、凹凸面を有する被着体に貼付した際に一定時間継続的に力を加える必要がなく、凹凸面を有する被着体に対する優れた常態接着性と易剥離性との両立を可能にした粘着シートを実現し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係る粘着シートは、多孔性材料層と熱発泡剤含有粘着剤層とを備える。ここで、前記熱発泡剤含有粘着剤層はアクリル系ポリマーを含有し、前記アクリル系ポリマーは、溶液重合又は乳化重合により得られたものである。
本発明の好ましい一実施形態では、前記多孔性材料層の厚さが100〜10000μmである。また、本発明の好ましい別の一実施形態では、前記多孔性材料層は、多孔性材料層の全体積に対して3〜99体積%気泡を含有する。
本発明に係る粘着シートは、凹凸面を有する被着体に貼付した際、一定時間継続的に力を加える必要がなく、凹凸面を有する被着体に対する優れた常態接着性と易剥離性とを両立し得る。
本実施の形態に係る粘着シートは、多孔性材料層と熱発泡剤含有粘着剤層とを備える。
尚、本明細書では、範囲を示す「A〜B」は、A以上B以下であることを意味し、本明細書で挙げられている各種物性は、特に断りの無い限り後述する実施例に記載の方法により測定した値を意味する。
また、本明細書における「主成分」とは、その組成において重量基準で最も含有割合が高い成分を意味し、通常は50〜100重量であることを意味する。更には、本明細書において「粘着シート」とは、テープ状の構成、即ち、「粘着テープ」も含まれる。
本明細書において、重量平均分子量は、特に断りのない限り、測定サンプルをテトラヒドロフラン(THF)で抽出して得られた可溶分(ゾル分ともいう。)につきゲル透過クロマトグラフィ(GPC)測定を行って得られたポリスチレン換算の重量平均分子量を意味する。
また、ゲル分率は、特に断りのない限り以下の方法により求められる値を意味する。
測定サンプルとしてのアクリル系共重合体約0.1g(質量:Wc1mg)を、平均孔径0.2μmのテトラフルオロエチレン樹脂製多孔質膜(質量:Wc2mg)で巾着状に包み、口を凧糸(質量:Wc3mg)で縛る。この包みを容量50mLのスクリュー管に入れ(1個の包みにつきスクリュー管1本を使用する。)、該スクリュー管に酢酸エチルを満たす。これを室温(典型的には23℃)で7日間放置した後、上記包みを取り出して130℃で2時間乾燥させ、該包みの質量(Wc4mg)を測定する。アクリル系共重合体のゲル分率(Gc)は、各値を以下の式:
Gc[%]=[(Wc4−Wc2−Wc3)/Wc1]×100;
に代入することにより求められる。
Gc[%]=[(Wc4−Wc2−Wc3)/Wc1]×100;
に代入することにより求められる。
(I)熱発泡剤含有粘着剤層
前記熱発泡剤含有粘着剤層は、アクリル系ポリマーと熱発泡剤とを含有する。熱発泡剤含有粘着剤層は、例えば、アクリル系ポリマーと熱発泡剤とを含有する粘着剤組成物から形成し得る。以下、熱発泡剤含有粘着剤層に含まれるアクリル系ポリマーをアクリル系ポリマー(A)と記する場合がある。
前記熱発泡剤含有粘着剤層は、アクリル系ポリマーと熱発泡剤とを含有する。熱発泡剤含有粘着剤層は、例えば、アクリル系ポリマーと熱発泡剤とを含有する粘着剤組成物から形成し得る。以下、熱発泡剤含有粘着剤層に含まれるアクリル系ポリマーをアクリル系ポリマー(A)と記する場合がある。
熱発泡剤含有粘着剤層の厚さは、使用目的や加熱による粘着力の低減性等に応じて適宜選択されるが、表面の平滑性を保持するため、熱発泡剤(特に熱膨張性微小球)の最大粒径以上にすることが好ましく、例えば、1〜300μm、好ましくは3〜200μm、更に好ましくは10〜100μm程度である。熱発泡剤含有粘着剤層の厚さがこのような範囲内であると被着体を保持するために十分な粘着力が得られる傾向にある。尚、熱発泡剤含有粘着剤層は、単層の形態であってもよいし、積層の形態であってもよい。
また、熱発泡剤含有粘着剤層のゲル分率は30〜70%が好ましい。
<アクリル系ポリマー(A)>
アクリル系ポリマー(A)は、溶液重合又は乳化重合により得られたものである。アクリル系ポリマー(A)は、熱発泡剤含有粘着剤層中、例えば、30〜90重量%含有していることが好ましく、50〜80重量%がより好ましい。
アクリル系ポリマー(A)は、溶液重合又は乳化重合により得られたものである。アクリル系ポリマー(A)は、熱発泡剤含有粘着剤層中、例えば、30〜90重量%含有していることが好ましく、50〜80重量%がより好ましい。
溶液重合により得られたアクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量は、特には限定されないが、30万〜130万が好ましく、35万〜85万がより好ましく、40万〜80万が更に好ましい。一方、乳化重合により得られたアクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量は、特には限定されないが、25万〜130万が好ましく、30万〜100万がより好ましい。
((メタ)アクリル酸アルキルエステル)
前記アクリル系ポリマー(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体組成物を重合して得られる。
前記アクリル系ポリマー(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体組成物を重合して得られる。
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、特には限定されないが、例えば、下記の一般式(1)で表わされる化合物が挙げられる。
(一般式(1)中、R1は、水素原子又はメチル基であり、R2は、炭素数1〜18の直鎖又は分岐状のアルキル基を示す。)
一般式(1)におけるR2として具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
一般式(1)におけるR2として具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、へプチル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基等が挙げられる。
一般式(1)で表される(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして具体的には、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sec−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)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸イソアミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸へプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルへキシル、(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等が挙げられる。これら(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルにおけるアルキル基の炭素数は、2〜18であることがより好ましく、4〜12であることが更に好ましい。
前述した(メタ)アクリル酸アルキルエステルの配合割合は、単量体組成物の合計量100重量部に対して、例えば、60〜99.9重量部、好ましくは70〜99重量部とし得る。
(極性基含有単量体)
また、前記単量体組成物には、前記した(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外に、極性基含有単量体が含まれることが好ましい。
また、前記単量体組成物には、前記した(メタ)アクリル酸アルキルエステル以外に、極性基含有単量体が含まれることが好ましい。
前記極性基含有単量体として具体的には、(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、ケイ皮酸等の不飽和カルボン酸;イタコン酸モノメチル、イタコン酸モノブチル、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸等の不飽和ジカルボン酸モノエステル;2−メタクリロイルオキシエチルトリメリット酸、2−メタクリロイルオキシエチルピロメリット酸等の不飽和トリカルボン酸モノエステル;カルボキシエチルアクリレート(β−カルボキシエチルアクリレート等)、カルボキシペンチルアクリレート等のカルボキシアルキルアクリレート;アクリル酸ダイマー(商品名「アロニックスM−5600」、東亞合成化学工業(株)製)、アクリル酸トリマー;無水イタコン酸、無水マレイン酸、無水フマル酸等の不飽和ジカルボン酸無水物等のカルボキシル基含有不飽和単量体;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、アクリル酸2−ヒドロキシブチル等の水酸基含有不飽和単量体;(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等のエポキシ基含有不飽和単量体;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−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等のアミノ基含有不飽和単量体;(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,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−ブチル(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−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有不飽和単量体;(メタ)アクリロニトリル等のシアノ基含有不飽和単量体;N−シクロヘキシルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド基含有単量体;N−メチルイタコンイミド、N−エチルイタコンイミド、N−ブチルイタコンイミド、N−オクチルイタコンイミド、N−2−エチルヘキシルイタコンイミド、N−シクロヘキシルイタコンイミド、N−ラウリルイタコンイミド等のイタコンイミド基含有単量体;N−(メタ)アクリロイルオキシメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−6−オキシヘキサメチレンスクシンイミド、N−(メタ)アクリロイル−8−オキシオクタメチレンスクシンイミド等のスクシンイミド基含有単量体;N−ビニルピロリドン、N−(1−メチルビニル)ピロリドン、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、N−ビニルモルホリン、(メタ)アクリロイルモルホリン等のビニル基含有複素環化合物;スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、(メタ)アクリルアミドプロパンスルホン酸、スルホプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸等のスルホン酸基含有不飽和単量体;2−ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェイト等のリン酸基含有不飽和単量体;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の官能性単量体;等が挙げられる。これらは、1種のみ用いてもよいし、2種以上併用してもよい。
前記単量体組成物における、極性基含有単量体の含有割合は、単量体組成物の合計量100重量部に対して、通常、0重量部より高く50重量部以下であり、好ましくは0.5〜30重量部、より好ましくは1〜20重量部である。単量体組成物において極性基含有単量体を前記範囲内の量で含有させることにより、耐熱性、耐溶剤性、投錨性等に優れた粘着剤を形成し得る。
(他の共重合性単量体)
また、単量体組成物には、前記した(メタ)アクリル酸アルキルエステル、極性基含有単量体以外に、他の共重合性単量体を含んでいてもよい。
また、単量体組成物には、前記した(メタ)アクリル酸アルキルエステル、極性基含有単量体以外に、他の共重合性単量体を含んでいてもよい。
前記共重合性単量体としては、酢酸ビニル等のビニルエステル基含有単量体;スチレン、ビニルトルエン等の芳香族不飽和単量体;シクロペンチルジ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸脂環式炭化水素エステル単量体;(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等のアルコキシ基含有不飽和単量体;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系単量体;ビニルエーテル等のビニルエーテル系単量体;塩化ビニル等のハロゲン原子含有不飽和単量体、その他、(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリルや、フッ素(メタ)アクリレート等の複素環や、ハロゲン原子を含有するアクリル酸エステル系単量体等が挙げられる。
(多官能性単量体)
更に、共重合性単量体として、多官能性単量体が挙げられる。多官能性単量体としては、例えば、多官能(メタ)アクリレートやジビニルベンゼン等が挙げられる。多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、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テトラアクリレート、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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、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、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、末端に(メタ)アクリロイル基を複数個有する反応性ハイパーブランチポリマー[例えば、商品名「CN2300」「CN2301」「CN2320」(SARTOMER社製)等]等が挙げられる。尚、多官能(メタ)アクリレートは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用し得る。
更に、共重合性単量体として、多官能性単量体が挙げられる。多官能性単量体としては、例えば、多官能(メタ)アクリレートやジビニルベンゼン等が挙げられる。多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、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テトラアクリレート、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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、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、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、末端に(メタ)アクリロイル基を複数個有する反応性ハイパーブランチポリマー[例えば、商品名「CN2300」「CN2301」「CN2320」(SARTOMER社製)等]等が挙げられる。尚、多官能(メタ)アクリレートは、単独で又は2種以上を組み合わせて使用し得る。
多官能性単量体は、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、例えば、0.001〜5重量部、好ましくは0.001〜3重量部、より好ましくは0.01〜2重量部である。
(シリル基含有ビニル単量体)
共重合性単量体として、シリル基含有ビニル単量体が挙げられる。特に、乳化重合でアクリル系ポリマー(A)を作製する場合、共重合性単量体として、シリル基含有ビニル単量体を含むことが好ましい。
共重合性単量体として、シリル基含有ビニル単量体が挙げられる。特に、乳化重合でアクリル系ポリマー(A)を作製する場合、共重合性単量体として、シリル基含有ビニル単量体を含むことが好ましい。
シリル基含有ビニル単量体には、シリコーン系(メタ)アクリレート単量体や、シリコーン系ビニル単量体等が挙げられる。
シリコーン系(メタ)アクリレート単量体としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシメチル−トリメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシメチル−トリエトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−トリメトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−トリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリイソプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−トリブトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシアルキル−トリアルコキシシラン;(メタ)アクリロイルオキシメチル−メチルジメトキシシラン、(メタ)アクリロイルオキシメチル−メチルジエトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−メチルジメトキシシラン、2−(メタ)アクリロイルオキシエチル−メチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジイソプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−メチルジブトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジイソプロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−エチルジブトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−プロピルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル−プロピルジエトキシシラン等の(メタ)アクリロイルオキシアルキル−アルキルジアルコキシシランや、これらに対応する(メタ)アクリロイルオキシアルキル−ジアルキル(モノ)アルコキシシラン等が挙げられる。
また、シリコーン系ビニル単量体としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン等のビニルトリアルコキシシランの他、これらに対応するビニルアルキルジアルコキシシランや、ビニルジアルキルアルコキシシラン、ビニルメチルトリメトキシシラン、ビニルメチルトリエトキシシラン、β−ビニルエチルトリメトキシシラン、β−ビニルエチルトリエトキシシラン、γ−ビニルプロピルトリメトキシシラン、γ−ビニルプロピルトリエトキシシラン、γ−ビニルプロピルトリプロポキシシラン、γ−ビニルプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−ビニルプロピルトリブトキシシラン等のビニルアルキルトリアルコキシシランの他、これらに対応する(ビニルアルキル)アルキルジアルコキシシランや、(ビニルアルキル)ジアルキル(モノ)アルコキシシラン等が挙げられる。
共重合性単量体としてシリル基含有ビニル単量体を用いることにより、重合体鎖にシリル基が導入され、シリル基同士の反応により架橋構造を形成し得る。
これら共重合性単量体は、単独又は併用して用いられる。単量体組成物における共重合性単量体の配合割合は、単量体組成物の合計量100重量部に対して、例えば、0重量部よりも高く40重量部以下の範囲が好ましく、より好ましくは、0重量部よりも高く30重量部以下である。
尚、前記アクリル系ポリマー(A)は、前述した単量体組成物を、溶剤重合又は乳化重合によって得られ、公知の重合条件で製造し得る。
<架橋剤>
前記粘着剤組成物は、架橋剤を更に含むことが好ましい。架橋剤としては、前記極性基含有単量体の極性基と反応する官能基を2以上含有する化合物がより好ましく、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、金属キレート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤等が挙げられる。尚、これら架橋剤は、特に制限されず、油溶性又は水溶性の架橋剤が用いられる。
前記粘着剤組成物は、架橋剤を更に含むことが好ましい。架橋剤としては、前記極性基含有単量体の極性基と反応する官能基を2以上含有する化合物がより好ましく、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、金属キレート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤等が挙げられる。尚、これら架橋剤は、特に制限されず、油溶性又は水溶性の架橋剤が用いられる。
エポキシ系架橋剤を用いる場合、例えば、極性基として、カルボキシル基、フェノール系水酸基等の水酸基、アミノ基、酸無水物基等をアクリル系ポリマー(A)に含有させることにより、架橋構造を形成し得る。前記エポキシ系架橋剤としては特に限定されないが、例えば、ビスフェノールAエピクロルヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレン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、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、N,N,N',N'−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N'−ジアミングリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等の分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられる。
イソシアネート系架橋剤を用いる場合、例えば、極性基として、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等をアクリル系ポリマー(A)に含有させることにより、架橋構造を形成し得る。前記イソシアネート基含有化合物としては特に限定されないが、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ヘキサメチレンジイソイアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMDI)、キシレンジイソシアネート(XDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、トリメチロールプロパン(TMP)アダクトTDI、TMPアダクトIPDI等が挙げられる。
オキサゾリン系架橋剤としては特に限定されないが、例えば、特開2009−001673号公報に例示されている架橋剤が挙げられ、具体的には、アクリル骨格又はスチレン骨格からなる主鎖を含み、その主鎖の側鎖にオキサゾリン基を有している化合物が挙げられ、好ましくは、アクリル骨格からなる主鎖を含み、その主鎖の側鎖にオキサゾリン基を有しているオキサゾリン基含有アクリル系ポリマーが挙げられる。
アジリジン系架橋剤を用いる場合、例えば、極性基として、カルボキシル基、グリシジル基、イソシアネート基等をアクリル系ポリマー(A)に含有させることにより、架橋構造を形成し得る。アジリジン系架橋剤としては特に限定されないが、例えば、トリメチロ―ルプロパントリス〔3−(1−アジリジニル)プロピオネ―ト〕、トリメチロ―ルプロパントリス〔3−(1−(2−メチル)アジリジニルプロピオネ―ト)〕が挙げられる。
金属キレート系架橋剤を用いる場合、例えば、極性基として、カルボキシル基、水酸基、グリシジル基、イソシアネート基等をアクリル系ポリマー(A)に含有させることにより、架橋構造を形成し得る。金属キレート系架橋剤としては特に限定されないが、例えば、特開2007−063536号公報に例示されている架橋剤が挙げられ、具体的には、例えば、アルミニウムキレート系化合物、チタンキレート系化合物、亜鉛キレート系化合物、ジルコニウムキレート系化合物、鉄キレート系化合物、コバルトキレート系化合物、ニッケルキレート系化合物、スズキレート系化合物、マンガンキレート系化合物、クロムキレート系化合物が挙げられる。
カルボジイミド系架橋剤を用いる場合、例えば、極性基として、カルボキシル基、アミノ基、水酸基等をアクリル系ポリマー(A)に含有させることにより、架橋構造を形成し得る。
カルボジイミド系架橋剤としては、分子中にカルボジイミド基を少なくとも2個以上含有するものであればよい。尚、カルボジイミド基はカルボジイミド(HN=C=NH)から水素原子が1つ又は2つ引き抜かれた基(−N=C=NH、−N=C=N−)を示す。例えば、R3−N=C=N−R4−N=C=N−R5(R3、R4、R5は何れも炭化水素基を示す。)で表される化合物等が挙げられる。
本発明に係る粘着剤組成物において、前記架橋剤の使用量は、用いる架橋剤の種類によって適宜変更すればよいが、通常、アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して0.0007〜10重量部、好ましくは0.001〜5重量部の量で用いられる。架橋剤を前記範囲内で用いることにより、耐熱性、投錨性に優れた粘着剤層を形成し得る。
<粘着付与剤>
前記粘着剤組成物には、粘着付与剤を更に含有させてもよい。このような粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、ロジン誘導体樹脂、石油系樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、ケトン系樹脂等の各種粘着付与剤樹脂から選択される一種又は二種以上を用い得る。
前記粘着剤組成物には、粘着付与剤を更に含有させてもよい。このような粘着付与剤としては、例えば、ロジン系樹脂、ロジン誘導体樹脂、石油系樹脂、テルペン系樹脂、フェノール系樹脂、ケトン系樹脂等の各種粘着付与剤樹脂から選択される一種又は二種以上を用い得る。
粘着付与剤としては、高温環境下における凝集性を高めるという観点等から、例えば、軟化点が100℃以上のものが好ましく、140℃以上のものがより好ましい。かかる軟化点を有する粘着付与剤としては、例えば、荒川化学工業(株)製の「スーパーエステルE−865;軟化点160℃」、「スーパーエステルE−865NT;軟化点160℃」、「スーパーエステルE−650NT;軟化点160℃」、「タマノルE−100;軟化点150℃」、「タマノルE−200;軟化点150℃」、「タマノル803L;軟化点145〜160℃」、「ペンセルD−160;軟化点150℃」、「ペンセルKK;軟化点165℃」、ヤスハラケミカル(株)製の「YSポリスターSシリーズ」、「YSポリスターTシリーズ」、「マイティエースGシリーズ」等が挙げられるが、これらに限定されない。このような粘着付与剤は単独、又は併用して使用される。軟化点がおおよそ100℃以上の粘着付与剤を用いることにより、例えば凝集性と他の特性(剥離強度、端末剥がれ防止性等)がより高度なレベルで得られる。
粘着付与剤の配合割合は、不揮発分(固形分)基準で、アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、例えば、50重量部以下とし得る。通常は、前記配合割合を40重量部以下とすることが適当である。粘着付与剤含有量の下限は特に限定されないが、通常はアクリル系ポリマー(A)100重量部に対して1重量部以上とすることにより良好な結果が得られる。
ここに開示される粘着剤組成物の好ましい1つの態様では、該粘着付与剤の配合割合(含有割合)を、アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して固形分基準で5〜40重量部(典型的には5〜30重量部、例えば15〜30重量部)とする。
<熱発泡剤>
前記熱発泡剤としては、特に制限されず、例えば公知の熱発泡剤を適宜選択して用い得るが、中でもマイクロカプセル化されている発泡剤を好適に用い得る。このようなマイクロカプセル化されている発泡剤としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタン等の加熱により容易にガス化して膨脹する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球(「熱膨張性微小球」と称する場合がある)が挙げられる
熱膨張性微小球の殻は、通常、熱可塑性物質、熱溶融性物質、熱膨脹により破裂する物質等で形成される場合が多い。また、熱膨張性微小球の殻を形成する物質としては、例えば塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホン等が挙げられる。熱膨張性微小球は慣用の方法、例えば、コアセルベーション法、界面重合法等により製造し得る。
前記熱発泡剤としては、特に制限されず、例えば公知の熱発泡剤を適宜選択して用い得るが、中でもマイクロカプセル化されている発泡剤を好適に用い得る。このようなマイクロカプセル化されている発泡剤としては、例えば、イソブタン、プロパン、ペンタン等の加熱により容易にガス化して膨脹する物質を、弾性を有する殻内に内包させた微小球(「熱膨張性微小球」と称する場合がある)が挙げられる
熱膨張性微小球の殻は、通常、熱可塑性物質、熱溶融性物質、熱膨脹により破裂する物質等で形成される場合が多い。また、熱膨張性微小球の殻を形成する物質としては、例えば塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルホン等が挙げられる。熱膨張性微小球は慣用の方法、例えば、コアセルベーション法、界面重合法等により製造し得る。
熱膨張性微小球としては、市販品を利用してもよい。このような熱発泡剤の市販品としては、特に制限されず、例えば、商品名「マツモトマイクロスフェアF−30」「マツモトマイクロスフェアF−50」「マツモトマイクロスフェアF−80SD」「マツモトマイクロスフェアF−85」(松本油脂製薬株式会社製);商品名「エクスパンセルDu」(Akzo Nobel Surface Chemistry AB社製)等が挙げられる。
熱膨張性微小球の平均粒径は、分散性や薄層形成性等の点から、一般に1〜80μm程度、好ましくは3〜50μm程度である。
また、熱膨張性微小球としては、加熱処理により粘着剤を含む粘着層の粘着力を効率よく低下させるため、体積膨脹率が5倍以上、特に10倍以上となるまで破裂しない適度な強度を有するものが好ましい。尚、低い膨脹率で破裂する熱膨張性微小球を用いた場合や、マイクロカプセル化されていない熱膨脹剤を用いた場合には、熱発泡剤含有粘着剤層と被着体との粘着面積が十分には低減されず、良好な剥離性が得られ難い。
熱発泡剤の使用量は、その種類によっても異なるが、アクリル系ポリマー(A)100重量部に対して、例えば10〜200重量部、好ましくは20〜125重量部、更に好ましくは25〜100重量部程度である。10重量部未満であると、加熱処理後の効果的な粘着力低下が不十分になり易く、また、200重量部を超えると、熱発泡剤含有粘着剤層の凝集破壊や、多孔性材料層との界面破壊が生じ易い。
また、用いられ得る他の熱発泡剤としては、例えば種々の無機系発泡剤や有機系発泡剤が挙げられる。無機系発泡剤の代表例としては、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類等が挙げられる。また、有機系発泡剤の代表例としては、水;トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン等の塩フッ化アルカン;アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド、バリウムアゾジカルボキシレート等のアゾ系化合物;パラトルエンスルホニルヒドラジドやジフェニルスルホン−3,3'−ジスルホニルヒドラジド、4,4'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アリルビス(スルホニルヒドラジド)等のヒドラジン系化合物;ρ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、4,4'−オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)等のセミカルバジド系化合物;5−モルホリル−1,2,3,4−チアトリアゾール等のトリアゾール系化合物;N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N'−ジメチル−N,N'−ジニトロソテレフタルアミド等のN−ニトロソ系化合物等が挙げられる。尚、熱発泡剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用し得る。更に、必要に応じて発泡助剤を含有させてもよい。
<その他成分>
前記粘着剤組成物には、必要に応じて、粘度調整剤、剥離調整剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、老化防止剤、界面活性剤、レベリング剤、消泡剤等、粘着剤に通常添加される添加剤を更に添加してもよい。これら添加剤の配合割合は、特に制限されず、適宜、選択し得る。
前記粘着剤組成物には、必要に応じて、粘度調整剤、剥離調整剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、老化防止剤、界面活性剤、レベリング剤、消泡剤等、粘着剤に通常添加される添加剤を更に添加してもよい。これら添加剤の配合割合は、特に制限されず、適宜、選択し得る。
<熱発泡剤含有粘着剤層の作製>
熱発泡剤含有粘着剤層は、前述した粘着剤組成物を用いて、例えば、粘着剤組成物を剥離フィルム等上に塗布後、溶剤又は水を乾燥させる等の公知の方法により形成することができる。
熱発泡剤含有粘着剤層は、前述した粘着剤組成物を用いて、例えば、粘着剤組成物を剥離フィルム等上に塗布後、溶剤又は水を乾燥させる等の公知の方法により形成することができる。
(II)多孔性材料層
多孔性材料層は多孔性を有する層である。多孔性材料層中の気孔(気泡)は、連続的に形成されていてもよく、独立的に(個別的に)形成されていてもよい。即ち、多孔性材料層は、連続気泡、独立気泡、又はこれらが組み合わせられた気泡の何れの形態の気泡を有していてもよい。
多孔性材料層は多孔性を有する層である。多孔性材料層中の気孔(気泡)は、連続的に形成されていてもよく、独立的に(個別的に)形成されていてもよい。即ち、多孔性材料層は、連続気泡、独立気泡、又はこれらが組み合わせられた気泡の何れの形態の気泡を有していてもよい。
多孔性材料層において、気孔率(気泡率)としては、特に制限されないが、例えば、多孔性材料層全体積に対して3〜99体積%(好ましくは10〜97体積%、更に好ましくは30〜80体積%)である。
多孔性材料層の気孔率を求める方法としては、特に制限されず、密度より算出する方法、ガスの注入により算出する方法、通気度より算出する方法等の何れの方法であってもよいが、密度より算出する方法が好適である。
尚、前記気孔率の値は多孔性材料層の密度より算出した値である。多孔性材料層の気孔率を密度より算出する方法としては、具体的には、次の式「気孔率(P)=[(真密度)−(かさ密度)]/(真密度)」により定義できる。尚、かさ密度は、体積と重量とを求め、「(かさ密度)=(重量)/(体積)」より算出する。また、真密度は、例えば、JIS R−7212等に準じて測定される。
多孔性材料層の厚さは、特に制限されないが、通常100μm以上(例えば100〜10000μm、好ましくは200μm以上(例えば200〜8000μm)、更に好ましくは300μm以上(例えば300μm〜5000μm)である。尚、多孔性材料層は、単層の形態を有していてもよいし、積層の形態を有していてもよい。
多孔性材料層は、より具体的には、例えば、繊維材料を用いて形成された繊維系多孔性材料層、樹脂材料を用いて気泡形成により形成された樹脂系多孔性材料層、紙材料を用いて形成された紙系多孔性材料層等が挙げられる。多孔性材料層は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。
<繊維系多孔性材料層>
前記繊維系多孔性材料層としては、繊維材料を用いて形成された多孔性の層であれば特に制限されず、例えば、布(織布)層、不織布層等が挙げられ、不織布層が好適である。また、繊維系多孔性材料層において用いられる繊維材料としては、特に制限されず、天然繊維、半合成繊維、合成繊維の何れであってもよい。繊維材料としては、例えば、綿繊維、レーヨン繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタレート系繊維等)、ポリアクリロニトリル系繊維、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン系繊維やポリプロピレン系繊維等)、ポリイミド系繊維、ポリウレタン系繊維、炭素繊維(炭素系繊維)、シリコーン系繊維、フッ素系繊維等が挙げられる。繊維材料は、単独で用いられていてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
前記繊維系多孔性材料層としては、繊維材料を用いて形成された多孔性の層であれば特に制限されず、例えば、布(織布)層、不織布層等が挙げられ、不織布層が好適である。また、繊維系多孔性材料層において用いられる繊維材料としては、特に制限されず、天然繊維、半合成繊維、合成繊維の何れであってもよい。繊維材料としては、例えば、綿繊維、レーヨン繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維(ポリエチレンテレフタレート系繊維等)、ポリアクリロニトリル系繊維、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリオレフィン系繊維(ポリエチレン系繊維やポリプロピレン系繊維等)、ポリイミド系繊維、ポリウレタン系繊維、炭素繊維(炭素系繊維)、シリコーン系繊維、フッ素系繊維等が挙げられる。繊維材料は、単独で用いられていてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。
<紙系多孔性材料層>
紙系多孔性材料層としては、紙材料を用いて形成された多孔性の層であれば特に制限されない。紙系多孔性材料層において用いられる紙材料としては、例えば、和紙材料、洋紙材料、上質紙材料、グラシン紙材料、クラフト紙材料、クルパック紙材料、クレープ紙材料等が挙げられる。紙材料は、単独で用いられていてもよく、2種以上が組み合わせて用いられていてもよい。
紙系多孔性材料層としては、紙材料を用いて形成された多孔性の層であれば特に制限されない。紙系多孔性材料層において用いられる紙材料としては、例えば、和紙材料、洋紙材料、上質紙材料、グラシン紙材料、クラフト紙材料、クルパック紙材料、クレープ紙材料等が挙げられる。紙材料は、単独で用いられていてもよく、2種以上が組み合わせて用いられていてもよい。
多孔性材料層としては、繊維材料を用いて形成された繊維系多孔性材料層(不織布層等)、樹脂材料を用いて気泡形成により形成された樹脂系多孔性材料層(発泡体層等)が好ましく、中でも繊維系多孔性材料層(特に不織布層)が好適である。
<樹脂系多孔性材料層>
前記樹脂系多孔性材料層としては、樹脂材料を用いて気泡形成(発泡等)により形成された多孔性の層(発泡体層等)であれば特に制限されない。
前記樹脂系多孔性材料層としては、樹脂材料を用いて気泡形成(発泡等)により形成された多孔性の層(発泡体層等)であれば特に制限されない。
尚、樹脂系多孔性材料層は、多孔性体(発泡体等)が、樹脂中に分散された構成を有していてもよい。
樹脂系多孔性材料層において用いられる樹脂材料としては、特に制限されず、例えば、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂(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、エチレン−酢酸ビニル共重合体等)、ポリエステル系樹脂(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等)、ポリイミド、ウレタン系樹脂、アクリル−ウレタン共重合体、酢酸ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。樹脂材料は、単独で用いられていてもよく、2種以上組み合わせてもよい。これらの中でも、アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂が好ましく、より好ましくはこれら樹脂からなる粘弾性体である。
樹脂系多孔性材料層において、樹脂材料を用いて気泡を形成させる際の気泡形成方法としては、公知の気泡形成方法、例えば、機械的な攪拌による気泡形成方法、反応生成ガスを利用する気泡形成方法、発泡剤を使用する気泡形成方法(発泡方法)、可溶性物質を除去する気泡形成方法、スプレーによる気泡形成方法、シンタクチックフォームを形成する気泡形成方法、焼結による気泡形成方法等が挙げられ、発泡方法が好適である。従って、樹脂系多孔性材料層としては、発泡体層が好適である。樹脂系多孔性材料層を発泡方法により形成させる際には、発泡剤を用いることができる。発泡剤としては、公知の発泡剤の中から適宜選択することができ、例えば、熱膨張性微小球や、その他の有機系発泡剤、無機系発泡剤等が挙げられる。
尚、樹脂系多孔性材料層において、樹脂材料は架橋されていてもよく、樹脂材料の架橋に際しては架橋剤を用いることができる。架橋剤としては、樹脂材料の種類等に応じて適宜選択することができ、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、過酸化物系架橋剤の他、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、アミン系架橋剤等が挙げられる。
<形成方法>
多孔性材料層の形成方法としては、多孔性材料層の種類等に応じて、公知の形成方法の中から適宜選択することができる。例えば、多孔性材料層が繊維系多孔性材料層又は紙系多孔性材料層である場合、非多孔性基材表面等の所定の面上に、布、不織布や紙等を積層させることにより形成することができる。多孔性材料層が樹脂系多孔性材料層であり且つ樹脂系多孔性材料層が樹脂材料を用いて発泡により形成されている場合、非多孔性基材表面等の所定の面上に、発泡剤を含有する樹脂材料組成物を塗布し、必要に応じて架橋又は硬化させた後、発泡剤を発泡させることにより形成することができる。
多孔性材料層の形成方法としては、多孔性材料層の種類等に応じて、公知の形成方法の中から適宜選択することができる。例えば、多孔性材料層が繊維系多孔性材料層又は紙系多孔性材料層である場合、非多孔性基材表面等の所定の面上に、布、不織布や紙等を積層させることにより形成することができる。多孔性材料層が樹脂系多孔性材料層であり且つ樹脂系多孔性材料層が樹脂材料を用いて発泡により形成されている場合、非多孔性基材表面等の所定の面上に、発泡剤を含有する樹脂材料組成物を塗布し、必要に応じて架橋又は硬化させた後、発泡剤を発泡させることにより形成することができる。
前記多孔性材料層は、気泡を含有し、且つ粘弾性の性質を有する層であることが好ましい。粘弾性体層が気泡を含むことにより、粘弾性体層を有する粘着シートが、被着体の凹凸面に対する良好な段差吸収性や被着体に対する接合時の高い常態接着性を発揮し得る。
<アクリル系粘弾性体>
前記樹脂系多孔性材料層としては、アクリル系粘弾性体層がより好ましい。前記アクリル系粘弾性体層は、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有する粘弾性の性質を有する層である。以下、アクリル系粘弾性体層に含まれるアクリル系ポリマーをアクリル系ポリマー(B)と記する場合がある。
前記樹脂系多孔性材料層としては、アクリル系粘弾性体層がより好ましい。前記アクリル系粘弾性体層は、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有する粘弾性の性質を有する層である。以下、アクリル系粘弾性体層に含まれるアクリル系ポリマーをアクリル系ポリマー(B)と記する場合がある。
[アクリル系ポリマー(B)]
アクリル系ポリマー(B)を構成するアクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル系ポリマー(A)を構成する上述した各種アクリル系モノマーを用い得る。
アクリル系ポリマー(B)を構成するアクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル系ポリマー(A)を構成する上述した各種アクリル系モノマーを用い得る。
アクリル系ポリマー(B)は、アクリル系粘弾性体層中、例えば、30〜100重量%含有していることが好ましく、50〜90重量%がより好ましい。
また、アクリル系ポリマー(B)を構成するモノマーとして、アクリル系モノマーと共に、アクリル系ポリマー(A)を構成し得る上述した極性基含有単量体や他の共重合性単量体を用いてもよい。
共重合性モノマーとしては、カルボキシル基含有不飽和単量体、水酸基含有不飽和単量体が好ましく、特に、カルボキシル基含有不飽和単量体が好ましく、アクリル酸がより好ましく用いられる。これら共重合性モノマーは、1種又は2種以上組み合わせて用いられる。
アクリル系ポリマー(B)中の前記アクリル系モノマー構成単位の含有量は、特には限定されないが、50〜100重量%が好ましく、60〜95重量%がより好ましく、70〜90重量%が更に好ましい。
また、前記共重合モノマーを共重合させる場合、アクリル系ポリマー(B)中の共重合モノマー構成単位の含有量は、特には限定されないが、0.01〜50重量%が好ましく、0.1〜30重量%がより好ましく、1〜20重量%が更に好ましく、3〜10重量%が特に好ましい。
[多官能(メタ)アクリレート]
前記アクリル系ポリマー(B)を構成するモノマーとして、多官能(メタ)アクリレートを用いてもよく、「(I)熱発泡剤含有粘着剤層」で例示した各種多官能(メタ)アクリレートを用いられ得る。
前記アクリル系ポリマー(B)を構成するモノマーとして、多官能(メタ)アクリレートを用いてもよく、「(I)熱発泡剤含有粘着剤層」で例示した各種多官能(メタ)アクリレートを用いられ得る。
多官能(メタ)アクリレートの使用量は、アクリル系ポリマー(B)を構成する全モノマー成分100重量部に対して、例えば、0.001〜5重量部、好ましくは0.001〜3重量部、より好ましくは0.01〜2重量部である。
[重合開始剤]
アクリル系ポリマー(B)の重合には公知の各種重合開始剤を制限なく用いることができ、特に重合時間を短くし得る点で、光重合開始剤を好適に用い得る。具体的には、例えば、特開2009−120807号公報に記載の各種重合開始剤を好適に用い得る。
アクリル系ポリマー(B)の重合には公知の各種重合開始剤を制限なく用いることができ、特に重合時間を短くし得る点で、光重合開始剤を好適に用い得る。具体的には、例えば、特開2009−120807号公報に記載の各種重合開始剤を好適に用い得る。
[微粒子]
アクリル系粘弾性体層は微粒子を含有してもよい。前記微粒子としては、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、ステンレス等の金属粒子やその金属酸化物粒子;炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化窒素等の炭化物粒子;窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物粒子;アルミナ、ジルコニウム等の酸化物に代表されるセラミック粒子;炭化カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラス、シリカ等の無機微粒子;火山シラス、砂等の天然原料粒子;ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、シリコン樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド等のポリマー粒子等が挙げられる。
アクリル系粘弾性体層は微粒子を含有してもよい。前記微粒子としては、例えば、銅、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、ステンレス等の金属粒子やその金属酸化物粒子;炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化窒素等の炭化物粒子;窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の窒化物粒子;アルミナ、ジルコニウム等の酸化物に代表されるセラミック粒子;炭化カルシウム、水酸化アルミニウム、ガラス、シリカ等の無機微粒子;火山シラス、砂等の天然原料粒子;ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、フェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、シリコン樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド等のポリマー粒子等が挙げられる。
また、前記微粒子として、中空の無機系微小球状体や中空の有機系微小球状体が用いられていてもよい。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等が挙げられる。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等が挙げられる。
中空ガラスバルーンの市販品としては、例えば、商品名「ガラスマイクロバルーン」(富士シリシア株式会社製);商品名「セルスターZ−25」「セルスターZ−27」「セルスターCZ−31T」「セルスターZ−36」「セルスターZ−39」「セルスターT‐36」「セルスターSX−39」「セルスターPZ‐6000」(東海工業株式会社製);商品名「サイラックス・ファインバルーン」(有限会社ファインバルーン製)等が挙げられる。
更に、前記微粒子として、中実ガラスバルーンが用いられていてもよい。中実ガラスバルーンの市販品としては、例えば、商品名「サンスフィアNP−100」(旭硝子株式会社製);商品名「マイクロガラスビーズEMB−20」「ガラスビーズEGB−210」(ポッターズ・バロティーニ株式会社製)等が挙げられる。
前記微粒子の中でも、活性エネルギー線(特に、紫外線)による重合の効率や重み等の観点から、中空無機微粒子を用いることが好ましく、更に中空ガラスバルーンを用いることがより好ましい。中空ガラスバルーンを用いれば、せん断力、保持力等の他の特性を損なうことなく、高温接着力を向上させることができる。尚、微粒子は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用し得る。また、微粒子の表面には、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等)が施されていてもよい。
微粒子の粒径(平均粒子径)としては、特に制限されないが、例えば1〜500μm(好ましくは5〜200μm、更に好ましくは10〜100μm、より更に好ましくは30〜100μmの範囲から選択し得る。
微粒子の比重(真密度)としては、特に制限されないが、例えば、0.01〜1.8g/cm3(好ましくは0.02〜1.5g/cm3)の範囲から選択し得る。微粒子の比重が0.01g/cm3より小さいと、微粒子を気泡混合微粒子含有重合性組成物に配合して混合する際に、微粒子の浮き上がりが大きくなり、微粒子を均一に分散させることができ難い場合があり、また、強度の点で問題が生じやすくなり微粒子が割れてしまう場合がある。一方、微粒子の比重が1.8g/cm3より大きいと、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場合があり、また、粘着シートの重量が大きくなり、作業性が低下する場合がある。特に、微粒子として中空無機微粒子を用いる場合、その真密度は0.1〜0.6g/cm3が好ましく、また中空有機微粒子を用いる場合、その真密度は0.01〜0.05g/cm3が好ましい。
微粒子の使用量としては、特に制限されず、例えば気泡混合微粒子含有重合性組成物により形成されるアクリル系粘弾性体層の全体積に対して5〜50容積%(体積%)、好ましくは10〜45容積%)、より好ましくは15〜40容積%となるような範囲から選択し得る。微粒子の使用量が5容積%未満となるような使用量であると、微粒子を添加することによる効果が低下する場合があり、一方、50容積%を超えるような使用量であると、アクリル系粘弾性体層の粘弾性が低下する場合がある。
[気泡]
アクリル系粘弾性体層には気泡が含有する。気泡が形成される形態は、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)が混合された気泡含有重合性組成物を用いてアクリル系粘弾性体層を形成することにより、気泡が形成された形態、(2)発泡剤を含有する微粒子含有粘着剤組成物を用いてアクリル系粘弾性体層を形成することにより、気泡が形成された形態等が挙げられるが、本発明では、アクリル系粘弾性体層は、通常、上記(1)の形態で気泡が含有されている。尚、発泡剤としては、特に制限されず、例えば、熱膨張性微小球等公知の発泡剤から適宜選択し得る。
アクリル系粘弾性体層には気泡が含有する。気泡が形成される形態は、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)が混合された気泡含有重合性組成物を用いてアクリル系粘弾性体層を形成することにより、気泡が形成された形態、(2)発泡剤を含有する微粒子含有粘着剤組成物を用いてアクリル系粘弾性体層を形成することにより、気泡が形成された形態等が挙げられるが、本発明では、アクリル系粘弾性体層は、通常、上記(1)の形態で気泡が含有されている。尚、発泡剤としては、特に制限されず、例えば、熱膨張性微小球等公知の発泡剤から適宜選択し得る。
アクリル系粘弾性体層において混合可能な気泡量としては、特に制限されず、使用用途等に応じて適宜選択し得る。例えば、アクリル系粘弾性体層の全体積に対して3〜99体積%、好ましくは8〜50体積%、更に好ましくは13〜30体積%である。
アクリル系粘弾性体層に混合される気泡は、基本的には、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、このような気泡としては、通常、球状(特に真球状)の形状を有しているが、いびつな形状の球状を有していてもよい。前記気泡において、その平均気泡径(直径)としては、特に制限されず、例えば、1〜1000μm(好ましくは10〜500μm、更に好ましくは30〜300μm)の範囲から選択し得る。
尚、気泡中に含まれる気泡成分(気泡を形成するガス成分;気泡形成ガス)としては、特に制限されず、窒素、二酸化炭素、アルゴン等の不活性ガスの他、空気等の各種気体成分を用い得る。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重要である。気泡形成ガスとしては、反応を阻害しないことや、コスト的な観点等から、窒素が好適である。
気泡混合微粒子含有重合性組成物には、微細な気泡を安定して混合するために、界面活性剤が添加されていてもよい。このような界面活性剤は、公知の各種界面活性剤を用いることができ、例えば、特開2009−120807号公報に記載の各種界面活性剤を用い得る。
尚、気泡を混合する方法としては、特に制限されず、例えば、特開2009−120807号公報に記載の公知の気泡混合方法を利用し得る。
[その他成分]
アクリル系粘弾性体層には、前記成分の他に、用途に応じて、適宜な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、増粘用ポリマー、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤等)、粘着付与剤(例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂等からなる常温で固体、半固体あるいは液状のもの)、可塑剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤(顔料や染料等)、軟化剤等が挙げられる。
アクリル系粘弾性体層には、前記成分の他に、用途に応じて、適宜な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、増粘用ポリマー、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤等)、粘着付与剤(例えば、ロジン誘導体樹脂、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール樹脂等からなる常温で固体、半固体あるいは液状のもの)、可塑剤、充填剤、老化防止剤、酸化防止剤、着色剤(顔料や染料等)、軟化剤等が挙げられる。
<アクリル系粘弾性体層の作製方法>
アクリル系粘弾性体層の作製方法は、特に制限されないが、例えば、剥離フィルムや基材等の適当な支持体上に、アクリル系ポリマー(B)を形成し得る単量体組成部又はその部分重合物を含有する組成物を塗布し、重合性組成物層を形成させ、該層を、必要に応じて乾燥や硬化(熱や活性エネルギー線による硬化)させることにより形成される。また、活性エネルギー線による硬化(光硬化)を行う際には、光重合反応は空気中の酸素に阻害されるため、該層上に剥離フィルムや基材等の適当な支持体を貼り合わせたり、また窒素雰囲気下で光硬化を行うこと等により、酸素を遮断することが好ましい。尚、アクリル系粘弾性体層の作製の際に用いられる適当な支持体は、本発明の粘着シートを作製する際に剥離してもよいし、作製後、粘着シートを利用する際に剥離してもよい。
アクリル系粘弾性体層の作製方法は、特に制限されないが、例えば、剥離フィルムや基材等の適当な支持体上に、アクリル系ポリマー(B)を形成し得る単量体組成部又はその部分重合物を含有する組成物を塗布し、重合性組成物層を形成させ、該層を、必要に応じて乾燥や硬化(熱や活性エネルギー線による硬化)させることにより形成される。また、活性エネルギー線による硬化(光硬化)を行う際には、光重合反応は空気中の酸素に阻害されるため、該層上に剥離フィルムや基材等の適当な支持体を貼り合わせたり、また窒素雰囲気下で光硬化を行うこと等により、酸素を遮断することが好ましい。尚、アクリル系粘弾性体層の作製の際に用いられる適当な支持体は、本発明の粘着シートを作製する際に剥離してもよいし、作製後、粘着シートを利用する際に剥離してもよい。
(III)粘着シート
本発明の粘着シートの好ましい一実施形態としては、多孔性材料層の片面又は両面に、熱発泡剤含有粘着剤層を有する粘着シートである。粘着剤層の粘着面を保護する目的で、粘着剤層上に剥離フィルム(セパレータ)を有していてもよい。尚、粘着シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、中間層、下塗り層等を有していてもよい。
本発明の粘着シートの好ましい一実施形態としては、多孔性材料層の片面又は両面に、熱発泡剤含有粘着剤層を有する粘着シートである。粘着剤層の粘着面を保護する目的で、粘着剤層上に剥離フィルム(セパレータ)を有していてもよい。尚、粘着シートは、本発明の効果を損なわない範囲で、中間層、下塗り層等を有していてもよい。
中間層としては、例えば多孔性材料層と熱発泡剤含有粘着剤層との間に設ける1層又は2層以上の中間層が挙げられる。このような中間層としては、例えば、剥離性の付与を目的とした剥離剤のコーティング層、密着力の向上を目的とした下塗り剤のコーティング層、良好な変形性の付与を目的とした層、被着体への接着面積の増大を目的とした層、被着体への接着力の向上を目的とした層、被着体への表面形状に良好も追従させることを目的とした層、加熱による接着力低減の処理性の向上を目的とした層、加熱後の剥離性向上を目的とした層等が挙げられる。
また、本発明の粘着シートは、両面が粘着面となっている両面粘着シートの形態であってもよいし、片面のみが粘着面となっている片面粘着シートの形態であってもよい。尚、本発明の粘着シートが両面粘着シートの形態である場合、粘着面は熱発泡剤含有粘着剤層のみにより提供されていてもよいし、一方の粘着面が熱発泡剤含有粘着剤層により提供され、他方の粘着面が熱発泡剤を含有しない粘着剤層(「熱発泡剤非含有粘着剤層」と称する場合がある)により提供されていてもよい。熱発泡剤非含有粘着剤層は、例えば、公知の粘着剤(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、エポキシ系粘着剤等)を用いて、公知の粘着剤層の形成方法を利用して形成し得る。尚、熱発泡剤非含有粘着剤層の厚みは、特に制限されず、目的や使用方法等に応じて適宜選択し得る。
更には、多孔性材料層が粘着性を有する場合は、多孔性材料層の片面のみに熱発泡剤含有粘着剤層を形成した両面粘着シートの形態であってもよい。
本発明の粘着シートは、ロール状に巻回された形態で形成されていてもよく、シートが積層された形態で形成されていてもよい。ロール状に巻回された状態又は形態の粘着シートとしては、粘着面を剥離フィルムにより保護した状態でロール状に巻回された状態又は形態を有していてもよく、粘着面を支持体の他方の面に形成された剥離処理層(背面処理層)により保護した状態でロール状に巻回された状態又は形態を有していてもよい。尚、支持体の面に剥離処理層(背面処理層)を形成させる際に用いられる剥離処理剤(剥離剤)としては、例えば、シリコーン系剥離剤や長鎖アルキル系剥離剤等が挙げられる。
粘着シートの常態接着力は、180°引き剥がし接着強さ(180°引き剥がし粘着力、被着体:ポリカーボネート板、JIS Z 0237の粘着テープ・粘着シート試験法に基づく)で、10N/20mm以上(例えば10〜100N/20mm)、好ましくは11N/20mm以上(例えば11〜90N/20mm)、更に好ましくは12N/20mm以上(例えば12〜80N/20mm)である。また、粘着シートの加熱後の接着力は、180°引き剥がし接着強さ(180°引き剥がし粘着力、被着体:ポリカーボネート板、JIS Z 0237の粘着テープ・粘着シート試験法に基づく)で、10N/20mm以下(例えば0〜10N/20mm)、好ましくは9N/20mm以下(例えば0〜9N/20mm)、更に好ましくは8N/20mm以下(例えば0〜8N/20mm)である。
粘着シートの常態接着力は、熱発泡剤含有粘着剤層の組成やその厚さ、又は多孔性材料層の組成やその厚さ等を適宜選択することにより調整し得る。
<用途>
本発明の粘着シートは、加熱により熱発泡剤含有粘着剤層が発泡するため、被着体に貼付した後に加熱することで、被着体との接着力が低下する。このため、本発明の粘着シートは、被着体からの再剥離が容易な粘着シートとして用いられる。
本発明の粘着シートは、加熱により熱発泡剤含有粘着剤層が発泡するため、被着体に貼付した後に加熱することで、被着体との接着力が低下する。このため、本発明の粘着シートは、被着体からの再剥離が容易な粘着シートとして用いられる。
また、本発明の粘着シートは、特に、多孔性材料層の厚さの最大50%(より好ましくは0%を超え40%以下)の段差に対して良好な段差吸収性を発揮する。
粘着シートが用いられる被着体としては、特に制限されず、様々な形状や素材の被着体が用いられ得る。例えば、被着体の素材としては、例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ABS,ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂等の各種樹脂;鉄、アルミニウム、銅、ニッケル及びこれらの合金等の各種金属等;モルタル、コンクリート等の石材;木材等が挙げられる。
より具体的には、本発明の粘着シートは、自動車部品、機械部品、電化製品部品、建材等の各種分野の各種用途(例えば部材接合等)に用いられ、特に、表面に凹凸形状を有する材料間若しくはこれら材料と平面形状の材料との固定に好ましく用いることができる。尚、表面に凹凸形状を有する材料間で固定する場合、各材料は同一であってもよく、異なっていてもよい。
前記自動車部品としては、バンパー、フェンダー、エンブレム等の各種外装用部品や内装用部品等が挙げられる。このような自動車部品に対して本発明の粘着シートを用いることにより、自動車の解体、各種部品の補修・交換等を容易に行うことができるため好ましい。
また、前記建材としては、例えば、柱材、壁材、フローリング等の床材等を構成する各種構造材や、化粧板、フック類、クロス(壁紙)、カーペット、間仕切り、カーテンレール等の各種内装材や外装材等が挙げられる。このような建材に対して本発明の粘着シートを用いることにより、建造物の解体、リフォーム、内装材の補修・交換等を容易に行うことができるため好ましい。
<加熱処理方法>
加熱処理は、例えば、ホットプレート、熱風乾燥機、近赤外線ランプ、エアードライヤー等の適宜な加熱手段を利用して行うことができる。加熱温度は、発泡剤の発泡開始温度以上であればよいが、被着体の表面状態や、熱発泡剤の種類等、被着体等の耐熱性、加熱方法(熱容量、加熱手段等)等により適宜設定できる。一般的な加熱処理条件としては、温度100〜250℃で、5〜90秒間(ホットプレート等)又は5〜15分間(熱風乾燥機等)である。かかる加熱条件で、通例、熱発泡剤含有粘着剤層中の熱発泡剤が膨張及び/又は発泡して発泡剤含有粘着剤層が膨張変形することにより凹凸状変形し、接着力が低下ないし喪失する。また、加熱源としては、赤外線ランプや加熱水を用い得る場合もある。
加熱処理は、例えば、ホットプレート、熱風乾燥機、近赤外線ランプ、エアードライヤー等の適宜な加熱手段を利用して行うことができる。加熱温度は、発泡剤の発泡開始温度以上であればよいが、被着体の表面状態や、熱発泡剤の種類等、被着体等の耐熱性、加熱方法(熱容量、加熱手段等)等により適宜設定できる。一般的な加熱処理条件としては、温度100〜250℃で、5〜90秒間(ホットプレート等)又は5〜15分間(熱風乾燥機等)である。かかる加熱条件で、通例、熱発泡剤含有粘着剤層中の熱発泡剤が膨張及び/又は発泡して発泡剤含有粘着剤層が膨張変形することにより凹凸状変形し、接着力が低下ないし喪失する。また、加熱源としては、赤外線ランプや加熱水を用い得る場合もある。
それ以外の加熱手段として、粘着シートの構成内に面状発熱体等の材料を設けて、その面状発熱体に電圧を印加させ面状発熱体を発泡温度までに加熱させる方法を用いてもよい。
<粘着シートの製造方法>
前記粘着シートは、例えば、特開2009−120807号公報に記載の公知の方法により製造し得る。具体的には、多孔性材料層の上に、別途作製した熱発泡剤含有粘着剤層を転写して積層させたり、多孔性材料層の上に、アクリル系ポリマーと熱発泡剤とを含有する粘着剤組成物を塗布し、乾燥させて積層させたりして製造し得る。
前記粘着シートは、例えば、特開2009−120807号公報に記載の公知の方法により製造し得る。具体的には、多孔性材料層の上に、別途作製した熱発泡剤含有粘着剤層を転写して積層させたり、多孔性材料層の上に、アクリル系ポリマーと熱発泡剤とを含有する粘着剤組成物を塗布し、乾燥させて積層させたりして製造し得る。
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例及び比較例に何ら制限されるものではない。尚、以下の説明において、「部」及び「%」は、特に明記のない限り、重量基準である。
また、以下の説明において、剥離フィルムAは、一方の面がシリコーン系剥離処理剤で剥離処理されたポリエステルフィルム(商品名「MRN−38」、三菱樹脂株式会社製)を意味し、剥離フィルムBは、一方の面がシリコーン系剥離処理剤で剥離処理されたポリエステルフィルム(商品名「MRF−38」、三菱樹脂株式会社製)を意味する。
<粘着シートの作製>
〔例1〕
2−エチルヘキシルアクリレート70重量部、N−ビニルカプロラクタム20重量部、イソボルニルアクリレート10重量部よりなるモノマー混合物100重量部、並びに光重合開始剤として、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名「イルガキュア184」、BASFジャパン株式会社製)0.05重量部及び2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、BASFジャパン株式会社製)0.05重量部を、4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下で粘度(BH粘度系No.5ローター、10rpm、温度30℃)が約15Pa・sになるまで紫外線を照射して、光重合させることにより、部分重合モノマーシロップ(モノマー混合物の部分重合物)を得た。この部分重合モノマーシロップの重合率は5.9重量%であった。
〔例1〕
2−エチルヘキシルアクリレート70重量部、N−ビニルカプロラクタム20重量部、イソボルニルアクリレート10重量部よりなるモノマー混合物100重量部、並びに光重合開始剤として、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名「イルガキュア184」、BASFジャパン株式会社製)0.05重量部及び2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、BASFジャパン株式会社製)0.05重量部を、4つ口フラスコに投入し、窒素雰囲気下で粘度(BH粘度系No.5ローター、10rpm、温度30℃)が約15Pa・sになるまで紫外線を照射して、光重合させることにより、部分重合モノマーシロップ(モノマー混合物の部分重合物)を得た。この部分重合モノマーシロップの重合率は5.9重量%であった。
この部分重合モノマーシロップ100重量部に、熱膨張性微粒子(商品名「マツモトマイクロスフェアー F−80SD」、松本油脂製薬社)30重量部、及び多官能(メタ)アクリレートとしてHDDA0.04重量部を添加し、これらを均一に混合して、熱膨張性微粒子含有組成物Aを得た。
剥離フィルムBの剥離処理された面上に厚みが50μmとなるように熱膨張性微粒子含有組成物Aを塗布して粘着層を形成し、更に剥離フィルムAの剥離処理された面を被せて、2枚の剥離フィルム間に熱膨張性微粒子含有組成物Aを有するシートを得た。このシートに、照度:4mW/cm2、光量:1200mJ/cm2の条件にて紫外線照射を行い、熱膨張性微粒子含有組成物Aを光硬化させ、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層A/剥離フィルムAの積層シート(A)を得た。
〔例2〕
例1で得られた積層シート(A)から剥離フィルムAを剥離し、熱発泡剤含有粘着剤層Aを、多孔性材料層(アクリル系粘弾性体層)として、厚さ1200μmの気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)に貼り合わせ、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層A/多孔性材料層/剥離フィルムの構成の積層シート(B)を得た。
例1で得られた積層シート(A)から剥離フィルムAを剥離し、熱発泡剤含有粘着剤層Aを、多孔性材料層(アクリル系粘弾性体層)として、厚さ1200μmの気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)に貼り合わせ、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層A/多孔性材料層/剥離フィルムの構成の積層シート(B)を得た。
尚、気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)は、平均粒子径63μmの中空ガラス微粒子を9.5重量%含み、気泡を20体積%含む。
〔例3〕
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置及び窒素導入管を備えた反応容器に蒸留水及び乳化剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム(花王株式会社、商品名「ラテムルE−118B」)0.1重量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら60℃で1.5時間攪拌して窒素置換を行った。
攪拌機、温度計、還流冷却器、滴下装置及び窒素導入管を備えた反応容器に蒸留水及び乳化剤としてポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム(花王株式会社、商品名「ラテムルE−118B」)0.1重量部を仕込み、窒素ガスを導入しながら60℃で1.5時間攪拌して窒素置換を行った。
この反応容器に重合開始剤として2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]ハイドレート(和光純薬工業株式会社、商品名「VA−057」)0.1重量部を加え、系を60℃に保ちつつモノマーエマルションを4時間かけて徐々に滴下して乳化重合反応を進行させた。モノマーエマルションとしては、2−エチルヘキシルアクリレート85.03重量部、メチルアクリレート13.13重量部、アクリル酸1.08重量部、メタクリル酸0.76重量部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(商品名「KBM−503」、信越化学工業(株)製)0.020重量部、連鎖移動剤としてドデカンチオール0.033重量部、及び前記乳化剤1.9重量部を蒸留水に加えて乳化したものを使用した。
モノマーエマルションの滴下終了後、更に60℃に3時間保持して熟成させ、加熱を停止した。次いで、モノマー100重量部当たり10%過酸化水素水0.62重量部を加え、その5分後にモノマー100重量部当たり0.15重量部のアスコルビン酸を加えた。これを室温まで冷却した後、10%アンモニア水を添加して液性をpH7.2に調整して、固形分濃度約51.6%のアクリル系ポリマーエマルションを得た。
このエマルションの平均粒子径は約209nmであった。また、該エマルションを構成するアクリル系ポリマーのTgは−60.22℃であり、Mwは48.4×104、ゲル分率は50.1%、重合率は約99.8%であった。
得られたエマルションに、ロジン系粘着付与剤(商品名「スーパーエステルNS−100H」、荒川化学工業(株)製、軟化点100℃)10重量部、熱膨張性微粒子(商品名「マツモトマイクロスフェアー F−80SD」、松本油脂製薬社)30重量部を加え、これらを均一に混合して、熱膨張性微粒子含有組成物Bを得た。
剥離フィルムBの剥離処理された面上に熱膨張性微粒子含有組成物Bを塗布し、90℃で2分間乾燥させて、厚さ50μmの熱発泡剤含有粘着剤層を作製した。
次に、熱発泡剤含有粘着剤層を、多孔性材料層(アクリル系粘弾性体層)として、厚さ1200μmの気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)に貼り合わせ、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層B/多孔性材料層/剥離フィルムの構成の積層シートを得た。
〔例4〕
アクリル酸3重量部、酢酸ビニル5重量部、アクリル酸ブチル93重量部、及び重合溶媒としてトルエン200重量部を三つ口フラスコに投入し、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、AIBN(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)0.15重量部を加え、70℃に昇温して6時間重合反応を行った。得られたポリマーの重量平均分子量は40万であった。
アクリル酸3重量部、酢酸ビニル5重量部、アクリル酸ブチル93重量部、及び重合溶媒としてトルエン200重量部を三つ口フラスコに投入し、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、AIBN(2,2’−アゾビスイソブチロニトリル)0.15重量部を加え、70℃に昇温して6時間重合反応を行った。得られたポリマーの重量平均分子量は40万であった。
このポリマー溶液にその固形分100重量部に対して、架橋剤(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン(株)製)5重量部、熱膨張性微粒子(商品名「マツモトマイクロスフェアー F−80SD」、松本油脂製薬社)30重量部を加え、これらを均一に混合して、熱膨張性微粒子含有組成物Cを得た。
剥離フィルムBの剥離処理された面上に熱膨張性微粒子含有組成物Cを塗布し、90℃で2分間乾燥させて、厚さ50μmの熱発泡剤含有粘着剤層Cを作製した。
次に、熱発泡剤含有粘着剤層Cを、多孔性材料層(アクリル系粘弾性体層)として、厚さ1200μmの気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)に貼り合わせ、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層C/多孔性材料層/剥離フィルムの構成の積層シートを得た。
〔例5〕
多孔性材料層(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)の代わりに、非多孔性材料層として、気泡も微粒子も含有しないアクリル系両面粘着テープ(商品名「No.5000E」、日東電工(株)製)を用いたこと以外は例3と同様の操作を行い、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層C/非多孔性材料層/剥離フィルムの構成の積層シートを作製した。
多孔性材料層(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)の代わりに、非多孔性材料層として、気泡も微粒子も含有しないアクリル系両面粘着テープ(商品名「No.5000E」、日東電工(株)製)を用いたこと以外は例3と同様の操作を行い、剥離フィルムB/熱発泡剤含有粘着剤層C/非多孔性材料層/剥離フィルムの構成の積層シートを作製した。
〔例6〕
比較評価のため、多孔性材料層として、厚さ1200μmの気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)のみからなるシートを用いた。
比較評価のため、多孔性材料層として、厚さ1200μmの気泡含有アクリル系両面粘着テープ(商品名「HYPERJOINT H9012」、日東電工(株)社製)のみからなるシートを用いた。
<評価方法>
得られた各シートについて、下記の各方法により評価を行った。評価結果を表1に示す。
得られた各シートについて、下記の各方法により評価を行った。評価結果を表1に示す。
(1)初期の接着力
(評価用サンプルの作製)
得られた各シートにおいて、多孔性材料層側の剥離フィルムを剥がし、その粘着面に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「ルミラーS10♯50」東レ株式会社製)を、ラミネーターロールにより貼り合わせた後、幅が20mmとなるように切断し、評価用サンプルを作製した。
(評価用サンプルの作製)
得られた各シートにおいて、多孔性材料層側の剥離フィルムを剥がし、その粘着面に、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(商品名「ルミラーS10♯50」東レ株式会社製)を、ラミネーターロールにより貼り合わせた後、幅が20mmとなるように切断し、評価用サンプルを作製した。
(初期の接着力の測定)
評価用サンプルを、被着体であるポリカーボネート板に、23℃の雰囲気下、2kgローラ、一往復の条件で圧着して、23℃で30分間エージングした後、23℃の雰囲気下で引張試験機(商品名「TG−1kN」ミネベア社製)を用いて、引張速度300mm/minで、180°の剥離方向に引き剥がすことにより、常態時の接着力としての180°引き剥がし接着強さを測定した。
評価用サンプルを、被着体であるポリカーボネート板に、23℃の雰囲気下、2kgローラ、一往復の条件で圧着して、23℃で30分間エージングした後、23℃の雰囲気下で引張試験機(商品名「TG−1kN」ミネベア社製)を用いて、引張速度300mm/minで、180°の剥離方向に引き剥がすことにより、常態時の接着力としての180°引き剥がし接着強さを測定した。
(2)加熱後の接着力の測定方法
「(1)初期の接着力」と同様に評価用サンプル作製し、被着体であるポリカーボネート板に、23℃の雰囲気下、2kgローラ、一往復の条件で圧着して、23℃で30分間エージングした。その後、被着体に貼着した評価用サンプルを熱風乾燥機に投入し、150℃で10分間加熱処理した。
「(1)初期の接着力」と同様に評価用サンプル作製し、被着体であるポリカーボネート板に、23℃の雰囲気下、2kgローラ、一往復の条件で圧着して、23℃で30分間エージングした。その後、被着体に貼着した評価用サンプルを熱風乾燥機に投入し、150℃で10分間加熱処理した。
加熱処理終了後、加熱による熱発泡剤の発泡により、評価用サンプルが被着体から剥離しているか否かを確認し、剥離せず接着している場合には、23℃の雰囲気下で2時間放置してから、23℃の雰囲気下で引張試験機(商品名「TG1−kN」ミネベア社製)を用いて、引張速度300mm/minで、180°の剥離方向に引き剥がすことにより、加熱後の接着力としての180°引き剥がし接着強さを測定した。
(3)ボールタックの測定
熱発泡剤含有粘着剤層のタックを、JIS Z 0237で規定されている傾斜式ボールタック試験法(傾斜角度:30度、23℃、65%RH)に準じて測定した。具体的には、傾斜板の角度が30°に設定された傾斜式ボールタック装置(球転装置)の所定の位置に、熱発泡剤含有粘着剤層の表面を上にして、シートをセットした後、助走路用のポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μmのJIS C 2318に規定されたポリエチレンテレフタレートフィルム)を、シートの粘着面の所定の位置に(粘着面の長さが100mmとなる位置に)貼り付ける。そして、ボールの大きさに合わせて、助走路の長さが100mmになるボールスタート位置にボールの中心が位置するように、ボールを置いて、ボールを転がし、測定部内である粘着面上に停止するボールのうち最大の大きさのボールを見出し、更に、この見出した最大のボールと、その前後の大きさのボールとの計3個のボールについて、前記と同様にして、1回ずつ計3回転がし、最大の大きさのボールであると見出したボールが、測定規定に当てはまる最大のボールであることを確認することにより、タックを測定した。
熱発泡剤含有粘着剤層のタックを、JIS Z 0237で規定されている傾斜式ボールタック試験法(傾斜角度:30度、23℃、65%RH)に準じて測定した。具体的には、傾斜板の角度が30°に設定された傾斜式ボールタック装置(球転装置)の所定の位置に、熱発泡剤含有粘着剤層の表面を上にして、シートをセットした後、助走路用のポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ25μmのJIS C 2318に規定されたポリエチレンテレフタレートフィルム)を、シートの粘着面の所定の位置に(粘着面の長さが100mmとなる位置に)貼り付ける。そして、ボールの大きさに合わせて、助走路の長さが100mmになるボールスタート位置にボールの中心が位置するように、ボールを置いて、ボールを転がし、測定部内である粘着面上に停止するボールのうち最大の大きさのボールを見出し、更に、この見出した最大のボールと、その前後の大きさのボールとの計3個のボールについて、前記と同様にして、1回ずつ計3回転がし、最大の大きさのボールであると見出したボールが、測定規定に当てはまる最大のボールであることを確認することにより、タックを測定した。
(4)段差吸収性
段差吸収性は、特開2009−120807号公報の段落[0227]に記載の(濡れ面積率の測定方法)により求めた濡れ面積率が、40%以上の場合を良好(○)と評価し、一方、40%未満の場合を不良(×)と評価した。
段差吸収性は、特開2009−120807号公報の段落[0227]に記載の(濡れ面積率の測定方法)により求めた濡れ面積率が、40%以上の場合を良好(○)と評価し、一方、40%未満の場合を不良(×)と評価した。
表1に示すように、多孔性材料層と溶液重合又は乳化重合により得られたアクリル系ポリマーを含有する熱発泡剤含有粘着剤層とを備えた例3、4は、熱発泡剤含有粘着剤層に、UV重合により得られたアクリル系ポリマーを含有する例2と比較して、加熱後に自然剥離しているにもかかわらず倍以上の高いボールタックの値を示した。これにより、凹凸面を有する被着体に貼付した際、一定時間継続的に力を加える必要がなく被着体へ良好に貼付し得る。
また、例3,4は、多孔性材料層を含有しない例1,5と比較して段差吸収性に優れていた。
本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
Claims (3)
- 多孔性材料層と熱発泡剤含有粘着剤層とを備え、
前記熱発泡剤含有粘着剤層はアクリル系ポリマーを含有し、
前記アクリル系ポリマーは、溶液重合又は乳化重合により得られたことを特徴とする粘着シート。 - 前記多孔性材料層の厚さが100〜10000μmである請求項1記載の粘着シート。
- 前記多孔性材料層は、多孔性材料層の全体積に対して3〜99体積%気泡を含有する請求項1又は2記載の粘着シート。
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