JP2016108363A - 表面保護用粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
特開2010−248489号公報
特開2010−209324号公報
残留粘着力(%)=100×[(粘着力B)/(粘着力A)]
前記残留粘着力が50%未満と低い場合には、前記粘着剤層が貼付される被着体表面に汚染が残っている恐れがあり、作業工程において、不具合が生じる可能性があり、好ましくない。本発明の表面保護用粘着シートは、前記残留粘着力が50%以上と高いため、被着体表面の汚染が抑えられ、汚染性や作業性に優れ、有用である。なお、本発明において、「被着体」とは、特に制限されるものではなく、被着体の表面状態についても、制限されるものではない。前記被着体としては、たとえば、ガラス、ポリカーボネート樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂などが挙げられる。また、前記樹脂上に各種コート剤が塗布されていても良い。前記コート剤としては、たとえば、耐指紋性コート剤、ブルーライトカットコート剤などが挙げられる。
本発明の表面保護用粘着シートは、ポリマーを含有する粘着剤組成物を架橋して得られる粘着剤層を有することを特徴とする。前記粘着剤組成物を構成する前記ポリマーとしては、架橋反応により、粘着剤層を形成できるものであれば、特に制限されないが、たとえば、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、及び、ポリエーテルポリオール系のポリマーなどを適宜使用することができ、中でも、ポリエステル系、及び、ポリエーテルポリオール系のポリマーを用いた粘着剤(層)は、官能基が少なく、粘着剤(層)の粘着力を低く設計することが容易であり、表面保護材としての剥がしやすさを実現しやすい点で、好ましい。
本発明の表面保護用粘着シートに使用されるポリマーとしては、ポリエステルが挙げられ、前記ポリエステルとしては、2官能以上のカルボン酸成分、及び、ジオール成分を重縮合して得られるポリエステルであることが好ましい。ポリエステルを使用したポリエステル系粘着剤は、一般に、電気絶縁性、機械強度、屈曲疲労強度、耐水・耐薬品性、光学的透明性にも優れ、かつ、伸縮がほとんどなく、その厚みを薄くすることも、厚くすることも可能であることから、様々な用途に使用でき、有用である。
本発明の表面保護用粘着シートに使用されるポリマーとしては、ポリエーテルポリオールが挙げられ、前記ポリエーテルポリオールとしては、例えば、水、プロピレングリコール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ビスフェノール類、ジヒドロキシベンゼンなどを開始剤として、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加重合させることによって得られるポリエーテルポリオールが挙げられる。前記ポリエーテルポリオールの具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどが挙げられる。
本発明の表面保護用粘着シートに使用される前記ポリマーと共に、可塑剤成分である脂肪酸エステルを使用することも可能である。前記脂肪酸エステルとしては、特に制限されないが、たとえば、官能基を持たず、分子量(モル分子量:g/モル)が、200〜700の脂肪酸エステルなどの可塑成分の添加剤を使用することが好ましい態様である。なお、前記脂肪酸エステルが官能基として、たとえば、ヒドロキシル基など官能基を持つ場合、官能基が架橋時に取り込まれてしまうため、柔軟性を付与できず、濡れ性への効果が得られないため、好ましくない。前記脂肪酸エステルの分子量としては、より好ましく、220〜600であり、更に好ましくは、240〜500である。前記脂肪酸エステルは、たとえば、ポリマーとしてポリエステルを使用する場合、ポリエステルと同様にエステル結合を有しているため、両者の相溶性は良く、エステル結合同士の相互作用により、液状成分を多量に添加した際でも、液状成分のブリードアウトなどを抑制することが可能となり、汚染性(汚染防止性)においても、好ましい。また、その他ポリマーであっても、たとえば、ポリエーテルポリオールを使用する場合、エーテル結合と、脂肪酸エステルのエステル結合が相互作用し、ポリエステルの場合と同様の効果が得られるため、好ましい。前記脂肪酸エステルを配合することにより、ポリエステルやポリエーテルポリオールの運動性を向上させ、本発明で得られる粘着シート(粘着剤層)の被着体表面に対する濡れ性が劇的に改善するため、好ましい。更に、前記脂肪酸エステルが、ポリエステルやポリエーテルポリオールなどのポリマーの架橋点間距離を広げる役割(ポリマーを膨潤させる役割)を果たし、ポリマーや架橋剤等とは反応せず、ポリマーの立体障害を緩和し、ポリマー分子の運動性を高めることができ、濡れ性を向上させることができる。なお、前記脂肪酸エステルの分子量が200未満の場合、沸点が低く、乾燥工程で揮発し、脂肪酸エステルの効果を得られない。一方、分子量が700を超えると、ポリマーとの相溶性が低下し、ブリードアウトを起こし、被着体を汚染させることがある。
本発明の表面保護用粘着シートは、架橋剤を含有することが好ましい。前記架橋剤を用いて粘着剤組成物を架橋反応させることにより、粘着剤層を形成することができる。前記架橋剤として、特に限定されるものではなく、従来公知のものを使用することができ、例えば、多価イソシアヌレートや多官能性イソシアネート化合物のようなイソシアネート系架橋剤、多官能性メラミン化合物、多官能性エポキシ化合物、多官能性オキサゾリン化合物、多官能性アジリジン化合物、金属キレート化合物などを用いることができる。これらは、1種または2種以上を組み合わせて使用できる。特に得られる粘着剤層の透明性や、高いゲル分率の粘着シート(粘着剤層)、粘着剤に適した弾性率を得るという観点から、従来公知の多価イソシアヌレートや多官能性イソシアネートのようなイソシアネート系架橋剤を用いることが好ましい態様である。
本発明の表面保護用粘着シートは、前記粘着剤層を、支持体の少なくとも片面に形成することが好ましい。前記粘着シートが支持体を有することにより、耐久性や機械的強度、ハンドリング性、保護性が向上し、好ましい。
本発明の表面保護用粘着シートは、電子機器ディスプレイの表面保護シート、電化製品などの保護シート、包装用パッケージ用シートなど、汎用されるところで使用できる。
四つ口セパラブルフラスコに攪拌機、温度計及び真空ポンプを付し、これに酸成分であるダイマー酸と、ジオール成分であるMn1000のポリエーテルグリコールのモル比が、1.00:1.32になるように、ダイマー酸(商品名「PRIPOL1025」、クローダ社製、分子量:621)60g、Mn1000のポリエーテルグリコール(商品名「PTG1000SN(P)」、保土谷化学工業社製、数平均分子量:1000)140g、重合触媒としてジブチルスズオキシド(和光社製)0.2gを仕込み、減圧雰囲気(0.002MPa)で撹拌しながら、200℃まで昇温し、この温度を保持した。約5時間反応を続け、ポリマーであるポリエステルを得た。重量平均分子量(Mw)は、30000であった。
前記ポリマー100部に対し、パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)を30部配合し、架橋剤として、ポリイソシアネート(商品名「コロネートHX」、日本ポリウレタン社製)15部を配合して溶剤としてトルエンを加え塗工しやすい粘度に調整し、ポリエステル系粘着剤組成物とした。
前記粘着剤組成物を、乾燥させ得られる粘着剤層(乾燥後)の厚みが10μmになるように、基材として、厚さが38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ルミラー38S10」、パナック社製)上に塗布し、120℃で3分間乾燥させ、組成物層を得た。
その後、剥離処理した支持体であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ダイアホイルMRE#38」、三菱樹脂社製)の剥離処理面に、前記組成物層を貼り合わせ、更に40℃で3日間放置して、粘着剤層を支持体上に形成した粘着シート(表面保護用粘着シート)を得た。
パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)の配合量をポリマー100部に対し50部とした他は、実施例1と同様の方法で、粘着シートを得た。
パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)の配合量をポリマー100部に対し100部とした他は、実施例1と同様の方法で、粘着シートを得た。
パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)をアジピン酸ジオクチル(商品名「DOA」、大八工業社製、分子量:371)に変更した他は、実施例1と同様の方法で、粘着シートを得た。
パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)をリノール酸メチル(商品名「ベジソルCM」、カネダ社製、分子量:295)に変更した他は、実施例1と同様の方法で、粘着シートを得た。
リノール酸メチル(商品名「ベジソルCM」、カネダ社製、分子量:295)の配合量をポリマー100部に対し50部とした他は、実施例5と同様の方法で、粘着シートを得た。
パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)をアジピン酸ジイソデシル(商品名「DIDA」、大八工業社製、分子量:427)に変更した他は、実施例2と同様の方法で、粘着シートを得た。
ポリエーテルポリオール(商品名「PREMINOL S3011」、旭硝子社製、数平均分子量:Mn10000)、85g、ポリエーテルポリオール(商品名「サンニックスGP3000、三洋化成工業社製、数平均分子量:Mn3000)13g、ポリエーテルポリオール(商品名「サンニックスGP1000、三洋化成工業社製、数平均分子量:Mn1000)2gを混合し、ポリエーテルポリオール混合物を得た。
前記ポリエーテルポリオール混合物100部に対し、架橋剤としてポリイソシアネート(商品名「コロネートHX」、日本ポリウレタン社製)18部を配合して溶剤として酢酸エチルを加え塗工しやすい粘度に調整し、ポリエーテルポリオール系粘着剤組成物とした。
前記粘着剤組成物を、乾燥させ得られる粘着剤層(乾燥後)の厚みが10μmになるように、基材として、厚さが38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ルミラー38S10」、パナック社製)上に塗布し、120℃で3分間乾燥させ、組成物層を得た。
その後、剥離処理した支持体であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ダイアホイルMRE#38」、三菱樹脂社製)の剥離処理面に、前記組成物層を貼り合わせ、更に40℃で3日間放置し、粘着剤層を支持体上に形成した粘着シートを得た。
パルミチン酸イソプロピル(和光純薬工業社製、分子量:299)をポリエーテルポリオール混合物100部に対し、30部配合した他は、実施例8と同様の方法で、粘着シートを得た。
シリコーン(Si)系粘着剤を使用した表面保護シート(商品名「DW−100」、日東電工社製)を使用した。
四つ口セパラブルフラスコに攪拌機、温度計及び真空ポンプを付し、これに酸成分であるダイマー酸とジオール成分のモル比が、1.00:1.10になるように、ダイマー酸(商品名「PRIPOL1009」、クローダ社製、分子量:567)98g、ジオール成分(商品名「PRIPOL2033」、クローダ社製、分子量:537)102g、重合触媒としてジブチルスズオキシド(和光社製)0.2gを仕込み、減圧雰囲気(0.002MPa)で撹拌しながら、200℃まで昇温し、この温度を保持した。約5時間反応を続け、ポリエステルであるポリマーを得た。重量平均分子量(Mw)は、28000であった。
前記ポリマー100部に対し、架橋剤としてポリイソシアネート(商品名「コロネートHX」、日本ポリウレタン社製)15部を配合し、溶剤としてトルエンを加え塗工しやすい粘度に調整し、ポリエステル系粘着剤組成物とした。
前記粘着剤組成物を、乾燥させ得られる粘着剤層(乾燥後)の厚みが10μmになるように、基材として、厚さが38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ルミラー38S10」、パナック社製)上に塗布し、120℃で3分間乾燥させ、組成物層を得た。
その後、剥離処理した支持体であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ダイアホイルMRE#38」、三菱樹脂社製)の剥離処理面に、前記組成物層を貼り合わせ、更に40℃で3日間放置し、粘着剤層を支持体上に形成した粘着シートを得た。
リノール酸メチル(商品名「ベジソルCM」、カネダ社製、分子量:295)をポリマー100部に対し、50部配合した他は、比較例2と同様の方法で、粘着シートを得た。
撹拌羽根、温度計、窒素ガス導入管、環流冷却器を備えた四つ口フラスコに2−エチルヘキシルアクリレート200g、2−ヒドロキシエチルアクリレート8g、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4g、酢酸エチル312gを仕込み、緩やかに撹拌しながら窒素ガスを導入し、フラスコ内の液温を65℃付近に保って約6時間重合反応を行い、アクリル系ポリマー溶液(40質量%)を調整した。前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は50万であった。
前記アクリル系ポリマー溶液100部に対し、架橋剤としてポリイソシアネート(商品名「コロネートL」、日本ポリウレタン社製)4部、架橋触媒としてジラウリン酸ジブチルスズ(1質量%酢酸エチル溶液)0.2部を加えて粘着剤組成物とした。
前記粘着組成物を、乾燥させ得られる粘着剤層(乾燥後)の厚みが10μmになるように、基材として、厚さが38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ルミラー38S10」、パナック社製)上に塗布し、120℃で3分間乾燥させ、組成物層を得た。
その後、剥離処理した支持体であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ダイアホイルMRE#38」、三菱樹脂社製)の剥離処理面に、前記組成物層を貼り合わせ、更に40℃で3日間放置し、粘着剤層を支持体上に形成した粘着シートを得た。
リノール酸メチル(商品名「ベジソルCM」、カネダ社製、分子量:295)をポリマー100部に対し、50部配合した他は、比較例4と同様の方法で、粘着シートを得た。
四つ口セパラブルフラスコに攪拌機、温度計及び真空ポンプを付し、これに酸成分であるダイマー酸と、ジオール成分であるMn1000のポリエーテルグリコールのモル比が、1.00:1.32になるように、ダイマー酸(商品名「PRIPOL1025」、クローダ社製、分子量:621)60g、Mn1000のポリエーテルグリコール(商品名「PTG1000SN(P)」、保土谷化学工業社製、数平均分子量:1000)140g、重合触媒としてジブチルスズオキシド(和光社製)0.2gを仕込み、減圧雰囲気(0.002MPa)で撹拌しながら、200℃まで昇温し、この温度を保持した。約5時間反応を続け、ポリエステルであるポリマーを得た。重量平均分子量(Mw)は、30000であった。
前記ポリマー100部に対し、架橋剤としてポリイソシアネート(商品名「コロネートHX」、日本ポリウレタン社製)4部を配合して溶剤としてトルエンを加え塗工しやすい粘度に調整し、ポリエステル系粘着剤組成物とした。
前記粘着剤組成物を、乾燥させ得られる粘着剤層(乾燥後)の厚みが10μmになるように、基材として、厚さが38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ルミラー38S10」、パナック社製)上に塗布し、120℃で3分間乾燥させ、組成物層を得た。
その後、剥離処理した支持体であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(商品名「ダイアホイルMRE#38」、三菱樹脂社製)の剥離処理面に、前記組成物層を貼り合わせ、更に40℃で3日間放置し、粘着剤層を支持体上に形成した粘着シートを得た。
架橋剤としてポリイソシアネート(商品名「コロネートHX」、日本ポリウレタン社製)15部を配合した他は、比較例6と同様の方法で粘着シートを得た。
本発明で使用されるポリマー、粘着剤層、及び、表面保護用粘着シートの測定・評価方法を以下に示した。
重量平均分子量(Mw)は、ポリマー約0.2gをシャーレに採取し、120℃×2時間、乾燥させ溶剤を除去した。ついで、前記シャーレ上のポリマー0.01gを秤量して、テトラヒドロフラン(THF)10g添加し、24時間放置して溶解した。この溶液をゲル・パーミエイション・クロマトグラフィー(GPC)法を用い、標準ポリスチレンにより作成した検量線から、それぞれの重量平均分子量(Mw)を測定した。
装置名:東ソー社製、HLC−8220GPC
試験片濃度:0.1質量%(THF溶液)
試験片注入量:20μl
溶離液:THF
流速:0.300ml/min
測定(カラム)温度:40℃
カラム: 試験片カラム;TSKguardcolumn SuperHZ−L(1本)+TSKgel SuperHZM−M(2本)、リファレンスカラム;TSKgel SuperH−RC(1本)、東ソー製
検出器:示差屈折計(RI)
前記重量平均分子量と同様の装置・条件にて測定を行った。
実施例、及び比較例で得られた粘着剤層を約0.1g切り出した。この試験片を、重さがわかっているテフロン(登録商標)シートで包み、質量を秤量し、トルエン中に23℃で7日間放置して、試験片中のゾル分を抽出した。その後、120℃で2時間乾燥し、乾燥後の質量を秤量した。ゲル分率を下記の式にて算出した。
ゲル分率(質量%)=[(乾燥後の質量−テフロンシート質量)/(乾燥前の質量−テフロンシート質量)]×100
HYSITRON Inc.社製のナノインデンター 「TriboIndenter」を使用し、以下の条件で、粘着剤層表面のナノインデンテーション測定を行った。
使用圧子:Berkovich(三角錐型)
測定方法:単一押し込み測定
測定温度:25℃
押し込み深さ設定:1000nm
上記粘着剤層表面のナノインデンテーション測定により、荷重-変位曲線を測定し、最大負荷を押し込み時の圧子の試料への投影面積で除したものを、硬さ[MPa]として、算出した。
上記粘着剤層表面のナノインデンテーション測定により、荷重−変位曲線を測定し、負荷曲線の最小値を、負荷曲線の最小荷重(μN)として、算出した。
−0.35μN以下が好ましく、−0.4μN以下がより好ましい。負荷曲線の最小荷重が、−0.3μNを超えると、粘着剤層中のポリマーの分子運動性が低くなり、被着体の引き込み(被着体への密着性)が弱くなるため、良好な濡れ性が発現できず、好ましくない。
実施例、及び比較例により得られた粘着シートを幅25mmにカットし、前記粘着シートの粘着面を、アルカリガラス(松浪硝子社製)非すず処理面に貼り合わせ、引張圧縮試験機(装置名「AG−IS」、島津製作所製)にて、180°ピール粘着力(N/25mm)の測定を以下の条件下で行った。
引張り速度:300mm/分
測定条件:温度:23±2℃、湿度:65±5%RH
(粘着力A)
被着体の被着面であるアルカリガラス(松浪硝子社製)非すず処理面に、ポリエチレンテレフタレート(PET)基材に裏打ちした光学用透明粘着シート(商品名:CS9662LS、日東電工社製)を標準粘着テープとして貼り合わせ、温度23℃、湿度50%の雰囲気下で、2kgローラーで1往復圧着させ、30分後に、引張圧縮試験機(装置名「AG−IS」、島津製作所製)にて、180°ピール粘着力A(N/25mm)の測定を以下の条件下で行った。
引張り速度:300mm/min
測定条件:温度:23±2℃、湿度:65±5%RH
実施例、及び比較例により得られた表面保護用粘着シートの粘着剤層表面(粘着面)を、被着体の被着面(粘着力Aの被着面とは異なる新たな面)であるアルカリガラス(松浪硝子社製)非すず処理面に貼り合わせ、60℃90%RH条件下に1週間保存し、その後、引張り速度300mm/minで、ガラスに貼り合わせた前記保護用粘着シートを剥離し、次いで、前記保護用粘着シートを剥がした後のガラス面(被着面)に、新たにPET基材に裏打ちした光学用透明粘着シート(商品名:CS9662LS、日東電工社製)を標準粘着テープとして別途貼り合わせ、温度23℃、湿度50%の雰囲気下で、2kgローラーで1往復圧着させ、30分後に、引張圧縮試験機(装置名「AG−IS」、島津製作所製)にて、180°ピール粘着力B(N/25mm)の測定を以下の条件下で行った。
引張り速度:300mm/min
測定条件:温度:23±2℃、湿度:65±5%RH
残留粘着力(%)=100×[(粘着力B)/(粘着力A)]
実施例、及び比較例により得られた粘着シートを幅25mm、長さ70mmにカットし、粘着剤層表面(粘着面)を、アルカリガラス(松浪硝子社製)の非すず処理面上に静かに落とし、1秒間当たりの粘着面の広がり面積を、カメラで撮影し、撮影した動画を観察・解析して、濡れ速度(cm2/sec)を算出し、濡れ性を評価した。
濡れ性評価の際に、気泡を噛みこまずに濡れるか否かを、目視で確認し、気泡抜け性を評価した。
×:濡れ性評価の際に気泡を噛みこんだもの(気泡が入り易い)
○:気泡を噛み込まず評価ができたもの(気泡が入り難い)
Claims (4)
- ポリマーを含有する粘着剤組成物を架橋して得られる粘着剤層を有する表面保護用粘着シートにおいて、
ナノインデンテーション測定による前記粘着剤層表面の負荷曲線の最小荷重が、−0.3μN以下であり、かつ、前記粘着剤層表面の硬さが、0.1MPa以上であり、
被着体の被着面に、標準粘着テープを貼付後、前記粘着テープを前記被着面から剥離する際の粘着力を粘着力Aとし、
被着体の被着面に、前記保護用粘着シートの粘着剤層表面を貼付後、前記保護用粘着シートを前記被着面から剥離し、更に、前記保護用粘着シートを剥離した前記被着面に、標準粘着テープを貼付後、前記粘着テープを前記被着面から剥離する際の粘着力を粘着力Bとした場合に、下記式により計算される残留粘着力が、50%以上であることを特徴とする表面保護用粘着シート。
残留粘着力(%)=100×[(粘着力B)/(粘着力A)] - 前記粘着剤層のゲル分率が、40〜90質量%であることを特徴とする請求項1に記載の表面保護用粘着シート。
- 前記粘着剤層を、支持体の少なくとも片面に形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の表面保護用粘着シート。
- ディスプレイ表面に貼付されて使用されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の表面保護用粘着シート。
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