JP2016183241A - 粘着剤組成物、並びにそれを用いた粘着フィルム及び表面保護シート - Google Patents

Abstract

【課題】初期密着性及び剥離作業性に優れる粘着剤組成物、並びにそれを用いた粘着フィルム及び表面保護シートを提供する。
【解決手段】本発明に係る粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマーと、粘着付与剤と、ポリプロピレンとを含む。本発明に係る粘着フィルムは、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも片面に形成された粘着剤層とを有し、前記粘着剤層が、上記の粘着剤組成物を含む。本発明に係る粘着フィルムは、表面保護シートとして好適に用いることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、初期密着性及び剥離作業性に優れた粘着剤組成物、並びにそれを用いた粘着フィルム及び表面保護シートに関する。

偏光板、位相差板などの光学部材は、製造、加工、搬送時などで生ずる傷や汚れを防止するために、その表面に表面保護シートが貼り合わされている。表面保護シートとしては、透明な基材上に粘着剤層が形成された粘着フィルムを用いるのが一般的であり、その粘着剤層を形成するための粘着材組成物に関する検討がなされている。

特許文献１には、ポリオレフィン系樹脂を含有する基材層とスチレン系熱可塑性エラストマーを含有する粘着層が共押出しによって成膜されている表面保護シートであって、スチレン系熱可塑性エラストマーが、−６０〜１００℃の測定温度範囲における動的粘弾性測定のｔａｎδ値の最大となる温度が−４０〜−２５℃であるスチレン系ブロック共重合体またはその水添物であることを特徴とする表面保護シートが記載されている。

特開２００３−３２７９３６号公報

表面保護シートには、製造・流通工程中に被着体から剥がれにくい密着性（初期密着性）と、被着体から粘着フィルムを剥がす際の作業性（剥離作業性）の両方が必要である。しかし、一般に、初期密着性は粘着フィルムの粘着力を上げれば改善できるが、粘着力が強いことから剥離作業性が低下してしまう傾向があり、逆に剥離作業性を改善するために粘着力を弱めると、初期密着性が低下してしまう傾向がある。

そこで、本発明は、初期密着性及び剥離作業性に優れた粘着フィルムを製造するための粘着剤組成物、並びにそれを用いた粘着フィルム及び表面保護シートを提供することを目的とする。

本発明に係る粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマーと、粘着付与剤と、ポリプロピレンとを含む。

本発明に係る粘着フィルムは、基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも片面に形成された粘着剤層とを有し、前記粘着剤層が、上記本発明に係る粘着剤組成物を含む。

本発明に係る表面保護シートは、上記本発明に係る粘着フィルムからなる。

本発明によれば、初期密着性及び剥離作業性に優れる粘着剤組成物、並びにそれを用いた粘着フィルム及び表面保護シートを提供できる。

本発明に係る粘着フィルムの構成例を示す断面図である。

本発明に係る粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマーと、粘着付与剤と、ポリプロピレンとを含む。熱可塑性エラストマーと粘着付与剤以外に、ポリプロピレンを含有することで、初期密着性及び剥離作業性に優れる粘着剤組成物が得られる。

熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系ブロック共重合体又はそれを水素添加して得られる共重合体を用いることができる。スチレン系ブロック共重合体は、一般に、Ａ−Ｂ−Ａで表されるブロック共重合体、又はＡ−Ｂ−Ａで表されるブロック共重合体とＡ−Ｂで表されるブロック共重合体との混合物であって、Ａがスチレン重合体ブロック、Ｂが他の重合体ブロックである。他の重合体ブロックとしては、エチレン重合体ブロック、プロピレン重合体ブロック、ブチレン重合体ブロック等のオレフィン系重合体ブロック；ブタジエン重合体ブロック、イソプレン重合体ブロック等のジエン系重合体ブロック；ジエン系重合体ブロックの少なくとも一部を水素添加して得られる水素添加ブロックが挙げられる。ＡとＢの重量比は、Ａ／Ｂ＝５／９５〜５０／５５である。

特に、スチレン系ブロック共重合体として、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＩＳ）、又はスチレン−イソブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＩＢＳ）を用いることが好ましい。

熱可塑性エラストマーの、−５０〜５０℃の測定温度範囲における動的粘弾性測定によるｔａｎδ値が最大となる温度（以下、「ｔａｎδピーク温度」と称することがある。）は、−４０℃以上であることが好ましく、−２４℃以上であることがより好ましい。熱可塑性エラストマーのｔａｎδピーク温度が高いと、粘着剤組成物の表面自由エネルギー及び低速粘着力／高速粘着力が向上し、剥離作業性がより向上する。熱可塑性エラストマーのｔａｎδピーク温度は、例えば−１０℃以下であってもよい。なお、ｔａｎδピーク温度の測定方法は、後述の実施例において説明する方法と同様の方法である。

熱可塑性エラストマーの含有率は、得られる粘着剤組成物の粘着特性、表面自由エネルギー、ｔａｎδピーク温度等を考慮して適宜設定すれがよいが、４０〜９８重量％とすることが好ましく、５０〜９０重量％とすることがより好ましく、６０〜８０重量％とすることが更に好ましい。

粘着付与剤としては、粘着性を付与可能な樹脂であればよく、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、脂肪族石油系樹脂、脂環族石油系樹脂、芳香族系樹脂などが挙げられる。なかでも、テルペン系樹脂が好ましい。なお、テルペン系樹脂には、テルペン樹脂及び水添テルペン樹脂が含まれる。粘着付与剤は、常温（２５℃）で粉末状又はペレット状であることが好ましい。

粘着付与剤の含有率は、得られる粘着剤組成物の粘着特性、表面自由エネルギー、ｔａｎδピーク温度等を考慮して適宜設定すれがよいが、１〜４０重量％とすることが好ましく、５〜３０重量％とすることがより好ましく、１０〜２０重量％とすることが更に好ましい。

ポリプロピレンとしては、例えばプロピレン単独重合体、プロピレンとαオレフィンとのランダム共重合体又はブロック共重合体、メタロセン触媒系ポリプロピレンなどを用いることができる。ポリプロピレンのＭＦＲ（２３０℃）は、０．５〜３０．０ｇ／ｍｉｎであることが好ましく、２．０〜１５．０ｇ／ｍｉｎであることがより好ましい。ポリプロピレンの融点は、１１０〜１６５℃であることが好ましく、１２５〜１５５℃であることがより好ましい。ポリプロピレンは、主成分である熱可塑性エラストマーと相溶するため、得られる粘着剤組成物の濡れ性が向上し初期密着性が優れたものとなる。一方で、ポリプロピレンを配合することで、得られる粘着剤組成物のｔａｎδピーク温度が高くなるので、剥離作業性が優れたものとなる。

ポリプロピレンの含有率は、得られる粘着剤組成物の粘着特性、表面自由エネルギー、ｔａｎδピーク温度等を考慮して適宜設定すれがよいが、１〜４０重量％とすることが好ましく、５〜３０重量％とすることがより好ましく、１０〜２０重量％とすることが更に好ましい。

本発明に係る粘着剤組成物は、熱可塑性エラストマー、粘着付与剤、及びポリプロピレン以外に、粘着剤組成物の分野において一般的な添加剤を含んでいてもよい。添加剤の具体例としては、紫外線防止剤、架橋剤、触媒、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤（顔料、染料等）、酸化防止剤、レベリング剤、安定剤、防腐剤、帯電防止剤、滑剤が挙げられる。

本発明に係る粘着剤組成物の表面自由エネルギーは、１５ｍＪ／ｍ^２以上であることが好ましい。粘着剤組成物の表面自由エネルギーが１５ｍＪ／ｍ^２以上であれば、初期密着性及び剥離作業性により優れたものとなる。粘着剤組成物の表面自由エネルギーは、１８ｍＪ／ｍ^２以上であることがより好ましく、２０ｍＪ／ｍ^２以上であることが更に好ましい。また、粘着剤組成物の表面自由エネルギーは、例えば３０ｍＪ／ｍ^２以下であってもよい。なお、表面自由エネルギーの測定方法は、後述の実施例において説明する。

本発明に係る粘着剤組成物の、−５０〜５０℃の測定温度範囲における動的粘弾性測定によるｔａｎδ値が最大となる温度（ｔａｎδピーク温度）は、−１３℃以上であることが好ましい。粘着剤組成物のｔａｎδピーク温度が−１３℃以上であれば、初期密着性及び剥離作業性により優れたものとなる。粘着剤組成物のｔａｎδピーク温度は、−１１℃以上であることがより好ましい。また、粘着剤組成物のｔａｎδピーク温度は、例えば０℃以下であってもよい。なお、ｔａｎδピーク温度の測定方法は、後述の実施例において説明する。

本発明に係る粘着フィルムは、基材フィルムと、その基材フィルムの少なくとも片面に形成された粘着剤層を有し、その粘着剤層が上記の粘着剤組成物を含むものである。粘着剤層は、基材フィルムの片面のみに形成されていてもよく、基材フィルムの両面に形成されていてもよい。基材フィルム１の片面のみに粘着剤層２を形成した粘着フィルムの構成を図１に示す。

基材フィルムの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムなどが挙げられる。なかでも、フィルムの機械的特性、汎用性、コストなどの観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又はポリエチレン（ＰＥ）フィルムが好適である。

粘着剤層を形成する方法としては、基材フィルム上に粘着剤組成物を加熱圧着させる方法、基材フィルム上に溶剤に溶解させた粘着剤組成物を塗布・乾燥させる方法、基材フィルムの原料と粘着剤組成物を共押出する方法などが挙げられる。

基材フィルムの厚さは、通常１２〜２５０μｍであり、好ましくは２５〜１５０μｍである。粘着剤層の厚さは、粘着性の維持と経済性の観点から、５〜５０μｍとすることが好ましく、１０〜３０μｍとすることがより好ましい。

本発明に係る粘着フィルムの、２５ｍｍ幅の試験サンプルを用いた剥離速度０．３ｍ／ｍｉｎにおける１８０°剥離試験での粘着力（以下、「低速粘着力」と称することがある。）が２〜１５Ｎ／２５ｍｍであることが好ましく、４〜１０Ｎ／２５ｍｍであることがより好ましい。低速粘着力が２Ｎ／２５ｍｍ以上であれば、製造・流通工程中に被着体から粘着フィルムが剥がれにくくなる。また、低速粘着力が１５Ｎ／２５ｍｍ以下であれば、被着体から粘着フィルムを剥がす作業に支障をきたすことがない。

本発明に係る粘着フィルムの、２５ｍｍ幅の試験サンプルを用いた剥離速度３０ｍ／ｍｉｎにおける１８０°剥離試験での粘着力（以下、「高速粘着力」と称することがある。）が０．４〜３Ｎ／２５ｍｍであることが好ましく、１〜２Ｎ／２５ｍｍであることがより好ましい。高速粘着力が０．４Ｎ／２５ｍｍ以上であれば、製造・流通工程中に被着体から粘着フィルムが剥がれにくくなる。また、高速粘着力が３Ｎ／２５ｍｍ以下であれば、被着体から粘着フィルムを剥がす作業性が向上する。

本発明に係る粘着フィルムの低速粘着力を高速粘着力で除した値（以下、「低速粘着力／高速粘着力」と称することがある。）が、２以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましい。低速粘着力／高速粘着力の値が大きいほど、初期密着性及び剥離作業性に優れていることを示す。すなわち、製造・流通工程中に被着体から粘着フィルムが剥がれにくくなり、かつ被着体から粘着フィルムを剥がす作業性が向上する。低速粘着力／高速粘着力の値は、例えば５以下であってもよい。

本発明に係る表面保護シートは、上記粘着フィルムからなるものである。換言すれば、本発明に係る粘着フィルムは、表面保護シートとして好適に用いることができる。粘着剤層の基材フィルムと反対側の面には、剥離フィルムが配置されていてもよく、表面保護シートを使用する際には、剥離フィルムを剥がした状態で使用することができる。もちろん、離型性を有する材料を基材フィルムに練り込んでおき、剥離フィルムを配置しなくてもよい。

＜実施例１＞
熱可塑性エラストマーとしてのスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ、クレイトンポリマージャパン製、商品名：クレイトンＧ１６４５、ｔａｎδピーク温度：−２０℃）７０重量部と、粘着付与剤としての水添テルペン樹脂（ＨＴ、ヤスハラケミカル製、商品名：クリアロンＰ１５０）１５重量部と、ポリプロピレン（ＰＰ、日本ポリプロ社製、商品名：ＦＷ４Ｂ）１５重量部を混合して、粘着剤組成物を得た。

得られた粘着剤組成物を加熱圧縮することで、厚さ約３ｍｍの粘着剤シートを作製した。そして、粘着剤シート上に、水、ホルムアミド、エチレングリコールを滴下して、それぞれの接触角を測定した。得られた接触角の値から拡張Ｆｏｗｋｅｓ式により表面自由エネルギーを算出した。また、粘着剤シートについて、動的粘弾性測定装置（ＴＡインスツルメント社姓、商品名：ＡＲＥＳ−１００ＦＲＴ）を用いて、−５０〜５０℃の測定温度範囲におけるｔａｎδ値が最大となる温度（ｔａｎδピーク温度）を測定した。なお、測定条件は、せん断歪み周期１Ｈｚ、昇温５℃／ｍｉｎ、測定温度範囲−５０〜５０℃とした。

また、上記粘着剤組成物を用いて、図１に示す構造を有する粘着フィルムを製造した。具体的には、片面コロナ処理したＰＥＴフィルム（厚さ：１００μｍ）からなる基材フィルム１のコロナ処理面に、上記粘着剤組成物を加熱圧着させて厚さ３０μｍの粘着剤層２を形成することで、粘着フィルムを得た。

得られた粘着フィルムの粘着力の指標として、剥離速度０．３ｍ／ｍｉｎにおける１８０°剥離試験での粘着力（低速粘着力）と、剥離速度３０ｍ／ｍｉｎにおける１８０°剥離試験での粘着力（高速粘着力）を測定した。具体的には、まず、上記粘着フィルムを２５ｍｍ幅の短冊状に切り取り、洗浄したＰＭＭＡ板に貼り付け、２ｋｇゴムローラーを一往復させて密着させることで、試験サンプルを作製した。この試験サンプルを２３℃×６５％ＲＨの条件下で２４時間放置した後、剥離速度０．３ｍ／ｍｉｎ及び３０ｍ／ｍｉｎにおける１８０°剥離試験での粘着力を測定した。また、初期密着性及び剥離作業性の指標として、低速粘着力を高速粘着力で除した値（低速粘着力／高速粘着力）を算出した。

＜比較例１＞
粘着剤組成物を調製する際に、ＰＰを添加せず、ＳＥＢＳを８５重量部としたこと以外は、実施例１と同様に実施した。

＜比較例２＞
ＳＥＢＳ１００重量部を粘着剤組成物としたこと以外は、実施例１と同様に実施した。

表１より、ポリプロピレンを添加することで、表面自由エネルギー及びｔａｎδピーク温度が高くなり、低速粘着力／高速粘着力が高くなっていることから、剥離作業性が向上していることが分かる。

＜実施例２＞
熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ、旭化成ケミカルズ製、商品名：タフテックＨ１２２１、ｔａｎδピーク温度：−１９℃）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして粘着剤組成物を作製し、表面自由エネルギーを測定した。また、この粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして粘着フィルムを作製し、粘着力を測定した。

＜比較例３＞
熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ、旭化成ケミカルズ製、商品名：タフテックＨ１２２１、ｔａｎδピーク温度：−１９℃）を用いたこと以外は、比較例１と同様にして粘着剤組成物を作製し、表面自由エネルギーを測定した。また、この粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして粘着フィルムを作製し、粘着力を測定した。

＜実施例３＞
熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ、クレイトンポリマージャパン製、商品名：クレイトンＧ１６５７、ｔａｎδピーク温度：−４２℃）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして粘着剤組成物を作製し、表面自由エネルギーを測定した。また、この粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして粘着フィルムを作製し、粘着力を測定した。

＜比較例４＞
熱可塑性エラストマーとしてスチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ、クレイトンポリマージャパン製、商品名：クレイトンＧ１６５７、ｔａｎδピーク温度：−４２℃）を用いたこと以外は、比較例１と同様にして粘着剤組成物を作製し、表面自由エネルギーを測定した。また、この粘着剤組成物を用いて実施例１と同様にして粘着フィルムを作製し、粘着力を測定した。

表２より、ポリプロピレンを添加することで、表面自由エネルギーが高くなり、低速粘着力／高速粘着力が高くなっていることから、剥離作業性が向上していることが分かる。さらに、使用した熱可塑性エラストマーであるＳＥＢＳのｔａｎδピーク温度が−４０℃以上であると、表面自由エネルギー及び低速粘着力／高速粘着力がより高くなり、剥離作業性がより向上していることが分かる。

１ 基材層
２ 粘着剤層

Claims (10)

1. 熱可塑性エラストマーと、粘着付与剤と、ポリプロピレンとを含む粘着剤組成物。
2. 前記熱可塑性エラストマーの含有率が４０〜９８重量％であり、前記粘着付与剤の含有率が１〜４０重量％であり、前記ポリプロピレンの含有率が１〜４０重量％である請求項１に記載の粘着剤組成物。
3. 前記粘着剤組成物の表面自由エネルギーが、１５ｍＪ／ｍ^２以上である請求項１又は２に記載の粘着剤組成物。
4. 前記粘着剤組成物の、−５０〜５０℃の測定温度範囲における動的粘弾性測定によるｔａｎδ値が最大となる温度が、−１３℃以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の粘着剤組成物。
5. 前記熱可塑性エラストマーが、スチレン系ブロック共重合体又はそれを水素添加して得られる共重合体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の粘着剤組成物。
6. 前記スチレン系ブロック共重合体が、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＩＳ）、又はスチレン−イソブチレン−スチレン型ブロック共重合体（ＳＩＢＳ）である請求項５に記載の粘着剤組成物。
7. 前記熱可塑性エラストマーの、−５０〜５０℃の測定温度範囲における動的粘弾性測定によるｔａｎδ値が最大となる温度が、−４０℃以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の粘着剤組成物。
8. 前記粘着付与剤が、テルペン系樹脂である請求項１〜７のいずれか１項に記載の粘着剤組成物。
9. 基材フィルムと、前記基材フィルムの少なくとも片面に形成された粘着剤層とを有し、
   前記粘着剤層が、請求項１〜８のいずれか１項に記載の粘着剤組成物を含む粘着フィルム。
10. 請求項９に記載の粘着フィルムからなる表面保護シート。

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