JP2022130798A - 両面粘着シート - Google Patents
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Abstract
【課題】被着体への貼付時には被着体に対する追従性に優れ、延伸剥離する際には破断しにくく、延伸して容易に剥離することができ、且つ剥離後の被着体に糊残りが生じにくい両面粘着シートを提供する。【解決手段】両面粘着シート1は、基材層2と、基材層2の両面にそれぞれ積層された粘着剤層3,4とを備える両面粘着シートであり、基材層2は発泡体を含み、粘着剤層3,4はフィラーを含み、前記フィラーの含有割合は粘着剤層3,4の総量100質量%に対して2質量%以上であり、両面粘着シート1の25%圧縮荷重は2MPa以下であり、幅10mmの両面粘着シート1について初期チャック間距離10mm、室温、引張速度300mm/分の条件で行われる引張試験での、破断伸度が600%以上、破断応力が2MPa以上である。【選択図】図1
Description
本発明は両面粘着シートに関する。
近年、携帯電話、デジタルカメラ、PDA(Personal Digital Assistant)等の携帯機器の小型化が進んでいる。そのため、搭載される各種電子部品についても小型化・薄型化が図られている。例えば、携帯機器として代表的な機器である携帯電話は、構成される主要部品がそれぞれ薄層化される傾向にある。通常、携帯機器の表示部分は、主にLCDモジュールとバックライトユニットとからなり、発光・反射・遮光・導光等の機能を発現させるために、各種シート状の部品が積層されている。そこで、これらの部品の組立て(接合)に用いるための両面粘着シート(両面粘着テープ)が使用されている。
両面粘着シートには、その使用期間中に剥がれやズレ等の接着不良を生じないようにするため、所定以上の粘着力を示すことが求められる。一方で、両面粘着シートが貼り付けられた被着体を備える部材を修理、交換、検査、リサイクル等を行う際、両面粘着シートを剥離する必要がある場合がある。このような場合には、被着体から容易に両面粘着シートを剥離することができる、すなわちリワーク性を有することが求められる。
被着体の損傷を抑制しつつ両面粘着シートを剥離する方法として、被着体に貼り付けられた両面粘着シートの一部を把持して引っ張り、両面粘着シートを伸長変形させ、接着面積を減少させて、被着体から水平方向(せん断方向)に除去する方法(延伸剥離法)が提案されている。このような延伸剥離法で剥離することができる両面粘着シートが、例えば特許文献1~3に開示されている。
近年、モバイル組立部品の複雑化が進み、これら部品表面には微細な凹凸形状が形成されている場合がある。このため、両面粘着シートには、被着体表面の凹凸に対する追従性が求められている。
しかしながら、特許文献1および2に開示の両面粘着シートなど、基材層として非発泡体であるプラスチックフィルムを用いた両面粘着シートは、充分な圧縮性を有さず、被着体表面の微細な凹凸に対する追従性が不充分であった。また、特許文献3に開示の両面粘着シートなど、基材層として発泡体を使用した従来の両面粘着シートは、圧縮性を有するものの、延伸剥離した場合には基材が破壊しやすかった。また、基材が破壊せずに延伸剥離できた場合であっても、被着体に両面粘着シートの粘着剤が残存し、糊残りが生じる場合がある。特に、被着体表面に微細な凹凸が存在する場合、両面粘着シートは圧縮した状態から延伸剥離されるため、延伸剥離する際に粘着剤層が破壊されて糊残りが生じやすく、また基材層の破壊が起こりやすいことが考えられる。
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、その目的は、被着体への貼付時には被着体に対する追従性に優れ、延伸剥離する際には破断しにくく、延伸して容易に剥離することができ、且つ剥離後の被着体に糊残りが生じにくい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結果、基材層を有する両面粘着シートであって、基材層として発泡体を用い、粘着剤層に特定量のフィラーを配合し、且つ両面粘着シートの特定条件下における破断伸度および破断応力が特定の範囲内である両面粘着シートによれば、被着体への貼付時には被着体に対する追従性に優れ、延伸剥離する際には破断しにくく、延伸して容易に剥離することができ、且つ剥離後の被着体に糊残りが生じにくいことを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、基材層と、上記基材層の両面にそれぞれ積層された粘着剤層とを備える両面粘着シートであり、
上記基材層は発泡体を含み、
上記粘着剤層はフィラーを含み、
上記フィラーの含有割合は上記粘着剤層の総量100質量%に対して2質量%以上であり、
上記両面粘着シートの25%圧縮荷重は2MPa以下であり、
幅10mmの両面粘着シートについて初期チャック間距離10mm、室温、引張速度300mm/分の条件で行われる引張試験での、破断伸度が600%以上、破断応力が2MPa以上である、両面粘着シートを提供する。
上記基材層は発泡体を含み、
上記粘着剤層はフィラーを含み、
上記フィラーの含有割合は上記粘着剤層の総量100質量%に対して2質量%以上であり、
上記両面粘着シートの25%圧縮荷重は2MPa以下であり、
幅10mmの両面粘着シートについて初期チャック間距離10mm、室温、引張速度300mm/分の条件で行われる引張試験での、破断伸度が600%以上、破断応力が2MPa以上である、両面粘着シートを提供する。
上記発泡体の厚さは80μm以上であることが好ましい。
上記粘着剤層それぞれの厚さは50μm以上であることが好ましい。
上記発泡体の密度は0.05g/cm3以上1g/cm3未満であることが好ましい。
上記フィラーの含有割合は上記粘着剤層の総量100質量%に対して20質量%以下であることが好ましい。
上記両面粘着シートの厚さは200~1500μmであることが好ましい。
上記発泡体はポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、およびポリウレタンからなる群より選択される1種以上から構成されることが好ましい。
上記粘着剤層はベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層であることが好ましい。
上記両面粘着シートは電気電子部材固定用であることが好ましい。
本発明の両面粘着シートは、被着体に貼付した状態においては、被着体が表面に微細な凹凸形状を有する場合であっても、被着体に対する追従性に優れる。また、延伸剥離する際には破断しにくく、延伸して容易に剥離することができ、且つ剥離後の被着体に糊残りが生じにくい。
[両面粘着シート]
本発明の両面粘着シートは、基材層と、上記基材層の両面に積層された粘着剤層とを少なくとも備える。なお、本明細書において、本発明の両面粘着シートの、一方の粘着面から他方の粘着面までの構造を「粘着体」と称する場合がある。本発明の両面粘着シートが剥離ライナーを備える場合、剥離ライナーは粘着体には含まれない。
本発明の両面粘着シートは、基材層と、上記基材層の両面に積層された粘着剤層とを少なくとも備える。なお、本明細書において、本発明の両面粘着シートの、一方の粘着面から他方の粘着面までの構造を「粘着体」と称する場合がある。本発明の両面粘着シートが剥離ライナーを備える場合、剥離ライナーは粘着体には含まれない。
図1は、本発明の両面粘着シートの一実施形態を示す断面模式図である。図1に示すように、両面粘着シート1は、基材層2と、基材層2の一方の面に設けられた粘着剤層3と、基材層2の他方の面に設けられた粘着剤層4とを備える。粘着剤層3および粘着剤層4の表面には、それぞれ、剥離ライナーが設けられていてもよい。
上記両面粘着シートの25%圧縮荷重は2MPa以下であり、好ましくは1.5MPa以下、より好ましくは1.0MPa以下である。上記25%圧縮荷重が2MPa以下であることにより、上記両面粘着シートは圧縮性に優れ、圧縮状態で被着体間に保持することができるため、凹凸形状に対する追従性に優れる。
上記25%圧縮荷重は、JIS K6767に基づいて測定することができ、具体的には、両面粘着シートにおける粘着体を、圧縮率が25%(厚さが初期に対して75%の高さに相当する高さ)まで厚み方向に圧縮し10秒間保持したあとの反発力を室温(25±5℃)の雰囲気下で測定し、単位面積当たりで示したものをいう。
上記両面粘着シートは、幅10mmの試験片について初期チャック間距離10mm、室温(25±5℃)、引張速度300mm/分の条件で行われる引張試験での破断伸度(伸張前の長さに対する、破断時の伸張分の長さの割合)が600%以上であり、好ましくは650%以上、より好ましくは680%以上、さらに好ましくは700%以上である。上記破断伸度が600%以上であることにより、上記両面粘着シートは延伸して容易に剥離することができる。上記破断伸度は、延伸剥離性により優れる観点から、例えば1500%以下、好ましくは1200%以下、より好ましくは1000%以下である。
上記両面粘着シートは、幅10mmの試験片について初期チャック間距離10mm、室温(25±5℃)、引張速度300mm/分の条件で行われる引張試験での破断応力が2MPa以上であり、好ましくは3MPa以上、より好ましくは5MPa以上である。上記破断応力が2MPa以上であることにより、上記両面粘着シートは充分に延伸しても破断しにくい。上記破断応力は、例えば100MPa以下、好ましくは50MPa以下、より好ましくは30MPa以下である。
上記破断伸度および上記破断応力は、JIS K7311(1995)に基づいて測定することができる。具体的には、例えば、引張試験機(商品名「オートグラフ AG-10G」、株式会社島津製作所製)を使用して測定することができる。また、上記両面粘着シートにおける破断伸度は、粘着剤層におけるフィラーの配合量の制御や、粘着剤層中のベースポリマーを構成するモノマー成分の種類などによって適宜調整することができる。上記両面粘着シートにおける破断応力は、粘着剤層におけるフィラーの配合量の制御や、粘着剤層中のベースポリマーを構成するモノマー成分の種類、基材層における発泡体の厚さ、密度、構成樹脂の種類などによって適宜調整することができる。
(基材層)
上記基材層は、両面粘着シートにおいて支持体として機能する要素である。上記基材層は、発泡体を有する。上記基材層が発泡体を有することにより、上記両面粘着シートは圧縮性を有し、圧縮状態で被着体間に保持することができるため、凹凸形状に対する追従性に優れる。上記基材層は、単層であってもよいし、同種または異種の基材の積層体であってもよい。また、上記基材層は、発泡体以外の層を有していてもよいが、発泡体の厚さは、基材層の総厚さに対して50%以上が好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。
上記基材層は、両面粘着シートにおいて支持体として機能する要素である。上記基材層は、発泡体を有する。上記基材層が発泡体を有することにより、上記両面粘着シートは圧縮性を有し、圧縮状態で被着体間に保持することができるため、凹凸形状に対する追従性に優れる。上記基材層は、単層であってもよいし、同種または異種の基材の積層体であってもよい。また、上記基材層は、発泡体以外の層を有していてもよいが、発泡体の厚さは、基材層の総厚さに対して50%以上が好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。
上記発泡体の厚さは、特に限定されないが、80μm以上であることが好ましく、より好ましくは100μm以上、さらに好ましくは130μm以上である。上記厚さが80μm以上であると、上記両面粘着シートは圧縮性により優れ、圧縮状態で被着体間に保持することができるため、凹凸形状に対する追従性により優れる。上記厚さは、例えば1000μm以下であり、好ましくは800μm以下、より好ましくは600μm以下である。また、上記基材層の厚さが上記範囲内であることが好ましい。
上記発泡体の密度は、特に限定されないが、1g/cm3未満であることが好ましく、より好ましくは0.9g/cm3以下、さらに好ましくは0.8g/cm3以下である。上記密度が1g/cm3未満であると、上記両面粘着シートは圧縮性により優れ、圧縮状態で被着体間に保持することができるため、凹凸形状に対する追従性に優れる。上記密度は、例えば0.03g/cm3以上である。なお、本明細書において、発泡体の密度とは「見掛け密度」を意味する。
上記発泡体は、樹脂から構成される樹脂発泡体であることが好ましい。上記樹脂発泡体は、樹脂(ポリマー)を含む樹脂組成物により構成することができる。上記樹脂発泡体を構成する樹脂としては、特に限定されず、発泡体を構成する公知乃至周知の樹脂材料を使用できる。上記樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミドイミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、アルケニル芳香族樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンスルフィドなどが挙げられる。中でも、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタンが好ましい。上記樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ポリオレフィン系樹脂は、単独重合体(ホモポリマー)であってもよく、二種以上のモノマーを含む共重合体(コポリマー)であってもよい。また、上記ポリオレフィン系樹脂が共重合体である場合、ランダムコポリマーやブロックコポリマーであってもよい。上記ポリオレフィン系樹脂は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されないが、α-オレフィンを必須のモノマー成分として構成(形成)されたポリマー、すなわち、分子中(1分子中)に、少なくともα-オレフィンに由来する構成単位を有するポリマーであることが好ましい。上記ポリオレフィン系樹脂は、例えば、α-オレフィンのみから構成されたポリマーであってもよいし、α-オレフィンと、α-オレフィン以外のモノマー成分から構成されたポリマーであってもよい。
上記α-オレフィンとしては、例えば、炭素数2~8のα-オレフィン(例えば、エチレン、プロピレン、ブテン-1、ペンテン-1、ヘキセン-1、4-メチル-ペンテン-1、へプテン-1、オクテン-1など)が挙げられる。上記α-オレフィンは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記α-オレフィン以外のモノマー成分としては、例えば、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ビニルアルコールなどのエチレン性不飽和単量体が挙げられる。上記α-オレフィン以外のモノマー成分は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、ポリプロピレン(プロピレンホモポリマー)、エチレンとプロピレンとの共重合体、エチレンとエチレン以外のα-オレフィンとの共重合体、プロピレンとプロピレン以外のα-オレフィンとの共重合体、エチレンとプロピレンとエチレンおよびプロピレン以外のα-オレフィンとの共重合体、プロピレンとエチレン性不飽和単量体との共重合体などが挙げられる。
上記ポリオレフィン系樹脂としては、エチレンを必須のモノマー成分として構成されたポリマー(ポリエチレン系樹脂)、すなわち、少なくともエチレンに由来する構成単位を有するポリマーが好ましい。上記ポリエチレン系樹脂としては、例えば、ポリエチレン(エチレンホモポリマー)、エチレンとプロピレンの共重合体、エチレンとエチレン以外のα-オレフィンとの共重合体等が挙げられる。上記エチレン以外のα-オレフィンは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ポリオレフィン系樹脂中のα-オレフィンの含有量は、特に限定されないが、例えば、上記ポリオレフィン系樹脂を構成するモノマー成分全量(100質量%)に対して、0.1~10質量%が好ましく、より好ましくは1~5質量%である。
上記発泡体が上記ポリオレフィン系樹脂を含む場合、発泡体を構成する樹脂として、上記ポリオレフィン系樹脂の他に、ゴムや熱可塑性エラストマー等のエラストマー成分を含有することが好ましい。エラストマー成分を含有すると、発泡体の柔軟性が向上し、破断応力が向上する傾向がある。
上記ゴムとしては、特に限定されないが、例えば、天然ゴム、ポリイソブチレン、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ニトリルブチルゴムなどの天然または合成ゴムが挙げられる。上記ゴムは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記熱可塑性エラストマーとしては、特に限定されないが、例えば、エチレン-プロピレン共重合体エラストマー、エチレン-プロピレン-ジエン共重合体エラストマー、エチレン-酢酸ビニル共重合体エラストマー、ポリブテンエラストマー、ポリイソブチレンエラストマー、塩素化ポリエチレンエラストマー等の熱可塑性オレフィン系エラストマー;スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体エラストマー、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体エラストマー、スチレン-イソプレン-ブタジエン-スチレン共重合体エラストマー、これらの水素添加物等の熱可塑性スチレン系エラストマー;熱可塑性ポリエステル系エラストマー;熱可塑性ポリウレタン系エラストマー;熱可塑性アクリル系エラストマーなどが挙げられる。上記熱可塑性エラストマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記エラストマー成分としては、中でも、熱可塑性オレフィン系エラストマーが好ましく、特に好ましくはポリオレフィン系樹脂成分とオレフィン系ゴム成分とがミクロ相分離した構造を有するオレフィン系エラストマーである。上記ポリオレフィン系樹脂成分とオレフィン系ゴム成分とがミクロ相分離した構造を有するオレフィン系エラストマーとしては、ポリプロピレン(PP)とエチレン-プロピレンゴム(EPM)またはエチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)とからなるエラストマーが好ましい。但し、上記ミクロ相分散した構造を有するオレフィン系エラストマー中のポリオレフィン系樹脂成分は、上述の発泡体に含まれる樹脂としての熱可塑性樹脂には含まれず、エラストマー成分に含まれるものとする。上記ポリオレフィン系樹脂成分とオレフィン系ゴム成分の質量比は、相溶性の点から、ポリオレフィン系樹脂成分/オレフィン系ゴム成分=90/10~10/90であることが好ましく、より好ましくは80/20~20/80である。
上記発泡体がエラストマー成分を含有する場合、発泡体におけるエラストマー成分の含有量は、特に限定されないが、発泡体の質量(100質量%)に対して、0質量%を超えて70質量%以下が好ましく、より好ましくは20~60質量%、さらに好ましくは20~50質量%である。
上記樹脂発泡体がポリオレフィン系樹脂を含む場合の樹脂発泡体の密度は、0.5g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.3g/cm3以下である。上記密度は、0.08g/cm3以上であることが好ましく、より好ましくは0.1g/cm3以上である。
上記アクリル系ポリマーとしては、ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)が-10℃以上のモノマーと、ホモポリマーのTgが-10℃未満のモノマーを必須のモノマー成分として形成されたアクリル系ポリマーが好ましい。
なお、本明細書において、「ホモポリマーを形成した際のガラス転移温度(Tg)」(単に「ホモポリマーのTg」と称する場合がある)とは、「当該モノマーの単独重合体のガラス転移温度(Tg)」を意味し、具体的には、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley&Sons,Inc、1987年)に数値が挙げられている。なお、上記文献に記載されていないモノマーのホモポリマーのTgは、例えば、以下の測定方法により得られる値(特開2007-51271号公報参照)をいう。すなわち、温度計、撹拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100質量部、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部および重合溶媒として酢酸エチル200質量部を投入し、窒素ガスを導入しながら1時間撹拌する。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質量%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セパレータ上に流延塗布し、乾燥して厚み約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。そして、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の剪断歪を与えながら、温度領域-70~150℃、5℃/分の昇温速度で剪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。
ホモポリマーのTgが-10℃以上のモノマーにおいて、該Tgは、例えば、-10℃~250℃、好ましくは10~230℃、さらに好ましくは50~200℃である。
上記のホモポリマーのTgが-10℃以上のモノマーとして、例えば、(メタ)アクリロニトリル;(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー;(メタ)アクリル酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のホモポリマーのTgが-10℃以上の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸イソボルニル;N-ビニル-2-ピロリドン等の複素環含有ビニルモノマー;2-ヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシル基含有モノマーなどが挙げられる。これらは一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
ホモポリマーのTgが-10℃未満のモノマーにおいて、該Tgは、例えば、-70℃以上-10℃未満、好ましくは-70℃~-12℃、より好ましくは-65℃~-15℃である。
上記のホモポリマーのTgが-10℃未満のモノマーとして、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル等のホモポリマーのTgが-10℃未満の(メタ)アクリル酸アルキルエステルなどが挙げられる。これらは一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分(モノマー成分全量)に対する、ホモポリマーのTgが-10℃以上のモノマーの含有量は、例えば、2~30質量%であり、下限は、好ましくは3質量%、より好ましくは4質量%であり、上限は、好ましくは25質量%、より好ましくは20質量%である。また、上記アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分(モノマー成分全量)に対する、ホモポリマーのTgが-10℃未満のモノマーの含有量は、例えば、70~98質量%であり、下限は、好ましくは75質量%、より好ましくは80質量%であり、上限は、好ましくは97質量%、より好ましくは96質量%である。
上記樹脂発泡体がアクリル系ポリマーを含む場合の樹脂発泡体の密度は、0.5g/cm3以上1g/cm3未満であることが好ましく、より好ましくは0.6~0.9g/cm3、さらに好ましくは0.7~0.8g/cm3である。
上記ウレタン系ポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン等が挙げられる。
上記樹脂発泡体がウレタン系ポリマーを含む場合の樹脂発泡体の密度は、0.5g/cm3以下であることが好ましく、より好ましくは0.4g/cm3以下である。
上記樹脂発泡体中の上記樹脂の含有割合は、特に限定されないが、樹脂発泡体の総量(100質量%)に対して、50質量%以上が好ましく、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。上記含有割合の上限は、特に限定されないが、100質量%であってもよく、99質量%、95質量%であってもよい。
上記発泡体は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記樹脂の他に、添加剤を含有していてもよい。上記添加剤としては、例えば、老化防止剤、耐候剤、紫外線吸収剤、分散剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料等)、帯電防止剤、界面活性剤、張力改質剤、流動性改質剤、滑剤、酸化防止剤、充填剤、補強剤、表面処理剤、収縮防止剤、加硫剤、難燃剤などが挙げられる。上記添加剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記基材層は、補助的な層を含むものであってもよい。上記補助的な層の例としては、上記基材層の表面に設けられた着色層、反射層、下塗り層、帯電防止層などが挙げられる。
上記基材層表面は、粘着剤層との密着性、保持性等を高める目的で、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、サンドマット加工処理、オゾン暴露処理、火炎暴露処理、高圧電撃暴露処理、イオン化放射線処理等の物理的処理;クロム酸処理等の化学的処理;易接着処理等の表面処理が施されていてもよい。密着性を高めるための表面処理は、基材層の表面全体に施されていることが好ましい。
(粘着剤層)
上記両面粘着シートにおいて、基材層の両面に設けられた2つの粘着剤層は、同一の粘着剤層であってもよく、組成、厚さ、物性などが異なる粘着剤層であってもよい。上記粘着剤層は、それぞれ、単層であってもよく、同一または異なる層から構成される複層であってもよい。
上記両面粘着シートにおいて、基材層の両面に設けられた2つの粘着剤層は、同一の粘着剤層であってもよく、組成、厚さ、物性などが異なる粘着剤層であってもよい。上記粘着剤層は、それぞれ、単層であってもよく、同一または異なる層から構成される複層であってもよい。
上記粘着剤層は、いずれも、粘着性を発揮するベースポリマーおよびフィラーを少なくとも含む。上記粘着剤層がフィラーを含むことにより、被着体に対する剥離性に優れ、被着体に糊が残存するのを抑制しつつ両面粘着シートを剥離することができる。なお、本明細書において、ベースポリマーとは、粘着剤層を構成する粘着剤におけるポリマー成分の中の主成分、例えば50質量%を超えて含まれるポリマー成分をいうものとする。
上記粘着剤層中のベースポリマーの含有割合は、粘着剤層の総量100質量%に対して、60質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。
上記粘着剤層を構成する粘着剤としては、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(天然ゴム系、合成ゴム系、これらの混合系等)、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤などが挙げられる。中でも、粘着剤層を構成する粘着剤としては、密着性、耐候性、コスト、粘着剤の設計のしやすさの点より、アクリル系粘着剤が好ましい。上記粘着剤層は、アクリル系粘着剤から構成されたアクリル系粘着剤層であることが好ましい。上記粘着剤は、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系粘着剤層は、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含有する。上記アクリル系ポリマーは、ポリマーを構成するモノマー成分として、アクリル系モノマー(分子中に(メタ)アクリロイル基を有するモノマー)を含むポリマーである。すなわち、上記アクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来する構成単位を含む。なお、アクリル系ポリマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系粘着剤層中のアクリル系ポリマーの含有割合は、アクリル系粘着剤層の総量100質量%に対して、60質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上である。
上記アクリル系ポリマーは、(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(形成)された重合体であることが好ましい。すなわち、上記アクリル系ポリマーは、構成単位として、(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。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」および/または「メタクリル」(「アクリル」および「メタクリル」のうち、いずれか一方または両方)を表し、他も同様である。
必須のモノマー成分としての上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、直鎖また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が好ましく挙げられる。なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
直鎖また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しては、特に限定されないが、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(ラウリル(メタ)アクリレート)、(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(ステアリル(メタ)アクリレート)、イソステアリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシルなどの炭素数が1~20の直鎖また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が挙げられる。中でも、上記直鎖また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は、被着体に対する剥離性に優れる観点から、炭素数が4~10(好ましくは4~8)の直鎖また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が好ましい。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、特に限定されないが、50質量%以上(例えば、50~100質量%)であることが好ましく、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。上記割合は、100質量%未満が好ましく、より好ましくは95質量%以下、さらに好ましくは90質量%以下、特に好ましくは80質量%以下である。上記割合が上記範囲内であると、共重合性モノマーとの量的なバランスが良く、薄くても良好な密着性を有する粘着剤層を形成可能となる。
上記アクリル系ポリマーは、ポリマーを構成するモノマー成分として、上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとともに、共重合性モノマーを含んでいてもよい。すなわち、上記アクリル系ポリマーは、構成単位として、共重合性モノマーを含んでいてもよい。上記共重合性モノマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記共重合性モノマーとしては、薄くても良好な密着性を有する粘着剤層を形成可能である観点から、カルボキシ基含有モノマーおよび/または酸無水物モノマーが好ましい。上記カルボキシ基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸などが挙げられる。上記酸無水物モノマーとしては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸などが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、カルボキシ基含有モノマーおよび/または酸無水物モノマーの割合の割合は、特に限定されないが、0.2質量%以上であることが好ましく、より好ましくは1質量%以上、さらに好ましくは5質量%以上である。上記割合は、20質量%以下が好ましく、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは11質量%以下である。上記割合が上記範囲内であると、(メタ)アクリル酸アルキルエステルとの量的なバランスが良く、薄くても良好な密着性を有する粘着剤層を形成可能となる。
上記共重合性モノマーとしては、さらに、アクリル系ポリマーに架橋点を導入したり、アクリル系ポリマーの凝集力を高めたりする目的で、官能基含有モノマーを含んでいてもよい。上記官能基含有モノマーとしては、ヒドロキシ基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、窒素原子含有モノマー、ケト基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、スルホン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマーなどが挙げられる。中でも、ヒドロキシ基含有モノマー、窒素原子含有モノマーが好ましい。上記官能基含有モノマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記ヒドロキシ基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、(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、(メタ)アクリル酸8-ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10-ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12-ヒドロキシラウリル、(4-ヒドロキシメチルシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ビニルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール類;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
上記エポキシ基含有モノマーとしては、例えば、(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、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル基含有モノマーなどが挙げられる。
上記窒素原子含有モノマーとしては、例えば、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、シアノ基含有モノマー、窒素原子含有環を有するモノマーなどが挙げられる。上記アミド基含有モノマーとしては、例えば(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-ブチル(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、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。上記アミノ基含有モノマーとしては、例えば、アミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。上記シアノ基含有モノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。上記窒素原子含有環を有するモノマーとしては、例えば、N-ビニル-2-ピロリドン、N-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、N-ビニルカプロラクタム、N-(メタ)アクリロイルモルホリンなどが挙げられる。
上記ケト基含有モノマーとしては、例えば、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリレート、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アリルアセトアセテート、ビニルアセトアセテートなどが挙げられる。
上記アルコキシシリル基含有モノマーとしては、例えば、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
上記スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、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などが挙げられる。
上記リン酸基含有モノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記官能基含有モノマーの割合は、例えば、0.1質量%以上、0.5質量%以上、1質量%以上、5質量%以上、10質量%以上であってもよい。上記割合は、例えば、40質量%以下、20質量%以下であってもよく、実質的に含まなくてもよい。なお、本明細書において、実質的に含まないとは、積極的な配合を行うのではなく、不可避に混入する場合など、非意図的に含まれることをいい、例えば0.05質量%以下、0.01質量%以下である。
上記共重合性モノマーとしては、さらに、その他のモノマーを含んでいてもよい。上記その他のモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;スチレン、置換スチレン(α-メチルスチレン等)、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物;分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステル;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モノマー;塩化ビニル、塩化ビニリデン等の塩素含有モノマー;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基含有モノマー;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有モノマー;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル系モノマーなどが挙げられる。
上記分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルにおける環状構造は、芳香族性環および非芳香族性環のいずれであってもよい。芳香環としては、ベンゼン環等の単環炭素環、ナフタレン環等の縮合炭素環などの芳香族性炭素環や、芳香族性複素環などが挙げられる。上記非芳香族性環としては、例えば、非芳香族性脂肪族環(非芳香族性脂環式環)(例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環などのシクロアルカン環;シクロヘキセン環などのシクロアルケン環など)、非芳香族性橋かけ環(例えば、ピナン、ピネン、ボルナン、ノルボルナン、ノルボルネンなどにおける二環式炭化水素環;アダマンタンなどにおける三環以上の脂肪族炭化水素環(橋かけ式炭化水素環)など)、非芳香族性複素環(例えば、エポキシ環、オキソラン環、オキセタン環など)などが挙げられる。三環以上の脂肪族炭化水素環(三環以上の橋かけ式炭化水素環)としては、例えば、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニル基、アダマンチル基、トリシクロペンタニル基、トリシクロペンテニル基などが挙げられる。
上記分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸シクロペンチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘプチル、(メタ)アクリル酸シクロオクチルなどの(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;(メタ)アクリル酸イソボルニルなどの二環式の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステル;ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、トリシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-メチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレートなどの三環以上の脂肪族炭化水素環を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸フェニル等の(メタ)アクリル酸アリールエステル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル等の(メタ)アクリル酸アリールオキシアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アリールアルキルエステルなどの芳香族性環を有する(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記その他のモノマーの割合は、例えば、0.05質量%以上、0.5質量%以上であってもよい。上記割合は、例えば、20質量%以下、10質量%以下、5質量%以下であってもよく、実質的に含まなくてもよい。
上記アクリル系ポリマーは、延伸剥離性により優れる観点から、構成単位として、ホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーを含むことが好ましい。上記ホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーとしては、例えば、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、窒素原子含有モノマー、分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステル、メタクリル酸メチルなどが挙げられる。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記ホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーの割合は、1~50質量%であることが好ましく、より好ましくは5~40質量%、さらに好ましくは8~30質量%、特に好ましくは10~25質量%である。上記割合が上記範囲内であると、粘着剤層の硬さを適度なものとし、両面粘着シートの破断伸度および破断応力を適度に高くすることができる。
上記アクリル系ポリマーは、そのポリマー骨格中に架橋構造を形成するために、ポリマーを構成するモノマー成分として、アクリル系ポリマーを形成するモノマー成分と共重合可能な多官能性モノマーを含んでいてもよい。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、(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、トリメチロールプロパントリ(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)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート;エポキシ(メタ)アクリレート(例えば、ポリグリシジル(メタ)アクリレート)、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等の分子内に(メタ)アクリロイル基と他の反応性官能基を有する単量体などが挙げられる。上記多官能性モノマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記アクリル系ポリマーを構成する全モノマー成分の総量100質量%中の、上記多官能性モノマーの割合は、粘着剤層の硬さを適度なものとし、両面粘着シートの破断伸度および破断応力を適度に高くする観点から、0.001~0.5質量%であることが好ましく、より好ましくは0.005~0.3質量%、さらに好ましくは0.01~0.2質量%である。
上記フィラーの形状は、特に限定されず、粒子状や繊維状のフィラーを用いることができる。中でも、粒子状が好ましい。上記フィラーとしては、有機物、無機物のいずれであってもよいが、無機物(特に、無機粒子)が好ましい。上記フィラーは、一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
上記フィラーを構成する材料としては、例えば、銅、銀、金、白金、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、ステンレス等の金属;酸化アルミニウム、酸化ケイ素(二酸化ケイ素)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化銅、酸化ニッケル等の金属酸化物;水酸化アルミニウム、ベーマイト、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、珪酸、水酸化鉄、水酸化銅、水酸化バリウム、酸化ジルコニウム水和物、酸化スズ水和物、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト、ドウソナイト、硼砂、ホウ酸亜鉛等の金属水酸化物および水和金属化合物;炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化窒素、炭化カルシウム等の炭化物;窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化ガリウム等の窒化物;炭酸カルシウム等の炭酸塩;チタン酸バリウム、チタン酸カリウム等のチタン酸塩;カーボンブラック、カーボンチューブ(カーボンナノチューブ)、カーボンファイバー、ダイヤモンド等の炭素系物質;ガラス等の無機材料;火山シラス、クレー、砂等の天然原料粒子などが挙げられる。中でも、無機物から構成された金属、金属水酸化物、水和金属化合物が好ましく、さらに好ましくは、水酸化アルミニウムである。
上記有機物を構成する材料としては、例えば、ポリスチレン、アクリル樹脂(例えば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、シリコーン樹脂、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(例えばナイロン等)、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン等のポリマーなどが挙げられる。
上記粒子状のフィラーの平均粒径は、例えば1.0~50μmであり、好ましくは4.0~50μm、より好ましくは4.1~50μm、さらに好ましくは5.0~45μm、さらに好ましくは5.5~40μm、さらに好ましくは6.0~35μm、さらに好ましくは6.5~30μmであり、特に好ましくは7.0~30μmである。上記平均粒径が上記範囲内であると、粘着剤層の硬さを適度なものとし、両面粘着シートの破断伸度および破断応力を適度に高くすることができる。なお、上記平均粒径は、動的光散乱法により測定されるメディアン径(D50)である。
上記粘着剤層中の上記フィラーの含有割合は、上記粘着剤層の総量100質量%に対して、2質量%以上であり、好ましくは5質量%以上、より好ましくは8質量%以上である。上記含有量が2質量%以上であることにより、被着体に対する剥離性に優れ、被着体に糊が残存するのを抑制しつつ両面粘着シートを剥離することができる。また、粘着剤層の硬さが適度となり、両面粘着シートの破断伸度および破断応力を適度に高くすることができる。上記含有割合は、ベースポリマーによる被着体に対する粘着性を確保する観点から、20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは12質量%以下である。
上記粘着剤層は、例えば、粘着剤層を形成するための粘着剤組成物を上記基材層または剥離ライナー上に塗布(塗工)し、得られた粘着剤組成物層を乾燥硬化させることや、上記粘着剤組成物を上記基材層または剥離ライナー上に塗布(塗工)し、得られた粘着剤組成物層に活性エネルギー線を照射して硬化させて製造することができる。また、必要に応じて、さらに、加熱乾燥してもよい。
上記粘着剤層を形成する粘着剤組成物は、いずれの形態であってもよい。例えば、粘着剤組成物は、エマルジョン型、溶剤型(溶液型)、活性エネルギー線硬化型、熱溶融型(ホットメルト型)などであってもよい。中でも、生産性に優れる粘着剤層が得やすい点より、溶剤型、活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物が好ましい。特に、延伸剥離性により優れる観点から、活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物が好ましい。
上記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、紫外線が好ましい。すなわち、上記活性エネルギー線硬化型の粘着剤組成物は、紫外線硬化型の粘着剤組成物が好ましい。
上記モノマー成分の重合に際しては、重合反応の種類に応じて、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)などの重合開始剤が用いられてもよい。なお、重合開始剤は、一種のみを使用してもよく、二種以上を使用してもよい。
上記熱重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、アゾ系重合開始剤、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、過硫酸カリウム等の過硫酸塩、ベンゾイルパーオキサイド、過酸化水素等)、フェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤、芳香族カルボニル化合物、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。中でも、特開2002-69411号公報に開示されたアゾ系重合開始剤が好ましい。上記アゾ系重合開始剤としては、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、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挙げられる。熱重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、モノマー成分100質量部に対して例えば0.005~1質量部、好ましくは0.01~1質量部の範囲から選択することができる。
上記光重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤などが挙げられる。他にも、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤が挙げられる。上記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。上記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。上記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。上記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。上記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。上記ベンゾイン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインなどが挙げられる。上記ベンジル系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルなどが挙げられる。上記ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、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挙げられる。上記ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。上記チオキサントン系光重合開始剤としては、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挙げられる。上記アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、2,4,6-トリメチルベンゾイル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられる。上記チタノセン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウムなどが挙げられる。光重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、モノマー成分100質量部に対して例えば0.01~3質量部、好ましくは0.1~1.5質量部の範囲から選択することができる。
上記アクリル系粘着剤層を形成する粘着剤組成物(アクリル系粘着剤組成物)としては、例えば、アクリル系ポリマーおよびフィラーを必須成分とする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)若しくはその部分重合物およびフィラーを必須成分とするアクリル系粘着剤組成物などが挙げられる。前者としては、例えば、いわゆる溶剤型のアクリル系粘着剤組成物などが挙げられる。また。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アクリル系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を含む混合物を意味する。また、上記「部分重合物」とは、「プレポリマー」、「シロップ」などと称する場合もあり、上記モノマー混合物中のモノマー成分のうちの1または2以上のモノマー成分が部分的に重合している組成物を意味する。
上記粘着剤組成物は、被着体に対する剥離性により優れる観点から、アクリル系モノマー(A)の部分重合物と、アクリル系モノマー(B)と、多官能性モノマーと、光重合開始剤と、フィラーとを含むことが好ましい。
アクリル系モノマー(A)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含むことが好ましく、炭素数が4~10(好ましくは4~8)の直鎖また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より好ましい。また、アクリル系モノマー(A)は、上記官能基含有モノマー(好ましくはヒドロキシ基含有モノマー)を含むことが好ましい。また、アクリル系モノマー(A)は、ホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーを含むことがより好ましい。
上記部分重合物は、アクリル系モノマー(A)の完全重合物とは異なり、アクリル系モノマー(A)を、例えば重合転化率95質量%以下として重合して得られる。上記重合転化率は、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下、特に好ましくは35質量%以下である。上記重合転化率は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは5質量%以上である。
アクリル系モノマー(A)中の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有割合は、30~99質量%であることが好ましく、より好ましくは40~95質量%、さらに好ましくは50~90質量%、さらに好ましくは60~85質量%、特に好ましくは70~80質量%である。アクリル系モノマー(A)中のヒドロキシ基含有モノマーの含有割合は、0.1~30質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5~20質量%、さらに好ましくは1~10質量%、特に好ましくは2~7質量%である。アクリル系モノマー(A)中のホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーの含有割合は、1~50質量%であることが好ましく、より好ましくは5~40質量%、さらに好ましくは8~30質量%、さらに好ましくは10~25質量%、特に好ましくは15~20質量%である。
上記部分重合物は、アクリル系モノマー(A)を公知乃至慣用の方法で重合して作製することができる。上記重合は上記光重合開始剤を用いて行ってもよい。
アクリル系モノマー(B)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含むことが好ましく、炭素数が4~10(好ましくは4~8)の直鎖また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より好ましい。また、アクリル系モノマー(B)は、上記官能基含有モノマーを含むことが好ましく、ホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーを含むことがより好ましい。また、ホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーとしては、中でも、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物モノマー、窒素原子含有モノマーが好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル酸、N-ビニル-2-ピロリドンである。
アクリル系モノマー(B)中のホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーの含有量は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルの100質量部に対して、10~90質量部であることが好ましく、より好ましくは12~80質量部、さらに好ましくは15~70質量部、さらに好ましくは20~65質量部、さらに好ましくは25~65質量部、特に好ましくは30~60質量部である。
アクリル系モノマー(B)中の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの含有割合は、53~91質量%であることが好ましく、より好ましくは56~89質量%、さらに好ましくは59~87質量%、さらに好ましくは61~83質量%、特に好ましくは63~77質量%である。アクリル系モノマー(B)中のホモポリマーのTgが0℃以上のモノマーの含有割合は、9~47質量%であることが好ましく、より好ましくは11~44質量%、さらに好ましくは13~41質量%、さらに好ましくは17~39質量%、特に好ましくは23~37質量%である。
アクリル系粘着剤組成物中の多官能性モノマーの含有量は、アクリル系モノマー(A)100質量部に対して、0.001~0.5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.005~0.3質量部、さらに好ましくは0.01~0.2質量部、特に好ましくは0.05~0.1質量部である。
上記アクリル系粘着剤組成物は、破断伸度がより向上する観点で、その他の成分としてアクリル系オリゴマーを含んでいてもよい。アクリル系オリゴマーの重量平均分子量は、1000~30000であることが好ましく、より好ましくは1000~20000、さらに好ましくは1500~10000、特に好ましくは2000~8000である。アクリル系粘着剤組成物がアクリル系オリゴマーを含む場合、延伸剥離性がより優れる。アクリル系オリゴマーは、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。なお、上記重量平均分子量は、GPC法によりポリスチレン換算して求めることができる。例えば、東ソー株式会社製の高速GPC装置「HPLC-8120GPC」を用いて、下記の条件により測定することができる。
カラム:TSKgel SuperHZM-H/HZ4000/HZ3000/HZ2000
溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.6ml/分
カラム:TSKgel SuperHZM-H/HZ4000/HZ3000/HZ2000
溶媒:テトラヒドロフラン
流速:0.6ml/分
上記アクリル系オリゴマーは、構成単位としてアクリル系モノマーを含む。上記アクリル系オリゴマーは、構成単位として分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルを含むことが好ましく、構成単位として直鎖状また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さらに含むことがより好ましい。上記構成単位として含まれるアクリル系モノマーは、一種のみであってもよく二種以上であってもよい。
上記分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、非芳香族性環含有(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、より好ましくはアクリル酸シクロヘキシル(CHA)、メタクリル酸シクロヘキシル(CHMA)、アクリル酸ジシクロペンタニル(DCPA)、メタクリル酸ジシクロペンタニル(DCPMA)、さらに好ましくはアクリル酸ジシクロペンタニル(DCPA)、メタクリル酸ジシクロペンタニル(DCPMA)である。上記アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分中の分子内に環状構造を有する(メタ)アクリル酸エステルの割合は、10~90質量%であることが好ましく、より好ましくは20~80質量%である。
上記直鎖状また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しては、中でも、メタクリル酸メチル(MMA)が好ましい。上記アクリル系オリゴマーを構成する全モノマー成分中の直鎖状また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の割合は、10~90質量%であることが好ましく、より好ましくは20~80質量%、さらに好ましくは20~60質量%である。
上記粘着剤層は、必要に応じて、さらに、架橋促進剤、老化防止剤、着色剤(顔料や染料など)、酸化防止剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤、表面潤滑剤、レベリング剤、光安定剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、箔状物、防錆剤などの添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲で含有していてもよい。上記添加剤は、それぞれ、一種のみを使用してもよいし、二種以上を使用してもよい。
上記粘着剤層の厚さ(片面の粘着剤層の厚さ)は、特に限定されないが、50μm以上であることが好ましく、より好ましくは100μm以上、さらに好ましくは150μm以上である。上記厚さが50μm以上であると、破断伸度が高い傾向がある。また、圧縮荷重をより小さくすることができ、被着体に対する追従性により優れる。上記粘着剤層の厚さは、例えば500μm以下であり、好ましくは300μm以下である。上記厚さが500μm以下であると、両面粘着シートの厚さをより薄くすることができる。なお、上記両面の粘着剤層の厚さは、同一であってもよく、異なっていてもよい。
(両面粘着シート)
上記両面粘着シートの厚さは、200~1500μmであることが好ましく、より好ましくは400~1200μm、さらに好ましくは500~1000μmである。上記厚さが200μm以上であると、圧縮荷重をより小さくすることができ、被着体に対する追従性により優れる。上記厚さが1500μm以下であると、両面粘着シートの厚さをより薄くすることができる。なお、上記両面粘着シートの厚さは、一方の粘着面から他方の粘着面までの厚さ、すなわち粘着体の厚さをいい、剥離ライナーを含まない。
上記両面粘着シートの厚さは、200~1500μmであることが好ましく、より好ましくは400~1200μm、さらに好ましくは500~1000μmである。上記厚さが200μm以上であると、圧縮荷重をより小さくすることができ、被着体に対する追従性により優れる。上記厚さが1500μm以下であると、両面粘着シートの厚さをより薄くすることができる。なお、上記両面粘着シートの厚さは、一方の粘着面から他方の粘着面までの厚さ、すなわち粘着体の厚さをいい、剥離ライナーを含まない。
上記両面粘着シートは、使用時まで、粘着剤層の表面(粘着面)に剥離ライナーが設けられていてもよい。なお、上記両面粘着シートにおける両面の各粘着面は、2枚の剥離ライナーによりそれぞれ保護されていてもよいし、両面が剥離面となっている剥離ライナー1枚により、ロール状に巻回される形態(巻回体)で保護されていてもよい。剥離ライナーは粘着剤層の保護材として用いられ、被着体に貼付する際に剥がされる。なお、剥離ライナーは必ずしも設けられなくてもよい。
上記剥離ライナーとしては、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が挙げられる。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などが挙げられる。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などが挙げられる。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、ポリプロピレン等)などが挙げられる。なお、剥離ライナ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、剥離ライナーの厚さも特に限定されない。
上記両面粘着シートは、延伸剥離性、すなわち被着体間から引き抜くようにして除去する性能に優れる。ここで延伸剥離性とは、両面粘着シートを介して固定された2つの被着体から、両面粘着シートの一部(典型的にはタブ)を露出させておき、この露出部位を引っ張り、両面粘着シートを引き抜くことにより、被着体の固定(典型的には接合)の解除を行うような除去のしやすさのことをいう。なお、2つの被着体は一部材の2箇所であり得る。以下、図2、3によって具体的に説明する。
図2は、延伸剥離の一態様を説明するための模式的側面図であって、図2(a)は両面粘着シートの延伸剥離を開始する状態を示す図であり、図2(b)は両面粘着シートを延伸して剥離している状態を示す図であり、図2(c)は両面粘着シートの延伸剥離が完了した状態を示す図である。図3は、延伸剥離の一態様を説明するための模式的上面図であって、図3(a)~(c)はそれぞれ図2(a)~(c)に対応する上面図である。
図2(a)および図3(a)に示すように、両面粘着シート1には、被着体5および被着体6を接合する際に外部に露出するタブ11が設けられている。この両面粘着シート1を用いて被着体5および被着体6を接合する。そして、接合目的を達成した後、タブ11を指でつまんで被着体4および被着体5間から引き抜くように両面粘着テープ1を延伸する(引っ張る)。すると、両面粘着シート1は伸び始め、延伸方向に直交する方向が収縮し、被着体5および被着体6から剥がれ始める(図2(b)および図3(b)参照)。そして、最終的に両面粘着シート1の全接着領域が剥がれて、両面粘着シート1の被着体5および被着体6間からの剥離が完了する(図2(c)および図3(c)参照)。被着体5と接合されていた被着体6の取外しも同時に完了する。
上記両面粘着シートは、電気電子機器に備えられる部品の固定や仮固定(電気電子部材固定用)に好ましく使用される。例えば、両面粘着シートを電気電子機器に備えられる部品の固定や仮固定に用いる場合、両面粘着シートの貼り付け作業に不具合が起こったために両面粘着シートを剥離してリワークしなければならない場合があったり、両面粘着シートを貼り付けた被着体を備えた部材を修理、交換、検査、リサイクル等するために両面粘着シートを剥離しなければならない場合があったりする。このように、両面粘着シートを、例えば、電気電子機器に備えられる部品の固定や仮固定に用いる場合には、特に、両面粘着シートを除去する頻度が高い。しかし、被着体から両面粘着シートを剥離するためには、図2および図3に示すように、両面粘着シートの両側に被着体が存在する場合には、例えば、まず、一方の被着体をめくって両面粘着シートの片面を露出させ、その後に両面粘着シートを剥離する必要がある。また、両面粘着シートの片側に被着体が存在する場合には、例えば、被着体から慎重に両面粘着シートを剥がす必要がある。ところが、電気電子機器に備えられる部品は高価な場合が多いので、上記のようなめくり作業や剥離作業を行うと、当該部品が損傷する可能性が高く、コスト面で問題がある。ここで、本発明の両面粘着シートは、延伸剥離性に優れるため、図2および図3に示すように、被着体から水平方向(せん断方向)に除去することができるので、両面粘着シートの除去に起因する被着体の損傷を抑制し得る。
なお、両面粘着シートは、被着体の配置位置(例えば、電気電子機器中の被着体としての部品の配置位置)によっては、除去の際に、被着体から水平方向(せん断方向)に除去することができない場合がある。このような場合、両面粘着シートは、粘着面に対して、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な角度で延伸剥離してもよい。例えば、水平方向(せん断方向)に対して、0°を超えて90°以下であることが好ましく、より好ましくは0°を超えて45°以下、さらに好ましくは0°を超えて30°以下、特に好ましくは0°を超えて20°以下である。
なお、「電気電子機器」とは、電気機器または電子機器の少なくともいずれかに該当する機器をいう。上記電気電子機器としては、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイ等の画像表示装置や、携帯電子機器などが挙げられる。上記両面粘着シートは、中でも、光学部材(特に、電気電子機器)の内部部材に貼り合わせて使用されることが好ましく、光学部材(特に、電気電子機器)の内部部材の固定に使用されることが特に好ましい。
上記携帯電子機器としては、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パソコン、ノート型パソコン、各種ウェアラブル機器(例えば、腕時計のように手首に装着するリストウェア型、クリップやストラップ等で体の一部に装着するモジュラー型、メガネ型(単眼型や両眼型。ヘッドマウント型も含む。)を包含するアイウェア型、シャツや靴下、帽子等に例えばアクセサリの形態で取り付ける衣服型、イヤホンのように耳に取り付けるイヤウェア型等)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、音響機器(携帯音楽プレーヤー、ICレコーダー等)、計算機(電卓等)、携帯ゲーム機器、電子辞書、電子手帳、電子書籍、車載用情報機器、携帯ラジオ、携帯テレビ、携帯プリンター、携帯スキャナ、携帯モデムなどが挙げられる。なお、本明細書において「携帯」とは、単に携帯することが可能であるだけでは充分ではなく、個人(標準的な成人)が相対的に容易に持ち運び可能なレベルの携帯性を有することを意味するものとする。上記両面粘着シートは、例えば、粘着剤層が上記携帯電子機器の部材に密着するように用いられる。
以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
<代表的なモノマーのTg>
製造例、実施例、および比較例で用いる代表的なモノマーの、ホモポリマーを形成した際のTgは下記の通りである。
2EHA:-70℃
NVP:80℃
HEA:-15℃
AA:106℃
DCPMA:175℃
MMA:105℃
製造例、実施例、および比較例で用いる代表的なモノマーの、ホモポリマーを形成した際のTgは下記の通りである。
2EHA:-70℃
NVP:80℃
HEA:-15℃
AA:106℃
DCPMA:175℃
MMA:105℃
製造例1:シロップの合成
モノマー成分として、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA):78質量部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP):18質量部、および2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA):4質量部が混合された液状のモノマー混合物(モノマー組成物)に、光重合開始剤としての2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名「OMNIRAD651」、IGM Resins B.V.製):0.05質量部を配合した後、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パルス照射して、モノマー成分の一部が重合した部分重合体(重合率:約8%)を含むシロップ(部分重合物)を得た。
モノマー成分として、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA):78質量部、N-ビニル-2-ピロリドン(NVP):18質量部、および2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA):4質量部が混合された液状のモノマー混合物(モノマー組成物)に、光重合開始剤としての2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名「OMNIRAD651」、IGM Resins B.V.製):0.05質量部を配合した後、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パルス照射して、モノマー成分の一部が重合した部分重合体(重合率:約8%)を含むシロップ(部分重合物)を得た。
製造例2:アクリル系オリゴマーの合成
フラスコに、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA):58質量部、メチルメタクリレート(MMA):39質量部、α-チオグリセロ-ル:3質量部、2,2´-アゾビスイソブチロニトリル:0.2質量部、および酢酸エチル:65質量部を投入した。フラスコを充分に窒素で充填し、70℃で5時間重合させた後、さらに、2,2´-アゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を投入し、80℃で8時間重合させた。その後、反応液から酢酸エチルを留去し、さらに減圧乾燥機により乾燥して、アクリル系オリゴマーを得た。
フラスコに、ジシクロペンタニルメタクリレート(DCPMA):58質量部、メチルメタクリレート(MMA):39質量部、α-チオグリセロ-ル:3質量部、2,2´-アゾビスイソブチロニトリル:0.2質量部、および酢酸エチル:65質量部を投入した。フラスコを充分に窒素で充填し、70℃で5時間重合させた後、さらに、2,2´-アゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を投入し、80℃で8時間重合させた。その後、反応液から酢酸エチルを留去し、さらに減圧乾燥機により乾燥して、アクリル系オリゴマーを得た。
製造例3:アクリル系発泡体の合成
アクリルエマルション溶液(固形分量55%、アクリル酸エチル-アクリル酸ブチル-アクリロニトリル共重合体(質量比45:48:7))100質量部、脂肪酸アンモニウム系界面活性剤(ステアリン酸アンモニウムの水分散液、固形分量33%)1.5質量部、カルボキシベタイン型両性界面活性剤(「アモーゲンCB-H」、第一工業製薬株式会社製)1質量部、オキサゾリン系架橋剤(「エポクロスWS-500」、株式会社日本触媒製、固形分量39%)0.35質量部、ポリアクリル酸系増粘剤(アクリル酸エチル-アクリル酸共重合体(アクリル酸20質量%)、固形分量28.7%)0.78質量部、ベンゾトリアゾール系防錆剤(「SEETEC BT-NA」、シプロ化成株式会社製)0.5質量部をディスパー(「ロボミックス」、プライミクス株式会社製)で撹拌混合して起泡化した。この発泡組成物を、剥離処理をしたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」、三菱ケミカル株式会社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ130μm、密度0.33g/cm3の連続気泡構造のアクリル系発泡体(発泡シート)を得た。
アクリルエマルション溶液(固形分量55%、アクリル酸エチル-アクリル酸ブチル-アクリロニトリル共重合体(質量比45:48:7))100質量部、脂肪酸アンモニウム系界面活性剤(ステアリン酸アンモニウムの水分散液、固形分量33%)1.5質量部、カルボキシベタイン型両性界面活性剤(「アモーゲンCB-H」、第一工業製薬株式会社製)1質量部、オキサゾリン系架橋剤(「エポクロスWS-500」、株式会社日本触媒製、固形分量39%)0.35質量部、ポリアクリル酸系増粘剤(アクリル酸エチル-アクリル酸共重合体(アクリル酸20質量%)、固形分量28.7%)0.78質量部、ベンゾトリアゾール系防錆剤(「SEETEC BT-NA」、シプロ化成株式会社製)0.5質量部をディスパー(「ロボミックス」、プライミクス株式会社製)で撹拌混合して起泡化した。この発泡組成物を、剥離処理をしたPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(厚さ:38μm、商品名「MRF♯38」、三菱ケミカル株式会社製)上に塗布し、70℃で4.5分、140℃で4.5分乾燥させ、厚さ130μm、密度0.33g/cm3の連続気泡構造のアクリル系発泡体(発泡シート)を得た。
実施例1
製造例1で得られたシロップ:100質量部、製造例2で得られたアクリル系オリゴマー:3質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA):30質量部、アクリル酸(AA):15質量部、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA):0.08質量部、フィラーとしての水酸化アルミニウム(製品名「B103」、日本軽金属株式会社製、平均粒径7μm):15質量部、および光重合開始剤としての2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名「OMNIRAD651」、IGM Resins B.V.製):0.05質量部を配合した後、ディスパーを用いて均一に混合し、その後、脱泡して、アクリル系粘着剤組成物を得た。
製造例1で得られたシロップ:100質量部、製造例2で得られたアクリル系オリゴマー:3質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA):30質量部、アクリル酸(AA):15質量部、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA):0.08質量部、フィラーとしての水酸化アルミニウム(製品名「B103」、日本軽金属株式会社製、平均粒径7μm):15質量部、および光重合開始剤としての2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(商品名「OMNIRAD651」、IGM Resins B.V.製):0.05質量部を配合した後、ディスパーを用いて均一に混合し、その後、脱泡して、アクリル系粘着剤組成物を得た。
得られたアクリル系粘着剤組成物を、片面をシリコーンで剥離処理した厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「MRF#38」、三菱ケミカル株式会社製)上に、粘着剤層厚さが100μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、塗布層を形成した。
次いで、片面をシリコーンで剥離処理した厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「MRE#25」、三菱ケミカル株式会社製)の剥離処理面が上記塗布層側になるように塗布層を被覆して、酸素を遮断した。その後、このフィルムの上面からブラックライトランプにて、照度4mW/cm2(UVチェッカー「UVR-T1」、株式会社トプコン製、測定時の最大感度は約350nm)の紫外線を180秒間照射して、厚さ100μmの粘着剤層を得た。
得られた粘着剤層の一方のポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離して粘着剤層を露出させ、基材層としてのアクリル系発泡体(商品名「ハイパージョイント H9004」、日東電工株式会社製)の両面に、露出した粘着剤層をそれぞれ貼り合わせ、実施例1の両面粘着シートを作製した。
実施例2
粘着剤層の厚さをそれぞれ200μmとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の両面粘着シートを作製した。
粘着剤層の厚さをそれぞれ200μmとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例2の両面粘着シートを作製した。
実施例3
粘着剤層の厚さをそれぞれ250μmとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例3の両面粘着シートを作製した。
粘着剤層の厚さをそれぞれ250μmとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例3の両面粘着シートを作製した。
実施例4
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムの配合量を20質量部としたこと以外は実施例3と同様にして実施例4の両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムの配合量を20質量部としたこと以外は実施例3と同様にして実施例4の両面粘着シートを作製した。
実施例5
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムの配合量を10質量部としたこと以外は実施例3と同様にして実施例5の両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムの配合量を10質量部としたこと以外は実施例3と同様にして実施例5の両面粘着シートを作製した。
実施例6
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムの配合量を5質量部としたこと以外は実施例3と同様にして実施例6の両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムの配合量を5質量部としたこと以外は実施例3と同様にして実施例6の両面粘着シートを作製した。
実施例7
基材層としてアクリル系発泡体(商品名「ハイパージョイント H8004」、日東電工株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例7の両面粘着シートを作製した。
基材層としてアクリル系発泡体(商品名「ハイパージョイント H8004」、日東電工株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例7の両面粘着シートを作製した。
実施例8
基材層としてポリエチレン系発泡体(商品名「ボラーラ XL-H #05003」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例8の両面粘着シートを作製した。
基材層としてポリエチレン系発泡体(商品名「ボラーラ XL-H #05003」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例8の両面粘着シートを作製した。
実施例9
基材層としてポリエチレン系発泡体(商品名「ボラーラ XL-H #0270015」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例9の両面粘着シートを作製した。
基材層としてポリエチレン系発泡体(商品名「ボラーラ XL-H #0270015」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例9の両面粘着シートを作製した。
実施例10
基材層としてポリエチレン系発泡体(商品名「ボラーラ XL-H #10005」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例10の両面粘着シートを作製した。
基材層としてポリエチレン系発泡体(商品名「ボラーラ XL-H #10005」、積水化学工業株式会社製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例10の両面粘着シートを作製した。
実施例11
基材層として製造例3で得られたアクリル系発泡体を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例11の両面粘着シートを作製した。
基材層として製造例3で得られたアクリル系発泡体を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例11の両面粘着シートを作製した。
実施例12
基材層としてポリウレタン系発泡体(商品名「PureCell 020」、株式会社イノアックコーポレーション製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例12の両面粘着シートを作製した。
基材層としてポリウレタン系発泡体(商品名「PureCell 020」、株式会社イノアックコーポレーション製)を用いたこと以外は実施例2と同様にして実施例12の両面粘着シートを作製した。
比較例1
基材層としてポリプロピレン系発泡体(商品名「SCF400TT」、日東電工株式会社製)を用いたこと以外は実施例3と同様にして比較例1の両面粘着シートを作製した。
基材層としてポリプロピレン系発泡体(商品名「SCF400TT」、日東電工株式会社製)を用いたこと以外は実施例3と同様にして比較例1の両面粘着シートを作製した。
比較例2
基材層として非発泡体であるポリエチレンテレフタレートフィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして比較例2の両面粘着シートを作製した。
基材層として非発泡体であるポリエチレンテレフタレートフィルムを用いたこと以外は実施例1と同様にして比較例2の両面粘着シートを作製した。
比較例3
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムを配合しなかったこと以外は実施例3と同様にして比較例3の両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムを配合しなかったこと以外は実施例3と同様にして比較例3の両面粘着シートを作製した。
比較例4
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムを配合しなかったこと、および粘着剤層の厚さを250μmとしたこと以外は実施例8と同様にして比較例4の両面粘着シートを作製した。
粘着剤組成物の製造の際に、水酸化アルミニウムを配合しなかったこと、および粘着剤層の厚さを250μmとしたこと以外は実施例8と同様にして比較例4の両面粘着シートを作製した。
<評価>
実施例および比較例で得られた両面粘着シートについて、以下の評価を行った。結果を表に示す。
実施例および比較例で得られた両面粘着シートについて、以下の評価を行った。結果を表に示す。
(1)25%圧縮荷重
JIS K6767に記載されている圧縮硬さ測定法に準じて測定した。具体的には、両面粘着シートを幅:30mm、長さ:30mmに切り出し、シート状の試験片とした。次に上記試験片を、圧縮速度:10mm/minで、厚み方向に、圧縮率が25%(厚さが初期の75%)になるまで圧縮したときの応力(MPa)を測定した。
JIS K6767に記載されている圧縮硬さ測定法に準じて測定した。具体的には、両面粘着シートを幅:30mm、長さ:30mmに切り出し、シート状の試験片とした。次に上記試験片を、圧縮速度:10mm/minで、厚み方向に、圧縮率が25%(厚さが初期の75%)になるまで圧縮したときの応力(MPa)を測定した。
(2)破断伸度、破断応力
両面粘着シートをダンベル1号形(JIS K6251に準拠、幅10mm)に打ち抜き、長手方向にチャック間10mmにて引張試験機「オートグラフ AG-10G」(株式会社島津製作所製)にセットし、引張速度300mm/minにて破断するまで伸長した。そして、破断時の伸び(破断伸度)および荷重(破断応力)を測定した。
両面粘着シートをダンベル1号形(JIS K6251に準拠、幅10mm)に打ち抜き、長手方向にチャック間10mmにて引張試験機「オートグラフ AG-10G」(株式会社島津製作所製)にセットし、引張速度300mm/minにて破断するまで伸長した。そして、破断時の伸び(破断伸度)および荷重(破断応力)を測定した。
(3)延伸剥離性
両面粘着シートを幅10mm×長さ100mmの長方形に打ち抜き、試験片を得た。上記試験片の長さ50mm分を2枚のポリカーボネート板(厚さ2mm)の間に挟んで試験サンプルを作製した。上記試験サンプルから露出した上記試験片を、被着体であるポリカーボネート板の面方向に引張速度300mm/minにて引っ張った。そして、延伸剥離性について以下の評価基準に従って評価した。
○(良好):基材層を破壊せずに試験片を延伸剥離でき、且つ剥離後のポリカーボネート板に糊残りは確認できなかった。
×(不良):試験片を延伸剥離できない、または剥離後のポリカーボネート板に糊残りが確認された。
両面粘着シートを幅10mm×長さ100mmの長方形に打ち抜き、試験片を得た。上記試験片の長さ50mm分を2枚のポリカーボネート板(厚さ2mm)の間に挟んで試験サンプルを作製した。上記試験サンプルから露出した上記試験片を、被着体であるポリカーボネート板の面方向に引張速度300mm/minにて引っ張った。そして、延伸剥離性について以下の評価基準に従って評価した。
○(良好):基材層を破壊せずに試験片を延伸剥離でき、且つ剥離後のポリカーボネート板に糊残りは確認できなかった。
×(不良):試験片を延伸剥離できない、または剥離後のポリカーボネート板に糊残りが確認された。
表1に示すように、本発明の両面粘着シートは、25%圧縮荷重が2MPa以下であるため圧縮性を有しており、被着体に対する追従性に優れる。また、2枚の被着体を貼り合わせた状態から、基材層を破壊せずに延伸して剥離することができ、被着体に糊残りは確認されなかった。一方、破断応力が大きい場合(比較例1)、延伸剥離性試験において試験片を引っ張った際に基材層が破壊され、延伸剥離することができなかった。破断伸度が低い場合(比較例2)、試験片を延伸することが困難であり、延伸剥離することができなかった。また、基材層として非発泡体を用いた場合(比較例2)、25%圧縮荷重が2MPaを超えており、圧縮性が不足しており被着体に対する追従性に劣っていた。粘着剤層がフィラーを含まない場合(比較例3,4)、延伸剥離後においてポリカーボネート板に糊残りが確認された。
1 両面粘着シート
2 基材層
3,4 粘着剤層
2 基材層
3,4 粘着剤層
Claims (9)
- 基材層と、前記基材層の両面にそれぞれ積層された粘着剤層とを備える両面粘着シートであり、
前記基材層は発泡体を含み、
前記粘着剤層はフィラーを含み、
前記フィラーの含有割合は前記粘着剤層の総量100質量%に対して2質量%以上であり、
前記両面粘着シートの25%圧縮荷重は2MPa以下であり、
幅10mmの両面粘着シートについて初期チャック間距離10mm、室温、引張速度300mm/分の条件で行われる引張試験での、破断伸度が600%以上、破断応力が2MPa以上である、両面粘着シート。 - 前記発泡体の厚さは80μm以上である請求項1に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着剤層それぞれの厚さは50μm以上である請求項1または2に記載の両面粘着シート。
- 前記発泡体の密度は0.05g/cm3以上1g/cm3未満である請求項1~3のいずれか1項に記載の両面粘着シート。
- 前記フィラーの含有割合は前記粘着剤層の総量100質量%に対して20質量%以下である請求項1~4のいずれか1項に記載の両面粘着シート。
- 厚さは200~1500μmである請求項1~5のいずれか1項に記載の両面粘着シート。
- 前記発泡体はポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、およびポリウレタンからなる群より選択される1種以上から構成される、請求項1~6のいずれか1項に記載の両面粘着シート。
- 前記粘着剤層はベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層である請求項1~7のいずれか1項に記載の両面粘着シート。
- 電気電子部材固定用である請求項1~8のいずれか1項に記載の両面粘着シート。
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