JP2023054669A - 粘着シート - Google Patents

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Abstract

【課題】易接着層および粘着剤層の間の投錨性に優れ、かつ、保存性に優れる粘着シートを提供すること。【解決手段】粘着シート1は、プラスチック基材2と、易接着層3と、粘着剤層4とを厚み方向一方側に向かって順に備える。易接着層3は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む接着組成物を含む。粘着剤層4は、水分散型ポリマーを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、粘着シートに関する。
従来、各種技術分野において、基材と粘着剤層とを備える粘着シートが使用されている。このような粘着剤層は、粘着剤組成物を、基材に塗布することにより形成されるが、環境負荷を低減する観点から、粘着剤組成物として、有機溶剤を含有しない水分散型粘着剤組成物(エマルション)を用いることが知られている。
一方、このような水分散型粘着剤組成物をプラスチック基材に塗布する場合では、水分散型粘着剤組成物とプラスチック基材との密着性が不十分であるため、剥がれの原因となる場合がある。
そのため、水分散型粘着剤組成物とプラスチック基材との密着性を向上させることが検討されている。
具体的には、プラスチックフィルム基材と、オキサゾリン基含有アクリル系水性エマルション含む水性下塗り剤から形成される下塗り層と、水分散型粘着剤組成物から形成される粘着剤層とを順に備える粘着シートが提案されている(例えば、特許文献1の実施例1参照。)。特許文献1では、プラスチックフィルム基材と粘着剤層との間に、下塗り層を介在させることにより、プラスチックフィルム基材に対する水分散型粘着剤組成物の投錨性を向上させている。
特開2011-149002号公報
一方、特許文献1の下塗り層は、オキサゾリン基含有アクリル系水性エマルションから形成されるため、長期間保存すると変色し、外観が低下する不具合がある。
本発明は、易接着層および粘着剤層の間の投錨性に優れ、かつ、保存性に優れる粘着シートを提供する。
本発明[1]は、プラスチック基材と、易接着層と、粘着剤層とを厚み方向一方側に向かって順に備え、前記易接着層は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む接着組成物を含み、前記粘着剤層は、水分散型ポリマーを含む、粘着シートである。
本発明[2]は、前記粘着剤層の厚みが、1μm以上20μm以下である、上記[1]に記載の粘着シートを含んでいる。
本発明[3]は、前記粘着剤層は、レベリング剤を含む、上記[1]または[2]に記載の粘着シートを含んでいる。
本発明[4]は、前記接着組成物において、TOF-SIMSにより測定される前記ポリエステル成分に由来するピーク強度に対する前記オキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比が、2以上50以下である、上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の粘着シートを含んでいる。
本発明[5]は、前記易接着層の厚みが、50nm以下である、上記[1]~[4]のいずれか一項に記載の粘着シートを含んでいる。
本発明[6]は、さらに、易接着層と粘着剤層とを、前記プラスチック基材の厚み方向他方側に向かって順に備える、上記[1]~[5]のいずれか一項に記載の粘着シートを含んでいる。
本発明の粘着シートでは、プラスチック基材と粘着剤層との間に、易接着層を備える。また、易接着層は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む接着組成物を含む。そのため、易接着層および粘着剤層の間の投錨性に優れ、かつ、保存性に優れる。
図1は、本発明の粘着シートの一実施形態における断面模式図である。 図2A~図2Cは、粘着シートの製造方法の一実施形態を示す。図2Aは、プラスチック基材を準備する第1工程を示す。図2Bは、プラスチック基材の厚み方向一方面に、易接着層を配置(形成)する第2工程を示す。図2Cは、易接着層の厚み方向一方面に、粘着剤層を配置(形成)する第3工程を示す。
図1を参照して、本発明の粘着シートの一実施形態を説明する。
<粘着シート>
粘着シート1は、所定の厚みを有するフィルム形状(シート形状を含む)を有する。粘着シート1は、厚み方向と直交する面方向に延びる。粘着シート1は、平坦な上面および平坦な下面を有する。
粘着シート1は、プラスチック基材2と、易接着層3と、粘着剤層4とを厚み方向一方側に向かって順に備える。具体的には、粘着シート1は、プラスチック基材2と、プラスチック基材2の上面(厚み方向一方面)に直接配置される易接着層3と、易接着層3の上面(厚み方向一方面)に直接配置される粘着剤層4とを備える。
粘着シート1の厚みは、例えば、500μm以下、好ましくは、400μm以下、より好ましくは、300μm以下、より好ましくは、200μm以下、また、例えば、10μm以上、より好ましくは、30μm以上、より好ましくは、50μm以上である。
<プラスチック基材>
プラスチック基材2は、粘着シート1の機械強度を確保するための基材である。
プラスチック基材2は、フィルム形状を有する。プラスチック基材2は、好ましくは、可撓性を有する。プラスチック基材2は、易接着層3の下面に接触するように、易接着層3の下面全体に、配置されている。
プラスチック基材2としては、例えば、ポリエステルシート(ポリエチレンテレフタレート(PET)シート)、ポリオレフィンシート(例えば、ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート)、ポリ塩化ビニルシート、ポリイミドシート、および、ポリアミドシート(ナイロンシート)が挙げられ、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)シートが挙げられる。
プラスチック基材2は、好ましくは、透明性を有する。プラスチック基材2の全光線透過率(JIS K 7375-2008)は、例えば、80%以上、好ましくは、85%以上である。
プラスチック基材2の厚みは、例えば、例えば、1μm以上、また、例えば、100μm以下である。
<易接着層>
易接着層3は、粘着シート1に投錨性(易接着層3および粘着剤層4の間の投錨性、以下同様。)を付与するための層である。
易接着層3は、フィルム形状を有する。易接着層3は、粘着剤層4の下面に接触するように、粘着剤層4の下面全体に、配置されている。
易接着層3は、易接着組成物から形成されている。
[易接着組成物]
易接着組成物は、接着組成物を含む。つまり、易接着層3は、接着組成物を含む。
接着組成物は、オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーを含む。オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーは、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む。つまり、接着組成物は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む。
オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーにおいて、ポリエステル成分は、多価カルボン酸とポリオールとの脱水縮合によって生成するエステル結合が、それらを連結する重合体である。
多価カルボン酸としては、例えば、フタル酸(テレフタル酸、イソフタル酸)、ナフタレンジカルボン酸が挙げられ、好ましくは、フタル酸が挙げられる。つまり、好ましくは、オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーは、フタル酸由来の構成単位を含む。ポリオールとしては、例えば、炭素数2~8の脂肪族グリコールが挙げられる。
オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーにおいて、オキサゾリン成分は、オキサゾリン基を含むユニットである。つまり、オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーは、オキサゾリン変性ポリエステルである。
オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーは、ポリエステル成分と、オキサゾリン成分との反応により得られる。具体的には、特開平06-293838号公報に記載の方法に準拠して得られる水溶性共重合ポリエステル(ポリエステル成分)と、オキサゾリン系反応性ポリマー(オキサゾリン成分)との反応により得られる。
また、オキサゾリン成分の配合割合は、後述するTOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比が、所定の範囲内となるように、適宜調整される。
このようなオキサゾリン基含有ポリエステルポリマーにおいて、TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比(オキサゾリン成分に由来するピーク強度/ポリエステル成分に由来するピーク強度)は、投錨性を向上させる観点から、例えば、1以上、投錨性を向上させる観点から、好ましくは、2以上、より好ましくは、5以上、さらに好ましくは、10以上、また、投錨性を向上させる観点から、例えば、50以下、好ましくは、30以下、より好ましくは、20以下、さらに好ましくは、15以下である。
なお、TOF-SIMSにおいて、ポリエステル成分のフラグメントイオンは、オキサゾリン基含有ポリエステルポリマーが、フタル酸由来の構成単位を含む場合には、下記一般式(1)に示すように、Cである。
Figure 2023054669000002
また、オキサゾリン成分のフラグメントイオンは、下記一般式(2)に示すように、C10NOである。
Figure 2023054669000003
上記強度比の測定方法は、後述する実施例で詳述する。
そして、詳しくは後述するが、易接着層3は、易接着組成物を、プラスチック基材2の厚み方向一方面に塗布し、必要により加熱し、乾燥することにより形成される。
易接着層の水接触角は、例えば、60°以上、また、例えば、75°以下、好ましくは、71°以下、より好ましくは、68°以下、さらに好ましくは、65°以下である。
水接触角の測定方法は、後述する実施例で詳述する。
易接着層3の厚みは、例えば、50nm以下、より好ましくは、45nm以下、また、例えば、1nm以上、好ましくは、10nm以上である。
易接着層3の厚みが、上記上限以下であれば、例えば、この粘着シート1を電子機器の製造に用いた場合に、電子機器の薄型化を図ることができる。
<粘着剤層4>
粘着剤層4は、粘着シート1を、任意の被着体に接着するための層である。
粘着剤層4は、水分散型粘着剤組成物から形成されている。
[水分散型粘着剤組成物]
水分散型粘着剤組成物は、水分散型ポリマーおよび水を含む。つまり、粘着剤層4は、水分散型ポリマーを含む。
(水分散型ポリマー)
水分散型ポリマーとしては、例えば、水分散型のアクリルポリマー、水分散型のウレタンポリマー、水分散型のポリアニリン系ポリマー、および、水分散型のポリエステル系ポリマー、好ましくは、水分散型のアクリルポリマーが挙げられる。
水分散型のアクリルポリマーは、モノマー成分の重合体である。
モノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを主成分として含む。なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸と定義される。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、直鎖状または分岐状の炭素数1~20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。このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n-ブチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(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)アクリル酸ネオペンチル、(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2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(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)アクリル酸イソトリドデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸イソテトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソオクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、および(メタ)アクリル酸エイコシルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、好ましくは、炭素数1~12のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル、より好ましくは、アクリル酸メチル、および、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシルが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、単独使用または2種以上併用でき、好ましくは、アクリル酸メチルと炭素数2~8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステルとの併用、より好ましくは、アクリル酸メチルとアクリル酸2-エチルヘキシルとの併用、および、アクリル酸ブチルとアクリル酸2-エチルヘキシルとの併用、さらに好ましくは、アクリル酸メチルとアクリル酸2-エチルヘキシルとの併用が挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルの割合は、モノマー成分に対して、例えば、70質量%以上、好ましくは、80質量%以上、より好ましくは、90質量%以上、さらに好ましくは、95質量%以上、とりわけ好ましくは、97質量%以上、例えば、99.5質量%以下、好ましくは、99質量%以下である。
また、モノマー成分は、好ましくは、カルボキシ基含有ビニルモノマーを含む。モノマー成分が、カルボキシ基含有ビニルモノマーを含めば、易接着層3に含まれる接着組成物のオキサゾリン成分に由来するオキサゾリン基と、上記カルボキシ基含有ビニルモノマー由来するカルボキシ基とが反応し、易接着層3と粘着剤層4との密着性(投錨性)を向上させることができる。
カルボキシ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、(メタ)アクリル酸2-カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸カルボキシペンチル、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、および、クロトン酸が挙げられ、好ましくは、アクリル酸および/またはメタクリル酸が挙げられる。
カルボキシ基含有ビニルモノマーの割合は、モノマー成分に対して、例えば、0.1質量%以上、好ましくは、1.0質量%以上、より好ましくは、1.5質量%以上である。モノマー成分における官能基含有ビニルモノマーの割合は、例えば、10質量%以下、好ましくは、5質量%以下、より好ましくは、3質量%以下である。
カルボキシ基含有ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用できる。
また、モノマー成分は、(メタ)アクリル酸アルキルエステルおよびカルボキシ基含有ビニルモノマーと共重合可能な1種または2種以上の官能基含有ビニルモノマーを含んでいてもよい。官能基含有ビニルモノマーは、アクリルポリマーの凝集力の確保、アクリルポリマーへの架橋点の導入など、アクリルポリマーの改質に役立つ。
官能基含有ビニルモノマー(カルボキシ基含有ビニルモノマーを除く)としては、例えば、酸無水物ビニルモノマー、水酸基含有ビニルモノマー、スルホ基含有ビニルモノマー、リン酸基含有ビニルモノマー、シアノ基含有ビニルモノマー、および、グリシジル基含有ビニルモノマーが挙げられる。
酸無水物ビニルモノマーとしては、例えば、無水マレイン酸および無水イタコン酸が挙げられる。
水酸基含有ビニルモノマーとしては、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2-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3-ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6-ヒドロキシヘキシル、(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、および、(4-ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
スルホ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、スチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、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、および、(メタ)アクリロイルオキシナフタレンスルホン酸が挙げられる。
リン酸基含有ビニルモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルアクリロイルホスフェートが挙げられる。
シアノ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アクリロニトリルおよびメタクリロニトリルが挙げられる。
グリシジル基含有ビニルモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸グリシジルおよび(メタ)アクリル酸-2-エチルグリシジルエーテルが挙げられる。
官能基含有ビニルモノマーの割合は、モノマー成分に対して、例えば、0質量%以上、好ましくは、1.0質量%以上、より好ましくは、5質量%以上、また、例えば、20質量%以下、好ましくは、10質量%以下である。
官能基含有ビニルモノマーは、単独使用または2種以上併用できる。
そして、水分散型アクリルポリマーは、例えば、上記のモノマー成分を乳化重合させることによって得られる。乳化重合においては、例えば、まず、モノマー成分と、乳化剤と、水とを含む混合物を撹拌してモノマーエマルションを調製する。次に、モノマーエマルションに重合開始剤を添加して重合反応を開始する。この重合反応には、アクリルポリマーの分子量を調整するために連鎖移動剤を用いてもよい。重合方式としては、滴下重合であってもよいし、一括重合であってもよい。重合時間は、例えば、0.5時間以上、また、例えば、10時間以下である。重合温度は、例えば、50℃以上、また、例えば、80℃以下である。
乳化剤としては、例えば、アニオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤、および、ラジカル重合性乳化剤(反応性乳化剤)が挙げられる。
アニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、および、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸ナトリウムが挙げられ、好ましくは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウムが挙げられる。
ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、および、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック重合体が挙げられる。
ラジカル重合性乳化剤(反応性乳化剤)としては、例えば、上記アニオン系乳化剤および上記ノニオン系乳化剤に、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ビニルエーテル基、アリルエーテル基などのラジカル重合性官能基が導入された乳化剤が挙げられる。具体的には、アンモニウム-α-スルホナト-ω-1-(アリルオキシメチル)アルキルオキシポリオキシエチレンが挙げられる。反応性乳化剤が用いられる場合、乳化重合によって得られる水分散型ポリマーであるアクリルポリマーは、反応性乳化剤に由来するモノマーユニットを含む。
乳化剤の配合割合は、例えば、モノマー成分100質量部に対して、例えば、0.2質量部以上、また、例えば、10質量部以下である。
乳化剤は、単独使用または2種以上併用できる。
重合開始剤としては、例えば、アゾ系重合開始剤および過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
アゾ系重合開始剤としては、例えば、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’-アゾビス{2-[N-(2-カルボキシエチル)アミジノ]プロパン}n水和物、および、2,2’-アゾビス(N,N’-ジメチレンイソブチルアミジン)が挙げられる。
過酸化物系重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、および、酸化水素が挙げられる。
重合開始剤としては、好ましくは、アゾ系重合開始剤、より好ましくは、2,2’-アゾビス{2-[N-(2-カルボキシエチル)アミジノ]プロパン}n水和物が挙げられる。
重合開始剤の配合割合は、モノマー成分100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上、また、例えば、2質量部以下である。
重合開始剤は、単独使用または2種以上併用できる。
連鎖移動剤としては、例えば、グリシジルメルカプタン、メルカプト酢酸、2-メルカプトエタノール、t-ラウリルメルカプタン、t-ドデカンチオール、チオグリコール酸、チオグリコール酸2-エチルヘキシル、および、2,3-ジメルカプト-1-プロパノールが挙げられ、好ましくは、t-ドデカンチオールが挙げられる。
連鎖移動剤の配合割合は、モノマー成分100質量部に対して、例えば、0.001質量部以上、また、例えば、0.5質量部以下である。
連鎖移動剤は、単独使用または2種以上併用できる。
そして、このような乳化重合によって、水分散型アクリルポリマーは、水分散液、具体的には、水分散型アクリルポリマーが水に分散されている水分散液(エマルション)として調製される。つまり、水分散液は、水分散型ポリマーおよび水を含有する水分散型粘着剤組成物でもある。
そして、得られる水分散型アクリルポリマーの重量平均分子量(Mw)は、例えば、100000以上、好ましくは、300000以上、また、例えば、5000000以下、好ましくは、3000000以下である。アクリルポリマーの重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフ(GPC)によって測定してポリスチレン換算により算出される。
(レベリング剤)
水分散型粘着剤組成物は、好ましくは、レベリング剤を含む。つまり、粘着剤層4は、好ましくは、レベリング剤を含む。水分散型粘着剤組成物が、レベリング剤を含めば、プラスチック基材2(易接着層3)に対する水分散型粘着剤組成物の濡れ性を向上させることができる。そして、濡れ性を向上することによって、薄い粘着剤層4(例えば、厚み20μm以下)を形成することができる。
レベリング剤としては、例えば、「サーフィノール420」(アセチレングリコールエチレンオキシド系界面活性剤、日信化学工業株式会社製)、「ペレックスOT-P」(ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、花王株式会社製)、「ネオコールP」(ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、第一工業製薬株式会社製)、「ネオコールSW-C」(ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、第一工業製薬株式会社製)、「ノプコウエット50」(スルホン酸系アニオン性界面活性剤、サンノプコ株式会社製)、「SNウエット126」(変性シリコーン/特殊ポリエーテル系の界面活性剤、サンノプコ株式会社製)、「SNウエットFST2」(ポリオキシアルキレンアミンの非イオン系湿潤剤、サンノプコ株式会社製)、「SNウエットS」(ポリオキシアルキレンアミンエーテルの非イオン系湿潤剤、サンノプコ株式会社製)、および、「SNウエット125」(変性シリコーン系界面活性剤、サンノプコ株式会社製)が挙げられる。
レベリング剤としては、好ましくは、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムが挙げられる。レベリング剤が、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを含有すれば、プラスチック基材2(易接着層3)に対する水分散型粘着剤組成物の濡れ性を、より一層向上させることができる。
また、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムの炭素数は、例えば、4以上、好ましくは、6以上、より好ましくは、8以上、また、例えば、20以下、好ましくは、12以下、より好ましくは、10以下である。
レベリング剤の含有量は、水分散型ポリマー100質量部に対して、例えば、0.5質量部以上、好ましくは、1質量部以上、また、例えば、5質量部未満、好ましくは、3質量部以下、より好ましくは、2.5質量部以下である。
レベリング剤は、単独使用または2種以上併用できる。
(増粘剤)
水分散型粘着剤組成物は、増粘剤を含むこともできる。つまり、粘着剤層4は、増粘剤を含むこともできる。水分散型粘着剤組成物が、増粘剤を含有すれば、水分散型粘着剤組成物の流動性を下げて、ハジキを抑制できる。
増粘剤としては、例えば、ポリアクリル酸系増粘剤(例えば、ポリアクリル酸)、カルボン酸系共重合体、ウレタン増粘剤、および、ポリビニルアルコール系増粘剤が挙げられ、好ましくは、ポリアクリル酸系増粘剤が挙げられる。増粘剤として、市販品を用いることもでき、具体的には、「アロンA-10H」(ポリアクリル酸、東亜合成株式会社製)が挙げられる。
増粘剤の、GPCによって測定される重量平均分子量は、例えば、50000以上、好ましくは、100000以上、より好ましくは、150000以上、また、例えば、300000以下、好ましくは、250000以下である。
増粘剤の含有量は、水分散型ポリマー100質量部に対して、例えば、1質量部以上、好ましくは、2質量部以上、また、例えば、8質量部未満、好ましくは、6質量部以下、より好ましくは、4質量部以下である。
また、増粘剤の含有量は、レベリング剤100質量部に対して、例えば、50質量部以上、好ましくは、100質量部以上、より好ましくは、130質量部以上、また、例えば、500質量部以下、好ましくは、300質量部以下、より好ましくは、200質量部以下である。
増粘剤は、単独使用または2種以上併用できる。
(他の成分)
水分散型粘着剤組成物は、他の成分を含むこともできる。つまり、粘着剤層4は、他の成分を含むこともできる。他の成分としては、例えば、粘着付与剤、シランカップリング剤、架橋剤、充填剤、酸化防止剤、界面活性剤、はく離助剤、および、帯電防止剤が挙げられる。
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、ケトン系樹脂などの各種粘着付与剤樹脂が挙げられる。
粘着付与剤の含有量は、水分散型ポリマー100質量部に対し、例えば、5質量部以上、また、例えば、40質量部以下である。
他の成分は、単独使用または2種以上併用できる。
(有機溶剤)
水分散型粘着剤組成物は、有機溶剤を含まない。そのため、環境負荷を低減できる。
(水分散型粘着剤組成物の調製)
水分散型粘着剤組成物は、例えば、水分散型ポリマーの乳化重合液(乳化重合液は、水分散型ポリマーおよび水を含有する)に、各成分(必要により配合されるレベリング剤、必要により配合される増粘剤、および、必要により配合される他の成分)を添加することによって調製することができる。また、水分散型粘着剤組成物は、その水含有量が増減されて固形分濃度が調整される。
水分散型粘着剤組成物の固形分濃度は、例えば、10質量%以上、好ましくは、20質量%以上、また、例えば、60質量%以下、好ましくは、40質量%以下である。
そして、詳しくは後述するが、粘着剤層4は、水分散型粘着剤組成物を、はく離フィルムに塗布して、粘着剤層4を形成し、これを、易接着層3の厚み方向一方面に転写することにより、配置することができる。
粘着剤層4の厚みは、投錨性を向上させる観点から、例えば、1μm以上、好ましくは、3μm以上、また、例えば、30μm以下、この粘着シート1を電子機器の製造に用いた場合に、電子機器の薄型化を図る観点から、好ましくは、20μm以下、より好ましくは、15μm以下である。
<粘着シートの製造方法>
図2A~図2Cを参照して、粘着シートの製造方法の一実施形態を説明する。
粘着シートの製造方法は、プラスチック基材2を準備する第1工程と、プラスチック基材2の厚み方向一方面に、易接着層3を配置(形成)する第2工程と、易接着層3の厚み方向一方面に、粘着剤層4を配置(形成)する第3工程とを備える。
[第1工程]
第1工程では、図2Aに示すように、プラスチック基材2を準備する。
[第2工程]
第2工程では、図2Bに示すように、プラスチック基材2の厚み方向一方面に、易接着層3を配置(形成)する。
プラスチック基材2の厚み方向一方面に、易接着層3を配置(形成)するには、易接着組成物を、プラスチック基材2の厚み方向一方面に塗布し、必要により加熱し、乾燥する。
加熱温度は、例えば、30℃以上、好ましくは、60℃以上、また、例えば、150℃以下である。また、加熱時間は、例えば、0.5分以上、また、例えば、60分以下である。
これにより、プラスチック基材2の厚み方向一方面に、易接着層3を配置(形成)する。
[第3工程]
第3工程では、図2Cに示すように、易接着層3の厚み方向一方面に、粘着剤層4を配置(形成)する。
易接着層3の厚み方向一方面に、粘着剤層4を配置(形成)するには、まず、粘着剤層4を準備する。
粘着剤層4を準備するには、はく離フィルム(図示せず)の厚み方向一方面に、水分散型粘着剤組成物を塗布し、必要により加熱し、乾燥する。これにより、粘着剤層4を準備する。
そして、この粘着剤層4を、易接着層3の厚み方向一方面に転写することにより、易接着層3の厚み方向一方面に、粘着剤層4を配置(形成)する。
以上により、粘着シート1を製造する。
<作用効果>
粘着シート1では、プラスチック基材2と粘着剤層4との間に、易接着層3を備える。また、易接着層3は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む接着組成物を含む。そのため、易接着層3および粘着剤層4の間の投錨性に優れる。
詳しくは、上記したように、粘着剤層4が、オキサゾリン基と反応可能な官能基(例えば、上記カルボキシ基含有ビニルモノマー由来のカルボキシ基)を有すれば、易接着層3に含まれる接着組成物のオキサゾリン成分に由来するオキサゾリン基と反応することにより、易接着層3と粘着剤層4との密着性(投錨性)を、より一層向上させることができる。
また、粘着シート1は、保存性に優れる。保存性に優れるとは、詳しくは後述する実施例で詳述するが、易接着層3を所定の環境下で保管した場合に、変色を抑制できること意味する。粘着シート1において、易接着層3は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む接着組成物を含み、重合過程でラジカル開始剤を含まないため、経日での残存した開始剤による着色を引き起こさない。そのため、保存性に優れる。一方、易接着層3が、特許文献1のアクリル系接着剤を含む場合には、アクリル系樹脂を作成するためには、ラジカル開始剤を添加する必要があり、残存したラジカル開始剤により着色を発生させる観点から、保存性が低下する。
また、アクリル系接着剤は、ポリエステル成分と比較して極性成分が少なく極性が低いため、粘着剤層4との相互作用が低くなる一方、ポリエステル成分を含む含む接着組成物は、極性基を多く含むため、極性が高くなり、粘着剤層4との相互作用が起こりやすく、その結果、粘着剤層4との密着性が上がりやすい。
また、粘着剤層4を形成する水分散型粘着剤組成物は、有機溶剤を含まない。そのため、環境負荷を低減できる。
このような粘着シート1は、投錨性および保存性に優れ、環境負荷を低減できるため、各種電子機器に好適に用いることができる。
<変形例>
変形例において、一実施形態と同様の部材および工程については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、変形例は、特記する以外、一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに、一実施形態および変形例を適宜組み合わせることができる。
上記した第3工程では、粘着剤層4を、はく離フィルムに配置(形成)し、この粘着剤層4を、易接着層3の厚み方向一方面に転写することにより、易接着層3の厚み方向一方面に、粘着剤層4を配置(形成)する。
一方、易接着層3の厚み方向一方面に、水分散型粘着剤組成物に塗布し、必要により過熱し、乾燥させることにより、上記転写を実施することなく、易接着層3の厚み方向一方面に、粘着剤層4を配置(形成)することもできる。
粘着剤層4の厚み方向一方面には、粘着剤層4を保護する観点から、はく離フィルムを配置することもできる。
また、易接着層3と粘着剤層4とを、プラスチック基材2の厚み方向他方側に向かって順に備えることもできる。詳しくは、プラスチック基材2の厚み方向他方面に、易接着層3と、粘着剤層4とを順に配置することにより、粘着剤層4と、易接着層3と、プラスチック基材2と、易接着層3と、粘着剤層4とを厚み方向一方側に向かって順に備える粘着シート1(両面粘着シート)とすることもできる。
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、何ら実施例および比較例に限定されない。また、以下の記載において用いられる配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合(含有割合)、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値)または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値)に代替することができる。
<各成分の詳細>
各成分の詳細は、以下の通りである。
アクアロンKH1025:アンモニウム-α-スルホナト-ω-1-(アリルオキシメチル)アルキルオキシポリオキシエチレン、第一工業製薬株式会社製
ラテムルE-118B:ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、花王社製
「VA-057」:2,2’-アゾビス{2-[N-(2-カルボキシエチル)アミジノ]プロパン}n水和物、富士フィルム和光純薬工業株式会社製
KBM-503:3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業株式会社製
ペレックスOT-P:ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム(炭素数8)、レベリング剤、花王株式会社製
アロンA-10H:ポリアクリル酸、重量平均分子量200000、東亜合成株式会社
スーパーエステルE-865NT:重合ロジンエステル、荒川化学工業社製
タマノルE-200NT:テルペン系樹脂、荒川化学工業社製
接着組成物A:オキサゾリン基を含むポリエステルポリマーを含む接着組成物、TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比11
接着組成物B:オキサゾリン基を含むポリエステルポリマーを含む接着組成物、TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比16
接着組成物C:オキサゾリン基を含むポリエステルポリマーを含む接着組成物、TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比1.4
接着組成物D:オキサゾリン基を含むポリエステルポリマーを含む接着組成物、TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比32
接着組成物E:オキサゾリン基を含まないポリエステルポリマーを含む接着組成物、TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比0
エポクロスWS-700:オキサゾリン基含有アクリル系ポリマーを含む水溶液、日本触媒社製
<水分散型ポリマーの合成>
合成例1
温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応容器に、アクアロンKH-1025(乳化剤)0.07質量部および蒸留水61.1質量部を加え、撹拌しながら室温(25℃)で1時間窒素置換した。その後、さらに、VA-057(重合開始剤)0.1質量部を加え、60℃にした。さらに、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)85質量部、アクリル酸メチル(MA)13質量部、アクリル酸(AA)1.25質量部、メタクリル酸(MAA)0.75質量部、t-ドデカンチオール(連鎖移動剤)0.025質量部、KBM-503(架橋剤)0.02質量部およびアクアロンKH-1025(乳化剤)1.93質量部を蒸留水28質量部で乳化させたものを、60℃で4時間かけて滴下しながら重合した。その後、室温まで冷却し、pH調整剤としての10%アンモニア水を用いてpHを6に調整した。これにより、水分散型のアクリルポリマーを合成した。
合成例2
温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応容器に、蒸留水40質量部を加え、撹拌しながら室温(25℃)で1時間窒素置換した。その後、VA-057(重合開始剤)0.1質量部を加え、60℃にした。さらに、アクリル酸ブチル(BA)86.58質量部、2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)9.62質量部、アクリル酸(AA)3.77質量部、n-ドデカンチオール(連鎖移動剤)0.055質量部、KBM-503(架橋剤)0.07質量部およびラテムルE-118B(乳化剤)2質量部を、蒸留水29.3部で乳化させたものを60℃で4時間かけて滴下しながら重合した。その後、室温まで冷却し、pH調整剤としての10%アンモニア水を用いて、pHを6に調整した。これにより、水分散型のアクリルポリマーを合成した。
<水分散型粘着剤組成物の調製>
調製例1
合成例1の水分散型のアクリルポリマー固形分100質量部に対して、スーパーエステルE-865NT(粘着付与剤)30質量部、アロンA-10H(増粘剤)3質量部、ペレックスOT-P(レベリング剤)2質量部を加え、蒸留水と10%アンモニア水により希釈および中和し、水分散型粘着剤組成物(固形分濃度25質量%)を調製した。
調製例2
合成例2の水分散型のアクリルポリマー固形分100部に対して、タマノルE-200NT(粘着付与剤)30質量部、アロンA-10H(増粘剤)3質量部、ペレックスOT-P(レベリング剤)2質量部を加え、蒸留水と10%アンモニア水により希釈および中和し、水分散型粘着剤組成物(固形分濃度25質量%)を調製した。
<粘着シートの製造>
実施例1
[第1工程]
プラスチック基材として、ポリエチレンテレフタレート(PET)シートを準備した。
[第2工程]
ポリエチレンテレフタレート(PET)シートの厚み方向一方面に、接着組成物Aを塗布し乾燥して、易接着層を配置した。
[第3工程]
はく離フィルム(フジコー製 SCA1処理(シリコーン系剥離処理))の表面に、調製例1の水分散型粘着剤組成物を塗布し、乾燥させ、粘着剤層を形成(配置)した。次いで、この粘着剤層を、易接着層の厚み方向一方面に、転写した。これにより、粘着シートを製造した。
実施例2~実施例7、および、比較例1~比較例3
実施例1と同様にして、粘着シートを製造した。但し、表1に従って、配合処方を変更した。なお、比較例2では、以下の通りに、第2工程を実施した。
[第2工程]
両面にコロナ放電処理を施した厚さ50μmのPETフィルム(東レ株式会社製、商品名「ルミラーS10」)(プラスチック基材)の厚み方向一方面に、エポクロスWS-700を塗布し、130℃で1分間乾燥して、易接着層を形成(配置)した。
<評価>
[水接触角]
各実施例および各比較例の易接着層に対して、水接触角を測定した。具体的には、接触角計(協和界面社製、商品名「CX-A型」)を用いて、23℃/50%RH環境下、純水を易接着層の表面に2μL滴下し、滴下して5秒後に液滴の接触角を測定した。その結果を表1に示す。
[TOF-SIMSにより測定されるポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比]
各接着組成物およびアクリル系接着剤(エポクロスWS-700)について、TOF-SIMSにて、下記測定条件に基づいて、ポリエステル成分に由来するピーク強度およびオキサゾリン成分に由来するのピーク強度を測定した。具体的には、C(m/z 104)をポリエステル成分のフラグメントイオンとし、C10NO(m/z 112)をオキサゾリン成分のフラグメントイオンとした。
得られたピーク強度から、ポリエステル成分に由来するピーク強度に対するオキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比を算出した。その結果を表1に示す。なお、アクリル系接着剤は、ポリエステル成分を含まないため、上記強度比を測定できなかった。
(測定条件)
装置ION-TOF 製, TOF-SIMS 5
照射した一次イオン:Bis2+
一次イオン加速電圧:25kV
測定面積:300μm角(測定には帯電 補正用中和銃を使用)
[投錨性]
各実施例および各比較例の粘着シートを幅20mm、長さ100mに切断して、サンプルを得た。次いで、このサンプルにおけるプラスチック基材と、当て板とを、両面テープを用いて貼り付けた。次いで、長手方向に垂直となるよう粘着剤層のみに10mm間隔で切れ目を入れた。
次いで、片面テープNo.315(日東電工製)を 粘着剤面に貼り合わせ、2kgローラー1往復圧着させ、室温で30分間養生させた。次いで、片面テープNo.315を引き剥がし、易接着層と粘着剤層との間のはく離強度(単位:N/20mm)を測定した。その結果を表1に示す。
また、投錨性について、以下の基準に基づき、評価した。その結果を表1に示す。
(基準)
〇:はく離強度が、15以上であった。
△:はく離強度が、13以上15未満であった。
×:はく離強度が、13未満であった。
[耐ブロッキング性]
各実施例および各比較例の易接着層(第2工程後のプラスチック基材と、易接着層とを備えるフィルム)を、2枚用意し、互いの易接着層を貼り合わせ、80℃、0.4MPaで30分圧着した。その後、これを、はく離した。耐ブロッキング性について、以下の基準に基づき、評価した。その結果を表1に示す。
(基準)
◎:容易に剥がれた。
〇:剥がれた。
△:剥がれづらかった。
×:剥がれなかった。
[外観]
各実施例および各比較例の易接着層(第2工程後のプラスチック基材と、易接着層とを備えるフィルム)を、80℃/90%環境下で1週間保管した後に、フィルムを10枚積層させて外観確認した。外観について、以下の基準に基づき、評価した。その結果を表1に示す。
〇:色味に変化が観測されなかった。
×:色味に変化が観測された。
Figure 2023054669000004
1 粘着シート
2 プラスチック基材
3 易接着層
4 粘着剤層

Claims (6)

  1. プラスチック基材と、易接着層と、粘着剤層とを厚み方向一方側に向かって順に備え、
    前記易接着層は、ポリエステル成分およびオキサゾリン成分を含む接着組成物を含み、
    前記粘着剤層は、水分散型ポリマーを含む、粘着シート。
  2. 前記粘着剤層の厚みが、1μm以上20μm以下である、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記粘着剤層は、レベリング剤を含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記接着組成物において、TOF-SIMSにより測定される前記ポリエステル成分に由来するピーク強度に対する前記オキサゾリン成分に由来するのピーク強度の強度比が、2以上50以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 前記易接着層の厚みが、50nm以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の粘着シート。
  6. さらに、易接着層と粘着剤層とを、前記プラスチック基材の厚み方向他方側に向かって順に備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の粘着シート。
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