JP5089894B2 - 微粒子含有粘弾性層、及び感圧性接着テープ又はシート - Google Patents
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Description
本発明における、90%粒径が30μm以下の微粒子としては銅、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、ステンレスなどの金属粒子、金属酸化物粒子;炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化窒素などの炭化物粒子、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素などの窒化物粒子;アルミナ、ジルコニウムなど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、シリカなどの無機微粒子;火山シラス、砂などの天然原料粒子;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、ポリイミドなどのポリマー粒子などを挙げることができる。また、中空無機微粒子としては、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などを挙げることができる。また、中空の有機粒子としては、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、樹脂製の中空バルーンなどを挙げることができる。
微粒子含有粘弾性層におけるベースポリマーとしては、特に制限されないが、微粒子含有粘弾性層が感圧性接着剤層(微粒子含有感圧性接着剤層)である場合、例えば、公知の感圧性接着剤(粘着剤)(例えば、アクリル系感圧性接着剤、ゴム系感圧性接着剤、ビニルアルキルエーテル系感圧性接着剤、シリコン系感圧性接着剤、ポリエステル系感圧性接着剤、ポリアミド系感圧性接着剤、ウレタン系感圧性接着剤、フッ素系感圧性接着剤、エポキシ系感圧性接着剤など)におけるベースポリマー(粘着性成分)から適宜選択して用いることができる。すなわち、本発明の微粒子含有粘弾性層が用いられた微粒子含有感圧性接着剤層は、アクリル系感圧性接着剤、ゴム系感圧性接着剤、ビニルアルキルエーテル系感圧性接着剤、シリコン系感圧性接着剤、ポリエステル系感圧性接着剤、ポリアミド系感圧性接着剤、ウレタン系感圧性接着剤、フッ素系感圧性接着剤、エポキシ系感圧性接着剤などの公知の感圧性接着剤が用いられた感圧性接着剤層であってもよい。
本発明では、前記ベースポリマーとしてのアクリル系ポリマーの調製に際して(すなわち、微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子含有基材等の微粒子含有粘弾性層の形成に際して、熱重合開始剤や光重合開始剤(光開始剤)などの重合開始剤を用いた熱や活性エネルギー光線による硬化反応を利用することができる。すなわち、微粒子含有粘弾性組成物には、熱重合開始剤や光重合開始剤などの重合開始剤が含まれていてもよい。従って、微粒子含有粘弾性組成物は、熱や、エネルギー光線により硬化が可能である。このように、重合開始剤(熱重合開始剤や光重合開始剤など)が含まれていると、熱や活性エネルギー光線により硬化が可能となり、そのため、微粒子が混合された状態で硬化させて微粒子含有粘弾性層(微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子含有基材など)を形成させることにより、微粒子が安定して含有された構造を有する微粒子含有粘弾性層を容易に形成することができる。
なお、重合開始剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
フッ素系界面活性剤の使用量が気泡を含有する微粒子含有粘弾性組成物中のベースポリマー100重量部に対して0.01重量部未満であると、気泡の混合性が低下して充分な量の気泡を、気泡を含有する微粒子含有粘弾性組成物中に混合することが困難になり、一方、2重量部を超えると、接着性能が低下する。
本発明の微粒子含有粘弾性層には、前記成分(90%粒径が30μm以下の微粒子、ベースポリマー、重合開始剤、界面活性剤など)の他に、微粒子含有粘弾性層の用途に応じて、適宜な添加剤が含まれていてもよい。例えば、微粒子含有粘弾性層が感圧性接着剤層である場合、感圧性接着剤の種類に応じて、架橋剤(例えば、ポリイソシアネート系架橋剤、シリコン系架橋剤、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など)、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、など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(顔料や染料など)などの適宜な添加剤を含んでも良い。例えば、光重合開始剤を用いて微粒子含有粘弾性層を形成する場合、該粘弾性層を着色させるために、光重合を疎外させない程度の顔料(着色顔料)を使用することができる。微粒子含有粘弾性層の着色として、黒色が望まれる場合は、例えば、カーボンブラックを用いることができる。着色顔料としてのカーボンブラックの使用量としては、着色度合いや、光重合反応を阻害しない観点から、例えば、微粒子含有粘弾性組成物中のベースポリマーを形成するための全モノマー[特に(メタ)アクリル酸エステルを単量体主成分とするアクリル系ポリマーを形成するための全モノマー成分]100重量部に対して0.15重量部以下(例えば、0.001〜0.15重量部)、好ましくは0.01〜0.1重量部の範囲から選択することが望ましい。
本発明の感圧性接着テープ又はシートは、前記微粒子含有粘弾性層により形成された微粒子含有感圧性接着剤層及び/又は微粒子含有基材を有している。このような感圧性接着テープ又はシートとしては、両面が接着面(粘着面)となっている両面感圧性接着テープ又はシートの形態を有していてもよく、片面のみが接着面となっている感圧性接着テープ又はシートの形態を有していてもよい。具体的には、感圧性接着テープ又はシートとしては、微粒子含有粘弾性層が微粒子含有感圧性接着剤層である場合、例えば、図1(a)又は(b)で示されるように、(1)基材の少なくとも一方の面に微粒子含有感圧性接着剤層が形成され且つ基材の両面側に粘着面が形成された構成の微粒子含有感圧性接着剤層を有する基材付き両面感圧性接着テープ又はシート(微粒子含有感圧性接着剤層を有する基材付き両面粘着テープ又はシート)、図1(c)で示されるように、(2)基材の一方の面に微粒子含有感圧性接着剤層が形成された構成の微粒子含有感圧性接着剤層を有する基材付き感圧性接着テープ又はシート(微粒子含有感圧性接着剤層を有する基材付き片面粘着テープ又はシート)、図1(d)で示されるように、(3)微粒子含有感圧性接着剤層のみから形成された構成の微粒子含有感圧性接着剤層を有する基材レス両面感圧性接着テープ又はシート(微粒子含有感圧性接着剤層を有する基材レス両面粘着テープ又はシート)などが挙げられる。
また、微粒子含有基材を有する基材付き両面粘着テープ又はシートにおいて、2つの感圧性接着剤層は、同一の感圧性接着剤層であってもよく、異なる感圧性接着剤層であってもよい。
微粒子含有粘弾性組成物により形成された微粒子含有粘弾性層(微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子含有基材)は、前述のように、微粒子含有粘弾性組成物を用いて、公知の微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子含有基材の形成方法を利用して形成することができる。例えば、微粒子含有粘弾性組成物を、所定の面上に塗布し、必要に応じて乾燥や硬化等を行うことにより、微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子含有基材等の微粒子含有粘弾性層を形成することができる。なお、微粒子含有粘弾性層の形成に際しては、前述のように、加熱や活性エネルギー光線の照射により、硬化させることが好ましい。すなわち、熱重合開始剤や光重合開始剤などの重合開始剤を含有する微粒子含有粘弾性組成物を用い、該微粒子含有粘弾性組成物を、所定の面上に塗布した後、加熱や、活性エネルギー光線の照射を行って、微粒子を安定的に保持した状態で硬化させることにより、微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子含有基材等の微粒子含有粘弾性層を好適に形成することができる。
微粒子含有感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシートにおいて、基材が微粒子非含有基材である場合、基材としては、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体(特に、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。基材としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。
なお、微粒子含有感圧性接着剤層及び/又は微粒子含有基材を有する感圧性接着テープ又はシートにおいて、感圧性接着剤層として微粒子非含有感圧性接着剤層を有する場合(例えば、微粒子含有感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシートが基材付き両面粘着テープ又はシートであり、基材の一方の面に微粒子含有感圧性接着剤層が形成され、且つ基材の他方の面に微粒子非含有感圧性接着剤層が形成されている場合)、前記微粒子非含有感圧性接着剤層は、公知の感圧性接着剤(例えば、アクリル系感圧性接着剤、ゴム系感圧性接着剤、ビニルアルキルエーテル系感圧性接着剤、シリコン系感圧性接着剤、ポリエステル系感圧性接着剤、ポリアミド系感圧性接着剤、ウレタン系感圧性接着剤、フッ素系感圧性接着剤、エポキシ系感圧性接着剤など)を用いて、公知の感圧性接着剤層の形成方法を利用して形成することができる。また、微粒子非含有感圧性接着剤層の厚みは、特に制限されず、目的や使用方法などに応じて適宜選択することができる。
本発明では、微粒子含有感圧性接着剤層や微粒子非含有感圧性接着剤層等の感圧性接着剤層の接着面(粘着面)を保護するために、セパレータ(剥離ライナー)が用いられていてもよい。すなわち、セパレータは必ずしも設けられていなくてもよい。なお、セパレータは、該セパレータにより保護されている接着面を利用する際に(すなわち、セパレータにより保護されている感圧性接着剤層に被着体を貼着する際に)剥がされる。
本発明の微粒子含有粘弾性組成物は、塗工組成物を、紫外線を照射して光重合させることにより硬化させ微粒子含有粘弾性層を形成することが好適である。微粒子含有粘弾性層は、それ自体が感圧接着性を有し、粘着化された感圧接着剤層となる。塗工物は被着体上に直接塗工してもよく、又はいったん剥離紙上に塗工し硬化させることもできる。剥離紙上に形成された接着層は被着体に転写することができる。紫外線照射量は200〜3000mJ/cm2程度である。このとき接着剤層の厚さは微粒子の粒径以上であれば任意であるが、100〜3000μm程度で設けることができる。
モノマー成分として、2−エチルヘキシルアクリレート:90重量部、及びアクリル酸:10重量部が混合されたモノマー混合物に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュアー651」(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製):0.05重量部、商品名「イルガキュアー184」(チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製):0.05重量部を配合した後、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(UV)を照射して、一部が重合した組成物(シロップ)を作製した。このシロップに、1,6−ヘキサンジオールジアクリレートを0.1重量部添加した。中空ガラスバルーンとして商品名「セルスターZ‐27」(東海工業(株)製)から分級を行って90%粒径が18μm(平均粒径が10μm)からなる中空ガラスバルーンを得、微粒子含有粘弾性層の全体積に対して35体積%の割合になるように中空ガラスバルーンを添加して、微粒子含有粘弾性組成物を得た。
実施例1で使用した中空ガラスバルーンの替わりに、中実ガラスバルーンとして商品名「EMB‐20」(ポッターズ・バロティーニ(株)製)を、分級を行わずそのまま用いて90%粒径が16μm(平均粒径が10μm)からなる中実ガラスバルーンを得、微粒子含有粘弾性層の全体積100%に対して35体積%の割合になるように添加した以外は実施例1と同様の処方で感圧性接着シートを作製した。
実施例1で使用したのと同じ中空ガラスバルーンを、微粒子含有粘弾性層の全体積100%に対して10体積%の割合になるよう添加した以外は実施例1と同様の処方で感圧性接着シートを作製した。
実施例1で使用したのと同じ中空ガラスバルーンを、シロップの全体積100%に対して45体積%の割合で添加した以外は実施例1と同様の処方で感圧性接着シートを作製した。
実施例1で使用した中空ガラスバルーンの替わりに、中空ガラスバルーンとして商品名「セルスターZ‐27」(東海工業(株)製)を、分級を行わずそのまま用いて、90%粒径が96μm(平均粒径60μm)を得、微粒子含有粘弾性層の全体積100%に対して35体積%の割合で添加した以外は実施例1と同様の処方で感圧性接着シートを作製した。
実施例1で使用した中空ガラスバルーンを添加しなかった以外は実施例1と同様の処方で感圧性接着シートを作製した。
(常温接着力)
得られた感圧性接着シートを幅25mm、長さ100mmに切断した。得られたサンプル片の片面のポリエチレンテレフタレート製剥離ライナーを剥がし、そこに剥離処理を施していない厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート基材を貼り合わせた。粒度280番の研磨紙で磨いたSUS板をトルエンにて表面をふき取り、そこにサンプルを重さ5kg重のローラーを片道圧着してサンプルを貼り付けた。23℃で30分間放置後、23℃、65%R.H.の雰囲気下で剥離に要する力を測定した。(180°ピール、引張速度:50mm/min)
得られた感圧性接着シートを幅25mm、長さ100mmに切断した。得られたサンプル片の片面のポリエチレンテレフタレート製剥離ライナーを剥がし、そこに剥離処理を施していない厚さ50μmのポリエチレンテレフタレート基材を貼り合わせた。粒度280番の研磨紙で磨いたSUS板をトルエンにて表面をふき取り、そこにサンプルを重さ5kg重のローラーを片道圧着してサンプルを貼り付けた。そのサンプルを23℃で1日放置後、80℃の高温室に30分放置し、恒温槽付き引張試験機にて80℃にて接着力を測定した(180°ピール、引張速度:50mm/min)。
感圧性接着シートを25mm×25mmの形に切断した。粒度280番の研磨紙で磨いたSUS板をトルエンにて表面をふき取った。切り取ったサンプルの片方の剥離ライナーを剥がし、その面をSUS板に重さ5kg重のローラーを片道圧着してサンプルを貼り付けた。ついでもう片方の剥離ライナーを剥がしさらにSUS板を5kg重のローラーを片道圧着してサンプルを貼り付け、試験片を得た。試験片を23℃で30分間放置後、23℃、65%R.H.の雰囲気下でせん断方向に剥離するに要する力を測定した(引張速度:50mm/min)。
11 微粒子含有感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシート
12 微粒子含有感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシート
13 微粒子含有感圧性接着剤層を有する感圧性接着テープ又はシート
14 微粒子含有基材を有する感圧性接着テープ又はシート
15 微粒子含有基材を有する感圧性接着テープ又はシート
2 微粒子含有感圧性接着剤層
3 基材(微粒子非含有基材)
4 感圧性接着剤層(微粒子非含有感圧性接着剤層)
5 微粒子含有基材
6 感圧接着剤層
Claims (13)
- 微粒子を含有する微粒子含有粘弾性層であって、前記微粒子の90%粒径が30μm以下であることを特徴とする微粒子含有粘弾性層。
- 前記微粒子の平均粒径が20μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 前記微粒子が、中空無機微粒子であることを特徴とする請求項1または2のいずれかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 前記中空無機微粒子が、中空ガラスバルーンであることを特徴とする請求項3に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 前記微粒子の密度が0.1〜1.8g/cm3であることを特徴とする請求項1〜4の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 前記微粒子の含有量が、微粒子含有粘弾性層の全体積に対して5〜50体積%であることを特徴とする請求項1〜5の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 微粒子含有粘弾性層の全体積に対して5〜40体積%の気泡を含有することを特徴とする請求項1〜6の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- ベースポリマーとして(メタ)アクリル酸アルキルエステルを単量体主成分とするアクリル系ポリマーを含有している請求項1〜7の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 少なくとも微粒子と単量体を含有する微粒子含有粘弾性組成物を活性エネルギー光線により硬化してなる請求項1〜8の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 感圧性接着剤層として利用可能である請求項1〜9の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 基材として利用可能である請求項1〜9の何れかの項に記載の微粒子含有粘弾性層。
- 感圧性接着剤層を有している感圧性接着テープ又はシートであって、感圧性接着剤層が、請求項10に記載の微粒子含有粘弾性層により形成されていることを特徴とする感圧性接着テープ又はシート。
- 基材の少なくとも一方の面に感圧性接着剤層を有している感圧性接着テープ又はシートであって、基材が、請求項11に記載の微粒子含有粘弾性層により形成されていることを特徴とする感圧性接着テープ又はシート。
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