JP6227820B1 - 加圧接着型粘着部材 - Google Patents
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Abstract
Description
該凸部がポリプロピレン板に接触し、該粘着剤層が該ポリプロピレン板に接触しない状態での当該粘着部材の該ポリプロピレン板に対する摩擦力が0.6N/cm2以下であり、且つ、当該粘着部材の該ポリプロピレン板に対するせん断接着力が50N/cm2以上であることを特徴とする加圧接着型粘着部材。
[2] 凸部が(メタ)アクリル系共重合体粒子と粘着付与剤とを含んで成る、上記[1]に記載の加圧接着型粘着部材。
[3] 粘着付与剤がロジン系粘着付与剤を含む、上記[2]記載の加圧接着型粘着部材。
[4] 粘着付与剤が常温で固体である、上記[2]又は[3]記載の加圧接着型粘着部材。
[5] 常温で固体の粘着付与剤の軟化温度が40℃以上である、上記[4]記載の加圧接着型粘着部材。
[6] (メタ)アクリル系共重合体粒子が、コアと該コアよりも高い弾性率のシェルを有するコアシェル型(メタ)アクリル系共重合体粒子である、上記[2]〜[5]のいずれか1つに記載の加圧接着型粘着部材。
[7] コアが、アルキル基がC6−10アルキル基であるアクリル酸アルキルエステルを主たるモノマーユニットとする(メタ)アクリル系共重合体である、上記[6]記載の加圧接着型粘着部材。
[9] 凸部の粘着剤層表面からの突出高さが1μm以上、100μm以下である、上記[1]〜[8]のいずれか1つに記載の加圧接着型粘着部材。
[10] 凸部の弾性率が5MPa以上である、上記[1]〜[9]のいずれか1つに記載の加圧接着型粘着部材。
[11] 凸部の弾性率が粘着剤層の弾性率より高い、上記[1]〜[10]のいずれか1つに記載の加圧接着型粘着部材。
[12] 粘着剤層と、該粘着剤層の片面に設けられた複数の凸部とを有し、該凸部がポリプロピレン板に接触し、該粘着剤層が該ポリプロピレン板に接触しない状態での該ポリプロピレン板に対する摩擦力が0.6N/cm2以下であり、且つ、該ポリプロピレン板に対するせん断接着力が50N/cm2以上である、加圧接着型粘着部材を製造する方法であって、
(メタ)アクリル系共重合体エマルションに常温で固体の粘着付与剤を配合した液状物を粘着剤層の片面に塗布し、60〜150℃で乾燥することにより、(メタ)アクリル系共重合体粒子及び粘着付与剤を含む凸部を粘着剤層の片面に形成することを特徴とする、加圧接着型粘着部材の製造方法。
[13] 粘着付与剤がロジン系粘着付与剤を含む、上記[12]記載の方法。
[14] 粘着付与剤の軟化温度が40℃以上である、上記[12]記載の方法。
[15] (メタ)アクリル系共重合体エマルションが、コアと該コアよりも高い弾性率のシェルを有するコアシェル型(メタ)アクリル系共重合体粒子を含むエマルションである、上記[12]〜[14]のいずれか一つに記載の方法。
[16] コアが、アルキル基がC6−10アルキル基であるアクリル酸アルキルエステルを主たるモノマーユニットとする(メタ)アクリル系共重合体である、上記[15]記載の方法。
図1は本発明の一実施形態による加圧接着型粘着部材を模式的に示した斜視図であり、図3は平面図である。
1.ポリプロピレン板に対する粘着部材1の摩擦力(図7)
図7を参照して、ポリプロピレン板に対する粘着部材の摩擦力の測定方法を説明する。
粘着部材1を平面形状が2cm×2cmの正方形に切断した測定用サンプル1Aをその凸部が形成されている面がPP板3Aと接するようにPP板3A上に静置する。
次に、幅2cm×長さ10cmのPET基材(厚さ:38μm)15の一端側をその終端部がサンプル1Aの端部と一致するように測定用サンプル1Aの背面側の粘着剤層13を介して固定する。
次に、サンプル1Aの全体に略均等に荷重が加わるようにPET基材15上に50gの錘4を載せ、PET基材15の他端側を把持してPET基材15を水平方向に300mm/分の速度で引っ張り、その時にかかる応力(N/cm2)を測定して摩擦力とする。
図8を参照して、粘着部材のせん断接着力の測定方法を説明する。
粘着部材1のせん断接着力の測定はJIS K 6850に準拠した方法で行う。
粘着部材1を平面形状が2cm×2cmの正方形に切断した測定用サンプル1Aを、2枚のPP板3A、3B(幅3cm×長さ5cm×厚さ2mm)の間に挟み、2kgローラー5の1往復の荷重で圧着する。
これを室温(23℃)で1日放置後、引張速度50mm/分で、2枚のPP板を水平方向(左右方向)に引っ張り、その時にかかる応力(N/cm2)を測定する。
図9を参照して、粘着剤層11及び凸部12の弾性率の測定方法を説明する。
ここでいう弾性率とは、ナノインデンターHYSITRON社製「TriboScope」を用いたナノインデンテーション試験によって得られる複合弾性率である。ナノインデンテーション試験は、バーコビッチ圧子(三角錐のダイヤモンド製圧子)を徐々に荷重Pをかけて所定の最大荷重Pmaxとなるまで被検体に押し込む過程(以下、負荷過程)、最大荷重Pmaxで一定時間保持する過程(以下、保持過程)、保持後、徐々に除荷して荷重Pが0になるまで引き抜く過程(以下、除荷過程)において得られる、圧子の荷重Pと押し込み深さhとの関係から、被検体の弾性的性質を測定する試験である。押し込み深さhは、圧子の先端と初期状態の被検材表面(圧子を押し込む前の被検材表面)との距離を意味し、圧子が被検材の表面に初めて接触した位置を基準とした圧子の変位量に相当する。
Er=1/β・S/2・(π/A)1/2・・・(1)
ここで、上記の式(1)において、Erは弾性率を、βは圧子形状により決定される定数であり、バーコビッチ型圧子の場合β=1.034を用いる。Sは接触剛性率を、πは円周率を、Aは圧子と被検材表面との接触射影面積を示す。
上記接触剛性率Sは、上記のナノインデンテーション試験によって得られる圧子の荷重Pと押し込み深さhとの関係の内、除荷過程で得られる関係に基づき算出される。より具体的に説明すれば、接触剛性率Sは、圧子の位置が最大押し込み深さhmax(最大荷重Pmaxをかけたときの押し込み深さ)に到達してから、保持過程の後に、除荷過程に遷移した直後の除荷曲線の傾きによって定義される。換言すれば、接触剛性率Sは、点(hmax、Pmax)における除荷曲線に対する接線Lの勾配(dP/dh)を意味する。
上記接触射影面積Aは、圧子の位置が最大押し込み深さhmaxに到達したときにおける圧子と被検材表面との接触部分の面積を、圧子の押し込み方向に射影した面積を意味する。なお、この接触部分の深さ(接触深さ)をhcとすると、バーコビッチ圧子の場合、接触射影面積Aは、以下の式(2)で近似できる。
A=24.56・hc2・・・(2)
上記の接触深さhcは、最大押し込み深さhmax、最大荷重Pmax及び接触剛性率Sを用いて、以下の式(3)で表される。
hc=hmax−0.75・Pmax/S・・・(3)
尚、本発明におけるナノインデンテーション試験において測定と弾性率の解析はHYSITRON社製の測定・解析ソフトTriboScan Ver.8.0.0.4を用いる。
負荷・除荷過程の押し込み速度200μN/sec
保持時間15秒
最大押込み深さ(除荷過程に遷移するときの押込み深さ)0.9〜5μm
(モノマーエマルション(A)の調製)
容器に、アクリル酸2−エチルヘキシル(2−EHA)950重量部、アクリル酸(AA)50重量部、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム系のアニオン系非反応性界面活性剤である、ラテムルE−118B(花王(株)製)15重量部、イオン交換水970重量部を投入し、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、窒素雰囲気下で5分間、6000rpmで撹拌して、モノマーエマルション(A)を調製した。
容器に、メタクリル酸メチル(MMA)950重量部、アクリル酸(AA)50重量部、ラテムルE−118B(花王(株)製)15重量部、イオン交換水970重量部の混合物を投入し、ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用い、窒素雰囲気下で5分間、6000rpmで撹拌して、モノマーエマルション(B)を調製した。
冷却管、窒素導入管、温度計、滴下設備、及び撹拌羽根を備えた反応容器に、ラテムルE−118B(花王(株)製)1.6重量部、イオン交換水342.2重量部を入れ、撹拌しながら十分に窒素置換した後、反応液を60℃まで昇温した。60℃で一定になったことを確認した後、水溶性アゾ重合開始剤であるVA−057(和光(株)製)0.323重量部を添加し、10分後モノマーエマルション(A)520重量部を、2時間半かけて滴下し、コア層となる共重合体を得た。次いで、VA−057を0.323重量部更に添加し、10分後、モノマーエマルション(B)を45分かけて滴下し、シェル層となる共重合体を形成して、コアシェル型共重合体エマルションを得た。コアシェル型共重合体粒子の重量平均分子量は2.0×105、平均粒径(D50)は0.16μmであった。
上記1.で製造したコアシェル型共重合体エマルション100重量部に対し、粘着付与剤として重合ロジンエステル(荒川化学工業(株)製「E−865−NT」)20重量部添加し、室温で30分撹拌して、凸部形成用液状物を得た。
両面接着テープ(日東電工(株)製「TW−Y01」、不織布基材の両面にアクリル系粘着剤層を設けたテープ、テープ全体の厚さ170μm、一方の片面の粘着剤層の厚さ70μm、他方の片面の粘着剤層の厚さ70μm)を用意した。
粘着付与剤を表1に記載のものに変更した以外は実施例1と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
コアシェル型共重合体粒子の製造において、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム系のアニオン系非反応性界面活性剤であるラテムルE−118Bに代えてアルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩系のアニオン系反応性界面活性剤である、エレミノールJS−20(三洋化成工業(株)製)を使用した以外は実施例1と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。なお、コアシェル型共重合体粒子の重量平均分子量は8.0×105、平均粒径(D50)は0.12μmであった。
粘着付与剤を表1に記載のものに変更した以外は実施例6と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
粘着付与剤の添加量を10重量部に変更した以外は実施例7と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
実施例1で製造したコアシェル型共重合体エマルションをそのまま凸部形成用液状物として使用し、それ以外は実施例1と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
粘着付与剤を表2に記載のものに変更した以外は実施例1と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
実施例6で製造したコアシェル型共重合体エマルションをそのまま凸部形成用液状物として使用し、それ以外は実施例1と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
実施例6で製造したコアシェル型共重合体エマルションに表2に記載の粘着付与剤を添加して凸部形成用液状物とし、それ以外は実施例1と同様にして加圧接着型粘着部材を作製した。
なお、表1及び表2中の「95/5」「80/20」は重量比であり、粘着付与剤の添加量における「phr」はコアシェル型共重合体エマルション中のコアシェル型共重合体粒子100重量部当たりの粘着付与剤の量(重量部)を意味する。
10 支持体
11 粘着剤層
11A、11B 粘着剤層の片面
12 凸部
13 粘着剤層
Claims (7)
- 粘着剤層と、該粘着剤層の片面に設けられた複数の凸部とを有する加圧接着型粘着部材であって、
該凸部がポリプロピレン板に接触し、該粘着剤層が該ポリプロピレン板に接触しない状態での当該粘着部材の該ポリプロピレン板に対する摩擦力が0.6N/cm2以下であり、且つ、当該粘着部材の該ポリプロピレン板に対するせん断接着力が50N/cm2以上であることを特徴とする加圧接着型粘着部材。 - 凸部が(メタ)アクリル系共重合体粒子と粘着付与剤とを含んで成る、請求項1に記載の加圧接着型粘着部材。
- 粘着付与剤がロジン系粘着付与剤を含む、請求項2記載の加圧接着型粘着部材。
- 粘着付与剤が常温で固体である、請求項2又は3記載の加圧接着型粘着部材。
- 常温で固体の粘着付与剤の軟化温度が40℃以上である、請求項4記載の加圧接着型粘着部材。
- (メタ)アクリル系共重合体粒子がコアと該コアよりも高い弾性率のシェルを有するコアシェル型(メタ)アクリル系共重合体粒子である、請求項2〜5のいずれか1項記載の加圧接着型粘着部材。
- コアが、アルキル基がC6−10アルキル基であるアクリル酸アルキルエステルを主たるモノマーユニットとする(メタ)アクリル系共重合体である、請求項6記載の加圧接着型粘着部材。
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