JP6966650B2 - 粘着テープ - Google Patents

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Description

本発明は、粘着テープに関する。
携帯電話、携帯情報端末(Personal Digital Assistants、PDA)等の携帯電子機器においては、組み立てのために粘着テープが用いられている(例えば、特許文献1、2)。また、車載用パネル等の車載用電子機器部品を車両本体に固定する用途にも粘着テープが用いられている。
特開2009−242541号公報 特開2009−258274号公報
携帯電子機器部品、車載用電子機器部品等の固定に用いられる粘着テープには、高い粘着力が求められるとともに衝撃によっても剥離しない耐衝撃性が求められる。一方、近年の携帯電子機器、車載用電子機器等は、高機能化に伴って形状がより複雑化する傾向にあるため、段差、角、非平面部等に粘着テープを貼り付けて用いることがある。このような場合、粘着テープには被着体の形状に追従できる優れた柔軟性が要求される。
上記柔軟性と耐衝撃性に優れる粘着テープとして、ポリオレフィン樹脂を発泡させた発泡体基材を用いた粘着テープが知られている。一方で、近年の携帯電子機器、車載用電子機器等は、高性能化や高集積化に伴って稼働時の温度が高温になってきている。このような長期間高温になる機器に上記のようなポリオレフィン樹脂を発泡させた発泡体基材を用いた粘着テープを用いた場合、熱に耐えきれず変形して剥離することがある。
本発明は、優れた柔軟性及び耐衝撃性を有する一方、耐熱性にも優れる粘着テープを提供することを目的とする。
本発明は、発泡体基材の両面に粘着剤層を有する粘着テープであって、前記発泡体基材は、少なくとも1つ以上のハードブロックと1つのソフトブロックを有するブロック共重合体を含有し、前記ソフトブロックは(メタ)アクリル系モノマーから構成される、粘着テープ。
以下に本発明を詳述する。
本発明の粘着テープは、発泡体基材の両面に粘着剤層を有する。
上記発泡体基材を用いることにより、本発明の粘着テープは優れた柔軟性及び耐衝撃性を発揮することができる。上記発泡体基材は、連続気泡構造を有していても独立気泡構造を有していてもよいが、独立気泡構造を有することが好ましい。上記発泡体基材は、単層構造であっても多層構造であってもよい。また、上記粘着剤層は両面とも同じ粘着剤を用いてもよく異なるものを用いてもよい。
上記発泡体基材は、少なくとも1つ以上のハードブロックと1つのソフトブロックを有するブロック共重合体を含有する。
ハードブロックとは、高凝集力を有し疑似架橋点の役割を有するブロックであり、ソフトブロックとは、ゴム弾性を示す柔軟なブロックのことを指す。ハードブロックとソフトブロックとを有するブロック共重合体は、ハードブロックとソフトブロックとが相溶し難く、ソフトブロックの海の中にハードブロックが凝集してできた島が点在する不均一な相分離構造をとることがある。そして、ハードブロックの島が疑似架橋点となることで、共重合体にゴム性が付与され、得られる粘着テープに高い柔軟性及び耐衝撃性を付与することができると考えられる。また、ハードブロックに架橋性官能基を有すると、得られる粘着テープに更なる柔軟性及び耐衝撃性を付与することができると考えられる。上記ブロック共重合体は、ハードブロック−ソフトブロックが共に主鎖に存在するようなジブロック構造をとっていてもよく、ハードブロック−ソフトブロック−ハードブロックのトリブロック構造をとっていてもよいが、より柔軟性及び耐衝撃性が向上することから、トリブロック構造を有することが好ましい。また、上記ブロック共重合体は、ハードブロックとソフトブロックが主鎖と側鎖に分かれて存在しているようなグラフト共重合体であってもよい。上記グラフト共重合体としては、例えば、スチレンマクロマー−(メタ)アクリルモノマー共重合体等が挙げられる。
上記ハードブロックは、剛直な構造を有していれば特に限定されず、単一の上記剛直な構造を有するモノマーの重合体であってもよく、上記剛直な構造を有するモノマーを含む複数のモノマーからなる共重合体であってもよい。上記剛直な構造を有するモノマーとしては、例えば、ビニル芳香族化合物、環状構造を有する化合物、側鎖置換基が短い化合物等が挙げられる。なかでも、より耐衝撃性が向上することから、上記ハードブロックは、ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造を有することがより好ましい。上記ビニル芳香族化合物モノマーとしては例えば、スチレン、アルファメチルスチレン、パラメチルスチレン、クロロスチレン等が挙げられる。なかでも、更に耐衝撃性が向上することから、スチレンが好ましい。なお、本明細書においてビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造とは、下記一般式(1)、(2)に示すような構造のことを指す。
Figure 0006966650
式(1)、(2)中Rは置換基を表す。置換基Rとしては、フェニル基、メチルフェニル基、クロロフェニル基等が挙げられる。
上記ブロック共重合体が上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造を有する場合、上記ブロック共重合体中における上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造の含有量は、1重量%以上30重量%以下であることが好ましい。
上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造の含有量が上記範囲であることで、柔軟性及び耐衝撃性をより向上させることができる。上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は1.5重量%、更に好ましい下限は2重量%、特に好ましい下限は2.5重量%、より好ましい上限は24重量%、更に好ましい上限は19重量%、特に好ましい上限は16重量%、とりわけ好ましい上限は8重量%である。
上記ハードブロックは架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造を有することが好ましい。
ハードブロックが架橋性官能基を有すると、架橋によってブロック共重合体のゴム性が高まることから、より柔軟性及び耐衝撃性を向上させることができる。上記架橋性官能基は架橋されていても架橋されていなくてもよく、架橋されていない構造のままであったとしても、官能基間の相互作用によりブロック内の凝集力が向上して柔軟性及び耐衝撃性が向上するが、架橋されていることがより好ましい。なお、本明細書において架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造とは、下記一般式(3)、(4)に示すような構造のことを指す。
Figure 0006966650
ここで、Rは置換基を表す。置換基Rは、その構成要素としてアルキル基やエーテル基、カルボニル基、エステル基、カーボネート基、アミド基、ウレタン基などを含んでいてもよいが、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、二重結合、三重結合、アミノ基、アミド基、ニトリル基等の少なくとも一つの官能基を含む。
上記架橋性官能基を有するモノマーは特に限定されず、例えば、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、二重結合含有モノマー、三重結合含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、ニトリル基含有モノマー等が挙げられる。なかでも、より柔軟性及び耐衝撃性が向上することから、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、二重結合含有モノマー及び三重結合含有モノマーからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。水酸基含有モノマーとしては、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。エポキシ基含有モノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。アミド基含有モノマーとしては(メタ)アクリルアミド、等が挙げられる。二重結合含有モノマーとしてはアリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。三重結合含有モノマーとしてはプロパルギル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、粘着テープにより優れた柔軟性及び耐衝撃性を付与できることから、カルボキシル基含有モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸系モノマーがより好ましく、アクリル酸が更に好ましい。
上記ハードブロックが上記剛直な構造を有するモノマーと上記架橋性官能基を有するモノマーとの共重合体である場合、上記ハードブロックは上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造を0.1重量%以上30重量%以下含有することが好ましい。
上記ハードブロックにおける上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量が上記範囲であることで、より柔軟性及び耐衝撃性を向上させることができる。上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量のより好ましい下限は0.5重量%、更に好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は25重量%、更に好ましい上限は20重量%である。
上記ソフトブロックは(メタ)アクリル系モノマーから構成される。
上記ソフトブロックが(メタ)アクリル系モノマーから構成されることによって、得られる粘着テープに耐熱性を付与することができ、長期間高温に曝された場合であっても粘着テープの変形や剥離を抑えることができる。上記(メタ)アクリル系モノマーは単一のものであってもよいし、複数のモノマーを用いてもよい。また、本発明の効果を失わない範囲で、(メタ)アクリル系モノマー以外のモノマーを用いてもよい。
上記ソフトブロックの原料となる(メタ)アクリル系モノマーはゴム弾性を示す柔軟性を有すれば特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、耐熱性と柔軟性を両立しやすいことからメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレートが好ましく、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレートが更に好ましい。
上記ソフトブロックの原料となる(メタ)アクリル系モノマーとして、側鎖炭素数が2以下の(メタ)アクリル系モノマーを用いることが好ましい。側鎖炭素数が2以下の(メタ)アクリル系モノマーを用いると、得られる重合体鎖同士の絡み合いが増加し、凝集力が向上することから、耐熱性や耐衝撃性をより向上させることができる。側鎖炭素数が2以下の(メタ)アクリル系モノマーとしてはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが挙げられ、特にメチルアクリレート、エチルアクリレートが好ましい。
ソフトブロック中の上記側鎖炭素数が2以下の(メタ)アクリル系モノマーの含有量の好ましい下限は5重量%である。本下限量を含むことで、上記記載の凝集力向上効果が発現しやすくなる。より好ましい下限は10重量%、さらに好ましい下限は20重量%、とりわけ好ましい下限は25重量%、殊更好ましい下限は30重量%である。ソフトブロック中の上記側鎖炭素数が2以下の(メタ)アクリル系モノマーの含有量の好ましい上限は90重量%である。本上限を超えると、凝集力が高くなりすぎて柔軟性が低くなり、粘着テープとしての柔軟性が失われてしまう。より好ましい上限は85%、さらに好ましい上限は80重量%、とりわけ好ましい上限は75重量%、殊更好ましい上限は70重量%である。
上記ブロック共重合体は上記ハードブロックを1重量%以上40重量%以下含有することが好ましい。上記ハードブロックの含有量を上記範囲とすることで、柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性に優れる発泡体基材を形成することができる。柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性を更に高める観点から、上記ハードブロックの含有量のより好ましい下限は2重量%、更に好ましい下限は2.5重量%、特に好ましい下限は3重量%、より好ましい上限は35%、更に好ましい上限は30%、より好ましい上限は26重量%、更に好ましい上限は20重量%、特に好ましい上限は17重量%、とりわけ好ましい上限は8重量%である。
上記ブロック共重合体の重合平均分子量は、50000〜800000であることが好ましい。
ブロック共重合体の重量平均分子量が上記範囲であることで、柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性をより高めることができる。上記ブロック共重合体の重合平均分子量のより好ましい下限は75000、より好ましい上限は600000である。なお、上記重量平均分子量は、例えばGPC法により測定することができ、測定機器としてWater社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF−806L」溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定することができる。
上記ブロック共重合体を得るには、ハードブロック及びソフトブロックの原料モノマーを、重合開始剤の存在下にてそれぞれラジカル反応させてハードブロック及びソフトブロックを得た後、両者を反応させる又は共重合するか、上記方法でハードブロックを得た後、続けてソフトブロックの原料モノマーを投入し、共重合すればよい。上記ラジカル反応をさせる方法、即ち、重合方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。
上記発泡体基材は、帯電防止剤、離型剤、酸化防止剤、耐候剤、結晶核剤等の添加剤や、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、エラストマー等の樹脂改質剤等を含有していてもよい。
上記発泡体基材は、みなし密度が0.3g/cm以上0.75g/cm以下であることが好ましい。
上記発泡体基材のみなし密度を上記範囲とすることで、強度を維持しつつ、より柔軟性及び耐衝撃性に優れた粘着テープとすることができる。粘着テープの強度、柔軟性及び耐衝撃性を更に高める観点から、上記発泡体基材のより好ましい下限は0.33g/cm、より好ましい上限は0.73g/cmであり、更に好ましい下限は0.35g/cm、更に好ましい上限は0.71g/cmである。
ここで、みなし密度とは、粘着テープの粘着剤の密度を1.0g/cmとみなしたときの、粘着テープの重量から求められる発泡体基材密度のことを指す。
なお、上記みかけ密度は、JIS K 6767に準拠して電子比重計(例えば、ミラージュ社製、「ED120T」)を使用して測定できる。
上記発泡体基材は、ゲル分率が90%以下であることが好ましい。
上記発泡体基材のゲル分率が上記範囲であることで、得られる粘着テープの耐衝撃性をより高めることができる。粘着テープの耐衝撃性を更に高める観点から、上記ゲル分率のより好ましい上限は85%、更に好ましい上限は80%である。上記ゲル分率の下限は特に限定されないが、例えば10%以上、とりわけ20%以上、特に35%以上である。上記ゲル分率は、上記ハードブロックと上記ソフトブロックの少なくとも一つを架橋させることによって調節することができる。なお、上記ゲル分率は以下の方法で測定することができる。
得られた粘着テープから発泡体基材のみを0.1g取り出し、酢酸エチル50ml中に浸漬し、振とう機で温度23度、120rpmの条件で24時間振とうする。振とう後、金属メッシュ(目開き#200メッシュ)を用いて、酢酸エチルと酢酸エチルを吸収し膨潤した発泡体基材を分離する。分離後の発泡体基材を110℃の条件下で1時間乾燥させる。乾燥後の金属メッシュを含む発泡体基材の重量を測定し、下記式を用いて発泡体基材のゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=100×(W1−W2)/W0
(W0:初期発泡体基材重量、W1:乾燥後の金属メッシュを含む発泡体基材重量、W2:金属メッシュの初期重量)
上記発泡体基材は、架橋剤が添加されることにより上記発泡体基材を構成する樹脂の主鎖間に架橋構造が形成されていることが好ましい。上記発泡体基材を構成する樹脂の主鎖間に架橋構造を形成することで、断続的に加わる剥離応力を分散させることができ、粘着テープの耐熱性、耐衝撃性をより向上させることができる。上記架橋剤は特に限定されず、上記発泡体基材を構成する樹脂が有する官能基に応じて適宜選択することができる。具体的には例えば、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート型架橋剤等が挙げられる。なかでも、より柔軟性と耐衝撃性を向上させることができるアルコール性水酸基やカルボキシル基を有する樹脂を架橋できることから、エポキシ系架橋剤またはイソシアネート系架橋剤が好ましい。なお、上記イソシアネート系架橋剤は、上記発泡体基材を構成する樹脂中のアルコール性水酸基やカルボキシル基と架橋剤のイソシアネート基の間を架橋する。また、上記エポキシ系架橋剤は、上記発泡体基材を構成する樹脂中のカルボキシル基と架橋剤のエポキシ基の間を架橋する。
上記架橋剤の添加量は、上記発泡体基材の主成分となる樹脂100重量部に対して0.01〜10重量部が好ましく、0.1〜7重量部がより好ましい。
上記発泡体基材は気泡の平均気泡径が80μm以下であることが好ましい。
発泡体基材の平均セル径が上記範囲であることで、得られる粘着テープの強度と柔軟性及び耐衝撃性とのバランスをより高めることができる。
上記発泡体基材の平均気泡径は、60μm以下であることがより好ましく、55μm以下であることが更に好ましい。上記発泡体基材の平均気泡径の下限は特に限定されないが、テープ柔軟性を確保する観点から20μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましい。
なお、上記平均気泡径は、以下の方法により測定することができる。
まず、発泡体基材を50mm四方にカットし、液体窒素に1分間浸した後、カミソリ刃を用いて発泡体基材の厚み方向に対して垂直な面で切断する。次いで、デジタルマイクロスコープ(例えば、キーエンス社製、「VHX−900」等)を用いて、200倍の倍率で切断面の拡大写真を撮影し、厚み×2mmの範囲に存在する全てのセルについて最も長いセル径(気泡の直径)を測定する。この操作を5回繰り返し、得られたすべてのセル径を平均することで平均気泡径を算出する。
上記発泡体基材の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は40μm、好ましい上限は2900μmである。上記発泡体基材の厚みを上記範囲とすることにより、本発明の粘着テープを携帯電子機器部品、車載用電子機器部品等の固定に好適に用いることができる。上記部品等の固定により好適に用いることができる観点から、上記発泡体基材の厚みのより好ましい下限は60μm、より好ましい上限は1900μm、更に好ましい下限は80μm、更に好ましい上限は1400μm、特に好ましい下限は100μm、特に好ましい上限は1000μmである。
上記発泡体基材は、気泡構造を有していればよく、製造方法は特に限定されない。製造方法としては、例えば、上記発泡体基材は、発泡ガスの作用により製造する方法や、原材料マトリックス中に中空球を配合することによって製造する方法が挙げられる。なかでも、後者の方法で製造された発泡体はシンタクチックフォームと称され、より耐衝撃性と耐熱性に優れることから、上記発泡体基材はシンタクチックフォームであることが好ましい。発泡体基材をシンタクチックフォームとすることで、発泡気泡の均一なサイズ分布を有する独立気泡型の発泡体が得られるため、発泡体基材全体の密度がより一定となり、より耐衝撃性を高めることができる。また、シンタクチックフォームは、その他の発泡体と比較して、高温および高圧下での不可逆的な崩壊を起こしにくいため、より高い耐熱性を示す。シンタクチックフォームとしては、中空無機粒子からなる発泡構造を有するものと、中空有機粒子からなる発泡構造を有するものがあるが、柔軟性の観点から中空有機粒子からなる発泡構造を有するシンタクチックフォームが好ましい。
上記中空有機微粒子としては例えば、エクスパンセルDUシリーズ(日本フィライト社製)、アドバンセルEMシリーズ(積水化学工業社製)等が挙げられる。なかでも発泡後のセル径をより効果の高い領域に設計しやすいことから、エクスパンセル461−20(最適条件での発泡後平均セル径20μm)、エクスパンセル461−40(最適条件での発泡後平均セル径40μm)、エクスパンセル043−80(最適条件での発泡後平均セル径80μm)、アドバンセルEML101(最適条件での発泡後平均セル径50μm)が好ましい。
上記発泡体基材が上記シンタクチックフォーム以外の発泡体からなる場合の発泡剤は特に限定されず、熱分解型発泡剤等の従来公知の発泡剤を用いることができる。
上記粘着剤層は特に限定されず、例えば、アクリル粘着剤層、ゴム系粘着剤層、ウレタン粘着剤層、シリコーン系粘着剤層等が挙げられる。なかでも、耐熱性に優れ、幅広い種類の被着体に接着が可能であることから、アクリル共重合体を含有するアクリル粘着剤層が好ましい。
上記アクリル粘着剤層を構成するアクリル共重合体は、初期のタックが向上するため低温時の貼り付け易さが良好となる観点から、ブチルアクリレート及び/又は2−エチルヘキシルアクリレートを含むモノマー混合物を共重合して得られることが好ましい。なかでも、ブチルアクリレートと2−エチルヘキシルアクリレートとを含むモノマー混合物を共重合して得られることがより好ましい。
全モノマー混合物に占める上記ブチルアクリレートの含有量の好ましい下限は40重量%、好ましい上限は80重量%である。上記ブチルアクリレートの含有量を上記範囲とすることにより、高い粘着力とタック性とを両立することができる。
全モノマー混合物に占める上記2−エチルヘキシルアクリレートの含有量の好ましい下限は10重量%、好ましい上限は100重量%、より好ましい下限は30重量%、より好ましい上限は80重量%、更に好ましい下限は50重量%、更に好ましい上限は60重量%である。上記2−エチルヘキシルアクリレートの含有量を上記範囲とすることにより、高い粘着力を発揮することができる。
上記モノマー混合物は、必要に応じてブチルアクリレート及び2−エチルヘキシルアクリレート以外の共重合可能な他の重合性モノマーを含んでいてもよい。上記共重合可能な他の重合性モノマーとして、例えば、アルキル基の炭素数が1〜3の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アルキル基の炭素数が13〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、官能性モノマー等が挙げられる。
上記アルキル基の炭素数が1〜3の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、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n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル等が挙げられる。上記アルキル基の炭素数が13〜18の(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、例えば、メタクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等が挙げられる。上記官能性モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、グリセリンジメタクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸等が挙げられる。
上記モノマー混合物を共重合して上記アクリル共重合体を得るには、上記モノマー混合物を、重合開始剤の存在下にてラジカル反応させればよい。上記モノマー混合物をラジカル反応させる方法、即ち、重合方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。
上記アクリル共重合体の重量平均分子量(Mw)は、好ましい下限が40万、好ましい上限が150万である。上記アクリル共重合体の重量平均分子量を上記範囲とすることにより、高い粘着力を発揮することができる。粘着力の更なる向上の観点から、上記重量平均分子量のより好ましい下限は50万、より好ましい上限は140万である。
なお、重量平均分子量(Mw)とは、GPC(Gel Permeation Chromatography:ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量である。
上記アクリル共重合体の数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)は、好ましい上限が10.0である。Mw/Mnが10.0以下であると、低分子成分の割合が抑えられ、上記粘着剤層が高温下で軟化し、バルク強度が下がり接着強度が低下することが抑制される。同様の観点から、Mw/Mnのより好ましい上限は5.0であり、更に好ましい上限は3.0である。
上記粘着剤層は、粘着付与樹脂を含有してもよい。
上記粘着付与樹脂として、例えば、ロジンエステル系樹脂、水添ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、脂環族飽和炭化水素系樹脂、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5−C9共重合系石油樹脂等が挙げられる。これらの粘着付与樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記粘着付与樹脂の含有量は特に限定されないが、上記粘着剤層の主成分となる樹脂(例えば、アクリル共重合体)100重量部に対する好ましい下限は10重量部、好ましい上限は60重量部である。上記粘着付与樹脂の含有量が10重量部以上であると、上記粘着剤層の粘着力の低下を抑制することができる。上記粘着付与樹脂の含有量が60重量部以下であると、上記粘着剤層が硬くなることによる粘着力又はタック性の低下を抑制することができる。
上記粘着剤層は、架橋剤が添加されることにより上記粘着剤層を構成する樹脂(例えば、上記アクリル共重合体、上記粘着付与樹脂等)の主鎖間に架橋構造が形成されていることが好ましい。上記架橋剤は特に限定されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート型架橋剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤が好ましい。上記粘着剤層にイソシアネート系架橋剤が添加されることで、イソシアネート系架橋剤のイソシアネート基と上記粘着剤層を構成する樹脂(例えば、上記アクリル共重合体、上記粘着付与樹脂等)中のアルコール性水酸基とが反応して、上記粘着剤層が架橋する。上記粘着剤層を構成する樹脂の主鎖間に架橋構造が形成されていると、上記粘着剤層は、断続的に加わる剥離応力を分散させることができ、粘着テープの粘着力がより向上する。
上記架橋剤の添加量は、上記粘着剤層の主成分となる樹脂(例えば、上記アクリル共重合体)100重量部に対して0.01〜10重量部が好ましく、0.1〜7重量部がより好ましい。
上記粘着剤層は、粘着力を向上させる目的で、シランカップリング剤を含有してもよい。上記シランカップリング剤は特に限定されず、例えば、エポキシシラン類、アクリルシラン類、メタクリルシラン類、アミノシラン類、イソシアネートシラン類等が挙げられる。
上記粘着剤層は、遮光性を付与する目的で、着色材を含有してもよい。上記着色材は特に限定されず、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、酸化チタン等が挙げられる。なかでも、比較的安価で化学的に安定であることから、カーボンブラックが好ましい。
上記粘着剤層は、必要に応じて、無機微粒子、導電微粒子、酸化防止剤、発泡剤、有機充填剤、無機充填剤等の従来公知の微粒子および添加剤を含有してもよい。
上記粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は0.01mm、好ましい上限は0.1mmである。上記粘着剤層の厚みを上記範囲とすることにより、本発明の粘着テープを携帯電子機器部品、車載用電子機器部品等の固定に好適に用いることができる。上記部品等の固定により好適に用いることができる観点から、上記粘着剤層の厚みのより好ましい下限は0.015mm、より好ましい上限は0.09mmである。
本発明の粘着テープは、上記発泡体基材の少なくとも一方の面に樹脂層を有することが好ましい。
上記樹脂層を有することにより、得られる粘着テープの強度が向上するため、耐衝撃性をより高めることができ、特に繰り返し衝撃を与えたときの耐久性(タンブル性)を高めることができる。上記樹脂層は上記発泡体基材の片面に形成されていてもよく両面に形成されていてもよいが、発泡体基材の片面に形成されていることが好ましい。
上記樹脂層を構成する樹脂は耐熱性を有することが好ましい。耐熱性を有する上記樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート等が挙げられる。なかでも、柔軟性に優れる粘着テープが得られることから、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
上記樹脂層は、着色されていてもよい。上記樹脂層を着色することにより、粘着テープに遮光性を付与することができる。
上記樹脂層を着色する方法は特に限定されず、例えば、上記樹脂層を構成する樹脂にカーボンブラック、酸化チタン等の粒子又は微細な気泡を練り込む方法、上記樹脂層の表面にインクを塗布する方法等が挙げられる。
上記樹脂層は、必要に応じて、無機微粒子、導電微粒子、可塑剤、粘着付与剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、発泡剤、有機充填剤、無機充填剤等の従来公知の微粒子および添加剤を含有してもよい。
上記樹脂層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。上記樹脂層の厚みを上記範囲とすることにより、粘着テープの取り扱い性と耐衝撃性を両立することができる。取り扱い性と耐衝撃性を更に両立する観点から、上記樹脂層の厚みのより好ましい下限は10μm、より好ましい上限は70μmである。
本発明の粘着テープは、必要に応じて、上記発泡体基材、上記粘着剤層及び上記樹脂層以外の他の層を有してもよい。
本発明の粘着テープは、粘着剤層の厚みと発泡体基材の厚みとの比(粘着剤層厚み/発泡体基材厚み)が0.1以上2以下であることが好ましい。粘着剤層と発泡体基材との厚みの比が上記範囲であることで、得られる粘着テープ全体の強度が向上するため、耐衝撃性をより高めることができる。上記粘着剤層の厚みと発泡体基材の厚みとの比は0.15以上であることがより好ましく、1.2以下であることがより好ましい。なお、上記粘着剤層の厚みは両面の粘着剤層の厚みの合計のことを指す。
本発明の粘着テープの厚みは特に限定されないが、好ましい下限は0.04mm、より好ましい下限は0.05mm、好ましい上限は2mm、より好ましい上限は1.5mmである。本発明の粘着テープの厚みを上記範囲とすることにより、取り扱い性に優れた粘着テープとすることができる。
本発明の粘着テープの製造方法としては特に限定されず、例えば、以下のような方法が挙げられる。まず、離型フィルムに粘着剤溶液を塗工、乾燥して粘着剤層を形成し、同様の方法で2つ目の粘着剤層を形成する。次いで、上記方法で未発泡体基材を製造し、上記未発泡体基材に上記樹脂層を積層して積層体を形成する。その後、得られた積層体の両面に得られた粘着剤層を貼り合わせ、加熱することで未発泡基材を発泡させて粘着テープを製造する。
本発明の粘着テープの形状は特に限定されないが、長方形、額縁状、円形、楕円形、ドーナツ型等が挙げられる。
本発明の粘着テープは、発泡体基材として上記ブロック共重合体を用いることで優れた柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性を発揮することができる。一方で、本発明者らは検討を進めた結果、上記発泡体基材が上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造、上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造及び上記(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含むランダム共重合体である場合にも優れた柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性を発揮することができることを見出した。これは、ナノレベルや分子レベルといった極小さなスケールにおいて上記相分離構造と同様の相互作用が働いているためではないかと考えられる。なお、本明細書において(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造とは、下記一般式(5)、(6)に示すような構造のことを指す。
Figure 0006966650
ここでRは側鎖を表す。側鎖Rとしては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルへキシル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、ラウリル基、イソステアリル基等が挙げられる。
そこで、発泡体基材の両面に粘着剤層を有する粘着テープであって、前記発泡体基材は、共重合体を含有し、前記共重合体は、ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造、架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造及び(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を有する、粘着テープもまた、本発明の1つである。
上記共重合体としては、特に制限されず、ブロック共重合体、ランダム共重合体が挙げられる。
なかでも、ソフトブロック(上記(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造を含むブロック)とハードブロック(上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造を含むブロック)が不均一な相分離構造をとり、ハードブロックが疑似架橋点となることで、共重合体にゴム性が付与され、得られる粘着テープに高い柔軟性及び耐衝撃性を付与することができるという観点から、ブロック共重合体が好ましい。ブロック共重合体は、ジブロック共重合体、トリブロック共重合体、グラフト共重合体等が挙げられるが、上記層分離形成の観点からジブロック共重合体、トリブロック共重合体が好ましく、トリブロック共重合体がより好ましい。
上記共重合体がブロック共重合体である場合、ブロック共重合体は上記ハードブロックを1重量%以上40重量%以下含有することが好ましい。上記ハードブロックの含有量を上記範囲とすることで、柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性に優れる発泡体基材を形成することができる。柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性を更に高める観点から、上記ハードブロックの含有量のより好ましい下限は2重量%、更に好ましい下限は2.5重量%、特に好ましい下限は3重量%、より好ましい上限は35%、更に好ましい上限は30%、より好ましい上限は26重量%、更に好ましい上限は20重量%、特に好ましい上限は17重量%、とりわけ好ましい上限は8重量%である。
記共重合体がブロック共重合体である場合、ブロック共重合体の重合平均分子量は、50000〜800000であることが好ましい。
ブロック共重合体の重量平均分子量が上記範囲であることで、柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性をより高めることができる。上記ブロック共重合体の重合平均分子量のより好ましい下限は75000、より好ましい上限は600000である。
上記ブロック共重合体を得るには、ハードブロック及びソフトブロックの原料モノマーを、重合開始剤の存在下にてそれぞれラジカル反応させてハードブロック及びソフトブロックを得た後、両者を反応させる又は共重合するか、上記方法でハードブロックを得た後、続けてソフトブロックの原料モノマーを投入し、共重合すればよい。上記ラジカル反応をさせる方法、即ち、重合方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。
上記ビニル芳香族化合物モノマーについては特に限定されず、例えば、スチレン、アルファメチルスチレン、パラメチルスチレン、クロロスチレン等が挙げられる。なかでも、更に耐衝撃性が向上することから、スチレンが好ましい。
上記共重合体中における上記ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造の含有量は、1重量%以上30重量%以下であることが好ましい。より好ましい下限は1.5重量%、更に好ましい下限は2重量%、特に好ましい下限は2.5重量%、より好ましい上限は24重量%、更に好ましい上限は19重量%、特に好ましい上限は16重量%、とりわけ好ましい上限は8重量%である。
上記架橋性官能基を有するモノマーは特に限定されず、例えば、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、二重結合含有モノマー、三重結合含有モノマー、アミノ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、ニトリル基含有モノマー等が挙げられる。なかでも、より柔軟性及び耐衝撃性が向上することから、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、二重結合含有モノマー及び三重結合含有モノマーからなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。水酸基含有モノマーとしては、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記カルボキシル基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。エポキシ基含有モノマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。アミド基含有モノマーとしては(メタ)アクリルアミド、等が挙げられる。二重結合含有モノマーとしてはアリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。三重結合含有モノマーとしてはプロパルギル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、粘着テープにより優れた柔軟性及び耐衝撃性を付与できることから、カルボキシル基含有モノマーが好ましく、(メタ)アクリル酸系モノマーがより好ましく、アクリル酸が更に好ましい。
上記共重合体中における上記架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造の含有量は、0.1重量%以上30重量%以下であることが好ましい。より好ましい下限は0.5重量%、更に好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は25重量%、更に好ましい上限は20重量%である。
上記(メタ)アクリル系モノマーは特に限定されないが、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレートブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタアクリレート)、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、耐熱性と柔軟性を両立しやすいことからメチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレートが好ましく、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレートが更に好ましい。上記(メタ)アクリル系モノマーは単一のものであってもよいし、複数のモノマーを用いてもよい。また、本発明の効果を失わない範囲で、(メタ)アクリル系モノマー以外のモノマーを用いてもよい。
上記共重合体中における上記(メタ)アクリル系モノマーに由来する構造の含有量は、本発明の効果が発揮されれば特に限定されないが、30重量%以上99重量%以下であることが好ましく、40重量%以上98重量%以下であることがより好ましく、50重量%以上97重量%以下であることが更に好ましい。
上記発泡体基材は中空有機微粒子からなる発泡構造を有するシンタクチックフォームであることが好ましい。
上記シンタクチックフォームを構成する中空有機微粒子としては例えば、エクスパンセルDUシリーズ(日本フィライト社製)、アドバンセルEMシリーズ(積水化学工業社製)が挙げられる。なかでも発泡後のセル径が効果の高い領域に設計しやすいことから、エクスパンセル461−20(最適条件での発泡後平均セル径20μm)、エクスパンセル461−40(最適条件での発泡後平均セル径40μm)、エクスパンセル043−80(最適条件での発泡後平均セル径80μm)、アドバンセルEML101(最適条件での発泡後平均セル径50μm)が好ましい。
上記発泡体基材は上記ブロック共重合体を用いた粘着テープの発泡体層と同様の添加剤を用いることができる。
上記発泡体基材は、みなし密度が0.3g/cm以上0.75g/cm以下であることが好ましく、0.33g/cm以上0.73g/cm以下であることがより好ましく、0.35g/cm以上0.71g/cm以下であることが更に好ましい。
上記発泡体基材は、ゲル分率が90%以下であることが好ましく、85%以下であることがより好ましく、80%以下であることが更に好ましい。上記ゲル分率の下限は特に限定されないが、例えば10%以上、とりわけ20%以上、特に35%以上である。
上記発泡体基材は気泡の平均気泡径が80μm以下であることが好ましく、60μm以下であることがより好ましく55μm以下であることが更に好ましい。上記気泡の平均気泡径は、20μm以上であることが好ましい。
上記発泡体基材の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は40μm、より好ましい下限は60μm、更に好ましい下限は80μm、特に好ましい下限は100μm、好ましい上限は2900μm、より好ましい上限は1900μm、更に好ましい上限は1400μm、特に好ましい上限は1000μmである。
上記共重合体を製造する方法としては、例えば、ビニル芳香族化合物モノマー、架橋性官能基を有するモノマー、(メタ)アクリル系モノマー及び必要に応じて他のモノマーを混合した溶液を、重合開始剤の存在下にてラジカル反応させればよい。ラジカル反応させる方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。
上記発泡体基材の製造方法は特に限定されず、例えば、まず上記共重合体の溶液に発泡剤を加えて混合し、所望の形状に塗工、乾燥させて未発泡基材を形成し、その後に得られた未発泡基材を過熱して発泡剤を発泡させる方法が挙げられる。また上記発泡体基材がシンタクチックフォームである場合は、上記共重合体の溶液に上記中空有機微粒子を加えて混合し、所望の形状に塗工、乾燥させる方法等が挙げられる。
上記粘着テープは、上記発泡体基材の少なくとも一方の面に樹脂層を有することが好ましい。
上記樹脂層を構成する樹脂は耐熱性を有することが好まく、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート等が挙げられる。なかでも、柔軟性に優れる粘着テープが得られることから、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましく、ポリエチレンテレフタレートがより好ましい。
上記樹脂層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は5μm、より好ましい下限は10μm、好ましい上限は100μm、より好ましい上限は70μmである。
上記粘着剤層は、上記ブロック共重合体を用いた粘着テープの粘着剤層と同様のものを用いることができる。
本発明の粘着テープの用途は特に限定されないが、柔軟性、耐衝撃性及び耐熱性に優れることから、携帯電子機器部品、車載用電子機器部品等の電子部品を固定するための、耐衝撃性粘着テープとして好適に用いることができる。このような、電子部品の固定に使用される本発明の粘着テープもまた、本発明の1つである。
本発明によれば、優れた柔軟性及び耐衝撃性を有する一方、耐熱性にも優れる粘着テープを提供することができる。
粘着テープの保持力試験を説明する模式図である。
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
(実施例1)
(1)未発泡体基材の製造
1,6−ヘキサンジチオール0.902gと、二硫化炭素1.83gと、ジメチルホルムアミド11mLとを2口フラスコに投入し、25℃で攪拌した。これに、トリエチルアミン2.49gを15分かけて滴下し、25℃で3時間攪拌した。次いで、メチル−α−ブロモフェニル酢酸2.75gを15分かけて滴下し、25℃で4時間攪拌した。その後、反応液に抽出溶媒(n−ヘキサン:酢酸エチル=50:50)100mLと水50mLとを加えて分液抽出した。1回目と2回目の分液抽出で得られた有機層を混合し、1M塩酸50mL、水50mL、飽和食塩水50mLで順に洗浄した。洗浄後の有機層に硫酸ナトリウムを加えて乾燥した後、硫酸ナトリウムをろ過し、ろ液をエバポレーターで濃縮して、有機溶媒を除去した。得られた濃縮物をシリカゲルカラムクロマトグラフィにて精製することでRAFT剤を得た。
スチレン(St)91.3gと、アクリル酸(AA)8.7gと、RAFT剤1.9gと、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(ABN−E)0.2gとを2口フラスコに投入し、フラスコ内を窒素ガスで置換しながら85℃に昇温した。その後、85℃で6時間撹拌して重合反応を行った(第一段階反応)。
反応終了後、フラスコ内にn−ヘキサン4000gを投入し、撹拌して反応物を沈殿させた後、未反応のモノマー(St、AA)、およびRAFT剤をろ過し、反応物を70℃で減圧乾燥して共重合体(ハードブロック)を得た。
アクリル酸ブチル(BA)100g、ABN−E0.058g、および酢酸エチル50gを含む混合物と、上記で得られた共重合体(ハードブロック)とを2口フラスコに投入し、フラスコ内を窒素ガスで置換しながら85℃に昇温した。その後、85℃で6時間撹拌して重合反応を行い(第二段階反応)、ハードブロックとソフトブロックとから形成されるブロック共重合体を含む反応液を得た。なお、混合物(ソフトブロック)とハードブロックとの配合量は、得られるブロック共重合体におけるハードブロックの含有量が17重量%となる量とした。
反応液の一部を採取し、これにn−ヘキサン4000gを投入し、撹拌して反応物を沈殿させた後、未反応のモノマー(BA)、および溶媒をろ過し、反応物を70℃で減圧乾燥してブロック共重合体を反応液から取り出した。得られたブロック共重合体について、GPC法により重量平均分子量を測定したところ25万であった。測定機器としてWater社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF−806L」溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定した。
得られたブロック共重合体を固形分率が35%になるよう酢酸エチルに溶解させ、ブロック共重合体A100重量部に対して、発泡剤としてエクスパンセル461−40(日本フィライト社製、表中ではDU40と表記)0.5重量部、架橋剤としてテトラッドC(三菱ガス化学社製)0.2重量部を加えて更に十分に撹拌し、基材溶液を得た。得られた基材溶液を片面に離型処理を施した50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの離型処理面上に、塗工し、90℃7分間乾燥させることで未発泡体基材を得た。未発泡体基材の厚みは、未発泡体基材を130℃1分間加熱した際に100μmとなるように調整した。
(2)粘着剤溶液の調製
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器に酢酸エチル52重量部を入れて、窒素置換した後、反応器を加熱して還流を開始した。酢酸エチルが沸騰してから、30分後に重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.08重量部を投入した。ここにブチルアクリレート70重量部、2−エチルヘキシルアクリレート27重量部、アクリル酸3重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.2重量部からなるモノマー混合物を1時間30分かけて、均等かつ徐々に滴下し反応させた。滴下終了30分後にアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を添加し、更に5時間重合反応させ、反応器内に酢酸エチルを加えて希釈しながら冷却することにより、固形分40重量%のアクリルランダム共重合体の溶液を得た。
得られたアクリルランダム共重合体について、カラムとしてWater社製「2690 Separations Model」を用いてGPC法により重量平均分子量を測定したところ、71万であった。数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)は5.5であった。
得られたアクリルランダム共重合体の固形分100重量部に対して、軟化点150℃の重合ロジンエステル15重量部、軟化点145℃のテルペンフェノール10重量部、軟化点70℃のロジンエステル10重量部を添加した。更に、酢酸エチル(不二化学薬品社製)30重量部、イソシアネート系架橋剤(東ソー社製 コロネートL45)3.0重量部を添加し、攪拌して、粘着剤溶液を得た。
(3)粘着テープの製造
片面に離型処理を施した50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの離型処理面上に、得られた粘着剤溶液を乾燥皮膜の厚さが50μmとなるようにドクターナイフで塗工し、110℃、5分間加熱して塗工溶液を乾燥させ、粘着剤層を得た。次いで、同様の操作で粘着剤層をもう1つ製造し2つの粘着剤層を得た。その後、上記で得られた未発泡体基材から離型フィルムを剥離し、未発泡体基材の両面に得られた2つの粘着剤層をそれぞれ貼り合わせ、40℃の環境下に48時間静置した。48時間後に40℃環境から取り出し、130℃1分加熱することで基材を発泡させ、粘着テープを得た。
(4)テープ密度の測定
電子比重計(ミラージュ社製、ED120T)を用いて、得られた粘着テープの密度を測定した。
(5)発泡体基材のみなし密度の測定
得られた発泡体基材の密度を、JISK−6767に準拠して電子比重計(ミラージュ社製、ED120T)を使用して測定した。この結果から、粘着剤の密度を1.0g/cmとみなして発泡体基材のみなし密度を計算した。
(6)発泡体基材のゲル分率の測定
得られた粘着テープから発泡体基材のみを0.1g取り出し、酢酸エチル50ml中に浸漬し、振とう機で温度23度、120rpmの条件で24時間振とうした。振とう後、金属メッシュ(目開き#200メッシュ)を用いて、酢酸エチルと酢酸エチルを吸収し膨潤した発泡体基材を分離した。分離後の発泡体基材を110℃の条件下で1時間乾燥させた。乾燥後の金属メッシュを含む発泡体基材の重量を測定し、下記式を用いて発泡体基材のゲル分率を算出した。
ゲル分率(重量%)=100×(W1−W2)/W0
(W0:初期発泡体基材重量、W1:乾燥後の金属メッシュを含む発泡体基材重量、W2:金属メッシュの初期重量)
(実施例2〜24、27〜29)
発泡体基材の組成及び厚み、粘着剤層の厚みを表1、2の通りとした以外は、実施例1と同様にして粘着テープを得た。なお、実施例20では150℃1分加熱することで基材を発泡させた。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。表中の原料は以下のとおりである。
MA:アクリル酸メチル
AA:アクリル酸
HEA:アクリル酸−2−ヒドロキシエチル
EML101:アドバンセルEML101(積水化学工業社製)
(実施例25)
発泡体基材の組成及び厚み、粘着剤層の厚みを表2の通りとし、基材溶液を樹脂層である厚み25μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シート(東洋紡社製、E5007)上に塗工した以外は実施例1と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例26、30〜34)
発泡体基材の組成及び厚み、粘着剤層の厚みを表2の通りとした以外は、実施例25と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例35)
(1)未発泡基材の製造
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器に酢酸エチル52重量部を入れて、窒素置換した後、反応器を加熱して還流を開始した。酢酸エチルが沸騰してから、30分後に重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.08重量部を投入した。ここにブチルアクリレート93.888重量部、スチレンマクロマー(表中ではAS−6Sと記載、東亞合成社製)4重量部、アクリル酸1.92重量部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル0.192重量部からなるモノマー混合物を1時間30分かけて、均等かつ徐々に滴下し反応させた。滴下終了30分後にアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を添加し、更に5時間重合反応させ、反応器内に酢酸エチルを加えて希釈しながら冷却することにより、固形分40重量%のアクリルグラフト共重合体の溶液を得た。
得られたアクリルグラフト共重合体について、GPC法により重量平均分子量を測定したところ60万であった。測定機器としてWater社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF−806L」溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定した。
得られたグラフト共重合体を固形分率が35%になるよう酢酸エチルに溶解させ、グラフト共重合体100重量部に対して、発泡剤としてエクスパンセル461−40を2.12重量部、架橋剤としてテトラッドCを0.3重量部加えて更に十分に撹拌し、基材溶液を得た。得られた基材溶液を片面に離型処理を施した50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの離型処理面上に、塗工し、90℃7分間乾燥させることでグラフト共重合体からなる未発泡体基材を得た。未発泡体基材の厚みは、未発泡体基材を130℃1分間加熱した際に100μmとなるように調整した。
(2)粘着テープの製造
得られたグラフト共重合体からなる未発泡基材を用いた以外は実施例1と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例36)
ハードブロック成分とソフトブロック成分の含有量を表2の通りとした以外は実施例35と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例37)
発泡体基材の組成及び厚みを表2の通りとした以外は実施例35と同様にして、グラフト共重合体からなる未発泡基材を得た。次いで、粘着剤層の厚みを表2の通りとした以外は実施例25と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例38)
(1)未発泡基材の製造
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器に酢酸エチル52重量部を入れて、窒素置換した後、反応器を加熱して還流を開始した。酢酸エチルが沸騰してから、30分後に重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.08重量部を投入した。ここにブチルアクリレート94.8重量部、スチレン3重量部、アクリル酸2重量部、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル0.2重量部からなるモノマー混合物を1時間30分かけて、均等かつ徐々に滴下し反応させた。滴下終了30分後にアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を添加し、更に5時間重合反応させ、反応器内に酢酸エチルを加えて希釈しながら冷却することにより、固形分40重量%のランダム共重合体の溶液を得た。得られたランダム共重合体について、GPC法により重量平均分子量を測定したところ37万であった。測定機器としてWater社製「2690 Separations Module」、カラムとして昭和電工社製「GPC KF−806L」溶媒として酢酸エチルを用い、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件で測定した。
得られたランダム共重合体を固形分率が35%になるよう酢酸エチルに溶解させ、ランダム共重合体100重量部に対して、発泡剤としてエクスパンセル461−40を2.12重量部、架橋剤としてテトラッドCを0.25重量部加えて更に十分に撹拌し、基材溶液を得た。得られた基材溶液を片面に離型処理を施した50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの離型処理面上に、塗工し、90℃7分間乾燥させることでランダム共重合体からなる未発泡体基材を得た。未発泡体基材の厚みは、未発泡体基材を130℃1分間加熱した際に100μmとなるように調整した。
(2)粘着テープの製造
得られたランダム共重合体からなる未発泡基材を用いた以外は実施例1と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例39)
発泡体基材の組成を表2の通りとした以外は実施例38と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(実施例40)
発泡体基材の組成及び厚みを表2の通りとした以外は実施例38と同様にして、ランダム共重合体からなる未発泡基材を得た。次いで、粘着剤層の厚みを表2の通りとした以外は実施例25と同様にして粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(比較例1)
粘着テープの製造において、発泡剤を加えず、130℃1分の加熱を行わず、発泡体基材としなかった以外は、実施例1と同様にして、粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(比較例2)
(1)発泡体基材の準備
発泡体基材としてボラーラH03001(ポリエチレン系樹脂、積水化学工業社製、厚み100μm)を使用した。
(2)粘着テープの製造
得られた基材を用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(比較例3)
(1)発泡体基材の準備
発泡体基材としてボラーラH0250012(ポリエチレン系樹脂、積水化学工業社製、厚み120μm)を使用した。
(2)粘着テープの製造
得られた基材を用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(比較例4)
(1)基材の製造
セプトン2063(炭化水素系樹脂、クラレ社製)のトルエン30%溶液を作成し、固形分100重量部に対し発泡剤としてエクスパンセル461−40(日本フィライト社製)0.5重量部を用い、架橋剤を使用しなかった以外は実施例1と同様にして未発泡体基材を得た。
(2)粘着テープの製造
得られた未発泡体基材を用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
(比較例5)
(1)未発泡基材の製造
アクリル共重合体Aの代わりに、実施例1の粘着剤溶液の調製で得られたアクリルランダム共重合体溶液を用い、アクリルランダム共重合体溶液の固形分100重量部に対して、架橋剤を1重量部、発泡剤を0.5重量部用いた以外は実施例1と同様にして未発泡基材を得た。なお、架橋剤と発泡剤は以下のものを用いた。
架橋剤:L−45E、東ソー社製
発泡剤:エクスパンセル461−40、日本フィライト社製
(2)粘着テープの製造
得られた未発泡体基材を用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープを得た。得られた粘着テープについて、実施例1と同様に各測定を行った。
<評価>
実施例、比較例で得られた粘着テープについて以下の評価を行った。結果を表1〜3に示した。
(耐衝撃性の評価)
得られた粘着テープを外形45mm×60mm、幅1mmのロの字型に打ち抜いた。打ち抜いた粘着テープの片面を、中央部に40mm×40mmの穴を有する80mm×115mm、厚み2mmのロの字型のステンレス板の中央に貼り付けた。次いで、粘着テープのもう片方の面に50mm×70mm、厚み4mmの強化ガラス板を貼り付け、5kgの錘で10秒間圧着し、24時間23℃下で静置することで試験用の積層体を得た。得られた積層体を、ステンレス製の枠状体(内径60mm×90mm)に強化ガラス板が下面となるように固定した。その後150gの鉄球を強化ガラス板の中央へ向けて落下させた。鉄球を落下させる高さを上げていき、強化ガラス板がステンレス板から剥離したときの鉄球の高さを測定した。強化ガラス板がステンレス板から剥離したときの鉄球の高さが60cm以上であった場合を「◎」、40cm以上60cm未満であった場合を「○」、20cm以上40cm未満であった場合を「△」、20cm未満であった場合を「×」として耐衝撃性を評価した。
(保持力の評価)
図1に、粘着テープの保持力試験を説明する模式図を示す。まず、粘着テープのサイズ25mm×25mmの試験片1の一方の面(表面)をSUS板2に貼り合わせ、試験片1の他方の面(裏面)側から2kgのゴムローラを300mm/分の速度で一往復させた。次いで、試験片1の裏面にアルミ板3を貼り合わせ、アルミ板3側から0.5kgの重りで10秒間加圧して圧着させた後、23℃、相対湿度50%の環境下に24時間放置し、保持力試験用サンプルを作製した。この保持力試験用サンプルを100℃において、アルミ板3の一端に試験片1及びアルミ板3に対して水平方向に荷重がかかるように0.5kg又は1.0kgの重り4を取り付け、1時間後の重りのズレ長さを測定した。また、1.0kgの重り4を取り付けて2時間後のズレ長さも測定した。得られた測定結果について、ズレ長さが0(ズレがない)の場合を「◎」、ズレ長さが0より大きく1mm未満であった場合を「△」、ズレ長さが1mm以上又は粘着テープが剥離して落下してしまった場合を「×」として保持力を評価した。
(タンブル性の評価)
1mm×70mmに切り出した粘着テープを2つ用意した。次いで、縦72mm、横135mm、厚み1mmのポリカーボネート板の各短辺に粘着テープを貼り付けた。そして、ポリカーボネート板の粘着テープが貼り付けられた面と縦77mm、横150mm、厚み4mmのポリカーボネート板とを、2枚のポリカーボネート板の短辺同士長辺同士が対向するよう重ね合わせて、0.7MPa、15秒加圧することで2枚のポリカーボネート板を接着した。その後、23℃、24時間静置することで、試験サンプルを得た。得られた試験サンプルをTD−1000Aドラム式回転落下試験機(新栄電子計測器社製)に入れ、23℃下の室温環境を保った状態で12回転/分の速度で回転させることで、測定サンプルを1mの高さから繰り返し落下させた。ポリカーボネート板が剥離したときの落下回数が1500回より多い場合を「◎」、1000回より多く1500回以下の場合を「○」、1000回以下の場合を「×」としてタンブル性を評価した。
Figure 0006966650
Figure 0006966650
Figure 0006966650
本発明によれば、優れた柔軟性及び耐衝撃性を有する一方、耐熱性にも優れる粘着テープを提供することができる。
1 粘着テープのサイズ25mm×25mmの試験片
2 SUS板
3 アルミ板
4 重り(0.5kg又は1.0kg)

Claims (11)

  1. 発泡体基材の両面に粘着剤層を有する粘着テープであって、
    前記発泡体基材は、少なくとも1つ以上のハードブロックと1つのソフトブロックを有するブロック共重合体を含有し、前記ソフトブロックは(メタ)アクリル系モノマーから構成される、粘着テープ。
  2. 前記ハードブロックは架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造を有する、請求項1記載の粘着テープ。
  3. 前記架橋性官能基を有するモノマーは、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、アミド基含有モノマー、二重結合含有モノマー及び三重結合含有モノマーからなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1、2のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  4. 前記ハードブロックは、ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造を有する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  5. 前記ハードブロックは、ビニル芳香族化合物モノマーに由来する構造及び架橋性官能基を有するモノマーに由来する構造を有する、請求項1〜4のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  6. 前記ブロック共重合体は、前記ハードブロックを1重量%以上40重量%以下含有する、請求項1〜5のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  7. 前記発泡体基材はゲル分率が90%以下である、請求項1〜のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  8. 前記発泡体基材はみなし密度が0.3g/cm以上0.75g/cm以下である、請求項1〜のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  9. 前記発泡体基材の少なくとも一方の面に樹脂層を有する、請求項1〜のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  10. 前記発泡体基材の気泡の平均気泡径が80μm以下である、請求項1〜のいずれか1つに記載の粘着テープ。
  11. 電子部品の固定に使用される、請求項1〜10のいずれか1つに記載の粘着テープ。
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