JP7258102B1 - 粘着シート、剥離ライナー付き粘着シートおよび積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示される粘着シートは、基材(支持体)の一方の表面に粘着剤層を有する形態の基材付き片面接着性の粘着シートである。ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
(表面粗さ(Sa))
ここに開示される粘着シートは、背面の表面粗さ(Sa)が0.15μm以上0.70μm以下の範囲内にあることによって特徴づけられる。ここで表面粗さ(Sa)は、ISO25178で定義される面粗さ(Sa)であり、三次元表面性状測定により求められる平均面からの高さの平均値である。粘着シートの背面側に着色層およびマット層が積層された構成において、粘着シート背面の表面粗さ(Sa)を0.15~0.70μmの範囲内とすることで、背面支持テープとともに取り扱う場合に、良好な作業性が得られやすくなる。例えば、異なる背面支持テープを使用する場合であっても、剥離ライナーの剥離作業性および背面支持テープの除去性を維持することが可能となり、良好な作業性を得ることができる。良好な作業性を維持または向上するにあたって、背面支持テープや剥離ライナーへの依存度を低減し得る。また例えば、背面除去テープの除去性が改善されることで、被着体への貼付け後、背面支持テープを粘着シート背面から除去する際に、被着体が損傷するような不具合の発生を防止しやすい。ここに開示される技術によると、所定の色味、透過性およびマット感を有する片面粘着シート背面に特定の表面性状を付与することで、背面支持テープとともに取り扱う場合に、例えば、剥離ライナーの除去から被着体への貼付け、さらに背面支持テープの除去までの一連のプロセスにおいて良好な作業性が得られやすくなる。
いくつかの態様において、粘着シートの背面は、三次元表面性状測定により得られる負荷曲線におけるコア部の空隙容積(Vvc)が0.10~1.20μm3/μm2であることが好ましい。ここで、粘着シート背面のコア部の空隙容積(Vvc)とは、ISO25178で定義される機能(体積)パラメータの一種で、三次元表面性状測定により得られる全高さデータの負荷曲線(累積ヒストグラム)における負荷面積率10%から80%に相当する領域(コア部)中の空隙(空間部。背面突起部以外の空間)の容積をいう。上記コア部の空隙容積(Vvc)が0.10~1.20μm3/μm2の範囲内にあることで、背面支持テープは適度な密着性で粘着シート背面に接着しやすくなり、剥離ライナーの剥離性と背面支持テープの除去性とを両立しやすい。その理由は、より具体的には以下の知見に基づく。すなわち、背面支持テープの粘着面は粘着シート背面の凹凸を埋めるように接着するところ、ISO25178で定義される機能(体積)パラメータのうち、特にコア部の空間体積(Vvc)が背面支持テープ粘着面が密着する部分に関係していると考えられる。そこで、コア部の空間体積(Vvc)と背面支持テープの密着性との関係性を検証した結果、コア部の空間体積(Vvc)が所定の範囲内にあるとき、背面支持テープの密着性が制御され、剥離ライナーの剥離性と背面支持テープの除去性とを両立しやすい範囲に調節し得ることが判明した。なお、上記の説明は、本発明者らの知見および考察の一つに基づくものであり、ここに開示される技術は上記の解釈に限定されるものではない。
<基材>
(基材フィルム)
ここに開示される粘着シートは、基材として基材フィルムを有する。基材フィルムは特に限定されず、例えば、樹脂材料を主成分(例えば50重量%を超えて含まれる成分)とする樹脂フィルムを好ましく採用し得る。この明細書において「樹脂フィルム」とは、典型的には、実質的に非発泡の樹脂フィルムを指す。すなわち、この明細書における樹脂フィルムは、該樹脂フィルム内に気泡が実質的に存在しない(ボイドレスの)ものであり得る。したがって、上記樹脂フィルムは、いわゆる発泡体フィルムとは区別される概念である。また、上記樹脂フィルムは、典型的には、実質的に非多孔質のフィルムであって、いわゆる不織布や織布とは区別される概念である。発泡体や不織布あるいは織布のような多孔質の層を含まない基材フィルム、すなわち非多孔質の層からなる基材フィルムを好ましく使用し得る。樹脂フィルムは、一般に、発泡体や不織布、織布に比べて、引張強度等の機械的強度に優れる傾向がある。また、加工性(例えば、打ち抜き加工性)に優れる。そのため、樹脂フィルムを含む基材を用いた粘着シートは、加工性や寸法精度、取扱い性の点で有利である。このような樹脂フィルムを含む基材は、その他、寸法安定性、厚み精度、経済性(コスト)等の観点からも、ここに開示される技術における基材として好ましく用いられ得る。
ここに開示される基材は着色層を含む。着色層は、具体的には、基材フィルムの粘着シート背面側に積層されており、後述するマット層と基材フィルムとの間に配置される。粘着シートの背面側に着色層を配置することにより、粘着シートの色味や透過性は調節され、所望の意匠性や、遮光性、隠蔽性を得ることができる。着色層の色は、特に限定されず、目的に応じて、種々の色彩が採用され得る。いくつかの好ましい態様において、着色層は、例えば黒色印刷により形成された黒色層(例えば黒色印刷層)であり得る。着色層として黒色層を備える粘着シートは、例えばグラファイトシートに貼り付ける用途に好ましく利用され得る。
ここに開示される基材はマット層を含む。マット層は、具体的には、基材フィルムの粘着シート背面側に積層されており、上述の着色層上に配置される。マット層は、基材の背面、したがって粘着シートの背面を構成する層(トップコート層)であることが好ましい。粘着シートの背面側にマット層を配置することにより、所望の外観(具体的には、光沢(反射光)の抑制されたマットな質感)を得ることができる。また、粘着シート背面の表面粗さ(Sa)等の表面性状は、マット層の組成やマット層形成方法等により調節され得る。なお、本明細書においてマット層とは、該層が形成されることで粘着シート背面の光沢を低下させる層のことをいい、マット処理層または艶消し層ともいう。なお、光沢の低下の有無や程度は、後述の60°グロス値の測定によって把握することができる。マット層表面は粘着シート背面であり得るため、マット層表面の60°グロス値は、上述の粘着シート背面の60°グロス値として示した範囲内の値をとることができる。
なお、基材は、上記基材フィルム、黒色層およびマット層の他に追加の層を有してもよい。例えば、層間接着力を得るため、各層の間に接着層や下塗り層等が設けられていてもよい。あるいは、ここに開示される技術は、上記基材フィルム、黒色層およびマット層以外の層を有しない基材を用いる態様で好ましく実施され得る。
(ベースポリマー)
ここに開示される技術において、粘着剤層を構成する粘着剤の種類は特に限定されない。上記粘着剤は、粘着剤の分野において用いられ得るアクリル系ポリマー、ゴム系ポリマー(天然ゴム、合成ゴム、これらの混合物等)、ポリエステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー等の各種ゴム状ポリマーの1種または2種以上を粘着性ポリマー(粘着剤を形づくる構造ポリマーという意味で、以下「ベースポリマー」ともいう。)として含むものであり得る。粘着性能やコスト等の観点から、アクリル系ポリマーまたはゴム系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤を好ましく採用し得る。なかでもアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。ここに開示される技術は、アクリル系粘着剤を用いる態様で好ましく実施される。
また、「アクリル系ポリマー」とは、該ポリマーを構成するモノマー単位として、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに由来するモノマー単位を含む重合物をいう。以下、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを「アクリル系モノマー」ともいう。したがって、この明細書におけるアクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来するモノマー単位を含むポリマーとして定義される。アクリル系ポリマーの典型例として、該アクリル系ポリマーの合成に用いられる全モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合が50重量%より多いアクリル系ポリマーが挙げられる。
また、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートを、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよびメタクリルを、それぞれ包括的に指す意味である。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーとしては、例えば、アルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとして含み、該主モノマーと共重合性を有する副モノマーをさらに含み得るモノマー原料の重合物が好ましい。ここで主モノマーとは、上記モノマー原料におけるモノマー組成の50重量%超を占める成分をいう。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
ここで、上記式(1)中のR1は水素原子またはメチル基である。また、R2は炭素原子数1~20の鎖状アルキル基である。以下、このような炭素原子数の範囲を「C1-20」と表すことがある。粘着剤の貯蔵弾性率等の観点から、R2がC1-14(例えばC1-10、典型的にはC4-8)の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとすることが適当である。粘着特性の観点から、R1が水素原子であってR2がC4-8の鎖状アルキル基であるアルキルアクリレート(以下、単にC4-8アルキルアクリレートともいう。)を主モノマーとすることが好ましい。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
2-エチルヘキシルアクリレート -70℃
n-ブチルアクリレート -55℃
2-ヒドロキシエチルアクリレート -15℃
4-ヒドロキシブチルアクリレート -40℃
酢酸ビニル 32℃
アクリル酸 106℃
メタクリル酸 228℃
ここに開示される技術における粘着剤層には、粘着付与樹脂を含有させることができる。これにより、粘着シートの粘着力を高めることができる。粘着付与樹脂としては、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、変性テルペン系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、炭化水素系粘着付与樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂等の粘着付与樹脂から選択される1種または2種以上を用いることができる。なかでも、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、変性テルペン系粘着付与樹脂が好ましく、フェノール系粘着付与樹脂(好適にはテルペンフェノール樹脂)がより好ましい。
テルペンフェノール樹脂とは、テルペン残基およびフェノール残基を含むポリマーを指し、テルペン類とフェノール化合物との共重合体(テルペン-フェノール共重合体樹脂)と、テルペン類の単独重合体または共重合体をフェノール変性したもの(フェノール変性テルペン樹脂)との双方を包含する概念である。このようなテルペンフェノール樹脂を構成するテルペン類の好適例としては、α-ピネン、β-ピネン、リモネン(d体、l体およびd/l体(ジペンテン)を包含する。)等のモノテルペン類が挙げられる。水素添加テルペンフェノール樹脂とは、このようなテルペンフェノール樹脂を水素化した構造を有する水素添加テルペンフェノール樹脂をいう。水添テルペンフェノール樹脂と称されることもある。
アルキルフェノール樹脂は、アルキルフェノールとホルムアルデヒドから得られる樹脂(油性フェノール樹脂)である。アルキルフェノール樹脂の例としては、ノボラックタイプおよびレゾールタイプのものが挙げられる。
ロジンフェノール樹脂は、典型的には、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体(ロジンエステル類、不飽和脂肪酸変性ロジン類および不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類を包含する。)のフェノール変性物である。ロジンフェノール樹脂の例には、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合する方法等により得られるロジンフェノール樹脂が含まれる。
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物は、必要に応じて架橋剤を含んでもよい。架橋剤の種類は特に制限されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、尿素系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属塩系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤、シランカップリング剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤が好ましく、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤がより好ましく、イソシアネート系架橋剤が特に好ましい。架橋剤を適切に選定して使用することにより、粘着剤層の凝集力を得て、十分な保持力(例えば高温保持力)を有しつつ、粘着力等を改善することができる。架橋剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、ここに開示される技術における粘着剤層は、上記架橋剤を、架橋反応後の形態、架橋反応前の形態、部分的に架橋反応した形態、これらの中間的または複合的な形態等で含有し得る。上記架橋剤は、典型的には、専ら架橋反応後の形態で粘着剤層に含まれている。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2-エチレンジイソシアネート;1,2-テトラメチレンジイソシアネート、1,3-テトラメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5-ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート;2-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、3-メチル-1,5-ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等が挙げられる。
ここに開示される粘着剤層は、所望の意匠性や光学特性(例えば、遮光性等)を発現させるために、着色されていてもよい。粘着剤層の着色には、公知の有機または無機の着色剤(顔料、染料等)の1種または2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、カーボンブラック等の黒色系着色剤を粘着剤層に含ませることにより、当該粘着剤層は黒色に着色され得る。着色剤の含有量は特に限定されず、例えばベースポリマー100重量部に対して15重量部未満とすることができる。粘着特性の低下を抑制する観点から、着色剤の含有量は、ベースポリマー100重量部に対して10重量部未満(例えば5重量部未満、典型的には3重量部未満)程度とすることが好ましい。ここに開示される技術は、粘着性能の観点から、粘着剤層が無機および有機の着色剤を実質的に含有しない態様で好ましく実施され得る。例えば、着色剤の含有量がベースポリマー100重量部に対して0~1重量部である態様で好ましく実施され得る。
粘着剤組成物には、必要に応じて、レベリング剤、架橋助剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等の粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤が含まれていてもよい。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができ、特に本発明を特徴づけるものではないので、詳細な説明は省略する。
架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。乾燥温度は、例えば40~150℃程度とすることができ、60~130℃程度とすることが好ましい。粘着剤組成物を乾燥させた後、さらに、粘着剤層内における成分移行の調整、架橋反応の進行、粘着剤層内に存在し得る歪の緩和等を目的としてエージングを行ってもよい。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率(25℃貯蔵弾性率)は0.1MPa未満(具体的には0.10MPa未満)であり、かつ80℃における貯蔵弾性率(80℃貯蔵弾性率)は0.025MPa以上であることが好ましい。粘着剤層の25℃貯蔵弾性率を0.1MPa未満とすることにより、薄厚の粘着剤層において良好なタックが得られる。また、上記粘着剤層の80℃貯蔵弾性率を0.025MPa以上とすることにより、薄厚の粘着剤層を備える構成において十分な保持力が得られる。すなわち、薄厚の粘着剤層において、タックと保持力とが両立され得る。かかる特性は、粘着剤層に含まれるベースポリマー(典型的にはアクリル系ポリマー)のモノマー組成や分子量特性、粘着付与樹脂の種類や軟化点、配合量、架橋剤の種類や使用量等により実現され得る。
・測定モード:せん断モード
・温度範囲 :-70℃~150℃
・昇温速度 :5℃/min
・測定周波数:1Hz
後述の実施例においても上記の方法で測定される。なお、測定対象である粘着剤層は、対応する粘着剤組成物を層状に塗布し、乾燥または硬化することにより形成することができる。
(対SUS粘着力)
ここに開示される粘着シートは、ステンレス鋼板に対する180度剥離強度(対SUS粘着力)が1.0N/25mm以上であることが好ましい。上記特性を示す粘着シートは、被着体(例えばグラファイトシート)に対して良好に接着し得る。また、背面に一時的に背面支持テープを貼り付けて取り扱うことを含む使用態様に適する。上記対SUS粘着力は、1.5N/25mm以上であることがより好ましく、2.0N/25mm以上であることがさらに好ましく、例えば2.5N/25mm以上であってもよく、3.0N/25mm以上でもよい。他のいくつかの態様において、被着体への接着性を重視して、上記対SUS粘着力は5N/25mm以上であり、例えば8N/25mm以上であってもよく、12N/25mm以上(例えば15N/25mm以上)でもよい。上記対SUS粘着力の上限は特に限定されず、例えば30N/25mm以下であってもよく、20N/25mm以下でもよく、10N/25mm以下(例えば7N/25mm以下)でもよい。上記対SUS粘着力は、被着体としてステンレス鋼板を用い、23℃、50%RHの環境下にて、JIS Z 0237:2000に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で測定される。より具体的には、後述の実施例に記載の方法で測定される。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、粘着シートは、温度80℃、荷重500g、60分の条件で行われる保持力試験におけるズレ距離が1.0mm以下であることが好ましい。この特性を満足する粘着シートは、保持力(より具体的には高温保持力)に優れるので、各種用途において接着信頼性のよい固定や被覆を実現し得る。上記保持力特性を有する粘着シートは、内部が高温状態に曝され得る携帯電子機器用途に特に好適である。上記保持力試験におけるズレ距離は、好ましくは凡そ0.5mm以下、より好ましくは凡そ0.3mm以下、さらに好ましくは凡そ0.2mm以下、特に好ましくは凡そ0.1mm以下である。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、粘着シートは、ASTM D2979(転倒試験機による接着剤の感圧粘着性試験法)に準拠して、温度23℃の条件で行われるプローブタック試験におけるプローブタックが100kN/m2以上であることが好ましい。この特性を満足する粘着シートは、良好なタックを有するので、位置合わせがしやすく、圧着や養生に要する時間を所定の範囲内にすることができ、粗面に対しても良好な接着性を発揮しやすい。ここに開示される技術によると、薄厚の粘着剤層において、上記のタック特性が実現される。上記プローブタックは、120kN/m2以上であってもよく、150kN/m2以上でもよく、180kN/m2以上でもよい。また、上記プローブタックの上限は特に限定されないが、凝集力、ひいては保持力との両立を考慮して、240kN/m2以下が適当であり、好ましくは220kN/m2以下であり、200kN/m2以下であってもよく、170kN/m2以下でもよく、140kN/m2以下でもよく、130kN/m2以下でもよく、120kN/m2以下でもよく、110kN/m2以下でもよい。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、粘着シート背面の60°グロス値は15以下であり得る。かかる低グロス化によって、粘着シート背面は、光沢が抑制された高品質な外観を呈し得る。上記粘着シート背面の60°グロス値は、好ましくは10以下(例えば9未満)、より好ましくは8以下であり、6以下であってもよく、5以下でもよい。粘着シート背面の60°グロス値の下限値は特に制限されず、いくつかの態様において、実用上、0.5以上であってもよく、1.0以上でもよく、2.0以上でもよく、3.0以上でもよく、4.0以上でもよい。上記グロス値は、粘着シートの背面側に形成されるマット層の組成や、エンボス加工、サンドブラスト加工等のマット処理(表面処理)方法により調節することができる。
ここに開示される粘着シートの光透過率は特に限定されず、例えば50%以下であってもよく、30%以下でもよい。いくつかの態様において、粘着シートの光透過率は20%以下であることが好ましい。これによって、粘着シートは良好な遮光性を示す。他のいくつかの態様において、上記光透過率は、15%以下であってもよく、10%以下でもよく、5%以下でもよく、十分な遮光性や被着体のマスク性(隠蔽性)を得る観点から、3%以下でもよく、2.5%以下でもよく、1%未満でもよい。また、いくつかの態様において、上記光透過率は、0.5%以上であってもよく、1%以上でもよく、5%以上でもよい。このような粘着シートによると、被着体(例えばグラファイトシート)の色味を程よく反映させて、所望の色味や質感、意匠性を付与することができる。そのような観点から、上記光透過率は、10%以上であってもよく、12%以上でもよく、14%以上でもよく、15%以上でもよい。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、粘着シートの背面は、L*a*b*表色系で規定される明度L*が50以下であり、例えば40以下であってもよく、35以下でもよい。上記明度L*は、好ましくは30以下であり、25未満であってもよい。かかる明度を有する粘着シートは、黒色が望まれる各種用途に適した色味を有するものとなり得る。上記明度を有する粘着シートは、グラファイトシートに貼り付ける用途に好ましく用いられる。上記明度L*の下限値について特に制限はなく、外観性等の観点から、凡そ15以上(例えば20以上)に設定され得る。上記背面の60°グロス値と明度L*が適切に調節された背面を有する粘着シートは、光沢が抑制された重厚感あふれる黒色を呈し得るので、その種の意匠性が要求される用途に特に好ましく適用され得る。上記背面を有する粘着シートは、例えば、グラファイトシートに積層されることで、その周辺部材(例えばバッテリー)等とよく調和した色味を有し得る。
ここに開示される粘着シート(粘着剤層および基材を含むが、剥離ライナーは含まない。)の総厚は特に限定されず、凡そ250μm以下とすることが適当であり、150μm以下であってもよい。いくつかの態様において、粘着シートの総厚は、例えば100μm以下であることが好ましく、50μm以下であってもよく、30μm以下でもよい。このように厚さが制限された粘着シートは、背面支持テープを貼り付けて取り扱うことが有利である。また、薄厚の粘着シートは、該粘着シートが適用される製品の薄膜化、小型化、軽量化、省資源化等の点で有利なものとなり得る。いくつかの好ましい態様において、粘着シートの総厚は、20μm以下であり、より好ましくは15μm以下、さらに好ましくは12μm以下、特に好ましくは10μm以下であり、8μm以下であってもよい。ここに開示される粘着シートをグラファイトシートに貼り付ける用途に利用する場合、粘着シートを薄厚に構成することで、グラファイトシートの放熱効果が充分に発揮される。また、薄厚の粘着シートでは、粘着シート自身の剛性が低く、作業性やハンドリング性が低下しがちであるため、背面支持テープを利用して作業性等を改善することのメリットが大きい。さらに、剥離ライナーの剥離性や背面支持テープの除去性等の作業性は、粘着シートが薄厚であるほど低下しやすい傾向があるため、薄厚の粘着シートに対して、ここに開示される技術を適用して良好な作業性を得ることが特に有意義である。また、粘着シートの総厚の下限値は、凡そ2μm以上とすることが適当であり、例えば3μm以上であってもよく、5μm以上でもよい。これにより、粘着シートの構成要素である粘着剤層および基材は十分な厚さを有することができ、所望の特性(粘着力、ハンドリング性、加工性等)を発揮しやすい。他のいくつかの態様において、ハンドリング性や、粘着剤層の厚さを大きくして十分な粘着特性(例えば粘着力)を得る観点から、粘着シートの総厚は、10μm以上であり、例えば20μm以上であってもよく、30μm以上でもよく、40μm以上でもよい。
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成、粘着シートの作製、使用前の粘着シートの保存、流通、形状加工等の際に、剥離ライナーを用いることができる。剥離ライナーとしては、特に限定されず、例えば、樹脂フィルムや紙等のライナー基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナーや、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理層は、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上記ライナー基材を表面処理して形成されたものであり得る。片面接着性の粘着シートに用いられる剥離ライナーは、通常、粘着シートの接着面に当接する面が剥離性表面(剥離処理面)として構成されており、他方の表面は非剥離処理面であり得る。
ここに開示される粘着シートは、上述のように、該粘着シートの背面に背面支持テープを貼り付けて(典型的には一時的に貼り付けて)取り扱う態様で用いられ得る。これにより、粘着シート背面の保護を図りつつ、粘着シートの厚さや強度、剛性等にかかわらず、被着体への貼付けまでの作業性や取扱い性を向上させ得る。また、ここに開示される技術によると、粘着シート背面に背面支持テープを貼り付けて使用する態様において、剥離ライナーの剥離作業性および背面支持テープの除去性を維持することが可能となり、良好な作業性を得ることができる。また、被着体への貼付け後、背面支持テープを粘着シート背面から除去する際に、被着体が損傷するような不具合の発生を防止しやすい。
特に限定するものではないが、いくつかの態様において、ここに開示される粘着シート背面に対する背面支持テープの剥離力は1.4N/50mm未満であることが好ましい。粘着シート背面に対する剥離力が所定値未満であることにより、粘着シート背面からの背面支持テープの剥離がしやすくなり、被着体への貼付け後、背面支持テープを粘着シート背面から除去する際に、被着体が損傷するような不具合の発生を防止しやすい。そのような観点から、上記背面支持テープの剥離力は、より好ましくは1.0N/50mm未満、さらに好ましくは0.8N/50mm未満、特に好ましくは0.6N/50mm未満である。また、いくつかの態様において、上記背面支持テープの剥離力は0.05N/50mm超であることが適当である。上記背面支持テープの剥離力が所定値以上であることにより、粘着シート背面に背面支持テープが密着し、粘着シート背面は背面支持テープにより好適に保護され得る。また、背面支持テープは粘着シート背面に密着した状態で取り扱われることで、良好な作業性を実現し得る。さらに、粘着シート背面に背面支持テープが貼り付けられた状態において、剥離ライナーの剥離作業がしやすくなる傾向がある。そのような観点から、上記背面支持テープの剥離力は、好ましくは0.07N/50mm超、より好ましくは0.09N/50mm超、さらに好ましくは0.10N/50mm超(例えば0.12N/50mm以上)である。
ここに開示される粘着シートは、例えば、以下のような態様で使用される。すなわち、粘着シート(片面粘着シート)は、粘着剤層の粘着面が剥離ライナーに覆われた状態で、その背面に背面支持テープが貼り付けられる。これにより、粘着シート背面は保護され、当該背面の外観が維持されやすい。また、背面支持テープを貼り付けることで、片面粘着シートの厚さや強度、剛性等にかかわらず、被着体への貼付けまでの作業性や取扱い性が向上し得る。次いで、粘着シートの粘着面を覆う剥離ライナーを剥離する。ここに開示される粘着シートを用いることで、背面支持テープと粘着シート背面にて泣き別れが生じることなく、剥離ライナーは良好に剥離され得る。そして、剥離ライナーの剥離後に露出した粘着面は、被着体に貼り付けられる。このようにして、粘着シートは被着体に貼り付けられる。粘着シートを被着体に貼り付けた後、粘着シートの背面に貼り付けられた背面支持テープは、粘着シートから剥がされ、除去される。このとき、上記粘着シートによると、背面支持テープを粘着シート背面から除去する際に、被着体が損傷するような不具合の発生を防止しやすい。ここに開示される技術によると、剥離ライナーの剥離作業性および背面支持テープの除去性を維持または向上することができるので、上記のような剥離ライナーの除去から被着体への貼付け、さらに背面支持テープの除去までの一連のプロセスにおいて良好な作業性が得られやすい。なお、剥離ライナーおよび背面支持テープの詳細は上記のとおりであるので、重複する説明は省略する。
ここに開示される粘着シートは、良好な作業性を有するものであるので、各種用途に特に制限なく利用することができる。例えば、ここに開示される粘着シートは、携帯電子機器用途に好ましく適用され得る。例えば、携帯電子機器の部材固定に好適である。具体的には、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、携帯モデム等の携帯電子機器内において、各種部材の保護や意匠性付与、各種部材の固定、ロゴ(意匠文字)や各種デザイン等の表示物(各種標章を含む。)の固定等の目的で好ましく利用され得る。なお、この明細書において「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。
〔1〕 基材フィルムと、該基材フィルムの一方の面に設けられた粘着剤層と、を備える片面接着性の粘着シートであって、
前記基材フィルムの他方の面には、着色層およびマット層がこの順で積層されており、
前記粘着シート背面の表面粗さ(Sa)が0.15μm以上0.70μm以下の範囲内にある、粘着シート。
〔2〕 前記粘着シートの背面は、三次元表面性状測定により得られる負荷曲線におけるコア部の空隙容積(Vvc)が0.10~1.20μm3/μm2である、上記〔1〕に記載の粘着シート。
〔3〕 前記マット層の厚さは0.2μm以上3.0μm以下である、上記〔1〕または〔2〕に記載の粘着シート。
〔4〕前記粘着シートの総厚さは100μm以下である、上記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔5〕 ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が1.0N/25mm以上である、上記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔7〕 前記粘着剤層は、アクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層である、上記〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔8〕 前記粘着剤層は、25℃における貯蔵弾性率が0.1MPa未満であり、かつ80℃における貯蔵弾性率が0.025MPa以上である、上記〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔9〕 温度80℃、荷重500g、60分の条件で行われる保持力試験におけるズレ距離が1.0mm以下であり、かつ、ASTM D2979(転倒試験機による接着剤の感圧粘着性試験法)に準拠して、温度23℃の条件で行われるプローブタック試験におけるプローブタック値が100kN/m2以上である、上記〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔10〕 前記アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分は、炭素原子数1~6のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを75重量%以上の割合で含む、上記〔7〕~〔9〕のいずれかにに記載の粘着シート。
〔11〕 前記粘着剤層は、粘着付与樹脂として、軟化点が145℃未満である粘着付与樹脂TLを含む、上記〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔12〕 前記粘着剤層は、粘着付与樹脂としてテルペンフェノール樹脂を含む、上記〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔13〕 前記粘着剤層を形成するために用いられる粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤と、非イソシアネート系架橋剤と、を含む、上記〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔14〕 前記粘着剤組成物は、前記非イソシアネート系架橋剤としてエポキシ系架橋剤を含む、上記〔13〕に記載の粘着シート。
〔15〕 前記粘着シートの総厚さは20μm以下である、上記〔1〕~〔14〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔17〕 携帯電子機器に用いられる、上記〔1〕~〔16〕のいずれかに記載の粘着シート。
〔18〕 上記〔1〕~〔17〕のいずれかに記載の粘着シートと、該粘着シートの粘着面を覆う剥離ライナーと、を備える、剥離ライナー付き粘着シート。
〔19〕 上記〔1〕~〔17〕のいずれかに記載の粘着シートと、該粘着シートの背面に貼り付けられた背面支持テープと、を備える、積層体。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのn-ブチルアクリレート(BA)95部およびアクリル酸(AA)5部と、重合溶媒としての酢酸エチルとを仕込み、窒素ガスを導入しながら2時間撹拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.2部を加え、60℃で8時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーのMwは約70×104であった。
上記アクリル系ポリマー溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対し、粘着付与樹脂としてテルペンフェノール樹脂(商品名「YSポリスターT-115」、ヤスハラケミカル社製、軟化点約115℃、水酸基価30~60mgKOH/g)を20部、イソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、東ソー社製、固形分75%)を固形分基準で0.1部、エポキシ系架橋剤(商品名「TETRAD-C」、三菱瓦斯化学社製、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロへキサン)を0.01部加え、攪拌混合して粘着剤組成物を調製した。
厚さ2μmの透明なPETフィルム(商品名「マイラー」、帝人デュポンフィルム社製)の片面(第2表面)に、グラビア印刷により厚さ約1μmの黒色印刷層が形成され、さらに該黒色印刷層の上に、グラビア印刷により厚さ約1μmのマット層が形成された背面層形成基材フィルム(基材)を用意した。上記黒色印刷層は大日精化工業社から入手可能な材料により形成されている。また、上記マット層は、樹脂材料にマット材を添加、混合したマット層形成用組成物を黒色印刷層表面に塗布することにより形成したものであり、東京インキ社から入手可能な材料により形成されている。また、マット層の形成においては、グラビア印刷の版の大きさを制御して基材背面(粘着シート背面)の表面性状が調節されている。
上記基材のPETフィルム側表面(PETフィルム層の第1表面)に上記剥離ライナー上に形成された粘着剤層を貼り合わせて、本例に係る片面粘着シートを作製した(転写法)。この片面粘着シートは、基材フィルムと、基材フィルムの一方の面に設けられた粘着剤層と、を備え、上記基材フィルムの他方の面には、着色層およびマット層がこの順で積層されている。また、上記粘着シート背面の表面粗さ(Sa)は0.66μmであり、コア部の空隙容積(Vvc)は1.08μm3/μm2であった。上記剥離ライナーは、そのまま粘着剤層上に残し、該粘着剤層の表面(接着面)の保護に使用した。
なお、本例の片面粘着シートの背面の60°グロス値は4.2であり、背面の明度L*は24.6、色度a*は-0.4、色度b*は-0.2であり、光透過率は2.4%であった。
グラビア印刷の版を変更してマット層を形成した他は実施例1と同様にして、表1に示す表面粗さ(Sa)およびコア部の空隙容積(Vvc)を有する各例に係る片面粘着シートを作製した。ただし、実施例5に係る片面粘着シートについては、粘着剤層の厚さを23μmとし、基材としては、厚さ25μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)の片面(第2表面)に厚さ約1μmの黒色印刷層が形成され、さらに該黒色印刷層の上に厚さ約1μmのマット層が形成された基材を使用した。
背面支持テープとして、アクリル系粘着テープおよび天然ゴム系粘着テープの2種類を用意して、背面支持テープの剥離力、剥離ライナー剥離性およびグラファイトシートへのダメージをそれぞれ評価した。
背面支持テープとしては、以下のものを使用した。
アクリル系粘着テープ:製品名「SPV-C-200」、日東電工社製、ポリエチレン系フィルムの片面にアクリル系粘着剤層を有する厚さ60μmの片面粘着テープ
天然ゴム系粘着テープ:製品名「SPV-J-500」、日東電工社製、ポリオレフィン系フィルムの片面に天然ゴム系粘着剤層を有する厚さ45μmの片面粘着テープ
23℃、50%の環境下にて、片面粘着シートの粘着面に、補強用の厚さ50μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)を貼り合わせた。次いで、上記粘着シートの背面に、幅50mmにカットした背面支持テープを、5kgのローラを1往復させて圧着した。これを23℃、50%の環境下に30分間放置した後、同環境下にてJIS Z 0237に準じて、引張試験機を用いて上記背面支持テープを300mm/分の引張速度で180度方向に引きはがすことにより、背面支持テープの剥離力[N/50mm]を測定した。
23℃、50%の環境下にて、剥離ライナー付き片面粘着シートの背面に背面支持テープの粘着面を重ね、ハンドローラを用いて圧着し、得られた積層体を幅20mmにカットした。圧着後1分以内に、同環境下にて、剥離ライナー付き片面粘着シートの剥離ライナーを、手剥離により剥離角度180度で凡そ一定の剥離速度となるように上記片面粘着シートから剥離した。そのときの片面粘着シートの挙動を目視で観察し、片面粘着シートの背面が背面支持テープから浮き上がらなかった場合、泣き別れは生じなかったとして「〇」と評価し、背面支持テープからの片面粘着シートの浮き上がりが認められた場合、泣き別れが生じたと判定し、「×」と評価した。
23℃、50%の環境下にて、剥離ライナー付き片面粘着シートの背面に背面支持テープの粘着面を重ね、ハンドローラを用いて圧着し、得られた積層体を幅20mmにカットした。次いで、被着体として市販のグラファイトシート(商品名「EYGS182303」、パナソニック電工社製、厚さ25μm)を用意し、その一方の面を市販の両面粘着テープでステンレス鋼板(SUS304BA板)に固定した。上記剥離ライナー付き片面粘着シートから剥離ライナーを除去して、粘着面を露出させ、この粘着面を上記被着体の他方の面(外面)に2kgのローラを1往復させて圧着した。圧着後1分以内に、23℃、50%の環境下にて、引張試験機を用いて、背面支持テープを片面粘着シート背面から300mm/分の引張速度で180度方向に引き剥がした。そして、剥離操作後の被着体の状態を目視で観察し、被着体に破損が認められなかった場合、「〇」と評価し、被着体に破損が認められた場合、「×」と評価した。
片面粘着シートの背面に、市販の片面粘着テープ(商品名「No.31B」、日東電工社製のポリエステルフィルム基材付きアクリル系片面粘着テープ。基材厚は凡そ25μm、総厚は凡そ53μm)を貼り付けて裏打ちし、幅25mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。作製した測定サンプルにつき、23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの粘着面を、酢酸エチルで洗浄したステンレス鋼板(SUS304BA板)の表面に、2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に30分間放置した後、引張試験機を使用して、JIS Z 0237:2000に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、ステンレス鋼板に対する剥離強度(対SUS粘着力)[N/25mm]を測定した。引張試験機としては、特に限定されず、例えばミネベア社製の「引張圧縮試験機、TG-1kN」またはその相当品が用いられる。
上記の結果から、基材フィルムと粘着剤層とを備え、基材フィルムの背面側に着色層とマット層とが積層された片面粘着シートにおいて、当該片面粘着シート背面の表面粗さ(Sa)を所定の範囲内に調節することで、背面支持テープとともに取り扱う場合に、良好な作業性が得られやすい片面粘着シートが提供され得ることがわかる。
1A 接着面
1B 背面
10 基材(支持体)
10A 基材の一方の表面(粘着剤層側表面)
10B 基材の他方の表面(背面側表面)
12 基材フィルム
12A 基材フィルムの第1表面
12B 基材フィルムの第2表面
14 着色層
16 マット層
20 粘着剤層
50 剥離ライナー
70 背面支持テープ
100 積層体
Claims (8)
- 基材フィルムと、該基材フィルムの一方の面に設けられた粘着剤層と、を備える片面接着性の粘着シートであって、
前記基材フィルムの他方の面には、着色層およびマット層がこの順で積層されており、
前記粘着シート背面の表面粗さ(Sa)が0.15μm以上0.70μm以下の範囲内にあり、
前記粘着シートの背面は、三次元表面性状測定により得られる負荷曲線におけるコア部の空隙容積(Vvc)が0.10~1.20μm 3 /μm 2 である、粘着シート。 - 前記マット層の厚さは0.2μm以上3.0μm以下である、請求項1に記載の粘着シート。
- 前記粘着シートの総厚さは100μm以下である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が1.0N/25mm以上である、請求項1~3のいずれか一項に記載の粘着シート。
- グラファイトシートまたはフェライトシートに貼り付けて用いられる、請求項1~4のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 携帯電子機器に用いられる、請求項1~5のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の粘着シートと、該粘着シートの粘着面を覆う剥離ライナーと、を備える、剥離ライナー付き粘着シート。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の粘着シートと、該粘着シートの背面に貼り付けられた背面支持テープと、を備える、積層体。
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