JP7321329B1 - 粘着シート - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示される粘着シートは、粘着剤層を含んで構成されている。上記粘着シートは、例えば、粘着剤層の一方の表面により構成された第一粘着面と、該粘着剤層の他方の表面により構成された第二粘着面と、を備える基材レス両面粘着シートの形態であり得る。また、ここに開示される粘着シートは、上記粘着剤層が支持基材の片面または両面に積層された基材付き粘着シートの形態であってもよい。以下、支持基材のことを単に「基材」ということもある。なお、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。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。
ここに開示される粘着シートを構成する粘着剤層は、アクリル系ポリマーと、粘着付与樹脂とを含む。上記粘着剤層は、典型的には、上記アクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤層である。そのような粘着剤層は、アクリル系粘着剤層ともいう。なお、粘着剤層のベースポリマーとは、該粘着剤層に含まれるゴム状ポリマー(室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマー)の主成分をいう。また、この明細書において「主成分」とは、特記しない場合、50重量%を超えて含まれる成分を指す。また、粘着剤および粘着剤層に含まれ得る成分に関する下記の説明は、特に断りがないかぎり、粘着剤(層)を形成するために用いられる粘着剤組成物にも適用可能である。
ここに開示される技術で用いられるアクリル系ポリマーとしては、n-ヘプチルアクリレート(n-HpA)を含むモノマー成分の重合物が用いられる。発明者らは、n-HpA(すなわち、エステル末端にn-ヘプチル基を有するアルキルアクリレート)を含むモノマー成分を用いて重合されたアクリル系ポリマーは、上記n-HpAをn-ブチルアクリレート(BA)や2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)等の他のアルキルアクリレートに置き換えた組成のモノマー成分を用いて重合されたアクリル系ポリマーに比べて、粘着力、耐油性および水性溶媒耐性を高いレベルで両立する粘着シートの実現に適することを見出した。より具体的には、例えばn-HpAを2EHAに置き換えた構成に比べて、膨潤度を抑制しつつ粘着力を向上させやすく、また、例えばn-HpAをBAに置き換えた構成に比べて水性溶媒に対する耐性が良い。その理由は、特に限定的に解釈されるものではないが、n-HpAをモノマー単位として含むポリマーは、ガラス転移温度が低いことにより、粘着剤層を被着体に良好に密着させて両者の界面への油分や水性溶媒の浸入を抑制しやすいことに加えて、n-HpAに由来する比較的長い直鎖状の側鎖を有することから、粘着付与樹脂との相溶性が良いので粘着付与樹脂の含有量を増やしても油分との接触による粘着力の低下を抑制しやすく、かつ、上記n-HpA由来の側鎖はより炭素原子数の多いアルキルアクリレートに由来する側鎖に比べて親油性が低いので膨潤度を抑えやすいためと考えられる。また、n-HpA由来の側鎖は、より炭素原子数の少ないアルキルアクリレート(例えばBA)に由来する側鎖に比べて親水性が低いので、水性溶媒(例えば、水と低級アルコールとの混合溶媒)との接触による粘着力の低下を抑制しやすいためと考えられる。
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(ただし、n-ヘプチル基を除く。)である。
[GPCの測定条件]
サンプル濃度:0.2重量%(テトラヒドロフラン溶液)
サンプル注入量:10μL
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流量(流速):0.6mL/分
カラム温度(測定温度):40℃
カラム:
サンプルカラム:商品名「TSKguardcolumn SuperHZ-H」1本+商品名「TSKgel SuperHZM-H」2本」(東ソー社製)
リファレンスカラム:商品名「TSKgel SuperH-RC」1本(東ソー社製)
検出器:示差屈折計(RI)
標準試料:ポリスチレン
ここに開示される粘着剤層は、n-HpAを含むモノマー成分の重合物である上述のアクリル系ポリマー100重量部に対して、10重量部超の粘着付与樹脂を含む。かかる量の粘着付与樹脂を含有させることにより、粘着力を効果的に向上させることができる。アクリル系ポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の含有量は、例えば12重量部以上であってよく、15重量部以上または18重量部以上であってもよい。いくつかの態様において、より高い使用効果を得る観点から、アクリル系ポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の含有量は、18.5重量部以上であることが適当であり、20重量部以上であることが好ましく、25重量部以上でもよく、30重量部以上でもよい。n-HpAをモノマー単位として含むアクリル系ポリマーは、粘着付与樹脂との相溶性がよいので、耐油性や水性溶媒耐性の低下抑制に適した凝集力を維持しつつ、粘着付与樹脂をより多く含ませて粘着力を向上させることができる。また、アクリル系ポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の含有量は、例えば100重量部以下または90重量部以下であってよく、油分との接触による粘着力の低下をよりよく抑制する観点から、80重量部以下とすることが適当であり、好ましくは60重量部以下(例えば55重量部以下)、より好ましくは50重量部以下であり、45重量部以下でもよく、40重量部以下でもよく、35重量部以下でもよく、30重量部以下でもよく、25重量部以下でもよい。
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具体例としては、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により得られるロジンフェノール樹脂が含まれる。
これらのフェノール系粘着付与樹脂のうち、テルペンフェノール樹脂、水素添加テルペンフェノール樹脂およびアルキルフェノール樹脂が好ましく、テルペンフェノール樹脂および水素添加テルペンフェノール樹脂がより好ましく、なかでもテルペンフェノール樹脂が好ましい。
[水酸基価の測定方法]
1.試薬
(1)アセチル化試薬としては、無水酢酸約12.5g(約11.8mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を50mLにし、充分に攪拌したものを使用する。または、無水酢酸約25g(約23.5mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を100mLにし、充分に攪拌したものを使用する。
(2)測定試薬としては、0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を使用する。
(3)その他、トルエン、ピリジン、エタノールおよび蒸留水を準備する。
2.操作
(1)平底フラスコに試料約2gを精秤採取し、アセチル化試薬5mLおよびピリジン10mLを加え、空気冷却管を装着する。
(2)上記フラスコを100℃の浴中で70分間加熱した後、放冷し、冷却管の上部から溶剤としてトルエン35mLを加えて攪拌した後、蒸留水1mLを加えて攪拌することにより無水酢酸を分解する。分解を完全にするため再度浴中で10分間加熱し、放冷する。
(3)エタノール5mLで冷却管を洗い、取り外す。次いで、溶剤としてピリジン50mLを加えて攪拌する。
(4)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を、ホールピペットを用いて25mL加える。
(5)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液で電位差滴定を行う。得られた滴定曲線の変曲点を終点とする。
(6)空試験は、試料を入れないで上記(1)~(5)を行う。
3.計算
以下の式により水酸基価を算出する。
水酸基価(mgKOH/g)=[(B-C)×f×28.05]/S+D
ここで、
B: 空試験に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
C: 試料に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
f: 0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター、
S: 試料の重量(g)、
D: 酸価、
28.05: 水酸化カリウムの分子量56.11の1/2、
である。
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、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、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。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。なかでも、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、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、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤がより好ましい。架橋剤を適切に選定して使用することにより、凝集度100以下を好ましく実現することができる。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。
粘着剤組成物には、上述した各成分以外に、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、着色剤(顔料、染料等)、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。
ここに開示される技術における粘着剤層は、酢酸エチルに対する膨潤度が100以下である。モノマー成分としてn-HpAを含むアクリル系ポリマーを用い、上記膨潤度が100以下の条件下において上記アクリル系ポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の含有量を10重量部超とすることにより、粘着力を効果的に高め、かつ油分や水性溶媒との接触による粘着力の低下を抑制することができる。これにより、粘着力と、耐油性と、水性溶媒耐性とを高いレベルで両立する粘着シートを実現することができる。いくつかの態様において、粘着剤層の膨潤度は、耐油性向上の観点から、90以下であることが好ましく、80以下であることがより好ましく、75以下でもよく、70以下でもよく、65以下でもよく、60以下(例えば60未満)でもよい。膨潤度の下限は特に制限されず、例えば10以上であり得る。被着体への密着性の観点から、いくつかの態様において、粘着剤層の膨潤度は、30以上であることが適当であり、35以上であることが好ましく、40以上であることがより好ましく、45以上(例えば45超)でもよく、50以上でもよい。粘着剤層の膨潤度を上記の範囲内で適切に調節することにより、粘着剤層の膨潤度は、後述の実施例に記載の方法で測定される。膨潤度は、アクリル系ポリマーのモノマー組成やMw、粘着付与樹脂、架橋剤等の粘着剤組成により調節することができる。
ここに開示される粘着剤層(粘着剤からなる層)は、水系粘着剤組成物、溶剤型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物、活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物から形成された粘着剤層であり得る。水系粘着剤組成物とは、水を主成分とする溶媒(水系溶媒)中に粘着剤(粘着剤層形成成分)を含む形態の粘着剤組成物のことをいい、典型的には、水分散型粘着剤組成物(粘着剤の少なくとも一部が水に分散した形態の組成物)等と称されるものが含まれる。また、溶剤型粘着剤組成物とは、有機溶媒中に粘着剤を含む形態の粘着剤組成物のことをいう。溶剤型粘着剤組成物に含まれる有機溶媒としては、上述の溶液重合で用いられ得る有機溶媒(トルエンや酢酸エチル等)として例示した1種または2種以上を特に制限なく用いることができる。ここに開示される技術は、粘着特性等の観点から、溶剤型粘着剤組成物から形成された粘着剤層を備える態様で好ましく実施され得る。
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、通常は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。
いくつかの態様において、上記粘着剤層の表面自由エネルギーγは40mJ/m2未満であることが好ましい。粘着剤層の表面自由エネルギーγは、次式:γ=γd+γp+γh;により表される値である。ここで、上記式中のγd、γpおよびγhは、それぞれ、表面自由エネルギーの分散成分、極性成分および水素結合成分を表す。粘着剤層の表面自由エネルギーγは、水、ジヨードメタンおよび1-ブロモナフタレンをプローブ液として用い、各プローブ液の接触角から北崎-畑式(日本接着協会誌、Vol.8, No.3, 1972, pp.131-141)に従って求めることができる。接触角の測定は、市販の接触角計を用いて行うことができる。接触角計としては、共和界面科学株式会社製の製品名「CA-X」を使用することができる。測定には液滴法を用い、着滴1500ms後の液滴形状から接触角を測定する。後述の実施例においても同様の方法が採用される。
ここに開示される粘着剤層のゲル分率は、特に限定されず、例えば20%~80%(重量基準)の範囲内であり得る。粘着剤層のゲル分率を適度な範囲で高くすることにより、該粘着剤層に凝集性を付与し、油分や水性溶媒との接触による粘着力の低下を抑制することができる。いくつかの態様において、粘着剤層のゲル分率は、30%超であることが適当であり、40%超であることが有利であり、45%超でもよく、50%超でもよく、55%以上でもよく、60%以上でもよく、例えば63%超でもよい。また、被着体との密着性の観点から、いくつかの態様において、粘着剤層のゲル分率は、75%以下であることが好ましく、70%以下(例えば70%未満)であることがより好ましく、68%以下がよく、66重量%以下でもよい。
ゲル分率(%)=[(Wg4-Wg2-Wg3)/Wg1]×100
いくつかの態様において、粘着剤層はバイオマス由来材料を含み、そのバイオマス炭素比が所定値以上であり得る。粘着剤層のバイオマス炭素比は、例えば1%以上であり、10%以上であってもよく、好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上である。粘着剤のバイオマス炭素比が高いことは、石油等に代表される化石資源系材料の使用量が少ないことを意味する。かかる観点において、粘着剤のバイオマス炭素比は高いほど好ましい。例えば、粘着剤層のバイオマス炭素比は、55%以上であってよく、60%以上であってもよく、70%以上でもよく、75%以上でもよく、80%以上でもよく、80%超でもよい。バイオマス炭素比の上限は、定義上100%であり、99%以下であってもよく、材料の入手容易性の観点から、95%以下でもよく、90%以下でもよい。良好な粘着性能を発揮しやすくする観点から、いくつかの態様において、粘着剤層のバイオマス炭素比は、例えば90%以下であってよく、85%以下でもよく、80%以下でもよい。
ここに開示される粘着シートが片面粘着タイプまたは両面粘着タイプの基材付き粘着シートの形態である態様において、粘着剤層を支持(裏打ち)する基材としては、樹脂フィルム、紙、布、ゴムシート、発泡体シート、金属箔、これらの複合体等を用いることができる。樹脂フィルムの例としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン製フィルム;ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステルフィルム;塩化ビニル樹脂フィルム;酢酸ビニル樹脂フィルム;ポリイミド樹脂フィルム;ポリアミド樹脂フィルム;フッ素樹脂フィルム;セロハン等が挙げられる。紙の例としては、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等が挙げられる。布の例としては、各種繊維状物質の単独または混紡等による織布や不織布等が挙げられる。上記繊維状物質としては、綿、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維等が例示される。ゴムシートの例としては、天然ゴムシート、ブチルゴムシート等が挙げられる。発泡体シートの例としては、発泡ポリオレフィンシート、発泡ポリウレタンシート、発泡ポリクロロプレンゴムシート等が挙げられる。金属箔の例としては、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。なお、粘着剤層を支持する基材は、粘着シートにおいて基材層ともいう。
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)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。ライナー基材としては、前述の粘着シートの基材と同様、バイオマス由来の材料を用いて形成されたものや、リサイクル材料(リサイクルフィルム等)が好ましく用いられ得る。
ここに開示される粘着シート(粘着剤層を含み、基材層をさらに含み得るが、剥離ライナーは含まない。)の総厚さは特に限定されない。粘着シートの総厚さは、例えば凡そ1mm以下であり、凡そ500μm以下であってもよく、凡そ300μm以下とすることができ、薄型化の観点から、凡そ200μm以下が適当であり、凡そ150μm以下(例えば凡そ100μm以下)であってもよい。いくつかの好ましい態様では、粘着シートの厚さは凡そ70μm以下とすることができ、例えば凡そ55μm以下であってもよい。粘着シートの厚さの下限は、例えば0.1μm以上(例えば0.5μm以上)であり、凡そ3μm以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ10μm以上、より好ましくは凡そ15μm以上であり、凡そ20μm以上であってもよく、凡そ40μm以上でもよい。所定値以上の厚さを有する粘着シートは、被着体への密着性が得られやすく、また、取扱い性にも優れる傾向がある。なお、基材レスの粘着シートでは、粘着剤層の厚さが粘着シートの総厚さとなる。
(対SUS粘着力(初期粘着力F0))
ここに開示される粘着シートのいくつかの態様において、該粘着シートは、ステンレス鋼板に対する180度剥離強度(対SUS粘着力)が8.0N/10mm以上であることが好ましい。このような対SUS粘着力を示す粘着シートは、例えば部材の固定用途において良好な固定性能を発揮し得る。上記対SUS粘着力は、より好ましくは凡そ8.2N/10mm以上、さらに好ましくは8.5N/10mm以上であり、8.8N/10mm以上でもよく、9.0N/10mm以上でもよく、9.2N/10mm以上でもよく、9.5N/10mm以上でもよく、9.7N/10mm以上でもよい。対SUS粘着力がより高いことは、小型または細幅の部材の固定や、自重や外力により接合箇所に比較的大きな負荷がかかり得る部材の固定において有利となり得る。上記対SUS粘着力の上限は特に制限されないが、他の要請(例えば、粘着剤層の薄厚化等)との兼ね合いから、例えば20N/10mm以下であってよく、18N/10mm以下でもよく、16N/10mm以下でもよい。上記対SUS粘着力は、被着体としてSUS板を用いて、23℃、50%RHの測定環境下において、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で測定される。上記対SUS粘着力は、被着体への貼付け後、油分や水性溶媒を供給することなく測定される特性である。後述する浸漬後粘着力FA,FBとの関係を示すため、以下において上記対SUS粘着力を「初期粘着力F0」というすることがある。初期粘着力F0は、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。
ここに開示される粘着シートのいくつかの態様において、該粘着シートは、以下の式:
粘着力維持率RA[%]=(浸漬後粘着力FA/初期粘着力F0)×100;
により表される粘着力維持率RAが60%以上であることが好ましい。ここで、上記式中の浸漬後粘着力FAは、評価対象の粘着シートをステンレス鋼板に貼り付けて40℃、90%RHの環境下でオレイン酸に2週間浸漬した後に測定される180度剥離強度であり、上記式中の初期粘着力F0は、上述した対SUS粘着力である。浸漬後粘着力FAは、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。粘着力維持率RAは、上記浸漬後粘着力FAおよび上記初期粘着力F0から上記式により算出される。
ここに開示される粘着シートのいくつかの態様において、該粘着シートは、以下の式:
粘着力維持率RB[%]=(浸漬後粘着力FB/初期粘着力F0)×100;
により表される粘着力維持率RBが70%以上であることが好ましい。ここで、上記式中の浸漬後粘着力FBは、評価対象の粘着シートをステンレス鋼板に貼り付けて40℃、90%RHの環境下で50%イソプロピルアルコール水溶液(体積比1:1の混合溶媒)に2週間浸漬した後に測定される180度剥離強度であり、上記式中の初期粘着力F0は、上述した対SUS粘着力である。浸漬後粘着力FBは、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。粘着力維持率RBは、上記浸漬後粘着力FBおよび上記初期粘着力F0から上記式により算出される。
ここに開示される粘着シートの用途は特に限定されず、各種用途に用いられ得る。ここに開示される粘着シートは、粘着力、耐油性および水性溶媒耐性を高いレベルで両立できるという特性を活かして、油分および水性溶媒の一方または両方と接触し得る各種部材を固定する用途に好ましく用いられ得る。そのような用途の代表例として、各種の携帯機器(ポータブル機器)において部材を固定する用途が挙げられる。例えば、携帯電子機器における部材の固定用途に好適である。上記携帯電子機器の非限定的な例には、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、携帯モデム等が含まれる。携帯電子機器以外の携帯機器の非限定的な例には、機械式の腕時計や懐中時計、懐中電灯、手鏡、定期入れ等が含まれる。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〕 アクリル系ポリマーおよび粘着付与樹脂を含む粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマーは、n-ヘプチルアクリレートを含むモノマー成分の重合物であり、
前記粘着付与樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して10重量部を超える量であり、
前記粘着剤層は、酢酸エチルに対する膨潤度が100以下である、粘着シート。
〔2〕 前記モノマー成分は、カルボキシ基含有モノマーを5.0重量%以上含む、上記〔1〕に記載の粘着シート。
〔3〕 前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤とエポキシ系架橋剤とを組み合わせて含む、上記〔1〕または〔2〕に記載の粘着シート。
〔4〕 前記粘着剤層は、前記粘着付与樹脂としてフェノール系粘着付与樹脂を含む、上記〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の粘着シート。
〔5〕 前記フェノール系粘着付与樹脂としてテルペンフェノール樹脂を含み、
前記テルペンフェノール樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して20重量部以上である、上記〔4〕に記載の粘着シート。
〔6〕 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は50万超である、上記〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の粘着シート。
〔7〕 ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が8.0N/10mm以上である、上記〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の粘着シート。
〔8〕 両面粘着シートとして構成されている、上記〔1〕~〔7〕のいずれか1つに記載の粘着シート。
〔9〕 支持基材としての樹脂フィルムと、前記支持基材の一方の表面および他方の表面に設けられた前記粘着剤層と、を有する両面粘着シートとして構成されている、上記〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の粘着シート。
〔10〕 携帯機器において部材の固定に用いられる、上記〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載の粘着シート。
前記電子機器を構成する部材には、粘着シートが接合されており、
前記粘着シートは、アクリル系ポリマーおよび粘着付与樹脂を含む粘着剤層を有しており、
前記アクリル系ポリマーは、n-ヘプチルアクリレートを含むモノマー成分の重合物であり、
前記粘着付与樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して10重量部を超える量であり、
前記粘着剤層は、酢酸エチルに対する膨潤度が100以下である、携帯機器。
〔12〕 前記携帯機器は、携帯電子機器である、上記〔11〕に記載の携帯機器。
〔13〕 前記アクリル系ポリマーのモノマー成分は、カルボキシ基含有モノマーを5.0重量%以上含む、上記〔11〕または〔12〕に記載の携帯機器。
〔14〕 前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤とエポキシ系架橋剤とを組み合わせて含む、上記〔11〕~〔13〕のいずれか1つに記載の携帯機器。
〔15〕 前記粘着剤層は、前記粘着付与樹脂としてフェノール系粘着付与樹脂を含む、上記〔11〕~〔14〕のいずれか1つに記載の携帯機器。
〔16〕 前記フェノール系粘着付与樹脂としてテルペンフェノール樹脂を含み、
前記テルペンフェノール樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して20重量部以上である、上記〔15〕に記載の携帯機器。
〔17〕 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は50万超である、上記〔11〕~〔16〕のいずれか1つに記載の携帯機器。
〔18〕 前記粘着シートは、ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が8.0N/10mm以上である、上記〔11〕~〔17〕のいずれか1つに記載の携帯機器。
〔19〕 両面粘着シートとして構成されている、上記〔11〕~〔18〕のいずれか1つに記載の携帯機器。
〔20〕 前記粘着シートは、支持基材としての樹脂フィルムと、前記支持基材の一方の表面および他方の表面に設けられた前記粘着剤層と、を有する両面粘着シートとして構成されている、上記〔11〕~〔19〕のいずれか1つに記載の携帯機器。
(初期粘着力F0)
23℃、50%RHの測定環境下において、粘着シート(両面粘着シート)の一方の粘着面に厚さ50μmのPETフィルムを貼り付けて裏打ちし、幅10mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製する。
23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの他方の粘着面を、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往復させて圧着する。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150mm/分、剥離角度180度の条件で、剥離強度(初期粘着力F0)[N/10mm]を測定する。
23℃、50%RHの測定環境下において、粘着シート(両面粘着シート)の一方の粘着面に厚さ50μmのPETフィルムを貼り付けて裏打ちし、幅10mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製する。
23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの他方の粘着面を、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往復させて圧着する。これを同環境下に30分間放置した後、オレイン酸浴に浸漬して40℃、90%RHの環境下に2週間保持する。その後、上記測定サンプルをオレイン酸浴から引き上げ、周囲に付着したオレイン酸を軽く拭き取り、23℃、50%RHの環境下に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150mm/分、剥離角度180度の条件で、オレイン酸浸漬後の剥離強度(浸漬後粘着力FA)[N/10mm]を測定する。
得られた測定値から、以下の式:
粘着力維持率RA[%]=(浸漬後粘着力FA/初期粘着力F0)×100;
により粘着力維持率RAを算出する。
オレイン酸浴に浸漬する代わりに50%(体積比)イソプロピルアルコール水溶液浴に浸漬する他は浸漬後粘着力FAの測定と同様にして、水性溶媒浸漬後の剥離強度(浸漬後粘着力FB)[N/10mm]を測定する。
得られた測定値から、以下の式:
粘着力維持率RB[%]=(浸漬後粘着力FB/初期粘着力F0)×100;
により粘着力維持率RBを算出する。
約0.1gの粘着剤サンプル(重量WS1)を平均孔径0.2μmの多孔質ポリテトラフルオロエチレン膜(重量WS2)で巾着状に包み、口をタコ糸(重量Ws3)で縛る。上記多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)膜としては、日東電工社から入手可能な商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」(平均孔径0.2μm、気孔率75%、厚さ85μm)またはその相当品を使用する。この包みを酢酸エチル50mLに浸し、室温(約23℃)で7日間保持する。その後、上記包みを取り出して外表面に付着している酢酸エチルを拭き取り、該包みの重量(WS4)を測定する。次いで、この包みを130℃で2時間乾燥させ、該包みの重量(Wg5)を測定する。粘着剤層の膨潤度は、各値を以下の式に代入することにより求められる。
膨潤度=(WS4-WS2-WS3)/(WS5-WS2-WS3)
(アクリル系ポリマーの合成)
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および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-ヘプチルアクリレート(n-HpA)96部およびアクリル酸(AA)4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℃~70℃で8時間溶液重合してアクリル系ポリマー(A1)の溶液を得た。アクリル系ポリマー(A1)の重量平均分子量(Mw)は90万であった。なお、上記n-HpAは、バイオマス由来のヘプチルアルコールを用いて合成された、バイオマス由来のヘプチル基をエステル末端に有する化合物である。
上記アクリル系ポリマー(A1)100部、粘着付与樹脂B(商品名「YSポリスターS145」、ヤスハラケミカル社製、テルペンフェノール樹脂、軟化点145℃、水酸基価70~110mgKOH/g)30部、イソシアネート系架橋剤3部(固形分基準。以下同じ)、エポキシ系架橋剤0.03部を撹拌混合して、本例に係る粘着剤組成物を調製した。上記イソシアネート系架橋剤としては、東ソー社製の商品名「コロネートL」(トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の75%酢酸エチル溶液)を使用した、上記エポキシ系架橋剤としては、三菱瓦斯化学社製の商品名「TETRAD-C」(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)を使用した。
厚さ38μmのポリエステル製剥離フィルム(商品名「ダイアホイルMRF」、厚さ38μm、三菱ケミカル社製)を2枚用意した。これらの剥離フィルムの剥離面に上記粘着剤組成物を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ19μmの粘着剤層を形成した。上記2枚の剥離フィルム上に形成された粘着剤層を、基材としての厚さ12μmのPETフィルム(商品名「ルミラー」、東レ社製)の第1面および第2面にそれぞれ貼り合わせた。上記剥離フィルムはそのまま粘着剤層上に残し、粘着剤層の表面(粘着面)の保護に使用した。このようにして、両粘着面が上記2枚のポリエステル製剥離フィルムで保護された厚さ50μmの基材付き両面粘着シートを得た。
実施例1の粘着剤組成物の調製において、粘着付与樹脂Bに代えて粘着付与樹脂A(商品名「YSポリスターT115」、ヤスハラケミカル社製、テルペンフェノール樹脂、軟化点115℃、水酸基価60mgKOH/g)を使用した。得られた粘着剤組成物を用いた他は実施例1と同様にして、本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
モノマー組成をn-HpA94部およびAA6部に変更し、重合時のモノマー成分の濃度を調節した他は、アクリル系ポリマー(A1)の合成と同様にして、アクリル系ポリマー(A2)の溶液を得た。上記アクリル系ポリマー(A2)を用い、表1に示す組成に変更した他は実施例1と同様にして、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、該粘着剤組成物を用いて各例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。表1に示す粘着付与樹脂Cとしては、荒川化学工業社製の商品名「ペンセルD125」(重合ロジンのペンタエリスリトールエステル、軟化点125℃、水酸基価34mgKOH/g)を使用した。
モノマー組成をn-HpA90部およびAA10部に変更し、重合時のモノマー成分の濃度を調節した他は、アクリル系ポリマー(A1)の合成と同様にして、アクリル系ポリマー(A3)の溶液を得た。上記アクリル系ポリマー(A3)を用い、表1に示す組成に変更した他は実施例1と同様にして、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、該粘着剤組成物を用いて各例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
粘着付与樹脂Aの使用量を0部(比較例1)または5部(比較例2)とした他は実施例5と同様にして、本例に係る粘着剤組成物を調製し、該粘着剤組成物を用いて本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
モノマー組成を2-エチルヘキシルアクリレート(2EHA)90部およびAA10部に変更した他は基本的にアクリル系ポリマー(A1)の合成と同様にして、アクリル系ポリマー(A4)の溶液を得た。上記アクリル系ポリマー(A4)を用い、表2に示す組成に変更した他は実施例1と同様にして、各例に係る粘着剤組成物をそれぞれ調製し、該粘着剤組成物を用いて各例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
モノマー組成をn-ブチルアクリレート(BA)95部およびAA5部に変更した他は基本的にアクリル系ポリマー(A1)の合成と同様にして、アクリル系ポリマー(A5)の溶液を得た。上記アクリル系ポリマー(A5)を用い、表2に示す組成に変更した他は実施例1と同様にして、本例に係る粘着剤組成物を調製し、該粘着剤組成物を用いて本例に係る基材付き両面粘着シートを作製した。
10 支持基材
10A 第一面
10B 第二面(背面)
21 粘着剤層(第一粘着剤層)
21A 粘着面(第一粘着面)
21B 第二粘着面
22 粘着剤層(第二粘着剤層)
22A 粘着面(第二粘着面)
31,32 剥離ライナー
100,200,300 剥離ライナー付き粘着シート
Claims (9)
- アクリル系ポリマーおよび粘着付与樹脂を含む粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマーは、n-ヘプチルアクリレートを80重量%以上含むモノマー成分の重合物であり、
前記モノマー成分は、カルボキシ基含有モノマーを4.0重量%以上含み、
前記粘着付与樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して10重量部を超える量であり、
前記粘着剤層は、酢酸エチルに対する膨潤度が100以下であり、
前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、イソシアネート系架橋剤を含み、
前記粘着剤層の厚さは35μm以下であり、
ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が8.0N/10mm以上である、粘着シート。 - 前記モノマー成分は、カルボキシ基含有モノマーを5.0重量%以上含む、請求項1に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、前記イソシアネート系架橋剤とエポキシ系架橋剤とを組み合わせて含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層は、前記粘着付与樹脂としてフェノール系粘着付与樹脂を含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記フェノール系粘着付与樹脂としてテルペンフェノール樹脂を含み、
前記テルペンフェノール樹脂の含有量は、前記アクリル系ポリマー100重量部に対して20重量部以上である、請求項4に記載の粘着シート。 - 前記アクリル系ポリマーの重量平均分子量は50万超である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層は、前記膨潤度が30以上90以下である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 支持基材としての樹脂フィルムと、前記支持基材の一方の表面および他方の表面に設けられた前記粘着剤層と、を有する両面粘着シートとして構成されている、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 携帯機器において部材の固定に用いられる、請求項1または2に記載の粘着シート。
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