JP7484450B2 - 粘着剤、粘着剤組成物及び粘着層付き基材 - Google Patents
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前記コア部のガラス転移温度Tg1と前記シェル層のガラス転移温度Tg2との差(Tg2-Tg1)が50℃以上であり、
前記コア・シェル部材が、前記コア部としてシード粒子を有し、前記シェル層として前記シード粒子の表面にシード重合して得られた外殻を有する、シード重合粒子であり、
前記シード重合粒子の重量平均分子量が、3万以下であり、且つ
前記シード重合粒子を凝集・融着して形成される、体積平均径が2~15μmの範囲内にある凝集体であることを特徴とする粘着剤。
dP2-dP1>0 式(1)
dH2-dH1>0 式(2)
前記粘着層が、第1項から第5項までのいずれか一項に記載の粘着剤を含有することを特徴とする粘着層付き基材。
本発明に係る粘着剤は、粘着成分を含有するコア部と前記コア部を被覆するシェル層を有するコア・シェル部材からなる粘着剤であって、前記コア部のガラス転移温度Tg1と前記シェル層のガラス転移温度Tg2との差ΔTが以下の(a)の関係を有することを特徴とする。
(a)ΔT=Tg2-Tg1≧50℃
コア・シェル部材(A)のコア部及びシェル層はそれぞれ異なるガラス転移温度、Tg1及びTg2を有する非晶性樹脂を含有する。コア部が含有する粘着成分は、ガラス転移温度がTg1の非晶性樹脂である。なお、非晶性樹脂はガラス転移温度より高い温度では溶融状態となる。
dP2-dP1>0 式(1)
dH2-dH1>0 式(2)
HSP値=(dD2+dP2+dH2)1/2
dP=(Σ(Fpi)2)1/2/ΣVi 式(ii)
dH=(ΣEhi/ΣVi)1/2 式(iii)
コア部はガラス転移温度Tg1を有する。すなわち、コア部を構成する粘着成分としての非晶性樹脂は、ガラス転移温度Tg1を有する。シェル層のガラス転移温度Tg2の好ましい温度は、上記のとおり、40~80℃であり、上記(a)の関係に係り、ΔT(Tg2-Tg1)は50℃以上である。このような関係を考慮すると、Tg1は30℃以下が好ましい。
シェル層はガラス転移温度Tg2を有する。すなわち、シェル層はガラス転移温度Tg2の非晶性樹脂を含有する。シェル層は複数種で構成されてもよく、複数種で構成される場合、ガラス転移温度が最も高い成分のガラス転移温度をTg2とする。シェル層のガラス転移温度Tg2の好ましい温度は、上記のとおり、40~80℃であり、より好ましくは50~65℃である。
本発明の粘着剤に係るコア・シェル部材(A)は、上記本発明の特徴を満たす限り、その形態は特に制限されない。具体的には、粉体(粒子)状、板状、棒状、シート状等の形態及び、このような各種形態において表面に凹凸形状を有する形態等が挙げられる。コア・シェル部材(A)の大きさは、操作性を勘案して適宜調整される。特に、以下の使用時における圧力の印加条件に応じて、形態が適宜設定される。
流動性の指標として川北式かさ密度測定機(IH2000型)により静かさ密度を求めた。具体的な静かさ密度の測定法は以下のとおりである。
48メッシュの篩い上にコア・シェル部材(A)のサンプル20gをのせ振動強度6で30秒落下させた後、振動を停止し5分静置した後すり切り嵩密度(コア・シェル部材(A)重量/容積(20cm3))を求める。(嵩密度)/(真密度)が大きいほど流動性が良好という指標である。
本発明に係るシード重合粒子は、シード粒子と外殻を有し、シード粒子のガラス転移温度Tg1と外殻のガラス転移温度Tg2が上記(a)の関係にある。当該シード重合粒子を、以下、シード重合粒子(S)ともいう。
本発明は、上記粘着剤とは別の態様の接着剤として、上記のシード重合粒子(S)を凝集・融着して形成される、体積平均径が2~15μmの範囲内にある凝集体(以下、シード重合粒子凝集体(B)ともいう。)からなる接着剤を提供する。
本発明の粘着剤組成物は、上記粘着剤と、当該粘着剤に非相溶な樹脂(以下、「樹脂(P)」ともいう。)を含有することを特徴とする。本発明の粘着剤組成物は、樹脂(P)をバインダー成分として、本発明の粘着剤を含有する粘着剤部材を製造するのに用いることができる。また、基材上に本発明の粘着剤を含む粘着層を形成するのに用いることができる。
本発明の粘着層付き基材は、基材と前記基材の表面に配置された粘着層を有する粘着層付き基材であって、前記粘着層が、本発明の粘着剤を含有することを特徴とする。
厚さ25μmのPETフィルムを幅20mm、長さ150mmに切断する。PETフィルム上に厚さ1mm、1cm角の粘着層を形成し、上方から同形のPETフィルムを載せ、200kPaの圧力を印加し接着させる。万能引張試験機『TCM-1kNB』(ミネベア社製)を用い、剥離角度180°、引っ張り速度300mm/分で剥離試験を行い、接着力を測定する。
以下のとおり、本発明の粘着剤として、シード重合粒子(S)に相当するシード重合粒子(S1)~(S4)(粉体粘着剤1~4)及びシード重合粒子(S)の範疇にない比較例用のシード重合粒子(Scf)(粉体粘着剤5)を作製した。
(1)シード樹脂粒子(SS1)分散液の調製
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤を仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
スチレン 26.9質量部
n-ブチルアクリレート 213質量部
n-オクチルメルカプタン 3.5質量部
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤と、シード樹脂粒子(SS1)分散液を95質量部仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
メタクリル酸メチル 20.5質量部
n-ブチルアクリレート 9.1質量部
メタクリル酸 2.6質量部
n-オクチルメルカプタン 0.54質量部
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤と、シード樹脂粒子(SS1)分散液を95質量部仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
スチレン 20.7質量部
n-ブチルアクリレート 8.9質量部
メタクリル酸 2.6質量部
n-オクチルメルカプタン 0.54質量部
(1)シード樹脂粒子(SS2)分散液の調製
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤を仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
メタクリル酸メチル 26.9質量部
n-ブチルアクリレート 213質量部
n-オクチルメルカプタン 3.5質量部
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤と、シード樹脂粒子(SS2)分散液を95質量部仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
メタクリル酸メチル 62.2質量部
n-ブチルアクリレート 26.6質量部
メタクリル酸 7.7質量部
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」1.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤と、シード樹脂粒子(SS1)分散液を95質量部仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
(1)シード樹脂粒子(SS3)分散液の調製
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」2.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤を仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
スチレン 120.4質量部
n-ブチルアクリレート 119.6質量部
n-オクチルメルカプタン 3.8質量部
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器にあらかじめアニオン性界面活性剤「ラウリル硫酸ナトリウム」1.0質量部をイオン交換水500質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤と、シード樹脂粒子(SS3)分散液を95質量部仕込み、窒素気流化230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
上記において、シード重合粒子(S2)、(S3)、(S4)及び(Scf)を作製する際に、シード粒子のTgであるTg1及び外殻のTgであるTg2をシード重合粒子(S1)の場合と同様に測定した。
シード重合粒子(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(Scf)のシード粒子及び外殻について、それぞれハンセン溶解度パラメーターの極性項dP1及びdP2、並びに水素結合項dH1及びdH2を上記のとおり単量体組成に基づいて算出した。
上記において、シード重合粒子(S2)、(S3)、(S4)及び(Scf)を作製する際に、シード粒子(シード樹脂粒子)及びシード重合粒子の体積平均粒径をシード重合粒子(S1)の場合と同様に測定した。
シード重合粒子(S1)、(S2)、(S3)、(S4)及び(Scf)の重量平均分子量を上記の方法で測定した。
撹拌装置、温度センサー、冷却管を取り付けた反応容器に、上記で得られたシード重合粒子(S1)の分散液を固形分換算で126質量部、イオン交換水100質量部を投入後、5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10、液温度を20℃に調整した。
上記で得られた粉体状粘着剤1~6を用いて、以下の方法で粘着層付き基材の形態の粘着テープ1~5を作製し、これらを用いての接着力を評価した。粘着テープ1~4が本発明の粘着テープであり、粘着テープ5は比較例(比較例1)の粘着テープである。なお、比較例2として、市販(ナイスタック、ニチバン社製)の両面テープを使用した。結果を表IIIに示す。
各粘着テープについて、その粘着層側に粘着テープの基材と同形のPETフィルムを載せ、200kPaの圧力を印加し接着させた。万能引張試験機『TCM-1kNB』(ミネベア社製)を用い、剥離角度180°、引っ張り速度300mm/分で剥離試験を行い、初期の接着力を測定した。また、各粘着テープについて、作製後1か月間、20℃50%で保管した後に、上記同様にPETフィルムを載せ、同圧力を印加し接着させた後、上記同様にして接着力を測定した。接着力が、80gf/25mm以上であれば実用上問題なく使用できる。
2 樹脂
3 基材
4A、4B、4 粘着層
10 粘着部材
20A、20B、20C 粘着層付き基材
Claims (7)
- 粘着成分を含有するコア部と前記コア部を被覆するシェル層を有するコア・シェル部材からなる粘着剤であって、
前記コア部のガラス転移温度Tg1と前記シェル層のガラス転移温度Tg2との差(Tg2-Tg1)が50℃以上であり、
前記コア・シェル部材が、前記コア部としてシード粒子を有し、前記シェル層として前記シード粒子の表面にシード重合して得られた外殻を有する、シード重合粒子であり、
前記シード重合粒子の重量平均分子量が、3万以下であり、且つ
前記シード重合粒子を凝集・融着して形成される、体積平均径が2~15μmの範囲内にある凝集体であることを特徴とする粘着剤。 - 前記Tg2が40~80℃の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記載の粘着剤。
- 前記コア・シェル部材が、ハンセンの溶解度パラメーターに係り、前記シェル層について極性項をdP2及び水素結合項をdH2とし、かつ前記コア部について極性項をdP1及び水素結合項をdH1としたときに、下記式(1)及び式(2)を満たすことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の粘着剤。
dP2-dP1>0 式(1)
dH2-dH1>0 式(2) - 前記コア・シェル部材の全体に対する前記コア部の割合が50~90質量%の範囲内にあることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の粘着剤。
- 前記シード重合粒子の体積平均径が、150nm以下であることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の粘着剤。
- 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の粘着剤と、前記粘着剤に非相溶な樹脂を含有することを特徴とする粘着剤組成物。
- 基材と前記基材の表面に配置された粘着層を有する粘着層付き基材であって、
前記粘着層が、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の粘着剤を含有することを特徴とする粘着層付き基材。
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