I.粘着テープ
本発明の粘着テープは、発泡体基材の片面又は両面に、直接又は他の層を介して粘着剤層を有する粘着テープであって、上記発泡体基材の流れ方向の引張強度が650N/cm2以上であり、上記発泡体基材の25%圧縮強度が1000kPa以下であり、上記発泡体基材の密度が0.35g/cm3以上0.90g/cm3以下である。
また、本発明の粘着テープは、換言すれば、発泡体基材の片面又は両面に、直接又は他の層を介して粘着剤層を有する粘着テープであって、上記粘着テープの引き伸ばし方向における上記発泡体基材の引張強度が650N/cm2以上であり、上記発泡体基材の25%圧縮強度が1000kPa以下であり、上記発泡体基材の密度が0.35g/cm3以上0.90g/cm3以下である。
図1は、本発明の粘着テープの一例を示す概略断面図である。図1に例示する本発明の粘着テープ10は、発泡体基材1の一方の面上に粘着剤層2a配置され、発泡体基材1の他方の面上に粘着剤層2bが配置されており、発泡体基材1が少なくとも所定の物性を具備する。
本発明の粘着テープによれば、所定の物性を満たす発泡体層の片面又は両面に粘着剤層を有することで、優れた耐衝撃性を維持しつつ、被着体の高い段差部に対して良好な追従性を発揮できる。また、本発明の粘着テープによれば、電子機器等の物品を解体する際に、被着面に対して所望の角度に引き伸ばすことで、剥離途中でちぎれたり被着面に糊残りせずに容易に剥離可能となる再剥離性能を発揮することができる。
ここで、本発明の粘着テープは、一方の端部を被着面に対して所望の角度で引っ張ることで伸長し、被着体との接着面積が減少することで被着体から除去可能となる、いわゆる引き伸ばしにより剥離が可能な粘着テープ(伸長剥離テープ)である。そのため、本発明の粘着テープによれば、一対の部材が上記粘着テープを介して接合されてなる物品において、上記粘着テープの一端を被着面に対して所望の角度で引っ張ることで、上記粘着テープが伸長変形して一方又は両方の部材から上記粘着テープを剥離することができる。これにより、一対の部材は再剥離可能となる。
被着体に貼合された本発明の粘着テープを引き伸ばす際の引張角度(引き伸ばし方向の角度という場合がある。)は、例えば被着体の被着面(貼付面)に対して0°以上180°以下とすることができるが、中でも被着体の貼付面に対して水平方向~垂直方向、すなわち上記引張角度が0°以上90°以下であることが好ましく、0°以上45°以下であることがより好ましい。なお、粘着テープを引き伸ばす際の引張角度とは、粘着テープが貼合された被着体の被着面に対して上記粘着テープの一対の端部の一方を被着面に固定した状態で他方の端部を引っ張る方向がなす角度をいい、本発明の粘着テープが発泡体基材の両面に粘着剤層が設けられており、該粘着テープの両面に部材が貼合されている場合、上記引張角度は、粘着テープの一方の面に貼合された部材の被着面を基準面として、粘着テープを引き伸ばす際に上記基準面に接する粘着テープの粘着面が上記基準面に対してなす角度とする。粘着テープの一対の端部とは、形状等によって適宜設定可能であり、粘着テープが矩形状であれば、長手方向(長さ方向)に位置する両端部であることが好ましい。
1.発泡体基材
本発明における発泡体基材は、少なくとも、流れ方向の引張強度、25%圧縮強度及び密度がそれぞれ所定の範囲内にある。
また、本発明における発泡体基材は、換言すれば、上記粘着テープの引き伸ばし方向における引張強度、25%圧縮強度及び密度がそれぞれ所定の範囲内にある。
(1)物性・性状
本発明における上記発泡体基材は、流れ方向の引張強度が650N/cm2以上である。発泡体基材の流れ方向の引張強度を上記範囲にすることで、本発明の粘着テープを引き伸ばして再剥離する際に、発泡体基材及び粘着テープがちぎれない強度を確保することができる。
発泡体基材の流れ方向の引張強度は650N/cm2以上であればよいが、中でも700N/cm2以上であることが好ましい。また、発泡体基材の流れ方向の引張強度の上限は特に制限されないが、一般的な発泡体基材が取り得る3,500N/cm2以下が好ましく、柔軟性や耐衝撃性を高める観点から1,500N/cm2以下が好ましく、1,480N/cm2以下がより好ましい。上記発泡体基材の流れ方向の引張強度の好ましい範囲として、より具体的には、650N/cm2以上1,500N/cm2以下が好ましく、700N/cm2以上1,500N/cm2以下がより好ましい。発泡体基材の流れ方向の引張強度を上記範囲内にすることで、本発明の粘着テープを引き伸ばして再剥離する際に、発泡体基材及び粘着テープがちぎれない強度を十分に確保し、かつ、段差部の追従性に必要な柔軟性を確保することができる。
また上記発泡体基材の幅方向の引張強度は、特に限定されないが、450N/cm2以上であることが好ましく、470N/cm2以上1,200N/cm2以下がより好ましく、500N/cm2以上1,000N/cm2以下であることが更に好ましい。発泡体基材の幅方向の引張強度を、当範囲にすることにより、再剥離時に粘着テープがちぎれにくくるための強度を十分に確保し、かつ、段差部の追従性に必要な柔軟性を確保することができる。
本発明においては、中でも、発泡体基材の流れ方向が、粘着テープの引き伸ばし方向に対応することで、本発明の粘着テープを引き伸ばして再剥離する際に、発泡体基材及び粘着テープがちぎれない強度を確保できるという効果を顕著に奏することができる。なお、粘着テープの引き伸ばし方向における発泡体基材の引張強度のことを、発泡体基材の引き伸ばし方向の引張強度と称する場合がある。また、このとき上記粘着テープの引き伸ばし方向と直行する方向は、発泡体基材の幅方向に対応し得る。粘着テープが矩形状の場合、上記引き伸ばし方向は、粘着テープの長手方向と同じであることが好ましい。
すなわち、本発明において、上記粘着テープの引き伸ばし方向における発泡体基材の引張強度(発泡体基材の引き伸ばし方向の引張強度)は650N/cm2以上であればよく、中でも700N/cm2以上であることが好ましい。一方、発泡体基材の引き伸ばし方向の引張強度の上限は特に制限されないが、一般的な発泡体基材が取り得る3,500N/cm2以下が好ましく、柔軟性や耐衝撃性を高める観点から1,500N/cm2以下が好ましく、1,480N/cm2以下がより好ましい。上発泡体基材の引き伸ばし方向の引張強度の好ましい範囲として、より具体的には、650N/cm2以上1,500N/cm2以下が好ましく、700N/cm2以上1,500N/cm2以下がより好ましい。発泡体基材の引き伸ばし方向の引張強度を上記範囲内にすることで、本発明の粘着テープを引き伸ばして再剥離する際に、発泡体基材及び粘着テープがちぎれにくい強度を十分に確保し、かつ、段差部の追従性に必要な柔軟性を確保することができる。
また、上記粘着テープの引き伸ばし方向と直行する方向における上記発泡体基材の引張強度は、特に限定されないが、450N/cm2以上であることが好ましく、470N/cm2以上1,200N/cm2以下がより好ましく、500N/cm2以上1,000N/cm2以下であることが更に好ましい。再剥離の際に粘着テープがちぎれ難くにくくするための強度を十分に確保し、かつ、段差部の追従性に必要な柔軟性を確保することができる。
発泡体基材の各方向の引張強度は、適宜、発泡体基材として用いる発泡体の材料を選択するとともに、発泡体基材の製造工程で延伸をかけるなどの方法で調整することができる。
本発明における発泡体基材は、25%圧縮強度が1,000kPa以下である。発泡体基材の25%圧縮強度が上記の範囲内にあることで、本発明の粘着テープは、被着体に対する追従性が良好となり防水性に優れることができる。発泡体基材の25%圧縮強度は、1,000kPa以下であればよく、中でも800kPa以下が好ましく、500kPa以下が更に好ましい。また、発泡体基材の25%圧縮強度の下限値は、本発明の粘着テープが追従性と伸長することによる再剥離性とを両立可能な大きさであれば特に限定されず、30kPa以上であることが好ましく、中でも50kPa以上であることが好ましく、90kPa以上であることが更に好ましく、100kPa以上であることがより好ましい。発泡体基材の25%圧縮強度の好ましい範囲としてより具体的には、30kPa以上1000kPa以下であるものを使用することができ、50kPa以上800kPa以下であるものを使用することがより好ましく、100kPa以上500kPa以下であるものを使用することが更に好ましい。発泡体基材の25%圧縮強を上述した好ましい範囲にすることで、本発明の粘着テープが、特に凹凸形状や粗面を備えた被着体に対してより追従しやすくなり、高い接着力及び防水性を発現することができる。
なお、発泡体基材の25%圧縮強度は、JIS K6767に準じて測定した。具体的には、25mm角に切断した試料を、該試料より大きな面積のステンレス板に貼付し、23℃及び50%RH環境下において、直径7mmのステンレス製のプローブを用いて0.5mm/分の速度で該試料を初期の厚さの25%分圧縮した時の強度を測定する。
本発明における上記発泡体基材の密度は、0.35g/cm3以上0.90g/cm3以下である。発泡体基材の密度を上記範囲内とすることで、本発明の粘着テープが高い耐衝撃性を発現でき、また、引き伸ばしによる再剥離の際に発泡体及び粘着テープがちぎれにくい強度を担保することができる。これにより、本発明の粘着テープは、十分に伸長可能となり、被着面への糊残りが生じにくく良好な再剥離性を得ることができる。更に発泡体基材の密度を上記範囲内とすることで、伸長による再剥離性及び段差部の追従性に必要な高い柔軟性を発現することできる。
上記発泡体基材の密度は、0.90g/cm3以下であればよいが、より高い耐衝撃性と引き伸ばしによる再剥離性とを追従に必要な柔軟性とを両立可能となることから、好ましくは0.80g/cm3以下とすることができ、好ましくは0.70g/cm3以下、更に好ましくは0.60g/cm3以下である。また、上記発泡体基材の密度は、0.35g/cm3以上であればよいが、より高い耐衝撃性と引き伸ばしによる再剥離性とを追従に必要な柔軟性とを両立可能となることから、0.40g/cm3以上が好ましく、0.45g/cm3以上がさらに好ましく、0.50g/cm3以上がより好ましい。
なお、発泡体基材の密度は、JISK6767に準じて測定される見かけ密度をいい、4cm×5cmの長方形に切断した発泡体を約15cm3分用意し、その質量を測定して上記質量と上記体積とに基づいて算出される値を指す。
上記発泡体基材の破断伸度、すなわち、引張試験における切断時の引張伸度は特に限定されないが、発泡体基材の流れ方向の破断伸度は、例えば200%以上とすることができ、中でも300%以上であることが好ましく、400%以上であることがさらに好ましく、500%以上であることがより好ましく、600%以上であることが特に好ましい。また、発泡体基材の流れ方向の破断伸度は、3000%以下とすることができ、中でも2500%以下とすることが好ましく、2000%以下とすることが更に好ましく、1500%以下とすることがより好ましく、1200%以下とすることが特に好ましい。発泡体基材の流れ方向の破断伸度の好ましい範囲として、より具体的には、200%以上1,500%以下であることが好ましく、300%以上1,200%以下がより好ましく、500%以上1,200%以下がさらに好ましい。流れ方向の破断伸度を上記の範囲内とすることで、発泡した柔軟な基材であっても粘着テープの加工性の悪化や貼付作業性の低下を抑制できる。また、被着体から粘着テープを剥がす際の応力が大きくなりすぎるのを抑制でき、更に引き伸ばし距離が長くなりすぎるのを抑制して小スペースでの再剥離作業が可能となる。
また、発泡体基材の幅方向の破断伸度は、例えば200%以上とすることができ、中でも300%以上であることが好ましく、400%以上であることがさらに好ましく、500%以上であることがより好ましく、600%以上であることが特に好ましい。また、発泡体基材の幅方向の破断伸度は、3000%以下とすることができ、中でも2500%以下とすることが好ましく、2000%以下とすることが更に好ましく、1500%以下とすることがより好ましく、1200%以下とすることが特に好ましい。発泡体基材の幅方向の破断伸度の好ましい範囲として、より具体的には、200%以上1,500%以下であることが好ましく、300%以上1,200%以下がより好ましく、500%以上1,200%以下がさらに好ましい。幅方向の破断伸度が上記の範囲内にあることで、発泡した柔軟な基材であっても粘着テープの加工性の悪化や貼付作業性の低下を抑制できる。また、被着体から粘着テープを剥がす際の応力が大きくなるのを抑制でき、更に引き伸ばし距離が長くなりすぎるのを抑制して小スペースでの作業が可能となる。
上述の通り、本発明においては、中でも、発泡体基材の流れ方向が、粘着テープの引き伸ばし方向に対応することで、本発明による効果を顕著に奏することができることから、上記粘着テープの引き伸ばし方向における上記発泡体基材の破断伸度は、200%以上とすることができ、中でも300%以上であることが好ましく、400%以上であることがさらに好ましく、500%以上であることがより好ましく、600%以上であることが特に好ましい。一方、上記粘着テープの引き伸ばし方向における上記発泡体基材の破断伸度は、3000%以下とすることができ、中でも2500%以下とすることが好ましく、2000%以下とすることが更に好ましく、1500%以下とすることがより好ましく、1200%以下とすることが特に好ましい。より具体的には、上記粘着テープの引き伸ばし方向における上記発泡体基材の破断伸度は、200%以上1,500%以下であることが好ましく、300%以上1,200%以下がより好ましく、500%以上1,200%以下がさらに好ましい。上記の範囲内とすることで、発泡した柔軟な基材であっても粘着テープの加工性の悪化や貼付作業性の低下を抑制できる。また、被着体から粘着テープを剥がす際の応力が大きくなるのを抑制でき、更に引き伸ばし距離が長くなりすぎるのを抑制して小スペースでの再剥離作業が可能となる。
また、上記粘着テープの引き伸ばし方向と直行する方向における上記発泡体基材の破断伸度は、例えば200%以上とすることができ、中でも300%以上であることが好ましく、400%以上であることがさらに好ましく、500%以上であることがより好ましく、600%以上であることが特に好ましい。一方、上記粘着テープの引き伸ばし方向と直行する方向における上記発泡体基材の破断伸度は、3000%以下とすることができ、中でも2500%以下とすることが好ましく、2000%以下とすることが更に好ましく、1500%以下とすることがより好ましく、1200%以下とすることが特に好ましい。より具体的には、上記粘着テープの引き伸ばし方向と直行する方向における上記発泡体基材の破断伸度は、200%以上1,500%以下であることが好ましく、300%以上1,200%以下がより好ましく、500%以上1,200%以下がさらに好ましい。上記の範囲内にあることで、発泡した柔軟な基材であっても粘着テープの加工性の悪化や貼付作業性の低下を抑制できる。また、被着体から粘着テープを剥がす際の応力が大きくなるのを抑制でき、更に引き伸ばし距離が長くなりすぎるのを抑制して小スペースでの作業が可能となる。
発泡体基材の各方向の引張強度及び破断伸度は、JISK6767に準じて測定した。具体的には、標線間隔2cm、幅1cmに切り出した発泡体基材の試験片を、テンシロン引張試験機を用いて23℃及び50%RHの環境下において、引張速度300mm/minの測定条件で引張測定をしたときの最大強度を引張強度とした。また、上述の方法で引張測定をして破断したときに測定した伸び率を破断伸度とした。なお、発泡体基材の流れ方向の引張強度及び破断伸度は、発泡体基材の流れ方向に標線間隔を取るように切り出した試験片を用い、発泡体基材の流れ方向が引張方向となるようにして測定を行った。また、発泡体基材の幅方向の引張強度及び破断伸度は、発泡体基材の幅方向に標線間隔を取るようにして切り出した試験片を用い、発泡体基材の幅方向が引張方向となるようにして測定を行った。
本発明における発泡体基材の、流れ方向の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力は、引き伸ばし可能であれば特に限定されず、例えば500N/cm2以下とすることができ、中でも450N/cm2以下であることが好ましく、150N/cm2以下であることがさらに好ましく、100N/cm2以下であることがより好ましい。同様に、粘着テープの引き伸ばし方向における、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力は、引き伸ばし可能であれば特に限定されず、例えば500N/cm2以下とすることができ、中でも450N/cm2以下であることが好ましく、150N/cm2以下であることがさらに好ましく、100N/cm2以下であることがより好ましい。発泡体基材の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力を当範囲にすることにより、引き伸ばし始め(初期の引き伸ばし)の抵抗が小さくなり、再剥離性をより高めることができる。
より詳述すれば、上記発泡体基材の流れ方向の引張強度が650N/cm2以上、より好ましくは700N/cm2以上であり、且つ、流れ方向の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力が450N/cm2以下、より好ましくは150N/cm2以下、さらに好ましくは100N/cm2以下であることで、本発明の粘着テープを引き伸ばして再剥離する際に、発泡体基材及び粘着テープがちぎれにくい強度を十分に確保するとともに、初期の引き伸ばし抵抗を小さくして再剥離性をより高めることができる。粘着テープの引き伸ばし方向における、発泡体基材の引張強度及び応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力についても同様である。
流れ方向及び/又は粘着テープの引き伸ばし方向における、発泡体基材の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力の下限は、引き伸ばしの初期段階で発泡体基材がちぎれない強度を有することができれば特に限定されず、例えば10N/cm2以上とすることができ、中でも20N/cm2以上であることが好ましく、30N/cm2以上であることがさらに好ましく、40N/cm2以上がより好ましい。
発泡体基材の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力は、標線間隔2cm及び幅1cmの発泡体基材からなる試験片を、温度23℃及び湿度50%の測定環境下で、引張試験機を用い、引張速度300mm/分で引張試験することによって測定される応力-歪み曲線(いわゆる、S-Sカーブ)において、歪み量が100%であるときの応力を指す。発泡体基材の流れ方向の歪み量100%における強度-歪み曲線に基づく引張応力は、発泡体基材の流れ方向が試験片の標線方向になるように切り出した試験片を用いて測定を行った。
本発明における発泡体基材は、耐衝撃性と追従性と引き伸ばして再剥離する際のテープの強度とのバランスを両立させるために、厚さが50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることが更に好ましく、150μm以上であることがより好ましい。また、上記発泡体基材の厚さの上限は、特に限定されないが、粘着テープが適用される用途や物品の大きさ等に応じて設定することができる。具体的には、上記発泡体基材の厚さが50μm~500μmの範囲であるものが好ましく、100μm~400μmの範囲であるものがより好ましく、150μm~300μmの範囲であるものが最も好ましい。発泡体基材の厚さを上記の範囲内とすることで、粘着テープが良好な追従性及び耐衝撃性を示すと共に、伸長して剥離する際にちぎれずに引き伸ばすことができ、被着体から容易に剥離可能となる。また、粘着テープが適用される物品、特に小型化の要求が高い電子機器の厚みの増加を抑え、電子機器のデザイン性や持ち運び性を良好とすることができる。
なお、発泡体基材の厚さは、長さ方向に100mm間隔で5箇所の厚さを測定した平均値をいい、例えばダイヤルシクネスゲージG型(株式会社尾崎製作所製)を用いて測定することができる。
上述した発泡体基材の各特性(密度、圧縮強度、及び引張強度、破断伸度など)は、発泡体基材の形成に使用する素材や発泡構造、発泡体基材を製造する際の延伸の程度等により適宜調整することができる。
本発明における発泡体基材は、上述の特性を備えれば特に制限はなく、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、なかでも、より高い耐衝撃性を発現可能となることから独立気泡構造が好ましい。また、上記発泡体基材は、単層構造であってもよく、2層以上の多層構造であってもよい。
上記発泡体基材は、粘着剤層や他の層との密着性を向上させるため、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、熱風処理、オゾン・紫外線処理、易接着処理剤の塗布等の表面処理がなされていてもよい。表面処理は、ぬれ試薬によるぬれ指数が36mN/m以上、好ましくは40mN/m以上、更に好ましくは50mN/m以上とすることで、粘着剤との良好な密着性が得られる。密着性を向上させた発泡体基材は、連続工程で粘着剤層と貼り合わせてもよい。また、密着性を向上させた発泡体基材は、一旦巻き取り加工をして保管したのち、後日、別工程で粘着剤層と貼り合わされてもよい。発泡体基材を一旦巻き取る場合は、密着性が上がった発泡体基材同士のブロッキング現象を防止するため、発泡体基材を紙やポリエチレンやポリプロピレン、ポリエステルなどのフィルムなどの合い紙とともに巻き取るのが好ましく、厚さ25μm以下のポリプロピレンフィルムやポリエステルフィルムが好ましい。
(2)組成
発泡体基材を構成する樹脂は、上記物性を達成することが可能な発泡体基材が得られるものであれば特に制限されず、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、天然ゴムやエラストマー等のゴム系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。中でも、発泡体基材は、ポリオレフィン系樹脂またはゴム系樹脂を主成分とすることが好ましく、中でもポリオレフィン系樹脂または熱可塑性エラストマー樹脂を主成分とすることが好ましくい。これらの樹脂を主成分とすることで、発泡体基材の柔軟性や機械強度等を確保しやすくなり、粘着テープ全体で高追従性及び高耐衝撃性を発現でき、且つテープを引き伸ばす際にちぎれ等を生じずに再剥離することができる。なお発泡体基材における主成分とは、発泡体基材を構成する樹脂の全量中に最も多く含有される樹脂成分を意味する。具体的には樹脂全量中50質量%以上、好ましくは80質量%以上、90質量%以上、95質量%以上で含有される樹脂成分をいう。
<ポリオレフィン系樹脂>
本発明における発泡体基材の好ましい一態様は、被着体表面の凹凸への追従性や緩衝吸収性等に優れることから、ポリオレフィン系樹脂を主成分とするポリオレフィン系樹脂発泡体である。ポリオレフィン系発泡体を構成する上記ポリオレフィン系樹脂は熱可塑性樹脂であり、その種類としては特に限定されないが、例えばポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン-プロピレン共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。なかでも、ポリエチレン系樹脂を使用することで、均一な厚さで製造しやすく、また好適な柔軟性を付与しやすいため好ましい。特にポリオレフィン系樹脂中におけるポリエチレン系樹脂の含有量が40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、60質量%以上であることが更に好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
上記ポリエチレン系樹脂としては、重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂が、分子量分布が狭く、共重合体の場合、どの分子量成分にも共重合体成分がほぼ等しい割合で導入されることから、ポリオレフィン系発泡体を均一に架橋させることができる。このため、発泡シートを均一に架橋させていることから発泡シートを必要に応じて均一に延伸させやすく、得られるポリオレフィン系樹脂発泡体の厚さを全体的に均一なものとしやすいため好ましい。
上記ポリオレフィン系樹脂には、重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂以外のポリオレフィン系樹脂が含有されていてもよい。このようなポリオレフィン系樹脂としては、上記以外のポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。なお、ポリオレフィン系樹脂は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
このようなポリエチレン系樹脂としては、例えば、直鎖状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、エチレンを50質量%以上含有するエチレン-α-オレフィン共重合体、エチレンを50質量%以上含有するエチレン-酢酸ビニル共重合体などが挙げられ、これらは単独で使用されても二種以上が併用されてもよい。エチレン-α-オレフィン共重合体を構成するα-オレフィンとしては、例えば、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンなどが挙げられる。
また、上記ポリプロピレン系樹脂としては、特には限定されず、例えば、ポリプロピレン、プロピレンを50質量%以上含有するプロピレン-α-オレフィン共重合体などが挙げられ、これらは単独で使用されても二種以上が併用されてもよい。プロピレン-α-オレフィン共重合体を構成するα-オレフィンとしては、例えば、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、4-メチル-1-ペンテン、1-ヘキセン、1-ヘプテン、1-オクテンなどが挙げられる。
<ゴム系樹脂>
本発明における発泡体基材の好ましい一態様は、ゴム系樹脂を主成分とするゴム系樹脂発泡体である。ゴム系樹脂発泡体を構成するゴム系樹脂としては、特に限定されず、天然ゴム、熱可塑性エラストマー樹脂、熱硬化性エラストマー樹脂等が挙げられる。これらのゴム系樹脂は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
中でも、上記発泡体基材は、エラストマー樹脂を主成分とすることが好まし
く、熱可塑性エラストマー樹脂を主成分とすることがより好ましい。
熱可塑性エラストマー樹脂は、非架橋エラストマー及び架橋エラストマーのいずれも用いることが可能である。クッション性を効果的に高める観点からは、非架橋エラストマーが好ましい。
また、熱可塑性エラストマー樹脂は、熱可塑性エラストマーを構成する重合体に対して水素添加してなる水添化熱可塑性エラストマーであってもよい。水添化熱可塑性エラストマーとして、具体的には、後述するSEBCなどの水添スチレン系熱可塑性エラストマー、CEBCなどの水添オレフィン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
熱可塑性エラストマー樹脂としては、所望の物性を満たす発泡体基材を形成可能であれば特に限定されないが、例えばオレフィン系熱可塑性エラストマー、アクリル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、シリコーン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの中でもオレフィン系熱可塑性エラストマー又はスチレン系熱可塑性エラストマーが好ましく、被着体表面の凹凸への追従性や緩衝吸収性等に特に優れることからオレフィン系熱可塑性エラストマーがより好ましい。
(オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂)
オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂は、ポリオレフィンをハードセグメントに有し、ゴム成分及び/又は非結晶性ポリエチレンをソフトセグメントに有する。また、オレフィン系熱可塑性エラストマーは、ポリオレフィンとゴム成分との単純ブレンド型であってもよく、動的加硫などの手法によってゴム成分に部分架橋ないしは完全架橋を導入した動的架橋型であってもよく、重合型であってもよい。
オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂のハードセグメントを構成するポリオレフィンとしては、例えば、1~4個の炭素原子を有するα-オレフィンのホモポリマー又は二種以上のα-オレフィンの共重合体が挙げられ、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性結晶性ポリオレフィンが挙げられる。また、ソフトセグメントを構成するゴム成分としては、完全加硫又は部分加硫したゴムが挙げられる。例えばプチルゴム、ハロブチルゴム、エチレン-プロピレンゴム(EPM)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、ポリイソブチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、NBR、天然ゴム等が挙げられる。中でもエチレン-プロピレンゴム(EPM)、エチレン-プロピレン-ジエンゴム(EPDM)が好ましい。
また、オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂は、ブロックコポリマーであってもよい。オレフィン系熱可塑性エラストマー樹脂のブロックコポリマーは、結晶性ブロックとソフトセグメントブロックとを有するものが挙げられ、例えば結晶性オレフィンブロック-エチレン・ブチレン共重合体-結晶性オレフィンブロックコポリマー(CEBC)が挙げられる。CEBCにおいて結晶性ブロックを構成するオレフィン結晶は、結晶性エチレンであることが好ましい。
(スチレン系熱可塑性エラストマー)
上記スチレン系熱可塑性エラストマーとしては、スチレンの重合体又は共重合体ブロックと、共役ジエン化合物の重合体又は共重合体ブロックとを有するブロックコポリマー、及びその水素添加物などが挙げられる。共役ジエン化合物としては、イソプレン、ブタジエンなどが挙げられる。
また、スチレン系熱可塑性エラストマーは、水素添加していてもよいし、していなくてもよい。水素添加する場合、水素添加は公知の方法で行うことができる。
上記スチレン系熱可塑性エラストとしてより具体的には、スチレン-イソプレンブロック共重合体(SI)、スチレン-イソプレン-スチレンブロック共重合体(SIS)、スチレン-ブタジエンブロック共重合体(SBR)、スチレン-ブタジエン-スチレンブロック共重合体(SBS)、スチレン-エチレン/ブチレン-スチレンブロック共重合体(SEBS)、スチレン-エチレン/プロピレン-スチレンブロック共重合体(SEPS)、スチレン-エチレン/ブチレンブロック共重合体(SEB)、スチレン-エチレン/プロピレンブロック共重合体(SEP)、スチレン-エチレン/ブチレン-結晶性オレフィンブロック共重合体(SEBC)、スチレン-イソブチレン-スチレンブロック共重合体(SIBS)等が挙げられる。
(他の樹脂成分)
発泡体基材を構成する樹脂が、主成分である熱可塑性エラストマー樹脂と他の樹脂成分の混合物である場合、上記他の樹脂成分としては、エラストマーとの相溶性などを考慮して適宜選択することができ、例えばポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ナイロン樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げられ、これらの中ではポリエチレン樹脂が好ましい。
<任意成分>
本発明における発泡体基材は、少なくとも樹脂を含むが、その物性を損なわない範囲で必要に応じて、着色剤、可塑剤、酸化防止剤、酸化亜鉛などの発泡助剤、気泡核調整材、熱安定剤、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの難燃剤、帯電防止剤、ガラス製やプラスチック製の中空バルーン・ビーズ、金属粉末、金属化合物等の充填剤、導電性フィラー、熱伝導性フィラー等を含有することができる。これらの任意成分については、後述する発泡体基材の製造方法の項にて説明する。
(3)発泡体基材の製造方法
本発明における発泡体基材は、公知の発泡体の製造方法を用いて製造することができ、特に限定されないが、一つの態様としては、例えば樹脂成分及び発泡剤を少なくとも含む発泡性樹脂組成物をシート状に成形してなる発泡性樹脂シートを得る発泡性樹脂シート形成工程と、上記発泡性樹脂シートを発泡させて発泡体基材を形成する発泡工程とを少なくとも有する方法により製造することができる。
発泡性樹脂組成物は、樹脂及び発泡剤を少なくとも含む。樹脂については、上述した発泡体基材の樹脂と同じである。例えば、ポリオレフィン系発泡体を製造するための発泡性樹脂組成物の一つの例としては、重合触媒として四価の遷移金属を含むメタロセン化合物を用いて得られたポリエチレン系樹脂を40質量%以上含有するポリオレフィン系樹脂及び熱分解型発泡剤を少なくとも含有する組成を用いることができる。
発泡剤としては、樹脂発泡体の製造に用いられる熱分解型発泡剤を用いることができ、例えばアゾ化合物、ニトロソ化合物、ヒドラジン誘導体、セミカルバジド化合物等の有機系発泡剤、酸アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、無水クエン酸モノソーダ等の無機系発泡剤を用いることができる。発泡性樹脂組成物中における発泡剤の添加量は、発泡体基材の発泡倍率に応じて適宜決定することができ、例えば樹脂100質量部に対して、1質量部以上40質量部以下が好ましく、1質量部以上30質量部以下がより好ましい。
発泡性樹脂組成物は、発泡体基材及びそれを用いた粘着テープに要求される意匠性、遮光性や隠蔽性、光反射性、耐光性等に応じて着色剤を含有することが好ましい。例えば、遮光性や隠蔽性が要求される場合、発泡性樹脂組成物は黒色着色剤を含むことが好ましい。黒色着色剤としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、ペリレンブラック、チタンブラック、シアニンブラック、活性炭、フェライト、マグネタイト、酸化クロム、酸化鉄、二硫化モリブデン、クロム錯体、複合酸化物系黒色色素、アントラキノン系有機黒色色素などを用いることができる。なかでも、コスト、入手性、絶縁性、発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物を押し出す工程や加熱発泡工程の温度に耐える耐熱性の観点から、カーボンブラックが好ましい。
また、意匠性や光反射性、耐光性等が要求される場合は、発泡性樹脂組成物は白色着色剤を含むことが好ましい。白色着色剤としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化バリウム、酸化セシウム、酸化イットリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、亜鉛華、タルク、シリカ、アルミナ、クレー、カオリン、リン酸チタン、マイカ、石膏、ホワイトカーボン、珪藻土、ベントナイト、リトポン、ゼオライト、セリサイト、などの無機系白色着色剤やシリコーン系樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、ウレタン系樹脂粒子、メラミン系樹脂粒子などの有機系白色着色剤などを用いることができる。なかでも、コスト、入手性、色調、発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物を押し出す工程や加熱発泡工程の温度に耐える耐熱性の観点から、酸化アルミニウムや酸化亜鉛が好ましい。
また、発泡性樹脂組成物は、発泡体基材の物性を損なわない範囲で必要に応じて、可塑剤、酸化防止剤、酸化亜鉛などの発泡助剤、気泡核調整材、熱安定剤、水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムなどの難燃剤、帯電防止剤、ガラス製やプラスチック製の中空バルーン・ビーズ、金属粉末、金属化合物等の充填剤、導電性フィラー、熱伝導性フィラー等の他の成分を含有することができる。
着色剤や他の成分の含有量はそれぞれ、発泡体基材の適度な追従性、クッション性及び伸長性を維持するため、樹脂に対して、0.1質量%以上10質量%以下が好ましく、1質量%以上7質量%以下がより好ましい。
なお、上記着色剤や熱分解型発泡剤や発泡助剤などを発泡性樹脂組成物に配合する場合、色ムラや部分的な過剰発泡や発泡不足防止の観点から、押し出し機に供給する前に予め発泡性樹脂組成物や発泡性樹脂組成物と相溶性が高い熱可塑性樹脂でマスターバッチ化することが好ましい。
発泡性樹脂シートは、発泡性樹脂組成物をシート状に成形したものであり、発泡体基材の前駆体に相当する。発泡性樹脂シート形成工程において、発泡体樹脂シートの製造方法としては、例えば発泡性樹脂組成物を押出機に供給して溶融混練し、押出機からシート状に押出すことによって得られる。
発泡工程において発泡性樹脂シートを発泡させる方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱風により加熱する方法、赤外線により加熱する方法、塩浴による方法、オイルバスによる方法などが挙げられ、これらは併用してもよい。なかでも熱風により加熱する方法や赤外線により加熱する方法が、発泡体表面の外観に、表裏での差異が少ないので好ましい。
発泡体基材の製造方法は、発泡性樹脂シート形成工程と発泡工程の間に、発泡性樹脂シートを架橋させる架橋工程を有することができる。中でもオレフィン系発泡体を製造する場合は、発泡性ポリオレフィン系樹脂シートは架橋されていることが好ましい。
架橋工程において、発泡性樹脂シートを架橋させる方法としては、特に限定されないが、例えば、発泡性樹脂シートに電離性放射線を照射する方法、発泡性樹脂シートを形成する前の発泡性樹脂組成物に予め有機過酸化物を配合しておき、得られた発泡性樹脂シートを加熱して有機過酸化物を分解させる方法などが挙げられ、これらの方法は併用されてもよい。
電離性放射線としては、例えば、電子線、α線、β線、γ線などが挙げられる。電離性放射線の線量は、発泡体基材のゲル分率が上記の好ましい範囲になるように適宜調整されるが、5kGy~200kGyの範囲が好ましい。また、電離性放射線の照射は、均一な架橋構造を形成し、その結果、比較的均一な発泡構造を形成するうえで、発泡性樹脂シートの両面から照射することが好ましく、その照射量を同じにすることが好ましい。
また、発泡性樹脂組成物に配合可能な有機過酸化物としては、例えば、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)オクタン、n-ブチル-4,4-ビス(t-ブチルパーオキシ)バレレート、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ-m-イソプロピル)ベンゼン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、ベンゾイルパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカネート、t-ブチルパーオキシベンゾエート、2,5-ジメチル-2,5-ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t-ブチルパーオキシアリルカーボネートなどが挙げられ、これらは単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。有機過酸化物の添加量は、発泡性樹脂組成物に含まれる樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上5質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3質量部以下がより好ましい。
発泡体基材の製造方法は、発泡工程後に発泡体基材を溶融又は軟化させて流れ方向或いは幅方向の何れか一方又は双方の方向に向かって延伸させる、若しくは発泡工程と同時に発泡性樹脂シートの流れ方向或いは幅方向の何れか一方又は双方の方向に向かって延伸させる延伸工程を含んでいても良い。上記延伸工程は必要に応じて行われればよく、複数回行われてもよい。
上記延伸工程は、発泡完了後に行ってもよいし、又は、発泡性樹脂シートを発泡させつつ行ってもよい。発泡工程後に延伸工程を行う場合には、発泡工程により得られた発泡体基材を冷却することなく発泡時の溶融状態を維持したまま続けて発泡体基材を延伸してもよく、又は、発泡体基材を冷却した後、再度、発泡シートを加熱して溶融又は軟化状態とした上で発泡体基材を延伸してもよい。
ここで、発泡体基材の溶融状態とは、発泡体基材を、該発泡体基材を構成している樹脂の融点以上に加熱した状態をいう。また、発泡体基材の軟化とは、発泡体基材を、該発泡体基材を構成している樹脂の軟化点以上融点未満までの温度に加熱した状態をいう。上記発泡体基材を延伸することによって、発泡体基材の気泡を所定方向に延伸し変形させて、気泡のアスペクト比が所定範囲内となった発泡体を製造することができる。
更に、発泡体基材の延伸方向にあたっては、長尺状の発泡性樹脂シートの流れ方向若しくは幅方向に向かって延伸させてもよく、又は、流れ方向及び幅方向に向かって延伸させてもよい。なお、発泡体基材を流れ方向及び幅方向に向かって延伸させる場合、発泡体基材を流れ方向及び幅方向に向かって同時に延伸してもよいし、一方向ずつ別々に延伸してもよい。
上記発泡体基材を流れ方向に延伸する方法としては、例えば、長尺状の発泡性樹脂シートを発泡工程に供給する速度(供給速度)よりも、発泡後に長尺状の発泡シートを冷却しながら巻き取る速度(巻取速度)を速くすることによって発泡体基材を流れ方向に延伸する方法、得られた発泡体基材を延伸工程に供給する速度(供給速度)よりも、発泡体基材を巻き取る速度(巻取速度)を速くすることによって発泡体基材を流れ方向に延伸する方法などが挙げられる。なお、前者の方法において、発泡性樹脂シートは、それ自身の発泡によって流れ方向に膨張するので、発泡体基材を流れ方向に延伸する場合には、発泡性樹脂シートの発泡による流れ方向への膨張分を考慮した上で、その膨張分以上に発泡体基材が流れ方向に延伸されるように、発泡体基材の供給速度と巻取り速度とを調整する必要がある。
また、上記発泡体基材を幅方向に延伸する方法としては、発泡体基材の幅方向の両端部を一対の把持部材によって把持し、この一対の把持部材を互いに離間する方向に徐々に移動させることによって発泡体基材を幅方向に延伸する方法が好ましい。なお、発泡性樹脂シートは、それ自身の発泡によって幅方向に膨張するので、発泡体基材を幅方向に延伸する場合には、発泡性樹脂シートの発泡による幅方向への膨張分を考慮した上で、その膨張分以上に発泡体基材が幅方向に延伸されるように調整する必要がある。
発泡体基材の流れ方向における延伸倍率は、1.1倍以上2.0倍以下が好ましく、1.2倍以上1.5倍以下がより好ましい。また、発泡体基材の幅方向における延伸倍率は、1.2倍以上4.5倍以下が好ましく、1.5倍以上3.5倍以下がより好ましい。
2.粘着剤層
本発明の粘着テープとしては、上述した発泡体基材の片面または両面に、直接または他の層を介して粘着剤層を有するものを使用することができる。
(1)組成
上記粘着剤層の形成に使用可能な粘着剤としては、粘着剤樹脂を主成分として少なくとも含有すれば特に限定されないが、例えば(メタ)アクリル系共重合体を粘着剤樹脂の主成分とするアクリル系粘着剤、ウレタン系ポリマーを粘着剤樹脂の主成分とするウレタン系粘着剤、ゴム系ポリマーを粘着剤樹脂の主成分とするゴム系粘着剤、シリコーン系ポリマーを粘着剤樹脂の主成分とするシリコーン系粘着剤等を使用することができる。
中でも、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、及びゴム系粘着剤から1種又は2種以上選択されることが好ましい。
粘着剤樹脂の主成分とは、粘着剤樹脂中に最も多く含有される樹脂成分をいい、具体的には粘着剤樹脂中に80%以上、好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、より好ましくは99%以上含有される樹脂成分をいう。
<アクリル系粘着剤>
アクリル系粘着剤は、(メタ)アクリル系共重合体を主成分とする粘着剤樹脂を少なくとも含有する。上記アクリル系粘着剤は、必要に応じて粘着付与樹脂や架橋剤、フィラー等の他の成分を含有することができる。なお、(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。また、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
アクリル系粘着剤において、粘着剤樹脂の主成分として用いる(メタ)アクリル系共重合体としては特に限定されないが、(メタ)アクリル系ランダム共重合体、(メタ)アクリル系ブロック共重合体等が挙げられる。(メタ)アクリル系ランダム共重合体及び(メタ)アクリル系ブロック共重合体は独立して用いても良く、併用してもよい。
((メタ)アクリル系ランダム共重合体)
アクリル系粘着剤において、粘着剤樹脂の主成分として用いる(メタ)アクリル系共重合体の1つの態様としては、(メタ)アクリル系ランダム共重合体(以下、(メタ)アクリル系共重合体(A)とする。)が挙げられる。アクリル系粘着剤は、粘着剤樹脂として1種又は2種以上の(メタ)アクリル系ランダム共重合体を含むことができる。
(メタ)アクリル系共重合体(A)は、(メタ)アクリル単量体を含む単量体成分を重合して得られる。(メタ)アクリル系共重合体(A)の製造に使用可能な(メタ)アクリル単量体としては、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、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の炭素原子数が1~12であるアルキル基を有する(メタ)アクリレート等を使用することができる。
なかでも、(メタ)アクリル単量体としては、炭素原子数が4~12であるアルキル基を有する(メタ)アクリレートを使用することが好ましく、炭素原子数が4~8であるアルキル基を有する(メタ)アクリレートを使用することがさらに好ましく、n-ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレートのいずれか一方または両方を使用することが、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえで特に好ましい。
上記炭素原子数1~12のアルキル基を有する(メタ)アクリレートは、上記(メタ)アクリル系共重合体(A)の製造に使用する単量体の全量に対し、60質量%以上使用することが好ましく、80質量%~98.5質量%の範囲で使用することがより好ましく、90質量%~98.5質量%の範囲で使用することが、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえでさらに好ましい。
また、上記(メタ)アクリル系共重合体(A)を製造する際には、単量体として高極性ビニル単量体を使用することができる。上記高極性ビニル単量体としては、水酸基を有するビニル単量体、カルボキシル基を有するビニル単量体、アミド基を有するビニル単量体等を1種または2種以上組み合わせ使用することができる。
水酸基を有する単量体としては、例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレートを使用することができる。
カルボキシル基を有するビニル単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸2量体、クロトン酸、エチレンオキサイド変性琥珀酸アクリレート等を使用することができ、なかでもアクリル酸を使用することが好ましい。
アミド基を有する単量体としては、例えばN-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルホリン、アクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド等を使用することができる。
上記高極性ビニル単量体としては、上記したものの他に、酢酸ビニル、エチレンオキサイド変性琥珀酸アクリレート、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルフォン酸等を使用することもできる。
上記高極性ビニル単量体は、上記(メタ)アクリル系共重合体(A)の製造に使用する単量体の全量に対して1.5質量%~20質量%の範囲で使用することが好ましく、1.5質量%~10質量%の範囲で使用することがより好ましく、2質量%~8質量%の範囲で使用することが、優れた接着力と優れた追従性とを両立するうえでさらに好ましい。
上記粘着剤として後述する架橋剤を含有するものを使用する場合、上記(メタ)アクリル系共重合体(A)としては、上記架橋剤が有する官能基と反応する官能基を有する(メタ)アクリル系共重合体(A)を使用することが好ましい。上記(メタ)アクリル系共重合体(A)が有していてもよい官能基としては、例えば水酸基が挙げられる。上記水酸基は、例えば上記単量体として水酸基を有するビニル単量体を使用することによって、(メタ)アクリル系共重合体(A)に導入することができる。上記水酸基を有するビニル単量体は、(メタ)アクリル系共重合体(A)の製造に使用する単量体の全量に対し、0.01質量%~1.0質量%の範囲で使用することが好ましく、0.03質量%~0.3質量%の範囲で使用することがより好ましい。
上記(メタ)アクリル系共重合体(A)としては、40万~300万の重量平均分子量を有するものを使用することが優れた耐衝撃性を維持しつつ、解体時等に容易に剥離が可能となる再剥離性能を備えた両面粘着テープを得るうえで好ましく、70万~250万の重量平均分子量を有するものを使用することが、耐衝撃性及び再剥離性能が更に良好になるためより好ましい。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法(GPC法)により測定され、標準ポリスチレン換算して算出された値を指す。具体的には、上記重量平均分子量は、東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)を用い、以下の条件で測定することができる。
サンプル濃度:0.5質量%(テトラヒドロフラン溶液)
サンプル注入量:100μL
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
測定温度:40℃
本カラム:TSKgel GMHHR-H(20)2本
ガードカラム:TSKgel HXL-H
検出器:示差屈折計
標準ポリスチレンの重量平均分子量:1万~2000万(東ソー株式会社製)
上記(メタ)アクリル系共重合体(A)は、上記単量体を、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の方法で重合させることによって製造することができ、溶液重合法を採用することが、(メタ)アクリル系共重合体(A)の生産効率を向上するうえで好ましい。上記溶液重合法としては、例えば上記単量体と、公知の重合開始剤と、有機溶剤とを、好ましくは40℃~90℃の温度下で混合、攪拌し、ラジカル重合させる方法が挙げられる。上記方法で得た(メタ)アクリル系共重合体(A)は、例えば溶液重合法で製造した場合であれば、有機溶剤に溶解または分散した状態であってもよい。
((メタ)アクリル系ブロック共重合体)
アクリル系粘着剤において、粘着剤樹脂の主成分として用いる(メタ)アクリル系共重合体の別つの態様としては、(メタ)アクリル系ブロック共重合体(以下、(メタ)アクリル系共重合体(B)とする。)が挙げられる。アクリル系粘着剤は、粘着剤樹脂として1種又は2種以上の(メタ)アクリル系ブロック共重合体を含むことができる。
(メタ)アクリル系共重合体(B)は、(メタ)アクリル酸エステル単位を主体とする重合体ブロックを2種以上含んでいればよく、(メタ)アクリル系ジブロック共重合体であってもよく、(メタ)アクリル系トリブロック共重合体であってもよい。中でも(メタ)アクリル系トリブロック共重合体を少なくとも含むことが好ましい。
上記(メタ)アクリル系トリブロック共重合体としては、特に限定されないが、例えば、一般式(-[A1]-[B]-[A2]-)で表される構造を有するものが挙げられる。ここで、A1及びA2はメタクリル酸アルキルエステル重合体ブロックを表し、Bはアクリル酸アルキルエステル重合体ブロックを表す。A1及びA2は、それぞれ独立しており、互いに同一のメタクリル酸アルキルエステル単量体ブロックであっても、或いは異なる化学構造を有するメタクリル酸アルキルエステル単量体ブロックでもよい。
上記メタクリル酸アルキルエステル単量体ブロックを構成するメタクリル酸アルキルエステルモノマーとしては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸sec-ブチル、メタクリル酸t-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸イソボロニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2-シアノエチル、メタクリル酸フェニル等が挙げられる。これらのメタクリル酸エステルモノマーは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記アクリル酸アルキルエステル重合体ブロックを構成するアクリル酸アルキルエステルモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n―プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸n-テトラデシル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル等が挙げられる。これらのアクリル酸エステルモノマーは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
メタクリル酸アルキルエステル重合体ブロック及びアクリル酸アルキルエステル重合体ブロックは、アクリル酸エステルモノマーやメタクリル酸エステルモノマー、又は、エチル、プロピレン等のオレフィンやε-カプロラクトン、パレロラクトン等のラクトン等の他の構成成分(構成単位)を含有してもよい。
上記(メタ)アクリル系トリブロック共重合体は、必要に応じて、分子側鎖中又は分子主鎖末端において、水酸基、カルボキシル基、酸無水物基、アミノ基、トリメトキシシリル基などの官能基などに変性されてもよい。
上記(メタ)アクリル系ジブロック共重合体としては、例えば一般式(-[A]-[B]-)で表される構造を有するものが挙げられる。(メタ)アクリル系ジブロック共重合体を構成する重合体ブロックA及び重合体ブロックB等については、上記(メタ)アクリル系トリブロック共重合体における重合体ブロックA1又はA2及び重合体ブロックBと場合と同様である。
(メタ)アクリル系共重合体(B)の重量平均分子量Mwは5万~30万であることが好ましく、10万~25万であることが更に好ましく、13万~23万であることがより好ましい。(メタ)アクリル系共重合体(B)の重量平均分子量Mwが上記範囲であると、伸長による再剥離性の観点から好ましい。(メタ)アクリル系トリブロック共重合体の重量平均分子量Mwの好適範囲も上記範囲と同一である。なお、(メタ)アクリル系共重合体(B)の重量平均分子量Mwは、上述した(メタ)アクリル系共重合体(A)の重量平均分子量Mwの測定方法と同様とすることができる。
(メタ)アクリル系共重合体(B)の製造方法は、特に限定されず、従来公知の製造方法の中から適宜選択することができる。例えば、アニオンリビング重合法、カチオンリビング重合法によりブロック共重合体を逐次重合する方法、有機金属錯体を用いた公知の方法等を利用して製造することができる。
(粘着付与樹脂)
アクリル系粘着剤は、被着体や発泡体基材に対する優れた接着力と優れた追従性とを両立し、さらに粘着テープを引き伸ばして剥離しやすくするうえで、粘着付与樹脂を含有するものを使用することが好ましい。
上記粘着付与樹脂としては、例えばロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂、(メタ)アクリレート樹脂系粘着付与樹脂等を使用することができる。上記粘着剤としてエマルジョン型粘着剤を使用する場合には、上記粘着付与樹脂としてもエマルジョン型粘着付与樹脂を使用することが好ましい。
上記粘着付与樹脂としては、上記したなかでも不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、(メタ)アクリレート系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、石油系樹脂から1種または2種以上を組み合わせ使用することが好ましい。
上記粘着付与樹脂としては、軟化点30℃~180℃の範囲のものを使用することが好ましく、70℃~140℃の範囲のものを使用することが、被着体や発泡体基材(B)に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえでより好ましい。上記(メタ)アクリレート粘着付与樹脂を使用する場合、(メタ)アクリレート粘着付与樹脂としては、ガラス転移温度30℃~200℃のものを使用することが好ましく、50℃~160℃のものを使用することがより好ましい。
上記粘着付与樹脂は、上記アクリル系共重合体100質量部に対し、5質量部~65質量部の範囲で使用することが好ましく、8質量部~55質量部の範囲で使用することが、被着体や発泡体に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえでより好ましい。
(架橋剤)
アクリル系粘着剤は、被着体や発泡体基材に対する優れた接着力を確保しすくするために、架橋剤を使用することが好ましい。上記架橋剤としては、例えばイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤等を使用することができる。なかでも、上記架橋剤としては、アクリル系共重合体との反応性に富むイソシアネート系架橋剤及びエポキシ系架橋剤のいずれか一方または両方を使用することが好ましく、イソシアネート系架橋剤を使用することがより好ましい。
上記イソシアネート系架橋剤としては、例えばトリレンジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート等を使用することができ、トリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネートを使用することが好ましい。
上記架橋剤は、粘着剤層のトルエンに対するゲル分率が40~80%となる量を選択し使用することが好ましく、ゲル分率が30質量%~70質量%となる量を選択し使用することがより好ましく、ゲル分率が35質量%~65質量%となる量を選択し使用することが、被着体や発泡体基材に対する優れた接着力と、優れた追従性と、引き伸ばして剥離する際の粘着剤層の強度とを両立した粘着テープを得るうえでさらに好ましい。
なお、粘着剤層のゲル分率は、下記に示す方法で測定した値を指す。まず、剥離ライナーの離型処理面に、乾燥後の厚さが50μmになるように粘着剤を塗工したものを、100℃の環境下で3分間乾燥した後、40℃の環境下で2日間エージングさせることによって粘着剤層を形成し、上記粘着剤層を縦50mm及び横50mmの正方形に裁断したものを試験片とした。上記試験片の質量(G1)を測定した後、23℃の環境下で、上記試験片をトルエンに24時間浸漬させ、浸漬後の上記試験片とトルエンとの混合物を、300メッシュ金網を用いて濾過することによって、トルエンへの不溶成分を抽出して上記不溶成分を110℃の環境下で1時間乾燥させたものの質量(G2)を測定した。上記質量(G1)と質量(G2)と下記式に基づいて、そのゲル分率を算出した。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
<ゴム系粘着剤>
ゴム系粘着剤は、ゴム及び/又はエラストマーを主成分とする粘着剤樹脂を少なくとも含有する。上記ゴム系粘着剤は、必要に応じて粘着付与樹脂や架橋剤、フィラー等の他の成分を含有することができる。粘着剤樹脂の主成分として好ましい一態様としては、ポリ芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体が好適に使用でき、特に、スチレン-イソプレン-スチレン共重合体、スチレン-ブタジエン-スチレン共重合体、スチレン-エチレン-ブチレン共重合体、スチレン-エチレン-プロピレン共重合体などのスチレン系樹脂が使用できる。
スチレン系樹脂としては、スチレン-イソプレン共重合体または/およびスチレン-イソプレン-スチレン共重合体または/およびスチレン-イソプレン共重合体とスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の混合物が使用できる。当該成分で構成されるスチレン系樹脂は本発明の粘着テープに優れた接着物性と保持力を与える
上記スチレン系樹脂は、上記スチレン-イソプレン共重合体とスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の全質量に対して、下記化学式(1)で示される構造単位を10質量%~80質量%の範囲で含むことが好ましく、12~60質量%の範囲で含むことがより好ましく、15~40質量%の範囲でvことが更に好ましく17~35質量%の範囲で含むことがよりいっそう好ましい。これにより、優れた接着性を得ることができる。
上記スチレン系樹脂としては、構造の異なる共重合体を2種以上含有するものを使用し、スチレン-イソプレン共重合体とスチレン-イソプレン-スチレン共重合体とを組み合わせ含有するものを使用することが出来る。
上記スチレン系樹脂は、上記スチレン-イソプレン共重合体とスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の合計質量に対して、上記スチレン-イソプレン共重合体を0質量%~80質量%の範囲で含有するものを使用することが好ましく、0質量%~77質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%~75質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%~70質量%の範囲で使用することがよりいっそう好ましい。上記範囲とすることで、本発明の粘着テープに優れた接着性能と熱耐久性とを両立させることができる。
また、スチレン-イソプレン共重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)を用い標準ポリスチレン換算で測定された重量平均分子量(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、東ソー社製SC-8020、高分子量カラムTSKgelGMHHR-H、溶媒:テトラヒドロフラン)が1万~80万の範囲であることが好ましく、3万~50万の範囲であることがより好ましく、5万~30万の範囲であることがよりいっそう好ましい。
ゴム系粘着剤は、上述したゴム系樹脂の他に、粘着付与樹脂を含有することができる。粘着付与樹脂としては、上述したアクリル系粘着剤に含有可能な粘着付与樹脂、C5系石油樹脂、C5系/C9系石油樹脂、脂環族系石油樹脂等の石油樹脂等が挙げられる。中でも上記石油樹脂は、スチレン系樹脂を構成するポリイソプレン構造と相溶しやすく、その結果、粘着テープの初期接着力を高めることが可能となる。ゴム系粘着剤中の粘着付与樹脂の含有量の好ましい範囲としては、上述したアクリル系粘着剤中の粘着付与樹脂の含有量の範囲と同様とすることができる。
<フィラー粒子>
上記粘着剤層及びそれを形成する粘着剤は、フィラー粒子を1種又は2種以上含有することが好ましい。粘着剤層がフィラー粒子を含有することで、粘着テープを引き伸ばした際にフィラー粒子が該粘着剤層から露出し、これにより粘着剤層と被着体との接着面積が小さくなるため、粘着テープの引き伸ばし方向が被着体の貼合面(「接着面」と称することもある)に対して比較的大きい角度、例えば垂直方向(「90°方向」と称することもある)である場合であっても、また、速い速度で伸長させた場合であっても、より簡易に且つより速やかに粘着テープを剥がすことができるからである。
上記フィラー粒子の形態としては、特に制限はなく、本発明の効果を損なわない範囲で適宜選択することができ、中空粒子、中実粒子、コア-シェル型粒子、バルーン、ビーズ等が挙げられる。
フィラー粒子の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、規則的な形状であってもよく、不規則な形状であってもよい。フィラー粒子の形状の具体例としては、多角形状、立方体状、楕円状、球状、針状、平板状、鱗片状などが挙げられる。これらの形状のフィラー粒子は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、これらの形状のフィラーが凝集したものであってもよい。これらの中でも、フィラー粒子の形状としては、楕円状、球状、多角形状が好ましい。フィラー粒子の形状が、楕円状、球状、多角形状などの形状であると、粘着テープが伸長した際に、被着体に対する滑りが良好となり、より簡易に且つより速やかに粘着テープを剥がすことができる。特に好ましくは、球状である。
上記フィラー粒子は無機フィラーであってもよく、有機フィラーであってもよい。これらのフィラー粒子は、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
無機フィラーを構成する材料としては、金属、金属水酸化物、金属酸化物、ケイ酸塩、カーボン、シリカ、ガラス等が挙げられる。上記金属としては、例えばアルミニウム、マグネシウム、ジルコニウム、カルシウム、バリウム、スズ、ニッケル、チタン、銅、銀、金等を使用することができる。上記金属水酸化物としては、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化ジルコニウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等を使用することができる。上記金属酸化物としては、例えば酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化カルシウムなどを使用することができる。上記ケイ酸塩としては、例えばタルク、マイカを使用することができる。
上記有機フィラーの材料としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、尿素-ホルマリン系樹脂、スチレン/メタクリル酸共重合体、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。中でもシリコーン樹脂及び/又はシリコーンゴムで形成されるシリコーン系フィラーが好ましい。
上記シリコーン系フィラーとしては、具体的には、直鎖状のオルガノポリシロキサンを三次元架橋させてなるシリコーンゴム粒子(特開昭63-77942号公報、特開平3-93834号公報、特開平04-198324号公報参照)、シリコーンゴムを粉末化したもの(米国特許第3843601号明細書、特開昭62-270660号公報、特開昭59-96,122号公報参照)などが利用できる。更には、上記方法で得られたシリコーンゴム粒子の表面を(R’SiO3/2)n(R’は置換又は非置換の一価炭化水素基を表す)で表される三次元網目状に架橋した構造を持つポリオルガノシルセスキオキサン硬化物であるシリコーンレジンで被覆した構造(コア-シェル構造)のシリコーン複合粒子(特開平7-196815号公報参照)も利用できる。
中でも、粘着剤層が、コア(核)がシリコーンゴム粒子であり上記コア(核)を被覆するシェル(殻)がシリコーンレジンであるコア-シェル型のシリコーン複合粒子を含有することが好ましい。粘着剤層がコア-シェル型のシリコーン複合粒子を含有することで、シリコーンゴム粒子による耐衝撃性と、シリコーンレジンによるリワーク性との両立をより効果的に達成することができるからである。かかるシリコーン粒子としては、トレフィルE-500、トレフィルE-600、トレフィルE-601、トレフィルE-850等がそれぞれ上記の商品名で東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)から、また、KMP-600、KMP-601、KMP-602、KMP-605等が信越化学工業(株)から市販されているものが使用できる。
また、別のシリコーン系フィラーとしては、アクリル変性シリコーン粒子を用いることができる。アクリル変性シリコーン粒子としては、下記一般式(C)で示されるポリオルガノシロキサンと、アクリル酸系エステル単量体及び/又はメタクリル酸系エステル単量体と、これと共重合可能な官能基含有単量体との、乳化グラフト重合体が挙げられる。上記アクリル変性シリコーン粒子としては、例えば、シャリーヌ R-170S、シャリーヌ R-200(以上、日信化学工業(株)製)などの市販品を使用することができる。
(上記一般式(C)中、R1及びR2はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基又は炭素数6~20のアリ-ル基を示し、X1、X2、X3、X4、X5、及びX6はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリ-ル基、炭素数1~20のアルコキシ基又はヒドロキシル基を示し、Y1及びY2はそれぞれ独立して、X1又は-[O-Si(X7)(X8)]c-X9で示される基を示し、X7、X8、及びX9はそれぞれ独立して、置換もしくは非置換の炭素数1~20のアルキル基、炭素数6~20のアリ-ル基、炭素数1~20のアルコキシ基又はヒドロキシル基を示し、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、及びX9並びにY1及びY2中の少なくとも2個の基はヒドロキシル基であり、a、b及びcはそれぞれ独立して、0≦a≦1,000の正数、100≦b≦10,000の正数、1≦c≦1,000を満たす正数である。)
フィラー粒子は、平均粒子径0.01μm~70μmであるものを使用することが好ましく、平均粒子径0.05μm~50μmであるものを使用することが更に好ましく、平均粒子径0.1μm~30μmであるものを使用することがより好ましく、平均粒子径0.5μm~15μmであるものを使用することがよりいっそう好ましい。また、フィラー粒子の粒径は粘着剤の厚みより小さいことが好ましい。上記フィラー粒子の平均粒子径を上記範囲とする事で、より優れた粘着性能と優れた再剥離性を両立することができる。
なお、粒子の平均粒径は、体積平均粒径を指し、例えば、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより測定することができる。
上記粘着剤層は、上記フィラー粒子を含有していてもよく、含有していなくてもよいが、粘着テープを引き伸ばして剥離する際に粘着剤層の表面から露出したフィラー粒子により、粘着剤層が被着体から剥離しやすくなり再剥離性が高まることから、上記粘着剤層はフィラー粒子を含有することが好ましい。上記粘着剤層中がフィラー粒子を含有する場合、上記フィラー粒子の含有量は、適宜設定できるが、中でも上記粘着剤樹脂100重量部に対して25質量部未満であることが、より一層優れた再剥離性を得るうえで好ましい。上記粘着剤層中の上記フィラー粒子の含有量として、より具体的には、上記粘着剤樹脂100重量部に対して0質量部超25質量部未満であることが好ましく、0質量部超20質量部以下であることがより好ましく、1質量部以上18質量部以下であることがより好ましく、2質量部以上15質量部以下であることがさらに好ましい。上記粘着剤層中の上記フィラー粒子の含有量を上記範囲とする事で、より優れた粘着性能と、被着面に対して所望の伸長角度で引き伸ばすことによる優れた再剥離性を両立することができる。
<他の添加剤>
上記粘着剤層及びそれを形成する粘着剤は、その他の成分として、例えば可塑剤、軟化剤、酸化防止剤、難燃剤、顔料・染料等の着色剤、レベリング剤、増粘剤、撥水剤、消泡剤等の添加剤を含有するものを使用することができる。
(2)性状及び物性
本発明における粘着剤層は、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力が3N/cm2以上70N/cm2以下であることが好ましく、5N/cm2以上60N/cm2以下であることがさらに好ましく、8N/cm2以上50N/cm2以下であることがより好ましい。粘着剤層の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力が上記の範囲内にあることで、再剥離時に粘着剤層がちぎれない強度を確保し、かつ、段差部の追従性に必要な柔軟性を確保することができるからである。
粘着剤層の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力は、粘着剤層を構成する粘着剤に起因する物性である。換言すれば、粘着剤層の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力とは、上記粘着剤層を形成する粘着剤の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力を意味する。粘着剤層の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力は、厚さ50μmの粘着剤層を積層することによって得た厚さ約400μm、標線間隔2cm及び幅1cmの粘着剤層からなる試験片を、温度23℃及び湿度50%の測定環境下で、引張試験機を用いて引張速度300mm/分で引張ることによって測定される応力-歪み曲線(いわゆる、S-Sカーブ)において、歪み量が100%であるときの引張応力を指す。
上記粘着層の破断強度は、特に限定されないが、0.3MPa~3.5MPaであることが好ましく、中でも0.4MPa~2.5MPaであることが好ましく、0.5MPa~1.5MPaがより好ましい。粘着層の破断強度を上記範囲内とすることで、上述した発泡体基材との組合せにより、粘着テープを引き伸ばして剥がす際に該粘着テープがちぎれてしまうことを抑制することができ、該粘着テープを伸長させるための荷重が過剰になり過ぎないため、引き剥がしによる再剥離作業が容易になる。また、粘着テープを引き伸ばして剥がす際に、該粘着層の凝集破壊による糊残りが生じ難く、十分な粘着性が得られる。
上記粘着層の破断強度は、粘着層を、標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、測定雰囲気23℃、50%RHの条件で、テンシロン引張試験機(型式:RTF1210、株式会社エー・アンド・デイ製)を用い、引張速度300mm/分間で長さ方向に引っ張り、破断したときに測定した応力値を指す。
上記粘着層の破断伸度は特に限定されないが、500%~5000%であることが好ましく、700%~4000%がより好ましく、900%~3800%が更に好ましい。粘着層の破断伸度が上記好ましい範囲内にあることで、上述した発泡体基材との組合せにより好適な接着性と再剥離性(剥がしやすさ)とを両立することができる。
上記粘着層の破断伸度は、粘着層を、標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、測定雰囲気23℃、50%RHの条件で、テンシロン引張試験機(型式:RTF1210、株式会社エー・アンド・デイ製)を用い、引張速度300mm/分間で長さ方向に引っ張り、破断したときに測定した引張伸び率を指す。
上記粘着剤層は、周波数1Hzにおける損失正接(tanδ)のピーク値を示す温度が好ましくは温度が-40℃~20℃であることが好ましく、-30℃~15℃であることが更に好ましく、-20℃~10℃であることがより好ましい。粘着剤層の損失正接のピーク値を当該範囲とすることで、常温下での被着体との良好な密着性を付与しやすくなる。
粘着剤層の周波数1Hzにおける損失正接(tanδ)は、温度分散による動的粘弾性測定で得られた貯蔵弾性率(G’)、損失弾性率(G”)から、tanδ=G”/G’の式より求められる。動的粘弾性の測定においては、粘弾性試験機(ティ・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、商品名:ARES G2)を用いて、厚さ約2mmに形成した粘着剤層を同試験機の測定部である直径8mmの平行円盤の間に試験片を挟み込み、周波数1Hzで-50℃から150℃までの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定する。
本発明における粘着剤層の厚さは、被着体や発泡体基材に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえで、5μm~100μmであることが好ましく、15μm~80μmであることがより好ましく、25μm~75μmであることが特に好ましい。
粘着剤層の厚さは、粘着テープを、長さ方向に100mm間隔で5箇所、幅方向に切断し、上記各切断面において幅方向に100mm間隔で5点の上記粘着剤層の厚さをTH-104 紙・フィルム用厚さ測定機(テスター産業株式会社製)を用いて測定した、合計25点の厚さの平均値を指す。
3.粘着テープ
本発明の粘着テープとしては、上記発泡体及び粘着剤層の他に必要に応じてその他の層を有するものを使用することができる。上記他の層としては、例えば粘着テープの寸法安定性や良好な引張強度や再剥離適性等を付与するうえで、ポリエステルフィルム等のラミネート層、遮光層、光反射層、金属層等の熱伝導層が挙げられる。
本発明の粘着テープとしては、その粘着剤層の表面に剥離シートが積層されていてもよい。上記剥離シートとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の合成樹脂を用いて得られるフィルム、紙、不織布、布、発泡シート、金属基材、及び、それらの積層体の少なくとも片面に、シリコーン系処理、長鎖アルキル系処理、フッ素系処理などの剥離処理が施されたものを使用することができる。
本発明の粘着テープとしては、厚さ400μm以下であることが、電子機器の薄型化に貢献しやすいため好ましく、100μm~350μmであることがより好ましく、150μm~300μmであることがさらに好ましく、200μm~350μmであることが再剥離時に引きはがした際においても発泡体がちぎれにくく、段差部に対して良好な追従性を両立することができるうえで最も好ましい。なお、粘着テープの厚さには、上述の剥離シートの厚さは含まれなものとする。
本発明の粘着テープとしては、1mm幅の額縁形状で押し込み接着強度を測定した際の強度値が30N/cm2以上であることが好ましく、40N/cm2以上であることが好ましく、50N/cm2以上であることが最も好ましい。当方法での接着強度を高くすることにより、部材の固定や防水性を確保するのに必要な接着強度を確保できる。
粘着テープの1mm幅の額縁形状で押し込み接着強度は、下記(1)~(3)の測定方法により測定することができる。なお、下記(1)~(3)の測定方法における詳細図は、国際公開第2018/230323号公報に記載の図1~3を参照することができる。(1)23℃で、厚さ2mmで、20mm角のアクリル板(三菱レイヨン(株)アクリライトMR200「商標名」、色相:透明、以下同じ)に、上記で得た粘着テープを外形15mm角、幅1mmの窓枠状に抜き加工したもの貼付する。
(2)次に、中心部に直径10mmの穴がある、厚さ2mm、30×60mmの長方形のSUS板に、1)で作成した粘着テープつきアクリル板を、アクリル板の中心とSUS板の中心が一致する様に貼付して、2kgローラーで1往復加圧したのち、23℃で1時間静置して試験片とする。
(3)試験片のSUS側からSUS板の穴を通して、直径8mmのステンレス製プローブを取り付けた引張試験機でアクリル板を10mm/分で押し、アクリル板が剥がれる強度を測定する。
本発明の粘着テープは、180°ピール接着力が5N/20mm以上であることが好ましく、10N/20mm~50N/20mmの範囲がより好ましく、10N/20mm~45N/20mmの範囲が更に好ましい。ピール接着力が上記好ましい範囲内であると、被着体からの剥がれやズレを引き起こさず適度な接着力を有しながら、該粘着テープを被着体の貼付面に対して所望の引張角度で引き伸ばして再剥離する際に、容易に引き剥がすことができる。
上記粘着テープの180°ピール接着力は、JIS Z 0237に準拠して測定した値を指す。
本発明の粘着テープは、例えば、上記発泡体に直接、上記粘着剤を塗布して乾燥させる直接法や、剥離シートに粘着剤を塗布して乾燥させることによって粘着剤層を形成した後、発泡体に貼り合せる転写法によって製造することができる。上記粘着剤層を形成する粘着剤として例えばアクリル系粘着剤を使用する場合、上記直接法または転写法によって発泡体の片面または両面に粘着剤層を積層したものを、好ましくは20℃~50℃、より好ましくは23℃~45℃の環境下で2日~7日間程度、熟成させることが、被着体や発泡体基材に対する優れた接着力と、優れた追従性とを両立するうえで好ましい。
4.用途
本発明の粘着テープは、例えば凹凸や大きな段差を有する箇所に接着固定用することを要求され、かつ再剥離時に被着部材を破壊しないことが要求される固定等に特に好適に使用することができ、例えば電子機器を構成する部材間の接合に用いられることが好ましい。電子機器を構成する部材間の接合に用いられ、引き伸ばしにより剥離して上記部材間の接合を解除可能であることが好ましい。
II.物品
本発明の物品は、上記「I.粘着テープ」の項で説明した粘着テープを用いた物品である。上記粘着テープは、物品を構成する部材に貼付して用いられ、中でも凹凸や大きな段差を有し、易解体性が要求される部材の固定に好適に用いられる。
上記凹凸や大きな段差を有する部材は、例えばカーナビやスマートフォン等の電子端末、自動車、建材、オフィスオートメーション機器(OA機器)、家電などの物品における部材として使用されることが多い。
中でも本発明の物品は、上記「I.粘着テープ」の項で説明した粘着テープを用いた電子機器であることが好ましい。電子機器を構成する部材としては、具体的には電子端末を構成する2以上のきょう体、情報表示部の保護パネルや画像表示モジュールやタッチパネル部材等が挙げられる。上記部材の固定に、本発明の粘着テープを用いた電子機器であることが好ましい。
上記「I.粘着テープ」の項で説明した粘着テープを用いて2以上のきょう体や情報表示部の保護パネルや画像表示モジュールやタッチパネル部材が固定された電子端末等の物品は、優れた接着強度を有し、解体時等に再剥離することができ、また、優れた防水性を備える。
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
以下、本発明を実施例と比較例により、一層、具体的に説明するが、本発明は下記の実施例になんら限定されるものではない。
[1]粘着剤樹脂溶液の調整
以下の方法に従い、粘着剤樹脂溶液を調製した。
<調製例1-1:粘着剤樹脂溶液(a-1)>
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計、及び滴下漏斗を備えた反応容器に、n-ブチルアクリレート 75.94質量部、2-エチルヘキシルアクリレート5質量部、シクロヘキシルアクリレート15質量部、アクリル酸4質量部、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.06質量部、及び、酢酸エチル200質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら65℃まで昇温させて
混合物(1)を得た。次に、上記混合物(1)に、予め酢酸エチルに溶解した2,2’-アゾビスイソブチロニトリル溶液4質量部(固形分2.5質量%)を添加し、攪拌下、65℃で10時間ホールドして混合物(2)を得た。次に、上記混合物(2)を酢酸エチル98質量部で希釈し、200メッシュ金網でろ過することによって、重量平均分子量160万(ポリスチレン換算)のアクリル共重合体溶液(1)溶液を得た。
次に、上記アクリル共重合体溶液(1)100質量部に対して、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂(D-125、荒川化学工業株式会社)5質量部と石油系粘着付与樹脂(FTR(登録商標)6125、三井化学株式会社製)15質量部とを混合攪拌したのち、酢酸エチルを加えることによって固形分31質量%の粘着剤樹脂溶液(a-1)を得た。
<調整例1-2:粘着剤樹脂溶液(a-2)>
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下ロートおよび窒素ガス導入口を備えた反応容器に、n-ブチルアクリレート96.4質量部、アクリル酸3.5質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート0.1質量部、重合開始剤として2、2’-アゾビスイソブチロニトリル0.1質量部とを、酢酸エチル100質量部からなる溶剤に溶解し、70℃で12時間重合して、重量平均分子量が80万(ポリスチレン換算)のアクリル系共重合体を得た。次に、アクリル系共重合体100質量部に対し、荒川化学社製ペンセルD135(重合ロジンのペンタエリスリトールエステル)10質量部と、荒川化学社製スーパーエステルA100(不均化ロジンのグリセリンエステル)10質量部を添加、酢酸エチルを加えて均一に混合し、不揮発分35%の粘着剤樹脂溶液(a-2)を得た。
[2]粘着剤の調製
以下の方法に従い、粘着剤を調製した。
<調製例2-1:粘着剤(A-1)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-1)の固形分100質量部に対して、シリコーン粒子として信越化学工業社製KMP-601(体積平均粒径:12μm)を4質量部添加した。続いて、架橋剤としてバーノックD-40(DIC株式会社製;トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト体、イソシアネート基含有率7質量%、不揮発分40質量%)を、上記粘着剤樹脂溶液(a-1)100質量部を基準に1.0質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-1)を得た。
<調製例2-2:粘着剤(A-2)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-1)の固形分100質量部に対して、シリコーン粒子として信越化学工業社製KMP-601を10質量部添加した。続いて、架橋剤としてバーノックD-40を、上記粘着剤樹脂溶液(a-1)100質量部を基準に1.0質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-2)を得た。
<調製例2-3:粘着剤(A-3)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-1)の固形分100質量部に対して、シリコーン粒子として信越化学工業社製KMP-600(体積平均粒径:5μm)を10質量部添加した。続いて、架橋剤としてバーノックD-40を、上記粘着剤樹脂溶液(a-1)100質量部を基準に1.0質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-3)を得た。
<調製例2-4:粘着剤(A-4)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-1)の固形分100質量部に対して、シリコーン粒子として信越化学工業社製KMP-602(体積平均粒径:30μm)を8質量部添加した。続いて、架橋剤としてバーノックD-40を、上記粘着剤樹脂溶液(a-1)100質量部を基準に1.0質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-4)を得た。
<調製例2-5:粘着剤(A-5)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-1)の固形分100質量部に対して、シリコーン粒子として信越化学工業社製KMP-600を20質量部添加した。続いて、架橋剤としてバーノックD-40を、上記粘着剤樹脂溶液(a-1)100質量部を基準に1.0質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-5)を得た。
<調製例2-6:粘着剤(A-6)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-1)の固形分100質量部に対して、架橋剤としてバーノックD-40を1.0質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-6)を得た。
<調製例2-7:粘着剤(A-7)>
上記粘着剤樹脂溶液(a-2)の固形分100質量部に対して、シリコーン粒子として信越化学工業社製KMP-601を6質量部添加した。続いて、架橋剤としてバーノックD-40を、上記粘着剤樹脂溶液(a-1)100質量部を基準に1.1質量部添加し、均一になるよう攪拌混合した後、酢酸エチルを添加することによって固形分30質量%の粘着剤(A-7)を得た。
[3]粘着テープの作成
[実施例1]
離型ライナーの表面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが35μmとなるように、バーコーターを用いて上記粘着剤(A-1)を塗工し、80℃で3分間乾燥させることによって粘着剤層を作製した。
次に、上記粘着剤層を、発泡体基材(B-1)[平均厚さ230μmのエラストマー発泡体基材(密度0.51g/cm3、流れ方向引張強度704N/cm3、幅方向引張強度535N/cm3、25%圧縮強度142kPa、破断伸度661%、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力75N/cm2)]の表面をコロナ処理することによってぬれ指数を50mN/mに調整したものの両面に貼付し、40℃の環境下で48時間養生することによって粘着テープを作製した。
[実施例2]
離型ライナーの表面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmとなるように、バーコーターを用いて上記粘着剤(A-2)を塗工し、80℃で3分間乾燥させることによって粘着剤層を作製した。
次に、上記粘着剤層を、発泡体基材(B-2)[平均厚さ200μmのポリオレフィン系発泡体基材(密度0.49g/cm3、流れ方向引張強度1475N/cm3、幅方向引張強度931N/cm3、25%圧縮強度466kPa、破断伸度516%、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力477N/cm2)]の表面をコロナ処理することによってぬれ指数を50mN/mに調整したものの両面に貼付し、40℃の環境下で48時間養生することによって粘着テープを作製した。
[実施例3]
粘着剤(A-2)の代わりに、粘着剤(A-3)を使用すること以外は、実施例2と同様の方法で粘着テープを得た。
[実施例4]
粘着剤(A-2)の代わりに、粘着剤(A-4)を使用すること以外は、実施例2と同様の方法で粘着テープを得た。
[実施例5]
粘着剤(A-2)の代わりに、粘着剤(A-5)を使用すること以外は、実施例2と同様の方法で粘着テープを得た。
[実施例6]
粘着剤(A-2)の代わりに、粘着剤(A-6)を使用すること以外は、実施例2と同様の方法で粘着テープを得た。
[実施例7]
粘着剤(A-2)の代わりに、粘着剤(A-3)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープを得た。
[比較例1]
離型ライナーの表面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmとなるように、バーコーターを用いて上記粘着剤(A-6)を塗工し、80℃で3分間乾燥させることによって粘着剤層を作製した。
次に、上記粘着剤層を、発泡体基材(B-3)[平均厚さ200μmのエラストマー発泡体基材(密度0.39g/cm3、流れ方向引張強度617N/cm3、幅方向引張強度402N/cm3、25%圧縮強度96kPa、破断伸度643%、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力155N/cm2)]の表面をコロナ処理することによってぬれ指数を50mN/mに調整したものの両面に貼付し、40℃の環境下で48時間養生することによって粘着テープを作製した。
[比較例2]
離型ライナーの表面に、乾燥後の粘着剤層の厚さが55μmとなるように、バーコーターを用いて上記粘着剤(A-2)を塗工し、80℃で3分間乾燥させることによって粘着剤層を作製した。
次に、上記粘着剤層を、基材(B-4)[樹脂組成物(1)(スチレン-イソプレン共重合体及びスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の混合物、化学式(1)で示されるスチレン由来の構造単位25質量%、上記樹脂組成物(1)の全量に対するスチレン-イソプレン共重合体の割合が17質量%)をヒートプレス(圧力0.5MPa、プレス板温度が130℃、プレス時間2分)により作製した平均厚さが200μmの基材(密度0.97g/cm3、流れ方向引張強度1568N/cm3、幅方向引張強度1236N/cm3、25%圧縮強度1191kPa、破断伸度1083%、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力102N/cm2)]の両面に貼付し、40℃の環境下で48時間養生することによって粘着テープを作製した。
<発泡体基材の物性>
実施例及び比較例で使用した発泡体基材の密度、流れ方向及び幅方向の引張強度、25%圧縮強度、破断伸度、応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力は、上述した方法と同様の方法で測定した。
粘着剤層の応力-歪み曲線に基づく歪み量100%における引張応力、引張強度、破断伸度は、上述した方法と同様の方法で測定した。また、粘着剤層中のフィラー粒子の平均粒径は、レーザー回折散乱法を用いた測定機(マイクロトラック)を使用することにより粒子の体積平均粒径を測定した。
<粘着剤層の厚さ>
粘着剤層の厚さは、両面粘着テープを、長さ方向に100mm間隔で5箇所、幅方向に切断し、上記各切断面において幅方向に100mm間隔で5点の上記粘着剤層の厚さをTH-104 紙・フィルム用厚さ測定機(テスター産業株式会社製)を用いて測定した、合計25点の厚さの平均値を指す。
<発泡体基材の厚さ>
発泡体基材の厚さは、株式会社 尾崎製作所製のダイヤルシクネスゲージG型を用いて、長さ方向に100mm間隔で5箇所の厚さを測定した平均値である。
<粘着テープの総厚さ>
実施例及び比較例で得た粘着テープの総厚さは、剥離ライナーを剥がした状態での厚さを、株式会社 尾崎製作所製のダイヤルシクネスゲージG型を用いて長さ方向に100mm間隔で5箇所の厚さを測定した平均値である。
<耐衝撃性の評価方法>
厚さ2mm、外形25mm×50mmのポリカーボネート板12に、長さ20mm及び幅2mmに裁断した2枚の粘着テープ11を40mmの間隔をあけて平行に貼付(図2参照)した後、厚さ2mm、外形50mm×50mmのアクリル板13(三菱レイヨン株式会社製、商品名:アクリライトL、色相:透明)の中央部に貼付した(図3参照)。それらを50N/cm2で10秒加圧した後、23℃で24時間静置したものを試験片とした。
次に、デュポン式衝撃試験機(テスター産業株式会社製)の台座の上に、金属の受け具15を設置した。上記試験片のポリカーボネート板12側の面に、テープ16で300gの重り14を貼付した(図4参照)。高さ30cmから上記試験片のアクリル板13側の面を下側にし、撃芯を10秒間隔で5回落下させた。上記落下後、上記試験片を目視で確認し、それを構成する粘着テープ11の剥がれや上記試験片の破壊が認められなかった場合、上記撃芯を更に10cm高い位置(40cm)から、10秒間隔で5回落下させた。かかる試験を繰り返し行い、上記試験片を構成する粘着テープの剥がれや上記試験片の破壊が認められた時の撃芯の落下高さを測定し、下記の基準で評価した。
(評価基準)
◎:上記撃芯の落下高さが80cm以上であった。
○:上記撃芯の落下高さが50cm~80cm未満であった。
×:上記撃芯の落下高さが50cm未満であった。
<段差追従性の評価方法>
上記で得た粘着テープを用いて、外形64mm×43mm、幅1mmの額縁状サンプルを作成し、厚さ2mm、外形65mm×45mmのアクリル板に貼付して、粘着テープつきアクリル板を得た(図5参照)。次に、もう一枚の厚さ2mm、外形65mm×45mmのアクリル板の中央部に、厚さ20μm、幅5mm、長さ45mmのポリエチレンテレフタレート(PET)基材の片面粘着テープ(段差形成用)2枚を、縦方向に1cm間隔で平行に貼付して、段差付きのアクリル板を作成した(図6参照)。23℃下で段差つきアクリル板の粘着テープ部分に粘着テープつきアクリル板をのせた後、端部から2kgローラーで1往復加圧して試験片を作成し((図7参照))、得られた試験片を、ダブルクリップで固定された状態で、水深1mに30分静置した(JISC0920のIPX7準拠)。上記静置後、上記試験片を目視で観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
(評価基準)
○:上記試験片を構成する、額縁状の試験テープによって囲まれた内部(試験片の中央部)に、水が浸入していなかった。
×:上記試験片を構成する、額縁状の試験テープによって囲まれた内部(試験片の中央部)に、水が浸入していた。
<リワーク(再剥離)性>
5mm幅×60mm長さの上記粘着テープを5mm幅×10mm長さの掴み手をはみ出させた状態で清潔で表面平滑なアルミ板に貼付した後、その反対面に清潔で表面平滑なガラス板に貼付し、50℃5気圧下で20分加圧したものを試験片とした。貼付後23℃,50%RH雰囲気下で1日間放置し、23℃,50%RH雰囲気下で粘着テープの掴み手部分を粘着テープの水平方向からガラス側に引張角度45°方向に手でおよそ300mm/minの速度で引き伸ばした。試験回数3回の内、粘着テープの切れおよび粘着テープ剥離後の被着体への粘着剤の残留の程度を以下の基準で目視評価した。なお、試験片の長さ方向は、発泡体基材の流れ方向及び引き伸ばし方向と対応した。
(評価基準)
◎:3回ともにきれいに剥がせた。
○:2回はきれいに剥がせたが1回はテープが切れた。切れた1回は、伸長せずに残留した粘着テープの面積が初期貼付面積に対して1/5以下だった。
△:2回はきれいに剥がせたが1回はテープが切れた。切れた1回は、伸長せずに残留した粘着テープの面積が初期貼付面積に対して1/5以上だった。
×:粘着テープを剥がすことができなかった。または、2回以上テープの切れが生じた。
使用した発泡体基材の各物性、各実施例及び比較例の粘着テープの詳細、並びに評価結果を下記の表に示す。