JP2016210850A - 粘着テープ - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、マイクロプレートのウェルを塞ぐための粘着テープとして、基材フィルムと、基材フィルムの一方の面に積層された粘着剤層を有する粘着テープにおいて、基材フィルムが、厚さ25〜150μm、25%モジュラス5〜100N/10mmであり、粘着剤層が、厚さ15〜100μmのシリコン系粘着剤からなる粘着テープが開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示されるようなシリコーン系粘着剤は、耐溶媒性は比較的高いものの、より高精度な分析を求められる場合においては、耐溶媒性を十分に満足できないおそれがあった。
ここで、前記基材は、ポリオレフィン系ポリマーから構成されることを特徴とすることができる。
また、前記粘着剤層は、さらにポリイソブチレンを含むことを特徴とすることができる。
さらに、前記下塗り層は、酸変性化合物として酸変性ポリオレフィン化合物を含むことを特徴とすることができる。
さらにまた、前記粘着テープは、波長340nm以上800nm以下の範囲の光に対する直線透過率が85%以上であることを特徴とすることができる。
また、前記粘着剤層は、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドおよびメタノールのそれぞれに対する溶解度が、いずれも3%以下であることを特徴とすることができる。
さらに、前記粘着剤層は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーおよびシクロオレフィンコポリマーのそれぞれに対する温度0℃〜40℃における粘着力が、いずれも3N/10mm以上であることを特徴とすることができる。
[粘着テープの構成]
図1は、本実施の形態が適用される粘着テープ1の構成の一例を示した図である。図1に示すように、本実施の形態の粘着テープ1は、シート状の基材2と、基材2上に積層される下塗り層3と、下塗り層3上に積層される粘着剤層4とを備えている。
なお、図示は省略するが、粘着テープ1は、粘着剤層4の表面(下塗り層3に対向する面とは反対側の面)に、剥離ライナーを備えていてもよい。
ここで、マイクロプレートとは、ポリプロピレンやポリスチレン等の樹脂からなり、試料が注入される複数のウェルが形成された箱状の成形品である。マイクロプレートのウェル内には、溶媒を含む試料が注入され、粘着テープ1により、複数のウェルの開口が一括してシールされる。そして、マイクロプレートは、粘着テープ1が貼り付けられた状態で保存されたり、ウェル内に注入された試料の吸光、蛍光、化学発光等の光学的性質を測定するために、粘着テープ1が貼り付けられた状態でマイクロプレートリーダー等の分析装置に装填されたりする。
そして、ウェル内の試料の分析、検査を行う場合には、例えばシリンジ針によりウェル上の粘着テープ1に穴が開けられ、ウェル内から試料が吸引される。
さらに、溶媒あるいは溶媒蒸気により粘着剤層4が膨潤あるいは溶解すると、粘着テープ1の粘着力が低下するおそれがある。この結果、マイクロプレートのウェルに対する密封力が低下し、ウェル内の溶媒が揮発したり、マイクロプレートから粘着テープ1を剥離した場合にマイクロプレートに対する粘着剤の付着(糊残)が多くなったりする場合がある。
具体的に説明すると、本発明者らは、シート状の基材2と粘着剤層4との間の密着性を向上させると、粘着テープ1を剥離した際の糊残が発生しにくくなること、さらに粘着剤層4の凝集力を向上させると、粘着テープ1を剥離した際の糊残がより発生しにくくなることを見出した。すなわち、シート状の基材2と粘着剤層4との間に、酸変性化合物を含む下塗り層3を設け、極性の高い有機溶媒に対する耐溶媒性に優れるブチルゴム、脂環族飽和炭化水素樹脂を含む粘着剤組成物に多官能エポキシ化合物を添加することで、基材2と粘着剤層4との密着性が向上し、糊残が発生しにくくなることを見出した。さらに、極性の高い有機溶媒に対する耐溶媒性に優れるポリイソブチレンを前記粘着剤組成物に含有させることで、粘着剤層4の凝集力がさらに向上し、糊残がより発生しにくくなることを見出した。
続いて、本実施の形態の粘着テープ1の各層の構成について詳細に説明する。
本実施の形態の粘着テープ1に用いる基材2の材料は、特に限定されるものではなく、例えば金属製、プラスチック製を用いることができる。具体的には、基材2として、例えばアルミニウムやステンレススチール等の金属箔や、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等の樹脂フィルムを用いることができる。これらの中でも、基材2としてポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂のフィルムを用いることが好ましい。さらに、コストや後加工のし易さの観点から、基材としてポリオレフィン系樹脂のフィルムを用いることがより好ましい。
本実施の形態の粘着テープ1では、基材2としてポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂のフィルムを用いることで、粘着テープ1の光学特性の低下が抑制される。さらに、ポリオレフィン系樹脂のフィルムを用いることで、低コスト化が図れ、粘着テープ1のエンボス加工等の後加工が容易になる。
また、基材2の材質に用いるポリエステル系樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
さらにまた、基材2の材質に用いるシクロオレフィン系樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等が挙げられる。
下塗り層3は、基材2と粘着剤層4との密着性を改善するために用いられる。
本実施の形態の下塗り層3は、酸変性化合物を含む。下塗り層3に用いられる酸変性化合物としては、例えば酸変性ポリオレフィンや酸変性ポリウレタン等が挙げられる。
本実施の形態では、これらの中でも、酸変性化合物として光学的に透明で、且つアセトニトリル、ジメチルスルホキシドおよびメタノール等の極性の高い有機溶媒に対して耐溶媒性を有する酸変性ポリオレフィンを用いることが好ましい。下塗り層3が前記酸変性ポリオレフィンを含むことで、粘着テープ1の波長340nm以上800nm以下のいずれの光に対しても直線透過率を低下させることなく、基材2と粘着剤層4との密着性を改善できる。そして、極性の高い有機溶媒が入ったウェルを粘着テープ1により塞いだ状態で長期間保管された場合であっても、試料を汚染することなく、粘着テープ1をマイクロプレートに貼り付けた状態で光学的な測定を行うことが可能となる。
酸変性ポリオレフィンの調製に用いる、酸変性される前のポリオレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、4−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセン等の炭素数2〜10のα−オレフィン単独重合体、2種以上の前記α−オレフィンのランダムまたはブロック重合体、前記α−オレフィンとその他のモノマーとのランダム、ブロックまたはグラフト重合体、またはこれらの重合体の混合物を挙げることができる。
なお、下塗り層3は、酸変性化合物に加えて、多官能エポキシ系化合物等の架橋剤やその他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
このような不具合の発生を抑制するため、本実施の形態の粘着テープ1を作製する場合には、例えば耐熱性を有するPETフィルム等の剥離ライナー上に粘着剤層4を構成する粘着剤を塗布し、ポリオレフィンフィルムからなる基材2と貼り合わせる転写塗工方式を用いる場合がある。この場合、下塗り層3をポリオレフィンフィルムからなる基材2に塗布した後に、下塗り層3を形成した基材2を一度巻き取る必要がある。
このため、下塗り層3には、スリップ性の低下を抑制するための添加剤を加えることが好ましい。下塗り層3に加える添加剤としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル、オレフィン、シリカ等のような可視紫外領域において光透過性が高い材料からなる微粒子を用いることが好ましい。下塗り層3に添加する添加剤の粒径は、0.1μm以上1.3μm以下の範囲とすることが好ましい。また、下塗り層3における添加剤の添加量は、酸変性化合物(酸変性ポリオレフィン)を100重量部とした場合に、1重量部以上12重量部以下の範囲とすることが好ましい。
本実施の形態の粘着剤層4は、粘着剤として、ブチルゴム、脂環族飽和炭化水素樹脂および多官能エポキシ系化合物を含む。また、粘着剤層4は、粘着剤としてポリイソブチレンを含むことが好ましい。
本実施の形態の粘着剤層4は、粘着剤としてブチルゴムおよび脂環族飽和炭化水素樹脂を含むことで、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドおよびメタノール等の極性の高い有機溶媒に粘着剤層4が溶解することが抑制される。具体的には、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドおよびメタノールに対する溶解度を3%以下とすることができる。この結果、マイクロプレートのウェルに注入された試料に対して粘着剤層4を構成する粘着剤の成分が溶解することが抑制され、試料の分析、検査の精度が低下することが抑制される。また、ブチルゴムは、波長340nm以上800nm以下の可視・紫外領域の光の吸収が少ないことから、粘着テープ1を光学的分析に用いる場合にも適した材料である。
この結果、粘着テープ1を剥離した際の糊残が抑制される。
なお、粘着剤層4を構成する粘着剤は、軟和剤、老化防止剤、架橋剤、熱安定剤、顔料等の添加剤をさらに含んでいてもよい。
ポリイソブチレンゴムの数平均分子量は、150,000以上であることが好ましい。
本実施の形態の粘着剤層4に用いる多官能エポキシ系化合物としては、例えば、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、ジグリシジルアニリン等の3級アミノ基を分子内に含有するエポキシ化合物、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、メチルメタクリレート−グリシジルメタクリレート共重合体等のポリエポキシ化合物等が挙げられる。
また、これらの樹脂に対する粘着剤層4の粘着力は、10N/10mm以下であることが好ましい。粘着力をこのような範囲とすることで、例えば試料の分析が終了した後等に、必要に応じてマイクロプレートから粘着テープ1を剥離することが可能となる。
(実施例1)
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268(商品名、以下同じ)、40μm厚さシート化時の波長340nmにおける直線透過率98.8%)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコン(登録商標、以下同じ)P125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノール(登録商標、以下同じ)B100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N(商品名、以下同じ))10g、テトラグリシジルメタキシレンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液5gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Aを作製した。
続いて、上記で作製した粘着剤Aを、剥離処理を施したポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが40μmとなるように塗布し、105℃で3分間加熱して乾燥させ、ポリエステルフィルム上に粘着剤層4が積層された第2の積層体を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノールB100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)10g、テトラグリシジルメタキシレンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液2gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Bを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Bを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノールB100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)10g、テトラグリシジルメタキシレンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液20gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Cを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Cを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノールB100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)10g、テトラグリシジルメタシクロヘキサンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液5gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Dを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Dを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノールB100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)10g、二官能脂環式エポキシ(ダイセル社製セロキサイド(登録商標)2021P、エポキシ当量130)0.25gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Eを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Eを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
厚さ50μmのアルミニウムシートからなる基材2上に、アンチブロッキング剤(綜研化学社製MX−80H3wT)0.88g、テトラグリシジルメタキシレンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液0.75g、酸変性ポリオレフィン化合物(三井化学社製ユニストールP−902)100g、トルエン224.5g、メチルエチルケトン247gを混合して作製した下塗り溶液を、0.4g/m2の不揮発分付着量にて塗布することで下塗り層3を形成し、基材2と下塗り層3とが積層された第1の積層体を得た。
続いて、粘着剤Aを、乾燥後の厚さが40μmとなるように塗布し、105℃で3分間加熱して乾燥させ、粘着テープ1を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)70g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)27.5g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)2.5g、テトラグリシジルメタキシレンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液5gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Fを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Fを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
厚さ40μmの光学用グレードのポリオレフィンフィルム(波長340nmにおける直線透過率90.5%)からなる基材2にコロナ処理を施すとともに、テトラグリシジルメタキシレンジアミン(三菱ガス化学社製、エポキシ当量90)の5%トルエン希釈液0.75g、酸変性ポリオレフィン化合物(三井化学社製ユニストールP−902)100g、トルエン224.5g、メチルエチルケトン247gを混合して作製した下塗り溶液を、0.4g/m2の不揮発分付着量にて塗布することで下塗り層3を形成し、基材2と下塗り層3とが積層された第1の積層体を得た。
続いて、粘着剤Aを、剥離処理を施したポリエステルフィルム上に乾燥後の厚さが40μmとなるように塗布し、105℃で3分間加熱して乾燥させ、ポリエステルフィルム上に粘着剤層4が積層された第2の積層体を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル065)95g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP85、軟化点85℃)5gを、420gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Gを得た。
続いて、表面にコロナ処理を施した厚さ25μmの工業用グレードのポリエステルフィルム(波長340nmにおける直線透過率71.5%)からなる基材上に、乾燥後の厚さが40μmとなるように粘着剤Gを塗布し、100℃で5分間加熱して乾燥させ、粘着テープ1を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノールB100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)10gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Hを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Hを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
レギュラーブチルゴム(エクソン社製ブチル268)40g、脂環族飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製アルコンP125、軟化点125℃)25g、ポリイソブチレンゴム(BASF社製オパノールB100)25g、ポリブテン(日油社製ニッサンポリブテン30N)10g、単官能脂環式エポキシ化合物(ダイセル社製セロキサイド2000(商品名)、エポキシ当量124)0.5gを、400gのトルエン中でミキサーにより溶解し、粘着剤Iを作製した。
続いて、粘着剤Aに替えて粘着剤Iを用いた以外は実施例1と同様にして、粘着テープ1を得た。
(1)溶解性試験
予め基材2の重量(a)を測定した粘着テープ1を、25mm×35mmの寸法に切り出し、その重量(b)を測定した。続いて、粘着テープ1を、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、メタノールの各溶媒25mlに24時間浸漬し、120℃で2時間乾燥させた後、室内で異物が付着しないように24時間風乾させた。そして、乾燥後の粘着テープ1の重量(c)を測定した。
測定した粘着テープの重量(a〜c)により、以下の式(1)を用いて各溶媒に対する溶解度を求めた。
溶解度(%)=(b−c)/(b−a)×100
実施例1〜実施例8および比較例1〜比較例3にて作製した粘着テープ1について、JIS Z 0237に記載される方法に準拠して、ポリプロピレン(PP)板に対する粘着力(N/10mm)を測定した。測定温度は、23℃とした。
実施例1〜実施例8および比較例1〜比較例3にて作製した粘着テープ1について、分光光度計(日本分光社製V−670DS)を用いて、波長200nm〜800nmの範囲の直線透過率を測定し、波長340nmにおける直線透過率にて評価を行った。
1536ウェルのマイクロプレート(材質:シクロオレフィンコポリマー(COC))の各ウェルに、ジメチルスルホキシド(DMSO)を5μl〜10μl注入し、実施例1〜実施例8および比較例1〜比較例3にて作製した粘着テープ1を貼り付けた後、40℃で72時間DMSO蒸気に曝露した。
続いて、剥離角度180°、剥離速度20〜40m/minで、マイクロプレートから粘着テープ1を引き剥がし、マイクロプレート上に糊残があるか否かを目視で確認した。
A:糊残が全く確認されない。
B:粘着テープ1の面積に対して5%未満の面積の糊残が確認された。
C:粘着テープ1の面積に対して5%以上10%未満の面積の糊残が確認された。
D:粘着テープ1の面積に対して10%以上の面積の糊残が確認された。
実施例1〜実施例8および比較例1〜比較例3のそれぞれの粘着テープ1の基材2(第1の積層体)を、一定張力下において100m巻き取り、シワの有無を観察した。なお、実施例1〜実施例8および比較例2、3については、基材2上に下塗り層3を形成した第1の積層体の巻き取りを行った。また、比較例1については、下塗り層3を形成せずに、基材2単体の巻き取りを行った。
実施例1〜実施例8および比較例1〜比較例3の粘着テープ1に対する評価結果を表1に示す。
また、実施例1と実施例7との比較において、粘着剤層4にポリイソブチレンを含有した実施例1の粘着テープ1のほうが、粘着剤層4にポリイソブチレンを含有していない実施例7の粘着テープ1と比較して糊残試験の評価が優れていることが確認された。
さらに、下塗り層3が酸変性化合物(酸変性ポリオレフィン)を含み、粘着剤層4がブチルゴム、脂環族飽和炭化水素樹脂および多官能エポキシ系化合物を含み、且つ基材2として光学用ポリオレフィンを用いた粘着テープ1が、マイクロプレートのウェルを塞ぐ用途として好適であるとともに、光学的分析にも好適なものとなることが確認された。
Claims (7)
- シート状の基材と、
前記基材上に積層され、酸変性化合物を含む下塗り層と、
前記下塗り層上に積層され、ブチルゴム、脂環族飽和炭化水素樹脂および多官能エポキシ系化合物を含む粘着剤層と
を有する粘着テープ。 - 前記基材は、ポリオレフィン系ポリマーから構成されることを特徴とする請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層は、さらにポリイソブチレンを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の粘着テープ。
- 前記下塗り層は、酸変性化合物として酸変性ポリオレフィン化合物を含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 波長340nm以上800nm以下の範囲のいずれの光に対しても直線透過率が85%以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層は、アセトニトリル、ジメチルスルホキシドおよびメタノールのそれぞれに対する溶解度が、いずれも3%以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーおよびシクロオレフィンコポリマーのそれぞれに対する温度0℃〜40℃における粘着力が、いずれも3N/10mm以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の粘着テープ。
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