JP2018024795A - 感温性粘着テープおよび感温性粘着シート - Google Patents

感温性粘着テープおよび感温性粘着シート Download PDF

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Abstract

【課題】固定性および剥離性に優れる感温性粘着テープおよび感温性粘着シートを提供することである。【解決手段】基材と、前記基材の片面または両面に積層されている粘着剤層と、を備え、前記粘着剤層が、感温性粘着剤組成物の硬化物からなる感温性粘着テープである。また、前記感温性粘着剤組成物の硬化物からなる感温性粘着シートである。前記感温性粘着剤組成物は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマーおよび光ラジカル開始剤の合計100重量部に対して、多官能(メタ)アクリレートを5重量部以下の割合で含有する。【選択図】なし

Description

本発明は、感温性粘着テープおよび感温性粘着シートに関する。
粘着力を熱によって可逆的に制御できる粘着テープとして、感温性粘着テープが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような粘着テープは、固定性および剥離性に優れているのが望ましい。
特開平9−251923号公報
本発明の課題は、固定性および剥離性に優れる感温性粘着テープおよび感温性粘着シートを提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)フィルム状の基材と、前記基材の片面または両面に積層されている粘着剤層と、を備え、前記粘着剤層が、少なくとも側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマー、多官能(メタ)アクリレートおよび光ラジカル開始剤を含有するとともに、紫外線硬化性を有し、かつ液状である、感温性粘着剤組成物の硬化物からなり、前記感温性粘着剤組成物が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、前記(メタ)アクリルモノマーおよび前記光ラジカル開始剤の合計100重量部に対して、前記多官能(メタ)アクリレートを5重量部以下の割合で含有する、感温性粘着テープ。
(2)前記多官能(メタ)アクリレートが、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレートである、前記(1)に記載の感温性粘着テープ。
(3)前記粘着剤層が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点以上の温度で粘着力を発現し、かつ前記融点未満の温度で粘着力が低下する、前記(1)または(2)に記載の感温性粘着テープ。
(4)前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点以上の温度におけるステンレス鋼に対する180°剥離強度が、0.1〜1.0N/25mmであり、前記融点未満の温度におけるステンレス鋼に対する180°剥離強度が、0.01〜0.09N/25mmである、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(5)前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点が、30℃以上である、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(6)前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量が、100万以上である、前記(1)〜(5)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(7)前記感温性粘着剤組成物において、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、前記(メタ)アクリルモノマー、前記多官能(メタ)アクリレートおよび前記光ラジカル開始剤のうち、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび前記(メタ)アクリルモノマーの合計含有量が最も多い、前記(1)〜(6)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(8)前記感温性粘着剤組成物が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび前記(メタ)アクリルモノマーの合計100重量%に対して、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを5〜40重量%の割合で含有する、前記(1)〜(7)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(9)前記感温性粘着剤組成物が、有機溶剤を含有していない、前記(1)〜(8)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(10)前記(メタ)アクリルモノマーが、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成するモノマーと同一である、前記(1)〜(9)のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
(11)少なくとも側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマー、多官能(メタ)アクリレートおよび光ラジカル開始剤を含有するとともに、紫外線硬化性を有し、かつ液状である、感温性粘着剤組成物の硬化物からなり、前記感温性粘着剤組成物が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、前記(メタ)アクリルモノマーおよび前記光ラジカル開始剤の合計100重量部に対して、前記多官能(メタ)アクリレートを5重量部以下の割合で含有する、感温性粘着シート。
本発明によれば、固定性および剥離性に優れるという効果がある。
<感温性粘着テープ>
以下、本発明の一実施形態に係る感温性粘着テープについて詳細に説明する。
本実施形態の感温性粘着テープは、基材および粘着剤層を備えている。
(基材)
本実施形態の基材は、フィルム状である。フィルム状とは、フィルム状のみに限定されるものではなく、本実施形態の効果を損なわない限りにおいて、フィルム状ないしシート状をも含む概念である。基材の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が挙げられる。
基材の構造は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。基材の厚さは、好ましくは5〜500μmである。基材は、粘着剤層に対する密着性を高めるうえで、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、ブラスト処理、ケミカルエッチング処理、プライマー処理などが挙げられる。
(粘着剤層)
本実施形態の粘着剤層は、上述した基材の片面または両面に積層されているものであって、基材に感温性粘着剤組成物を塗工し、紫外線を照射して硬化させた硬化物からなる。
〔感温性粘着剤組成物〕
本実施形態の感温性粘着剤組成物(以下、「粘着剤組成物」と言うことがある。)は、少なくとも側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマー、多官能(メタ)アクリレートおよび光ラジカル開始剤を含有するとともに、紫外線(Ultra Violet:以下、「UV」と言うことがある。)の照射によって硬化するUV硬化性を有し、かつ液状である。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートのことを意味するものとする。
〔側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー〕
側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーは、融点を有するポリマーである。融点とは、ある平衡プロセスにより、最初は秩序ある配列に整合されていたポリマーの特定部分が無秩序状態になる温度であり、示差熱走査熱量計(DSC)によって10℃/分の測定条件で測定して得られる値のことを意味するものとする。
側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーは、上述した融点未満の温度で結晶化し、かつ融点以上の温度では相転移して流動性を示す感温性を有する。それゆえ、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを含有する本実施形態の粘着剤層は、融点以上の温度で側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーが流動したときに粘着力が発現し、かつ融点未満の温度で側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーが結晶化したときに粘着力が低下する。したがって、粘着剤層の温度を融点以上の温度にして側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを流動させれば、粘着剤層が粘着力を発現するので、被着体を固定することが可能となる。また、粘着剤層の温度を融点未満の温度にして側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを結晶化させれば、粘着剤層の粘着力が低下するので、被着体から剥離することが可能となる。さらに、再度、粘着剤層の温度を融点以上の温度にすれば、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーが流動性を示すことによって粘着力が回復するので、繰り返し使用することができる。
側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーは、少なくとも炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートをモノマー成分として含むのがよい。炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートは、その炭素数16以上の直鎖状アルキル基が側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーにおける側鎖結晶性部位として機能する。したがって、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートをモノマー成分として含むと、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーが、側鎖に炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する櫛形のポリマーになり、この側鎖が分子間力などによって秩序ある配列に整合されることにより結晶化するようになる。
炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートなどの炭素数16〜22の線状アルキル基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。例示した(メタ)アクリレートは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
モノマー成分には、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートと共重合し得る他のモノマーが含まれていてもよい。他のモノマーとしては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、極性モノマーなどが挙げられる。
炭素数1〜6のアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、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、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。例示した(メタ)アクリレートは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
極性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基を有するエチレン不飽和単量体;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、2−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基を有するエチレン不飽和単量体などが挙げられる。例示した極性モノマーは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
モノマー成分中における上述した各モノマーの割合は、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートが20〜100重量%、炭素数1〜6のアルキル基を有する(メタ)アクリレートが0〜70重量%、極性モノマーが0〜10重量%であるのがよい。
一方、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点は、好ましくは30℃以上、より好ましくは30〜80℃、さらに好ましくは50〜60℃である。これにより、室温(23℃)において、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーが結晶状態にあることから粘着剤層が粘着力を発現しておらず、それゆえ感温性粘着テープの取り扱い性が良好になり、結果として作業性を向上させることができる。融点は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの組成などを変えることによって調整することができる。また、融点は、UV照射前後で実質的に変化しない傾向にある。すなわち、UV硬化後の融点は、UV硬化前の融点と実質的に同じ値になる傾向がある。
側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量は、好ましくは100万以上、より好ましくは150万以上、さらに好ましくは200万以上である。側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量の上限値は、好ましくは300万以下であるが、これに限定されるものではない。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ィー(GPC)によって測定し、得られた測定値を標準ポリスチレン換算した値である。GPCの測定溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン(THF)などが挙げられる。
上述したモノマー成分の重合は、バルク重合により行うのがよい。これにより、粘着剤組成物を、有機溶剤を含有しない状態にすることができる。また、バルク重合は、UVを照射しながら行うのがよい。これにより、比較的短時間でモノマー成分を重合することができる。したがって、本実施形態の側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーは、少なくとも炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートを含むモノマー成分に、後述する光ラジカル開始剤を添加してUVを照射しながらバルク重合したポリマーであるのがよい。
バルク重合における重合温度は、例えば、30〜60℃である。また、重合時間は、例えば、30秒〜10分間である。UVの強度は、例えば、10〜100mW/cm2(365nm)である。なお、重合条件は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを合成できる限り、上述した重合条件に限定されるものではない。
バルク重合は、分子量を制御するうえで、連鎖移動剤の存在下で行ってもよい。連鎖移動剤の添加量は、モノマー100重量部に対して、好ましくは0.1〜10重量部である。連鎖移動剤としては、例えば、ドデシルメルカプタンなどのチオール系連鎖移動剤などが挙げられるが、これに限定されるものではない。
〔(メタ)アクリルモノマー〕
粘着剤組成物は、上述のとおり、(メタ)アクリルモノマーを含有する。本実施形態の粘着剤組成物は、(メタ)アクリルモノマーを含有することに起因して、液状である。したがって、本実施形態の粘着剤組成物は、優れた塗工性を発揮することができる。また、本実施形態の粘着剤組成物は、液状であることから、従来の感温性粘着剤のように有機溶剤を含有する必要がない。それゆえ、本実施形態の粘着剤組成物によれば、有機溶剤を含有することによる問題がなく、例えば、溶剤コストの削減、加熱乾燥工程の省略などの効果が得られる。
上述した効果を確実に得るうえで、本実施形態の粘着剤組成物は、有機溶剤を含有していないのがよい。また、本実施形態において、液状とは、少なくとも側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーを含有する混合物の50℃における粘度が、100〜10,000mPa・sであることを意味するものとする。粘度は、UV硬化前の値であって、後述する実施例に記載の方法で測定して得られる値である。
粘着剤組成物は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの合計含有量が最も多いのがよい。これにより、粘着剤組成物が側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーを主成分として含有することになり、結果として優れた塗工性および粘着物性を発揮することができる。
また、粘着剤組成物は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの合計100重量%に対して、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを5〜40重量%の割合で含有するのがよい。言い換えれば、粘着剤組成物は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの合計100重量%に対して、(メタ)アクリルモノマーを60〜95重量%の割合で含有するのがよい。これらの構成によれば、粘着剤組成物が適度な粘度を有するようになり、それゆえ優れた塗工性を発揮することができ、かつUV硬化後に(メタ)アクリルモノマーが残存するのを抑制することができ、結果として優れた粘着物性を発揮することができる。
本実施形態の(メタ)アクリルモノマーは、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成するモノマーと同一である。これにより、(メタ)アクリルモノマーが側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーに対して優れた相溶性を発揮することができる。本実施形態の(メタ)アクリルモノマーは、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成する上述したモノマーを重合したときの残存モノマーに相当する。したがって、(メタ)アクリルモノマーとしては、上述した側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーで例示したのと同じモノマー、すなわち、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレート、炭素数1〜6のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、極性モノマーなどが挙げられる。
本実施形態では、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーが互いに共存するように、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成する上述したモノマーを重合するのがよい。具体的には、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの合計100重量%に対して、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの割合が5〜40重量%になるように、上述したモノマーを重合するのがよい。
〔多官能(メタ)アクリレート〕
多官能(メタ)アクリレートは、UVが照射されることによって硬化する性質を有する硬化性化合物であり、分子内にラジカル重合可能な二重結合を2個以上有する(メタ)アクリレートである。本実施形態の粘着剤組成物は、上述のとおり、多官能(メタ)アクリレートを含有することから、UV硬化後に粘着剤層の凝集力を向上させることができる。
ここで、本実施形態の粘着剤組成物は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマーおよび光ラジカル開始剤の合計100重量部に対して、多官能(メタ)アクリレートを5重量部以下、好ましくは0.1〜5重量部の割合で含有する。これにより、粘着剤層の凝集力が適度に高くなり、固定性および剥離性のバランスが優れたものになり、結果として優れた固定性および剥離性を発揮することが可能となる。具体的には、本実施形態の感温性粘着テープは、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点以上の温度におけるステンレス鋼(以下、「SUS」と言うことがある。)に対する180°剥離強度が、好ましくは0.1〜1.0N/25mm、より好ましくは0.4〜1.0N/25mmである。また、本実施形態の感温性粘着テープは、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点未満の温度におけるSUSに対する180°剥離強度が、好ましくは0.01〜0.09N/25mm、より好ましくは0.01〜0.06N/25mmである。融点以上の温度におけるSUSに対する180°剥離強度の値をA、融点未満の温度におけるSUSに対する180°剥離強度の値をBとしたとき、式:〔(A−B)/A〕×100から算出される180°剥離強度の低下率が、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。上述した180°剥離強度は、JIS Z0237に準拠して測定される値である。
多官能(メタ)アクリレートは、2官能(メタ)アクリレートまたは3官能(メタ)アクリレートであるのがよい。多官能(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、好ましくは200〜1,200、より好ましくは500〜1,200、さらに好ましくは1,000〜1,200である。
多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロキシエチル)イソシアヌレートなどが挙げられる。例示した多官能(メタ)アクリレートは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。多官能(メタ)アクリレートとしては、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレートであるのがよい。
上述した多官能(メタ)アクリレートは、市販品を使用することができる。市販の多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、いずれも新中村化学工業社製の「NKエステルA−BPE−10」、「NKエステルA−HD−N」、「NKエステルA−9300−1CL」、「NKエステルA−9300−6CL」などが挙げられる。
〔光ラジカル開始剤〕
本実施形態の粘着剤組成物は、上述のとおり、光ラジカル開始剤を含有する。光ラジカル開始剤は、光照射を受けることによってラジカル重合を開始させることが可能となる化合物であればよく、特に限定されるものではない。本実施形態の光ラジカル開始剤は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成する上述したモノマーの重合時に使用されるとともに、粘着剤組成物のUV硬化時にも使用される。
粘着剤組成物は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの合計100重量部に対して、光ラジカル開始剤を好ましくは0.2〜1.9重量部の割合で含有する。このような割合で光ラジカル開始剤を含有すると、モノマーを効率よく重合できるとともに、UV硬化後に未反応のモノマーが残存するのを抑制することができる。また、残存した未反応のモノマーが揮発することによる気泡(アウトガス)の発生を抑制することができる。なお、光ラジカル開始剤は、その全量をモノマーの重合時に一括添加してもよいし、モノマーの重合時および粘着剤組成物のUV硬化時にそれぞれ分割して添加してもよい。
上述した光ラジカル開始剤は、市販品を使用することができる。市販の光ラジカル開始剤としては、例えば、いずれもBASFジャパン社製の「IRGACURE 184」、「IRGACURE 500」などが挙げられる。
上述した本実施形態の粘着剤組成物には、例えば、粘着付与剤、老化防止剤、架橋剤などの各種の添加剤を添加することができる。
また、粘着剤組成物を上述した基材に塗工する塗工手段としては、例えば、アプリケーター、コーターなどが挙げられる。コーターとしては、例えば、ナイフコーター、ロールコーター、カレンダーコーター、コンマコーター、グラビアコーター、ロッドコーターなどが挙げられる。
本実施形態では、上述のとおり、粘着剤組成物を基材に塗工した後、UVを照射して粘着剤組成物を硬化させるが、UVの照射量は、好ましくは1,000mJ/cm2以上である。UVの照射量の上限値は、好ましくは10,000mJ/cm2以下であるが、これに限定されるものではない。
UVを照射するとき、粘着剤組成物からなる塗膜の表面には、フィルム状の空気遮断部材を積層するのがよい。これにより、空気を遮断した状態で粘着剤組成物にUVを照射して硬化させることができる。空気遮断部材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどからなるフィルムの表面に、シリコーン、シリコンなどの離型剤を塗布したものなどが挙げられる。
粘着剤層の厚さは、好ましくは5〜60μm、より好ましくは10〜60μm、さらに好ましくは10〜50μmである。粘着剤層が基材の両面に積層されているとき、片面の粘着剤層の厚さと、他面の粘着剤層の厚さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
なお、粘着剤層が基材の両面に積層されているときは、片面の粘着剤層が上述した粘着剤組成物からなる限り、他面の粘着剤層は特に限定されない。他面の粘着剤層を、例えば、上述した粘着剤組成物からなる粘着剤層で構成する場合、その組成は、片面の粘着剤層の組成と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
また、他面の粘着剤層を、例えば、感圧性接着剤からなる粘着剤層で構成することもできる。感圧性接着剤としては、例えば、天然ゴム接着剤、合成ゴム接着剤、スチレン/ブタジエンラテックスベース接着剤、アクリル系接着剤などが挙げられる。
上述した感温性粘着テープの表面には、離型フィルムを積層してもよい。離型フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどからなるフィルムの表面に、上述した離型剤を塗布したものが挙げられる。離型フィルムの厚さは、好ましくは5〜500μm、より好ましくは25〜250μmである。離型フィルムは、感温性粘着テープの使用時に剥離すればよい。
<感温性粘着シート>
次に、本発明の一実施形態に係る感温性粘着シートについて説明する。
本実施形態の感温性粘着シートは、上述した一実施形態に係る粘着剤組成物をシート状に加工してUVを照射して硬化させた硬化物からなる。感温性粘着シートの厚さは、好ましくは15〜400μm、より好ましくは20〜150μmである。
その他の構成は、上述した一実施形態に係る感温性粘着テープと同様であるので、説明を省略する。
以上、本発明に係る好ましい実施形態について例示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意のものとすることができることは言うまでもない。
例えば、上述の実施形態では、(メタ)アクリルモノマーが側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成するモノマーを重合したときの残存モノマーである場合について説明したが、これに代えて、(メタ)アクリルモノマーを残存モノマーではなく、新たなモノマーとして粘着剤組成物に含有させてもよい。また、(メタ)アクリルモノマーが側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成するモノマーを重合したときの残存モノマーであるとき、新たな(メタ)アクリルモノマーを粘着剤組成物にさらに含有させてもよい。
以下、合成例および実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例に限定されるものではない。
<合成例>
まず、フラスコ上部に窒素導入管、温度計、冷却管およびUV照射ヘッドを備える2Lのフラスコに、ベヘニルアクリレートを270g、メチルアクリレートを300g、アクリル酸を30g、および光ラジカル開始剤(光重合開始剤)としてBASFジャパン社製の「IRGACURE 500」を6gの割合で投入し、混合液を得た。なお、上述した光ラジカル開始剤の割合は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの合計100重量部に対して1重量部の割合である。
次に、フラスコを湯浴に浸けて混合液を40℃に加温し、150rpmで撹拌しながら30分間窒素バブリングし、混合液内の酸素を除去した。そして、混合液に対してフラスコ上部のUV照射ヘッドからUVを照射しながらモノマーをバルク重合した。
バルク重合の条件は、以下のとおりである。
重合温度:40℃
重合時間:6分
UVの強度:10mW/cm2(365nm)
上述したバルク重合によって、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーと、(メタ)アクリルモノマー(ベヘニルアクリレート、メチルアクリレート、アクリル酸)との液状混合物を得た。得られた液状混合物中の側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび(メタ)アクリルモノマーの含有量、および液状混合物の粘度を測定した。各々の測定結果および測定方法は、以下のとおりである。
側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量:220万
側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの含有量:9重量%
(メタ)アクリルモノマーの含有量:91重量%
液状混合物の粘度:6,000mPa・s
(重量平均分子量)
GPCによって測定し、得られた測定値を標準ポリスチレン換算して得た。GPCの測定溶媒には、THFを使用した。
(含有率)
上述した重量平均分子量の測定結果において、ポリマー分とモノマー分との検出面積比から算出した。
(粘度)
以下の測定条件で測定した。
測定装置:英弘精機社製のデジタル粘度計「DV−II+Pro」
コーンプレート:CPE−42
回転数:30rpm
測定温度:50℃
<比較合成例>
まず、フラスコ上部に窒素導入管、温度計、冷却管を備える500mlのフラスコに、ベヘニルアクリレートを45g、メチルアクリレートを50g、アクリル酸を5g、および重合開始剤として日油社製の「パーブチルND」を0.3gの割合で投入して混合物を得た。次に、酢酸エチル:ヘプタン=7:3(重量比)の混合溶媒をフラスコに投入し、混合物の濃度が固形分換算で30重量部になるように調整し、混合液を得た。
そして、上述した混合液を55℃で4時間撹拌し、これらのモノマーを重合させてポリマー溶液を得た。得られたポリマー溶液中のポリマーの重量平均分子量を上述した合成例と同様にして測定した。また、ポリマー溶液の粘度を、測定温度を50℃に代えて23℃にした以外は上述した合成例と同様にして測定した。測定結果は、以下のとおりである。
ポリマーの重量平均分子量:60万
ポリマー溶液の粘度:1,000mPa・s
[実施例1〜4および比較例1]
<感温性粘着テープの製造>
塗工液として、合成例で得られた液状混合物を使用した。そして、まず、この液状混合物に対して多官能(メタ)アクリレートを添加した。
添加した多官能(メタ)アクリレートは、以下のとおりである。
多官能(メタ)アクリレート:2官能であり、重量平均分子量が776である新中村化学工業社製のエトキシ化ビスフェノールAジアクリレート「NKエステルA−BPE−10」
液状混合物に対する多官能(メタ)アクリレートの添加量は、以下のとおりである。なお、以下の値は、側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマーおよび光ラジカル開始剤の合計100重量部に対する値である。
実施例1:1重量部
実施例2:2重量部
実施例3:3重量部
実施例4:5重量部
比較例1:6重量部
次に、多官能(メタ)アクリレートを添加した液状混合物をフィルム状の基材の片面にアプリケーターを使用して間隙5milで塗工した。
使用したフィルム状の基材は、以下のとおりである。
基材:片面をコロナ処理したユニチカ社製の厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム「エンブレットSB−100」
次に、塗膜の表面にフィルム状の空気遮断部材を積層し、塗膜の上方からUVを照射した。
使用した空気遮断部材は、以下のとおりである。
空気遮断部材:ニッパ株式会社製の表面をシリコン処理した厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム「PET25×1−J0L」
UV照射条件は、以下のとおりである。
UV照射装置:アズワン社製の「HLR100T−2/HB100A−1」
UV量:1,500mJ/cm2
上述した条件でUVを照射することによって、厚さ40μmの粘着剤層をフィルム状の基材の片面に備える感温性粘着テープを得た。粘着剤層の厚さは、ダイヤルゲージで測定して得られた値である。
<評価>
得られた感温性粘着テープについて、SUSに対する180°剥離強度を評価した。評価方法を以下に示すとともに、その結果を表1に示す。
(SUSに対する180°剥離強度)
80℃および23℃の各雰囲気温度における板状のSUSに対する180°剥離強度をJIS Z0237に準拠して測定した。具体的には、以下の条件で感温性粘着テープをSUSに貼着した後、ロードセルを使用して300mm/分の速度で180°剥離した。
[80℃]
80℃の雰囲気温度で感温性粘着テープをSUSに貼着して20分間静置した後、180°剥離した。
[23℃]
80℃の雰囲気温度で感温性粘着テープをSUSに貼着し、この雰囲気温度で20分間静置した後、雰囲気温度を23℃に下げ、この雰囲気温度で20分間静置した後、180°剥離した。
80℃におけるSUSに対する180°剥離強度の値をA、23℃におけるSUSに対する180°剥離強度の値をBとし、これらを式:〔(A−B)/A〕×100に当てはめて、180°剥離強度の低下率(%)を算出した。その結果を、表1中の「低下率」の欄に示す。
[比較例2]
まず、比較合成例で得られたポリマー溶液100重量部に対して固形分換算で架橋剤を1重量部の割合で混合し、混合物を得た。なお、架橋剤は、日本触媒社製のアジリジン化合物「ケミタイトPZ−33」を使用した。
次に、得られた混合物を酢酸エチルによって固形分濃度が30重量%となるように調整し、塗布液を得た。得られた塗布液をフィルム状の基材の片面にアプリケーターを使用して間隙5milで塗工した。なお、基材は、実施例1〜4と同じものを使用した。
そして、100℃×10分の条件で加熱乾燥を行い、厚さ40μmの粘着剤層をフィルム状の基材の片面に備える感温性粘着テープを得た。
得られた感温性粘着テープについて、上述した実施例1〜4と同様にして180°剥離強度を評価した。その結果を表1に示す。
Figure 2018024795
表1から明らかなように、実施例1〜4は比較例1〜2よりも80℃および23℃の各雰囲気温度における180°剥離強度の値がバランスよく、固定性および剥離性に優れているのがわかる。なお、実施例1〜4および比較例1について、UV硬化後の側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点をDSCで10℃/分の測定条件で測定した結果、実施例1〜4および比較例1の融点はいずれも、55℃であった。また、比較例2の融点を実施例1〜4と同様にして測定した結果、55℃であった。
[実施例5〜7]
<感温性粘着テープの製造>
合成例で得られた液状混合物に対する多官能(メタ)アクリレートの添加量を、以下の割合にした以外は、上述した実施例1〜4と同様にして厚さ40μmの粘着剤層をフィルム状の基材の片面に備える感温性粘着テープを得た。なお、比較として、実施例1も併せて示す。
実施例5:0.1重量部
実施例6:0.5重量部
実施例7:0.8重量部
実施例1:1.0重量部
<評価>
得られた感温性粘着テープについて、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」と言うことがある。)に対する180°剥離強度およびボールタックを評価した。各評価方法を以下に示すとともに、その結果を表2に示す。
(PETに対する180°剥離強度)
板状のSUSに代えて板状のPETを使用した以外は、上述したSUSに対する180°剥離強度と同様にしてPETに対する180°剥離強度を測定した。
(ボールタック)
80℃の雰囲気温度におけるボールタックをJIS Z 0237に準拠して測定した。
Figure 2018024795
表2から明らかなように、多官能(メタ)アクリレートの割合が1重量部以下である実施例1、5〜7は、PETに対して固定性および剥離性に優れる結果を示した。また、実施例1、5〜7は、ボールタックにおいても優れる結果を示した。なお、実施例5〜7について、UV硬化後の側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点を上述した実施例1〜4と同様にして測定した結果、実施例5〜7の融点はいずれも、55℃であった。

Claims (11)

  1. フィルム状の基材と、
    前記基材の片面または両面に積層されている粘着剤層と、を備え、
    前記粘着剤層が、少なくとも側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマー、多官能(メタ)アクリレートおよび光ラジカル開始剤を含有するとともに、紫外線硬化性を有し、かつ液状である、感温性粘着剤組成物の硬化物からなり、
    前記感温性粘着剤組成物が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、前記(メタ)アクリルモノマーおよび前記光ラジカル開始剤の合計100重量部に対して、前記多官能(メタ)アクリレートを5重量部以下の割合で含有する、感温性粘着テープ。
  2. 前記多官能(メタ)アクリレートが、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレートである、請求項1に記載の感温性粘着テープ。
  3. 前記粘着剤層が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点以上の温度で粘着力を発現し、かつ前記融点未満の温度で粘着力が低下する、請求項1または2に記載の感温性粘着テープ。
  4. 前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点以上の温度におけるステンレス鋼に対する180°剥離強度が、0.1〜1.0N/25mmであり、
    前記融点未満の温度におけるステンレス鋼に対する180°剥離強度が、0.01〜0.09N/25mmである、請求項1〜3のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  5. 前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの融点が、30℃以上である、請求項1〜4のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  6. 前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーの重量平均分子量が、100万以上である、請求項1〜5のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  7. 前記感温性粘着剤組成物において、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、前記(メタ)アクリルモノマー、前記多官能(メタ)アクリレートおよび前記光ラジカル開始剤のうち、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび前記(メタ)アクリルモノマーの合計含有量が最も多い、請求項1〜6のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  8. 前記感温性粘着剤組成物が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーおよび前記(メタ)アクリルモノマーの合計100重量%に対して、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを5〜40重量%の割合で含有する、請求項1〜7のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  9. 前記感温性粘着剤組成物が、有機溶剤を含有していない、請求項1〜8のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  10. 前記(メタ)アクリルモノマーが、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマーを構成するモノマーと同一である、請求項1〜9のいずれかに記載の感温性粘着テープ。
  11. 少なくとも側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、(メタ)アクリルモノマー、多官能(メタ)アクリレートおよび光ラジカル開始剤を含有するとともに、紫外線硬化性を有し、かつ液状である、感温性粘着剤組成物の硬化物からなり、
    前記感温性粘着剤組成物が、前記側鎖結晶性(メタ)アクリルポリマー、前記(メタ)アクリルモノマーおよび前記光ラジカル開始剤の合計100重量部に対して、前記多官能(メタ)アクリレートを5重量部以下の割合で含有する、感温性粘着シート。
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