JP2019119766A - 粘着剤組成物及び粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【課題】皮脂耐性がより優れる粘着剤組成物を提供する。また、上記粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着テープを提供する。【解決手段】含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を30重量%以上70重量%以下含有する(メタ)アクリレート共重合体、水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂及びイソシアネート系架橋剤を含有する粘着剤組成物。【選択図】なし
Description
本発明は粘着剤組成物及び粘着テープに関する。
従来から、電子機器において部品を固定する際、粘着テープが広く用いられている。具体的には、例えば、携帯電子機器の表面を保護するためのカバーパネルをタッチパネルモジュール又はディスプレイパネルモジュールに接着したり、タッチパネルモジュールとディスプレイパネルモジュールとを接着したりするために粘着テープが用いられている。このような電子機器部品の固定に用いられる粘着テープは、例えばアクリル粘着剤を含有する粘着剤層等を有しており、高い粘着性に加え、使用される部位の環境に応じて、耐熱性、熱伝導性、耐衝撃性等の機能が要求されている(例えば、特許文献1〜3)。
特に近年は、携帯電子機器が普及している。これらの携帯電子機器は、頻繁に使用され、また、タッチパネル等により素手で操作が行われる。このため、頻繁に手が触れる部分から、手の皮脂が電子機器内部に移行し、皮脂によって粘着テープの粘着力が低下し、剥がれてしまうという問題がある。
上記問題を解決するための検討がなされているが、皮脂耐性の要求される水準が一層高くなってきている。
上記課題を鑑み、本発明は皮脂耐性がより優れる粘着剤組成物を提供することを目的とする。また本発明は、上記粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着テープを提供することも目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を行った結果、含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を有する(メタ)アクリレート共重合体、種々の粘着付与樹脂及び架橋剤のなかでも特定の粘着付与樹脂及び架橋剤を含有させることで、皮脂耐性により優れる粘着剤組成物を得られることを見出した。これにより、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を30重量%以上70重量%以下含有する(メタ)アクリレート共重合体、水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂及びイソシアネート系架橋剤を含有する粘着剤組成物である。
本発明によれば、皮脂耐性がより優れる粘着剤組成物を提供することができる。また本発明によれば、上記粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着テープを提供することができる。
本発明に係る粘着剤組成物は、含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を30重量%以上70重量%以下含有する(メタ)アクリレート共重合体を含有する。上記(メタ)アクリレート共重合体が上記含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することで、フッ素自身の高い撥水撥油性と、フッ素原子の密なパッキングとにより、上記(メタ)アクリレート共重合体の分子鎖内へのオレイン酸(皮脂の主成分)の浸入を抑えることができる。また上記(メタ)アクリレート共重合体が上記含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することにより、得られる粘着剤組成物の凝集力が高くなる。これらの結果、粘着剤組成物の皮脂耐性が向上し、皮脂が粘着剤組成物に付着した場合であっても粘着剤組成物の粘着力を維持することができる。
上記含フッ素(メタ)アクリレートとしては、特に限定されない。例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−パーフルオロヘキシル−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチル(メタ)アクリレート、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
なかでも、皮脂耐性が高いことから、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレートが好ましい。これらの含フッ素(メタ)アクリレートは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
なお、本明細書において「(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。上記(メタ)アクリレート共重合体のガラス転移点及び粘着力の調整という観点からは、アクリレートを好適に用いることができる。
なかでも、皮脂耐性が高いことから、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレートが好ましい。これらの含フッ素(メタ)アクリレートは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
なお、本明細書において「(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。上記(メタ)アクリレート共重合体のガラス転移点及び粘着力の調整という観点からは、アクリレートを好適に用いることができる。
上記含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有量は、上記(メタ)アクリレート共重合体の全構成単位100重量%において、30重量%以上、70重量%以下である。上記含有量が30重量%以上であれば、(メタ)アクリレート共重合体の分子鎖内へのオレイン酸の浸入を抑えることができ、粘着剤組成物の皮脂耐性を向上させることができる。上記含有量が70重量%以下であれば、粘着剤組成物が固くなり過ぎず、充分な粘着力を発揮することができる。上記含有量の好ましい下限は40重量%、好ましい上限は60重量%であり、より好ましい下限は50重量%である。
上記(メタ)アクリレート共重合体は、更に炭素数が2以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリレート共重合体が、上記炭素数が2以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することにより、得られる粘着剤組成物の極性、被着体に対する密着性及び凝集力がより高くなり、皮脂耐性がより向上する。
上記炭素数が2以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとして、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの炭素数が2以下のアルキル基をエステル末端に有するアルキル(メタ)アクリレートは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、より充分な粘着力を発揮できることから、メチルアクリレート、エチルアクリレートが好ましい。
上記炭素数が2以下のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有量は特に限定されないが、上記(メタ)アクリレート共重合体の全構成単位100重量%において、好ましい下限は5重量%、好ましい上限は40重量%である。上記含有量が5重量%以上であれば、粘着剤組成物の極性、被着体に対する密着性及び凝集力がより高くなり、皮脂耐性がより向上する。上記含有量が40重量%以下であれば、粘着剤組成物が固くなり過ぎず、充分な粘着力を発揮することができる。上記含有量のより好ましい下限は10重量%、より好ましい上限は30重量%である。
上記(メタ)アクリレート共重合体は、更に炭素数が6以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリレート共重合体が、上記炭素数が6以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することで、得られる粘着剤組成物はアルコール耐性にも優れる。これにより、粘着剤組成物は、皮脂耐性と、アルコール耐性とを両立することができる。この結果、アルコール飲料等が粘着剤組成物に付着した場合であっても粘着剤組成物の粘着力を維持することができる。
上記炭素数が6以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、特に限定されない。例えば、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。なかでも、好適な粘着力を発揮できることから、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート又はオクチル(メタ)アクリレートが好ましい。これらの炭素数が6以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
上記炭素数が6以上のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有量は、上記(メタ)アクリレート共重合体の全構成単位100重量%において、好ましい下限が20重量%、好ましい上限が50重量%である。上記含有量が20重量%以上であれば、得られる粘着剤組成物が固くなり過ぎず、剥離力が加わった際に変形することができるため、充分な粘着力を発揮することができる。上記含有量が50重量%以下であれば、得られる粘着剤組成物が柔らかくなり過ぎず、充分な凝集力を維持することができ、充分な初期粘着力を発揮することができる。上記含有量のより好ましい上限は45重量%である。
上記(メタ)アクリレート共重合体は、更に、極性官能基を有するモノマーに由来する構成単位を含有することが好ましい。上記(メタ)アクリレ―ト共重合体に極性官能基を有するモノマーに由来する構成単位を含有させることにより、得られる粘着剤組成物の凝集力を高め、粘着力を高めることができる。
上記極性官能基は、架橋反応等の反応性を有するものであり、水酸基、カルボキシル基、アミノ基及びエポキシ基からなる群より選択される少なくとも一つが好ましい。なかでも、粘着力の向上に寄与できることから、水酸基又はカルボキシル基がより好ましい。
上記水酸基を有するモノマーとして、例えば、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記カルボキシル基を有するモノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
上記エポキシ基を有するモノマーとして、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
これらの極性官能基を有するモノマーは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
上記水酸基を有するモノマーとして、例えば、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記カルボキシル基を有するモノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
上記エポキシ基を有するモノマーとして、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
これらの極性官能基を有するモノマーは単独で用いてもよく、複数を併用してもよい。
上記極性官能基を有するモノマーに由来する構成単位の含有量は特に限定されないが、上記(メタ)アクリレート共重合体の全構成単位100重量%において、好ましい下限は0.1重量%、好ましい上限は5重量%である。上記含有量が上記範囲であることにより、得られる粘着剤組成物の凝集力をより高めることができる。また粘着剤組成物から形成される粘着剤層のゲル分率及び膨潤率を調整しやすくなる。
上記(メタ)アクリレート共重合体は、本発明の効果を阻害しない範囲で、更に、他のモノマーに由来する構成単位を含有してもよい。そのようなモノマーとしては、例えばプロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、酢酸ビニル、アクリロニトリル等を挙げることができる。
上記(メタ)アクリレート共重合体は、重量平均分子量の下限が30万、上限が150万であることが好ましい。上記(メタ)アクリレート共重合体の重量平均分子量が30万以上であれば、得られる粘着剤組成物の凝集力が向上し、皮脂耐性が向上する。上記(メタ)アクリレート共重合体の重量平均分子量が150万以下であれば、得られる粘着剤組成物と被着体との界面の接着強度を高めることができ、粘着剤組成物の皮脂耐性が向上する。上記重量平均分子量のより好ましい下限は40万、より好ましい上限は120万であり、更に好ましい下限は50万、更に好ましい上限は110万である。
なお、重量平均分子量は、重合条件(例えば、重合開始剤の種類又は量、重合温度、モノマー濃度等)によって調整できる。
なお、重量平均分子量は、重合条件(例えば、重合開始剤の種類又は量、重合温度、モノマー濃度等)によって調整できる。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパミエーションクロマトグラフィー(GPC)法によりポリスチレン換算分子量として測定される値を意味する。具体的には、測定試料をテトラヒドロフラン(THF)によって50倍希釈し、フィルターで濾過したサンプルを用いて、GPC法によりポリスチレン換算分子量として測定される。GPC法に用いるカラムとしては、例えば、2690 Separations Model(Waters社製)等を使用できる。
上記(メタ)アクリレート共重合体を合成するには、上記の構成単位の由来となるモノマーを重合開始剤の存在下にて重合させればよい。重合方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、エマルジョン重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。なかでも、重合が簡便であることから、溶液重合が好ましい。また、特にアクリロニトリルに由来する構成単位の含有量を多くする場合には、エマルジョン重合が好ましい。
重合方法として溶液重合を用いる場合、反応溶剤として、例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン、メチルスルホキシド、エタノール、アセトン、ジエチルエーテル等が挙げられる。これらの反応溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記重合開始剤としては特に制限されず、ラジカル重合開始剤、アニオン重合開始剤、カチオン重合開始剤などを用いることができる。なかでも熱ラジカル重合開始剤を好適に用いることができる。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。上記有機過酸化物として、例えば、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート等が挙げられる。上記アゾ化合物として、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等が挙げられる。
これらの重合開始剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記熱ラジカル重合開始剤としては、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。上記有機過酸化物として、例えば、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、t−ヘキシルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシピバレート、2,5−ジメチル−2,5−ビス(2−エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、t−ヘキシルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート等が挙げられる。上記アゾ化合物として、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等が挙げられる。
これらの重合開始剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明に係る粘着剤組成物は、水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂及びイソシアネート系架橋剤を含有する。種々の粘着付与樹脂及び架橋剤のなかでも上記ロジンエステル系粘着付与樹脂及び上記イソシアネート系架橋剤を含有することで、得られる粘着剤組成物の皮脂耐性が向上する。上記ロジンエステル系粘着付与樹脂はアルコール性水酸基を有するため、フェノール系水酸基を有する粘着付与樹脂と反応性が異なる。このため、本発明に係る粘着剤組成物を例えば加熱等により架橋させると、上記(メタ)アクリレート共重合体間が上記イソシアネート系架橋剤により架橋された架橋構造が構築されることに加えて、粘着付与樹脂−粘着付与樹脂架橋体や(メタ)アクリレート共重合体−粘着付与樹脂架橋体を形成することができる。これにより、粘着剤組成物の粘着力が向上し、皮脂耐性が向上すると考えられる。
なお、粘着付与樹脂−粘着付与樹脂架橋体や(メタ)アクリレート共重合体−粘着付与樹脂架橋体は上記イソシアネート架橋剤を介して架橋されたものである。
なお、本明細書においてアルコール性水酸基とは、架橋反応に関与できるsp3混成軌道を有する炭素原子に結合した水酸基であって、フェノール性水酸基とは明確に区別される水酸基を意味する。
なお、粘着付与樹脂−粘着付与樹脂架橋体や(メタ)アクリレート共重合体−粘着付与樹脂架橋体は上記イソシアネート架橋剤を介して架橋されたものである。
なお、本明細書においてアルコール性水酸基とは、架橋反応に関与できるsp3混成軌道を有する炭素原子に結合した水酸基であって、フェノール性水酸基とは明確に区別される水酸基を意味する。
上記ロジンエステル系粘着付与樹脂とは、アビエチン酸を主成分とするロジン樹脂、不均化ロジン樹脂及び水添ロジン樹脂や、アビエチン酸等の樹脂酸の二量体(重合ロジン樹脂)等を、アルコール類によってエステル化させて得られる樹脂である。ロジン樹脂をエステル化したものがロジンエステル樹脂、不均化ロジン樹脂をエステル化したものが不均化ロジンエステル樹脂、水添ロジン樹脂をエステル化したものが水添ロジンエステル樹脂、重合ロジン樹脂をエステル化したものが重合ロジンエステル樹脂である。なかでも、重合ロジンエステル樹脂が好ましい。
上記エステル化に使用されるアルコール類としては、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールが挙げられる。
これらのロジンエステル系粘着付与樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記エステル化に使用されるアルコール類としては、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールが挙げられる。
これらのロジンエステル系粘着付与樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記ロジンエステル系粘着付与樹脂の水酸基価は40mgKOH/g以上である。上記水酸基価数が40mgKOH/g以上であることで、得られる粘着剤組成物の皮脂耐性が向上する。上記水酸基価の好ましい下限は50mgKOH/g、より好ましい下限は55mgKOH/gである。上記水酸基価の好ましい上限は160mgKOH/g、より好ましい下限は130mgKOH/g、更に好ましい下限は100mgKOH/gである。
上記水酸基価は、JIS K1557(無水フタル酸法)により測定できる。
また上記ロジンエステル系粘着付与樹脂の水酸基価は、例えば、エステル化に用いたアルコール類の水酸基の一部がエステル化に使用されずに樹脂内に含有されることで、調整することができる。
上記水酸基価は、JIS K1557(無水フタル酸法)により測定できる。
また上記ロジンエステル系粘着付与樹脂の水酸基価は、例えば、エステル化に用いたアルコール類の水酸基の一部がエステル化に使用されずに樹脂内に含有されることで、調整することができる。
上記水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂の含有量は、上記(メタ)アクリレート共重合体100重量部に対して、好ましい下限が5重量部である。上記含有量が5重量部以上であることで、粘着剤組成物の粘着力が向上するとともに、皮脂耐性がより向上する。また上記(メタ)アクリレート共重合体への相溶性の観点から、上記含有量は30重量部以下であることが好ましい。上記含有量のより好ましい下限は10重量部であり、より好ましい上限は20重量部である。
本発明に係る粘着剤組成物は、発明の目的を損なわない範囲で、他の粘着付与樹脂を併用してもよい。他の粘着付与樹脂としては、水酸基価40mgKOH/g未満のロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、クマロンインデン系樹脂、脂環族飽和炭化水素系樹脂、C5系石油樹脂、C9系石油樹脂、C5−C9共重合系石油樹脂等が挙げられる。
上記イソシアネート系架橋剤として、例えば、コロネートHX(日本ポリウレタン工業社製)、コロネートL(日本ポリウレタン工業社製)、コロネートHL(東ソー社製)、マイテックNY260A(三菱化学社製)等が挙げられる。これらのイソシアネート系架橋剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記イソシアネート系架橋剤の含有量は、上記(メタ)アクリレート共重合体100重量部に対する好ましい下限が0.001重量部、好ましい上限が20重量部である。上記イソシアネート系架橋剤の含有量をこの範囲内とすることにより、粘着剤組成物を例えば加熱等により架橋させると、上記(メタ)アクリレート共重合体間が上記イソシアネート系架橋剤により架橋された架橋構造が充分に構築される。それとともに、上記粘着付与樹脂−粘着付与樹脂架橋体や上記(メタ)アクリレート共重合体−粘着付与樹脂架橋体が充分に形成される。これにより、粘着剤組成物の粘着力が向上し、皮脂耐性が向上する。上記含有量のより好ましい下限は5重量部であり、より好ましい上限は10重量部である。
本発明に係る粘着剤組成物は、発明の目的を損なわない範囲で、他の架橋剤を併用してもよい。他の架橋剤としてはエポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート型架橋剤等が挙げられる。上記エポキシ系架橋剤として、例えば、テトラッドX、テトラッドC(三菱ガス化学社製)等が挙げられる。
本発明に係る粘着剤組成物はシランカップリング剤を含有することが好ましい。シランカップリング剤を含有することにより、得られる粘着剤組成物と被着体との界面の接着強度を高めることができる。
上記シランカップリング剤は特に限定されない。例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメチルメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトブチルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記シランカップリング剤の含有量は、上記(メタ)アクリレート共重合体100重量部に対して、好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が5重量部である。上記含有量が0.1重量部以上であれば、得られる粘着剤組成物と被着体との界面の接着強度が高くなり、得られる粘着剤組成物の皮脂耐性が向上する。上記含有量が5重量部以下であれば、粘着テープとして剥離した際の糊残りを抑えることができ、リワーク性が向上する。上記含有量のより好ましい下限は0.5重量部、より好ましい上限は4重量部であり、更好ましい下限は1重量部、更に好ましい上限は3重量部である。
本発明に係る粘着剤組成物は、必要に応じて、乳化剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料、その他の樹脂等を含有してもよい。
本発明に係る粘着剤組成物から形成される粘着剤層のゲル分率は、5重量%以上、70重量%以下であることが好ましい。上記ゲル分率が5重量%以上であれば、粘着剤層の凝集力が向上し、皮脂耐性が向上する。上記ゲル分率が70重量%以下であれば、粘着剤層と被着体との界面の接着強度が高くなり、粘着剤層の皮脂耐性が向上する。また、粘着剤層が固くなり過ぎず、剥離力が加わった際に変形することができるため、充分な初期粘着力を発揮することができる。上記ゲル分率のより好ましい下限は10重量%、より好ましい上限は55重量%であり、更に好ましい下限は25重量%、更に好ましい上限は40重量%であり、特に好ましい下限は30重量%である。なおゲル分率は、例えば、上記イソシアネート系架橋剤の含有量、上記(メタ)アクリレート共重合体中の架橋反応等の反応性を有する官能基を有するモノマーの導入量等の変更によって調整できる。
なお、本明細書における「ゲル分率」とは、下記式(1)のように酢酸エチルに浸漬する前の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量に対する、酢酸エチルに浸漬し、乾燥した後の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量の割合を百分率で表した値である。
ゲル分率(重量%)=100×(W2−W0)/(W1−W0) (1)
(W0:基材の重量、W1:酢酸エチル浸漬前の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量、W2:酢酸エチル浸漬、乾燥後の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量)
なお、本明細書における「ゲル分率」とは、下記式(1)のように酢酸エチルに浸漬する前の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量に対する、酢酸エチルに浸漬し、乾燥した後の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量の割合を百分率で表した値である。
ゲル分率(重量%)=100×(W2−W0)/(W1−W0) (1)
(W0:基材の重量、W1:酢酸エチル浸漬前の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量、W2:酢酸エチル浸漬、乾燥後の粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープの重量)
本発明に係る粘着剤組成物から形成される粘着剤層は、60℃、湿度90%の条件でオレイン酸に24時間浸漬した後の膨潤率(「オレイン酸膨潤率」ともいう)が100重量%以上、130重量%以下であることが好ましい。上記オレイン酸膨潤率のより好ましい上限は120重量%、更に好ましい上限は115重量%である。
なお、本明細書における「オレイン酸膨潤率」とは、下記式(2)のようにオレイン酸に浸漬する前の粘着剤層の重量に対するオレイン酸に浸漬し、乾燥した後の粘着剤層の重量の割合を百分率で表した値である。オレイン酸への粘着剤成分の溶出がある場合、オレイン酸膨潤率は100重量%を下回る。
オレイン酸膨潤率(重量%)=100×(W5−W3)/(W4−W3) (2)
(W3:基材の重量、W4:粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着テープ試験片のオレイン酸浸漬前の重量、W5:粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着テープ試験片のオレイン酸浸漬、乾燥後の重量)
なお、本明細書における「オレイン酸膨潤率」とは、下記式(2)のようにオレイン酸に浸漬する前の粘着剤層の重量に対するオレイン酸に浸漬し、乾燥した後の粘着剤層の重量の割合を百分率で表した値である。オレイン酸への粘着剤成分の溶出がある場合、オレイン酸膨潤率は100重量%を下回る。
オレイン酸膨潤率(重量%)=100×(W5−W3)/(W4−W3) (2)
(W3:基材の重量、W4:粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着テープ試験片のオレイン酸浸漬前の重量、W5:粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着テープ試験片のオレイン酸浸漬、乾燥後の重量)
本発明に係る粘着剤組成物から形成された粘着剤層を少なくとも一方の面に有する粘着テープもまた、本発明の1つである。
上記粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。上記粘着剤層の厚みが5μm以上であれば、粘着テープの粘着力が向上する。上記粘着剤層の厚みが100μm以下であれば、粘着テープの加工性が向上する。
上記粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。上記粘着剤層の厚みが5μm以上であれば、粘着テープの粘着力が向上する。上記粘着剤層の厚みが100μm以下であれば、粘着テープの加工性が向上する。
本発明に係る粘着テープは少なくとも一方の面に上記粘着剤層を有していれば、基材を有するサポートタイプであってもよいし、基材を有さないノンサポートタイプであってもよい。サポートタイプの場合には、基材の片面に上記粘着剤層が形成されていてもよいし、両面に上記粘着剤層が形成されていてもよい。
上記基材は特に限定されず、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィン系樹脂フィルム、PETフィルム等のポリエステル系樹脂フィルムが挙げられる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエチレン発泡体シート、ポリプロピレン発泡体シート等のポリオレフィン発泡体シート、ポリウレタン発泡体シート等が挙げられる。なかでも、PETフィルムが好ましい。また、耐衝撃性の観点からはポリオレフィン発泡体シートが好ましい。
また、上記基材として、光透過防止のために黒色印刷された基材、光反射性向上のために白色印刷された基材、金属蒸着された基材等も用いることができる。
また、上記基材として、光透過防止のために黒色印刷された基材、光反射性向上のために白色印刷された基材、金属蒸着された基材等も用いることができる。
上記基材の厚みは特に制限されないが、好ましい下限は50μm、好ましい上限は400μmである。上記基材の厚みが50μm以上であれば、粘着テープの耐衝撃性が向上する。上記基材の厚みが400μm以下であれば、電子機器の部品を固定する用途に適した粘着テープとなる。
本発明に係る粘着テープの製造方法は特に限定されず、例えば、本発明に係る粘着テープが基材を有する両面粘着テープである場合は以下のような方法が挙げられる。
まず、上記(メタ)アクリレート共重合体と、上記水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂と、上記イソシアネート系架橋剤と、必要に応じてシランカップリング剤等の添加剤とに溶剤を加えて粘着剤組成物aの溶液を作製する。この粘着剤組成物aの溶液を基材の表面に塗布し、溶液中の溶剤を完全に乾燥除去して粘着剤層aを形成する。次に、形成された粘着剤層aの上に離型フィルムをその離型処理面が粘着剤層aに対向した状態に重ね合わせる。
次いで、上記離型フィルムとは別の離型フィルムを用意し、この離型フィルムの離型処理面に粘着剤組成物bの溶液を塗布し、溶液中の溶剤を完全に乾燥除去することにより、離型フィルムの表面に粘着剤層bが形成された積層フィルムを作製する。得られた積層フィルムを粘着剤層aが形成された基材の裏面に、粘着剤層bが基材の裏面に対向した状態に重ね合わせて積層体を作製する。そして、上記積層体をゴムローラ等によって加圧することによって、基材の両面に粘着剤層を有し、かつ、粘着剤層の表面が離型フィルムで覆われた粘着テープを得ることができる。
まず、上記(メタ)アクリレート共重合体と、上記水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂と、上記イソシアネート系架橋剤と、必要に応じてシランカップリング剤等の添加剤とに溶剤を加えて粘着剤組成物aの溶液を作製する。この粘着剤組成物aの溶液を基材の表面に塗布し、溶液中の溶剤を完全に乾燥除去して粘着剤層aを形成する。次に、形成された粘着剤層aの上に離型フィルムをその離型処理面が粘着剤層aに対向した状態に重ね合わせる。
次いで、上記離型フィルムとは別の離型フィルムを用意し、この離型フィルムの離型処理面に粘着剤組成物bの溶液を塗布し、溶液中の溶剤を完全に乾燥除去することにより、離型フィルムの表面に粘着剤層bが形成された積層フィルムを作製する。得られた積層フィルムを粘着剤層aが形成された基材の裏面に、粘着剤層bが基材の裏面に対向した状態に重ね合わせて積層体を作製する。そして、上記積層体をゴムローラ等によって加圧することによって、基材の両面に粘着剤層を有し、かつ、粘着剤層の表面が離型フィルムで覆われた粘着テープを得ることができる。
別の製造方法としては、同様の要領で積層フィルムを2組作製し、これらの積層フィルムを基材の両面のそれぞれに、積層フィルムの粘着剤層を基材に対向させた状態に重ね合わせて積層体を作製し、この積層体をゴムローラ等によって加圧することができる。これによって、基材の両面に粘着剤層を有し、かつ、粘着剤層の表面が離型フィルムで覆われた粘着テープを得てもよい。
本発明に係る粘着剤組成物及び粘着テープの用途は特に限定されないが、皮脂耐性に優れるため、人の手が頻繁に触れる電子機器の部品を固定するために、好ましく用いることができる。具体的には、スマートフォンやタブレット端末等の携帯電子機器のタッチパネル部分を固定したり、カーナビ等の車載電子機器のディスプレイパネル部分を固定したりするために好適に用いることができる。
本発明に係る粘着テープの形状は特に限定されず、長方形等であってもよいし、シート状であってもよい。上述のようにタッチパネル部分又はディスプレイパネル部分の固定に好適であることから、額縁状が好ましい。本発明に係る粘着テープは、皮脂耐性及び耐衝撃性に優れるため、粘着テープの幅が狭くても好ましく用いることができ、粘着テープの幅が5mm以下の場合に特に好ましく用いることができる。
以下に実施例をあげて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。
(実施例1)
(1)アクリレート共重合体の製造
反応容器内に、重合溶媒として酢酸エチルを加え、窒素でバブリングした後、窒素を流入しながら反応容器を加熱して還流を開始した。続いて、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチルで10倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に投入した。続いて、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート(13F)48重量部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)34重量部、メチルアクリレート(MA)15重量部、アクリル酸(AAc)3重量部を2時間かけて滴下添加した。滴下終了後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチルで10倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に再度投入し、4時間重合反応を行い、(メタ)アクリレート共重合体含有溶液を得た。
(1)アクリレート共重合体の製造
反応容器内に、重合溶媒として酢酸エチルを加え、窒素でバブリングした後、窒素を流入しながら反応容器を加熱して還流を開始した。続いて、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチルで10倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に投入した。続いて、2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート(13F)48重量部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)34重量部、メチルアクリレート(MA)15重量部、アクリル酸(AAc)3重量部を2時間かけて滴下添加した。滴下終了後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を酢酸エチルで10倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に再度投入し、4時間重合反応を行い、(メタ)アクリレート共重合体含有溶液を得た。
得られた(メタ)アクリレート共重合体含有溶液に、(メタ)アクリレート共重合体100重量部に対して、粘着付与樹脂としてロジンエステルA(水添ロジンエステル樹脂、水酸基価43mgKOH/g)を5重量部加えた。更に、イソシアネート系架橋剤としてコロネートL(日本ポリウレタン工業社製)を9重量部(固体成分比率)、シランカップリング剤として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを3重量部加え、粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を厚み75μmの離型処理したPETフィルム上に、乾燥後の粘着剤層の厚みが35μmとなるように塗工した後、110℃で5分間乾燥させて粘着剤層を形成させた。この粘着剤層を2つ作製し、基材となる厚み50μmの両面をコロナ処理したPETフィルムの両面にそれぞれ転着させ、40℃で48時間養生し、両面粘着テープを得た。
(2)ゲル分率の測定
得られた両面粘着テープを20mm×40mmの平面長方形状に裁断して試験片を作製し、重量を測定した。試験片を酢酸エチル中に23℃にて24時間浸漬した後、試験片を酢酸エチルから取り出して、110℃の条件下で1時間乾燥させた。乾燥後の試験片の重量を測定し、下記式(1)を用いてゲル分率を算出した。
ゲル分率(重量%)=100×(W2−W0)/(W1−W0) (1)
(W0:基材の重量、W1:酢酸エチル浸漬前の試験片の重量、W2:酢酸エチル浸漬、乾燥後の試験片の重量)
得られた両面粘着テープを20mm×40mmの平面長方形状に裁断して試験片を作製し、重量を測定した。試験片を酢酸エチル中に23℃にて24時間浸漬した後、試験片を酢酸エチルから取り出して、110℃の条件下で1時間乾燥させた。乾燥後の試験片の重量を測定し、下記式(1)を用いてゲル分率を算出した。
ゲル分率(重量%)=100×(W2−W0)/(W1−W0) (1)
(W0:基材の重量、W1:酢酸エチル浸漬前の試験片の重量、W2:酢酸エチル浸漬、乾燥後の試験片の重量)
(実施例2〜13、比較例1〜5)
モノマー組成や添加剤の種類及び量を、表1又は2に記載のように変更したこと以外は実施例1と同様にして、両面粘着テープを作製した。なお、表1又は2中の化合物は以下のものを用いた。
3F:2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート
BA:ブチルアクリレート
テトラッドC:エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学社製)
ロジンエステルB:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価44mgKOH/g
ロジンエステルC:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価58mgKOH/g
ロジンエステルD:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価85mgKOH/g
ロジンエステルE:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価130mgKOH/g
ロジンエステルF:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価142mgKOH/g
ロジンエステルG:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価156mgKOH/g
ロジンエステルH:水添ロジンエステル樹脂、水酸基価29mgKOH/g
テルペンフェノールA:テルペンフェノール系樹脂、水酸基価140mgKOH/g
モノマー組成や添加剤の種類及び量を、表1又は2に記載のように変更したこと以外は実施例1と同様にして、両面粘着テープを作製した。なお、表1又は2中の化合物は以下のものを用いた。
3F:2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート
BA:ブチルアクリレート
テトラッドC:エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学社製)
ロジンエステルB:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価44mgKOH/g
ロジンエステルC:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価58mgKOH/g
ロジンエステルD:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価85mgKOH/g
ロジンエステルE:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価130mgKOH/g
ロジンエステルF:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価142mgKOH/g
ロジンエステルG:重合ロジンエステル樹脂、水酸基価156mgKOH/g
ロジンエステルH:水添ロジンエステル樹脂、水酸基価29mgKOH/g
テルペンフェノールA:テルペンフェノール系樹脂、水酸基価140mgKOH/g
実施例及び比較例で得られた両面粘着テープについて、下記の評価を行った。結果を表1又は2に示した。
(1)180°引きはがし粘着力の測定(皮脂耐性評価)
得られた両面粘着テープを10mm幅の短冊状に裁断して試験片を作製し、一方の離型フィルムを剥離除去して粘着剤層を露出させた。この試験片をステンレス板に、その粘着剤層がステンレス板に対向した状態となるように載せた後、試験片上に300mm/分の速度で2kgのゴムローラを一往復させることにより、試験片とステンレス板とを貼り合わせ、その後、23℃で24時間静置して試験サンプルを作製した。
得られた両面粘着テープを10mm幅の短冊状に裁断して試験片を作製し、一方の離型フィルムを剥離除去して粘着剤層を露出させた。この試験片をステンレス板に、その粘着剤層がステンレス板に対向した状態となるように載せた後、試験片上に300mm/分の速度で2kgのゴムローラを一往復させることにより、試験片とステンレス板とを貼り合わせ、その後、23℃で24時間静置して試験サンプルを作製した。
この試験サンプルを60℃、湿度90%のオーブンで100時間加熱し、23℃で24時間静置した後に、JIS Z0237に準じて、剥離速度300mm/分で180°方向の引張試験を行い、オレイン酸浸漬前の180°引きはがし粘着力(N/mm)を測定した。上記試験サンプルをオレイン酸のバスに60℃、湿度90%の条件で100時間浸漬し、取り出した後水で洗浄し、24時間静置した。その後、JIS Z0237に準じて、剥離速度300mm/分で180°方向の引張試験を行い、オレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力(N/mm)を測定した。
オレイン酸浸漬前の180°引きはがし粘着力(N/mm)に対するオレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力(N/mm)の割合の百分率をとった、残留粘着比率(%)より以下のように評価した。
◎:残留粘着比率70%以上
○:残留粘着比率50%以上、70%未満
△:残留粘着比率40%以上、50%未満
×:残留粘着比率40%未満
オレイン酸浸漬前の180°引きはがし粘着力(N/mm)に対するオレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力(N/mm)の割合の百分率をとった、残留粘着比率(%)より以下のように評価した。
◎:残留粘着比率70%以上
○:残留粘着比率50%以上、70%未満
△:残留粘着比率40%以上、50%未満
×:残留粘着比率40%未満
本発明によれば、皮脂耐性がより優れる粘着剤組成物を提供することができる。また本発明によれば、上記粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着テープを提供することができる。
Claims (3)
- 含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位を30重量%以上70重量%以下含有する(メタ)アクリレート共重合体、水酸基価40mgKOH/g以上のロジンエステル系粘着付与樹脂及びイソシアネート系架橋剤を含有することを特徴とする粘着剤組成物。
- 前記(メタ)アクリレート共重合体100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤を5重量部以上含有する請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1又は2に記載の粘着剤組成物から形成された粘着剤層を少なくとも一方の面に有する粘着テープ。
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JP2017253711A JP2019119766A (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 粘着剤組成物及び粘着テープ |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110951425A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-04-03 | 南京清尚新材料科技有限公司 | 一种耐酸碱性热关型粘合剂及其制备方法和由其制成的粘合带 |
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2017
- 2017-12-28 JP JP2017253711A patent/JP2019119766A/ja active Pending
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