JP7048315B2 - 粘着テープ、電子機器部品固定用粘着テープ及び光学用透明粘着テープ - Google Patents
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Description
以下、本発明を詳述する。
上記粘着剤層のオレイン酸膨潤率が上記範囲であることによって、本発明の粘着テープは皮脂の主成分であるオレイン酸による劣化に対して高い耐性を発揮し、人の手が頻繁に触れる部分に用いた場合であっても粘着テープの剥離を防ぐことができる。上記オレイン酸膨潤率の好ましい上限は120%、より好ましい上限は110%である。
なお、本明細書中における「膨潤率」とは、下記式のようにオレイン酸に浸漬する前の粘着剤の重量に対するオレイン酸に浸漬した後の粘着剤の重量の割合を百分率で表した値である。
膨潤率(重量%)=(オレイン酸浸漬後の粘着剤の重量/オレイン酸浸漬前の粘着剤の重量)×100
上記アクリル粘着剤は、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(以下、含フッ素(メタ)アクリレート共重合体と言う。)を含有することが好ましい。含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位は、フッ素自身が高い撥水撥油性を示すこと、また、フッ素原子の密なパッキングにより皮脂が分子鎖内に浸入しにくいこと等の理由により、得られる粘着テープに皮脂に対する高い耐性を付与することができる。また、上記アクリル粘着剤が含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を含有しても、得られる粘着テープのタック性を維持することができる。
上記含フッ素(メタ)アクリレート共重合体が上記架橋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と、架橋剤を併用したときに含フッ素(メタ)アクリレート共重合体鎖間が架橋される。その際、架橋度を調節することでゲル分率及び膨潤率を調節することができる。
カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
グリシジル基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
アミド基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等が挙げられる。
ニトリル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル等が挙げられる。これらの架橋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。
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。
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いし、2種以上を併用してもよい。
上記架橋剤は特に限定されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート型架橋剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤が好ましい。なお、本発明の粘着テープを光学用透明粘着テープとして用いる場合には、耐候性の観点から、芳香族環を含まない架橋剤を用いることが好ましい。
上記架橋剤の配合量は、上記含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤100重量部に対する好ましい下限は0.01重量部、好ましい上限は10重量部であり、より好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は5重量部である。
上記シランカップリング剤は特に限定されず、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、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-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、γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-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、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-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、γ-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、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好適である。
上記含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤からなる粘着剤層のゲル分率が5%以上であることで、膨潤率を上記範囲に調節しやすくなる。上記含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤のゲル分率のより好ましい下限は10%、更に好ましい下限は25%、特に好ましい下限は30%である。なかでも、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が30重量%以上、40重量%以下である含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を用いる場合には、上記粘着剤層のゲル分率は30%以上であることが好ましい。上記ゲル分率を30%以上とした場合には、特に粘着剤層の膨潤率を上記範囲に調節しやすくなる。上記含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤からなる粘着剤層のゲル分率の上限は特に限定されないが、好ましい上限は95%、より好ましい上限は90%である。
上記アクリル粘着剤は、炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む(メタ)アクリレート共重合体(以下、単に、炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体と言う。)を含有することもまた好ましい。炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体は、極性及び凝集力が高いため、皮脂の分子鎖内への浸入を防ぐことが出来ることから、得られる粘着テープに皮脂に対する優れた耐性を付与することができる。
上記炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体が上記架橋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と、架橋剤を併用したときにアクリル粘着剤鎖間が架橋される。その際、架橋度を調節することでゲル分率及び膨潤率を調節することができる。
上記水酸基を有するモノマーとしては、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)アクリル酸エステルが挙げられる。上記カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸が挙げられる。上記グリシジル基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。上記アミド基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等が挙げられる。上記ニトリル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル等が挙げられる。これらの架橋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。
上記架橋剤は特に限定されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート型架橋剤等が挙げられる。なかでも、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤が好ましい。
上記架橋剤の配合量は、上記炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤100重量部に対する好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が10重量部である、より好ましい下限が0.1重量部、より好ましい上限が5重量部である。
上記シランカップリング剤は、上記含フッ素(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤で述べたシランカップリング剤と同様のものを、同様の使用量で用いることができる。
上記炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤層のゲル分率が80%以上であることで、膨潤率を上記範囲に調節しやすくなる。炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤層のゲル分率のより好ましい下限は90%である。上記炭素数が2以下のアルキル基を有する(メタ)アクリレート共重合体を含有するアクリル粘着剤層のゲル分率の上限は特に限定されないが、好ましい上限は98%、より好ましい上限は95%である。
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。
まず、(メタ)アクリレート共重合体、必要に応じて架橋剤等に溶剤を加えてアクリル粘着剤aの溶液を作製する。得られたアクリル粘着剤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アクリル粘着剤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。
本発明の粘着テープからなる電子機器部品固定用粘着テープもまた、本発明の一つである。
本発明の粘着テープからなる光学用透明粘着テープもまた、本発明の一つである。
(1)(メタ)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、ブチルアクリレート63.5重量部、2,2,2-トリフルオロエチルアクリレート33.5重量部、アクリル酸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、エポキシ系架橋剤としてテトラッドC(三菱ガス化学社製)を(メタ)アクリレート共重合体含有溶液100重量部に対して1重量部加え、厚み75μmの離型処理したPETフィルムに、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分間乾燥させた。この粘着剤層を、基材となる厚み50μmのコロナ処理したPETフィルムに転着させ、40℃で48時間養生し、粘着テープを得た。
得られた粘着テープを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:浸漬前の試験片の重量、W2:浸漬、乾燥後の試験片の重量)
得られた粘着テープを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。試験片をオレイン酸中に60℃、湿度90%の条件下にて24時間浸漬した後、試験片をオレイン酸から取り出し、エタノールで表面を洗浄後、110℃にて3時間乾燥させた。乾燥後の試験片の重量を測定し、下記式(2)を用いてアクリル粘着剤のオレイン酸膨潤率を算出した。
膨潤率(重量%)=100×(W5-W3)/(W4-W3) (2)
(W3:基材の重量、W4:オレイン酸浸漬前の試験片の重量、W5:オレイン酸浸漬、乾燥後の試験片の重量)
使用するモノマー及び架橋剤の種類と量を表1~4に記載の通りとした以外は実施例1と同様にして粘着テープを得て、ゲル分率及びオレイン酸膨潤率を測定した。
なお、表中のコロネートL-45は、東ソー社製のイソシアネート系架橋剤である。
反応容器内に、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピルアクリレート99重量部と、アクリル酸0.5部と、光重合開始剤として、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「イルガキュア651」0.1重量部を加え、窒素でバブリングした後、窒素を流入しながら、粘度(BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度30℃)が約8000mPa.sになるまで紫外線を照射した。その後、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(東京化成工業社製)を0.5重量部添加して、粘着剤層形成用組成物を作製した。
得られた粘着テープについて、実施例1と同様にして、ゲル分率及びオレイン酸膨潤率を測定した。
使用するモノマー及び架橋剤の種類と量を表5に記載のとおりとした以外は実施例1と同様にして(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、エポキシ系架橋剤としてテトラッドC(三菱ガス化学社製)を(メタ)アクリレート共重合体含有溶液100重量部に対して0.1重量部加え、厚み75μmの離型処理したPETフィルムに、乾燥後の粘着剤層の厚みが15μmとなるように塗工した後、110℃で5分間乾燥させた。この粘着剤層を、厚み75μmの離型処理したPETフィルムで挟みこみ、40℃で48時間養生し、基材を有さないノンサポートタイプの粘着テープを得た。
得られた粘着テープについて、実施例1と同様にして、ゲル分率及びオレイン酸膨潤率を測定した。
実施例及び比較例で得られた粘着テープについて、下記の評価を行った。結果を表1~5に示した。
得られた粘着テープを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。
なお、実施例22については、試験片とステンレス板とを貼り合わせた後、もう一方の離フィルムを剥離除去して粘着剤層を露出させ、厚み50μmのPETフィルムを貼り合わせてから23℃で24時間静置し、これを試験サンプルとした。
次に、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時間静置したものに対して上記引張試験を行い、オレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力を測定した。
ブランクの180°引きはがし粘着力とオレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力について、下記式(3)を用いて残留粘着力の比率(%)を求めた。残留粘着力の比率が20%以上又はオレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力が0.2N/mm以上の場合を◎、残留粘着力の比率が5%以上又はオレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力が0.04N/mm以上の場合を○、残留粘着力の比率が5%未満を×として評価した。
残留粘着力の比率(%)=(オレイン酸浸漬後の180°引きはがし粘着力/オレイン酸浸漬前の180°引きはがし粘着力)×100 (3)
作成した粘着テープの粘着剤面を手で触り、官能評価によって粘着テープのタック性を評価した。評価は実施例18を微タック、比較例1を高タックの基準とし、下記のような4段階評価とした。
1:微タック、2:小タック、3:中タック、4:高タック
Claims (10)
- アクリル粘着剤からなる粘着剤層を有する粘着テープであって、
前記アクリル粘着剤は、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を含有し、
前記(メタ)アクリレート共重合体は、重量平均分子量が25万以上であり、
前記(メタ)アクリレート共重合体中における前記含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有量が、40重量%以上、99重量%以下であり、
前記粘着剤層は、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が100%以上、130%以下であることを特徴とする粘着テープ。 - 前記(メタ)アクリレート共重合体の重量平均分子量が40万以上であることを特徴とする請求項1記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層は、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が120%以下であることを特徴とする請求項2記載の粘着テープ。
- (メタ)アクリレート共重合体中における含フッ素(メタ)アクリレートに由来する構成単位の含有量が80重量%以下であることを特徴とする請求項1、2又は3記載の粘着テープ。
- 粘着剤層のゲル分率が30%以上であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の粘着テープ。
- (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(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層が両面に設けられていることを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載の粘着テープ。
- 前記粘着剤層の表面が離型フィルムで覆われたことを特徴とする請求項7記載の粘着テープ。
- 請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の粘着テープからなることを特徴とする電子機器部品固定用粘着テープ。
- 請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の粘着テープからなることを特徴とする光学用透明粘着テープ。
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