JP2014125511A - 粘着積層体 - Google Patents
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Abstract
加工性が良好で、粘着特性に優れ、且つ層間剥離しにくく、ロール状にした際の膠着が少なく、また溶液型粘着剤を用いる場合より安価にかつ環境負荷が低減される溶融共押出法で製造され、光学分野、自動車分野、エレクトロニクス分野、医療分野、建築分野、環境分野などで使用される保護フィルム、粘着テープ、ラベルなどとして好適に使用できる粘着積層体の提供。
【解決手段】
ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)と、アクリル系粘着剤組成物からなる粘着層(B)を備え、共押出成形法により製造される粘着積層体。
【選択図】なし
Description
[1]ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)とアクリル系粘着剤組成物からなる粘着層(B)を備え、共押出成形により製造された粘着積層体;
[2]前記アクリル系粘着剤組成物が、メタクリル酸エステル単位からなる少なくとも1個の重合体ブロック(i−1)と、アクリル酸エステル単位からなる少なくとも1個の重合体ブロック(i−2)とを有し、重量平均分子量(Mw)が30000〜300000であるアクリル系ブロック共重合体(I)を含有する、[1]の粘着積層体;
[3]前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)が、23℃での引張弾性率が300〜1800MPaであるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)と、極性基を有するポリオレフィン系重合体を含有し、190℃、2.16kgで測定したメルトフローレートが5.0〜50g/10分のポリオレフィン系樹脂組成物からなるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を有し、該層(A−2)と粘着層(B)が隣接する、[1]または[2]の粘着積層体;
[4]前記粘着層(B)を構成するアクリル系粘着剤組成物の190℃で測定した伸張速度10(1/s)における伸張粘度ηEx(Pa・s)と、190℃で測定した伸張速度1000(1/s)における伸張粘度ηEy(Pa・s)の比(ηEx/ηEy)が15以下である、上記[1]〜[3]の粘着積層体;
[5]前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を構成するポリオレフィン系樹脂組成物の190℃で測定した伸張速度10(1/s)における伸張粘度ηEa(Pa・s)と、190℃で測定した伸張速度1000(1/s)における伸張粘度ηEb(Pa・s)の比(ηEa/ηEb)が15以下である、[3]または[4]の粘着積層体;
[6]ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を構成するポリオレフィン系樹脂組成物のηEa/ηEbと、前記粘着層(B)を構成するアクリル系粘着剤組成物のηEx/ηEyの差の絶対値が10以下である、[3]〜[5]の粘着積層体。
[7]前記アクリル系ブロック共重合体(I)中の重合体ブロック(i−1)の含有量が5〜50重量%である[2]〜[6]の粘着積層体;
[8]前記アクリル系ブロック共重合体(I)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.0〜2.0である前記[2]〜[7]の粘着積層体;
[9]前記アクリル系ブロック共重合体(I)の重合体ブロック(i−2)を構成するアクリル酸エステル単位が、一般式CH2=CH−COOR1(W)(式中、R1は炭素数4〜6の有機基を表す)で示されるアクリル酸エステル(a)および一般式CH2=CH−COOR2(X)(式中、R2は炭素数7〜12の有機基を表す)で示されるアクリル酸エステル(b)からなり、かつ前記アクリル酸エステル(a)および前記アクリル酸エステル(b)の質量比(a)/(b)が90/10〜10/90である前記[2]〜[8]の粘着積層体;
[10]前記アクリル酸エステル(a)がアクリル酸ブチルである、上記[9]の粘着積層体;
[11]前記アクリル酸エステル(b)がアクリル酸2−エチルヘキシルである[9]または[10]の粘着積層体;
[12]前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)がポリプロピレン系樹脂組成物からなる[3]〜[11]の粘着積層体;
[13]前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)がエチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、無水マレイン酸変性オレフィン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する組成物により構成される[3]〜[12]の粘着積層体;
[14]上記[1]〜[13]のいずれかに記載の粘着積層体からなる保護フィルム;
[15]上記[1]〜[13]のいずれかに記載の粘着積層体からなる粘着テープ;
[16]上記[1]〜[13]のいずれかに記載の粘着積層体からなるラベル;
[17]23℃での引張弾性率が300〜1800MPaであるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)と、極性基を含有するオレフィン系重合体を含有し、190℃、2.16kgで測定したメルトフローレートが5.0〜50g/10分のポリオレフィン系樹脂組成物からなるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)と、ηEx/ηEyが15以下であるアクリル系粘着剤組成物からなる粘着層(B)を、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)とポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)と粘着層(B)が隣接するように共押出成形する[3]〜[13]の粘着積層体の製造方法;
を提供することにより達成される。
ここで上記ポリオレフィン系樹脂組成物の引張弾性率は、ISO527−3に記載の方法に準拠して、23℃、引張速度300mm/minの条件で測定した値である。
該極性基としては、アクリル系粘着剤組成物からなる粘着層(B)との接着性または密着性の観点から、マレイン酸無水物、琥珀酸無水物、フマル酸無水物などに由来する酸無水物基;アクリル酸、メタクリル酸などに由来するカルボキシル基およびカルボン酸塩の基;アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどに由来するエステル基;酢酸ビニルなどに由来するアシルオキシ基;シリル基;水酸基;グリシジル基などが好ましい。取扱い性の観点から、中でもカルボキシル基が好ましい。また、該極性基を含有するオレフィン系重合体としては、上記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)が含有するポリオレフィン系樹脂で例示した極性基を含有するオレフィン系重合体と同様のものが挙げられる。
上記極性基を含有するオレフィン系重合体を構成するオレフィンは、プロピレンやエチレンを主体とすることが好ましい。上記極性基を含有するオレフィン系重合体は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。粘着層(B)との接着性の観点から、上記極性基を含有するオレフィン系重合体中、極性基を有する構造単位の含有量は、1〜50質量%が好ましく、10〜50質量%であるものがより好ましい。
AlR3R4R5 (Z)
(式中、R3、R4及びR5はそれぞれ独立して置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基又はN,N−二置換アミノ基を表すか、或いはR3が上記したいずれかの基であり、R4及びR5が一緒になって置換基を有していてもよいアリーレンジオキシ基を形成している。)で表される有機アルミニウム化合物が挙げられる。
アクリル系ブロック共重合体(I)は、例えば、単量体を重合して得た所望のリビングポリマー末端に、所望の重合体ブロック(重合体ブロック(i−1)、重合体ブロック(i−2)など)を形成する工程を所望の回数繰り返した後、重合反応を停止させることにより製造できる。具体的には、例えば有機アルミニウム化合物の存在下、有機アルカリ金属化合物からなる重合開始剤により、第1の重合体ブロックを形成する単量体を重合する第1工程、第2の重合体ブロックを形成する単量体を重合する第2工程、および、必要に応じて第3の重合体ブロックを形成する単量体を重合する第3工程を含む複数段階の重合工程を経て、得られた重合体の活性末端をアルコールなどと反応させ、重合反応を停止させることにより、アクリル系ブロック共重合体(I)を製造できる。上記のような方法によれば、重合体ブロック(i−1)−重合体ブロック(i−2)からなる二元ブロック(ジブロック)共重合体や、重合体ブロック(i−1)−重合体ブロック(i−2)−重合体ブロック(i−1)からなる3元ブロック(トリブロック)共重合体、重合体ブロック(i−1)−重合体ブロック(i−2)−重合体ブロック(i−1)−重合体ブロック(i−2)からなる4元ブロック共重合体などを製造できる。
ロジン系樹脂は、パインクリスタルKE−100、パインクリスタルKE−311、パインクリスタルKE−359、パインクリスタルKE−604、パインクリスタルD−6250(いずれも荒川化学工業株式会社製)などの市販品を使用できる。テルペン系樹脂は、タマノル901(荒川化学工業株式会社製)などの市販品を使用できる。スチレン系樹脂は、FTR6000シリーズ、FTR7000シリーズ(三井化学株式会社製)などの市販品を使用できる。
また、共押出成形加工性の観点から、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を構成するポリオレフィン系樹脂組成物のηEa/ηEbと、前記粘着層(B)を構成するアクリル系粘着剤組成物のηEx/ηEyの差の絶対値が10以下であることが好ましく、7以下であることがより好ましい。
本発明の粘着積層体は、各種用途に適用する前段階の形態は特に限定されないが、枚葉に重ね合わせた形態や、ロール状に巻き取った形態などが挙げられる。本発明の粘着積層体の好ましい実施形態では、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)がポリオレフィン系樹脂組成物(A−1)、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を備え、粘着層(B)との層構成は(A−1)/(A−2)/(B)である。係る構成であると、基材に相当するポリオレフィン系樹脂組成物層(A)の外層は(A−1)であってこれは粘着層(B)との背面に対する接着力が小さいため、容易にロール状に巻き取った形態にすることができる。ロール状であると、連続的な貼り合わせ加工など生産性向上の観点から好ましい。
ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(以下GPCと略記する)により標準ポリスチレン換算分子量として求めた。
・装置:東ソ−株式会社製GPC装置「HLC−8020」
・分離カラム:東ソ−株式会社製の「TSKgel GMHXL」、「G4000HXL」および「G5000HXL」を直列に連結
・溶離剤:テトラヒドロフラン
・溶離剤流量:1.0ml/分
・カラム温度:40℃
・検出方法:示差屈折率(RI)
1H−NMR測定によって求めた。
・ 装置:日本電子株式会社製核磁気共鳴装置「JNM−ECX400」
・ 溶媒:重水素化クロロホルム
1H−NMRスペクトルにおいて、3.6ppmおよび4.0ppm付近のシグナルは、それぞれ、メタクリル酸メチル単位のエステル基(−O−CH3)およびアクリル酸エステル単位のエステル基(−O−CH 2−CH2−CH2−CH3または−O−CH 2−CH(−CH2−CH3)−CH2−CH2−CH2−CH3)に帰属され、その積分値の比によって共重合成分の含有量を求めた。
示差走査熱量計(DSC)(Mettler Toledo社製、TGA/DSC1 Star System)を用いて、30℃から250℃まで昇温速度10℃/分で加熱して融解させたサンプルを、250℃から30℃まで降温速度10℃/分で冷却後、昇温速度10℃/分で再度30℃から250℃まで昇温した際に測定される吸熱ピークのピークトップ温度を融点とした。
ポリオレフィン系樹脂組成物をプレス成形機により200℃で厚み1mmのシートに成形し、ISO527−3に記載の方法に準拠して、室温で、引張速度300mm/minの条件で測定した。
ISO 1133に準拠して190℃、2.16kg荷重、10分の条件により測定した。
CEAST製キャピラリーレオメーター「Rheologic5000」にて、測定キャピラリー径0.5mm、樹脂温度190℃にて押し出しを行い、伸張速度10(1/s)における伸張粘度ηEa(Pa・s)、伸張速度1000(1/s)における伸張粘度ηEb(Pa・s)を測定し、算出した。
CEAST製キャピラリーレオメーター「Rheologic5000」にて、測定キャピラリー径0.5mm、樹脂温度190℃にて押し出しを行い、伸張速度10(1/s)における伸張粘度ηEx(Pa・s)、伸張速度1000(1/s)における伸張粘度ηEy(Pa・s)を測定し、算出した。
3種3層フィードブロック式Tダイ共押出装置を用いて、ポリオレフィン系樹脂組成物、アクリル系粘着剤組成物をそれぞれTダイにフィードし、下記の共押出成形条件で本発明の粘着積層体を作製した。
共押出成形条件:
・層構成と各層の厚み
ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)/ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)/粘着層(B)=40μm/10μm/10μmとなるように成形した。
・押出機の仕様および押出温度
単軸押出機を使用した。各層の押出時の各押出機での成形温度は、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1):200℃、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2):180℃、粘着層(B):190℃
・Tダイ、フィードブロック、冷却ロールの仕様および成形時の温度、引き取り条件幅
Tダイの幅は300mmであり、3種(2種)の組成物の合流地点までのアダプタ(AD)、Tダイ、3種3層用フィードブロック(合流地点での成形装置)の温度はいずれも200℃とした。Tダイから吐出された粘着積層体を引き取る冷却ロールの温度は40℃、引取速度は4.0m/minとした。
得られた粘着積層体のサージング(共押出成形において押出量が一定せず、製品の形状や寸法が不規則になったり、規則的に変動したりすること)、外観および成形時の引取性を評価し、これを共押出成形加工性の指標とした。
(8)−1 サージング
○:各層が幅方向および流れ方向全域に安定して厚みが均一である
×:両端部または中央部の流動が過多あるいは過少となり、厚みが不均一である
(8)−2 表面平滑性
目視にて判断した。
○:ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)および粘着層(B)の表面が平滑である ×:ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)および粘着層(B)の表面が平滑でない
(8)−3 引取性
○:ロールに引き取る際に粘着積層体の厚みが変化しない
×:ロールに引き取る際に粘着積層体の厚みが変化する
上記(8)の方法で作製した粘着積層体を50mm×50mmの大きさにカットし、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)と粘着層(B)を手剥離で評価し、これを層間剥離性の指標とした。
○:剥がれない
×:剥がれる
上記(8)の方法で作製した粘着積層体を、幅25mm、長さ100mmにカットし、アクリル樹脂(PMMA)板に貼り付け、サンプルを室温(23℃)にて保管後(特に記載のない場合は、貼合後24時間保管後)、ISO 29862に準拠して、23℃において300mm/minの速度で180°の方向に剥離して測定した。
以下に、実施例および比較例で用いた原料樹脂の詳細を示す。また、表1〜3にそれらの物性値を示す。
(1)「プライムポリプロJ715M」(商品名、株式会社プライムポリマー製のポリプロピレン樹脂、融点160℃、引張弾性率1300MPa)。
(2)「ノバテックHF560」(商品名、日本ポリエチレン株式会社製のポリエチレン樹脂、融点134℃、引張弾性率1050MPa)。
(3)「ノバテックLC600A」(商品名、日本ポリエチレン株式会社製のポリエチレン樹脂、融点106℃、引張弾性率120MPa)
(4)「エルバロイAC12024S」(商品名、三井・デュポン ポリケミカル株式会社製のエチレン−アクリル酸メチル共重合体、共重合体中のアクリル酸メチル含量:24質量%、190℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート:20g/10min)
(5)「ニュクレルN1525」(商品名、三井・デュポン ポリケミカル株式会社製、エチレン−メタアクリル酸共重合体、共重合体中のメタアクリル酸含有量:15質量%、190℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート:25g/10min)
(6)「アドマーNF550」(商品名、三井化学株式会社製、無水マレイン酸変性ポリエチレン樹脂、樹脂中無水マレイン酸含有量:0.3質量%、190℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート:6.2g/10min)
(7)「エルバロイAC1218」(商品名、三井・デュポン ポリケミカル株式会社製、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、共重合体中のアクリル酸メチル含有量:18質量%、190℃、2.16kg荷重でのメルトフローレート:2g/10min)
・アクリル系ブロック共重合体(I−1)
下記の表3に示した通り、PMMA含量20質量%、Mw81000、分子量分布1.15であるメタクリル酸メチル重合体ブロック(PMMA)−アクリル酸n−ブチル重合体ブロック(PnBA)−メタクリル酸メチル重合体ブロック(PMMA)のトリブロック共重合体を使用した。
下記の表3に示した通り、PMMA含量20質量%、アクリル酸n−ブチル/アクリル酸2−エチルヘキシルの質量比が50/50、重量平均分子量80、000、分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)1.14であるメタアクリル酸メチル重合体ブロック(PMMA)−アクリル酸n−ブチル/アクリル酸2−エチルヘキシル重合体ブロック(P(nBA/2EHA))−メタアクリル酸メチル重合体ブロック(PMMA)のトリブロック共重合体を使用した。
表4に記載の原料樹脂を用いて、上記(8)の方法で本発明の粘着積層体を作製した。得られた粘着積層体から試験片を採取し、共押出成形加工性、層間剥離性、アクリル樹脂板に対する180°剥離強度を評価した。結果を表4に示す。
Claims (17)
- ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)と、アクリル系粘着剤組成物からなる粘着層(B)を備え、共押出成形法により製造される粘着積層体。
- 前記アクリル系粘着剤組成物が、メタクリル酸エステル単位からなる少なくとも1個の重合体ブロック(i−1)と、アクリル酸エステル単位からなる少なくとも1個の重合体ブロック(i−2)とを有するアクリル系ブロック共重合体(I)を含有する、請求項1に記載の粘着積層体。
- 前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A)が、23℃での引張弾性率が300〜1800MPaであるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)と、極性基を含有するオレフィン系重合体を含有し、190℃、2.16kgで測定したメルトフローレートが5.0〜50g/10分のポリオレフィン系樹脂組成物からなるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を有し、該層(A−2)と粘着層(B)が隣接する、請求項1または請求項2に記載の粘着積層体。
- 前記粘着層(B)を構成するアクリル系粘着剤組成物の190℃で測定した伸張速度10(1/s)における伸張粘度ηEx(Pa・s)と190℃で測定した伸張速度1000(1/s)における伸張粘度ηEy(Pa・s)の比(ηEx/ηEy)が15以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の粘着積層体。
- 前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を構成するポリオレフィン系樹脂組成物の190℃で測定した伸張速度10(1/s)における伸張粘度ηEa(Pa・s)と190℃で測定した伸張速度1000(1/s)における伸張粘度ηEb(Pa・s)の比(ηEa/ηEb)が15以下である、請求項3または請求項4に記載の粘着積層体。
- ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)を構成するポリオレフィン系樹脂組成物のηEa/ηEbと、前記粘着層(B)を構成するアクリル系粘着剤組成物のηEx/ηEyの差の絶対値が10以下である、請求項3〜5のいずれかに記載の粘着積層体。
- 前記アクリル系ブロック共重合体(I)中の重合体ブロック(i−1)の含有量が5〜50重量%である請求項2〜6のいずれかに記載の粘着積層体。
- 前記アクリル系ブロック共重合体(I)の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比(Mw/Mn)が1.0〜2.0である請求項2〜7のいずれかに記載の粘着積層体。
- 前記アクリル系ブロック共重合体(I)の重合体ブロック(i−2)を構成するアクリル酸エステル単位が、一般式CH2=CH−COOR1(W)(式中、R1は炭素数4〜6の有機基を表す)で示されるアクリル酸エステル(a)および一般式CH2=CH−COOR2(X)(式中、R2は炭素数7〜12の有機基を表す)で示されるアクリル酸エステル(b)からなり、かつ、前記アクリル酸エステル(a)および前記アクリル酸エステル(b)の質量比(a)/(b)が90/10〜10/90である請求項2〜8のいずれかに記載の粘着積層体。
- 前記アクリル酸エステル(a)がアクリル酸ブチルである、請求項9に記載の粘着積層体。
- 前記アクリル酸エステル(b)がアクリル酸2−エチルヘキシルである、請求項9または請求項10に記載の粘着積層体。
- 前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)がポリプロピレン系樹脂組成物からなる、請求項3〜11のいずれかに記載の粘着積層体。
- 前記ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)がエチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタアクリル酸共重合体、無水マレイン酸変性オレフィン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する組成物により構成される、請求項3〜12のいずれかに記載の粘着積層体。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の粘着積層体からなる保護フィルム。
- 請求項1〜13のいずれか記載の粘着積層体からなる粘着テープ。
- 請求項1〜13のいずれか一項に記載の粘着積層体からなるラベル。
- 23℃での引張弾性率が300〜1800MPaであるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)と、極性基を含有するオレフィン系重合体を含有し、190℃、2.16kgで測定したメルトフローレートが5.0〜50g/10分のポリオレフィン系樹脂組成物からなるポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)と、ηEx/ηEyが15以下である粘着層(B)を、ポリオレフィン系樹脂組成物層(A−1)とポリオレフィン系樹脂組成物層(A−2)と粘着層(B)が隣接するように共押出成形する、請求項3〜13のいずれかに記載の粘着積層体の製造方法。
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