JP6830332B2 - 粘着シート - Google Patents
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Description
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際に提供される製品のサイズや縮尺を正確に表したものではない。
また、スチレン系ブロック共重合体に占めるジブロック体の割合(以下「ジブロック体比率」または「ジブロック比」ということがある。)は、次の方法により求められる。すなわち、スチレン系ブロック共重合体をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、東ソー(株)製GS5000HおよびG4000Hの液体クロマトグラフ用カラムをそれぞれ2段ずつ計4段を直列につなぎ、移動相にTHFを用いて、温度40℃、流量1mL/分の条件下で高速液体クロマトグラフィを行う。得られたチャートからジブロック体に対応するピーク面積を測定する。そして、全体のピーク面積に対する上記ジブロック体に対応するピーク面積の百分率を算出することにより、ジブロック体比率が求められる。
ここに開示される粘着シート(テープ状等の長尺状の形態であり得る。)は、例えば、図1に示す断面構造を有する両面粘着シートの形態であり得る。この両面粘着シート1は、基材(例えばプラスチックフィルムや不織布)15と、その基材15の両面にそれぞれ支持された第一粘着剤層11および第二粘着剤層12とを備える。より詳しくは、基材15の第一面15Aおよび第二面15B(いずれも非剥離性)に、第一粘着剤層11および第二粘着剤層12がそれぞれ設けられている。使用前(被着体への貼り付け前)の両面粘着シート1は、図1に示すように、前面21Aおよび背面21Bがいずれも剥離面である剥離ライナー21と重ね合わされて渦巻き状に巻回された形態であり得る。かかる形態の両面粘着シート1は、第二粘着剤層12の表面(第二粘着面12A)が剥離ライナー21の前面21Aにより、第一粘着剤層11の表面(第一粘着面11A)が剥離ライナー21の背面21Bにより、それぞれ保護されている。あるいは、第一粘着面11Aおよび第二粘着面12Aが2枚の独立した剥離ライナーによりそれぞれ保護された形態であってもよい。
この明細書において,粘着剤の重量平均分子量MwH(単に「MwH」と表記することもある。)とは、GPC測定により得られる分子量分布曲線から、ポリスチレン換算の分子量が10,000以上の領域について算出される重量平均分子量をいう。これに対して、上記分子量分布曲線の全体について(すなわち、ポリスチレン換算の分子量が10,000未満の領域を含めて)算出される重量平均分子量を、重量平均分子量MwTということがある。GPC測定用のサンプルとしては、粘着シートから採取した粘着剤をテトラヒドロフラン(THF)に溶解して0.1重量%の溶液とし、これを一晩静置した後、0.45μmのメンブレンフィルターで濾過した濾液を使用する。GPC測定は、以下の条件またはこれと同等の結果が得られる条件で行うことができる。後述する実施例においても同様の方法が用いられる。
・分析装置:東ソー社製、HLC−8120GPC
・カラム:TSKgel SuperHZM−H/HZ4000/HZ3000/HZ2000
・カラムサイズ:6.0mmI.D.×150mm
・溶離液:THF
・流量:0.6mL/min
・検出器:示差屈折計(RI)
・カラム温度:40℃
・注入量:20μL
・標準試料:ポリスチレン
不飽和ゴムとしては、炭素−炭素不飽和結合を含む単量体単位を有する各種のゴム状ポリマーを用いることができる。いくつかの態様において、上記不飽和ゴムは、共役ジエン化合物の単独重合体や共重合体であり得る。共役ジエン化合物の具体例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。ここでいう共重合体は、ランダム共重合体であってもよく、ブロック共重合体やグラフト共重合体であってもよい。そのような不飽和ゴムの非限定的な例には、天然ゴム(NR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソブテン−イソプレンゴム(IIR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、スチレンイソプレンブロック共重合体、およびスチレンブタジエンブロック共重合体等が含まれる。いくつかの態様において、イソプレンを含むモノマー組成の不飽和ゴムを好ましく採用し得る。かかるモノマー組成の不飽和ゴムは、イソプレン構造の存在により自動酸化反応が進みやすくなる傾向にあるため、ここに開示される技術を適用する意義が大きい。
いくつかの態様において、上記不飽和ゴムは、モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体を含有し得る。上記モノビニル置換芳香族化合物とは、ビニル基を有する官能基が芳香環に一つ結合した化合物を指す。上記芳香環の代表例として、ベンゼン環(ビニル基を有しない官能基(例えばアルキル基)で置換されたベンゼン環であり得る。)が挙げられる。上記モノビニル置換芳香族化合物の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等が挙げられる。上記共役ジエン化合物の具体例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。このようなブロック共重合体は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて、ここに開示される技術における不飽和ゴムとして用いられ得る。
ここに開示される技術におけるブロック共重合体としては、被着体に対する粘着力(剥離強度)の観点から、ジブロック体比率が30重量%以上(より好ましくは40重量%以上、さらに好ましくは50重量%以上、特に好ましくは60重量%以上、典型的には65重量%以上)のものを好ましく用いることができる。剥離強度の観点から、ジブロック体比率が70重量%以上のブロック共重合体が特に好ましい。また、凝集性等の観点から、ジブロック体比率が90重量%以下(より好ましくは85重量%以下、例えば80重量%以下)のブロック共重合体を好ましく用いることができる。例えば、ジブロック体比率が60〜85重量%のブロック共重合体が好ましく、70〜85重量%(例えば70〜80重量%)のものがより好ましい。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記不飽和ゴムがスチレン系ブロック共重合体である。例えば、上記不飽和ゴムがスチレンイソプレンブロック共重合体およびスチレンブタジエンブロック共重合体の少なくとも一方を含む態様が好ましい。粘着剤に含まれるスチレン系ブロック共重合体のうち、スチレンイソプレンブロック共重合体の割合が70重量%以上であるか、スチレンブタジエンブロック共重合体の割合が70重量%以上であるか、あるいはスチレンイソプレンブロック共重合体とスチレンブタジエンブロック共重合体との合計割合が70重量%以上であることが好ましい。好ましい一態様では、上記スチレン系ブロック共重合体の実質的に全部(例えば95〜100重量%)がスチレンイソプレンブロック共重合体である。他の好ましい一態様では、上記スチレン系ブロック共重合体の実質的に全部(例えば95〜100重量%)がスチレンブタジエンブロック共重合体である。このような組成によると、ここに開示される技術を適用することの効果がよりよく発揮され得る。
ここに開示される粘着剤において、上述のような不飽和ゴム(例えば、スチレンイソプレンブロック共重合体)の含有量は、例えば、上記粘着剤全体の凡そ10重量%以上であってよく、凡そ20重量%以上であってもよい。いくつかの態様において、粘着剤における不飽和ゴムの含有量は、該粘着剤の凡そ30重量%以上であってよく、凡そ40重量%以上であってもよく、凡そ50重量%以上であってもよい。このことによって、より粘着特性に優れた粘着シートが形成されやすくなる。また、粘着剤における不飽和ゴムの含有量が多くなるにつれて該粘着剤の劣化は進みやすくなる傾向にあるため、ここに開示される技術を適用することによる効果がよりよく発揮され得る。かかる観点から、上記不飽和ゴムの含有量は、凡そ55重量%以上であってもよく、凡そ60重量%以上であってもよい。一方、粘着付与樹脂の使用効果を好適に発揮する観点から、粘着剤における不飽和ゴムの含有量は、通常、凡そ95重量%以下とすることが適当であり、凡そ90重量%以下であってもよく、凡そ80重量%以下であってもよく、凡そ75重量%以下であってもよく、凡そ70重量%以下であってもよい。ここに開示される技術は、上記不飽和ゴムの含有量が凡そ65重量%以下(例えば凡そ60重量%以下)である態様でも好ましく実施され得る。
ここに開示される粘着剤層は、不飽和ゴムに加えて粘着付与樹脂を含む。粘着付与樹脂としては、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油樹脂、スチレン樹脂、クマロン・インデン樹脂、ケトン系樹脂等の、公知の各種粘着付与樹脂から選択される1種または2種以上を用いることができる。粘着付与樹脂としては、特に限定されないが、例えば軟化点が40℃以上のものを用いることができ、軟化点が60℃以上または80℃以上のものが好ましい。粘着付与樹脂の軟化点は、例えば200℃以下(典型的には180℃以下)であり得る。
テルペンフェノール樹脂とは、テルペン残基およびフェノール残基を含むポリマーを指し、テルペン類とフェノール類との共重合体(テルペン−フェノール共重合体樹脂)と、テルペン類の単独重合体または共重合体をフェノール変性したもの(フェノール変性テルペン樹脂)との双方を包含する概念である。このようなテルペンフェノール樹脂を構成するテルペン類の好適例としては、α−ピネン、β−ピネン、リモネン(d体、l体およびd/l体(ジペンテン)を包含する。)等のモノテルペン類が挙げられる。水素添加テルペンフェノール樹脂とは、このようなテルペンフェノール樹脂を水素化した構造を有する水素添加テルペンフェノール樹脂をいう。水添テルペンフェノール樹脂と称されることもある。なお、上記フェノール類としては、例えば、フェノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アルキルフェノール、レゾルシン等が挙げられる。
フェノール樹脂は、典型的には、前述のような各種フェノール類とホルムアルデヒドから得られる樹脂である。具体的には、フェノール樹脂には、例えば、アルキルフェノール樹脂、キシレン−ホルムアルデヒド樹脂等が含まれる。フェノール樹脂の例には、前述のフェノール類とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒で付加反応させたレゾールタイプのものや、前述のフェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒で縮合反応させて得られるノボラックタイプのものが含まれる。
ロジンフェノール樹脂は、典型的には、ロジン類またはロジン誘導体(ロジンエステル類、不飽和脂肪酸変性ロジン類および不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類を包含する。)のフェノール変性物である。ロジンフェノール樹脂の例には、ロジン類またはロジン誘導体に前述のようなフェノール類を酸触媒で付加させ熱重合する方法等により得られるロジンフェノール樹脂が含まれる。
ロジン類の例には、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の未変性ロジン(生ロジン);これらの未変性ロジンを水素添加、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、その他の化学的に修飾されたロジン等);が含まれる。
ロジン誘導体樹脂は、典型的には上記のようなロジン類の誘導体である。ここでいうロジン系樹脂の概念には、未変性ロジンの誘導体および変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジンおよび重合ロジンを包含する。)の誘導体が包含される。例えば、未変性ロジンとアルコール類とのエステルである未変性ロジンエステルや、変性ロジンとアルコール類とのエステルである変性ロジンエステル等のロジンエステル類;例えば、ロジン類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;例えば、ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;例えば、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体(ロジンエステル類、不飽和脂肪酸変性ロジン類および不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類を包含する。)のカルボキシ基を還元処理したロジンアルコール類;例えば、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体の金属塩;等が挙げられる。ロジンエステル類の具体例としては、未変性ロジンまたは変性ロジン(水素添加ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)のメチルエステル、トリエチレングリコールエステル、グリセリンエステル、ペンタエリスリトールエステル等が挙げられる。
粘着剤層がフェノール系粘着付与樹脂を含む場合、その含有量は特に制限されない。フェノール系粘着付与樹脂の含有量は、不飽和ゴム100重量部に対して、例えば1重量部以上とすることができ、通常は5重量部以上が適当であり、10重量部以上であってもよく、15重量部以上であってもよい。いくつかの態様において、不飽和ゴム100重量部に対するフェノール系粘着付与樹脂の含有量は、20重量部以上であってもよく、30重量部以上(例えば35重量部以上)であってもよい。また、粘着剤の低温特性や相溶性の観点から、不飽和ゴム100重量部に対するフェノール系粘着付与樹脂の含有量は、通常、60重量部以下であることが適当であり、50重量部以下であってもよい。より品質安定性を重視する観点から、いくつかの態様において、不飽和ゴム100重量部に対するフェノール系粘着付与樹脂の含有量は、例えば40重量部未満であってよく、35重量部以下であってもよく、30重量部以下であってもよく、25重量部以下であってもよい。
ここに開示される粘着剤層は、上記粘着付与樹脂として、軟化点が100℃以上の粘着付与樹脂THを含有する。凝集性の観点から、粘着付与樹脂THの軟化点は、120℃以上が好ましく、125℃以上がより好ましく、130℃以上がさらに好ましく、135℃以上(例えば140℃以上)が特に好ましい。また、被着体に対する剥離強度等の観点から、粘着付与樹脂THの軟化点は、200℃以下が適当であり、好ましくは180℃以下、より好ましくは170℃以下(例えば160℃以下)である。
〔水酸基価の測定方法〕
1.試薬
(1)アセチル化試薬としては、無水酢酸約12.5g(約11.8mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を50mLにし、充分に攪拌したものを使用する。または、無水酢酸約25g(約23.5mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を100mLにし、充分に攪拌したものを使用する。
(2)測定試薬としては、0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を使用する。
(3)その他、トルエン、ピリジン、エタノールおよび蒸留水を準備する。
2.操作
(1)平底フラスコに試料約2gを精秤採取し、アセチル化試薬5mLおよびピリジン10mLを加え、空気冷却管を装着する。
(2)上記フラスコを100℃の浴中で70分間加熱した後、放冷し、冷却管の上部から溶剤としてトルエン35mLを加えて攪拌した後、蒸留水1mLを加えて攪拌することにより無水酢酸を分解する。分解を完全にするため再度浴中で10分間加熱し、放冷する。
(3)エタノール5mLで冷却管を洗い、取り外す。次いで、溶剤としてピリジン50mLを加えて攪拌する。
(4)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を、ホールピペットを用いて25mL加える。
(5)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液で電位差滴定を行う。得られた滴定曲線の変曲点を終点とする。
(6)空試験は、試料を入れないで上記(1)〜(5)を行う。
3.計算
以下の式により水酸基価を算出する。
水酸基価(mgKOH/g)=[(B−C)×f×28.05]/S+D
ここで、
B: 空試験に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
C: 試料に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
f: 0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター、
S: 試料の重量(g)、
D: 酸価、
28.05: 水酸化カリウムの分子量56.11の1/2、
である。
ここに開示される粘着剤層は、軟化点100℃未満の粘着付与樹脂TLを含んでもよい。粘着付与樹脂TLの軟化点の下限は特に制限されない。軟化点が40℃以上(典型的には60℃以上)のものを用いることができる。粘着付与樹脂TLの水酸基価や構造(例えば、芳香環の有無、イソプレン単位の有無、テルペン骨格の有無、ロジン骨格の有無等)は特に限定されない。上述した各種の粘着付与樹脂(フェノール系粘着付与樹脂、テルペン系樹脂、変性テルペン系樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油樹脂、スチレン系樹脂、クマロン・インデン樹脂、ケトン系樹脂等)であって軟化点が100℃未満のものを適宜選択して用いればよい。
ここに開示される技術において、粘着付与樹脂の総量(合計含有量)は特に限定されず、目的や用途に応じて所望の性能が得られるように設定することができる。粘着付与樹脂の総量は、不飽和ゴム100重量部に対して、例えば1重量部以上とすることができ、5重量部以上であってもよく、10重量部以上であってもよい。より高い粘着性能(例えば粘着力)を得る観点から、不飽和ゴム100重量部に対する粘着付与樹脂の総量は、15重量部以上であってもよく、20重量部以上であってもよく、25重量部以上であってもよく、30重量部以上であってもよい。いくつかの態様において、不飽和ゴム100重量部に対する粘着付与樹脂の総量は、40重量部以上であってもよく、55重量部以上であってもよい。また、良好なタックや低温性能(例えば、低温における初期接着性)を発揮する粘着剤を実現しやすくする観点から、不飽和ゴム100重量部に対する粘着付与樹脂の総量は、通常、120重量部以下が適当であり、100重量部以下が好ましく、80重量部以下がより好ましい。いくつかの態様において、不飽和ゴム100重量部に対する粘着付与樹脂の総量は、60重量部以下であってよく、50重量部以下であってもよく、45重量部以下(例えば40重量部以下)であってもよい。
ここに開示される粘着剤には、必要に応じて老化防止剤を含有させることができる。老化防止剤の使用により、不飽和ゴムと粘着付与樹脂とを組み合わせて含む粘着剤のMwH維持率を高め、粘着シートの長期的な品質安定性の向上(長寿命化)を図ることができる。老化防止剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、3種以上を組み合わせて用いてもよい。
いくつかの態様において、老化防止剤は、ラジカル捕捉剤(ラジカルトラップ剤)を含み得る。ラジカル捕捉剤の例としては、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、芳香族アミン系酸化防止剤等の、不飽和ゴムの分野において用いられ得る公知のラジカル捕捉剤が挙げられる。ラジカル捕捉剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
いくつかの態様において、老化防止剤は、イオウ系酸化防止剤を含み得る。イオウ系酸化防止剤は、粘着剤中において発生し得る過酸化物を分解および/または安定な化合物に変換する過酸化物分解剤として持続的に機能することで、MwH維持率の向上(ひいては粘着シートの品質安定性の向上)に寄与し得る。不飽和ゴムとフェノール系粘着付与樹脂(例えばテルペンフェノール樹脂)とを含む粘着剤では、イオウ系酸化防止剤を用いることが特に効果的である。
いくつかの態様において、老化防止剤は、リン系酸化防止剤を含み得る。リン系酸化防止剤は、粘着剤中において発生し得る過酸化物を分解または安定な化合物に変換する過酸化物分解剤として機能することで、MwH維持率の向上(ひいては粘着シートの品質安定性の向上)に寄与し得る。リン系酸化防止剤の非限定的な例としては、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、トリス(ノニルフェニル)フォスファイト、トリフェニルフォスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、等が挙げられる。
特に限定するものではないが、ここに開示される粘着剤に含まれる老化防止剤の総量は、不飽和ゴム100重量部に対して、例えば概ね20重量部以下とすることができ、通常は15重量部以下とすることが適当であり、10重量部以下としてもよい。ここに開示される技術は、不飽和ゴム100重量部に対して用いられる老化防止剤の総量が7重量部以下(例えば5重量部以下、または4重量部以下)である態様でも好適に実施され得る。また、上記老化防止剤の総量は、不飽和ゴム100重量部に対して、例えば0.5重量部以上とすることができ、1重量部以上としてもよく、1.5重量部以上としてもよく、2重量部以上としてもよい。
ここに開示される粘着剤層は、不飽和ゴムおよび粘着付与樹脂に加えてイソシアネート系化合物を含む粘着剤組成物から形成されたものであり得る。かかる粘着剤組成物によると、より長期的な品質安定性に優れた(例えば、凝集性の低下が抑制された)粘着シートが実現され得る。イソシアネート化合物としては、多官能イソシアネート(1分子当たり平均2個以上のイソシアネート基を有する化合物をいい、イソシアヌレート構造を有するものを包含する。)が好ましく使用され得る。かかる多官能イソシアネートとしては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する各種のイソシアネート化合物(ポリイソシアネート)から選択される1種または2種以上を用いることができる。かかる多官能イソシアネートの例として、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環族ポリイソシアネート類、芳香族ポリイソシアネート類等が挙げられる。
ここに開示される粘着剤層は、本発明の効果を損なわない限度で、必要に応じて、不飽和ゴム以外のゴム状ポリマーを1種または2種以上含んでもよい。かかるゴム状ポリマーは、粘着剤の分野において公知のゴム系、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリエーテル系、シリコーン系、ポリアミド系、フッ素系等の各種ポリマーであり得る。ここに開示される技術は、上記粘着剤層が不飽和ゴム以外のゴム状ポリマーを実質的に含有しない態様(例えば、不飽和ゴム100重量部当たりの含有量が0〜1重量部である態様)で好ましく実施され得る。
いくつかの態様において、上記粘着剤組成物は、キレート化合物を実質的に含まない組成であり得る。ここで、上記キレート化合物とは、例えば、アルカリ土類金属の酸化物と、該酸化物が配位可能な官能基(水酸基、メチロール基等)を有する樹脂(アルキルフェノール樹脂等)とのキレート化合物を指す。ここに開示される技術は、上記粘着剤組成物が、このようなキレート化合物を全く含まないか、あるいは該キレート化合物の含有割合が1重量%以下である態様で好ましく実施され得る。かかる態様によると、より粘着力に優れた粘着シートが実現され得る。
ここに開示される粘着剤層は、該粘着剤層に対応する成分を含む粘着剤組成物から形成されたものであり得る。粘着剤組成物の形態は特に限定されず、例えば、上述のような組成の粘着剤(粘着成分)を有機溶媒中に含む形態(溶剤型)の粘着剤組成物、粘着剤が水性溶媒に分散した形態(水分散型、典型的には水性エマルション型)の粘着剤組成物、ホットメルト型の粘着剤組成物等であり得る。塗工性および基材の選択自由度等の観点から、溶剤型または水分散型の粘着剤組成物を好ましく採用し得る。より高い粘着性能を実現する観点から、溶剤型の粘着剤組成物が特に好ましい。
粘着剤組成物の塗布は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の、公知ないし慣用のコーターを用いて行うことができる。架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。例えば、凡そ40℃以上(例えば50℃以上、さらには70℃以上)程度であり、また凡そ150℃以下(典型的には120℃以下、さらには100℃以下)程度の乾燥温度を好ましく採用することができる。乾燥時間は特に限定されないが、数十秒から数分程度(例えば凡そ5分以内、好ましくは30秒〜2分程度)とすればよい。その後、必要に応じて追加の乾燥工程を設けてもよい。粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、目的および用途によっては点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成されてもよい。
特に限定するものではないが、粘着剤層の厚さは、凡そ4μm以上(典型的には20μm以上、例えば30μm以上)程度が適当であり、また凡そ150μm以下(典型的には120μm以下、例えば100μm以下)程度が適当である。いくつかの態様において、粘着剤層の厚さは、好ましくは30μm以上、より好ましくは40μm以上、さらに好ましくは50μm以上(例えば60μm以上)であり得る。かかる厚さの粘着剤層を有する粘着シートは、該粘着剤層が不飽和ゴムと粘着付与樹脂とを含む構成において、優れた粘着性能(例えば剥離強度)が発揮され得る。したがって、粘着性能と品質安定性(長寿命)を高度に両立した粘着シートが提供され得る。基材付き両面粘着シートの場合、基材の両面それぞれに上記厚さの粘着剤層が設けられた構成とするとよい。各粘着剤層の厚さは同じであってもよく異なっていてもよい。
(基材)
ここに開示される技術を基材付き両面粘着シートまたは基材付き片面粘着シートに適用する場合、基材としては、例えば、ポリプロピレンフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルム;ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリクロロプレンフォーム等の発泡体からなる発泡体シート;各種の繊維状物質(麻、綿等の天然繊維、ポリエステル、ビニロン等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、等であり得る。)の単独または混紡等による織布および不織布(和紙、上質紙等の紙類を包含する意味である。);アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;等を、粘着シートの用途に応じて適宜選択して用いることができる。上記プラスチックフィルム(典型的には非多孔質のプラスチック膜を指し、織布や不織布とは区別される概念である。)としては、無延伸フィルムおよび延伸(一軸延伸または二軸延伸)フィルムのいずれも使用可能である。また、基材のうち粘着剤層が設けられる面には、下塗剤の塗布、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。
剥離ライナーとしては、慣用の剥離紙等を使用することができ、特に限定されない。例えば、プラスチックフィルムや紙等の基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナー、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理層は、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により上記基材を表面処理して形成されたものであり得る。
ここに開示される粘着シートの総厚さは、特に限定されず、薄膜化、軽量化、省資源化等の観点から、凡そ1000μm以下(例えば500μm以下、典型的には300μm以下)とすることが好ましい。また、良好な粘着特性を確保する等の観点から、50μm以上(例えば70μm以上、典型的には100μm以上)とすることが適当である。
ここに開示される粘着シートは、上記老化試験後の粘着シートの保持力試験において、試験片が落下しないことが好ましい。すなわち、老化試験後の粘着剤層において、上記の保持力を示すレベルの凝集性が維持されていることが好ましい。上記の特性を満足する粘着シートは、長期的な品質安定性に優れている。ここに開示される粘着シートは、上記老化試験後の保持力試験において、初期位置からのズレ距離が1mm以下であることがより好ましく、0.5mm以下であることがさらに好ましい。
上記老化試験後および老化試験前の保持力試験は、後述の実施例に記載の方法で行われる。なお、片面粘着シートを試験片として保持力試験を実施する場合には、試験片の第一粘着面にPETフィルムを貼り合わせる必要はない。
ここに開示される粘着シートは、各種のOA機器(例えばPC)、家電製品(例えば炊飯器、冷蔵庫)、自動車、建築材料(例えば住宅建材)等における部材間の接合(例えば、かかる製品における各種部品や銘板等の固定用途)に有用である。ここに開示される粘着シートは、長期的な品質安定性に優れるという特長を活かして、例えば、建物内壁をデコレーションするために用いられる化粧シートを、該化粧シートの貼付け位置(内壁)に固定する用途に好ましく用いられ得る。
(1) 粘着剤層を含む粘着シートであって、
上記粘着剤層は、不飽和ゴムと粘着付与樹脂とを含む粘着剤により構成されており、
上記粘着剤は、GPC測定に基づく分子量分布曲線から分子量10,000g/mol以上の領域について算出される重量平均分子量MwHが、80℃で4週間の老化試験において維持率70%以上(例えば、70%〜100%)である、粘着シート。
(2) 上記不飽和ゴムの含有量は、上記粘着剤の凡そ30重量%以上である、上記(1)に記載の粘着シート。
(3) 上記粘着付与樹脂の含有量は、上記不飽和ゴム100重量部に対して凡そ10重量部以上凡そ120重量部以下である、上記(1)または(2)に記載の粘着シート。
(4) 上記粘着付与樹脂は、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油樹脂、スチレン樹脂、クマロン・インデン樹脂およびケトン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含む、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の粘着シート。
(5) 上記粘着付与樹脂はフェノール系粘着付与樹脂を含み、該フェノール系粘着付与樹脂の含有量は、上記不飽和ゴム100重量部に対して凡そ5重量部以上凡そ60重量部以下である、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の粘着シート。
(6) 上記粘着付与樹脂はフェノール系粘着付与樹脂を含み、該フェノール系粘着付与樹脂は、水酸基価20mgKOH/g以上のテルペンフェノール樹脂を含む、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の粘着シート。
(7) 上記粘着付与樹脂はフェノール系粘着付与樹脂を含み、該フェノール系粘着付与樹脂は、水酸基価80mgKOH/g以上のテルペンフェノール樹脂を含む、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の粘着シート。
(8) 上記粘着付与樹脂の軟化点は40℃以上(例えば60℃以上)である、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の粘着シート。
(10) 上記粘着剤は老化防止剤を含み、該老化防止剤はリン系酸化防止剤を含む、上記(1)〜(9)のいずれかに記載の粘着シート。
(11) 上記粘着剤は老化防止剤を含み、該老化防止剤は、イオウ系酸化防止剤としてのチオエーテル系酸化防止剤と、リン系酸化防止剤とを含み、
上記不飽和ゴム100重量部に対するチオエーテル系酸化防止剤の使用量AS[Sモル比]の、該不飽和ゴム100重量部に対するリン系酸化防止剤の使用量AP[重量部]に対する比(AS/AP)が0.1〜10である、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の粘着シート。
(12) 上記老化防止剤の総量は、上記不飽和ゴム100重量部に対して1.5重量部以上10重量部以下である、上記(8)〜(11)のいずれかに記載の粘着シート。
(13) 上記粘着剤は、上記不飽和ゴム100重量部に対するフェノール系粘着付与樹脂の含有量が30重量部以下である、上記(1)〜(12)のいずれかに記載の粘着シート。
(14) 上記粘着剤層を形成するための粘着剤組成物は、イソシアネート化合物を含む、上記(1)〜(13)のいずれかに記載の粘着シート。
(15) 上記粘着剤は、上記不飽和ゴムと上記粘着付与樹脂との合計量が、該粘着剤の全重量の凡そ85重量%以上99.8重量%以下である、上記(1)〜(14)のいずれかに記載の粘着シート。
(17) 上記不飽和ゴムは、イソプレンの単独重合体または共重合体である、上記(1)〜(16)のいずれかに記載の粘着シート。
(18) 上記不飽和ゴムは、共役ジエン化合物を含むモノマー組成を有し、該モノマー組成に占める共役ジエン化合物の割合が凡そ70重量%以上である、上記(1)〜(17)のいずれかに記載の粘着シート。
(19) 上記不飽和ゴムは、モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体を含む、上記(1)〜(18)のいずれかに記載の粘着シート。
(20) 上記ブロック共重合体のジブロック体比率は凡そ60重量%以上である、上記(19)に記載の粘着シート。
(21) 上記粘着剤層の厚さが凡そ30μm以上である、上記(1)〜(20)のいずれかに記載の粘着シート。
(22) 基材と、該基材の両面にそれぞれ支持された上記粘着剤層としての第一粘着剤層および第二粘着剤層と、を備える両面粘着性の粘着シートとして構成されている、上記(1)〜(21)のいずれかに記載の粘着シート。
上記粘着剤層を構成する粘着剤は、不飽和ゴムと、軟化点60℃以上の粘着付与樹脂とを含み、
上記不飽和ゴムは、モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体を含み、上記ブロック共重合体は、モノマー組成に占める共役ジエン化合物の割合が70重量%以上であり、かつジブロック体比率が凡そ60重量%以上であり、
上記不飽和ゴムの含有量は、上記粘着剤の凡そ30重量%以上であり、
上記粘着付与樹脂は、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油樹脂およびクマロン・インデン樹脂からなる群から選択される少なくとも1種を含み、
上記粘着付与樹脂の総量は、上記不飽和ゴム100重量部に対して凡そ10重量部以上凡そ120重量部以下であり、
上記粘着剤は、GPC測定に基づく分子量分布曲線から分子量10,000g/mol以上の領域について算出される重量平均分子量MwHが、80℃で4週間の老化試験において維持率70%以上(例えば、70%〜100%)である、粘着シート。
(24) 上記粘着剤は老化防止剤を含み、該老化防止剤はラジカル捕捉剤およびイオウ系酸化防止剤を含む、上記(23)に記載の粘着シート。
(例1)
スチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック(Quintac)3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、テルペンフェノール樹脂40部と、テルペン樹脂30部と、イソシアネート化合物(東ソー社製品、製品名「コロネートL」)0.75部と、ラジカル捕捉剤としてのヒンダードフェノール系酸化防止剤(Eutec Chemical社製の製品名「EUNOX AO−565」、4−[[4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イル]アミノ]−2,6−ジ−t−ブチルフェノール)1部と、リン系酸化防止剤(BASF社製の製品名「IRGAFOS 168」、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト)2部と、チオエーテル系酸化防止剤(ADEKA社製の製品名「アデカスタブAO−503」、ジトリデシル−3,3’−チオジプロピオネート)2部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV50%の粘着剤組成物を調製した。
ここで、テルペンフェノール樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の商品名「YSポリスターS145」(軟化点145℃、水酸基価100mgKOH/g)と、同社製の商品名「YSポリスターT145」(軟化点145℃、水酸基価60mgKOH/g)との二種類を、1:1の重量比で、それらの合計が40部となるように使用した。テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の製品名「YSレジンPX1150N」(軟化点115℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。
チオエーテル系酸化防止剤をADEKA社製の製品名「アデカスタブAO−412S」(2,2−ビス({[3−(ドデシルチオ)プロピオニル]オキシ}メチル)プロパンジイル=ビス[3−(ドデシルチオ)プロピオナート)2部に変更した他は例1と同様にして、本例に係る両面粘着シートを作製した。
各テルペンフェノール樹脂およびテルペン樹脂の使用量を表1に示す内容に変更した他は例1と同様にして、例3に係る両面粘着シートを作製した。
チオエーテル系酸化防止剤を使用しない他は例1と同様にして、例4に係る両面粘着シートを作製した。
各例に係る粘着シートを、両粘着面を覆う剥離ライナーごと縦30cm、横20cmの長方形状に裁断して、老化試験用のサンプルを作製した。80℃に保持された大気雰囲気の乾燥機中に上記サンプルを4週間保管した。サンプルは、上記乾燥機中に吊り下げた状態で、互いに重ならないように保管した。
老化試験前および老化試験後の粘着シートの第二粘着剤層を構成する粘着剤について、上述した方法でGPC測定を行い、GPC測定装置に付帯の解析ソフトを用いて老化前MwHおよび老化後MwHを算出した。さらに、次式:(老化後MwH/老化前MwH)×100;によりMwH維持率(%)を求めた。結果を表1に示す。
老化試験前および老化試験後の粘着シートの各々について、該粘着シートの第一粘着面(第一粘着剤層の粘着面)に厚さ25μmのPETフィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS10」)を貼り合わせ、これを幅10mmの帯状にカットすることにより試験片を作製した。上記試験片の第二粘着面(第二粘着剤層の粘着面)を露出させ、23℃、50%RHの環境下において、上記試験片を被着体としてのベークライト板(フェノール樹脂板)に、幅10mm、長さ20mmの貼付け面積にて、2kgのローラーを1往復させて圧着した。このようにして被着体に貼り付けた試験片を同環境下に30分間放置した後、試験片の長さ方向が鉛直方向となるように被着体を垂下し、該試験片の自由端に500gの荷重を付与し、JIS Z0237に準じて、該荷重が付与された状態で40℃の環境下に30分間放置した。当該放置後の試験片について、最初の貼付け位置からずれた距離(ズレ距離)を測定した。測定は、各粘着シートにつき3つの試験片を用いて行い(すなわちn=3)、それらの試験片に係るズレ距離の算術平均値を表1の「保持力」の欄に示した。なお、一つでも試験片が落下した場合には「落下」と表記した。
11 第一粘着剤層
12 第二粘着剤層
15 基材
21,22 剥離ライナー
Claims (8)
- 粘着剤層を含む粘着シートであって、
前記粘着剤層は、不飽和ゴムと粘着付与樹脂とを含む粘着剤により構成されており、
前記不飽和ゴムはスチレンイソプレンブロック共重合体であり、該スチレンイソプレンブロック共重合体のジブロック体比率は60重量%以上であり、前記不飽和ゴムの含有量は前記粘着剤の50重量%以上であり、
前記粘着付与樹脂は、フェノール系粘着付与樹脂を含み、該フェノール系粘着付与樹脂の含有量は前記不飽和ゴム100重量部に対して5重量部以上60重量部以下であり、
前記粘着剤は、老化防止剤として、フェノール系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤およびリン系酸化防止剤を含み、
前記粘着剤は、ゲル浸透クロマトグラフ測定に基づく分子量分布曲線からポリスチレン換算の分子量が10,000g/mol以上の領域について算出される重量平均分子量MwHが、80℃で4週間の老化試験において維持率70%以上である、粘着シート。 - 前記粘着付与樹脂の含有量は、前記不飽和ゴム100重量部に対して10重量部以上120重量部以下である、請求項1に記載の粘着シート。
- 前記粘着付与樹脂の軟化点は40℃以上である、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記粘着付与樹脂はフェノール系粘着付与樹脂を含み、
前記フェノール系粘着付与樹脂は、水酸基価20mgKOH/g以上のテルペンフェノール樹脂を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の粘着シート。 - 前記粘着剤は、前記不飽和ゴム100重量部に対するフェノール系粘着付与樹脂の含有量が30重量部以下である、請求項1から4のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記不飽和ゴムのモノマー組成に占める共役ジエン化合物の割合が70重量%以上である、請求項1から5のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層の厚さが30μm以上である、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 基材と、該基材の両面にそれぞれ支持された前記粘着剤層としての第一粘着剤層および第二粘着剤層と、を備える両面粘着性の粘着シートとして構成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着シート。
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