JP7626593B2 - 防水カバー - 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、実際のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
図1は、一実施形態に係る防水カバーを模式的に示す斜視図であり、図2はそのII-II線断面図である。本実施形態の防水カバー10は、防水膜12および粘着シート14を備えている。防水膜12は、防水通音膜および/または防水通気膜として機能する膜であり得る。防水カバー10および防水膜12は、平面視で円形の形状を有する。粘着シート14は、平面視で環状(リング状)の形状を有し、防水膜12の一方の表面12Aの周縁部に積層されている。粘着シート14は、基材142と、その第一面(防水膜側表面)142Aおよび第二面(外側表面)142B上に配置された第一粘着剤層(内側粘着剤層)144および第二粘着剤層(外側粘着剤層)146と、を含む基材付き両面粘着シートとして構成されている。この実施形態では、基材142、第一粘着剤層144および第二粘着剤層146の平面視における形状は同一である。粘着シート14は、第一粘着剤層144によって防水膜12に接合している。粘着シート14の内側の領域が防水膜12の有効領域(例えば、防水通音膜では通音領域、防水通気膜では通気領域)となっている。
ここに開示される防水カバーに用いられる防水膜は、特に限定されない。例えば、防水通音膜または防水通気膜として利用し得ることが知られている各種の防水膜を、ここに開示される防水カバーの防水膜として採用することができる。
防水膜が多孔膜である場合、該防水膜の通気度は、所望の防水性が得られる範囲で選択することができ、特に限定されない。例えば、通気度が0.1~1万秒/100mLの範囲にある多孔膜を、ここに開示される防水カバーの防水膜として好ましく採用することができる。上記多孔膜の通気度は、例えば5000秒/100mL以下であってよく、1000秒/100mL以下でもよく、300秒/100mL以下でもよい。より通気度(ガーレー数)の小さい多孔膜によると、より高い通音性が得られやすい。いくつかの態様において、上記多孔膜の通気度は、200秒/100mL以下でもよく、100秒/100mL以下でもよい。また、強度や取扱い性の観点から、いくつかの態様において、上記多孔膜の通気度は、例えば0.5秒/100mL以上であってよく、1秒/100mL以上でもよく、5秒/100mL以上でもよい。ここに開示される技術は、通気度が例えば10秒/100mL以上、20秒/100mL以上または40秒/100mL以上の多孔膜を防水膜として用いる態様でも好ましく実施され得る。なお、本明細書において、「ガーレー数」は、日本工業規格(JIS)L1096(2010)に規定されている通気性測定法のB法(ガーレ形法)によって与えられる値を意味する。
まず、PTFE粉末の分散液(PTFEディスパージョン)を基板に塗布して塗布膜を形成する。分散液には、着色剤が含まれていてもよい。基板は、耐熱性プラスチック(ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンなど)、金属、セラミック等の耐熱性材料で形成され得る。基板の形状は特に限定されず、例えば、シート状、管状または棒状であり得る。基板を分散液に浸漬して引き上げる方法、基板に分散液をスプレーする方法、基板に分散液を刷毛塗りする方法等により、分散液を基板に塗布できる。分散液の基板表面への濡れ性を改善するために、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などの界面活性剤が分散液に含まれていてもよい。
ここに開示される防水カバーは、防水膜の周縁部に粘着シートが積層され、該粘着シートと上記防水膜とを接合する粘着剤層が、40℃貯蔵弾性率G’が53000Pa以上の粘着剤により構成されていることによって特徴づけられる。かかる構成の防水カバーによると、経時による防水膜のシワ発生を防止することができる。以下、粘着シートと上記防水膜とを接合する粘着剤層を「膜接合粘着剤層」、該膜接合粘着剤層を構成する粘着剤を「膜接合粘着剤」ということがある。
・測定モード:せん断モード
・温度範囲 :-70℃~150℃
・昇温速度 :5℃/min
・測定周波数:1Hz
後述の実施例においても上記の方法で測定される。なお、上記粘着剤層は、対応する粘着剤組成物を剥離ライナーに塗布して乾燥または硬化させることにより形成することができる。上記粘着剤層は、複数の粘着剤層を重ね合わせて形成されたものであってもよい。
ここに開示される防水カバーに含まれる粘着剤層を構成する粘着剤の種類は、特に限定されない。上記粘着剤層は、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤(天然ゴム系、合成ゴム系、これらの混合系等)、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤等の、公知の各種粘着剤から選択される1種または2種以上の粘着剤を含んで構成された粘着剤層であり得る。ここで、アクリル系粘着剤とは、アクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤をいう。ゴム系粘着剤その他の粘着剤についても同様の意味である。
アクリル系粘着剤のベースポリマーであるアクリル系ポリマーは、好ましくは、アルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとして含み、必要に応じて上記主モノマーと共重合性を有する副モノマーをさらに含み得るモノマー成分の重合物である。ここで主モノマーとは、アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分における主成分、すなわち該モノマー成分に50重量%を超えて含まれる成分をいう。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
ここで、上記式(1)中のR1は水素原子またはメチル基である。また、R2は炭素原子数1~20の鎖状アルキル基(以下、このような炭素原子数の範囲を「C1-20」と表すことがある。)である。粘着特性の調節の容易性等の観点から、R2がC1-14の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、R2がC1-10の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。
水酸基含有モノマー:例えば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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;ビニルアルコール、アリルアルコール等の不飽和アルコール類;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート。
アミド基含有モノマー:例えば(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-メチロールプロパン(メタ)アクリルアミド、N-メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド。
アミノ基含有モノマー:例えばアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t-ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート。
エポキシ基を有するモノマー:例えばグリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル。
シアノ基含有モノマー:例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル。
ケト基含有モノマー:例えばジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリレート、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、アリルアセトアセテート、ビニルアセトアセテート。
窒素原子含有環を有するモノマー:例えばN-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルビニルピロリドン、N-ビニルピリジン、N-ビニルピペリドン、N-ビニルピリミジン、N-ビニルピペラジン、N-ビニルピラジン、N-ビニルピロール、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルオキサゾール、N-ビニルモルホリン、N-ビニルカプロラクタム、N-(メタ)アクリロイルモルホリン。
アルコキシシリル基含有モノマー:例えば3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン。
ここに開示される技術において、粘着剤のベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)は、該ポリマーのガラス転移温度(Tg)が凡そ-15℃以下(例えば凡そ-70℃以上-15℃以下)となるように設計されていることが好ましい。ここで、ポリマーのTgとは、該ポリマーの合成に用いられるモノマー成分の組成に基づいて、Foxの式により求められるTgをいう。Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーのそれぞれを単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
2-エチルヘキシルアクリレート -70℃
n-ブチルアクリレート -55℃
2-ヒドロキシエチルアクリレート -15℃
4-ヒドロキシブチルアクリレート -40℃
酢酸ビニル 32℃
アクリル酸 106℃
メタクリル酸 228℃
ここに開示される技術における粘着剤層は、架橋された粘着剤により構成されていてもよい。粘着剤を架橋させることは、該粘着剤層の貯蔵弾性率G’をここに開示される好適な範囲に調整するための有用な手段となり得る。
メラミン系架橋剤の例としては、ヘキサメチロールメラミン、ブチル化メラミン樹脂等が挙げられる。
カルボジイミド系架橋剤としては、例えばカルボジライトV-02、カルボジライトV-02-L2、カルボジライトV-04等のカルボジライトVシリーズ;カルボジライトE-01、カルボジライトE-02、カルボジライトE-04等のカルボジライトEシリーズ;等のカルボジライトシリーズ(日清紡社製);等の市販品を用いることができる。
粘着剤には、粘着付与剤を含有させることができる。これにより、被着体(例えば防水膜)に対する接着性を高めることができる。また、粘着付与剤を利用して、粘着剤の貯蔵弾性率G’を好適な範囲に調節し、せん断方向への変形に対する耐性を高めることができる。粘着付与剤の適切な使用により、これらの効果が相俟って、粘着シートと被着体との相対的な位置ズレを抑制する性能を効果的に高めることができる。粘着付与剤としては、粘着付与樹脂や、アクリル系オリゴマー等を用いることができる。粘着付与剤は、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて用いることができる。ベースポリマー100重量部に対する粘着付与剤の使用量は、例えば1重量部以上150重量部以下であってよく、1重量部以上50重量部以下でもよく、5重量部以上40重量部未満でもよい。
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化合物との共重合体(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。
アルキルフェノール樹脂は、アルキルフェノールとホルムアルデヒドから得られる樹脂(油性フェノール樹脂)である。アルキルフェノール樹脂の例としては、ノボラックタイプおよびレゾールタイプのものが挙げられる。
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、ロジン類または上記の各種ロジン誘導体にフェノール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。
粘着剤には、上述した各成分以外に、必要に応じてレベリング剤、架橋助剤、可塑剤、軟化剤、顔料や染料等の着色剤、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等の、粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤が含まれていてもよい。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができ、特に本発明を特徴づけるものではないので、詳細な説明は省略する。
ここに開示される防水カバーにおける粘着剤層は、水系粘着剤組成物、溶剤型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物、紫外線や電子線等のような活性エネルギー線の照射により効果する活性エネルギー線硬化型粘着剤組成物から形成された粘着剤層であり得る。水系粘着剤組成物とは、水を主成分とする溶媒(水系溶媒)中に粘着剤(粘着剤層形成成分)を含む形態の粘着剤組成物のことをいい、水分散型粘着剤組成物(粘着剤の少なくとも一部が水に分散した形態の組成物)および水溶液型粘着剤組成物(粘着剤が水に溶解した形態の組成物)を包含する。また、溶剤型粘着剤組成物とは、有機溶媒中に粘着剤を含む形態の粘着剤組成物のことをいう。ここに開示される技術は、粘着特性等の観点から、溶剤型粘着剤組成物から形成された粘着剤層を備える態様で好ましく実施され得る。
ゲル分率(%)=W2/W1×100;
に代入することによりゲル分率を算出する。多孔質PTFEシートとしては、日東電工社製の商品名「ニトフロンNTF1122」またはその相当品を使用することができる。後述の実施例においても上記の方法で測定される。
ここに開示される技術において、防水膜の周縁部に積層される粘着シートは、粘着剤層からなる基材レス粘着シートであってもよく、基材の少なくとも第一面(防水膜側表面)に粘着剤層を有する基材付き粘着シートであってもよい。上記基材付き粘着シートは、基材の第一面および第二面(外側表面)に第一粘着剤層および第二粘着剤層を有する両面粘着タイプの基材付き粘着シートであってもよく、基材の第一面にのみ粘着剤層を有する片面粘着タイプの基材付き粘着シートであってもよい。
ここに開示される粘着シートは、後述する実施例に記載の方法で行われる40℃保持力試験において、1時間後のズレ距離が0.5mm以下(すなわち、ズレ距離が0.5mm/時間以下)となるレベルの凝集力を示すことが好ましい。いくつかの態様において、上記ズレ距離は、0.4mm以下であることが好ましく、0.3mm以下であることがより好ましく、0.2mm以下であることがさらに好ましく、0.2mm未満でもよく、0.15mm以下でもよい。40℃保持力試験におけるズレ距離がより短い粘着シートを用いて構築された防止カバーによると、防水膜のシワ発生がよりよく抑制される傾向にある。上記ズレ距離の下限は0.0mmである。
ここに開示される防水カバーは、防水膜の少なくとも一方の表面の周縁部に粘着シートを積層し、該粘着シートの有する粘着剤層によって上記粘着シートを上記防水膜に接合することにより作製することができる。防水膜および粘着シートから防水カバーを作製する方法は特に限定されない。例えば、連続したシート状の粘着シートに、製造目的の防水カバーにおいて防水膜の有効領域となる箇所に対応する孔を打抜き加工等により形成し、その孔を有する粘着シートを防水膜に積層する。その積層体に対してさらに打抜き加工等を施すことにより、所望の形状の防水カバーを得ることができる。
図4は、図3に示す防水カバー20が使用された電子機器の一例を示している。図4に示す電子機器は、スマートフォン40である。スマートフォン40の筐体(容器)52の内部には、電子機器の一例としての音響部品32,34が収容されている。スマートフォンにおける音響部品の典型例は、スピーカーやマイクロフォン等の、電気信号と音声との変換を行う音声変換器である。筐体52には、開口53,54が設けられている。開口53,54は、音声変換器と外部との間に位置している。2つの防水カバー20,20は、それぞれ、防水通音膜(例えば多孔質PTFE膜)である防水膜12を備え、図3に示す第二粘着剤層146を筐体52の内側から開口53,54の周囲に圧着することにより、開口53,54を塞ぐように筐体52に取り付けられている。これにより、開口53,54を有する筐体52と、該開口53,54を塞ぐように筐体52に取り付けられた防水カバー20,20と、を備える防水ケース50が構成されている。この防水ケース50は、内部に収容された音響部品32,34とともに、音響機器の一例としてのスマートフォン40を構成している。防水カバー20,20により、開口33,34から筐体52の内部への水、埃などの異物の侵入が阻止され、音声変換器が保護される。また、音声変換器への音および/または音声変換器からの音は、防水膜12を透過する。音声変換器は、図4に示す第二粘着剤層246を介して防水カバー20に接合していてもよい。これにより、防水カバー20を、音声変換器を筐体52に固定するための固定部材としても利用することができる。
(1) 防水膜と、
上記防水膜の周縁部に積層された粘着シートと、
を備え、
上記粘着シートは、上記防水膜に接合する粘着剤層を含み、
上記粘着剤層を構成する粘着剤は、40℃における貯蔵弾性率G’が53000Pa以上である、防水カバー。
(2) 上記粘着剤はエポキシ系架橋剤で架橋されている、上記(1)に記載の防水カバー。
(3) 上記粘着剤はイソシアネート系架橋剤で架橋されている、上記(1)または(2)に記載の防水カバー。
(4) 上記粘着剤のゲル分率が35%以上である、上記(1)~(3)のいずれかに記載の防水カバー。
(5) 上記粘着剤は、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤である、上記(1)~(4)のいずれかに記載の防水カバー。
(6) 上記アクリル系ポリマーは、C1-4アルキル(メタ)アクリレートを75重量%以上含むモノマー成分の重合物である、上記(5)に記載の防水カバー。
(7) 上記粘着剤は粘着付与剤を含む、上記(1)~(6)のいずれかに記載の防水カバー。
(8) 上記粘着付与剤として、フェノール系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、変性テルペン系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂および炭化水素系粘着付与樹脂からなる群から選択される一種または二種以上の粘着付与樹脂を含む、上記(7)に記載の防水カバー。
(9) 上記粘着付与剤として、Tgが0℃以上のアクリル系オリゴマーを含む、上記(7)または(8)に記載の防水カバー。
(10) 上記粘着付与剤の含有量は、上記粘着剤層に含まれるベースポリマー100重量部に対して5重量部以上40重量部未満である、上記(7)~(9)のいずれに記載の防水カバー。
(11) 上記粘着剤は、80℃における貯蔵弾性率G’が20000Pa以上である、上記(1)~(10)のいずれかに記載の防水カバー。
(12) 上記粘着剤層の厚さは25μm未満である、上記(1)~(11)のいずれかに記載の防水カバー。
(13) 上記防水膜はPTFEにより形成されている、上記(1)~(12)のいずれかに記載の防水カバー。
(14) 上記防水膜の厚さは10μm以下である、上記(1)~(13)のいずれかに記載の防水カバー。
(15) 上記粘着シートは、80℃で行われる保持力試験におけるズレ距離が0.4mm/時間以下である、上記(1)~(14)のいずれかに記載の防水カバー。
(16) 上記粘着シートは、第一面および第二面を有する基材と、上記第一面上に配置された内側粘着剤層としての上記粘着剤層と、上記第二面上に配置された外側粘着剤層と、を有する両面接着性の基材付き粘着シートである、上記(1)~(15)のいずれかに記載の防水カバー。
(17) 上記基材は樹脂フィルムである、上記(16)に記載の防水カバー。
(18) 上記粘着シートは、上記粘着剤層から構成された基材レス粘着シートである、上記(1)~(15)のいずれかに記載の防水カバー。
(19) 上記防水膜は、上記粘着シートが積層された領域の内側において、直径0.2mm~50mmの円に対応する面積で露出している、上記(1)~(18)のいずれかに記載の防水カバー。
(20) 上記防水膜は平面視で円形の形状を有し、該防水膜の外径は2mm~52mmの範囲にある、上記(1)~(19)のいずれかに記載の防水カバー。
(21) 上記粘着剤層の幅は0.5mm以上5mm以下である、上記(1)~(20)のいずれかに記載の防水カバー。
(22) 上記防水膜の一方の表面の上記周縁部に積層された第一粘着シートとしての上記粘着シートと、
上記防水膜の他方の表面の上記周縁部に積層された第二粘着シートと、
を備える、上記(1)~(21)のいずれかに記載の防水カバー。
(23) 開口を有する容器と、
上記開口を塞ぐように上記容器に取り付けられた上記(1)~(22)のいずれかに記載の防水カバーと、
を備える、防水ケース。
(24) 開口を有する容器と、
上記容器に収容された電子部品と、
上記開口を塞ぐように上記容器に取り付けられた上記(1)~(22)のいずれかに記載の防水カバーと、
を備える、電子機器。
(25) 上記電子部品は音響部品である、上記(24)に記載の電子機器。
(粘着剤組成物A1)
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのBA95部およびAA5部と、重合開始剤としてのAIBN0.2部と、重合溶媒としての酢酸エチルとを仕込み、窒素気流下にて60℃で8時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーのMwは約60×104であった。
上記アクリル系ポリマーの溶液に、該溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対して、粘着付与剤としてのアクリル系オリゴマー25部、架橋剤としてイソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、トリメチロールプロパン/トリレンジイソシアネート3量体付加物の75%酢酸エチル溶液、東ソー社製)1部およびエポキシ系架橋剤(商品名「TETRAD-C」、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロへキサン、三菱瓦斯化学社製)0.075部を加え、攪拌混合して粘着剤組成物A1を調製した。
上記アクリル系オリゴマーとしては、次の方法で調製したものを用いた。具体的には、撹拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、CHMA95部およびAA5部と、重合開始剤としてのAIBN10部と、重合溶媒としてのトルエンとを仕込み、窒素気流下にて85℃で5時間溶液重合して、Mwが約3600のアクリルオリゴマーを得た。
粘着剤組成物A1の調製において、上記アクリル系オリゴマーに代えてテルペンフェノール樹脂(商品名「YSポリスターS-145」、ヤスハラケミカル社製、軟化点約145℃、水酸基価70~110mgKOH/g)30部を使用し、イソシアネート系架橋剤およびエポキシ系架橋剤の使用量をそれぞれ2部および0.01部に変更した。その他の点は粘着剤組成物A1の調製と同様にして、粘着剤組成物A2を調製した。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのBA70部、2EHA30部、AA3部および4-ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.05部と、重合開始剤としてのAIBN0.35部と、重合溶媒としての酢酸エチルとを仕込み、窒素気流中で65℃にて3.5時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。
上記アクリル系ポリマーの溶液に、該溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対して、重合ロジンエステル(商品名「ペンセルD125」、荒川化学工業社製、軟化点125℃)30部と、イソシアネート系架橋剤(商品名「タケネートL」、三井化学社製)2部とを加え、攪拌混合して粘着剤組成物A3aを調製した。
また、上記イソシアネート系架橋剤の使用量を3部に変更した他は粘着剤組成物A3aの調製と同様にして、粘着剤組成物A3bを調製した。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、BA100部と、酢酸ビニル(VAc)5部と、AA3部と、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)0.1部と、重合開始剤としてAIBN0.3部と、重合溶媒としてのトルエンとを仕込み、60℃で6時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーのMwは55×104であった。
上記アクリル系ポリマー溶液に、該溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対し、粘着付与樹脂40部と、イソシアネート系架橋剤(商品名「コロネートL」、東ソー社製)2部とを加え、攪拌混合して粘着剤組成物A4を調製した。
上記粘着付与樹脂としては、軟化点約125℃の重合ロジンエステル(商品名「ハリタック PCJ」、ハリマ化成社製)10部、軟化点約80℃の安定化ロジンエステル(商品名「ハリタック SE10」、ハリマ化成社製)10部、水添ロジンメチルエステル(商品名「M-HDR」、広西梧州日成林産化工有限公司社製、液状)5部、および軟化点約133℃のテルペンフェノール樹脂(商品名「スミライトレジン PR-12603」、住友ベークライト社製)15部を使用した。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としての2EHA90部およびAA10部と、重合溶媒としての酢酸エチル199部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら2時間撹拌した。このようにして重合系内の酸素を除去した後、重合開始剤として0.2部のベンゾイルパーオキサイドを加え、60℃で6時間溶液重合してアクリル系ポリマーの溶液を得た。このアクリル系ポリマーのMwは約120×104であった。
上記アクリル系ポリマー溶液に、該溶液に含まれるアクリル系ポリマー100部に対してエポキシ系架橋剤(商品名「TETRAD-C」、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロへキサン、三菱瓦斯化学社製)0.175部を加え、攪拌混合して粘着剤組成物A5を調製した。
粘着剤組成物A5の調製において、エポキシ系架橋剤の使用量を0.05部に変更し、アクリル系ポリマー溶液にに含まれるアクリル系ポリマー100部に対して20部のテルペンフェノール樹脂(商品名「YSポリスターS-145」、ヤスハラケミカル社製、軟化点約145℃、水酸基価70~110mgKOH/g)をさらに加えたは粘着剤組成物A5の調製と同様にして、粘着剤組成物A6を調製した。
PTFEディスパージョン(PTFE粉末の濃度40重量%、PTFE粉末の平均粒径0.2μm、PTFE100部に対してノニオン性界面活性剤を6部含有)に、該ディスパージョンに含まれるPTFE100部に対して1部のフッ素系界面活性剤(DIC社製、メガファックF-142D)を添加した。次に、このPTFEディスパージョンに長尺のポリイミドフィルム(厚さ125μm)を浸漬して引き上げることにより、当該フィルム上に上記PTFEディスパージョンの塗布膜を形成した。このとき、計量バーにより、塗布膜の厚さを20μmとした。次に、上記塗布膜を100℃で1分間、続いて390℃で1分間加熱することにより、上記ディスパージョンに含まれる水を蒸発させて除去するとともに、残るPTFE粒子同士を互いに結着させてPTFE膜を得た。上記浸漬および加熱をさらに2回繰り返した後、得られたPTFE膜(厚さ25μm)を上記ポリイミドフィルムから剥離させた。
上記で得られたPTFE膜を、ロール圧延装置を用いてMD方向に2.5倍の圧延倍率で圧延した。上記ロール圧延装置におけるロールの設定温度は170℃とした。次いで、上記圧延されたPTFE膜を、テンターによってTD方向に2倍の延伸倍率で延伸した。延伸温度は170℃とした。このようにして、厚さ8μm、面密度13.0g/m2、通気度68秒/100mLのPTFE多孔質膜を得た。後述する防水カバーの作製においては、このPTFE多孔質膜を防水膜として使用した。
(粘着シートS1)
片面に剥離処理が施されたポリエステルフィルムからなる市販の剥離ライナーを2枚用意した。各剥離ライナーの剥離面に上記粘着剤組成物A1を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ13μmの粘着剤層を形成した。基材としての厚さ4μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムの第一面および第二面に各剥離ライナー上の粘着剤層を貼り合わせることにより、PETフィルムの第一面および第二面に粘着剤層を有する、総厚30μmの基材付き両面粘着シートS1を作製した。この粘着シートの第一粘着面および第二粘着面は、上記2枚の剥離ライナーによって保護されている。
使用する粘着剤組成物の種類、基材の種類および厚さ、ならびに粘着剤層の厚さを表2に示すように変更した他は粘着シートS1の作製と同様にして、粘着シートS2~S9を作製した。粘着シートS9の作製に使用した。粘着シートS2~S8では、表2に示す厚さのPETフィルムを基材として使用した。粘着シートS9では、表2に示す厚さの黒色ポリエチレン発泡体シート(発泡倍率 3倍)を基材として使用した。
片面に剥離処理が施されたポリエステルフィルムからなる市販の剥離ライナーを2枚用意した。1枚目の各剥離ライナーの剥離面に上記粘着剤組成物A5を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ50μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層の表面に2枚目の剥離ライナーを貼り合わせた。このようにして、上記粘着剤層からなる基材レス粘着シートS10を得た。この粘着シートS10は、粘着剤層の両面が上記2枚の剥離ライナーによって保護されている。
片面に剥離処理が施されたポリエステルフィルムからなる市販の剥離ライナーを2枚用意した。各剥離ライナーの剥離面に上記粘着剤組成物A6を塗布し、100℃で2分間乾燥させて、厚さ25μmの粘着剤層を形成した。基材としての厚さ50μmのポリイミド(PI)フィルムの第一面および第二面に各剥離ライナー上の粘着剤層を貼り合わせることにより、PETフィルムの第一面および第二面に粘着剤層を有する、総厚100μmの基材付き両面粘着シートS11を作製した。この粘着シートの第一粘着面および第二粘着面は、上記2枚の剥離ライナーによって保護されている。
上記防水膜および粘着シートS1~S11を使用して、例1~例11に係る防水カバーサンプルを各50個(サンプル数N=50)作製した。具体的には、粘着シートS1~S11をそれぞれ2枚用意し、各粘着シートに直径2.5mmの孔を一定間隔で50個(5個×10列)打抜き加工により形成した後、その第一粘着面を上記防水膜の第一面および第二面に貼り合わせ、さらに外周の打ち抜き加工を実施することにより、図5に示すように、直径6.0mmの円形の防水膜12の第一面12Aおよび第二面12Bの周縁部に外径6.0mm、内径2.5mmの環状の粘着シート14、24が積層された構成の防水カバーサンプル60を作製した。各サンプル60は、図3に示す防水カバー20と同様の構成を有する。各例に係る50個のサンプル60の一方の粘着面60Aは、一枚の剥離ライナー62によって共通して保護されている。サンプル60の他方の粘着面60Bは、粘着シート14,24と同形状(環状)の剥離ライナー64によってそれぞれ保護されている。粘着シート14,24の内径の内側では防水膜12が直径2.5mmの円形に露出している。なお、例1~例11の防水カバーサンプルの作製直後において、各50個の防水カバーサンプルのうち防水膜にシワが認められたサンプルの数は、いずれも0個であった。
(貯蔵弾性率G’)
各粘着剤組成物から形成された粘着剤の40℃貯蔵弾性率G’および80℃貯蔵弾性率G’を、上述の方法により測定した。結果を表1に示す。
各粘着剤組成物から形成された粘着剤のゲル分率を、上述の方法により測定した。その結果、粘着剤組成物A1,A2,A6から形成された粘着剤のゲル分率はいずれも40%以上(50~60%)であり、粘着剤組成物A5から形成された粘着剤のゲル分率は約80%であった。また、粘着剤組成物A3a,A3bおよびA4から形成された粘着剤のゲル分率は、いずれも35%未満であった。
粘着シートS1~S11について、40℃および80℃の条件で保持力試験を行った。
[80℃保持力試験]
23℃、50%RHの環境下において、粘着シートの第二粘着面に厚さ50μmのPETフィルムを貼り付けて裏打ちし、幅10mmにカットして測定サンプルを作製した。その測定サンプルの第一粘着面を、被着体としてのフェノール樹脂板に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて、2kgのローラを一往復させて貼り付けた。このようにして被着体に貼り付けられた測定サンプルを80℃の環境下に垂下して30分間放置した後、上記測定サンプルの自由端に500gの荷重を付与した。上記荷重が付与された状態で80℃の環境下に1時間放置した後の測定サンプルについて、最初の貼付け位置からのズレ距離(mm)を測定した。各例に係る粘着シートにつき3つの測定サンプルを用いて試験を行い(すなわちN=3)、それらのズレ距離の算術平均値を表1に示した。
測定サンプルを垂下する環境および500gの荷重が付与された状態で1時間放置する環境の温度を40℃に変更した他は80℃保持力試験と同様にして、40℃保持力試験を行った。各例に係る粘着シートにつき3つの測定サンプルを用いて試験を行い(すなわちN=3)、それらのズレ距離の算術平均値を表1に示した。
各例に係る防水カバーサンプルを23℃、50%RHの環境下に3日間保持した後、該防水カバーサンプルを目視で観察し、粘着シートの内径の内側に露出している防水膜にシワが認められるか否かを判定した。その結果、各50個の防水カバーサンプルのうち、1個でもシワが認められた場合にはシワ発生「有」と評価し、いずれにもシワが認められなかった場合にはシワ発生「無」と評価した。結果を表1に示した。
23℃、50%RHの測定環境下において、粘着シートS2,S4,S7の第二粘着面に厚さ25μmのPETフィルムを貼り付けて裏打ちし、幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。その測定サンプルの第一粘着面について、上記で作製した防水膜を被着体として、上述の方法で対PTFE剥離強度(N/20mm)を測定した。その結果、粘着シートS2の対PTFE剥離強度は4.4N/20mm、粘着シートS4は4.8N/20mm、粘着シートS7は6.3N/20mmであり、いずれも2.0N/20mm以上であることが確認された。
限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々
に変形、変更したものが含まれる。
12:防水膜
12A:一方の表面
12B:他方の表面
14、24:粘着シート
32,34:音響部品
40:スマートフォン(電子機器)
50:防水ケース
52:筐体(容器)
53,54:開口
60:防水カバーサンプル
62、64:剥離ライナー
142、242:基材
142A、242A:第一面(防水膜側表面)
142B、242B:第二面(外側表面)
144、244:第一粘着剤層(内側粘着剤層、膜接合粘着剤層)
146、246:第二粘着剤層(外側粘着剤層)
Claims (8)
- 防水膜と、
前記防水膜の周縁部に積層された粘着シートと、
を備え、
前記粘着シートは、前記防水膜に接合する粘着剤層を含み、
前記粘着剤層を構成する粘着剤は、アクリル系ポリマーをベースポリマーとするアクリル系粘着剤であり、前記アクリル系ポリマーは、主モノマーとしてのアルキル(メタ)アクリレートと、アクリル酸とを含むモノマー成分の重合物であって架橋剤で架橋されており、前記架橋剤はエポキシ系架橋剤を含み、
前記粘着剤は、40℃における貯蔵弾性率G’が53000Pa以上150000Pa以下である、防水カバー。 - 前記粘着剤のゲル分率が35%以上である、請求項1に記載の防水カバー。
- 前記粘着剤は粘着付与剤を含む、請求項1または2に記載の防水カバー。
- 前記粘着シートは、80℃で行われる保持力試験におけるズレ距離が0.4mm/時間以下である、請求項1から3のいずれか一項に記載の防水カバー。
- 前記粘着シートは、第一面および第二面を有する基材と、前記第一面上に配置された内側粘着剤としての前記粘着剤層と、前記第二面上に配置された外側粘着剤層と、を有する両面接着性の基材付き粘着シートである、請求項1から4のいずれか一項に記載の防水カバー。
- 前記基材は樹脂フィルムである、請求項5に記載の防水カバー。
- 開口を有する容器と、
前記開口を塞ぐように前記容器に取り付けられた請求項1から6のいずれか一項に記載の防水カバーと、
を備える、防水ケース。 - 開口を有する容器と、
前記容器に収容された電子部品と、
前記開口を塞ぐように前記容器に取り付けられた請求項1から6のいずれか一項に記載の防水カバーと、
を備える、電子機器。
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