説明

アクリル系粘着剤組成物及びアクリル系粘着テープ

【課題】凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れ、電子機器等の防水性が要求される用途に好適に使用できる、アクリル系粘着テープを提供すること。
【解決手段】アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート70〜99質量%並びにビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー1〜30質量%からなる単官能モノマーと、多官能メタクリレートと、を含むモノマー成分を部分重合してなる部分重合体を含有するアクリル系粘着剤組成物であって、前記アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量が、前記単官能モノマー100gに対して0.05〜0.25mmolである、アクリル系粘着剤組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクリル系粘着剤組成物及びアクリル系粘着テープに関する。
【背景技術】
【0002】
アクリル系粘着剤は、片面又は両面粘着テープの粘着基材として広く用いられており、粘着基材を発泡させてアクリルフォーム粘着剤としても使用される。このようなアクリルフォーム粘着剤は、一般に、硬化前のアクリルモノマー中で発泡剤を発泡させた後、硬化させる化学発泡法や、硬化前のアクリルモノマーに窒素ガスのような不活性ガスを導入した後、硬化させる機械発泡法によって製造される(特許文献1〜3)。
【0003】
また、特許文献4にはいわゆるシロップを基材上にコーティングして架橋する、架橋感圧接着剤の形成方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特表2004−518793号公報
【特許文献2】特開2002−80802号公報
【特許文献3】特開2006−22189号公報
【特許文献4】特表平11−500152号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、防水型の携帯電子機器の市場が拡大し、防水用途に好適に使用できる両面テープの需要が高まっている。ここで、防水用途の両面粘着テープに要求される特性は、凹凸面に対する追従性、曲面接着力、及び保持力である。ここで、凹凸面に対する追従性と、保持力とは、互いに相反する特性であって、通常両者を良好なバランスで両立させることは難しい。
【0006】
また、特許文献1〜3に記載されたアクリルフォーム粘着剤には、比較的大きな気泡が存在することから、上記用途で要望される細幅(例えば、テープ幅0.5〜2mm)で使用したとき、幅方向に気泡が貫通して防水性が失われるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一側面は、アクリル系粘着剤組成物に関するものである。このアクリル系粘着剤組成物は、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート70〜99質量%並びにビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー1〜30質量%からなる単官能モノマーと、多官能メタクリレートと、を含むモノマー成分を部分重合してなる部分重合体を含有する。そして、アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量は、単官能モノマー100gに対して0.05〜0.25mmolである。
【0008】
このアクリル系粘着剤組成物を硬化して得られる粘着層は、発泡させずとも、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れたものとなる。すなわち、このアクリル系粘着剤組成物によれば、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れ、防水用途に好適に使用可能な、粘着テープを得ることができる。
【0009】
一実施形態では、アクリル系粘着剤組成物はフィラーをさらに含有していてもよく、フィラーの含有量は、アクリル系粘着剤組成物の固形分全量基準で0.1〜50体積%とすることができる。
【0010】
アクリル系粘着剤組成物は上記部分重合体を含有するため、伸張粘度が高くなる傾向があり、伸張粘度が高いとシート状に成形することが難しくなる傾向がある。アクリル系粘着剤組成物にフィラーを上記範囲で含有させると、アクリル形粘着剤組成物の成形性が向上し、シート状への成形が容易となる。
【0011】
本発明の他の側面は、アクリル系粘着テープに関する。このアクリル系粘着テープは、上記アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層を備える。
【0012】
また、本発明の他の側面は、支持層と、該支持層の少なくとも一方面上に設けられた、上記アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層と、を備えるアクリル系粘着テープに関する。
【0013】
これらアクリル系粘着テープは、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れ、電子機器等の防水性が要求される用途に好適に使用することができる。
【0014】
さらに本発明は、他の側面において、粘着層を備えるアクリル系粘着テープの製造方法に関する。この製造方法は、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート70〜99質量%並びにビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー1〜30質量%からなる単官能モノマーと、多官能メタクリレートと、を含むモノマー成分を部分重合してなる部分重合体を含有するアクリル系粘着剤組成物を、シート状に成形する成形工程と、シート状に成形された前記アクリル系粘着剤組成物を紫外線硬化して、前記粘着層を得る硬化工程と、を備える。この製造方法において、アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量は、単官能モノマー100gに対して0.05〜0.25mmolである。
【0015】
この製造方法により得られるアクリル系粘着テープは、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れ、電子機器等の防水性が要求される用途に好適に使用することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れ、電子機器等の防水性が要求される用途に好適に使用できる、アクリル系粘着テープが提供される。また、本発明によれば、このアクリル系粘着テープの粘着層を形成するために好適に使用できる、アクリル系粘着剤組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】(a)はアクリル系粘着テープの一態様を示す斜視図であり、(b)はその模式断面図である。
【図2】(a)はアクリル系粘着テープの他の態様を示す斜視図であり、(b)はその模式断面図である。
【図3】アクリル系粘着テープの他の態様を示す斜視図である。
【図4】曲面接着性試験の試験サンプルを示す模式断面図である。
【図5】曲面接着性試験の概要を示す模式断面図である。
【図6】引張り試験の試験サンプルを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明のアクリル系粘着剤組成物及びアクリル系粘着テープの好適な実施形態について以下に説明する。
【0019】
(アクリル系粘着剤組成物)
本実施形態において、アクリル系粘着剤組成物は、単官能モノマー及び多官能メタクリレートを含むモノマー成分を、部分重合してなる部分重合体を含有する。
【0020】
単官能モノマーは、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート(以下、場合により「C1〜18アルキルアクリレート」と称する。)、並びに、ビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー(以下、場合により「極性不飽和モノマー」と称する。)からなる。
【0021】
単官能モノマーに占めるC1−18アルキルアクリレートと極性不飽和モノマーの割合は、単官能モノマーの総量を100質量%として、それぞれ70〜99質量%と1〜30質量%である。この割合は、85〜99質量%と1〜15質量%であることが好ましく、87〜98質量%と2〜13質量%であることがより好ましい。単官能モノマーに占めるC1−18アルキルアクリレートと極性不飽和モノマーの割合が、上記範囲内であると、追従性、曲面接着力及び保持力に一層優れるアクリル系粘着テープが得られる。
【0022】
なお、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレートとは、アルキルアクリレートをアクリル酸とアルキルアルコールのエステルとして見た場合に、当該アルキルアルコールの炭素数が1〜18であることを意味する。すなわち、アルキルアクリレートをCH=CH−COO−Rと表した場合、Rが、炭素数1〜18のアルキル基であることを意味する。
【0023】
アルキルアクリレートのアルキル基の炭素数は、4以上であることが好ましい。また、12以下であることが好ましい。このようなアルキルアクリレートを単官能モノマーとして有すると、アクリル系粘着テープの引張り強度が向上する傾向がある。
【0024】
アルキルアクリレートとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−ヘプチルアクリレート、n−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、イソノニルアクリレート、n−デシルアクリレート、n−ウンデシルアクリレート、n−ドデシルアクリレート、n−トリデシルアクリレート、n−テトラデシルアクリレート、n−ペンタデシルアクリレート、n−ヘキサデシルアクリレート、n−ヘプタデシルアクリレート、n−オクタデシルアクリレート等が挙げられる。
【0025】
これらのうち、n−ブチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、イソノニルアクリレート、n−デシルアクリレートが好ましく、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレートがより好ましい。
【0026】
極性不飽和モノマーは、ビニルカルボニル基及び極性基を有する。
【0027】
極性基としては、水酸基、カルボキシル基、カルバモイル基、アミノ基、エポキシ基、ニトリル基等が挙げられ、これらのうち、水酸基、カルボキシル基、アミノ基が好ましい。
【0028】
ビニルカルボニル基は、CH=CH−C(=O)−で表される基をいう。ビニルカルボニル基と極性基とは直接結合していてもよいし、アルキレン基等の連結基を介して結合していてもよい。
【0029】
極性不飽和モノマーとしては、例えば、
2−ヒドロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリプロピレングリコールアクリレート等の水酸基含有不飽和モノマー;
アクリル酸等のカルボキシル基含有不飽和モノマー;
アクリルアミド等のカルバモイル基含有不飽和モノマー;
N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレート等のアミノ基含有モノマー;
グリシジルアクリレート等のエポキシ基含有不飽和モノマー;などが挙げられる。
【0030】
これらのうち、水酸基含有不飽和モノマー、カルボキシル基含有不飽和モノマー、カルバモイル基含有不飽和モノマーが好ましく、カルボキシル基含有不飽和モノマー、カルバモイル基含有不飽和モノマーがより好ましく、カルボキシル基含有不飽和モノマーがさらに好ましい。具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリル酸、アクリルアミドが好ましく、アクリル酸、アクリルアミドがより好ましく、アクリル酸がさらに好ましい。
【0031】
多官能メタクリレートは、CH=C(CH)−C(=O)−で表される基を2つ以上有する化合物である。
【0032】
多官能メタクリレートは、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート等が挙げられる。
【0033】
これらのうち、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレートが好ましい。
【0034】
モノマー成分における多官能メタクリレートの含有量は、単官能モノマー100gに対して、0.05〜0.25mmolであることが好ましく、0.1〜0.25mmolであることがより好ましい。多官能メタクリレートの含有割合が上記範囲であると、追従性、曲面接着力及び保持力に一層優れるアクリル系粘着テープが得られる。
【0035】
部分重合体は、モノマー成分を部分重合してなるものであり、「モノマー成分の部分重合体」ということもできる。
【0036】
ここで部分重合体とは、モノマー成分の少なくとも一部が重合してなる組成物であって、組成物中に、単官能モノマー又は多官能メタクリレートに由来する未反応のエチレン性不飽和結合(C=C)が存在しているものをいう。
【0037】
部分重合体の25℃における粘度は、500〜30000mPa・sとすることができ、好ましくは500〜10000mPa・s、より好ましくは500〜5000mPa・sである。部分重合体の粘度範囲が上記範囲であると、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に一層優れる粘着テープを得ることができる。なお、ここで規定する粘度は、東京計器株式会社(東京都港区)により製造されたB型粘度計(BH型)を用いて測定される値であり、測定は、#5又は#6ローターを用いて25℃で実施し(回転数:20rpm)、測定開始後1分の値を測定値とする。
【0038】
部分重合体の粘度は、部分重合の進行度合いによって変化し、部分重合が進行するほど部分重合体の粘度は高くなる傾向にある。そのため、部分重合体の粘度は、部分重合に用いる重合開始剤の量、部分重合の反応時間等を適宜調整することで、容易に所望の範囲に調整することができる。
【0039】
部分重合体は、未反応のモノマー成分と、該モノマー成分の重合体である固形分と、を含有するということもできる。ここで、部分重合体中の固形分量は、部分重合体の総量基準で1〜10質量%であることが好ましく、2〜7質量%であることがより好ましい。
【0040】
部分重合体中の固形分量は、部分重合体から未反応のモノマー成分を除去した残りの固形分の量を測定することで求めることができ、例えば、部分重合体を120℃のオーブンで2時間乾燥させた後の質量を固形分量とすることができる。
【0041】
部分重合体は、例えば、モノマー成分に光重合開始剤を配合して光照射して、モノマー成分を光重合することによって得ることができる。
【0042】
光重合開始剤としては、アゾビスインブチロニトリル等のアゾ系化合物;
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイソエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン等のベンゾイン類;
アントラキノン、メチルアントラキノン、クロルアントラキノン等のアントラキノン類;
p−メトキシベンゼンジアゾニウム、ヘキサフルオロフォスフェート、ジフェニルアイオドニウム、トリフェニルスルフォニウム等のオニウム塩;等が挙げられる。
【0043】
また、光重合開始剤としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等のベンジルジアルキルケタール類;
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン等のα−ヒドロキシアルキルフェノン類;
2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等のα−アミノアルキルフェノン類;
2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド類;
ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム等のチタノセン類;
1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等のオキシムエステル類;等も挙げられる。
【0044】
光照射は、紫外線照射であることが好ましい。例えば、光重合開始剤を配合したモノマー成分に、照射強度0.05〜10mW/cm(好ましくは0.1mW/cm以上、また好ましくは5mW/cm以下)、照射時間5〜300秒(好ましくは10秒以上、また好ましくは240秒以下)の条件で紫外線照射して、部分重合体を得ることができる。
【0045】
本実施形態において、アクリル系粘着剤組成物は、上記部分重合体とは別に、さらに多官能メタクリレートを添加したものであってもよい。但し、本実施形態において、アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量は、前記単官能モノマー100gに対して0.05〜0.25mmolであり、好ましくは0.1〜0.25mmolである。
【0046】
ここで「アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量」とは、部分重合体を得るためのモノマー成分として使用した多官能メタクリレートと、部分重合体とは別にアクリル系粘着剤組成物に添加された多官能メタクリレートの合計量を示す。
【0047】
本実施形態においては、アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量を上記範囲とすることで、凹凸面に対する優れた追従性と優れた保持力とを両立させることができる。
【0048】
本実施形態において、アクリル系粘着剤組成物は、部分重合体以外の成分を含有していてもよい。
【0049】
アクリル系粘着剤組成物は、紫外線硬化による粘着層の形成が容易となるため、光重合開始剤を含有していることが好ましい。光重合開始剤としては、上記と同様のものが挙げられる。
【0050】
アクリル系粘着剤組成物が含有する光重合開始剤は、上述の部分重合体の製造に用いた光重合開始剤の未反応物であってもよく、部分重合体の製造後に新たに添加されたものであってもよいが、後者がより好ましい。
【0051】
アクリル系粘着剤組成物における光重合開始剤の含有量は、部分重合体100質量部に対して0.01〜1.0質量部であることが好ましく、0.05〜0.5質量部であることがより好ましい。
【0052】
アクリル系粘着剤組成物はまた、部分重合体とは別に、さらに極性不飽和モノマー等を含有していてもよい。これらを含有させることで、アクリル系粘着剤組成物の接着力を調整することができる。ここで極性不飽和モノマーとしては上記と同じものが例示される。
【0053】
アクリル系粘着剤組成物は、フィラーをさらに含有していてもよい。フィラーの含有量は、アクリル系粘着剤組成物の固形分全量基準で0.1〜50体積%とすることが好ましく、10〜40体積%とすることがより好ましい。
【0054】
アクリル系粘着剤組成物は上記部分重合体を含有するため、伸張粘度が高くなる傾向があり、伸張粘度が高いとシート状に成形することが難しくなる傾向がある。アクリル系粘着剤組成物にフィラーを上記範囲で含有させると、アクリル形粘着剤組成物の成形性が向上し、シート状への成形が容易となる。
【0055】
フィラーの形状は特に制限されず、球状、中空球状、板状、フレーク状、針状等の形状を有するフィラーを用いることができる。これらのうち、球状又は中空球状のフィラーが好ましい。
【0056】
フィラーとしては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア、バナジア、セリア、酸化鉄、酸化アンチモン、酸化鈴、アルミニウム/シリカ、及びそれらの組合わせからなる群より選択される無機物からなる無機フィラーが挙げられる。これらのうち、ガラスビーズ、ガラスバルーン(ガラスバブルズを含む)等のガラスフィラーや、疎水性フュームドシリカ、親水性フュームドシリカ等のシリカフィラーは、アクリル系粘着剤組成物の成形性向上効果に優れるため、好適に用いることができる。
【0057】
アクリル系粘着剤組成物は、上記以外の添加剤を含有していてもよい。該添加剤としては、可塑剤、粘着付与剤、顔料、補強剤、強化剤、難燃剤、酸化防止剤、安定化剤、充填剤等が挙げられる。充填剤としては、ガラス製の中空微小球、水酸化アルミニウム等が挙げられる。
【0058】
アクリル系粘着剤組成物を所望の形状に成形した後に硬化させることで、粘着剤を得ることができる。このようにして得られた粘着剤は、発泡させずとも、凹凸面に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れる。そのため、アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着剤は、電子機器等の防水性が要求される用途に好適に使用することができる。
【0059】
アクリル系粘着剤組成物はその硬化前に、例えば真空脱泡機によって脱泡処理を施されていることが好ましい。これにより、気泡(空気)との接触によるアクリル系接着剤組成物の硬化阻害を抑制できる。
【0060】
上記硬化は、紫外線照射により行われることが好ましい。例えば、上記硬化は、アクリル系粘着剤組成物に、照射強度0.05〜10mW/cm(好ましくは0.1mW/cm以上、また好ましくは8mW/cm以下)、照射時間5〜600秒(好ましくは10秒以上、また好ましくは420秒以下)の条件で紫外線照射して行うことができる。
【0061】
(アクリル系粘着テープ)
本実施形態に係るアクリル系粘着テープは、アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層を備える。このようなアクリル系粘着テープは、粘着層が凹凸に対する追従性、曲面接着力及び保持力に優れ且つ気泡を有さないため、電子機器等の防水性が要求される用途に好適に使用することができる。
【0062】
アクリル系粘着テープは、上記粘着層のみから構成されていてもよく、粘着層以外の層を有していてもよい。例えばアクリル系粘着テープは、支持層と、該支持層の少なくとも一方面上に設けられた粘着層と、を備えるものであってもよい。また、アクリル系粘着テープは、粘着層の少なくとも一方面上に保護層が設けられていてもよい。このようなアクリル系粘着テープは、保護層を剥離して使用される。
【0063】
アクリル系粘着テープは、両面粘着テープであってもよく、片面粘着テープであってもよい。アクリル系粘着テープが両面粘着テープであるとき、アクリル系粘着テープは、JIS Z1541 1種1号又はJIS Z1541 1種2号で規定される超強力両面粘着テープの基準に適合するものであることが好ましい。アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層によれば、当該基準に適合する粘着テープを容易に得ることができる。
【0064】
アクリル系粘着テープは、必ずしも一方向に延びる長尺のテープである必要はなく、粘着層を備える層構造を有している限りにおいて、用途に応じて適切な形状を採用することができる。
【0065】
アクリル系粘着テープにおける粘着層の厚さは、例えば100〜800μmとすることができ、好ましくは120〜600μmである。このような厚さの粘着層によれば、上記超強力両面粘着テープの基準に適合する粘着テープをより確実に得ることができる。
【0066】
図1(a)はアクリル系粘着テープの一態様を示す斜視図であり、(b)はそのI−I断面図である。アクリル系粘着テープ100は、アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層10を備える。
【0067】
アクリル系粘着テープ100は、一層の粘着層10からなるテープであり、両主面が粘着層10で構成されているため、両面粘着テープとして好適に用いることができる。
【0068】
アクリル系粘着テープ100の幅は、例えば0.5〜2.0mm幅とすることができる。粘着層10がアクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる層であるため、アクリル系粘着テープ100によれば、細幅での使用に際しても優れた防水性が得られる。
【0069】
粘着層10の厚さは、例えば100〜800μmとすることができ、好ましくは120〜600μmである。
【0070】
アクリル系粘着テープ100は、例えば、アクリル系粘着剤組成物を、シリコーン剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタラート(PET)ライナー2枚の間に挟み、シート状にカレンダー成形を行った後、PETライナー上からアクリル系粘着剤組成物に紫外線を照射してアクリル系粘着剤組成物を硬化させて得ることができる。
【0071】
このとき、シート状に成形されたアクリル系粘着剤組成物の両側から紫外線照射を行うことが好ましい。これにより、両側の粘着特性が均一なアクリル系粘着テープ100が得られる。
【0072】
図1(a)においてアクリル系粘着テープ100は、一層の粘着層10のみからなる両面粘着テープとして記載したが、アクリル系粘着テープ100は一方の主面上に支持層を有する片面粘着テープであってもよい。また、アクリル系粘着テープ100は、粘着層10で構成される主面の少なくとも一方が、保護フィルム等からなる保護層で保護されていてもよい。
【0073】
図2(a)はアクリル系粘着テープの他の態様を示す斜視図であり、(b)はそのII−II断面図である。アクリル系粘着テープ110は、支持層21と、その両主面上に設けられた2層の粘着層20と、を備え、粘着層20のうち少なくとも一方は、アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる層である。
【0074】
アクリル系粘着テープ110は、両主面が粘着層20で構成されているため、両面粘着テープとして好適に用いることができる。
【0075】
支持層21は特に制限されず、不織布材料、高分子材料等を支持層21として用いることができる。
【0076】
支持層21の好適な例として、例えば、アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート70〜99質量%並びにビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー1〜30質量%からなる単官能モノマー又はその部分重合体100質量部と、多官能メタクリレート0.01〜1.0質量部と、光重合開始剤0.01〜1.0質量部と、を含有する樹脂組成物の硬化物からなる層を挙げることができる。このような支持層21は、優れた保持力特性を有するため、このような支持層21を備えるアクリル系粘着テープ110は、曲面追従性と保持力とのバランス性に一層優れる。
【0077】
なお、ここでアルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート、不飽和モノマー、ビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー、多官能メタクリレート、光重合開始剤としては、それぞれ上記と同じものが例示できる。
【0078】
また、上記樹脂組成物は、無機フィラーで表面がコーティングされた中空ポリマー微小球2.0〜20質量部をさらに含有することが好ましい。これにより、支持層21の曲面追従性が一層向上する。
【0079】
上記中空ポリマー微小球の平均粒径は、5〜70μmであることが好ましい。また、中空ポリマー微小球をコーティングする無機フィラーとしては、タルク、炭酸カルシウム等が好ましい。
【0080】
上記中空ポリマー微小球としては、例えば、MFL−80GCA、MFL−81GTA、MFL−SEVEN、MFL−HD30CA、MFL−HD60CA、MFL100MCA(松本油脂製薬株式会社(大阪府八尾市)製、商品名)等を用いることができる。
【0081】
アクリル系粘着テープ110の幅は、例えば0.5〜2.0mm幅とすることができる。粘着層20がアクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる層であるため、アクリル系粘着テープ110によれば、細幅での使用に際しても優れた防水性が得られる。
【0082】
粘着層20の厚さは、例えば10〜400μmとすることができ、好ましくは20〜200μmである。また、支持層21の厚さは、例えば5〜700μmとすることができる。
【0083】
図2においてアクリル系粘着テープ110は、3層構造の両面粘着テープとして記載したが、アクリル系粘着テープ110は支持層21及び粘着層20以外の層を有していてもよい。例えば、アクリル系粘着テープ110は、粘着層21を保護する保護層をさらに有していてもよい。
【0084】
図3は、アクリル系粘着テープの他の態様を示す斜視図である。図3に示すアクリル系粘着テープ120は、枠状に成形されている。
【0085】
上述したように、アクリル系粘着テープは必ずしも一方向に延びる長尺のテープである必要はなく、用途に応じて適宜形状を変更することができる。アクリル系粘着剤テープ120は、枠状に成形されており、このようなアクリル系粘着テープ120は、例えば携帯用電子機器のディスプレイと本体とを接合するための粘着テープとして好適に用いることができる。
【0086】
アクリル系粘着テープ120は、少なくともアクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層を有していればよく、図1に示すようなアクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層からなる一層構造であってもよいし、図2に示すような粘着層と支持層からなる三層構造であってもよい。
【0087】
アクリル系粘着テープ120は、例えば、最も細い幅Wを0.5〜2.0mm幅とすることができる。アクリル系粘着テープ120は、アクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層を有するため、細幅での使用に際しても優れた防水性が得られる。
【0088】
本実施形態に係る電気電子機器は、上記アクリル系粘着テープにより第一の部材と第二の部材とが互いに接合されてなる電気電子機器である。
【0089】
このような電気電子機器は、上記アクリル系粘着テープで第一の部材と第二の部材とを接合しているため、第一の部材及び第二の部材が曲面を有していても強固に接合できる。また、第一の部材及び第二の部材の接合部において、防水性が非常に優れたものとなる。
【0090】
ここで電気電子機器としては、例えば、携帯電話等の携帯機器、テレビ、カーナビ装置等が挙げられる。
【0091】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【実施例】
【0092】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【0093】
なお、実施例及び比較例で得られたアクリル系粘着シートについて、下記の方法で、90°ピール接着力、耐熱保持力、曲面接着性、引張り強度及び引張り伸び、超強力両面粘着テープ基準適合性を評価した。結果は表4〜6に示すとおりであった。
【0094】
[90°ピール接着力]
アクリル系粘着シートを10mm×150mmサイズにカットし、陽極酸化処理したアルミニウム箔(厚さ130μm)で裏打ちした。裏打ちしたサンプルをステンレス板(SUS304、ステンレス鋼(304)からなる板)に貼り付け、5kgローラーを1往復させて圧着した。圧着後、室温で72時間放置し、万能引張試験機(株式会社島津製作所(京都府京都市)製、商品名「オートグラフAG−X」)で引張速度300mm/分で90°方向に剥離して接着力(N・cm−1)を測定した。同様の測定を3回行い、その平均値を測定値とした。
【0095】
[耐熱保持力]
アクリル系粘着シートを25mm×25mmのサイズにカットし、アクリル系粘着シートの両面にそれぞれSUS板(SUS304)(30mm幅×60mm×0.5mm厚、重さ0.82g)を貼り付け、水平に静置した。これに、2kgの重りを載せて、15分間放置して圧着させ、試験サンプルとした。
【0096】
次いで、試験サンプルが垂直になるように一方のSUS板を固定して、90℃雰囲気下で、10分間放置した後、固定していないSUS板に1.5kgの重りを掛けた。そして、重りを掛けてから、アクリル系粘着シートが剥がれて固定していないSUS板が落下するまでの時間を測定した。同様の測定を3回行い、その平均時間を測定時間とした。なお、5000分以上落下しない場合には「5000+」と表示した。なお、実施例5〜7及び比較例5で得られたアクリル系粘着シートについては、1.0kgの重りで70℃雰囲気下で評価を行った。
【0097】
[曲面接着性]
図4は曲面接着性試験の試験サンプルを示す模式断面図であり、図5は曲面接着性試験の概要を示す模式断面図である。これらの図面を参照して、以下説明する。
【0098】
まず、アクリル系粘着シート31を、アルミニウム板32(20mm幅×180mm×0.4mm厚)に貼り付け、アクリル系粘着シート31をアルミニウム板32と同一サイズとなるよう、はみ出した部分を除去した。次に、ABS板33(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂からなる板)(30mm幅、200mm、2mm厚)と、アクリル系粘着シート31とを、ABS板33の一端とアクリル系粘着シート31の一端とが重なるように貼り合わせ、2kgローラーで1往復させて圧着して、室温で20分間放置し、試験サンプル130を得た。
【0099】
得られた試験サンプル130を、190mm間隔の治具34に、曲げて固定し、40℃/80%RHの条件下に24時間放置した。24時間放置した後、アクリル系粘着シート31の端部(ABS板33の端部と重なっていない側の端部)の浮き高さ36を測定した。同様の測定を2回行い、その平均値を測定値とした。
【0100】
[引張り強度/引張り伸び]
図6は引張り試験の試験サンプルを示す上面図である。図6を参照して以下説明する。
【0101】
アクリル系粘着シート41を、JIS K 6251に記載のダンベル3号サイズにカットし、間隔が50mmとなるように2本の標線をつけた。それぞれの標線からダンベル端部までをつかみ部とし、つかみ部に支持材として上質紙42を両側に張り合わせて、試験サンプルとした。
【0102】
試験サンプルのつかみ部を、万能引張圧縮試験機(株式会社島津製作所(京都府京都市)製、商品名「AG−IS」)の上下のチャックに、測定前に歪み等が生じないように丁寧に取り付け、500mm/minの速度で引張り破断させた。破断時応力、標線間距離、破断面の断面積を測定し、下記式より、引張り強さ及び引張り伸びを求めた。
引張り強さ(MPa)=(破断時応力)/(破断面の断面積)
引張り伸び(%)=(破断時の標線間距離−初期の標線間距離)×100/(初期の標線間距離)
【0103】
[超強力両面粘着テープ基準適合性]
JIS Z 1541に準拠して、アクリル系粘着シートを評価し、適合性を判定した。1種1号に適合するものをA、1種2号に適合するものをB、それ以外をCとして結果を表示した。
【0104】
(実施例1)
表1のAに示す配合(質量比)の組成物に、窒素雰囲気下で、照射強度3mW/cmの紫外線を3分間照射することにより、粘度が3000mPa・sである部分重合体を得た。得られた部分重合体に、表1のBに示す各成分を添加し、よく攪拌した後に、真空脱泡機により脱気し、アクリル系粘着剤組成物を得た。なお、単官能モノマー100gに対する多官能モノマー(多官能メタクリレート又は多官能アクリレート)の含有量(mmol)、部分重合体の固形分量(質量%)、アクリル系粘着剤組成物の固形分全量に対するフィラーの総含有量(体積比)は、それぞれ表1に示すとおりであった。
【0105】
得られたアクリル系粘着剤組成物を、シリコーン剥離剤で処理されたポリエチレンテレフタラート(PET)ライナー2枚で挟み、シート状にカレンダー成型した。さらに2枚のPETライナーの内側にアクリル系粘着剤組成物を保持したまま、0.5mW/cmの照射強度の紫外線をシートの両面それぞれに3分間照射し、続いて6.0mW/cmの照射強度で3分間照射することにより、アクリル系粘着剤組成物を硬化させ、厚み200μmのアクリル系粘着テープを得た。
【0106】
(実施例2〜10)
表1又は表2のAに示す配合(質量比)の組成物に、窒素雰囲気下で照射強度3mW/cmの紫外線を照射し、表1又は表2に示す粘度の部分重合体を得た。得られた部分重合体に、表1又は表2のBに示す成分を添加し、よく攪拌した後に、真空脱泡機により脱気し、アクリル系粘着剤組成物を得た。次いで、アクリル系粘着テープの厚みが表1又は表2に示す厚みになるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、アクリル系粘着テープを得た。
【0107】
(比較例1〜5)
表3のAに示す配合(質量比)の組成物に、窒素雰囲気下で照射強度3mW/cmの紫外線を照射し、表3に示す粘度の部分重合体を得た。得られた部分重合体に、表3のBに示す成分を添加し、よく攪拌した後に、真空脱泡機により脱気し、アクリル系粘着剤組成物を得た。次いで、アクリル系粘着テープの厚みが表3に示す厚みになるようにしたこと以外は、実施例1と同様にして、アクリル系粘着テープを得た。
【0108】
なお、実施例及び比較例において、部分重合体の粘度はTokyoKeiki Co.,Ltd.により製造されたB型粘度計(BH型)を用いて測定された値である。測定は、#5又は#6ローターを用いて25℃で実施し(回転数:20rpm)、測定開始後1分の値を測定値とした。
【0109】
【表1】

【0110】
【表2】

【0111】
【表3】

【0112】
【表4】

【0113】
【表5】

【0114】
【表6】

【符号の説明】
【0115】
10,20…粘着層、21…支持層、31…アクリル系粘着テープ、32…アルミニウム板、33…ABS板、34…治具、35…治具間隔、36…浮き高さ、41…アクリル系粘着テープ、42…上質紙、100,110,120…アクリル系粘着テープ、130…試験サンプル。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート70〜99質量%並びにビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー1〜30質量%からなる単官能モノマーと、多官能メタクリレートと、を含むモノマー成分を部分重合してなる部分重合体を含有するアクリル系粘着剤組成物であって、
前記アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量が、前記単官能モノマー100gに対して0.05〜0.25mmolである、アクリル系粘着剤組成物。
【請求項2】
フィラーをさらに含有し、
前記フィラーの含有量が、前記アクリル系粘着剤組成物の固形分全量基準で0.1〜50体積%である、請求項1に記載のアクリル系粘着剤組成物。
【請求項3】
請求項1又は2に記載のアクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層を備える、アクリル系粘着テープ。
【請求項4】
支持層と、該支持層の少なくとも一方面上に設けられた、請求項1又は2に記載のアクリル系粘着剤組成物の硬化物からなる粘着層と、を備えるアクリル系粘着テープ。
【請求項5】
粘着層を備えるアクリル系粘着テープの製造方法であって、
アルキル基の炭素数が1〜18のアルキルアクリレート70〜99質量%並びにビニルカルボニル基及び極性基を有する不飽和モノマー1〜30質量%からなる単官能モノマーと、多官能メタクリレートと、を含むモノマー成分を部分重合してなる部分重合体を含有するアクリル系粘着剤組成物を、シート状に成形する成形工程と、
シート状に成形された前記アクリル系粘着剤組成物を紫外線硬化して、前記粘着層を得る硬化工程と、
を備え、
前記アクリル系粘着剤組成物に配合される多官能メタクリレートの総量が、前記単官能モノマー100gに対して0.05〜0.25mmolである、アクリル系粘着テープの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−56978(P2013−56978A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−195211(P2011−195211)
【出願日】平成23年9月7日(2011.9.7)
【出願人】(505005049)スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー (2,080)
【Fターム(参考)】