有機無機複合体を用いた粘着部材
【課題】外部刺激により粘着性を示す有機無機複合体を用いた粘着テープ、特に、両面粘着性が可能な、離型紙フリーの粘着テープを提供すること。
【解決手段】水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体と水膨潤性粘土鉱物により形成された三次元網目構造からなる高分子ゲルを乾燥した、大気雰囲気下で非粘着性であって、水または有機溶媒との接触、または加熱により、粘着性を示す有機無機複合体をテープの片面または両面に有する粘着テープ。本発明を用いると、離型紙を用いないで両面粘着性を有するテープが得られ、産業廃棄物として捨てられる離型紙を使用しないですむ。また、そのために低コストで両面粘着性を有するテープの製造が可能であり、水や溶媒、加圧、加熱などにより粘着性が誘起されるため、必要な箇所のみに粘着性が与えられ、また、粘着性の強さを使用時に制御できるなどの効果を有する。
【解決手段】水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体と水膨潤性粘土鉱物により形成された三次元網目構造からなる高分子ゲルを乾燥した、大気雰囲気下で非粘着性であって、水または有機溶媒との接触、または加熱により、粘着性を示す有機無機複合体をテープの片面または両面に有する粘着テープ。本発明を用いると、離型紙を用いないで両面粘着性を有するテープが得られ、産業廃棄物として捨てられる離型紙を使用しないですむ。また、そのために低コストで両面粘着性を有するテープの製造が可能であり、水や溶媒、加圧、加熱などにより粘着性が誘起されるため、必要な箇所のみに粘着性が与えられ、また、粘着性の強さを使用時に制御できるなどの効果を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料、金属材料、木材、紙類、布製品等を貼り合わせる際に使用する粘着テープ、粘着シート等の粘着部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学・電気・自動車・建築・医療などの多くの産業において、粘着テープ、特に二つの部材を接合するのに用いられる両面に粘着性を有する両面粘着テープの必要性は近年、益々増加している。これまで、両面粘着テープは、大気雰囲気下で両面が粘着性を示すテープを、離型紙を間に挟んだ形で提供されているのが一般的である。使用に当たっては、離型紙と共に切断し、離型紙と反対側の粘着面を部材に貼り付け、次いで、離型紙を剥離した後、別の部材を接合させる。この過程で、離型紙は消耗品として用いられ、最終的に廃棄物として捨てられる。また、離型紙が両面粘着テープから剥離しにくかったりして、上記の両部材の接合に手間取る問題もあった。
【０００３】
ところで、水溶性有機高分子と水膨潤性粘土鉱物とが複合化して形成された三次元網目中に水が包含されている有機無機複合ヒドロゲルが知られている(特許文献１)。この文献中には該ヒドロゲルの乾燥体に関する技術も記載されているが、この乾燥体を粘着剤として使用する技術に関しては開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５３６２９号公報（請求項、段落（００６０））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、水または有機溶媒との接触、或いは加熱等の外部刺激により粘着性を示す材料を用いた粘着部材、および両面粘着性が可能な、離型紙フリー（離型紙を用いない）の粘着部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究に取り組んだ結果、水溶性のラジカル重合性有機モノマーから得られる重合体と水膨潤性粘土鉱物とからなる三次元網目を有する高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体を用いることにより、大気雰囲気で非粘着性であるが、水または有機溶媒との接触、或いは加熱等の外部刺激により粘着性を示す粘着部材、また、両面粘着性が可能な、離型紙を用いない両面粘着部材を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を支持体の片面または両面に有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を片面に有し、反対面に、大気雰囲気で粘着性を示し、且つ前記粘着剤層（Ｃ）と大気雰囲気下で容易に剥離可能な粘着剤層（Ｄ）を有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を用いた粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材を提供するものである。
【００１０】
更に、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を形成するための材料であって、
水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有することを特徴とする前記粘着剤層（Ｃ）用の有機無機複合体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明における粘着部材を用いると、離型紙を用いないで両面粘着性を有する部材が得られ、産業廃棄物として捨てられる離型紙を使用しないですむこと、また、そのために低コストで両面粘着性を有する部材の製造が可能であること、水や溶媒、加圧、加熱などにより粘着性が誘起されるため、必要な箇所のみに粘着性が与えられ、また、粘着性の強さを使用時に制御できるなどの効果を有する。かかる粘着部材は、数多くの種類の部材を接合するのに用いられるため、各種用途へ適用でき、特に電機部品用、電子部品用、機械装置用、自動車用、住宅・建築用、農業用、土木用、医療部材用、美容用、健康保持・スポーツ用具用などに有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書では、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）を以下、水溶性有機モノマー重合体（Ａ)と記載する。また、本明細書における粘着部材とは、幅狭で非常に長く、柔軟性のある、帯状の材料である粘着テープや、薄くて幅が広い粘着シート及び粘着フィルム等、種々の形状、寸法の材料を含む。
【００１３】
本発明における粘着部材は、大気雰囲気下では非粘着性を示し、且つ、水または有機溶媒との接触、及び／または加熱により、粘着性が誘起される有機無機複合体を用いた粘着剤層（Ｃ）を、支持体の片面または両面に有する形態を基本とする。
【００１４】
本発明で使用する支持体としては、粘着剤層を支持し得るものであれば特に制限されず、伸縮性又は非伸縮性の支持体を用いることができる。例えば、紙、布、不織布、ポリウレタン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アルミニウムシート、ナイロン、アクリル、綿、レーヨン、アセテート等、各種の材質のものを使用することができる。
【００１５】
本発明において、大気雰囲気下では非粘着性であり、且つ、水または有機溶媒との接触、及び／または加熱により、粘着性が誘起される粘着剤層（Ｃ）に用いる有機無機複合体としては、具体的には、水溶性有機モノマー重合体（Ａ）と層状に剥離した水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）が分子レベルで複合化し、三次元網目を形成している高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体があげられる。なお、水溶性有機ポリマー重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）との結合は、主に水素結合、イオン結合、配位結合のいずれかによるものであり、少量の共有結合を含むものは用いることが可能であるが、共有結合の導入量が増すと比較例において示すように急激に誘起される粘着性のレベルが低下する。
【００１６】
本発明における水溶性のラジカル重合性有機モノマーとしては、水に溶解する性質を有し、水に均一分散可能な水膨潤性粘土鉱物と相互作用を有するものが好ましく、例えば、粘土鉱物と水素結合、イオン結合、配位結合、共有結合等を形成できる官能基を有するものが好ましい。これらの官能基を有する水溶性のラジカル重合性有機モノマーとしては、具体的には、アミド基、アミノ基、エステル基、水酸基、テトラメチルアンモニウム基、シラノール基、エポキシ基などを有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーが挙げられ、アミド基やエステル基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーがより好ましく、アミド基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーが特に好ましい。なお、本発明で言う水には、水単独以外に、水と混和する有機溶媒をとの混合溶媒で水を主成分とするものが含まれる。
【００１７】
アミド基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーとしては、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体モノマー、メタクリルアミド、メタアクリルアミド誘導体モノマーがあげられ、特にアクリルアミドまたはその誘導体モノマーは好ましく用いられる。具体的には、アクリルアミド誘導体モノマーとしては、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミドが、一方、メタアクリルアミド誘導体モノマーとしては、Ｎ−アルキルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルメタクリルアミドが挙げられる。ここでアルキル基としては炭素数が１〜４のものが特に好ましく選択される。一方、エステル基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーとしては、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレートなどがあげられる。
【００１８】
かかる水溶性有機モノマー重合体としては、例えば、ポリ（Ｎ−メチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（アクリロイルモルフォリン）、ポリ（メタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピロリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピペリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルホモピペラディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルピペラディン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メトキシエチルアクリレート）、ポリ（エトキシエチルアクリレート）、ポリ（メトキシエチルメタクリレート）、ポリ（エトキシエチルメタクリレート）が例示される。水溶性有機モノマー重合体としては、以上に示した単一の重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーからの重合体の他、これらから選ばれる複数の異なる重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーを重合して得られる共重合体を用いることも有効であり、例えば、特に、優れた共重合体の一つとして、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）とポリ（メトキシエチルアクリレート）の共重合体があげられる。
【００１９】
本発明における水溶性有機モノマー重合体（A）は、上記水溶性有機モノマーを重合したものであるが、重合体に柔軟性を付与し、且つ、外部刺激により粘着性を発現し、部材との接着性を高めるために、更に、他の水溶性のラジカル重合性有機モノマーを併せて用いることは特に有効である。具体的には、水溶性のラジカル重合性有機モノマーとして、上記したアクリルアミド、メタクリルアミド、またはそれらの誘導体であるアミド基含有水溶性モノマー（A１)に加えて、エチレングリコールまたはプロピレングリコール残基をモノマー中に有するアクリルエステルモノマー（Ａ２）、及び／または、水酸基、メトキシ基、カルボン酸基、スルフォン酸基、エポキシ基、リン酸基を含むアクリルエステルモノマー（Ａ３）を含むものが用いられる。Ａ２モノマーの例としては、式１で示されるエチレングリコール残基をモノマー中に含むアクリルエステルモノマー、式２で示されるプロピレングリコール残基をモノマー中に含むアクリルエステルモノマーが挙げられる。また、Ａ３モノマーの例としては、式３〜式１１で示されるモノマー、及びアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、メチロールアクリルアマイド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートが挙げられる。なお、Ａ１に対するＡ２及び／またはＡ３のモル比は特に制限されず、目的に応じて選択して用いられる。
【００２０】
【化１】
(式中、ｎは２〜１００の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２１】
【化２】
(式中、ｎは１〜３の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２２】
【化３】
(式中、ｎは１〜５の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２３】
【化４】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２４】
【化５】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２５】
【化６】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２６】
【化７】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２７】
【化８】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２８】
【化９】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２９】
【化１０】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００３０】
【化１１】
(式中、ｎは１０〜２０の整数を、ｍは５〜１０の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００３１】
本発明における有機無機複合体に用いる粘土鉱物（B）としては、水に膨潤性を有するものであり、好ましくは水によって層間が膨潤する性質を有するものが用いられる。より好ましくは少なくとも一部が水中で層状に剥離して分散できるものであり、特に好ましくは水中で１ないし１０層以内の厚みの層状に剥離して均一分散できる層状粘土鉱物である。例えば、水膨潤性スメクタイトや水膨潤性雲母などが用いられ、より具体的には、ナトリウムを層間イオンとして含む水膨潤性ヘクトライト、水膨潤性モンモリロナイト、水膨潤性サポナイト、水膨潤性合成雲母などが挙げられる。
【００３２】
本発明における水溶性有機モノマー重合体（A）に対する水膨潤性粘土好物（B）の質量比（B/A）は、０．０１〜１．０であることが好ましく、より好ましくは、０．０２〜０．７、特に好ましくは、０．０５〜０．５である。この範囲であれば、大気雰囲気下で非粘着性であり、外部刺激により十分な粘着性の誘起を起こさせることができる。
【００３３】
本発明では、高分子ゲルにおいて、更に他の水溶性有機高分子（Ｅ）を複合しておくことも外部刺激により発現する粘着性を高めるために好ましく用いられる。用いる水溶性有機高分子（Ｅ）としては、水に溶解または混和することができる有機分子または有機高分子であり、特に水膨潤性粘土鉱物（B）と相互作用できるものが好ましい。具体的には、エーテル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基などの親水性官能基を有する水溶性有機高分子であり、例として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（ヒドロキシエチルアクリレート）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（Ｎ−メチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（アクリロイルモルフォリン）、ポリ（メタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピロリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピペリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルホモピペラディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルピペラディン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリアクリル酸、ヒアルロン酸、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、アガロース、アルギン酸、カラギーナン、コラーゲン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロース誘導体、キタンサンガム、ジェランガム、キトサンなどが挙げられる。これらは単独または複数を組み合わせて用いられる。これらを高分子ゲルと複合させる方法としては、あらかじめ高分子ゲル調製時の反応液に混合して用いるか、または、高分子ゲルが得られた後、水または溶媒に溶解させておき、高分子ゲルに含浸させる方法が用いられる。
【００３４】
更に本発明では、非粘着性を示す材料中に、加熱や加圧により、変質して粘着性を示すようになる成分を含ませておくことも有効に用いられる。
【００３５】
本発明における高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体は、高分子ゲルを支持体と複合化して薄膜状に形成したもの、高分子ゲルを薄膜状に形成したもののいずれもが用いられる。また、高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体の外部刺激による粘着性を向上させるため、切断した高分子ゲル面を用いることや、粉砕した高分子ゲル面を用いること、高分子と水膨潤性粘土鉱物を混合により三次元網目構造を有する高分子ゲルとしたものを用いることなどが、いずれも好ましく用いられる。
【００３６】
具体的には、高分子ゲルを乾燥後、粉末にした高分子ゲル乾燥物を支持体の片面又は両面に含ませたもの、或いは高分子ゲルをゲル状態で水を加えて粉砕してスラリー状にしたものを支持体の片面又は両面に含ませたものが特に好ましい例として挙げられる。
【００３７】
本発明における粘着部材は、大気雰囲気下では粘着性を有せず、外部刺激により粘着性を発現する有機無機複合体を用いた粘着剤層（Ｃ）を粘着部材の片面に有する場合と、それを両面に有する場合のいずれも用いられる。片面に有する場合、もう一方の面には、大気雰囲気下で粘着性を有し、且つ、反対側の有機無機複合体面と重ねた場合は容易に剥離する性質を有する粘着材料を用いた粘着剤層（Ｄ）を積層することが可能である。粘着剤層（Ｄ）は、粘着剤層（Ｃ）と支持体を挟んで積層されていてもよく、支持体を使用せずに両者が直接接するように積層された形態であってもよい。
【００３８】
粘着剤層（Ｄ）として使用できる粘着材料としては、具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、スチレン−イソプレン系ゴムなどのゴム系エラストマー、炭素数２〜１０の（メタ）アクリル酸のアルキルエステルと、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシ基や、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸などのカルボン酸や、メチロールアクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのアミノ基を含む官能基含有モノマーとの共重合体であるアクリル系エラストマー、シリコーンゴムやシリコンレジンなどからなるシリコーン系エラストマー、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポリイソシアネート成分とポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリカプロラクトン、ポリオキシプロピレンジオール、ポリテトラメチレングリコールジオール、ポリオキシエチレンジオールなどのポリオール成分からなるウレタン系エラストマー、その他、ポリビニルエーテル系、エチレン酢酸ビニル系などのエラストマーを挙げることができる。
【００３９】
更に、本発明の粘着部材は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を単独で使用してもよい。この場合、粘着剤層（Ｃ）の片面に水または有機溶媒を接触させ、或いは加熱等の外部刺激を与えるとその面のみが粘着性を発現して片面の粘着部材となる。粘着剤層（Ｃ）の両面に外部刺激を与えると両面の粘着部材となる。
【００４０】
以上の結果、本発明における粘着部材は、大気雰囲気下で非粘着性の有機無機複合体を両面または片面のいずれに有する場合でも、積層したり、巻いて重ねて置く場合に間に離型紙を入れる必要性がない特徴を有し、最終的に廃棄する離型紙を用いないで済むほか、離型紙を剥離するのに手間がかかるのを防ぐことができる。
【００４１】
本発明において、粘着性を誘起する外部刺激としては、水または有機溶媒との接触、圧力、熱、超音波などが用いられ、特に好ましくは、水または有機溶媒との接触、及び／または加熱が用いられる。有機溶媒としては、粘着性を誘起するものであれば良く必ずしも限定されないが、低沸点で揮発性の高いもの、もしくは安全性の高いものがより好ましく用いられる。具体的には、前者としては、アルコール、エーテル、ケトン類など、後者としては、グリセリンやグリコール類などがあげられる。また、これらを混合して用いることは有効である。いずれの場合でも、水や有機溶媒を加熱しておくことは、有機無機複合体に粘着性を誘起させるのにより有効である。また、加熱、圧力、超音波の強さは、粘着性を誘起する範囲で選択して用いられ、特に限定されない。
【００４２】
本発明により得られる両面に有機無機複合体を有する粘着テープを用いた場合、多くの部材を貼り合わせることが可能である。貼り合わせ可能な部材の例としては、プラスチック、ゴム・エラストマー、セラミック、ガラス、金属、木材、その他があげられる。具体的例としては、プラスチックとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などがあげられ、セラミックとしては、素焼きタイル、カーボン、アルミナ、コンクリートなどがあげられ、金属としては、ステンレス、アルミ、銅、鉄、洋銀などがあげられ、その他としては、紙、布、皮革、皮膚などがあげられる。
【００４３】
本発明において得られる粘着部材を用いた場合、上記の部材を２N／ｃｍ以上、好ましくは５N/ｃｍ以上、より好ましくは１０N／ｃｍ以上のT字型９０°剥離強度を示す結果が得られる。
【実施例】
【００４４】
次いで本発明を実施例により、より具体的に説明するが、もとより本発明は、以下に示す実施例にのみ限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１、２）
水膨潤性粘土鉱物には、［Ｍｇ５．３４Ｌｉ０．６６Ｓｉ８Ｏ２０（ＯＨ）４］Ｎａ＋０．６６の組成を有する水膨潤性合成ヘクトライト（商標ラポナイトＸＬＧ）を、水溶性有機モノマーには、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ、株式会社 興人製）を用いた。ＤＭＡＡは精製により重合禁止剤を取り除いてから使用した。重合開始剤は、ペルオキソ二硫酸カリウム（ＫＰＳ）をＫＰＳ／水＝０．４０／２０（ｇ／ｇ）の割合で水溶液にして使用した。触媒は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）を使用した。
【００４６】
２０℃の恒温室において、ガラス容器に、純水３８．０４ｇと０．４５７ｇのラポナイトＸＬＧを加え、無色透明の溶液を調製した。これにＤＭＡＡ３．９６ｇを加えて無色透明溶液を得た。次にＫＰＳ水溶液２．０ｇとＴＥＭＥＤ３２μｌを攪拌しながら加え、この溶液を、厚さ３０μmの紙製テープを含む型内に注入し、２０℃の恒温水槽中で２０時間静置して重合を行うことにより、紙の内部および両面に高分子ゲルを形成した。得られた高分子ゲル／紙複合体の両表面（高分子ゲル面）を薄く（約１００μm）はぎ取り、次いで、２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、紙テープの両面に高分子ゲル乾燥体（有機無機複合体）を有する両面テープ１を調製した。乾燥時の両面テープ１の厚みは９０μmであり、紙製テープの両面に約３０μmの高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機合体層が形成されていた。この両面テープ１は離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、両面テープ１の片面に水蒸気（実施例１）またはメタノール（実施例２）を当てることで、粘着性が発現し、厚さ５ｍｍの合板に貼り付けた。貼り付けた両面テープ１の乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、接着強度として８．７Ｎ／ｃｍ（実施例１）、１０．５Ｎ／ｃｍ（実施例２）が得られた。また、合板に貼り付けた後、更に貼り付けた両面テープ１の上面を同じように水蒸気（実施例１）またはメタノール（実施例２）で湿した後、厚さ５ｍｍのもう一枚の合板を貼り合わせることができた。
【００４７】
尚、接着強度（T字（９０°）剥離試験）は引張試験機（オートグラフAGS-H、島津製作所製）を用いて行った。サンプルは、幅１.５ｃｍ、長さ６ｃｍとし、室温（２５℃）の条件下、毎分１００mmの速度で引っ張った。
【００４８】
（実施例３、４）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡの代わりに２−メトキシエチルアクリレート（ＭＥＡ）（アクリックスＣ−１、東亜合成株式会社製）を５.２ｇ、合成ヘクトライトＸＬＧの使用量を０.６４ｇとすること、および高分子ゲル面を薄くはぎ取ることをしない以外は実施例１と同様な方法で紙テープの両面に厚み約４０μmの高分子ゲル乾燥体（有機無機複合体）を有する両面テープ２を調製した。
【００４９】
この両面テープ２は離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、両面テープ２の片面に水蒸気を当てることで、粘着性が発現し、ポリスチレン製の板（厚さ２mm）（実施例３）とポリプロピレン製のシート（厚さ０.５mm）（実施例４）に貼り付けた。貼り付けた両面テープ２の乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、接着強度として７Ｎ／ｃｍ（実施例３）、５Ｎ／ｃｍ（実施例４）が得られた。また、ポリスチレン板（実施例３）とポリプロピレンシート（実施例４）に貼り付けた後、更に貼り付けた両面テープ２の上面を同じように水蒸気で湿した後、それぞれもう一枚のポリスチレン板（実施例３）とポリプロピレンシート（実施例４）を貼り合わせることができた。
【００５０】
（実施例５、６）
水溶性有機モノマーとして、ＭＥＡを４.２ｇとＤＭＡＡ０.８ｇを用いる以外は実施例３と同様な方法で紙テープの両面に高分子ゲル乾燥体（有機無機複合体）を有する両面テープ３を調製した。
【００５１】
この両面テープ３は離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、両面テープ３の片面に水蒸気を当てることで、粘着性が発現し、ポリイミド製のフィルム（厚さ０.１mm）（実施例５）とステンレス板（厚さ０.５mm）（実施例６）に貼り付けた。貼り付けた両面テープ３の乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、剥離前にテープ３が破断した。ポリイミドフィルム（実施例５）及びステンレス板（実施例６）に対する接着強度は、共に１０Ｎ／ｃｍ以上であることが判明した。また、ポリイミドフィルム（実施例５）及びステンレス板（実施例６）に貼り付けた後、更に貼り付けた両面テープ３の上面を同じように水蒸気で湿した後、それぞれもう一枚のポリイミドフィルム（実施例５）とステンレス板（実施例６）を貼り合わせることができた。
【００５２】
（実施例７−実施例１６）
水溶性有機モノマーとして、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）３.４ｇとメトキシポリエチレングリコールアクリレート（２３ＥＧＡ；ＮＫエステル ＡＭ２３０Ｇ；新中村化学株式会社製）（式１のｎ＝２３、Ｒ１＝Ｈのモノマー）を２.９ｇ（モノマー比：ＤＭＡＡ／２３ＥＧＡ＝５４／４６）、合成ヘクトライト（ラポナイトＸＬＧ）を０．６４ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、酸素を遮断した条件下、２０℃で２０時間重合して高分子ゲルフィルムを調製し、それを２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、高分子ゲル乾燥体からなる厚み２００μmの有機無機複合体フィルム１を得た。有機無機複合体フィルム１は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム１を表１に示す基材と貼り合わせ、乾燥後のT字剥離強度を測定した。基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ０.１mm）（実施例７）、ポリメチメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルム（厚さ０.１mm）（実施例８）、ポリカーボネート（ＰＣ）板（厚さ１mm）（実施例９）、天然ゴムフィルム（厚さ０.０５mm）（実施例１０）、ガラス板（厚さ２mm）（実施例１１）、タイル（厚さ５mm）（実施例１２）、ステンレス板（厚さ０.５mm）（実施例１３）、アルミ板（厚さ０.５mm）（実施例１４）、銅板（厚さ０.３mm）（実施例１５）、紙（実施例１６）、皮革（ウシ）（厚さ２mm）（実施例１７）、木材（赤松）（実施例１８）を用いた。表１に示すように、いずれも強い接着強度を示した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
（実施例１９〜２３）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ３.１ｇと２３ＥＧＡ（式１のｎ＝２３、Ｒ１＝Ｈのモノマー）２.６ｇと２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨEＡ；ライトエステルＨＯＡ、共栄社化学株式会社製）（式３のｎ＝２、Ｒ１＝Ｈのモノマー）１.０ｇ（実施例１９）、ＤＭＡＡ３.１ｇと２３ＥＧＡ２.６ｇとメトキシジプロピレングリコールアクリレート（２ＰＧＡ；ライトアクリレートＤＰＭ−Ａ、共栄社化学株式会社製）（式２のｎ＝２、Ｒ１＝Ｈのモノマー）１.０ｇ（実施例２０）、ＤＭＡＡ３.４ｇと２３ＥＧＡ２.７ｇと２−アクリロイロキシエチルコハク酸（実施例２１；ＨＯＡ−ＭＳ、共栄社化学株式会社製）（式6のＲ１＝Ｈのモノマー）０.２ｇ、ＤＭＡＡ３.０ｇと２３ＥＧＡ２.４ｇと２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチルフタル酸（実施例２２；ＨＯＡ−ＭＰＬ、共栄社化学株式会社製）（式７のＲ１＝Ｈのモノマー）０.５ｇ、ＤＭＡＡ３.０ｇと２３ＥＧＡ２.４ｇとカルボキシジカプロラクトンアクリレート（実施例２３；アロニックス Ｍ−５３００、東亜合成株式会社製）（式８のＲ１＝Ｈのモノマー）０.５ｇ、ＤＭＡＡ３.０ｇと２３ＥＧＡ２.４ｇとグリシジルメタクリレート０.３ｇ（実施例２４；ライトエステルＧ、共栄社化学株式会社製）（式４のＲ１＝ＣＨ３のモノマー）を用いて、実施例７と同じ手順でそれぞれ有機無機複合体フィルム２〜６を得た。有機無機複合体フィルム２〜７はいずれも非粘着性であったが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム２〜７をガラス板に貼り付け、乾燥させた。Ｔ字剥離試験を行って剥離強度を測定したところ、剥離強度は実施例１９が２８Ｎ／ｃｍ、実施例２０が２５Ｎ／ｃｍ、実施例２１が３０Ｎ／ｃｍ、実施例２２が２８Ｎ／ｃｍ、実施例２３が２８Ｎ／ｃｍ、実施例２４が３０Ｎ／ｃｍであった。実施例１１の剥離強度を更に向上させている。
【００５５】
（実施例２５）
実施例７の有機無機複合体フィルム１において、２３ＥＧＡの代わりにメトキシポリエチレングリコールアクリレート（９ＥＧＡ，ＮＫエステル ＡＭ９０Ｇ；新中村化学株式会社製）（式１のｎ＝９、Ｒ１＝Ｈのモノマー）２.９ｇを用いた以外は実施例７と同じ方法で有機無機複合体フィルム８を調製した。有機無機複合体フィルム８は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム８をガラス板に貼り付け、乾燥させた。Ｔ字剥離試験を行って剥離強度を測定したところ、剥離強度は非常に強く、１８Ｎ／ｃｍであった。
【００５６】
（実施例２６）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ２.４ｇと２−ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨPＡ；ライトエステルＨＯＰ−Ａ、共栄社化学株式会社製）（式３のｎ＝３、Ｒ１＝Ｈのモノマー）２.１ｇを用いて、実施例７と同じ手順で有機無機複合体フィルム９を得た。有機無機複合体フィルム９は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム９の両端にＰＥＴフィルムを貼り付け、乾燥させた。有機無機複合体フィルム９を挟みこんだ２枚のＰＥＴを引張り、剥離強度を測定したところ、剥離強度は２５Ｎ／ｃｍであった。
【００５７】
（実施例２７）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ３.４ｇと２３ＥＧＡ２.７ｇと２−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート（ライトエステルＰ−１Ｍ、共栄社化学株式会社製）（式５のＲ１＝ＣＨ３のモノマー）０.３ｇを用いて、実施例７と同じ手順でそれぞれ有機無機複合体フィルム１０を得た。有機無機複合体フィルム１０は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム１０を銅板に貼り付け、乾燥させた。Ｔ字剥離試験を行って剥離強度を測定したところ、剥離強度は２５Ｎ／ｃｍであった。実施例１５の剥離強度を更に向上させている。
【００５８】
（実施例２８）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４.０ｇを用いて、それ以外は実施例７と同じ手順で有機無機複合体フィルム１１を得た。有機無機複合体フィルム１１は非粘着性を示した。有機無機複合体フィルム１１をポリエチレングリコール２００（ＰＥＧ）（和光純薬株式会社製）の１０％水溶液に浸漬して３００％均質に膨潤させた。膨潤した有機無機複合体フィルム１１を４０℃で４時間、８０℃で３０分間保持し乾燥させた。重量変化より約３０重量％のＰＥＧが有機無機複合体中に導入されたことが確認できた。乾燥後、ＰＥＧを含有した有機無機複合体フィルム１１には粘着性は見られなかった。一方、水と接触させると非常に強い粘着性が現れた。この粘着性のある有機無機複合体フィルム１１をＰＥＴフィルムに貼り付けＴ字剥離試験を行い剥離強度を測定した。剥離強度は１.５Ｎ／ｃｍであった。また、ＰＥＧを含有しない有機無機複合体フィルム１１を水に接触させ、発現した粘着性の粘着強度を同じように測定したところ、剥離強度は０.４Ｎ／ｃｍであった。また、粘着性のあるＰＥＧを含有する有機無機複合体フィルム１１を合板に貼り付けた後、乾燥させて、接着強度を測定した。接着強度は約８Ｎ／ｃｍであり、強いものであった。
【００５９】
（実施例２９）
実施例７で得られた有機無機複合体フィルム１の表面を部分的に水と接触させた。水と接触した部分だけで粘着性が発現した。この表面をＰＥＴフィルムの上に載せ、軽く圧力を加え押さえた。室温で２０時間乾燥させた。水と接触した部分だけがＰＥＴフィルムと接着していた。
【００６０】
（実施例３０）
水溶性有機モノマーとして、ＭＥＡ５.２ｇを用いて、それ以外は実施例７と同じ手順で有機無機複合体フィルム１２を得た。有機無機複合体フィルム１２は非粘着性を示した。有機無機複合体フィルム１２をＰＥＴフィルムに挟み込み、１２０℃で１０分間加熱プレスを行った。加熱プレス後、有機無機複合体フィルムとＰＥＴフィルムは接着していた。有機無機複合体フィルム１２を挟みこんだ２枚のＰＥＴフィルムをＴ字に引張り、剥離強度を測定した。剥離強度は１５Ｎ／ｃｍであった。一方、プレス温度を室温とした以外は同じ条件で１０分間プレスを行った場合は、有機無機複合体フィルムとＰＥＴフィルムは接着しなかった。
【００６１】
（実施例３１）
実施例５と同様な手段により、紙テープの片面に高分子ゲル乾燥体（有機／無機複合体）を有するテープを調製した。この面は、大気雰囲気下で粘着性を示さなかった。もう片方の紙テープ面には、市販のアクリル系粘着剤（固形分約４０％、ファインタックMD３２７、ＤＩＣ株式会社製）１００ｇと硬化剤（ファインタックＤ−４５、ＤＩＣ株式会社製）０.５ｇの混合液を塗布し、８０℃で乾燥して、次いで、５０℃で２日間熱処理を行い、厚さ３５μmの粘着剤層を形成させた。この粘着剤を塗布した面は大気雰囲気下で粘着性を有し、様々の基材に貼り付けることができた。しかし、この面を反対側の高分子ゲル乾燥体の面と重なるように積層しても両者は容易に離すことができ、この両面塗工テープを離型紙なしで巻き取り、また取り出すことができた。このテープの粘着面をＰＥＴフィルムに貼り付けた後、テープの粘着性を持たない表面を水に接触させると粘着性が発生し、他の基材を貼り付けることができた。具体的には、水により粘着性が発現した面に更に別のＰＥＴフィルムを貼り付けた後、乾燥させることにより、テープの両面にＰＥＴフィルムが張り付いたものが得られた。
【００６２】
（実施例３２）
水分散性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ５ｇ、水膨潤性合成ヘクトライト（ＸＬＧ）０.８ｇ、実施例１で用いたＫＰＳ水溶液２.５ｇを４７.５ｇの水に均質に分散混合した重合溶液を調製した。この重合溶液を６０ｍＬのガラス容器に入れ、５０℃で２０時間保持して、無色透明なゲルを得た。得られたゲルを５mmほどの大きさに切断して、ポリプロピレン製のトレイ容器に入れ、４０℃で２４時間かけて乾燥させた。更に、乾燥したゲルを粉砕機（ミルサーIFM-700G、岩谷株式会社製）に入れ、粉砕して、粉体状のゲル乾燥物を得た。粉体状のゲル乾燥物５ｇを水１００ｇに入れ、撹拌して流動性のあるゲル分散体を得た。この流動性のあるゲル分散体を不織布に塗布し、乾燥させた後、更に、反対の面にもゲル分散体を塗布し、乾燥させて、ゲル乾燥粉末の集合体からなる塗膜を両面に持つテープ（厚さ約０.１mm）を得た。テープの断面を顕微鏡で観察したところ、ゲル乾燥物は不織布の内部まで入り込んでおり、ゲル乾燥物は不織布を挟んで一体化していた。このテープは離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、テープの片面を水と接触させると粘着性が発現し、合板に貼り付けることができた。貼り付けたテープの乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、剥離する前にテープが破断した。破断強度から接着強度は少なくとも５Ｎ／ｃｍ以上であることが判った。また、合板に貼り付けた後、更に貼り付けたテープの上面を同じように水で湿した後、厚さ５ｍｍのもう一枚の合板を貼り合わせることができた。
【００６３】
（実施例３３）
水分散性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４.３ｇ、２３EGA３.６ｇ、水膨潤性合成ヘクトライト（ＸＬＧ）０.８ｇ、実施例１で用いたＫＰＳ水溶液２.５ｇを４７.５ｇの水に均質に分散混合した重合溶液を調製した。この重合溶液を６０ｍＬのガラス容器に入れ、５０℃で２０時間保持して、無色透明なゲルを得た。得られたゲル５０ｇと水１００ｇを粉砕機に入れ、粉砕してペ−スト状のゲルを得た。このペースト状ゲルを不織布に塗布し、乾燥させた後、更に、反対の面にもペースト状ゲルを塗布し、乾燥させて、ペースト状ゲル乾燥物を両面に持つテープ（厚さ約０.１２mm）を得た。テープの断面を顕微鏡で観察したところ、ゲル乾燥物は不織布の内部まで入り込んでおり、ゲル乾燥物は不織布を挟んで一体化していた。このテープは離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、テープの片面を水と接触させると粘着性が発現し、ＰＥＴフィルムに貼り付けることができた。貼り付けたテープの乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、剥離する前にテープが破断した。破断強度から接着強度は少なくとも６Ｎ／ｃｍ以上であることが判った。また、ＰＥＴフィルムに貼り付けた後、更に貼り付けたテープの上面を同じように水で湿した後、厚さ５ｍｍのもう一枚のＰＥＴフィルムを貼り合わせることができた。
【００６４】
（比較例１）
水分散性粘土鉱物を用いないで、水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、酸素を遮断した条件下、２０℃で２０時間重合して高分子含水フィルムを調製し、それを２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、高分子乾燥体からなる厚み２００μmの高分子フィルム１を得た。高分子フィルム１は非粘着性を示し、水と接触させると粘着性を示した。粘着性を示す高分子フィルム１の両面に実施例２４と同じように２枚のＰＥＴを貼り付け乾燥させた。実施例２４と同じように剥離強度を測定した。接着強度は０.５Ｎ／ｃｍ以下で接着面は非常に脆かった。
【００６５】
（比較例２）
水分散性粘土鉱物を用いないで、水溶性有機モノマーとして、ＭＥＡ５.２ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、比較例１と同じ方法で高分子フィルム２を得た。高分子フィルム２は粘着性を示した。比較例１と同じように２枚のＰＥＴを貼り付け乾燥させた。比較例１と同じように剥離強度を測定した。接着強度は０.３Ｎ／ｃｍ以下で接着面は非常に弱いものであった。
【００６６】
（比較例３）
水分散性粘土鉱物の代わりに有機化合物の架橋剤（Ｎ，Ｎ‘−メチレンビス（アクリルアミド））を０.０５ｇ使用し、水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、比較例１と同じ方法で高分子ゲルフィルムを調製し、それを２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、高分子ゲル乾燥体からなる厚み高分子フィルム３を得た。高分子フィルム３は非粘着性であり、水と接触させるとわずかに粘着性を示した。比較例１と同じように粘着性を示す有機フィルム３の両面に２枚のＰＥＴを貼り付け乾燥させた。比較例１と同じように剥離強度を測定した。接着強度は０.４Ｎ／ｃｍ以下接着面は非常に弱く脆いものであった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチック材料、金属材料、木材、紙類、布製品等を貼り合わせる際に使用する粘着テープ、粘着シート等の粘着部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学・電気・自動車・建築・医療などの多くの産業において、粘着テープ、特に二つの部材を接合するのに用いられる両面に粘着性を有する両面粘着テープの必要性は近年、益々増加している。これまで、両面粘着テープは、大気雰囲気下で両面が粘着性を示すテープを、離型紙を間に挟んだ形で提供されているのが一般的である。使用に当たっては、離型紙と共に切断し、離型紙と反対側の粘着面を部材に貼り付け、次いで、離型紙を剥離した後、別の部材を接合させる。この過程で、離型紙は消耗品として用いられ、最終的に廃棄物として捨てられる。また、離型紙が両面粘着テープから剥離しにくかったりして、上記の両部材の接合に手間取る問題もあった。
【０００３】
ところで、水溶性有機高分子と水膨潤性粘土鉱物とが複合化して形成された三次元網目中に水が包含されている有機無機複合ヒドロゲルが知られている(特許文献１)。この文献中には該ヒドロゲルの乾燥体に関する技術も記載されているが、この乾燥体を粘着剤として使用する技術に関しては開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５３６２９号公報（請求項、段落（００６０））
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、水または有機溶媒との接触、或いは加熱等の外部刺激により粘着性を示す材料を用いた粘着部材、および両面粘着性が可能な、離型紙フリー（離型紙を用いない）の粘着部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究に取り組んだ結果、水溶性のラジカル重合性有機モノマーから得られる重合体と水膨潤性粘土鉱物とからなる三次元網目を有する高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体を用いることにより、大気雰囲気で非粘着性であるが、水または有機溶媒との接触、或いは加熱等の外部刺激により粘着性を示す粘着部材、また、両面粘着性が可能な、離型紙を用いない両面粘着部材を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を支持体の片面または両面に有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材を提供するものである。
【０００８】
また、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を片面に有し、反対面に、大気雰囲気で粘着性を示し、且つ前記粘着剤層（Ｃ）と大気雰囲気下で容易に剥離可能な粘着剤層（Ｄ）を有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材を提供するものである。
【０００９】
また、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を用いた粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材を提供するものである。
【００１０】
更に、本発明は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を形成するための材料であって、
水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有することを特徴とする前記粘着剤層（Ｃ）用の有機無機複合体を提供するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明における粘着部材を用いると、離型紙を用いないで両面粘着性を有する部材が得られ、産業廃棄物として捨てられる離型紙を使用しないですむこと、また、そのために低コストで両面粘着性を有する部材の製造が可能であること、水や溶媒、加圧、加熱などにより粘着性が誘起されるため、必要な箇所のみに粘着性が与えられ、また、粘着性の強さを使用時に制御できるなどの効果を有する。かかる粘着部材は、数多くの種類の部材を接合するのに用いられるため、各種用途へ適用でき、特に電機部品用、電子部品用、機械装置用、自動車用、住宅・建築用、農業用、土木用、医療部材用、美容用、健康保持・スポーツ用具用などに有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書では、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）を以下、水溶性有機モノマー重合体（Ａ)と記載する。また、本明細書における粘着部材とは、幅狭で非常に長く、柔軟性のある、帯状の材料である粘着テープや、薄くて幅が広い粘着シート及び粘着フィルム等、種々の形状、寸法の材料を含む。
【００１３】
本発明における粘着部材は、大気雰囲気下では非粘着性を示し、且つ、水または有機溶媒との接触、及び／または加熱により、粘着性が誘起される有機無機複合体を用いた粘着剤層（Ｃ）を、支持体の片面または両面に有する形態を基本とする。
【００１４】
本発明で使用する支持体としては、粘着剤層を支持し得るものであれば特に制限されず、伸縮性又は非伸縮性の支持体を用いることができる。例えば、紙、布、不織布、ポリウレタン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、アルミニウムシート、ナイロン、アクリル、綿、レーヨン、アセテート等、各種の材質のものを使用することができる。
【００１５】
本発明において、大気雰囲気下では非粘着性であり、且つ、水または有機溶媒との接触、及び／または加熱により、粘着性が誘起される粘着剤層（Ｃ）に用いる有機無機複合体としては、具体的には、水溶性有機モノマー重合体（Ａ）と層状に剥離した水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）が分子レベルで複合化し、三次元網目を形成している高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体があげられる。なお、水溶性有機ポリマー重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）との結合は、主に水素結合、イオン結合、配位結合のいずれかによるものであり、少量の共有結合を含むものは用いることが可能であるが、共有結合の導入量が増すと比較例において示すように急激に誘起される粘着性のレベルが低下する。
【００１６】
本発明における水溶性のラジカル重合性有機モノマーとしては、水に溶解する性質を有し、水に均一分散可能な水膨潤性粘土鉱物と相互作用を有するものが好ましく、例えば、粘土鉱物と水素結合、イオン結合、配位結合、共有結合等を形成できる官能基を有するものが好ましい。これらの官能基を有する水溶性のラジカル重合性有機モノマーとしては、具体的には、アミド基、アミノ基、エステル基、水酸基、テトラメチルアンモニウム基、シラノール基、エポキシ基などを有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーが挙げられ、アミド基やエステル基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーがより好ましく、アミド基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーが特に好ましい。なお、本発明で言う水には、水単独以外に、水と混和する有機溶媒をとの混合溶媒で水を主成分とするものが含まれる。
【００１７】
アミド基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーとしては、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体モノマー、メタクリルアミド、メタアクリルアミド誘導体モノマーがあげられ、特にアクリルアミドまたはその誘導体モノマーは好ましく用いられる。具体的には、アクリルアミド誘導体モノマーとしては、Ｎ−アルキルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアクリルアミドが、一方、メタアクリルアミド誘導体モノマーとしては、Ｎ−アルキルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジアルキルメタクリルアミドが挙げられる。ここでアルキル基としては炭素数が１〜４のものが特に好ましく選択される。一方、エステル基を有する重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーとしては、メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、メトキシエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレートなどがあげられる。
【００１８】
かかる水溶性有機モノマー重合体としては、例えば、ポリ（Ｎ−メチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（アクリロイルモルフォリン）、ポリ（メタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピロリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピペリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルホモピペラディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルピペラディン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリ（メトキシエチルアクリレート）、ポリ（エトキシエチルアクリレート）、ポリ（メトキシエチルメタクリレート）、ポリ（エトキシエチルメタクリレート）が例示される。水溶性有機モノマー重合体としては、以上に示した単一の重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーからの重合体の他、これらから選ばれる複数の異なる重合性不飽和基含有水溶性有機モノマーを重合して得られる共重合体を用いることも有効であり、例えば、特に、優れた共重合体の一つとして、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）とポリ（メトキシエチルアクリレート）の共重合体があげられる。
【００１９】
本発明における水溶性有機モノマー重合体（A）は、上記水溶性有機モノマーを重合したものであるが、重合体に柔軟性を付与し、且つ、外部刺激により粘着性を発現し、部材との接着性を高めるために、更に、他の水溶性のラジカル重合性有機モノマーを併せて用いることは特に有効である。具体的には、水溶性のラジカル重合性有機モノマーとして、上記したアクリルアミド、メタクリルアミド、またはそれらの誘導体であるアミド基含有水溶性モノマー（A１)に加えて、エチレングリコールまたはプロピレングリコール残基をモノマー中に有するアクリルエステルモノマー（Ａ２）、及び／または、水酸基、メトキシ基、カルボン酸基、スルフォン酸基、エポキシ基、リン酸基を含むアクリルエステルモノマー（Ａ３）を含むものが用いられる。Ａ２モノマーの例としては、式１で示されるエチレングリコール残基をモノマー中に含むアクリルエステルモノマー、式２で示されるプロピレングリコール残基をモノマー中に含むアクリルエステルモノマーが挙げられる。また、Ａ３モノマーの例としては、式３〜式１１で示されるモノマー、及びアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、メチロールアクリルアマイド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートが挙げられる。なお、Ａ１に対するＡ２及び／またはＡ３のモル比は特に制限されず、目的に応じて選択して用いられる。
【００２０】
【化１】
(式中、ｎは２〜１００の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２１】
【化２】
(式中、ｎは１〜３の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２２】
【化３】
(式中、ｎは１〜５の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２３】
【化４】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２４】
【化５】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２５】
【化６】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２６】
【化７】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２７】
【化８】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２８】
【化９】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００２９】
【化１０】
(式中、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００３０】
【化１１】
(式中、ｎは１０〜２０の整数を、ｍは５〜１０の整数を、Ｒ１はＨ又はＣＨ３を表す。)
【００３１】
本発明における有機無機複合体に用いる粘土鉱物（B）としては、水に膨潤性を有するものであり、好ましくは水によって層間が膨潤する性質を有するものが用いられる。より好ましくは少なくとも一部が水中で層状に剥離して分散できるものであり、特に好ましくは水中で１ないし１０層以内の厚みの層状に剥離して均一分散できる層状粘土鉱物である。例えば、水膨潤性スメクタイトや水膨潤性雲母などが用いられ、より具体的には、ナトリウムを層間イオンとして含む水膨潤性ヘクトライト、水膨潤性モンモリロナイト、水膨潤性サポナイト、水膨潤性合成雲母などが挙げられる。
【００３２】
本発明における水溶性有機モノマー重合体（A）に対する水膨潤性粘土好物（B）の質量比（B/A）は、０．０１〜１．０であることが好ましく、より好ましくは、０．０２〜０．７、特に好ましくは、０．０５〜０．５である。この範囲であれば、大気雰囲気下で非粘着性であり、外部刺激により十分な粘着性の誘起を起こさせることができる。
【００３３】
本発明では、高分子ゲルにおいて、更に他の水溶性有機高分子（Ｅ）を複合しておくことも外部刺激により発現する粘着性を高めるために好ましく用いられる。用いる水溶性有機高分子（Ｅ）としては、水に溶解または混和することができる有機分子または有機高分子であり、特に水膨潤性粘土鉱物（B）と相互作用できるものが好ましい。具体的には、エーテル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基などの親水性官能基を有する水溶性有機高分子であり、例として、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（ヒドロキシエチルアクリレート）、ポリ（ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリ（Ｎ−メチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（アクリロイルモルフォリン）、ポリ（メタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−シクロプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルメタクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジメチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−メチル−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ,Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピロリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルピペリディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルホモピペラディン）、ポリ（Ｎ−アクリロイルメチルピペラディン）、ポリ（アクリルアミド）、ポリアクリル酸、ヒアルロン酸、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、アガロース、アルギン酸、カラギーナン、コラーゲン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロース誘導体、キタンサンガム、ジェランガム、キトサンなどが挙げられる。これらは単独または複数を組み合わせて用いられる。これらを高分子ゲルと複合させる方法としては、あらかじめ高分子ゲル調製時の反応液に混合して用いるか、または、高分子ゲルが得られた後、水または溶媒に溶解させておき、高分子ゲルに含浸させる方法が用いられる。
【００３４】
更に本発明では、非粘着性を示す材料中に、加熱や加圧により、変質して粘着性を示すようになる成分を含ませておくことも有効に用いられる。
【００３５】
本発明における高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体は、高分子ゲルを支持体と複合化して薄膜状に形成したもの、高分子ゲルを薄膜状に形成したもののいずれもが用いられる。また、高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機複合体の外部刺激による粘着性を向上させるため、切断した高分子ゲル面を用いることや、粉砕した高分子ゲル面を用いること、高分子と水膨潤性粘土鉱物を混合により三次元網目構造を有する高分子ゲルとしたものを用いることなどが、いずれも好ましく用いられる。
【００３６】
具体的には、高分子ゲルを乾燥後、粉末にした高分子ゲル乾燥物を支持体の片面又は両面に含ませたもの、或いは高分子ゲルをゲル状態で水を加えて粉砕してスラリー状にしたものを支持体の片面又は両面に含ませたものが特に好ましい例として挙げられる。
【００３７】
本発明における粘着部材は、大気雰囲気下では粘着性を有せず、外部刺激により粘着性を発現する有機無機複合体を用いた粘着剤層（Ｃ）を粘着部材の片面に有する場合と、それを両面に有する場合のいずれも用いられる。片面に有する場合、もう一方の面には、大気雰囲気下で粘着性を有し、且つ、反対側の有機無機複合体面と重ねた場合は容易に剥離する性質を有する粘着材料を用いた粘着剤層（Ｄ）を積層することが可能である。粘着剤層（Ｄ）は、粘着剤層（Ｃ）と支持体を挟んで積層されていてもよく、支持体を使用せずに両者が直接接するように積層された形態であってもよい。
【００３８】
粘着剤層（Ｄ）として使用できる粘着材料としては、具体的には、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、スチレン−イソプレン系ゴムなどのゴム系エラストマー、炭素数２〜１０の（メタ）アクリル酸のアルキルエステルと、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシ基や、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、無水マレイン酸などのカルボン酸や、メチロールアクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのアミノ基を含む官能基含有モノマーとの共重合体であるアクリル系エラストマー、シリコーンゴムやシリコンレジンなどからなるシリコーン系エラストマー、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポリイソシアネート成分とポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリカプロラクトン、ポリオキシプロピレンジオール、ポリテトラメチレングリコールジオール、ポリオキシエチレンジオールなどのポリオール成分からなるウレタン系エラストマー、その他、ポリビニルエーテル系、エチレン酢酸ビニル系などのエラストマーを挙げることができる。
【００３９】
更に、本発明の粘着部材は、大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を単独で使用してもよい。この場合、粘着剤層（Ｃ）の片面に水または有機溶媒を接触させ、或いは加熱等の外部刺激を与えるとその面のみが粘着性を発現して片面の粘着部材となる。粘着剤層（Ｃ）の両面に外部刺激を与えると両面の粘着部材となる。
【００４０】
以上の結果、本発明における粘着部材は、大気雰囲気下で非粘着性の有機無機複合体を両面または片面のいずれに有する場合でも、積層したり、巻いて重ねて置く場合に間に離型紙を入れる必要性がない特徴を有し、最終的に廃棄する離型紙を用いないで済むほか、離型紙を剥離するのに手間がかかるのを防ぐことができる。
【００４１】
本発明において、粘着性を誘起する外部刺激としては、水または有機溶媒との接触、圧力、熱、超音波などが用いられ、特に好ましくは、水または有機溶媒との接触、及び／または加熱が用いられる。有機溶媒としては、粘着性を誘起するものであれば良く必ずしも限定されないが、低沸点で揮発性の高いもの、もしくは安全性の高いものがより好ましく用いられる。具体的には、前者としては、アルコール、エーテル、ケトン類など、後者としては、グリセリンやグリコール類などがあげられる。また、これらを混合して用いることは有効である。いずれの場合でも、水や有機溶媒を加熱しておくことは、有機無機複合体に粘着性を誘起させるのにより有効である。また、加熱、圧力、超音波の強さは、粘着性を誘起する範囲で選択して用いられ、特に限定されない。
【００４２】
本発明により得られる両面に有機無機複合体を有する粘着テープを用いた場合、多くの部材を貼り合わせることが可能である。貼り合わせ可能な部材の例としては、プラスチック、ゴム・エラストマー、セラミック、ガラス、金属、木材、その他があげられる。具体的例としては、プラスチックとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂などがあげられ、セラミックとしては、素焼きタイル、カーボン、アルミナ、コンクリートなどがあげられ、金属としては、ステンレス、アルミ、銅、鉄、洋銀などがあげられ、その他としては、紙、布、皮革、皮膚などがあげられる。
【００４３】
本発明において得られる粘着部材を用いた場合、上記の部材を２N／ｃｍ以上、好ましくは５N/ｃｍ以上、より好ましくは１０N／ｃｍ以上のT字型９０°剥離強度を示す結果が得られる。
【実施例】
【００４４】
次いで本発明を実施例により、より具体的に説明するが、もとより本発明は、以下に示す実施例にのみ限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１、２）
水膨潤性粘土鉱物には、［Ｍｇ５．３４Ｌｉ０．６６Ｓｉ８Ｏ２０（ＯＨ）４］Ｎａ＋０．６６の組成を有する水膨潤性合成ヘクトライト（商標ラポナイトＸＬＧ）を、水溶性有機モノマーには、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ、株式会社 興人製）を用いた。ＤＭＡＡは精製により重合禁止剤を取り除いてから使用した。重合開始剤は、ペルオキソ二硫酸カリウム（ＫＰＳ）をＫＰＳ／水＝０．４０／２０（ｇ／ｇ）の割合で水溶液にして使用した。触媒は、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）を使用した。
【００４６】
２０℃の恒温室において、ガラス容器に、純水３８．０４ｇと０．４５７ｇのラポナイトＸＬＧを加え、無色透明の溶液を調製した。これにＤＭＡＡ３．９６ｇを加えて無色透明溶液を得た。次にＫＰＳ水溶液２．０ｇとＴＥＭＥＤ３２μｌを攪拌しながら加え、この溶液を、厚さ３０μmの紙製テープを含む型内に注入し、２０℃の恒温水槽中で２０時間静置して重合を行うことにより、紙の内部および両面に高分子ゲルを形成した。得られた高分子ゲル／紙複合体の両表面（高分子ゲル面）を薄く（約１００μm）はぎ取り、次いで、２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、紙テープの両面に高分子ゲル乾燥体（有機無機複合体）を有する両面テープ１を調製した。乾燥時の両面テープ１の厚みは９０μmであり、紙製テープの両面に約３０μmの高分子ゲルを乾燥して得られる有機無機合体層が形成されていた。この両面テープ１は離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、両面テープ１の片面に水蒸気（実施例１）またはメタノール（実施例２）を当てることで、粘着性が発現し、厚さ５ｍｍの合板に貼り付けた。貼り付けた両面テープ１の乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、接着強度として８．７Ｎ／ｃｍ（実施例１）、１０．５Ｎ／ｃｍ（実施例２）が得られた。また、合板に貼り付けた後、更に貼り付けた両面テープ１の上面を同じように水蒸気（実施例１）またはメタノール（実施例２）で湿した後、厚さ５ｍｍのもう一枚の合板を貼り合わせることができた。
【００４７】
尚、接着強度（T字（９０°）剥離試験）は引張試験機（オートグラフAGS-H、島津製作所製）を用いて行った。サンプルは、幅１.５ｃｍ、長さ６ｃｍとし、室温（２５℃）の条件下、毎分１００mmの速度で引っ張った。
【００４８】
（実施例３、４）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡの代わりに２−メトキシエチルアクリレート（ＭＥＡ）（アクリックスＣ−１、東亜合成株式会社製）を５.２ｇ、合成ヘクトライトＸＬＧの使用量を０.６４ｇとすること、および高分子ゲル面を薄くはぎ取ることをしない以外は実施例１と同様な方法で紙テープの両面に厚み約４０μmの高分子ゲル乾燥体（有機無機複合体）を有する両面テープ２を調製した。
【００４９】
この両面テープ２は離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、両面テープ２の片面に水蒸気を当てることで、粘着性が発現し、ポリスチレン製の板（厚さ２mm）（実施例３）とポリプロピレン製のシート（厚さ０.５mm）（実施例４）に貼り付けた。貼り付けた両面テープ２の乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、接着強度として７Ｎ／ｃｍ（実施例３）、５Ｎ／ｃｍ（実施例４）が得られた。また、ポリスチレン板（実施例３）とポリプロピレンシート（実施例４）に貼り付けた後、更に貼り付けた両面テープ２の上面を同じように水蒸気で湿した後、それぞれもう一枚のポリスチレン板（実施例３）とポリプロピレンシート（実施例４）を貼り合わせることができた。
【００５０】
（実施例５、６）
水溶性有機モノマーとして、ＭＥＡを４.２ｇとＤＭＡＡ０.８ｇを用いる以外は実施例３と同様な方法で紙テープの両面に高分子ゲル乾燥体（有機無機複合体）を有する両面テープ３を調製した。
【００５１】
この両面テープ３は離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、両面テープ３の片面に水蒸気を当てることで、粘着性が発現し、ポリイミド製のフィルム（厚さ０.１mm）（実施例５）とステンレス板（厚さ０.５mm）（実施例６）に貼り付けた。貼り付けた両面テープ３の乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、剥離前にテープ３が破断した。ポリイミドフィルム（実施例５）及びステンレス板（実施例６）に対する接着強度は、共に１０Ｎ／ｃｍ以上であることが判明した。また、ポリイミドフィルム（実施例５）及びステンレス板（実施例６）に貼り付けた後、更に貼り付けた両面テープ３の上面を同じように水蒸気で湿した後、それぞれもう一枚のポリイミドフィルム（実施例５）とステンレス板（実施例６）を貼り合わせることができた。
【００５２】
（実施例７−実施例１６）
水溶性有機モノマーとして、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド（ＤＭＡＡ）３.４ｇとメトキシポリエチレングリコールアクリレート（２３ＥＧＡ；ＮＫエステル ＡＭ２３０Ｇ；新中村化学株式会社製）（式１のｎ＝２３、Ｒ１＝Ｈのモノマー）を２.９ｇ（モノマー比：ＤＭＡＡ／２３ＥＧＡ＝５４／４６）、合成ヘクトライト（ラポナイトＸＬＧ）を０．６４ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、酸素を遮断した条件下、２０℃で２０時間重合して高分子ゲルフィルムを調製し、それを２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、高分子ゲル乾燥体からなる厚み２００μmの有機無機複合体フィルム１を得た。有機無機複合体フィルム１は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム１を表１に示す基材と貼り合わせ、乾燥後のT字剥離強度を測定した。基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（厚さ０.１mm）（実施例７）、ポリメチメタクリレート（ＰＭＭＡ）フィルム（厚さ０.１mm）（実施例８）、ポリカーボネート（ＰＣ）板（厚さ１mm）（実施例９）、天然ゴムフィルム（厚さ０.０５mm）（実施例１０）、ガラス板（厚さ２mm）（実施例１１）、タイル（厚さ５mm）（実施例１２）、ステンレス板（厚さ０.５mm）（実施例１３）、アルミ板（厚さ０.５mm）（実施例１４）、銅板（厚さ０.３mm）（実施例１５）、紙（実施例１６）、皮革（ウシ）（厚さ２mm）（実施例１７）、木材（赤松）（実施例１８）を用いた。表１に示すように、いずれも強い接着強度を示した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
（実施例１９〜２３）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ３.１ｇと２３ＥＧＡ（式１のｎ＝２３、Ｒ１＝Ｈのモノマー）２.６ｇと２−ヒドロキシエチルアクリレート（ＨEＡ；ライトエステルＨＯＡ、共栄社化学株式会社製）（式３のｎ＝２、Ｒ１＝Ｈのモノマー）１.０ｇ（実施例１９）、ＤＭＡＡ３.１ｇと２３ＥＧＡ２.６ｇとメトキシジプロピレングリコールアクリレート（２ＰＧＡ；ライトアクリレートＤＰＭ−Ａ、共栄社化学株式会社製）（式２のｎ＝２、Ｒ１＝Ｈのモノマー）１.０ｇ（実施例２０）、ＤＭＡＡ３.４ｇと２３ＥＧＡ２.７ｇと２−アクリロイロキシエチルコハク酸（実施例２１；ＨＯＡ−ＭＳ、共栄社化学株式会社製）（式6のＲ１＝Ｈのモノマー）０.２ｇ、ＤＭＡＡ３.０ｇと２３ＥＧＡ２.４ｇと２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチルフタル酸（実施例２２；ＨＯＡ−ＭＰＬ、共栄社化学株式会社製）（式７のＲ１＝Ｈのモノマー）０.５ｇ、ＤＭＡＡ３.０ｇと２３ＥＧＡ２.４ｇとカルボキシジカプロラクトンアクリレート（実施例２３；アロニックス Ｍ−５３００、東亜合成株式会社製）（式８のＲ１＝Ｈのモノマー）０.５ｇ、ＤＭＡＡ３.０ｇと２３ＥＧＡ２.４ｇとグリシジルメタクリレート０.３ｇ（実施例２４；ライトエステルＧ、共栄社化学株式会社製）（式４のＲ１＝ＣＨ３のモノマー）を用いて、実施例７と同じ手順でそれぞれ有機無機複合体フィルム２〜６を得た。有機無機複合体フィルム２〜７はいずれも非粘着性であったが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム２〜７をガラス板に貼り付け、乾燥させた。Ｔ字剥離試験を行って剥離強度を測定したところ、剥離強度は実施例１９が２８Ｎ／ｃｍ、実施例２０が２５Ｎ／ｃｍ、実施例２１が３０Ｎ／ｃｍ、実施例２２が２８Ｎ／ｃｍ、実施例２３が２８Ｎ／ｃｍ、実施例２４が３０Ｎ／ｃｍであった。実施例１１の剥離強度を更に向上させている。
【００５５】
（実施例２５）
実施例７の有機無機複合体フィルム１において、２３ＥＧＡの代わりにメトキシポリエチレングリコールアクリレート（９ＥＧＡ，ＮＫエステル ＡＭ９０Ｇ；新中村化学株式会社製）（式１のｎ＝９、Ｒ１＝Ｈのモノマー）２.９ｇを用いた以外は実施例７と同じ方法で有機無機複合体フィルム８を調製した。有機無機複合体フィルム８は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム８をガラス板に貼り付け、乾燥させた。Ｔ字剥離試験を行って剥離強度を測定したところ、剥離強度は非常に強く、１８Ｎ／ｃｍであった。
【００５６】
（実施例２６）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ２.４ｇと２−ヒドロキシプロピルアクリレート（ＨPＡ；ライトエステルＨＯＰ−Ａ、共栄社化学株式会社製）（式３のｎ＝３、Ｒ１＝Ｈのモノマー）２.１ｇを用いて、実施例７と同じ手順で有機無機複合体フィルム９を得た。有機無機複合体フィルム９は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム９の両端にＰＥＴフィルムを貼り付け、乾燥させた。有機無機複合体フィルム９を挟みこんだ２枚のＰＥＴを引張り、剥離強度を測定したところ、剥離強度は２５Ｎ／ｃｍであった。
【００５７】
（実施例２７）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ３.４ｇと２３ＥＧＡ２.７ｇと２−メタクリロイロキシエチルアシッドホスフェート（ライトエステルＰ−１Ｍ、共栄社化学株式会社製）（式５のＲ１＝ＣＨ３のモノマー）０.３ｇを用いて、実施例７と同じ手順でそれぞれ有機無機複合体フィルム１０を得た。有機無機複合体フィルム１０は非粘着性を示したが、水と接触させることにより、粘着性を示した。粘着性を示す有機無機複合体フィルム１０を銅板に貼り付け、乾燥させた。Ｔ字剥離試験を行って剥離強度を測定したところ、剥離強度は２５Ｎ／ｃｍであった。実施例１５の剥離強度を更に向上させている。
【００５８】
（実施例２８）
水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４.０ｇを用いて、それ以外は実施例７と同じ手順で有機無機複合体フィルム１１を得た。有機無機複合体フィルム１１は非粘着性を示した。有機無機複合体フィルム１１をポリエチレングリコール２００（ＰＥＧ）（和光純薬株式会社製）の１０％水溶液に浸漬して３００％均質に膨潤させた。膨潤した有機無機複合体フィルム１１を４０℃で４時間、８０℃で３０分間保持し乾燥させた。重量変化より約３０重量％のＰＥＧが有機無機複合体中に導入されたことが確認できた。乾燥後、ＰＥＧを含有した有機無機複合体フィルム１１には粘着性は見られなかった。一方、水と接触させると非常に強い粘着性が現れた。この粘着性のある有機無機複合体フィルム１１をＰＥＴフィルムに貼り付けＴ字剥離試験を行い剥離強度を測定した。剥離強度は１.５Ｎ／ｃｍであった。また、ＰＥＧを含有しない有機無機複合体フィルム１１を水に接触させ、発現した粘着性の粘着強度を同じように測定したところ、剥離強度は０.４Ｎ／ｃｍであった。また、粘着性のあるＰＥＧを含有する有機無機複合体フィルム１１を合板に貼り付けた後、乾燥させて、接着強度を測定した。接着強度は約８Ｎ／ｃｍであり、強いものであった。
【００５９】
（実施例２９）
実施例７で得られた有機無機複合体フィルム１の表面を部分的に水と接触させた。水と接触した部分だけで粘着性が発現した。この表面をＰＥＴフィルムの上に載せ、軽く圧力を加え押さえた。室温で２０時間乾燥させた。水と接触した部分だけがＰＥＴフィルムと接着していた。
【００６０】
（実施例３０）
水溶性有機モノマーとして、ＭＥＡ５.２ｇを用いて、それ以外は実施例７と同じ手順で有機無機複合体フィルム１２を得た。有機無機複合体フィルム１２は非粘着性を示した。有機無機複合体フィルム１２をＰＥＴフィルムに挟み込み、１２０℃で１０分間加熱プレスを行った。加熱プレス後、有機無機複合体フィルムとＰＥＴフィルムは接着していた。有機無機複合体フィルム１２を挟みこんだ２枚のＰＥＴフィルムをＴ字に引張り、剥離強度を測定した。剥離強度は１５Ｎ／ｃｍであった。一方、プレス温度を室温とした以外は同じ条件で１０分間プレスを行った場合は、有機無機複合体フィルムとＰＥＴフィルムは接着しなかった。
【００６１】
（実施例３１）
実施例５と同様な手段により、紙テープの片面に高分子ゲル乾燥体（有機／無機複合体）を有するテープを調製した。この面は、大気雰囲気下で粘着性を示さなかった。もう片方の紙テープ面には、市販のアクリル系粘着剤（固形分約４０％、ファインタックMD３２７、ＤＩＣ株式会社製）１００ｇと硬化剤（ファインタックＤ−４５、ＤＩＣ株式会社製）０.５ｇの混合液を塗布し、８０℃で乾燥して、次いで、５０℃で２日間熱処理を行い、厚さ３５μmの粘着剤層を形成させた。この粘着剤を塗布した面は大気雰囲気下で粘着性を有し、様々の基材に貼り付けることができた。しかし、この面を反対側の高分子ゲル乾燥体の面と重なるように積層しても両者は容易に離すことができ、この両面塗工テープを離型紙なしで巻き取り、また取り出すことができた。このテープの粘着面をＰＥＴフィルムに貼り付けた後、テープの粘着性を持たない表面を水に接触させると粘着性が発生し、他の基材を貼り付けることができた。具体的には、水により粘着性が発現した面に更に別のＰＥＴフィルムを貼り付けた後、乾燥させることにより、テープの両面にＰＥＴフィルムが張り付いたものが得られた。
【００６２】
（実施例３２）
水分散性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ５ｇ、水膨潤性合成ヘクトライト（ＸＬＧ）０.８ｇ、実施例１で用いたＫＰＳ水溶液２.５ｇを４７.５ｇの水に均質に分散混合した重合溶液を調製した。この重合溶液を６０ｍＬのガラス容器に入れ、５０℃で２０時間保持して、無色透明なゲルを得た。得られたゲルを５mmほどの大きさに切断して、ポリプロピレン製のトレイ容器に入れ、４０℃で２４時間かけて乾燥させた。更に、乾燥したゲルを粉砕機（ミルサーIFM-700G、岩谷株式会社製）に入れ、粉砕して、粉体状のゲル乾燥物を得た。粉体状のゲル乾燥物５ｇを水１００ｇに入れ、撹拌して流動性のあるゲル分散体を得た。この流動性のあるゲル分散体を不織布に塗布し、乾燥させた後、更に、反対の面にもゲル分散体を塗布し、乾燥させて、ゲル乾燥粉末の集合体からなる塗膜を両面に持つテープ（厚さ約０.１mm）を得た。テープの断面を顕微鏡で観察したところ、ゲル乾燥物は不織布の内部まで入り込んでおり、ゲル乾燥物は不織布を挟んで一体化していた。このテープは離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、テープの片面を水と接触させると粘着性が発現し、合板に貼り付けることができた。貼り付けたテープの乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、剥離する前にテープが破断した。破断強度から接着強度は少なくとも５Ｎ／ｃｍ以上であることが判った。また、合板に貼り付けた後、更に貼り付けたテープの上面を同じように水で湿した後、厚さ５ｍｍのもう一枚の合板を貼り合わせることができた。
【００６３】
（実施例３３）
水分散性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４.３ｇ、２３EGA３.６ｇ、水膨潤性合成ヘクトライト（ＸＬＧ）０.８ｇ、実施例１で用いたＫＰＳ水溶液２.５ｇを４７.５ｇの水に均質に分散混合した重合溶液を調製した。この重合溶液を６０ｍＬのガラス容器に入れ、５０℃で２０時間保持して、無色透明なゲルを得た。得られたゲル５０ｇと水１００ｇを粉砕機に入れ、粉砕してペ−スト状のゲルを得た。このペースト状ゲルを不織布に塗布し、乾燥させた後、更に、反対の面にもペースト状ゲルを塗布し、乾燥させて、ペースト状ゲル乾燥物を両面に持つテープ（厚さ約０.１２mm）を得た。テープの断面を顕微鏡で観察したところ、ゲル乾燥物は不織布の内部まで入り込んでおり、ゲル乾燥物は不織布を挟んで一体化していた。このテープは離型紙を用いることなく、大気雰囲気中で巻物状に巻き上げることができた。その後、テープの片面を水と接触させると粘着性が発現し、ＰＥＴフィルムに貼り付けることができた。貼り付けたテープの乾燥後の接着強度をＴ字（９０°）剥離試験により行ったところ、剥離する前にテープが破断した。破断強度から接着強度は少なくとも６Ｎ／ｃｍ以上であることが判った。また、ＰＥＴフィルムに貼り付けた後、更に貼り付けたテープの上面を同じように水で湿した後、厚さ５ｍｍのもう一枚のＰＥＴフィルムを貼り合わせることができた。
【００６４】
（比較例１）
水分散性粘土鉱物を用いないで、水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、酸素を遮断した条件下、２０℃で２０時間重合して高分子含水フィルムを調製し、それを２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、高分子乾燥体からなる厚み２００μmの高分子フィルム１を得た。高分子フィルム１は非粘着性を示し、水と接触させると粘着性を示した。粘着性を示す高分子フィルム１の両面に実施例２４と同じように２枚のＰＥＴを貼り付け乾燥させた。実施例２４と同じように剥離強度を測定した。接着強度は０.５Ｎ／ｃｍ以下で接着面は非常に脆かった。
【００６５】
（比較例２）
水分散性粘土鉱物を用いないで、水溶性有機モノマーとして、ＭＥＡ５.２ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、比較例１と同じ方法で高分子フィルム２を得た。高分子フィルム２は粘着性を示した。比較例１と同じように２枚のＰＥＴを貼り付け乾燥させた。比較例１と同じように剥離強度を測定した。接着強度は０.３Ｎ／ｃｍ以下で接着面は非常に弱いものであった。
【００６６】
（比較例３）
水分散性粘土鉱物の代わりに有機化合物の架橋剤（Ｎ，Ｎ‘−メチレンビス（アクリルアミド））を０.０５ｇ使用し、水溶性有機モノマーとして、ＤＭＡＡ４ｇ、ＫＰＳ水溶液２．０ｇ、ＴＥＭＥＤ３２μＬを用いて、比較例１と同じ方法で高分子ゲルフィルムを調製し、それを２５℃で２０時間、次いで８０℃で３０分間乾燥して、高分子ゲル乾燥体からなる厚み高分子フィルム３を得た。高分子フィルム３は非粘着性であり、水と接触させるとわずかに粘着性を示した。比較例１と同じように粘着性を示す有機フィルム３の両面に２枚のＰＥＴを貼り付け乾燥させた。比較例１と同じように剥離強度を測定した。接着強度は０.４Ｎ／ｃｍ以下接着面は非常に弱く脆いものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を支持体の片面または両面に有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材。
【請求項２】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を片面に有し、反対面に、大気雰囲気で粘着性を示し、且つ前記粘着剤層（Ｃ）と大気雰囲気下で容易に剥離可能な粘着剤層（Ｄ）を有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材。
【請求項３】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を用いた粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材。
【請求項４】
前記水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）が、アミド基含有水溶性モノマー（Ａ１）と、エチレングリコール又はプロピレングリコール残基をモノマー中に有するアクリルエステルモノマー（Ａ２）或いは水酸基、メトキシ基、カルボン酸基、スルフォン酸基、エポキシ基又はリン酸基を含むアクリルエステルモノマー（Ａ３）との重合体である請求項１〜３のいずれかに記載の粘着部材。
【請求項５】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を形成するための材料であって、
水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有することを特徴とする前記粘着剤層（Ｃ）用の有機無機複合体。
【請求項１】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を支持体の片面または両面に有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材。
【請求項２】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を片面に有し、反対面に、大気雰囲気で粘着性を示し、且つ前記粘着剤層（Ｃ）と大気雰囲気下で容易に剥離可能な粘着剤層（Ｄ）を有する粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材。
【請求項３】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を用いた粘着部材であって、
前記粘着剤層（Ｃ）が、水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有する有機無機複合体を用いた層であることを特徴とする粘着部材。
【請求項４】
前記水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）が、アミド基含有水溶性モノマー（Ａ１）と、エチレングリコール又はプロピレングリコール残基をモノマー中に有するアクリルエステルモノマー（Ａ２）或いは水酸基、メトキシ基、カルボン酸基、スルフォン酸基、エポキシ基又はリン酸基を含むアクリルエステルモノマー（Ａ３）との重合体である請求項１〜３のいずれかに記載の粘着部材。
【請求項５】
大気雰囲気下で非粘着性であり、水又は有機溶媒との接触或いは加熱により粘着性を示す粘着剤層（Ｃ）を形成するための材料であって、
水溶性のラジカル重合性有機モノマーの重合体（Ａ）と水膨潤性粘土鉱物（Ｂ）により形成された三次元網目構造を有することを特徴とする前記粘着剤層（Ｃ）用の有機無機複合体。
【公開番号】特開２０１１−１８４４７６（Ｐ２０１１−１８４４７６Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４７７０９（Ｐ２０１０−４７７０９）
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００１７３７５１）一般財団法人川村理化学研究所 (206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【出願人】（０００１７３７５１）一般財団法人川村理化学研究所 (206)
【Ｆターム（参考）】
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