JP7400454B2 - 粘着テープ - Google Patents
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Description
近年、電子機器、とりわけパソコン、デジタルビデオカメラ、電子手帳、携帯電話、PHS、スマートフォン、ゲーム機器、電子書籍等の携帯電子端末には小型化と薄型化とが求められており、これに伴って、前記携帯電子端末を構成する粘着テープ等にもまた、薄型化が求められている。
発泡体層(A)、樹脂層(B)、樹脂層(B)の前記発泡体層(A)と反対の面(a)側に2以上の粘着部(C)を有する粘着テープであって、前記2以上の粘着部(C)の間には粘着部(C)を有しない領域が存在し、前記領域が前記粘着テープの端部に通じたものであり、かつ、破断点伸度が500~3000%であり、破断点応力が3.0~30.0MPaであることを特徴とする。
本発明の粘着テープを構成する発泡体層(A)の厚みとしては、特に限定されるものではないが、好ましくは250μm以下、より好ましくは30μm~200μm、さらに好ましくは50μm~150μmの厚みのものを使用することができる。前記範囲の厚みを有する発泡体層(A)を使用することによって、粘着テープを薄型化できる。また、粘着テープの一部に穴等を設けない場合であっても、前記粘着部(C)を有する面と被着体との界面から気泡を容易に除去することができ、その結果、前記粘着テープの膨れ等に起因した外観不良や、クッション性や接着力等の性能低下をより効果的に防止できるためより好ましい。
上記ポリイソシアネートは特に限定されず、従来、ポリウレタン発泡体の製造に用いられるポリイソシアネートを用いることができる。このポリイソシアネートとしては、通常、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート等が用いられる。これらの他に、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’―ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の芳香族系又は脂肪族系のポリイソシアネート、プレポリマー型のポリイソシアネート等を用いることもできる。上記ポリイソシアネートは、2種類以上を併用する事も、1種類単独で用いることもできる。
ポリイソシアネートはイソシアネートインデックスが、好ましくは0.8~1.2、特に好ましくは0.9~1.1となるように配合される。
上記触媒の含有量としては、ポリオールを100質量部とした場合に、好ましくは0.03~3.0質量部である。特に好ましくは0.05~2.0質量部である。
上記整泡剤の含有量としてはポリオールを100質量部とした場合に、好ましくは1~20質量部である。特に好ましくは2~10質量部である。
上記ポリウレタン系発泡体層の原料に含まれる架橋剤の含有量は、その種類にもよるが、ポリオールを100質量部とした場合に、好ましくは1~10質量部、特に好ましくは2~5質量部である。
前記スチレン系共重合体は、前記スチレン-イソプレン共重合体とスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の合計質量に対して、前記スチレン-イソプレン共重合体を0質量%~80質量%の範囲で含有するものを使用することが好ましく、0質量%~70質量%の範囲で含有するものを使用することがより好ましく、0質量%~50質量%の範囲で含有するものを使用することが更に好ましく、0質量%~30質量%の範囲で使用することがよりいっそう好ましい。前記範囲とすることで、優れた破断点伸度や破断点応力を維持しながら熱耐久性との両立が可能となる。
前記石油樹脂は、スチレン-イソプレンブロック共重合体やスチレン-イソプレンブロック-スチレン共重合体を構成するポリイソプレン構造と相溶しやすく、その結果、粘着テープの初期接着力と熱耐久性とをより一層向上させることができる。
前記C5系石油樹脂としては、脂肪族系石油樹脂を使用することができ、例えば、エスコレッツ1202、1304、1401(東燃化学合同会社製)、ウイングタック95(グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー製)、クイントンK100、R100、F100(日本ゼオン株式会社製)、ピコタック95、ピコペール100(理化ハーキュレス製)等を使用することができる。
前記脂環族系石油樹脂としては、前記したC9系石油樹脂に水素添加して得られるが、例えば、エスコレッツ5300(トーネックス製)、アルコンP-100(荒川化学工業製)、リガライトR101(理化ファインテク製)等を使用することができる。
なかでも、前記粘着付与樹脂としては、前記C5系石油樹脂と重合ロジン系樹脂とを組み合わせて使用することが、より一層優れた初期接着性と熱耐久性とを両立するうえで好ましい。
前記フェノール系老化防止剤としては、一般に立体障害性基を有するフェノール系化合物であり、モノフェノール型、ビスフェノール型、ポリフェノール型が代表的である。具体例としては、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)、4,4’-チオビス(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、テトラキス-[メチレン-3-(3’5’-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、n-オクタデシル-3-(4’-ヒドロキシ-3’5’-ジ-t-ブチルフェニル)プロピオネート等を単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
前記老化防止剤としては、前記フェノール系老化防止剤と、リン系老化防止剤(加工安定剤とも言われる)、アミン系老化防止剤、イミダゾール系老化防止剤等のその他老化防止剤を組み合わせ使用してもよく、とりわけ、前記フェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤とを組み合わせ使用することが、良好な初期接着性を維持し、かつ、より一層優れた熱耐久性を備えた樹脂層を得ることができる。なお、上記リン系老化防止剤は、高温環境下において経時的にわずかに変色(黄変)する場合があるため、その使用量は、前記初期接着性と熱耐久性と変色防止とのバランスを考慮し適宜設定することが好ましい。
次に、本発明の粘着テープを構成する粘着部(C)について説明する。
前記粘着部(C)は、前記樹脂層(B)の前記発泡体層(A)と反対の面(a)側に、直接設けられる。前記2以上の粘着部(C)の間には、前記粘着部(C)を構成する成分が存在しない、または、粘着性を奏しない程度に存在してもよい領域がある。
(1)剥離ライナー(D)の離型処理面に、乾燥後の厚みが50μmになるように、前記粘着剤を塗工したものを、100℃の環境下で3分間乾燥した後、40℃の環境下で2日間エージングさせることによって粘着剤層を形成した。
(2)前記粘着剤層を縦50mm及び横50mmの正方形に裁断したものを試験片とした。
(3)上記試験片の質量(G1)を測定した後、23℃の環境下で、上記試験片をトルエンに24時間浸漬させた。
(4)前記浸漬後、前記試験片とトルエンとの混合物を、300メッシュ金網を用いて濾過することによって、トルエンへの不溶成分を抽出した。前記不溶成分を110℃の環境下で1時間乾燥させたものの質量(G2)を測定した。
(5)前記質量(G1)と質量(G2)と下記式に基づいて、そのゲル分率を算出した。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
サンプル注入量:100μl
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/分
測定温度:40℃
本カラム:TSKgel GMHHR-H(20)2本
ガードカラム:TSKgel HXL-H
検出器:示差屈折計
標準ポリスチレンの重量平均分子量:1万~2000万(東ソー株式会社製)
本発明の粘着テープは前記粘着部(C)と接する面に剥離ライナー(D)を有していてもよい。
剥離ライナー(D)は粘着剤に離型剤をコートしたものである。粘着剤としてはポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリオレフィンフィルム等が使用できる。そのなかでも、ポリエチレンテレフタレートフィルムが耐熱性・強度が良好であり、低コストであるため、好ましい。粘着剤の厚みは特に限定されるものではないが、25μm~125μmが好ましく、さらに好ましくは50μm~100μmである。上記範囲にあると、粘着部(C)の形状維持がされやすいため好ましい。
離型剤は特に限定されるものではないが、シリコーン系のものが剥離力の調整が容易なため好ましい。
発泡体層(A)の製造方法は、適用する発泡体層の材料等に応じて、樹脂層(B)の上に発泡体原料等を塗布した積層物を反応させて発泡体層(A)を形成する製造方法や、剥離ライナーに樹脂層(B)を形成し、前記発泡体層(A)と貼り合わせる製造方法から、適宜選択できる。
上記フォーム原料の調製方法は、特に限定されないが、好ましくは、ポリイソシアネートと、ポリイソシアネートを含まず、ポリオール、難燃剤、触媒等を含有する混合物(以下、「第1混合物」という。)とを混合する方法である。尚、必要に応じて配合される添加剤は、通常、第1混合物に含まれる。
アニオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム石鹸、ひまし油カリウム石鹸、やし油カリウム石鹸、ラウロイルサルコシンナトリウム、ミリストイルサルコシンナトリウム、オレイルサルコシンナトリウム、ココイルサルコシンナトリウム、やし油アルコール硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、アルキルスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルスルホ酢酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、α-オレフィンスルホン酸ナトリウム等が挙げられるが、特に、アルキルスルホコハク酸ナトリウムが好ましい。
特にアニオン系界面活性剤と両性界面活性剤を併用した場合、アニオン系界面活性剤の分子同士の親水基の電荷が反発し、アニオン系界面活性剤の分子同士がある程度の距離を保っている間に、電気的に中性である両面活性剤がアニオン系界面活性剤の分子の間に入り込むことによって、気泡をより安定化し、気泡のサイズを小さくすることができる。よって、アニオン系界面活性剤と両性界面活性剤を併用することが好ましい。
このような架橋剤としては特に限定されず、用途等に応じて、必要量添加すればよい。架橋剤による架橋手法としては、例えば、物理架橋、イオン架橋、化学架橋があり、架橋方法は、水分散性樹脂の種類に応じて選択することができる。架橋剤としては、公知の架橋剤を使用可能でありエポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤等を、使用する樹脂配合系が含有する官能基の種類及び、官能基量に応じて適量使用することができる。粘着強度、タック強度及び層間剥離強度を向上させるため、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤が好ましい。イソシアネート系及びエポキシ系架橋剤は、材料強度を上げることにより、被着体及び多孔質フォームの材料破壊を防ぐことができる。中でも脂肪族イソシアネートがより好ましい。これら架橋剤は、2種以上併用してもよい。
なお、配合量や配合比は、特記しない限り、固形分を基準とし、「固形分」を構成する成分は、エマルジョンから分散媒を除いた成分である。具体的には、樹脂の他、界面活性剤やフィラー等を含有したものである。
本発明の粘着テープの製造方法としては、例えば、剥離ライナー(E)に樹脂層(B)を形成し、前記発泡体層(A)と貼り合わせした後、剥離ライナー(D)に前記粘着剤を間欠状に塗布し乾燥等させ粘着部(C)を形成し、前記発泡体層(A)と樹脂層(B)が一体となったものの剥離ライナー(E)を剥離した面(樹脂層(B)側)に粘着部(C)を貼り合わせる方法があげられる。剥離ライナー(E)としては、任意のものを利用することができ、剥離ライナー(D)と同様のものを使用できる。
n-ブチルアクリレート97.98質量部と、アクリル酸2質量部と、4-ヒドロキシブチルアクリレート0.02質量部とを、アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合させることによって、重量平均分子量90万のアクリル重合体を得た。
前記粘着剤aを用いて得られた粘着剤層のtanδのピーク温度は0℃であり、そのゲル分率は40質量%であった。
樹脂組成物(1)(スチレン-イソプレン共重合体及びスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の混合物、前記化学式(1)で示されるスチレン由来の構造単位25質量%、前記樹脂組成物(1)の全量に対するスチレン-イソプレン共重合体の割合が34質量%)と、「D-135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部とトルエンを混合し、固形分40質量%に調整された樹脂溶液を得た。
樹脂組成物(2)(スチレン-イソプレン共重合体及びスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の混合物、前記化学式(1)で示されるスチレン由来の構造単位25質量%、前記樹脂組成物(2)の全量に対するスチレン-イソプレン共重合体の割合が17質量%)と、「D-135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部とトルエンを混合し、固形分40質量%に調整された樹脂溶液を得た。
樹脂組成物(3)(スチレン-イソプレン共重合体及びスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の混合物、前記化学式(1)で示されるスチレン由来の構造単位25質量%、前記樹脂組成物(3)の全量に対するスチレン-イソプレン共重合体の割合が67質量%)と、「D-135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部とトルエンを混合し、固形分40質量%に調整された樹脂溶液を得た。
樹脂組成物(1)(スチレン-イソプレン共重合体及びスチレン-イソプレン-スチレン共重合体の混合物、前記化学式(1)で示されるスチレン由来の構造単位25質量%、前記樹脂組成物(1)の全量に対するスチレン-イソプレン共重合体の割合が34質量%)と、「D-135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)15質量部とトルエンを混合し、固形分40質量%に調整された樹脂溶液を得た。
樹脂組成物(4)(ポリメタクリル酸メチル-ポリアクリル酸ブチル-ポリメタクリル酸メチル共重合体の混合物、ポリメタクリル酸メチルの構造単位25質量%)と、「D-135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部とトルエンを混合し、固形分40質量%に調整された樹脂溶液を得た。
樹脂組成物(5)(ポリメタクリル酸メチル-ポリアクリル酸ブチル-ポリメタクリル酸メチル共重合体の混合物、ポリメタクリル酸メチルの構造単位12質量%)と、「D-135」(荒川化学工業株式会社製、重合ロジンエステル)5質量部とトルエンを混合し、固形分40質量%に調整された樹脂溶液を得た。
「PET50×1J0」(ニッパ株式会社製、50μmのポリステルフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)に、樹脂層(b-1)をコンマコーターを用いて塗工し、80℃5分間乾燥することで、厚み50μmの樹脂層b-1を得た後、発泡体A-1(株式会社イノアックコーポレーション製PureCell 010、厚みが100μm、25%圧縮強度が0.05MPaであるアクリル樹脂系連続気泡発泡体)とラミネーターを用いて貼り合わせた。次に、「PET50×1J0」(ニッパ株式会社製、50μmのポリステルフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)に、グラビアコーターを用いて、前記粘着剤aをドット印刷し、100℃で1分間乾燥させることによって、図1に示す略ひし形形状の厚み4μmの島状の粘着部を得た。なお、前記粘着部のうち、任意の粘着部とそれに近接する粘着部との距離は、0.1mmであった。次に、前記発泡体層(A)と樹脂層(B)の積層体の剥離ライナー面を剥離した後、樹脂層(B)面に前記調整した粘着部(C)を貼り合わせた後、40℃下で2日間養生することで発泡体層(A)と樹脂層(B)と粘着部(C)が積層された粘着テープを得た。
樹脂層(B)の種類、樹脂層(B)の厚み、粘着部(C)の形状を、表1に記載のものに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープを作製した。
「PET50×1J0」(ニッパ株式会社製、50μmのポリステルフィルムの表面にシリコーン系剥離処理面を有する剥離ライナー)に、グラビアコーターを用いて、前記粘着剤aをドット印刷し、100℃で1分間乾燥させることによって、図1に示す略ひし形形状の厚み2μmの島状の粘着部(C)を得た。なお、前記粘着部(C)のうち、任意の粘着部とそれに近接する粘着部(C)との距離は、0.1mmであった。次に、12μmポリエステルフィルムを重ねラミネーターで線圧3N/mmで貼付した。これを40℃で二日間養生し、ドット粘着フィルムを得た。次にこのドット粘着フィルムの4μmポリエステルフィルム上に下記方法にて発泡体層(A)を設けた。
粘着テープの破断点応力、破断点伸度、100%伸長時応力は、粘着テープを標線長さ20mm、幅10mmのダンベル状に打ち抜き、測定雰囲気23℃,50%RHの条件で、テンシロン引張試験機を用い、引張速度300mm/minで長さ方向に引っ張ることで測定した。
本発明における樹脂層(B)の貯蔵弾性率G'は、2mm厚にまで重ね合わせ粘着剤を試験片とし、レオメトリックス社製粘弾性試験機アレス2kSTDに直径7.9mmのパラレルプレートを装着し、試験片を挟み込み周波数1Hzで60℃において測定した値である。
実施例及び比較例で得た粘着テープを縦50mm×横100mmに切断し、剥離ライナーを剥離し、23℃及び50%RH雰囲気下、前記粘着部の表面に縦70mm×横150mmのガラス板を置き、ガラス板の上から5Nを荷重した状態で5秒放置することによって仮貼付物を得た。
◎:気泡の存在を確認できた積層体の個数が0個。
○:気泡の存在を確認できた積層体の個数が1または2個。
×:気泡の存在を確認できた積層体の個数が7個以上。
実施例及び比較例で得た粘着テープを40℃下に2週間放置した後、縦50mm×横100mmに切断し、剥離ライナーを剥離し、23℃及び50%RH雰囲気下、前記粘着部(C)の表面に縦70mm×横150mmのガラス板を置き、ガラス板の上から5Nを荷重した状態で5秒放置することによって仮貼付物を得た。
◎:気泡の存在を確認できた積層体の個数が0個。
○:気泡の存在を確認できた積層体の個数が1または2個。
×:気泡の存在を確認できた積層体の個数が7個以上。
気泡の抜けやすさの評価1で作成したサンプルを23℃下に24時間放置した後、ガラス板側から光学顕微鏡(50倍、視野6mm×6mm)を用いて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。上記観察において、試験片とガラス板との間に空気層が存在すると粘着剤aの印刷形状に応じて白色に観察される。以下の評価基準では、これら空気層を「空気が通過しうる流路」として評価した。また「面積比」は、「空気が通過し得る流路の面積/観察した試験片の面積」より算出した。
◎:前記試験片とガラス板との間に、空気が通過しうる流路の面積比が5%未満であった。
○:前記試験片とガラス板との間に、空気が通過しうる流路の面積比が5%以上10%以下であった。
△:前記試験片とガラス板との間に、空気が通過しうる流路の面積比が10%以上30%以下であった。
×:前記試験片とガラス板との間に、空気が通過しうる流路の面積比が30%以上であった。
10mm幅×60mm長さの前記粘着テープを10mm幅×10mm長さの掴み手をはみ出させた状態で清潔で表面平滑なステンレス板に貼付した後、2kg荷重を加えながらローラー1往復加圧したものを試験片とした。貼付後23℃,50%RH雰囲気下で3日間放置し、23℃50%RH下で粘着テープの掴み手部分を粘着テープの水平方向に手でおよそ300mm/minの速度で引き伸ばした。
試験回数3回の内、粘着テープの切れおよび粘着テープ剥離後の被着体への粘着剤の残留の程度を以下の基準で目視評価した。
◎:3回、テープが切れずに剥がせた。
○:2回、テープが切れずに剥がせた。
×:粘着テープを剥がすことができない。または、2回以上テープの切れが生じた。
2 粘着部
3 粘着テープ
Claims (14)
- 発泡体層(A)の少なくとも一方の面に樹脂層(B)を有し、前記樹脂層(B)の前記発泡体層(A)と反対の面(a)側に2以上の粘着部(C)を有する粘着テープであって、前記樹脂層(B)が粘着付与樹脂を含有し、前記2以上の粘着部(C)の間には粘着部(C)を有しない領域が存在し、前記領域が前記粘着テープの端部に通じたものであり、かつ、前記粘着テープの破断点伸度が500~3000%であり、破断点応力が3.0~30.0MPaであることを特徴とする粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)の100%伸長時の応力が0.3~3.0MPaである請求項1に記載の粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)の60℃における貯蔵弾性率G’が0.2~2.0MPaである請求項1又は2に記載の粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)がビニル芳香族ブロック共重合体又はアクリルブロック共重合体を含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記ビニル芳香族ブロック共重合体が芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体である請求項4に記載の粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)の厚みが10~200μmである請求項1~5のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)の厚みが前記粘着部(C)の厚みより厚い請求項1~6のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記粘着部(C)と接する面に、厚みが25μm~125μmである剥離ライナー(D)を有する請求項1~7のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)の前記発泡体層(A)と反対の面(a)側から前記粘着部(C)を観察した際の前記粘着部(C)の形状が、略円形状、略四角形状または略六角形状である請求項1~8のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記2以上の粘着部(C)から選択される任意の粘着部(c1)と、前記粘着部(c1)に近接する粘着部(c2)との距離が0.5mm以下である請求項1~9のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記樹脂層(B)の前記発泡体層(A)と反対の面(a)の面積に占める、前記粘着部(C)を有する領域の割合が10%~99%である請求項1~10のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記粘着テープの流れ方向5cm及び幅方向5cmの範囲に、前記粘着部(C)が10個~1000000個存在する請求項1~11のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 前記発泡体層(A)が、ポリウレタン系発泡体層またはアクリル系発泡体層である請求項1~12のいずれか1項に記載の粘着テープ。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の粘着テープをディスプレイの非表示面側に設けたことを特徴とするディスプレイ機器。
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