(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
アクリル系ポリマー(A)と、重量平均分子量が1,000以上30,000未満であるアクリル系ポリマー(B)と、中空微小球状体(C)とを含むと共に、実質的に気泡を含まない粘着剤層を有し、
前記アクリル系ポリマー(A)は、モノマー成分として、炭素数が1〜20の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)と、極性基を有すると共に重合性不飽和結合を有する共重合性モノマー(a2)と、不飽和二重結合を含む重合性の官能基を2個以上有する多官能性モノマー(a3)とを含み、
前記共重合性モノマー(a2)は、前記モノマー成分として、前記(a1)及び前記(a2)の合計100質量部に対して、5〜15質量部となる割合で含まれ、
前記多官能性モノマー(a3)は、全モノマー成分に対して、0.01〜2質量%の割合で含まれ、
前記アクリル系ポリマー(B)は、前記アクリル系ポリマー(A)100質量部に対して、5〜50質量部の割合で含まれる両面粘着シート。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本実施形態に係る両面粘着シートは、アクリル系粘着剤層(以下、粘着剤層と称する場合がある)を、少なくとも1層有する両面粘着シートである。なお、一般的に「両面粘着シート」は、「両面粘着テープ」、「両面粘着フィルム」等と異なった名称で呼ばれることもあるが、本明細書では、表現を「両面粘着シート」に統一する。また、両面粘着シートにおける粘着剤層の表面を、「粘着面」と称する場合がある。
【0019】
両面粘着シートの形態としては、基材(支持体)を備えていない、いわゆる基材レス両面粘着シートであってもよいし、基材を備えている、いわゆる基材付き両面粘着シートであってもよい。前記基材レス両面粘着シートとしては、例えば、粘着剤層のみからなる両面粘着シートが挙げられる。これに対して、前記基材付き両面粘着シートとしては、例えば、基材の両面側にそれぞれ粘着剤層を有する両面粘着シートが挙げられる。
【0020】
なお、本実施形態の両面粘着シートは、粘着剤層や基材以外にも、本発明の目的を達成できる範囲において、他の層(例えば、中間層、下塗り層)を備えていてもよい。本実施形態の両面粘着シートとしては、優れた押圧接着力及び耐落下衝撃特性等を発揮し易い等の観点より、粘着剤層のみからなる、いわゆる基材レス両面粘着シートが好ましい。以下、両面粘着シートが備える粘着剤層について、説明する。
【0021】
(アクリル系粘着剤層)
粘着剤層は、両面粘着シートの粘着面を提供する層であり、主として、アクリル系ポリマー(A)と、アクリル系ポリマー(B)と、中空微小球状体(C)とを含むと共に、実質的に気泡を含まない構成となっている。粘着剤層中において、アクリル系ポリマー(A)、アクリル系ポリマー(B)、及び中空微小球状体(C)は、互いに混ざり合った状態となっている。また、粘着剤層中には、必要に応じて、その他の成分が含まれてもよい。以下、各成分(A)〜(C)、及びその他の成分について、説明する。
【0022】
<アクリル系ポリマー(A)>
粘着剤層は、ベースポリマー(主成分)として、アクリル系ポリマー(A)を含んでいる。このアクリル系ポリマー(A)は、ポリマー(A)用モノマー(a)の重合体からなる。ポリマー(A)用モノマー(a)としては、後述するように、例えば、少なくとも2種のものが用いられる。なお、アクリル系ポリマー(A)の調製時、ポリマー(A)用モノマー(a)は、ポリマー用(A)モノマー(a)の組成物(以下、モノマー組成物)の形態で、利用される。
【0023】
ポリマー(A)用モノマー(a)は、炭素数が1〜20の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)(以下、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)と称する)と、共重合性モノマーの一種であり、少なくとも極性基を1種類有すると共に重合性不飽和結合を含む共重合性モノマー(a2)(以下、極性基含有共重合性モノマー(a2)と称する)とを含むことが好ましい。
【0024】
前記モノマー組成物における、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)と、極性基含有共重合性モノマー(a2)との成分比率は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)及び極性基含有共重合性モノマー(a2)の合計質量(100質量部)に対して、極性基含有共重合性モノマー(a2)が、5〜15質量部であることが好ましく、より好ましくは7〜12質量部であり、更に好ましくは9〜11質量部である。前記合計質量に対して、極性基含有共重合性モノマー(a2)が5〜15質量部であると、優れた押圧接着力が得られると共に、優れた耐落下衝撃特性が得られる。
【0025】
アクリル系ポリマー(A)を構成する全モノマー成分の質量に対する、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)及び極性基含有共重合性モノマー(a2)の全質量の割合は、特に限定されないが、50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることがさらに好ましく、特に好ましくは95質量%以上である。前記割合の上限については、100質量%以下であれば特に限定されない。
【0026】
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸s−ブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸ノナデシル、(メタ)アクリル酸エイコシル等が挙げられる。前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)は、単独で、又は2種以上組み合せて用いてもよい。なお、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び/又は「メタクリル」(「アクリル」及び「メタクリル」のうち、いずれか一方又は両方)を表すものとする。
【0027】
なお、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)としては、炭素数が1〜14のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステルが好ましく、より好ましくはアクリル酸n−ブチル(BA)、アクリル酸2−エチルヘキシル(2EHA)、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸イソノニル等が挙げられる。
【0028】
極性基含有共重合性モノマー(a2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、これらの酸無水物(例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物含有モノマー)等のカルボキシル基含有モノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、ビニルアルコール、アリルアルコール等の水酸基(ヒドロキシル基)含有モノマー;(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−メチロール(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、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のアミド基含有モノマー;(メタ)アクリル酸アミノエチル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等のアミノ基含有モノマー;(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸メチルグリシジル等のエポキシ基含有モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアノ基含有モノマー;N−ビニル−2−ピロリドン、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−ビニルピペリドン、N−ビニルピペラジン、N−ビニルピロール、N−ビニルイミダゾール等の複素環含有ビニル系モノマー;ビニルスルホン酸ナトリウム等のスルホン酸基含有モノマー;2−ヒドロキシエチルアクリロイルフォスフェート等のリン酸基含有モノマー;シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド等のイミド基含有モノマー;2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基含有モノマー等が挙げられる。前記極性基含有共重合性モノマー(a2)は、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0029】
なお、極性基含有共重合性モノマー(a2)としては、カルボキシル基含有モノマー、水酸基含有モノマーが好ましく、より好ましくはアクリル酸(AA)、アクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)、アクリル酸4−ヒドロキシブチル(4HBA)等が挙げられる。
【0030】
また、アクリル系ポリマー(A)は、モノマー成分として、共重合性モノマーの一種であり、不飽和二重結合を含む重合性の官能基を2個以上有する多官能性モノマー(a3)(以下、多官能性モノマー(a3)と称する)を含んでもよい。
【0031】
多官能性モノマー(a3)としては、例えば、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ビニル(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート等が挙げられる。前記多官能性モノマー(a3)は、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。なお、前記多官能性モノマー(a3)としては、多官能(メタ)アクリレートが好ましい。
【0032】
多官能性モノマー(a3)の使用量は、その分子量や官能基数等によって異なるが、アクリル系ポリマー(A)を構成する全モノマー成分の質量に対して、0.01〜2質量%が好ましく、より好ましくは、0.02〜1質量%である。多官能性モノマー(a3)の使用量が、0.01質量%以上であると、粘着剤層の凝集性が適度に得られる。また、多官能性モノマー(a3)の使用量が、2質量%未満であると、粘着剤層が硬くなり過ぎることが抑制され、押圧接着力、及び耐落下衝撃特性の低下を抑制することができる。
【0033】
なお、アクリル系ポリマー(A)を構成するモノマー成分(つまり、ポリマー(A)用モノマー(a))として、多官能性モノマー(a3)が用いられると、アクリル系ポリマー(A)は、架橋型のアクリル系ポリマーを含むことになり、粘着剤層の凝集性や、接着力等が向上する。
【0034】
また、多官能性モノマー(a3)以外の共重合性モノマーを、アクリル系ポリマー(A)を構成するモノマー成分として用いてもよい。前記共重合性モノマーとしては、例えば、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環式炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステルや、フェニル(メタ)アクリレート等の芳香族炭化水素基を有する(メタ)アクリル酸エステル等の前記(a1)以外の(メタ)アクリル酸エステル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、スチレン、ビニルトルエン等の芳香族ビニル化合物、エチレン、ブタジエン、イソプレン、イソブチレン等のオレフィン又はジエン類、ビニルアルキルエーテル等のビニルエーテル類、塩化ビニル等が挙げられる。
【0035】
アクリル系ポリマー(A)は、公知乃至慣用の重合方法を用いて調製することができる。その際、上述したモノマー組成物が利用される。重合方法としては、例えば、溶液重合法、乳化重合法、塊状重合法、光重合法等が挙げられる。なかでも、アクリル系ポリマー(A)の調製に際して、熱重合開始剤や光重合開始剤等の重合開始剤を用いた熱や活性エネルギー線(例えば、紫外線)による硬化反応を利用することが好ましい。特に、重合時間の短縮等の利点を有することより、光重合開始剤を用いた硬化反応を利用することが好ましい。
【0036】
例えば、光重合開始剤が配合されたポリマー(A)用モノマー(a)を含むモノマー組成物に、活性エネルギー線(例えば、紫外線)を照射して、前記ポリマー(A)用モノマー(a)を重合させることによって、アクリル系ポリマー(A)を形成することができる。また、後述するように、アクリル系ポリマー(A)の調製時に、重合開始剤と共に、アクリル系ポリマー(B)や中空微小球状体(C)等の粘着剤層に含ませる成分を配合してもよい。なお、アクリル系ポリマー(A)の調製に利用される熱重合開始剤や光重合開始剤等の重合開始剤は、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0037】
前記熱重合開始剤としては、例えば、アゾ系重合開始剤[例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4’−アゾビス−4−シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス[2−(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライド等]、過酸化物系重合開始剤(例えば、ジベンゾイルペルオキシド、t−ブチルペルマレエート、過酸化ラウロイル等)、レドックス系重合開始剤等が挙げられる。熱重合開始剤の使用量としては、特に制限されず、従来、熱重合開始剤として利用可能な範囲であればよい。
【0038】
前記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等が挙げられる。
【0039】
前記ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン[BASF社製、商品名:イルガキュア651]、アニソールメチルエーテル等が挙げられる。前記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[BASF社製、商品名:イルガキュア184]、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、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[BASF社製、商品名:イルガキュア2959]、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン[BASF社製、商品名:ダロキュアー1173]、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。前記α−ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−2−ヒドロキシプロピオフェノン、1−[4−(2−ヒドロキシエチル)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン等が挙げられる。
【0040】
前記芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2−ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。前記光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1−フェニル−1,1−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)−オキシム等が挙げられる。前記ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾイン等が含まれる。前記ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジル等が含まれる。前記ベンゾフェノン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が含まれる。前記ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタール等が含まれる。前記チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が含まれる。
【0041】
前記アシルフォスフィン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−n−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−t−ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2−メトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジエトキシベンゾイル)(1−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジブトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)(2−メチルプロパン−1−イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)(2,4−ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2−フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−4−メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,5−ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,3,5,6−テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジ−n−ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6−ジメチトキシベンゾイル−2,4,6−トリメチルベンゾイル−n一ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4−ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10−ビス[ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、トリ(2−メチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、等が挙げられる。
【0042】
光重合開始剤の使用量は、光重合反応によってアクリル系ポリマー(A)を形成することができれば、特に制限されないが、例えば、アクリル系ポリマー(A)を形成するために利用される全モノマー成分100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましく、より好ましくは0.03〜3質量部、更に好ましくは0.05〜2質量部である。
【0043】
光重合開始剤の使用量が、0.01質量部以上であれば、重合反応をより確実に進行させることができる。また、光重合開始剤の使用量が、5質量部以下であれば、生成するポリマーの分子量をより確実に高くすることができ、また、光重合開始剤が紫外線を吸収することにより紫外線が粘着剤組成物内部まで届かず重合率が低下することを抑制できるため、形成される粘着剤層の凝集力をより確実に高くすることができる。
【0044】
光重合開始剤の活性化に際しては、活性エネルギー線を、光重合開始剤が配合されたポリマー(A)用モノマー(a)を含むモノマー組成物に照射することが重要である。このような活性エネルギー線としては、例えば、α線、β線、γ線、中性子線、電子線などの電離性放射線や、紫外線等が挙げられ、特に、紫外線が好適である。また、活性エネルギー線の照射エネルギー、照射時間、照射方法などは特に制限されず、光重合開始剤を活性化させて、モノマー成分の反応を生じさせることができればよい。
【0045】
アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量(Mw)は、例えば、100,000〜5,000,000である。アクリル系ポリマー(A)の重量平均分子量の測定は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法によりポリスチレン換算して求められる。具体的には、東ソー株式会社製のHPLC8020に、カラムとしてTSKgelGMH−H(20)×2本を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速0.5ml/分の条件にて測定される。
【0046】
アクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度(Tg)は、両面粘着シート(粘着剤層)における高い接着性(被着体に対する接着性)、高い押圧接着力、優れた耐落下衝撃特性等を確保する等の観点より、−70℃〜−40℃が好ましく、より好ましくは−70℃〜−50℃である。アクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度は、アクリル系ポリマー(A)を構成するモノマー成分(モノマー単位)の種類や含有量等によって、適宜、制御することができる。
【0047】
アクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度(Tg)は、下記式(Fox式)で表されるガラス転移温度(理論値)である。また、後述するアクリル系ポリマー(B)のガラス転移温度も、同様の手法により求められる。
<式> 1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
上記式中、Tgは、アクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度(単位:K)、Tgiは、モノマーiからなるホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)、Wiは、モノマーiの全モノマー成分中の質量分率を表す(i=1,2,・・・n)。なお、上記式は、アクリル系ポリマー(A)がモノマー1,モノマー2,・・・モノマーnのn種類のモノマー成分から構成される場合の計算式である。
【0048】
ホモポリマーのガラス転移温度については、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons,Inc、1989年)に記載の数値を用いるものとする。なお、同じポリマーについて複数の数値が記載されている場合には、「conventional」値を採用するものとする。上記「Polymer Handbook」に記載されていない場合には、以下の測定方法により得られる値を用いるものとする(例えば、特開2007−51271号公報参照)。
【0049】
具体的には、温度計、撹拌機、窒素導入管及び還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100質量部、アゾビスイソブチロニトリル0.2質量部及び重合溶媒として酢酸エチル200質量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間撹拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温して10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33質量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗布し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ARES、レオメトリックス社製)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域−70〜150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、tanδのピークトップ温度を、ホモポリマーのガラス転移温度とする。
【0050】
<アクリル系ポリマー(B)>
粘着剤層は、アクリル系ポリマー(A)以外の樹脂成分として、アクリル系ポリマー(B)を必須成分として含んでいる。このアクリル系ポリマー(B)は、アクリル系ポリマー(A)よりも重量平均分子量が小さい重合体であり、粘着剤層中において、アクリル系ポリマー(A)と混合された状態となっている。
【0051】
アクリル系ポリマー(B)の粘着剤層中における含有量は、アクリル系ポリマー(A)100質量部に対して、5〜50質量部が好ましく、より好ましくは5〜45質量部であり、さらに好ましくは10〜40質量部である。アクリル系ポリマー(B)の含有量が、5質量部以上であると、高い押圧接着力が得られる。これに対して、アクリル系ポリマー(B)の含有量が、50質量部以下であると、粘着剤層中においてアクリル系ポリマー(A)とアクリル系ポリマー(B)とが相溶し、互いに相分離することが抑制される。
【0052】
アクリル系ポリマー(B)としては、アクリル系ポリマー(A)よりも、ガラス転移温度が高いものを選択することが好ましい。アクリル系ポリマー(B)のガラス転移温度(Tg)は、20℃以上が好ましく、より好ましくは30℃以上、更に好ましくは40℃以上である。ガラス転移温度(Tg)が20℃以上であると、粘着剤層中のポリマー(A)及びポリマー(B)の室温以上での凝集力が確保され、保持性能や高温接着性能が確保される。なお、アクリル系ポリマー(B)のガラス転移温度(Tg)の上限値は、アクリル系ポリマー(B)の種類等にもよるが、概ね300℃である。また、アクリル系ポリマー(B)のガラス転移温度は、アクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度よりも90℃以上高いものが好ましい。
【0053】
アクリル系ポリマー(B)の重量平均分子量は、1,000以上30,000未満であり、好ましくは2,500以上15,000以下、より好ましくは3,000以上10,000以下である。
【0054】
アクリル系ポリマー(B)の重量平均分子量が1,000以上であると、粘着剤層(粘着面)における粘着性能や保持性能が確保される。また、アクリル系ポリマー(B)の重量平均分子量が30,000未満であると、アクリル系ポリマー(A)との相溶性が確保される。
【0055】
アクリル系ポリマー(B)の重量平均分子量の測定は、GPC法によりポリスチレン換算して求められる。具体的には、東ソー株式会社製のHPLC8020に、カラムとしてTSKgelGMH−H(20)×2本を用いて、テトラヒドロフラン溶媒で流速0.5ml/分の条件にて測定される。
【0056】
ここで、アクリル系ポリマー(B)の調製方法について、説明する。アクリル系ポリマー(B)は、ポリマー(B)用モノマー(b)の重合体からなる。ポリマー(B)用モノマー(b)は、主成分として、(メタ)アクリル酸エステル(b1)を含むことが好ましい。アクリル系ポリマー(B)は、例えば、(メタ)アクリル酸エステル(b1)を、溶液重合法やバルク重合法、乳化重合法、懸濁重合、塊状重合等により重合することで作製される。
【0057】
(メタ)アクリル酸エステル(b1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル等の炭素数が1〜12の直鎖又は分岐鎖状の(メタ)アクリル酸アルキルエステルや、シクロヘキシル(メタ)アクリレートや(メタ)アクリル酸イソボルニル等の(メタ)アクリル酸の脂環族アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アリールエステルが挙げられる。このような(メタ)アクリル酸エステル(b1)は、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0058】
なお、アクリル系ポリマー(B)を構成するモノマー成分(モノマー単位)としては、脂環式炭化水素基を含む(メタ)アクリル酸エステル(例えば、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA))や、炭素数が1〜12の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(より好ましくは、メタアクリル酸イソブチル等の炭素数が1〜8のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル)等を好適に使用することができる。
【0059】
また、アクリル系ポリマー(B)は、(メタ)アクリル酸エステル(b1)の他に、(メタ)アクリル酸エステル(b1)と共重合可能な重合性不飽和結合を有する共有合性モノマー(b2)(以下、共重合性モノマー(b2)と称する)を共重合させて得ることも可能である。
【0060】
共重合性モノマー(b2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メタ)アクリル酸プロポキシエチル、(メタ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸エトキシプロピルのような(メタ)アクリル酸アルコキシアルキル;(メタ)アクリル酸アルカリ金属塩等の塩;エチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、プロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、ジプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル、トリプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステルのような(ポリ)アルキレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリル酸エステルのような多価(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリロニトリル;酢酸ビニル;塩化ビニリデン;(メタ)アクリル酸−2−クロロエチルのようなハロゲン化ビニル化合物;2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリンのようなオキサゾリン基含有重合性化合物;(メタ)アクリロイルアジリジン、(メタ)アクリル酸−2−アジリジニルエチルのようなアジリジン基含有重合性化合物;アリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸グリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸−2−エチルグリシジルエーテルのようなエポキシ基含有ビニルモノマー;(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸とポリプロピレングリコールまたはポリエチレングリコールとのモノエステル、ラクトン類と(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチルとの付加物のようなヒドロキシル基含有ビニルモノマー;フッ素置換(メタ)アクリル酸アルキルエステルのような含フッ素ビニルモノマー;イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸のような不飽和カルボン酸、これらの塩ならびにこれらの(部分)エステル化合物および酸無水物;2−クロルエチルビニルエーテル、モノクロロ酢酸ビニルのような反応性ハロゲン含有ビニルモノマー、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N−メトキシエチルメタクリルアミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミド、N−アクリロイルモルホリンのようなアミド基含有ビニルモノマー;ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルアリルアミン、2−メトキシエトキシトリメトキシシランのような有機ケイ素含有ビニルモノマー;その他、ビニル基を重合したモノマー末端にラジカル重合性ビニル基を有するマクロモノマー類等が挙げられる。これらは、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0061】
アクリル系ポリマー(B)を構成する全モノマー成分の質量(つまり、ポリマー(B)用モノマー(b)の全質量)に対する、(メタ)アクリル酸エステル(b1)の全質量の割合は、好ましくは90質量%以上であり、より好ましくは95質量%以上である。前記割合の上限については、100質量%以下であれば特に限定されない。
【0062】
なお、アクリル系ポリマー(B)の中でも、アクリル系ポリマー(B)を構成する全モノマー成分の質量に対する、メタアクリル酸エステルの全質量の割合が、50質量%以上のものを、本明細書では、特に、メタクリル系ポリマー(B1)と称する場合がある。
【0063】
アクリル系ポリマー(B)としては、例えば、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とイソブチルメタクリレート(IBMA)の共重合体(メタクリル系ポリマー(B1)の一例)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とイソボルニルメタクリレート(IBXMA)の共重合体(メタクリル系ポリマー(B1)の一例)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とアクリロイルモルホリン(ACMO)の共重合体(メタクリル系ポリマー(B1)の一例)、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)とジエチルアクリルアミド(DEAA)の共重合体(メタクリル系ポリマー(B1)の一例)が好ましく用いられる。
【0064】
アクリル系ポリマー(B)を構成するポリマー(B)用モノマー(b)の成分比率において、アクリル系ポリマー(B)を構成する全モノマー成分の質量に対して、脂環式炭化水素基を含む(メタ)アクリル酸エステル(例えば、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA))の全質量の割合は、好ましくは50〜85質量%、より好ましくは55〜75質量%である。また、アクリル系ポリマー(B)を構成する全モノマー成分の質量に対して、イソブチルメタクリレート(IBMA)、アクリロイルモルホリン(ACMO)、ジエチルアクリルアミド(DEAA)の各全質量の割合は、好ましくは15〜50質量%、より好ましくは25〜45質量%である。
【0065】
アクリル系ポリマー(B)には、エポキシ基又はイソシアネート基と反応性を有する官能基が導入されていてもよい。このような官能基の例としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、メルカプト基を挙げることができる。
【0066】
アクリル系ポリマー(B)の分子量を調節するために、その重合系中に連鎖移動剤を用いることができる。使用する連鎖移動剤の例としては、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基を有する化合物;チオグリコール酸、チオグリコール酸エチル、チオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸ブチル、チオグリコール酸t−ブチル、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、チオグリコール酸オクチル、チオグリコール酸デシル、チオグリコール酸ドデシル、エチレングリコールのチオグリコール酸エステル、ネオペンチルグリコールのチオグリコール酸エステル、ペンタエリスリトールのチオグリコール酸エステルが挙げられる。連鎖移動剤の中で、特に、チオグリコール酸類を好適に使用することができる。
【0067】
連鎖移動剤の使用量は、特に制限されないが、通常、アクリル系ポリマー(B)を形成するために利用される全モノマー成分(つまり、ポリマー(B)用モノマー(b)の全成分)100質量部に対して、連鎖移動剤を好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.2〜15質量部、更に好ましくは0.3〜10質量部の範囲から選択される。このように連鎖移動剤の使用量を調整することで、好適な分子量のアクリル系ポリマー(B)を得ることができる。
【0068】
アクリル系ポリマー(B)を、粘着剤層中に含有させる方法としては、特に制限されないが、例えば、アクリル系ポリマー(A)を製造するために用いられるポリマー(A)用モノマー(a)を含むモノマー組成物中に、重合開始剤と共に、アクリル系ポリマー(B)を混合する方法が好ましい。
【0069】
<中空微小球状体(C)>
粘着剤層は、必須成分として中空微小球状体(C)を含んでいる。中空微小球状体(C)は、アクリル系ポリマー(A)とアクリル系ポリマー(B)との混合物中に分散される形で、粘着剤層中に含まれている。
【0070】
中空微小球状体(C)としては、本願発明の目的を達成できるものであれば特に限定されないが、例えば、無機系の中空微小球状体や、有機系の中空微小球状体が挙げられる。具体的な無機系の中空微小球状体としては、例えば、中空ガラスバルーン等のガラス製の中空バルーン、中空アルミナバルーン等の金属化合物製の中空バルーン、中空セラミックバルーン等の磁器製中空バルーン等が挙げられる。また、具体的な有機系の中空微小球状体としては、例えば、中空アクリルバルーン、中空塩化ビニリデンバルーン等の樹脂製中空バルーン等が挙げられる。なお、中空微小球状体(C)は、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0071】
中空微小球状体(C)の中でも、活性エネルギー線(特に、紫外線)による重合効率や、重み等の観点から、無機系の中空微小球状体が好ましく、特に中空ガラスバルーンが好ましい。中空微小球状体(C)として、中空ガラスバルーンを用いれば、せん断力、保持力等の他の特性を損なうことなく、粘着剤層の接着性能を向上させることができる。上市されている中空ガラスバルーンとしては、例えば、商品名「フジバルーンH−40」(富士シリシア化学株式会社製)、商品名「Sphericel25P45」(ポッターズ・バロティーニ社製)等が挙げられる。なお、中空微小球状体(C)の表面には、各種表面処理(例えば、シリコーン系化合物やフッ素系化合物等による低表面張力化処理)が施されてもよい。
【0072】
中空微小球状体(C)の粒径(平均粒子径)は、特に限定されないが、1μm〜500μmが好ましく、より好ましくは5μm〜200μmであり、更に好ましくは20μm〜80μmであり、更により好ましくは30μm〜50μmである。
【0073】
中空微小球状体(C)の比重(真密度)は、特に限定されないが、0.1g/cm
3〜0.8g/cm
3が好ましく、より好ましくは0.15g/cm
3〜0.5g/cm
3である。中空微小球状体(C)の比重が、0.1g/cm
3以上であると、中空微小球状体(C)を、粘着剤層を形成するための粘着剤組成物中に配合する際の浮き上がりが抑制され、前記粘着剤組成物中へ均一に分散され易くなり、好ましい。更に、強度の点において問題が生じ難くなり、中空微小球状体(C)の割れを抑制でき、好ましい。これに対して、中空微小球状体(C)の比重が0.8g/cm
3以下であると、活性エネルギー線(特に紫外線)の透過率が低下して光硬化反応の効率が低下するという問題が生じ難くなり、また、両面粘着シートの質量が大きくなって作業性が低下するという問題等も生じ難くなり、好ましい。
【0074】
中空微小球状体(C)の粘着剤層中における含有量は、アクリル系ポリマー(A)100質量部に対して、好ましくは0.1〜15質量部、より好ましくは1〜11質量部、さらに好ましくは3〜10質量部である。中空微小球状体(C)の使用量が、0.1質量部以上であると、粘着剤層の十分な接着性が得られる。また、中空微小球状体(C)の使用量が、15質量部以下であると、粘着剤層を形成するための粘着剤組成物中に中空微小球状体(C)を混合・分散できる。
【0075】
<実質的に気泡を含まない構造>
粘着剤層は、気泡を実質的に含有しない構造を備えている。本明細書において、「気泡を実質的に含有しない」とは、不可避的に混入する場合を除いて、気泡を能動的に粘着剤層に形成していないことを意味する。このような粘着剤層における気泡の含有量は、理想的にはゼロとなる。なお、実際の粘着剤層における気泡の含有率は、粘着剤層の全体積(100体積%)に対して、好ましくは3体積%以下であり、より好ましくは1体積%以下である。粘着剤層中の気泡含有率が3体積%以下であると、粘着剤層が硬くなり、変形に対しての強度が優れるものとなる。
【0076】
なお、粘着剤層中における気泡の含有率(体積%)は、以下の方法で測定することができる。
(測定方法)
(1)粘着剤層を厚み方向に切断して、切断面へのダメージが極力抑えられた状態の測定サンプルを作製する。なお、粘着剤層を液体窒素に浸漬した後に、前記粘着剤層を破断して、測定サンプルを作製してもよい。
(2)次いで、得られた測定サンプルの断面(切断面、破断面)を、電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)(株式会社日立ハイテクノロジーズ製、型式:S−4800)によって100倍に拡大表示する。
(3)そして、拡大表示された前記断面において、(幅1mm)×(粘着剤層の厚み)で囲まれた四角形の部分を基準面積S1とし、そのS1中に含まれる気泡部分の合計面積S2を求める。
(4)(S2/S1)×100によって前記断面における気泡率(%)が求められる。
(5)上述した(1)〜(4)の操作を繰り返して、粘着剤層を一方向に沿って等間隔で、全部で5個所サンプリングし、得られた各気泡率の平均値を、粘着剤層中における気泡の含有率(体積%)として採用する。
【0077】
本実施形態の両面粘着シートに利用される粘着剤層には、両面粘着シートの用途等に応じて、適宜、その他の成分が含まれていてもよい。前記その他の成分としては、例えば、架橋剤が挙げられる。架橋剤は、粘着剤層の凝集力を調整等する目的で利用される。架橋剤として、例えば、エポキシ系架橋剤、イソシアネート系架橋剤、シリコーン系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、シラン系架橋剤、アルキルエーテル化メラミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等を挙げることができる。特に、好適には、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤を使用することができる。
【0078】
前記イソシアネート系架橋剤としては、例えば、ト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、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシ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、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートおよびこれらのトリメチロールプロパン等のポリオールとのアダクト体を挙げることができる。
【0079】
前記エポキシ系架橋剤としては、ビスフェノールA、エピクロルヒドリン型のエポキシ系樹脂、エチレングリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジアミングリシジルアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミンおよび1,3−ビス(N,N’−ジアミングリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
【0080】
また、粘着剤層には、本願発明の目的を達成できる範囲において、架橋促進剤、シランカップリング剤、老化防止剤、充填剤(前記中空微小球状体を除く)、着色剤(顔料、染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、帯電防止剤、溶剤等が添加されてもよい。これらの成分は、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0081】
また、粘着剤層には、本願発明の目的を達成できる範囲において、例えば、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、エポキシ系粘着剤等の他の粘着剤が含有されてもよい。これらは、単独で、又は2種以上を組み合せて用いてもよい。
【0082】
なお、粘着剤層の全質量に対する、アクリル系ポリマー(A)、アクリル系ポリマー(B)及び中空微小球状体(C)の含有量(質量%)は、好ましくは95質量%以上であり、より好ましくは97質量%以上、更に好ましくは99質量%以上である。なお、前記含有量の上限については、100質量%以下であれば特に限定されない。
【0083】
(粘着剤層の形成方法)
本実施形態の両面粘着シートに利用される粘着剤層は、例えば、粘着剤組成物を用いて形成される。前記粘着剤組成物としては、上述した本実施形態の粘着剤層を形成できるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択される。前記粘着剤組成物としては、作業性等の観点より、ポリマー(A)用モノマー(a)を含むモノマー組成物と、アクリル系ポリマー(B)と、中空微小球状体(C)と、前記モノマー組成物(つまり、ポリマー(A)用モノマー(a))の重合に利用される重合開始剤と、の混合物を少なくとも含む硬化型の粘着剤組成物を用いることが好ましい。特に、前記粘着剤組成物としては、前記重合開始剤として光重合開始剤を用いる光硬化型の粘着剤組成物が好ましい。前記硬化型の粘着剤組成物は、いわゆる無溶剤型の粘着剤組成物である。前記硬化型の粘着剤組成物は、前記モノマー組成物に対して、アクリル系ポリマー(B)や中空微小球状体(C)等の他の成分が配合されると共に、これらが混合されることによって調製される。
【0084】
なお、前記モノマー組成物は、通常、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a1)と、極性基含有共重合性モノマー(a2)とを含んでいるポリマー(A)用モノマー(a)の混合物からなることが好ましい。前記モノマー組成物は、含有モノマーの種類や組成比等によって異なるものの、通常は、液状をなしている。そのため、前記モノマー組成物の粘度を高くして、作業性(取扱性)を向上させること等を目的として、アクリル系ポリマー(B)等の他の成分が配合される前に、予め前記モノマー組成物中に含まれているモノマー(つまり、ポリマー(A)用モノマー(a))を部分的に重合して、部分重合体を形成してもよい。前記部分重合体を含む前記モノマー組成物は、シロップの状態となっている。なお、未反応のモノマー成分は、前記硬化型の粘着剤組成物が調製された後、適宜、重合される。
【0085】
前記部分重合体の重合には、公知乃至慣用の重合方法を用いることができる。例えば、アクリル系ポリマー(A)の項目において例示した、各種の重合開始剤(例えば、光重合開始剤)を利用して、前記モノマー組成物中のモノマー成分を適宜、重合してもよい。なお、前記部分重合体の重合率は、例えば、好ましくは5〜15質量%、より好ましくは7〜10質量%に調節される。前記部分重合体の重合率は、例えば、前記モノマー組成物の粘度と前記部分重合体の重合率との相関関係を予め把握しておき、その相関関係に基づき前記モノマー組成物の粘度を調節することによって、適宜、調節できる。なお、前記部分重合体は、最終的に、アクリル系ポリマー(A)の一部として、粘着剤層中に含まれることになる。
【0086】
なお、ポリマー(A)用モノマー(a)として、多官能性モノマー(a3)を用いる場合、多官能性モノマー(a3)は、前記部分重合体が形成される前の前記モノマー組成物に配合されてもよいし、前記部分重合体が形成された後の前記モノマー組成物に配合されてもよい。ただし、架橋型のアクリル系ポリマーを形成し、粘着剤層の凝集性を確実に高める等の観点より、多官能性モノマー(a3)は、前記部分重合体が形成された後の前記モノマー組成物に配合されることが好ましい。
【0087】
調製された後の前記硬化型の粘着剤組成物は、基材や剥離ライナー等の適当な支持体上に層状に塗布される。その後、層状の前記粘着剤組成物に対して、硬化工程が施される。また、必要に応じて硬化工程の前後に、乾燥工程が施さる。前記粘着剤組成物が重合開始剤として熱重合開始剤を含んでいる場合、前記粘着剤組成物は、加熱によって重合反応が開始されて硬化される。これに対して、前記粘着剤組成物が重合開始剤として光重合開始剤を含んでいる場合、前記粘着剤組成物は、紫外線等の活性エネルギー線の照射によって重合反応が開始されて、硬化(光硬化)される。活性エネルギー線の照射は、層状の粘着剤組成物の片面側から行ってもよいし、両面側から行ってもよい。このようにして前記粘着剤組成物が硬化されると、本実施形態の両面粘着シートに利用可能な、粘着剤層が得られる。
【0088】
なお、活性エネルギー線による硬化(光硬化)を行う際、重合反応が空気中の酸素によって阻害されないように、公知乃至慣用の酸素遮断方法(例えば、層状の前記粘着剤組成物(粘着剤層)上に、剥離ライナーや基材等の適当な支持体を貼り合わせること、窒素雰囲気下で光硬化反応を行うこと)が適宜、施されてもよい。
【0089】
また、前記粘着剤組成物の塗布(塗工)には、公知乃至慣用のコーティング法を用いることが可能であり、一般的なコーター(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、コンマコーター、ダイレクトコーター等)を用いることができる。
【0090】
また、粘着剤層は、本願発明の目的を達成できるものであれば、上述した硬化型の粘着剤組成物以外の粘着剤組成物(例えば、溶剤型の粘着剤組成物、エマルション型の粘着剤組成物)を利用して形成されてもよい。
【0091】
(粘着剤層の厚み)
両面粘着シートにおける粘着剤層の厚みは、高い押圧接着力、優れた耐衝撃特性の確保等の観点より、90μm〜3,000μmであることが好ましく、より好ましくは90μm〜800μm、更に好ましくは90μm〜600μmである。粘着剤層の厚みが90μm以上であると、段差吸収性が確保される。また、粘着剤層の厚みが3,000μm以下であると、重合不良が抑制されて粘着剤層の特性が確保される。
【0092】
(剥離ライナー)
両面粘着シートにおける粘着剤層の表面(粘着面)は、使用時までは、剥離ライナーにより保護されていてもよい。両面粘着シートは、各粘着面が別々の剥離ライナーによりそれぞれ保護されてもよいし、ロール状に巻回される形態で各粘着面が1枚の剥離ライナーにより保護されてもよい。剥離ライナーは粘着面の保護材として用いられており、被着体に貼付する際に剥がされる。また、両面粘着シートが基材レス両面粘着シートの場合には、剥離ライナーは支持体としての役割も担う。なお、剥離ライナーは必ずしも両面粘着シートに設けられていなくてもよい。
【0093】
剥離ライナーとしては、慣用の剥離紙等を使用でき、特に限定されない。剥離ライナーとしては、例えば、剥離処理層を有する基材、フッ素ポリマーからなる低接着性基材や無極性ポリマーからなる低接着性基材等を用いることができる。前記剥離処理層を有する基材としては、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表面処理されたプラスチックフィルムや紙等が挙げられる。前記フッ素ポリマーからなる低接着性基材におけるフッ素系ポリマーとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、クロロフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体等が挙げられる。また、前記無極性ポリマーとしては、例えば、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン)等が挙げられる。なお、剥離ライナーは、公知乃至慣用の方法により形成することができる。また、剥離ライナーの厚み等も特に限定されない。
【0094】
(基材)
両面粘着シートが基材を有する構成の場合、前記基材としては、例えば、プラスチックフィルム製の基材(以下、プラスチックフィルム基材)が使用される。プラスチックフィルム基材の素材は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、商品名「アートン(環状オレフィン系ポリマー、JSR製)」、商品名「ゼオノア(環状オレフィン系ポリマー、日本ゼオン製)」等の環状オレフィン系ポリマー等のプラスチック材料が挙げられる。なお、これらのプラスチック材料は単独で、又は2種以上を組み合せて使用してもよい。また、前記「基材」とは、両面粘着シートを使用(貼付)する際に、粘着剤層と共に、被着体に貼付される部分である。両面粘着シートの使用時(貼付時)に剥離される剥離ライナーは、前記「基材」には含まれない。
【0095】
(両面粘着シート)
本実施形態の両面粘着シートは、上述した粘着剤層を、少なくとも1層有するものであり、公知乃至慣用の方法を用いて作製することができる。両面粘着シートの総厚みは、両面粘着シートの形態によって異なる。例えば、基材レス両面粘着シートの場合(つまり、1つの粘着剤層のみからなる場合)、その厚みは、上述した粘着剤層の厚みと同様となる。
【0096】
(押圧接着力)
本実施形態の両面粘着シートは、30.0N/cm
2以上の押圧接着力を備えている。この押圧接着力は、例えば、「横:40mm、縦:60mm、幅:1mmの窓枠状の両面粘着シートにより、所定の圧縮荷重で、ポリカーボネート板とアクリル板とを貼り合わせることにより得られる測定サンプルを、アクリル板を10mm/minで内部から外部に向かってアクリル板の厚み方向に押圧して、アクリル板とポリカーボネート板とが分離するまでの最大応力」と定義される。
【0097】
両面粘着シートが、このように定義される押圧接着力を30.0N/cm
2以上備えていると、例えば、両面粘着シートによって固定されている部材同士が外力を受けて前記部材に撓みや歪み等の変形が生じた場合であっても、前記両面粘着シートは、前記部材同士を固定し続けることが可能となる。
【0098】
(耐落下衝撃特性)
また、本実施形態の両面粘着シートは、常温(23℃)下における耐落下衝撃特性を備えている。この耐落下衝撃特性とは、両面粘着シートが組み込まれた装置(例えば、携帯電子機器)が落下により衝撃を受けた際に、その衝撃により貼り合わせた部材間の脱落による剥離が生じ難い特性をいう。本実施形態の両面粘着シートは、耐落下衝撃特性を備えているため、携帯電子機器の落下時に瞬間的に大きな衝撃を受けても、部材から剥離すること、或いは両面粘着シート(粘着剤層)自体が破壊されることが抑制され、固定している部材を保持し続けることができる。
【0099】
(その他の特性)
また、本実施形態の両面粘着シートは、切断(打抜)加工性、作業性(取扱性)、接着性(被着体に対する接着性)、耐久性、耐候性等の特性を備えている。このような、本実施形態の両面粘着シートは、様々な用途に用いることができる。
【0100】
(両面粘着シートの用途)
本実施形態の両面粘着シートは、例えば、携帯電子機器を構成する各種部材や各モジュールを固定する際に利用される。このような携帯電子機器としては、例えば、携帯電話、PHS、スマートフォン、タブレット(タブレット型コンピュータ)、モバイルコンピュータ(モバイルPC)、携帯情報端末(PDA)、電子手帳、携帯型テレビや携帯型ラジオ等の携帯型放送受信機、携帯型ゲーム機、ポータブルオーディオプレーヤー、デジタルカメラ等のカメラ、カムコーダ型のビデオカメラ等が挙げられる。
【0101】
両面粘着シートの具体的な使用態様としては、特に限定されないが、例えば、レンズ(特にガラスレンズ)の筐体への固定、ディスプレイパネルの筐体への固定、シート状キーボードやタッチパネル等の入力装置の筐体への固定、情報表示部の保護パネルと筐体との貼り合わせ、筐体同士の貼り合わせ、筐体と装飾用シートとの貼り合わせ、携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールの固定等が挙げられる。
【0102】
また、両面粘着シートを利用して固定される好ましい携帯電子機器の部材としては、例えば、光学部材が挙げられる。例えば、両面粘着シートは、携帯電子機器を構成する光学部材同士の貼り付け、携帯電子機器を構成する光学部材の筐体への固定等に好ましく使用される。
【0103】
前記光学部材とは、光学的特性(例えば、偏光性、光屈折性、光散乱性、光反射性、光透過性、光吸収性、光回折性、旋光性、視認性等)を有する部材をいう。前記光学部材としては、光学的特性を有する部材であれば特に限定されないが、例えば、偏光板、波長板、位相差板、光学補償フィルム、輝度向上フィルム、導光板、反射フィルム、反射防止フィルム、透明導電フィルム(ITOフォルム)、意匠フィルム、装飾フィルム、表面保護板、プリズム、レンズ、カラーフィルター、透明基板、これらの積層物等が挙げられる。なお、上述した「板」及び「フィルム」は、それぞれ板状、フィルム状、シート状等の携帯を含むものとし、例えば、「偏光フィルム」は、「偏光板」、「偏光シート」を含むものとする。
【0104】
前記光学部材を構成する素材としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料、ガラス、金属(金属酸化物を含む)等が挙げられる。特に、本発明の両面粘着シートは、プラスチック(特に、アクリルやポリカーボネート)製の光学部材に対して特に好ましく使用される。
【0105】
本実施形態の両面粘着シートは、特に、優れた押圧接着力を備えると共に、優れた耐落下衝撃特性を備えている。そのため、本実施形態の両面粘着シートは、画面面積の小さい携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールに加えて、画面面積が35cm
2以上(例えば、35cm
2〜650cm
2)の携帯電子機器を構成する各種部材やモジュール、特に画面面積が40cm
2以上(例えば、40cm
2〜650cm
2)の携帯電子機器を構成する各種部材やモジュールの固定や貼り合わせに好ましく用いられる。
【0106】
また、本実施形態の両面粘着シートは、上述した携帯電子機器以外の装置において、各種部品や各種モジュールを固定するために利用されてもよい。前記携帯電子機器以外の装置としては、例えば、表示装置(画像表示装置)、入力装置等が挙げられ、前記表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、PDP(プラズマディスプレイパネル)、電子ペーパー等が挙げられる。また、前記入力装置としては、例えば、タッチパネル等が挙げられる。
【実施例】
【0107】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【0108】
〔実施例1〕
(シロップの作製)
モノマー成分として、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)90質量部及びアクリル酸(AA)10質量部が混合されてなる液状のモノマー混合物(モノマー組成物)に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュア651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部及び商品名「イルガキュア184(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)」(BASFジャパン株式会社製)0.05質量部を配合した後、粘度(BH粘度計No.5ローター、10rpm、測定温度:30℃)が約15Pa・sになるまで紫外線を照射して、上記モノマー成分の一部が重合してなる部分重合体を含むシロップを得た。なお、前記シロップから得られるアクリル系ポリマー(A)のガラス転移温度(Tg)は、−60.4℃である。
【0109】
(ポリマー(B)の作製)
シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)60質量部、イソブチルメタクリレート(IBMA)40質量部及びチオグリコール酸4質量部が混合されてなる混合物に、窒素ガスを吹き込んで前記混合物中の溶存酸素を除去した。その後、前記混合物を90℃まで昇温したところで、商品名「パーヘキシルO(t−ヘキシルパーオキシ2−エチルヘキサノエート)」(日油株式会社製)0.05質量部及び商品名「パーヘキシルD(ジ−t−ヘキシルパーオキサイド)」(日油株式会社製)0.01質量部を前記混合物に配合した。次いで、前記混合物を90℃で1時間撹拌し、その後、1時間かけて150℃まで昇温して、更に150℃で1時間撹拌した。その後、前記混合物を、1時間かけて170℃まで昇温し、更に170℃で1時間撹拌した。
【0110】
次いで、前記混合物を170℃の状態で減圧し、1時間撹拌して残留モノマーを除去して、ポリマー(B)を得た。得られたポリマー(B)の重量平均分子量(Mw)は、3,500であった。また、得られたポリマー(B)のガラス転移温度(Tg)は、51℃であった。
【0111】
(粘着剤組成物の作製)
前記シロップ100質量部に、前記ポリマー(B)10質量部と、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.07質量部と、中空ガラスバルーン(平均粒径40μm、商品名「Sphericel25P45」(ポッターズ・バロティーニ社製))9質量部と、を添加して、前記シロップの混合物を得た。更に、前記混合物に、光重合開始剤として、商品名「イルガキュア651(2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)」(BASFジャパン株式会社製)0.04質量部を添加した。その後、その他の添加成分として、更に、酸化防止剤として、商品名「イルガノックス1010(ペンタエリスリトールテトラキス[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]」(BASFジャパン株式会社製)を0.5質量部、顔料として、商品名「AT DN101」(大日精化工業株式会社製)を0.02質量部、顔料分散溶媒として2−エチルヘキシルアクリレートを0.18質量部、前記混合物に添加した。そして、これらを十分混合することによって、粘着剤組成物Iが得られた。
【0112】
(両面粘着シートの作製)
前記粘着剤組成物Iを、剥離ライナーの剥離処理面に塗布し、塗布層を得た。そして、前記塗布層上に他の剥離ライナーを塗布層と剥離ライナーの薬理処理面が接する形態で貼り合わせた。なお、剥離ライナーとしては、片面が剥離処理されているポリエチレンテレフタレート製基材(商品名「MRF」、三菱ポリエステルフィルム株式会社製)を使用した。
【0113】
次いで、前記塗布層を、照度5mW/cm
2の紫外線を両面から3分間照射し、前記塗布層を硬化させて、厚み200μmの粘着剤層(感圧接着剤層)を得た。なお、紫外線の発生源として、東芝株式会社製の「ブラックライト」を使用した。また、紫外線の照度は、UVチェッカー(商品名「UVR−T1」、株式会社トプコン製、最大感度:350nmで測定)を使用して調節した。
【0114】
以上のようにして、実施例1の両面粘着シート(剥離ライナー120/粘着剤層110/剥離ライナー130の積層構造を有する基材レス両面粘着シート)100を得た。
図1は、実施例1の両面粘着シート100の概略図である。粘着剤層100の厚みdは、200μmであった。
【0115】
〔実施例2〕
ポリマー(B)10質量部に代えて、ポリマー(B)20質量部をシロップ100質量部に添加すること以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物IIを作製した。また、実施例1と同様にして、粘着剤組成物IIからなる粘着剤層(厚み:200μm)を備えた両面粘着シートを得た。
【0116】
〔実施例3〕
ポリマー(B)10質量部に代えて、ポリマー(B)30質量部をシロップ100質量部に添加すること以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物IIIを作製した。また、実施例1と同様にして、粘着剤組成物IIIからなる粘着剤層(厚み:200μm)を備えた両面粘着シートを得た。
【0117】
〔実施例4〕
ポリマー(B)10質量部に代えて、ポリマー(B)20質量部をシロップ100質量部に添加すること、及び1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)0.07質量部に代えて、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)0.1質量部をシロップ100質量部に添加すること以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物IVを作製した。また、実施例1と同様にして、粘着剤組成物IVからなる粘着剤層(厚み:200μm)を備えた両面粘着シートを得た。
【0118】
〔比較例1〕
ポリマー(B)10質量部を、シロップ100質量部に添加しないこと以外は、実施例1と同様にして、粘着剤組成物Vを作製した。また、実施例1と同様にして、粘着剤組成物Vからなる粘着剤層(厚み:200μm)を備えた両面粘着シートを得た。
【0119】
(評価試験)
実施例1〜4、及び比較例1について、各両面粘着シートの押圧接着力、及び耐落下衝撃特性を測定し、各両面粘着シートの評価を行った。
【0120】
(評価1:押圧接着力)
図2は、押圧接着力を測定する際に用いる評価用サンプルの概略図(上面図)である。 作製した両面粘着シートを、
図2に示されるような幅1mmの窓枠状(額縁状)(横:40mm、縦:60mm)に切断加工して、窓枠状両面粘着シートを得た。前記窓枠状両面粘着シートを用いて、アクリル板(アクリルレンズ、横:40mm、縦:60mm、厚み:1mm)と、中央部に直径15mmの貫通孔を空けたポリカーボネート板(PC板)(横:70mm、縦:80mm、厚み:2mm)とを、所定の圧着荷重(2kg)のローラ1往復の条件で圧着することにより貼り合わせて、評価用サンプルを得た。
図3は、
図2のA−A’線断面図である。
図2及び
図3において、1はポリカーボネート板、2は窓枠状両面粘着シート、3はアクリル板、4はポリカーボネート板の貫通孔を示す。
【0121】
次に、これらの評価用サンプルを万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TG−1kN」ミネベア(株)製)にセットして、丸棒をポリカーボネート板の貫通孔に通過させて、丸棒(直径:10mm)でアクリル板を10mm/minの条件で押圧し、アクリル板とポリカーボネート板とが分離するまでの最大応力を押圧接着力として測定した。なお、測定は常温(23℃)で行った。下記表1に測定結果を示した。
【0122】
図4は、押圧接着力の測定方法を示す概略断面図である。
図4において、1はポリカーボネート板、2は窓枠状両面粘着シート、3はアクリル板、21は丸棒、22は支持台を示す。評価用サンプルは、引張圧縮試験機の支持台22に
図4に示すように固定され、評価用サンプルのアクリル板3は、ポリカーボネート板1の貫通孔を通過した丸棒21により押圧される。なお、評価用サンプルにおいて、ポリカーボネート板1は、アクリル板が押圧される際に負荷がかかり、たわんだり、破損したりすることはなかった。
【0123】
(評価2:常温下における耐落下衝撃特性)
図5は、耐落下衝撃特性を評価する際に用いる評価用サンプルの概略図(上面図)でありる。作製した両面粘着シートを、
図5に示すような幅1mmの窓枠状(額縁状)(横:40mm、縦:60mm)に切断加工して、窓枠状両面粘着シートを得た。該窓枠状両面粘着シートを用いて、アクリル板(アクリルレンズ、横:40mm、縦:60mm、厚み:1mm)と、ポリカーボネート板(PC板)(横:70mm、縦:80mm、厚み:2mm)とを、2kgローラ1往復の条件で圧着することにより貼り合わせて、評価用サンプルを得た。
図6は、
図5のB−B’線断面図である。
図5及び
図6において、31はポリカーボネート板、32は窓枠状両面粘着シート、33はアクリル板(アクリルレンズ)を示す。
【0124】
図7は、耐落下衝撃特性の評価方法を示す概略断面図である。得られた評価用サンプルにおもり34をつけて総質量を110gとしてから、評価用サンプルを1.2mの高さからコンクリート板35に自由落下させて、耐落下衝撃特性を評価した。耐落下衝撃特性の評価は、常温(23℃)で18回自由落下させることにより実施した。
【0125】
なお、評価サンプルの自由落下は、1回目(ポリカーボネート板31のおもり34側の板面からの落下)、2回目(ポリカーボネート板31のアクリル板33側の板面からの落下)、3回目(ポリカーボネート板31の一方の縦側端面からの落下)、4回目(ポリカーボネート板31の他方の縦側端面からの落下)、5回目(ポリカーボネート板31の一方の横側端面からの落下)、6回目(ポリカーボネート板31の他方の横側端面からの落下)の順番で行った。つまり、耐落下衝撃特性の評価は、前記6回の落下を、3回繰り返して行った。評価基準は、以下の通りである。また、下記表1に評価結果をまとめた。
【0126】
<評価基準>
良好:「常温下での18回の自由落下について、アクリル板の剥がれが生じず、アクリル板を保持していたもの」
不良:「常温下での自由落下でアクリル板の剥がれが生じたもの」
【0127】
【表1】
【0128】
<結果>
評価1について、実施例1〜4の各両面粘着シートは、ポリマー(B)を含む粘着剤層を備えている。このような実施例1〜4の各両面粘着シートは、表1に示されるように、押圧接着力が、いずれも30.0N/cm
2以上であった。これに対して、比較例1の両面粘着シートは、ポリマー(B)を含んでいない粘着剤層を備えている。そのため、比較例1の両面粘着シートの押圧接着力(25.1N/cm
2)は、各実施例と比べて、劣る結果となった。
【0129】
評価2について、表1に示されるように、実施例1〜4の各両面粘着シートにおける評価は、いずれも良好であった。つまり、実施例1〜4の各両面粘着シートは、いずれも優れた耐落下衝撃特性を備えていることが確かめられた。なお、比較例1の両面粘着シートにおける耐落下衝撃特性の評価については、各実施形態と同様、良好であった。
【0130】
(気泡含有率)
なお、実施例1〜4、及び比較例1の各両面粘着シートにおける各粘着剤層の気泡含有率は、いずれも1体積%以下であった。