(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023030451
(43)【公開日】2023-03-08
(54)【発明の名称】粘着部材及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C09J 7/24 20180101AFI20230301BHJP
C09J 7/38 20180101ALI20230301BHJP
C09J 133/00 20060101ALI20230301BHJP
C09J 153/00 20060101ALI20230301BHJP
【FI】
C09J7/24
C09J7/38
C09J133/00
C09J153/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021135590
(22)【出願日】2021-08-23
(71)【出願人】
【識別番号】305044143
【氏名又は名称】積水フーラー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100103975
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 拓也
(72)【発明者】
【氏名】桑原 章滋
(72)【発明者】
【氏名】河田 祐希
【テーマコード(参考)】
4J004
4J040
【Fターム(参考)】
4J004AA10
4J004AB01
4J004CA03
4J004CB03
4J004CC02
4J004EA05
4J040DF001
4J040DM001
4J040JA09
4J040JB07
4J040JB09
4J040LA01
4J040LA08
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高温及び高湿度下においても、基材の劣化を略生じることがなく、基材層と粘着剤層との間の界面剥離が抑制されて優れた粘着性を保持する粘着部材及びこの粘着部材の製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の粘着部材は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体を含む基材層と、上記基材層上に積層一体化され且つ粘着剤を含む粘着剤層とを含み、粘着剤層を構成している粘着剤は、好ましくは(メタ)アクリル系ポリマーの架橋体を含む。
【選択図】 なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体を含む基材層と、
上記基材層上に積層一体化され且つ粘着剤を含む粘着剤層とを含むことを特徴とする粘着部材。
【請求項2】
粘着剤層を構成している粘着剤は、(メタ)アクリル系ポリマーの架橋体を含むことを特徴とする請求項1に記載の粘着部材。
【請求項3】
(メタ)アクリル系ポリマーの架橋体は、トリアジン系光ラジカル重合開始剤の存在下における(メタ)アクリル系ポリマーの架橋体を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の粘着部材。
【請求項4】
(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量が50000~300000であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の粘着部材。
【請求項5】
(メタ)アクリル系ポリマーが、A-B-A型のトリブロックポリマーであることを特徴とする請求項2~4の何れか1項に記載の粘着部材。
【請求項6】
第1架橋性粘着組成物層と架橋性基材組成物層と第2架橋性粘着組成物層とがこの順序で積層されてなる積層体に放射線を第2架橋性粘着組成物層側から照射し、上記第1架橋性粘着組成物層、上記架橋性基材組成物層及び上記第2架橋性粘着組成物層を架橋して粘着部材を製造する粘着部材の製造方法であって、
上記第1架橋性粘着組成物層は、(メタ)アクリル系ポリマー100質量部及び光ラジカル重合開始剤0.1~5質量部を含み、
上記架橋性基材組成物層は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート及びラジカル重合開始剤を含み、
上記第2架橋性粘着組成物層は、(メタ)アクリル系ポリマー100質量部及び光ラジカル重合開始剤0.1~5質量部を含み、
上記第1架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ1と、上記第2架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ2は、λ1≧λ2の関係を満たすことを特徴とする粘着部材の製造方法。
【請求項7】
第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤は、トリアジン系光ラジカル重合開始剤を含むことを特徴とする請求項6に記載の粘着部材の製造方法。
【請求項8】
第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層に含まれている(メタ)アクリル系ポリマーは、A-B-A型のトリブロックポリマーであることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の粘着部材の製造方法。
【請求項9】
波長が300nm以上の放射線を照射することを特徴とする請求項6~8の何れか1項に記載の粘着部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粘着部材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、両面粘着テープは、車載部品、建築材、電子材料、家電製品、サイネージ(看板、標識など)などの様々な用途において、部材及び/又は部品同士を一体化するために用いられている。
【0003】
このような両面粘着テープとして、特許文献1には、基材と、前記基材の第一面上に配置されている第一粘着剤層と、前記基材の第二面上に配置されている第二粘着剤層と、を含む両面粘着シートであって、前記両面粘着シートの20%モジュラスが5N/mm2以下であり、かつ前記両面粘着シートの破断応力が10N/mm2以上である両面粘着シートが開示され、前記基材が、ウレタン(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む重合体を含むことが好ましいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記両面粘着テープの基材に用いられているウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン結合及びエステル結合を多く含んでいるため、加水分解による劣化を生じやすく、上記両面粘着テープは、高温及び高湿度という過酷な状況下において、長期間に亘って使用することができないという問題点を有している。
【0006】
又、上記両面粘着テープは、ウレタン(メタ)アクリレートに由来する構成単位を含む重合体から構成された基材と、粘着剤層との一体化が不十分であり、使用に伴って、基材と粘着剤層との間において界面剥離を生じ、その結果、両面粘着テープの粘着性が低下するという問題点を有している。
【0007】
本発明は、高温及び高湿度下においても、基材の劣化を略生じることがなく、基材層と粘着剤層との間の界面剥離が抑制されて優れた粘着性を維持する粘着部材及びこの粘着部材の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の粘着部材は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体を含む基材層と、上記基材層上に積層一体化され且つ粘着剤を含む粘着剤層とを含む。
【0009】
[基材層]
本発明の粘着部材は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体を含む。粘着部材の基材層は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体を含むので、高温及び高湿度下においても、劣化を生じることがないと共に、粘着剤層との界面剥離を生じることなく、粘着部材は、長期間に亘って優れた粘着性を維持することができる。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレート又はメタクリレートを意味する。
【0010】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートは、ポリブタジエン骨格の両末端に、アクリロキシ基[CH2=CHCOO-]又はメタクリロキシ基[CH2=C(CH3)COO-]を有する。
【0011】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートは、ポリブタジエン骨格の両末端に有する(メタ)アクリロキシ基がラジカル重合することによって架橋構造を形成して架橋体を構成する。なお、(メタ)アクリロキシ基は、アクリロキシ基又は(メタ)アクリロキシ基を意味する。
【0012】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートは、例えば、末端に水酸基を付加したポリブタジエンの水酸基に、アクリル酸又はメタクリル酸を反応させてエステル反応させることによって製造することができる。
【0013】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの水添率は、50モル%以上が好ましく、65モル%以上がより好ましく、80モル%以上がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの水添率は、50モル%以上であると、基材層の高温及び高湿度下における劣化を低減することができる。
【0014】
なお、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの水添率(水素添加率)は、下記の要領によって測定された値である。具体的には、1H-NMRスペクトル測定により、水添前後のポリブタジエン(メタ)アクリレートのそれぞれについて、ブタジエン量を求め、水添前後のブタジエン量の差に基づいてブタジエンの水添率(モル%)を算出する。なお、1H-NMRスペクトル測定では、溶媒に重クロロホルムを用いる。NMR測定装置としては、例えば、JEOL社から商品名「JMN-AL seriesAL400」にて市販されている装置を用いることができる。
【0015】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、10000以上が好ましく、15000以上がより好ましく、20000以上がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、200000以下が好ましく、100000以下がより好ましく、50000以下がより好ましく、35000以下がより好ましく、30000以下がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が10000以上であると、粘着部材は優れた粘着性を維持することができる。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が200000以下であると、粘着部材は優れた粘着性を維持することができる。
【0016】
基材層は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体を含む。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体の架橋密度は、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、85質量%以上がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体の架橋密度は、99.9質量%以下が好ましく、99質量%以下がより好ましく、95質量%以下がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体の架橋密度が70質量%以上であると、基材層の高温及び高湿度下における劣化を低減することができると共に、粘着部材の優れた粘着性を維持することができる。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体の架橋密度が99.9質量%以下であると、粘着部材の優れた粘着性を維持することができる。
【0017】
なお、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体の架橋密度は、下記の要領で測定された値をいう。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体をAg秤量し、これを120℃のキシレン中に24時間浸漬して不溶解分を200メッシュの金網で濾過し、金網上の残渣を25℃にて3時間に亘って真空乾燥して乾燥残渣の重量を測定し(Bg)、下記式により算出した。
架橋密度(質量%)=(B/A)×100
【0018】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体は、粘着部材の優れた粘着性を維持することができるので、単官能の(メタ)アクリル系モノマー単位を含有していてもよい。なお、単官能とは、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を1個のみ有している(メタ)アクリル系モノマーをいう。なお、(メタ)アクリルは、アクリル又はメタクリルを意味する。
【0019】
単官能の(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)メタクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの飽和脂肪族環構造を有する(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレートなどが挙げられる。粘着剤層が基材層との密着性及び一体化に優れているので、(メタ)アクリレートが好ましく、アルキル(メタ)アクリレート、飽和脂肪族環構造を有する(メタ)アクリレートがより好ましく、アルキル基の炭素数が4~12であるアルキル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレートがより好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及び4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましく、アルキル基の炭素数が2~12であるアルキル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレートがより好ましい。なお、(メタ)アクリル系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。(メタ)アクリレートは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
【0020】
アルキル基とは、脂肪族飽和炭化水素から水素原子1個を除いた残りの原子団をいう。アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の水素は、他の原子又は原子団によって置換されておらず、直鎖状又は分岐状の何れであってもよいが、単官能の(メタ)アクリル系モノマーとして用いられるアルキル(メタ)アクリレートは、基材層の高温及び高湿度下における劣化を低減することができるので、直鎖状であることが好ましい。
【0021】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体において、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量と、単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量との質量比(水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量/単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量)は、0.5以上が好ましく、0.6以上がより好ましく、0.7以上がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体において、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量と、単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量との質量比(水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量/単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量)は、3以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.1以下がより好ましく、1.8以下がより好ましく、1.5以下がより好ましい。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量と、単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量との質量比(水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量/単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量)が0.5以上であると、基材層の高温及び高湿度下における劣化を低減することができると共に、粘着部材の優れた粘着性を維持することができる。水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量と、単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量との質量比(水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート単位の含有量/単官能の(メタ)アクリル系モノマーの含有量)が3以下であると、基材層の高温及び高湿度下における劣化を低減することができると共に、粘着部材の優れた粘着性を維持することができる。
【0022】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートの架橋体は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートと、必要に応じて含まれる単官能の(メタ)アクリル系モノマーとを含むモノマー組成物を汎用のラジカル重合開始剤を用いて汎用の要領で架橋させることによって得ることができる。
【0023】
水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートを含むモノマー組成物を架橋させるために用いられるラジカル重合開始剤としては、特に限定されず、例えば、2-ヒドロキシ-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、ベンゾフェノン、α-ヒドロキシ-α,α′-ジメチル-アセトフェノン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、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-オンなどの光ラジカル重合開始剤などが挙げられ、2-ヒドロキシ-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-オンが好ましい。なお、ラジカル重合体開始剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【0024】
ラジカル重合開始剤は、分子内開裂型ラジカル重合開始剤と、水素引き抜き型ラジカル重合開始剤とを含むが、粘着部材の優れた粘着性を維持することができるので、分子内開裂型光ラジカル重合開始剤が好ましい。
【0025】
分子内開裂型ラジカル重合開始剤は、分子内の共有結合が開裂してラジカルを生じ、このラジカルがモノマーの不飽和結合の電子を引き抜いて成長ラジカルを生じさせてラジカル重合を開始させるラジカル重合開始剤をいう。
【0026】
水素引き抜き型ラジカル重合開始剤は、重合させる原料に存在する水素を引き抜いて開始剤中にラジカルを生じさせ、開始剤中のラジカルがモノマーの不飽和結合を形成している電子を引き抜いて成長ラジカルを生じさせてラジカル重合を開始させるラジカル重合開始剤をいう。
【0027】
[粘着剤層]
基材層の一面(片面)又は両面には粘着剤層が積層一体化されている。基材層の両面に粘着剤層が積層一体化されていることが好ましい。基材層の両面に粘着剤層が積層一体化されている場合、基材層の一面及び他面に積層一体化されている粘着剤層は同一であっても相違していてもよい。
【0028】
基材層の両面に積層一体化されている粘着剤層を構成している粘着剤は、特に限定されないが、基材層との密着性及び一体化に優れているので、(メタ)アクリル系ポリマーが好ましい。
【0029】
(メタ)アクリル系ポリマーとしては、架橋性を有しないモノマー(以下、「非架橋性モノマー」ということがある)単位を含むポリマーが好ましく、非架橋性モノマー単位のみを含むポリマーがより好ましい。非架橋性モノマーとしては、基材層との密着性及び一体化に優れているので、後述する(メタ)アクリル系モノマー及び(メタ)アクリルアミド系モノマーが好ましい。なお、(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。
【0030】
「架橋性」とは、紫外線、電子線などの放射線の照射、加熱、湿気(水)、酸、塩基及び/又は架橋剤との反応などの架橋処理によって化学結合を形成して架橋可能であることをいう。非架橋性モノマーは、分子中に架橋性を有する基を有していない。
【0031】
架橋性を有する基としては、特に限定されず、例えば、ヒドロキシル基、チオール基、カルボキシル基、グリシジル基、オキセタニル基、トリメトキシシリル基、イソシアネート基、アミノ基、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、ベンゾフェノン基、ベンゾイン基、チオキサントン基などが挙げられ、グリシジル基、ベンゾフェノン基、ベンゾイン基及びチオキサントン基が好ましく、グリシジル基、ベンゾフェノン基がより好ましい。なお、(メタ)アクリロイルは、メタクリロイル又はアクリロイルを意味する。
【0032】
(メタ)アクリル系ポリマー中において、非架橋性モノマー単位の含有量は、80質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がより好ましく、100質量%がより好ましい。
【0033】
(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、10000以上が好ましく、50000以上がより好ましく、70000以上がより好ましく、80000以上が特に好ましい。(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量(Mw)は、1000000以下が好ましく、300000以下がより好ましく、250000以下がより好ましく、200000以下が特に好ましい。重量平均分子量(Mw)が10000以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。重量平均分子量(Mw)が1000000以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0034】
(メタ)アクリル系ポリマーの分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.0以下が特に好ましい。分散度が3.0以下であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0035】
(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量及び数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法によって測定されたポリスチレン換算した値である。具体的には、(メタ)アクリル系ポリマー0.01gを採取し、採取した(メタ)アクリル系ポリマーを試験管に供給した上で、試験管にTHF(テトラヒドロフラン)を加えて(メタ)アクリル系ポリマーを500倍に希釈し、フィルタリングを行って、測定試料を作製する。
【0036】
この測定試料を用いてGPC法によって、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定することができる。
【0037】
ブロックポリマーの重合体ブロックを構成している重合体の分子量、並びに、(メタ)アクリル系ポリマーの重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、例えば、下記測定装置及び測定条件にて測定することができる。
測定装置 Waters社製 ACQUITY APCシステム
測定条件 カラム:Waters社製 HSPgel(TM)HR MB-M
移動相:テトラヒドロフラン使用 0.5mL/分
検出器:RI検出器
標準物質:ポリスチレン
SEC温度:40℃
【0038】
(メタ)アクリル系ポリマーとしては、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができるので、重合体ブロックBの両末端のそれぞれに重合体ブロックAが結合してなるA-B-A型トリブロック共重合体であることが好ましい。なお、重合体ブロックBの量末端に結合している重合体ブロックAは、この重合体ブロックを構成しているモノマーの種類及び/又はモノマーの含有量が同一であっても相違していてもよい。
【0039】
A-B-A型のトリブロックポリマーの重合体ブロックAを構成しているモノマーとしては、特に限定されず、ラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合などの重合反応し得るモノマーが挙げられ、エチレン性不飽和結合を有するモノマーが好ましい。
【0040】
重合体ブロックAを構成しているモノマーは、非架橋性モノマーが好ましい。非架橋性モノマーとしては、例えば、ビニル系モノマー、(メタ)アクリル系モノマー、(メタ)アクリルアミド系モノマーなどが挙げられ、基材層との密着性及び一体化に優れているので、(メタ)アクリル系モノマー及び(メタ)アクリルアミド系モノマーが好ましい。
【0041】
ビニル系モノマーとしては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、o-エチルスチレン、m-エチルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレン、p-クロロスチレン、3,4-ジクロロスチレンなどのスチレン系モノマーなどが挙げられる。なお、ビニル系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【0042】
(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)メタクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートなどのアルキルアクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの飽和脂肪族環構造を有する(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレートなどが挙げられる。粘着剤層が基材層との密着性及び一体化に優れているので、(メタ)アクリレートが好ましく、飽和脂肪族環構造を有する(メタ)アクリレートがより好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレートがより好ましく、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及び4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましく、シクロヘキシル(メタ)アクリレートがより好ましい。なお、(メタ)アクリル系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。(メタ)アクリレートは、メタクリレート又はアクリレートを意味する。
【0043】
(メタ)アクリルアミド系モノマーとしては、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-フェニル(メタ)アクリルアミド、N-ベンジル(メタ)アクリルアミド、N-イソボルニル(メタ)アクリルアミド、N-シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-ジシクロペンタニル(メタ)アクリルアミド、N-ジシクロペンテニル(メタ)アクリルアミド、N-アダマンチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジフェニル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。なお、(メタ)アクリルアミド系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【0044】
重合体ブロックAを構成しているモノマー単位中において、非架橋性モノマー単位の含有量は、粘着剤層が基材層との密着性及び一体化に優れているので、60質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がより好ましく、100質量%がより好ましい。重合体ブロックAを構成しているモノマー単位中において、非架橋性モノマー単位の含有量は、粘着剤層が基材層との密着性及び一体化に優れているので、99.9質量%以下が好ましく、99.8質量%以下がより好ましく、99.7質量%以下がより好ましい。
【0045】
(メタ)アクリル系ポリマーがA-B-A型のトリブロック構造である場合、重合体ブロックBの両末端に結合している2個の重合体ブロックAは、同一である必要はなく相違していてもよい。即ち、重合体ブロックBの両末端に結合している2個の重合体ブロックAは、これを構成しているモノマー単位の種類及び含有量は同一であっても相違していてもよいし、分子量が同一であっても相違していてもよい。
【0046】
重合体ブロックAを構成している重合体の分子量は、1000以上が好ましく、3000以上がより好ましく、5000以上がより好ましく、5500以上がより好ましい。重合体ブロックAを構成している重合体の分子量は、50000以下が好ましく、30000以下がより好ましく、25000以下がより好ましく、22000以下がより好ましい。重合体ブロックAを構成している重合体の分子量が1000以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。重合体ブロックAを構成している重合体の分子量が50000以下であると、粘着部材の優れた粘着性を維持することができる。
【0047】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックBの両末端に結合している2個の重合体ブロックAの分子量の比は、2.4以下が好ましく、2.2以下がより好ましく、2.0以下が特に好ましい。分子量の比が上記範囲内であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。なお、分子量の比は、2個の重合体ブロックA、Aの分子量のうち、大きい分子量を小さい分子量で除した値をいう。
【0048】
なお、本発明において、重合体ブロックAを構成している重合体の分子量は、重合体ブロックA部分重合物のピークトップ分子量と、A-B-A型のトリブロックポリマーのピークトップ分子量から重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物のピークトップ分子量を引いた値とをいう。
【0049】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックBを構成しているモノマーは、非架橋性であることが好ましい。即ち、重合体ブロックBの重合体ブロックBを構成しているモノマーは、非架橋性モノマーであることが好ましい。重合体ブロックBを構成しているモノマーが架橋性を有していないと、粘着部材の粘着性が向上する。
【0050】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックBを構成しているモノマーとしては、特に限定されず、ラジカル重合、カチオン重合又はアニオン重合などの重合反応し得るモノマーが挙げられ、エチレン性不飽和結合を有するモノマーが好ましい。
【0051】
重合体ブロックBを構成しているモノマーとしては、例えば、ビニル系モノマー、(メタ)アクリル系モノマー、(メタ)アクリルアミド系モノマーなどが挙げられ、基材層との密着性及び一体化に優れているので、(メタ)アクリル系モノマー及び(メタ)アクリルアミド系モノマーが好ましい。なお、(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを意味する。
【0052】
ビニル系モノマーとしては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、α-メチルスチレン、o-エチルスチレン、m-エチルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレン、p-クロロスチレン、3,4-ジクロロスチレンなどのスチレン系モノマーなどが挙げられる。なお、ビニル系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【0053】
(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、n-デシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)メタクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸などが挙げられ、(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸が好ましく、アルキル(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリル酸がより好ましい。アルキル(メタ)アクリル系ポリマーにおいては、アルキルアクリレートが好ましい。なお、(メタ)アクリル系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の炭素数は、2以上が好ましく、4以上がより好ましい。アルキル(メタ)アクリレートのアルキル基の炭素数は、12以下が好ましく、10以下がより好ましく、8以下がより好ましい。アルキル基の炭素数が2以上であると、粘着部材の粘着性が向上する。アルキル基の炭素数が12以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0054】
(メタ)アクリルアミド系モノマーとしては、例えば、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-フェニル(メタ)アクリルアミド、N-ベンジル(メタ)アクリルアミド、N-イソボルニル(メタ)アクリルアミド、N-シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N-ジシクロペンタニル(メタ)アクリルアミド、N-ジシクロペンテニル(メタ)アクリルアミド、N-アダマンチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジフェニル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。なお、(メタ)アクリルアミド系モノマーは、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【0055】
重合体ブロックBを構成しているモノマー単位中において、非架橋性モノマー単位の含有量は、粘着剤層が基材層との密着性及び一体化に優れているので、60質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がより好ましく、98質量%以上がより好ましく、100質量%がより好ましい。重合体ブロックBを構成しているモノマー単位中において、非架橋性モノマー単位の含有量は、粘着剤層が基材層との密着性及び一体化に優れているので、99.9質量%以下が好ましく、99.8質量%以下がより好ましく、99.7質量%以下が特に好ましい。
【0056】
重合体ブロックBを構成しているモノマーと、重合体ブロックAを構成しているモノマーとは、重合体ブロックを構成しているモノマーの種類及び/又は含有比率が相違している。
【0057】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックAの総含有量は、5質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が特に好ましい。重合体ブロックAの総含有量が5質量%以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0058】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックAの総含有量は、39質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、25質量%以下がより好ましい。重合体ブロックAの総含有量が39質量%以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0059】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックBの含有量は、61質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、75質量%以上がより好ましい。重合体ブロックBの総含有量が61質量%以上であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0060】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックBの含有量は、95質量%以下が好ましく、90質量%以下がより好ましく、85質量%以下がより好ましい。重合体ブロックBの総含有量が95質量%以下であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0061】
重合体ブロックBを構成している重合体の分子量は、5000以上が好ましく、40000以上がより好ましく、50000以上がより好ましい。重合体ブロックBを構成している重合体の分子量は、400000以下が好ましく、240000以下がより好ましく、150000以下が特に好ましい。重合体ブロックBを構成している重合体の重量平均分子量が5000以上であると、粘着部材の粘着性が向上する。重合体ブロックBを構成している重合体の分子量が400000以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0062】
なお、本発明において、重合体ブロックBを構成している重合体の分子量は下記の要領で算出された値をいう。リビング重合を活性化しうる構造(例えば、交換連鎖反応部位など)を1分子当たり1個有する化合物を用いて重合されたA-B-A型のトリブロックポリマーの場合、重合体ブロックBを構成している重合体の分子量は、重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物のピークトップ分子量から、重合体ブロックA部分重合物のピークトップ分子量を引いた値をいう。リビング重合を活性化しうる構造(例えば、交換連鎖反応部位など)を1分子当たり2個有する化合物を用いて重合されたA-B-A型のトリブロックポリマーの場合、重合体ブロックBを構成している重合体の分子量は、A-B-A型のトリブロックポリマーのピークトップ分子量から重合体ブロックA部分重合物のピークトップ分子量を引いた値をいう。
【0063】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックAの分子量と重合体ブロックBの分子量との比(重合体ブロックAの分子量/重合体ブロックBの分子量)は、0.03以上が好ましく、0.05以上がより好ましく、0.08以上がより好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックAの分子量と重合体ブロックBの分子量との比(重合体ブロックAの分子量/重合体ブロックBの分子量)は、0.32以下が好ましく、0.22以下がより好ましく、0.17以下が特に好ましい。重合体ブロックAの分子量と重合体ブロックBの分子量との比が0.03以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。重合体ブロックAの分子量と重合体ブロックBの分子量との比が0.32以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。なお、A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、重合体ブロックAの分子量は、2個の重合体ブロックAの分子量の相加平均値(算術平均値)をいう。
【0064】
A-B-A型のトリブロックポリマーの重量平均分子量(Mw)は、10000以上が好ましく、50000以上がより好ましく、70000以上がより好ましく、80000以上が特に好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーの重量平均分子量(Mw)は、500000以下が好ましく、300000以下がより好ましく、250000以下がより好ましく、200000以下が特に好ましい。重量平均分子量(Mw)が10000以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。重量平均分子量(Mw)が500000以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0065】
A-B-A型のトリブロックポリマーの数平均分子量(Mn)は、30000以上が好ましく、40000以上がより好ましく、50000以上がより好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーの数平均分子量(Mn)は、150000以下が好ましく、130000以下がより好ましく、110000以下がより好ましく、90000以下が特に好ましい。数平均分子量(Mn)が30000以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。数平均分子量(Mn)が150000以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0066】
A-B-A型のトリブロックポリマーの分散度(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)は、3.0以下が好ましく、2.5以下がより好ましく、2.0以下が特に好ましい。分散度が3.0以下であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0067】
A-B-A型のトリブロックポリマーの重合体ブロックを構成している重合体の分子量、重合体ブロックA部分重合物、重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物、並びに、A-B-A型のトリブロックポリマーの重量平均分子量及び数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)法によって測定されたポリスチレン換算した値である。具体的には、A-B-A型のトリブロックポリマー0.01gを採取し、採取したA-B-A型のトリブロックポリマーを試験管に供給した上で、試験管にTHF(テトラヒドロフラン)を加えてA-B-A型のトリブロックポリマーを500倍に希釈し、フィルタリングを行って、測定試料を作製する。
【0068】
この測定試料を用いてGPC法によって、A-B-A型のトリブロックポリマーの重合体ブロックを構成している重合体の分子量、並びに、A-B-A型のトリブロックポリマーの重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnを測定することができる。
【0069】
A-B-A型のトリブロックポリマーの重合体ブロックを構成している重合体の分子量、並びに、A-B-A型のトリブロックポリマーの重量平均分子量Mw及び数平均分子量Mnは、例えば、下記測定装置及び測定条件にて測定することができる。
測定装置 Waters社製 ACQUITY APCシステム
測定条件 カラム:Waters社製 HSPgel(TM)HR MB-M
移動相:テトラヒドロフラン使用 0.5mL/分
検出器:RI検出器
標準物質:ポリスチレン
SEC温度:40℃
【0070】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、硬質成分は、重合体ブロックA及びBのうちのガラス転移温度の高い重合体ブロックによって主に構成される一方、軟質成分は、重合体ブロックA及びBのうちのガラス転移温度の低い重合体ブロックによって主に構成される。
【0071】
硬質成分を主に重合体ブロックAによって構成し且つ軟質成分を主に重合体ブロックBによって構成することによって、A-B-A型のトリブロックポリマーに適度な硬さを付与しつつ、A-B-A型のトリブロックポリマーを架橋させて得られる架橋体の重合体ブロックA及びB間の極性差に起因した層分離構造を良好に形成することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0072】
重合体ブロックAを構成する非架橋性モノマーとして飽和脂肪族環構造を有するモノマー(好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,5,5-トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート及びアダマンチル(メタ)アクリレート、より好ましくは、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート及び4-t-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート)を含有させることによって、硬質成分を高い比率で重合体ブロックAから構成することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0073】
A-B-A型のトリブロックポリマーにおける130℃での溶融粘度は、10Pa・s以上が好ましく、30Pa・s以上がより好ましく、40Pa・s以上がより好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーにおける130℃での溶融粘度は、100Pa・s以下が好ましく、85Pa・s以下がより好ましく、70Pa・s以下がより好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーにおける130℃での溶融粘度が10Pa・s以上であると、粘着部材の粘着性が向上する。A-B-A型のトリブロックポリマーにおける130℃での溶融粘度が100Pa・s以下であると、粘着剤層と基材層との密着性及び一体化に優れている。
【0074】
なお、A-B-A型のトリブロックポリマーにおける130℃での溶融粘度は、A-B-A型のトリブロックポリマーを130℃に維持した状態でB型粘度計及びローターNo.4~26を用いて回転数10rpmの条件下にて測定した値とする。例えば、下記に示した測定装置を用意する。A-B-A型のトリブロックポリマー13g採取し、Thermosel内に装着するアルミ筒に投入する。温度を130℃に設定してA-B-A型のトリブロックポリマーを溶融する。ローターNo.4-29を用いて30分間に亘って溶融粘度の測定を行なう。30分間の測定後の数値を読み取り、130℃における溶融粘度とする。
測定器:DV-E Viscometer(Brookfield社製)
Thermosel(Brookfield社製)
【0075】
A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度Tgは、-70℃以上が好ましく、-50℃以上がより好ましく、-40℃以上がより好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度Tgは、0℃以下が好ましく、-10℃以下がより好ましい。A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度Tgが-70℃以上であると、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度Tgが0℃以下であると、粘着部材の粘着性が向上する。
【0076】
A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度Tgは、回転型レオメータにおける動的粘弾性測定において、周波数1Hz、昇温速度5℃/分、及び、測定温度領域-50~150℃の測定条件下にて測定された正接損失tanδの極大値を示す温度とする。1mmの厚みとしたA-B-A型のトリブロックポリマーを用い、例えば、下記の条件下にて、A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度を測定する。
測定機器:回転型レオメータ Discovery HR 10(ティー・エイ・インスツルメント社製)
ジオメトリ:φ8mmクロスハッチ/φ25mmパラレルプレート
周波数:1Hz
昇温速度:5℃/分
測定温度領域:-50~150℃
【0077】
次に、(メタ)アクリル系ポリマーの製造方法について説明する。(メタ)アクリル系ポリマーの製造方法は、特に限定されず、例えば、非架橋性モノマーを含むモノマーを汎用のラジカル重合開始剤の存在下にて汎用の要領でラジカル重合させる製造方法が挙げられる。
【0078】
(メタ)アクリル系ポリマーがA-B-A型のトリブロックポリマーである場合、A-B-A型のトリブロックポリマーの製造方法を説明する。A-B-A型のトリブロックポリマーは、汎用の重合方法を用いて製造することができるが、リビング重合を用いて製造することが好ましい。
【0079】
リビング重合は、例えば、リビングラジカル重合、リビングカチオン重合、リビングアニオン重合が挙げられるが、高い汎用性と重合反応の安全性の点からリビングラジカル重合が好ましい。
【0080】
リビングラジカル重合法としては、例えば、イニファーター重合、ニトロキシド介在重合(NMP)、遷移金属触媒による原子移動ラジカル付加重合(ATRP)、ジチオエステル化合物による可逆的連鎖移動重合(RAFT)、有機テルル化合物による重合(TERP)、有機化合物触媒による可逆移動触媒重合(RTCP)、可逆配位媒介重合(RCMP)などが挙げられる。
【0081】
特に、可逆的連鎖移動重合(RAFT)は、(1)モノマー汎用性が高いこと、(2)酸素及び光に対して極端な反応性低下を生じないこと、(3)極端な低温又は高温でなくても反応が進行することから簡便な重合反応環境で実施可能でき高い生産性を有すること、(4)金属及びハロゲンなどの毒物を使用しないこと、(5)十分な分子量を有するA-B-A型のトリブロックポリマーを製造できることから好ましい。
【0082】
可逆的連鎖移動重合(RAFT)を実施するために用いられるジチオエステル化合物としては、交換連鎖反応性を有するジチオエステル化合物であれば、特に限定されず、例えば、ジチオベンゾエート化合物、トリチオカーボネート化合物、ジチオカルバメート化合物、キサンテート化合物などが挙げられ、トリチオカーボネート化合物が好ましい。
【0083】
トリチオカーボネート化合物としては、特に限定されないが、例えば、2-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン酸、4-{[(2-カルボキシエチル)スルファニルチオカルボニル]スルファニル}プロパン酸、4-シアノ-4-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]ペンタン酸、4-[(2-カルボキシエチルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]-4-シアノペンタン酸などの交換連鎖反応部位を1個のみ有するトリチオカーボネート化合物、S,S-ジベンジルトリチオカーボネート、ビス{4-[エチル-(2-ヒドロキシエチル)カルバモイル]ベンジル}トリチオカーボネートなどの交換連鎖反応部位を2個有するトリチオカーボネート化合物など挙げられ、交換連鎖反応部位を1個のみ有するトリチオカーボネート化合物が好ましく、2-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン酸がより好ましい。
【0084】
トリチオカーボネート化合物を用いて製造されるA-B-A型のトリブロックポリマーにおいて、トリチオカーボネート化合物の化学構造に起因して、A-B-A型のトリブロックポリマー中におけるトリチオカーボネート化合物残基の導入位置が異なる。トリチオカーボネート化合物が一個の交換連鎖反応部位のみを有している場合、トリチオカーボネート化合物残基は、A-B-A型のトリブロックポリマーを構成している重合体ブロックの末端に導入される。一方、トリチオカーボネート化合物が2個の交換連鎖反応部位を有している場合、トリチオカーボネート化合物残基は、A-B-A型のトリブロックポリマーを構成している重合体ブロックの内部に導入される。そして、交換連鎖反応部位を1個のみ有するトリチオカーボネート化合物を用いて可逆的連鎖移動重合(RAFT)によって製造されたA-B-A型のトリブロックポリマーは、熱や光によってトリチオカーボネート化合物残基が分解しても、A-B-A型のトリブロックポリマー構造自体は分解されないことから、熱安定性及び紫外線架橋反応性に更に優れている。
【0085】
A-B-A型のトリブロックポリマーは、上述の通り、ジチオエステル化合物による可逆的連鎖移動重合(RAFT)により製造されることが好ましい。可逆的連鎖移動重合(RAFT)の重合形態としては、例えば、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などが挙げられ、溶液重合が好ましい。なお、A-B-A型のトリブロックポリマーを溶液重合によって製造する場合、系内の溶剤を脱処理する必要がある。
【0086】
A-B-A型のトリブロックポリマーを製造するには多段階重合が行われる。例えば、交換連鎖反応部位を1個のみ有するジチオエステル化合物を用いて可逆的連鎖移動重合(RAFT)を行う場合、先ず、重合体ブロックAを構成するモノマーを、ジチオエステル化合物を用いて(ジチオエステル化合物の存在下にて)十分に重合させて、重合体ブロックA部分重合物を得る(1段階目重合)。次に、重合反応系内に重合体ブロックBを構成するモノマーを供給して十分に重合させ、重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物を得る(2段階目重合)。更に、重合反応系内に重合体ブロックAを構成するモノマーを供給して十分に重合させて、重合体ブロックBの両末端に重合体ブロックAが結合してなるA-B-A型のトリブロックポリマーを得ることができる。
【0087】
又、交換連鎖反応部位を2個有するジチオエステル化合物を用いて可逆的連鎖移動重合(RAFT)を行う場合、重合体ブロックAを構成するモノマーを、ジチオエステル化合物を用いて(ジチオエステル化合物の存在下にて)十分に重合させて、重合体ブロックA部分重合物を得る(1段階目重合)。次に、重合反応系内に重合体ブロックBを構成するモノマーを供給し重合する(2段階目重合)ことによって、重合体ブロックA部分重合物の中間部に重合体ブロックBを形成し、A-B-A型のトリブロックポリマーを得ることができる。
【0088】
そして、粘着部材の粘着剤層において、(メタ)アクリル系ポリマーは、光ラジカル重合開始剤、好ましくは水素引き抜き型ラジカル重合開始剤、より好ましくはトリアジン系光ラジカル重合開始剤の存在下にて架橋された架橋体として含有されている。粘着剤層が、光ラジカル重合開始剤、特にトリアジン系光ラジカル重合開始剤の存在下で架橋された、(メタ)アクリル系ポリマーの架橋体を含むことによって、粘着剤層と基材層との密着性及び一体化に優れているので、粘着部材は優れた粘着性を有している。
【0089】
水素引き抜き型ラジカル重合開始剤は、ポリマーから水素を引き抜いてラジカルを生成してラジカル重合を開始させることから、(メタ)アクリル系ポリマーが架橋性を有する基を含有していなくても、(メタ)アクリル系ポリマーを架橋させることができる。
【0090】
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、2-[2-(フラン-2-イル)ビニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[2-(5-メチルフラン-2-イル)ビニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[(4-メトキシフェニル)ビニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、2-[(3,4-ジメトキシフェニル)ビニル]-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジンなどのトリアジン系光ラジカル重合開始剤、2-ヒドロキシ-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、ベンゾフェノン、α-ヒドロキシ-α,α′-ジメチル-アセトフェノン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、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-オンなどが挙げられ、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができるので、水素引き抜き型光ラジカル重合開始剤が好ましく、トリアジン系光ラジカル重合開始剤(水素引き抜き型光ラジカル重合開始剤)がより好ましい。なお、光ラジカル重合開始剤は、単独で用いられても二種以上が併用されてもよい。
【0091】
(メタ)アクリル系ポリマーは、光ラジカル重合開始剤、好ましくはトリアジン系光ラジカル重合開始剤の存在下にて放射線を照射することによって架橋されて架橋体を構成する。放射線の波長は、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができるので、300nm以上であることが好ましい。
【0092】
[粘着部材の製造方法]
粘着部材の製造方法について説明する。先ず、第1架橋性粘着組成物層と架橋性基材組成物層と第2架橋性粘着組成物層とがこの順序で積層されてなる積層体を製造する。
【0093】
第1架橋性粘着組成物を構成する第1架橋性粘着組成物は、(メタ)アクリル系ポリマー及び光ラジカル重合開始剤(好ましくは水素引き抜き型ラジカル重合開始剤、より好ましくはトリアジン系光ラジカル重合開始剤)を汎用の要領で混合することによって製造することができる。
【0094】
第1架橋性粘着組成物中における光ラジカル重合開始剤の含有量は、0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.4質量部以上がより好ましい。第1架橋性粘着組成物中における光ラジカル重合開始剤の含有量は、5質量部以下が好ましく、4質量部以下がより好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がより好ましい。光ラジカル重合開始剤の含有量が0.1質量部以上であると、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。光ラジカル重合開始剤の含有量が5質量部以下であると、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0095】
第2架橋性粘着組成物層を構成する第2架橋性粘着組成物は、(メタ)アクリル系ポリマー及び光ラジカル重合開始剤(好ましくは水素引き抜き型ラジカル重合開始剤、より好ましくはトリアジン系光ラジカル重合開始剤)を含む。第2架橋性粘着組成物の製造要領は、第1架橋性粘着組成物と同様であるので省略する。
【0096】
第2架橋性粘着組成物中における光ラジカル重合開始剤の含有量は、0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.4質量部以上がより好ましい。第2架橋性粘着組成物中における光ラジカル重合開始剤の含有量は、5質量部以下が好ましく、4質量部以下がより好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下がより好ましい。光ラジカル重合開始剤の含有量が0.1質量部以上であると、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。光ラジカル重合開始剤の含有量が5質量部以下であると、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0097】
なお、第1架橋性粘着組成物及び第2架橋性粘着組成物を構成する(メタ)アクリル系ポリマーは、同一であっても相違[(メタ)アクリル系ポリマーを構成しているモノマー単位の種類及び/又は配合比率の相違を含む]してもよい。
【0098】
光ラジカル重合開始剤は、上述した光ラジカル重合開始剤を用いることができるが、第1架橋性粘着組成物に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ1と、第2架橋性粘着組成物に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ2が、好ましくはλ1≧λ2の関係を満たすように、より好ましくはλ1>λ2の関係を満たすように、第1架橋性粘着組成物及び第2架橋性粘着組成物に含まれている光ラジカル重合開始剤の組合せを選択することが好ましい。
【0099】
第1架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度は、10Pa・s以上が好ましい。第1架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度は、100Pa・s以下が好ましい。第1架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度が10Pa・s以上であると、粘着部材の粘着性が向上する。第1架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度が100Pa・s以下であると、得られる粘着部材において、基材層と粘着剤層との密着性及び一体化に優れている。
【0100】
第2架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度は、10Pa・s以上が好ましい。第2架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度は、100Pa・s以下が好ましい。第2架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度が10Pa・s以上であると、粘着部材の粘着性が向上する。第2架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度が100Pa・s以下であると、得られる粘着部材において、基材層と粘着剤層との密着性及び一体化に優れている。
【0101】
架橋性粘着組成物の130℃での溶融粘度は、A-B-A型のトリブロックポリマーの溶融粘度と同様の要領で測定された値をいう。
【0102】
架橋性基材組成物層を構成している架橋性基材組成物は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート及び必要に応じて含有される単官能の(メタ)アクリル系モノマーを含むモノマー組成物とラジカル重合開始剤(好ましくは分子内開裂型ラジカル重合開始剤)とを汎用の要領で混合することによって製造することができる。
【0103】
架橋性基材組成物中におけるラジカル重合開始剤の含有量は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートを含むモノマー組成物100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.3質量部以上がより好ましく、0.5質量部以上がより好ましい。架橋性基材組成物中におけるラジカル重合開始剤の含有量は、水添ポリブタジエン(メタ)アクリレートを含むモノマー組成物100質量部に対して3質量部以下が好ましく、2.5質量部以下がより好ましく、2質量部以下がより好ましい。ラジカル重合開始剤の含有量が0.1質量部以上であると、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。ラジカル重合開始剤の含有量が3質量部以下であると、放射による架橋反応によって、粘着剤層に十分な架橋構造を付与することができ、基材層と粘着剤層との間の界面剥離を抑制して粘着部材の優れた粘着性を維持することができると共に、粘着剤層自身も高温及び高湿度下において優れた粘着性を維持することができる。
【0104】
架橋性基材組成物の23℃での溶融粘度は、100Pa・s以下が好ましく、85Pa・s以下がより好ましく、70Pa・s以下がより好ましい。架橋性基材組成物の23℃での溶融粘度が100Pa・s以下であると、得られる粘着部材において、基材層と粘着剤層との密着性及び一体化に優れている。
【0105】
架橋性基材組成物の23℃での溶融粘度は、架橋性基材組成物を23℃に維持した状態でB型粘度計及びローターNo.4-29を用いて回転数10rpmの条件下にて測定した値とする。
【0106】
積層体の製造方法としては、特に限定されず、例えば、第1架橋性粘着組成物を離型処理された支持面上に汎用の塗工要領によって所定厚みに塗工して第1架橋性粘着組成物層を形成し、この第1架橋性粘着組成物層上に架橋性基材組成物を汎用の塗工要領によって所定厚みに塗工して架橋性基材組成物層を形成し、更に、この架橋性基材組成物層上に第2架橋性粘着組成物を汎用の塗工要領によって所定厚みに塗工して第2架橋性粘着組成物層を形成する積層体の製造方法などが挙げられる。
【0107】
次に、積層体に第2架橋性粘着組成物層側から放射線を積層体の積層方向の全厚みに亘って照射して、第1架橋性粘着組成物層、架橋性基材組成物層及び第2架橋性粘着組成物層のそれぞれを架橋させている。
【0108】
架橋性基材組成物層に含まれている架橋性基材組成物は架橋されて、高温及び高湿度下においても劣化の少ない基材層を形成する。
【0109】
更に、第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層に含まれている架橋性粘着組成物は架橋されて粘着性を発現して粘着剤層となると共に、上述した基材層の両面に優れた密着性でもって積層一体化される。
【0110】
放射線としては、第1架橋性粘着組成物層、架橋性基材組成物層及び第2架橋性粘着組成物層を架橋させることができれば、特に限定されず、例えば、α線、β線、γ線、電子線、紫外線などが挙げられ、波長が300nm以上の放射線が好ましく、波長が300nm以上の紫外線がより好ましく、第1架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ1よりも長い波長を有する紫外線がより好ましい。
【0111】
本発明において、光ラジカル重合開始剤の最大吸収波長は、以下の方法によって測定できる。アセトニトリル100質量部に対して、光ラジカル重合開始剤0.01質量部を混合し、アセトニトリル溶液を作製する。得られたアセトニトリル溶液を光路長1.0cmの分光光度計用石英セルに投入する。自記分光光度計を用いて300~700nmにおける吸光度を測定し、最大吸収波長を求める。この最大吸収波長とは、測定範囲内において、吸光度が最大となる波長をいう。なお、自記分光光度計としては、例えば、島津製作所社から商品名「UV-3600」にて市販されている装置を用いることができる。
【0112】
そして、積層体に第2架橋性粘着組成物層側から放射線を照射し、更に、積層体において、第1架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ1が、第2架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤の300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ2と同等か又は長くしていることから、第1架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤の方が、第2架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤よりも放射線を吸収し易くしている。
【0113】
従って、積層体に照射された放射線が第2架橋性粘着組成物層に優先的に吸収されることなく、第1架橋性粘着組成物層にまで放射線が十分に到達し、第1架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤が放射線を吸収して第1架橋性粘着組成物の架橋反応が十分に進行するように構成されている。
【0114】
よって、積層体への第2架橋性粘着組成物層側からの放射線の照射によって、積層体の各層における架橋反応が十分に進行するように構成されており、積層体の各層が架橋されて生成された基材層及び粘着剤層は、高温及び高湿度下においても優れた耐性を有しており優れた粘着性を安定的に維持することができる。
【0115】
更に、架橋性基材組成物層に含まれているラジカル重合開始剤が、分子内開裂型ラジカル重合開始剤である場合、架橋性基材組成物層を構成している架橋性基材組成物のラジカル重合が終了すると、架橋性基材組成物層による放射線の吸収が概ね無くなるため、第1架橋性粘着組成物層に十分に放射線を到達させて、第1架橋性粘着組成物層に含まれている光ラジカル重合開始剤による放射線の吸収を十分なものとし、第1架橋性粘着組成物の架橋反応が十分に進行することができ好ましい。
【0116】
又、架橋前の第1架橋性粘着組成物層、架橋性基材組成物層及び第2架橋性粘着組成物層を積層させてなる積層体に放射線を照射して各層を架橋させているので、架橋性基材組成物層を架橋させて形成される基材層と、第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層を架橋させて形成される粘着剤層とを優れた密着性でもって一体化させることができ、粘着部材は、使用に伴って基材層と粘着剤層との間において界面剥離を生じる虞れなく優れた粘着性を長期間に亘って安定的に奏する。
【0117】
特に、第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層の光ラジカル重合開始剤がトリアジン系光ラジカル重合開始剤を含む場合には、第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層の架橋反応を十分に進行させ、架橋性基材組成物層を架橋させて形成される基材層と、第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層を架橋させて形成される粘着剤層とをより優れた密着性でもってより強固に一体化させることができ、粘着部材は、使用に伴って基材層と粘着剤層との間において界面剥離を生じる虞れなくより優れた粘着性を長期間に亘って安定的に奏する。
【0118】
そして、第1架橋性粘着組成物層及び第2架橋性粘着組成物層は、架橋反応がより十分に進行しており、より優れた粘着性を有する粘着剤層が生成され、粘着部材は、基材層と粘着剤層との強固な一体化と、優れた粘着性を有する粘着剤層とが相まって長期間に亘って優れた粘着性を安定的に維持することができる。
【発明の効果】
【0119】
本発明の粘着部材は、上述の如き構成を有しているので、高温及び高湿度下においても劣化が低減された基材層の両面に粘着剤層が優れた密着性でもって一体化されているので、高温及び高湿度といった過酷な環境下においても基材と粘着剤層とが界面剥離を生じることなく、長期間に亘って優れた粘着性を保持することができる。
【0120】
本発明の粘着部材の製造方法は、上述の如き構成を有しているので、第1架橋性粘着組成物層、架橋性基材組成物層及び第2架橋性粘着組成物層を放射線の照射によって効率良く且つ十分に架橋させることができ、基材層の両面に粘着剤層が強固に積層一体化されてなる優れた粘着性を有する粘着部材を容易に製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【0121】
以下に、本発明を実施例を用いてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【実施例0122】
実施例及び比較例において、下記の化合物を用いた。
【0123】
[架橋性粘着組成物層]
[(メタ)アクリル系ポリマー(A-B-A型のトリブロックポリマー)の合成例1及び2]
攪拌機、冷却管、温度計及び窒素ガス導入口を備えたセパラブルフラスコに、シクロヘキシルアクリレートと、トリチオカーボネート化合物として2-[(ドデシルスルファニルチオカルボニル)スルファニル]プロパン酸と、溶剤として酢酸エチルとをそれぞれ表1のAブロック1段目に示した配合量ずつ供給し、攪拌して反応液を作製した。
【0124】
セパラブルフラスコ内を窒素ガスで置換した後、ウォーターバスを用いて反応液を60℃に保持した。次に、セパラブルフラスコ内の反応液に重合開始剤として2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)を表1のAブロック1段階目に示した配合量供給して可逆的連鎖移動重合(RAFT)を開始した。反応液を6時間に亘って60℃に保持し、重合体ブロックA部分重合物を得た。重合体ブロックA部分重合物のピークトップ分子量及び重量平均分子量を表1に示した。
【0125】
重合体ブロックA部分重合物を含む反応液に、n-ブチルアクリレート及びアクリル酸と、溶剤として酢酸エチルとをそれぞれ表1のBブロック2段階目に示した配合量ずつ供給した。反応液を6時間に亘って60℃に保持して可逆的連鎖移動重合(RAFT)を行い、重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物を得た。重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物のピークトップ分子量及び重量平均分子量を表1に示した。
【0126】
重合体ブロックA-重合体ブロックB部分重合物を含む反応液に、シクロヘキシルアクリレートと、溶剤として酢酸エチルとをそれぞれ表1のAブロック3段階目に示した配合量供給した。
【0127】
反応液を6時間に亘って60℃に保持して可逆的連鎖移動重合(RAFT)を行った後、酢酸エチルを除去して(メタ)アクリル系ポリマーを得た。(メタ)アクリル系ポリマーは、重合体ブロックBの両末端に重合体ブロックAが結合してなるA-B-A型のトリブロックポリマーであった。
【0128】
A-B-A型のトリブロックポリマーのピークトップ分子量、数平均分子量、重量平均分子量及び分散度を表1に示した。A-B-A型のトリブロックポリマー中における重合体ブロックAの総含有量及び重合体ブロックBの含有量を表1に示した。
【0129】
A-B-A型のトリブロックポリマーのガラス転移温度及び130℃における溶融粘度を表1に示した。
【0130】
[光ラジカル重合開始剤]
・トリアジン系光ラジカル重合開始剤1(2-(p-メトキシフェニル)-4,6-(ビス)トリクロロメチル-1,3,5-トリアジン、300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ:328nm、水素引き抜き型光ラジカル重合開始剤)
・トリアジン系光ラジカル重合開始剤2(2-(1,3-ベンゾジオキソール-5-イル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-1,3,5-トリアジン、300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ:353nm、水素引き抜き型光ラジカル重合開始剤)
・2,4-ジエチルチオキサントン(300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ:385nm、水素引き抜き型光ラジカル重合開始剤)
・ベンゾフェノン(300nm以上の波長領域における最大吸収波長λ:250nm、水素引き抜き型光ラジカル重合開始剤)
【0131】
[架橋性基材組成物層]
[水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート]
・水添ポリブタジエンアクリレート及びn-オクチルアクリレートの混合物(ダイセル・オルネクス社製 商品名「KRM8792」、重量平均分子量:27600、水添ポリブタジエンアクリレート:80質量%、n-オクチルアクリレート:20質量%)
[その他の(メタ)アクリレート]
・ポリエステル系ウレタンアクリレート及びイソボルニルアクリレートの混合物(ダイセル・オルネクス社製 商品名「EB8413」、重量平均分子量:33200、ポリエステル系ウレタンアクリレート:70質量%、イソボルニルアクリレート:30質量%)
・ポリエーテル系ウレタンアクリレート(共栄社化学社製 商品名「UF-C051」、重量平均分子量:32000)
・未水添ポリブタジエンアクリレート(大阪有機化学工業社製 商品名「BAC-45」、重量平均分子量:12100)
・イソボルニルアクリレート(単官能の(メタ)アクリル系モノマー、大阪有機化学工業社製 商品名「IBXA」
・ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート(単官能の(メタ)アクリル系モノマー、東亜合成社製 商品名「M-111」)
・n―オクチルアクリレート(単官能の(メタ)アクリル系モノマー)
【0132】
[光ラジカル開始剤]
・2-ヒドロキシ-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(IGM Resins B.V.社製 商品名「Omnirad127」、分子内開裂型光ラジカル重合開始剤)
【0133】
(実施例1~7、比較例1~4)
表1に示した所定量のA-B-A型のトリブロックポリマー(合成例1及び2)、トリアジン系光ラジカル重合開始剤及び2,4-ジエチルチオキサントンを130℃に加熱して均一に混合して第1架橋性粘着組成物を作製した。
【0134】
表1に示した所定量の水添ポリブタジエン(メタ)アクリレート、ポリエステル系ウレタンアクリレート、ポリエーテル系ウレタンアクリレート、未水添ポリブタジエンアクリレート、イソボルニルアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート及びn―オクチルアクリレートを含むモノマー組成物と、2-ヒドロキシ-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(Omnirad127)とを混合して架橋性基材組成物を作製した。使用した原料の一部は混合物であったが、表1には、各化合物の配合量を別々に示した。
【0135】
表1に示した所定量のA-B-A型のトリブロックポリマー(合成例1及び2)、トリアジン系光ラジカル重合開始剤及びベンゾフェノンを130℃に加熱して均一に混合して第2架橋性粘着組成物を作製した。
【0136】
一面が離型処理が施された支持面とされたポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。ポリエチレンテレフタレートフィルムに外周縁に沿って高さが400μmの四角枠状の周壁を形成し、ポリエチレンテレフタレートフィルムから各組成物が流出しないようにした。
【0137】
そして、ポリエチレンテレフタレートフィルムの支持面上に、第1架橋性粘着組成物を130℃に加熱して厚みが50μmとなるように塗工して、縦110mm、横80mmの平面長方形状の第1架橋性粘着組成物層を形成した。
【0138】
次に、第1架橋性粘着組成物層上に、架橋性基材組成物を厚みが300μmとなるように塗工して架橋性基材組成物層を形成した。
【0139】
続いて、架橋性基材組成物層上に、第2架橋性粘着組成物を130℃に加熱した上で厚みが50μmとなるように塗工し、第2架橋性粘着組成物層を形成して全体の厚みが400μmの積層体を作製した。
【0140】
積層体は、厚みが50μmの第1架橋性粘着組成物層と、厚みが300μmの架橋性基材組成物層と、厚みが50μmの第2架橋性粘着組成物層とがこの順序で積層されて構成されていた。
【0141】
LED-紫外線ランプ(シーシーエス社製 装置本体名「LSS-B10」、照射器名「HLDL-120U6-NWPSC」)を用いて、積層体にその第2架橋性粘着組成物層側から365nmの単一波長の紫外線(UV-A)を照射強度530mW/cm2及び積算光量3000mJ/cm2にて照射し、第1架橋性粘着組成物層、架橋性基材組成物層及び第2架橋性粘着組成物層をそれぞれ構成している組成物を架橋した。
【0142】
第1架橋性粘着組成物層、架橋性基材組成物層及び第2架橋性粘着組成物層は架橋してそれぞれ、第1粘着剤層、基材層及び第2粘着剤層を生成し、基材層の一面に第1粘着剤層が積層一体化され且つ基材層の他面に第2粘着剤層が積層一体化された粘着部材を得た。
【0143】
得られた粘着部材について、耐湿熱性、せん断保持力及び耐SUSせん断接着性を下記の要領で測定し、その結果を表1に示した。
【0144】
[耐湿熱性]
粘着部材をカッターを用いて幅10、長さ60mmの平面長方形状に切り出して試験片を作製した。
【0145】
試験片に貼合されているポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離し、卓上形精密万能試験機(島津製作所製 商品名「オートグラフAGS-100NX」)を用いて、試験片の長さ方向の両端部を固定した後、試験片を長さ方向に伸長させることで、下記測定条件下にて湿熱試験投入前の破断応力(当初破断応力)(N/mm2)を測定した。
測定条件
・サンプル長さ:30mm(サンプルの上下各15mmをチャック固定)
・引張速度:60mm/min
【0146】
又、上記と同様の要領で別の試験片を作製した。この試験片を85℃及び相対湿度85%の条件にて500時間保管した。保管後、23℃及び相対湿度50%にて1時間放置し、試験片温度を23℃に戻すと共に湿気を除去した。
【0147】
しかる後、試験片の破断応力(湿熱試験後破断応力)(N/mm2)を上記と同様の要領で測定した。下記式に基づいて破断応力変化率を算出し、下記基準に基づいて評価した。破断応力変化率が大きすぎると、高温及び高湿度下において、基材層が硬質化し、粘着部材が応力に追従することができなくなり、その結果、粘着部材の粘着性が低下する。又、破断応力変化率が小さすぎると、高温及び高湿度下において、基材層が軟質化し、粘着部材が応力によって容易に破断し、又は、基材層と粘着剤層との間に界面剥離が発生し、その結果、粘着部材の粘着性が低下する。
破断応力変化率=湿熱試験後破断応力/当初破断応力
〇:破断応力変化率が0.5~2.0であった。
×:破断応力変化率が0.5未満又は2.0よりも大きかった。
【0148】
[せん断保持力]
(80℃せん断保持力)
粘着部材をカッターを用いて幅20mm、長さ20mmの平面長方形状に切削して試験片を作製した。試験片に貼合されているポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した。
【0149】
一方、ステンレス(SUS)板を2枚用意し、SUS板の一面を#240の耐水紙やすりで研磨処理した。2枚のSUS板における研磨処理した表面(研磨処理面)を混合溶媒(ヘキサン:アセトン=3:1(体積比))で払拭した。
【0150】
粘着部材の第1粘着剤層及び第2粘着剤層上のそれぞれにSUS板をその研磨処理面が粘着剤層に対向した状態となるように貼着して積層片を作製した。積層片を80℃に設定されたオーブンに投入した後、積層片の一方のSUS板を用いて積層片を吊支すると共に、他方のSUS板に1kgの分銅を支持させることによって、2枚のSUS板間に介在された粘着部材に1kgのせん断応力が加わるようにした。積層片を目視観察し、下記基準に基づいて評価した。
○:1時間経過後も分銅を支持させたSUS板及び粘着部材は落下しなかった。
△:10分以上且つ1時間以内に分銅を支持させたSUS板又は粘着部材が落下した。
×:10分未満に分銅を支持させたSUS板又は粘着部材が落下した。
【0151】
(100℃せん断保持力)
更に、上記評価において「○」であった積層片について、オーブンの設定温度を100℃に変更し、100℃まで昇温完了した段階から改めて評価を開始し、100℃におけるせん断保持力を上記と同様の基準にて評価した。なお、オーブンの設定温度が100℃になった時点を試験開始とした。
【0152】
[対SUSせん断接着性]
せん断保持力の測定時と同様の要領で積層片を作製した。この積層片を卓上形精密万能試験機(島津製作所製 商品名「オートグラフAGS-100NX」)を用いて、積層片の2枚のSUS板をそれぞれ固定した後、50mm/minの速度で引張することで、対SUSせん断接着を測定した。引っ張った際に得られた最大強度(N/mm2)及び最大強度時のストローク(mm)を読み取り、測定値とした。
【0153】
上記測定に基づいて下記式によって粘り率を算出した。粘り率とは、単位厚み当たりの粘着部材の伸びの指標であり、粘り率が高いほど、被着体に対し追従し粘着力が高いと判断できる。
粘り率=(最大強度時のストローク(mm)×1000)
/(粘着部材の厚み:400)(μm)
【0154】
【0155】