JP6894282B2

JP6894282B2 - 粘着テープ及び電子機器部品固定用粘着テープ

Info

Publication number: JP6894282B2
Application number: JP2017081500A
Authority: JP
Inventors: 徳之内田; 智土居; 耕平丸尾
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2021-06-30
Anticipated expiration: 2037-04-17
Also published as: JP2017193709A

Description

本発明は、皮脂への耐性に優れ、人の手が頻繁に触れる部分においても粘着力を維持することができる粘着テープ、及び、該粘着テープからなる電子機器部品固定用粘着テープに関する。

従来から、電気機器において部品を固定する際、粘着テープが広く用いられている。このような粘着テープは粘着性に加え、使用される部位の環境に応じて、例えば、耐熱性や熱伝導性、耐衝撃性といった機能が付与されている（例えば特許文献１〜３）。

近年、電子機器の小型化や軽量化、低コスト化によって携帯電話やスマートホン、ウェアラブル端末といった常に身に着けたり、手元に置くタイプの電子機器が広く普及している。このような機器は頻繁に使用されること、また、タッチパネル等により素手で操作を行うことから、頻繁に手が触れる部分に粘着テープが用いられている場合、皮脂によって粘着テープが膨潤し、粘着テープが剥がれてしまうという問題があった。

特開２０１５−０５２０５０号公報特開２０１５−０２１０６７号公報特開２０１５−１２０８７６号公報

本発明は、皮脂への耐性に優れ、人の手が頻繁に触れる部分においても粘着力を維持することができる粘着テープ、及び、該粘着テープからなる電子機器部品固定用粘着テープを提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも一方の面にアクリル共重合体を含有する粘着剤層を有する粘着テープであって、前記アクリル共重合体は、アクリロニトリルに由来する構成単位を１０〜２０重量％含むことを特徴とする粘着テープである。
以下、本発明を詳述する。

本発明者らは、皮脂の主成分であるオレイン酸に対して耐性を持つ粘着剤を検討した。その結果、アクリロニトリルに由来する構成単位を特定の範囲で含有するアクリル共重合体を粘着剤に用いることによって、オレイン酸に対する耐性が高くなることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の粘着テープは、少なくとも一方の面にアクリル共重合体からなる粘着剤層を有し、上記アクリル共重合体はアクリロニトリルに由来する構成単位を特定の範囲で含む。上記アクリル共重合体にアクリロニトリルに由来する構成単位を含むことで、本発明の粘着テープはオレイン酸に対する高い耐性を発揮することができる。アクリロニトリルに由来する構成単位を含むことでオレイン酸に対する耐性が高まる理由については不明であるが、ニトリル基が特定の範囲で含まれることにより、オレイン酸に対して親和性の低いニトリル基が粘着剤とオレイン酸との相互作用を抑えるからではないかと考えられる。

上記アクリル共重合体は、アクリロニトリルに由来する構成単位の下限が１０重量％、上限が２０重量％である。上記アクリロニトリルに由来する構成単位の含有率が１０重量％以上であることによって、オレイン酸に対する耐性を充分に発揮することができる。上記アクリロニトリルに由来する構成単位の含有量が２０重量％以下であることによって、充分な粘着力を発揮することができる。上記アクリロニトリルに由来する構成単位のより好ましい含有量の下限は１３重量％、上限は１７重量％である。

上記アクリル共重合体において、アクリロニトリルに由来する構成単位以外の構成単位については特に限定されないが、ブチルアクリレートを由来とする構成単位を含むことが好ましい。上記アクリル共重合体は、ブチルアクリレートを由来とする構成単位を含むことで、凝集力、接着性、密着性等に優れた粘着剤層を形成することができる。

上記アクリル共重合体における、上記ブチルアクリレートを由来とする構成単位の含有量の好ましい下限は２５重量％、好ましい上限は９０重量％である。上記ブチルアクリレートを由来とする構成単位の含有量が２５重量％以上であることで、被着体に対する密着性が向上し、より信頼性に優れる粘着剤層を形成することができる。上記ブチルアクリレートを由来とする構成単位の含有量が９０重量％以下であることで、凝集力が向上し、より加工性に優れたものとすることができる。上記ブチルアクリレートを由来とする構成単位の含有量のより好ましい下限は５０重量％、より好ましい上限は８０重量％である。

上記アクリル共重合体は、更に、２−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位を含んでもよい。２−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位を含むことでタックが付与され、被着体に対する密着性を向上させることができる。

上記アクリル共重合体における、上記２−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位の含有量の好ましい下限は０重量％、上限は６０重量％である。上記２−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位の含有量が６０重量％以下であることで、凝集力が向上し、より加工性に優れたものとすることができる。上記２−エチルヘキシルアクリレートに由来する構成単位の含有量のより好ましい下限は１０重量％、より好ましい上限は３５重量％である。

上記アクリル共重合体は、更に、メチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレート、プロピルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ノニルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、アクリル酸、ベンジルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、酢酸ビニル、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド等に由来する構成単位を含んでもよい。

上記アクリル共重合体の重量平均分子量の好ましい下限は９０万である。上記アクリル共重合体の重量平均分子量が９０万以上であることによって、より粘着力に優れるものとすることができる。なお、上記アクリル共重合体の重量平均分子量は、重合条件（例えば、重合開始剤の種類又は量、重合温度、モノマー濃度等）によって調整できる。

上記アクリル共重合体を合成するには、上記アクリルモノマーを重合開始剤の存在下にてラジカル反応させればよい。重合方法は特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。例えば、溶液重合（沸点重合又は定温重合）、エマルジョン重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。中でも、合成が簡便であることから溶液重合が好ましい。また、特にアクリロニトリルに由来する構成単位の含有量を多くする場合には、エマルジョン重合が好適である。

重合方法として溶液重合を用いる場合、反応溶剤として、例えば、酢酸エチル、トルエン、メチルエチルケトン、メチルスルホキシド、エタノール、アセトン、ジエチルエーテル等が挙げられる。これらの反応溶剤は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記重合開始剤は特に限定されず、例えば、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。上記有機過酸化物として、例えば、１，１−ビス（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、２，５−ジメチル−２，５−ビス（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート等が挙げられる。上記アゾ化合物として、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル等が挙げられる。これらの重合開始剤は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

上記粘着剤層はシランカップリング剤を含有することが好ましい。本発明の粘着テープは、シランカップリング剤を含有することで、被着体に対する粘着剤層の密着性を向上させることができるため、本発明の粘着テープのオレイン酸に対する耐性を更に高めることができる。
上記シランカップリング剤は特に限定されず、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメチルメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトブチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。なかでも、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが好適である。

上記シランカップリング剤の含有量は特に限定されないが、上記アクリル共重合体１００重量部に対する好ましい下限が０．１重量部、好ましい上限が５重量部である。上記シランカップリング剤の含有量が０．１重量部以上であることによってオレイン酸に対する耐性を更に高めることができる。含有量が５重量部以下であることによって再剥離の際の糊残りを抑えることが出来る。上記シランカップリング剤の含有量のより好ましい下限は０．５重量部、より好ましい上限は３重量部である。

上記粘着剤層は、必要に応じて、可塑剤、乳化剤、軟化剤、充填剤、架橋剤、顔料、染料等の添加剤、ロジン系樹脂等のその他の樹脂等を含有していてもよい。

上記粘着剤層は、２３℃における貯蔵弾性率の好ましい下限が２．２×１０^５Ｐａ、好ましい上限が１０．０×１０^５Ｐａである。上記貯蔵弾性率が２．２×１０^５Ｐａ未満であると、上記粘着剤層が柔らかく、上記粘着剤層内部にオレイン酸が浸入しやすいため、皮脂への耐性（オレイン酸浸漬後の粘着力）が低くなることがある。上記貯蔵弾性率が１０．０×１０^５Ｐａを超えると、上記粘着剤層が硬く、タックが低くなるため、充分な粘着力を発揮できないことがある。上記貯蔵弾性率のより好ましい下限は３．０×１０^５Ｐａ、より好ましい上限は６．０×１０^５Ｐａである。
なお、２３℃における貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置（例えば、アイティー計測制御社製のＤＶＡ−２００）を用いて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎで−４０℃から１４０℃まで測定を行うことにより求めることができる。

上記粘着剤層の厚みは特に限定されないが、上記粘着剤層の好ましい厚みの上限は５０μｍ、好ましい下限は５μｍである。上記粘着剤層の厚みが５μｍ以上であることによって、より粘着性に優れたものとすることができる。上記粘着剤層の厚みが５０μｍ以下であることによって、より加工性に優れるものとすることができる。

本発明の粘着テープは、基材を有するサポートタイプであってもよいし、基材を有さないノンサポートタイプであってもよい。サポートタイプの場合には、基材の片面に上記粘着剤層が形成されていてもよいし、両面に上記粘着剤層が形成されていてもよい。

上記基材は特に限定されず、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィン系樹脂フィルム、ＰＥＴフィルム等のポリエステル系樹脂フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム等が挙げられる。なかでも、ＰＥＴフィルムが好ましい。
また、光透過防止のために黒色印刷された基材、光反射性向上のために白色印刷された基材、金属蒸着された基材等も用いることができる。

本発明の粘着テープの形状は特に限定されず、長方形等であってもよいが、額縁状が好ましい。また、本発明の粘着テープは、人の手が頻繁に触れる部位であっても高い粘着力を維持できるため、粘着テープの幅が狭くても好ましく用いることができ、とりわけ粘着テープの幅が５ｍｍ以下の場合に好適に用いることができる。

本発明の粘着テープの用途は特に限定されないが、携帯電話や携帯情報端末といった人の手が頻繁に触れる電子機器の部品を固定するのに特に好適に用いることができる。
このような本発明の粘着テープを用いた、電子機器部品固定用の粘着テープも、また本発明の一つである。

本発明によれば、皮脂への耐性に優れ、人の手が頻繁に触れる部分においても粘着力を維持することができる粘着テープ、及び、該粘着テープを用いた電子機器部品固定用粘着テープを提供することができる。

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。

（参考例１〜５、比較例１、３、５〜７）
（アクリル共重合体の製造）
反応容器内に、重合溶媒として酢酸エチル加え、窒素でバブリングした後、窒素を流入しながら反応容器を加熱して還流を開始した。続いて、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．１重量部を酢酸エチルで１０倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に投入し、表１又は２に示すモノマーを２時間かけて滴下添加した。滴下終了後、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル０．１重量部を酢酸エチルで１０倍希釈した重合開始剤溶液を反応容器内に再度投入し、４時間重合反応を行い、アクリル共重合体含有溶液を得た。

（アクリル共重合体の重量平均分子量測定）
得られたアクリル共重合体をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）によって５０倍希釈して得られた希釈液をフィルター（材質：ポリテトラフルオロエチレン、ポア径：０．２μｍ）で濾過し、測定サンプルを調製した。この測定サンプルをゲルパーミエーションクロマトグラフ（Ｗａｔｅｒｓ社製、２６９０ＳｅｐａｒａｔｉｏｎｓＭｏｄｅｌ）に供給して、サンプル流量１ミリリットル／ｍｉｎ、カラム温度４０℃の条件でＧＰＣ測定を行い、アクリル粘着剤のポリスチレン換算分子量を測定して、重量平均分子量（Ｍｗ）を求めた。カラムとしてはＧＰＣＬＦ−８０４（昭和電工社製）を用い、検出器としては示差屈折計を用いた。

（粘着テープの製造）
得られたアクリル共重合体含有溶液に、架橋剤としてテトラッドＣ（三菱ガス化学社製）をアクリル共重合体含有溶液１００重量部に対して表１又は２に示す配合量加え、厚み７５μｍの離型処理したＰＥＴフィルムに、乾燥後の粘着剤層の厚みが４０μｍとなるように塗工した後、１１０℃で５分間乾燥させた。この粘着剤層を、基材となる厚み５０μｍのコロナ処理したＰＥＴフィルムに転着させ、粘着テープを得た。

（ゲル分率の測定）
得られた粘着テープを２０ｍｍ×４０ｍｍの平面長方形状に裁断して試験片を作製した。試験片を酢酸エチル中に２３℃にて２４時間浸漬した後、試験片を酢酸エチルから取り出して、１１０℃の条件下で１時間乾燥させた。乾燥後の試験片の重量を測定し、下記式（１）を用いてゲル分率を算出した。
ゲル分率（重量％）＝１００×（Ｗ_２−Ｗ_０）／（Ｗ_１−Ｗ_０）（１）
（Ｗ_０：基材の重量、Ｗ_１：浸漬前の試験片の重量、Ｗ_２：浸漬、乾燥後の試験片の重量）

（２３℃における貯蔵弾性率の測定）
得られた粘着テープの粘着剤層について、動的粘弾性測定装置（アイティー計測制御社製のＤＶＡ−２００）を用いて、周波数１０Ｈｚ、昇温速度３℃／ｍｉｎで−４０℃から１４０℃まで測定を行い、２３℃における貯蔵弾性率を算出した。

（実施例６〜８、比較例２、４）
アクリル共重合体の製造で得られたアクリル共重合体含有溶液に、シランカップリング剤１重量部を塗工前に添加した以外は参考例１〜５、比較例１、３、５〜７と同様にして粘着テープを製造し、重量平均分子量、ゲル分率及び貯蔵弾性率の測定を行った。

＜評価＞
参考例、実施例及び比較例で得られた粘着テープについて、下記の評価を行った。結果を表１、２に示す。

（１８０°引きはがし粘着力）
得られた粘着テープを１０ｍｍ幅の短冊状に裁断して試験片を作製し、一方の離型フィルムを剥離除去して粘着剤層を露出させた。この試験片をステンレス板に、その粘着剤層がステンレス板に対向した状態となるように載せた後、試験片上に３００ｍｍ／分の速度で２ｋｇのゴムローラーを一往復させることにより、試験片とステンレス板とを貼り合わせ、その後、２３℃で２４時間静置して試験サンプルを作製した。この試験サンプルを６０℃、湿度９０％のオーブンで１００時間加熱し、２３℃で２４時間静置した後に、ＪＩＳＺ０２３７に準じて、剥離速度３００ｍｍ／分で１８０°方向の引張試験を行い、オレイン酸浸漬前（ブランク）の１８０°引きはがし粘着力（Ｎ／５ｍｍ）を測定した。
次に、上記試験サンプルをオレイン酸のバスに６０℃、湿度９０％の条件で１００時間浸漬し、取り出した後水で洗浄し、２４時間静置したものに対して上記引張試験を行い、オレイン酸浸漬後の１８０°引きはがし粘着力を測定した。
ブランクの１８０°引きはがし粘着力とオレイン酸浸漬後の１８０°引きはがし粘着力について、下記式（２）を用いて残留粘着力の比率（％）を求めた。残留粘着力の比率が４０％以上を◎、残留粘着力の比率が３％以上４０％未満を○、残留粘着力の比率が３％未満を×として評価した。
残留粘着力の比率（％）＝（オレイン酸浸漬後の１８０°引きはがし粘着力／オレイン酸浸漬前の１８０°引きはがし粘着力）×１００（２）

Claims

少なくとも一方の面にアクリル共重合体を含有する粘着剤層を有する粘着テープであって、
前記アクリル共重合体は、アクリロニトリルに由来する構成単位を１０〜１７重量％含み、
前記粘着剤層は、前記アクリル共重合体１００重量部に対してシランカップリング剤を０．１〜５重量部含む
ことを特徴とする粘着テープ。
粘着剤層は、２３℃における貯蔵弾性率が２．２×１０^５Ｐａ以上、１０．０×１０^５Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の粘着テープ。
アクリル共重合体は、ブチルアクリレートを由来とする構成単位を２５〜９０重量％含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の粘着テープ。
アクリル共重合体は、重量平均分子量が９０万以上であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の粘着テープ。
粘着テープの幅は、５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の粘着テープ。
請求項１、２、３、４又は５に記載の粘着テープからなることを特徴とする電子機器部品固定用の粘着テープ。