JP2002180025A - シリコーン系粘着剤組成物、それを用いて作製したシリコーン系粘着テープ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粘着基本特性に優れ、かつ、安定した粘着特
性を有する粘着テープの量産が可能なシリコーン系粘着
剤組成物、それを用いて作製したシリコーン系粘着テー
プ及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 縮合型オルガノポリシロキサン、分子中
にハイドロシリル基を有するオルガノポリシロキサン及
び白金金属系触媒を主成分とするシリコーン系粘着剤組
成物を有機溶剤に溶解して得た粘着剤溶液を基材の片面
又は両面に塗工し、加熱硬化することによりシリコーン
系粘着テープを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコーン系粘着
剤組成物、それを用いて作製したシリコーン系粘着テー
プ及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気・電子分野などの業界では、
製品の高性能化、高機能化、多品種化などに伴い、部品
の接合に使用される接着剤や粘着剤には高耐熱性、高接
着性、高信頼性などの要求が高まりつつある。特に、作
業性の効率向上や作業環境性の向上などの観点から、液
状接着剤に替わってテープ状やシート状の粘着剤を用い
て各種部品を接合することが多くなっており、品質の安
定した粘着テープを製造することが必要となっている。

【０００３】シリコーン系粘着剤及びそれを用いて作製
した粘着テープは、接着性、耐熱性、耐薬品性、耐候性
などに優れており、また、材質を選ばない接着性や再剥
離性などの特徴を有していることから、幅広い分野で使
用されている。

【０００４】従来、シリコーン系粘着剤としては、（Ｃ
Ｈ_３）_３ＳｉＯ_０．５単位及びＳｉＯ_２単位を有するポ
リシロキサンいわゆるＭＱレジンと、ジメチルシリコー
ン生ゴムの縮合物からなるシリコーン系粘着剤が知られ
ている。このようなシリコーン系粘着剤は、一般に、 （１）縮合反応型のオルガノポリシロキサンを過酸化ベ
ンゾイル等の架橋剤を使用して１５０℃以上の温度で加
熱架橋させるシリコーン系粘着剤 （２）分子内にビニルシリル基（Ｓｉ−ＣＨ＝ＣＨ
_２基）やハイドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ基）などを有する
付加反応型オルガノポリシロキサンを白金金属系触媒な
どを使用して加熱架橋させるシリコーン系粘着剤 の２種類に大別できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記（１）の
縮合反応型の材料を用いる方法では、１５０〜２００℃
といった高温で過酸化物架橋させるため、粘着テープを
作製する時の生産性が悪く、また、架橋反応とともに、
分解反応が進行することと、比較的低分子量の粘着剤ポ
リマーを含むことから、特性の安定した粘着テープを得
ることが難しく（「シリコーン材料ハンドブック」ｐ２
４ 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社編集・
発行 １９９３）、その改善が望まれていた。また、高
温で架橋反応を起こさせる為、熱変形温度の低い基材へ
の適用が難しく、かつ、省エネルギーなどの観点からも
その改善が望まれていた。

【０００６】一方、上記（２）の付加反応型シリコーン
系材料を用いる方法では、縮合反応型材料に比べて比較
的低い温度で架橋反応を起こすことができるが（特開昭
６３−２２８８６号公報参照）、付加反応型シリコーン
系材料は、付加反応するビニル基を有するため、一般的
に硬い粘着テープが得られ、ボールタック等の粘着特性
を調節することが困難であり、それに替わる量産性の良
いシリコーン系粘着材料及びその製造方法の開発が望ま
れていた。

【０００７】本発明の目的は、上記した従来材料、技術
の有していた課題を解決して、粘着基本特性、耐熱性、
耐候性などに優れたシリコーン系粘着テープが得られ、
かつ、特性の安定した粘着テープを量産性良く製造でき
るシリコーン系粘着剤組成物、それを用いて作製したシ
リコーン系粘着テープ及びその製造方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、本発明は特許請求の範囲に記載のような構成と
するものである。

【０００９】すなわち、本発明のシリコーン系粘着剤組
成物は、（Ａ）下記化学式（１）で示されるオルガノポ
リシロキサン１００重量部に対して、

【００１０】

【化３】 （Ｂ）下記化学式（２）で示される分子中にハイドロシ
リル基（Ｓｉ−Ｈ基）を有するオルガノポリシロキサン
０．０１〜２０重量部及び

【００１１】

【化４】 （Ｃ）白金金属系触媒０．０１〜５重量部を主成分とす
る。

【００１２】また、本発明のシリコーン系粘着テープ
は、上記シリコーン系粘着剤組成物からなる粘着剤層を
基材の片面又は両面に５〜２００μｍ厚に形成する。

【００１３】また、上記シリコーン系粘着テープを製造
する方法において、基材の片面又は両面に上記粘着剤組
成物を塗工し、加熱硬化することにより５〜２００μｍ
厚の粘着剤層を形成する。

【００１４】

【発明の実施の形態】上記目的を達成する為に、発明者
らは各種シリコーン系粘着材料及びそれを用いたプロセ
スを検討した結果、（Ａ）縮合重合型のオルガノポリシ
ロキサン、（Ｂ）分子中にハイドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ
基）を有するオルガノポリシロキサン及び（Ｃ）白金金
属系触媒を主成分とするシリコーン系粘着剤組成物を使
用して、これらを有機溶剤に溶解し、基材上に塗工後、
加熱硬化することによりシリコーン系粘着テープを製造
すれば良いことを見出した。

【００１５】このようにして作製したシリコーン系粘着
テープは、粘着力、保持力等の粘着基本特性が良好であ
り、且つ、特性の安定した粘着テープを簡単な製造プロ
セスで量産性良く得られることを確認した。また、本発
明のシリコーン系粘着テープをステンレス板、ガラス板
等に貼り、恒温放置試験を行った後、粘着テープを剥が
し、剥離後、被着体表面を観察し、被着体表面に粘着剤
残りが生じないことを確認した。

【００１６】以下、本発明のシリコーン系粘着剤組成
物、それを用いて作製したシリコーン系粘着テープ及び
その製造方法について説明する。

【００１７】本発明で使用されるベースポリマーとなる
オルガノポリシロキサンは、下記化学式（１）で示さ
れ、

【００１８】

【化５】 分子内にハイドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ基）を有するオル
ガノポリシロキサンは、下記化学式（２）で示される。

【００１９】

【化６】 これに白金金属系触媒を添加した材料を主成分とするシ
リコーン系粘着剤組成物を用いれば良いことを見い出し
た。

【００２０】上記化学式（２）で示される分子内にハイ
ドロシリル基（Ｓｉ−Ｈ基）を有するオルガノポリシロ
キサンは、上記化学式（１）で示されるベースポリマー
となるオルガノポリシロキサン１００重量部に対して、
０．０１〜２０重量部の範囲で使用されることが望まし
い。

【００２１】その使用量が０．０１重量部より少ない場
合には、加熱硬化性が良くなく、また、２０重量部より
多い場合には、十分な粘着特性を得ることが難しく、い
ずれの場合にも実用上好ましくない。

【００２２】上記したシリコーン系粘着剤組成物を使用
して粘着テープを作製する場合には、上記シリコーン系
粘着剤組成物をトルエン、酢酸エチル等の汎用有機溶剤
に溶解し、基材の片面又は両面に、コンマコーターなど
により所定の厚さに塗工し、６０〜１２０℃の温度で数
分〜数十分加熱硬化すれば良いことを見出した。

【００２３】すなわち、上記したシリコーン系粘着剤組
成物を所定の範囲内で混合したものを加熱することによ
り、効率よく硬化反応が進行し、所望の粘着特性を有す
る粘着テープが得られることを確認した。また、縮合反
応型シリコーン系粘着剤などと比べて、比較的低い温度
で粘着テープを製造することができ、特性の安定した粘
着テープが量産性良く得られることを確認した。

【００２４】本発明で使用される白金金属系触媒は、通
常、シリコーン系ポリマーの付加反応を促進させるため
に使用されるものである。具体的には、白金金属系触媒
として、白金ブラック、塩化白金酸、塩化白金酸のアル
コール変性物、塩化白金酸とオレフィン、ビニルシロキ
サンあるいはアセチレンアルコールとの錯体等の白金ま
たは白金化合物などが挙げられる。

【００２５】本発明で使用される白金金属系触媒の添加
量は、必要とされる硬化速度、可使時間や硬化物物性な
どにより選択されるが、通常は、オルガノポリシロキサ
ンからなるベースポリマーに対して、白金金属系触媒が
０．０１〜５重量部使用されることが望ましい。

【００２６】白金金属系触媒の添加量が０．０１重量部
より少ない場合には、硬化性が良くなく、また、その添
加量が５重量部より多い場合には、可使時間が短くな
り、いずれの場合も実用上好ましくない。

【００２７】その他の添加成分として、組成物の硬化速
度、保存安定性を調節する付加反応制御剤、例えば、テ
トラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等の低
分子量ビニル基含有オルガノポリシロキサン、トリアリ
ルイソシアヌレート、アセチレンアルコール及びそのシ
ロキサン変性物、エチニルシクロヘキサノール等が挙げ
られる。

【００２８】また、本発明の効果を損なわない程度の補
強性二酸化ケイ素、着色剤、酸化鉄、酸化セリウム等の
耐熱性向上剤、シランカップリング剤等の接着助剤を添
加しても良い。

【００２９】本発明のシリコーン系粘着テープは、上記
シリコーン系粘着剤組成物からなる粘着剤層を基材の片
面又は両面に５〜２００μｍ厚に形成することにより得
られる。

【００３０】また、上記シリコーン系粘着テープを製造
する方法において、上記シリコーン系粘着剤組成物から
なる溶液をロールコーターやダイコーターなどにより不
織布、ポリエステルフィルム等のシート基材の片面又は
両面に塗工し、加熱硬化することにより、５〜２００μ
ｍ厚の粘着剤層を形成する。

【００３１】この場合、上記粘着剤層の厚さが５μｍ未
満のときは、上記粘着テープの粘着力、固定力が不足
し、２００μｍを超えると、加熱硬化時に粘着テープの
粘着剤層が発泡し、好ましくない。

【００３２】本発明の粘着テープに使用される基材に
は、ポリエステルフィルム等のプラスチックフィルム、
織布、不織布、紙、金属箔、発泡シートなどのシート基
材が使用され、基材の厚さは５〜５００μｍであること
が好ましい。

【００３３】以下に、本発明のシリコーン系粘着剤組成
物、それを用いて作製したシリコーン系粘着テープ及び
その製造方法を具体的に説明する。

【００３４】まず、上記化学式（１）で示されるオルガ
ノポリシロキサン、上記化学式（２）で示されるオルガ
ノポリシロキサン、白金金属系触媒及び有機溶剤を所定
量配合し、十分に攪拌、混合し、シリコーン系粘着剤組
成物を得る。

【００３５】このように作製したシリコーン系粘着剤組
成物をロールコーターやダイコーターなどにより不織
布、ポリエステルフィルム等のシート基材上に塗工した
後、４０〜１００℃で加熱硬化して、５〜２００μｍ厚
のシリコーン系粘着テープを得る。

【００３６】本発明のシリコーン系粘着テープはこのよ
うにして得られ、本シリコーン系粘着テープは、優れた
粘着特性を有し、粘着特性の安定した粘着テープを量産
性良く製造することができる。

【００３７】

【実施例】本発明のシリコーン系粘着剤組成物、それを
用いて作製したシリコーン系粘着テープ及びその製造方
法について、実施例によって具体的に説明する。但し、
本発明のシリコーン系粘着剤組成物、それを用いて作製
したシリコーン系粘着テープ及びその製造方法はこれに
限定されるものではない。なお、本発明の実施例及び比
較例の記述中における「部」は重量部を表す。

【００３８】［実施例１］縮合反応型オルガノポリシロ
キサン（信越化学工業株式会社製 ＫＲ１３０）１００
重量部に、ハイドロシリル基を分子内に有するオルガノ
ポリシロキサン（信越化学工業株式会社製 ＫＦ９９）
１重量部及び塩化白金酸触媒（信越化学工業株式会社製
ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ）０．５重量部を添加し、これ
らをトルエン５０重量部に溶解し、シリコーン系粘着剤
溶液を得た。

【００３９】この粘着剤溶液をコロナ剥離処理が施され
た５０μｍ厚のポリエステルフィルム上にコンマコータ
ー塗工し、１２０℃で１０分間加熱硬化し、粘着剤厚さ
３５μｍのシリコーン系粘着テープを得た。

【００４０】このシリコーン系粘着テープのステンレス
板、シリコーンゴム板及びクレープ紙に対する粘着力
（１８０°ピール力）を測定したところ、それぞれ、
４．０、２．７、１．０Ｎ／１０ｍｍであり、また、４
０℃／２４時間放置（荷重：１ｋｇ）保持力試験におけ
るずれ量は２．４ｍｍであり、良好な粘着特性を示し
た。また、このシリコーン系粘着テープのボールタック
（角度：３０°）は１４であった。

【００４１】このシリコーン系粘着テープをガラス板に
貼り、８０℃で７日間放置した。その後、角度９０°で
粘着テープを引き剥がし、剥離後の被着体表面をデジタ
ルマイクロスコープＶＨ−６２００（キーエンス社製）
により観察したところ、被着体表面には粘着剤残りが認
められず、良好な耐熱性を示すことを確認した。（以
上、再剥離性試験） 以上のように、本発明のシリコーン系粘着テープは、良
好な粘着特性を有し、また、安定して粘着テープを製造
できることを確認した。

【００４２】尚、上記粘着力、上記保持力、上記ボール
タックの測定は、それぞれＪＩＳＺ ０２３７−１９９
１、ＪＩＳ Ｚ ０２３７、ＪＩＳ Ｚ ０２３７の方
法に準じた。

【００４３】［実施例２〜７］実施例１と同様にして、
表１に示す組成、作製条件で、シリコーン系粘着テープ
を作製した。それらの粘着テープの各種粘着特性を測定
したところ、表２に示すように良好な粘着特性を示すこ
とを確認した。また、安定して、粘着テープを製造でき
ることを確認した。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】 [比較例１]縮合反応型オルガノポリシロキサン（信越化
学工業株式会社製 ＫＲ１３０）１００重量部に、メチ
ル過酸化ベンゾイル（日本油脂株式会社製 ナイパーＢ
ＭＴ−Ｋ４０）３重量部を添加し、これらをトルエン５
０重量部に溶解し、シリコーン系粘着剤溶液を得た。

【００４６】この粘着剤溶液をコロナ剥離処理が施され
た５０μｍ厚のポリエステルフィルム上にコンマコータ
ー塗工し、１８０℃で１０分間加熱硬化し、３５μｍ厚
のシリコーン系粘着テープを得た。

【００４７】このシリコーン系粘着テープのステンレス
板、シリコーンゴム板、及びクレープ紙に対する粘着力
（１８０°ピール力）を測定したところ、それぞれ、
４．９、２．１、１．０Ｎ／１０ｍｍであり、また、４
０℃／２４時間放置（荷重：１ｋｇ）保持力試験におけ
るずれ量は２．７ｍｍであり、良好な粘着特性を示し
た。また、このシリコーン系粘着テープのボールタック
（角度：３０°）は２５であった。

【００４８】このシリコーン系粘着テープをガラス板に
貼り、８０℃で７日間放置した。その後、角度９０°で
粘着テープを引き剥がし、剥離後の被着体表面をデジタ
ルマイクロスコープＶＨ−６２００（キーエンス社製）
により観察したところ、被着体表面には粘着剤残りが認
められなかった。（以上、再剥離性試験） しかし、このシリコーン系粘着テープを得るには、１５
０℃以上の高温で加熱硬化する必要があり、また、加熱
時にシリコーン系粘着剤の分解反応も起こるために、ボ
ールタックが大きくなる等の現象も起こり、安定して粘
着テープを得ることが困難であった。

【００４９】[比較例２]付加反応型オルガノポリシロキ
サン（信越化学工業株式会社製 Ｘ−４０−３１０３）
１００重量部に、塩化白金酸触媒（信越化学工業株式会
社製 ＣＡＴ−ＰＬ−５０Ｔ）０．５重量部を添加し、
これらをトルエン５０重量部に溶解し、シリコーン系粘
着剤溶液を得た。

【００５０】この粘着剤溶液をコロナ剥離処理が施され
た５０μｍ厚のポリエステルフィルム上にコンマコータ
ー塗工し、１２０℃で１０分間加熱硬化し、３５μｍ厚
のシリコーン系粘着テープを得た。

【００５１】このシリコーン系粘着テープのステンレス
板、シリコーンゴム板、及びクレープ紙に対する粘着力
（１８０°ピール力）を測定したところ、それぞれ、
６．８、１．５、０．６Ｎ／１０ｍｍであり、また、４
０℃／２４時間放置（荷重：１ｋｇ）保持力試験におけ
るずれ量は０．１ｍｍ以下であり、良好な粘着特性を示
した。また、このシリコーン系粘着テープのボールタッ
ク（角度：３０°）は１２であった。

【００５２】このシリコーン系粘着テープをガラス板に
貼り、８０℃で７日間放置した。その後、角度９０°で
粘着テープを引き剥がし、剥離後の被着体表面をデジタ
ルマイクロスコープＶＨ−６２００（キーエンス社製）
により観察したところ、被着体表面には粘着剤残りが認
められなかった。（以上、再剥離性試験） しかし、この付加反応型シリコーン系粘着剤を使用した
場合には、得られた粘着テープが硬い粘着剤層を有する
ため、例えば、ボールタックを適度なタックにコントロ
ールすることが難しく、様々な要求を満足する粘着テー
プを得ることが困難であった。

【００５３】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のシリコ
ーン系粘着剤組成物は、（Ａ）下記化学式（１）で示さ
れる縮合型オルガノポリシロキサン１００重量部に対し
て、

【００５４】

【化７】 （Ｂ）下記化学式（２）で示される分子中にハイドロシ
リル基（Ｓｉ−Ｈ基）を有するオルガノポリシロキサン
０．０１〜２０重量部及び

【００５５】

【化８】 （Ｃ）白金金属系触媒０．０１〜５重量部を主成分とす
るシリコーン系粘着剤組成物であるため、加熱硬化性と
粘着特性が優れている。

【００５６】また、本発明のシリコーン系粘着テープ
は、基材の片面又は両面に、上記シリコーン系粘着剤を
５〜２００μｍ厚に形成するため、加熱硬化時に発泡す
ることなく、粘着力、固定力が優れている。

【００５７】また、上記シリコーン系粘着テープの製造
方法において、基材の片面又は両面に上記粘着剤組成物
を塗工し、加熱硬化することにより５〜２００μｍ厚の
粘着剤層を形成するため、この製造方法により得られた
粘着テープは、加熱硬化時に発泡することなく、粘着
力、固定力が優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J004 AA11 AB01 AB05 CA06 CB01 CB02 CB03 CB04 CC02 EA05 FA05 FA08 4J040 EK032 EK042 EK061 HA066 HA096 HD43 JA03 JB02 JB09 KA14 LA06 LA08 MA03 MA05 MA09 MB03 NA10 NA19 PA30

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）下記化学式（１）で示されるオルガ
   ノポリシロキサン１００重量部に対して、 【化１】 （Ｂ）下記化学式（２）で示される分子中にハイドロシ
   リル基（Ｓｉ−Ｈ基）を有するオルガノポリシロキサン
   ０．０１〜２０重量部及び 【化２】 （Ｃ）白金金属系触媒０．０１〜５重量部を主成分とす
   るシリコーン系粘着剤組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載のシリコーン系粘着剤組成物
   からなる粘着剤層を基材の片面又は両面に５〜２００μ
   ｍ厚に形成したことを特徴とするシリコーン系粘着テー
   プ。
3. 【請求項３】基材の片面又は両面に請求項１記載の粘着
   剤組成物を塗工し、加熱硬化することにより５〜２００
   μｍ厚の粘着剤層を形成したことを特徴とするシリコー
   ン系粘着テープの製造方法。