JP2004018664A - ブチラール樹脂製シート及びその利用 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、透明性や耐熱性が良好な薄型の粘着力の高い両面粘着シートであって、原反を切る際の加工性及びその後の打ち抜き加工性に優れ、ブロッキングや粘着剤の染み出しなどの問題を生じることない、両面粘着シートを提供することを目的とする。
【解決手段】ブチラール樹脂と、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアルデビト化合物及びアミノ樹脂からなる群より選ばれる硬化剤とを含有する組成物を硬化せしめてなるブチラール樹脂製シートの両面に粘着剤層が形成されてなる両面粘着シート。
【選択図】　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品固定や光学部品固定に使用する耐熱性・耐久性に優れたブチラール樹脂製シート、及びその利用に関するものであり、さらには当該樹脂製シートを用いた粘着シート及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、両面粘着シートの芯材としては、ポリエステル、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどに代表される樹脂系フィルムや発泡体、あるいは上質紙、コート紙、不織布、などに代表される紙や織物などが主に使用されている。そして、それらの両面に粘着剤層を形成し、両面粘着シートとする。該両面粘着シートは、電気絶縁、各種梱包用、電気製品の部品固定、建材の固定など種々多用途に幅広く使用されている。
【０００３】
中でも電子部品固定や光学部品固定の用途においては、絶縁性や透明性、高い機械強度を有することから２軸延伸されたポリエステルフィルムを芯材とするものが重用されている。
【０００４】
しかし、近年、電子部品や光学部品の形状、形態が薄型、軽量に移行しつつある状況に伴い、それらを固定する両面粘着シートも薄型で強粘着のものが望まれるようになっている。具体的には、１００μｍ以下の厚みで、１０Ｎ／２５ｍｍ（ＪＩＳＺ０２３７法）以上の粘着力を呈するものが望まれている。
確かに２軸延伸されたポリエステルフィルムは、厚み精度が高く、厚みの異なるものが多数製品化されており、１．２μｍという薄いポリエステルフィルムもある。ポリエステルフィルムは、絶縁性や透明性、高い機械強度を有するとはいうものの、２軸延伸されたポリエステルフィルム自体は濡れ性が十分でないため粘着剤との界面の密着を上げるためにコロナ放電処理による濡れ性の向上やプライマーを塗工するなどの化学的処理が不可欠であり、そのための複雑な装置を必要としたり、材料に応じたプライマーの選定が煩わしいなどの問題があった。
また、その硬い風合い故に、粘着剤の流動変形が妨げられる結果、被着面の凹凸や曲面に追従できず跳ね返り現象により自然剥離するという問題もあった。
【０００５】
紙や布などの芯材は、剥離時に粘着力が損なわれにくく、さらには含浸効果により密着力が向上するものもあるが、透明性を確保することは難しく、また、紙や布は直径数μｍレベルの繊維を絡ませて作る製法ゆえに薄くするにも制限があり、さらに繊維のすきむらや織りむらなどの地合いむらなどにより両面粘着シートを薄く均一に仕上げることは難しい。
【０００６】
そこで、芯材がなく粘着剤層のみで構成される両面粘着シート（以下、芯材レス両面粘着シートともいう）が提案された。
従来の芯材レス両面粘着シートは、２軸延伸されたポリエステルフィルムや紙等を芯材とした両面粘着シートのような問題点は有してはいない。
【０００７】
ところで、粘着シートは、粘着テープ、粘着フィルムとも言われる粘着製品であり、一般に以下のようにして製造される。即ち、剥離性シートで粘着剤層を覆った状態の広幅で長尺のいわゆる原反と呼ばれる粘着シート（一次製品）をまず製造し、次いで目的や用途に応じて原反の幅を狭くしたり、長さを短くしたり、あるいはその両方をしたりして、二次製品化、三次製品化する。原反の幅等を狭くする際には、原反を切る必要がある。原反を切る加工を「カット加工」、「スリット加工」等という。
さらに「カット加工」、「スリット加工」等された剥離性シート付き粘着シートから所望の大きさ及び形状の切片を刃の着いた治具で打ち抜くこともある。
【０００８】
また、芯材レス両面粘着シートも芯材のある場合と同様に、原反を切ったり、さらに打ち抜き加工等が加えられ、二次製品化等される。
しかし、芯材レス両面シートの場合、剥離性シート上に粘着剤層を十分保持することが困難であり、原反を切る際、また切片を打ち抜く際に粘着剤が刃に付着し、加工精度も低くなる。
さらに刃に付着した粘着剤が、加工中もしくは加工後の芯材レス両面粘着シートに転移する。
【０００９】
また、粘着シートは、多くの場合剥離性シートで粘着剤層が覆われ、ロール状に巻き取られた状態で保管されたり、製品化され、ロールを巻き戻し、解かれて使用される。
しかし、芯材レス両面粘着シートの場合、芯材のある場合よりも粘着剤層保持力が弱いので、粘着剤がロール端面からはみ出しやすい。ロール端面からはみ出した粘着剤が、ブロッキングの原因となり、ロールの巻き戻しを阻害する。
【００１０】
そこで、このような問題を解決するために種々の提案がなされている。
例えば、特公平５−１１１５６号公報には、発泡性粒子を粘着剤層に添加し、比重の違いにより一方の面に偏在させ、次いで加熱などの手段により前記発泡性粒子を発泡させることで片方の面の粘着力を弱くすると共に、発泡した粒子の存在により粘着剤膜強度を大きくし、原反をカットする際の加工性等を向上した芯材レス両面粘着シートが開示されている。
しかし、このような粘着シートには、耐熱性が不安定であり、発泡した粒子故に透明性が低下し、強粘着用途には不向きである、などの問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、透明性や耐熱性が良好な薄型の粘着力の高い両面粘着シートであって、原反を切る際の加工性及びその後の打ち抜き加工性に優れ、ブロッキングや粘着剤の染み出しなどの問題を生じることない、両面粘着シートを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ブチラール樹脂と特定の硬化剤とから形成されるブチラール製シートが、従来からある薄い２軸延伸されたポリエステルフィルムや不織布とは異なり、強粘着性を維持しながら、カットやスリット、あるいは打ち抜き、等の加工性を粘着シートに付与させることを見出し、この知見に基づいた粘着シートを達成したものである。すなわち、本発明によれば以下の構成からなる粘着シートとその利用が提供される。
すなわち、第１の発明は、ブチラール樹脂と、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアルデビト化合物及びアミノ樹脂からなる群より選ばれる硬化剤とを含有する組成物を硬化せしめてなるブチラール樹脂製シートに関するものである。
【００１３】
また、第２の発明は、第１の発明に記載のブチラール樹脂製シートの少なくとも一方の面に粘着剤層が形成されてなる粘着シートに関するものである。
【００１４】
さらに、第３の発明は、剥離性シート上に、ブチラール樹脂と、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアルデビト化合物及びアミノ樹脂からなる群より選ばれる硬化剤とを含有する組成物を塗工、硬化し、ブチラール樹脂製シートを形成した後、該ブチラール樹脂製シートの剥離性シートに接していない方の面に第１の粘着剤層を形成し、上記剥離性シートを剥がし、上記ブチラール樹脂製シートの露出した面に第２の粘着剤層を形成することを特徴とする両面粘着シートの製造方法に関するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられるブチラール樹脂、すなわちポリビニルブチラール（略称ＰＶＢ、既存化学物質番号６−７０８）は、下記式にて示すように水酸基を有しているので、水酸基と反応し得る官能基を有する種々の硬化剤を配合し、熱硬化させ、溶剤不溶性とすることができる。
【００１６】
【化１】

式中、Ｒはアルキル基を示し、ブチル基であることが好ましい。
【００１７】
本発明においては、上記ブチラール樹脂の硬化剤として、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアルデビト化合物、アミノ樹脂が用いられる。
【００１８】
イソシアネート化合物としては芳香族ジイソシアネート化合物、脂肪族ジイソシアネート化合物、脂環式のジイソシアネート化合物、トリメチロールプロパンのアダクト体、及び、ビュレツト体、イソシアヌレート環、等、が挙げられる。
【００１９】
フェノール樹脂としては、フェノール化合物から従来公知の方法により誘導される縮合物が使用できる。
フェノール化合物としては、４官能性フェノールとしてはビスフェノールＡ，ビスフェノールＢ，ビスフェノールＦ，１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン等が使用でき，また３官能性フェノールとしてはフェノール（石炭酸），ｍ−クレゾール，ｍ−エチルフェノール，３，５−キシレノール，ｍ−メトキシフェノール等が使用でき，さらにｏ−クレゾール，ｐ−クレゾール，ｐ−ｔｅｒｔブチルフェノール，ｐ−エチルフェノール，２，３−キシレノール，２，５−キシレノール，ｐ−ｔｅｒｔアミノフェノール，ｐ−ノニルフェノール，ｐ−フェニルフェノール，ｐ−シクロヘキシルフェノール等の２官能性フェノールを使用してもよい。
【００２０】
エポキシ樹脂としては、ハロゲン化ビスフェノール、レゾルシン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、テトラヒドロキフェニルエタン、ノボラック、グリセリントリエーテル、エポキシ化大豆油、脂環型エポキシ樹脂、などが挙げられる。
【００２１】
アミノ樹脂としては、尿素，メラミン，ベンゾグアナアミン，アセトグアナミン，スピログアナミン等のアミノ化合物とホルムアルデヒド，アセトアルデヒド，プロピオンアルデヒド，ブチルアルデヒド，アクロレイン等のアルデヒド類との縮合物及びまたはそれらのアルキルエーテル化物を例として挙げることができる
【００２２】
本発明のブチラール樹脂製シートは、上記ブチラール樹脂と、イソシアネート化合物等の硬化剤とを含有する組成物を加熱硬化することによって得られる。
前記組成物は、ブチラール樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤として例えばフェニルイソシアネートであれば１〜１００重量部含有することが好ましく、１０〜５０重量部含有することがより好ましい。
【００２３】
本発明のブチラール樹脂製シートは、例えば上記ブチラール樹脂組成物を用い、押し出し成膜法、カレンダー成膜法、キャスト成膜法等種々の方法で得ることができ、薄膜化が可能ならばいずれの方法でも構わない。
【００２４】
中でもブチラール樹脂組成物を溶媒に溶解させた後、塗工するキャスト成膜法は厚みを均一、且つ薄くするのには最適であり好ましい。
例えば、剥離性シート上に、ブチラール樹脂組成物溶液を塗工、加熱硬化し、シート状の硬化物を得、次いで剥離性シートを剥がすことによって得ることができる。
【００２５】
ブチラール樹脂組成物溶液を塗工する方法は、生産性を考慮すると、高速で塗工できるグラビア印刷法が好ましい。その他の方法においても乾燥・硬化工程が確保できるものならば何ら制限されるものではない。
【００２６】
剥離性シートとしては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、などの樹脂フィルム、あるいは紙、ポリラミ紙、合成紙、などに剥離処理されたもの、あるいは剥離性を有するシートならばいずれのものでも構わない。
【００２７】
キャスト製膜法に用いるためにブチラール樹脂組成物を溶解させる溶媒としては水のほか、アルコール類、エステル類、ケトン系、芳香族系、セロソルブ類、アミド類、エーテル類、など幅広く選択できる。
【００２８】
本発明のブチラール樹脂製シートの厚みは、特に規定されるものではないが、好ましくは０．１〜１００μｍの範囲であり、さらに好ましくは１〜１０μｍである。０．１μｍ以下になると強度が低すぎシートとしての形状を保てない。また１００μｍ以上になると、機械強度が高くなりすぎ、粘着剤の粘着力を損なう場合がある。またこのシートは可とう性を有しており、破断強度が３０００〜１００００ＭＰａの範囲にあり、破断伸度は２〜５０％にあることが望ましい。
【００２９】
このブチラール製樹脂シートには必要に応じて、難燃剤、着色剤、導電剤などを適宜添加しても構わない。
【００３０】
次に本発明の粘着シートについて説明する。
本発明の粘着シートは、上記ブチラール樹脂製シートの少なくとの一方の面に粘着剤層が形成されてなるものであり、両面に粘着剤層が形成されてなる両面粘着シートであることが好ましい。
粘着剤層の厚みは、５〜２００μｍの範囲にあることが好ましく、１０から１００μｍであることがより好ましい。５μｍより薄いと十分な粘着力が得られず自然剥離し易い。また、２００μｍよりも厚くなると芯材を有していても粘着剤のはみ出しや、加工性が悪くなるなどの問題が発生してしまう。
【００３１】
用いられる粘着剤としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、天然、あるいは合成ゴムなど、従来、この分野で公知のものを使用すればよく、何ら制限されるものではないが、耐熱性、耐久性、コストのバランスが最も良いアクリル系樹脂が本発明には最適である。
【００３２】
本発明の粘着シートの両面粘着シートは、以下のようにして得ることができる。
例えば、剥離性シート上に、ブチラール樹脂組成物を塗工し、該樹脂組成物を加熱硬化し、ブチラール樹脂製シートを得る。次いで、該ブチラール樹脂製シートの剥離性シートに接していない方の面に第１の粘着剤層を形成し、上記剥離性シートを剥がし、上記ブチラール樹脂製シートの露出した面に第２の粘着剤層を形成することによって得ることができる。
【００３３】
第１及び第２の粘着剤層を形成する粘着剤は、同種のものでも異種のものでもよい。
また、第１及び第２の粘着剤層は、それぞれブチラール樹脂製シート上に直に第１及び第２の粘着剤を塗工することによって形成することもできる。あるいは、いわゆる工程剥離シート上にそれぞれ第１及び第２の粘着剤を塗工し、第１及び第２の粘着剤層をそれぞれ別途形成しておき、各粘着剤層をブチラール樹脂製シートに接触させ、転移させることによって形成することもできる。
【００３４】
さらに、本発明の両面粘着シートは、第１及び第２の粘着剤層が、剥離性シートで覆われた状態で提供されることが好ましい。ここで用いられる剥離性シートといしては、ブチラール樹脂製シートを得る際に挙げられたものが同様に挙げられる。さらに両面剥離性シートも用いることができる。
【００３５】
前述の粘着剤層には必要に応じて、難燃剤、着色剤、導電剤などを適宜添加しても構わない。
【００３６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中、部とあるのは重量部を示す。
【００３７】実施例１［ブチラール樹脂製シートの作成］
ブチラール樹脂（積水化学工業製エスレックＢＸ−Ｌ、水酸基量約３７ｍｏｌ％）１００部に対して溶媒としてＭＥＫ、トルエンの１：１混合溶媒を９００部混合攪拌し、１０％濃度のブチラール樹脂溶液Ａを得た。
この樹脂溶液１００部（１０％濃度）にイソシアネート化合物（東洋インキ製造製ＢＨＳ８５１５）を３．７５部添加し、混合攪拌した。
得られた塗液は、グラビアコーターで、５０μｍ厚のポリエステルフィルムベースの剥離性シートＡ（藤森工業製バイナシート５０Ｅ００１０−Ｎｏ．２３）にウェット膜厚２０μｍで塗工され、８０℃×３ｍ＋１００℃×３ｍ＋１１０℃×３ｍの乾燥炉を毎分８０ｍの速度で乾燥された後、４０℃×４８時間の熟成し、剥離性シート付き２μｍ厚のブチラール樹脂製シートＡを得た。
ブチラール樹脂製シートＡの破断強度は５５００ＭＰａであり、破断伸度は１２％であった。
【００３８】実施例２［両面粘着シートの作成］
アクリル樹脂系粘着剤１００部（東洋インキ製造製オリバインＢＰＳ５７６２、固形分４５．５％）とイソシアネート架橋剤（東洋インキ製造製ＢＸＸ５６２７）を１．５部添加し、混合攪拌し市販の剥離シートＢ（カイト化学工業製ＳＬ８０ＫＣＮ）にウエット膜厚４４μｍ、乾燥後の膜厚が２０μｍとなるようにドクターブレードで塗工し１００℃×１．５分乾燥させ、［粘着剤層１／剥離シート］を得た。
実施例１で得たブチラール樹脂製シートＡの剥離性シートに接していない面に［粘着剤層１／剥離シート］の粘着剤層１を貼り合せた後、剥離性シートＡを剥し、露出したブチラール樹脂製シート面に、前述と同様に作成した［粘着剤層１／剥離シート］の粘着剤層１を第２の粘着剤層として貼り合わせ、粘着剤層１／ブチラール樹脂製シート／粘着剤層１の厚みが４２μｍの両面粘着シート▲１▼の両粘着剤層が剥離シートＢで覆われたシートを得た。
【００３９】比較例１
実施例２において、ブチラール樹脂溶液Ａにイソシアネート化合物を添加しないこと以外は同様の方法で得たブチラール樹脂製シートＢを用い、両面粘着シート▲２▼を得た。
【００４０】比較例２
実施例２において用いたブチラール樹脂製シートＡの代わりにポリエステルフィルム（東洋紡績製エステルフィルムＥ５１０１−１．６μｍ）を用いた以外は同様の方法で、両面粘着シート▲３▼を得た。
【００４１】比較例３
アクリル樹脂系粘着剤１００部（東洋インキ製造製オリバインＢＰＳ５７６２、固形分４５．５％）とイソシアネート架橋剤（東洋インキ製造製ＢＸＸ５６２７）を１．５部添加し、混合攪拌し市販の剥離シートＢ（カイト化学工業製ＳＬ８０ＫＣＮ）にウエット膜厚９２μｍ、乾燥後の膜厚が４２μｍとなるようにドクターブレードで塗工し１００℃×２．５分乾燥させ、剥離シートＢが接していない粘着剤の面にも剥離シートＢを貼り合わせ、芯材レス両面粘着シート▲４▼を得た。
【００４２】
【表１】

【００４３】
試験方法
初期粘着力；ＪＩＳ−Ｚ０２３７準拠（対ステンレス板、３０分放置後）
経時粘着力；ＪＩＳ−Ｚ０２３７準拠（対ステンレス板、６５℃×８０％雰囲気中にて１６８時間放置後の粘着力）
保持力；ＪＩＳ−Ｚ０２３７準拠（８０℃×１時間×１Ｋｇ荷重、ズレた長さ（ｍｍ））
打ち抜き加工性；望月製作所製ＴＨ−２０００にて１００００ショット後の抜き刃への汚れ付着状態を目視評価。
保存性；幅２５ｍｍ×長さ５０Ｍの巻取りを６５℃×８０％雰囲気中にて１６８時間放置後、取り出した際の巻き取り端面の粘着剤食み出し量を目視評価。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の樹脂シートによれば、厚みが薄くても粘着力が高く、さらに加工性の良い粘着テープが得られ、貼り合せ部材の軽量、薄型化、複雑な形状加工が
可能となる効果を有する。

Claims (3)

1. ブチラール樹脂と、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、及びアミノ樹脂からなる群より選ばれる硬化剤とを含有する組成物を硬化せしめてなるブチラール樹脂製シート。
2. 請求項１記載のブチラール樹脂製シートの少なくとも一方の面に粘着剤層が形成されてなる粘着シート。
3. 剥離性シート上に、ブチラール樹脂と、イソシアネート化合物、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ジアルデビト化合物及びアミノ樹脂からなる群より選ばれる硬化剤とを含有する組成物を塗工、硬化し、ブチラール樹脂製シートを形成した後、該ブチラール樹脂製シートの剥離性シートに接していない方の面に第１の粘着剤層を形成し、上記剥離性シートを剥がし、上記ブチラール樹脂製シートの露出した面に第２の粘着剤層を形成することを特徴とする両面粘着シートの製造方法。