JP2008169331A - 粘着性樹脂組成物及びそれを用いた粘着性板材 - Google Patents

Abstract

【課題】密着性、シール性及びリワーク性に優れ、薄板材として使用してもハンドリングが容易な粘着性樹脂組成物及び粘着性板材を提供する。
【解決手段】本発明の粘着性樹脂組成物は、熱可塑性のスチレン系エラストマーと、粘着付与剤としての水素添加テルペンと、軟化剤としてのパラフィン系オイルとを含有する。スチレン系エラストマーは炭化水素鎖からなるポリマーの両端にポリスチレンが結合したブロックコポリマーである。スチレン系エラストマー１００重量部に対し、水素添加テルペンは１００〜２５０重量部であり、パラフィン系オイルは４０〜１５０重量部である。
【選択図】なし

Description

本発明は、ディスプレーと対面するディスプレー保護部材を固定するための粘着性樹脂組成物及びそれを用いた粘着性板材に関する。

従来、携帯電話、電卓、リモコン等に備えられているディスプレーを保護する部材の固定方法として、アクリル系の粘着剤を用いた両面テープや接着剤による固定方法が知られている。しかし、これらのディスプレーを備えた電子機器は、持ち運んで使用されるものも多く、落としたり、物に当たったり、雨に濡れたりするなど、過酷な環境下で使用される。このため、両面テープや接着剤で固定した場合、耐衝撃性やシール性が不十分となるおそれがあった。また、部材の固定位置がずれたり、修理を行ったりする場合、これを剥がす必要があるが、両面テープや接着剤で固定したのでは、これを剥がした場合に糊残りが生じ、リワーク性に問題があった。

こうした問題点のうち、耐衝撃性については、両面テープや接着剤とともに、発泡ウレタン等の緩衝材をディスプレーとディスプレー保護部材との間に挿入し、強化することも考えられる。しかし、これでは、部品点数が多くなり、組立工程も複雑化するため、ひいては製造コストの高騰化を招来する。また、リワーク性については、問題の解決がなされない。

上記の問題を解決する素材として、熱可塑性のスチレン系エラストマーに粘着付与剤と軟化剤とを含有させた粘着性樹脂組成物が知られている（例えば特許文献１〜３）。これらの粘着性樹脂組成物によれば、高弾性、高強度で耐候性に優れたスチレン系エラストマーの特性に加えて、粘着付与材による粘着力と、軟化剤による可塑性という特性が加えられるため、この粘着性樹脂組成物を両面テープや接着剤の替わりに用いれば、密着性や、耐衝撃性に優れた粘着性樹脂組成物となる。

また、さらに優れた剛性と高い柔軟性とを備えた粘着性樹脂組成物として、熱可塑性のスチレン系エラストマー１００重量部に対し、パラフィン系オイル等の軟化剤５０〜６００重量部と、水素添加石油樹脂等の粘着付与剤５００〜２０００重量部とを含有する粘着性樹脂組成物からなるガスケットが提案されている（特許文献４）。このガスケットによって液晶パネル等のディスプレーの保護板等を固定することにより、ディスプレーに対する様々な衝撃を緩衝することができる。

特開２００５−９３６０２号公報 段落番号００２４ 特開２００１−３３５６４０号公報 特開平５−３３１０６４号公報 特開２００６−１１１７５８号公報

しかし、上記特許文献１〜３に記載の粘着性樹脂組成物では、粘着力が低く、密着性に問題があった。このため、これらをディスプレーと対面するディスプレー保護部材を固定するために用いた場合、十分な密閉性を確保できず、ディスプレーとディスプレー保護部材との間隙に水が浸入して結露を生じたりするおそれがあった。

また、上記特許文献４に記載の粘着性樹脂組成物からなるガスケットでは、柔らかくて腰がなく、粘着性が強くて剥離も困難であるため、特に薄板材として使用する場合には、ハンドリングが困難で、リワーク性も良くなかった。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであり、密着性、シール性及びリワーク性に優れ、薄板材として使用してもハンドリングが容易な粘着性樹脂組成物及び粘着性板材を提供することを解決すべき課題としている。

本発明の粘着性樹脂組成物は、熱可塑性のスチレン系エラストマーと、粘着付与剤と、軟化剤とを含有し、ディスプレーと対面するディスプレー保護部材を固定するための粘着性樹脂組成物において、
前記スチレン系エラストマーは炭化水素鎖からなるポリマーの一端又は両端にポリスチレンが結合したブロックコポリマーであり、該スチレン系エラストマー１００重量部に対し、前記粘着付与剤が１００〜２５０重量部であり、前記軟化剤が４０〜１５０重量部であり、アスカーＣ硬度が２０〜５０であることを特徴とする。

本発明の粘着性樹脂組成物では、熱可塑性のスチレン系エラストマーと、粘着付与剤と、軟化剤とを含有している。このため、高弾性、高強度で耐候性に優れたスチレン系エラストマーの特性に加えて、粘着付与剤による粘着力と、軟化剤による可塑性という特性が加えられる。また、それらの混合割合はスチレン系エラストマー１００重量部に対し、粘着付与剤が１００〜２５０重量部、軟化剤が４０〜１５０重量部とされており、スチレン系エラストマーが多く含まれており、さらには、アスカーＣ硬度が２０〜５０とされているため、粘着性樹脂組成物を０．１ｍｍ〜１ｍｍ程度の薄い板材で使用しても、ハンドリングが容易となる程度の腰の強さを有している。また、剥がしたときにも糊残りが生じにくく、リワーク性に優れる。さらに好ましいのは、アスカーＣ硬度が２５〜５０の範囲である。なお、スチレン系エラストマー１００重量部に対し軟化剤が１２０重量部を超えるような場合には、タルクや炭酸カルシウム等の添加剤を添加してアスカーＣ硬度を２０〜５０としてもよい。

したがて、本発明の粘着性樹脂組成物によれば、密着性やシール性のみならず、リワーク性に優れ、薄板材として使用してもハンドリングが容易となる。

スチレン系エラストマーとしては、炭化水素鎖からなるポリマーの一端又は両端にポリスチレンが結合したブロックコポリマーであれば用いることができる。このようなスチレン系エラストマーとしては、スチレンとブタジエン、イソプレン、イソブチレン等とのブロックコポリマー、あるいはそれらのコポリマーをさらに水素添加したものが挙げられる。
さらに具体的に例示すれば、スチレンとブタジエンとのトリブロックコポリマーであるスチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、ＳＢＳを水素添加したスチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンとイソプレンとのトリブロック共重合体であるスチレンイソプレンスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ＳＩＳを水素添加したスチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレンビニルイソプレンスチレンブロック共重合体又はその水素添加物、スチレンとイソブチレンとのトリブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、スチレンとブタジエンとのジブロック共重合体又はその水素添加物、スチレンとイソブチレンとのジブロック共重合体又はその水素添加物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよいが、混合して用いることもできる。
これらの中でも、二重結合を水素添加したスチレン系エラストマーは、機械的強度、耐久性及び耐熱老化性に優れているため好ましく、さらに好ましいのは、ＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＥＰＳ及びＳＩＢＳである。これらＳＥＰＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＥＰＳ及びＳＩＢＳは、混合して用いたり、他のスチレン系エラストマーと混合して用いてもよい。

また、スチレン系エラストマーのスチレン比率は２５〜４０重量％であることが好ましい。スチレン系エラストマーのスチレン比率がこの範囲であれば、粘着付与剤や軟化剤との相溶性に優れ、しかも機械的強度も強いものとなる。

本発明における粘着付与剤としては、例えばテルペン樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂、石炭樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂を単独あるいは混合して用いることができる。テルペン樹脂としては、例えばα−ピネン系テルペン樹脂、β−ピネン系テルペン樹脂、ジペンテン系テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂及びこれらのテルペン樹脂を水素添加した水素添加テルペン樹脂を用いることができる。
また、ロジン樹脂としては、ガムロジン、トール油ロジン、ウッドロジン、水素添加ロジン、重合ロジン、変性ロジン等が挙げられる。
さらに、石油系樹脂として、脂肪族系（Ｃ５系）石油樹脂、芳香族系（Ｃ９系）石油樹脂、共重合系（Ｃ５／Ｃ９系）石油樹脂、脂肪族系（水素添加系、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）系）石油樹脂、スチレン系（スチレン系、置換スチレン系）石油樹脂等が挙げられる。
また、石炭系樹脂として、クマロン・インデン樹脂等が挙げられる。
以上の中でも、水素添加テルペン樹脂は、耐熱性及び相溶性に優れていることの他、耐候性にも優れているため、特に好ましい。

本発明における軟化剤としては、例えば鉱物油系、植物油系、合成系等の各種ゴム用及び樹脂軟化剤からなる群から1種あるいは複数種を適宜選択することができる。ここで、鉱物油系としては、ナフテン系、パラフィン系、アロマチック系などのプロセス油が挙げられる。また、植物油系としては、ひまし油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、やし油、落花生油、木ろう、パインオイル、オリーブ油等が挙げられる。
中でも、純度の高いものが得られやすく、耐熱安定性に優れていることから、非芳香族系オイルが好ましく、特に鉱物油系のパラフィン系オイル、ナフテン系オイル又は合成系のポリイソブチレン系オイルから選択される一種または二種以上が好ましい。非芳香族系オイルは、水素添加テルペン樹脂等の粘着付与剤や上記スチレン系エラストマーとの相溶性もよいため、軟化剤が樹脂表面に浮き出てくるという、いわゆるブリード現象が生じ難く、柔軟性を長期間保持することができる。

さらに、非芳香族系オイルの数平均分子量は３００〜１０００であることが好ましい。非芳香族系オイルの数平均分子量が３００未満ではブリード現象を生じやすく、１０００を超える場合には柔軟性の付与効果が小さくなり、硬くなるため、耐衝撃性や粘着性が低下する。

また、粘着付与剤／軟化剤（重量比）の値は１．５〜３．０であることが好ましい。発明者らの試験結果によれば、粘着付与剤／軟化剤（重量比）の値がこの範囲であれば、本発明の粘着性樹脂組成物を薄い板材として用いた場合においても、粘着力が高く、密着性、シール性にも優れたものとなる。

さらに、本発明の粘着性樹脂組成物では、９０度剥離試験における接着強度が１０Ｎ／２５ｍｍ以上とすることができる。

本発明の粘着性樹脂組成物を、ディスプレーと対面するディスプレー保護部材を固定する粘着性板材として使用する場合、厚さが０．１〜１．０ｍｍの範囲という薄い板材であっても、粘着力、密着性、シール性、耐衝撃性及びリワーク性に優れたものとなる。このため、携帯電話等、さらなる薄型化が求められる電子機器に好適に用いることができる。

本発明の粘着性樹脂組成物では、熱可塑性のスチレン系エラストマーと、粘着付与剤と、軟化剤とを含有する他、本発明の効果を損なわない範囲で、他の樹脂、可塑剤、滑剤、難燃剤、無機添加物、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、分散剤、着色顔料、帯電抑制剤等の各種の添加剤を加えることも、もちろん可能である。

本発明の粘着性樹脂組成物及びそれを用いた粘着性板材の製造方法については、特に制限はなく、公知の方法を適用することができる。

例えば、スチレン系エラストマー、粘着付与剤、軟化剤、その他の添加剤を、加熱混練
機（例えば一軸押出機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ブラベンダー、ニーダー、高剪断ミキサー等）を用いて溶融混練し、次いで、所望により有機パーオキサイド等の架橋剤、架橋助剤等を添加したり、あるいはこれら必要な成分を同時に、あるいは一定間隔をおいて、別々に添加混合したりして、加熱溶融混練することにより、粘着性樹脂組成物を容易に製造することができる。

次に、この粘着性樹脂組成物を型込成型、プレス成型、シート状に押出しコーティング塗工、射出成型等の方法により、粘着性板材を成型する。なお、粘着性板材を成型をしながら、あるいは成型後に片面あるいは両面にフィルムを貼り合わせてもよく、引き続き、必要に応じて圧着させるなどして、フィルム付の粘着性板材としてもよい。さらには、そのまま所定の形状に切断してもよく、一方のフィルムを剥がしてロール状に巻き取ってもよい。なお、フィルムの粘着性樹脂組成物と対面する側の面をシリコン系等の剥離剤で処理しておけば、必要時にフィルムを剥がしやすくなり、好適である。

以下、本発明を具体化した実施例について比較例と比較しつつ説明する。

（実施例１）
実施例１の粘着性樹脂組成物は、スチレン系エラストマーとしてＳＥＢＳを用いたものであり、以下のようにして製造した。
すなわち、混練押出機のホッパーに数平均分子量１４万、スチレン比率２９重量％のＳＥＢＳ（１００重量部）と、軟化点１２５°Ｃの水素添加テルペン樹脂（１３３重量部）と、数平均分子量５２０のパラフィン系オイル（６７重量部）とを投入し、溶融混練して、粘着樹脂組成物とする。そして、図１に示すように、サーマルダイ１から粘着樹脂組成物を帯状に押し出し、厚さ１００μｍのＰＥＴ台紙２にのせた後、さらに、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム４とともにローラ３ａ、３ｂの間で圧着した後、切断機で所定の大きさに裁断する。こうして、図２に示すように、厚手のＰＥＴ台紙２と薄手のＰＥＴフィルム４との間に０．５ｍｍ及び１．０ｍｍの厚さの粘着樹脂層６が挟まれた粘着積層板７を得た。

実施例１と同様な製造方法により、カーボンブラックをさらに添加した実施例２、スチレン系エラストマーとしてＳＥＥＰＳを用いた実施例３、４及び比較例１〜３の粘着樹脂組成物を調整し、さらには、同様の方法によって粘着積層板を作製した。表１に実施例１〜４及び比較例１〜４の粘着性樹脂組成物の組成を示す。

＜評 価＞
上記実施例１〜４及び比較例１〜４について、糊残り性、ハンドリング性、アスカーＣ硬度、引張破断強度及び９０°剥離強度について評価を行った。糊残りの評価は、ＡＢＳ樹脂板上に０．５ｍｍの厚さで粘着樹脂層を貼付け、接着テープによる剥離試験を行うことにより評価した。また、アスカーＣ硬度試験は、日本ゴム協会標準規格(ＳＲＩＳ)に準拠し、アスカーＣ硬度計によって測定を行った。さらに、９０度剥離強度は粘着樹脂層の厚さが０．５ｍｍの試料を用い、JIS Z 0237 に準拠する９０度剥離試験法（剥離試験速度300mm/分）によって測定した。また、引っ張り破断強度は、JIS K 7162:94に準拠し、引張試験機を用いて行った。

＜結 果＞
表２に示すように、実施例１〜４の粘着性樹脂組成物は、糊残りがなく、部材同士を固定した後、再度きれいに剥がすことができた。また、０．５ｍｍという薄い板状であるにもかかわらず、接着時にしわが生じ難く、腰があってハンドリング性も極めて良好であった。これに対し、比較例１〜４は、糊残りが生じ易く、部材同士を固定した後、再度きれいに剥がすことはできなかった。また、腰がないため、しわがより易く、ハンドリング性は極めて悪かった。また、アスカーＣ硬度は、実施例１〜４の粘着性樹脂組成物は、比較例１〜４と比べて硬かった。さらに、引張破断強度及び９０°剥離強度については、実施例１〜４では実用上充分な強度を示したが、比較例１、２、４では剥離強度が低く、剥離の危険性があった。

＜実装方法＞
次に、本発明の粘着性樹脂組成物を用いた、ディスプレー保護部材の固定方法について、携帯電話を例に挙げて説明する。プレス金型によって薄手のＰＥＴフィルム４及び粘着樹脂層６に所定の形状の切込み８を入れた後、裁断する（図３）。次に、ＰＥＴフィルム４を剥がし、さらに、粘着樹脂層６の不要部分を取り除いて、携帯電話の液晶の外周を取り囲む形状の粘着性樹脂組成物からなる粘着性型枠９を残す（図４）。そして、ＰＥＴ台紙２に張り付いている粘着性型枠９を図５に示す携帯電話の液晶１０の周囲に接着させてから、ＰＥＴ台紙２を剥がし、さらに、液晶保護板１１を粘着性型枠９に圧着させる。

こうして粘着性型枠９によって液晶１０に対面して固定された液晶保護板１１は、上述した各種の評価試験結果から分かるように、密着性及びシール性に優れており、実用上充分な密閉性を確保できる。このため、液晶１０と液晶保護板１１との間の空間に水が浸入して結露現象が生じるのを効果的に防止することができる。また、位置ずれや修理のために液晶保護板１１を剥がして、さらに粘着性型枠９をきれいに取り除くこともできるため、リワーク性に優れている。なお、実施例３においては、粘着樹脂層の厚さが０．３ｍｍのものについても同様に実装を行ったが、密着性、リワーク性とも良好であった。

この発明は、上記発明の実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

粘着性積層板の製造方法を示す模式図である。 粘着積層板の斜視図である。 粘着積層板をプレスカットして切込みを入れた状態の斜視図である。 粘着積層板をプレスカットして切込みを入れた状態から表面のＰＥＴフィルム及び粘着樹脂層の必要な部分以外を剥がした状態の斜視図である。 携帯電話の液晶保護板の固定に粘着積層板を用いた場合の模式断面図である。

符号の説明

１０…液晶（ディスプレー）
１１…液晶保護板（ディスプレー保護部材）
９…粘着性型枠（粘着性板材）

Claims (9)

1. 熱可塑性のスチレン系エラストマーと、粘着付与剤と、軟化剤とを含有し、ディスプレーと対面するディスプレー保護部材を固定するための粘着性樹脂組成物において、
   前記スチレン系エラストマーは炭化水素鎖からなるポリマーの一端又は両端にポリスチレンが結合したブロックコポリマーであり、該スチレン系エラストマー１００重量部に対し、前記粘着付与剤が１００〜２５０重量部であり、前記軟化剤が４０〜１５０重量部であり、アスカーＣ硬度が２０〜５０であることを特徴とする粘着性樹脂組成物。
2. スチレン系エラストマーは、スチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）、スチレンエチレンブチレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）及びスチレンイソブチレンスチレン共重合体（ＳＩＢＳ）から選ばれる１種以上からなることを特徴とする請求項1記載の粘着性樹脂組成物。
3. スチレン系エラストマーのスチレン比率は２５〜４０重量％であることを特徴とする請求項１又は２記載の粘着性樹脂組成物。
4. 粘着付与剤は水素添加テルペン樹脂であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項記載の粘着性樹脂組成物。
5. 軟化剤は非芳香族系オイルであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項記載の粘着性樹脂組成物。
6. 非芳香族系オイルの数平均分子量は３００〜１０００であることを特徴とする請求項５記載の粘着性樹脂組成物。
7. 粘着付与剤／軟化剤（重量比）の値が１．５〜３．０であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の粘着性樹脂組成物。
8. ９０度剥離試験における接着強度が１０Ｎ／２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の粘着性樹脂組成物。
9. 請求項１乃至８のいずれかの粘着性樹脂からなり、厚さが０．１〜１．０ｍｍであり、ディスプレーと対面するディスプレー保護部材を固定することを特徴とする粘着性板材。

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