JP2012162623A - 剥離剤およびその製造方法、並びに離型材および粘着テープ - Google Patents

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Abstract

【課題】剥離剤の剥離力を容易に調整することができる、剥離剤の製造方法を提供すること。
【解決手段】非反応性ポリオレフィン(A)、イソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)を含有する剥離剤の製造方法であり、非反応性ポリオレフィン(A)が、特定の引張弾性率および引張破壊応力を有するエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)と、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)とを含有し、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の使用量が非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中90質量部以上であり、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量が非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中0.1質量部以上10質量部未満である、方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、剥離剤およびその製造方法、並びに離型材および粘着テープに関する。
離型材は、紙、プラスチックフィルムおよびプラスチックラミネート紙等の基材の少なくとも片面に剥離剤層を設けたものであって、粘着テープ、粘着シートおよびラベル等の粘着剤面を保護する目的や、セラミックグリーンシート等の製造工程に使用されている。
剥離剤層を形成するための剥離剤としては、シリコーン系剥離剤、長鎖アルキル系剥離剤、ポリオレフィン系剥離剤およびフッ素系剥離剤等が知られている。しかし、電子部品関連等の用途では、シリコーン系剥離剤では問題を生ずるケースがあるため、非シリコーン系剥離剤、例えばポリオレフィン系剥離剤が使用されている。
ポリオレフィン系剥離剤としては、基材密着性を高めるために、ポリオレフィンに加えて、イソシアネート系架橋剤およびポリオールを含有するものが知られている(例えば特許文献1〜3)。
特開2004−346213号公報 特開2004−250681号公報 特開2004−230773号公報
剥離剤から形成される剥離剤層の用途は様々である。用途に応じて、剥離剤層には、低剥離力が求められたり、逆に、ある程度高い剥離力が求められる。このような様々な用途に合わせて、剥離剤成分の種類の変更によって剥離力を調整しようとすると、成分変更のための検討や工場設備の変更等が必要になり、非常に手間がかかる。
本発明は上記のような事情に着目してなされたものであって、その目的は、剥離剤の剥離力を容易に調整することができる、剥離剤の製造方法を提供することにある。
本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、低い引張弾性率および引張破壊応力を有するエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)を主として含有するオレフィン系剥離剤を使用すれば、剥離力の小さい剥離剤層を形成し得ることを見出した。さらに、このオレフィン系剥離剤にプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)を添加することによって、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の添加量に応じて、剥離力を容易に調整し得ることを見出した。これらの知見に基づく本発明は、以下の通りである。
[1] 非反応性ポリオレフィン(A)、イソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)を含有する剥離剤の製造方法であり、
非反応性ポリオレフィン(A)の使用量が、得られる剥離剤100質量部中、80質量部以上であり、
非反応性ポリオレフィン(A)が、共重合体中のエチレン構成単位量が50モル%以上であるエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)、および共重合体中のプロピレン構成単位量が50モル%超であるプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)を含有し、
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張弾性率が10MPa以下であり、且つその23℃における引張破壊応力が8MPa以下であり、
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の使用量が、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、90質量部以上であり、
プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量が、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、0.1質量部以上10質量部未満である、方法。
[2] イソシアネート(B)が、1分子中にイソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネートである上記[1]に記載の方法。
[3] ポリイソシアネートが、芳香族ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも一つである上記[2]に記載の方法。
[4] ポリイソシアネートが、芳香族ジイソシアネートの多価アルコール付加体および脂環式ジイソシアネートの多価アルコール付加体からなる群から選ばれる少なくとも一つである上記[3]に記載の方法。
[5] イソシアネート(B)の使用量が、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、0.5〜20質量部である上記[1]〜[4]のいずれか一つに記載の方法。
[6] ポリオレフィンポリオール(C)の数平均分子量が、1500〜50000である上記[1]〜[5]のいずれか一つに記載の方法。
[7] 上記[1]〜[6]のいずれか一つに記載の方法によって製造された剥離剤。
[8] 基材および剥離剤層を有する離型材であり、
上記[7]に記載の剥離剤から形成された剥離剤層を、基材の少なくとも片面に有する離型材。
[9] 粘着剤層および上記[8]に記載の離型材を有する粘着テープであり、
粘着剤層と離型材の剥離剤層とが接触している粘着テープ。
[10] 基材、粘着剤層および剥離剤層を有する粘着テープであり、
上記[7]に記載の剥離剤から形成された剥離剤層を、基材の片面に有し、
剥離剤層が形成されていない基材の他方の面に、粘着剤層を有する粘着テープ。
本発明の剥離剤の製造方法によれば、剥離剤成分の種類を変更せずとも、剥離剤の剥離力を容易に調整することができる。
1.剥離剤およびその製造方法
本発明は、非反応性ポリオレフィン(A)、イソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)を含有する剥離剤の製造方法、およびこの方法によって製造された剥離剤を提供する。以下、剥離剤成分について順に説明する。
[非反応性ポリオレフィン(A)]
本発明において「非反応性ポリオレフィン(A)」とは、後述するイソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)と反応しないポリオレフィンを意味する。非反応性ポリオレフィン(A)は、例えば、イソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)と反応する官能基、例えば水酸基(ヒドロキシ基)、アミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基(イソシアナト基)等を含まないポリオレフィンである。また、本発明において「ポリオレフィン」とは、オレフィン構成単位のみを含有する単独重合体および共重合体を意味する。
非反応性ポリオレフィン(A)の含有量は、剥離剤100質量部中、80質量部以上、好ましくは85質量部以上、より好ましくは90質量部以上である。非反応性ポリオレフィン(A)の含有量が80質量部未満である場合、得られる剥離剤層の剥離力が大きくなる傾向がある。なお、非反応性ポリオレフィン(A)の含有量の上限値に特に限定は無い。但し、充分な剥離剤層強度を得るために充分な量のイソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)を確保するため、非反応性ポリオレフィン(A)の含有量は、剥離剤中、好ましくは99質量部以下、より好ましくは98質量部以下である。なお、含有量の基準となる「剥離剤100質量部」および「剥離剤」の中には、有機溶媒の量は含まれない。
非反応性ポリオレフィン(A)は、1種または2種以上のエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)および1種または2種以上のプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)を含有する。α−オレフィン共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれでもよい。本発明においてエチレン系α−オレフィン共重合体とは、共重合体中のエチレン構成単位量が50モル%以上であるα−オレフィン共重合体を意味し、共重合体中のプロピレン系α−オレフィン共重合体とは、プロピレン構成単位量が50モル%超であるα−オレフィン共重合体を意味する。また、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張弾性率は、10MPa以下であり、その23℃における引張破壊応力は8MPa以下である。
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)中のエチレン構成単位量は、50モル%以上、好ましくは60〜95モル%、より好ましくは70〜95モル%である。エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)のα−オレフィン構成単位は、好ましくはプロピレンおよび炭素数が4〜20のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一つの単量体、より好ましくはプロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンからなる群から選ばれる少なくとも一つの単量体から形成される。炭素数が4〜20のα−オレフィンとしては、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、3−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン、3−メチル−1−ペンテン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−デセンおよび1−ドデセン等が挙げられる。
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)は、さらに好ましくはエチレン−プロピレン共重合体およびエチレン−1−ブテン共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一つである。このようなエチレン−1−ブテン共重合体は、エチレンおよび1−ブテン以外のα−オレフィンに由来する構成単位を10モル%以下の量で含んでいてもよい。同様に、エチレン−プロピレン共重合体は、エチレンおよびプロピレン以外のα−オレフィンに由来する構成単位を10モル%以下の量で含んでいてもよい。エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)は、例えば、遷移金属触媒成分(例えばバナジウム化合物やジルコニウム化合物)と有機アルミニウム化合物触媒成分とからなる触媒を用いて、エチレンとα−オレフィンとを共重合することによって製造することができる。
プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)中のプロピレン構成単位量は、50モル%超、好ましくは60〜95モル%、より好ましくは70〜95モル%である。また、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)に含まれるα−オレフィン構成単位は、好ましくはエチレンおよび炭素数が4〜20のα−オレフィンからなる群から選ばれる少なくとも一つの単量体、より好ましくはエチレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテンからなる群から選ばれる少なくとも一つの単量体から形成される。炭素数が4〜20のα−オレフィンとしては、上述のものが挙げられる。
プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)は、さらに好ましくはプロピレン−エチレンランダム共重合体(プロピレン系エラストマー)である。このプロピレン−エチレンランダム共重合体は、プロピレンおよびエチレン以外のα−オレフィンに由来する構成単位を10モル%以下の量で含んでいてもよい。プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)は、例えば特開2000−191862に記載されているように、メタロセン系触媒を用いて製造することができる。
非反応性ポリオレフィン(A)は、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)およびプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)以外のポリオレフィン(以下「ポリオレフィン(A−3)」と略称する。)を含有していてもよい。ポリオレフィン(A−3)は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。但し、非反応性ポリオレフィン(A)は、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)およびプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)からなることが好ましい。
ポリオレフィン(A−3)としては、
(i)23℃における引張弾性率および/または23℃における引張破壊応力がエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の上記要件を満たしていないエチレン系α−オレフィン共重合体(以下「エチレン系α−オレフィン共重合体(A−4)」と略称する。)、並びに
(ii)共重合体中のエチレン構成単位量およびプロピレン構成単位量のいずれもがエチレン系α−オレフィン共重合体およびプロピレン系α−オレフィン共重合体の上記要件を満たしていないポリオレフィン(以下「ポリオレフィン(A−5)」と略称する。)
がある。
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−4)としては、(i)23℃における引張破壊応力が8MPa以下であり、23℃における引張弾性率が10MPaを超えるエチレン系α−オレフィン共重合体;(ii)23℃における引張弾性率が10MPa以下であり、23℃における引張破壊応力が8MPaを超えるエチレン系α−オレフィン共重合体;および(iii)23℃における引張弾性率が10MPaを超え、23℃における引張破壊応力が8MPaを超えるエチレン系α−オレフィン共重合体;がある。これらの中では、前記(ii)の態様のエチレン系α−オレフィン共重合体(A−4)が好ましい。
ポリオレフィン(A−5)として、ポリメチルペンテンも使用することができる。ポリメチルペンテンとしては、4−メチル−1−ペンテンの単独重合体、および4−メチル−1−ペンテンとそれ以外のα−オレフィンとの共重合体が挙げられる。ポリメチルペンテン共重合体中の4−メチル−1−ペンテン構成単位量は、好ましくは50〜95モル%、より好ましくは70〜95モル%である。ポリメチルペンテンは、結晶性重合体であってもよい。ポリメチルペンテンの密度は、好ましくは0.83〜0.86g/cmである。ポリメチルペンテン共重合体中のα−オレフィン構成単位としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−テトラデセン、1−オクタデセンなどの炭素数2〜20のα−オレフィンに由来するものが好ましい。これらの中でも、4−メチル−1−ペンテンと良好な共重合性を示す1−デセン、1−テトラデセンおよび1−オクタデセンがより好ましい。なお、ポリメチルペンテンの市販品としては、TPX−S(4−メチルペンテン−1−α−オレフィン共重合体、三井化学社製)が挙げられる。
ポリイソプレン、ポリブタジエン等のジエン系ゴムも、有機溶媒に溶解する限り、ポリオレフィン(A−5)として使用することができる。このようなポリイソプレンとしては、シス−1,4結合が90%以上であり、密度が0.90〜0.92g/cmであり、ムーニー粘度(100℃におけるML1+4)が40〜70であるものが好ましい。ポリイソプレンの市販品としては、IR−307、IR−310(クレイトンポリマー社製)が挙げられる。ポリブタジエンとしては、シス−1,4結合が90%以上であり、密度が0.88〜0.91g/cmであり、ムーニー粘度(100℃におけるML1+4)が25〜50であるものが好ましい。ポリブタジエンの市販品としては、Nipol BR1220、Nipol BR1220L(日本ゼオン社製)、BR01(JSR社製)が挙げられる。
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張弾性率は、10MPa以下、好ましくは8MPa以下、より好ましくは7MPa以下、さらに好ましくは6MPa以下であり、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張破壊応力は、8MPa以下、好ましくは6MPa以下、より好ましくは4MPa以下である。23℃における引張弾性率が10MPaを超えるポリオレフィンは、低速および高速で剥離した時の剥離剤層の剥離力を増大させる傾向があり、23℃における引張破壊応力が8MPaを超えるポリオレフィンは、高速で剥離した時の剥離剤層の剥離力を増大させる傾向がある。
本発明において、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張弾性率および23℃における引張破壊応力の下限値のいずれにも限定は無い。但し、充分な剥離剤層強度(塗膜強度)を得るために、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張弾性率は、好ましくは2MPa以上、より好ましくは3MPa以上であり、23℃における引張破壊応力は、好ましくは1MPa以上、より好ましくは2MPa以上である。
プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)およびポリオレフィン(A−3)の23℃における引張弾性率は、いずれも、好ましくは100MPa以下であり、これらの23℃における引張破壊応力は、いずれも、好ましくは35MPa以下である。また、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の23℃における引張弾性率は、好ましくは10MPa超であり、その23℃における引張破壊応力は、好ましくは8MPa超である。
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)などの非反応性ポリオレフィン(A)の「23℃における引張弾性率」および「23℃における引張破壊応力」とは、以下の方法で測定した値である。
非反応性ポリオレフィン(A)をトルエンに溶かして5〜10質量%の溶液とし、ベーカー式アプリケーターまたはドクターブレード型アプリケーターを使用して、これをポリエチレンテレフタレート(PET)製の離型フィルム上に塗布した後、熱風乾燥機で加熱乾燥し(100℃、3分間)、加熱乾燥後は直ちに23℃雰囲気下で冷却することによって、乾燥後の厚さが20μmの非反応性ポリオレフィン(A)フィルムを作製する。トルエンへの溶解性が悪い場合は、必要に応じて加温して溶解させても良い。得られた非反応性ポリオレフィン(A)フィルムを縦30mm×横100mmの短冊状に切り出し、非反応性ポリオレフィン(A)フィルムを離型フィルムから剥がしながら、切り出したフィルムの一方の短辺を軸にして長手方向に密に巻回して、長さ30mmの棒状サンプルとする。
この棒状サンプルについて、23℃雰囲気下で、チャック間距離10mm、引張速度50mm/minの条件で引張試験機(島津製作所(株)製、オートグラフ AG−IS型)にて引張試験を行い、その時の応力−ひずみ曲線を得る。その応力−ひずみ曲線における引張開始直後の曲線の傾きから引張弾性率を算出する。また、棒状サンプルが破断したときの応力を引張破壊応力として求める。
エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の使用量(即ち、剥離剤中の含有量)は、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、90質量部以上、好ましくは91質量部以上、より好ましくは92質量部以上である。エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の使用量が90質量部未満であると、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)(および必要に応じて使用するポリオレフィン(A−3))の影響により、低速および/または高速で剥離した時の剥離剤層の剥離力が大きくなる。また、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の使用量上限はプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)および必要に応じて使用するポリオレフィン(A−3)量によって定められ、その使用量は、通常99.9質量部以下、好ましくは99質量部以下、より好ましくは98質量部以下である。
プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量を調整することによって、得られる剥離剤の剥離力を調整することができる。しかし、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)を過剰に使用すると、剥離力が大きくなりすぎる。そこで、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量(即ち、剥離剤中の含有量)を、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、10質量部未満に抑える必要がある。プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量は、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、好ましくは9質量部以下、より好ましくは8質量部以下である。
プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量の下限は、求められる剥離力に応じて適宜設定すればよい。プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量は、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、通常0.1質量部以上、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上である。
ポリオレフィン(A−3)を使用する場合、その使用量(即ち、剥離剤中の含有量)は、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)およびプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量によって定まる。即ち、ポリオレフィン(A−3)を使用量は、非反応性ポリオレフィン(A)からエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)およびプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量を差し引いた残部である。
有機溶媒への溶解性の観点から、非反応性ポリオレフィン(A)の密度は、好ましくは0.885g/cm以下、より好ましくは0.880g/cm以下である。この密度が0.885g/cmを超えると、有機溶媒への溶解性が低下して、基材への塗布が困難になる傾向があり、また剥離力も増大する傾向がある。一方、非反応性ポリオレフィン(A)の密度の下限に特に限定は無いが、この密度は、好ましくは0.830g/cm以上、より好ましくは0.857g/cm以上、さらに好ましくは0.858g/cm以上である。エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の密度は、好ましくは0.857g/cm以上0.885g/cm以下(より好ましくは0.880g/cm以下)である。プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の密度は、好ましくは0.858g/cm以上0.885g/cm以下(より好ましくは0.880g/cm以下)である。
剥離剤層強度などの観点から、エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)およびポリオレフィン(A−3)の230℃におけるMFR(メルトフローレート)は、いずれも、好ましくは100g/10分以下、より好ましくは70g/10分以下、さらに好ましくは50g/10分以下、特に好ましくは10g/10分以下である。このような好ましいMFRを有するエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)およびポリオレフィン(A−3)の使用量合計(即ち、剥離剤中の含有量合計)は、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、好ましくは10質量部以上、より好ましくは50質量部以上である。
非反応性ポリオレフィン(A)としては、市販品を使用することができる。例えば、市販のエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)としては、タフマーP−0080K、タフマーP−0280、タフマーA−35070S、タフマーP−0680、タフマーP−0180、タフマーP−0480、タフマーP−0275、タフマーP−0775(いずれも三井化学社製)等が挙げられる。また、市販のプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)としては、例えば、タフマーXMシリーズ(三井化学社製)等が挙げられる。
[イソシアネート(B)]
本発明の剥離剤は、1種または2種以上のイソシアネート(B)を含有する。イソシアネート(B)は、芳香族イソシアネートおよび脂肪族イソシアネートのいずれでもよい。脂肪族イソシアネートは、鎖状脂肪族イソシアネートおよび脂環式イソシアネートのいずれでもよい。これらの中でも、芳香族イソシアネートおよび脂環式イソシアネートが好ましい。芳香族イソシアネートおよび脂環式イソシアネートは、非反応性ポリオレフィン(A)との相溶性が低いため、これらを使用しても、剥離剤層の剥離性は損なわれない。一方、非反応性ポリオレフィン(A)と相溶しない芳香族イソシアネートおよび脂環式イソシアネートは、形成される剥離剤層と基材との間に偏在し、これらの密着性向上に大きく寄与する。
基材密着性および耐熱性に優れた剥離剤層を形成するためには、イソシアネート(B)は、好ましくは1分子中にイソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネートであり、より好ましくは芳香族ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも一つであり、さらに好ましくは芳香族ジイソシアネートの多価アルコール付加体および脂環式ジイソシアネートの多価アルコール付加体からなる群から選ばれる少なくとも一つである。
芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等が挙げられる。これらの中で、トリレンジイソシアネートおよびキシリレンジイソシアネートが好ましい。
脂環式ジイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トランス−シクロヘキサンジイソシアネート、水素化トリレンジイソシアネート等が挙げられる。これらの中で、イソホロンジイソシアネートおよび水素化キシリレンジイソシアネートが好ましい。
多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトールなどの脂肪族多価アルコール等が挙げられる。これらの中で、トリメチロールプロパンが好ましい。
ポリイソシアネートとしては、例えば、前記多価アルコールと、過剰量の前記芳香族ジイソシアネートまたは前記脂環式ジイソシアネートとを反応させて得られる、イソシアネート基を末端に含有する化合物が挙げられる。また、芳香族ジイソシアネートまたは脂環式ジイソシアネートの多量体(例えば、イソシアヌレート体)も、ポリイソシアネートとして好適である。芳香族ジイソシアネートの多価アルコール付加体は、好ましくはトリレンジイソシアネートまたはキシリレンジイソシアネートの多価アルコール付加体であり、より好ましくはトリレンジイソシアネートの多価アルコール付加体である。トリレンジイソシアネートの多価アルコール付加体は、反応性に優れ、優れた基材密着性を達成できる。また、脂環式ジイソシアネートの多価アルコール付加体は、好ましくは水素化キシリレンジイソシアネートまたはイソホロンジイソシアネートの多価アルコール付加体である。
イソシアネート(B)の使用量(即ち、剥離剤中の含有量)は、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、好ましくは0.5〜20質量部であり、より好ましくは1.0〜15質量部、さらに好ましくは1.5〜10質量部である。このような使用量であれば、剥離剤のポットライフが短くなるなどの悪影響もなく、より優れた基材密着性が得られる。
[ポリオレフィンポリオール(C)]
本発明の剥離剤は、1種または2種以上のポリオレフィンポリオール(C)を含有する。ポリオレフィンポリオール(C)は、剥離剤層の形成でイソシアネート(B)と反応させるために用いられる。ポリオレフィンポリオール(C)としては、非反応性ポリオレフィン(A)との相溶性が良いものが好ましい。
ポリオレフィンポリオール(C)の数平均分子量(Mn)は、好ましくは1500〜50000、より好ましくは1500〜4000、さらに好ましくは1500〜3000である。このような範囲のMnを有するポリオレフィンポリオール(C)は、非反応性ポリオレフィン(A)およびイソシアネート(B)の両方に対して適度な溶解性を有する。そのため、このようなポリオレフィンポリオール(C)は、剥離剤層強度や耐熱性を向上させることができ、一方で、剥離剤層の外観を損なわない。なお、このMnが前記範囲外であると、白っぽく曇った外観の剥離剤層が得られることがある。さらに、このMnが前記範囲内であれば、基材とは反対側のイソシアネート(B)が偏在していない剥離剤層部分においてポリオレフィンポリオール(C)に起因する水酸基が過剰にならず、剥離力の低い剥離剤層が得られる。さらに、このMnが前記範囲内であれば、基材側のイソシアネート(B)が偏在する剥離剤層部分においてイソシアネート(B)とポリオレフィンポリオール(C)とが適度に反応することができ、より優れた基材密着性が得られる。
本発明において、ポリオレフィンポリオール(C)の種類に特に限定はない。ポリオレフィンポリオール(C)としては、例えば、ポリエチレン系ポリオール、ポリプロピレン系ポリオール、ポリブタジエンポリオール、水素添加ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールおよび水素添加ポリイソプレンポリオール等が挙げられる。これらの中でも、非反応性ポリオレフィン(A)との相溶性や剥離力への影響の観点から、水素添加ポリイソプレンポリオールおよびポリイソプレンポリオールが好ましい。
また、ポリオレフィンポリオール(C)の水酸基価(mgKOH/g)は、剥離剤層強度および硬化性の観点から20以上が好ましく、一方、剥離力への影響の観点から75以下が好ましい。より好ましい水酸基価(mgKOH/g)は、25〜60である。
本発明において、市販のポリオレフィンポリオール(C)を使用することができる。そのような市販品としては、例えば、Poly bdR−45HT(水酸基末端液状ポリブタジエン:Mn=2800、水酸基価=46.6mgKOH/g、出光興産社製)、Poly ip(水酸基末端液状ポリイソプレン:Mn=2500、水酸基価=46.6mgKOH/g、出光興産社製)、エポール(水酸基末端液状水添ポリイソプレン:Mn=2500、水酸基価=50.5mgKOH/g、出光興産社製)、GI−1000(水酸基含有液状水添ポリブタジエン:Mn=1500、水酸基価=60〜75mgKOH/g、日本曹達社製)、GI−2000(水酸基含有液状水添ポリブタジエン:Mn=2100、水酸基価=40〜55mgKOH/g、日本曹達社製)、GI−3000(水酸基含有液状水添ポリブタジエン:Mn=3000、水酸基価=25〜35mgKOH/g、日本曹達社製)などが挙げられる。これらのポリオレフィンポリオール(C)は、いずれも常温で液状である。また、ユニストールP−801(水酸基含有ポリオレフィンの16質量%トルエン溶液、トルエン除去物は固体、水酸基価40mgKOH/g、三井化学社製)を使用することもできる。
ポリオレフィンポリオール(C)の使用量(即ち、剥離剤中の含有量)は、次式(I):
A=ポリオレフィンポリオール(C)の水酸基価(mgKOH/g)×非反応性ポリオレフィン(A)100質量部に対するポリオレフィンポリオール(C)の質量部数 ・・・ (I)
におけるAの値が、好ましくは30〜250、より好ましくは40〜200、さらに好ましくは50〜150となるように設定される。Aの値が30より小さいと、剥離剤層強度が充分ではなくなる傾向があり、250より大きいと、剥離剤層の剥離力が高くなりすぎる傾向がある。
[任意成分]
本発明の剥離剤は、1種または2種以上の任意成分を含有していてもよい。任意成分としては、たとえば、非反応性ポリオレフィン(A)以外の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤等の光安定剤や帯電防止剤、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン等の充填剤、顔料などが挙げられる。
[ウレタン化触媒]
イソシアネート(B)とポリオレフィンポリオール(C)との反応を促進するために、剥離剤の任意成分として、1種または2種以上のウレタン化触媒を用いてもよい。ウレタン化触媒としては、通常のウレタン化反応に用いられる触媒を使用でき、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレートなどの錫化合物;亜鉛、コバルト、銅、ビスマスなどの金属のカルボン酸塩;1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタンなどのアミン化合物;チタン、ジルコニウムなどの金属のキレート化合物;などが例示される。また、有機酸ビスマス塩も、ウレタン化触媒として使用できる。有機酸ビスマス塩としては、アビエチン酸、ネオアビエチン酸、d−ピマル酸、イソ−d−ピマル酸およびポドカルプ酸、並びにこれらの2種以上を主成分とする樹脂酸などの脂環族系有機酸のビスマス塩;および安息香酸、ケイ皮酸、p−オキシケイ皮酸などの芳香族系有機酸のビスマス塩;などが挙げられる。これらの中でも、剥離剤成分への相溶性および触媒活性の観点から、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ビスマスのカルボン酸塩および樹脂酸ビスマス塩が好ましい。
ウレタン化触媒を使用する場合、その使用量(即ち、剥離剤中の含有量)は、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、好ましくは0.05〜2.0質量部、より好ましくは0.1〜1.5質量部、さらに好ましくは0.1〜1.0質量部である。この使用量が0.05質量部未満であると、反応促進効果が充分でない場合があり、2.0質量部を超えると、形成される剥離剤層の剥離力が高くなったり、溶液状の剥離剤ポットライフが短くなるなどの不具合が生ずる場合がある。
なお、ここでいうウレタン化触媒の使用量は、ウレタン化触媒のみの量を指し、例えば市販のウレタン化触媒溶液を使用する場合、溶媒量を除いたウレタン化触媒のみの量を意味する。
2.離型材
本発明は、基材および剥離剤層を有する離型材も提供する。本発明の離型材は、本発明の剥離剤から形成された剥離剤層を、基材の少なくとも片面に有することを特徴とする。以下、基材および剥離剤層について順に説明する。
[基材]
本発明において、基材に特に限定は無い。但し、基材は、表面が平滑であるプラスチックフィルムであることが好ましい。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム;ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム;が挙げられる。また、クラフト紙、グラシン紙、上質紙等の紙を基材として用いてもよい。紙基材としては、剥離剤の基材への過度の含浸を防ぐために、ポリエチレン等のプラスチックがラミネートされたもの、または目止め処理されたものが好ましい。基材には、必要に応じて、予めコロナ処理、プラズマ処理、火炎処理等の処理を施しておいても良い。
基材の厚さは、特に制限されず、使用目的に応じて適宜設定することができる。基材としてプラスチックフィルムを使用する場合、その厚さは、通常12〜250μm程度、好ましくは16〜200μm、より好ましくは25〜125μmである。
また、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン光安定剤等の光安定剤や帯電防止剤、カーボンブラック、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、シリカ、酸化亜鉛、酸化チタン等の充填剤、顔料等を、基材に配合してもよい。
[剥離剤層]
剥離剤層は、例えば、上述の剥離剤成分を溶媒に溶解させ、その溶液を基材に塗布し、乾燥させることによって形成することができる。剥離剤溶液の固形分は、本発明において特に限定されないが、通常、0.1〜5質量%の範囲内である。
剥離剤成分を均一に溶解し得るものである限り、溶媒に特に限定はない。但し、本発明の剥離剤は非反応性ポリオレフィン(A)を必須成分として含有するので、溶媒は、好ましくは、1種のみの炭化水素系溶媒、2種以上の炭化水素系溶媒の混合溶媒、または炭化水素系溶媒とその他の溶媒との混合溶媒である。混合溶媒を使用する場合、炭化水素系溶媒の含有量は、混合溶媒中、好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、より好ましくは90質量%以上である。炭化水素系溶媒としては、例えば、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン等の脂肪族炭化水素、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族系炭化水素が挙げられる。その他の溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセチルアセトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類等が挙げられる。
剥離剤溶液の塗布方法としては特に限定は無く、あらゆる公知の方法、例えばキスロールコーター、ビードコーター、ロッドコーター、マイヤーバーコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いる方法を使用できる。乾燥方法についても特に限定は無く、あらゆる公知の方法を使用できる。一般的な乾燥方法として、熱風乾燥が挙げられる。熱風乾燥の温度は、基材の耐熱性によっても変わり得るが、通常80〜150℃程度である。
乾燥後の剥離剤層の厚さは、好ましくは30〜500nm、より好ましくは45〜400nm、さらに好ましくは60〜300nmである。この厚さが30nm未満である場合、剥離剤層の剥離力が高くなりすぎる場合があり、逆に500nmを超える場合、離型材をロール状に巻き取った時に接触する基材と剥離剤層とがブロッキングしやすくなるという問題や、剥離剤層の剥離力が高くなるという問題が生じる場合がある。
離型材において、剥離剤層が最表面に存在する限り、剥離剤層と基材との間に別の層が存在していてもよい。但し、剥離剤層は、基材の上に直接形成されていることが好ましい。
3.離型材付き粘着テープ
本発明は、粘着剤層および本発明の離型材を有し、粘着剤層と離型材の剥離剤層とが接触している粘着テープも提供する。
粘着剤層を形成するために用いられる粘着剤に、特に限定は無い。粘着剤としては、例えばゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤等が挙げられる。これらの中で、アクリル系粘着剤およびポリエステル系粘着剤が好ましい。アクリル系粘着剤およびポリエステル系粘着剤を用いて粘着剤層を形成した離型材付き粘着テープは、安定した剥離性を示す。
アクリル系粘着剤は、溶液重合法、エマルション重合法、UV重合法などの慣用の重合法により得られるアクリル系ポリマーを主剤とし、これに必要に応じて、架橋剤、粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤、充填剤などの各種添加剤を加えることによって調製できる。
アクリル系ポリマーとしては、例えばブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレートを主成分とし、これに必要に応じて共重合可能な改質用単量体として2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシ基含有単量体、(メタ)アクリル酸などのカルボキシ基含有単量体、スチレンなどのスチレン系単量体、酢酸ビニルなどのビニルエステル類等の他の単量体を加えた単量体混合物の共重合体などが挙げられる。
ポリエステル系粘着剤としては、脂肪族系カーボネートジオール(例えば、ブタンジオール等のジオール成分とエチレンカーボネートなどのカーボネート化合物との反応により得られるカーボネートジオールなど)を必須のポリオール成分としたポリエステル系重合体を主剤とする粘着剤が挙げられる。
粘着剤層は、例えば、粘着剤溶液を基材上に塗布し、乾燥させることによって形成することができる。また、離型材の基材とは別の基材上に粘着剤溶液を塗布し、乾燥させることによって粘着剤層を形成し、これを離型材の剥離剤層に貼り合わせてもよい。さらに、市販の粘着テープを離型材の剥離剤層に貼り合わせることによって、離型材の粘着剤層を形成してもよい。粘着剤層の厚さは、粘着性などを考慮して適宜選択することができ、好ましくは3〜100μm、より好ましくは5〜90μm、さらに好ましくは10〜80μmである。
4.剥離剤層付き粘着テープ
本発明の離型材の基材側に粘着剤層を形成することによって、剥離剤層付き粘着テープを製造することもできる。なお以下では、この態様の剥離剤層を「背面処理層」と呼ぶことがあり、この態様の粘着テープを、「背面処理層付き粘着テープ」と呼ぶことがある。
背面処理層付き粘着テープは、ロール状に巻回された形態またはシートが積層された形態のいずれでもよい。いずれの形態においても、粘着剤層が背面処理層によって保護される。
背面処理層付き粘着テープにおいて、粘着剤層および背面処理層は、いずれも基材の上に直接形成されていてもよく、また、これらの層と基材との間に別の層が形成されていてもよい。但し、粘着剤層および背面処理層はいずれも最表面に存在することが必要である。こうすることによって、該粘着テープがロール状に巻回された場合、またはシート形態の該粘着テープが積層された場合に、背面処理層が、粘着剤層と接触してこれを保護することができる。なお、粘着剤層および背面処理層は、いずれも基材の上に直接形成されていることが好ましい。
背面処理層付き粘着テープの粘着剤層を形成するために用いられる粘着剤に、とくに限定は無い。このための粘着剤としては、例えば、離型材付き粘着テープで説明したものなどが挙げられる。また、粘着剤層の形成方法も、離型材付き粘着テープで説明したものと同様の方法を採用することができる。
背面処理層の形成方法は、離型材付き粘着テープで説明したものと同様の方法を採用することができる。背面処理層の厚さは、剥離力の観点から、好ましくは30〜500nm、より好ましくは45〜400nm、さらに好ましくは60〜300nmである。
5.物性、特性等
本明細書中の物性および特性等は、以下の方法での測定値である。
(1)密度
ASTM D1505に準拠して測定した値である。
(2)メルトフローレート(230℃)
ASTM D1238に準拠して測定した値である。
(3)数平均分子量
ASTM D2503に準拠して測定した値である。
(4)水酸基価
JIS K1557:1970に準拠して測定した値である。
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。なお、以下において「部」および「%」は、別の記載が無い限り、それぞれ「質量部」および「質量%」を示す。
1.剥離剤成分
実施例および比較例で用いた剥離剤成分を、以下に記載する。
(1)エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)
タフマーP−0280(エチレン−プロピレン共重合体(エチレン:87モル%、プロピレン:13モル%)、三井化学社製、MFR(230℃):5.4g/10min、密度:0.87g/cm、23℃における引張弾性率:5.1MPa、23℃における引張破壊応力:3.3MPa)
タフマーA−35070S(エチレン−1−ブテン共重合体(エチレン:85モル%、1−ブテン:15モル%)、三井化学社製、MFR(230℃):65g/10min、密度:0.87g/cm、23℃における引張弾性率:3.5MPa、23℃における引張破壊応力:2.1MPa)
(2)プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)
タフマーXM−7070(プロピレン−1−ブテン共重合体(プロピレン:74モル%、1−ブテン:26モル%)、三井化学社製、MFR(230℃):7g/10min、密度:0.884g/cm
(3)その他の共重合体
ハイブラー7311(ポリスチレンブロック−水添ビニル/ポリイソプレンブロック−ポリスチレンブロックのトリブロック共重合体、クラレ社製、MFR(230℃):2g/10min、密度:0.89g/cm
(4)イソシアネート(B)
コロネートL(トリレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物の75%酢酸エチル溶液、1分子中のイソシアネート基数:3個、日本ポリウレタン社製)
(5)ポリオレフィンポリオール(C)
エポール(水酸基末端液状水添ポリイソプレン、Mn:2500、水酸基価:50.5mgKOH/g、出光興産社製)
(6)ウレタン化触媒
ジラウリン酸ジブチルすず(IV)(和光純薬工業社製、ジブチル錫ジラウレート)
2.剥離剤の調製
表1に示す部数で剥離剤成分をトルエンに溶解させて、固形分が1.5%である剥離剤溶液を調製した。
3.剥離剤層の形成(離型材の調製)
マイヤーバー#6を用いて、調製した剥離剤を厚さ38μmのポリエステルフィルムに塗布した後、熱風乾燥機で130℃×1分間加熱し、離型材を得た。得られた離型材の剥離剤層の厚さは約150nmであった。
4.特性評価
得られた離型材の剥離剤層の特性(基材密着性および状態剥離力)を、以下の方法で評価した。評価結果を表1に示す。
(1)基材密着性
剥離剤層表面を指で3往復こすった時の状態を、下記基準で判定した。
○:変化がないが、または表面が白っぽく曇った状態になるが、剥離剤層の脱落はない。
×:剥離剤層がボロボロと脱落して、消しゴムをこすった時に出るようなカスが発生し、基材が露出する。
(2)常態剥離力
25mm幅のアクリル系粘着テープNo.31B(日東電工社製)を剥離剤層表面にハンドローラーを用いて貼り合わせ、23℃で24時間保存した後、引張試験機にて離型材を180°方向に3.0m/minの速さで引っ張り、23℃雰囲気下で常態剥離力を測定した。
Figure 2012162623
表1に示すように、剥離剤にプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)を添加していくと、形成される剥離剤層の剥離力が、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の添加量に応じて上昇する。しかし、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)に替えて、その他の共重合体(ポリスチレンブロック−水添ビニル/ポリイソプレンブロック−ポリスチレンブロックのトリブロック共重合体)を添加すると、添加量が少量でも剥離剤層の剥離力が急激に増大し、且つその他の共重合体の添加量と剥離力との間には相関が見られない。これらの結果から、プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の添加量を調整することによって、形成される剥離剤層の剥離力を容易に調整し得ることが分かる。
本発明の剥離剤の製造方法によれば、剥離剤の剥離力を容易に調整することができる。本発明の製造方法から得られる剥離剤、およびこの剥離剤を用いて製造される離型材および粘着テープは、電子部品関連等の様々な用途に好適に使用することができる。

Claims (10)

  1. 非反応性ポリオレフィン(A)、イソシアネート(B)およびポリオレフィンポリオール(C)を含有する剥離剤の製造方法であり、
    非反応性ポリオレフィン(A)の使用量が、得られる剥離剤100質量部中、80質量部以上であり、
    非反応性ポリオレフィン(A)が、共重合体中のエチレン構成単位量が50モル%以上であるエチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)、および共重合体中のプロピレン構成単位量が50モル%超であるプロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)を含有し、
    エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の23℃における引張弾性率が10MPa以下であり、且つその23℃における引張破壊応力が8MPa以下であり、
    エチレン系α−オレフィン共重合体(A−1)の使用量が、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、90質量部以上99.9質量部以下であり、
    プロピレン系α−オレフィン共重合体(A−2)の使用量が、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部中、0.1質量部以上10質量部未満である、方法。
  2. イソシアネート(B)が、1分子中にイソシアネート基を3個以上有するポリイソシアネートである請求項1に記載の方法。
  3. ポリイソシアネートが、芳香族ポリイソシアネートおよび脂環式ポリイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項2に記載の方法。
  4. ポリイソシアネートが、芳香族ジイソシアネートの多価アルコール付加体および脂環式ジイソシアネートの多価アルコール付加体からなる群から選ばれる少なくとも一つである請求項3に記載の方法。
  5. イソシアネート(B)の使用量が、非反応性ポリオレフィン(A)100質量部に対して、0.5〜20質量部である請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. ポリオレフィンポリオール(C)の数平均分子量が、1500〜50000である請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法によって製造された剥離剤。
  8. 基材および剥離剤層を有する離型材であり、
    請求項7に記載の剥離剤から形成された剥離剤層を、基材の少なくとも片面に有する離型材。
  9. 粘着剤層および請求項8に記載の離型材を有する粘着テープであり、
    粘着剤層と離型材の剥離剤層とが接触している粘着テープ。
  10. 基材、粘着剤層および剥離剤層を有する粘着テープであり、
    請求項7に記載の剥離剤から形成された剥離剤層を、基材の片面に有し、
    剥離剤層が形成されていない基材の他方の面に、粘着剤層を有する粘着テープ。
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