JP2014088468A - 粘着剤組成物、および粘着テープ - Google Patents

粘着剤組成物、および粘着テープ Download PDF

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Abstract

【課題】被着体に対して十分な粘着性を有し、高温下に曝されても剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが生じにくい粘着剤組成物、および粘着テープの提供の提供。
【解決手段】カルボキシ基を有するアクリル共重合体と、エポキシ樹脂と、フェノール系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含有し、前記アクリル共重合体100質量部に対して、前記エポキシ樹脂の含有量が0.5〜5.0質量部であり、前記フェノール系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上であり、前記イオウ系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上である粘着剤組成物と、該粘着剤組成物からなる粘着層が基材上に形成された粘着テープ。
【選択図】なし

Description

本発明は、粘着剤組成物、および粘着テープに関する。
チップ部品等の電子部品を電子回路基板上に実装する方法としては、クリームハンダを用いたソルダリング実装が広く行われている。ソルダリング実装としては、以下の工程を有する方法が一般的である。
(I)電子回路基板の電極上にクリームハンダをスクリーン印刷等により印刷塗布する工程。
(II)印刷されたクリームハンダ上に電子部品を配置する工程。
(III)チップ部品が配置された電子回路基板を高温のリフロー炉に通し、クリームハンダを融解させて、電子部品を電子回路基板に固定(ハンダ付け)する工程。
ソルダリング実装においては、電子回路基板の表面の任意の場所を粘着テープでマスキングして不要部分へのクリームハンダの付着を防止したり、粘着テープで電子回路基板と電子部品とを仮固定したりすることが一般的である。
粘着テープとしては、例えばポリイミドからなる基材上に、アクリル系粘着剤からなる粘着層を備えた粘着テープが用いられている。
しかし、ソルダリング実装の後で粘着テープを剥がすと、粘着剤が電子回路基板の表面に残ることがあった。電子回路基板上に粘着剤が残った場合は、アルコール等で基板上の粘着剤を拭き取る必要があり、工程数の増加や製造コストの増大につながる。
糊残りの問題は、シリコーン系粘着剤を用いれば解決するが、目視では確認しきれないシリコーン系粘着剤の残渣が電子回路基板上に残りやすく、後の工程においてレジストコートのハジキや付着不良等の問題の原因となる。
粘着力の弱い粘着剤を用いれば糊残りしにくくなる傾向にはあるが、粘着テープの粘着性が弱くなるため(剥離強度が低下)、被着体から粘着テープがすぐに剥がれてしまう。
そこで、十分な粘着力を有し、かつ糊残りしにくい粘着テープとして、例えば特許文献1には、アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、およびグリシジル(メタ)アクリレートを含むモノマー混合物を重合して得られるポリマーを含む粘着剤層を備えたマスキングテープが開示されている。特許文献1によれば、グリシジル(メタ)アクリレートを用いて粘着剤の凝集力を調整することにより、耐熱性が向上し、糊残りすることなく容易に剥離できるとしている。
特開2008−144047号公報
しかしながら、特許文献1に記載のように凝集力を調整するだけでは、糊残りを抑制するには限界があった。特に、糊残りの現象はリフロー炉の熱を直接受けやすいテープの端部(粘着剤が露出している部分)で起こりやすく、特許文献1に記載のマスキングテープでは、テープ端部の位置における糊残りを抑制することが困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被着体に対して十分な粘着性を有し、高温下に曝されても剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが生じにくい粘着剤組成物、および粘着テープの提供を目的とする。
本発明は、以下の態様を有する。
[1] カルボキシ基を有するアクリル共重合体と、エポキシ樹脂と、フェノール系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含有し、前記アクリル共重合体100質量部に対して、前記エポキシ樹脂の含有量が0.5〜5.0質量部であり、前記フェノール系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上であり、前記イオウ系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上である、粘着剤組成物。
[2] 前記アクリル共重合体100質量部に対して、ベンゾトリアゾールおよびリン系難燃剤の少なくとも一方を合計で0.1質量部以上含有する、前記[1]に記載の粘着剤組成物。
[3] 基材と、該基材上に前記[1]または[2]に記載の粘着剤組成物を塗布して形成された粘着層とを備えた、粘着テープ。
本発明によれば、被着体に対して十分な粘着性を有し、高温下に曝されても剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが生じにくい粘着剤組成物、および粘着テープを提供できる。
以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸およびメタクリル酸の総称である。
[粘着剤組成物]
本発明の粘着剤組成物は、カルボキシ基を有するアクリル共重合体と、エポキシ樹脂と、フェノール系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを必須成分として含有し、さらにベンゾトリアゾールおよびリン系難燃剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。
<アクリル共重合体>
アクリル共重合体は、カルボキシ基を有する。カルボキシ基を有するアクリル共重合体を用いることで、後述するエポキシ樹脂との架橋が可能となり、粘着剤組成物の凝集力が向上し、粘着性が高まる。加えて、粘着剤組成物の耐熱性も向上する。
カルボキシ基を有するアクリル共重合体は、カルボキシ基含有単量体を含む単量体混合物を共重合することで得られる。
カルボキシ基含有単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸β−カルボキシエチル、(メタ)アクリル酸カルボキシペンチル、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体混合物には、カルボキシ基含有単量体以外の単量体が含まれる。
カルボキシ基含有単量体以外の単量体としては、カルボキシ基含有単量体と共重合可能な単量体であれば特に制限されないが、(メタ)アクリル酸エステル、ヒドロキシル基含有単量体などが挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルが挙げられる。
(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシルなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(n−プロポキシ)エチル、(メタ)アクリル酸2−(n−ブトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−メトキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−エトキシプロピル、アクリル酸2−(n−プロポキシ)プロピル、(メタ)アクリル酸2−(n−ブトキシ)プロピルなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ヒドロキシル基含有単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸6−ヒドロキシヘキシル、(メタ)アクリル酸8−ヒドロキシオクチル、(メタ)アクリル酸10−ヒドロキシデシル、(メタ)アクリル酸12−ヒドロキシラウリル、(4−ヒドロキシメチルシクロヘキシル)・メチルアクリレートなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
カルボキシ基含有単量体の含有量は、単量体混合物100質量%中、0.5〜10質量%が好ましい。カルボキシ基含有単量体の含有量が0.5質量%以上であれば、粘着剤組成物の粘着性がより向上する。一方、カルボキシ基含有単量体の含有量が10質量%以下であれば、粘着剤組成物の貯蔵安定性を良好に維持できる。
アクリル共重合体の質量平均分子量は、40万以上が好ましく、60万以上がより好ましい。アクリル共重合体の質量平均分子量が40万以上であれば、凝集力を良好に維持でき、粘着剤組成物の粘着性が向上する。ただし、質量平均分子量が大きくなりすぎると、塗工性が悪くなり、表面の平滑性が低下する傾向にある。加えて、塗工しやすくするために溶媒による大量の希釈が必要となる場合があり、粘着層に厚みをつけることが困難となることがある。また、糊残りの原因にもなる場合がある。よって、アクリル共重合体の質量平均分子量は、80万以下が好ましい。
アクリル共重合体の質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定される値である。具体的には、移動相としてテトラヒドロフラン(THF)を用い、流速1.0mL/分の条件で、ゲルパーミエーションクロマトグラフにて測定し、ポリスチレン換算した値を質量平均分子量とする。
また、アクリル共重合体のガラス転移点は、−60〜10℃が好ましく、−45〜−20℃がより好ましい。アクリル共重合体のガラス転移点が−60℃以上であれば、凝集力を良好に維持でき、粘着剤組成物の粘着性が向上する。一方、アクリル共重合体のガラス転移点が10℃以下であれば、タックを良好に維持でき、粘着性の悪化を抑制できる。
アクリル共重合体のガラス転移点は、単量体混合物に含まれる各単量体の種類やその配合量によって調整できる。また、アクリル共重合体のガラス転移点は、下記式(i)に示されるFoxの式から求められる値である。
1/(Tg+273.15)=Σ[W/(Tg+273.15)] ・・・(i)
式(i)中、Tgはアクリル共重合体のガラス転移点(℃)であり、Wはアクリル共重合体を構成する単量体mの質量分率であり、Tgは単量体mの単独重合体(ホモポリマー)のガラス転移点(℃)である。
なお、Tgはホモポリマーの特性値として広く知られており、例えば、「POLYMER HANDBOOK、THIRD EDITION」に記載されている値を用いればよい。
<エポキシ樹脂>
エポキシ樹脂は、アクリル共重合体のカルボキシ基と反応して、粘着剤組成物の凝集力を向上させ、粘着性を高める成分である。
エポキシ樹脂としては、アクリル共重合体を十分に架橋できることから、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンが好適に使用される。その他には、例えば、N,N,N,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、ビスフェノールA−エピクロルヒドリン型のエポキシ樹脂、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリジジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ジグリシジルアミンなども使用できる。
これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
エポキシ樹脂の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して0.5〜5.0質量部であり、0.75〜2.0質量部が好ましい。エポキシ樹脂の含有量が0.5質量部未満であると、粘着剤組成物の架橋が不足して、粘着性や耐熱性が低下する。一方、エポキシ樹脂の含有量が5.0質量部を超えると、余分なエポキシ樹脂が可塑剤として作用し、粘着剤組成物の凝集力が低下し、その結果、粘着性が低下する。
<フェノール系酸化防止剤>
フェノール系酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられ、例えば、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物を用いることができる。
Figure 2014088468
式(1)中、Rはtert−ブチル基であり、Rはtert−ブチル基またはメチル基である。
式(1)で表される構造を有する化合物としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4−ブチリデンビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、3,9−ビス[2−(3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
フェノール系酸化防止剤の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して0.1質量部以上であり、0.2質量部以上が好ましい。フェノール系酸化防止剤の含有量が0.1質量部未満であると、粘着剤組成物からなる粘着層を備えた粘着テープを被着体に貼着して200℃程度の高温下に曝すと、粘着テープを剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが発生する。
ここで「テープ端部の位置」とは、被着体に粘着テープが貼着したときに粘着テープの端部が位置する場所のことである。
フェノール系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上であれば、糊残り(特にテープ端部の位置での糊残り)の発生を抑制できるが、フェノール系酸化防止剤の含有量が多すぎると粘着剤組成物中で溶解しきれなくなる。フェノール系酸化防止剤が溶解しきれなくなると、粘着剤組成物が増粘し、やがてゲル化することもある(貯蔵安定性の低下)。ゲル化すると後述する基材上に塗布して粘着テープとする際に、塗布しにくくなったり、粘着層の膜厚にムラができたりしやすくなる。従って、貯蔵安定性を維持する観点から、フェノール系酸化防止剤の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して2.0質量部以下が好ましい。
<イオウ系酸化防止剤>
イオウ系酸化防止剤としては、下記一般式(2)、(3)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
Figure 2014088468
式(2)中、Rは炭素数1〜12のアルキル基であり、Rは炭素数1〜3のアルキレン基である。
式(2)で表される構造を有する化合物としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス[3−(ドデシルチオ)プロピオネート]、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(ラウリルチオ)プロピオネート]などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Figure 2014088468
式(3)中、Rは炭素数1〜18のアルキル基である。
式(3)で表される構造を有する化合物としては、例えばジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
イオウ系酸化防止剤の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して0.1質量部以上であり、0.2質量部以上が好ましい。イオウ系酸化防止剤の含有量が0.1質量部未満であると、粘着剤組成物からなる粘着層を備えた粘着テープを被着体に貼着して200℃程度の高温下に曝すと、粘着テープを剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが発生する。
イオウ系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上であれば、糊残り(特にテープ端部の位置での糊残り)の発生を抑制できるが、イオウ系酸化防止剤の含有量が多すぎると粘着剤組成物中で溶解しきれなくなる。イオウ系酸化防止剤が溶解しきれなくなると、粘着剤組成物が増粘し、やがてゲル化することもある。ゲル化すると後述する基材上に塗布して粘着テープとする際に、塗布しにくくなったり、粘着層の膜厚にムラができたりしやすくなる。従って、貯蔵安定性を維持する観点から、イオウ系酸化防止剤の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して2.0質量部以下が好ましい。
<ベンゾトリアゾール>
ベンゾトリアゾールとしては、下記一般式(4)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
Figure 2014088468
式(4)中、Rは水素原子または炭素数1〜12のアルキル基である。
式(4)で表される構造を有する化合物としては、例えば1,2,3−ベンゾトリアゾール、メチル−1H−ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ベンゾトリアゾールの含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましい。粘着剤組成物がベンゾトリアゾールを0.1質量部含有すれば、より高温下(例えば260℃程度)に曝しても、糊残り(特にテープ端部の位置での糊残り)の発生を抑制できる。ただし、ベンゾトリアゾールの含有量が多すぎると粘着剤組成物中で溶解しきれなくなる。ベンゾトリアゾールが溶解しきれなくなると、粘着剤組成物が増粘し、やがてゲル化することもある。ゲル化すると後述する基材上に塗布して粘着テープとする際に、塗布しにくくなったり、粘着層の膜厚にムラができたりしやすくなる。従って、貯蔵安定性を維持する観点から、ベンゾトリアゾールの含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して2.0質量部以下が好ましい。
<リン系難燃剤>
リン系難燃剤は、下記一般式(5)、(6)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
Figure 2014088468
式(5)中、AおよびAはそれぞれ独立に、水素原子または任意の有機基であり、nは3〜25の整数である。有機基としては特に制限されないが、例えばフェノキシ基などが挙げられる。
式(5)で表される構造を有する化合物としては、例えば大塚化学株式会社製の「SPB100」、「SPE100」などが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Figure 2014088468
式(6)中、R〜R10はそれぞれ独立に、下記一般式(7)で表される有機基であり、R11は下記一般式(8)または(9)で表される有機基である。
Figure 2014088468
式(7)中、R12およびR13はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基である。
式(8)で表される有機基は、オルト位またはパラ位に結合手を有する二価基である。
式(6)で表される構造を有する化合物としては、例えば芳香族縮合リン酸エステルが挙げられ、具体的には、1,3−フェニレンビス(ジ2,6−キシレニルホスフェート)、レゾルシノールビス−ジフェニルホスフェート、ビスフェノールAビス−ジフェニルホスフェートなどが挙げられる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
リン系難燃剤の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して0.1質量部以上が好ましく、0.2質量部以上がより好ましい。粘着剤組成物がリン系難燃剤を0.1質量部含有すれば、より高温下(例えば260℃程度)に曝しても、糊残り(特にテープ端部の位置での糊残り)の発生を抑制できる。ただし、リン系難燃剤の含有量が多すぎると粘着剤組成物中で溶解しきれなくなる。リン系難燃剤が溶解しきれなくなると、粘着剤組成物が増粘し、やがてゲル化することもある。ゲル化すると後述する基材上に塗布して粘着テープとする際に、塗布しにくくなったり、粘着層の膜厚にムラができたりしやすくなる。従って、貯蔵安定性を維持する観点から、リン系難燃剤の含有量は、アクリル共重合体100質量部に対して2.0質量部以下が好ましい。
なお、粘着剤組成物がリン系難燃剤と、上述したベンゾトリアゾールの両方を含有する場合、ベンゾトリアゾールとリン系難燃剤の含有量の合計が、アクリル共重合体100質量部に対して0.1質量部以上であることが好ましく、0.2質量部以上がより好ましい。また、上限値については2.0質量部以下が好ましい。
<他の成分>
本発明の粘着剤組成物は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤(フェノール系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤を除く。)、防腐剤、防黴剤、可塑剤、消泡剤、濡れ性調製剤等などの添加剤を含有してもよい。
<粘着剤組成物の製造方法>
本発明の粘着剤組成物は、カルボキシ基を有するアクリル共重合体、エポキシ樹脂、フェノール系酸化防止剤、およびイオウ系酸化防止剤と、必要に応じてベンゾトリアゾールやリン系難燃剤と、他の成分とを混合することにより製造できる。
また、粘着剤組成物は、通常、カルボキシ基を有するアクリル共重合体の調製工程に由来した溶媒を含有するが、さらに適当な溶媒が加えられ、後述する粘着テープを形成するのに適した粘度となるように希釈されたものであってもよい。
<作用効果>
以上説明した本発明の粘着剤組成物は、カルボキシ基を有するアクリル共重合体と特定量のエポキシ樹脂とを含有するので、粘着剤組成物の凝集力が向上し、粘着性が高まる。加えて、粘着剤組成物の耐熱性も向上する。よって、本発明の粘着剤組成物は、被着体に対して十分な粘着性を有する。しかも、本発明の粘着剤組成物は耐熱性を有するので、高温下に曝されても粘着性の変化が少ない。
加えて、本発明の粘着剤組成物は、特定量のフェノール系酸化防止剤と、特定量のイオウ系酸化防止剤とを含有するので、高温下(例えば200℃程度)に曝しても、糊残り(特にテープ端部の位置での糊残り)の発生を抑制できる。特に、粘着剤組成物がベンゾトリアゾールおよびリン系難燃剤の少なくとも一方を含有すれば、より高温下(例えば260℃程度)に曝しても、糊残りの発生を抑制できる。
[粘着テープ]
本発明の粘着テープは、基材と該基材上に形成された粘着層とを備える。
<基材>
基材の材質としては、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドなどが挙げられる。
基材の膜厚としては、10〜150μmが好ましい。
<粘着層>
粘着層は、本発明の粘着剤組成物を基材上に塗布し、例えば40〜80℃で加熱乾燥することで形成される。粘着剤組成物の塗布方法としては、ドクターブレード法、スプレー法、刷毛塗り法、ローラ塗装法、カーテンコート法、フローコート法、浸漬塗り法などが挙げられる。
粘着層の膜厚としては、10〜50μmが好ましい。
<用途>
本発明の粘着テープは、チップ部品等の電子部品を電子回路基板上にソルダリング実装する際に、不要部分へのクリームハンダの付着を防止するためのマスキングテープ、粘着テープで電子回路基板と電子部品とを仮固定するための仮止めテープなどとして用いられる。
<作用効果>
以上説明した本発明の粘着テープは、上述した本発明の粘着剤組成物より形成される粘着層を備える。従って、本発明の粘着テープは、被着体(例えば電子回路基板など)に対して十分な粘着性を有する。しかも、本発明の粘着テープを被着体に貼着した後、高温下(例えば200℃程度)に曝しても、粘着テープを剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが生じにくい。
特に、粘着テープが、ベンゾトリアゾールおよびリン系難燃剤の少なくとも一方を含有する粘着剤組成物より形成される粘着層を備えていれば、より高温下(例えば260℃程度)に曝されても、糊残りの発生を抑制できる。
以下、本発明を実施例によって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。
実施例および比較例で製造した接着剤組成物を構成する成分を以下に示す。
<アクリル共重合体>
表1に示す各単量体混合物を以下のように共重合して、アクリル共重合体(A−1)〜(A−7)を製造した。
(1)アクリル共重合体(A−1)の製造
メタクリル酸メチル(MMA)30質量部、アクリル酸ブチル(BA)69.5質量部、メタクリル酸2−ヒドロキシルエチル(HEMA)0.5質量部からなる単量体混合物100質量部と、酢酸エチル100質量部と、過酸化ベンゾイル0.1質量部とを反応容器に投入した。ついで、この反応容器内の空気を窒素ガスで置換し、窒素雰囲気中、攪拌下で反応容器内の反応溶液を75℃まで昇温し、12時間反応させた。
反応後、反応容器内の液を酢酸エチルで希釈して固形分25質量%に調整し、ガラス転移点−22℃、質量平均分子量75万のアクリル共重合体(A−1)の溶液を得た。
なお、アクリル共重合体のガラス転移点は上記式(i)に示されるFoxの式から求めた。また、アクリル共重合体の質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定を行い、ポリスチレン換算での数値とした。
(2)アクリル共重合体(A−2)〜(A−7)の製造
単量体混合物の組成を表1に示すように変更した以外は、アクリル共重合体(A−1)と同様の方法により、表1に示すガラス転移点および質量平均分子量のアクリル共重合体(A−2)〜(A−7)の溶液を得た。
なお、表1中のカルボキシ基含有単量体の含有量は、単量体混合物100質量%中の量(質量%)である。
Figure 2014088468
表1中の略号は下記化合物を示す。また、各単量体のカッコ内のTg(ガラス転移点)は、ホモポリマーのTgである。
「MMA」:メタクリル酸メチル(Tg:105℃)、
「n−BMA」:メタクリル酸ブチル(Tg:20℃)、
「BA」:アクリル酸ブチル(Tg:−54℃)、
「HEMA」:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(Tg:55℃)、
「AA」:アクリル酸(Tg:106℃)。
<エポキシ樹脂>
エポキシ樹脂としては、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン(三菱瓦斯化学株式会社製、「TETRAD−C」)を用いた。
<酸化防止剤>
酸化防止剤としては、以下に示すフェノール系酸化防止剤1、2およびイオウ系酸化防止剤を用いた。
・フェノール系酸化防止剤1:3,9−ビス[2−(3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン(株式会社ADEKA製の「AO−80」)
・フェノール系酸化防止剤2:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート](BASFジャパン株式会社製、「イルガノックス1010」)
・イオウ系酸化防止剤:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(ドデシルチオ)プロピオネート](株式会社ADEKA製、「AO−412S」)
<ベンゾトリアゾール>
ベンゾトリアゾールとしては、1,2,3−ベンゾトリアゾール(ケミプロ化成株式会社製、「KEMITEC TT」)を用いた。
<リン系難燃剤>
リン系難燃剤としては、1,3−フェニレンビス(ジ2,6−キシレニルホスフェート(大八化学工業株式会社製、「PX−200」)を用いた。
[実施例1]
表2に示す配合により、粘着剤組成物を製造した。表中の各成分の配合量は、固形分換算した量(質量部)である。
ついで、得られた粘着剤組成物をドクターブレードによりポリイミドフィルム(東レ・デュポン株式会社製、「カプトン200H」、膜厚50μm)上に、乾燥後の膜厚が25μmになるように塗布し、100℃で5分乾燥した後、50℃で48時間乾燥して、ポリイミドフィルム上に粘着層が形成された粘着テープを得た。得られた粘着テープを幅2.54cm、長さ15cmに裁断し、評価用サンプルとした。
得られた粘着剤組成物および粘着テープについて、以下の評価を行った。結果を表2に示す。
(1)貯蔵安定性の評価
粘着剤組成物を密閉した金属容器に入れ、40℃で14日間放置した。放置後の塗料組成物の外観および粘度を目視にて観察し、以下の評価基準にて貯蔵安定性を評価した。
○:塗料組成物の外観および粘度に変化なし。
△:多少の増粘が認められるが、塗工に問題はない。
×:塗料組成物のゲル化が認められた。
(2)外観の評価
粘着テープの粘着層を目視にて観察し、以下の評価基準にて評価した。
○:粘着層に紛体やスジは認められない。
△:粘着層に紛体がわずかに認められる。
×:粘着層に紛体によるスジが認められる。
(3)初期粘着性の評価
SUS板に、粘着層が接するように評価用サンプルを貼着し、JIS Z 0237に準拠してロール圧着した。これを1時間静置し、評価用の積層体を得た。
得られた積層体について、剥離試験機(東洋精機株式会社製、「ストログラフVG」)を用い、23℃、50%RHの雰囲気下、引張速度300mm/分の条件で剥離強度(180度ピール強度)を測定し、以下の評価基準にて初期粘着性を評価した。
○:剥離強度が79N/mを超える。
△:剥離強度が39〜79N/m。
×:剥離強度が39N/m未満。
(4)熱処理後の粘着性の評価
(3)と同様にして積層体を得た。
得られた積層体を20分間かけて200℃または260℃のリフロー炉内を通過させた。その後、室温まで積層体を冷却した後、(3)と同様にして剥離強度を測定し、以下の評価基準にて熱処理後の粘着性を評価した。
○:剥離強度が79N/mを超える。
△:剥離強度が39〜79N/m。
×:剥離強度が39N/m未満。
(5)熱処理後の糊残りの評価
(3)と同様にして積層体を得た。
得られた積層体を20分間かけて200℃または260℃のリフロー炉内を通過させた。その後、室温まで積層体を冷却した後、評価用サンプルをSUS板から剥がし、SUS板上における糊残りの有無を目視にて確認し、以下の評価基準にて熱処理後の粘着性を評価した。
○:糊残りが認められない。
△:テープ端部の位置に糊残りが僅かに認められる。
×:テープ端部の位置に糊残り認められる。
[実施例2〜21、比較例1〜6]
表2〜4に示す配合により、粘着剤組成物を製造した。
そして、実施例1と同様にして粘着テープおよび評価用サンプルを製造し、各種評価を行った。結果を表2〜4に示す。
Figure 2014088468
Figure 2014088468
Figure 2014088468
表2〜4から明らかなように、各実施例で得られた粘着テープは、被着体(SUS)に対して十分な粘着性を有し、高温下(200℃)に曝されても剥がしたときにテープ端部の位置に糊残りが生じにくかった。特に、ベンゾトリアゾールまたはリン系難燃剤を含有する粘着剤組成物を用いた実施例1〜10、12〜21の粘着テープは、より高温下(260℃)に曝されても、糊残りが生じにくかった。
また、フェノール系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤と、ベンゾトリアゾールまたはリン系難燃剤の含有量が、アクリル共重合体100質量部に対して0.1〜2.0質量部である粘着剤組成物を用いた実施例1〜18、21の粘着テープは、粘着層に紛体によるスジが認められず、良好な外観を有していた。
また、カルボキシ基含有単量体を0.5〜10質量%含む単量体混合物を共重合して得られたアクリル共重合体(A−2)〜(A−6)を用いた実施例1〜20の粘着剤組成物は、貯蔵安定性に優れていた。
一方、カルボキシ基を有さないアクリル共重合体を含む粘着剤組成物を用いた比較例1の粘着テープは、初期および熱処理後の剥離強度が低く、初期粘着性および熱処理後の粘着性に劣っていた。
エポキシ樹脂を含まない粘着剤組成物を用いた比較例2の粘着テープ、およびエポキシ樹脂の含有量が多い粘着剤組成物を用いた比較例3の粘着テープは、初期および熱処理後の剥離強度が低く、初期粘着性および熱処理後の粘着性に劣っていた。
フェノール系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤を含まない粘着剤組成物を用いた比較例4の粘着テープは、テープ端部の位置に糊残りが生じやすかった。
フェノール系酸化防止剤またはイオウ系酸化防止剤を含まない粘着剤組成物を用いた比較例5、6の粘着テープは、テープ端部の位置に糊残りが生じやすかった。

Claims (3)

  1. カルボキシ基を有するアクリル共重合体と、エポキシ樹脂と、フェノール系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含有し、
    前記アクリル共重合体100質量部に対して、前記エポキシ樹脂の含有量が0.5〜5.0質量部であり、前記フェノール系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上であり、前記イオウ系酸化防止剤の含有量が0.1質量部以上である、粘着剤組成物。
  2. 前記アクリル共重合体100質量部に対して、ベンゾトリアゾールおよびリン系難燃剤の少なくとも一方を合計で0.1質量部以上含有する、請求項1に記載の粘着剤組成物。
  3. 基材と、該基材上に請求項1または2に記載の粘着剤組成物を塗布して形成された粘着層とを備えた、粘着テープ。
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