JP2014218623A

JP2014218623A - 粘着テープ

Info

Publication number: JP2014218623A
Application number: JP2013100167A
Authority: JP
Inventors: 澄生下岡; Sumio Shimooka; 由美上川; Yumi Kamikawa; 橋口　恒則; Tsunenori Hashiguchi; 恒則橋口
Original assignee: DIC Corp; Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2033-05-10
Also published as: JP6111836B2

Abstract

【課題】熱伝導性を有し、湿熱環境下に放置された後貼付される場合、放置前の接着性能からの低下が少ない粘着テープを提供する。【解決手段】アクリル系共重合体と、無機フィラーとを含有する粘着剤層を有する粘着テープであって、前記無機フィラーが、炎光光度計にて測定される可溶性Ｎａ２Ｏ含有量が０．０１ｗｔ％未満の金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種であることにより、粘着テープが熱伝導性を有すると共に、湿熱環境下に放置された後、貼付される場合にも、放置前に比べて接着性能からの低下を抑制できる。【選択図】なし

Description

本発明は、熱伝導性を有し、湿熱環境下に放置された後貼付される場合に、放置前に比べ接着性能が低下しにくい粘着テープに関する。

近年、エレクトロニクス技術の格段なる進歩により電気、電子、ＯＡ機器の高集積化・高性能化が進み、内部の高温化や蓄熱による不具合が生じやすくなっており、内部部品の固定に使用する接着部材にも高温化や蓄熱を防止するための熱伝導性が求められている。特に近年の電子機器やＯＡ機器は軽薄短小化が進んでおり、限られた放熱空間にて放熱が必要であり、特に、画像表示のバックライトに使用されるＬＥＤ光源は発熱しやすく、また、画像表示部の輝度を確保するために実装密度を上げるとさらに発熱量が増大することから、部品固定用の粘着テープに対する放熱性の要請が益々高まっている。

熱伝導性を有する粘着性の組成物としては、例えば、アクリル系ポリマーと、水酸化アルミニウムや酸化アルミニウム等のフィラーとを含有する熱伝導性感圧接着剤（特許文献１参照）や、（メタ）アクリレート系ポリマーと金属水酸化物とを有し、（メタ）アクリレート系ポリマーのトルエン不溶分の割合とトルエン可溶分の分子量とを特定の範囲とし、（メタ）アクリレート系ポリマー１００質量部に対する金属水酸化物の配合割合が８０〜１６０質量部である感圧接着剤組成物が開示されている（特許文献２参照）。

これら感圧接着剤は、熱伝導フィラーとして、金属酸化物や金属水酸化物が高充填されることによって、熱伝導性が実現されている。しかし、金属酸化物や金属水酸化物が高充填された粘着剤層を有する粘着テープは、湿熱環境下に放置された後貼付される際に、放置前に比べ接着性能が著しく低下し、各種の部品固定用途への適用が困難となっていた。

特開２００２−２９４１９２号公報特開２００２−２８５１２１号公報

本発明が解決ようとする課題は、熱伝導性を有し、湿熱環境下に放置された後貼付される場合、放置前の接着性能からの低下が少ない粘着テープを提供することにある。

本発明においては、アクリル系共重合体と、無機フィラーとを含有する粘着剤層を有する粘着テープであって、前記無機フィラーが、炎光光度計にて測定される可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量が０．０１ｗｔ％未満の金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種であることにより、粘着テープが熱伝導性を有すると共に、湿熱環境下に放置された後、貼付される場合にも、放置前に比べて接着性能からの低下が生じにくい。

本発明の粘着テープは、金属酸化物や金属水酸化物を含有することで熱伝導性を実現すると共に、当該金属酸化物や金属水酸化物としてＮａ_２Ｏ含有量が極めて低い金属酸化物や金属水酸化物を使用することによって、湿熱環境下に放置された後貼付される際に、放置前に比べ接着性能が低下し難い。

本発明の粘着テープは、アクリル系共重合体と、無機フィラーとを含有する粘着剤層を有し、無機フィラーが、炎光光度計にて測定される可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．０１ｗｔ％未満の金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種である粘着テープである。

［粘着剤層］
本発明に使用する粘着剤層は、アクリル系共重合体と、無機フィラーとを含有する粘着剤組成物から形成される。粘着剤組成物としては、好適な接着性や無機フィラーの分散性を確保しやすいことから、（メタ）アクリレートを主たるモノマー成分とするアクリル系共重合体を含有するアクリル系粘着剤組成物を好ましく使用できる。

（アクリル系共重合体）
アクリル系共重合体に使用する（メタ）アクリレートとしては、粘着剤に使用する各種（メタ）アクリレートを使用でき、なかでもアルキル基の炭素数１〜１２のアルキル（メタ）アクリレートを好ましく使用できる。炭素数１〜１２のアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のモノマーがあげられ、これらの１種または２種以上が用いられる。なかでも、アルキル基の炭素数が４〜８のアルキル（メタ）アクリレート、特にｎ−ブチルアクリレート及び２−エチルヘキシルアクリレートはフィラーを添加しても粘着性を確保しやすいため好ましい。

炭素数１〜１２のアルキル（メタ）アクリレートの含有量は、アクリル系共重合体を構成するモノマー成分中の５０質量％以上とすることが好ましく、６０〜９８質量％であることが好ましく、８０質量％〜９８質量％以上であることが更に好ましい。

また、本発明の粘着剤組成物においては、上記主たる（メタ）アクリレートモノマーに、架橋剤と架橋反応するビニルモノマーとして炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーを併用することが好ましい。当該炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーを使用することでアクリル系共重合体に無機フィラーを多量に含有しても凝集性と流動性とを特に好適に兼備できる。炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーは、側鎖が長いため架橋点の流動性に優れる。また、炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーは、ガラス転移温度が低いため、粘着剤層の損失正接のピークを示す温度が低くなり、流動性に優れる粘着剤組成物を実現できる。さらに、炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーは立体障害が少ないため末端のカルボキシ基と架橋剤が反応しやすく粘着剤組成物の凝集力を得ることができる。このように、当該（メタ）アクリレートモノマーを使用することで、樹脂の凝集力を低下させずに粘着剤の凝集性と流動性を両立でき、得られる粘着剤組成物は多量のフィラーを含有しても特に優れた粘着物性を示す。

炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えば、下式（１）にて表わされる（メタ）アクリレートモノマーを例示できる。

（式（１）中、Ｒ_１は水素又はメチル基であり、Ｒ_２はアルキル基又は水酸基を側鎖に含んでもよい炭素数２以上のアルキレン基であり、Ｘ_１はカルボキシ基又はジカルボン酸残基であり、ｎは１〜２である。）

なお、上記ジカルボン酸残基とは、分子鎖末端にジカルボン酸の一方のカルボキシ基が結合した構造におけるジカルボン酸の残基を表し、例えば、ＨＯＯＣ−Ｒ−ＣＯＯＨとして表わされるジカルボン酸により形成されるジカルボン酸残基は−ＯＯＣ−Ｒ−ＣＯＯＨである。当該ジカルボン酸残基を構成するジカルボン酸としては、上記Ｒが直接結合したジカルボン酸や、上記Ｒとして二価の脂肪族炭化水素基や芳香族炭化水素基を有するジカルボン酸を適宜使用でき、なかでも脂肪族炭化水素基、特に鎖状脂肪族炭化水素基を有するジカルボン酸は立体障害が生じにくいため好ましい。好適なジカルボン酸としては、具体的には、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等を例示できる。

上記式（１）で表わされる（メタ）アクリレートのなかでも、Ｒ_２が炭素数２〜１８のアルキレン基であることが好ましく、炭素数が２〜５のアルキレン基であることが特に好ましい。また、Ｘ_１がカルボキシ基であることが好ましい。具体的には、例えば、β−カルボキシアルキル（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド（ＥＯ）変性コハク酸（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド（ＰＯ）変性コハク酸（メタ）アクリレート等が例示できる。これらのなかでも、β−カルボキシエチルアクリレートを特に好ましく使用できる。

炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーの含有量は、アクリル系共重合体を構成するモノマー成分中の０．５〜１０質量％であることが好ましく、１〜５質量％であることがより好ましい。炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーの含有量を当該範囲とすることで、架橋点を好適に形成しやすくなり、粘着剤の凝集力や初期接着性を向上させやすくなる。

アクリル系共重合体を構成するモノマー成分としては、上記以外のモノマー成分として、各種ビニルモノマーを使用できる。このようなビニルモノマーとしては、上記カルボキシ基含有(メタ)アクリレート以外のカルボキシ基含有モノマーを好ましく使用でき、当該カルボキシ基含有ビニルモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、無水フタル酸、クロトン酸等の１種又は２種以上を使用できる。なかでもアクリル酸、メタクリル酸は、アクリル系共重合体の凝集性を好適に調整しやすいため好ましく使用できる。

当該カルボキシ基含有ビニルモノマーの含有量は、アクリル系共重合体を構成するモノマー成分中の１０質量％以下であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましく、１〜５質量％であることがより好ましい。当該範囲で含有することにより、粘着剤の凝集力や保持力、接着性を、向上させやすい。

また、その他のビニルモノマーとして、酢酸ビニル、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸等のスルホン酸基含有モノマー、炭素数１〜３の（メタ）アクリレート、炭素数１３以上の（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、スチレン等、公知のビニルモノマーを使用してもよい。

その他のビニルモノマーを使用する場合の含有量は、アクリル系共重合体を構成するモノマー成分中の１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましい。当該範囲で含有することにより、粘着剤の凝集力や保持力、接着性を好適な範囲に調整しやすい。

上記アクリル系共重合は、溶液重合法、塊状重合法などの公知の重合方法により共重合させることにより得ることができる。重合開始方法も過酸化ベンゾイルや過酸化ラウリロイルなどの過酸化物系、アゾビスイソブチルニトリルなどのアゾ系の熱重合開始剤を用いた熱による開始方法や、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、ベンジルケタール系、アシルフォスフィンオキシド系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系の光重合開始剤を用いた紫外線照射による開始方法や、電子線照射による方法を任意に選択できる。

上記範囲内で重合したアクリル系共重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィのポリスチレン換算による重量平均分子量が３０万〜８０万、より好ましくは４０万〜７０万である。重量平均分子量が３０万以上とすることで粘着剤の凝集力を確保しやすくなり、高温下での接着性を向上させやすい。また重量平均分子量が８０万以下とすることで、熱伝導性フィラーの分散性や、粘着剤の塗工性、初期接着性を向上させやすい。

（無機フィラー）
本発明に使用する無機フィラーは、炎光光度計にて測定される可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．０１ｗｔ％未満の金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種を使用する。具体的には、熱伝導フィラーとして、例えば、水洗浄やイオン交換法等の工程によって、金属酸化物あるいは金属水酸化物中の不純物であるＮａ_２Ｏ量を低減した水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄、窒化アルミニウム、窒化チタン等が挙げられる。これら無機フィラーは、アクリル系共重合体への分散性向上のため、シランカップリング処理、ステアリン酸処理などの表面処理を施してもよい。

当該可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量は、ＪＩＳＨ１９０１−１９７７に準拠する炎光光度計にて測定される可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量であり、無機フィラー１０重量％の水溶媒分散液を８０〜９０℃で２時間湯銭した後に水溶媒へ可溶したＮａ_２Ｏ量である。

可溶性Ｎａ_２Ｏの定量法については、以下の通りである。１００ｍｌのビーカーに金属水酸化物あるいは金属酸化物５ｇを１ｍｇの単位まで秤り取り、５０〜６０℃の温湯５０ｍｌを加え、８０〜９０℃にて２時間保持する。その後、その内容物を５Ｂのろ紙を用いてろ過し温湯で４回洗浄する。そのろ液を２０℃に冷却し、０．２ｍｇ／ｍｌのＬｉ内部標準溶液を１０ｍｌ加え、更に蒸留水で全量１００ｍｌにし、ＪＩＳＨ１９０１−１９７７に則っとり炎光光度計でＮａ量を測定し、Ｎａ_２Ｏ含有量へ換算し、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量とする。炎光光度計としては、例えば、東京光電社製「ＡＮＡ−１３５」等を使用できる。

可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量が０．０１ｗｔ％未満の金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種を粘着剤組成物の熱伝導性フィラーとして使用することによって、湿熱放置下にて金属酸ナトリウムを経て生成される金属キレートイオンと、粘着剤組成物の凝集性向上や金属被着体への接着性向上のために導入されたアクリル系共重合体中のカルボキシ基との間のキレート錯体形成を少なくすることができ、湿熱環境へ放置された際の粘着剤組成物のゲル分率上昇や接着力低下を抑制することができる。熱伝導フィラーとして使用する金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種の可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量は、好ましくは０．００８ｗｔ％以下であり、より好ましくは０．００６ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは０．００５ｗｔ％以下であり、特に好ましくは０．００４ｗｔ％以下である。

これら無機フィラーは、必要に応じて適宜選択して使用すればよいが、これらのなかでも、熱伝導性及び難燃性が必要な用途においては、熱伝導性及び難燃性を有する熱伝導難燃フィラーを使用することが好ましい。特に、ＬＥＤ固定用途においては、熱伝導難燃フィラーとして、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物を使用することが特に好ましい。これらの金属水酸化物は熱伝導性と難燃性を付与することができる。特に金属水酸化物の中で水酸化アルミニウムは、２５０℃程度から熱分解反応が起こり、樹脂が著しく溶融する前に難燃効果を発揮するため好ましい。

無機フィラーの形状は、規則的な形状又は不規則な形状のいずれであってもよく、例えば、多角形状、立方体状、楕円状、球状、針状、平板状、鱗片状又はこれらを組み合わせた形状等が挙げられ、これらが凝集したフィラーであってもよい。無機フィラーの大きさは、最大となる幅や長さの平均、例えば粒子状の場合にはその平均粒径が、０．５〜５０μｍであることが好ましい。より好ましくは１〜３０μｍである。なお、フィラーの大きさ、形状は、得られる粘着テープの厚さにより適宜選択される。粘着テープの厚さよりも無機フィラーの最大の幅や長さが小さい方が望ましい。

粘着剤組成物への無機フィラーの添加量としては、良好な熱伝導性を実現するために、アクリル系共重合体１００質量部に対し２００質量部以上、好ましくは２００質量部〜４００質量部、より好ましくは２５０〜３５０質量部である。本発明の粘着剤組成物は、当該多量の無機フィラーを含有しても好適な接着性を実現できる。

（粘着付与樹脂）
本発明に使用する粘着剤組成物には粘着物性を向上する目的で粘着付与樹脂を使用してもよい。粘着付与樹脂としては公知の脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂などの石油樹脂、ロジン樹脂、ロジンエステル樹脂、不均化ロジン樹脂、重合ロジン樹脂、重合ロジンエステル樹脂、ロジンフェノールなどのロジン系樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂などが使用できる。また粘着付与樹脂は２種類以上の樹脂を併用することができる。

粘着付与樹脂の添加量としては、アクリル系共重合体１００質量部に対し１〜４０質量部であることが好ましく、５〜３０質量部であることがより好ましい。当該範囲とすることで、良好な粘着付与効果や初期接着性を得られやすくなる。また、特に高い難燃性、例えばＵＬ９４Ｖ−０やＶＴＭ−０等の高い難燃性を要求される用途については、粘着付与樹脂を使用しないことも好ましい。

また、粘着付与樹脂は、引火点が高い粘着付与樹脂を使用することが好ましく、引火点が２００度以上の樹脂を使用することが特に好ましい。引火点が２００度以上の粘着付与樹脂を使用すると、難燃性の無機フィラーを使用して難燃性粘着剤層を形成した場合に、当該無機フィラーが燃焼時に熱分解して生じる難燃効果を特に効率的に発揮しやすくなる。

（架橋剤）
本発明の粘着剤組成物には凝集力向上のため、架橋剤を使用する。架橋剤としては、アクリル系共重合体中のカルボキシ基と反応させるため、エポキシ系架橋剤を好ましく使用できる。エポキシ系架橋剤としては、１．３−ビス（Ｎ，Ｎ−グリシジルアミノメチル）シクロヘキサン（三菱ガス化学社製テトラッドＣ）、１．３−ビス（Ｎ，Ｎ−グリシジルアミノメチル）ベンゼン（三菱ガス化学社製テトラッドＸ）など公知のエポキシ系架橋剤を使用できる。

架橋度合いの指標として、粘着剤層をトルエンに２４時間浸漬した後の不溶分を測定するゲル分率の値が用いられる。本発明の粘着剤組成物の架橋後のゲル分率は、４０〜７０質量％が好ましい。またより好ましくは５０〜６０質量％である。尚、ゲル分率の値は、無機フィラーの添加量を差し引いた樹脂の不溶分をさす。当該範囲とすることで、架橋後の粘着剤層に応力が加わった際にも、アクリル系共重合体と無機フィラーとの間の剥離が生じにくく、良好な粘着物性を得やすく、また、好適な初期接着性を得やすくなる。

また、本発明の粘着剤組成物は、熱伝導性、難燃性、粘着物性を大きく阻害しない範囲内で、老化防止剤、着色剤、分散剤などの添加剤を適宜使用してもよい。

本発明の粘着剤組成物において、分散性を向上させるために分散剤を使用する場合には、アミン系の分散剤を使用することが好ましい。アミン系の分散剤を使用することで、架橋剤の架橋阻害を抑制でき、好適な接着性を有する粘着剤層を形成できる。また、アクリル系の粘着剤組成物中に多量の無機フィラーを使用した場合にも、好適に無機フィラーを分散でき、かつ、保管時に無機フィラーが沈降した場合にも、凝集して再分散できないケーキング状態の発生を好適に防止できる。アミン系の分散剤としては、例えば、ビックケミージャパン社製ＢＹＫ−１１２、ＢＹＫ−２００８等が挙げられる。

粘着剤組成物への分散剤の添加量としては、架橋剤の架橋阻害が無く、良好なケーキング防止効果や接着性を実現するために、アクリル系共重合体１００質量部に対し固形分で１〜５質量部が好ましい。アミン系分散剤の添加量を当該範囲とすることで、得られる粘着剤層の凝集力を確保しやすく、また、無機フィラーの良好な分散性や耐ケーキング性を得やすいことから、特に好適な保持力や接着性を実現できる。

本発明の粘着剤組成物からなる粘着剤層は損失正接のピークを示す温度が−４０℃以上、−１０℃以下であることが好ましい。当該範囲とすることで、無機フィラーを多く配合しても粘着剤の流動性と凝集性を両立しやすくなる。なお、損失正接のピーク温度は、５ｍｍ厚にまで重ね合わせた粘着剤層を試験片とし、レオメトリックス社製粘弾性試験機アレス２ｋＳＴＤに直径７．９ｍｍのパラレルプレートを装着し、試験片を挟み込み周波数１Ｈｚ、温度分散法で測定した値である。

（粘着剤製造方法）
本発明の粘着剤組成物の製造方法として、前述の製造方法でアクリル系共重合体を製造した後に、必要に応じて粘着付与樹脂及び粘度調整用に酢酸エチル、ヘキサン、ＭＥＫなどの有機溶剤を添加し、粘着付与樹脂を溶解させながら混合し、得られた樹脂組成物を取り出す。次に得られた樹脂組成物と無機フィラー及びその他添加剤とを、プラネタリーミキサーなどの低速攪拌機を用い、樹脂組成物、無機フィラー及びその他添加剤が均一になるまで混合し、粘着剤組成物を得る。

［粘着テープ］
本発明の粘着テープは、前述の粘着剤組成物からなる粘着剤層を有する粘着テープである。本発明の粘着テープは、基材を有する粘着テープであっても基材を有さない粘着剤層のみからなる粘着テープであってもよい。基材を有する粘着テープは、取り扱い性や加工性が良好であり、また基材を有さない粘着剤層のみからなる粘着テープは、熱伝導性や難燃性の効果を得やすいため、目的とする用途等に応じて適宜選択すればよい。

基材を有する粘着テープとする場合には、基材として、フィルム、不織布、金属箔などを基材として使用できる。なかでもフィルム基材は取り扱い性等に優れるため好ましく使用でき、フィルム基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファン、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッソ樹脂フィルム、ナイロンフィルム、アクリル樹脂フィルム等の樹脂フィルム基材を挙げることができる。

粘着テープに熱伝導性と難燃性が必要な用途では、難燃性の基材を使用することが好ましく、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリイミド樹脂などの難燃樹脂を両面へコートしたＰＥＴフィルムなどの難燃樹脂フィルム基材を挙げることができる。

基材の片面に粘着剤組成物を貼合させた場合は片面粘着テープとして、基材の両側に粘着剤を貼合した場合は両面粘着テープとなる。基材は熱伝導性を阻害させないことを考慮し、材質や厚さを選択する必要がある。特に両面粘着テープの基材として、ＰＥＴフィルムは強度、絶縁性、平滑性、均一な厚さなどの性能面に加え、生産性、入手性の面から好ましい。ＰＥＴフィルム表面には粘着剤の投錨性を向上させるためにコロナ処理または易接着処理していることが好ましい。

基材の厚さは、樹脂フィルムの場合、３μｍ〜５０μｍであることが好ましく、さらに好ましくは６〜２５μｍが好ましい。当該範囲とすることで、熱伝導性を阻害することなく、且つ良好な取り扱い性や加工性を得ることができる。

粘着剤層の厚さは、１回の乾燥後塗工厚さで１０μｍ〜１５０μｍであることが好ましい。当該範囲とすることで、粘着物性を好適に確保しやすく、また、製造時の粘着剤中の希釈溶剤の乾燥が容易となり生産性を向上させやすくなる。

粘着テープの厚さは、特に両面粘着テープの場合、２０μｍ〜３００μｍであることが好ましい。より好ましくは５０μｍ〜２５０μｍである。粘着テープが１５０μｍを超える場合は、２回の塗工工程を経て粘着剤層を積層する等の方法により厚膜形成が可能である。積層時に各粘着剤層の間に基材を貼合すれば基材を有する両面粘着テープとなる。なお、片面テープの場合、粘着剤層の厚さと基材の厚さを足したものが粘着テープ厚さとなる。

粘着テープの製造方法は、基材を使用しない場合は剥離ライナーなどの支持体に粘着剤組成物をロールコーターやダイコーターなどで一定の厚さで塗布し、ドライヤーで希釈溶剤を乾燥させ、他の剥離ライナーを貼合させる方法により製造できる。両面に剥離処理を施した剥離ライナーを使用した場合は、前述と同様に粘着剤組成物を剥離ライナーに塗布、乾燥した後にそのままロール状に巻き取り製造することができる。
基材を使用する際は前述と同様に粘着剤組成物を剥離ライナーに塗布、乾燥した後に基材の片側に貼合することで片面粘着テープが製造できる。更に剥離ライナーに熱伝導性粘着剤を塗布、乾燥したものを基材のもう一方の側に貼合することで両面粘着テープが製造できる。

粘着剤組成物中の無機フィラーとして、熱伝導フィラーを使用した熱伝導性粘着剤組成物を使用した本発明の粘着テープ及び両面粘着テープは、特に液晶画像表示のバックライト等に使用されるＬＥＤ光源の固定に特に好適に使用できる。ＬＥＤ光源の固定は熱伝導性材料、例えば、アルミニウム等の金属材料へ固定することで、より好適な放熱性を実現できる。

熱伝導フィラーを使用した粘着テープをＬＥＤ光源の固定に使用する場合には、粘着テープの熱伝導率は０．６Ｗ／ｍ・ｋ以上であることが好ましい。更に粘着物性として、９０°ピール接着力は５Ｎ／２０ｍｍ幅以上、保持力は、５ｍｍ幅×３０ｍｍ長の面積で１００ｇの荷重をせん断方向にかけた際に２４時間保持する性能であることが好ましい。

以下に実施例について具体的に説明をするが、本発明はこれに限定されるものではない。

［実施例１］
（１−１）アクリル系共重合体の調整
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応容器に、ｎ−ブチルアクリレート１０．０質量部、２−エチルヘキシルアクリレート８６．５質量部、β−カルボキシエチルアクリレート２．０質量部、アクリル酸１．５質量部、酢酸エチル９８質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら７５℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液２質量部（固形分５質量％）を添加した。その後、攪拌下７５℃にて８時間ホールドした後、内容物を冷却し２００メッシュ金網にて濾過した。不揮発分５０質量％、粘度８０００ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量５０万であるアクリル系共重合体Ａを得た。

（１−２）粘着剤組成物の調整
プラネタリーミキサーの容器へ、得られたアクリル重合体溶液Ａを入れ、無機フィラーとして熱伝導難燃性の水酸化アルミニウム（昭和電工社製ハイジライトＨ−３２Ｉ、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．００３ｗｔ％、平均粒径８μｍ）をアクリル系共重合Ａの固形分１００質量部に対し２５０質量部、アミン系分散剤（ビックケミージャパン社製ＢＹＫ−１１２）をアクリル系共重合Ａの固形分１００質量部に対し４．０質量部入れ、その後、３０分攪拌させ水酸化アルミニウムと粘着剤組成物を均一に混合させた。酢酸エチルを加え固形分７０％になるよう調整し、粘度４０００ｍＰａ・ｓの熱伝導性粘着剤組成物を得た。

（１−３）粘着テープの調整
（１−２）で得られた熱伝導難燃性粘着剤組成物にエポキシ系架橋剤（三菱ガス化学社製テトラッドＣ）の２％酢酸エチル溶液を熱伝導難燃性粘着剤組成物中のアクリル共重合体固形分１００質量部に対して、１．５質量部配合し、ディゾルバー攪拌機で３０分間攪拌する。得られた粘着剤組成物を剥離ライナーに乾燥後厚さが６０μｍになるようにロールコーターで塗布し、８０℃ドライヤー中で３分間乾燥させる。得られた粘着シートを、表面にコロナ処理を施した厚さ３０μｍのポリイミドコートしたＰＥＴフィルム（東レ社製ルミラーＺＶ７０）の両側にラミネートし、厚さ２５０μｍの両面粘着テープを作成した。架橋剤の架橋反応のため４０℃乾燥機に４８時間養生させ両面粘着テープを得た。

［実施例２］
無機フィラーとして水酸化アルミニウム（日本軽金属社製ＢＦ０８３、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．００２ｗｔ％、平均粒径１０μｍ）を粘着剤組成物固形分１００質量部に対し２５０質量部としたこと以外は実施例１と同様に両面粘着テープを得た。

［実施例３］
無機フィラーとして水酸化アルミニウム（日本軽金属社製ＢＷ１５３、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．００３ｗｔ％、平均粒径１７μｍ）を粘着剤組成物固形分１００質量部に対し３００質量部としたこと以外は実施例１と同様に両面粘着テープを得た。

［実施例４］
無機フィラーとして酸化アルミニウム（電気化学社製ＤＡＷ-０７、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．００１ｗｔ％、平均粒径７μｍ）を粘着剤組成物固形分１００質量部に対し４００質量部としたこと以外は実施例１と同様に両面粘着テープを得た。

［実施例５］
（１−２）アクリル共重合体の調整
攪拌機、還流冷却管、窒素導入管、温度計を備えた反応容器に、ｎ−ブチルアクリレート６３．５質量部、２−エチルヘキシルアクリレート３０質量部、ビニルアセテート３質量部、アクリル酸３．５部、酢酸エチル９８質量部を仕込み、攪拌下、窒素を吹き込みながら７５℃まで昇温した。その後、予め酢酸エチルにて溶解したアゾビスイソブチロニトリル溶液２質量部（固形分５質量％）を添加した。その後、攪拌下７５℃にて８時間ホールドした後、内容物を冷却し２００メッシュ金網にて濾過した。不揮発分４０質量％、粘度６０００ｍＰａ・ｓ、重量平均分子量６５万であるアクリル系共重合体Ｂを得た。粘着付与剤としてテルペン樹脂（ヤスハラケミカル社製ＰＸ１２５０）をアクリル共重合体固形分１００に対し１５質量部、重合ロジンペンタエリスリトール（ハリマ化成社製ハリタックＰＣＪ）をアクリル共重合体固形分１００に対し５質量部を配合させたことおよびエポキシ系架橋剤を１．０質量部へ減量したこと以外は実施例１と同様に両面粘着テープを得た。

［実施例６］
基材として、厚さ３０μｍのポリイミドコートしたＰＥＴフィルムの代わりに表面にコロナ処理を施した厚さ１６μｍのＰＥＴフィルム（ユニチカ社製Ｓ−１６）を使用したこと以外は、実施例１と同様に両面粘着テープを得た。

［比較例１］
無機フィラーとして水酸化アルミニウム（昭和電工社製ハイジライトＨ−３２、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．０２０ｗｔ％、平均粒径８μｍ）を粘着剤組成物固形分１００質量部に対し２５０質量部としたこと以外は実施例１と同様に両面粘着テープを得た。

［比較例２］
無機フィラーとして、酸化アルミニウム（昭和電工社製ＡＬ４３ＫＴ、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．０１０ｗｔ％、平均粒径４．６μｍ）を粘着剤組成物固形分１００質量部に対し４００質量部としたこと以外は実施例１と同様に両面粘着テープを得た)

［比較例３］
無機フィラーとして水酸化アルミニウム（昭和電工社製ハイジライトＨ−３２、可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量０．０２０ｗｔ％、平均粒径８μｍ）を粘着剤組成物固形分１００質量部に対し２５０質量部としたこと以外は実施例４と同様に両面粘着テープを得た。

実施例、比較例として作成した粘着テープについて、架橋剤の架橋反応後に常温（２３℃５０％ＲＨ）で５００時間放置した場合および湿熱（６０℃９０％ＲＨ）中に５００時間放置した場合の粘着テープをそれぞれ作成し、以下に示す方法で、ゲル分率、熱伝導性、９０°ピール接着力、保持力を評価した。得られた結果を下表に示した。

［ゲル分率］
上記実施例及び比較例にて得られた粘着テープを４０ｍｍ×５０ｍｍに切断した試料を天秤で重量を測定し、トルエンに浸漬し常温下で２４時間静置した。浸漬後に試料をとりだし、乾燥機で１０５℃で１時間乾燥させ、室温で冷却した後に試料の重量を測定した。粘着テープ中の無機フィラーの充填量を差し引いた上で、トルエン浸漬後の試料重量をトルエン浸漬前の試料重量で除して不溶分の割合を百分率で求めた。

［熱伝導率］
上記実施例及び比較例にて得られた粘着テープを空気を巻き込まないように５００μｍになるまで貼り重ねせた。最外面は厚さ６μｍのＰＥＴフィルムを貼合した。得られた試料を５ｃｍ×１５ｃｍに切断して測定用試料を作製した。得られた測定用試料を京都電子工業性熱伝導率測定機ＱＴＭ−５００と、薄膜法測定用ソフトＱＴＭ−５Ｗを使用し測定を行った。

［９０°ピール接着力］
上記実施例及び比較例にて得られた粘着テープの片面に厚さ５０μｍのアルミ箔を貼合し２０ｍｍ幅に切断した。２３℃５０％ＲＨ雰囲気下でもう一方の粘着面をアルミ板に２ｋｇローラー１往復の加圧条件で貼付し、１時間静置後に９０°方向へ３００ｍｍ／分の速度で引き剥がした際の接着力を測定した。

［保持力］
上記実施例及び比較例にて得られた粘着テープを５ｍｍ幅×３０ｍｍ長さとした試料を、厚さ５００μｍのアルミ板の片端に貼付した。２３℃５０％ＲＨ雰囲気下でもう一方の粘着面をアルミ板に貼付し、５ｋｇローラー１往復１往復の加圧条件で貼付し、１時間静置した。静置後に８５℃雰囲気下でせん断方向に１００ｇの荷重をかけ、試料が剥がれ落下するまでの時間を測定した。２４時間後に試料の落下が無かった場合は試験を終了し２４時間以上（＞２４）と記載した。

上記表１〜２から明らかなように、実施例１〜６の本願発明の粘着剤組成物は、多量の無機フィラーを添加した場合にも優れた接着性を実現でき、良好な熱伝導性と、好適な接着性とを両立できるものであった。また、湿熱環境下に放置後にも接着性等の特性低下が少ないものであった。一方、比較例１〜３の粘着剤組成物は、湿熱環境下に放置後に、大幅に接着性の低下が生じるものであった。

Claims

アクリル系共重合体及び無機フィラーを含有する粘着剤層を有する粘着テープであって、
前記無機フィラーが、炎光光度計にて測定される可溶性Ｎａ_２Ｏ含有量が、０．０１ｗｔ％未満の金属酸化物及び金属水酸化物の少なくとも一種であることを特徴とする粘着テープ。
前記アクリル系共重合体が、カルボキシ基含有モノマーをモノマー成分として含有する請求項１に記載の粘着テープ。
前記アクリル系共重合体が、ｎ−ブチルアクリレート及び２−エチルヘキシルアクリレートの少なくとも一種を主たるモノマー成分とするアクリル系共重合体である請求項１又は２に記載の粘着テープ。
前記アクリル系共重合体が、モノマー成分として炭素数が２以上の飽和炭化水素基を介してカルボキシ基を分子鎖末端に有する（メタ）アクリレートモノマーを含有する請求項１〜３のいずれかに記載の粘着テープ。
前記無機フィラーの含有量が、アクリル共重合体１００質量部に対して２００質量部以上である請求項１〜４のいずれかに記載の粘着テープ。
厚さ３μｍ〜５０μｍの樹脂フィルム基材の少なくとも一面に、前記粘着剤層が設けられた請求項１〜５のいずれかに記載の粘着テープ。