JP2023168563A - シリコーン系粘着剤及び粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【課題】貼付性能に優れると共に、低い熱依存性を達成可能な粘着テープ、及び当該粘着テープを実現できる粘着剤を提供する。【解決手段】本発明の粘着剤は、初期の粘着力が０．２～３Ｎ／２０ｍｍであり、２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が４Ｎ／２０ｍｍ以下であるシリコーン系粘着剤である。本発明の粘着テープは、基材と、基材の表面に設けられた粘着剤層とを備え、粘着剤層は、上記シリコーン系粘着剤の硬化層である。【選択図】図１
Description
本発明は、シリコーン系粘着剤及び粘着テープに関する。
粘着テープは、特定の形状に加工されたテープ加工品として供給及び使用されることがある。テープ加工品の一例は、対象物に貼付して、対象物におけるテープ加工品が貼付された部分を保護するマスキング部材である。マスキング部材は、通常、上記部分に対する保護の完了後に再剥離される。また、マスキング部材は、対象物によっては、対象物への貼付後にハンダリフロー等の高温処理に曝露されることもある（高温マスキング部材）。テープ加工品は、粘着テープの粘着剤層を介して剥離ライナー上に配置された状態での供給が可能である。この場合、テープ加工品は、剥離ライナーから剥離した後、例えば、対象物に貼付して使用される。特許文献１には、高温マスキング部材に使用可能な粘着剤及び粘着テープが開示されている。
粘着テープ及びテープ加工品にとって、対象物に対する貼付性能の確保は重要である。これに加えて、近年は、粘着テープ又はテープ加工品としての貼付がなされた対象物を高温処理に供する等により高温環境に晒された場合にも、粘着力等の特性やテープ加工品としての形状を維持できる粘着テープ、換言すれば、熱依存性の低い粘着テープ、が求められている。しかし、従来の粘着テープでは、貼付性能に優れると共に低い熱依存性とすることが難しい。
本発明は、貼付性能に優れると共に、低い熱依存性を達成可能な粘着テープ、及び当該粘着テープを実現できる粘着剤の提供を目的とする。
本発明は、
初期の粘着力が０．２～３Ｎ／２０ｍｍであり、
２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が４Ｎ／２０ｍｍ以下である、
シリコーン系粘着剤、
を提供する。
ただし、前記粘着力は、前記シリコーン系粘着剤の粘着剤層を備える片面粘着テープに対して日本産業規格（旧日本工業規格；以下、ＪＩＳと記載）Ｚ０２３７：２００９に定められた「ステンレス試験板に対する１８０°引きはがし粘着力試験」を実施して求めた引きはがし粘着力として定められる。
初期の粘着力が０．２～３Ｎ／２０ｍｍであり、
２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が４Ｎ／２０ｍｍ以下である、
シリコーン系粘着剤、
を提供する。
ただし、前記粘着力は、前記シリコーン系粘着剤の粘着剤層を備える片面粘着テープに対して日本産業規格（旧日本工業規格；以下、ＪＩＳと記載）Ｚ０２３７：２００９に定められた「ステンレス試験板に対する１８０°引きはがし粘着力試験」を実施して求めた引きはがし粘着力として定められる。
別の側面から、本発明は、
基材と、前記基材の表面に設けられた粘着剤層と、を備え、
前記粘着剤層は、上記本発明のシリコーン系粘着剤の硬化層である、
粘着テープ、
を提供する。
基材と、前記基材の表面に設けられた粘着剤層と、を備え、
前記粘着剤層は、上記本発明のシリコーン系粘着剤の硬化層である、
粘着テープ、
を提供する。
本実施形態の粘着剤では、初期の粘着力が所定の範囲にあることにより、剥離ライナーから剥離した後の対象物に対する粘着テープの貼付性能が確保される。また、シリコーン系の粘着剤が選択されると共に、高温処理を想定した２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が所定の値以下にある。シリコーン系粘着剤によれば、アクリル系粘着剤及びゴム系粘着剤等の他の系統の粘着剤に比べて、耐熱性を向上できる。しかし、従来のシリコーン系粘着剤は、上記加熱によって粘着力が大きく増大する傾向を示す。一方、本発明の粘着剤では、上記加熱による粘着力の増大が抑制されている。したがって、本発明によれば、貼付性能に優れると共に、低い熱依存性を達成可能な粘着テープ、及び当該粘着テープを実現できる粘着剤を提供できる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。
［初期粘着力］
本発明の粘着剤（以下、粘着剤Ａと記載）の初期の粘着力（以下、初期粘着力と記載）は、０．２～３Ｎ／２０ｍｍの範囲にある。初期粘着力が０．２Ｎ／２０ｍｍ未満では、対象物に対する貼付性能を確保できない。貼付性能の不足は、とりわけテープ加工品の面積が小さい場合に顕著である。一方、初期粘着力が３Ｎ／２０ｍｍを超えると、粘着剤Ａの具体的な組成によっては、ハンダリフロー等の高温処理に対応する２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が大きく増大する傾向を示す。また、３Ｎ／２０ｍｍを超える初期粘着力は、とりわけ、テープ加工品の面積が小さい場合や剥離ライナーからの剥離後のテープ加工品を吸着により搬送及び／又は対象物に貼付する等の場合には、テープ加工品の取扱性を低下させる。初期粘着力の下限は、０．４Ｎ／２０ｍｍ以上、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上、０．７Ｎ／２０ｍｍ以上、１．０Ｎ／２０ｍｍ以上、１．１Ｎ／２０ｍｍ以上、１．３Ｎ／２０ｍｍ以上、更には１．５Ｎ／２０ｍｍ以上であってもよい。初期粘着力の上限は、２．８Ｎ／２０ｍｍ以下、２．７Ｎ／２０ｍｍ以下、２．５Ｎ／２０ｍｍ以下、２．４Ｎ／２０ｍｍ以下、２．２Ｎ／２０ｍｍ以下、更には２．０Ｎ／２０ｍｍ以下であってもよい。なお、初期粘着力とは、硬化（キュア）を経ているが２００℃以上の加熱を経ていない状態にある、対象物に貼付する前の粘着剤の粘着力を意味する。粘着剤Ａの硬化は、通常、１００～１５０℃で実施される。
本発明の粘着剤（以下、粘着剤Ａと記載）の初期の粘着力（以下、初期粘着力と記載）は、０．２～３Ｎ／２０ｍｍの範囲にある。初期粘着力が０．２Ｎ／２０ｍｍ未満では、対象物に対する貼付性能を確保できない。貼付性能の不足は、とりわけテープ加工品の面積が小さい場合に顕著である。一方、初期粘着力が３Ｎ／２０ｍｍを超えると、粘着剤Ａの具体的な組成によっては、ハンダリフロー等の高温処理に対応する２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が大きく増大する傾向を示す。また、３Ｎ／２０ｍｍを超える初期粘着力は、とりわけ、テープ加工品の面積が小さい場合や剥離ライナーからの剥離後のテープ加工品を吸着により搬送及び／又は対象物に貼付する等の場合には、テープ加工品の取扱性を低下させる。初期粘着力の下限は、０．４Ｎ／２０ｍｍ以上、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上、０．７Ｎ／２０ｍｍ以上、１．０Ｎ／２０ｍｍ以上、１．１Ｎ／２０ｍｍ以上、１．３Ｎ／２０ｍｍ以上、更には１．５Ｎ／２０ｍｍ以上であってもよい。初期粘着力の上限は、２．８Ｎ／２０ｍｍ以下、２．７Ｎ／２０ｍｍ以下、２．５Ｎ／２０ｍｍ以下、２．４Ｎ／２０ｍｍ以下、２．２Ｎ／２０ｍｍ以下、更には２．０Ｎ／２０ｍｍ以下であってもよい。なお、初期粘着力とは、硬化（キュア）を経ているが２００℃以上の加熱を経ていない状態にある、対象物に貼付する前の粘着剤の粘着力を意味する。粘着剤Ａの硬化は、通常、１００～１５０℃で実施される。
初期粘着力は、上記粘着剤の粘着剤層を備える片面粘着テープに対してＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた「ステンレス試験板に対する１８０°引きはがし粘着力試験」（項目１０、特に１０．４．１）を実施して求めた引きはがし粘着力として定められる。ただし、粘着剤層の厚さは２０μｍとし、評価に用いる片面粘着テープの基材は、厚さ２５μｍのポリイミド（ＰＩ）フィルムとする。試験板には、片面粘着テープを接合する面に対して＃（番手）３６０のサンドペーパーによる一方向の研磨がなされたステンレス板を使用する。研磨の方向は、試験時の引きはがしの方向とする。初期粘着力の試験は、片面粘着テープと試験板とを接合した後、２５℃の環境下に２０～４０分放置して接合を安定させた後に実施する。片面粘着テープと試験板とを接合する際には、ＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた質量２ｋｇの手動ローラを一往復させる。
粘着剤Ａについて、２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力（以下、加熱後粘着力と記載）は４Ｎ／２０ｍｍ以下であり、上記加熱による粘着力の増大が抑制されている。また、加熱後粘着力が４Ｎ／２０ｍｍ以下である場合、例えば、加熱後の対象物からの粘着テープ又はテープ加工品の再剥離が容易となる等の効果が得られる。加熱後粘着力の上限は、３．８Ｎ／２０ｍｍ以下、３．５Ｎ／２０ｍｍ以下、３．３Ｎ／２０ｍｍ以下、３．０Ｎ／２０ｍｍ以下、２．８Ｎ／２０ｍｍ以下、２．５Ｎ／２０ｍｍ以下、２．３Ｎ／２０ｍｍ以下、２．０Ｎ／２０ｍｍ以下、更には１．８Ｎ／２０ｍｍ以下であってもよい。加熱後粘着力の下限は、例えば０．２Ｎ／２０ｍｍ以上であり、０．３Ｎ／２０ｍｍ以上、０．４Ｎ／２０ｍｍ以上、０．５Ｎ／２０ｍｍ以上、０．８Ｎ／２０ｍｍ以上、更には０．９Ｎ／２０ｍｍ以上であってもよい。
加熱後粘着力は、上記粘着剤の粘着剤層を備えると共に２６０℃及び３０分の加熱後の片面粘着テープに対してＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた「ステンレス試験板に対する１８０°引きはがし粘着力試験」（項目１０、特に１０．４．１）を実施して求めた引きはがし粘着力として定められる。加熱後粘着力の評価は、２６０℃及び３０分の加熱及びその後の２５℃での２時間以上の放置を実施した片面粘着テープを使用する以外は、初期粘着力の評価と同様に実施する。
粘着剤Ａは、以下の特性を有していてもよい。
粘着剤Ａの２６０℃での保持力（以下、高温保持力と記載）は、０．２ｍｍ以下であってもよい。ただし、高温保持力は、上記粘着剤の粘着剤層を備える片面粘着テープに対して、試験温度２６０℃にてＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた保持力試験を実施して評価した、試験時間３０分におけるズレの距離として定められる。ただし、保持力試験におけるはり付け部分の寸法は幅１０ｍｍ及び長さ２０ｍｍとし、おもりの重さは２００ｇとする。試験板には、片面粘着テープを接合する面に対して＃３６０のサンドペーパーによる一方向の研磨がなされたステンレス板を使用する。研磨の方向は、上記ズレの方向とする。高温保持力の試験は、片面粘着テープと試験板とを接合した後、２５℃の環境下に２０～４０分放置して接合を安定させた後に実施する。片面粘着テープと試験板とを接合する際には、ＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた質量２ｋｇの手動ローラを一往復させる。高温保持力は、０．１５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以下、０．０８ｍｍ以下、０．０７ｍｍ以下、０．０６ｍｍ以下、更には０．０５ｍｍ以下であってもよい。高温保持力の下限は、例えば０．０１ｍｍ以上である。高温保持力が上記範囲にある場合、高温環境下における粘着テープ又はテープ加工品、特に小面積のテープ加工品、の変形や貼付性能の変動を抑制できる。なお、一般的な粘着剤では、加熱後粘着力が高いほど高温保持力も高くなる傾向を示す。一方、粘着剤Ａでは、加熱後粘着力の増大が抑制されながら良好な高温保持力が達成されうる。なお、上記試験において粘着剤層の厚さは２０μｍとし、評価に用いる片面粘着テープの基材は、厚さ２５μｍのＰＩフィルムとする。
粘着剤Ａについて、剥離ライナーからの剥離に必要な剥離力（以下、剥離力と記載）は０．０４～１．５Ｎ／５０ｍｍの範囲にあってもよい。剥離力が上記範囲にある場合、剥離ライナーを備えた状態における粘着テープの形状加工性及び剥離ライナーからのテープ加工品の剥離性を向上できる。剥離力が過少になると、上記状態での粘着テープの形状加工において、例えば加工刃を押し当てたときに粘着剤層と剥離ライナーとが分離する等の障害が発生することがある。剥離力が過大になると、例えば、剥離ライナーからのテープ加工品（上記形状加工品であってもよい）の剥離が、とりわけテープ加工品の面積が小さい場合には、難しくなることがある。剥離力の上限は、１．３Ｎ／５０ｍｍ以下、１．０Ｎ／５０ｍｍ以下、０．８Ｎ／５０ｍｍ以下、０．５Ｎ／５０ｍｍ以下、０．３Ｎ／５０ｍｍ以下、０．２Ｎ／５０ｍｍ以下、０．１８Ｎ／５０ｍｍ以下、０．１５Ｎ／５０ｍｍ以下、０．１３Ｎ／５０ｍｍ以下、更には０．１Ｎ／５０ｍｍ以下であってもよい。剥離力の下限は、０．０５Ｎ／５０ｍｍ以上、０．０７Ｎ／５０ｍｍ以上、更には０．０８Ｎ／５０ｍｍ以上であってもよい。
剥離力は、基材と、上記粘着剤の粘着剤層と、フッ化シリコーンによる剥離処理面を有する剥離ライナーとを備え、剥離ライナーの剥離処理面を粘着剤層との接合面とした片面粘着テープに対して、ＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた「剥離ライナーの１８０°引きはがし力試験」（項目１０、特に項目１０．４．４）を実施して求めた引きはがし力として定められる。ただし、１８０°に引きはがす部材は、上記規格に定められた剥離ライナーではなく、基材及び粘着剤層とする。また、粘着剤層の厚さは２０μｍとし、基材は、厚さ２５μｍのＰＩフィルムとし、剥離ライナーは、厚さ２０～１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムとする。剥離力の試験は、粘着剤層と剥離ライナーとを接合した後、２５℃の環境下に少なくとも２４時間、片面粘着テープを放置して接合を安定させた後に実施する。粘着剤層と剥離ライナーとを接合する際には、ＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた質量２ｋｇの手動ローラを一往復させる。フッ化シリコーンの例は、フッ素含有有機基及びアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンシロキサン架橋剤、並びに白金含有触媒を含む剥離コーティング組成物である。フッ化シリコーンの別の例は、フッ素含有有機基及びシリコーン結合水素基を有するオルガノポリシロキサン、アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、並びに白金含有触媒を含む剥離コーティング組成物である。剥離ライナーは市販品であってもよい。
粘着剤Ａについて、保存後の剥離力（以下、保存後剥離力と記載）は、０．０４～２．０Ｎ／５０ｍｍであってもよい。保存後剥離力は、上記剥離ライナーを備える片面粘着テープを６０℃で１週間維持した後に上記１８０°引きはがし力試験を実施して求めた引きはがし力として定められる。６０℃及び１週間の維持は、長期の保存を想定した加速試験に対応する。保存後剥離力の上限は、１．８Ｎ／５０ｍｍ以下、１．５Ｎ／５０ｍｍ以下、１．３Ｎ／５０ｍｍ以下、１Ｎ／５０ｍｍ以下、０．８Ｎ／５０ｍｍ以下、０．５Ｎ／５０ｍｍ以下、０．４５Ｎ／５０ｍｍ以下、更には０．４Ｎ／５０ｍｍ以下であってもよい。保存後剥離力の下限は、０．０５Ｎ／５０ｍｍ以上であってもよい。保存後剥離力が上記範囲にある場合、長期保存後においても、粘着テープの形状加工性及び剥離ライナーからのテープ加工品の剥離性を向上できる。
粘着剤Ａのゲル分率は、例えば４５～８０重量％であり、４９～７７重量％、更には４９～７０重量％であってもよい。ゲル分率が上記範囲にある場合、高温環境下における粘着テープ又はテープ加工品、特に小面積のテープ加工品、の貼付面からのずれや剥離を抑制できると共に、粘着剤Ａについて加熱後粘着力の増大を抑制できる。
ゲル分率は、以下の方法により求めることができる。評価対象の粘着剤約０．１ｇを、平均孔径０．２μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）延伸多孔質膜（一例として、日東電工製ＮＴＦ１１２２）に包んだ後、たこ糸で縛って測定サンプルとする。次に、測定サンプルの重量（浸漬前重量Ｃ）を測定する。浸漬前重量Ｃは、試験片、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜及びたこ糸の総重量に相当する。上記とは別に、ＰＴＦＥ延伸多孔質膜とたこ糸との合計重量である包袋重量Ｂを測定しておく。次に、トルエンで満たした内容積５０ｍＬの容器に測定サンプルを収容し、２３℃で７日間静置する。次に、トルエンによって測定サンプルごと容器内を洗浄した後、測定サンプルを取り出してアルミニウム製カップに移し、１３０℃で２時間乾燥してトルエンを除去する。次に、測定サンプルの重量（浸漬後重量Ａ）を測定する。ゲル分率は、式：ゲル分率（重量％）＝（浸漬後重量Ａ－包袋重量Ｂ）／（浸漬前重量Ｃ－包袋重量Ｂ）×１００より求めることができる。重量測定は、温度２５±５℃及び相対湿度５０±５％の環境下で実施する。
粘着剤Ａは、付加反応硬化型であってもよい。付加反応硬化型である粘着剤Ａは、付加反応硬化型シリコーン粘着剤を主成分として含む。本明細書において主成分とは、含有率の最も大きな成分を意味する。主成分の含有率は、例えば５０重量％以上であり、６０重量％以上、７０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上、更には９９重量％以上であってもよい。粘着剤Ａは、付加反応硬化型シリコーン粘着剤からなってもよい。
粘着剤Ａは、好ましくは、過酸化物硬化型シリコーン粘着剤を含まない。過酸化物硬化型シリコーン粘着剤では上記各特性を得ることが難しく、特に、加熱後粘着力の増大及び高温保持力の低下が生じやすい。その理由は、反応機構の相違に基づく架橋点の分布状態の相違に基づくと推定される。付加反応硬化型では、架橋点となる付加反応基が組成物中に均一に存在しており、また、架橋点を多く持つヒドロシラン化合物による三次元の架橋が進行するため、硬化後の粘着剤層における架橋点の分布が比較的均一となる。一方、過酸化物硬化型では、シリコーン分子が有しうる複数の官能基のうち、ランダムかつ競合的にラジカルが生成した官能基が架橋点となる反応が進行するため、シリコーン分子によって架橋点の位置及び数が異なり、硬化後の粘着剤層における架橋点の分布は、よりランダムとなる。この相違が、特性の相違をもたらすと推定される。
粘着剤Ａは、例えば、付加反応基を有するシリコーン化合物（成分Ａ）、シリコーンレジン（成分Ｂ）、ヒドロシラン化合物（成分Ｃ）及び触媒（成分Ｄ）を含む、粘着剤組成物である。
付加反応基を有するシリコーン化合物（成分Ａ）の例は、付加反応基を有するオルガノポリシロキサン及びその部分縮合物である。オルガノポリシロキサンは、モノオルガノポリシロキサン、ジオルガノポリシロキサン及びトリオルガノポリシロキサンのいずれであってもよく、好ましくは、モノオルガノポリシロキサン及びジオルガノポリシロキサンから選ばれる少なくとも１つであり、より好ましくは、ジオルガノポリシロキサンである。オルガノポリシロキサンのオルガノ基の例は、炭素数１～８の炭化水素基であり、好ましくは、炭素数１～４の炭化水素基、より好ましくは、炭素数１～４のアルキル基（直鎖であっても分岐を有していてもよい）である。オルガノ基の典型的な例は、メチル基である。オルガノ基の一部が水酸基に置換されていてもよい。付加反応基の例は、アルケニル基を含有する１価の有機基であり、典型的な例は、ビニル基及びアリル基であり、好ましくはビニル基である。付加反応基は、通常、成分Ａの分子の少なくとも一方の末端に存在し、双方の末端に存在していてもよい。成分Ａの具体例は、ビニルジメチルポリシロキサン、ビニルジエチルポリシロキサン、ビニルイソプロピルポリシロキサン、ビニルフェニルメチルシロキサンである。成分Ａにおける付加反応基の含有量は、シリコーン化合物１００ｇあたり、例えば、０．０００５モル以上０．５モル以下である。成分Ａは、通常、Ｑ単位（ＳｉＯ2）及びＳｉ－Ｈ基を有さない。
成分Ａの重量平均分子量は、例えば１０万～１００万であり、１０万～５０万であってもよい。成分Ａは、オイル状であっても生ゴム状（シリコーンゴム）であってもよい。
粘着剤Ａにおける成分Ａの含有率は、例えば２０～８０重量％であり、３０～７０重量％であってもよい。
粘着剤Ａは、２種以上の成分Ａを含んでいてもよい。
シリコーンレジン（成分Ｂ）の例は、Ｑ単位と、Ｍ単位（Ｒ3ＳｉＯ1/2）、Ｄ単位（Ｒ2ＳｉＯ）及びＴ単位（ＲＳｉＯ3/2）から選ばれる少なくとも１種の単位とを有するオルガノポリシロキサン及びその部分縮合物である。Ｍ単位、Ｄ単位及びＴ単位におけるＲの例は、互いに独立して、炭素数１～８の炭化水素基であり、好ましくは、炭素数１～４の炭化水素基、より好ましくは、炭素数１～４のアルキル基（直鎖であっても分岐を有していてもよい）である。Ｒの典型的な例は、メチル基である。Ｒの一部が水酸基に置換されていてもよい。成分Ｂは、通常、付加反応基を有さない。成分Ｂは、好ましくは、Ｍ単位及びＱ単位により構成される、いわゆるＭＱレジンである。ＭＱレジンにおけるＭ単位のＲは、メチル基であってもよい。
ＭＱレジンにおけるＭ単位及びＱ単位の含有率比（モル比）は、Ｍ単位：Ｑ単位で表して、例えば０．３：１～１．５：１であり、０．５：１～１．３：１であってもよい。
成分Ｂの重量平均分子量は、例えば１０００～１００００であり、３０００～８０００であってもよい。
粘着剤Ａにおける成分Ｂの含有率は、例えば２０～８０重量％であり、３０～７０重量％であってもよい。
粘着剤Ａは、２種以上の成分Ｂを含んでいてもよい。
粘着剤Ａにおける成分Ａ及び成分Ｂの配合比（質量比）は、成分Ａ：成分Ｂで表して、例えば２０：８０～８０：２０であり、２５：７５～５０：５０であってもよい。
ヒドロシラン化合物（成分Ｃ）は、Ｓｉ－Ｈ基を有し、成分Ａの付加反応基と反応して架橋構造を形成する成分である。成分Ｃの例は、ハイドロジェンオルガノポリシロキサン及びその部分縮合物である。ハイドロジェンオルガノポリシロキサンは、ハイドロジェンモノオルガノポリシロキサン及びハイドロジェンジオルガノポリシロキサンのいずれであってもよい。オルガノ基の例は、好ましい態様を含め、成分Ａのオルガノ基の例と同じである。オルガノ基の一部が水酸基に置換されていてもよい。成分Ｃの具体例は、ハイドロジェンモノメチルポリシロキサン及びハイドロジェンジメチルポリシロキサンであり、ハイドロジェンモノメチルシロキサンとハイドロジェンジメチルシロキサンとの共重合体であってもよい。
成分Ｃの重量平均分子量は、例えば１００～１００００であり、１００～１０００であってもよい。成分Ｃは、オイル状であっても生ゴム状（シリコーンゴム）であってもよい。
成分Ｃは、粘着剤Ａに含まれる付加反応基、例えばアルケニル基を含有する一価の有機基、に対する成分Ｃ中のＳｉ－Ｈ基のモル比が、例えば０．５～２０、特に０．８～１５となるように粘着剤Ａに配合することが好ましい。
粘着剤Ａは、２種以上の成分Ｃを含んでいてもよい。
触媒（成分Ｄ）は、粘着剤Ａの硬化反応を促進する成分である。触媒は、典型的には、白金族元素を含有する触媒であり、好ましくは、白金系触媒である。成分Ｄに含まれる白金族元素は、粘着剤Ａの硬化層である粘着剤層に残留する。
粘着剤Ａにおける成分Ｄの含有率は、例えば５～５００ｐｐｍ（重量基準、以下同じ）であり、１０～２００ｐｐｍであってもよい。
粘着剤Ａは、本発明の効果が得られる限り、上述した以外の他の成分を含んでいてもよい。他の成分の例は、成分Ａ、成分Ｂ及び成分Ｃ以外のシリコーン化合物、反応制御剤、酸化防止剤及び紫外線吸収剤である。
粘着剤Ａは、市販のシリコーン系粘着剤を２種以上ブレンドして製造してもよい。ブレンドは、例えば、１又は２種以上の強粘着性の粘着剤と、１又は２種以上の弱粘着性の粘着剤とのブレンドであってもよい。本明細書において強粘着性の粘着剤とは、初期粘着力が１Ｎ／２０ｍｍ以上、好ましくは１．５Ｎ／２０ｍｍ以上の粘着剤を意味する。強粘着性の粘着剤の初期粘着力は、２Ｎ／２０ｍｍ以上、２．５Ｎ／２０ｍｍ以上、更には３Ｎ／２０ｍｍ以上であってもよい。当該初期粘着力の上限は、例えば６．０Ｎ／２０ｍｍ以下であり、５．８Ｎ／２０ｍｍ以下、更には５．０Ｎ／２０ｍｍ以下であってもよい。また、弱粘着性の粘着剤とは、初期粘着力が１Ｎ／２０ｍｍ未満、好ましくは０．８Ｎ／２０ｍｍ以下、より好ましくは０．７Ｎ／２０ｍｍ以下の粘着剤を意味する。弱粘着性の粘着剤の初期粘着力は、０．５Ｎ／２０ｍｍ以下、０．３Ｎ／２０ｍｍ以下、０．２Ｎ／２０ｍｍ以下、更には０．２Ｎ／２０ｍｍ未満であってもよい。当該初期粘着力の下限は、例えば０．０５Ｎ／２０ｍｍ以上であり、０．１Ｎ／２０ｍｍ以上であってもよい。ただし、粘着剤Ａの製法は、上記例に限定されない。
［粘着テープ］
本発明の粘着テープの一例を図１に示す。図１の粘着テープ１は、基材２と、基材２の表面に設けられた粘着剤層３とを備える。粘着剤層３は、粘着剤Ａの硬化層である。
本発明の粘着テープの一例を図１に示す。図１の粘着テープ１は、基材２と、基材２の表面に設けられた粘着剤層３とを備える。粘着剤層３は、粘着剤Ａの硬化層である。
粘着剤層３の厚さは、例えば５～２００μｍであり、１０～１００μｍであってもよい。
基材２を構成する材料の例は、紙、金属、樹脂及びこれらの複合材料である。金属は、例えば、ステンレス及びアルミニウムである。樹脂の例は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ＰＥＴ等のポリエステル、シリコーン樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、フッ素樹脂である。フッ素樹脂の例は、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）である。金属の例は、ステンレス及びアルミニウムである。ただし、基材２を構成する材料は、上記例に限定されない。基材２として、公知の粘着テープが備える基材を用いてもよい。
基材２は、耐熱性材料を含む耐熱性基材であってもよい。この場合、耐熱性に優れる粘着テープ１が得られる。耐熱性材料の例は、金属及び耐熱性樹脂である。耐熱性樹脂は、典型的には、１５０℃以上の融点を有する。耐熱性樹脂の融点は、１６０℃以上、２００℃以上、２５０℃以上、２６０℃以上、更には３００℃以上であってもよい。耐熱性樹脂の例は、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ＰＥＥＫ及びフッ素樹脂である。
基材２の厚さは、例えば１～２００μｍである。
本発明の粘着テープは、基材２及び粘着剤層３以外の他の部材及び／又は層を備えていてもよい。他の部材の例は、剥離ライナーである。剥離ライナーを更に備える粘着テープの一例を図２に示す。図２の粘着テープ１は、粘着剤層３の粘着面４に接合された剥離ライナー５を更に備える。剥離ライナー５は、粘着剤層３の粘着面を保護する機能を有する。剥離ライナー５は、粘着テープ１又は粘着テープ１を形状加工して得たテープ加工品の使用時、例えば対象物への貼付時、には、取り除くことができる。剥離ライナー５は、粘着テープ１の形状加工時には粘着剤層３に接合されたままであってもよい。
剥離ライナー５を構成する材料の例は、基材２を構成する材料の例と同じである。ただし、剥離ライナー５は、耐熱性材料を含む耐熱性基材でなくてもよい。
剥離ライナー５における粘着剤層３との接合面には、剥離処理が施されていてもよい。剥離処理は、例えばフッ化シリコーンにより実施できる。フッ化シリコーンの例は、上述のとおりである。
粘着テープ１は、枚葉状であっても帯状であってもよい。枚葉状である粘着テープ１の形状は、例えば、正方形及び長方形を含む多角形、円、楕円である。帯状の粘着テープ１は、巻芯に巻回された巻回体であってもよい。
図１及び図２の粘着テープ１は、片面粘着テープである。本発明の粘着テープは上記例に限定されず、例えば、両面粘着テープであってもよい。両面粘着テープは、例えば、基材２と、基材の双方の表面に各々設けられた粘着剤層とを備える。当該粘着剤層のうち、少なくとも１つの粘着剤層が粘着剤Ａの硬化層であり、双方の粘着剤層が粘着剤Ａの硬化層であってもよい。両面粘着テープは、当該粘着剤層のうち、少なくとも１つの粘着剤層の粘着面に接合された剥離ライナー５を更に備えていてもよい。また、両面粘着テープは、基材レスのテープであってもよい。
粘着テープ１は、例えば、形状加工によりテープ加工品としてもよい。剥離ライナー５を備える粘着テープ１を形状加工することで、剥離ライナー５上に配置した状態でテープ加工品を流通させてもよい。テープ加工品は、例えば１２５ｍｍ2以下の面積を有する小面積品であってもよい。粘着テープ１及び粘着テープ１を形状加工して得た形状加工品は、対象物への貼付後にハンダリフロー等の高温処理に供されてもよい。高温処理の温度は、例えば２００℃以上であり、２２０℃以上、２４０℃以上、更には２６０℃以上であってもよい。ハンダリフローは、通常、２６０℃程度で実施される。ただし、粘着テープ１の用途は、上記例に限定されない。
以下、実施例により、本発明を更に詳細に説明する。本発明は、以下に示す実施例に限定されない。
最初に、粘着剤の評価方法を記載する。
［初期粘着力及び加熱後粘着力］
実施例及び比較例の各粘着剤をＰＩフィルム（厚さ２５μｍ）上にアプリケーターにより塗布した後、全体を１４０℃で３分間加熱することで粘着剤の塗布膜を硬化させて、ＰＩの基材と、当該基材の表面に設けられた粘着剤層（厚さ２０μｍ）とを有する評価用の片面粘着テープを作製した。次に、作製した片面粘着テープの１８０°引きはがし粘着力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の初期粘着力とした。また、これとは別に、作製した片面粘着テープに対して、２６０℃に保持した加熱炉に収容して３０分加熱する加熱処理を実施し、当該加熱処理後の片面粘着テープの１８０°引きはがし粘着力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の加熱後粘着力とした。なお、試験は、片面粘着テープと試験板とを接合した後、２５℃の環境下に３０分放置した後に実施した。１８０°引きはがし粘着力を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
実施例及び比較例の各粘着剤をＰＩフィルム（厚さ２５μｍ）上にアプリケーターにより塗布した後、全体を１４０℃で３分間加熱することで粘着剤の塗布膜を硬化させて、ＰＩの基材と、当該基材の表面に設けられた粘着剤層（厚さ２０μｍ）とを有する評価用の片面粘着テープを作製した。次に、作製した片面粘着テープの１８０°引きはがし粘着力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の初期粘着力とした。また、これとは別に、作製した片面粘着テープに対して、２６０℃に保持した加熱炉に収容して３０分加熱する加熱処理を実施し、当該加熱処理後の片面粘着テープの１８０°引きはがし粘着力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の加熱後粘着力とした。なお、試験は、片面粘着テープと試験板とを接合した後、２５℃の環境下に３０分放置した後に実施した。１８０°引きはがし粘着力を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
［剥離力］
実施例及び比較例の各粘着剤をＰＩフィルム（厚さ２５μｍ）上にアプリケーターにより塗布した後、全体を１４０℃で３分間加熱することで粘着剤の塗布膜を硬化させて、ＰＩの基材と、当該基材の表面に設けられた粘着剤層（厚さ２０μｍ）とを有する評価用の片面粘着テープを作製した。次に、作製した片面粘着テープの粘着剤層に剥離ライナーを接合し、ＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた質量２ｋｇの手動ローラを一往復させた後に２５℃で２４時間放置して、粘着剤層と剥離ライナーとの接合を安定させた。剥離ライナーには、フッ化シリコーンによる剥離処理が粘着剤層との接合面になされた市販のＰＥＴフィルム（フジコー製ＰＥＴ３８－ＳＫ１Ｕ、厚さ３８μｍ）を使用した。このようにして作製した剥離ライナー付き片面粘着テープの１８０°引きはがし力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の剥離力とした。なお、１８０°引きはがし力を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
実施例及び比較例の各粘着剤をＰＩフィルム（厚さ２５μｍ）上にアプリケーターにより塗布した後、全体を１４０℃で３分間加熱することで粘着剤の塗布膜を硬化させて、ＰＩの基材と、当該基材の表面に設けられた粘着剤層（厚さ２０μｍ）とを有する評価用の片面粘着テープを作製した。次に、作製した片面粘着テープの粘着剤層に剥離ライナーを接合し、ＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた質量２ｋｇの手動ローラを一往復させた後に２５℃で２４時間放置して、粘着剤層と剥離ライナーとの接合を安定させた。剥離ライナーには、フッ化シリコーンによる剥離処理が粘着剤層との接合面になされた市販のＰＥＴフィルム（フジコー製ＰＥＴ３８－ＳＫ１Ｕ、厚さ３８μｍ）を使用した。このようにして作製した剥離ライナー付き片面粘着テープの１８０°引きはがし力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の剥離力とした。なお、１８０°引きはがし力を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
［保存後剥離力］
剥離力を評価するために作製した剥離ライナー付き片面粘着テープを６０℃で１週間保管し、保管後の片面粘着テープの１８０°引きはがし力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の保存後剥離力とした。
剥離力を評価するために作製した剥離ライナー付き片面粘着テープを６０℃で１週間保管し、保管後の片面粘着テープの１８０°引きはがし力を上述の方法により評価して、これを粘着剤の保存後剥離力とした。
［高温保持力］
粘着剤の高温保持力は、上述の方法により、試験時間３０分におけるズレの距離として求めた。試験は、片面粘着テープと試験板とを接合した後、２５℃の環境下に３０分放置した後に実施した。高温保持力を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
粘着剤の高温保持力は、上述の方法により、試験時間３０分におけるズレの距離として求めた。試験は、片面粘着テープと試験板とを接合した後、２５℃の環境下に３０分放置した後に実施した。高温保持力を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
［ゲル分率］
粘着剤のゲル分率は、上述の方法により求めた。重量を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
粘着剤のゲル分率は、上述の方法により求めた。重量を測定する環境の温度は２５℃、相対湿度は５０％とした。
（実施例１）
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ａ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５６０）７５重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｂ（信越化学製、ＫＲ３７０４）２５重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例１の粘着剤を得た。なお、シリコーン粘着剤及び白金触媒の重量部は、固形分の重量に基づく（以降の実施例及び比較例においても同じ）。
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ａ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５６０）７５重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｂ（信越化学製、ＫＲ３７０４）２５重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例１の粘着剤を得た。なお、シリコーン粘着剤及び白金触媒の重量部は、固形分の重量に基づく（以降の実施例及び比較例においても同じ）。
（実施例２）
５０重量部の粘着剤Ａ、５０重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例２の粘着剤を得た。
５０重量部の粘着剤Ａ、５０重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例２の粘着剤を得た。
（比較例１）
１００重量部の粘着剤Ａ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例１の粘着剤を得た。
１００重量部の粘着剤Ａ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例１の粘着剤を得た。
（比較例２）
１００重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例２の粘着剤を得た。
１００重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例２の粘着剤を得た。
（実施例３）
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｃ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５８０）７５重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｂ（信越化学製、ＫＲ３７０４）２５重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例３の粘着剤を得た。
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｃ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５８０）７５重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｂ（信越化学製、ＫＲ３７０４）２５重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例３の粘着剤を得た。
（実施例４）
５０重量部の粘着剤Ｃ、５０重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例４の粘着剤を得た。
５０重量部の粘着剤Ｃ、５０重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例４の粘着剤を得た。
（比較例３）
１００重量部の粘着剤Ｃ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例３の粘着剤を得た。
１００重量部の粘着剤Ｃ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例３の粘着剤を得た。
（実施例５）
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｄ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５８４）７５重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｂ（信越化学製、ＫＲ３７０４）２５重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例５の粘着剤を得た。
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｄ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５８４）７５重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｂ（信越化学製、ＫＲ３７０４）２５重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例５の粘着剤を得た。
（実施例６）
５０重量部の粘着剤Ｄ、５０重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例６の粘着剤を得た。
５０重量部の粘着剤Ｄ、５０重量部の粘着剤Ｂ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例６の粘着剤を得た。
（比較例４）
１００重量部の粘着剤Ｄ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例４の粘着剤を得た。
１００重量部の粘着剤Ｄ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、比較例４の粘着剤を得た。
（実施例７）
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｃ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５８０）９０重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｅ（信越化学製、Ｘ－４０－３３０６）１０重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例７の粘着剤を得た。
付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｃ（ダウ・東レ製、ＳＤ４５８０）９０重量部と、付加反応硬化型シリコーン粘着剤Ｅ（信越化学製、Ｘ－４０－３３０６）１０重量部と、白金触媒（信越化学製、ＣＡＴ－ＰＬ－５０Ｔ）０．０５重量部とを混合して、実施例７の粘着剤を得た。
（実施例８）
７５重量部の粘着剤Ｃ、２５重量部の粘着剤Ｅ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例８の粘着剤を得た。
７５重量部の粘着剤Ｃ、２５重量部の粘着剤Ｅ及び０．０５重量部の上記白金触媒を混合して、実施例８の粘着剤を得た。
各粘着剤の組成及び特性を以下の表１，２に示す。
（比較例５）
過酸化物硬化型シリコーン粘着剤（ダウ・東レ製、ＳＨ４２８０、過酸化物の配合量１．３重量部）を比較例１０の粘着剤とした。当該粘着剤の初期粘着力は４．２Ｎ／２０ｍｍ、加熱後粘着力は９．０Ｎ／２０ｍｍ、剥離力は０．２Ｎ／５０ｍｍ、保存後剥離力は０．４２Ｎ／５０ｍｍ、高温保持力は、試験中におもりの荷重により試験片が落下したため測定不能、ゲル分率は４０％であった。
過酸化物硬化型シリコーン粘着剤（ダウ・東レ製、ＳＨ４２８０、過酸化物の配合量１．３重量部）を比較例１０の粘着剤とした。当該粘着剤の初期粘着力は４．２Ｎ／２０ｍｍ、加熱後粘着力は９．０Ｎ／２０ｍｍ、剥離力は０．２Ｎ／５０ｍｍ、保存後剥離力は０．４２Ｎ／５０ｍｍ、高温保持力は、試験中におもりの荷重により試験片が落下したため測定不能、ゲル分率は４０％であった。
本発明のシリコーン粘着剤は、従来の粘着剤と同様の用途に使用できる。用途の例は、粘着テープである。
１ 粘着テープ
２ 基材
３ 粘着剤層
２ 基材
３ 粘着剤層
Claims (5)
- 初期の粘着力が０．２～３Ｎ／２０ｍｍであり、
２６０℃及び３０分の加熱後の粘着力が４Ｎ／２０ｍｍ以下である、
シリコーン系粘着剤。
ただし、前記粘着力は、前記シリコーン系粘着剤の粘着剤層を備える片面粘着テープに対してＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた「ステンレス試験板に対する１８０°引きはがし粘着力試験」を実施して求めた引きはがし粘着力として定められる。 - ２６０℃での保持力が０．２ｍｍ以下である、請求項１に記載のシリコーン系粘着剤。
ただし、前記保持力は、前記シリコーン系粘着剤の粘着剤層を備える片面粘着テープに対して、試験温度２６０℃にてＪＩＳ Ｚ０２３７：２００９に定められた保持力試験を実施して評価した、試験時間３０分におけるズレの距離として定められる。前記保持力試験におけるはり付け部分の寸法は幅１０ｍｍ及び長さ２０ｍｍとし、おもりの重さは２００ｇとする。 - ゲル分率が４５～８０重量％である、請求項１又は２に記載のシリコーン系粘着剤。
- 付加反応硬化型である、請求項１～３のいずれか１項に記載のシリコーン系粘着剤。
- 基材と、前記基材の表面に設けられた粘着剤層と、を備え、
前記粘着剤層は、請求項１～４のいずれか１項に記載のシリコーン系粘着剤の硬化層である、
粘着テープ。
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