JP5598707B2 - 電子機器用粘着剤組成物、電子機器用粘着剤、粘着シート及び積層体 - Google Patents
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Description
ところで、前記粘着剤は、近年、携帯電話や液晶ディスプレイ等の電子機器等の製造場面で多く使用されている。例えば電子製品を衝撃から保護することを目的として電子製品内部に設置されるクッション材等の固定や、電子製品の外装部材の固定等に粘着剤が使用されている。
前記クッション材等としては、ウレタンフォーム等の多孔体を使用することが多い。しかし、前記多孔体は、通常、粘着剤との接触面積が小さいため、前記文献1記載の粘着剤では優れた接着強度を長期間維持できず、経時的に前記多孔体と粘着剤層との界面で剥離を引き起こす場合があった。
また、前記電子製品の外装部材としては、各種プラスチックが使用される場合が多く、例えばポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の表面極性の低いものが使用される場合がある。
前記ビニル樹脂(A)としては、従来から粘着剤成分として使用されている、各種ビニル重合体を使用することができる。
ここで、前記不均化ロジン酸のエステル化物(B)の代わりに、前記nが8である不均化ロジン酸のエステル化物を使用して得られた電子機器用粘着剤組成物では、該電子機器用粘着剤組成物の軟化点が低下し、多孔体及び低表面極性の被着体に対する接着力や耐熱接着力の低下を引き起こす場合がある。一方、前記nが40の不均化ロジン酸のエステル化物を使用して得られた電子機器用粘着剤組成物も、多孔体及び低表面極性の被着体に対する接着力や耐熱接着力の低下を引き起こす場合がある。
前記水系媒体(C)としては、水、水と混和する親水性有機溶剤、及び、これらの混合物を使用することができる。前記親水性有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−及びイソプロパノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール等のポリアルキレングリコール類;ポリアルキレングリコールのアルキルエーテル類;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム類等の、一般に高沸点溶剤として知られるものを使用することができる。本発明では、水のみを用いても良く、また水及び水と混和する有機溶剤との混合物を用いても良く、水と混和する有機溶剤のみを用いても良い。安全性や環境に対する負荷の点から、水のみ、又は、水及び水と混和する有機溶剤との混合物が好ましく、水のみが特に好ましい。
本発明では、150℃〜200℃の軟化点を有するロジン系樹脂(E)を、前記不均化ロジン酸のエステル化物(B)と組み合わせ使用することが、多孔体や表面極性の低い被着体に対する耐熱接着力と耐水接着力とを向上させるうえで特に好ましい。
前記難燃剤としては、例えばハロゲン系難燃剤、金属水酸化物系難燃剤、メラミンシアヌレート、トリアジン化合物、グアニジン化合物、グアニル尿素化合物、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂等の含窒素化合物、ポリリン酸アンモニウム、ポリリン酸メラミン等が挙げられる。
前記粘着付与剤としては、例えばα−ピネン樹脂、β−ピネン樹脂、テルペンフェノール樹脂、水添テルペンフェノール樹脂等のテルペン系粘着付与剤樹脂を使用することができる。
前記添加剤は、本発明で使用するビニル樹脂(A)100質量部に対して、1〜50質量部の範囲で使用することが、粘着性能と上記添加剤由来の性能とを両立する上で好ましい。
本発明の電子機器用粘着剤組成物は、例えば前記したように予め製造したビニル樹脂(A)の水系分散体と、不均化ロジン酸のエステル化物(B)と必要に応じて油溶性エポキシ化合物(D)及び前記ロジン系樹脂(E)とを混合、攪拌することによって製造することができる。
前記クッション材としては、例えばウレタンフォーム、ポリスチレン系発泡体、ABS系発泡体、ゴム(クロロプレンゴム、EPDM等)系発泡体、塩化ビニル系発泡体、ポリエチレン系発泡体、ポリプロピレン系発泡体、フェノール系発泡体、ユリア系発泡体等の多孔体を使用することができる。
また、前記外装部品としては、例えばポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンや、クロロプレンやEPDMゴム等からなるプラスチック基材、金属基材等を使用することができる。
また、配線としては、銅線等の金属線の周囲が塩化ビニル樹脂等で覆われたものを使用することができる。
(合成例1)
容器に反応性界面活性剤としてラテムルPD−104(花王株式会社製、固形分20質量%)を30質量部及びアクアロンKH−1025(第一工業製薬株式会社製、固形分25質量%)を24質量部と、アクリル酸2−エチルヘキシルを435質量部、アクリル酸ブチルを120質量部、メタクリル酸メチルを30質量部及びアクリル酸を15質量部と、連鎖移動剤としてラウリルメルカプタン0.21質量部と、イオン交換水90質量部とを仕込み、攪拌することによって、乳化液を調製した。
なお、前記ビニル樹脂エマルジョン1の前記粘度は、B型粘度計(VISCOMETER TV−10、TOKI SANGYO GO.,LTD.)を用いて測定し、前記粒子径は、Microtrac UPA(Honeywell社)を用いて測定し、かつ前記分子量はHLC−8220(東ソー株式会社)を用いて測定した。
前記合成例1で得たビニル樹脂1エマルジョンの固形分100質量部に対して、不均化ロジン酸のエステル化物(B)としてエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:15モル)1質量部を混合した後、更に12.5質量%のアンモニア水を4.2質量部と、ボンコート3750−E(DIC株式会社製の増粘剤、不揮発分23質量%)1.5質量部とイオン交換水2質量部とを混合することによって、BM粘度が10000mPa・s(#4×12)、pHが8であるビニル樹脂エマルジョン1−1を得た。
容器に反応性界面活性剤としてラテムルPD−104(花王株式会社製、固形分20質量%)を45質量部と、不均化ロジン酸のエステル化物(B)としてエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:15モル)を6質量部と、アクリル酸2−エチルヘキシルを435質量部、アクリル酸ブチルを120質量部、メタクリル酸メチルを30質量部及びアクリル酸を15質量部と、連鎖移動剤としてラウリルメルカプタン0.21質量部と、イオン交換水108質量部とを仕込み、攪拌することによって、乳化液を調製した。
前記実施例2で使用したものと同様のビニル樹脂エマルジョン2−1の固形分100質量部に対して、ロジン系樹脂(E)としてスーパーエステル E−865−NT(荒川化学工業株式会社製、軟化点160℃、不揮発分50質量%、重合ロジンエステル)30質量部とを混合し、次いで、該混合物に12.5質量%のアンモニア水1.9質量部と、ボンコート3750−E(DIC株式会社製の増粘剤、不揮発分23質量%)0.6質量部とイオン交換水0.6質量部とを混合することによって、BM粘度が10000mPa・s(#4×12)、pHが8であるビニル樹脂エマルジョン3−1を得た。
容器に反応性界面活性剤としてラテムルPD−104(花王株式会社製、固形分20質量%)を45質量部と、不均化ロジン酸のエステル化物(B)としてエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:15モル)を6質量部と、アクリル酸2−エチルヘキシルを435質量部、アクリル酸ブチルを90質量部、アクリル酸エチル30質量部、メタクリル酸メチルを30質量部及びアクリル酸を15質量部と、連鎖移動剤としてラウリルメルカプタン0.21質量部と、イオン交換水108質量部とを仕込み、攪拌することによって、乳化液を調製した。
エチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:15モル)の代わりにエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:18モル)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法により電子機器用粘着剤組成物5を得た。
容器に反応性界面活性剤としてラテムルPD−104(花王株式会社製、固形分20質量%)を45質量部と、不均化ロジン酸のエステル化物(B)としてエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:18モル)を6質量部と、アクリル酸2−エチルヘキシルを435質量部、アクリル酸ブチルを120質量部、メタクリル酸メチルを30質量部及びアクリル酸を15質量部と、連鎖移動剤としてラウリルメルカプタン0.21質量部と、イオン交換水108質量部とを仕込み、攪拌することによって、乳化液を調製した。
容器に反応性界面活性剤としてラテムルPD−104(花王株式会社製、固形分20質量%)を45質量部と、不均化ロジン酸のエステル化物(B)としてエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:30モル)を6質量部と、アクリル酸2−エチルヘキシルを435質量部、アクリル酸ブチルを120質量部、メタクリル酸メチルを30質量部及びアクリル酸を15質量部と、連鎖移動剤としてラウリルメルカプタン0.21質量部と、イオン交換水108質量部とを仕込み、攪拌することによって、乳化液を調製した。
前記合成例1で得られたビニル樹脂エマルジョン1の固形分100質量部に対して、更に12.5質量%のアンモニア水を2.2質量部と、ボンコート3750−E(DIC株式会社製の増粘剤、不揮発分23質量%)を1.0質量部とイオン交換水0.8質量部を混合することによって、BM粘度が10000mPa・s(#4×12)、pHが8であるビニル樹脂エマルジョン8−1を得た。
前記合成例1で得られたビニル樹脂エマルジョン1の固形分100質量部に対して、乾燥遅延剤としてノニオシド B−15(ブチルポリグルコシド、第一工業製薬株式会社製、固形分50質量%)1質量部とを混合した後、更に12.5質量%のアンモニア水を2.5質量部と、ボンコート3750−E(DIC株式会社製の増粘剤、不揮発分23質量%)を1.1質量部とイオン交換水0.9質量部を混合することによって、BM粘度が10000mPa・s(#4×12)、pHが8であるビニル樹脂エマルジョン9−1を得た。
容器に反応性界面活性剤としてラテムルPD−104(花王株式会社製、固形分20質量%)を45質量部と、不均化ロジン酸のエステル化物(B)としてエチレングリコールデヒドロアビエチン酸エステル(EO付加モル数:8モル)を6質量部と、アクリル酸2−エチルヘキシルを435質量部、アクリル酸ブチルを120質量部、メタクリル酸メチルを30質量部及びアクリル酸を15質量部と、連鎖移動剤としてラウリルメルカプタン0.21質量部と、イオン交換水108質量部とを仕込み、攪拌することによって、乳化液を調製した。
前記電子機器用粘着剤組成物を用いて得られた電子機器用粘着剤を、アプリケーターを用いて離型紙上に、乾燥膜厚が60μmとなるように塗工した。
前記電子機器用粘着剤を、アプリケーターを用いて2枚の離型紙上に、それぞれ、乾燥膜厚が60μmとなるように塗工した。
<目視による評価方法>
前記方法で得られた粘着シートを裁断し、その断面をマイクロスコープ(キーエンス株式会社、倍率50倍)を用いて、粘着剤層とウレタンフォームとの接触部位(接着部位)の状態を目視で観察した。
◎;ウレタンフォームと粘着剤層との間に空隙や明確な界面がない。
○;ウレタンフォームと粘着剤層との接触部位全体の10%未満の範囲で、空隙や明確な界面が確認された。
△;ウレタンフォームと粘着剤層との接触部位全体の10以上30%未満の範囲で、空隙や明確な界面が確認された。
×;ウレタンフォームと粘着剤層との接触部位全体の30%以上の範囲で、空隙や明確な界面が確認された。
前記方法で得られた両面粘着シートの一方の面側のみ離型紙を除去し、その粘着剤層表面に、厚さ25μmのポリエステルフィルムを載置し、その上部から、2kgのロールを2往復させ荷重をかけることにより、それらを圧着させた。
前記剥離強度が、いずれの基材に対しても概ね14N/20mm以上のものを、表面極性の低い被着体に対する接着力に優れると評価した。
<耐熱クリープ試験による評価>
離型紙を除去した前記粘着シートを、幅25mm×長さ50mmの面積のポリプロピレン基材に貼付し、5kgのロールを用いて1往復圧着することにより積層体を得た。
前記30分以内に落下することがなく、または、落下した場合であっても落下までに要した時間が10分以上であるものを、耐熱接着力に優れると評価した。
離型紙を除去した前記粘着シートを、幅25mm×長さ25mmの面積のポリプロピレンからなる被着体に貼付し、5kgのロールを用いて1往復圧着することにより積層体を得た。
前記軟化点がいずれの基材に対しても60℃以上であるものを、耐熱接着力に優れると評価した。
前記方法で作製した両面粘着シートを縦20mm及び横100mmの大きさに切り取ったものを試験片とした。前記試験片から離型紙を除去した粘着剤層の質量を、精密天秤を用いて測定した(W1)。
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