JP5771646B2 - 湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ - Google Patents
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Description
本発明の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ1の一実施形態は,湿気硬化型樹脂により形成された接着剤層2と,この接着剤層2を中心層とし,この中心層の表面及び裏面に設けられた第一の粘着剤層3及び第二の粘着剤層4との3層(粘着剤層/接着剤層/粘着剤層)からなる湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープである。
前記粘着剤層としては,アクリル系樹脂,ウレタン系樹脂からなる粘着剤が使用される。なお,第一の粘着剤層3に使用される樹脂と第二の粘着剤層4に使用される樹脂とが異なってもよいが,同一のモノマーからなるものを使用することが好ましい。
前記アクリル系樹脂のうち,重合体の主鎖が前記アクリル酸類のモノマー及び/又はオリゴマーとしては,一例として以下のものを使用することができる。
上述したモノマーの数種を反応させるため,一次重合した後,重合開始剤を使用することができる。
また,本発明の粘着剤層に使用される前記ウレタン系樹脂は,ポリオールとポリイソシアネート化合物とを反応(ウレタン結合)させて生成されるもので,前記ポリオールとしては,ポリオキシアルキレンポリオール,ポリエステルポリオール,ポリエーテルポリオール,ポリラクトンポリオール,ポリオキシテトラメチレンポリオール,ポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。
また,本発明の前記アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂の粘着剤層には,必要に応じて,架橋剤を添加することが可能であるが,使用される架橋剤としては,ポリイソシアネートとして,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,ヘキサメチレンジイソシアネート,イソホロンジイソシアネート,キシリレンジイソシアネートなどがあげられる。
前記第一の粘着剤層3及び第二の粘着剤層4は,前記(粘着剤)に記されるアクリル系樹脂またはウレタン系樹脂により形成され,所望により粘着付与剤,軟化剤,充填剤,老化防止剤,架橋剤,着色剤,導電性材料等の添加剤を添加しても良い。
本実施形態の接着剤層2として使用される湿気硬化型樹脂は,一個以上の加水分解性シリル基を有する,アクリル系樹脂,ウレタン系樹脂又はオキシアルキレン系重合体を主鎖とするシリコーン系樹脂を主成分とする。なお,前記加水分解性シリル基を末端基に有するものでもよい。なお,前記粘着剤層3と前記接着剤層2とは,異なる種類の樹脂によって形成されても良いが,好ましくはモノマーを共通する樹脂によって形成する。
本発明における架橋可能な加水分解性シリル基とは,珪素原子に1〜3個の加水分解性基が結合したものであり,該加水分解性基としては,例えば,水素,ハロゲン原子,メトキシ基,エトキシ基などのアルコキシ基,アシルオキシド基,ケトキシメート基,アミノ基,アミド基,酸アミド基,アミノオキシ基,メルカプト基,アルケニルオキシド基などが好ましい例として挙げられ,反応の際に有害な副生成物を生成しないアルコキシ基が特に好ましい。
加水分解性シリル基を有し,実施形態では,末端に有する重合体の縮合触媒として,例えば,ジブチル錫ジラウレート,ジブチル錫ジオレート,ジブチル錫ジアセテート,テトラブチルチタネート,ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)オクタン酸第一錫,有機ブチル錫化合物などが使用できる。
前記アクリル系樹脂は,ビニル変性アクリル系粘着剤組成物からなるものが好ましいがこれに限定されず,モノマーとしては,アクリル酸,アクリル酸エチル,アクリル酸メチル,アクリル酸2エチルヘキシル,アクリル酸ブチル,アクリル酸イソブチル,アクリル酸イソノニル,アクリル酸ジメチルアミノエチル,アクリル酸メトキシエチル,アクリル酸ステアリル,アクリル酸イソオクチル,アクリル酸N−オクチル,アクリル酸2ヒドロキシエチル,アクリル酸ヒドロキシプロピル,メタクリル酸メチル,メタクリル酸ブチル,メタクリル酸2ヒドロキシエチル,メタクリル酸2ヒドロキシプロピル,メタクリル酸シクロヘキシル,トリメチロールプロパントリメタクリレート,メタクリル酸ターシャリーブチル,(メタ)アクリル酸プロポキシエチル,(メタ)アクリル酸ブトキシエチル,(メタ)アクリル酸エトキシプロピル等のアクリル酸アルキルエステル,ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレート,(メタ)アクリルアミド,N−メチロール(メタ)アクリルアミド及びジアセトンアクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド類,グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル,(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の脂環式アルコールのアクリル酸エステル,エチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル,ジエチルグリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル,トリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル,ポリエチレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル,ジプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル,酢酸ビニル,トリプロピレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル等の(ポリ)アルキレングリコールのジ(メタ)アクリル酸エステル類等を挙げることができる。
上述したモノマーを部分的に重合させて重合開始剤を使用することができる。
また,上述のアクリル系樹脂からなる接着剤層2には,加水分解性シリル基を有する,オキシアルキレン系重合体を主鎖とするシリコーン系樹脂を含有させても良い。
接着剤層2には,上述のアクリル系樹脂の他に,ウレタン系樹脂を使用可能である。
前記接着剤層2に使用するシリコーン系樹脂としては,加水分解性シリル基を有するアクリル系樹脂,ウレタン系樹脂を使用することが好ましいがこれに限定されず,加水分解性シリル基を有する,オキシアルキレン系重合体を主鎖とするシリコーン系樹脂も使用可能である。
また,好ましくは,前記接着剤層2を形成する樹脂は,第一の粘着剤層3を形成する樹脂及び第二の粘着剤層4を形成する樹脂より分子量の小さい樹脂からなる。前記接着剤層2を形成する樹脂の分子量は,例えば2,000〜1,500,000,好ましくは2,000〜1,000,000,さらには5,000〜300,000,特に造膜性(靱性)と反応活性から10,000〜100,000である。
本発明の粘着剤層3,4と接着剤層2を成す湿気硬化型粘接着剤は,無配向樹脂(アクリル系等)を主成分とし,三次元のX,Y,Z方向では延伸等のストレスが無い分子無配向とすることが好ましく,また,Z(厚み)の方向では,粘着剤層3,4の分子量と接着剤層2(湿気硬化前の接着剤層2又は湿気硬化後の接着剤層2)の分子量とは相違しており,分子量及び/又は配合の勾配を有する。これらにより粘接着膜自ら伸縮ストレスの極小化が得られる結果,被着体への濡れと共に応力をより吸収緩和でき,光学特性を犠牲にすることも少なく,所望の性能を可能とする。
成膜後における前記接着剤層2のみの伸び率は,好ましくは0〜3倍,より好ましくは0〜2倍,断裁等加工性から特に1.3倍以下である。なお,前記伸び率とは,JIS Z 0237-1991にいう「伸び」である。
前記接着剤層2の厚さは,用途及び使用される接着剤材料及び粘着剤材料により異なるが,好ましくは1〜500μm,より好ましくは10〜50μmであり,粘着剤層3の膜厚は,5〜200μm,好ましくは15〜200μm,全体として,15〜900μm,好ましくは,30〜250μmである。
接着剤層2の成膜は,吸湿防止から,窒素雰囲気下が好ましく,これらから低ガス水蒸気透過率のフィルムで裏表,貼合しつつ成膜する。より好ましくは,三層押出しダイにて接着剤層2の成膜と同時に裏と表に粘着剤層3,4を形成(三層)する。この際には,表,裏面に低ガス水蒸気透過率フィルムにて,貼合し吸湿から保護する。
a.表面裏面層用のアクリル系樹脂
接着剤層2の表,裏面に成膜される粘着剤層3,4は,アクリル系モノマーであるアクリル酸ブチル,アクリル酸2エチルヘキシルを主成分とし,モノマーを重量平均分子量(Mw)が50,000〜100,000の初期重合体から始まり,他アクリル酸,ビニルモノマー,テルペンフェノール等のタッキファイヤー類を加え共重合体を得る。
接着剤層2となる樹脂は,同じくアクリル系モノマーと同アクリル変性加水分解性シリル基を有する湿気硬化型プレポリマーからなり,その初期共重合体の分子量は,表面層用とは異なり2,000〜1,000,000重量平均分子量(MW)である。この初期共重合体に金属系触媒を0.1〜5重量部適宜に加える。
本発明の両面粘着テープは,例えば下記の方法により製造される。
本発明の他の実施形態としては,図2に示すように,前記接着剤層2の一方の表面に前記粘着剤層3を設けた2層から成る積層構造を有する湿気硬化型粘着性シートもしくはテープ1がある。
表面層,裏面層となる粘着剤層3,4は,アクリル酸2−エチルヘキシル,アクリル酸ブチル,アクリル酸等のモノマーを塊状重合法で得られた一次重合プレポリマーであるアクリルシロップ(綜研化学株式会社製シロップ商品名 WS)100重量部に対してタッキファイヤーとして,水添テルペンフェノール(ヤスハラケミカル株式会社製YS−ポリスターUH)10重量部を添加と共に溶解させアクリルシロップ組成物を得た。
二層(中心:接着剤層2)は,加水分解性シリル基を有するアクリル変性重合液(不揮発分100%)で成膜仕上がりの厚み10μmである。(接着剤層2となる湿気硬化型である)
三層(裏面:第二の接着剤層4)は,一層と同様の組成物と厚みである。
表面層,裏面層となる粘着剤層3,4は,アクリル酸2−エチルヘキシル,アクリル酸ブチル,アクリル酸等のモノマーを溶液重合法で得られた一次重合プレポリマーである溶剤型アクリル組成物(一方社油脂株式会社製 商品名 520)を用いた。
実施例1と同様アクリルシロップにて厚み50μmで成膜した。成膜方法は,実施例1と同様の剥離フィルムと紫外線照射で得た。
実施例2と同様で溶剤型アクリル組成物にて,厚み50μmで成膜した。成膜方法は,実施例2と同条件の剥離フィルムと熱乾燥にて得た。
実施例1の接着剤層2と同様加水分解型シリル基を有するアクリル変性重合液をPETフィルム(非剥離品.厚み25μm)に仕上がり厚み50μmとなるように流涎し,この後,室温で20分間暴露し,吸湿と共に粘着の発現後,SUS板にて貼り合わせをする。
被着体 SUS板:ポリエステルフィルム(25μm厚)
粘着力:25mm幅 180°引きはがし法(300mm/min),温度/湿度 23℃ 65%RH ,貼合わせ後1時間放置。
保持力:対ステンレス板とPETフィルム,荷重 1kg,試片面積 25×25mm,測定温度 40℃,
昇温耐熱:対ステンレス板とPETフィルム,荷重 1kg,試片面積 25×25mm,測定温度 25℃〜120℃
従前型(粘着剤のみ)の粘着シートである比較例1,2のいずれも粘着力10N≒前後で,保持力,昇温耐熱性共に粘着剤固有の限界が見られる。
被着体 SUS板:ポリエステルフィルム(25μm厚)
粘着力:25mm幅 180°引きはがし法(300mm/min),温度/湿度 23℃ 65%RH ,貼合後12h−24h−48h放置。
実施例1,2の粘着力は立ち上がりから,従前型(粘着剤のみ)の粘着シートである比較例1,2に比べ10〜20%と高く,その後24h〜48h後においては,2〜3倍へ高まり,粘弾性接着へと相が変化している事が数値から認められる。また比較例3は,アクリル変性加水分解性シリル基重合体(湿気硬化型である)は,粘弾性接着剤としての性能は再現されており,この数値と経時48h後の測定値は,同等以上は,想定外であるが,粘着性と反応硬化度の層間における硬度勾配と応力緩和機能が効果を成したかは,不明である。
実施例1,2のように,雰囲気の湿度で反応する,アクリル変性加水分解性シリル基重合体(湿気硬化型である)をアクリル系粘着層に形成することにより,取り扱い易いテープが得られた。
2 接着剤層
3 第一の粘着剤層
4 第二の粘着剤層
Claims (9)
- 加水分解性シリル基を有する,アクリル系樹脂,ウレタン系樹脂又はオキシアルキレン系重合体を主鎖とするシリコーン系樹脂を主成分とした湿気硬化型樹脂から成る接着剤層の両面に,アクリル系樹脂又はウレタン系樹脂を主成分とした粘着性樹脂から成る粘着剤層を積層して成り,前記接着剤層を形成する樹脂の重量平均分子量を,前記粘着剤層を形成する樹脂の重量平均分子量と比較して小さくしたことを特徴とする湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 接着剤層を形成する樹脂の重量平均分子量は,2,000〜1,000,000とし,前記粘着剤層の重量平均分子量は,150,000〜1,500,000としたことを特徴とする請求項1記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 前記接着剤層を形成する樹脂及び前記粘着剤層を形成する樹脂を無配向の樹脂としたことを特徴とする請求項1又は2記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 前記接着剤層は,エポキシ基を有するアクリル酸エステルのモノマーを重合または共重合させた加水分解性シリル基を有するアクリル系樹脂であることを特徴とする請求項1〜3記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 加水分解性シリル基を有するアクリル系樹脂から成る前記接着剤層に,加水分解性シリル基を有する,オキシアルキレン系重合体を主鎖とするシリコーン系樹脂を含有させたことを特徴とする請求項1〜4記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 前記接着剤層は,加水分解性シリル基を有し,分子鎖が炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体単位及び/またはメタクリル酸アルキルエステル単量体単位と,炭素数9以上のアルキル基を有するアクリル酸アルキルエステル単量体単位とからなる共重合体,及び加水分解性シリル基を有する,オキシアルキレン系重合体を主鎖とするシリコーン系樹脂を主成分としたことを特徴とする請求項1〜5記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 前記接着剤層に,加水分解性シリル基を有する樹脂の縮合触媒として,ジブチル錫ジラウレート,ジブチル錫ジオレート,ジブチル錫ジアセテート,テトラブチルチタネート,ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)オクタン酸第一錫,有機ブチル錫化合物等を添加したことを特徴とする請求項1〜6記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 前記接着剤層の膜厚を1〜500μmとし,前記粘着剤層の膜厚を5〜200μmとしたことを特徴とする請求項1〜7記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
- 前記接着剤層を形成する樹脂の伸び率と,前記粘着剤層を形成する樹脂の伸び率との比が1:1〜1:20であることを特徴とする請求項1〜8記載の湿気硬化型両面粘接着シートもしくはテープ。
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| JP2014214265A (ja) | 2014-11-17 |
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