JP6663448B2 - 粘着剤組成物および粘着シート - Google Patents
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Description
上記粘着付与樹脂THR2は、クマロン・インデン樹脂、芳香族系石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂およびスチレン系樹脂から選択され得る。かかる態様によると、より良好な高温凝集性を示す粘着シートが実現され得る。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明し、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、製品として実際に提供される本発明の粘着シートのサイズや縮尺を正確に表したものではない。
また、粘着剤の「ベースポリマー」とは、該粘着剤に含まれるゴム状ポリマー(室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマー)のうちの主成分(すなわち、該ゴム状ポリマーの50質量%超を占める成分)をいう。
また、スチレン系ブロック共重合体に占めるジブロック体の割合(以下「ジブロック体比率」または「ジブロック比」ということがある。)は、次の方法により求められる。すなわち、スチレン系ブロック共重合体をテトラヒドロフラン(THF)に溶解し、東ソー(株)製GS5000HおよびG4000Hの液体クロマトグラフ用カラムをそれぞれ2段ずつ計4段を直列につなぎ、移動相にTHFを用いて、温度40℃、流量1mL/分の条件下で高速液体クロマトグラフィを行う。得られたチャートからジブロック体に対応するピーク面積を測定する。そして、全体のピーク面積に対する前記ジブロック体に対応するピーク面積の百分率を算出することにより、ジブロック体比率が求められる。
ここに開示される粘着剤組成物は、ベースポリマーとして、モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体を含有する。上記モノビニル置換芳香族化合物とは、ビニル基を有する官能基が芳香環に一つ結合した化合物を指す。上記芳香環の代表例として、ベンゼン環(ビニル基を有しない官能基(例えばアルキル基)で置換されたベンゼン環であり得る。)が挙げられる。上記モノビニル置換芳香族化合物の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルキシレン等が挙げられる。上記共役ジエン化合物の具体例としては、1,3−ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。このようなブロック共重合体は、1種を単独で、または2種以上を併用してベースポリマーに用いることができる。
ここに開示される技術におけるブロック共重合体としては、被着体に対する粘着力(剥離強度)の観点から、ジブロック体比率が30質量%以上(より好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上、特に好ましくは60質量%以上、典型的には65質量%以上)のものを好ましく用いることができる。剥離強度の観点から、ジブロック体比率が70質量%以上のブロック共重合体が特に好ましい。また、凝集性等の観点から、ジブロック体比率が90質量%以下(より好ましくは85質量%以下、例えば80質量%以下)のブロック共重合体を好ましく用いることができる。例えば、ジブロック体比率が60〜85質量%のブロック共重合体が好ましく、70〜85質量%(例えば70〜80質量%)のものがより好ましい。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、上記ベースポリマーがスチレン系ブロック共重合体である。例えば、上記ベースポリマーがスチレンイソプレンブロック共重合体およびスチレンブタジエンブロック共重合体の少なくとも一方を含む態様が好ましい。粘着剤に含まれるスチレン系ブロック共重合体のうち、スチレンイソプレンブロック共重合体の割合が70質量%以上であるか、スチレンブタジエンブロック共重合体の割合が70質量%以上であるか、あるいはスチレンイソプレンブロック共重合体とスチレンブタジエンブロック共重合体との合計割合が70質量%以上であることが好ましい。好ましい一態様では、上記スチレン系ブロック共重合体の実質的に全部(例えば95〜100質量%)がスチレンイソプレンブロック共重合体である。他の好ましい一態様では、上記スチレン系ブロック共重合体の実質的に全部(例えば95〜100質量%)がスチレンブタジエンブロック共重合体である。このような組成によると、ここに開示される技術を適用することの効果がよりよく発揮され得る。
ここに開示される粘着剤組成物は、上記ベースポリマーに加えて粘着付与樹脂を含む。粘着付与樹脂としては、石油樹脂、スチレン系樹脂、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、ロジン系樹脂、ロジン誘導体樹脂、ケトン系樹脂等の、公知の各種粘着付与樹脂から選択される1種または2種以上を用いることができる。
ここに開示される技術の好ましい一態様において、上記粘着付与樹脂THは、芳香環を有しかつ水酸基価が30mgKOH/g以下である粘着付与樹脂THR1を含有し得る。このことによって高温凝集力を効果的に改善することができる。粘着付与樹脂THR1は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
粘着付与樹脂THR1の水酸基価は、10mgKOH/g未満であることが好ましく、5mgKOH/g未満がより好ましく、3mgKOH/g未満がさらに好ましい。例えば、水酸基価が1mgKOH/g未満であるか、あるいは水酸基が検出されない粘着付与樹脂THR1を好ましく使用し得る。
[水酸基価の測定方法]
1.試薬
(1)アセチル化試薬としては、無水酢酸約12.5g(約11.8mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を50mLにし、充分に攪拌したものを使用する。または、無水酢酸約25g(約23.5mL)を取り、これにピリジンを加えて全量を100mLにし、充分に攪拌したものを使用する。
(2)測定試薬としては、0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を使用する。
(3)その他、トルエン、ピリジン、エタノールおよび蒸留水を準備する。
2.操作
(1)平底フラスコに試料約2gを精秤採取し、アセチル化試薬5mLおよびピリジン10mLを加え、空気冷却管を装着する。
(2)上記フラスコを100℃の浴中で70分間加熱した後、放冷し、冷却管の上部から溶剤としてトルエン35mLを加えて攪拌した後、蒸留水1mLを加えて攪拌することにより無水酢酸を分解する。分解を完全にするため再度浴中で10分間加熱し、放冷する。
(3)エタノール5mLで冷却管を洗い、取り外す。次いで、溶剤としてピリジン50mLを加えて攪拌する。
(4)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液を、ホールピペットを用いて25mL加える。
(5)0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液で電位差滴定を行う。得られた滴定曲線の変曲点を終点とする。
(6)空試験は、試料を入れないで上記(1)〜(5)を行う。
3.計算
以下の式により水酸基価を算出する。
水酸基価(mgKOH/g)=[(B−C)×f×28.05]/S+D
ここで、
B: 空試験に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
C: 試料に用いた0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液の量(mL)、
f: 0.5mol/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター、
S: 試料の質量(g)、
D: 酸価、
28.05: 水酸化カリウムの分子量56.11の1/2、
である。
なかでも好ましい粘着付与樹脂THR1として、芳香族系石油樹脂およびスチレン系樹脂(例えば、α−メチルスチレン/スチレン共重合体樹脂)が挙げられる。
ここで、一般的な傾向として、高軟化点の粘着付与樹脂THは低軟化点の粘着付与樹脂TLに比べて相溶性が低い。このため、芳香環を有していても水酸基価の高い粘着付与樹脂THは、ハードドメインに相溶し得る量が少なく、あるいはハードドメイン内でミクロ相分離を起こして該ハードドメイン内の均一性を損ないやすく、高温凝集性を向上させる効果を適切に発揮し難い。このことは、ベースポリマーにおけるハードセグメントの含有量(例えば、スチレン系ブロック共重合体におけるスチレン含有量)が比較的少ない組成ではさらに顕著である。
ここに開示される技術における粘着付与樹脂THR1は、高軟化点でありながら水酸基価が30mgKOH/g以下に制限されているので、ハードセグメントの含有量が比較的少ない組成(例えば、スチレン含有量が20質量%以下のスチレン系ブロック共重合体)においても該ハードドメインに適切に相溶し、これにより高温凝集性が効果的に改善されるものと考えられる。
ここに開示される粘着剤組成物の他の好ましい一態様において、上記粘着付与樹脂THは、芳香環を有しかつイソプレン単位、テルペン骨格およびロジン骨格を実質的に含まない粘着付与樹脂THR2を含有し得る。このことによって高温凝集力を効果的に改善することができる。粘着付与樹脂THR2は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
ここで粘着付与樹脂THR2がイソプレン単位、テルペン骨格およびロジン骨格を実質的に含まないとは、これらの構造部分(すなわち、イソプレン単位、テルペン骨格およびロジン骨格)が粘着付与樹脂THR2に占める割合が合計10質量%未満(より好ましくは8質量%未満、さらに好ましくは5質量%未満、例えば3質量%未満)であることをいう。上記割合が0質量%であってもよい。なお、粘着付与樹脂THR2に占めるイソプレン単位、テルペン骨格およびロジン骨格の割合は、例えばNMR(核磁器共鳴スペクトル法)により測定することができる。
なかでも好ましい粘着付与樹脂THR2として、芳香族系石油樹脂およびスチレン系樹脂(例えば、α−メチルスチレン/スチレン共重合体樹脂)が挙げられる。
任意粘着付与樹脂を含む態様の一好適例として、軟化点120℃未満の粘着付与樹脂TLを含む態様が挙げられる。かかる態様によると、例えば、より剥離強度に優れた粘着シートが実現され得る。
粘着付与樹脂TLの軟化点の下限は特に制限されない。通常は、軟化点が40℃以上(典型的には60℃以上)のものを好ましく用いることができる。高温凝集性と剥離強度とを高レベルで両立させる観点から、通常は、軟化点が80℃以上(より好ましくは100℃以上)120℃未満の粘着付与樹脂TLを好ましく採用することができる。なかでも、軟化点が110℃以上120℃未満の粘着付与樹脂TLの使用が好ましい。
任意粘着付与樹脂を含む態様の一好適例として、粘着付与樹脂THR1およびTHR2の少なくとも一方に該当しない粘着付与樹脂TH(以下「粘着付与樹脂THO」と表記することがある。)を含む態様が挙げられる。粘着付与樹脂THOの使用は、例えば、耐反撥性や定荷重剥離特性等の性能の向上に役立ち得る。
ここに開示される粘着剤組成物に含まれる全粘着付与樹脂のうち粘着付与樹脂TLの占める割合は、特に限定されない。上記割合は、例えば10〜70質量%とすることができ、通常は20〜50質量%が好ましい。
ここに開示される粘着剤組成物に含まれる全粘着付与樹脂のうち粘着付与樹脂THの占める割合は、特に限定されない。上記割合は、例えば30〜90質量%とすることができ、通常は50〜80質量%が好ましい。
ここに開示される粘着剤組成物は、さらにイソシアネート化合物を含有し得る。かかる粘着剤組成物によると、より高性能な(例えば、耐反撥性や定荷重剥離特性に優れた)粘着シートが実現され得る。イソシアネート化合物としては、多官能イソシアネート(1分子当たり平均2個以上のイソシアネート基を有する化合物をいい、イソシアヌレート構造を有するものを包含する。)が好ましく使用され得る。かかる多官能イソシアネートとしては、1分子中に2個以上のイソシアネート基を有する各種のイソシアネート化合物(ポリイソシアネート)から選択される1種または2種以上を用いることができる。かかる多官能イソシアネートの例として、脂肪族ポリイソシアネート類、脂環族ポリイソシアネート類、芳香族ポリイソシアネート類等が挙げられる。
好ましい一態様に係る粘着剤組成物は、上記ベースポリマーに加えて導電性粒子をさらに含有する。これによって、該粘着剤組成物から形成される粘着剤に導電性が付与される。典型的には、該粘着剤組成物から形成される粘着剤層は厚さ方向に導電性を有し得る。導電性粒子としては、公知のものを使用することができる。例えば、ニッケル、鉄、クロム、コバルト、アルミニウム、アンチモン、モリブデン、銅、銀、白金、金、錫、ビスマス等の金属、これらの合金もしくは酸化物、カーボンブラック等のカーボン粒子、または、これらをポリマービーズ、ガラス、樹脂等に被覆した導電性粒子が挙げられる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。なかでも、金属粒子や金属被覆粒子が好ましく、そのなかでも、ニッケル粒子が特に好ましい。
ここに開示される粘着剤組成物は、必要に応じて、ベースポリマー以外のゴム状ポリマーを1種または2種以上含有し得る。かかるゴム状ポリマーは、粘着剤の分野において公知のゴム系、アクリル系、ポリエステル系、ウレタン系、ポリエーテル系、シリコーン系、ポリアミド系、フッ素系等の各種ポリマーであり得る。ゴム系のゴム状ポリマーの例としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ポリイソブチレン、ブチルゴム、再生ゴム等が挙げられる。上記粘着剤がベースポリマー以外のゴム状ポリマーを含む場合において、該ゴム状ポリマーの使用量は、通常、ベースポリマー100質量部あたり50質量部以下とすることが適当であり、好ましくは30質量部以下、より好ましくは10質量部以下(例えば5質量部以下)である。ここに開示される技術は、上記粘着剤組成物がベースポリマー以外のゴム状ポリマーを実質的に含有しない態様(例えば、ベースポリマー100質量部当たりの含有量が0〜1質量部である態様)で好ましく実施され得る。
好ましい他の一態様において、上記粘着剤組成物は、キレート化合物を実質的に含まない組成であり得る。ここで、上記キレート化合物とは、例えば、アルカリ土類金属の酸化物と、該酸化物が配位可能な官能基(水酸基、メチロール基等)を有する樹脂(アルキルフェノール樹脂等)とのキレート化合物を指す。ここに開示される技術は、上記粘着剤組成物が、このようなキレート化合物を全く含まないか、あるいは該キレート化合物の含有割合が1質量%以下である態様で好ましく実施され得る。かかる態様によると、より粘着力に優れた粘着シートが実現され得る。
粘着剤組成物の塗付は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の、公知ないし慣用のコーターを用いて行うことができる。架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。通常は、例えば凡そ40℃〜150℃(典型的には40℃〜120℃、例えば50℃〜120℃、さらには70℃〜100℃)程度の乾燥温度を好ましく採用することができる。乾燥時間は特に限定されないが、数十秒から数分程度(例えば凡そ5分以内、好ましくは30秒〜2分程度)とすればよい。その後、必要に応じて追加の乾燥工程を設けてもよい。粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、目的および用途によっては点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成されてもよい。
ここに開示される粘着シート(テープ状等の長尺状の形態であり得る。)は、例えば、図1に示す断面構造を有する両面粘着シートの形態であり得る。この両面粘着シート1は、基材(例えばプラスチックフィルム)15と、その基材15の両面にそれぞれ支持された第一粘着剤層11および第二粘着剤層12とを備える。より詳しくは、基材15の第一面15Aおよび第二面15B(いずれも非剥離性)に、第一粘着剤層11および第二粘着剤層12がそれぞれ設けられている。使用前(被着体への貼り付け前)の両面粘着シート1は、図1に示すように、前面21Aおよび背面21Bがいずれも剥離面である剥離ライナー21と重ね合わされて渦巻き状に巻回された形態であり得る。かかる形態の両面粘着シート1は、第二粘着剤層12の表面(第二粘着面12A)が剥離ライナー21の前面21Aにより、第一粘着剤層11の表面(第一粘着面11A)が剥離ライナー21の背面21Bにより、それぞれ保護されている。あるいは、第一粘着面11Aおよび第二粘着面12Aが2枚の独立した剥離ライナーによりそれぞれ保護された形態であってもよい。
ここに開示される技術を基材付き両面粘着シートまたは基材付き片面粘着シートに適用する場合、基材としては、例えば、ポリプロピレンフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルム;ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリクロロプレンフォーム等の発泡体からなる発泡体シート;各種の繊維状物質(麻、綿等の天然繊維、ポリエステル、ビニロン等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、等であり得る。)の単独または混紡等による織布および不織布(和紙、上質紙等の紙類を包含する意味である。);アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;等を、粘着シートの用途に応じて適宜選択して用いることができる。上記プラスチックフィルム(典型的には非多孔質のプラスチック膜を指し、織布や不織布とは区別される概念である。)としては、無延伸フィルムおよび延伸(一軸延伸または二軸延伸)フィルムのいずれも使用可能である。また、基材のうち粘着剤層が設けられる面には、下塗剤の塗付、コロナ放電処理等の表面処理が施されていてもよい。基材の厚さは目的に応じて適宜選択できるが、一般的には概ね2μm〜500μm(典型的には10μm〜200μm)程度である。
特に限定するものではないが、粘着剤層の厚さは、通常、凡そ4μm〜150μm(典型的には20μm〜120μm、例えば30μm〜100μm)程度が適当である。基材付き両面粘着シートの場合、基材の両面それぞれに上記厚さの粘着剤層が設けられた構成とするとよい。導電性粒子を含ませることにより粘着剤層に導電性を付与する場合、厚さ方向に良好な導電性を得る観点から、粘着剤層の厚さは、凡そ100μm以下(より好ましくは50μm以下、さらに好ましくは30μm以下)とすることが好ましい。また、導電性と粘着特性との両立の観点から、粘着剤層の厚さは、5μm以上(例えば10μm以上)とすることが好ましい。粘着剤層は、典型的には連続的に形成されるが、目的および用途によっては点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成されてもよい。
剥離ライナーとしては、慣用の剥離紙等を使用することができ、特に限定されない。例えば、プラスチックフィルムや紙等の基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナー、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理層は、例えば、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離処理剤により上記基材を表面処理して形成されたものであり得る。
ここに開示される粘着剤組成物または粘着シートは、各種のOA機器、家電製品、自動車等における部材間の接合(例えば、かかる製品における各種部品の固定用途)に有用である。特に、弾性のある樹脂シート(例えば、厚さ0.05mm〜0.2mm程度のプラスチックフィルム)をアクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)、ポリカーボネート(PC)とABSとのポリマーブレンド(PC/ABS)等の樹脂製の筐体、あるいはアルミニウム製の筐体に接合する用途に好適である。かかる接合箇所を有する製品の例として、トナーカートリッジ、プリンター、ノートパソコン、携帯電話やスマートフォン、タブレット型携帯端末等のモバイル機器が挙げられる。また、ここに開示される導電性の粘着シートは、各種電子機器における導電性接着部材として好ましく利用され得る。上記導電性の粘着シートは、電子機器やケーブル等の電磁波シールドや、静電気防止用途等にも好ましく利用され得る。
ここに開示される粘着シートは、好ましい一態様において、被着体としてのステンレス鋼板(SUS304板)に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて2kgのローラを1往復させて圧着し、80℃の環境下に垂下して30分間放置した後、500gの荷重を付与して同環境下に1時間放置する耐熱保持力測定(より詳しくは、後述する実施例に記載の耐熱保持力測定方法に従って行われる。)において、上記荷重を付与してから粘着シートが被着体から剥がれて落下するまでの時間が1時間以上のものであり得る。
ここに開示される粘着剤組成物の好ましい用途の一例として、シート状の発泡体基材と、該発泡体基材の片面または両面に設けられた粘着剤層とを含む粘着シートを製造する用途が挙げられる。上記シート状の発泡体基材とは、気泡(気泡構造)を有する部分を備えた基材であって、典型的には、薄い層状の発泡体(発泡体層)を構成要素として含む基材をいう。上記発泡体基材は、1層または2層以上の発泡体層のみにより実質的に構成された基材であってもよく、発泡体層と非発泡体層とを含む複合基材(例えば、上記発泡体層と非発泡体層とが積層した基材)であってもよい。ここで非発泡体層とは、気泡構造を有しない層を指す。発泡体基材が2層以上の発泡体層を含む場合、それらの発泡体層の材質や構造は、同一であってもよく異なってもよい。
以下、1層の発泡体層から実質的に構成された構造の発泡体基材と、ここに開示される粘着剤組成物から形成され上記発泡体基材の両面に設けられた粘着剤層とを含む両面粘着シート(発泡体基材付き両面粘着シート)を主な例として説明するが、ここに開示される粘着シートの構造を限定する意図ではない。
両面粘着シートの一方の粘着面を覆う剥離ライナーを剥がし、厚さ25μmのPETフィルムに貼り付けて裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートを幅10mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。上記測定サンプルの他方の粘着面を覆う剥離ライナーを剥がし、該他方の粘着面を被着体としてのステンレス鋼板(SUS304板)に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて、2kgのローラを1往復させて圧着した。このようにして被着体に貼り付けられた測定サンプルを80℃の環境下に垂下して30分間放置した後、該測定サンプルの自由端に500gの荷重を付与し、JIS Z0237に準じて、該荷重が付与された状態で80℃の環境下に1時間放置した後における測定サンプルの最初の貼付け位置からのズレ距離(mm)を測定した。上記荷重を付与してから1時間以内に測定サンプルが被着体から剥がれて落下した場合には、荷重付与から落下までの時間(分)を測定した。
両面粘着シートの一方の粘着面に厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせ、これを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。
(常温剥離強度)
23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの他方の粘着面を露出させ、該他方の粘着面を被着体の表面に、2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TG−1kN」ミネベア(株)製)を使用して、JIS Z0237に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、常温剥離強度(N/20mm幅)を測定した。被着体としてはステンレス鋼板(SUS304板)を使用した。
(低温剥離強度)
測定サンプルおよび被着体を0℃の環境下に1時間以上保持した後、同環境(0℃)にて上記常温SUS接着力と同様に測定サンプルを被着体に圧着し、これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TG−1kN」ミネベア(株)製)を使用して、JIS Z0237に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、低温剥離強度(N/20mm幅)を測定した。被着体としてはステンレス鋼板(SUS304板)を使用した。
[粘着剤組成物の調製]
(例a1)
ベースポリマーとしてのスチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック(Quintac)3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、芳香族系石油樹脂(JX日鉱日石エネルギー社製、製品名「日石ネオポリマー120」、軟化点120℃、水酸基価1mgKOH/g未満)20部と、テルペンフェノール樹脂40部と、テルペン樹脂30部と、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製品、製品名「コロネートL」)を固形分基準で0.75部と、老化防止剤1部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV50%の粘着剤組成物a1を調製した。
ここで、テルペンフェノール樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の商品名「YSポリスターS145」(軟化点145℃、水酸基価100mgKOH/g)と、同社製の商品名「YSポリスターT145」(軟化点145℃、水酸基価60mgKOH/g)との二種類を、1:1の質量比で、それらの合計が40部となるように使用した。テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の製品名「YSレジンPX1150N」(軟化点115℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。老化防止剤としては、BASF社製の製品名「IRGANOX CB612」(BASF社製の製品名「IRGAFOS 168」と同社製の製品名「IRGANOX 565」との質量比2:1のブレンド配合物)を使用した。
例a1で使用した芳香族系石油樹脂に代えて、JX日鉱日石エネルギー社製の芳香族系石油樹脂、製品名「日石ネオポリマー130」、同「日石ネオポリマー140」、同「日石ネオポリマー150」および同「日石ネオポリマー170S」をそれぞれ使用した。各芳香族系石油樹脂の軟化点および水酸基価は表1に示すとおりである。その他の点は例a1と同様にして、各例に係る粘着剤組成物a2〜a5を調製した。
例a1で使用した芳香族系石油樹脂に代えて、東ソー社製の芳香族系石油樹脂、製品名「ペトコール130」、同「ペトコール140」および同「ペトコール150」をそれぞれ使用した。各芳香族系石油樹脂の軟化点および水酸基価は表1に示すとおりである。その他の点は例a1と同様にして、各例に係る粘着剤組成物a6〜a8を調製した。
例a1で使用した芳香族系石油樹脂に代えて、日塗化学社製のクマロン・インデン樹脂、製品名「ニットレジン クマロンV−120」(軟化点120℃、水酸基価30mgKOH/g)を、ベースポリマー100部に対して20部(例a9)または50部(例a10)使用した。その他の点は例a1と同様にして、例a9,a10に係る粘着剤組成物を調製した。
例a1で使用した芳香族系石油樹脂に代えて、三井化学社製のα−メチルスチレン/スチレン共重合体、製品名「FTR2140」(軟化点137℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を、ベースポリマー100部に対して10部(例a11)または20部(例a12)使用した。その他の点は例a1と同様にして、例a11,a12に係る粘着剤組成物を調製した。
例a1で使用した芳香族系石油樹脂に代えて、東ソー社製の脂肪族/芳香族系共重合系石油樹脂、製品名「ペトロタック130」(軟化点130℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。この脂肪族/芳香族系共重合系石油樹脂の共重合組成は、C5留分7%、シクロペンタジエン4%、ジシクロペンタジエン18%、C9留分70%である。その他の点は例a1と同様にして、例a13に係る粘着剤組成物を調製した。
芳香族系石油樹脂を使用しない点以外は例a1と同様にして、例b1に係る粘着剤組成物を調製した。
例1で使用した芳香族系石油樹脂に代えて、スチレン樹脂(ヤスハラケミカル社製、製品名「YSレジンSX」、軟化点100℃、水酸基価1mgKOH/g未満)、α−メチルスチレン/スチレン共重合体(理化ハーキュレス社製、製品名「ピコテックス120」、軟化点118℃、水酸基価1mgKOH/g未満)、および脂肪族/芳香族系共重合系石油樹脂(東ソー社製、製品名「ペトロタック120」、軟化点119℃、水酸基価1mgKOH/g未満)をそれぞれ使用した。上記脂肪族/芳香族系共重合系石油樹脂(ペトロタック120)の共重合組成は、C5留分14%、シクロペンタジエン6%、ジシクロペンタジエン19%、C9留分61%である。その他の点は例a1と同様にして、各例に係る粘着剤組成物b2〜b4を調製した。
これらの粘着剤組成物a1〜a13およびb1〜b4の各々を、基材としての厚さ12μmのPETフィルム(東レ社製、商品名「ルミラーS10」)の第一面に塗付し、120℃で3分間乾燥処理して、厚さ64μmの粘着剤層を形成した。その粘着剤層に、シリコーン系剥離剤により剥離処理された剥離ライナーを貼り合わせた。次いで、上記PETフィルムの第二面(第一面とは反対側の面)に、第一面と同様にして厚さ64μmの粘着剤層を形成し、剥離ライナーを貼り合わせた。このようにして、各粘着剤組成物に対応する両面粘着シートを作製した。
得られた両面粘着シートの耐熱保持力を評価した結果を表1〜表3に示す。
これに対して、例b1の組成に、種々の粘着付与樹脂THR1をベースポリマー100部当たり10〜50部加えた組成に相当する例a1〜a13の粘着シートは、いずれも耐熱保持力測定において1時間経過後も測定サンプルが落下することがなく、例b1に比べて高温凝集力が顕著に向上した。なお、例a1〜a13で使用した粘着付与樹脂THR1は、いずれも、イソプレン単位、テルペン骨格およびロジン骨格を実質的に含有しない粘着付与樹脂である。
一方、例b1の組成に、粘着付与樹脂THR1に該当しない粘着付与樹脂を20部配合した例b2〜b4は、例a1〜a13に比べて高温凝集力の向上効果が明らかに少なく(例b2,b4)、あるいは高温凝集力がさらに低下した(例b3)。
[粘着剤組成物の調製]
(例c1)
ベースポリマーとしてのスチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、芳香族系石油樹脂(JX日鉱日石エネルギー社製、製品名「日石ネオポリマー150」、軟化点155℃、水酸基価1mgKOH/g未満)40部と、テルペン樹脂30部と、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製品、製品名「コロネートL」)を固形分基準で0.75部と、老化防止剤1部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV50%の粘着剤組成物c1を調製した。
ここで、テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の製品名「YSレジンPX1150N」(軟化点115℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。老化防止剤としては、BASF社製の製品名「IRGANOX CB612」(BASF社製の製品名「IRGAFOS 168」と同社製の製品名「IRGANOX 565」との質量比2:1のブレンド配合物)を使用した。
例c1で使用したスチレンイソプレンブロック共重合体に代えて、JSR社製のスチレンイソプレンブロック共重合体、製品名「SIS5505」(スチレン含有量16%、ジブロック体比率50%)を使用した。その他の点は例c1と同様にして、例c2に係る粘着剤組成物を調製した。
例c1で使用したスチレンイソプレンブロック共重合体に代えて、クレイトンポリマージャパン社製のスチレンイソプレンブロック共重合体、製品名「D1113PT」(スチレン含有量16%、ジブロック体比率56%)を使用した。その他の点は例c1と同様にして、例c3に係る粘着剤組成物を調製した。
例c1で使用したスチレンイソプレンブロック共重合体に代えて、クレイトンポリマージャパン社製のスチレンイソプレンブロック共重合体、製品名「D1119PT」(スチレン含有量22%、ジブロック体比率66%)を使用した。その他の点は例c1と同様にして、例c4に係る粘着剤組成物を調製した。
上記で得られた粘着剤組成物c1〜c4を用いて、実験例1と同様にして両面粘着シートを作製した。これらの両面粘着シートc1〜c4および実験例1で作製した両面粘着シートb1,a4について耐熱保持力および常温剥離強度を評価した結果を表4に示す。
粘着付与樹脂THR1の種類および使用量が同じであってベースポリマーの種類が異なる例c2〜c4の粘着シートは、いずれも例c1と同レベルの優れた高温凝集性を示した。これらのうち、スチレン含有量が20%未満のスチレンイソプレンブロック共重合体をベースポリマーに用いた例c1〜c3の粘着シートは、例c4に比べてより高い(具体的には20N/20mm以上の)常温剥離強度を示した。なかでも、ジブロック体比率が70%以上であるスチレンイソプレンブロック共重合体をベースポリマーに用いた例c1の粘着シートは、特に優れた(具体的には30N/20mm以上の)常温剥離強度を示した。
[粘着剤組成物の調製]
(例d1)
ベースポリマーとしてのスチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、α−メチルスチレン/スチレン共重合体(理化ハーキュレス社製、製品名「ピコテックス120」、軟化点118℃、水酸基価1mgKOH/g未満)10部と、テルペンフェノール樹脂40部と、テルペン樹脂30部と、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製品、製品名「コロネートL」)を固形分基準で0.75部と、老化防止剤1部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV50%の粘着剤組成物d1を調製した。
ここで、テルペンフェノール樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の商品名「YSポリスターS145」(軟化点145℃、水酸基価100mgKOH/g)と、同社製の商品名「YSポリスターT145」(軟化点145℃、水酸基価60mgKOH/g)との二種類を、1:1の質量比で、それらの合計が40部となるように使用した。テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の製品名「YSレジンPX1150N」(軟化点115℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。老化防止剤としては、BASF社製の製品名「IRGANOX CB612」(BASF社製の製品名「IRGAFOS 168」と同社製の製品名「IRGANOX 565」との質量比2:1のブレンド配合物)を使用した。
α−メチルスチレン/スチレン共重合体(軟化点118℃)の使用量を40部に変更した他は例d1と同様にして、例d2に係る粘着剤組成物を調製した。
例d1で用いたα−メチルスチレン/スチレン共重合体に代えて、三井化学社製のα−メチルスチレン/スチレン共重合体(製品名「FTR2140」、軟化点137℃、水酸基価1mgKOH/g未満)30部を使用した。その他の点は例d1と同様にして、例d3に係る粘着剤組成物を調製した。
α−メチルスチレン/スチレン共重合体(軟化点137℃)の使用量を40部に変更した他は例d3と同様にして、例d4に係る粘着剤組成物を調製した。
上記で得られた粘着剤組成物d1〜d4を用いて、実験例1と同様にして両面粘着シートを作製した。これらの両面粘着シートd1〜d4および実験例1で作製した両面粘着シートb1,b3,a11,a12について耐熱保持力、常温剥離強度および低温剥離強度を評価した結果を表5に示す。表5において、耐熱保持力を示す欄の「−」は未評価であることを示している。
(例e1)
[粘着剤組成物の調製]
ベースポリマーとしてのスチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、テルペンフェノール樹脂40部と、テルペン樹脂30部と、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製品、製品名「コロネートL」)を固形分基準で0.75部と、老化防止剤3部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV50%の粘着剤組成物を調製した。
ここで、テルペンフェノール樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の商品名「YSポリスターS145」(軟化点145℃、水酸基価100mgKOH/g)と、同社製の商品名「YSポリスターT145」(軟化点145℃、水酸基価60mgKOH/g)との二種類を、1:1の質量比で、それらの合計が40部となるように使用した。テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の製品名「YSレジンPX1150N」(軟化点115℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。老化防止剤としては、BASF社製の製品名「IRGANOX CB612」(BASF社製の製品名「IRGAFOS 168」と同社製の製品名「IRGANOX 565」との質量比2:1のブレンド配合物)を使用した。
上質紙の片面に厚さ25μmのPE層がラミネートされ、その上にシリコーン系剥離剤による剥離処理が行われたシート状の剥離ライナーを用意した。この剥離ライナーの剥離処理面に上記で得た粘着剤組成物を塗付し、乾燥処理して粘着剤層を形成した。得られた粘着剤層を基材の第一面に転写した。同様にして基材の第二面にも粘着剤層を形成した。基材としては、坪量14g/m2、厚さ40μm、嵩密度0.35g/cm3のPET系不織布を用いた。このようにして例e1に係る両面粘着シート(総厚140μm)を作製した。
基材として、坪量23g/m2、厚さ76μm、嵩密度0.30g/cm3の麻パルプ100%の不織布を用いた他は例e1と同様にして例e2に係る両面粘着シートを作製した。
基材として、坪量14g/m2、厚さ42μm、嵩密度0.33g/cm3のパルプ系不織布を用いた他は例e1と同様にして例e3に係る両面粘着シートを作製した。
基材として、坪量14g/m2、厚さ50μm、嵩密度0.28g/cm3の麻パルプ100%の不織布を用いた他は例e1と同様にして例e4に係る両面粘着シートを作製した。
基材として、坪量14g/m2、厚さ27μm、嵩密度0.52g/cm3のパルプ系不織布を用いた他は例e1と同様にして例e5に係る両面粘着シートを作製した。
基材として、坪量14g/m2、厚さ28μm、嵩密度0.50g/cm3のパルプ100%の不織布を用いた他は例e1と同様にして例e6に係る両面粘着シートを作製した。
ベースポリマーとしてのスチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、芳香族系石油樹脂(JX日鉱日石エネルギー社製、製品名「日石ネオポリマー150」、軟化点155℃、水酸基価1mgKOH/g未満)20部と、テルペンフェノール樹脂40部と、テルペン樹脂30部と、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製品、製品名「コロネートL」)を固形分基準で0.75部と、老化防止剤3部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV50%の粘着剤組成物を調製した。なお、テルペンフェノール樹脂、テルペン樹脂、老化防止剤は例e1と同じものを使用した。この粘着剤組成物を用いた他は例e3と同様にして例e7に係る両面粘着シートを作製した。
基材として、厚さ12μmのPETフィルムを用いた他は例e1と同様にして例e8に両面粘着シートを作製した。
直径24mmのアルミニウム製円筒を被着体に用いて、各例に係る両面粘着シートの耐反撥性を評価した。すなわち、図4に示すように、両面粘着シート4の一方の粘着面4Aを、厚さ300μmのPETフィルム42に貼り付けて裏打ちした。この裏打ちされた両面粘着シート4を幅10mm、長さ40mmのサイズにカットして試験片44を作製した。23℃、50%RHの環境下にて、試験片44の他方の粘着面4Bを、試験片44の長手方向が被着体(アルミニウム製円筒)46の円周方向となるようにして、2kgのローラを1往復させて圧着した。なお、被着体46は、あらかじめエチルアルコールで洗浄して使用した。これを70℃、80%RHの環境下に12時間放置した後、試験片44の長手方向の両端44A,44Bが被着体46の表面から剥がれて浮いているか否かを観察し、浮いていた場合にはその浮き距離(試験片44が被着体46の表面から浮き上がった部分の長さ)を測定した。試験片の両端が浮いていた場合には両端の浮き距離の平均値を当該試験片の浮き距離とした。結果を表6および表7に示す。
(例f1)
[粘着剤組成物の調製]
ベースポリマーとしてのスチレンイソプレンブロック共重合体(日本ゼオン社製、製品名「クインタック3520」、スチレン含有量15%、ジブロック体比率78%)100部と、テルペンフェノール樹脂40部と、テルペン樹脂30部と、芳香族系石油樹脂(JX日鉱日石エネルギー社製、製品名「日石ネオポリマー150」、軟化点155℃、水酸基価1mgKOH/g未満)20部と、イソシアネート化合物(日本ポリウレタン工業社製品、製品名「コロネートL」)を固形分基準で1.00部と、老化防止剤3部と、溶媒としてのトルエンとを撹拌混合して、NV48%に調製した。この混合物の固形分100部に対し、導電性粒子(福田金属箔粉工業社製、商品名「Ni123」、ニッケルフィラー、平均粒径11μm)を5部添加し混合することにより、本例に係る粘着剤組成物を調製した。
ここで、テルペンフェノール樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の商品名「YSポリスターS145」(軟化点145℃、水酸基価100mgKOH/g)と、同社製の商品名「YSポリスターT145」(軟化点145℃、水酸基価60mgKOH/g)との二種類を、1:1の質量比で、それらの合計が40部となるように使用した。テルペン樹脂としては、ヤスハラケミカル社製の製品名「YSレジンPX1150N」(軟化点115℃、水酸基価1mgKOH/g未満)を使用した。老化防止剤としては、BASF社製の製品名「IRGANOX CB612」(BASF社製の製品名「IRGAFOS 168」と同社製の製品名「IRGANOX 565」との質量比2:1のブレンド配合物)を使用した。
片面がシリコーン系剥離剤により剥離処理されたシート状のPET製剥離ライナー(三菱ポリエステルフィルム社製、商品名「MRF♯38」、厚さ38μm)を用意した。この剥離ライナーの剥離処理面に上記で得た粘着剤組成物を塗付し、100℃で3分間の乾燥処理を行い、粘着剤層を形成した。得られた粘着剤層を基材の片面に転写した。基材としては、電解銅箔(福田金属箔粉工業社製、商品名「CF-T8G-UN-35」、厚さ35μm)を用いた。このようにして、厚さ20μmの粘着剤層が導電性基材の片面に設けられた導電性片面粘着シートを作製した。
導電性粒子の添加量を、上記混合物の固形分100部に対して35部に変更した他は例f1と同様にして例f2に係る導電性片面粘着シートを作製した。
各例に係る片面粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。23℃、60%RHの環境下にて、上記測定サンプルの粘着面を被着体の表面に2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TG−1kN」ミネベア(株)製)を使用して、JIS Z0237に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、180度剥離強度(N/20mm幅)を測定した。被着体としてはステンレス鋼板(SUS304板)を使用した。結果を表8に示す。
各例に係る片面粘着テープを幅30mm、長さ40mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。図5に示されるように、ガラス板(ソーダライムガラス)51の上に、幅20mmの長尺状銅箔(圧延銅箔、厚さ35μm)52を配置した。その上にさらに、銅箔52の長手方向と直交するように長尺状の絶縁テープ53を重ね合わせた。絶縁テープ53は、2枚用意し、それら2枚が互いに平行するように20mmの間隔をおいて配置した。そして、銅箔52および絶縁テープ53と重なるように、測定サンプル54を圧着した。測定サンプル54(片面粘着シート)の粘着剤層の粘着面が銅箔52の表面と接するように貼り合わせた。測定サンプル54と銅箔52とは、貼り合わせ部分(図5の中央に位置する破線で囲まれた正方形領域)55にて接触している(接触面積4cm2)。圧着は、常温環境下にて、ハンドローラー(幅30mm)を用いて圧力5.0N/cmの条件で行った。なお、図5の縦方向が測定サンプル54の長さ方向である。そして、常温環境下で15分放置した後、銅箔52の端部(図5の符号T1で示される部分)と測定サンプル54の基材(電解銅箔)の端部(図5の符号T2で示される部分)に電流計(KIKUSUI社製、直流安定化電源「PMC18−S」)の端子を接続した。また、測定サンプル54の基材(電解銅箔)の端部(図5の符号T3で示される部分)と銅箔52の端部(図5の符号T4で示される部分)にデジタルマルチメーター(IWATSU社製、商品名「VOAC7521A」)の端子を接続した。そして、電流計にて0.1Aの電流を流した際の電位差をデジタルマルチメーターにて測定した。得られた電位差から、オームの法則により抵抗値を求めた。結果を表8に示す。
11 第一粘着剤層
12 第二粘着剤層
15 基材
21,22 剥離ライナー
Claims (14)
- ベースポリマーと粘着付与樹脂とを含有する粘着剤組成物であって、
前記ベースポリマーは、モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体であり、
前記粘着付与樹脂は、軟化点120℃以上の粘着付与樹脂THを含み、
前記粘着付与樹脂THは、芳香環を有しかつ水酸基価が10mgKOH/g未満である粘着付与樹脂THR1を含み、
前記粘着付与樹脂T HR1 は、芳香族系石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂、スチレン系樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂およびロジンフェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記ベースポリマーのジブロック体比率が60質量%以上である、粘着剤組成物。 - 前記粘着付与樹脂THR1は、芳香族系石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂およびロジンフェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記粘着付与樹脂THR1の軟化点は130℃以上である、請求項1または2に記載の粘着剤組成物。
- 前記粘着付与樹脂は、軟化点120℃未満の粘着付与樹脂TLをさらに含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 前記粘着付与樹脂THR1は、芳香族系石油樹脂、脂肪族/芳香族共重合系石油樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、フェノール変性テルペン樹脂およびロジンフェノール樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であり、
前記粘着付与樹脂TLは、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂、変性テルペン樹脂、ロジン系樹脂、ロジン誘導体樹脂およびケトン系樹脂からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項4に記載の粘着剤組成物。 - 前記ベースポリマー100質量部に対する前記粘着付与樹脂TLの総量は70質量部以下である、請求項4または5に記載の粘着剤組成物。
- 前記ベースポリマー100質量部に対する前記粘着付与樹脂の総量は20〜150質量部である、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 前記ベースポリマーはスチレン系ブロック共重合体である、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 前記スチレン系ブロック共重合体のスチレン含有量が20質量%以下である、請求項8に記載の粘着剤組成物。
- 前記粘着付与樹脂THR1の含有量は、前記スチレン系ブロック共重合体中のスチレン成分1質量部に対して0.1〜10質量部である、請求項8または9に記載の粘着剤組成物。
- 導電性粒子をさらに含有する、請求項1から10のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 前記導電性粒子の含有量は、該導電性粒子を除く粘着剤組成物の全固形分100質量部に対して0.01〜100質量部である、請求項11に記載の粘着剤組成物。
- 前記粘着剤組成物は、前記ベースポリマーと前記粘着付与樹脂との合計量が該粘着剤組成物固形分の全質量の90質量%以上を占める組成である、請求項1から11のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載の粘着剤組成物から形成された粘着剤を含む、粘着シート。
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