JPWO2011055827A1 - 粘着剤組成物 - Google Patents
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Abstract
本発明は、耐熱性と粘着力とを高レベルで両立可能なポリエステル系粘着剤を与える粘着剤組成物および該粘着剤を備えた粘着シートを提供することを目的とする。本発明により提供されるポリエステル系粘着剤組成物は、Mwが4×104〜12×104のポリエステル樹脂Aと、Mwが0.3×104〜1×104のポリエステル樹脂Bとを含む。ポリエステル樹脂A,Bの含有モル数mA,mBの比(mA:mB)は、1:0.35〜1:1.4である。この粘着剤組成物はさらに架橋剤を含み、架橋後における粘着剤のゲル分率は30〜65%である。
Description
本発明は、ポリエステルをベースポリマーとする粘着剤および該粘着剤を与える粘着剤組成物に関する。
ポリエステルをベースポリマーとする粘着剤(以下、ポリエステル系粘着剤ともいう。)は、一般的なアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤(アクリル系粘着剤)に比べて、より高い耐熱性を実現しやすいという特長を有する。ポリエステル系粘着剤に関する技術文献として特許文献1が挙げられる。
近年、粘着剤に求められる性能はますます高度化しており、ポリエステル系粘着剤においても、その良好な耐熱性を活かしつつ更に粘着力を向上させることが望まれている。しかし、一般に、粘着剤の耐熱性(後述する耐熱保持性等により評価され得る。)と粘着力とは相反する特性であり、これらの特性を高レベルで両立させることは困難であった。
本発明は、耐熱性と粘着力とをより高レベルでバランスよく実現可能なポリエステル系粘着剤を与える粘着剤組成物を提供することを目的とする。関連する他の目的は、かかる組成物から形成されたポリエステル系粘着剤を有する粘着シートの提供である。
本発明によると、ポリエステル樹脂を主成分とする粘着剤組成物が提供される。その粘着剤組成物は、前記ポリエステル樹脂として、重量平均分子量(Mw)が4×104〜12×104であるポリエステル樹脂Aと、Mwが0.3×104〜1×104であるポリエステル樹脂Bとを少なくとも含む。ここで、当該粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Aの重量および重量平均分子量から算出されるポリエステル樹脂A含有モル数mAと、該粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Bの重量および重量平均分子量から算出されるポリエステル樹脂B含有モル数mBとのモル比(mA:mB)は、1:0.35〜1:1.4であり得る。この粘着剤組成物は、前記ポリエステル樹脂A,Bの少なくとも一方と反応する官能基を一分子中に二以上有する架橋剤をさらに含む。架橋後における粘着剤のゲル分率は30〜65%であり得る。かかる構成の粘着剤組成物は、上記Mwを有するポリエステル樹脂A,Bを所定のモル比で含むことにより、上記架橋後において、耐熱性(例えば耐熱保持性)と粘着力とをより高レベルで両立させた粘着剤(ひいては該粘着剤を有する粘着シート。以下同じ。)を形成するものとなり得る。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、架橋後における粘着剤のガラス転移温度(Tg)が−70℃〜−20℃の範囲にある。かかる粘着剤組成物によると、より高性能な粘着剤が形成され得る。
前記架橋剤としては、3官能以上の多官能イソシアネート(すなわち、一分子当たり平均3個以上のイソシアネート基(−N=C=O基)を有する化合物)を好ましく採用することができる。なかでも好ましい架橋剤として、2官能以上の多官能イソシアネートのイソシアヌレート体(三量体付加物)が例示される。また、前記ポリエステル樹脂Aの酸価および前記ポリエステル樹脂Bの酸価は、いずれも7KOHmg/g以下(典型的には0〜7KOHmg/g)であることが好ましい。
好ましい一態様では、前記ポリエステル樹脂Aと前記ポリエステル樹脂Bはそれぞれ、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを含有し、前記ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の組み合わせが、前記ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の組み合わせと同一である。かかる関係にあるポリエステル樹脂A,Bは、相溶性に優れたものとなり得る。したがって、このような組成の粘着剤組成物および該組成物から形成された粘着剤は、より均一で安定した粘着特性(耐熱保持性、粘着力等)を示すものとなり得る。また、このような組成の粘着剤組成物によると、より透明性に優れた粘着剤が形成され得る。
前記ポリエステル樹脂A,Bの一方または両方の合成に用いられる多価カルボン酸成分としては、不飽和脂肪酸が二量体化した構造の脂肪族ジカルボン酸を好ましく採用し得る。また、前記ポリエステル樹脂A,Bの一方または両方の合成に用いられる多価アルコール成分としては、不飽和脂肪酸が二量体化してなる脂肪族ジカルボン酸に水素を添加(水添)した構造の脂肪族ジオールを好ましく採用し得る。かかる組成の粘着剤組成物によると、より高性能な粘着剤が形成され得る。また、上記不飽和脂肪酸(例えば、炭素原子数18以上の不飽和脂肪酸類)は植物から得ることが可能であり、かかる植物由来の原料(不飽和脂肪酸)から合成された脂肪族ジカルボン酸および/または脂肪族ジオールを原料として利用することは環境負荷軽減の観点から好ましい。ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記ポリエステル樹脂A,Bが、いずれも、ダイマー酸とダイマージオールとの重縮合物である。上記ダイマー酸およびダイマージオールは、典型的には植物に由来して得られたものである(換言すれば、植物由来の材料である)。
本発明によると、また、ここに開示されるいずれかの粘着剤組成物から形成された粘着剤層を有する粘着シートが提供される。前記粘着剤層を構成する粘着剤のゲル分率は30〜65%である。かかる粘着シートによると、耐熱性(例えば耐熱保持性)と粘着力とをより高レベルでバランスよく実現され得る。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
ここに開示される技術における粘着剤組成物は、ポリエステル樹脂を主成分とする粘着剤組成物(ポリエステル系粘着剤組成物)である。ここで「ポリエステル樹脂を主成分とする」とは、上記組成物の固形分(不揮発分、すなわち粘着剤を形成する成分)のうちポリエステル樹脂の量(二種以上のポリエステル樹脂を含む場合には、それらの合計量)が50質量%以上を占めることをいう。したがって、例えば、ポリエステル樹脂を90質量%以上含む粘着剤形成成分が有機溶剤に溶解した固形分濃度(NV)40質量%の粘着剤組成物は、ここでいうポリエステル系粘着剤組成物の概念に包含される。尚、本明細書において、「質量」は「重量」のことを意味するものとする。
かかる粘着剤組成物および該組成物から形成される粘着剤は、互いに重量平均分子量(Mw)の異なる二種のポリエステル樹脂A,Bを少なくとも含有する。それらのうちポリエステル樹脂Aは、重量平均分子量(Mw)が4×104〜12×104であり、好ましくは5×104〜8×104である。ポリエステル樹脂AのMwが上記範囲よりも大きすぎると、架橋間距離(架橋点の間隔)が長くなりすぎて、粘着剤の耐熱保持性が低下傾向となる場合がある。ポリエステル樹脂AのMwが上記範囲よりも小さすぎると、粘着力が低下傾向となる場合がある。また、ポリエステル樹脂Bは、Mwが0.3×104〜1×104であり、好ましくは0.4×104〜0.7×104である。ポリエステル樹脂BのMwが上記範囲よりも大きすぎると、粘着剤の耐熱保持性が低下傾向となる場合がある。ポリエステル樹脂BのMwが上記範囲よりも小さすぎると、架橋間距離(架橋点の間隔)が短くなりすぎて、粘着力が低下傾向となる場合がある。
ポリエステル樹脂AのMwは、ポリエステル樹脂BのMwよりも5倍以上大きいことが好ましく、7倍以上大きいことがより好ましく、9倍以上大きいことが特に好ましい。Mwがこのような関係にあるポリエステル樹脂A,Bによると、これらを組み合わせて用いることの効果(典型的には、耐熱性と粘着力とを高レベルで両立させる効果)がよりよく発揮され得る。特に限定するものではないが、通常は、ポリエステル樹脂AのMwを、ポリエステル樹脂BのMwの50倍以下(典型的には40倍以下、例えば25倍以下)とすることが適当である。
上記粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Aとポリエステル樹脂Bとのブレンド比は、ポリエステル樹脂A含有モル数mAとポリエステル樹脂B含有モル数mBとの比(モル比mA:mB)が1:0.35〜1:1.4となる範囲であり、1:0.4〜1:1.1とすることが好ましい。1モルのポリエステル樹脂Aに対するポリエステル樹脂Bのブレンド量(ブレンド比)が0.35モルよりも少なすぎると、粘着剤の耐熱保持性が低下しやすくなる。上記ブレンド比が1.4モルよりも多すぎると、粘着剤の粘着力が低下傾向となる場合がある。なお、ポリエステル樹脂A含有モル数mAとは、粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Aの重量wAを当該ポリエステル樹脂Aの重量平均分子量MwAで割ることにより求められる値をいう(すなわち、mA=wA/MwA)。同様に、ポリエステル樹脂B含有モル数mBとは、粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Bの重量wBを当該ポリエステル樹脂Bの重量平均分子量MwBで割ることにより求められる値をいう(すなわち、mB=wB/MwB)。
なお、ここでいうポリエステル樹脂のMwとは、当該ポリエステル樹脂を適当な溶媒(例えばテトラヒドロフラン)に溶かして調製したサンプルにつきゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定を行って求められる、ポリスチレン換算の値をいう。具体的には、後述する実施例に記載の条件でGPC測定を行うことにより、ポリエステル樹脂のMwを求めることができる。
Mwの異なる二種以上のポリマー(すなわち、少なくともポリエステル樹脂A,Bに相当するポリマーが含まれたポリマー)が粘着剤組成物に配合されていることは、例えば、GPC測定において頂点の位置の異なる二つ以上の溶出ピークを有する(すなわち、バイモーダル(二峰性)またはそれ以上の)分子量分布がみられることにより把握され得る。なお、上記二種以上のポリマーの各々は、典型的にはユニモーダルな(単峰性の)分子量分布を示す。また、上記GPC測定により得られる分子量分布曲線(ピーク面積)を分析することにより、各ピークに対応するポリマーの含有量比を決定することができる。
ここに開示される粘着剤組成物の好ましい一態様では、100質量部のポリエステル樹脂Aに対して、ポリエステル樹脂Bを2〜12質量部(より好ましくは3〜10質量部、例えば3〜7質量部)含む。かかる粘着剤組成物は、適度に(典型的には、ここに開示される好ましいゲル分率となるように)架橋されることにより、耐熱性(例えば耐熱保持性)と粘着力とをより高レベルで両立させた粘着剤を形成し得る。
ポリエステル樹脂Aの酸価は、7KOHmg/g以下であることが好ましく、より好ましくは3KOHmg/g以下、特に好ましくは1KOHmg/g以下、最も好ましくは0.5KOHmg/g以下である。ポリエステル樹脂Bの酸価は、7KOHmg/g以下であることが好ましく、より好ましくは1KOHmg/g以下、特に好ましくは0.5KOHmg/g以下、最も好ましくは0.2KOHmg/g以下である。ポリエステル樹脂A,Bのいずれかの酸価が7KOHmg/gよりも大きすぎると、ここに開示される好ましいゲル分率を有する粘着剤が形成され難くなる場合がある。イソシアネート基の架橋反応を利用するタイプの架橋剤を含む粘着剤組成物では、上記酸価を満たすポリエステル樹脂A,Bを用いることが特に効果的である。
なお、酸価の測定は、水を含む適当な溶媒(測定対象たるポリエステル樹脂の良溶媒が好ましく、通常は水と有機溶媒との混合溶媒が用いられる。)に測定対象のポリエステル樹脂を0.5〜2質量%程度の濃度で溶解した滴定用サンプル溶液を調製し、この溶液を0.05〜0.5規定程度のKOH溶液(溶媒としては、水、または水と有機溶媒との混合溶媒が用いられる。)により中和滴定することにより行うことができる。具体的には、例えば後述する実施例に記載の酸価測定方法を適用して得られた値を、ここに開示されるポリエステル樹脂の酸価として好適に採用することができる。
架橋後の粘着剤のガラス転移温度(Tg)は、−70℃〜−20℃であることが好ましく、−65℃〜−40℃であることがより好ましく、−60℃〜−50℃であることが特に好ましい。上記範囲よりもTgが低すぎると、粘着剤の凝集力(ひいては耐熱保持性)が低下しやすくなることがある。上記範囲よりもTgが高すぎると、粘着剤の粘着力(特に、室温以下の温度域における粘着力)やタックが低下傾向となる場合がある。
なお、上記Tgは、典型的には、周波数1Hzの条件で行われる動的粘弾性測定において、損失弾性率G”のピークトップに対応する温度として決定することができる。具体的には、例えば後述する実施例に記載のTg測定方法を適用して得られた値を、ここに開示される技術におけるTgとして好適に採用することができる。
ここに開示される技術におけるポリエステル樹脂A,Bは、それぞれ、一分子中に二個以上のカルボキシル基を有する多価カルボン酸およびその誘導体から選択される一種または二種以上の化合物(すなわち、多価カルボン酸成分)と、一分子中に二個以上の水酸基を有する多価アルコールから選択される一種または二種以上の化合物(すなわち、多価アルコール成分)とが縮合した構造を有する。上記多価カルボン酸誘導体としては、当該カルボン酸の無水物、アルキルエステル(モノエステル、ジエステル等であり得る。炭素原子数1〜3のモノアルコールとのエステルが好ましい。)等を用いることができる。
上記多価カルボン酸成分の構成要素としては、一般にポリエステルの合成に使用し得るものとして知られている各種の多価カルボン酸およびその誘導体から選択される一種または二種以上を用いることができる。好ましく使用し得る多価カルボン酸として、脂肪族または脂環式の二塩基酸およびその誘導体(以下、「脂肪族または脂環式ジカルボン酸類」ということもある。)が挙げられる。具体例としては、アジピン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、ドデセニル無水コハク酸、フマル酸、コハク酸、ドデカン二酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸等、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸等が挙げられる。
環境負荷が少ないという観点から、多価カルボン酸成分の構成要素としては、石油に依存しない材料(すなわち、非石油系の材料)、特に植物由来の材料を好ましく採用することができる。このことは、バイオマス度向上の点からも有利である。かかる植物由来の材料として、ダイマー酸およびセバシン酸が例示される。なお、ここで「ダイマー酸」とは、不飽和脂肪酸が二量体化した構造のジカルボン酸をいう。炭素原子数18の不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等)が二量体化した構造を有する炭素原子数36のジカルボン酸は、上記ダイマー酸に包含される一典型例である。
上記多価カルボン酸成分の構成要素として使用し得る化合物の他の例として、芳香族二塩基酸およびその誘導体(無水物、アルキルエステル等。以下、「芳香族ジカルボン酸類」ということもある。)が挙げられる。芳香族二塩基酸の具体例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボンル酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、2,2’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸等が挙げられる。
ここに開示される技術における多価カルボン酸成分は、例えば、脂肪族または脂環式ジカルボン酸類に属する一種または二種以上の化合物のみを含むものであってもよく、芳香族ジカルボン酸類に属する一種または二種以上の化合物のみを含むものであってもよく、脂肪族または脂環式ジカルボン酸類と芳香族ジカルボン酸類との両方を含んでもよい。ここに開示される技術では、多価カルボン酸成分として脂肪族または脂環式ジカルボン酸類のみ(例えば、脂肪族ジカルボン酸類のみ)を用いることにより、好適な結果が実現され得る。あるいは、脂肪族または脂環式ジカルボン酸類を主成分(多価カルボン酸成分のうち50質量%以上を占める成分)とし、特性を大きく損なわない程度の芳香族ジカルボン酸を併用してもよい。
また、上記多価アルコール成分の構成要素としては、一般にポリエステルの合成に使用し得るものとして知られている各種の多価アルコールから選択される一種または二種以上を用いることができる。好ましく使用し得る多価アルコールとして、脂肪族または脂環式のジオール類が挙げられる。具体例としては、エチレングリコ−ル、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオ−ル、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ−ル、1,6−ヘキサンジオ−ル、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、2,2,4−トリメチル−1,5−ペンタンジオール、2−エチル−2−ブチルプロパンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチルオクタンジオール、1,10−デカンジオール等が挙げられる。
環境負荷が少ないという観点から、多価アルコール成分の構成要素としては、非石油系の材料、特に植物由来の材料を好ましく採用することができる。かかる植物由来の材料として、ダイマージオールおよび1,4−ブタンジオールが例示される。なお、ここで「ダイマージオール」とは、不飽和脂肪酸が二量体化したジカルボン酸におけるカルボキシル基を水酸基に変換した構造のジオールをいう。炭素原子数18の不飽和脂肪酸(オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等)の二量体に対応する炭素原子数36のジオールは、上記ダイマージオールに包含される一典型例である。
また、ポリエステル樹脂A,Bとしては、両末端の官能基(典型的には、それぞれ水酸基およびカルボキシル基のいずれかである。)以外には架橋性官能基を有しないものを好ましく用いることができる。ダイマー酸とダイマージオールとの重縮合により得られるポリエステル樹脂は、かかる構造を有するポリエステル樹脂に包含される一好適例である。このような構造のポリエステル樹脂A,Bは、これらのMwおよびモル比(より好ましくはさらに酸価)に基づいてゲル分率を制御しやすいので好ましい。
好ましい一態様では、ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の組み合わせ(化合物の種類の組み合わせをいい、各化合物の量比を問わない。)が、ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の組み合わせと同一である。かかる関係にあるポリエステル樹脂A,Bは、相溶性に優れたものとなり得る。したがって、このような組成の粘着剤組成物によると、より均一で安定した粘着特性(耐熱保持性、粘着力等)を示す粘着剤や、より透明性に優れた粘着剤が形成され得る。
好ましい他の一態様では、ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分または多価アルコール成分の50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、特に好ましくは90質量%以上が、ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分または多価アルコールと同じ化合物である。ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分または多価アルコール成分の実質的に全部(すなわち、実質的に100質量%)が、ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分または多価アルコールと同じ化合物であってもよい。また、ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分のそれぞれ50質量%以上、より好ましくは75質量%以上、特に好ましくは90質量%以上、最も好ましくは100質量%が、ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコールのそれぞれと同じ化合物である。かかる関係にあるポリエステル樹脂A,Bは、相溶性に優れたものとなり得る。したがって、このような組成の粘着剤組成物によると、より均一で安定した粘着特性(耐熱保持性、粘着力等)を示す粘着剤や、より透明性に優れた粘着剤が形成され得る。
ここに開示される技術におけるポリエステル樹脂A,Bは、一般的なポリエステル樹脂と同様、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分との重縮合により得ることができる。より詳しくは、多価カルボン酸成分の有するカルボキシル基と多価アルコール成分の有する水酸基との縮合反応を、典型的には上記縮合反応により生成する水(縮合水)等を反応系外に除去しつつ進行させることにより、ポリエステル樹脂A,Bを製造(合成)することができる。上記縮合水を反応系外に除去する方法としては、反応系内に不活性ガスを吹き込んで該不活性ガスとともに縮合水を反応系外に取り出す方法、減圧下で反応系から縮合水を留去する方法(減圧法)、等を用いることができる。重合時間を短縮しやすく生産性の向上に適していることから、上記減圧法を好ましく採用することができる。
上記縮合反応を行う際の反応温度や、減圧法を採用する場合における減圧度(反応系内の圧力)は、目的とする特性(Mw、酸価等)のポリエステル樹脂が効率よく得られるように適宜設定することができる。特に限定するものではないが、通常は上記反応温度を180℃〜260℃とすることが適当であり、例えば200℃〜220℃とすることができる。反応温度が上記範囲よりも低すぎると、重合速度が遅いため生産性が低下しがちである。一方、反応温度が上記範囲よりも高すぎると、生成したポリエステル樹脂が劣化する虞がある。特に限定するものではないが、通常は上記減圧度を10kPa以下(典型的には10kPa〜0.1kPa)とすることが適当であり、例えば4kPa〜1kPaとすることができる。反応系内の圧力が高すぎると、縮合反応により生成した水を系外に効率よく留去することが困難となり、重合速度が遅くなりがちである。また、反応温度が比較的高い場合には、反応系内の圧力を低くしすぎると、原料である多価カルボン酸や多価ジオールまでもが系外に留去されてしまう場合があるので注意を要する。反応系内の圧力を過剰に低く設定すると当該圧力の達成および維持が困難となるため、通常は、反応系内の圧力を0.1kPa以上とすることが好ましい。
上記縮合反応には、一般的なポリエステル樹脂と同様、公知ないし慣用の重合触媒を用いることができる。かかる重合触媒として、例えば、チタン系、ゲルマニウム系、アンチモン系、錫系、亜鉛系等の種々の金属化合物;p−トルエンスルホン酸や硫酸等の強酸;等が挙げられる。なかでもチタン系金属化合物(チタン化合物)の使用が好ましい。かかるチタン化合物の具体例としては、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトラエトキシド等のチタンテトラアルコキシドや、オクタアルキルトリチタネート、ヘキサアルキルジチタネート、アルキルチタネート、酢酸チタン等が挙げられる。
ここに開示される粘着剤組成物は、上記ポリエステル樹脂のほかに架橋剤を含有する。架橋剤は、架橋後における粘着剤のゲル分率を後述する好ましいゲル分率とするために含有させる。本発明において、架橋剤は一分子中に二個以上の官能基を有する多官能化合物を用いるものであり、該官能基は本発明のポリエステル樹脂A,Bの少なくとも一方の両末端における官能基と反応して架橋構造を形成する。かかる架橋剤の種類は特に限定されず、従来公知の各種架橋剤から適当なものを選択することができる。例えば、多官能イソシアネート(一分子当たり平均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。)、多官能性メラミン化合物(メチル化メチロールメラミン、ブチル化ヘキサメチロールメラミン等)、多官能性エポキシ化合物(ジグリシジルアニリン、グリセリンジグリシジルエーテル等)、多官能性オキサゾリン化合物、多官能性アジリジン化合物、金属キレート化合物等を用いることができる。ここに開示される好ましいゲル分率を実現しやすいという観点から、架橋剤として、多官能イソシアネート(例えば、イソシアヌレート構造を有する多官能イソシアネート)を好ましく採用することができる。かかる多官能イソシアネートの使用は、透明性の高い粘着剤が得られやすいという点でも好ましい。
多官能イソシアネートとしては、一分子中に二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)から選択される一種または二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。
脂肪族ポリイソシアネート類の具体例としては、1,2−エチレンジイソシアネート;1,2−テトラメチレンジイソシアネート、1,3−テトラメチレンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート等のテトラメチレンジイソシアネート;1,2−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,4−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,5−ヘキサメチレンジイソシアネート等のヘキサメチレンジイソシアネート;2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、等が挙げられる。
脂環族ポリイソシアネート類の具体例としては、イソホロンジイソシアネート;1,2−シクロヘキシルジイソシアネート、1,3−シクロヘキシルジイソシアネート、1,4−シクロヘキシルジイソシアネート等のシクロヘキシルジイソシアネート;1,2−シクロペンチルジイソシアネート、1,3−シクロペンチルジイソシアネート等のシクロペンチルジイソシアネート;水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシレンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、等が挙げられる。
芳香族ポリイソシアネート類の具体例としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、2,2’−ジフェニルプロパン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、ナフチレン−1,4−ジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、キシリレン−1,3−ジイソシアネート、等が挙げられる。
本発明にとり好ましい架橋剤として、一分子当たり平均して3個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネートが例示される。かかる3官能以上のイソシアネートは、2官能以上のイソシアネートの多量体(典型的には二量体または三量体)、誘導体(例えば、多価アルコールと二分子以上の多官能イソシアネートとの付加反応生成物)、重合物等であり得る。例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートの二量体や三量体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(イソシアヌレート構造の三量体付加物)、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート、等の多官能性イソシアネートが挙げられる。このような3官能以上のイソシアネートを架橋剤に用いることにより、良好な凝集力を発揮させ、且つ架橋の安定化を図ることができる。そして、後述する架橋後の粘着剤の好ましいゲル分率をより的確に(例えば、ゲル分率が不足する事態を防止して安定的に)実現することができる。かかる多官能イソシアネートの使用は、透明性の高い粘着剤が得られやすいという点でも好ましい。2官能以上のイソシアネート(例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート)のイソシアヌレート体が特に好ましい。
ここに開示される技術における架橋剤として利用可能な多官能イソシアネートの市販品としては、旭化成ケミカルズ社製の商品名「デュラネートTPA−100」、日本ポリウレタン工業社製の商品名「コロネートL」、同「コロネートHL」、同「コロネートHK」、同「コロネートHX」、同「コロネート2096」等が挙げられる。
このような架橋剤は、一種を単独で、あるいは二種以上を適宜組み合わせて使用することができる。ポリエステル樹脂100質量部に対する架橋剤の使用量(複数の架橋剤を併用する場合にはそれらの合計量)は、通常、20質量部以下(典型的には0.001〜20質量部)とすることが適当であり、15質量部以下とすることが好ましく、10質量部以下とすることがより好ましい。架橋剤の使用量が多すぎると、所望のゲル分率が達成できず架橋後において得られる粘着剤の粘着力が低下しやすくなる。また、通常は、ポリエステル樹脂100質量部に対する架橋剤の使用量を0.01質量部以上とすることが適当であり、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは1質量部以上である。架橋剤の使用量が少なすぎると、所望のゲル分率が達成できず粘着剤の凝集力が不足して、耐熱保持性が低下しやすくなる。架橋剤として多官能イソシアネート(典型的には3官能以上のイソシアネート)を用いる場合には、上記使用量が特に好ましく適用され得る。
ここに開示される技術の典型的な態様では、架橋後の粘着剤のゲル分率は30〜65%であり、好ましくは35〜60%である。架橋後において(例えば、後述する実施例と同様の条件で塗布、乾燥および保持した後において)かかるゲル分率を有する粘着剤を与えるように構成された粘着剤組成物が好ましい。また、かかるゲル分率の粘着剤を備えた粘着シートが好ましい。粘着剤のゲル分率が上記範囲よりも小さすぎると、凝集力が不足して耐熱性(例えば耐熱保持性)が低下傾向となる。上記範囲よりもゲル分率が大きすぎると、粘着力が低下しやすくなることがある。ゲル分率の測定は、後述する実施例に記載の方法により行うことができる。測定に使用する多孔質シートとしては、日東電工株式会社製の商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」またはその相当品を用いることが好ましい。
上記ゲル分率の実現を容易にするために、上記架橋剤(例えば、多官能イソシアネート)に加えて、該架橋剤の架橋反応を高める架橋触媒を用いることができる。かかる架橋触媒としては、テトライソプロピルチタネート、テトラ−n−ブチルチタネート、オクチル酸スズ、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸カルシウム、ナフテン酸鉛、ナフテン酸コバルト、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、等の有機金属化合物;ブチルアミン、ジブチルアミン、ヘキシルアミン、t−ブチルアミン、エチレンジアミン、イソホロンジアミン、イミダゾール、水酸化リチウム、水酸化カリウム、ナトリウムメチラート、等の塩基性化合物;p−トルエンスルホン酸、トリクロル酢酸、燐酸、モノアルキル燐酸、ジアルキル燐酸、β−ヒドロキシエチルアクリレートの燐酸エステル、モノアルキル亜燐酸、ジアルキル亜燐酸、等の酸性化合物;等が挙げられる。このような架橋触媒は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
ここに開示される粘着剤組成物または粘着剤は、本発明の効果を大きく損なわない限りにおいて、ポリエステル樹脂A,Bのいずれにも属さないポリエステル樹脂(ポリエステル樹脂C)をさらに一種または二種以上含有し得る。通常は、ポリエステル樹脂の総量を100質量%として、そのうちポリエステル樹脂Cの含有量(二種以上を含む場合にはそれらの合計量)を25質量%以下とすることが適当であり、10質量%以下とすることが好ましい。ポリエステル樹脂Cの含有量が5質量%であってもよく、ポリエステル樹脂Cを実質的に含有しない(すなわち、ポリエステル樹脂が実質的にポリエステルA,Bのみからなる)粘着剤組成物であってもよい。尚、ここに開示される粘着剤組成物または粘着剤には、二種以上のポリエステル樹脂Aまたはポリエステル樹脂Bを用いてもよい。
また、ここに開示される粘着剤組成物または粘着剤は、本発明の効果を大きく損なわない限りにおいて、ポリエステル樹脂以外のポリマー成分(ポリマーD)を含み得る。かかるポリマー成分は、例えば、アクリル系ポリマー、天然ゴム系ポリマー、合成ゴム系ポリマー、シリコーン系ポリマー等であり得る。ポリエステル樹脂との相溶性に優れたポリマー成分を選択することが好ましい。通常は、粘着剤形成成分に含まれるポリマー成分全体(ポリエステル樹脂とポリマーDとの合計量)を100質量%として、ポリマーDの含有量を25質量%以下とすることが適当であり、10質量%以下とすることが好ましい。ポリマーDの含有量が5質量%であってもよく、ポリマーDを実質的に含有しない(すなわち、ポリマー成分が実質的にポリエステル樹脂のみからなる)粘着剤組成物であってもよい。
ここに開示される粘着剤組成物または粘着剤は、必要に応じて、さらに粘着付与樹脂を含有することができる。上記架橋剤と粘着付与樹脂とを適切に組み合わせることにより、より粘着性能(例えば粘着力)に優れた粘着剤および該粘着剤を与える粘着剤組成物となり得る。
上記粘着付与樹脂としては、従来公知のものを特に限定なく使用することができる。例えば、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、共重合系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、キシレン樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、等が挙げられる。このような粘着付与樹脂は、一種を単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。バイオマス度向上の観点から、植物由来の原料より製造される粘着付与樹脂(例えば、植物由来のロジン系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂等)を用いることが特に好ましい。
上記ロジン系粘着付与樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の未変性ロジン(生ロジン);これらの未変性ロジンを水添化、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン、その他の化学的に修飾されたロジン等);その他の各種ロジン誘導体;等が挙げられる。
上記テルペン系粘着付与樹脂の具体例としては、例えば、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体などのテルペン系樹脂;これらのテルペン系樹脂を変性(フェノール変性、芳香族変性、水素添加変性、炭化水素変性等)した変性テルペン系樹脂;等が挙げられる。上記変性テルペン樹脂としては、テルペン−フェノール系樹脂、スチレン変性テルペン系樹脂、芳香族変性テルペン系樹脂、水素添加テルペン系樹脂等が例示される。
上記フェノール系粘着付与樹脂の具体例としては、各種フェノール類(例えば、フェノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アルキルフェノール、レゾルシン等)とホルムアルデヒドとの縮合物;上記フェノール類とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒下で付加反応させて得られるレゾール;上記フェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒下で縮合反応させて得られるノボラック;酸触媒下でロジン類(未変性ロジン、変性ロジン、これらの誘導体等)にフェノールを付加させ、熱重合することにより得られるロジン変性フェノール樹脂;等が挙げられる。
上記粘着付与樹脂を使用する場合、その使用量は、ポリエステル樹脂の総量100質量部に対して100質量部以下(典型的には0.1〜100質量部)とすることが適当であり、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。この添加量が10質量部以下であってもよく、5質量部以下であってもよい。粘着付与樹脂の使用量の下限は特に限定されないが、通常は、ポリエステル樹脂の総量100質量部に対して0.1質量部以上、好ましくは1質量部以上を用いることが適当である。この使用量が少なすぎると粘着付与樹脂の添加による効果が十分に得られ難い。一方、粘着付与樹脂の使用量が多すぎると、架橋反応が阻害されて所望のゲル分率が実現され難くなったり、ポリエステル樹脂との相溶性が不足して粘着力が低下傾向となったりすることがあり得る。
粘着付与樹脂を含む組成の粘着剤または粘着剤組成物において、より耐熱保持性の良い粘着剤を得るという観点からは、軟化点が40℃以上、より好ましくは60℃以上、特に好ましくは80℃以上の粘着付与樹脂を用いることが好ましい。粘着付与樹脂の軟化点の上限は特に限定されないが、入手容易性やポリエステル樹脂との相溶性の観点から、通常は、軟化点が130℃以下の粘着付与樹脂の使用が好ましい。あるいは、粘着付与樹脂を使用しなくてもよい。ここに開示される技術の好ましい一態様は、粘着付与樹脂を実質的に含まない組成の粘着剤または粘着剤組成物である。
上記粘着剤組成物または該組成物から形成される粘着剤には、必要に応じて、紫外線吸収剤、光安定剤、剥離調整剤、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤(顔料、染料等)、老化防止剤、界面活性剤等の一般的な添加剤を、本発明の効果を大きく損なわない限度において含有させることができる。
ここに開示される粘着剤組成物から形成される粘着剤は、動的粘弾性測定装置を用いて23℃で周波数1Hzの条件下で測定したときの貯蔵弾性率が1×104〜1×107Paであることが好ましく、より好ましくは1×105〜1×106Paである。貯蔵弾性率が1×104Paよりも小さすぎると、粘着剤層の凝集力(ひいては耐熱保持性)が低下しがちである。貯蔵弾性率が1×107Paよりも大きすぎると、粘着剤が硬くなりすぎて粘着力が低下しやすくなる傾向にある。
本発明により提供される粘着シートは、ここに開示されるいずれかの粘着剤組成物から形成された粘着剤層を備える。かかる粘着剤層をシート状基材(支持体)の片面に有する形態の基材付き粘着シートであってもよく、上記粘着剤層を基材の両面に有する形態の基材付き粘着シート(両面粘着シート、典型的には両面粘着テープ)であってもよく、また上記粘着剤層が剥離ライナー(剥離面を備えるシート状基材としても把握され得る。)に保持された形態等の基材レスの粘着シート(すなわち、支持体をもたない両面粘着シート)であってもよい。ここでいう粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、上記粘着剤層は典型的には連続的に形成されるが、かかる形態に限定されるものではなく、例えば点状、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た粘着剤層であってもよい。また、本発明により提供される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
ここに開示される粘着シートは、例えば、図1〜図6に模式的に示される断面構造を有するものであり得る。このうち図1,図2は、両面粘着タイプの基材付き粘着シートの構成例である。図1に示す粘着シート1は、基材10の両面(いずれも非剥離性)に粘着剤層21,22が設けられ、それらの粘着剤層が、少なくとも該粘着剤層側が剥離面となっている剥離ライナー31,32によってそれぞれ保護された構成を有している。図2に示す粘着シート2は、基材10の両面(いずれも非剥離性)に粘着剤層21,22が設けられ、それらのうち一方の粘着剤層21が、両面が剥離面となっている剥離ライナー31により保護された構成を有している。この種の粘着シート2は、該粘着シートを巻回して他方の粘着剤層22を剥離ライナー31の裏面に当接させることにより、粘着剤層22もまた剥離ライナー31によって保護された構成とすることができる。
図3,図4は、基材レスの両面粘着シートの構成例である。図3に示す粘着シート3は、基材レスの粘着剤層21の両面21A,21Bが、少なくとも該粘着剤層側が剥離面となっている剥離ライナー31,32によってそれぞれ保護された構成を有する。図4に示す粘着シート4は、基材レスの粘着剤層21の一面21Aが、両面が剥離面となっている剥離ライナー31により保護された構成を有し、これを巻回すると、粘着剤層21の他面21Bが剥離ライナー31の背面に当接することにより、他面21Bもまた剥離ライナー31で保護された構成とできるようになっている。
図5,図6は、片面粘着タイプの基材付き粘着シートの構成例である。図5に示す粘着シート5は、基材10の一面10A(非剥離性)に粘着剤層21が設けられ、その粘着剤層21の表面(接着面)21Aが、少なくとも該粘着剤層側が剥離面となっている剥離ライナー31で保護された構成を有する。図6に示す粘着シート6は、基材10の一面10A(非剥離性)に粘着剤層21が設けられた構成を有する。基材10の他面10Bは剥離面となっており、粘着シート6を巻回すると該他面10Bに粘着剤層21が当接して、該粘着剤層の表面(接着面)21Bが基材の他面10Bで保護されるようになっている。
粘着剤層の厚さは特に限定されず、粘着シートの用途等に応じて適宜設定することができる。例えば、粘着剤層の厚さを5μm〜1000μm程度とすることができ、通常は10μm〜500μm程度が好ましく、さらに好ましくは20〜200μm程度である。粘着剤層は、単層の形態であってもよく、組成または形状(形成範囲、形成パターン等)の異なる二以上の層を備えた積層形態であってもよい。また、本発明の効果を大きく損なわない限度で、基材と粘着剤層との間に下塗り層や中間層を有していてもよい。
ここに開示される粘着シートにおいて、粘着剤層を支持(裏打ち)する基材としては、従来公知の各種のものを使用することができる。例えば、和紙、クラフト紙、グラシン紙、上質紙、合成紙、トップコート紙等の紙類;綿繊維、スフ、マニラ麻、パルプ、レーヨン、アセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアミド繊維(ナイロン繊維)、ポリオレフィン繊維(ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等)、アクリル系繊維等の繊維状物質(天然繊維、半合成繊維、合成繊維を包含する。)の、単独または混紡等による織布や不織布等の布類;ポリオレフィン(低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、エチレン−αオレフィン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−n−ブチルアクリレート共重合体、プロピレンのホモポリマー、プロピレンのランダムコポリマー、プロピレンのブロックコポリマー等)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等)、ポリウレタン、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、セロハン等の各種プラスチック材料によるプラスチックフィルム、多孔質プラスチックシート等のプラスチック基材;天然ゴム、ブチルゴム等からなるゴムシート類;発泡ポリウレタン、発泡ポリクロロプレンゴム等の発泡体からなる発泡体シート類;アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;これらの複合体;等を用いることができる。上記プラスチックフィルムは、無延伸タイプであってもよく、延伸タイプ(一軸延伸タイプまたは二軸延伸タイプ)であってもよい。また、基材として上記多孔質プラスチックシートや不織布等を使用する場合には、その片面(典型的には、粘着剤層が形成される面とは反対の面、すなわち背面)に、プラスチックフィルムやシート等の非多孔性基材を積層することができる。
前記基材は、必要に応じて、充填剤(無機充填剤、有機充填剤など)、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料など)等の、通常の粘着テープ用基材(支持体)に用いられる各種添加剤を含むことができる。基材の表面(特に、粘着剤層が設けられる側の表面)には、粘着剤層の基材投錨性を高めるのに役立ち得る慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的又は物理的方法による酸化処理等が施されていてもよく、下塗り剤によるコーティング処理等が施されていてもよい。また、粘着剤層に対する剥離性を付与するために、例えば、シリコーン系樹脂やフッ素系樹脂等の剥離処理剤等によるコーティング処理(剥離処理)が施されていてもよい。
前記基材(支持体)の厚さとしては、その材質や形態などに応じて適宜選択することができ、例えば1μm〜1000μm程度とすることができる。通常は、厚さ2μm〜500μmの基材が好ましく、より好ましくは3μm〜300μm、さらに好ましくは5μm〜250μm、特に好ましくは10μm〜200μmである。
粘着剤層の形成は、公知の粘着シートの製造方法に準じて行うことができる。例えば、適当な溶剤中に粘着剤形成成分を含む溶液、分散液(典型的にはエマルション)、粘着剤層形成成分の熱溶融液等を、基材(支持体)に直接塗布して粘着剤層を形成する方法;上記溶液、分散液、熱溶融液等を、剥離性を有する表面を備えた基材(剥離ライナー)の該剥離面上に塗布して粘着剤層を形成し、その粘着剤層を支持体に移着(転写)する方法;粘着剤層形成成分を基材上に押出して粘着剤層を形成する方法;熱可塑性樹脂からなる基材層とともに粘着剤層を、インフレーション法やTダイ法による二層または多層押出し(共押出し)により成形する方法;等を適宜採用し得る。上記塗布に際しては、グラビヤロールコーター、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、従来公知の塗工機を用いることができる。
上記剥離ライナーとしては、従来公知のものを特に限定なく用いることができる。基材の表面に剥離処理が施された構成の剥離ライナーを好適に用いることができる。この種の剥離ライナーを構成する基材(剥離ライナー用基材)としては、各種のプラスチックフィルム類(例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルや、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル等の熱可塑性樹脂を原料とするプラスチックフィルム類)、紙類、布類、ゴムシート類、発泡体シート類、金属箔、これらの複合体(例えば、紙の両面にオレフィン樹脂がラミネートされた積層構造のシート)等を適宜選択して用いることができる。上記剥離処理は、公知または慣用の剥離処理剤(例えば、シリコーン系、フッ素系、長鎖アルキル系等の剥離処理剤)を用いて常法により行うことができる。また、オレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリエチレン/ポリプロピレン混合物)、フッ素系ポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン)等の低接着性の基材を、該基材の表面に剥離処理を施すことなく剥離ライナーとして用いてもよい。あるいは、かかる低接着性の基材にさらに剥離処理を施したものを用いてもよい。なお、剥離ライナー用基材の構造は、単層であってもよく、複数の層を備える積層構造であってもよい。上記剥離ライナー用基材の厚さは、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明において、粘着シートの態様として、後述する実施例に記載の条件で測定されるSUS粘着力は8N/20mm以上、且つ、後述する実施例に記載の条件で測定される耐熱保持性(耐熱保持温度)は140℃以上であることが好ましい。ここに開示される粘着シートの好ましい一態様では、上記SUS粘着力が10N/20mm以上、より好ましくは12N/20mm以上であり、且つ、上記耐熱保持性が140℃以上である。より好ましい一態様では、上記SUS粘着力が10N/20mm以上であり、且つ、上記耐熱保持性が160℃以上である。好ましい他の例では、上記SUS粘着力が8N/20mm以上であり、且つ、上記耐熱保持性が180℃以上である。このように粘着力と耐熱保持性とが高レベルで両立した粘着シートは、種々の分野において好ましく利用され得る。
本発明を実施するにあたり、上記構成により本願の目的が達成される理由を明らかにする必要はないが、例えば次のことが考えられる。すなわち、一般的な粘着剤では、該粘着剤を構成するポリマーの分子量が大きくなると、その凝集力は概して向上する傾向にある。しかし、ポリエステル系粘着剤では、通常、ポリエステルの両末端にある官能基(典型的には水酸基および/またはカルボキシル基)を架橋剤と反応させることで所望の凝集力(耐熱保持性等の耐熱性に関連する。)を発揮させる構成をとっていることから、より高分子量のポリエステル樹脂を用いると、架橋間の距離が長くなることにより耐熱性が低下傾向となる。また、より低分子量のポリエステル樹脂を用いると、架橋間の距離が短くなることにより粘着力が低下傾向となる。このように耐熱性と粘着力とが相反する関係にあるため、単純にポリエステル樹脂の分子量や架橋の程度(ゲル分率)を調節することで耐熱性と粘着力とのバランスをとろうとしても、両性能を高レベルで両立させることは困難であった。本発明では、互いにMwの異なる少なくとも二種のポリエステル樹脂A,Bを意図的に選択し、それらを所定のモル比でブレンドすることにより、適度に架橋されることで耐熱性(耐熱保持性)と粘着力とを高レベルで両立する粘着剤、該粘着剤を与える粘着剤組成物、および該粘着剤を備える粘着シートが実現されたものと考えられる。
以下、本発明に関連するいくつかの実験例を説明するが、本発明をかかる具体例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明中の「部」および「%」は、特に断りがない限り質量基準である。また、以下の説明中の各特性は、次の方法により測定または評価した。
[重量平均分子量(Mw)]
表1に示す各ポリエステル0.01g(固形分基準)を秤量し、10gのテトラヒドロフラン(THF)に添加した後、24時間放置して溶解させた。このTHF溶液につき、東ソー(TOSOH)社製のGPC装置、型式「HLC−8120GPC」を用いて以下の条件でGPC測定を行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。
GPC測定条件
・カラム:東ソー社製、TSKgel G6000H6
・カラムサイズ:内径7.5mm×長さ30.0cm
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流量:0.300mL/分
・カラム温度:40℃
・検出器:RI(示差屈折計)
・サンプル注入量:20μL
表1に示す各ポリエステル0.01g(固形分基準)を秤量し、10gのテトラヒドロフラン(THF)に添加した後、24時間放置して溶解させた。このTHF溶液につき、東ソー(TOSOH)社製のGPC装置、型式「HLC−8120GPC」を用いて以下の条件でGPC測定を行い、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)を求めた。
GPC測定条件
・カラム:東ソー社製、TSKgel G6000H6
・カラムサイズ:内径7.5mm×長さ30.0cm
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流量:0.300mL/分
・カラム温度:40℃
・検出器:RI(示差屈折計)
・サンプル注入量:20μL
[酸価(AV)]
トルエンとイソプロピルアルコールと蒸留水とを50:49.5:0.5の質量比で含む混合溶媒を調製した。表1に示す各ポリエステル約0.5g(固形分基準)を精密に秤量し、上記混合溶媒50gに溶解して滴定用サンプル溶液を調製した。これらのサンプル溶液を、平沼(HIRANUMA)社製の滴定装置、型式「COMTITE−550」を用いて、0.1規定のKOH水溶液により中和滴定した。得られた結果から、以下の式(I)により、各ポリエステルの酸価を算出した。
酸価[mgKOH/g]=(a−b)×5.611×F/S (I)
ただし、
a:サンプル溶液の滴定に要したKOH水溶液の量[mL]
b:ブランク(混合溶媒)の滴定に要したKOH水溶液の量[mL]
F:KOH水溶液の力価
S:滴定に供したサンプル溶液に含まれるポリエステルの質量[g]
トルエンとイソプロピルアルコールと蒸留水とを50:49.5:0.5の質量比で含む混合溶媒を調製した。表1に示す各ポリエステル約0.5g(固形分基準)を精密に秤量し、上記混合溶媒50gに溶解して滴定用サンプル溶液を調製した。これらのサンプル溶液を、平沼(HIRANUMA)社製の滴定装置、型式「COMTITE−550」を用いて、0.1規定のKOH水溶液により中和滴定した。得られた結果から、以下の式(I)により、各ポリエステルの酸価を算出した。
酸価[mgKOH/g]=(a−b)×5.611×F/S (I)
ただし、
a:サンプル溶液の滴定に要したKOH水溶液の量[mL]
b:ブランク(混合溶媒)の滴定に要したKOH水溶液の量[mL]
F:KOH水溶液の力価
S:滴定に供したサンプル溶液に含まれるポリエステルの質量[g]
[ガラス転移温度(Tg)]
各例に係る粘着剤組成物を用いて、架橋後の粘着剤からなる厚さ3mm、直径8mmの円板状の測定片を作製した。これらの測定片につき、レオメトリック・サイエンティフィック(Rheometric Scientific)社製の動的粘弾性測定装置「ARES」により、パラレルプレートを使用し、周波数1Hzの剪断振動を与えて測定温度域−70℃〜200℃にて動的粘弾性測定を行った。その結果から、損失弾性率G”のピークトップに対応する温度を各例に係るポリエステル樹脂のTgとした。
各例に係る粘着剤組成物を用いて、架橋後の粘着剤からなる厚さ3mm、直径8mmの円板状の測定片を作製した。これらの測定片につき、レオメトリック・サイエンティフィック(Rheometric Scientific)社製の動的粘弾性測定装置「ARES」により、パラレルプレートを使用し、周波数1Hzの剪断振動を与えて測定温度域−70℃〜200℃にて動的粘弾性測定を行った。その結果から、損失弾性率G”のピークトップに対応する温度を各例に係るポリエステル樹脂のTgとした。
[ゲル分率]
各例に係る粘着シートをポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムごと5cm×5cmのサイズに切り出した。そこから粘着剤層(架橋後粘着剤サンプル)のみを採取して、テトラフルオロエチレン樹脂製多孔質シート(平均孔径0.2μm、厚さ0.2mm)を適当なサイズに裁断したもの(重量Wamg)で包み、その包みの重量(Wbmg)を測定した。この包みをトルエンに浸漬して23℃で7日間静置することにより、上記架橋後粘着剤サンプル中のトルエン可溶分を抽出した。その後、トルエン中から包みを引き上げて120℃で2時間乾燥し、乾燥後における包みの重量(Wcmg)を測定した。各値を以下の式:
ゲル分率[%]=(Wc−Wa)/(Wb−Wa)×100;
に代入することにより、架橋後粘着剤のゲル分率を算出した。上記テトラフルオロエチレン樹脂製多孔質シートとしては、日東電工株式会社製の商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」を使用した。
各例に係る粘着シートをポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムごと5cm×5cmのサイズに切り出した。そこから粘着剤層(架橋後粘着剤サンプル)のみを採取して、テトラフルオロエチレン樹脂製多孔質シート(平均孔径0.2μm、厚さ0.2mm)を適当なサイズに裁断したもの(重量Wamg)で包み、その包みの重量(Wbmg)を測定した。この包みをトルエンに浸漬して23℃で7日間静置することにより、上記架橋後粘着剤サンプル中のトルエン可溶分を抽出した。その後、トルエン中から包みを引き上げて120℃で2時間乾燥し、乾燥後における包みの重量(Wcmg)を測定した。各値を以下の式:
ゲル分率[%]=(Wc−Wa)/(Wb−Wa)×100;
に代入することにより、架橋後粘着剤のゲル分率を算出した。上記テトラフルオロエチレン樹脂製多孔質シートとしては、日東電工株式会社製の商品名「ニトフロン(登録商標)NTF1122」を使用した。
[粘着力]
各例に係る粘着シートから、粘着剤層の片面を覆うPETフィルムを剥がして粘着面を露出させた。その粘着面に、表面にコロナ処理が施された厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせて裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートを、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムごと幅20mmの帯状にカットして試料片を作製した。上記試料片から、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムを剥がし、露出した粘着面をSUS304ステンレス板(被着体)に、2kgのローラを1往復させる方法で圧着した。この貼り付け(圧着)から30分後に、JIS C 2107に準じて、温度23℃、相対湿度50%の測定環境下、引張試験機を使用して、引張速度300mm/分、引張角度180°(180度引きはがし法)の条件で、SUSに対する粘着力(N/20mm幅)を測定した。
各例に係る粘着シートから、粘着剤層の片面を覆うPETフィルムを剥がして粘着面を露出させた。その粘着面に、表面にコロナ処理が施された厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせて裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートを、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムごと幅20mmの帯状にカットして試料片を作製した。上記試料片から、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムを剥がし、露出した粘着面をSUS304ステンレス板(被着体)に、2kgのローラを1往復させる方法で圧着した。この貼り付け(圧着)から30分後に、JIS C 2107に準じて、温度23℃、相対湿度50%の測定環境下、引張試験機を使用して、引張速度300mm/分、引張角度180°(180度引きはがし法)の条件で、SUSに対する粘着力(N/20mm幅)を測定した。
[耐熱保持性]
各例に係る粘着シートから、粘着剤層の片面を覆うPETフィルムを剥がして粘着面を露出させ、その粘着面に、厚さ90μmのアルミニウムシートを貼り合わせて裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートを、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムごと幅10mm、長さ100mmのサイズにカットして、各例につき3つの試料片を作製した(すなわちn=3)。上記試料片から、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムを剥がし、露出した粘着面を、被着体としてのベークライト板(幅25mm、長さ125mm、厚さ2mm)に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて、5kgのローラを1往復させる方法で圧着した。このようにして被着体に貼り付けた試料片を所定の測定温度条件下に30分間放置した後、該試料片の自由端に500gの荷重を付与し、該荷重が付与された状態で同温度条件下に1時間放置した。測定温度を80℃,100℃,120℃,140℃,160℃,180℃として、各例につき3つの試料片の全てが被着体に貼り付けられた状態で1時間保持されていた最高温度を、当該例に係る粘着シートの耐熱保持温度とした。
各例に係る粘着シートから、粘着剤層の片面を覆うPETフィルムを剥がして粘着面を露出させ、その粘着面に、厚さ90μmのアルミニウムシートを貼り合わせて裏打ちした。この裏打ちされた粘着シートを、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムごと幅10mm、長さ100mmのサイズにカットして、各例につき3つの試料片を作製した(すなわちn=3)。上記試料片から、粘着剤層の他面を覆うPETフィルムを剥がし、露出した粘着面を、被着体としてのベークライト板(幅25mm、長さ125mm、厚さ2mm)に、幅10mm、長さ20mmの接着面積にて、5kgのローラを1往復させる方法で圧着した。このようにして被着体に貼り付けた試料片を所定の測定温度条件下に30分間放置した後、該試料片の自由端に500gの荷重を付与し、該荷重が付与された状態で同温度条件下に1時間放置した。測定温度を80℃,100℃,120℃,140℃,160℃,180℃として、各例につき3つの試料片の全てが被着体に貼り付けられた状態で1時間保持されていた最高温度を、当該例に係る粘着シートの耐熱保持温度とした。
<ポリエステル樹脂A−1の合成>
攪拌機、温度計および流出用冷却器を備えた反応容器内に、ダイマージオール(クローダジャパン社製、商品名「プリポール(PRIPOL)2033」、Mw534)100部、ダイマー酸(クローダジャパン社製、商品名「プリポール1009」、Mw566)106部、および重合触媒としてのチタンテトライソプロポキシド(和光純薬製。表1中では「Ti(OiPr)4」と表記する。)0.5部を仕込んだ。容器内を3kPaまで減圧しつつ200℃まで加熱し、脱水縮合反応による生成水を留去しながら同温度に4時間保持した後、反応系にトルエンを加えて冷却することにより、ポリエステル樹脂A−1のトルエン溶液(ポリエステル濃度50%)を得た。このポリエステル樹脂A−1のMwは10×104であり、酸価は5KOHmg/gであった。
攪拌機、温度計および流出用冷却器を備えた反応容器内に、ダイマージオール(クローダジャパン社製、商品名「プリポール(PRIPOL)2033」、Mw534)100部、ダイマー酸(クローダジャパン社製、商品名「プリポール1009」、Mw566)106部、および重合触媒としてのチタンテトライソプロポキシド(和光純薬製。表1中では「Ti(OiPr)4」と表記する。)0.5部を仕込んだ。容器内を3kPaまで減圧しつつ200℃まで加熱し、脱水縮合反応による生成水を留去しながら同温度に4時間保持した後、反応系にトルエンを加えて冷却することにより、ポリエステル樹脂A−1のトルエン溶液(ポリエステル濃度50%)を得た。このポリエステル樹脂A−1のMwは10×104であり、酸価は5KOHmg/gであった。
<ポリエステル樹脂A−2の合成>
ダイマージオール100部に対するダイマー酸の仕込み量を101部に変更した点以外はポリエステル樹脂A−1と同様にして、ポリエステル樹脂A−2のトルエン溶液(ポリエステル濃度50%)を得た。このポリエステル樹脂A−2のMwは6×104であり、酸価は0.3KOHmg/gであった。
ダイマージオール100部に対するダイマー酸の仕込み量を101部に変更した点以外はポリエステル樹脂A−1と同様にして、ポリエステル樹脂A−2のトルエン溶液(ポリエステル濃度50%)を得た。このポリエステル樹脂A−2のMwは6×104であり、酸価は0.3KOHmg/gであった。
<ポリエステル樹脂A−3の合成>
ダイマージオール100部に対するダイマー酸の仕込み量を111部に変更した点以外はポリエステル樹脂A−1と同様にして、ポリエステル樹脂A−3のトルエン溶液(ポリエステル濃度50%)を得た。このポリエステル樹脂A−3のMwは6×104であり、酸価は10KOHmg/gであった。
ダイマージオール100部に対するダイマー酸の仕込み量を111部に変更した点以外はポリエステル樹脂A−1と同様にして、ポリエステル樹脂A−3のトルエン溶液(ポリエステル濃度50%)を得た。このポリエステル樹脂A−3のMwは6×104であり、酸価は10KOHmg/gであった。
<ポリエステル樹脂B−1の合成>
ダイマージオール100部に対するダイマー酸の仕込み量を59部に変更した点、および加熱後に反応系にトルエンを加える操作を行わなかった点を除いてはポリエステル樹脂A−1と同様にして、ポリエステル樹脂B−1を得た。このポリエステル樹脂B−1のMwは0.6×104であり、酸価は0.1KOHmg/gであった。
ダイマージオール100部に対するダイマー酸の仕込み量を59部に変更した点、および加熱後に反応系にトルエンを加える操作を行わなかった点を除いてはポリエステル樹脂A−1と同様にして、ポリエステル樹脂B−1を得た。このポリエステル樹脂B−1のMwは0.6×104であり、酸価は0.1KOHmg/gであった。
ポリエステル樹脂B−2としては、クローダジャパン社製の両末端水酸基ポリエステルポリオール、商品名「プリプラスト(PRIPRAST)1838」(Mw0.2×104、酸価0.1KOHmg/g)を使用した。
以上で説明した各ポリエステルにつき、合成時における仕込み比と物性を表1に示す。
以上で説明した各ポリエステルにつき、合成時における仕込み比と物性を表1に示す。
<例1>
上記ポリエステル樹脂A−1のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−1の固形分100部に対して6.0部のポリエステル樹脂B−1と、3.0部のポリイソシアネート系架橋剤(旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラネートTPA−100」、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体。以下、TPA−100と表記する。)とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。表面に剥離処理が施されたPETフィルムを二枚用意し、それらのうち第一の(一枚目の)PETフィルムの剥離面に上記組成物を、乾燥後の厚みが50μmとなるように塗布した。この塗布物を100℃で3分間乾燥させた後、その粘着面(第一のPETフィルムとは反対側の表面)に第二のPETフィルムの剥離面を貼り合わせて保護した。これを50℃の雰囲気下に3日間保持することにより、厚さ50μmの粘着剤層が二枚のPETフィルムの剥離面に挟まれた形態の粘着シートを作製した。
上記ポリエステル樹脂A−1のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−1の固形分100部に対して6.0部のポリエステル樹脂B−1と、3.0部のポリイソシアネート系架橋剤(旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラネートTPA−100」、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体。以下、TPA−100と表記する。)とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。表面に剥離処理が施されたPETフィルムを二枚用意し、それらのうち第一の(一枚目の)PETフィルムの剥離面に上記組成物を、乾燥後の厚みが50μmとなるように塗布した。この塗布物を100℃で3分間乾燥させた後、その粘着面(第一のPETフィルムとは反対側の表面)に第二のPETフィルムの剥離面を貼り合わせて保護した。これを50℃の雰囲気下に3日間保持することにより、厚さ50μmの粘着剤層が二枚のPETフィルムの剥離面に挟まれた形態の粘着シートを作製した。
<例2>
上記ポリエステル樹脂A−2のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−2の固形分100部に対して4.0部のポリエステル樹脂B−1と、3.0部のTPA−100と、架橋助剤として0.1部のジオクチル錫ジラウレート(東京ファインケミカル社製、商品名「エンビライザー OL−1」。以下、OL−1と表記する。)を配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例2に係る粘着シートを作製した。
上記ポリエステル樹脂A−2のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−2の固形分100部に対して4.0部のポリエステル樹脂B−1と、3.0部のTPA−100と、架橋助剤として0.1部のジオクチル錫ジラウレート(東京ファインケミカル社製、商品名「エンビライザー OL−1」。以下、OL−1と表記する。)を配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例2に係る粘着シートを作製した。
<例3>
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を5.0部に変更し、TPA−100の配合量を1.5部に変更して、例3に係る粘着シートを作製した。
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を5.0部に変更し、TPA−100の配合量を1.5部に変更して、例3に係る粘着シートを作製した。
<例4>
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を2.0部に変更して、例4に係る粘着シートを作製した。
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を2.0部に変更して、例4に係る粘着シートを作製した。
<例5>
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を2.5部に変更して、例5に係る粘着シートを作製した。
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を2.5部に変更して、例5に係る粘着シートを作製した。
<例6>
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を10.0部に変更して、例6に係る粘着シートを作製した。
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を10.0部に変更して、例6に係る粘着シートを作製した。
<例7>
ポリエステル樹脂B−1を使用しない点以外は例5と同様にして、例7に係る粘着シートを作製した。
ポリエステル樹脂B−1を使用しない点以外は例5と同様にして、例7に係る粘着シートを作製した。
<例8>
上記ポリエステル樹脂B−1のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂B−1の固形分100部に対して12.0部のTPA−100と、0.1部のOL−1とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例8に係る粘着シートを作製した。
上記ポリエステル樹脂B−1のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂B−1の固形分100部に対して12.0部のTPA−100と、0.1部のOL−1とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例8に係る粘着シートを作製した。
<例9>
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を1.0部に変更して、例9に係る粘着シートを作製した。
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を1.0部に変更して、例9に係る粘着シートを作製した。
<例10>
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を3.0部に変更して、例10に係る粘着シートを作製した。
例3において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するTPA−100の配合量を3.0部に変更して、例10に係る粘着シートを作製した。
<例11>
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を2.5部に変更し、TPA−100の配合量を4.0部に変更して、例11に係る粘着シートを作製した。
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を2.5部に変更し、TPA−100の配合量を4.0部に変更して、例11に係る粘着シートを作製した。
<例12>
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を15.0部に変更して、例12に係る粘着シートを作製した。
例2において、ポリエステル樹脂A−2(固形分)100部に対するポリエステル樹脂B−1の配合量を15.0部に変更して、例12に係る粘着シートを作製した。
<例13>
上記ポリエステル樹脂A−1のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−1の固形分100部に対して1.2部のポリエステル樹脂B−2と、2.0部のTPA−100と、0.1部のOL−1とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例13に係る粘着シートを作製した。
上記ポリエステル樹脂A−1のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−1の固形分100部に対して1.2部のポリエステル樹脂B−2と、2.0部のTPA−100と、0.1部のOL−1とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例13に係る粘着シートを作製した。
<例14>
上記ポリエステル樹脂A−3のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−3の固形分100部に対して5.0部のポリエステル樹脂B−1と、15.0部のTPA−100と、0.1部のOL−1とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例14に係る粘着シートを作製した。
上記ポリエステル樹脂A−3のトルエン溶液に、ポリエステル樹脂A−3の固形分100部に対して5.0部のポリエステル樹脂B−1と、15.0部のTPA−100と、0.1部のOL−1とを配合して、ポリエステル樹脂組成物(粘着剤組成物)を得た。この組成物を用いた点以外は例1と同様にして、例14に係る粘着シートを作製した。
これらの粘着シートにつき、上述の方法を適用して、ゲル分率、SUS粘着力および耐熱保持温度を測定した。結果を表2及び表3に示す。なお、例14に係る粘着シートについては、ゲル分率が低いため、SUS粘着力および耐熱保持温度の測定を行うことができなかった。
これらの表に示されるように、Mwが4×104〜12×104であるポリエステル樹脂Aと、Mwが0.3×104〜1×104であるポリエステル樹脂Bとを1:0.35〜1:1.4のモル比(mA:mB)で含む粘着剤組成物から形成されたゲル分率30〜65%の粘着剤層を備える例1〜6の粘着シートは、いずれも、SUS粘着力が8N/20mm以上であり、且つ耐熱保持性が140℃以上という、粘着力および耐熱保持性という相反する特性を同時に高レベルで実現するものであった。
これに対して、本発明におけるポリエステル樹脂A,Bのいずれかを欠く組成の例7,8,13では、粘着力および耐熱保持性を高レベルで両立させることはできなかった。より詳しくは、耐熱保持性を確保しようとすると粘着力が不足し(例8)、性能のバランスを調整することで粘着力と耐熱保持性とを両立させようとしても、実用上好ましい粘着力が確保される範囲では耐熱保持性を120℃よりも高くすることはできなかった(例7,13)。酸価の高いポリエステル樹脂A−3を使用した例14では、架橋剤TPA−100を多めに使用したにもかかわらず、架橋反応の効率が低いためゲル分率が上がらず、性能評価に耐える粘着シートを得ることができなかった。また、ゲル分率が低すぎるかまたは高すぎる粘着シート(例9、例10)、ポリエステル樹脂Aに対するポリエステル樹脂Bの使用量が少なすぎるかまたは多すぎる粘着シート(例11,12)のいずれにおいても、粘着力と耐熱保持性とを高レベルで両立させることはできなかった。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本発明は、2009年11月9日出願の日本特許出願(特願2009−256154)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明の粘着剤組成物は、耐熱性と粘着力とをより高レベルでバランスよく実現できるので、粘着テープまたは粘着シートに好適に使用される。
1,2,3,4,5,6:粘着シート
10:基材
21,22:粘着剤層
31,32:剥離ライナー
10:基材
21,22:粘着剤層
31,32:剥離ライナー
Claims (10)
- ポリエステル樹脂を主成分とする粘着剤組成物であって、
前記ポリエステル樹脂として、重量平均分子量が4×104〜12×104であるポリエステル樹脂Aと、重量平均分子量が0.3×104〜1×104であるポリエステル樹脂Bとを少なくとも含み、
当該粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Aの重量および重量平均分子量から算出されるポリエステル樹脂A含有モル数mAと、該粘着剤組成物に含まれるポリエステル樹脂Bの重量および重量平均分子量から算出されるポリエステル樹脂B含有モル数mBとの比(mA:mB)が1:0.35〜1:1.4であり、且つ、
前記ポリエステル樹脂A,Bの少なくとも一方と反応する官能基を一分子中に二以上有する架橋剤をさらに含み、架橋後における粘着剤のゲル分率が30〜65%である、粘着剤組成物。 - 架橋後における粘着剤のガラス転移温度が−70℃〜−20℃である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記架橋剤は、3官能以上の多官能イソシアネートである、請求項1または2に記載の粘着剤組成物。
- 前記3官能以上の多官能イソシアネートは、2官能以上の多官能イソシアネートのイソシアヌレート体である、請求項3に記載の粘着剤組成物。
- 前記ポリエステル樹脂Aの酸価および前記ポリエステル樹脂Bの酸価がいずれも7KOHmg/g以下である、請求項1から4のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 前記ポリエステル樹脂Aと前記ポリエステル樹脂Bは、それぞれ多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを含有し、
前記ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の組み合わせは、前記ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分および多価アルコール成分の組み合わせと同一である、請求項1から5のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。 - 前記ポリエステル樹脂Aと前記ポリエステル樹脂Bは、それぞれ多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを含有し、
前記ポリエステル樹脂Aを構成する多価カルボン酸成分および前記ポリエステル樹脂Bを構成する多価カルボン酸成分のうち少なくとも一種の多価カルボン酸は、不飽和脂肪酸が二量体化した構造の脂肪族ジカルボン酸である、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。 - 前記ポリエステル樹脂Aと前記ポリエステル樹脂Bは、それぞれ多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とを含有し、
前記ポリエステル樹脂Aを構成する多価アルコール成分および前記ポリエステル樹脂Bを構成する多価アルコール成分のうち少なくとも一種の多価アルコールは、不飽和脂肪酸が二量体化してなる脂肪族ジカルボン酸を水添した構造の脂肪族ジオールである、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。 - 前記ポリエステル樹脂A,Bは、いずれも、ダイマー酸とダイマージオールとの重縮合物である、請求項1から8のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 請求項1から9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層を備え、
該粘着剤層を構成する粘着剤のゲル分率が30〜65%である、粘着シート。
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