WO2020250848A1 - 感温性粘着剤 - Google Patents

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WO2020250848A1
WO2020250848A1 PCT/JP2020/022505 JP2020022505W WO2020250848A1 WO 2020250848 A1 WO2020250848 A1 WO 2020250848A1 JP 2020022505 W JP2020022505 W JP 2020022505W WO 2020250848 A1 WO2020250848 A1 WO 2020250848A1
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sensitive adhesive
pressure
sensitive
crystalline polymer
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加藤 卓
実 南地
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ニッタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a temperature sensitive adhesive.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive contains a side-chain crystalline polymer as a main component, and when cooled to a temperature lower than the melting point of the side-chain crystalline polymer, the side-chain crystalline polymer crystallizes to obtain adhesive strength.
  • the temperature-sensitive adhesive is processed into sheets, tapes, etc., and is used when temporarily fixing a substrate made of glass, plastic, etc. in the manufacturing process of flat panel displays (hereinafter, may be referred to as "FPD"). It is used (see, for example, Patent Document 1). Since the temperature-sensitive adhesive used for such applications may be heated to a high temperature depending on the process, heat resistance such as suppression of floating of the adherend is required. In addition, peelability after being heated to a high temperature is also required.
  • An object of the present invention is to provide a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive which can suppress the occurrence of floating of an adherend when heated to a high temperature and is also excellent in peelability after being heated to a high temperature. ..
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present invention contains a side-chain crystalline polymer, and its adhesive strength decreases at a temperature lower than the melting point of the side-chain crystalline polymer, and has an acid value of 20 mgKOH / g or more. It further contains a tackifier.
  • the present invention it is possible to suppress the occurrence of floating of the adherend when heated to a high temperature, and there is an effect that the peelability after being heated to a high temperature is also excellent.
  • the temperature sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment contains a side chain crystalline polymer.
  • the side chain crystalline polymer is a polymer having a melting point. Melting point is the temperature at which a particular portion of a polymer initially matched to an ordered sequence becomes disordered by a certain equilibrium process, at 10 ° C./min using a differential thermal scanning calorimeter (DSC). It is a value obtained by measuring under the measurement conditions of.
  • DSC differential thermal scanning calorimeter
  • the side chain crystalline polymer crystallizes at a temperature below the melting point described above, and undergoes a phase transition at a temperature above the melting point to exhibit fluidity. That is, the side chain crystalline polymer has a temperature sensitivity that reversibly causes a crystalline state and a flowing state in response to a temperature change.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment has a reduced adhesive strength at a temperature lower than the melting point of the side chain crystalline polymer.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment contains the side-chain crystalline polymer at a rate at which the adhesive strength decreases when the side-chain crystalline polymer crystallizes at a temperature below the melting point. That is, the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment contains a side chain crystalline polymer as a main component.
  • the adherend is peeled off from the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive if the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive is cooled to a temperature lower than the melting point of the side-chain crystalline polymer, the side-chain crystalline polymer crystallizes and the adhesive strength is increased. Decreases. Further, if the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the side-chain crystalline polymer, the side-chain crystalline polymer exhibits fluidity and the adhesive strength is restored, so that the adhesive can be used repeatedly.
  • the above-mentioned main component is the component contained most in the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive in terms of weight ratio.
  • the side chain crystalline polymer contains (meth) acrylate having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms as a monomer component.
  • a (meth) acrylate having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms the linear alkyl group having 16 or more carbon atoms functions as a side chain crystalline site in the side chain crystalline polymer. That is, the side chain crystalline polymer is a comb-shaped polymer having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms in the side chain, and the side chain is crystallized by being matched to an ordered arrangement by intermolecular force or the like. To do.
  • the above-mentioned (meth) acrylate refers to acrylate or methacrylate.
  • Examples of the (meth) acrylate having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms include cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, eicosyl (meth) acrylate, and behenyl (meth) acrylate, which have 16 to 16 carbon atoms. Examples thereof include (meth) acrylates having 22 linear alkyl groups. As the exemplified (meth) acrylate, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • the (meth) acrylate having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms is preferably contained in the monomer component constituting the side chain crystalline polymer in a proportion of 10 to 99% by weight, more preferably 20 to 99% by weight. Is done.
  • the monomer component constituting the side chain crystalline polymer may contain another monomer copolymerizable with (meth) acrylate having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms.
  • examples of other monomers include (meth) acrylates having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, polar monomers and the like.
  • Examples of the (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and hexyl (meth) acrylate.
  • the (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferably contained in the monomer component constituting the side chain crystalline polymer in a proportion of 70% by weight or less, more preferably 1 to 70% by weight.
  • the polar monomer examples include ethylenically unsaturated monomers having a carboxyl group such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, and fumaric acid; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxy. Examples thereof include ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group such as propyl (meth) acrylate and 2-hydroxyhexyl (meth) acrylate. As the exemplified polar monomer, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
  • the polar monomer is preferably contained in the monomer component constituting the side chain crystalline polymer in a proportion of 10% by weight or less, more preferably 1 to 10% by weight.
  • the monomer component constituting the side chain crystalline polymer may further contain a reactive fluorine compound.
  • a reactive fluorine compound is a fluorine compound having a functional group that exhibits reactivity.
  • the functional group exhibiting reactivity include an epoxy group (including a glycidyl group and an epoxycycloalkyl group), a mercapto group, a carbinol group (methylol group), a carboxyl group, a silanol group, a phenol group, an amino group, a hydroxyl group, and the like.
  • Examples thereof include a group having an ethylenically unsaturated double bond.
  • Examples of the group having an ethylenically unsaturated double bond include a vinyl group, an allyl group, a (meth) acrylic group, a (meth) acryloyl group, and a (meth) acryloyloxy group.
  • reactive fluorine compound examples include a compound represented by the following general formula (I).
  • alkylene group indicated by R 2 examples include a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group and a hexamethylene group. Can be mentioned.
  • Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include 2,2,2-trifluoroethyl acrylate represented by the following formula (Ia) and 2,2,2- represented by the formula (Ib). Examples thereof include trifluoroethyl methacrylate.
  • reactive fluorine compound a commercially available product can be used.
  • examples of commercially available reactive fluorine compounds include "Viscoat 3F", “Viscoat 3FM”, “Viscoat 4F”, “Viscoat 8F”, “Viscoat 8FM”, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. Examples thereof include “light ester M-3F”.
  • the reactive fluorine compound is preferably contained in the monomer component in a proportion of 1 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight.
  • the preferred composition of the side chain crystalline polymer is 25 to 30% by weight of (meth) acrylate having a linear alkyl group having 16 or more carbon atoms and 50 to 50 (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. It is ⁇ 65% by weight, polar monomer is 5-10% by weight, and reactive fluorine compound is 5-10% by weight.
  • Examples of the polymerization method of the monomer component include a solution polymerization method, a massive polymerization method, a suspension polymerization method, and an emulsion polymerization method.
  • a solution polymerization method adopted, the monomer component and the solvent are mixed, a polymerization initiator, a chain transfer agent, etc. are added as necessary, and the mixture is stirred at about 40 to 90 ° C. for about 2 to 10 hours. You just have to react.
  • the weight average molecular weight of the side chain crystalline polymer is preferably 100,000 or more, more preferably 300,000 to 900,000, and further preferably 400,000 to 700,000.
  • the weight average molecular weight is a value obtained by measuring by gel permeation chromatography (GPC) and converting the obtained measured value into polystyrene.
  • the melting point of the side chain crystalline polymer is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 to 60 ° C.
  • the melting point can be adjusted, for example, by changing the composition of the monomer components constituting the side chain crystalline polymer.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment further contains a pressure-sensitive adhesive having an acid value of 20 mgKOH / g or more, in addition to the side chain crystalline polymer described above.
  • a pressure-sensitive adhesive having an acid value of 20 mgKOH / g or more, in addition to the side chain crystalline polymer described above.
  • the temperature-sensitive adhesive of the present embodiment is used in the manufacturing process of a product containing an adherend such as a COP film, the process can be carried out smoothly and with good yield without the need for labor such as annealing. it can.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment can be suitably used for temporarily fixing a substrate in the manufacturing process of an FPD. It is presumed that the above-mentioned pressure-sensitive adhesive has a role of improving the affinity of the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive with respect to an adherend such as a COP film and increasing the adhesive strength.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment it is possible to suppress the occurrence of floating or peeling of the adherend when heated to a high temperature with respect to the adherend other than the COP film. It is possible to obtain the effect of being excellent in peelability after being heated to a high temperature. Therefore, the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive of the present embodiment can also exhibit high versatility.
  • adherends include polyimide film, polyethylene terephthalate film, polyvinyl butyral film, stainless steel (SUS), glass and the like.
  • the upper limit of the acid value is not particularly limited, but may be 300 mgKOH / g or less.
  • the acid value is preferably 100 to 300 mgKOH / g, more preferably 110 to 255 mgKOH / g.
  • the acid value is a value measured in accordance with JIS K 2501.
  • the content of the tackifier is preferably 10 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the side chain crystalline polymer.
  • the tackifier may be a rosin resin.
  • the softening point of the tackifier is preferably 90 to 175 ° C.
  • the softening point is a value measured according to the ring-and-ball method defined in JIS K5902.
  • tackifier As the tackifier mentioned above, a commercially available product can be used. Examples of commercially available tackifiers include “KE-604", “KR-140”, and “R-95” manufactured by Arakawa Chemical Industry Co., Ltd.
  • tackifier only one type of tackifier may be used, or two or more types may be used in combination.
  • a tackifier having an acid value of less than 20 mgKOH / g may be used in combination as long as the mixture has an acid value of 20 mgKOH / g or more.
  • the tackifier may be a mixture of a first tackifier and a second tackifier having different acid values. This makes it possible to improve the degree of freedom in adjusting the acid value.
  • the acid value of one of the first tackifier and the second tackifier may be less than 20 mgKOH / g.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive has a 180 ° peel strength with respect to the COP film at 50 ° C., preferably 1.0 N / 25 mm or more, more preferably 2.0 N / 25 mm or more, and further preferably 2.5 N / 25 mm or more. As a result, the temperature-sensitive adhesive has excellent adhesive strength with respect to the COP film.
  • the upper limit of the 180 ° peel strength with respect to the COP film at 50 ° C. is not particularly limited, but may be 7.0 N / 25 mm or less.
  • the 180 ° peel strength is a value measured in accordance with JIS Z0237.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive has a 180 ° peel strength with respect to the COP film at 5 ° C after passing through 130 ° C, preferably 0.2 N / 25 mm or less. As a result, the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive has excellent peelability with respect to the COP film even after being heated to a high temperature.
  • the lower limit of the 180 ° peel strength with respect to the COP film at 5 ° C. after passing through 130 ° C. is not particularly limited, but may be 0.05 N / 25 mm or more.
  • the temperature sensitive pressure-sensitive adhesive may further contain a cross-linking agent.
  • a cross-linking agent include a metal chelate compound, an aziridine compound, an isocyanate compound, an epoxy compound and the like.
  • the heat resistance of the temperature-sensitive adhesive can be improved.
  • the metal chelate compound include a polyvalent metal acetylacetone coordination compound and a polyvalent metal acetoacetate coordination compound.
  • the polyvalent metal include aluminum, nickel, chromium, iron, titanium, zinc, cobalt, manganese, zirconium and the like. Only one kind of metal chelate compound may be used, or two or more kinds may be used in combination. Among these, an acetylacetone coordination compound or an acetoacetic ester coordination compound of aluminum is preferable, and aluminum trisacetylacetonate is more preferable.
  • the heating temperature is about 90 to 120 ° C.
  • the heating time is about 1 minute to 20 minutes.
  • the content of the cross-linking agent is preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the side chain crystalline polymer.
  • the temperature sensitive pressure-sensitive adhesive may further contain a cross-linking retarder.
  • a cross-linking retarder As a result, the cross-linking reaction by the cross-linking agent can be delayed to prevent the viscosity from increasing in a short time, and the pot life can be improved.
  • the addition of the cross-linking retarder is preferably performed before the addition of the cross-linking agent.
  • the content of the cross-linking retardant may be the same as the content of the cross-linking agent. Examples of the cross-linking retarder include, but are not limited to, acetylacetone.
  • temperature-sensitive adhesive is not particularly limited, and may be used as it is, or may be used in the form of an adhesive sheet, an adhesive tape, or the like as described below.
  • the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive sheet of the present embodiment contains the above-mentioned temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive and is in the form of a base material-less sheet.
  • the thickness of the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive sheet is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • a release film may be laminated on the surface of the temperature-sensitive adhesive sheet.
  • the release film include those in which a release agent such as silicone is applied to the surface of a film made of polyethylene terephthalate (hereinafter, may be referred to as “PET”) or the like.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the thickness of the release film is preferably 5 to 500 ⁇ m, more preferably 25 to 250 ⁇ m. The release film is peeled off when the temperature sensitive adhesive sheet is used.
  • the temperature-sensitive adhesive tape of the present embodiment includes a film-like base material and an adhesive layer laminated on at least one side of the base material.
  • the film form is not limited to the film form, but is a concept including the film form or the sheet form as long as the effect of the present embodiment is not impaired.
  • constituent materials of the base material include polyethylene, polyethylene terephthalate, polypropylene, polyester, polyamide, polyimide, polycarbonate, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene ethyl acrylate copolymer, ethylene polypropylene copolymer, polyvinyl chloride and the like. Synthetic resin can be mentioned.
  • the structure of the base material may be either a single-layer structure or a multi-layer structure.
  • the thickness of the base material is preferably 5 to 500 ⁇ m, more preferably 25 to 250 ⁇ m.
  • the base material may be surface-treated in order to enhance the adhesion to the pressure-sensitive adhesive layer. Examples of the surface treatment include corona discharge treatment, plasma treatment, blast treatment, chemical etching treatment, primer treatment and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive layer laminated on at least one side of the base material contains the above-mentioned temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive.
  • a solvent is added to a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive to prepare a coating liquid, and the obtained coating liquid is applied to one or both sides of the base material with a coater or the like. And dry it.
  • the coater include a knife coater, a roll coater, a calendar coater, a comma coater, a gravure coater, a rod coater, and the like.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer is preferably 5 to 100 ⁇ m, more preferably 5 to 50 ⁇ m.
  • the pressure-sensitive adhesive layer on one side and the pressure-sensitive adhesive layer on the other side may have the same thickness, composition, etc., or may be different from each other. Good. Further, as long as the pressure-sensitive adhesive layer on one side contains the temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive described above, the pressure-sensitive adhesive layer on the other side is not particularly limited.
  • the pressure-sensitive adhesive layer on the other surface may be composed of, for example, a natural rubber-based pressure-sensitive adhesive, a synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesive, an acrylic-based pressure-sensitive adhesive, a silicone-based pressure-sensitive adhesive, a urethane-based pressure-sensitive adhesive, or the like.
  • a release film may be laminated on the surface of the temperature-sensitive adhesive tape.
  • Examples of the release film include the same ones as exemplified in the above-mentioned temperature-sensitive adhesive sheet. The release film is peeled off when the temperature sensitive adhesive tape is used.
  • a mixed solvent of ethyl acetate: toluene 75:25 (weight ratio) was added to the reaction vessel so that the solid content concentration became 30% by weight to obtain a mixed solution.
  • Each monomer was copolymerized by stirring the obtained mixed solution at 55 ° C. for 4 hours to obtain a side chain crystalline polymer.
  • Table 1 shows the weight average molecular weight and melting point of the obtained side chain crystalline polymer.
  • the weight average molecular weight is a polystyrene-equivalent value obtained by measuring the measured value by GPC.
  • the melting point is a value measured using a DSC under measurement conditions of 10 ° C./min.
  • Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7 ⁇ Making a temperature-sensitive adhesive sheet>
  • the tackifier shown in Table 2 was mixed at a ratio of 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the side chain crystalline polymer obtained in the synthetic example.
  • the tackifiers shown in Table 2 are as follows.
  • B Special rosin ester "A-100” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., which has an acid value of 2 to 10 mgKOH / g and a softening point of 95 to 105 ° C.
  • C Acid-modified ultra-light color rosin "KE-604" manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., which has an acid value of 230 to 245 mgKOH / g and a softening point of 124 to 134 ° C.
  • D Ultra-light-color polymerized rosin "KR-140” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., which has an acid value of 130 to 160 mgKOH / g and a softening point of 130 to 150 ° C.
  • E Polymerized rosin "R-95” manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd., which has an acid value of 158 to 168 mgKOH / g and a softening point of 93 to 103 ° C.
  • F Mixture of A and C (mixture ratio by weight 50:50)
  • cross-linking retarder was mixed at a ratio of 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the side chain crystalline polymer, and then the cross-linking agent was further mixed at a ratio of 3 parts by weight to obtain a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive. ..
  • the cross-linking retarders and cross-linking agents used are as follows.
  • Crosslink retarder Acetylacetone Crosslinker: Aluminum trisacetylacetonate manufactured by Kawaken Fine Chemicals, a metal chelate compound
  • the obtained temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive was adjusted with ethyl acetate so that the solid content concentration was 23% by weight, and a coating liquid was obtained. Then, the obtained coating liquid was applied onto a release film, and a crosslinking reaction was carried out under the conditions of 110 ° C. ⁇ 3 minutes to obtain a temperature-sensitive pressure-sensitive adhesive sheet having a thickness of 25 ⁇ m.
  • a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 ⁇ m having silicone coated on the surface was used as the release film.
  • the adherend shown in Table 2 was attached to the other surface of the temperature-sensitive adhesive sheet at this atmospheric temperature to obtain a test piece.
  • the adherends shown in Table 2 are as follows.
  • COP COP film "Zeonor film” manufactured by Zeon Corporation with a thickness of 42 ⁇ m.
  • PI Polyimide film "Kapton 100H” manufactured by Toray DuPont with a thickness of 25 ⁇ m.
  • PET PET film "S-25” manufactured by Unitika Ltd. with a thickness of 25 ⁇ m.
  • PVB A PVB film formed by applying polyvinyl butyral "BL-S” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. to a thickness of 10 ⁇ m on one side of a substrate made of PET having a thickness of 100 ⁇ m.
  • test piece was allowed to stand at an atmospheric temperature of 50 ° C. for 20 minutes and then peeled off by 180 °.
  • test piece was heated in a hot air circulation oven at 130 ° C. for 90 minutes, placed on a cool plate at 5 ° C. for 20 minutes, and then peeled off by 180 °.
  • Example 4 and 6 and Comparative Examples 4 and 6 First, at an atmospheric temperature of 50 ° C., one side of the temperature-sensitive adhesive sheet was attached to a PET film having a thickness of 100 ⁇ m. Next, the adherend shown in Table 2 was attached to the other surface of the temperature-sensitive adhesive sheet at this atmospheric temperature to obtain a test piece.
  • the adherends shown in Table 2 are as follows. SUS: SUS304 with a thickness of 1 mm Glass: Corning's "EAGLE XG" with a thickness of 0.7 mm
  • the 180 ° peel strength at 50 ° C and 5 ° C was measured in the same manner as in Examples 1 to 3, 5, 7 to 9, except that the PET film was peeled from the temperature-sensitive adhesive sheet by 180 °.

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Abstract

本発明の感温性粘着剤は、側鎖結晶性ポリマーを含有し、前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下するものであって、20mgKOH/g以上の酸価を有する粘着付与剤をさらに含有する。前記粘着付与剤の含有量が、前記側鎖結晶性ポリマー100重量部に対して10~50重量部であってもよい。また、50℃におけるシクロオレフィンポリマーフィルムに対する180°剥離強度が、1.0N/25mm以上であってもよい。

Description

感温性粘着剤
 本発明は、感温性粘着剤に関する。
 感温性粘着剤は、側鎖結晶性ポリマーを主成分として含有しており、側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度に冷却されると、側鎖結晶性ポリマーが結晶化することによって粘着力が低下する粘着剤である。感温性粘着剤は、シート、テープなどに加工されて、フラットパネルディスプレイ(以下、「FPD」ということがある。)などの製造工程において、ガラス、プラスチックなどからなる基板を仮固定するときに使用されている(例えば、特許文献1参照)。このような用途に使用される感温性粘着剤は、工程によっては高温に加熱されることがあるため、被着体の浮き抑制などの耐熱性が要求される。また、高温に加熱された後の剥離性も要求される。
 しかし、従来の感温性粘着剤は、高温に加熱されたときに被着体によっては浮きが発生することがあった。この傾向は、シクロオレフィンポリマーフィルム(以下、「COPフィルム」ということがある。)のように130℃以上に加熱されると変形し易く、変形したときの応力が粘着力よりも大きくなり易い被着体の場合に顕著であった。200℃で30分程度のアニール処理を感温性粘着剤に施せば、被着体への粘着力が向上して被着体の浮きの発生を抑制できるが、1工程手間となる。
特開2012-102212号公報
 本発明の課題は、高温に加熱されたときに被着体の浮きの発生を抑制することができ、高温に加熱された後の剥離性にも優れる感温性粘着剤を提供することである。
 本発明の感温性粘着剤は、側鎖結晶性ポリマーを含有し、前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下するものであって、20mgKOH/g以上の酸価を有する粘着付与剤をさらに含有する。
 本発明によれば、高温に加熱されたときに被着体の浮きの発生を抑制することができ、高温に加熱された後の剥離性にも優れるという効果がある。
<感温性粘着剤>
 以下、本発明の一実施形態に係る感温性粘着剤について詳細に説明する。
 (側鎖結晶性ポリマー)
 本実施形態の感温性粘着剤は、側鎖結晶性ポリマーを含有する。側鎖結晶性ポリマーは、融点を有するポリマーである。融点とは、ある平衡プロセスにより、最初は秩序ある配列に整合されていた重合体の特定部分が無秩序状態になる温度であり、示差熱走査熱量計(DSC)を使用して、10℃/分の測定条件で測定して得られる値のことである。
 側鎖結晶性ポリマーは、上述した融点未満の温度で結晶化し、且つ、融点以上の温度で相転移して流動性を示す。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こす感温性を有する。
 本実施形態の感温性粘着剤は、側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下する。言い換えれば、本実施形態の感温性粘着剤は、融点未満の温度で側鎖結晶性ポリマーが結晶化したときに粘着力が低下する割合で、側鎖結晶性ポリマーを含有する。つまり、本実施形態の感温性粘着剤は、側鎖結晶性ポリマーを主成分として含有する。したがって、感温性粘着剤から被着体を剥離するときには、感温性粘着剤を側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度に冷却すれば、側鎖結晶性ポリマーが結晶化することによって粘着力が低下する。また、感温性粘着剤を側鎖結晶性ポリマーの融点以上の温度に加熱すれば、側鎖結晶性ポリマーが流動性を示すことによって粘着力が回復するので、繰り返し使用することができる。なお、上述した主成分とは、感温性粘着剤中に重量比で最も多く含まれる成分のことである。
 側鎖結晶性ポリマーは、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートをモノマー成分として含む。炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートは、その炭素数16以上の直鎖状アルキル基が側鎖結晶性ポリマーにおける側鎖結晶性部位として機能する。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、側鎖に炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する櫛形のポリマーであり、この側鎖が分子間力などによって秩序ある配列に整合されることにより結晶化する。なお、上述した(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートのことである。
 炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレートなどの炭素数16~22の線状アルキル基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。例示した(メタ)アクリレートは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートは、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分中に好ましくは10~99重量%、より好ましくは20~99重量%の割合で含まれる。
 側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分には、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートと共重合し得る他のモノマーが含まれてもよい。他のモノマーとしては、例えば、炭素数1~6のアルキル基を有する(メタ)アクリレート、極性モノマーなどが挙げられる。
 炭素数1~6のアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。例示した(メタ)アクリレートは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。炭素数1~6のアルキル基を有する(メタ)アクリレートは、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分中に好ましくは70重量%以下、より好ましくは1~70重量%の割合で含まれる。
 極性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和単量体などが挙げられる。例示した極性モノマーは、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。極性モノマーは、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分中に好ましくは10重量%以下、より好ましくは1~10重量%の割合で含まれる。
 側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分には、反応性フッ素化合物がさらに含まれてもよい。これにより、感温性粘着剤を側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度に冷却すれば、側鎖結晶性ポリマーが結晶化することによる粘着力の低下に加えて、フッ素化合物に起因する離型性も加わるので、粘着力を大きく低下させることができる。
 反応性フッ素化合物とは、反応性を示す官能基を有するフッ素化合物のことである。反応性を示す官能基としては、例えば、エポキシ基(グリシジル基およびエポキシシクロアルキル基を含む)、メルカプト基、カルビノール基(メチロール基)、カルボキシル基、シラノール基、フェノール基、アミノ基、水酸基、エチレン性不飽和二重結合を有する基などが挙げられる。エチレン性不飽和二重結合を有する基としては、例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)アクリル基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロイルオキシ基などが挙げられる。
 反応性フッ素化合物の具体例としては、下記一般式(I)で表される化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
[式中、R1は基:CH2=CHCOOR2-またはCH2=C(CH3)COOR2-(式中、R2はアルキレン基を示す。)を示す。]
 R2が示すアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基などの炭素数1~6の直鎖または分岐したアルキレン基などが挙げられる。
 一般式(I)で表される化合物の具体例としては、下記式(Ia)で表される2,2,2-トリフルオロエチルアクリレート、式(Ib)で表される2,2,2-トリフルオロエチルメタクリレートなどが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上述した反応性フッ素化合物は、市販品を使用することができる。市販の反応性フッ素化合物としては、例えば、いずれも大阪有機化学工業社製の「ビスコート3F」、「ビスコート3FM」、「ビスコート4F」、「ビスコート8F」、「ビスコート8FM」、共栄社化学社製の「ライトエステルM-3F」などが挙げられる。
 反応性フッ素化合物は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。反応性フッ素化合物は、モノマー成分中に好ましくは1~20重量%、より好ましくは1~10重量%の割合で含まれる。
 側鎖結晶性ポリマーの好ましい組成としては、炭素数16以上の直鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートが25~30重量%、炭素数1~6のアルキル基を有する(メタ)アクリレートが50~65重量%、極性モノマーが5~10重量%、および反応性フッ素化合物が5~10重量%である。
 モノマー成分の重合方法としては、例えば、溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法などが挙げられる。溶液重合法を採用する場合には、モノマー成分と溶媒とを混合し、必要に応じて重合開始剤、連鎖移動剤などを添加して、撹拌しながら40~90℃程度で2~10時間程度反応させればよい。
 側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量は、好ましくは100000以上、より好ましくは300000~900000、さらに好ましくは400000~700000である。重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値である。
 側鎖結晶性ポリマーの融点は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10~60℃である。融点は、例えば、側鎖結晶性ポリマーを構成するモノマー成分の組成などを変えることによって調整することができる。
 (粘着付与剤)
 本実施形態の感温性粘着剤は、上述した側鎖結晶性ポリマーに加えて、20mgKOH/g以上の酸価を有する粘着付与剤をさらに含有する。これにより、COPフィルムのように130℃以上に加熱されると変形し易く、変形したときの応力が粘着力よりも大きくなり易い被着体に対して、高温に加熱されたときに被着体の浮きや剥がれの発生を抑制することができ、高温に加熱された後の剥離性にも優れるという効果が得られる。したがって、本実施形態の感温性粘着剤をCOPフィルムのような被着体を含む製品の製造工程に使用すれば、アニール処理などの手間を必要とせず、歩留りよくスムーズに工程を進めることができる。具体例を挙げると、本実施形態の感温性粘着剤は、FPDの製造工程における基板の仮固定用として好適に使用することができる。なお、上述した粘着付与剤は、COPフィルムのような被着体に対して感温性粘着剤の親和性を向上させて粘着力を高める役割を有すると推察される。
 また、本実施形態の感温性粘着剤によれば、COPフィルム以外の他の被着体に対しても、高温に加熱されたときに被着体の浮きや剥がれの発生を抑制することができ、高温に加熱された後の剥離性にも優れるという効果が得られる。したがって、本実施形態の感温性粘着剤は、高い汎用性を発揮することもできる。他の被着体としては、例えば、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルブチラールフィルム、ステンレス鋼(SUS)、ガラスなどが挙げられる。
 酸価の上限値は、特に限定されないが、300mgKOH/g以下であってもよい。酸価は、好ましくは100~300mgKOH/g、より好ましくは110~255mgKOH/gである。酸価は、JIS K 2501に準拠して測定される値である。
 粘着付与剤の含有量は、側鎖結晶性ポリマー100重量部に対して、好ましくは10~50重量部、より好ましくは10~30重量部である。
 粘着付与剤は、ロジン系樹脂であってもよい。また、粘着付与剤の軟化点は、好ましくは90~175℃である。軟化点は、JIS K 5902に規定される環球法に従って測定される値である。
 上述した粘着付与剤は、市販品を使用することができる。市販の粘着付与剤としては、例えば、いずれも荒川化学工業社製の「KE-604」、「KR-140」、「R-95」などが挙げられる。
 なお、粘着付与剤は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合には、混合物が20mgKOH/g以上の酸価を有する限り、20mgKOH/g未満の酸価を有する粘着付与剤を併用してもよい。例えば、粘着付与剤が、互いに異なる酸価を有する第1粘着付与剤と第2粘着付与剤との混合物であってもよい。これにより、酸価の調整の自由度を向上させることができる。第1粘着付与剤および第2粘着付与剤のうち一方の酸価が、20mgKOH/g未満であってもよい。
 感温性粘着剤は、50℃におけるCOPフィルムに対する180°剥離強度が、好ましくは1.0N/25mm以上、より好ましくは2.0N/25mm以上、さらに好ましくは2.5N/25mm以上である。これにより、COPフィルムに対して感温性粘着剤が優れた粘着力を有する。50℃におけるCOPフィルムに対する180°剥離強度の上限値は、特に限定されないが、7.0N/25mm以下であってもよい。180°剥離強度は、JIS Z0237に準拠して測定される値である。
 感温性粘着剤は、130℃を経た後の5℃におけるCOPフィルムに対する180°剥離強度が、好ましくは0.2N/25mm以下である。これにより、感温性粘着剤が高温に加熱された後でもCOPフィルムに対して優れた易剥離性を有する。なお、130℃を経た後の5℃におけるCOPフィルムに対する180°剥離強度の下限値は、特に限定されないが、0.05N/25mm以上であってもよい。
 (架橋剤)
 感温性粘着剤は、架橋剤をさらに含有してもよい。架橋剤としては、例えば、金属キレート化合物、アジリジン化合物、イソシアネート化合物、エポキシ化合物などが挙げられる。
 架橋剤として金属キレート化合物を採用すると、感温性粘着剤の耐熱性を向上させることができる。金属キレート化合物としては、例えば、多価金属のアセチルアセトン配位化合物、多価金属のアセト酢酸エステル配位化合物などが挙げられる。多価金属としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、鉄、チタン、亜鉛、コバルト、マンガン、ジルコニウムなどが挙げられる。金属キレート化合物は、1種のみを使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルミニウムのアセチルアセトン配位化合物またはアセト酢酸エステル配位化合物が好ましく、アルミニウムトリスアセチルアセトナートがより好ましい。
 架橋条件としては、加熱温度が90~120℃程度であり、加熱時間が1分~20分程度である。
 架橋剤の含有量は、側鎖結晶性ポリマー100重量部に対して、好ましくは0.1~10重量部である。
 (架橋遅延剤)
 感温性粘着剤は、架橋遅延剤をさらに含有してもよい。これにより、架橋剤による架橋反応を遅延させて短時間で粘度が高くなるのを抑制し、ポットライフを向上させることができる。架橋遅延剤の添加は、架橋剤の添加前に行うのが好ましい。架橋遅延剤の含有量は、架橋剤の含有量と同じであってもよい。架橋遅延剤としては、例えば、アセチルアセトンなどが挙げられるが、これに限定されない。
 上述した感温性粘着剤の使用形態は、特に限定されず、例えば、そのまま使用してもよいし、下記で説明するように、粘着シート、粘着テープなどの形態で使用してもよい。
<感温性粘着シート>
 本実施形態の感温性粘着シートは、上述した感温性粘着剤を含むものであり、基材レスのシート状である。感温性粘着シートの厚さは、好ましくは5~100μm、より好ましくは5~50μmである。
 感温性粘着シートの表面には、離型フィルムを積層してもよい。離型フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(以下、「PET」ということがある。)などからなるフィルムの表面に、シリコーンなどの離型剤を塗布したものが挙げられる。離型フィルムの厚さは、好ましくは5~500μm、より好ましくは25~250μmである。離型フィルムは、感温性粘着シートの使用時に剥離される。
<感温性粘着テープ>
 本実施形態の感温性粘着テープは、フィルム状の基材と、基材の少なくとも片面に積層されている粘着剤層とを備えている。フィルム状とは、フィルム状のみに限定されるものではなく、本実施形態の効果を損なわない限りにおいて、フィルム状ないしシート状をも含む概念である。
 基材の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、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、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂が挙げられる。
 基材の構造は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。基材の厚さは、好ましくは5~500μm、より好ましくは25~250μmである。基材は、粘着剤層に対する密着性を高めるうえで、表面処理が施されていてもよい。表面処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、ブラスト処理、ケミカルエッチング処理、プライマー処理などが挙げられる。
 基材の少なくとも片面に積層されている粘着剤層は、上述した感温性粘着剤を含んでいる。粘着剤層を基材の少なくとも片面に積層するには、例えば、感温性粘着剤に溶剤を加えて塗布液を調製し、得られた塗布液をコーターなどで基材の片面または両面に塗布して乾燥させればよい。コーターとしては、例えば、ナイフコーター、ロールコーター、カレンダーコーター、コンマコーター、グラビアコーター、ロッドコーターなどが挙げられる。
 粘着剤層の厚さは、好ましくは5~100μm、より好ましくは5~50μmである。
 基材の両面に粘着剤層を積層する場合には、片面の粘着剤層と他面の粘着剤層は、互いの厚さ、組成などが、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、片面の粘着剤層が上述した感温性粘着剤を含む限り、他面の粘着剤層は特に限定されない。他面の粘着剤層は、例えば、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤などで構成することもできる。
 感温性粘着テープの表面には、離型フィルムを積層してもよい。離型フィルムとしては、上述した感温性粘着シートで例示したのと同じものが挙げられる。離型フィルムは感温性粘着テープの使用時に剥離される。
 以下、合成例および実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例のみに限定されるものではない。
(合成例:側鎖結晶性ポリマー)
 まず、表1に示すモノマーを表1に示す割合で反応容器に加えた。表1に示すモノマーは、以下のとおりである。
 C18A:ステアリルアクリレート
 C1A:メチルアクリレート
 V-3F:上述した式(Ia)で表される2,2,2-トリフルオロエチルアクリレートである大阪有機化学工業社製の反応性フッ素化合物「ビスコート3F」
 AA:アクリル酸
 次に、固形分濃度が30重量%になるように酢酸エチル:トルエン=75:25(重量比)の混合溶媒を反応容器に加え、混合液を得た。得られた混合液を55℃で4時間撹拌することによって各モノマーを共重合させ、側鎖結晶性ポリマーを得た。
 得られた側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量および融点を表1に示す。重量平均分子量は、GPCで測定して得られた測定値をポリスチレン換算した値である。融点は、DSCを用いて10℃/分の測定条件で測定した値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[実施例1~9および比較例1~7]
<感温性粘着シートの作製>
 まず、合成例で得られた側鎖結晶性ポリマー100重量部に対して、表2に示す粘着付与剤を20重量部の割合で混合した。表2に示す粘着付与剤は、以下のとおりである。
 A:酸価が10~16mgKOH/g、軟化点が150~170℃である荒川化学工業社製のロジンエステル「D-160」
 B:酸価が2~10mgKOH/g、軟化点が95~105℃である荒川化学工業社製の特殊ロジンエステル「A-100」
 C:酸価が230~245mgKOH/g、軟化点が124~134℃である荒川化学工業社製の酸変性超淡色ロジン「KE-604」
 D:酸価が130~160mgKOH/g、軟化点が130~150℃である荒川化学工業社製の超淡色重合ロジン「KR-140」
 E:酸価が158~168mgKOH/g、軟化点が93~103℃である荒川化学工業社製の重合ロジン「R-95」
 F:AとCの混合物(重量比での混合比率50:50)
 次に、側鎖結晶性ポリマー100重量部に対して、架橋遅延剤を3重量部の割合で混合した後、架橋剤を3重量部の割合でさらに混合し、感温性粘着剤を得た。使用した架橋遅延剤および架橋剤は、以下のとおりである。
 架橋遅延剤:アセチルアセトン
 架橋剤:金属キレート化合物である川研ファインケミカル社製のアルミニウムトリスアセチルアセトナート
 次に、得られた感温性粘着剤を酢酸エチルによって固形分濃度が23重量%となるように調整し、塗布液を得た。そして、得られた塗布液を離型フィルム上に塗布し、110℃×3分の条件で架橋反応を行い、厚さ25μmの感温性粘着シートを得た。なお、離型フィルムは、表面にシリコーンが塗布された厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。
<評価>
 実施例1~9および比較例1~7で得られた各感温性粘着シートについて、180°剥離強度および高温加熱試験を評価した。各評価方法を以下に示すとともに、その結果を表2に示す。
 (180°剥離強度)
 [実施例1~3、5、7~9および比較例1~3、5、7]
 50℃および5℃における180°剥離強度をJIS Z0237に準拠して測定した。具体的には、まず、50℃の雰囲気温度において、2kgのゴムローラーを使用して感温性粘着シートの片面をガラス板に貼着した。
 次に、この雰囲気温度で感温性粘着シートの他面に表2に示す被着体を貼着し、試験片を得た。表2に示す被着体は、以下のとおりである。
 COP:厚さが42μmである日本ゼオン社製のCOPフィルム「ゼオノアフィルム」
 PI:厚さが25μmである東レ・デュポン社製のポリイミドフィルム「カプトン100H」
 PET:厚さが25μmであるユニチカ社製のPETフィルム「S-25」
 PVB:厚さ100μmのPETからなる基材の片面に、積水化学工業社製のポリビニルブチラール「BL-S」を厚さ10μmで塗布してフィルム化したPVBフィルム
 得られた試験片を以下の条件にした後、ロードセルを用いて300mm/分の速度で被着体を感温性粘着シートから180°剥離した(n=3)。
 [50℃]
 試験片を50℃の雰囲気温度に20分間静置した後に180°剥離した。
 [5℃]
 試験片を130℃の熱風循環オーブン中で90分間加熱した後、5℃のクールプレート上に20分間載置してから180°剥離した。
 [実施例4、6および比較例4、6]
 まず、50℃の雰囲気温度において、感温性粘着シートの片面を厚さ100μmのPETフィルムに貼着した。次に、この雰囲気温度で感温性粘着シートの他面に表2に示す被着体を貼着し、試験片を得た。表2に示す被着体は、以下のとおりである。
 SUS:厚さが1mmのSUS304
 ガラス:厚さが0.7mmであるCorning社製の「EAGLE XG」
 そして、PETフィルムを感温性粘着シートから180°剥離した以外は、実施例1~3、5、7~9と同様にして、50℃および5℃における180°剥離強度を測定した。
 (高温加熱試験)
 まず、上述した180°剥離強度の評価と同様にして試験片を得た。次に、得られた試験片を50℃で3分間静置した後、130℃の熱風循環オーブン中で90分間加熱した。そして、試験片の状態を室温(23℃)で目視観察することによって、被着体の浮きの発生を有無を評価した。評価基準は、以下のように設定した。
 〇:被着体に浮きが見られなかった。
 ×:被着体に浮きが見られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表2から明らかなように、実施例1~9は、50℃における180°剥離強度の値が高く、130℃を経た後の5℃における180°剥離強度の値が低いことがわかる。また、実施例1~9は、130℃に加熱されたときに被着体の浮きの発生を抑制できていることもわかる。

Claims (7)

  1.  側鎖結晶性ポリマーを含有し、前記側鎖結晶性ポリマーの融点未満の温度で粘着力が低下する感温性粘着剤であって、
     20mgKOH/g以上の酸価を有する粘着付与剤をさらに含有する、感温性粘着剤。
  2.  前記粘着付与剤の含有量が、前記側鎖結晶性ポリマー100重量部に対して10~50重量部である、請求項1に記載の感温性粘着剤。
  3.  前記粘着付与剤が、ロジン系樹脂である、請求項1または2に記載の感温性粘着剤。
  4.  前記粘着付与剤の軟化点が、90~175℃である、請求項1~3のいずれかに記載の感温性粘着剤。
  5.  50℃におけるシクロオレフィンポリマーフィルムに対する180°剥離強度が、1.0N/25mm以上である、請求項1~4のいずれかに記載の感温性粘着剤。
  6.  請求項1~5のいずれかに記載の感温性粘着剤を含む、感温性粘着シート。
  7.  フィルム状の基材と、
     前記基材の少なくとも片面に積層されており請求項1~5のいずれかに記載の感温性粘着剤を含む粘着剤層と、を備える、感温性粘着テープ。
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