JP4465042B2

JP4465042B2 - 粘着シ―ト類

Info

Publication number: JP4465042B2
Application number: JP22945199A
Authority: JP
Inventors: 和香彦坂; 雅彦安藤; 泰之徳永; 浩史山本; 直幸西山
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-08-13
Also published as: JP2001049210A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器内部の接合用途などに使用される、粘着シ―ト類本体とこれに貼り合わされた剥離ライナとからなる粘着シ―ト類（シ―ト、テ―プなど）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
粘着シ―ト類は、様々な用途に利用されるため、高タツク、高接着性、凝集性を有するものが設計されている。とくに近年では、電子機器内部に粘着シ―ト類を利用するようになつている。このような用途では、上記の粘着特性に加えて、気密性の維持、揮発性のガス成分の低減なども求められている。
【０００３】
ところで、粘着シ―ト類では、粘着面の保護や取り扱い性の点より、接着使用するまでの間、粘着剤層の表面に剥離ライナを貼り合わせるようにしており、アクリル系粘着剤では、良好な剥離性を得るため、表面にシリコ―ン処理を施した剥離ライナを使用している。しかし、このような剥離ライナを使用すると、粘着面にシリコ―ンが移行して、電子機器内部でシロキサンガスが発生し、これが原因で電子機器の腐食や誤動作を引き起こすことがあつた。
【０００４】
このため、最近では、シリコ―ン処理を施していない剥離ライナの使用が検討され、その代表的なものとして、ポリエチレンフイルムなどのポリオレフインフイルムを使用する試みがなされている。このようなポリオレフインフイルムは、分子内にカ―ボネ―ト結合を持つポリエステル系重合体を主剤成分とした粘着剤層などに対して、とくに良好な剥離性を示すことが知られており、剥離ライナとしての性能を十分に期待できるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、本発明者らの検討によると、上記のようなポリオレフインフイルムを用いることで、シロキサンガスの発生を防止できても、それによつて電子機器の腐食や誤動作などの悪影響を確実に回避できない場合があることがわかつた。本発明者らは、この原因について、さらに検討してみたところ、ポリオレフインフイルム中には炭素数８〜２０の炭化水素が少量含まれていて、これが粘着面に移行し、電子機器内部における高温の使用環境下でガス成分として揮散して、電子機器に悪影響を及ぼすものであることがわかつた。
【０００６】
本発明は、このような事情に照らして、炭化水素ガスによる電子機器への悪影響を回避した粘着シ―ト類を提供することを目的としている。また、本発明は、炭化水素ガスによる悪影響だけでなく、シロキサンガスによる悪影響もなく、そのために、電子機器の腐食や誤動作などを確実に回避できるとともに、高接着力などの本来の粘着特性にすぐれ、また剥離ライナの剥離性にもすぐれた粘着シ―ト類を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的に対し、鋭意検討した結果、剥離ライナ中に含まれる炭素数８〜２０の炭化水素の量を規制して、この剥離ライナから粘着剤層へ移行する炭化水素の量を特定値以下に低減すると、炭化水素ガスの発生による電子機器への悪影響を回避できることを見い出した。
【０００８】
また、このような剥離ライナとして、低密度ポリエチレン、とくに直鎖低密度ポリエチレンからなるものを選択使用し、これを貼り合わせる粘着剤層として、分子内にカ―ボネ―ト結合を持つ特定のポリエステル系重合体またはこれと特定のアクリル系重合体を主剤成分としたものを使用すると、上記炭化水素ガスとさらにシロキサンガスによる悪影響がなく、電子機器の腐食や誤動作などを確実に回避できるとともに、高接着力などの粘着特性にすぐれ、また剥離ライナの剥離性にもすぐれた粘着シ―ト類が得られることを見い出した。
【０００９】
本発明は、このような知見をもとにして、完成されたものである。
すなわち、本発明は、粘着シート類本体とこれに貼り合わされた剥離ライナとからなる、電子機器内部の接合用途に使用される粘着シート類において、粘着シート類本体における粘着剤層が、Ａ）脂肪族系ポリカーボネートジオールを必須のポリオール成分としたポリエステル系重合体５０〜１００重量％と、Ｂ）ガラス転移温度が−１０℃以下のアクリル系重合体５０〜０重量％とを含有してなり、かつ剥離ライナの剥離層が低密度ポリエチレンからなると共に、剥離ライナを剥離した粘着シート類本体を８５℃で１０分加熱したときの炭化水素の発生ガス量が０．０５μｇ／cm²以下であることを特徴とする粘着シート類（請求項１）に係るものである。
【００１０】
また、本発明は、このような構成とされた粘着シート類として、とくに上記剥離ライナの剥離層が直鎖低密度ポリエチレンからなる粘着シート類（請求項２）を提供できるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の粘着シ―ト類は、粘着シ―ト類本体とこれに貼り合わされた剥離ライナとからなり、剥離ライナを剥離した粘着シ―ト類本体を８５℃で１０分加熱したときの炭化水素の発生ガス量が０．０５μｇ／cm²以下、好ましくは０．０３μｇ／cm²以下、最も好ましくは０μｇ／cm²であることを特徴とする。ここで、上記の炭化水素は、その多くが炭素数８〜２０の範囲にあるものであり、この炭化水素を上記のように低減すると、この粘着シ―ト類を電子機器内部の接合用途に使用しても、炭化水素ガスに起因した電子機器の腐食や誤動作などの問題を引き起こすことはない。上記の発生ガス量が０．０５μｇ／cm²を超えると、上記問題をさけられなくなる。
【００１２】
本発明において、粘着シ―ト類本体とこれに貼り合わされた剥離ライナとは、上記特性を満たす限り、その材料構成について、とくに限定されない。しかし、上記の炭化水素ガスによる悪影響だけでなく、シロキサンガスの発生による悪影響をも防止し、かつ高接着力などのすぐれた粘着特性と、さらにすぐれた剥離性を得るため、粘着シ―ト類本体における粘着剤層が、Ａ）脂肪族系ポリカ―ボネ―トジオ―ルを必須のポリオ―ル成分としたポリエステル系重合体５０〜１００重量％と、Ｂ）ガラス転移温度が−１０℃以下のアクリル系重合体５０〜０重量％とを含有してなり、かつ剥離ライナの剥離層が低密度ポリエチレン、とくに直鎖低密度ポリエチレンからなる構成とされているのが望ましい。
【００１３】
粘着シ―ト類本体の粘着剤層において、Ａ成分のポリエステル系重合体は、脂肪族系ポリカ―ボネ―トジオ―ルを必須のポリオ―ル成分としたポリエステル、つまり脂肪族系ポリカ―ボネ―トジオ―ルを５０重量％以上、好ましくは６０重量％以上含有するポリオ―ル成分と、多塩基酸成分とのポリエステルであつて、重量平均分子量が１万〜２０万、好ましくは２万〜１５万、より好ましくは３万〜１２万であるものが用いられる。このポリエステル系重合体の分子量が低くなりすぎると、接着力などの粘着特性に好結果が得られない。
【００１４】
脂肪族系ポリカ―ボネ―トジオ―ルとは、つぎの式；

（式中、Ｒは炭素数２〜２０の脂肪族の炭化水素基である）
で表される繰り返し単位を有するジオ―ルであり、市販品として、ダイセル化学工業（株）製の「ＰＬＡＣＣＥＬＣＤ２２０ＰＬ」、「同ＣＤ２１０ＰＬ」、「同ＣＤ２０５ＰＬ」、「同ＣＤ２２０」、「同ＣＤ２１０」などがある。ポリオ―ル成分としては、これ以外に、エチレングリコ―ル、プロピレングリコ―ル、ブタンジオ―ル、ヘキサンジオ―ル、オクタンジオ―ル、デカンジオ―ル、オクタデカンジオ―ルなどの直鎖状のジオ―ルなどが用いられる。
【００１５】
このようなポリオ―ル成分と反応させる多塩基酸成分は、炭素数が２〜２０の脂肪族または脂環族の炭化水素基を分子骨格としたものであり、上記の炭化水素基が直鎖状のものであつてもよいし、分枝状のものであつてもよい。たとえば、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸、１，１２−ドデカン二酸、１，１４−テトラデカン二酸、ｎ−ヘキシルアジピン酸、テトラヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸などのジカルボン酸や、これらの酸無水物などの誘導体などが用いられる。
【００１６】
粘着シ―ト類本体の粘着剤層において、Ｂ成分のアクリル系重合体は、Ａ成分のポリエステル系重合体単独では初期接着性に劣る場合に、これを補うために、用いられるものである。このようなアクリル系重合体は、炭素数が４〜１４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルを５０〜１００重量％含有する単量体の重合体で、ガラス転移温度が−１０℃以下、好ましくは−１５℃以下（通常−９０℃程度まで）となるものである。ガラス転移温度が−１０℃より高くなると、初期接着性の改善効果に劣るため、好ましくない。
【００１７】
上記の炭素数が４〜１４のアルキル基を有する（メタ）アクリル酸アルキルエステルには、ブチル基、イソブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、２−エチルヘキシル基、イソオクチル基、イソノニル基、ラウリル基、イソミリスチル基などのアルキル基を有するものが挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸アルキルエステルとともに、酢酸ビニル、スチレン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ―ト、（メタ）アクリロニトリルなどの改質用単量体を使用してもよい。改質用単量体として、（メタ）アクリル酸などの酸成分の使用は、電子機器の金属への腐食の問題があり、好ましくない。
【００１８】
粘着シ―ト類本体の粘着剤層において、上記Ａ成分のポリエステル系重合体とＢ成分のアクリル系重合体との使用割合は、両者の合計量中、Ａ成分のポリエステル系重合体が５０〜１００重量％、好ましくは６０〜１００重量％、Ｂ成分のアクリル系重合体が５０〜０重量％下、好ましくは４０〜０重量％であるのがよい。なお、上記Ａ成分のポリエステル系重合体とＢ成分のアクリル系重合体との混合物を調製する際は、各重合体成分を別々に合成したのち、塊状または溶液状で混合するか、一方の重合体中で他方を重合するという方法で調製してもよく、さらには両者を同時に重合するという方法で調製してもよい。
【００１９】
粘着シ―ト類本体の粘着剤層は、上記Ａ成分のポリエステル系重合体またはこれとＢ成分のアクリル系重合体とを主剤成分としたものであるが、通常はこれを架橋処理して、粘着特性にすぐれたものとすることができる。架橋処理は、架橋剤として、ポリイソシアネ―ト化合物、エポキシ化合物、アジリジン化合物などを加えて、これと上記の重合体に含まれる水酸基などの官能基と反応させればよい。また、このような粘着剤層中には、必要に応じて、粘着付与剤、無機または有機の充填剤、金属粉、顔料などの粉体、粒子状物、箔状物などの従来公知の各種の添加剤を任意に含ませることができる。
【００２０】
粘着シ―ト類本体は、上記粘着剤層だけで構成してもよいが、通常は支持体の片面または両面に上記粘着剤層を設けてシ―ト状やテ―プ状などの形態とされるのが望ましい。支持体としては、ポリエステルフイルムなどのプラスチツクフイルム、紙、不織布、発泡体、金属箔、これらの積層物などが用いられる。また、粘着剤層の厚さは、通常５〜２００μｍの範囲にあるのがよい。
【００２１】
このような粘着シ―ト類本体に貼り合わせる剥離ライナには、シリコ―ン処理していない剥離ライナとして、低密度ポリエチレン、とくに直鎖低密度ポリエチレンからなるものが好ましく用いられる。この剥離ライナは、上記ポリエチレン単独からなる単層フイルムであつてもよいし、上記ポリエチレンを剥離層としてこれに他のプラスチツクフイルムを２層ないしそれ以上積層した多層フイルムであつてもよい。上記の低密度ポリエチレンとは、密度が０．９０〜０．９３の範囲にあるものであり、また直鎖低密度ポリエチレンとは、エチレンとα−オレフインとを共重合させてなる直鎖型のものであり、α−オレフインには、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、ヘプテン−１、オクテン−１、ノネン−１、４−メチルペンテン−１、デセン−１などが用いられる。
【００２２】
本発明において、剥離ライナを剥離した粘着シ―ト類本体を８５℃で１０分加熱したときの炭化水素の発生ガス量が０．０５μｇ／cm²以下となるようにするには、剥離ライナ中に含まれる炭素数８〜２０の炭化水素の量を規制して、剥離ライナから粘着剤層へ移行する炭化水素の量を低減すればよい。たとえば、低密度ポリエチレンのペレツトやフイルムに対し、溶剤抽出や加熱処理を施すなどして、低密度ポリエチレン中の炭素数８〜２０の炭化水素の量を低減すればよい。また、多層フイルムでは、低密度ポリエチレンからなる剥離層を極めて薄い層とすることにより、剥離ライナ全体中の炭素数８〜２０の炭化水素の絶対量を減らすことができるので、このような方法を採用してもよい。
【００２３】
本発明の粘着シ―ト類は、上記特定の粘着シ―ト類本体と上記特定の剥離ライナとの組み合わせ構成においては、一般に、接着力（被着体：アルミニウム板）が０．５Kg／２０mm幅以上、好ましくは０．８Kg／２０mm幅以上であり、また、剥離ライナの剥離力が２００ｇ／５０mm幅以下、好ましくは１００ｇ／５０mm幅以下、より好ましくは５０ｇ／５０mm幅以下である。
【００２４】
本発明の粘着シ―ト類は、このように構成されていることにより、接着使用時に剥離ライナを剥離して電子機器部品の接合などに適用したときでも、炭化水素ガスの発生による電子機器内部への悪影響を回避することができる。また、とくに粘着剤層として分子内にカ―ボネ―ト結合を持つ特定のポリエステル系重合体またはこれと特定のアクリル系重合体を主剤成分としたものを用い、これに貼り合わせる剥離ライナとして低密度ポリエチレンからなるものを用いたものでは、上記炭化水素ガスとさらにシロキサンガスの発生による悪影響がいずれもなく、電子機器の腐食や誤動作などを確実に回避することができ、しかも高接着力などのすぐれた粘着特性を発現させることができ、さらに剥離ライナの粘着シ―ト類本体からの引き剥がしも容易に行うことができる。
【００２５】
【実施例】
つぎに、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明の範囲は以下の実施例によりなんら制限を受けるものではない。なお、以下において、部とあるのは重量部を意味するものとする。
【００２６】
実施例１
撹拌機、温度計および水分離管を付した四つ口セパラブルフラスコに、液状のポリカ―ボネ―トジオ―ル〔ダイセル化学工業（株）製の「ＰＬＡＣＣＥＬＣＤ２２０ＰＬ」、水酸基価５６．１ＫＯＨmg／ｇ〕２５０部、セバシン酸２６．６部、触媒としてのチタニウムテトライソプロポキシド０．１部を仕込み、反応水排出溶剤としての少量のトルエンとキシレンの存在下、撹拌を開始しながら１８０℃まで昇温し、この温度で保持した。しばらくすると水の流出分離が認められ、反応が進行し始めた。約２５時間反応を続けて、重量平均分子量が３．８万のポリエステル系重合体Ａの溶液を得た。
【００２７】
このポリエステル系重合体Ａの溶液に、架橋剤としてトリメチロ―ルプロパンのトリレンジイソシアネ―ト付加物（日本ポリウレタン社製の「コロネ―トＬ」）３部（固形分）を加えて、混合し、粘着剤組成物の溶液とした。この溶液を、アプリケ―タを用いて、厚さが３８μｍのポリエチレンテレフタレ―トフイルム（以下、ＰＥＴフイルムという）上に塗布し、１２０℃で３分間乾燥して、厚さが３０μｍの粘着剤層を形成した。この粘着剤層上に、剥離ライナとして、直鎖低密度ポリエチレン（エチレンとオクテン−１との共重合体樹脂）のペレツトをトルエンにより抽出し、減圧乾燥したものをフイルム化してなる、厚さが１５０μｍのフイルム（密度０．９１５）を貼り合わせて、粘着テ―プとした。
【００２８】
実施例２
冷却管、窒素導入管、温度計および撹拌装置を備えた反応容器に、溶媒としてトルエン１００部と、アクリル酸イソノニル５０部、アクリル酸エチル４０部、メタクリル酸メチル６部、アクリル酸２−ヒドロキシルエチル４部、過酸化ベンゾイル０．２部を入れ、窒素気流中で重合し、ガラス転移温度が−４２℃で、重量平均分子量が４５万のアクリル系重合体Ｂの溶液を得た。
【００２９】
このアクリル系重合体Ｂの溶液と、実施例１で得たポリエステル系重合体Ａの溶液とを、ポリエステル系重合体Ａ７５部あたり、アクリル系重合体Ｂ２５部となるように混合し、これにさらにトリメチロ―ルプロパンのトリレンジイソシアネ―ト付加物（日本ポリウレタン社製の「コロネ―トＬ」）３部（固形分）加えて、混合し、粘着剤組成物の溶液とした。この粘着剤組成物の溶液を用いて、以下、実施例１と同様にして、粘着テ―プを作製した。
【００３０】
実施例３
厚さが１５０μｍの低密度ポリエチレンフイルム（密度０．９２）を用意し、これを４０℃の雰囲気下、７日間トルエン中に浸漬する抽出処理を施したのち、乾燥して、剥離ライナとした。この剥離ライナを使用するようにした以外は、実施例１と同様にして、粘着テ―プを作製した。
【００３１】
実施例４
剥離ライナとして、実施例３と同様の抽出処理した低密度ポリエチレンフイルムを使用した以外は、実施例２と同様にして、粘着テ―プを作製した。
【００３２】
比較例１
厚さが１５０μｍの高密度ポリエチレンフイルム（密度０．９４）を用意し、これをそのまま剥離ライナとして使用した以外は、実施例１と同様にして、粘着テ―プを作製した。
【００３３】
比較例２
剥離ライナとして、実施例３で使用した厚さが１５０μｍの低密度ポリエチレンフイルム（密度０．９２）を、トルエン浸漬による抽出処理を施さずに、そのまま使用した以外は、実施例１と同様にして、粘着テ―プを作製した。
【００３４】
上記の実施例１〜４および比較例１，２の各粘着テ―プについて、下記の方法で、剥離ライナを剥離した粘着テ―プ本体を８５℃で１０分加熱したときの炭化水素の発生ガス量を測定した。また、これとは別に、下記の方法により、上記の各粘着テ―プの接着力および剥離ライナの剥離力を測定した。これらの測定結果は、表１に示されるとおりであつた。
【００３５】
＜炭化水素の発生ガス量の測定＞
粘着テ―プの剥離ライナを取り除き、秤量後、パ―ジ＆トラツプヘツドスペ―スサンプラにより、８５℃で１０分加熱を行い、発生したガスを−１２０℃でコ―ルド・トラツプした。このトラツプ（発生ガス）成分について、ガスクロマトグラフ／質量分析計で炭素数８〜２０の炭化水素の発生ガス量を測定した。
【００３６】
＜接着力の測定＞
粘着テ―プを２０mm×１００mmに切断し、２３℃，６５％ＲＨの雰囲気中で、粘着テ―プから剥離ライナを剥がして、被着体であるアルミニウム板に２kgロ―ラ１往復の条件で圧着したのち、３０分後に、剥離速度３００mm／分の条件で、１８０℃剥離接着力（kg／２０mm幅）を測定した。
【００３７】
＜剥離ライナの剥離力の測定＞
粘着テ―プを５０mm×１００mmに切断し、ＰＥＴフイルム側を両面テ―プによつてステンレス板に固定したのち、２３℃，６５％ＲＨの雰囲気中で、粘着テ―プから剥離ライナを引張り速度３００mm／分の条件で剥離したときの剥離力（ｇ／５０mm幅）を測定した。
【００３８】

【００３９】
上記表１の結果から明らかなように、実施例１〜４の各粘着テ―プは、比較例１，２の粘着テ―プと比べ、炭化水素の発生ガス量が少ないため、電子機器への悪影響がなく、また特定のポリエステル系重合体またはこれにアクリル系重合体を混合した粘着剤層と低密度ポリエチレンフイルムからなる剥離ライナとの組み合わせ構成であることにより、シロキサンガス発生による電子機器への悪影響もなく、しかも接着力が大きく、かつ剥離ライナの剥離性にもすぐれている。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、剥離ライナを剥離した粘着シ―ト類本体を８５℃で１０分加熱したときの炭化水素の発生ガス量が０．０５μｇ／cm²以下となるような構成としたことにより、電子機器の接合用途などに使用した場合の悪影響を回避した粘着シ―ト類を提供できる。また、本発明では、上記の構成に加え、分子内にカ―ボネ―ト結合を持つ特定のポリエステル系重合体またはこれと特定のアクリル系重合体を主剤成分とした粘着剤組成物と低密度ポリエチレンからなる剥離ライナとの組み合わせ構成としたことにより、上記の炭化水素ガスとさらにシロキサンガスの発生がみられず、電子機器の腐食や誤動作を確実に回避することができ、しかも高接着力などの本来の粘着特性にすぐれるとともに、剥離ライナの剥離性にもすぐれる粘着シ―ト類を提供できる。

Claims

粘着シート類本体とこれに貼り合わされた剥離ライナとからなる、電子機器内部の接合用途に使用される粘着シート類において、粘着シート類本体における粘着剤層が、Ａ）脂肪族系ポリカーボネートジオールを必須のポリオール成分としたポリエステル系重合体５０〜１００重量％と、Ｂ）ガラス転移温度が−１０℃以下のアクリル系重合体５０〜０重量％とを含有してなり、かつ剥離ライナが低密度ポリエチレンを剥離層とすると共に、剥離ライナを剥離した粘着シート類本体を８５℃で１０分加熱したときの炭化水素の発生ガス量が０．０５μｇ／cm²以下であることを特徴とする粘着シート類。
剥離ライナが直鎖低密度ポリエチレンを剥離層とする請求項１に記載の粘着シート類。