JP6429103B2 - 粘着剤組成物およびそれを用いた粘着フィルム - Google Patents
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Description
前記エポキシ熱硬化性樹脂が、前記アクリル樹脂に対して20〜60質量%含まれてなることを特徴とするものである。
前記エポキシ熱硬化性樹脂が、前記アクリル樹脂に対して20〜60質量%含まれてなることを特徴とするものである。
基材の一方の面側に、粘着剤組成物を塗布し、
前記粘着剤組成物を加熱して硬化させることにより粘着剤層を形成する、
ことを含んでなり、
前記粘着剤組成物が、アクリル樹脂と、エポキシ熱硬化性樹脂と、前記エポキシ熱硬化性樹脂を硬化させるための硬化剤と、を含んでなり、
前記エポキシ熱硬化性樹脂が、前記アクリル樹脂に対して20〜60質量%含まれてなることを特徴とするものである。
前記粘着剤組成物の表面に離型シートを設けて、積層体を形成し、
前記積層体を加熱して、前記粘着剤組成物を硬化させることにより粘着剤層を形成する、
ことを含んでなることが好ましい。
本発明による粘着剤組成物は、アクリル樹脂とエポキシ熱硬化性樹脂と硬化剤とを必須成分として含む。以下、粘着剤組成物を構成する各成分について説明する。
本発明による粘着剤組成物を構成するアクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルを主成分とするアクリル樹脂を好適に使用できる。なお、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタクリル酸をいうものとする。(メタ)アクリル酸エステルとしては、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、s−ブチルエステル、t−ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、ヘキシルエステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、2−エチルヘキシルエステル、イソオクチルエステル、ノニルエステル、イソノニルエステル、デシルエステル、イソデシルエステル、ウンデシルエステル、ドデシルエステル、トリデシルエステル、テトラデシルエステル、ヘキサデシルエステル、オクタデシルエステル、エイコシルエステル等の炭素数1〜30、特に炭素数1〜18の直鎖状または分岐状のアルキルエステル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、および、シクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステル等(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステルを使用することができる。これらアクリル酸エステルは1種または2種以上を含んでいてもよい。
本発明による粘着剤組成物に用いられるエポキシ熱硬化性樹脂は、少なくとも1つ以上のエポキシ基またはグリシジル基を有するプレポリマーであって、硬化剤との併用により架橋重合反応により硬化し得るものであれば、特に制限なく使用することができる。このような熱硬化性のエポキシ樹脂を使用することにより、粘着剤組成物の耐薬品性を向上させることができ、その結果、被着体への貼合後に薬品処理等を行っても、浮きや剥がれの発生を抑制することができる。なお、本発明において、エポキシ熱硬化性樹脂とは、樹脂が硬化する前の前駆体または組成物を意味し、加熱によって硬化せしめたものをエポキシ熱硬化樹脂というものとする。本発明においては、エポキシ熱硬化性樹脂として、エポキシ当量が100〜2000g/eq.の範囲内にあるものを使用することが好ましい。エポキシ当量が100g/eq.未満のエポキシ熱硬化性樹脂では、架橋密度が高くなりすぎて粘着性が所望の範囲から低下してしまう場合があり、一方、2000g/eq.を超えるエポキシ熱硬化性樹脂では、粘着剤組成物を硬化させて粘着剤層を形成した際に、粘着剤層の耐熱性が不十分となる場合がある。なお、エポキシ当量は、JIS K7236に準拠した方法により測定した1グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数である。
上記したエポキシ熱硬化性樹脂は加熱等により反応が進行して硬化するものであるが、本発明においては、硬化反応を促進するための硬化剤が粘着剤組成物中に含まれる。本発明においては、エポキシ樹脂と当量で反応する硬化剤としては、例えば、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤を好適に使用することができ、また、エポキシ樹脂を単独で硬化(重合)させ得る硬化剤としては、例えばイミダゾール系硬化剤やカチオン系硬化剤を好適に使用することができる。本発明においては、エポキシ樹脂の骨格由来の性能を期待でき、添加量が少なくてもエポキシ樹脂を単独で硬化させ得るイミダゾール系硬化剤やカチオン系硬化剤を使用することが好ましい。
本発明による粘着シートは、基材と基材の一方の面側に設けられた粘着剤層とを備えたものであり、粘着剤層として、上記した粘着剤組成物を熱硬化させたものを使用するものである。
<粘着剤組成物の調製>
モノマー単位として、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、アクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレートをそれぞれ質量基準で50:40:0.5:9.5の割合で含むアクリル共重合体樹脂(質量平均分子量20万、ガラス転移温度6℃)を用いた。このアクリル共重合体樹脂の酢酸エチル溶液(固形分35質量%)を100質量部と、液状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:190g/eq.、分子量:370、商品名:jER828、三菱化学会社製)を14質量部と、硬化剤として2−エチル−4−メチルイミダゾール(商品名:キャアゾール2E4MZ、四国化成社製)を0.35質量部とを、トルエンおよびメチルエチルケトンの混合溶媒(商品名:KT−11,質量比1:1、DICグラフィクス社製)に溶解させ、ディスパーにて回転数500rpmで30分間撹拌した後、常温で気泡がなくなるまで放置することにより粘着剤組成物を得た。
モノマー単位として、メチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、アクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレートをそれぞれ質量基準で50:40:0.5:9.5の割合で含むアクリル共重合体樹脂(質量平均分子量20万、ガラス転移温度6℃)を用いた。このアクリル共重合体樹脂の酢酸エチル溶液(固形分35質量%)を100質量部と、固体状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:480g/eq.、分子量:900、商品名:jER1001、三菱化学会社製)を14質量部と、硬化剤として2−メチル−4−エチルイミダゾール(商品名:キャアゾール2E4MZ、四国化成社製)を0.35質量部とを、トルエンおよびメチルエチルケトンの混合溶媒(商品名:KT−11,質量比1:1、DICグラフィクス社製)に溶解させ、ディスパーにて回転数500rpmで30分間撹拌した後、常温で気泡がなくなるまで放置することにより粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物を、片面にシリコーン剥離剤による易剥離処理が施されている厚さ38μmのポリエステルフィルム(商品名:SP−PET−01、三井化学東セロ社製)の易剥離処理面上にアプリケータを用いて全面塗工した後、乾燥オーブンにより110℃で1分間乾燥し、厚さ10μmの粘着層を形成した。形成した粘着層の面に、厚さ25μmのポリイミドフィルム基材(商品名:カプトン100H、東レ・デュポン社製)をラミネートし、60℃で120時間養生することにより、粘着シート1を得た。
液状エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を下記の表1に従って変更した以外は、実施例1と同様にして粘着シート2を得た。
実施例1で使用した液状エポキシ樹脂に代えて固体状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、エポキシ当量:480g/eq.、分子量:900、商品名:jER1001、三菱化学会社製)を使用し、エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を表1に従って変更した以外は、実施例1と同様にして粘着シート3を得た。
固体状エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を下記の表1に従って変更した以外は、実施例3と同様にして粘着シート4を得た。
実施例1で使用した液状エポキシ樹脂に代えてアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(固形分57質量%、エポキシ当量:1420g/eq.、分子量:2400、商品名:コンポセランE103D、荒川化学工業社製)を使用し、エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を表1に従って変更した以外は、実施例1と同様にして粘着シート5を得た。
エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を下記の表1に従って変更した以外は、実施例5と同様にして粘着シート6を得た。
実施例4において、粘着剤組成物に、架橋剤としてエポキシ架橋剤(固形分50質量%、商品名:E−5C、綜研化学社製)を0.2質量部加えた以外は、実施例4と同様にして粘着シート7を得た。
実施例4で使用した厚さ25μmのポリイミドフィルム基材に代えて、厚さ50μmのポリエステルフィルム基材(商品名:A4100、東洋紡社製)を使用した以外は、実施例4と同様にして粘着シート8を得た。
実施例8で使用した固体状エポキシ樹脂の一部を、下記の表1に従って、アルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(固形分57質量%、エポキシ当量:1420g/eq.、分子量:2400、商品名:コンポセランE103D、荒川化学工業社製)に変更し、硬化剤を1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(商品名:キャアゾール1B2MZ、四国化成社製)に変更した以外は、実施例8と同様にして粘着シート9を得た。
実施例8で使用した固体状エポキシ樹脂の一部を、下記の表1に従って、アルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(固形分57質量%、エポキシ当量:1420g/eq.、分子量:2400、商品名:コンポセランE103D、荒川化学工業社製)に変更し、硬化剤を1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(商品名:キャアゾール1B2MZ、四国化成社製)に変更した以外は、実施例8と同様にして粘着シート10を得た。
実施例8で使用した固体状エポキシ樹脂の一部を、下記の表1に従って、液状エポキシ樹脂(ビスフェノールA・エピクロルヒドリン・ダイマー酸の重縮合物、エポキシ当量:600〜700g/eq.、商品名:jER872、三菱化学会社製)に変更し、硬化剤を1−ベンジル−2−メチルイミダゾール(商品名:キャアゾール1B2MZ、四国化成社製)に変更した以外は、実施例8と同様にして粘着シート11を得た。
固体状エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を下記の表2に従って変更した以外は、実施例3と同様にして粘着シート12を得た。
固体状エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を下記の表2に従って変更した以外は、実施例3と同様にして粘着シート13を得た。
エポキシ樹脂および硬化剤の配合量を下記の表2に従って変更した以外は、実施例5と同様にして粘着シート14を得た。
アクリル粘着剤(商品名:SK1439U、綜研化学社製)を100質量部と、硬化剤としてエポキシ架橋剤(固形分50質量%、商品名:E−5C、綜研化学社製)を0.6質量部とを、トルエンおよびメチルエチルケトンの混合溶媒(商品名:KT−11,質量比1:1、DICグラフィクス社製)151.5質量部に溶解させ、ディスパーにて回転数500rpmで30分間撹拌した後、常温で気泡がなくなるまで放置することにより粘着剤組成物を得た。
アクリル粘着剤(商品名:SK1439U、綜研化学社製)を100質量部と、硬化剤としてエポキシ架橋剤(固形分50質量%、商品名:E−5C、綜研化学社製)を0.6質量部と、固体状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名:jER1001、三菱化学会社製)を6質量部とを、トルエンおよびメチルエチルケトンの混合溶媒(商品名:KT−11,質量比1:1、DICグラフィクス社製)157.5質量部に溶解させ、ディスパーにて回転数500rpmで30分間撹拌した後、常温で気泡がなくなるまで放置することにより粘着剤組成物を得た。得られた粘着剤組成物を用いて、比較例4と同様にして粘着シート16を得た。
<粘着剤組成物の調製>
固形分が60質量%のシリコーン粘着剤(商品名:SD4600、東レ・ダウコーニング社製)を100質量部と、2種の硬化触媒(商品名:SRX212、およびBY24−741、いずれも東レ・ダウコーニング社製)をそれぞれ0.9質量部および1.5質量部とを、トルエンおよびメチルエチルケトンの混合溶媒(商品名:KT−11,質量比1:1、DICグラフィクス社製)100質量部に溶解させ、ディスパーにて回転数500rpmで30分間撹拌した後、常温で気泡がなくなるまで放置することにより粘着剤組成物を得た。
得られた粘着剤組成物を、厚さ25μmのポリイミドフィルム基材(商品名:カプトン100H、東レ・デュポン社製)の片面にアプリケータを用いて全面塗工した後、乾燥オーブンにより100℃で2分間乾燥し、厚さ10μmの粘着層を形成した。形成した粘着層の面に、厚さ40μmのポリプロピレンフィルム(商品名:トレファンBO−2500 #40)をラミネートすることにより、粘着シート17を得た。
比較例4で使用した厚さ25μmのポリイミドフィルム基材に代えて、厚さ50μmのポリエステルフィルム基材(商品名:A4100、東洋紡社製)を使用した以外は、比較例4と同様にして粘着シート18を得た。
得られた粘着シート1〜7および12〜17を、25mm×150mmのサイズに切り出し、易剥離処理が施されたポリエステルフィルムを粘着シートから剥離して粘着剤層を露出させ、粘着シートの粘着剤層を、銅箔(商品名:RCF−T58、福田金属箔粉工業社製)に貼合し、2kgのローラーを用いて圧着し、常温常圧(約23℃、約60%RH)環境下に20分間放置した後、引張試験機(型番:RTF−1150H、エー・アンド・デイ社製)を用いてJIS Z 0237に準拠した測定条件(引張速度:300mm/分、剥離距離:150mm、剥離角度:180度)により、粘着シートを銅箔から剥離する際の粘着力を測定した(初期粘着力)。また、粘着シートと銅箔とを貼合し、2kgのローラーを用いて圧着した後、230℃の環境下に60分間放置し、続いて常温常圧環境下に60分間放置した後の粘着力も上記と同様にして測定した(加熱処理後の粘着力)。さらに、銅箔に代えて板厚1.6tのガラスエポキシ材(商品名:R1700 FR−4、パナソニック社製)を使用し、上記と同様の条件にて初期粘着力および加熱処理後の粘着力を測定した。測定結果は下記の表1および2に示される通りであった。
得られた粘着シート8〜11及び18を、100mm×100mmのサイズに切り出し、易剥離処理が施されたポリエステルフィルムを粘着シートから剥離して粘着剤層を露出させ、厚さ0.7tのガラス(商品名:Eagle XG、コーニング社製)に貼付した。その粘着シート/ガラス積層体が完全に浸漬するように、50℃の混酸(リン酸55%、酢酸30%、無機酸5%以下、商品名:SEA−5、関東化学社製)に2.5分間浸漬し、蒸留水で洗浄後に50℃の4%水酸化ナトリウムアルカリ水溶液に連続して各2.5間浸漬させた。その後、蒸留水により洗浄し、室温で乾燥させた。乾燥後の粘着シート/ガラス積層体における粘着シートの剥がれおよび粘着シート端部からの薬液の染み込みをマイクロスコープ(型番:VHX600、キーエンス社製)で確認した。剥がれが認められなかったものを○、剥がれが認められたものを×、薬液の染み込みが0.2mm未満であったものを○、薬液の染み込みが0.2mm以上であったものを×とした。評価結果は、下記の表1および2に示される通りであった。
Claims (8)
- アクリル樹脂と、エポキシ熱硬化性樹脂を前記エポキシ熱硬化性樹脂を硬化させるための硬化剤との併用により熱硬化せしめたエポキシ熱硬化樹脂と、を含んでなる粘着剤組成物であって、
前記エポキシ熱硬化性樹脂が、前記アクリル樹脂に対して20〜60質量%含まれてなることを特徴とする、粘着剤組成物。 - 前記エポキシ熱硬化性樹脂のエポキシ当量が100〜2000g/eq.である、請求項1に記載の粘着剤組成物。
- 前記エポキシ熱硬化性樹脂の質量平均分子量が300〜5000である、請求項1または2に記載の粘着剤組成物。
- 前記アクリル樹脂の質量平均分子量が10〜200万である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着剤組成物。
- 基材と、前記基材の一方の面側に設けられた粘着剤層と、を備えてなる粘着シートであって、
前記粘着剤層が、アクリル樹脂と、エポキシ熱硬化性樹脂を前記エポキシ熱硬化性樹脂を硬化させるための硬化剤との併用により熱硬化せしめたエポキシ熱硬化樹脂とを含んでなり、
前記エポキシ熱硬化性樹脂が、前記アクリル樹脂に対して20〜60質量%含まれてなることを特徴とする、粘着シート。 - 前記粘着剤層の基材側とは反対の面側に、離型シートを備えてなる、請求項5に記載の粘着シート。
- 基材と、前記基材の一方の面側に設けられた粘着剤層と、を備えてなる粘着シートを製造する方法であって、
基材の一方の面側に、粘着剤組成物を塗布し、
前記粘着剤組成物を加熱して硬化させることにより粘着剤層を形成する、
ことを含んでなり、
前記粘着剤組成物が、アクリル樹脂と、エポキシ熱硬化性樹脂と、前記エポキシ熱硬化性樹脂を硬化させるための硬化剤と、を含んでなり、
前記エポキシ熱硬化性樹脂が、前記アクリル樹脂に対して20〜60質量%含まれてなることを特徴とする、方法。 - 前記基材の一方の面側に粘着剤組成物を塗布して乾燥し、
前記粘着剤組成物の表面に離型シートを設けて、積層体を形成し、
前記積層体を加熱して、前記粘着剤組成物を硬化させることにより粘着剤層を形成する、
ことを含んでなる、請求項7に記載の方法。
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