JP4446508B2

JP4446508B2 - 粘着材

Info

Publication number: JP4446508B2
Application number: JP09988999A
Authority: JP
Inventors: 公一中村; 浩史山本; 立己天野; 和彦柴田; 千秋原田
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: EP1043373A3; DE60011955D1; EP1043373B1; DE60011955T2; US6414073B1; TW585893B; ATE270697T1; JP2000290609A; EP1043373A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘着材、特に、被着体を接着した状態で、水やインク、アルカリ等の水性液中に浸漬される用途などに有用な粘着材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粘着材が貼着した被着体を、水、水溶液、水分散液等の水性液に接触させたり、該水性液中に浸漬する場合がある。例えば、布を染める工程において、布をステンレス板や鉄板に両面テープで貼り付け、染料の水溶液中に浸漬することが多々ある。また、シリコーンウェハー、液晶ガラスの研磨工程においては、研磨布と称される研磨スラリーを担持したパッドを機械定盤に両面テープで接着して使用する。この場合、研磨中は、研磨材の分散した水性液に両面テープの粘着剤層がさらされることになる。
【０００３】
これらの用途においては、両面テープ等の粘着材を使用後、ステンレス板や鉄板、機械定盤から再剥離する必要がある。そのため、基材には強度の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルムが使用され、粘着剤層には凝集力や、両面テープの場合には基材に対する投錨力が必要となる。また、基材レステープを、予めＰＥＴ等のフィルムの必要な部分にのみに部分的に貼り付け、粘着剤層を転写したものを種々の部材に積層して使用する場合もある。
【０００４】
このような粘着材において、粘着剤層を構成する粘着剤としてアクリル系粘着剤を使用する場合、凝集力や、基材に対する投錨力は得られ易いが、吸水性が高いため、水性液中に浸漬すると、凝集力及び投錨力が低下し、再剥離した際に粘着剤が被着体上に残ることがよくある。また、アクリル系粘着剤では、粘着力の経時上昇性も再剥離にとって不利である。
【０００５】
また、粘着剤層を構成する粘着剤としてスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）等の合成ゴムを使用した場合、スチレン含有量で凝集力を調整することにより、ＰＥＴ等に対する投錨力を簡単に得ることができる。しかし、このような粘着剤は、弾性率が高いため、圧着時、真の界面での接着面積がかせげず、水性液浸漬中に界面から水が侵入し、被着体に対する接着力が低下する。
【０００６】
さらに、天然ゴム系の粘着剤は、その吸水性の低さ、接着力の経時上昇性の低さの点では最良といえる。しかし、天然ゴムはＰＥＴに対する投錨性が低く、下塗り等の易接着処理をする必要があるが、それでも十分とは言えない。
【０００７】
一方、上記の用途では、金属イオンが嫌われる場合がある。たとえば、シリコーンウェハーの研磨工程では、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｔｉ等の金属イオンが後の回路作成工程での不良を引き起こす可能性がある。また、布の染色工程では、金属イオンにより染料、顔料が凝集し、染めムラが生じたり、沈殿したりする場合がある。
【０００８】
天然ゴム系の粘着剤の場合、充填剤や架橋剤として、Ｚｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓ等、あるいはそれらの酸化物が使われ、これにより凝集力を発現している。前記の用途においては、粘着剤の凝集力は非常に重要であるが、上記のように、これら金属や金属酸化物は問題を引き起こす可能性がある。そこで、イソシアネートによる架橋や、フェノール樹脂による架橋、過酸化物による架橋が検討されている。イソシアネートによる架橋は、基材がＰＥＴの場合、投錨力も得やすいが、粘着剤層が水に浸漬されると加水分解を起こし、凝集力が低下しやすい。フェノール樹脂による架橋は高温が必要であるため、基材に直接粘着剤を塗布するとフィルム基材が変形してしまう場合がある。また、剥離ライナーに粘着剤を塗布し、基材と貼り合わせて転写する場合には、架橋後の粘着剤は基材に対する投錨性が小さいので好ましい結果は得られない。さらに、低温で反応させるためには、フェノール樹脂のＭｇ、Ｃａなどとの錯体を使用する必要があるが、これは金属を嫌う用途では使えない。過酸化物による架橋は、生産上危険が伴い、また、粘着剤に異臭が残ったり、残渣が経日劣化を引き起こしたりする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、金属や金属化合物を配合しなくても、粘着剤層の凝集力および基材に対する投錨力が十分に発現し、且つ水性液中に浸漬しても、その凝集力、投錨力が維持される粘着材を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討した結果、粘着剤層を天然ゴムと特定構造のスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）とを特定の割合で配合した粘着剤で構成すると、優れた凝集力や投錨力が得られるだけでなく、被着体を接着した状態で水と接触させたり、水性液中に浸漬しても、その凝集力及び投錨力が低下しないことを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、天然ゴム１００重量部と、スチレン含有量１０〜４５重量％の放射状構造を持ったスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）１０〜１２０重量部とからなる粘着剤層を有する研磨布固定用粘着材を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
天然ゴムとしては、特に限定されないが、素練ロールにて素練りし、ムーニー粘度を例えば１０〜１００程度になるよう調整して用いられる。
スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（以下、「ＳＩＳ」と略称する）としては、放射状構造を有し、且つ構成単量体としてスチレンを１０〜４５重量％、好ましくは１５〜４０重量％含有するポリマーを使用する。このようなＳＩＳとして、例えば、シェル化学（株）の商品名「クレイトン（KRATON）Ｄ−１３２０Ｘ」、日本ゼオン（株）の商品名「クインタック（Quintac）３４６０ｃ」、「クインタック３４５０」、「クインタック３４３０」、「クインタックＳＬ−１１７」などが使用可能である。
前記ＳＩＳの配合量は、天然ゴム１００重量部に対して１０〜１２０重量部である。
【００１２】
上記のように天然ゴムと特定構造のＳＩＳとを特定の割合で配合して粘着剤層を形成すると、天然ゴムの低弾性率により、圧着時に十分な接着面積を被着体との界面でかせぐことができるとともに、ＳＩＳの弾性率の高さから、基材フィルムに対する見かけの投錨力を高めることができる。すなわち、９０°剥離接着力のような、一定角度で粘着剤層を基材フィルムから剥がすときの力を投錨力と定義した場合、粘着剤層自体の弾性率が高い方が高い投錨力を発揮する。また、本発明では、ＳＩＳの全構成単量体に対するスチレンの割合が特定の範囲に設定され、しかもＳＩＳが放射状構造を有しているため、粘着剤層の凝集力は水に浸漬されても低下しにくい。
【００１３】
本発明では、必要に応じて補助的に、慣用乃至公知の架橋方法を用いて、粘着剤層の凝集力、投錨力を調整することもできる。この場合、イソシアネートなど、金属や金属化合物以外の架橋剤を用い、粘着剤層が金属及び金属化合物を含まないようにするのが好ましい。金属や金属化合物を含まない粘着材は、シリコーンウェハー等の電子部材研磨用の研磨布や染色に付す布を固定するための粘着材などとして特に有用である。
【００１４】
本発明における粘着剤層は、上記天然ゴム及びＳＩＳに加えて、タッキファイヤーを含んでいてもよい。該タッキファイヤーとして、慣用の粘着付与剤、例えば、テルペンフェノール樹脂、ロジン系樹脂、石油系樹脂などが挙げられる。タッキファイヤーは１種又は２種以上使用できる。タッキファイヤーの使用量は、粘着性能を損なわない範囲で適宜選択でき、天然ゴム１００重量部に対して、例えば、総計２０〜１５０重量部程度である。
【００１５】
この場合、タッキファイヤーとして、特に酸価の高い樹脂、例えば、酸価が１．５以上（例えば１．５〜３０程度）、好ましくは２〜２０程度の樹脂を、天然ゴム１００重量部に対して５重量部以上（例えば５〜１５０重量部程度）、好ましくは５〜１００重量部程度加えることにより、高い接着力を付与でき、基材フィルムに対する投錨力をさらに高めることができる。このような樹脂として、例えば、日本ゼオン（株）の商品名「クイントンＣ２００Ｌ」（無水マレイン酸変性Ｃ₅レジン；酸価１７）、商品名「クイントンＤ２００」（無水マレイン酸変性Ｃ₅，Ｃ₉レジン；酸価１７）、三井化学（株）の商品名「ハイレッツＲ１００Ｘ」（脂肪族系炭化水素樹脂；酸価２．５）、商品名「ハイレッツＲ５００Ｘ」（酸価２）、理化ハーキュレス（株）の商品名「ペンタリン４８２１」（酸価２２．５）などが挙げられる。
本発明における粘着剤層は、さらに、老化防止剤などの慣用の添加剤を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の粘着材には、（Ａ）剥離ライナーの表面に前記粘着剤層を設けた基材レステープ、及び（Ｂ）基材の両面に粘着剤層を有する両面テープであって、該粘着剤層のうち少なくとも一方を前記粘着剤層で構成した両面テープが含まれる。
【００１７】
前記基材レステープ（Ａ）における剥離ライナーとしては、粘着テープの分野で慣用の剥離ライナーを使用できる。基材レステープ（Ａ）は、例えば、前記粘着剤層を構成する成分（すなわち、天然ゴム、ＳＩＳ、及びその他の成分）を、トルエンなどの溶媒に溶解又は分散させ、これを剥離ライナー上に塗布し、熱風循環式オーブン等で乾燥して粘着剤層を形成した後、巻き取ることにより製造できる。
【００１８】
前記両面テープ（Ｂ）における基材としては、粘着テープの基材として通常用いられるもの、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどのポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィン系フィルム、塩化ビニル樹脂フィルム、ポリアミドフィルム等のプラスチックフィルムなどが例示される。両面テープ（Ｂ）は、例えば、基材フィルムの少なくとも一方の面に、前記粘着剤層を構成する成分を含む塗布液を直接塗布し、乾燥して粘着剤層を形成した後、剥離紙と貼り合わせ、巻き取ることにより製造できる。なお、両面テープ（Ｂ）は、剥離紙に前記塗布液を塗布、乾燥して粘着剤層を形成した後、この粘着剤層を基材フィルムと貼り合わせることにより製造することもできるが、直接基材フィルムに粘着剤層を形成した方がより高い投錨性が得られる。
【００１９】
本発明の粘着材は、この粘着材を使用して部材（被着体）同士を接合させた後、これら部材が水と接触しても粘着剤層の凝集力、投錨力が低下しないので、特に、水、インク、アルカリなどの水溶液、水分散液等の水性液と接触したり、該水性液中に浸漬した状態など、水性液下において使用される粘着材として有用である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の粘着材は、金属や金属化合物を配合しなくても、粘着剤層の凝集力および基材に対する投錨力が高く、しかも水性液中に浸漬されても、その凝集力、投錨力が維持される。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を意味する。
【００２２】
実施例１
天然ゴム（ムーニー粘度７５）１００部、ＳＩＳ（日本ゼオン（株）、商品名「クインタック３４６０Ｃ」、放射状構造ＳＩＳ、スチレン含有量２５重量％）３０部、無水マレイン酸変性Ｃ５，Ｃ９レジン（日本ゼオン（株）、商品名「クイントンＤ−２００」、酸価１７）４０部、テルペン樹脂（安原ケミカル（株）、商品名「ＹＳレジンＰｘ１２５０」、酸価１以下）３０部、及びフェノール系老化防止剤（大内新興（株）、商品名「ノクラックＮＳ−６」）１部をトルエンに溶解して粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム（基材）の両面に、乾燥後の厚みが３５μｍとなるように塗布し、熱風循環式オーブンにて１００℃で３分間乾燥した。その後、剥離ライナーと貼り合わせ、両面テープとした。
【００２３】
実施例２
天然ゴム（ムーニー粘度１０）１００部、ＳＩＳ（日本ゼオン（株）、商品名「クインタックＳＬ−１１７」、放射状構造ＳＩＳ、スチレン含有量３７重量％）６０部、脂肪族炭化水素樹脂（三井化学（株）、商品名「ハイレッツＲ５００」、酸価２）２０部、テルペンフェノール樹脂（安原ケミカル（株）、商品名「ＹＳポリスターＴ１１５」）４０部、イソシアネート（日本ポリウレタン（株）、商品名「コロネートＬ」）５部、及びフェノール系老化防止剤（大内新興（株）、商品名「ノクラックＮＳ−６」）１部をトルエンに溶解して粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ、基材）の両面に、乾燥後の厚みが３５μｍとなるように塗布し、熱風循環式オーブンにて１００℃で３分間乾燥した。その後、剥離ライナーと貼り合わせ、両面テープとした。
【００２４】
実施例３
天然ゴム（ムーニー粘度９７）１００部、ＳＩＳ（シェル化学（株）、商品名「クレイトンＤ−１３２０Ｘ」、放射状構造ＳＩＳ、スチレン含有量１０重量％）１００部、無水マレイン酸変性Ｃ５樹脂（日本ゼオン（株）、商品名「クイントンＣ２００Ｌ」、酸価１７）６０部、テルペン樹脂（安原ケミカル（株）、商品名「ＹＳレジンＰｘ１１５０」、酸価１以下）６０部、イソシアネート（日本ポリウレタン（株）、商品名「コロネートＬ」）５部、及びフェノール系老化防止剤（大内新興（株）、商品名「ノクラックＮＳ−６」）１部をトルエンに溶解して粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を、剥離ライナー上に、乾燥後の厚みが３５μｍとなるように塗布し、熱風循環式オーブンにて１００℃で３分間乾燥させ、基材レステープとした。
【００２５】
比較例１
天然ゴム（ムーニー粘度７５）１００部、テルペン樹脂（安原ケミカル（株）、商品名「ＹＳレジンＰｘ１２５０」、酸価１以下）９０部、イソシアネート（日本ポリウレタン（株）、商品名「コロネートＬ」）５部、及びフェノール系老化防止剤（大内新興（株）、商品名「ノクラックＮＳ−６」）１部をトルエンに溶解して粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム（基材）の両面に、乾燥後の厚みが３５μｍとなるように塗布し、熱風循環式オーブンにて１００℃で３分間乾燥した。その後、剥離ライナーと貼り合わせ、両面テープとした。
【００２６】
比較例２
天然ゴム（ムーニー粘度７５）１００部、ＳＩＳ（日本合成ゴム（株）、商品名「ＪＳＲ５５００」、線状構造ＳＩＳ、スチレン含有量１４重量％）３０部、テルペン樹脂（安原ケミカル（株）、商品名「ＹＳレジンＰｘ１１５０」、酸価１以下）９０部、イソシアネート（日本ポリウレタン（株）、商品名「コロネートＬ」）５部、及びフェノール系老化防止剤（大内新興（株）、商品名「ノクラックＮＳ−６」）１部をトルエンに溶解して粘着剤溶液を調製した。この粘着剤溶液を、ポリエチレンテレフタレートフィルム（基材）の両面に、乾燥後の厚みが３５μｍとなるように塗布し、熱風循環式オーブンにて１００℃で３分間乾燥した。その後、剥離ライナーと貼り合わせ、両面テープとした。
【００２７】
評価試験
（初期保持力）
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られた各粘着テープに＃２５のＰＥＴを裏打ちし、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍｍの部分がＳＵＳ板に接着するよう十分圧着した。これを、６０℃で３０分エージングし、粘着テープを垂下させ、そのまま６０℃にて１ｋｇの荷重を鉛直方向にかけて粘着テープの落下時間（分）を測定した。
（温水浸漬後保持力）
各粘着テープを前記初期保持力の場合と同様にＳＵＳ板に圧着し、その状態で６０℃の温水中に３日間浸漬した後、前記と同様にして落下時間（分）を測定した。
【００２８】
（初期投錨力）
実施例１〜２及び比較例１〜２で得られた両面テープに＃２５のＰＥＴを裏打ちし、糊面同士をハンドローラーにて接着し、幅３０ｍｍ、長さ１００ｍｍの大きさに切断した。これを、ヒートプレスを用いて、１２０℃×３Ｋｇ／ｃｍ²×２０秒の条件で圧着し、引張り速度３００ｍｍ／分にてＴ字ｐｅｅｌを行い、剥離力（ｇｆ／２５ｍｍ）を測定した。
（温水浸漬後投錨力）
両面テープを前記初期投錨力の場合と同様に、糊面同士を貼り合わせてヒートプレスし、その状態で６０℃の温水中に３日間浸漬した後、前記と同様にして剥離力（ｇｆ／２５ｍｍ）を測定した。
【００２９】
これらの結果を表１に示す。
【表１】

Claims

天然ゴム１００重量部と、スチレン含有量１０〜４５重量％の放射状構造を有するスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）１０〜１２０重量部とからなる粘着剤層を有する研磨布固定用粘着材。
粘着剤層が金属及び金属化合物を含まない請求項１記載の研磨布固定用粘着材。
粘着剤層が、タッキファイヤーとして酸価１．５以上の樹脂を５〜１５０重量部含む請求項１又は２記載の研磨布固定用粘着材。
剥離ライナーの表面に前記粘着剤層を設けた基材レステープである請求項１〜３の何れかの項に記載の研磨布固定用粘着材。
基材の両面に設けられた粘着剤層のうち少なくとも一方を前記粘着剤層で構成した両面テープである請求項１〜３の何れかの項に記載の研磨布固定用粘着材。
水性液下において使用される請求項１〜５の何れかの項に記載の研磨布固定用粘着材。