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技術 粘着剤組成物及び粘着シート

出願人 DIC株式会社
発明者 市原伸一山田昭洋田辺弘介
出願日 1999年4月28日 (20年2ヶ月経過) 出願番号 1999-121639
公開日 2000年11月14日 (18年8ヶ月経過) 公開番号 2000-313862
状態 特許登録済
技術分野 接着テープ 接着剤、接着方法
主要キーワード 熱可塑性エラストマー成形品 ブリード成分 OA機器用部材 工業用製品 高分子量ゴム 液状粘着付与樹脂 熱可塑性エラストマー類 貼付面積
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この項目の情報は公開日時点(2000年11月14日)のものです。
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課題

ゴム熱可塑性エラストマー成形品に対し、従来のプライマー塗布などの処理を施さなくとも十分な接着強度が得られ、高温で長時間の加硫が不要なため生産効率が良く、安全性が高いとともに、高温高湿下で放置した際に劣化の少ない粘着剤組成物及び粘着シート類を提供する。

解決手段

本発明の第一の構成は、SISブロックコポリマー100重量部と、粘着付与樹脂60〜200重量部を必須成分として含有する粘着剤において、該SISブロックコポリマー中ジブロック量が30〜80重量%であり、該粘着付与樹脂がC5系石油樹脂を含み、且つ、C5石油樹脂以外の粘着付与樹脂の水酸基価が25以下であることを特徴とする粘着剤組成物。第二の構成は、支持体の少なくとも片面に前記した粘着剤が設けられていることを特徴とする粘着シート類。

概要

背景

ゴム熱可塑性エラストマー成形品(以下ゴム等の成形品)は、自動車用部材家電OA機器用部材の他、各種工業用製品に多く使われている。ところが、ゴム等の成形品は、一般に、各種充填剤加硫剤、油分、可塑剤等が配合されていたり、成形品を加硫する場合には、プレス金型から容易に型離れさせるためにシリコーンオイル等の離型剤等が成形品の表面に付着しているため、成形品への接着強度が低い。又、ゴム等の成形品をテープ類曲面に貼り付ける場合などは、成形品の弾性が高いため、接着性の悪さから剥がれ易いという問題があった。

従って、これまでは被着体としてのゴム等の成形品の表面をバフ研磨溶剤洗浄プライマー塗工の順で処理し、粘着シート類を貼合せ被着体に貼り付ける方法が取られていた。しかしプライマーや溶剤を使用するため作業環境が悪く、かつ作業工程も複雑であり、バフ研磨のばらつきにより接着性がばらつくといった問題があった。

これらの問題を解決するために、特開平5−78634号公報では、ポリイソブチレン等からなる高分子量ゴムポリマーに対し、中分子量の液状ないし半液状のゴムと低分子量の粘着付与剤及び/又は軟化剤を加えるとともに、ゲル分率を10〜40%に設定した粘着剤及び粘着シートが、EPTゴム等にバフ研磨等の処理をしなくとも充分な接着力を発揮すると開示されている。しかし、この粘着シートは、粘着剤配合時のすねり工程や粘着剤を基材上に塗工した後に、高温で長時間の加硫熟成が必要であり、また加硫剤や加硫促進剤過酸化物系の化合物チウラム系化合物を使用するため取扱い及び安全上問題が多い。

また、従来、SISブロックコポリマー主体とした粘着剤は、様々な用途で使用されている。しかしながら、ゴム等の成形品が使用される自動車、家電、OA機器等の各種工業用途では、高温高湿下での保存安定性や使用時の耐久性が必要とされ、このようなSISブロックコポリマーを主体とした粘着剤では、高温高湿下で使用された場合、劣化が起こり易く安定性や耐久性が悪いという問題があった。

更に、ゴム等の成形品は、一般に、各種充填剤、加硫剤、油分、可塑剤等が配合されており、経時的(特に高温高湿下)にブリード成分による表面の光沢(てかり)や、べとつき感が生じるという問題があった。

概要

ゴム、熱可塑性エラストマー成形品に対し、従来のプライマー塗布などの処理を施さなくとも十分な接着強度が得られ、高温で長時間の加硫が不要なため生産効率が良く、安全性が高いとともに、高温高湿下で放置した際に劣化の少ない粘着剤組成物及び粘着シート類を提供する。

本発明の第一の構成は、SISブロックコポリマー100重量部と、粘着付与樹脂60〜200重量部を必須成分として含有する粘着剤において、該SISブロックコポリマー中ジブロック量が30〜80重量%であり、該粘着付与樹脂がC5系石油樹脂を含み、且つ、C5石油樹脂以外の粘着付与樹脂の水酸基価が25以下であることを特徴とする粘着剤組成物。第二の構成は、支持体の少なくとも片面に前記した粘着剤が設けられていることを特徴とする粘着シート類。

目的

本発明の課題は、上記事情に鑑み、被着体であるゴム等の成形品に対するバフ研磨工程を省略でき、かつ、粘着剤に対するすねり工程、高温加硫工程が不要で安全上問題のある過酸化物等を含まなくとも、充分な凝集力、接着強度を発揮でき、高温高湿下でも劣化が少ないほか、ゴム等の成形品の経時的な表面光沢を改善する粘着剤及び粘着シート類を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
3件

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請求項1

SISブロックコポリマー100重量部と、粘着付与樹脂60〜200重量部を必須成分として含有する粘着剤において、該SISブロックコポリマー中ジブロック量が30〜80重量%であり、該粘着付与樹脂がC5系石油樹脂を含み、且つ、C5石油系樹脂以外の粘着付与樹脂の水酸基価が25以下であることを特徴とする粘着剤組成物

請求項2

粘着付与樹脂量の10〜30重量%が常温で液状の粘着付与樹脂及び/又は軟化剤である請求項1に記載の粘着剤組成物。

請求項3

水酸基価が25以下である粘着付与樹脂がロジン系樹脂である請求項1又は2に記載の粘着剤組成物。

請求項4

支持体の少なくとも片面に請求項1〜3の何れかに記載の粘着剤が設けられていることを特徴とする粘着シート

技術分野

分子量ポリブテン(液状):日本石油社製HV−100

背景技術

0001

本発明は、天然ゴムクロロプレンゴム、EPT(エチレンプロピレンターポリマーゴム等のゴム類や、オレフィン系、スチレン系、塩ビ系、ウレタン系等の熱可塑性エラストマー類からなる成形品接着するために用いる粘着剤及び粘着シート類に関する。

0002

ゴムや熱可塑性エラストマーの成形品(以下ゴム等の成形品)は、自動車用部材家電OA機器用部材の他、各種工業用製品に多く使われている。ところが、ゴム等の成形品は、一般に、各種充填剤加硫剤、油分、可塑剤等が配合されていたり、成形品を加硫する場合には、プレス金型から容易に型離れさせるためにシリコーンオイル等の離型剤等が成形品の表面に付着しているため、成形品への接着強度が低い。又、ゴム等の成形品をテープ類曲面に貼り付ける場合などは、成形品の弾性が高いため、接着性の悪さから剥がれ易いという問題があった。

0003

従って、これまでは被着体としてのゴム等の成形品の表面をバフ研磨溶剤洗浄プライマー塗工の順で処理し、粘着シート類を貼合せ被着体に貼り付ける方法が取られていた。しかしプライマーや溶剤を使用するため作業環境が悪く、かつ作業工程も複雑であり、バフ研磨のばらつきにより接着性がばらつくといった問題があった。

0004

これらの問題を解決するために、特開平5−78634号公報では、ポリイソブチレン等からなる高分子量ゴムポリマーに対し、中分子量の液状ないし半液状のゴムと低分子量の粘着付与剤及び/又は軟化剤を加えるとともに、ゲル分率を10〜40%に設定した粘着剤及び粘着シートが、EPTゴム等にバフ研磨等の処理をしなくとも充分な接着力を発揮すると開示されている。しかし、この粘着シートは、粘着剤配合時のすねり工程や粘着剤を基材上に塗工した後に、高温で長時間の加硫熟成が必要であり、また加硫剤や加硫促進剤過酸化物系の化合物チウラム系化合物を使用するため取扱い及び安全上問題が多い。

0005

また、従来、SISブロックコポリマー主体とした粘着剤は、様々な用途で使用されている。しかしながら、ゴム等の成形品が使用される自動車、家電、OA機器等の各種工業用途では、高温高湿下での保存安定性や使用時の耐久性が必要とされ、このようなSISブロックコポリマーを主体とした粘着剤では、高温高湿下で使用された場合、劣化が起こり易く安定性や耐久性が悪いという問題があった。

発明が解決しようとする課題

0006

更に、ゴム等の成形品は、一般に、各種充填剤、加硫剤、油分、可塑剤等が配合されており、経時的(特に高温高湿下)にブリード成分による表面の光沢(てかり)や、べとつき感が生じるという問題があった。

課題を解決するための手段

0007

本発明の課題は、上記事情に鑑み、被着体であるゴム等の成形品に対するバフ研磨工程を省略でき、かつ、粘着剤に対するすねり工程、高温加硫工程が不要で安全上問題のある過酸化物等を含まなくとも、充分な凝集力、接着強度を発揮でき、高温高湿下でも劣化が少ないほか、ゴム等の成形品の経時的な表面光沢を改善する粘着剤及び粘着シート類を提供することにある。

0008

本発明者らは鋭意検討した結果、特定のジブロック量を持つSISブロックコポリマーと特定の粘着付与樹脂からなる粘着剤が、安全上問題の多い過酸化物等を含まず、すねり工程や高温での長時間加硫の必要がなく、且つ、被着体に対するバフ研磨等の処理を施さなくとも充分な接着強度を発揮でき、高温高湿下での劣化を抑制し得ることを見いだし本発明を完成するに至った。

0009

即ち、本発明の第一の構成は、SISブロックコポリマー100重量部と、粘着付与樹脂60〜200重量部を必須成分として含有する粘着剤において、該SISブロックコポリマー中のジブロック量が30〜80重量%であり、該粘着付与樹脂がC5石油系樹脂を含み、且つ、C5石油樹脂以外の粘着付与樹脂の水酸基価が25以下であることを特徴とする粘着剤組成物である。

0010

又、本発明の構成は、前記した粘着付与樹脂量の10〜30重量%が常温で液状の粘着付与樹脂及び/又は軟化剤であることを特徴とする粘着剤組成物である。

0011

又、本発明の構成は、前記した水酸基価が25以下である粘着付与樹脂がロジン系樹脂であることを特徴とする粘着剤組成物である。

発明を実施するための最良の形態

0012

更に、本発明の第二の構成は、支持体の少なくとも片面に前記した粘着剤を設けたことを特徴とする粘着シート類である。

0013

本発明に使用するSISブロックコポリマーは、ジブロック量が30〜80重量%であること以外が特に限定されるものではない。ジブロック量が30重量%未満では、ゴム等の成形品に対し充分な接着強度が得られない。80重量%を越えると粘着剤の凝集力が著しく低下する。SISブロックコポリマーの分子量は、1万〜80万の範囲にあることが好ましく、より好ましくは3万〜50万の範囲にあるのが良い。1万未満では粘着剤の凝集力が著しく低下する。一方、80万を越えるとゴム等の成形品に対し濡れが減少し充分な接着強度が得られない。

0014

本発明に使用するC5石油系樹脂は、一般にナフサの分解で得られるC5留分よりイソプレン及びシクロペンタジエン抽出分離した残りを重合した樹脂であるが、例えば、エスコレッツ1202、1304、1401(トーネックス製)、ウイングタック95(グッドイヤー製)、クイントンK100、R100、F100(日本ゼオン製)、ピコタック95、ピコペール100(理化ハーキュレス製)等が挙げられる。

0015

本発明に使用するC5石油系樹脂以外の粘着付与樹脂としては、テルペン系樹脂、ロジン系樹脂、テルペンフェノール樹脂スチレン系樹脂クマロンインデン樹脂キシレン樹脂、フェノール樹脂、C5以外の石油樹脂(芳香族系、脂環族系等)が挙げられる。好ましくはロジン系樹脂が挙げられる。これらの粘着付与樹脂の水酸基価が25を超える場合は、高温高湿下で劣化し易くSISブロックコポリマーの主鎖切断を引き起こすため、接着強度が低下し、耐熱保持力が悪化する。

0016

本発明に使用する粘着付与樹脂の総量が60重量部未満の場合は、ゴム等の成形品への接着強度が低下し、耐湿劣化後の接着性も低下する。総量が200重量部を越える場合は、耐熱保持力が低下する。

0017

本発明に使用する液状の粘着付与樹脂及び/又は軟化剤は、例えば、室温で液状の上記粘着付与樹脂や、プロセスオイルポリエステル系可塑剤ポリブテン等の低分子量の液状ゴムが挙げられる。粘着付与樹脂総量に占める液状粘着付与樹脂及び/又は軟化剤の割合は、好ましくは10〜30重量%である。10重量%未満ではゴム等の成形品への濡れ性が悪くなり接着強度が低下するほか、30重量%を越えると凝集力が悪くなり、耐反発性においても多少浮きが生じる。

0018

本発明においては、他のポリマー成分や、架橋剤が使用出来る。また粘着剤で一般に用いられる各種添加剤、例えば、酸化防止剤紫外線吸収剤、充填剤、顔料増粘剤等を、接着強度を低下しない範囲で使用することが出来る。このようにして調整される本発明の合成ゴム系粘着剤は、通常トルエンヘキサン等の有機溶剤希釈され、溶液状で、又は高温で溶融され、ゴム等の成形品の接着用途の粘着剤として使用される。

0019

この粘着剤を直接被着体に塗工しても良いが、一般に支持体の少なくとも片面に設けられ、テープ状、シート状で使用されるが、ゴム等の成形品を被着体に接着するという目的から支持体の両面に粘着剤を設けた両面テープ状にすることが望ましい。通常は剥離紙にいったん上記粘着剤を設け(溶液の場合は塗工後乾燥する)支持体の両面に貼り合わせる。支持体としては特に限定されないが、例えば、不織布、布、紙等の多孔質支持体や、ポリエステルフィルムポリエチレンフィルムポリプロピレンフィルムポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルムが挙げられる。厚さは通常5〜200μm程度のものが使用される。又支持体への密着性を向上するために、コロナ処理プライマー処理を行ってもよい。

0020

支持体上に設ける粘着剤の厚みは、通常10〜400μm程度が好ましいが、これに限定されるものではない。又、支持体の片面に上記粘着剤を設けて、他方にアクリル系粘着剤等の異なった粘着剤を設けたディファレンシャルタイプの両面テープ仕様にしてもよい。

0021

以下に本発明の実施例について具体的に記すが、これに限定されるものではない。

0022

(実施例1〜4)SISブロックコポリマー、粘着付与樹脂、液状粘着付与樹脂/軟化剤及び酸化防止剤を表1に掲げる重量割合で配合し、トルエンに溶解して粘着剤溶液を調整した。この溶液をアプリケータを用いて、乾燥後の厚さが60μmとなるように、セパレータ上に塗布し、80℃で3分間乾燥した。次に、上記セパレータ上に形成された粘着剤の層を2つ用意して、これらを厚さ50μmの不織布の両面に貼り合わせた後、90℃、4kgf/cm2の加圧にてラミネートを行い、両面粘着シートを作製した。

0023

(比較例1〜6)SISブロックコポリマー、粘着付与樹脂、液状粘着付与樹脂/軟化剤及び酸化防止剤を表2に掲げる重量割合で配合し、実施例と同様に、粘着剤溶液及び両面粘着シートを作製した。

0024

以上の実施例1〜4及び比較例1〜6で得られた両面接着シートについて、接着力、耐湿熱劣化性、耐反発性、表面光沢及び耐熱保持力の評価を行った。以下、評価結果を表1及び表2に示す。尚、評価は、下記の要領にて行った。

0025

〈接着力〉:EPT(エチレン−プロピレン−ターポリマー)ゴム及びクロロプレンゴムに、両面粘着シートを2kg×1往復の加圧にて貼付し、30分後に引張速度300mm/minにて180゜剥離接着力を測定した。

0026

〈耐湿熱劣化性〉:EPTゴムに、両面粘着シートを2kg×1往復の加圧にて貼付し、85℃、85%RHの環境下にて7日間放置後の接着力の低下を評価した。
◎:耐湿熱劣化後の接着力の低下なし
○:接着力の大幅な低下なし(初期の80%以上)
×:凝集破壊が起こり、接着力の大幅な低下あり(初期の50%以下)

0027

〈耐反発性〉:20mm幅のEPTゴムを、90゜に折曲げアルミ板に両面粘着シートにてエッジ部が10mmの長さになるように貼付し、85℃、85%RHの環境下にて7日間放置後の剥がれ状態を評価した。
◎:剥がれなし
○:浮き有り
×:全面剥がれ

0028

〈表面光沢〉:熱可塑性エラストマーを両面粘着シートにてJIS−Z0237に規定された鋼板に貼付し、85℃、85%RHの環境下にて7日放置後の熱可塑性エラストマー表面の光沢を評価した。
○:光沢なし
×:光沢あり

0029

〈耐熱保持力〉:JIS−Z0237に規定された鋼板に、貼付面積20mm幅×20mmにて両面粘着シートを貼付し、70℃下にて、荷重500gを掛けた時の落下時間を測定した。
○:1時間以上
×:1時間未満

0030

尚、上記の評価において、被着体のEPTゴム、クロロプレンゴムは、厚さ1mm、硬度60゜(クラレ製)のものを使用した。また、熱可塑性エラストマーは、オレフィン系で厚さ1mmのものを使用した。配合及び評価結果を以下の表1、2に示す。

0031

0032

0033

上記表1、2中の〜(10)は以下の通りである。また、粘着付与樹脂の( )は、水酸基価を表す。
重量平均分子量20万、スチレン量14重量%。
重量平均分子量17万、スチレン量16重量%
重量平均分子量17万、スチレン量15重量%
C5石油系樹脂:数平均分子量 885、軟化点100℃
ロジン変性フェノール:数平均分子量 670、軟化点150℃
不均化ロジンエステル:数平均分子量1,000、軟化点125℃
重合ロジンエステル:数平均分子量 880、軟化点125℃
水添テルペンフェノール:数平均分子量 820、軟化点130℃

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