JP6180247B2

JP6180247B2 - 熱剥離性粘着フィルム

Info

Publication number: JP6180247B2
Application number: JP2013191451A
Authority: JP
Inventors: 諒介舛屋; 真也沖野
Original assignee: Achilles Corp
Current assignee: Achilles Corp
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2017-08-16
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: JP2015059124A

Description

本発明は、熱剥離性粘着フィルムに関する。

従来より、アクリル系粘着テープは、耐候性、耐光性、耐油性等に優れ、また、粘着力、凝集力等の粘着特性、及び耐熱性、耐候性等の耐老化性に優れているため広く用いられている。具体的には、家電製品、自動車、建材等の各種産業分野における接合材料として幅広く使用されている。
ところが、従来のアクリル系粘着テープは、高い接着強度を有するが故に被着体から接着部を剥離するのが困難であった。

そこで、例えば特許文献１〜２に記載されているようなフィルムが提案されている。特許文献１に記載されている接着フィルムは、光照射により硬化し、三次元網状化する性質を有する感圧性接着剤層を有する接着フィルムであって、被着体から接着部を剥離する際には、光照射することで容易に剥離が行えるものである。

また、特許文献２に記載されている接着性シートは、熱膨張性マイクロカプセルを含有する接着剤を基材シートの片面に設けた接着性シートであって、被着体から接着部を剥離する際には、該シートを加熱し、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させることで接着部での接着性を低下させ、剥離するというものである。

特開昭６０−１８９９３８号公報特開昭５６−０６１４６７号公報

ところが、特許文献１に記載されているような接着フィルムは、例えば６０℃前後の加熱工程で使用されると、粘着力が強くなり易く、結果、剥離時に光照射を行っても容易に剥離が行えない場合があった。

また、特許文献２に記載されているような接着性シートを製造する際、基材シートの片面に熱膨張性マイクロカプセルと接着剤を含有する分散液を塗工するものであるが、該分散液における熱膨張性マイクロカプセルと接着剤との分散性が悪く、結果、分散液中において熱膨張性マイクロカプセルが凝集し、分散が不均一となる。この状態で基材シートに塗布すると、基材シート上に熱膨張性マイクロカプセルの凝集物が生成し、結果、接着剤層の表面が荒れるため、接着性が不均一となる問題があった。

そこで本発明は、熱膨張性マイクロカプセルの発泡温度よりも低い温度で加熱される工程(例えば６０℃前後の加熱工程)があったとしても、その後、容易に熱剥離することができると共に、基材上に熱膨張性マイクロカプセルの凝集物を生成することなく、粘着層の表面を平滑にすることができ、粘着性を均一とすることができる熱剥離性粘着フィルムの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１記載の熱剥離性粘着フィルムは、基材フィルム上に粘着層を積層させた粘着フィルムにおいて、該粘着層は、アクリル系粘着剤と、熱膨張性マイクロカプセルと、極性有機溶媒を含む塗工液を基材フィルム上に塗工することにより設けられる層であり、該アクリル系粘着剤は、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上で、且つ酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、該極性有機溶媒は、ジアセトンアルコールであることを特徴とする。

本発明の熱剥離性粘着フィルムは、熱膨張性マイクロカプセルの発泡温度よりも低い温度で加熱される工程があったとしても、その後、容易に熱剥離することができると共に、基材上に熱膨張性マイクロカプセルの凝集物が生成することなく、粘着層の表面を平滑にすることができ、粘着性を均一とすることができる。

本発明の熱剥離性粘着フィルムは、基材フィルム上に粘着層を積層させた熱剥離性粘着フィルムにおいて、該粘着層は、アクリル系粘着剤と、熱膨張性マイクロカプセルと、極性有機溶媒を含む塗工液を基材フィルム上に塗工することにより設けられる層であり、該アクリル系粘着剤は、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上で、且つ酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、該極性有機溶媒は、ジアセトンアルコールであることを特徴とする。

［粘着層］
本発明の粘着層は、被着体に対して粘着性を均一に付与することができると共に、被着体から剥離する場合には容易に剥離することができる層である。そして、粘着層は、アクリル系粘着剤と、熱膨張性マイクロカプセルと、極性有機溶媒を含む塗工液を基材フィルム上に塗工することにより設けられる層であり、該アクリル系粘着剤は、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上で、且つ酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の構成である。

(アクリル系粘着剤)
本発明のアクリル系粘着剤としては、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上で、且つ酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下のものを使用する。結果、アクリル系粘着剤、熱膨張性マイクロカプセル、極性溶媒を含む塗工液において、熱膨張性マイクロカプセルの分散性をよくし、熱膨張性マイクロカプセルの凝集物を生成させない上、この塗工液を基材フィルム上に塗工後も、熱膨張性マイクロカプセルの凝集物を生成させず、粘着層の表面を平滑にすることができ、粘着性を均一とすることができる。
なお、粘着層は、被着体に対して粘着力が５０〜５００［単位：ｇ／２５ｍｍ］の範囲に調整するのがよい。

また、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合、熱膨張性マイクロカプセルを分散させるのが不十分となる。このようになる理由は定かではないが、水酸基価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、極性の低い熱膨張性マイクロカプセルがアクリル系粘着剤の凝集力を上回り、結果、熱膨張性マイクロカプセルの凝集物を生成させ易くするものと考えられる。

また、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇを超える場合、熱膨張性マイクロカプセルを分散させるのが不十分となる。このようになる理由も定かではないが、酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、熱膨張性マイクロカプセル自身が持つ極性と合わさり、凝集力を助長させてしまうことが考えられる。

また、アクリル系粘着剤としては、アクリル酸アルキルエステル(例えばメチルエステル、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、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、ドデシルエステル、トリデシルエステル、ペンタデシルエステル、ヘキサデシルエステル、ヘプタデシルエステル、オクタデシルエステル、ノナデシルエステル、エイコシルエステルなどの(メタ)アクリル酸アルキルエステル)、及び(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル(例えばシクロペンチルエステル、シクロヘキシルエステルなどのシクロアルキルエステルなど)が挙げられ、これら単量体成分を単独または複数用いて、単独重合体または共重合体をベースポリマーとしたものを使用することができる。

(熱膨張性マイクロカプセル)
本発明の熱膨張性マイクロカプセルは、被着体から粘着層を剥離する際、熱膨張性マイクロカプセルを含有する粘着層を加熱することにより、熱膨張性マイクロカプセルが膨張し、被着体と接している粘着部の粘着性を低下させ、剥離を容易にするものである。
この熱膨張性マイクロカプセルとしては、液状の低沸点炭化水素からなる核(コア)を熱可塑性高分子からなる殻（シェル）で包み込んだマイクロカプセルを使用することができ、膨張率が５０〜１００倍で、平均粒径が５〜５０μｍのものを使用するのが好ましい。また、殻(シェル)を構成する熱可塑性高分子としては、例えばアクリロニトリル(ＡＮ)などのニトリル系樹脂やアクリル系樹脂を挙げることができ、殻の膜厚は２〜１５μｍの範囲のものが好ましい。
また、熱膨張性マイクロカプセルを膨張させるための加熱温度は、熱膨張性マイクロカプセルを構成する殻(シェル)の材質や厚み、又は核(コア)の成分に由来し、発泡開始温度に則した加熱温度を設定する必要がある。概ね９０〜１８０℃の温度範囲で発泡開始するものを使用するのが望ましい。

(極性溶媒)
本発明の極性溶媒は、塗工液中での熱膨張性マイクロカプセルが凝集し難くするための分散助剤であると共に、塗工液中では熱膨張性マイクロカプセルが凝集せず均一な分散液であったが、基材フィルム上に塗工すると、熱膨張性マイクロカプセルが凝集してしまう場合があり、このような塗工後の熱膨張性マイクロカプセルの凝集を防ぐためのものでもある。そして、このように極性溶媒が、塗工前後で熱膨張性マイクロカプセルの凝集を防ぐ理由は定かではないが、熱膨張性マイクロカプセルは極性が低いので、そこに極性の高い溶媒を用いると、熱膨張性マイクロカプセルよりも極性の高い溶媒同士が引き合うため、熱膨張性マイクロカプセルが凝集し難くなるものと考えられる。

本発明の極性溶媒としては、ジアセトンアルコール(ＳＰ値＝１１．４)を使用することができる。
なお、ここでいう「ＳＰ」とは、「ＳｏｌｕｂｉｌｉｔｙＰａｒａｍｅｔｅｒ：溶解度パラメータ」である。

本発明の粘着層を形成するための塗工液は、アクリル系粘着剤、熱膨張性マイクロカプセル、極性溶媒を含有する分散液であって、その分散液の粘度は５００〜５０００ｃｐｓの範囲に調整するのが好ましい。粘度が高すぎると、基材フィルム上へ形成する粘着層表面の平滑性が失われ易く、粘度が低すぎると、粘着層の厚みを均一にするのが難しい。
また、塗工液を基材フィルム上へ塗布する方法は、例えばグラビアコート、ダイヘッドコート、リバースコート、コンマコート、エアナイフコート、メイヤーバーコートなど公知の方法により、塗布することができる。なお、粘着層の厚みは１５〜１００μｍ、好ましくは２５〜５０μｍとなるように基材上へ塗布すればよい。

［基材フィルム］
本発明の基材フィルムは、特に制限は無いが、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリナフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂などを使用することができる。

(実施例１)
熱硬化型アクリル系粘着剤（昭和電工(株)社製のビニロールＰＳＡＳＶ−６８５０：水酸基価２２ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価４ｍｇＫＯＨ／ｇ）１００重量部に、イソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン(株)社製のコロネートＬ−５５Ｅ)を５重量部、加熱発泡型マイクロカプセル(松本油脂製薬(株)社製のマイクロスフィアＦ−３５)を２重量、極性溶媒であるジアセトンアルコール(三協化学(株)社製のＤＡＡ)を２０重量部それぞれ加えて、粘度が２０００ｃｐｓの塗工液を作製した。
続いて、ポリエチレンテレフタレート基材フィルム(ユニチカ(株)社製のエンブレットＳ)上に、作製した塗工液をコンマコーターで乾燥厚みが３０μｍとなるように塗工し、熱剥離性粘着フィルムを得た。

(比較例１)
極性溶媒を除いた以外は、実施例１と同様の方法にて熱剥離性粘着フィルムを得た。

(比較例２)
極性溶媒であるジアセトンアルコールの代わりに、無極性溶媒であるトルエンを使用した以外は、実施例１と同様の方法にて熱剥離性粘着フィルムを得た。

(比較例３)
熱硬化型アクリル系粘着剤（昭和電工(株)社製のビニロールＰＳＡＳＶ−６８５０：水酸基価２２ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価４ｍｇＫＯＨ／ｇ）の代わりに、熱硬化型アクリル系粘着剤（日本合成化学工業(株)社製のコーポニール８６９４：水酸基価３ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法にて熱剥離性粘着フィルムを得た。

実施例１、および比較例１〜３で得られた熱剥離性粘着フィルムについて、１）分散性、２）剥離力の評価を行った。なお、評価方法、評価基準について、以下に示す。
なお、［分散性Ａ］については、基材フィルム上に塗工する前の塗工液中の分散性を評価している。

１）分散性
［分散性Ａ］
塗工液の分散性を目視にて観察した。
（評価基準）
○：塗工液中において、１ｍｍ^２以上の凝集物が無かった。
×：塗工液中において、１ｍｍ^２以上の凝集物が有った。
［分散性Ｂ］
得られた熱剥離性粘着フィルムの粘着層表面を目視にて観察した。
（評価基準）
○：粘着層表面において、１ｍｍ^２以上の凝集物が無かった。
×：粘着層表面において、１ｍｍ^２以上の凝集物が有った。

２）剥離力
得られた熱剥離性粘着フィルムを、ＳＵＳ(ステンレス鋼)の板状物に貼り合わせ、その後、２ｋｇローラーにて２往復圧着を行った。
続いて、剥離試験器(オリエンテック(株)製のＳＴＡ−１２２５)により、剥離角度１８０度で３００ｍｍ／ｍｉｍの速度で剥離を行い、その際の［剥離力Ａ(ｇ／２５ｍｍ)］を測定した。
続いて、熱剥離性粘着フィルムをＳＵＳの板状物に貼り合わせた状態で１００℃×５分間加熱してから同様の剥離試験器により、同条件で剥離を行い、［剥離力Ｂ(ｇ／２５ｍｍ)］を測定した。

Claims

基材フィルム上に粘着層を積層させた熱剥離性粘着フィルムにおいて、
該粘着層は、アクリル系粘着剤と、熱膨張性マイクロカプセルと、極性有機溶媒を含む塗工液を基材フィルム上に塗工することにより設けられる層であり、
該アクリル系粘着剤は、水酸基価２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上で、且つ酸価５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、
該極性有機溶媒は、ジアセトンアルコールであることを特徴とする熱剥離性粘着フィルム。