JP7719632B2 - Pressure-sensitive adhesive composition, pressure-sensitive adhesive tape, and method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
Pressure-sensitive adhesive composition, pressure-sensitive adhesive tape, and method for manufacturing semiconductor deviceInfo
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Description
本発明は、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても、被着体の汚染を低減しつつ容易に剥離できる粘着剤層を形成する粘着剤組成物に関する。また、本発明は、該粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープ、及び、該粘着テープを用いる半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a pressure-sensitive adhesive composition that forms a pressure-sensitive adhesive layer that can be easily peeled off while reducing contamination of the adherend, even when the composition is attached to a resin-based adherend and subjected to a process involving high-temperature heating. The present invention also relates to a pressure-sensitive adhesive tape having a pressure-sensitive adhesive layer containing the pressure-sensitive adhesive composition, and a method for manufacturing a semiconductor device using the pressure-sensitive adhesive tape.
半導体チップの製造工程において、ウエハや半導体チップの加工時の取扱いを容易にし、破損を防止するために粘着テープが用いられている。例えば、高純度なシリコン単結晶等から切り出した厚膜ウエハを所定の厚さにまで研削して薄膜ウエハとする場合、厚膜ウエハに粘着テープを貼り合わせた後に研削が行われる。また、粘着テープを介してウエハや半導体チップ等の被着体を支持板に固定し、支持板に固定された被着体に処理を施すことも行われる。 In the manufacturing process of semiconductor chips, adhesive tape is used to facilitate handling of wafers and semiconductor chips during processing and to prevent breakage. For example, when a thick-film wafer cut from a high-purity silicon single crystal is ground to a specified thickness to produce a thin-film wafer, adhesive tape is attached to the thick-film wafer before grinding. Also, wafers, semiconductor chips, and other adherends are sometimes fixed to a support plate via adhesive tape, and the adherends fixed to the support plate are then processed.
このような粘着テープには、加工工程中にウエハや半導体チップ等の被着体を強固に固定できるだけの高い接着性とともに、工程終了後にはウエハや半導体チップ等の被着体を損傷することなく剥離できることが求められる(以下、「高接着易剥離」ともいう。)。高接着易剥離を実現した粘着テープとして、特許文献1には紫外線等の光を照射することにより硬化して粘着力が低下する光硬化型粘着剤を用いた粘着テープが開示されている。粘着剤として光硬化型粘着剤を用いることで、加工工程中には確実に被着体を固定できるとともに、紫外線等を照射することにより容易に剥離することができる。また、特許文献2には、非シリコーン系粘着剤に、この粘着剤のベースポリマーと架橋反応しうる官能基を持ったシリコーン系グラフト共重合体を含有させた再剥離型粘着剤が開示されている。特許文献2には、接着力の上昇に対する抑制効果に優れるシリコーン系グラフト共重合体を用いることで、再剥離性を改善したことが記載されている。 Such adhesive tapes are required to have high enough adhesion to firmly secure adherends such as wafers and semiconductor chips during processing, as well as the ability to be peeled off without damaging the adherends after processing is completed (hereinafter referred to as "high adhesion and easy peeling"). Patent Document 1 discloses an adhesive tape that achieves high adhesion and easy peeling, using a photocurable adhesive that hardens and reduces adhesive strength when exposed to light such as ultraviolet light. The use of a photocurable adhesive as the adhesive allows for secure fixation of adherends during processing, while also allowing for easy peeling by exposure to ultraviolet light. Patent Document 2 also discloses a removable adhesive in which a non-silicone adhesive contains a silicone-based graft copolymer with functional groups capable of crosslinking with the adhesive's base polymer. Patent Document 2 describes improved removability achieved by using a silicone-based graft copolymer, which has excellent inhibitory effects on the increase in adhesive strength.
高接着易剥離を実現するために、例えば、特許文献2に記載のように粘着剤層にシリコーン化合物等の離型剤を配合し、時間の経過に伴う粘着力の増大(接着亢進)を低減する方法が行われている。しかしながら、近年、被着体に粘着テープを貼り合わせた状態で従来以上の高温、具体的には例えば200℃以上もの高温での加熱を伴う処理を施すことが増えており、このような高温での加熱を伴う工程を経ると接着亢進を低減する効果が充分に得られないという問題が生じている。特に、近年、シリコンウエハ、ガラス等の無機系の被着体のみならず、ポリイミド、エポキシ樹脂等からなる樹脂系の被着体が用いられることも増えており、無機系の被着体に比べて、樹脂系の被着体の場合には接着亢進が進みやすくなっている。また、高温での加熱を伴う工程を経ると粘着剤層から離型剤がブリードアウトすることによる被着体の汚染が起こりやすいという問題も生じている。 To achieve high adhesion and easy peelability, a method has been used, for example, as described in Patent Document 2, in which a release agent such as a silicone compound is blended into the adhesive layer to reduce the increase in adhesive strength (adhesion enhancement) over time. However, in recent years, there has been an increase in the practice of subjecting adhesive tapes attached to adherends to treatments involving heating at higher temperatures than conventional methods, specifically at temperatures as high as 200°C or higher. This has created the problem that the effect of reducing adhesion enhancement is not fully achieved when processes involving heating at such high temperatures are carried out. In particular, in recent years, the use of resin-based adherends made from polyimide, epoxy resin, etc., has become more common in addition to inorganic adherends such as silicon wafers and glass. Compared to inorganic adherends, resin-based adherends are more susceptible to adhesion enhancement. Another problem has arisen in processes involving heating at high temperatures, in that the release agent is more likely to bleed out of the adhesive layer, causing contamination of the adherend.
本発明は、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても、被着体の汚染を低減しつつ容易に剥離できる粘着剤層を形成する粘着剤組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、該粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープ、及び、該粘着テープを用いる半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a pressure-sensitive adhesive composition that forms a pressure-sensitive adhesive layer that can be easily peeled off while reducing contamination of the adherend, even when the composition is attached to a resin-based adherend and subjected to a process involving high-temperature heating. The present invention also aims to provide a pressure-sensitive adhesive tape having a pressure-sensitive adhesive layer containing the pressure-sensitive adhesive composition, and a method for manufacturing a semiconductor device using the pressure-sensitive adhesive tape.
本発明は、粘着ポリマー、シリコーンオイル、及び、シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位を有するシリコーン系グラフト共重合体を含有する粘着剤組成物である。以下に本発明を詳述する。 The present invention is a pressure-sensitive adhesive composition containing an adhesive polymer, silicone oil, and a silicone graft copolymer having structural units derived from a silicone macromonomer. The present invention is described in detail below.
本発明者らは、粘着ポリマーを含有する粘着剤組成物において、離型剤として、シリコーンオイルと、シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位を有するシリコーン系グラフト共重合体とを併用することを検討した。本発明者らは、このような粘着剤組成物は、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても、被着体の汚染を低減しつつ容易に剥離できる粘着剤層を形成することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors investigated the use of a pressure-sensitive adhesive composition containing an adhesive polymer, in combination with a silicone oil and a silicone graft copolymer having structural units derived from a silicone macromonomer, as a release agent. The inventors discovered that such a pressure-sensitive adhesive composition can form a pressure-sensitive adhesive layer that is easily peeled off while reducing contamination of the adherend, even when subjected to a process involving high-temperature heating in a state where it is attached to a resin-based adherend, and thus completed the present invention.
本発明の粘着剤組成物は、粘着ポリマー、シリコーンオイル、及び、シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位を有するシリコーン系グラフト共重合体を含有する。
即ち、本発明の粘着剤組成物は、離型剤として、シリコーンオイルと、シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位を有するシリコーン系グラフト共重合体とを併用するものである。
本発明の粘着剤組成物が上記シリコーン系グラフト共重合体を含有することで、上記シリコーン系グラフト共重合体が分子移動して、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の表面に集まり、粘着剤層の表面が疎水的となる。更に、このようにして疎水的となった粘着剤層の表面には上記シリコーンオイルが集まりやすくなり、上記シリコーンオイルが集まることで、粘着剤層の表面はよりいっそう疎水的となる。これにより、粘着剤層と被着体とが相互作用しにくくなることから、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進を低減することができ、粘着剤層を容易に剥離
でき、糊残りを抑えることができる。
The pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains a pressure-sensitive adhesive polymer, silicone oil, and a silicone graft copolymer having structural units derived from a silicone macromonomer.
That is, the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention uses, as a release agent, a silicone oil in combination with a silicone graft copolymer having structural units derived from a silicone macromonomer.
When the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains the silicone graft copolymer, the silicone graft copolymer undergoes molecular migration and accumulates on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer formed by the pressure-sensitive adhesive composition, making the surface of the pressure-sensitive adhesive layer hydrophobic.Furthermore, the silicone oil is more likely to accumulate on the surface of the pressure-sensitive adhesive layer that has become hydrophobic in this way, and the accumulation of the silicone oil makes the surface of the pressure-sensitive adhesive layer even more hydrophobic.As a result, the pressure-sensitive adhesive layer and the adherend are less likely to interact with each other, so that even when the pressure-sensitive adhesive layer is attached to a resin-based adherend and undergoes a process involving high-temperature heating, the adhesion increase can be reduced, the pressure-sensitive adhesive layer can be easily peeled off, and adhesive residue can be reduced.
上記粘着ポリマーは、極性官能基を有することが好ましい。
上記粘着ポリマーが上記極性官能基を有することで、上記シリコーンオイル及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有する場合には、架橋剤を介して上記シリコーンオイル及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと結合する。これにより、上記シリコーンオイル及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体がブリードアウトすることによる被着体の汚染を低減することができる。
また、架橋剤を介して上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと結合することで、粘着剤層の表面の架橋密度が上がって弾性率が上昇し、粘着力が低下する。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。
上記極性官能基は特に限定されず、例えば、カルボキシル基、水酸基、グリシジル基、アミド基、ニトリル基等が挙げられる。なかでも、カルボキシル基、水酸基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。
The adhesive polymer preferably has a polar functional group.
When the adhesive polymer has the polar functional group, and the silicone oil and/or the silicone graft copolymer have a functional group that can be crosslinked with the adhesive polymer, the silicone oil and/or the silicone graft copolymer are bonded to the adhesive polymer via a crosslinking agent.This can reduce the contamination of the adherend caused by the silicone oil and/or the silicone graft copolymer bleeding out.
Furthermore, by bonding the silicone graft copolymer to the adhesive polymer via the crosslinking agent, the crosslink density on the surface of the adhesive layer increases, the elastic modulus increases, and the adhesive strength decreases, which makes it possible to further reduce adhesion enhancement even when the adhesive layer is attached to a resin-based adherend and undergoes a process involving high-temperature heating, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue.
The polar functional group is not particularly limited, and examples thereof include a carboxyl group, a hydroxyl group, a glycidyl group, an amide group, a nitrile group, etc. Among these, a carboxyl group and a hydroxyl group are preferred, and a carboxyl group is more preferred.
上記粘着ポリマーは、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有してもよい。上記粘着ポリマーが上記ラジカル重合性の不飽和結合を有することで、重合開始剤の存在下で熱や光等の刺激によって粘着剤層が硬化して弾性率が上昇し、粘着力が低下する。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。また、上記粘着ポリマーが上記ラジカル重合性の不飽和結合を有することで、他の重合性官能基を有する場合よりも架橋点の極性が下がり、粘着剤層の硬化時に架橋密度が上がることから、粘着剤層の弾性率がより上昇する。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。 The adhesive polymer may have a radically polymerizable unsaturated bond within the molecule. When the adhesive polymer has the radically polymerizable unsaturated bond, the adhesive layer hardens in the presence of a polymerization initiator upon stimulation by heat, light, or the like, increasing its elastic modulus and decreasing its adhesive strength. This reduces increased adhesion, even when the adhesive layer is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. Furthermore, when the adhesive polymer has the radically polymerizable unsaturated bond, the polarity of the crosslinking points is lower than when the adhesive polymer has other polymerizable functional groups, increasing the crosslink density when the adhesive layer hardens, thereby further increasing the elastic modulus of the adhesive layer. This reduces increased adhesion, even when the adhesive layer is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue.
上記粘着ポリマーに上記ラジカル重合性の不飽和結合を導入する方法は特に限定されず、例えば、上記粘着ポリマーを合成する際にラジカル重合性の不飽和結合を有するモノマーを用いる方法、上記粘着ポリマーの前駆体ポリマーに、ラジカル重合性の不飽和結合を有する化合物を反応させる方法等が挙げられる。 The method for introducing the radically polymerizable unsaturated bond into the adhesive polymer is not particularly limited, and examples include a method of using a monomer having a radically polymerizable unsaturated bond when synthesizing the adhesive polymer, and a method of reacting a compound having a radically polymerizable unsaturated bond with a precursor polymer of the adhesive polymer.
上記粘着ポリマーの重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は50万、好ましい上限は150万である。上記重量平均分子量が上記範囲内であれば、粘着剤層の柔軟性が高くなり、被着体に対する密着性が向上するため、初期粘着力が高くなる。上記重量平均分子量のより好ましい下限は80万、より好ましい上限は120万である。上記重量平均分子量を上記範囲に調整するには、例えば、上記粘着ポリマーの組成、重合方法、重合条件等を調整すればよい。 The weight-average molecular weight of the adhesive polymer is not particularly limited, but a preferred lower limit is 500,000 and a preferred upper limit is 1,500,000. If the weight-average molecular weight is within the above range, the flexibility of the adhesive layer will be increased and adhesion to the adherend will be improved, resulting in a higher initial adhesive strength. A more preferred lower limit of the weight-average molecular weight is 800,000 and a more preferred upper limit is 1,200,000. To adjust the weight-average molecular weight to fall within the above range, for example, the composition, polymerization method, polymerization conditions, etc. of the adhesive polymer may be adjusted.
なお、重量平均分子量は、以下の方法により測定できる。粘着ポリマーの溶液をフィルター(材質:ポリテトラフルオロエチレン、ポア径:0.2μm)で濾過する。得られた濾液をゲル浸透クロマトグラフ(例えば、Waters社製、2690 Separations Model)に供給して、サンプル流量1ミリリットル/min、カラム温度40℃の条件でGPC測定を行い、粘着ポリマーのポリスチレン換算分子量を測定して、重量平均分子量を求める。カラムとしては、例えば、GPC KF-806L(昭和電工社製)を用い、検出器としては、示差屈折計を用いる。 The weight-average molecular weight can be measured by the following method. A solution of the adhesive polymer is filtered through a filter (material: polytetrafluoroethylene, pore diameter: 0.2 μm). The resulting filtrate is fed to a gel permeation chromatograph (e.g., Waters, 2690 Separations Model) and subjected to GPC measurement at a sample flow rate of 1 milliliter/min and a column temperature of 40°C. The polystyrene-equivalent molecular weight of the adhesive polymer is measured to determine the weight-average molecular weight. For example, a GPC KF-806L (Showa Denko KK) is used as the column, and a differential refractometer is used as the detector.
上記粘着ポリマーとして、具体的には例えば、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ゴム系ポリマー等が挙げられる。なかでも、耐熱性及び耐候性に優れるため高温での加熱を伴う工程を経る用途に好適であり、幅広い被着体に適用可能であり、更には、ガラス転移温度を調整しやすいことから、アクリル系ポリマーが好ましい。 Specific examples of the above-mentioned adhesive polymers include acrylic polymers, silicone polymers, urethane polymers, and rubber polymers. Among these, acrylic polymers are preferred because they have excellent heat resistance and weather resistance, are suitable for applications that involve processes involving high-temperature heating, are applicable to a wide range of adherends, and furthermore, their glass transition temperatures are easily adjustable.
上記粘着ポリマーが上記アクリル系ポリマーである場合、上記極性官能基を有するためには、上記アクリル系ポリマーが上記極性官能基を有するモノマーに由来する構成単位を有することが好ましい。
上記極性官能基がカルボキシル基である場合、カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸等が挙げられる。上記極性官能基が水酸基である場合、水酸基を有するモノマーとしては、例えば、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。上記極性官能基がグリシジル基である場合、グリシジル基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記極性官能基がアミド基である場合、アミド基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド等が挙げられる。上記極性官能基がニトリル基である場合、ニトリル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル等が挙げられる。これらの極性官能基を有するモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
When the adhesive polymer is the acrylic polymer, in order to have the polar functional group, the acrylic polymer preferably has a constituent unit derived from a monomer having the polar functional group.
When the polar functional group is a carboxyl group, examples of monomers having a carboxyl group include (meth)acrylic acid. When the polar functional group is a hydroxyl group, examples of monomers having a hydroxyl group include (meth)acrylic acid esters having a hydroxyl group, such as 4-hydroxybutyl (meth)acrylate and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate. When the polar functional group is a glycidyl group, examples of monomers having a glycidyl group include glycidyl (meth)acrylate. When the polar functional group is an amide group, examples of monomers having an amide group include hydroxyethyl acrylamide, isopropyl acrylamide, and dimethylaminopropyl acrylamide. When the polar functional group is a nitrile group, examples of monomers having a nitrile group include acrylonitrile. These monomers having a polar functional group may be used alone or in combination of two or more.
上記アクリル系ポリマーが上記カルボキシル基を有するモノマーに由来する構成単位を有する場合、その含有量は特に限定されないが、好ましい下限は0.1重量%、好ましい上限は10重量%である。上記含有量が0.1重量%以上であれば、上記アクリル系ポリマーが上記シリコーンオイル及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体と架橋剤を介して充分に結合できるため、被着体の汚染をより低減することができる。上記含有量が10重量%以下であれば、粘着剤層が硬くなりすぎず、糊残りを抑制することができる。 When the acrylic polymer contains a structural unit derived from the monomer having a carboxyl group, its content is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.1% by weight and a preferred upper limit is 10% by weight. If the content is 0.1% by weight or more, the acrylic polymer can be sufficiently bonded to the silicone oil and/or the silicone graft copolymer via the crosslinking agent, thereby further reducing contamination of the adherend. If the content is 10% by weight or less, the pressure-sensitive adhesive layer does not become too hard, and adhesive residue can be suppressed.
上記アクリル系ポリマーが上記水酸基を有するモノマーに由来する構成単位を有する場合、その含有量は特に限定されないが、好ましい下限は0.1重量%、好ましい上限は30重量%である。上記含有量が0.1重量%以上であれば、上記アクリル系ポリマーが上記シリコーンオイル及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体と架橋剤を介して充分に結合できるため、被着体の汚染をより低減することができる。上記含有量が30重量%以下であれば、粘着剤層が高温でも高い接着性を有することができる。 When the acrylic polymer contains a structural unit derived from the monomer having a hydroxyl group, its content is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.1% by weight and a preferred upper limit is 30% by weight. If the content is 0.1% by weight or more, the acrylic polymer can be sufficiently bonded to the silicone oil and/or the silicone graft copolymer via the crosslinking agent, thereby further reducing contamination of the adherend. If the content is 30% by weight or less, the pressure-sensitive adhesive layer can maintain high adhesion even at high temperatures.
上記アクリル系ポリマーは、上記極性官能基を有するモノマーに由来する構成単位に加えて、他のラジカル重合性モノマーに由来する構成単位を有していてもよい。上記他のラジカル重合性モノマーとして、例えば、(メタ)アクリル酸エステル、ビニル化合物等が挙げられる。 The acrylic polymer may contain, in addition to the structural units derived from the monomer having a polar functional group, structural units derived from other radically polymerizable monomers. Examples of such other radically polymerizable monomers include (meth)acrylic acid esters and vinyl compounds.
上記(メタ)アクリル酸エステルは特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステルが挙げられる。上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルとして、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2-ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等も挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸エステルは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The (meth)acrylic acid ester is not particularly limited, and examples thereof include (meth)acrylic acid alkyl esters. Examples of the (meth)acrylic acid alkyl esters include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, tert-butyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-octyl (meth)acrylate, isooctyl (meth)acrylate, isononyl (meth)acrylate, isomyristyl (meth)acrylate, and stearyl (meth)acrylate. Examples of the (meth)acrylic acid ester include cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2-butoxyethyl (meth)acrylate, 2-phenoxyethyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, and polypropylene glycol mono(meth)acrylate. These (meth)acrylic acid esters may be used alone or in combination of two or more.
上記ビニル化合物は特に限定されず、例えば、スチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。これらのビニル化合物は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The vinyl compound is not particularly limited, and examples include styrene and vinyl acetate. These vinyl compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記粘着ポリマーが上記アクリル系ポリマーである場合、上記ラジカル重合性の不飽和結合を有するためには、上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基に対して、該極性官能基と反応する官能基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物(以下、「官能基含有不飽和化合物」ともいう)を反応させることが好ましい。なお、上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基のうち全ての極性官能基が上記官能基含有不飽和化合物と反応してしまうと、上記アクリル系ポリマーは極性官能基を有することができなくなる。このため、極性官能基とラジカル重合性の不飽和結合との両方を有するアクリル系ポリマーを作製する場合には、上記官能基含有不飽和化合物の種類、反応条件等を適宜調整することにより、反応性を調整する必要がある。 When the adhesive polymer is an acrylic polymer, in order to have the radically polymerizable unsaturated bond, it is preferable to react a compound having a functional group reactive with the polar functional group and a radically polymerizable unsaturated bond (hereinafter also referred to as a "functional group-containing unsaturated compound") with the polar functional group present in the acrylic polymer. Note that if all of the polar functional groups present in the acrylic polymer react with the functional group-containing unsaturated compound, the acrylic polymer will no longer have a polar functional group. Therefore, when preparing an acrylic polymer having both polar functional groups and radically polymerizable unsaturated bonds, it is necessary to adjust the reactivity by appropriately adjusting the type of functional group-containing unsaturated compound, reaction conditions, etc.
上記官能基含有不飽和化合物は特に限定されず、上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基に応じて適宜選択することができる。上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基がカルボキシル基の場合は、エポキシ基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物、イソシアネート基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物等が用いられる。上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基がヒドロキシル基の場合は、イソシアネート基とラジカル重合性の不飽和結合とを有す
る化合物等が用いられる。上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基がエポキシ基の場合は、カルボキシル基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物、アミド基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物等が用いられる。上記アクリル系ポリマーに存在する極性官能基がアミノ基の場合は、エポキシ基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物等が用いられる。
The functional group-containing unsaturated compound is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the polar functional group present in the acrylic polymer. When the polar functional group present in the acrylic polymer is a carboxyl group, a compound having an epoxy group and a radically polymerizable unsaturated bond, a compound having an isocyanate group and a radically polymerizable unsaturated bond, etc. are used. When the polar functional group present in the acrylic polymer is a hydroxyl group, a compound having an isocyanate group and a radically polymerizable unsaturated bond, etc. are used. When the polar functional group present in the acrylic polymer is an epoxy group, a compound having a carboxyl group and a radically polymerizable unsaturated bond, a compound having an amide group and a radically polymerizable unsaturated bond, etc. are used. When the polar functional group present in the acrylic polymer is an amino group, a compound having an epoxy group and a radically polymerizable unsaturated bond, etc. are used.
上記アクリル系ポリマーは、モノマー混合物を共重合して得られる。上記モノマー混合物を共重合して上記アクリル系ポリマーを得るには、上記モノマー混合物を、重合開始剤の存在下にてラジカル反応させればよい。上記モノマー混合物をラジカル反応させる方法、即ち、重合方法としては、従来公知の方法が用いられ、例えば、溶液重合(沸点重合又は定温重合)、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等が挙げられる。上記モノマー混合物をラジカル反応させる際の反応方式としては、例えば、リビングラジカル重合、フリーラジカル重合等が挙げられる。 The acrylic polymer is obtained by copolymerizing a monomer mixture. To obtain the acrylic polymer by copolymerizing the monomer mixture, the monomer mixture is subjected to a radical reaction in the presence of a polymerization initiator. The method for radically reacting the monomer mixture, i.e., the polymerization method, can be a conventionally known method, such as solution polymerization (boiling point polymerization or constant temperature polymerization), emulsion polymerization, suspension polymerization, or bulk polymerization. Examples of reaction methods for radically reacting the monomer mixture include living radical polymerization and free radical polymerization.
上記アクリル系ポリマーは、リビングラジカル重合により得られたアクリル系ポリマー(以下、「リビングラジカル重合アクリル系ポリマー」ともいう)であることが好ましい。リビングラジカル重合は、重合反応が停止反応又は連鎖移動反応等の副反応で妨げられることなく分子鎖が生長していく重合である。リビングラジカル重合では、生長末端ラジカルが失活することなく、また、反応中に新しくラジカル種が発生することもなく、反応が進行する。その反応途中では、全ての分子鎖が均一にモノマーと反応しながら重合し、全ての分子鎖の組成は均一に近づく。従って、リビングラジカル重合によれば、フリーラジカル重合と比較してより均一な分子量及び組成を有するポリマーが得られ、低分子量成分の生成を抑えることができるため、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の凝集力が高くなる。その結果、初期粘着力が高くなり、また、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。 The acrylic polymer is preferably an acrylic polymer obtained by living radical polymerization (hereinafter also referred to as "living radically polymerized acrylic polymer"). Living radical polymerization is a type of polymerization in which molecular chains grow without being hindered by side reactions such as termination reactions or chain transfer reactions. In living radical polymerization, the reaction proceeds without deactivating the growing terminal radicals or generating new radical species during the reaction. During the reaction, all molecular chains polymerize while reacting uniformly with monomers, and the composition of all molecular chains approaches uniformity. Therefore, living radical polymerization produces polymers with more uniform molecular weight and composition than free radical polymerization, and suppresses the generation of low-molecular-weight components, thereby increasing the cohesive strength of the adhesive layer formed from the adhesive composition. As a result, initial adhesive strength is increased, and even when the composition is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, increased adhesion can be further reduced, allowing the adhesive layer to be more easily peeled and reducing adhesive residue.
一方、フリーラジカル重合では、反応中に連続的にラジカル種が発生してモノマーに付加し、重合が進行する。そのためフリーラジカル重合では、反応の途中で生長末端ラジカルが失活した分子鎖や、反応中に新しく発生したラジカル種により生長した分子鎖が生成する。従って、フリーラジカル重合によれば、リビングラジカル重合と比較するとポリマーの組成が不均一となり、比較的低分子量のポリマーも含まれる。 On the other hand, in free radical polymerization, radical species are continuously generated during the reaction and add to the monomer, causing the polymerization to proceed. Therefore, in free radical polymerization, molecular chains are produced in which the growing terminal radicals are deactivated during the reaction, and molecular chains are grown by newly generated radical species during the reaction. Therefore, compared to living radical polymerization, free radical polymerization results in a non-uniform polymer composition, and also includes polymers with relatively low molecular weights.
上記リビングラジカル重合においては、種々の重合方式を採用してもよい。例えば、鉄、ルテニウムや銅触媒及びハロゲン系開始剤を用いてよく(ATRP)、TEMPOを用いてよく、有機テルル重合開始剤を用いてよい。なかでも、有機テルル重合開始剤を用いることが好ましい。有機テルル重合開始剤を用いたリビングラジカル重合は、他のリビングラジカル重合とは異なり、水酸基やカルボキシル基のような極性官能基を有するラジカル重合性モノマーをいずれも保護することなく、同一の開始剤で重合して均一な分子量及び組成を有するポリマーを得ることができる。このため、極性官能基を有するラジカル重合性モノマーを容易に共重合することができる。 Various polymerization methods may be used in the above-mentioned living radical polymerization. For example, an iron, ruthenium, or copper catalyst and a halogen-based initiator may be used (ATRP), TEMPO may be used, or an organotellurium polymerization initiator may be used. Among these, the use of an organotellurium polymerization initiator is preferable. Unlike other living radical polymerizations, living radical polymerization using an organotellurium polymerization initiator can polymerize radical polymerizable monomers having polar functional groups such as hydroxyl groups or carboxyl groups using the same initiator without protecting any of them, thereby producing polymers with uniform molecular weight and composition. This allows for easy copolymerization of radical polymerizable monomers having polar functional groups.
上記リビングラジカル重合アクリル系ポリマーの分子量分布(Mw/Mn)は特に限定されないが、好ましい下限は1.05、好ましい上限は2.5である。上記分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲内であれば、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の凝集力が高くなる。その結果、初期粘着力が高くなり、また、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記分子量分布(Mw/Mn)のより好ましい下限は1.1、より好ましい上限は2.0である。 The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the living radical polymerization acrylic polymer is not particularly limited, but a preferred lower limit is 1.05 and a preferred upper limit is 2.5. When the molecular weight distribution (Mw/Mn) is within the above range, the cohesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer formed from the pressure-sensitive adhesive composition is high. As a result, the initial adhesive strength is high, and even when the pressure-sensitive adhesive composition undergoes a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, increased adhesion can be further reduced, allowing the pressure-sensitive adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. A more preferred lower limit of the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 1.1 and a more preferred upper limit is 2.0.
上記アクリル系ポリマーは、定温フリーラジカル重合により得られたアクリル系ポリマー(以下、「定温フリーラジカル重合アクリル系ポリマー」ともいう)であってもよい。上述したように、フリーラジカル重合によれば、リビングラジカル重合と比較するとポリマーの組成が不均一となり、比較的低分子量のポリマーも含まれる。ただし、フリーラジカル重合のなかでも定温フリーラジカル重合によれば、沸点フリーラジカル重合と比較して低分子量成分の生成を抑えることができるため、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の凝集力が高くなる。その結果、初期粘着力が高くなり、また、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。 The acrylic polymer may be an acrylic polymer obtained by constant-temperature free radical polymerization (hereinafter also referred to as "constant-temperature free-radical polymerized acrylic polymer"). As described above, free radical polymerization results in a less uniform polymer composition than living radical polymerization, and also includes polymers with relatively low molecular weights. However, among free radical polymerizations, constant-temperature free radical polymerization can suppress the generation of low-molecular-weight components compared to boiling-point free radical polymerization, thereby increasing the cohesive strength of the adhesive layer formed from the adhesive composition. As a result, the initial adhesive strength is increased, and even when the adhesive layer is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, increased adhesion can be further reduced, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue.
上記モノマー混合物をラジカル反応させる際には、分散安定剤を用いてもよい。上記分散安定剤として、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリエチレングリコール等が挙げられる。上記モノマー混合物をラジカル反応させる際に重合溶媒を用いる場合、該重合溶媒は特に限定されない。該重合溶媒として、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、トルエン、キシレン等の非極性溶媒や、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N-ジメチルホルムアミド等の高極性溶媒を用いることができる。これらの重合溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、重合温度は、重合速度の観点から0~110℃が好ましい。 A dispersion stabilizer may be used when the monomer mixture is subjected to a radical reaction. Examples of such dispersion stabilizers include polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, ethyl cellulose, poly(meth)acrylic acid, poly(meth)acrylic acid esters, and polyethylene glycol. When a polymerization solvent is used when the monomer mixture is subjected to a radical reaction, the polymerization solvent is not particularly limited. Examples of the polymerization solvent that can be used include nonpolar solvents such as hexane, cyclohexane, octane, toluene, and xylene, and highly polar solvents such as water, methanol, ethanol, propanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, dioxane, and N,N-dimethylformamide. These polymerization solvents may be used alone or in combination. From the standpoint of polymerization rate, the polymerization temperature is preferably 0 to 110°C.
上記シリコーンオイルとは、シロキサン結合を主骨格とする直鎖状ポリマーからなる油状樹脂であり、通常は重量平均分子量が500以上、15万以下のものを指す。なお、上記シリコーンオイルには、変性シリコーンオイルも含まれる。上記変性シリコーンオイルとして、例えば、エポキシ変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、(メタ)アクリル変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、メチルスチリル変性シリコーン、アルキル変性シリコーン、フッ素変性シリコーン等が挙げられる。 The above-mentioned silicone oil is an oily resin made of a linear polymer with a siloxane bond as the main skeleton, and typically refers to one with a weight-average molecular weight of 500 or more and 150,000 or less. The above-mentioned silicone oil also includes modified silicone oil. Examples of the above-mentioned modified silicone oil include epoxy-modified silicone, amino-modified silicone, carboxy-modified silicone, carbinol-modified silicone, mercapto-modified silicone, phenol-modified silicone, (meth)acrylic-modified silicone, polyether-modified silicone, methylstyryl-modified silicone, alkyl-modified silicone, and fluorine-modified silicone.
上記シリコーンオイルの重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は500、好ましい上限は15万であり、より好ましい下限は1000、より好ましい上限は10万である。上記シリコーンオイルの重量平均分子量が1000以上であれば、上記シリコーンオイルがブリードアウトすることによる被着体の汚染をより低減することができる。上記シリコーンオイルの重量平均分子量が10万以下であれば、上記シリコーンオイルが、粘着剤組成物により形成される粘着剤層内で動きやすくなり、粘着剤層の表面に集まりやすくなる。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記シリコーンオイルの重量平均分子量の更に好ましい下限は2000、更に好ましい上限は5万であり、更により好ましい下限は3000、更により好ましい上限は1万である。 The weight-average molecular weight of the silicone oil is not particularly limited, but a preferred lower limit is 500 and a preferred upper limit is 150,000, with a more preferred lower limit of 1,000 and a more preferred upper limit of 100,000. When the weight-average molecular weight of the silicone oil is 1,000 or more, contamination of the adherend due to bleed-out of the silicone oil can be further reduced. When the weight-average molecular weight of the silicone oil is 100,000 or less, the silicone oil is more likely to move within the adhesive layer formed by the adhesive composition and to collect on the surface of the adhesive layer. This can further reduce adhesion enhancement, even when the adhesive layer is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. A more preferred lower limit of the weight-average molecular weight of the silicone oil is 2,000 and an even more preferred upper limit is 50,000, with an even more preferred lower limit of 3,000 and an even more preferred upper limit of 10,000.
上記シリコーンオイルは、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有することが好ましい。上記シリコーンオイルが上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有することで、架橋剤を介して上記シリコーンオイルが上記粘着ポリマーと結合する。これにより、上記シリコーンオイルがブリードアウトすることによる被着体の汚染をより低減することができる。上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基は特に限定されず、上記粘着ポリマーに存在する官能基に合わせて適宜決定され、例えば、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、メルカプト基、(メタ)アクリル基等が挙げられる。なかでも、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、(メタ)アクリル基が好ましく、エポキシ基がより好ましい。 The silicone oil preferably has a functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer. When the silicone oil has a functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer, the silicone oil bonds to the adhesive polymer via a crosslinking agent. This further reduces contamination of the adherend due to bleeding out of the silicone oil. The functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer is not particularly limited and is determined appropriately according to the functional group present in the adhesive polymer. Examples include amino groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, mercapto groups, and (meth)acrylic groups. Of these, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, and (meth)acrylic groups are preferred, with epoxy groups being more preferred.
上記シリコーンオイルの含有量は特に限定されないが、上記粘着ポリマー100重量部に対する好ましい下限が0.1重量部、好ましい上限が15重量部である。上記含有量が0.1重量部以上であれば、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記含有量が15重量部以下であれば、上記シリコーンオイルがブリードアウトすることによる被着体の汚染をより低減することができる。上記含有量のより好ましい下限は1重量部、より好ましい上限は10重量部であり、更に好ましい下限は4重量部、更に好ましい上限は6重量部である。 The content of the silicone oil is not particularly limited, but a preferred lower limit is 0.1 parts by weight and a preferred upper limit is 15 parts by weight per 100 parts by weight of the adhesive polymer. If the content is 0.1 parts by weight or more, increased adhesion can be further reduced even when the adhesive is attached to a resin-based adherend and undergoes a process involving high-temperature heating, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. If the content is 15 parts by weight or less, contamination of the adherend due to bleeding out of the silicone oil can be further reduced. A more preferred lower limit of the content is 1 part by weight and a more preferred upper limit is 10 parts by weight, an even more preferred lower limit is 4 parts by weight, and an even more preferred upper limit is 6 parts by weight.
上記シリコーン系グラフト共重合体は、シロキサン結合を含有するグラフト鎖を有する共重合体である。上記シリコーン系グラフト共重合体は、シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位を有する。上記シリコーンマクロモノマーは、シロキサン結合含有基を有するモノマーであれば特に限定されず、例えば、アクリル系シリコーンマクロモノマー、スチレン系シリコーンマクロモノマー等が挙げられる。なかでも、耐熱性及び耐候性に優れることから、アクリル系シリコーンマクロモノマーが好ましく、下記一般式(1)又は(2)に示す構造を有するアクリル系シリコーンマクロモノマーがより好ましい。 The silicone graft copolymer is a copolymer having a graft chain containing a siloxane bond. The silicone graft copolymer has structural units derived from a silicone macromonomer. The silicone macromonomer is not particularly limited as long as it is a monomer having a siloxane bond-containing group, and examples include acrylic silicone macromonomers and styrene silicone macromonomers. Among these, acrylic silicone macromonomers are preferred because of their excellent heat resistance and weather resistance, and acrylic silicone macromonomers having the structure shown in general formula (1) or (2) below are more preferred.
ここで、Rは(メタ)アクリロイル基含有官能基を表し、X及びYはそれぞれ独立して、0又は1以上の整数を表す。Rとしては、例えば、(メタ)アクリロイル基が挙げられる。X及びYの上限は特に限定されないが、X及びYは通常5000以下であり、500以下が好ましく、200以下がより好ましい。 Here, R represents a (meth)acryloyl group-containing functional group, and X and Y each independently represent an integer of 0 or 1 or greater. Examples of R include a (meth)acryloyl group. There are no particular upper limits for X and Y, but X and Y are typically 5,000 or less, preferably 500 or less, and more preferably 200 or less.
上記シリコーンマクロモノマーの重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は500、好ましい上限は5万である。上記重量平均分子量が上記範囲内であれば、上記シリコーン系グラフト共重合体によって形成される疎水的な表面層が厚くなることから、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記重量平均分子量のより好ましい下限は1000、より好ましい上限は2万である。 The weight-average molecular weight of the silicone macromonomer is not particularly limited, but a preferred lower limit is 500 and a preferred upper limit is 50,000. If the weight-average molecular weight is within the above range, the hydrophobic surface layer formed by the silicone graft copolymer will be thicker, which will further reduce increased adhesion even when the adhesive is attached to a resin-based adherend and undergoes a process involving high-temperature heating, allowing the pressure-sensitive adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. A more preferred lower limit of the weight-average molecular weight is 1,000 and a more preferred upper limit is 20,000.
上記シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位の含有量は特に限定されないが、上記シリコーン系グラフト共重合体中の好ましい下限は1重量%、好ましい上限は90重量%である。上記含有量が上記範囲内であれば、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記含有量のより好ましい下限は5重量%、より好ましい上限は80重量%であり、更に好ましい下限は10重量%、更に好ましい上限は60重量%である。 The content of the structural units derived from the silicone macromonomer is not particularly limited, but a preferred lower limit in the silicone graft copolymer is 1 wt %, and a preferred upper limit is 90 wt %. If the content is within the above range, enhanced adhesion can be further reduced even when the adhesive is attached to a resin-based adherend and undergoes a process involving high-temperature heating, allowing the pressure-sensitive adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. A more preferred lower limit for the content is 5 wt %, a more preferred upper limit is 80 wt %, an even more preferred lower limit is 10 wt %, and an even more preferred upper limit is 60 wt %.
上記シリコーン系グラフト共重合体は、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有することが好ましい。上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有することで、架橋剤を介して上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと結合する。これにより、上記シリコーン系グラフト共重合体がブリードアウトすることによる被着体の汚染をより低減することができる。また、架橋剤を介して上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと結合することで、粘着剤層の表面の架橋密度が上がって弾性率が上昇し、粘着力が低下する。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。
上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基は特に限定されず、上記粘着ポリマーに存在する官能基に合わせて適宜決定され、例えば、イソシアネート基、カルボキシル基、水酸基、グリシジル基、アミド基、ニトリル基等が挙げられる。なかでも、イソシアネート基、カルボキシル基、水酸基が好ましく、カルボキシル基、水酸基がより好ましい。
The silicone graft copolymer preferably has a functional group crosslinkable with the adhesive polymer. When the silicone graft copolymer has a functional group crosslinkable with the adhesive polymer, the silicone graft copolymer bonds to the adhesive polymer via a crosslinking agent. This further reduces contamination of the adherend due to bleeding out of the silicone graft copolymer. Furthermore, when the silicone graft copolymer bonds to the adhesive polymer via a crosslinking agent, the crosslinking density of the surface of the adhesive layer increases, the elastic modulus increases, and the adhesive strength decreases. This further reduces adhesion enhancement even when the adhesive layer is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue.
The functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer is not particularly limited and is appropriately determined according to the functional group present in the adhesive polymer, and examples thereof include an isocyanate group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a glycidyl group, an amide group, a nitrile group, etc. Among these, an isocyanate group, a carboxyl group, and a hydroxyl group are preferred, and a carboxyl group and a hydroxyl group are more preferred.
上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基は、意図せぬ反応を抑えることを目的として、保護基により保護されていてもよい。上記保護基は特に限定されないが、熱によって離脱する保護基が好ましく、具体的には例えば、ピラゾール基、フェノール基、オキシム基、ラクタム基、ビニルエーテル基等が挙げられる。
上記保護基は、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基に合わせて適宜決定され、カルボキシル基の保護基として、例えば、ビニルエーテル基等が挙げられ、イソシアネート基の保護基として、例えば、ピラゾール基等が挙げられる。また、水酸基の保護基として、例えば、シリル基、アセチル基、アセタール系保護基、ベンジル基、アリル基、ピラゾール基、フェノール基、オキシム基、ラクタム基等が挙げられる。
The functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer may be protected by a protecting group in order to prevent unintended reactions. The protecting group is not particularly limited, but is preferably a protecting group that is released by heat, and specific examples thereof include a pyrazole group, a phenol group, an oxime group, a lactam group, and a vinyl ether group.
The protecting group is appropriately determined depending on the functional group crosslinkable with the adhesive polymer, and examples of the protecting group for a carboxyl group include a vinyl ether group, etc., and examples of the protecting group for an isocyanate group include a pyrazole group, etc. Furthermore, examples of the protecting group for a hydroxyl group include a silyl group, an acetyl group, an acetal-based protecting group, a benzyl group, an allyl group, a pyrazole group, a phenol group, an oxime group, a lactam group, etc.
上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有する場合、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基は、上記シリコーン系グラフト共重合体のグラフト鎖に存在してもよく、主鎖に存在してもよく、グラフト鎖及び主鎖に存在してもよい。 When the silicone-based graft copolymer has a functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer, the functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer may be present in the graft chain of the silicone-based graft copolymer, in the main chain, or in both the graft chain and the main chain.
上記シリコーン系グラフト共重合体は、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有するためには、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有するモノマーに由来する構成単位を有することが好ましい。上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有するモノマーは特に限定されず、上記粘着ポリマーとしてのアクリル系ポリマーの場合に用いられる上述したような極性官能基を有するモノマーと同様のモノマーを用いることができる。また、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基がイソシアネート基である場合、該イソシアネート基は保護基により保護されていてもよい。この場合、保護されたイソシアネート基を有するモノマーとして、例えば、2-[(3,5-ジメチルピラゾリル)カルボニルアミノ]エチル(メタ)アクリレート、2-[0-(1’-メチルプロピリデンアミノ)カルボキシアミノ]エチルメタクリラート等が挙げられる。 In order for the silicone graft copolymer to have a functional group crosslinkable with the adhesive polymer, it preferably has a structural unit derived from a monomer having a functional group crosslinkable with the adhesive polymer. The monomer having a functional group crosslinkable with the adhesive polymer is not particularly limited, and a monomer similar to the monomer having a polar functional group, as described above, used in the case of an acrylic polymer as the adhesive polymer can be used. Furthermore, when the functional group crosslinkable with the adhesive polymer is an isocyanate group, the isocyanate group may be protected with a protecting group. In this case, examples of monomers having a protected isocyanate group include 2-[(3,5-dimethylpyrazolyl)carbonylamino]ethyl (meth)acrylate and 2-[0-(1'-methylpropylideneamino)carboxyamino]ethyl methacrylate.
上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有するモノマーに由来する構成単位の含有量は特に限定されないが、上記シリコーン系グラフト共重合体中の好ましい下限は0.1重量%、好ましい上限は30重量%である。上記含有量が上記範囲内であれば、上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと充分に結合しながらも、上記粘着ポリマー同士でも充分な架橋構造を構築することができる。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着テープをより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記含有量のより好ましい下限は1重量%、より好ましい上限は20重量%、更に好ましい上限は10重量%である。 The content of the structural unit derived from a monomer having a functional group crosslinkable with the adhesive polymer is not particularly limited, but a preferred lower limit in the silicone graft copolymer is 0.1 wt %, and a preferred upper limit is 30 wt %. If the content is within the above range, the silicone graft copolymer is sufficiently bonded to the adhesive polymer, while the adhesive polymers themselves can also form a sufficiently crosslinked structure. This makes it possible to further reduce increased adhesion even when the adhesive tape is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, allowing the adhesive tape to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. A more preferred lower limit of the content is 1 wt %, a more preferred upper limit is 20 wt %, and an even more preferred upper limit is 10 wt %.
また、上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基は、ラジカル重合性の不飽和結合であってもよい。この場合、上記シリコーン系グラフト共重合体が上記ラジカル重合性の不飽和結合を有するためには、上記シリコーン系グラフト共重合体に存在する官能基に対して、該官能基と反応する官能基とラジカル重合性の不飽和結合とを有する化合物を反応させることが好ましい。このような化合物は特に限定されず、上記粘着ポリマーとしてのアクリル系ポリマーの場合に用いられる上述したような官能基含有不飽和化合物と同様の化合物を用いることができる。 Furthermore, the functional group crosslinkable with the adhesive polymer may be a radically polymerizable unsaturated bond. In this case, in order for the silicone-based graft copolymer to have the radically polymerizable unsaturated bond, it is preferable to react the functional group present in the silicone-based graft copolymer with a compound having a functional group reactive with the functional group and a radically polymerizable unsaturated bond. Such a compound is not particularly limited, and compounds similar to the functional group-containing unsaturated compounds used in the case of acrylic polymers as the adhesive polymer can be used.
上記シリコーン系グラフト共重合体は、上記シリコーンマクロモノマーに由来する構成単位及び上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有するモノマーに由来する構成単位に加えて、更に、(メタ)アクリル酸エステル、ビニル化合物、他の極性官能基を有するモノマー等に由来する構成単位を有していてもよい。上記(メタ)アクリル酸エステル及び上記ビニル化合物は特に限定されず、上記粘着ポリマーとしてのアクリル系ポリマーの場合に用いられる上述したような(メタ)アクリル酸エステルと同様のモノマーを用いることができる。なかでも、適度な粘着力を付与できることから、2-エチルヘキシルアクリレートが好ましい。 The silicone graft copolymer may further contain structural units derived from (meth)acrylic acid esters, vinyl compounds, other monomers having polar functional groups, and the like, in addition to structural units derived from the silicone macromonomers and the monomers having functional groups crosslinkable with the adhesive polymer. The (meth)acrylic acid esters and vinyl compounds are not particularly limited, and monomers similar to the (meth)acrylic acid esters described above used in the case of acrylic polymers as the adhesive polymer can be used. Of these, 2-ethylhexyl acrylate is preferred because it can impart appropriate adhesive strength.
上記シリコーン系グラフト共重合体の重量平均分子量は特に限定されないが、好ましい下限は5000、好ましい上限は40万である。上記重量平均分子量が5000以上であれば、上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーの架橋構造に取り込まれやすくなるため、被着体の汚染をより低減することができる。上記重量平均分子量が40万以下であれば、上記シリコーン系グラフト共重合体が、粘着剤組成物により形成される粘着剤層内で動きやすくなり、粘着剤層の表面に集まりやすくなる。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記重量平均分子量のより好ましい上限は30万、更に好ましい上限は25万、特に好ましい上限は20万であり、通常1万以上である。 The weight-average molecular weight of the silicone graft copolymer is not particularly limited, but a preferred lower limit is 5,000 and a preferred upper limit is 400,000. If the weight-average molecular weight is 5,000 or higher, the silicone graft copolymer is more easily incorporated into the crosslinked structure of the adhesive polymer, thereby further reducing contamination of the adherend. If the weight-average molecular weight is 400,000 or lower, the silicone graft copolymer is more easily mobile within the adhesive layer formed by the adhesive composition and more likely to collect on the surface of the adhesive layer. This makes it possible to further reduce increased adhesion, even when the adhesive layer is subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. A more preferred upper limit of the weight-average molecular weight is 300,000, an even more preferred upper limit is 250,000, and an especially preferred upper limit is 200,000, and is typically 10,000 or higher.
上記シリコーン系グラフト共重合体の製造方法は特に限定されず、モノマー混合物を共重合して得ることができる。上記モノマー混合物を共重合してシリコーン系グラフト共重合体を得る方法は特に限定されず、上記粘着ポリマーとしてのアクリル系ポリマーの場合と同様の方法を用いることができる。 The method for producing the silicone graft copolymer is not particularly limited, and it can be obtained by copolymerizing a monomer mixture. The method for copolymerizing the monomer mixture to obtain the silicone graft copolymer is not particularly limited, and the same method as for the acrylic polymer used as the adhesive polymer can be used.
上記シリコーン系グラフト共重合体の含有量は特に限定されないが、上記粘着ポリマー100重量部に対する好ましい下限が1重量部、好ましい上限が15重量部である。上記含有量が1重量部以上であれば、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記含有量が15重量部以下であれば、粘着剤層の初期粘着力が高くなり、また、粘着剤層の白濁を抑えることもできる。上記含有量のより好ましい下限は3重量部、より好ましい上限は10重量部であり、更に好ましい下限は4重量部、更に好ましい上限は6重量部である。 The content of the silicone-based graft copolymer is not particularly limited, but a preferred lower limit is 1 part by weight and a preferred upper limit is 15 parts by weight per 100 parts by weight of the adhesive polymer. If the content is 1 part by weight or more, increased adhesion can be further reduced even when the adhesive is attached to a resin-based adherend and subjected to a process involving high-temperature heating, allowing the adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. If the content is 15 parts by weight or less, the initial adhesive strength of the adhesive layer is increased and clouding of the adhesive layer can be suppressed. A more preferred lower limit of the content is 3 parts by weight and a more preferred upper limit is 10 parts by weight, and an even more preferred lower limit is 4 parts by weight and an even more preferred upper limit is 6 parts by weight.
上記シリコーンオイルと上記シリコーン系グラフト共重合体との重量比(シリコーンオイルの重量/シリコーン系グラフト共重合体の重量)は、好ましい下限が0.1、好ましい上限が1.0である。上記重量比が0.1以上であれば、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記重量比が1.0以下であれば、上記シリコーンオイルがブリードアウトすることによる被着体の汚染をより低減することができる。上記重量比のより好ましい下限は0.2、より好ましい上限は0.8であり、更に好ましい下限は0.3、更に好ましい上限は0.7である。 The weight ratio of the silicone oil to the silicone graft copolymer (weight of silicone oil/weight of silicone graft copolymer) preferably has a lower limit of 0.1 and an upper limit of 1.0. If the weight ratio is 0.1 or more, adhesion enhancement can be further reduced even when the adhesive is attached to a resin-based adherend and subjected to a process involving high-temperature heating, allowing the pressure-sensitive adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue. If the weight ratio is 1.0 or less, contamination of the adherend due to bleeding out of the silicone oil can be further reduced. The lower limit of the weight ratio is more preferably 0.2, and the upper limit is more preferably 0.8, with an even more preferred lower limit being 0.3 and an even more preferred upper limit being 0.7.
本発明の粘着剤組成物は、更に、架橋剤を含有することが好ましい。本発明の粘着剤組成物が上記架橋剤を含有することで、上記粘着ポリマーを架橋することで、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の凝集力を調整しやすくなる。その結果、初期粘着力が高くなり、また、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。
また、本発明の粘着剤組成物が上記架橋剤を含有することで、上記シリコーン化合物及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有する場合には、上記架橋剤を介して上記シリコーン化合物及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体が上記粘着ポリマーと結合する。これにより、上記シリコーン化合物及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体がブリードアウトすることによる被着体の汚染をより低減することができる。
The pressure-sensitive adhesive composition of the present invention preferably further contains a crosslinking agent. When the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains the crosslinking agent, the adhesive polymer is crosslinked, making it easier to adjust the cohesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer formed by the pressure-sensitive adhesive composition. As a result, the initial adhesive strength is increased, and even when the pressure-sensitive adhesive composition is subjected to a process involving high-temperature heating in a state where it is attached to a resin-based adherend, adhesion enhancement can be further reduced, allowing the pressure-sensitive adhesive layer to be more easily peeled off and reducing adhesive residue.
Furthermore, by containing the crosslinking agent in the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention, when the silicone compound and/or the silicone graft copolymer has a functional group capable of crosslinking with the adhesive polymer, the silicone compound and/or the silicone graft copolymer is bonded to the adhesive polymer via the crosslinking agent, thereby further reducing contamination of the adherend due to bleeding out of the silicone compound and/or the silicone graft copolymer.
上記架橋剤は特に限定されず、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、アジリジン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等が挙げられる。なかでも、粘着剤組成物により形成される粘着剤層の凝集力が高まることから、イソシアネート系架橋剤又はエポキシ系架橋剤が好ましい。 The crosslinking agent is not particularly limited, and examples include isocyanate-based crosslinking agents, epoxy-based crosslinking agents, aziridine-based crosslinking agents, and metal chelate-based crosslinking agents. Of these, isocyanate-based crosslinking agents and epoxy-based crosslinking agents are preferred because they increase the cohesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer formed from the pressure-sensitive adhesive composition.
上記架橋剤の含有量は特に限定されないが、より適度な凝集力とする観点及び上記粘着ポリマーと上記シリコーン化合物及び/又は上記シリコーン系グラフト共重合体とを充分に結合させる観点から、上記粘着ポリマー100重量部に対する好ましい下限が0.01重量部、好ましい上限が5重量部である。上記架橋剤の含有量のより好ましい下限は0.1重量部、より好ましい上限は3重量部である。 The content of the crosslinking agent is not particularly limited, but from the viewpoint of achieving a more appropriate cohesive force and sufficiently bonding the adhesive polymer with the silicone compound and/or the silicone-based graft copolymer, the preferred lower limit is 0.01 parts by weight and the preferred upper limit is 5 parts by weight per 100 parts by weight of the adhesive polymer. The more preferred lower limit of the content of the crosslinking agent is 0.1 parts by weight and the more preferred upper limit is 3 parts by weight.
本発明の粘着剤組成物は、更に、重合開始剤を含有することが好ましい。本発明の粘着剤組成物が上記重合開始剤を含有することで、上記粘着ポリマーが上記ラジカル重合性の不飽和結合を有する場合には、上記重合開始剤の存在下で熱や光等の刺激によって粘着剤層が硬化して弾性率が上昇し、粘着力が低下する。これにより、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても接着亢進をより低減することができ、粘着剤層をより容易に剥離でき、糊残りを抑えることができる。上記重合開始剤は特に限定されず、例えば、光重合開始剤、熱重合開始剤等が挙げられる。なかでも、被着体に加熱を伴う処理を施す際の熱によって粘着剤層を硬化させることができるため別途粘着剤層を硬化させる工程を必要としないこと、また、光を通さない被着体に用いた場合であっても硬化が可能であることから、熱重合開始剤が好ましい。 The pressure-sensitive adhesive composition of the present invention preferably further contains a polymerization initiator. When the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention contains the polymerization initiator, if the pressure-sensitive adhesive polymer has the radically polymerizable unsaturated bond, the pressure-sensitive adhesive layer cures in the presence of the polymerization initiator in response to stimuli such as heat or light, increasing the elastic modulus and decreasing the adhesive strength. This reduces adhesion enhancement even when the pressure-sensitive adhesive layer is attached to a resin-based adherend and undergoes a process involving high-temperature heating, making it easier to peel off the pressure-sensitive adhesive layer and reducing adhesive residue. The polymerization initiator is not particularly limited, and examples include photopolymerization initiators and thermal polymerization initiators. Of these, thermal polymerization initiators are preferred because they can cure the pressure-sensitive adhesive layer using the heat generated when the adherend is subjected to a heating process, eliminating the need for a separate process for curing the pressure-sensitive adhesive layer, and also because they can cure even when used on an adherend that is opaque to light.
上記光重合開始剤は特に限定されず、例えば、250~800nmの波長の光を照射することにより活性化されるものが挙げられる。このような光重合開始剤として、例えば、アセトフェノン誘導体化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ケタール誘導体化合物、フォスフィンオキシド誘導体化合物ビス(η5-シクロペンタジエニル)チタノセン誘導体化合物、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、クロロチオキサントン、ドデシルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2-ヒドロキシメチルフェニルプロパン等が挙げられる。
上記アセトフェノン誘導体化合物として、例えば、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。上記ベンゾインエーテル系化合物として、例えば、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。上記ケタール誘導体化合物として、例えば、ベンジルジメチルケタール、アセトフェノンジエチルケタール等が挙げられる。これらの光重合開始剤は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
The photopolymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include those that are activated by irradiation with light having a wavelength of 250 to 800 nm. Examples of such photopolymerization initiators include acetophenone derivative compounds, benzoin ether compounds, ketal derivative compounds, phosphine oxide derivative compounds, bis(η5-cyclopentadienyl)titanocene derivative compounds, benzophenone, Michler's ketone, chlorothioxanthone, dodecylthioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone, α-hydroxycyclohexylphenyl ketone, and 2-hydroxymethylphenylpropane.
Examples of the acetophenone derivative compounds include methoxyacetophenone. Examples of the benzoin ether compounds include benzoin propyl ether and benzoin isobutyl ether. Examples of the ketal derivative compounds include benzyl dimethyl ketal and acetophenone diethyl ketal. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
上記熱重合開始剤は特に限定されず、例えば、熱により分解し、重合反応を開始する活性ラジカルを発生するものが挙げられる。具体的には例えば、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベンゾエール、t-ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド、ジ-t-ブチルパーオキサイド等が挙げられる。 The thermal polymerization initiator is not particularly limited, and examples include those that decompose when heated to generate active radicals that start the polymerization reaction. Specific examples include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxybenzoyl, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, paramenthane hydroperoxide, and di-t-butyl peroxide.
上記重合開始剤の含有量は特に限定されず、上記粘着ポリマー及び上記重合開始剤の種類に応じて適宜決定されるが、上記粘着ポリマー100重量部に対する好ましい下限が0.5重量部、好ましい上限が10重量部であり、より好ましい下限が1重量部、より好ましい上限が8重量部である。 The content of the polymerization initiator is not particularly limited and is determined appropriately depending on the types of the adhesive polymer and the polymerization initiator. However, a preferred lower limit is 0.5 parts by weight and a preferred upper limit is 10 parts by weight, more preferably 1 part by weight and more preferably 8 parts by weight, per 100 parts by weight of the adhesive polymer.
本発明の粘着剤組成物は、ヒュームドシリカ等の無機フィラー、可塑剤、樹脂、界面活性剤、ワックス、微粒子充填剤、酸化防止剤、ガス発生剤等の公知の添加剤を含有してもよい。 The pressure-sensitive adhesive composition of the present invention may contain known additives such as inorganic fillers such as fumed silica, plasticizers, resins, surfactants, waxes, particulate fillers, antioxidants, and gas generating agents.
基材及び上記基材の少なくとも一方の面に積層された粘着剤層を有する粘着テープであって、上記粘着剤層が本発明の粘着剤組成物を含有する粘着テープもまた、本発明の1つである。
本発明の粘着テープは、上記基材の少なくとも一方の面に粘着剤層を有していればよく、片面粘着テープであっても両面粘着テープであってもよい。両面粘着テープの場合、一方の粘着剤層のみが本発明の粘着剤組成物を含有していてもよいし、両方の粘着剤層が本発明の粘着剤組成物を含有していてもよい。
The present invention also provides a pressure-sensitive adhesive tape having a substrate and a pressure-sensitive adhesive layer laminated on at least one surface of the substrate, wherein the pressure-sensitive adhesive layer contains the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention.
The pressure-sensitive adhesive tape of the present invention may be a single-sided pressure-sensitive adhesive tape or a double-sided pressure-sensitive adhesive tape, as long as it has a pressure-sensitive adhesive layer on at least one surface of the substrate. In the case of a double-sided pressure-sensitive adhesive tape, only one of the pressure-sensitive adhesive layers may contain the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention, or both pressure-sensitive adhesive layers may contain the pressure-sensitive adhesive composition of the present invention.
上記粘着剤層の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。上記粘着剤層の厚みが上記範囲内であれば、粘着テープを充分な粘着力で被着体に貼り付けることができ、工程終了後には糊残りを抑えることができる。上記粘着剤層の厚みのより好ましい下限は10μm、より好ましい上限は60μmである。 The thickness of the adhesive layer is not particularly limited, but a preferred lower limit is 5 μm and a preferred upper limit is 100 μm. If the thickness of the adhesive layer is within the above range, the adhesive tape can be attached to the adherend with sufficient adhesive strength, and adhesive residue can be reduced after the process is completed. A more preferred lower limit of the thickness of the adhesive layer is 10 μm and a more preferred upper limit is 60 μm.
上記基材を構成する材料は特に限定されないが、耐熱性を有する材料であることが好ましい。耐熱性を持つ材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。なかでも、耐熱性に優れることから、ポリイミドが好ましい。 The material constituting the substrate is not particularly limited, but is preferably a heat-resistant material. Examples of heat-resistant materials include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyacetal, polyamide, polycarbonate, polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, ultra-high molecular weight polyethylene, syndiotactic polystyrene, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, polyimide, polyetherimide, fluororesin, and liquid crystal polymer. Of these, polyimide is preferred due to its excellent heat resistance.
上記基材の厚みは特に限定されないが、好ましい下限は25μm、好ましい上限は250μmである。上記基材の厚みが上記範囲内であれば、取り扱い性に優れる粘着テープとすることができる。上記基材の厚みのより好ましい下限は50μm、より好ましい上限は125μmである。 The thickness of the substrate is not particularly limited, but a preferred lower limit is 25 μm and a preferred upper limit is 250 μm. If the thickness of the substrate is within the above range, the resulting adhesive tape will be easy to handle. A more preferred lower limit for the thickness of the substrate is 50 μm and a more preferred upper limit is 125 μm.
本発明の粘着テープを製造する方法は特に限定されず、例えば、以下のような方法が挙げられる。まず、粘着ポリマーの溶液に、シリコーンオイル、シリコーン系グラフト共重合体、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤及び他の添加剤を加えて混合することで粘着剤組成物溶液を得る。次いで、離型フィルム上に粘着剤組成物溶液を塗工し、乾燥させて粘着剤層を形成する。得られた粘着剤層を基材と貼り合わせて粘着テープを製造する。 The method for producing the pressure-sensitive adhesive tape of the present invention is not particularly limited, and examples include the following method. First, a pressure-sensitive adhesive composition solution is obtained by adding silicone oil, a silicone-based graft copolymer, and, if necessary, a crosslinking agent, a polymerization initiator, and other additives to a solution of the pressure-sensitive adhesive polymer and mixing them. Next, the pressure-sensitive adhesive composition solution is applied to a release film and dried to form a pressure-sensitive adhesive layer. The obtained pressure-sensitive adhesive layer is laminated to a substrate to produce a pressure-sensitive adhesive tape.
本発明の粘着剤組成物及び粘着テープの用途は特に限定されないが、半導体装置、表示装置(OLED、液晶表示装置等)等の電子部品の製造工程に用いられることが好ましい。より具体的には、電子部品の製造において、粘着剤組成物又は粘着テープを介して被着体を支持板に固定し、支持板に固定された被着体に処理を施す際に用いられることが好ましい。本発明の粘着テープを用いる半導体装置の製造方法もまた、本発明の1つである。 The applications of the pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive tape of the present invention are not particularly limited, but they are preferably used in the manufacturing process of electronic components such as semiconductor devices and display devices (OLED, liquid crystal display devices, etc.). More specifically, in the manufacture of electronic components, they are preferably used when an adherend is fixed to a support plate via the pressure-sensitive adhesive composition or pressure-sensitive adhesive tape and the adherend fixed to the support plate is then treated. A method for manufacturing a semiconductor device using the pressure-sensitive adhesive tape of the present invention also constitutes one aspect of the present invention.
本発明の粘着剤組成物及び粘着テープは、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても被着体の汚染を低減しつつ容易に剥離できる。このため、本発明の粘着剤組成物及び粘着テープは、ポリイミド、エポキシ樹脂等の樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で従来以上の高温、具体的には例えば200℃以上もの高温での加熱を伴う処理を施す際にも好適に用いることができる。このような高温での加熱を伴う処理としては、例えば、リフロー工程、スパッタリング工程、蒸着工程、エッチング工程、化学気相成長(CVD)工程、物理気相成長(PVD)工程、レジスト塗布工程、パターニング工程、モールド工程等の加熱処理又は発熱を伴う処理が挙げられる。 The pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive tape of the present invention can be easily peeled off while reducing contamination of the adherend, even when subjected to a process involving high-temperature heating while attached to a resin-based adherend. Therefore, the pressure-sensitive adhesive composition and pressure-sensitive adhesive tape of the present invention can be suitably used when attached to a resin-based adherend such as polyimide or epoxy resin and subjected to a process involving heating at higher temperatures than conventionally possible, specifically, at temperatures as high as 200°C or higher. Examples of such processes involving heating at high temperatures include reflow processes, sputtering processes, vapor deposition processes, etching processes, chemical vapor deposition (CVD) processes, physical vapor deposition (PVD) processes, resist coating processes, patterning processes, molding processes, and other heat- or heat-generating processes.
本発明によれば、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても、被着体の汚染を低減しつつ容易に剥離できる粘着剤層を形成する粘着剤組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープ、及び、該粘着テープを用いる半導体装置の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a pressure-sensitive adhesive composition that forms a pressure-sensitive adhesive layer that can be easily peeled off while reducing contamination of the adherend, even when the composition is attached to a resin-based adherend and subjected to a process involving high-temperature heating. The present invention also provides a pressure-sensitive adhesive tape having a pressure-sensitive adhesive layer containing the pressure-sensitive adhesive composition, and a method for manufacturing a semiconductor device using the pressure-sensitive adhesive tape.
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 The following examples further illustrate aspects of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
(アクリル系ポリマーAの合成)
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器を用意し、この反応器内に、モノマーとして2-エチルヘキシルアクリレート96.9重量部、アクリル酸3重量部、ヒドロキシエチルアクリレート0.1重量部、酢酸エチル80重量部を加えた。この反応器を加熱して還流を開始した。続いて、上記反応器内に、重合開始剤としてV-60(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、富士フイルム和光純薬社製)0.01重量部を投入し、60℃で8時間重合反応を行い、アクリル系ポリマーAの酢酸エチル溶液を得た。
得られたアクリル系ポリマーA含有溶液をテトラヒドロフラン(THF)によって50倍に希釈した。得られた希釈液をフィルター(材質:ポリテトラフルオロエチレン、ポア径:0.2μm)で濾過した。得られた濾液をゲル浸透クロマトグラフ(Waters社製、2690 Separations Model)に供給して、サンプル流量1mL/min、カラム温度40℃の条件でGPC測定を行い、アクリル系ポリマーAのポリスチレン換算分子量を測定して、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)を求めた。重量平均分子量(Mw)は148万、分子量分布(Mw/Mn)は4.1であった。カラムとしては、GPC KF-806L(昭和電工社製)を用い、検出器としては、示差屈折計を用いた。
(Synthesis of Acrylic Polymer A)
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube was prepared, and 96.9 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 3 parts by weight of acrylic acid, 0.1 parts by weight of hydroxyethyl acrylate, and 80 parts by weight of ethyl acetate were added to the reactor. The reactor was heated to initiate reflux. Subsequently, 0.01 parts by weight of V-60 (2,2'-azobisisobutyronitrile, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a polymerization initiator to the reactor, and a polymerization reaction was carried out at 60°C for 8 hours to obtain an ethyl acetate solution of acrylic polymer A.
The obtained acrylic polymer A-containing solution was diluted 50 times with tetrahydrofuran (THF). The obtained diluted solution was filtered through a filter (material: polytetrafluoroethylene, pore diameter: 0.2 μm). The obtained filtrate was supplied to a gel permeation chromatograph (Waters, 2690 Separations Model), and GPC measurement was performed under conditions of a sample flow rate of 1 mL/min and a column temperature of 40 ° C. The polystyrene-equivalent molecular weight of the acrylic polymer A was measured, and the weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw/Mn) were determined. The weight average molecular weight (Mw) was 1,480,000, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 4.1. A GPC KF-806L (Showa Denko KK) was used as the column, and a differential refractometer was used as the detector.
(アクリル系ポリマーBの合成)
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器を用意し、この反応器内に、モノマーとして2-エチルヘキシルアクリレート79重量部、アクリル酸1重量部、ヒドロキシエチルアクリレート20重量部、酢酸エチル80重量部を加えた。この反応器を加熱して還流を開始した。続いて、上記反応器内に、重合開始剤としてV-60(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、富士フイルム和光純薬社製)0.05重量部を投入し、還流下で重合を開始させた。次に、重合開始から2時間後にもV-60(2,2’-アゾビスイソブチロニトリル、富士フイルム和光純薬社製)0.15重量部を投入した。還流下で、重合開始から8時間重合反応を行い、ポリマー含有溶液を得た。
反応容器に、得られたポリマー100重量部に対し、ヒドロキノン10ppmを投入して60℃に加熱した。続いて、反応容器内に、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)8重量部を60分かけて反応容器内に滴下し、更に60℃で120分間反応することにより、アクリル系ポリマーB含有溶液を得た。アクリル系ポリマーAと同様にして求めたところ、アクリル系ポリマーBの重量平均分子量(Mw)は52万、分子量分布(Mw/Mn)は5.3であった。
(Synthesis of Acrylic Polymer B)
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube was prepared, and 79 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate, 1 part by weight of acrylic acid, 20 parts by weight of hydroxyethyl acrylate, and 80 parts by weight of ethyl acetate were added to the reactor as monomers. The reactor was heated to initiate reflux. Subsequently, 0.05 parts by weight of V-60 (2,2'-azobisisobutyronitrile, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a polymerization initiator to initiate polymerization under reflux. Next, 0.15 parts by weight of V-60 (2,2'-azobisisobutyronitrile, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added again 2 hours after the start of polymerization. The polymerization reaction was carried out under reflux for 8 hours from the start of polymerization, yielding a polymer-containing solution.
A reaction vessel was charged with 10 ppm of hydroquinone relative to 100 parts by weight of the obtained polymer, and the mixture was heated to 60°C. Subsequently, 8 parts by weight of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (MOI) was added dropwise to the reaction vessel over 60 minutes, and the mixture was allowed to react at 60°C for a further 120 minutes, thereby obtaining a solution containing acrylic polymer B. The weight average molecular weight (Mw) of acrylic polymer B was determined in the same manner as for acrylic polymer A, and it was found that the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 5.3.
(合成例1~6(シリコーン系グラフト共重合体の合成))
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器を用意した。この反応器内に、表1に示すモノマー混合物の合計100重量部、酢酸エチル80重量部を加えた。この反応器を加熱して還流を開始した。続いて、上記反応器内に、重合開始剤として2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(富士フイルム和光純薬社製、V-60)0.1重量部を添加し、還流下で重合を開始させた。次に、重合開始から1時間後にも、2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(富士フイルム和光純薬社製、V-60)を0.1重量部添加し、更に、重合開始から6時間後に2,2’-アゾビスイソブチロニトリル(富士フイルム和光純薬社製、V-60)を0.2重量部添加して重合反応を継続させた。そして、重合開始から7時間後に、シリコーン系グラフト共重合体(合成例1~5)の酢酸エチル溶液を得た。アクリル系ポリマーAと同様にして求めたところ、重量平均分子量(Mw)は合成例1で7.8万、合成例2で7.4万、合成例3で6.6万、合成例4で6.7万、合成例5で5.9万、合成例6で6.5万であった。
(Synthesis Examples 1 to 6 (Synthesis of Silicone-Based Graft Copolymers))
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser was prepared. A total of 100 parts by weight of the monomer mixture shown in Table 1 and 80 parts by weight of ethyl acetate were added to the reactor. The reactor was heated to initiate reflux. Subsequently, 0.1 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile (V-60, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added as a polymerization initiator to the reactor, and polymerization was initiated under reflux. Next, 0.1 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile (V-60, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added 1 hour after the start of polymerization, and 0.2 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile (V-60, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added 6 hours after the start of polymerization to continue the polymerization reaction. Then, 7 hours after the start of polymerization, an ethyl acetate solution of a silicone-based graft copolymer (Synthesis Examples 1 to 5) was obtained. The weight average molecular weights (Mw) were determined in the same manner as for acrylic polymer A, and were 78,000 in Synthesis Example 1, 74,000 in Synthesis Example 2, 66,000 in Synthesis Example 3, 67,000 in Synthesis Example 4, 59,000 in Synthesis Example 5, and 65,000 in Synthesis Example 6.
2EHA:2-エチルヘキシルアクリレート
シリコーンマクロモノマー:片末端メタクリロイル変性ポリジメチルシロキサン(信越化学工業社製、重量平均分子量4600)
AAc:アクリル酸
4HBA:4-ヒドロキシブチルアクリレート
2EHA: 2-ethylhexyl acrylate silicone macromonomer: one-terminated methacryloyl-modified polydimethylsiloxane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight 4600)
AAc: acrylic acid 4HBA: 4-hydroxybutyl acrylate
(実施例1)
(粘着テープの製造)
アクリル系ポリマーA含有溶液に、その不揮発分100重量部に対して酢酸エチルを加えて攪拌し、表2に示すようにシリコーンオイル、シリコーン系グラフト共重合体及び架橋剤を添加して攪拌し、不揮発分30重量%の粘着剤組成物溶液を得た。得られた粘着剤組成物溶液を、片面にコロナ処理を施した厚さ50μmの透明なポリエチレンナフタレートフイルムのコロナ処理面上に、乾燥皮膜の厚さが40μmとなるようにドクターナイフで塗工し、110℃、5分間加熱して塗工溶液を乾燥させた。その後、40℃、3日間静置養生を行い、粘着テープを得た。
Example 1
(Manufacturing of adhesive tapes)
Ethyl acetate was added to the acrylic polymer A-containing solution per 100 parts by weight of the nonvolatile content, and the mixture was stirred. Silicone oil, a silicone graft copolymer, and a crosslinking agent, as shown in Table 2, were then added and stirred to obtain a pressure-sensitive adhesive composition solution with a nonvolatile content of 30% by weight. The obtained pressure-sensitive adhesive composition solution was applied with a doctor knife to the corona-treated surface of a 50 μm-thick transparent polyethylene naphthalate film, one side of which had been corona-treated, so that the dried film thickness would be 40 μm. The coating solution was then dried by heating at 110°C for 5 minutes. This was then left to stand and aged at 40°C for 3 days to obtain a pressure-sensitive adhesive tape.
(実施例2~15、比較例1~8)
粘着剤組成物の組成を表2又は表3に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、粘着テープを得た。
(Examples 2 to 15, Comparative Examples 1 to 8)
Pressure-sensitive adhesive tapes were obtained in the same manner as in Example 1, except that the formulation of the pressure-sensitive adhesive composition was changed as shown in Table 2 or Table 3.
<評価>
実施例及び比較例で得られた粘着テープについて、以下の方法により評価を行った。結果を表2又は表3に示した。
<Evaluation>
The pressure-sensitive adhesive tapes obtained in the Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 2 or Table 3.
(1)加熱後粘着力の評価
粘着テープを25mm幅に裁断した。室温23℃、相対湿度50%の環境下、裁断した粘着テープを、2kgの圧着ゴムローラーを用いて10mm/SECの速度でポリイミドフィルム(宇部興産社製、ユーピレックス)に貼り付けた。次いで、220℃、2時間の加熱処理を1回行った。放冷後、JIS Z0237に準拠し、粘着テープを300mm/minの速度で引き剥がして180度剥離強度を測定した。剥離強度が0.05N/25mm以下の場合を◎、0.05N/25mmを超えて0.2N/25mm未満の場合を〇、0.2N/25mm以上の場合を×と示した。
なお、実施例15では、粘着剤層が光硬化型であるため、220℃、2時間の加熱処理前に高圧水銀UV照射機を用いて、405nmの紫外線を粘着剤層への照射量が3000mJ/cm2となるように照射した。
(1) Evaluation of adhesive strength after heating: The adhesive tape was cut into 25 mm widths. Under an environment of room temperature 23°C and relative humidity 50%, the cut adhesive tape was attached to a polyimide film (Upilex, manufactured by Ube Industries, Ltd.) at a speed of 10 mm/sec using a 2 kg pressure rubber roller. Next, a heat treatment at 220°C for 2 hours was performed once. After cooling, the adhesive tape was peeled off at a speed of 300 mm/min according to JIS Z0237, and the 180-degree peel strength was measured. Peel strengths of 0.05 N/25 mm or less were indicated by ⊚, those greater than 0.05 N/25 mm but less than 0.2 N/25 mm by ◯, and those of 0.2 N/25 mm or more by ×.
In Example 15, since the adhesive layer was a photocurable type, before the heat treatment at 220°C for 2 hours, a high-pressure mercury UV irradiator was used to irradiate the adhesive layer with ultraviolet light of 405 nm so that the irradiation dose to the adhesive layer was 3000 mJ/ cm2 .
(2)汚染性の評価
加熱後粘着力の評価後のポリイミドフィルム(宇部興産社製、ユーピレックス)の表面について、目視にて残渣を確認し、汚染性を評価した。
残渣が確認されなかった場合を○、確認された場合を△と示した。
(2) Evaluation of staining properties After evaluation of adhesive strength after heating, the surface of the polyimide film (Upilex, manufactured by Ube Industries, Ltd.) was visually inspected for residues to evaluate staining properties.
The case where no residue was observed was indicated by ◯, and the case where residue was observed was indicated by △.
シリコーンオイル:KF-96-10cs(信越化学社製、重量平均分子量1000)
エポキシ変性シリコーン:X-22-163C(信越化学社製、重量平均分子量4600)
エポキシ系架橋剤:テトラッドC(三菱ガス化学社製)
イソシアネート系架橋剤:コロネートL(日本ポリウレタン社製)
光重合開始剤:Omnirad369(IGM Resins社製)
Silicone oil: KF-96-10cs (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., weight average molecular weight 1000)
Epoxy-modified silicone: X-22-163C (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., weight-average molecular weight 4600)
Epoxy crosslinking agent: Tetrad C (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.)
Isocyanate-based crosslinking agent: Coronate L (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.)
Photopolymerization initiator: Omnirad 369 (manufactured by IGM Resins)
本発明によれば、樹脂系の被着体に貼り合わせた状態で高温での加熱を伴う工程を経た場合であっても、被着体の汚染を低減しつつ容易に剥離できる粘着剤層を形成する粘着剤組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該粘着剤組成物を含有する粘着剤層を有する粘着テープ、及び、該粘着テープを用いる半導体装置の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a pressure-sensitive adhesive composition that forms a pressure-sensitive adhesive layer that can be easily peeled off while reducing contamination of the adherend, even when the composition is attached to a resin-based adherend and subjected to a process involving high-temperature heating. The present invention also provides a pressure-sensitive adhesive tape having a pressure-sensitive adhesive layer containing the pressure-sensitive adhesive composition, and a method for manufacturing a semiconductor device using the pressure-sensitive adhesive tape.
Claims (9)
前記シリコーン系グラフト共重合体は、前記粘着ポリマーと架橋可能な官能基を有することを特徴とする粘着剤組成物。 The adhesive composition contains an adhesive polymer, a silicone oil, and a silicone graft copolymer having a structural unit derived from a silicone macromonomer,
The pressure-sensitive adhesive composition is characterized in that the silicone graft copolymer has a functional group capable of crosslinking with the pressure-sensitive adhesive polymer.
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