JP2009074060A - ハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シートおよびハードディスクドライブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シートは、厚み20μm以下のプラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層が設けられた粘着体部分、及び、粘着体部分の両側の表面に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーから構成された両面粘着シートであって、粘着体部分の厚さが60μm以下、120℃にて10分間加熱した際のアウトガス量が1μg/cm2以下であることを特徴としている。
【選択図】図1
Description
本発明の両面粘着シートに用いられる粘着体部分は、前述のように、プラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層が設けられている。なお、本発明の粘着体部分は、上記以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。また、プラスチックフィルム基材と粘着剤層は、直接積層されていてもよいし、中間層などの他の層を介して積層されていてもよい。
本発明の両面粘着シートの粘着体部分に用いられるプラスチックフィルム基材は、粘着剤層の支持基材であり、両面粘着シートの加工性、取り扱い性(ハンドリング性)を向上させる役割を担う。プラスチックフィルムとしては、粘着シートの支持体として一般的に使用されるものを用いることが可能で、例えば、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィドなどからなる樹脂フィルムが挙げられる。中でも、価格、剛性の観点から、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルムが好ましく、さらに好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムである。なお、プラスチックフィルム基材は単層の形態を有していてもよく、また、複層の形態を有していてもよい。
本発明の両面粘着シートの粘着体部分に用いられる粘着剤層は、アクリル系ポリマー(アクリル系重合体)を主成分とするアクリル系粘着剤から形成される。このような粘着剤は、例えば、上記アクリル系ポリマー、架橋剤に、必要に応じて各種の添加剤を添加することにより作製できる。主成分であるアクリル系ポリマーの含有量は、粘着剤(固形分)の総重量に対して、90重量%以上が好ましく、より好ましくは95重量%以上である。
(ゲル分率の測定方法)
粘着剤層から粘着剤:約0.1gを採取し、平均孔径0.2μmの多孔質テトラフルオロエチレンシート(商品名「NTF1122」、日東電工株式会社製)に包んだ後、凧糸で縛り、その際の重量を測定し、該重量を浸漬前重量とする。なお、該浸漬前重量は、粘着剤層(粘着剤)と、テトラフルオロエチレンシートと、凧糸との総重量である。また、テトラフルオロエチレンシートと凧糸の合計重量も測定しておき、該重量を包袋重量とする。
次に、粘着剤層(粘着剤)をテトラフルオロエチレンシートで包み、凧糸で縛ったもの(「サンプル」と称する)を、酢酸エチルで満たした50ml容器に入れ、室温にて1週間(7日間)静置する。その後、容器からサンプル(酢酸エチル処理後)を取り出して、アルミニウム製カップに移し、130℃で2時間、乾燥機中で乾燥して酢酸エチルを除去した後、重量を測定し、該重量を浸漬後重量とする。
そして、下記の式からゲル分率を算出する。
ゲル分率(重量%)=(A−B)/(C−B)×100 (1)
(式(1)において、Aは浸漬後重量であり、Bは包袋重量であり、Cは浸漬前重量である。)
本発明の両面粘着シートでは、粘着体部分の両側の表面(粘着面)は、剥離ライナー(セパレータ)により保護されている。本発明の剥離ライナーは、シリコーン系剥離処理剤を用いない、非シリコーン系の剥離ライナーである。シリコーン系の剥離ライナーを用いる場合には、粘着面に付着したり粘着剤層に吸収されたシリコーン化合物がシロキサンガスの発生源や被着体の汚染原因となり、ハードディスクドライブに用いられている電子部品の腐食や接点不良などを引き起こす。本発明においては、非シリコーン系の剥離ライナーにより当該問題を生じないため好ましい。
本発明の両面粘着シートは、上記粘着体部分の両面側(両粘着面上)に上記剥離ライナーが設けられてなる。
アクリル酸ブチル:93重量部、アクリル酸:7重量部およびアクリル酸4−ヒドロキシブチル0.05重量部を、酢酸エチルを溶媒として、アゾビスイソブチロニトリル0.1重量部を開始剤として、常法により溶液重合させて、重量平均分子量が150万のアクリル系ポリマー(「アクリル系ポリマー1」と称する)の溶液(固形分濃度:25重量%)を得た。この溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネート L」;トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート付加物、固形分濃度75重量%)0.4重量部(固形分換算)を配合して、粘着剤溶液(アクリル系粘着剤溶液)を得た。
なお、「モアテック0628D」は、現在(株)プライムポリマーより商品名「モアテック0628D」として入手可能である。
表1に示すように、イソシアネート系架橋剤の配合量を変更し、架橋剤として、さらに多官能エポキシ系架橋剤(三菱ガス化学(株)製、商品名「テトラッドC」)を用いた以外は、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
なお、表1中のイソシアネート系架橋剤(コロネートL)の「配合量(重量部)」は、「アクリル系ポリマー100重量部に対するコロネートLの固形分換算の重量部」で表す。エポキシ系架橋剤(テトラッドC)の「配合量(重量部)」は、「アクリル系ポリマー100重量部に対するテトラッドCそのもの(商品自体)の配合量(重量部)」で表す。
表1に示すように、架橋剤の配合量を変更した以外は、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
表1に示すように、架橋剤の配合量を変更した以外は、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
表1に示すように、架橋剤の配合量を変更した以外は、実施例1と同様にして、両面粘着シートを得た。
表1に示すように、プラスチックフィルム基材として用いるポリエチレンテレフタレートフィルムの厚み、粘着剤層の厚みを変更した以外は、実施例2と全く同様にして、両面粘着シートを作製した。
アクリル酸2−エチルヘキシル:90重量部、アクリル酸:10重量部を、酢酸エチルを溶媒として、過酸化ベンゾイル0.5重量部を開始剤として、常法により溶液重合させて、重量平均分子量が100万のアクリル系ポリマー(「アクリル系ポリマー2」と称する)の溶液(固形分濃度:20重量%)を得た。
比較例1と同様にして、アクリル酸2−エチルヘキシル:90重量部、アクリル酸:10重量部を、酢酸エチルを溶媒として、過酸化ベンゾイル0.5重量部を開始剤として、常法により溶液重合させて、重量平均分子量が100万のアクリル系ポリマー(アクリル系ポリマー2)の溶液(固形分濃度:20重量%)を得た。この溶液に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)製、商品名「コロネート L」)2重量部(固形分換算)を配合して、粘着剤溶液(アクリル系粘着剤溶液)を得た。
実施例および比較例により得られた両面粘着シートについて、下記の測定方法又は評価方法により測定又は評価した。測定又は評価結果は、表1に示した。
実施例および比較例で得られた両面粘着シートから軽剥離側の剥離ライナーを剥離して粘着面上にPETフィルムを貼付した。その後、上記片面にPETフィルムを貼付した両面粘着シートを、1cm×7cmのサイズに切断した後、重剥離側の剥離ライナーを剥離して、測定サンプルとした。
パージ&トラップヘッドスペースサンプラーにより、120℃で10分間加熱し、発生したガスをトラップし、このトラップされた成分について、ガスクロマトグラフ/質量分析計による測定を行った。発生ガス量はn−デカン標準により換算し、単位面積当たりの発生ガス量(単位:μg/cm2)として算出した。
実施例および比較例で得られた両面粘着シートから、幅20mm、長さ150mmの短冊状のサンプルを作製した。
引張試験機を用いて、JIS Z0237に準拠して180°剥離試験を行い、試験板(SUS304BA鋼板)に対する180°ピール引き剥がし強度(N/20mm)を測定し、「粘着力」とした。
試験板とサンプルの貼付は、得られた両面粘着シートから軽剥離側の剥離ライナーを剥離して厚さ25μmのPETフィルムを貼付(裏打ち)し、その後に重剥離側の剥離ライナーを剥離して試験板と重ね合わせ、2kgのゴムローラー(幅:約45mm)を1往復させることにより行った。
測定は、23℃、50%の雰囲気下、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行い、粘着力を算出した。試験回数は、各試料につき3回(平均値)とした。
実施例および比較例で得られた両面粘着シートから、幅50mm、長さ150mmの短冊状のシート片を切り出し、軽剥離側の剥離力測定用の測定サンプルとした。重剥離側の剥離力を測定する場合には、軽剥離側の剥離ライナーを剥離して厚さ25μmのPETフィルムを貼付(裏打ち)したものを測定サンプルとした。
引張試験機を用いて、JIS Z0237に準拠して180°剥離試験を行い、剥離ライナーの180°ピール引き剥がし強度(N/50mm)を測定し、「剥離ライナーの剥離力」とした。
測定は、23℃、50%の雰囲気下、剥離角度180°、引張速度300mm/分の条件で行い、剥離力を算出した。試験回数は、各試料につき3回(平均値)とした。
なお、重剥離側の剥離ライナーと軽剥離側の剥離ライナーの両方について試験を行った。重剥離側の剥離ライナーの剥離力を測定する場合には、上記の通り、軽剥離側の剥離ライナーの設けられた側の粘着面をPETフィルムで裏打ちした。
実施例および比較例で得られた両面粘着シート(サイズ:10mm×90mm)の片側(軽剥離側)の粘着面を、厚さ0.5mm、幅10mm、長さ90mmのアルミニウム板に貼り合わせて試験片を作製した。その試験片の長手方向をφ50mmの丸棒に沿わせて、粘着シート側が外側となるように弧状に曲げた後、該試験片から重剥離側の剥離ライナーを剥がして粘着剤層を露出させ、ラミネータを用いて、被着体(厚さ2mmのポリプロピレン(PP)板に粘着テープでポリイミドフィルム「カプトン 100H」を貼り合わせたシート)のポリイミド側に圧着した。これを23℃の環境下に24時間放置し、次いで70℃で2時間加温した後に被着体表面から浮き上がった試験片端部の高さ(mm)を測定し、浮き量(mm)とした。なお、該浮き量は試験片の両端部の浮き上がった高さの平均である。
なお、両面粘着シートが貼付後加熱されるような部品に用いられる場合には、上記浮き量は1.5mm未満が好ましい。
実施例および比較例で得られた両面粘着シートの剥離ライナーb側から、プレス機にてハーフカット(剥離ライナーbと粘着体部分にのみ切れ込みを入れる)して、加工性評価用サンプルを作製した。該加工性評価用サンプルを、温度:60℃、相対湿度:90%の雰囲気中に1週間放置した後、切断面の自着の有無を観察し、下記の評価基準により、加工性(加工適性)を評価した。
なお、比較例2においては、重剥離側の剥離ライナー側からハーフカットを行い同様に評価を行った。
加工適性の評価基準
○(良好):切断面に自着が見られなかった。
×(不良):切断面に自着が見られた。
下記FPCのベースフィルム層側の表面に、軽剥離側の剥離ライナーを剥離した両面粘着シート(実施例および比較例で得られたもの、サイズ:40mm×40mm)を圧着した(圧着条件:60℃、2MPa、10秒)。圧着後、両面粘着シート側から50倍マイクロスコープで観察した。段差部等に、両面粘着シートとベースフィルム層の「密着不良(浮き)」が少ない場合には段差追従性良好(○)、「密着不良」が多い場合には段差追従性不良(×)と判断した。
図2は上記で被着体として用いたFPCの積層構成を示す説明図(概略断面図)である。図3は上記FPC及び両面粘着シート(評価サンプル)の貼り付け位置を示す説明図(ベースフィルム層側からみた平面図)である。
上記FPCは、ベース絶縁層(ポリイミドからなるベースフィルム層4とエポキシ系接着剤層5の積層構造)上に銅箔層(導体層)6が設けられ、さらにその上にカバー絶縁層(ポリイミドからなるカバーレイフィルム層8とエポキシ系接着剤層7の積層構造)が設けられた構造である。なお、ベースフィルム層4の厚みは0.025mm、接着剤層5の厚みは0.015mm、銅箔層6の厚みは0.035mm、カバーレイ接着剤層7の厚みは0.025mm、カバーレイフィルム層8の厚みは0.025mmである。
銅箔層は、直線状(4本)の回路パターン(銅箔部分の幅:800μm、銅箔−銅箔間の幅:400μm)となるように形成されている。上記銅箔層の銅箔部分と銅箔のない部分に起因して、FPCのベースフィルム層側の表面には段差が形成されている。
両面粘着シート(評価サンプル)10は、上記FPC(被着体)9のベースフィルム層側の表面に、図3に示すように貼り付けられる。なお、図3において、9aは銅箔が設けられている部分を表し、9bは銅箔が設けられていない部分を表す。
また、粘着剤層のゲル分率が10〜60%の範囲にある両面粘着シート(実施例1〜3、6〜8)は、加温下で長時間保存した後も「浮き」が生じにくく、貼付後に加温、加熱工程を経る用途に対しても好適に用いられることがわかった。これに対して、ゲル分率が60%を超える場合(実施例4)には粘着シートの反発力が高くなり、反対にゲル分率が10%未満の場合(実施例5)には粘着剤層の凝集破壊が生じやすくなるため、加温下で長時間保存した場合には粘着シートの「浮き」が生じやすく、加温又は加熱工程を経る用途としての特性は劣ることがわかった。
さらに、プラスチックフィルム基材の厚みが13μm以下である両面粘着シート(実施例1〜5、7、8)は優れた段差追従性を示しており、微細なパターンの施された被着体に対して、低い押圧で貼付する際にも好適に用いられることがわかった。これに対して、プラスチックフィルム基材の厚みが13μmを超える両面粘着シート(実施例6)は段差追従性に劣り、微細なパターンの被着体に対して低い押圧で貼付する用途に対する特性としては劣ることがわかった。
一方、プラスチックフィルム基材を用いない、基材レスの粘着シートの場合(比較例2)には、加工適性を満足できなかった。
2 粘着体部分
21 プラスチックフィルム基材
22 粘着剤層
3 剥離ライナー
4 ベースフィルム層(ポリイミドフィルム)
5 接着剤層(エポキシ系接着剤)
6 銅箔層
7 カバーレイ接着剤層(エポキシ系接着剤)
8 カバーレイフィルム層(ポリイミドフィルム)
9 FPC(被着体)
9a 銅箔が設けられている部分
9b 銅箔が設けられていない部分
10 両面粘着シート(評価サンプル)
Claims (8)
- 厚み20μm以下のプラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層が設けられた粘着体部分、及び、粘着体部分の両側の表面に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーから構成された両面粘着シートであって、粘着体部分の厚さが60μm以下、120℃にて10分間加熱した際のアウトガス量が1μg/cm2以下であることを特徴とするハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- 前記プラスチックフィルム基材の厚みが13μm以下である請求項1に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- 前記粘着剤層のゲル分率が10〜60%である請求項1または2に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- 粘着剤層が、アクリル系ポリマーと架橋剤から構成され、実質的に粘着付与樹脂を含まないアクリル系粘着剤から形成される請求項1〜3のいずれかの項に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- アクリル系粘着剤中に、アクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤を0.15〜1重量部、エポキシ系架橋剤を0〜0.05重量部含有する請求項4に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- 非シリコーン系の剥離ライナーが、ポリオレフィン系剥離ライナーである請求項1〜5のいずれかの項に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- ハードディスクドライブ部品がフレキシブル印刷回路基板である請求項1〜6のいずれかの項に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シート。
- 請求項1〜7のいずれかの項に記載のハードディスクドライブ部品固定用両面粘着シートを用いて、部品が固定されていることを特徴とするハードディスクドライブ。
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