JP2009249590A - 両面粘着シートおよびその製造方法 - Google Patents

両面粘着シートおよびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電子部材等へ悪影響を与えにくく、かつ、剥離性能に優れた両面粘着シートおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】粘着剤層3と、前記粘着剤層の一方の面に貼着された第1剥離剤層11を有する第1剥離シート1と、前記粘着剤層の他方の面に貼着された第2剥離剤層21を有する第2剥離シート2とを有し、前記第1剥離剤層および前記第2剥離剤層がジエン系高分子化合物を用いて構成され、常温における前記第1剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をX、前記第2剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をYとしたとき、Y−X≧50、Yは2000以下〔XおよびYの単位はmN/20mm〕の関係を満足し、前記粘着剤層、前記第1剥離剤層および前記第2剥離剤層が、実質的にシリコーン化合物を含まないことを特徴とする両面粘着シート100を用いる。
【選択図】図1

Description

本発明は両面粘着シートおよびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、非シリコーン系の粘着剤が用いられ、かつ、第1剥離シート(第1剥離剤層)と粘着剤層、第2剥離シート(第2剥離剤層)と粘着剤層との間の剥離力に適度な差がつけられた、特に電子部材用に好適に用いられる両面粘着シートおよびその製造方法に関するものである。
リレー、各種スイッチ、コネクタ、モータ、ハードディスク等の電子部材は、様々な製品に広く用いられている。このような電子部材には、組立時の仮止め、部品の固定や部品の内容表示等の目的で、両面粘着シートが用いられている。このような両面粘着シートは、通常、粘着剤層のみで構成されており、電子部材に貼着される前は、その両面に剥離シートが貼着されている。
この剥離シートの表面(粘着剤層との接触面)には、剥離性の向上を目的として、剥離剤層が設けられている。従来、この剥離剤層の構成材料としては、シリコーン樹脂が用いられてきた。ところが、このような剥離シートを粘着シートに貼着すると、剥離シート中の低分子量のシリコーン樹脂、シロキサン、シリコーンオイルなどのシリコーン化合物が粘着シートの粘着剤層に移行することが知られている。このため、このような剥離シートに貼着されていた粘着シートを前記電子部材に貼着した場合、その後、この粘着剤層に移行したシリコーン化合物が徐々に気化する。気化したシリコーン化合物は、例えば、電子部材の電気接点部付近で発生するアーク等により、電気接点部の表面等に堆積し、微小な酸化ケイ素化合物層を形成するといわれている。このように、電気接点部の表面に酸化ケイ素化合物が堆積すると、導電不良を招来することがある。また、特に、ハードディスク装置に貼着した場合、この粘着剤層に移行したシリコーン化合物が徐々に気化し、磁気ヘッドやディスク表面等に堆積し、この微小な酸化ケイ素化合物の堆積が、ハードディスクの読み込みや書き込みに悪影響を及ぼす可能性がある。このような問題を解決すべく、ポリオレフィン系フィルムからなるシリコーン処理を施していない剥離シートの開発が試みられている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、このポリオレフィン系フィルムで構成された剥離シートを粘着剤層の両面に貼着した両面粘着シートでは、ポリオレフィン系フィルムで構成された剥離シートに耐熱性がないために、粘着剤をこの剥離シート上に塗布・乾燥して形成する際に、高温条件下(例えば110℃以上)では、剥離シートに熱収縮によるタルミやシワが発生したり、得られた粘着シートの剥離力が安定せず、粘着剤層の一部が断裂して剥離した剥離シート側に付着する、いわゆる粘着剤層の糊残りが生じるという問題があった。
また、ハードディスク等の電子部材内部は、使用時高温雰囲気になることがあり、この高温雰囲気下において、電子部材に貼着された粘着剤層からガスが発生すると、電子部材の腐食や誤作動をもたらすなど、好ましくない事態を招来する原因となる。このようなガスの発生を抑制するには、粘着剤層を形成する際の乾燥温度を高くして、溶剤、未反応モノマー等の低沸点の物質を揮散させておく必要があり、特許文献1のような剥離シートでは、上記のような耐熱性の問題が生じる。
ところで、両面粘着シート用の2枚の剥離シートの剥離力に差を設けることは実用上必要であり、いくつかの提案がなされている(例えば、特許文献2〜4)。
しかしながら、いずれにおいてもシリコーン化合物が用いられているため、前記のような根本的な問題があり、電子部材用両面粘着シート用には使用することができない。
特許3886225号公報 特開2005−47175号公報 特開2005−317613号公報 特開2007−217553号公報
本発明の目的は、電子部材等へ悪影響を与えにくく、かつ、剥離性能に優れた両面粘着シートおよびその製造方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明者は鋭意検討した結果、剥離剤層にシリコーン化合物を含まない特定の重剥離剤層を用いることにより上記目的を達成することができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。
すなわち、本発明は、
(1)粘着剤層と、前記粘着剤層の一方の面に貼着された第1剥離剤層を有する第1剥離シートと、前記粘着剤層の他方の面に貼着された第2剥離剤層を有する第2剥離シートとを有し、前記第1剥離剤層および前記第2剥離剤層がジエン系高分子化合物を用いて構成され、常温における前記第1剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をX、前記第2剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をYとしたとき、Y−X≧50、Yは2000以下〔XおよびYの単位はmN/20mm〕の関係を満足し、前記粘着剤層、前記第1剥離剤層および前記第2剥離剤層が、実質的にシリコーン化合物を含まないことを特徴とする両面粘着シート、
(2)70℃環境下で168時間放置した後における前記両面粘着シートの前記第1剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をX'、前記第2剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をY'としたとき、Y'−X'≧50、Y'は2000以下〔X'およびY'の単位はmN/20mm〕の関係を満足する上記(1)に記載の両面粘着シート、
(3)前記ジエン系高分子化合物を用いた剥離剤層が活性エネルギー線により硬化させてなる上記(1)または(2)に記載の両面粘着シート、
(4)前記ジエン系高分子化合物が1,4−ポリブタジエンであり、前記第2剥離剤層に重剥離剤を含む上記(1)〜(3)のいずれかに記載の両面粘着シート、
(5)前記重剥離剤が1,2−ポリブタジエンである上記(4)に記載の両面粘着シート、
(6)前記粘着剤層を120℃で10分間加熱した際に発生するガス量が、n−デカン換算で1.0μg/cm2以下である上記(1)〜(5)のいずれかに記載の両面粘着シート、
(7)前記粘着剤層の樹脂成分がモルフォリンを含有する上記(1)〜(6)のいずれかに記載の両面粘着シート、
(8)第1剥離剤層および第2剥離剤層が酸化防止剤を含有する上記(1)〜(7)のいずれかに記載の両面粘着シート、
(9)電子部材用に用いられる上記(1)〜(8)のいずれかに記載の両面粘着シートおよび
(10)上記(1)〜(9)のいずれかに記載の両面粘着シートの製造方法であって、第2剥離シート上に、粘着剤を含む粘着剤層形成用材料を塗工し、塗工膜を形成する工程と、前記塗工膜を乾燥させ、前記粘着剤層を形成する工程と、形成された前記粘着剤層の前記第2剥離シートとは反対側の面に、第1剥離シートを貼着する工程とを有することを特徴とする両面粘着シートの製造方法を提供するものである。
本発明によれば、リレー、各種スイッチ、コネクタ、モータ、ハードディスク等の電子部材に悪影響を与えにくく、かつ、剥離性能に優れた両面粘着シートおよびその製造方法を提供することができる。
以下、実施形態を示した図1に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の両面粘着シートの積層構造を示す断面の模式図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。両面粘着シート100は、図1に示すように、粘着剤層3と、粘着剤層3の一方の面に貼着され、第1剥離シート基材12と第1剥離剤層11とで構成された第1剥離シート1と、粘着剤層3の他方の面に貼着され、第2剥離シート基材22と第2剥離剤層21とで構成された第2剥離シート2とを有している。
本発明の両面粘着シートは、リレー、半導体ウェハ、各種スイッチ、コネクタ、モータ、ハードディスク等の電子部材に貼着されるものであり、第1剥離シートの第1剥離剤層および第2剥離シートの第2剥離剤層は、ともにジエン系高分子化合物で構成されている。
本発明の両面粘着シートにおいては、常温における第1剥離シートの粘着剤層に対する剥離力をX、第2剥離シートの粘着剤層に対する剥離力をYとしたとき、Y−X≧50の関係を満足し、Yは2000以下である(XおよびYの単位は共にmN/20mm)。
また、粘着剤層、第1剥離剤層および第2剥離剤層は、実質的にシリコーン化合物を含まない。このような構成とすることにより、本発明の両面粘着シートは、前述したような電子部材に悪影響を与えにくいものとなる。また、第1剥離シートを剥離した際に、第2剥離シートと粘着剤層との界面で剥離してしまうことや、第1剥離シートを剥離する際、本来第2剥離シート上に残存すべき粘着剤層の一部が第1剥離シートに追従して第2剥離シート上から第1剥離シートに付着してしまう現象を防止することができる。このような両面粘着シート100では、第1剥離シート1を粘着剤層3から剥離した後、粘着剤層3の第1剥離シート1を剥離した面が被着体に貼着される。その後、さらに、第2剥離シート2を粘着剤層3から剥離することにより、被着体を他の被着体などに貼着することができるようになる。
まず、第1剥離シート1について詳細に説明する。第1剥離シート1は、図1に示すように、第1剥離シート基材12と、第1剥離剤層11とで構成されている。第1剥離シート1は、その粘着剤層3に対する剥離力が、後述する第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力よりも所定量小さいものとなっている。第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力は、具体的には、50〜300mN/20mmであるのが好ましく、70〜250mN/20mmであるのがより好ましい。これにより、粘着剤層3から第1剥離シート1を良好に剥離することができる。
第1剥離シート基材12は、第1剥離剤層11を支持する機能を有しており、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルムやポリメチルペンテンフィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム等のプラスチックフィルム、アルミニウム、ステンレス等の金属箔、グラシン紙、上質紙、コート紙、含浸紙、合成紙等の紙等で構成されている。剥離シート基材としてプラスチックフィルムを用いる場合には、プラスチックフィルムと剥離剤層との密着性を向上させるなどの目的で、所望により、該プラスチックフィルムの剥離剤層が設けられる側の面に、酸化法や凹凸化法などの物理的又は化学的表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶媒処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は、基材の種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が、効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。また、プライマー処理を施すこともできる。
第1剥離シート基材12の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200μmであるのが好ましく、15〜100μmであるのがより好ましい。第1剥離剤層11は、実質的にシリコーン化合物を含まない材料で構成されている。これにより、両面粘着シート100では、第1剥離剤層11から粘着剤層3にシリコーン化合物が移行することが防止される。その結果、粘着剤層3を被着体に貼着した後、粘着剤層3からシリコーン化合物が放出されることが防止される。したがって、被着体がリレー等の電子機器等であっても、粘着剤層3は、かかる被着体に悪影響を与えにくい。
なお、本明細書中において、実質的にシリコーン化合物を含まないということは、X線光電子分光法により測定されるシリコーン化合物の量が、好ましくは、0.5原子%以下、より好ましくは、0.1原子%以下のことをいう。X線光電子分光法の測定条件および測定値の算出は、下記の方法で行ったものである。
X線:AlKα(1486.6eV)
取出し角度:45°
測定元素:ケイ素(Si)及び炭素(C)、シリコーン化合物の量は、Si/(Si+C )の価に100を乗じて算出し、「原子%」で表示する。
第1剥離剤層11を形成させるために使用する剥離剤としては、ジエン系高分子化合物が好適に用いられる。ジエン系高分子化合物としては、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ホモポリマーやスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体などのジエン系コポリマー等が挙げられるが、特にポリブタジエン、ポリイソプレンが好適に用いられる。
上記ジエン系高分子化合物の中でポリブタジエンが好ましく、より具体的には1,4−ポリブタジエンが好ましく、1,4−ポリブタジエンとしては、シス構造、トランス構造の何れでも良く、任意のシス構造含有量のものを使用することができる。
第1剥離シートにおける第1剥離剤層は、上記ジエン系高分子化合物を有機溶媒に溶解した剥離剤溶液を作製してこれを剥離シート基材に塗工して40〜160℃程度の温度で30秒〜1分間程度の時間加熱して有機溶媒を蒸発させ、さらに、必要に応じて紫外線等の活性エネルギー線を照射してジエン系高分子化合物を架橋させることにより形成させることができる。
活性エネルギー線としては、紫外線や電子線が代表的なものであり、例えば、紫外線照射の場合、使用する紫外線ランプとしては、従来公知の高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、無電極ランプなどが使用できるが、ジエン系高分子化合物の架橋性の点で無電極ランプが適している。紫外線照射の場合、その照射量は、第1剥離シート基材と第1剥離剤層との高い密着性を得るという観点からは、10mJ/cm2以上が好ましく、1000mJ/cm2以下が好ましい。さらに好ましくは、紫外線照射量は70〜500mJ/cm2の範囲、特に100〜300mJ/cm2の範囲が好ましい。紫外線照射によるジエン系高分子化合物の架橋の場合は、光増感剤を剥離剤溶液に添加して用いると、さらに効率良く行なうことができる。
光増感剤の具体例としては、ベンゾフェノン、p,p´−ジメトキシベンゾフェノン、p,p´−ジクロルベンゾフェノン、p,p´−ジメチルベンゾフェノン、アセトフェノン、アセトナフトンなどの芳香族ケトン類が良い結果を与え、そのほか、テレフタルアルデヒドなどの芳香族アルデヒド、メチルアントラキノンなどのキノン系芳香族化合物も使用することができる。光増感剤の添加量はジエン系高分子化合物100質量部に対して通常0.1〜10質量部、好ましくは1〜5質量部である。
第1剥離層を形成させるための第1剥離剤溶液を作製するために用いられる有機溶媒としては、ジエン系高分子化合物に対する溶解性が良好である公知の溶媒の中から適宜選択して用いることができる。このような有機溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソブタノール、n−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。第1剥離剤溶液は、塗工の利便さから、これらの有機溶媒を使用して、固形分濃度が0.1〜10質量%の範囲になるように調製するのが好ましく、より好ましくは、0.3〜5質量%の範囲である。
第1剥離剤溶液の塗工量は、必要とする剥離力(軽剥離)を得るためには、厚さとして0.01μm以上が好ましく、ブロッキングを起こさないためには、1μm以下が好ましく、特に0.02〜0.8μmの範囲が好ましい。第1剥離剤溶液の前記基材フィルム上への塗工は、例えばバーコート法、リバースロールコート法、ナイフコート法、ロールナイフコート法、グラビアコート法、エアドクターコート法、ドクターブレードコート法など、従来公知の塗工方法により行なうことができる。
本発明において、第1剥離剤層には酸化防止剤を含有させてもよい。
酸化防止剤としては、特に制限はなく、各種公知のホスファイト系酸化防止剤、有機イオウ系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の何れもが使用可能である。
これらの酸化防止剤は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その使用量は、ジエン系高分子化合物の劣化による重剥離化を抑制するという観点からは、ジエン系高分子化合物100質量部に対して0.01質量部以上含有させることが好ましく、第1剥離剤と剥離シート基材との密着性を充分に保つという観点からは、ジエン系高分子化合物100質量部に対して10質量部以下が好ましい。さらに好ましくは、ジエン系高分子化合物100質量部に対し、0.05〜5質量部の範囲である。
剥離剤溶液は、ジエン系高分子化合物及び必要に応じて配合するその他の成分(帯電防止剤、光開始剤、可塑剤、安定剤等)を有機溶媒に溶解させたものである。
本発明の両面粘着シートにおいては、剥離シート基材と剥離剤層との間に、必要に応じて、アンダーコート層を介在させることができる。アンダーコート層を介在させることにより、密着性と安定した剥離力を得ることができるという利点がある。アンダーコート層を形成させるための材料としては弾性体が挙げられる(以下、アンダーコート層のことを「弾性体層」と記載することがある)。弾性体としては、天然ゴムなどの天然樹脂、ポリウレタン系、エチレン酢酸ビニル共重合休、ポリオレフィン系等の合成樹脂、或いは、合成ゴム、例えば、スチレンブタジエン系、ブチル系、エチレン・プロピレン系、アクリル系のゴム等の材料から形成される弾性体が使用可能であるが、剥離剤溶液に使用する有機溶媒に対しての耐溶剤性(不溶解である)及び優れたゴム弾性を有することから、特にポリウレタンエラストマーや変性ポリウレタンエラストマーなどのポリウレタン系の合成樹脂が好ましい。
弾性体層は、上記のような材料を有機溶媒に溶解させたアンダーコート液を剥離シート基材上に塗工、乾燥させることにより形成させることができる。さらに必要に応じて、塗工、乾燥後に紫外線照射をすることにより耐溶剤性の向上、基材との密着性を向上させることができる。アンダーコート層を介在させる場合、その中にも必要に応じて酸化防止剤や光増感剤等を配合することができる。
アンダーコート液を調製するために用いられる有機溶媒としては、アンダーコート層を形成させるための材料に対する溶解性が良好な公知の溶媒の中から適宜選択して用いることができる。このような溶媒としては、例えばトルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソブタノール、n−ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらは一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
アンダーコート液は、塗工の利便さから、これらの有機溶媒を使用して、固形分濃度が0.1〜15質量%程度、好ましくは0.5〜5質量%の範囲になるように調整するのが好ましい。アンダーコート液の前記剥離シート基材上への塗工は、例えばバーコート法、リバースロールコート法、ナイフコート法、ロールナイフコート法、グラビアコート法、エアドクターコート法、ドクターブレードコート法など、従来公知の塗工方法により行なうことができる。
アンダーコート液を前記剥離シート基材上へ塗工し、40〜160℃程度の温度で30秒〜2分間程度の時間加熱して乾燥させることにより、アンダーコート層が形成される。アンダーコート液の塗工量は、アンダーコート層を設けることによる効果である経時剥離安定性を得るには、厚さとして、0.01μm以上が好ましい。ブロッキングを起こさず、且つ経済的、効率的な厚さとして、5μm以下が好ましく、特に0.1〜1μmの範囲が好ましい。
以上により、粘着剤層3から第1剥離シート1をより良好に剥離することができるとともに、第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力と、後述する第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力との差をより好適なものとすることができる。
次に、第2剥離シート2について詳細に説明する。
第2剥離シート2は、図1に示すように、第2剥離シート基材22と、第2剥離剤層21とで構成されている。第2剥離シート2は、その粘着剤層3に対する剥離力が、前述した第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力よりも所定量大きいものとなっている。第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力は、具体的には、150〜700mN/20mmであるのが好ましく、200〜500mN/20mmであるのがより好ましい。そして、第2剥離シートの剥離力Yは2000mN/20mmを超えてはならない。これにより、粘着剤層3から第2剥離シート2を良好に剥離することができるとともに、粘着剤層3から第1剥離シート1を剥離する際には、粘着剤層3から第2剥離シート2が不本意に剥離するのを効果的に防止し、また、第1剥離シートを剥離する際、本来第2剥離シート上に残存すべき粘着剤層の一部が第1剥離シートに追従して第2剥離シート上から第1剥離シートに付着してしまう現象を効果的に防止することができる。
第2剥離シート基材22は、第2剥離剤層21を支持する機能を有している。第2剥離シート基材22を構成する材料としては、前述した第1剥離シート基材12のところで記載した材料と同様の材料を用いることができる。第2剥離シート基材22の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200μmであるのが好ましく、15〜100μmであるのがより好ましい。
第2剥離剤層21は、前述した第1剥離剤層11と同様に、実質的にシリコーン化合物を含まない材料で構成されている。これにより、両面粘着シート100では、第2剥離剤層21から粘着剤層3にシリコーン化合物が移行することが防止される。その結果、粘着剤層3を被着体に貼着した後、粘着剤層3からシリコーン化合物が放出されることが防止される。したがって、被着体がリレー等の電子機器等であっても、粘着剤層3は、かかる被着体に悪影響を与えにくい。
第2剥離剤層21を形成させるために使用する剥離剤としては、上記の第1剥離剤層11と同じくジエン系高分子化合物が好適に用いられる。ジエン系高分子化合物としては、ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ホモポリマーやスチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体などのジエン系コポリマー等が挙げられるが、特にポリブタジエン、ポリイソプレンが好適に用いられる。
上記ジエン系高分子化合物の中でポリブタジエンが好ましく、より具体的には1,4−ポリブタジエンが好ましく、1,4−ポリブタジエンとしては、シス構造、トランス構造の何れでも良く、任意のシス構造含有量のものを使用することができる。なお、第1剥離剤層より剥離力を所定量重くするために、重剥離剤を添加することによってその調整を行う。本件発明の場合、1,4−ポリブタジエンを主成分とし、1,2−ポリブタジエンやポリイソプレンを重剥離剤として添加するのが好ましい。重剥離剤の添加量は目的とする剥離力に合わせて設定することができる。
その他、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、EPDM、ブチルゴム、ニトリルゴムなども重剥離剤として用いることができる。
上述のように構成することにより、粘着剤層3から第2剥離シート2をより良好に剥離することができるとともに、粘着剤層3から第1剥離シート1を剥離する際には、粘着剤層3から第2剥離シート2が不本意に剥離するのをより効果的に防止し、また、第1剥離シートを剥離する際、本来第2剥離シート上に残存すべき粘着剤層の一部が第1剥離シートに追従して第2剥離シート上から第1剥離シートに付着してしまう現象をより効果的に防止することができる。
第2剥離剤層21の平均厚さは、特に限定されないが、0.02〜1.00μm程度であるのが好ましく、0.05〜0.80μmであるのがより好ましい。なお、第2剥離剤層21は、剥離性を損なわず、シリコーン化合物を含まない限りにおいて、他の樹脂成分や、酸化防止剤、可塑剤、安定剤等の各種添加剤を5質量%未満の範囲で含んでいてもよい。
また、第2剥離シート2では、前述した第1剥離シート1と同様に、第2剥離剤層21と、第2剥離シート基材22との間に、アンダーコート層を設けてもよい。このような構成とすることにより、第2剥離剤層21と第2剥離シート基材22との間の密着性が向上し、粘着剤層3から第2剥離シート2を剥離する際に、第2剥離剤層21と第2剥離シート基材22との境界面で剥離が生じたり、剥離後、第2剥離剤層21の一部が粘着剤層3上に付着、残存したりするのをより好適に防止することができる。なお、製造方法等は上述した第1剥離剤の場合と同等である。
上記のような構成の本発明においては、第1剥離シート1と第2剥離シート2は、常温(23℃、50%RH)における第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力をX、第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力をYとしたとき、Y−X≧50の関係を満足するものであり、Yは2000以下である。XおよびYの単位はmN/20mmである。これにより、粘着剤層3から第1剥離シート1を剥離する際に、粘着剤層3から第2剥離シート2が不本意に剥離するのを確実に防止し、また、第1剥離シートを剥離する際、本来第2剥離シート上に残存すべき粘着剤層の一部が第1剥離シートに追従して第2剥離シート上から第1剥離シートに付着してしまう現象を確実に防止することができる。
なお、第1剥離シート1と第2剥離シート2は、第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力をX[mN/20mm]、第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力をY[mN/20mm]としたとき、Y−X≧50の関係を満足するものであるが、2000>Y−X≧100の関係を満足するものであるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。
また、上記のような構成の第1剥離シート1と第2剥離シート2は、70℃環境下で168時間放置した後の第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力をX'[mN/20mm]、第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力をY'[mN/20mm]としたとき、Y'−X'≧50の関係を満足するものである。そして、Y'も前記Yと同様に2000mN/20mm以下であることが好ましい。これにより、粘着剤層3から第1剥離シート1を剥離する際に、粘着剤層3から第2剥離シート2が不本意に剥離するのを確実に防止し、また、第1剥離シートを剥離する際、本来第2剥離シート上に残存すべき粘着剤層の一部が第1剥離シートに追従して第2剥離シート上から第1剥離シートに付着してしまう現象を確実に防止することができる。
なお、第1剥離シート1と第2剥離シート2は、70℃環境下で168時間放置した後の第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力をX'[mN/20mm]、第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力をY'[mN/20mm]としたとき、Y'−X'≧50の関係を満足するものであるが、2000>Y'−X'≧100の関係を満足するものであるのがより好ましい。これにより、本発明の効果をより顕著なものとすることができる。
なお、上記剥離力は後記する測定方法により測定したものである。
次に、粘着剤層3について詳細に説明する。両面粘着シート100において、粘着剤層3は、図1に示すように、一方の面に第1剥離シート1を、他方の面に第2剥離シート2が貼着されたものであり、各剥離シートを剥離することにより、被着体に貼着可能となっている。粘着剤層3は、粘着剤を主剤とした粘着剤組成物で構成されている。粘着剤としては、例えば、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤等が挙げられる。例えば、粘着剤がアクリル系粘着剤である場合、粘着性を与える主モノマー成分、接着性や凝集力を与えるコモノマー成分、架橋点や接着性改良のための官能基含有モノマー成分を主とする重合体または共重合体から構成することができる。主モノマー成分としては、例えば、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸メトキシエチル等のアクリル酸アルキルエステルや、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸アルキルエステル等が挙げられる。コモノマー成分としては、例えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、酢酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル等が挙げられる。官能基含有モノマー成分としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有モノマーや、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル、N−メチロールアクリルアミド等のヒドロキシル基含有モノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、メタクリル酸グリシジル、N−ビニルモルフォリン、N−アリルモルフォリン、N−(メタ)アクリロイルモルフォリンなどが挙げられる。これらの各成分を含むことにより、粘着剤層の粘着力、凝集力が向上する。
官能基含有モノマー成分の一つとして、窒素原子と酸素原子をそれぞれ有する6員環の複素環を有するエチレン性不飽和単量体であるN−ビニルモルフォリン、N−アリルモルフォリン、N−(メタ)アクリロイルモルフォリン等を用いると、これが後で述べる架橋剤との反応において架橋促進剤としての性能を発揮するので好ましい。これらの中でも、特に他のモノマー成分との共重合性が良好であるという観点から、N−(メタ)アクリロイルモルフォリンが好ましく用いられる。
また、このようなアクリル系樹脂は、通常、分子中に不飽和結合を有しないため、光や酸素に対する安定性の向上を図ることができる。さらに、モノマーの種類や分子量を適宜選択することにより、用途に応じた品質、特性を備える粘着剤組成物を得ることができる。このような粘着剤組成物には、架橋処理を施す架橋型および架橋処理を施さない非架橋型のいずれのものを用いてもよいが、架橋型のものがより好ましい。架橋型のものを用いる場合、凝集力のより優れた粘着剤層3を形成することができる。架橋型粘着剤組成物に用いる架橋剤としては、エポキシ系化合物、イソシアナート化合物、金属キレート化合物、金属アルコキシド、金属塩、アミン化合物、ヒドラジン化合物、アルデヒド化合物等が挙げられる。
なお、本発明において、粘着剤層は基材の両面に粘着剤層を有するものも前記と同じ粘着剤層とみなす。基材としては、第1および第2剥離シート用に使用されるものと同じものを用い得る。
また、本発明に用いられる粘着剤組成物中には、必要に応じて、酸化防止剤、可塑剤、粘着付与剤、安定剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。粘着剤層3の平均厚さは、特に限定されないが、5〜200μmであるのが好ましく、10〜100μmであるのがより好ましい。上述したような粘着剤層3は、120℃で10分間加熱した際に発生するガス量が、n−デカン換算で1.0μg/cm2以下であるのが好ましい。より好ましくは、0.5μg/cm2以下である。これにより、ハードディスク等の電子部材内部が使用によって高温となった際に発生するガスによって、電子部材が誤作動するのを効果的に防止することができる。
次に、本発明の両面粘着シートの製造方法について図2を用いて説明する。図2は、本発明の両面粘着シートの製造方法の一例を示す工程図である。まず、第1剥離シート基材12を用意する。次に、第1剥離シート基材12上に、所望によりアンダーコート層を設けてジエン系高分子化合物を含む第1剥離剤層形成用材料を塗工した後、必要に応じて、乾燥処理、紫外線照射処理等を施し、図2(a)に示すように、第1剥離剤層11を形成する。これにより、第1剥離シート1が得られる。
一方、第2剥離シート基材22を用意する。次に、第2剥離シート基材22上に、ジエン系ポリマーを含む第2剥離剤層形成用材料を塗工した後、必要に応じて、乾燥処理、紫外線照射処理等を施し、図2(b)に示すように、第2剥離剤層21を形成する。これにより、第2剥離シート2が得られる。第1および第2剥離剤層形成用材料を塗工する方法としては、例えば、グラビアコート法、バーコート法、スプレーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ダイコート法等の既存の方法が使用できる。
次に、第2剥離シート2の第2剥離剤層21上に、粘着剤を含む粘着剤層形成用材料を塗工し、塗工膜を形成する。次に、塗工膜を乾燥させることにより、図2(c)に示すように、第2剥離シート2上に粘着剤層3が形成される。このように、まず、第2剥離シート2上に粘着剤層3を形成することにより、良好に粘着剤層3を形成することができる。これに対して、第1剥離シート1上に粘着剤層3を直接形成しようとすると、塗工膜を乾燥する際に、第1剥離剤層11と密着性が高くなる場合があり、第1剥離シート1と粘着剤層3とにおいて、重剥離化が生じる場合があり、第1剥離シート1の粘着剤層3に対する剥離力と、第2剥離シート2の粘着剤層3に対する剥離力との差を十分なものとするのが困難となる場合がある。粘着剤層形成用材料を第2剥離シート2上に塗工する方法としては、例えば、グラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ダイコート法等の既存の方法が使用できる。この場合の粘着剤層形成用材料の形態としては、溶剤型、エマルション型のものが挙げられる。粘着剤の乾燥条件としては、加熱温度80〜140℃が好ましく、90〜120℃がより好ましい。また、加熱時間は、特に制限はないが、30秒〜5分間が好ましい。次に、図2(d)に示すように、第2剥離シート2上に形成した粘着剤層3に、第1剥離シート1を貼着することにより、両面粘着シート100が得られる。
以上、本発明の両面粘着シートおよびその製造方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。また、本発明の両面粘着シートの用途は、前述したようなリレー、各種スイッチ、コネクタ、モータ、ハードディスク等の電子部材に限定されない。
以下、実施例及び比較例により本発明の両面粘着シートを具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
[実施例1]
<第1剥離シートの作製>
剥離シート基材として厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム〔三菱ポリエステルフィルム製:T100〕上に、アンダーコート層としてポリウレタン溶液〔大日本インキ化学工業製:クリスボン5150S、固形分50質量%溶液、溶媒メチルエチルケトン〕100質量部、イソシアナート架橋剤〔大日本インキ化学工業製:クリスボンNX〕5質量部をメチルエチルケトン溶液にて固形分濃度1質量%に希釈し、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布し100℃で1分間乾燥させ形成し、その上に剥離剤層として1,4-ポリブタジエン(JSR社製:BR-01、固形分5質量%溶液、溶媒トルエン)100質量部と1質量部の酸化防止剤〔チバスペシャルティケミカルズ(株)製:IRGANOX HP2251〕を加えトルエン溶媒にて固形分濃度0.5質量%に希釈し、乾燥後の膜厚が0.1μmとなるように塗布し100℃で30秒間乾燥させた。次いで、フュージョンHバルブ240W/cm1灯付きベルトコンベヤー式紫外線照射装置により、コンベヤー速度40m/分の条件(紫外線照射条件:100mJ/cm2)にて、塗工層に紫外線照射を行い、硬化させて第1剥離シートを得た。
<第2剥離シートの作製>
剥離シート基材として厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム〔三菱ポリエステルフィルム製:T100〕上に、アンダーコート層としてポリウレタン溶液(クリスボン5150S)100質量部、イソシアナート架橋剤(クリスボンNX)5質量部をメチルエチルケトン溶液にて固形分濃度1質量%に希釈し、乾燥後の膜厚が0.15μmとなるように塗布し100℃で1分間乾燥させ形成し、その上に剥離剤層として1,4-ポリブタジエン(BR-01)90質量部と1,2-ポリブタジエン〔JSR社製:BR-820、固形分5質量%、溶媒トルエン〕10質量部をトルエン溶媒にて固形分濃度0.5質量%に希釈し、乾燥後の膜厚が0.1μmとなるように塗布し100℃で30秒間乾燥させた。次いで、フュージョンHバルブ240W/cm1灯付きベルトコンベヤー式紫外線照射装置により、コンベヤー速度40m/分の条件(紫外線照射条件:100mJ/cm2)にて、塗工層に紫外線照射を行い、硬化させて第2剥離シートを得た。
<粘着剤の調製>
アクリル酸ブチル83.0質量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル2.0質量部、N-アクリロイルモルフォリン15.0質量部を反応器に入れ、攪拌しながら80℃〜90℃に昇温して重合反応を行い、さらにトルエン10質量部にアゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を溶解させた重合触媒液を逐次添加しながら7時間かけて重合させた。反応終了後に希釈溶剤(トルエンと酢酸エチルの混合溶媒)を追加することによりアクリル系共重合体の40質量%溶液を製造した。
このアクリル系共重合体溶液100質量部(固形分として40質量部)にトリレンジイソシアネート系(TDI系)架橋剤〔日本ポリウレタン社製、コロネートL55E〕1質量部を配合し、粘着剤組成物溶液(下記表1中ではAと表示する)を調製した。
<両面粘着シートの作製>
前記のように作製した第2剥離シート上に上記粘着剤組成物溶液を乾燥後の膜厚が約25μmとなるようにアプリケータを用いて塗布し、120℃で1分間加熱して乾燥させ、粘着剤層を形成した。その後第1剥離シートの剥離剤層と粘着剤層とが接するように貼合し、両面粘着シートを得た。
[実施例2]
第2剥離シートを以下のように作製した以外は、前記、実施例1と同様にして両面粘着シートを作製した。
第2剥離シートの第2剥離剤層として1,4-ポリブタジエン(BR-01)85質量部と1,2-ポリブタジエン(RB-820)15質量部をトルエン溶媒にて固形分0.5質量%になるように希釈し、乾燥後の膜厚が0.1μmとなるように塗布し100℃で30秒間乾燥させた。次いで、フュージョンHバルブ240W/cm1灯付きベルトコンベヤー式紫外線照射装置により、コンベヤー速度40m/分の条件(紫外線照射条件:100mJ/cm2)にて、塗工層に紫外線照射を行い、硬化させて第2剥離シートを得た。
[実施例3]
粘着剤層形成用溶液を以下のように調製した以外は、前記実施例1と同様にして両面粘着シートを作製した。
アクリル酸2−エチルへキシル55.0質量部、アクリル酸ブチル20.0質量部、酢酸ビニル23.0質量部、アクリル酸2.0質量部を反応器に入れ、攪拌しながら80℃〜90℃に昇温して重合反応を行い、さらにトルエン10質量部にアゾビスイソブチロニトリル0.1質量部を溶解させた重合触媒液を逐次添加しながら7時間かけて重合させた。反応終了後に希釈溶剤(トルエンと酢酸エチルの混合溶媒)を追加することによりアクリル系共重合体の30質量%溶液を製造した。このアクリル系共重合体溶液100質量部(固形分として30質量部)に金属キレート系架橋〔川崎ファインケミカル社製、アルミキレートD〕を0.1質量部配合し、粘着剤組成物溶液(下記表1中ではBと表示する)を調製した。
[実施例4]
第1剥離シートに用いられる剥離剤である1,4-ポリブタジエン(BR-01)をポリイソプレン〔クラレ社製、LIR−30、固形分5質量%溶液、溶媒トルエン〕に変更して剥離シートを作製した以外は、前記実施例1と同様にして両面粘着シートを作製した。
[実施例5]
第1剥離シートを以下のようにして作製した以外は、前記実施例2と同様にして両面粘着シートを作製した。
第1剥離シートの第1剥離剤層として1,4-ポリブタジエン(BR-01)98質量部と1,2-ポリブタジエン(RB-820)2質量部とをトルエン溶媒にて固形分0.5質量%になるように希釈し、乾燥後の膜厚が0.1μmとなるように塗布し100℃で30秒間乾燥させた。次いで、フュージョンHバルブ240W/cm1灯付きベルトコンベヤー式紫外線照射装置により、コンベヤー速度40m/分の条件(紫外線照射条件:100mJ/cm2)にて、塗工層に紫外線照射を行い、硬化させて第1剥離シートを得た。
[比較例1]
第1剥離シートとして、平均厚さ38μmのPETフィルムの片面にシリコーン系剥離剤を用いて剥離層を形成した剥離シート〔リンテック社製、PET381031〕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作製した。
[比較例2]
前記実施例1と同様にして、第2剥離シートを2枚作製した。第1剥離シートを用いずに、これら2枚の第2剥離シートを用いて、前記実施例1と同様にして両面粘着シートを作製した。
[比較例3]
前記実施例1と同様にして、第1剥離シートを2枚作製した。第2剥離シートを用いずに、これら2枚の第1剥離シートを用いて、前記実施例1と同様にして両面粘着シートを作製した。
[比較例4]
第2剥離シートを以下のように作製した以外は、前記実施例1と同様にして両面粘着シートを作製した。
第2剥離シートの第2剥離剤層として1,4-ポリブタジエン(BR-01)50質量部と1,2-ポリブタジエン(BR-820)50質量部をトルエン溶媒にて固形分濃度0.5質量%%に希釈し、乾燥後の膜厚が0.1μmとなるように塗布して100℃で30秒間乾燥させた。次いで、フュージョンHバルブ240W/cm1灯付きベルトコンベヤー式紫外線照射装置により、コンベヤー速度40m/分の条件(紫外線照射条件:100mJ/cm2)にて、塗工層に紫外線照射を行い、硬化させて第2剥離シートを得た。
上記各実施例および各比較例で作製した各剥離シートにおける、第1剥離剤層および第2剥離剤層の構成材料およびその配合比を表1にまとめた。なお、表中、1,4−ポリブタジエンをPB、1,2ポリブタジエンをRB、ポリイソプレンをPIと示した。
〔評価方法および試験方法〕
<常態剥離力>
各実施例および各比較例の両面粘着シートについて、第1剥離シートおよび第2剥離シートの剥離力を測定した。第1剥離シートの剥離力の測定は、JIS−Z0237に準拠し、両面粘着シートを巾20mm、長さ200mmに裁断し、引っ張り試験機を用いて、第2剥離シートを固定し、第1剥離シートを300mm/分の速度で180°方向に引っ張ることにより、剥離力を測定した。また、第2剥離シートの剥離力の測定は、JIS−Z0237に準拠し、両面粘着シートを巾20mm、長さ200mmに裁断し、第1剥離シートを剥離した粘着剤層を、ポリエチレンテレフタレートフィルム(PETフィルム)〔三菱化学ポリエステル社製、製品名「PET50T−100」〕に貼着し、PETフィルムを固定して、第2剥離シートを300mm/分の速度で180°方向に引っ張ることにより、剥離力を測定した。
また、第1剥離シートを剥離した際に、粘着剤層の変形、剥離不良等の有無を観察した。有りの場合は、剥離性×とした。無しの場合、さらに、第2剥離シートを剥離した際に、粘着剤層の変形、剥離不良、粘着剤層の被着体(PETフィルム)への転写不良等の有無を観察した。無しの場合、剥離性○、有りの場合は、剥離性×とした。
<熱促進後剥離力>
各実施例および各比較例の両面粘着シートについて、温度70℃条件下(70℃の恒温層)に168時間放置後に23℃、50%RH条件下に24時間放置後、常態剥離力試験と同様に各々の剥離力を測定した。測定は上記試験と同じ方法で行った。
<シリコーン化合物転移量>
両面粘着シートから、第1剥離シートおよび第2剥離シートを剥離した粘着剤層の双方の粘着面において、下記のX線光電子分光測定装置を用いて各表面に存在するSi元素の比率を測定した(測定装置:アルバックファイ社製、「Quantera SXM」)。
<発生ガス量の測定>
第1剥離シートおよび第2剥離シートを剥離した粘着剤層を、パージ&トラップ〔日本電子工業社製、製品名「JHS−100A」〕にて120℃で10分間加熱して発生したガスを採取し、次いで、GC−MS装置〔パーキンエルマー社製、製品名「Turbo Mass」〕に導入し、発生するガス量をn−デカン換算量にて算出した。なお、n−デカン換算量は、GC−MS装置により得られる発生ガスの検出強度をn−デカンの検出強度とし、あらかじめ作成したn−デカン検量線より求めた。これらの結果を表1にまとめて示した。
Figure 2009249590
表1から明らかなように、本発明の両面粘着シートは、剥離性能に優れるものであった。これに対して、各比較例では、満足する結果が得られなかった。また、本発明の両面粘着シートは、シリコーン化合物を含まないので、リレー等の電子部材へ悪影響を与えにくいものであった。
本発明の両面粘着シートを示す断面図である。 本発明の両面粘着シートの製造方法の一例を示す工程図である。
符号の説明
100:両面粘着シート
1:第1剥離シート
11:第1剥離剤層
12:第1剥離シート基材
2:第2剥離シート
21:第2剥離剤層
22:第2剥離シート基材
3:粘着剤層

Claims (10)

  1. 粘着剤層と、前記粘着剤層の一方の面に貼着された第1剥離剤層を有する第1剥離シートと、前記粘着剤層の他方の面に貼着された第2剥離剤層を有する第2剥離シートとを有し、前記第1剥離剤層および前記第2剥離剤層がジエン系高分子化合物を用いて構成され、常温における前記第1剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をX、前記第2剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をYとしたとき、Y−X≧50、Yは2000以下〔XおよびYの単位はmN/20mm〕の関係を満足し、前記粘着剤層、前記第1剥離剤層および前記第2剥離剤層が、実質的にシリコーン化合物を含まないことを特徴とする両面粘着シート。
  2. 70℃環境下で168時間放置した後における前記両面粘着シートの前記第1剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をX'、前記第2剥離シートの前記粘着剤層に対する剥離力をY'としたとき、Y'−X'≧50、Y'は2000以下〔X'およびY'の単位はmN/20mm〕の関係を満足する請求項1に記載の両面粘着シート。
  3. 前記ジエン系高分子化合物を用いた剥離剤層が活性エネルギー線により硬化させてなる請求項1または2に記載の両面粘着シート。
  4. 前記ジエン系高分子化合物が1,4−ポリブタジエンであり、前記第2剥離剤層に重剥離剤を含む請求項1〜3のいずれかに記載の両面粘着シート。
  5. 前記重剥離剤が1,2−ポリブタジエンである請求項4に記載の両面粘着シート。
  6. 前記粘着剤層を120℃で10分間加熱した際に発生するガス量が、n−デカン換算で1.0μg/cm2以下である請求項1〜5のいずれかに記載の両面粘着シート。
  7. 前記粘着剤層の樹脂成分がモルフォリンを含有する請求項1〜6のいずれかに記載の両面粘着シート。
  8. 第1剥離剤層および第2剥離剤層が酸化防止剤を含有する請求項1〜7のいずれかに記載の両面粘着シート。
  9. 電子部材用に用いられる請求項1〜8のいずれかに記載の両面粘着シート。
  10. 請求項1〜9のいずれかに記載の両面粘着シートの製造方法であって、第2剥離シート上に、粘着剤を含む粘着剤層形成用材料を塗工し、塗工膜を形成する工程と、前記塗工膜を乾燥させ、前記粘着剤層を形成する工程と、形成された前記粘着剤層の前記第2剥離シートとは反対側の面に、第1剥離シートを貼着する工程とを有することを特徴とする両面粘着シートの製造方法。

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