JP2013072074A - 着色粘着テープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 樹脂フィルム層と着色層とを有する着色基材の少なくとも一面に粘着剤層が設けられた着色粘着テープであって、前記樹脂フィルム層の厚みが2〜5μm、動摩擦係数が0.1〜0.4であり、テープの総厚みが15μm以下である着色粘着テープにより、極薄型でも良好な隠蔽性、接着性、及び優れた生産性を実現できる。
【選択図】 図1
Description
本発明に使用する着色基材は、樹脂フィルム層と着色層とを有する。当該着色基材は、隠蔽性や遮光性を確保する観点から、その全光線透過率が10%以下が好ましく、さらに好ましくは3%以下であり、最も好ましくは1%以下である。全光線透過率はJIS K7105に従い測定される全光線透過率Ttである。
着色基材の樹脂フィルム層は、厚さが2〜5μmであり、動摩擦係数が0.1〜0.4である。当該厚さと動摩擦係数を範囲とすることで、テープの総厚を15μmとした際にも、良好な生産性や隠蔽性や接着性を得ることができる。動摩擦係数はJIS K7125に準じて、図4で測定される値である。具体的には、図4のように裏打ち用片面粘着テープ「DIC製 PET50SER」12で、本発明に使用する樹脂フィルム11を裏打ちし、11mm×11mmのすべり片(重さ:0.98N)13と片面粘着テープ12が接するように設置した。また、本発明に使用する樹脂フィルム11を裏打ち用片面粘着テープ12で裏打ちして、台座14上に設置した。すべり片に固定した樹脂フィルム11と台座に固定した樹脂フィルム11とが接するように置き、100mm/minですべり片13をロードセル16で引っ張り測定した。動摩擦係数は次式で算出した。
動摩擦係数[―]=動摩擦力[N]/0.98[N]
ここで、裏打ち用片面粘着テープはフィルムが薄いため、データーの再現性を高めるために使用した。
上記動摩擦係数を実現するため、樹脂フィルム中には滑材を配合することが好ましい。滑材としては粒子状のものや、非粒子状のものが用いられる。粒子状のものとしては、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、硫酸ケイ素、酸化アルミニウム等の微粒子が用いられる。非粒子状のものとしては、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド系が用いられる。その中でも平均粒径3.0μm〜7.0μmの粒子径滑材を用いることがインキや粘着剤への影響が少なく、滑り性を発現できるため好ましい。より好ましくは平均粒径3.0μm〜7.0μmのシリカが好ましい。そのなかでも、特にコロイダルシリカが好ましい。滑材の含有量としては樹脂フィルム中に0.01〜10質量%であることが好ましく、さらに好ましくは0.02〜1質量%である。なお、平均粒径は任意の各種測定法により測定すれば良いが、上記数値は、顕微鏡写真から50〜200の粒子、好ましくは100の粒子の最大粒径を測定した平均値により求められる平均粒径である。
本発明の着色粘着テープにおける着色層は、特に限定されるものではないが、着色インキからなる層であることが好ましい。インキ層としてはガラス転移温度(Tg)が−30〜10℃のポリエステルウレタン系樹脂を主たるバインダー成分とするポリエステルウレタン系インキからなる層であることが好ましい。ポリエステルウレタン系インキはポリエステル系やアクリル系インキに比べ、薄いフィルムであってもカールが発生しにくく、また顔料を高濃度に分散できる。
着色インキの組成としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系等が使用できるが、そのなかでもポリエステルウレタン系のものが好ましい。またポリエステルウレタン系樹脂は、そのガラス転移温度が−30〜10℃であることが好ましい。当該ポリエステルウレタン系樹脂を使用することで、極薄型の粘着テープ構成とした際にも薄いフィルムにコートしてもカールが少なく、コロナ処理等の易接着処理が困難な薄い樹脂フィルムにも強固に密着し、また、良好な接着性やリワーク性を実現できる。より好ましくは−25℃〜0℃であり、特に好ましくは−20℃〜−5℃である。なお、ポリエステルウレタン系樹脂のガラス転移温度は、下記にて測定される周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルのtanδのピーク温度である。
バーコーターにてポリエステルウレタン樹脂を厚さ50μmに製膜する。次に試料長さ20mmにカットした試験片(試料長20mm、膜厚50μ)を粘弾性試験機を用いて、周波数1Hz、昇温時間3℃/1分の条件で−150℃から250℃までの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定する。損失正接tanδは、以下の計算式より算出する。
損失正接tanδ=G”/G’
粘弾性試験機としては例えば、セイコーインスツル社製DMS210、DMS220、DMS6100等があげられる。
本発明の着色粘着テープにおける着色層は、着色層中のハロゲン含有量が0.3質量%以下であることが好ましい。好ましくは0.05質量%以下であり、ハロゲンを実質的に含有しないものが特に好ましい。ここで、ハロゲン含有量は、蛍光X線で分析したときの検出量である。たとえば、蛍光X線の分析装置としてはRigaku社製「ZSX Primus」、「ZSX PrimusII」等が挙げられる。
本発明の着色粘着テープの粘着剤層の厚みは、特に限定されるものではないが、0.5μm〜5μmであることが好ましい。さらに好ましくは1μm〜3μmである。上記範囲にあることで極薄型の構成とした際にも良好な接着物性を実現できる。特に0.5μm未満である場合は、接着力が著しく低下すしやすい。
ゲル分率=[(粘着剤層のトルエン浸漬後質量)/(粘着剤層のトルエン浸漬前質量)]×100
本発明の着色粘着テープは、樹脂フィルム層と着色層とを有する着色基材の少なくとも一面に粘着剤層が設けられた着色粘着テープであり、例えば、図1(片面テープ:着色基材の着色層側に粘着剤層を有する構成)、図2(片面テープ:着色基材の着色層とは他の表面側に粘着剤層を有する構成)のような片面粘着テープの構成、あるいは、図3(両面テープ)のような両面粘着テープの構成であってもよく、その総厚みが15μm以下の着色粘着テープである。このように本発明の着色粘着テープはきわめて薄く、スペースの少ない電子機器、特に携帯用電子機器に使用される部品の保護・接合用において好適に使用できる。また基材が着色されている為、視認性・隠蔽性に優れる。なお、本発明の着色粘着テープの厚さ範囲内であれば、各層は複数の層が積層されている構成であっても、各層間に他の機能性層が含まれる構成であってもよい。
また、着色基材の着色層とは他の表面側に粘着剤層を有する構成においては、マット感のある着色層がテープ表面となるため、搬送時等にテープ表面に透明な保護フィルムが設けられる場合に、光沢のある保護フィルムの剥がし忘れを防止しやすくなる。即ち、光沢のある保護フィルムを剥がした際にマット感のある着色層が現れるため、剥がし忘れを防止できる。当該用途においては、着色層のマット感を向上させておくことで、当該効果を奏しやすくなる。
本発明の粘着テープは、粘着剤層を保護するために、各粘着剤層表面に剥離ライナーが設けられていても良い。当該剥離ライナーとしては、公知の剥離ライナーを適宜選択して使用すればよい。樹脂フィルムに離形処理したものが平滑性に優れ、好ましい。そのなかでも耐熱性に優れるポリエステルフィルムに離形処理したものが好ましい。なお、本発明でいう着色粘着テープの総厚みとは、当該剥離ライナーを含まない粘着テープ自体の厚みをいう。
本発明の着色粘着テープの生産工程は、樹脂フィルムに着色層を設ける工程と、着色した樹脂フィルムに粘着剤層を設ける工程がある。樹脂フィルムに着色層を設ける工程としては、ダイレクトグラビア印刷やリバースグラビア印刷や小径グラビア印刷が用いられる。図5に記載のようにスリーブロールからフィルムが離れる際や着色したフィルムを巻き取る際に、薄い樹脂フィルムを用いた場合はシワが発生し、生産性が著しく悪い。本発明の着色粘着テープは特定の厚み・動摩擦係数を有する樹脂フィルムを使用しているため、シワが入りにくく生産性に優れる。
放熱シートは局所的な高温部に設置することで、熱を電子機器の全面に放熱し、いわゆるホットスポットを解決する役目を持つ。放熱シートに使用するグラファイトシートは、人工グラファイトシートや天然グラファイトシートの2種類がある。人工グラファイトシートとしては、ポリイミドフィルムのような有機フィルムを高温の不活性ガス雰囲気中で熱分解して得られる熱分解グラファイトシートがある。また、天然グラファイトシートは、天然の黒鉛を酸処理した後、加熱膨張させた黒鉛粉末を加圧してシート状にしたものがある。放熱シートに使用するグラファイトシートは、皺が少ない方が、放熱性が良いため、皺の少ない人工グラファイトシートが好適に用いられる。放熱シートに使用するグラファイトシートの厚さは、10〜100μmであることが好ましく、15〜50μmであることが更に好ましい。厚さを当該範囲とすることで、薄型携帯電子端末機器に好適に用いられる。これらグラファイトシートは非常に脆いため、その保護に粘着テープが使用される。
磁性シートは、電子機器の筐体内面や各種電子部品の外面など、電磁波を遮断したい箇所に貼着され、これにより、外来電磁波が電子機器内部へ透過するのを防止したり、電子機器の内部から外部へ電磁波が漏出するのを防止したりすることができる。磁性シートは、Ni系フェライト磁性体粉末、Mg系フェライト磁性体粉末、Mn系フェライト磁性体粉末、Ba系フェライト磁性体粉末、Sr系フェライト磁性体粉末、Fe−Si合金粉末、Fe−Ni合金粉末、Fe−Co合金粉末、Fe−Si−Al合金粉末、Fe−Si−Cr合金粉末、鉄粉末、Fe系アモルファス、Co系アモルファス、Fe基ナノ結晶体等からなるシートであり、厚みが厚いほうが磁性的性能を発揮しやすい。これら磁性シートは非常に脆いため、その保護に粘着テープが用いられるが、本発明の粘着テープで保護することで、磁性シートを厚くしても、複合体(磁性シートと粘着テープの貼り合せ品)として薄型化できる。
n−ブチルアクリレート:97.98部と、アクリル酸:2部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート:0.02部とを、アゾビスイソブチロニトリル:0.2部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合を行って、重量平均分子量:90万のアクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー:100部に、重合ロジンエステル(商品名「D−135」荒川化学社製):5部と、不均化ロジンエステル(商品名「KE−100」荒川化学社製):20部、スチレン系樹脂(商品名「FTR6100」:25部)、テルペンフェノール樹脂(商品名「YP90LL」:三井化学社製):1部を加えて、酢酸エチルを加え、固形分40%の粘着剤溶液を調整した。さらにイソシアネート系架橋剤(商品名「NC40」DIC社製):0.8部を加えて、均一になるように撹拌して混合することにより、粘着剤Aを調製した。ゲル分率は20%、25℃の貯蔵弾性率は9×104Paであった。
(ポリエステルウレタン樹脂A)
攪拌機,温度計,還流冷却器およぴ窒素ガス導入管を備えた四つロフラスコにアジピン酸とネオペンチルグリコールから得られるMn=1,000のポリエステルジオール223.1部とイソホロンジイソシアネート64.4部を仕込み、窒素気流下に90℃で15時間反応させた。次いでイソホロンジアミン11.3部、ジ−n−ブチルアミン1.2部、トルエン175部、酢酸エチル315部、イソプロピレンアルコール210部を添加し、攪枠下に40℃で3時間反応させ、樹脂固形分濃度30.0%、ガードナー粘度S−T(25℃)、アミン価=0.5、Mw=100,000のポリエステルウレタン樹脂Aを得た。得られた樹脂のガラス転移温度は−20℃であった。
バーコーターにてポリエステルウレタン樹脂を厚さ50μmに製膜する。次に試料長さ20mmにカットした試験片(試料長20mm、膜厚50μ)を粘弾性試験機(セイコーインスツル社製、商品名:DMS210)を用いて、周波数1Hz、昇温時間3℃/1分の条件で−150℃から250℃までの貯蔵弾性率(G’)と損失弾性率(G”)を測定した。損失正接tanδは、以下の計算式より算出した。tanδのピーク温度をガラス転移温度とした。
損失正接tanδ=G”/G’
デグサ社製「カーボンデグサスペシャル4A」を4部、デグサ社製「カーボンスペシャル250P」6部、ポリエステルウレタン樹脂A(ガラス転移温度=−20℃)を40部、富士シリシア化学製シリカ「サイリシア350D」(平均粒径=1.8μm(コールター法))を1部、メチルエチルケトンを23部、トルエンを13部、酢酸エチルを6部、N−プロピルアセテートを3部、イソプロピルアルコール3部を添加し、サンドミルで約1時間湿式分散した物に、DIC社製硬化剤「KR90」(ヘキサメチレンジジイソシアネートのビウレット体)を4部、DIC社製希釈剤「ダイレジューサーV No.20」を35部添加して黒色インキAを作成した。なお、樹脂は固形分比を表す。
黒色インキの製造例1の富士シリシア化学製シリカ「サイリシア350D」(平均粒径=1.8μm)を富士シリシア化学製シリカ「サイリシア310」(平均粒径=1.5μm(コールター法))に代えた以外は同様にして黒インキBを作成した。
黒色インキの製造例1の富士シリシア化学製シリカ「サイリシア350D」(平均粒径=1.8μm)を富士シリシア化学製シリカ「サイリシア430」(平均粒径=2.5μm(コールター法))に代えた以外は同様にして黒インキCを作成した。
(黒インキコートフィルムA)
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0W(厚み:2.0μm、動摩擦係数:0.36)に黒インキAを乾燥厚み1.5μmとなるよう図5のグラビアコーターでグラビアコートし、1000mm幅×1000m長さのロール巻き取り、40℃で1日エージングして黒インキコートフィルムAを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに三菱樹脂製ポリエステルフィルムK330−2.0W(厚み:4.5μm、動摩擦係数:0.22)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムBを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに東レ製ポリエステルフィルム5AF53(厚み:4.5μm、動摩擦係数:0.33)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムCを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに東レ製ポリエステルフィルム4AF53(厚み:4.5μm、動摩擦係数:0.35)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムDを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
黒インキAの代わりに黒インキBを用いた以外は黒インキコートフィルムBと同様に黒インキコートフィルムEを得た。インキ面の表面粗さRaは0.1μmだった。
黒インキAの代わりに黒インキCを用いた以外は黒インキコートフィルムBと同様に黒インキコートフィルムFを得た。インキ面の表面粗さRaは0.3μmだった。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに東レ製ポリエステルフィルムY808(厚み:4.5μm、動摩擦係数:0.42)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムGを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに東レ製ポリエステルフィルム2DC61(厚み:1.8μm、動摩擦係数:0.41)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムHを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに東レ製ポリエステルフィルムS25(厚み:25μm、動摩擦係数:0.37)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムIを得た。インキ面の表面粗さRaは0.15μmだった。
先ず、剥離フィルム(商品名「PET38×1K0」)に前記粘着剤Aを乾燥厚みが4.0μmとなるようロールコーターにて塗工し、100℃で1分乾燥し、これを基材である黒インキコートフィルムAのインキ面に貼り合せ、さらに40℃で2日エージングした。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムBを用いた以外は実施例1と同様に実施例2の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムCを用いた以外は実施例1と同様に実施例3の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムDを用いた以外は実施例1と同様に実施例4の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムEを用いた以外は実施例1と同様に実施例5の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムFを用いた以外は実施例1と同様に実施例6の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムGを用いた以外は実施例1と同様に比較例1の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムHを用いた以外は実施例1と同様に比較例2の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムIを用いた以外は実施例1と同様に比較例3の粘着テープを得た。
実施例、比較例に係る粘着テープについて、以下の評価を行った。評価結果は表1、2に記載した。
ニコン社製厚み計「DIGIMICRO MFC−101」にて測定した。
JISK7125に準じ、フィルム面とフィルム面の摩擦係数を測定した。図6のように裏打ち用片面粘着テープ「DIC製 PET50SER」21で裏打ちしたフィルム22を貼り、11mm×11mmのすべり片(重さ:0.98N)23と片面粘着テープ21が接するように固定した。次にそのすべり片に固定したフィルム22がフィルム面25と接するように置き、100mm/minですべり片23をロードセル26で引っ張り測定した。動摩擦係数は次式で算出した。
動摩擦係数[―]=動摩擦力[N]/0.98[N]
顕微鏡(HIROX社製デジタルマイクロスコープKH−7700)にて樹脂フィルムの表面を透過モードで1000倍に拡大し、写真撮影し、最大粒子の粒径を測定する。100枚(100粒子)の写真を観察し、粒子の最大粒径を測定した平均値により求める。
上記で得られた黒インキコートフィルムを、JIS−B0651(2001)に従って、表面形状解析装置(東京精密社製、サーフコム575A)を用い、触針先端半径5μm、触針先端のテーパ角度90°、測定力4mN、カットオフ値0.8mm、測定速度0.3mm/s、基準長さ5mmの条件にて表面輪郭曲線を測定した際の算術平均粗さ(Ra)を測定した。
粘着テープを25mm幅に切断し、JIS Z0237に準じて、テンシロン引張試験機を用いて、ピール粘着力(剥離角度:180°、引張速度:300mm/min、23℃×50%RH、被着体:ステンレス板、貼付時間:1時間)を測定した。測定結果は、表1の「接着力(N/25mm)」の欄に示した。
粘着テープを25mm幅に切断し、JIS Z0237に準じて、鉛直方向に100g(25mm×25mm)の荷重をかけ、100℃雰囲気下で落下時間を測定した。測定結果は、表1の「保持力」の欄に示した。
粘着テープの全光線透過率をJIS K7105に準じ、村上色彩技術研究所製「HR−100」にて測定した。
アルミ板に黒色マッキー(細)で線を引き、1日後にテープを貼り付け、さらに23℃で1日放置後にテープ表面からラインが見えるか否かを評価する。
◎:ラインが全く見えない
○:ラインが僅かに見える
×:ラインがはっきり見える。
Rigaku社製波長分散型蛍光X線「ZSX Primus」を用い、FP法にてハロゲン含有量を測定した。
○:0.01%未満
×:0.01%以上
図5のグラビアコーターを用いて黒インキコートフィルムを60m/minで製造したとき、シワの入り具合で評価した。
◎:シワが全く入らない。(0箇所/1000m)
○:シワが殆ど入らない。(1〜10箇所/1000m)
×:シワが入り、巻き取れない。(11箇所以上/1000m)
2 着色層
3 樹脂フィルム層
4 粘着剤層
11 樹脂フィルム
12 裏打ち用片面粘着テープ
13 すべり片
14 台座
15 ロードセル(引張試験機)
21 樹脂フィルム
22 着色基材
23 着色インキ
24 スリーブロール
25 乾燥装置及び/又は紫外線照射装置
31 剥離ライナー
32 粘着剤塗工装置
33 乾燥及び/又は紫外線照射装置
34 着色基材
35 ラミネートロール
36 片面粘着テープ
Claims (6)
- 樹脂フィルム層と着色層とを有する着色基材の少なくとも一面に粘着剤層が設けられた着色粘着テープであって、
前記樹脂フィルム層の厚みが2〜5μm、動摩擦係数が0.1〜0.4であり、
テープの総厚みが15μm以下であることを特徴とする着色粘着テープ。 - 前記樹脂フィルム層が、ポリエステルフィルム層である請求項1記載の着色粘着テープ。
- 前記着色基材の全光線透過率が10%以下である請求項1又は2に記載の着色粘着テープ。
- 前記樹脂フィルム層が平均粒径3μm〜7μmの滑材を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の着色粘着テープ。
- 前記着色層が着色インキからなり、着色層表面の表面粗さRaが0.05〜0.4μmである請求項1〜4のいずれかに記載の着色粘着テープ。
- 前記着色インキ中に平均粒径(コールター法)1.0〜3.0μmの粒子系ブロッキング防止剤を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の着色粘着テープ。
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