JP2015155490A - 粘着シート - Google Patents

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勇平 田中
寿朗 新谷
Toshiaki Shintani
寿朗 新谷
高正 平山
Takamasa Hirayama
高正 平山
有満 幸生
Yukio Arimitsu
幸生 有満
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Abstract

【課題】防湿性に優れ、かつ常温において容易に設置し得るように構成された粘着シートを提供する。【解決手段】無機層を含む基材と、該基材に支持された粘着剤層と、を含む粘着シートが提供される。上記粘着シートは、上記粘着剤層により構成された粘着面を有する。この粘着剤層の25℃における引張弾性率は50MPa以下である。【選択図】図1

Description

本発明は、粘着シートに関し、詳しくは防湿性に優れた粘着シートに関する。
電子ペーパーや有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)等のように湿気を嫌う部品を有する電子機器等において、防湿性のシート状部材(防湿シート)を用いて水蒸気の浸入を阻止する技術が知られている。例えば特許文献1には、極薄板ガラスと透明樹脂層とが透明粘着剤または透明接着剤を介して貼着された構成の透明ガスバリア性部材およびこれを用いた有機EL素子が記載されている。
特開2008−273211号公報
上記のような防湿シートは、典型的には、該防湿シートを被着体の表面に密着させて設置することで上記被着体に防湿性(水蒸気バリア性)を付与し得るように構成されている。防湿シートの設置は、一般に、該防湿シートを被着体に熱ラミネートすることにより、あるいは被着体との間に液状の接着剤を介在させてそれを硬化させることにより行われている。例えば、特許文献1の実施例では、接着剤として紫外線硬化性エポキシ樹脂を使用し、該エポキシ樹脂を滴下した上から透明ガスバリア性フィルムを被せ、上記エポキシ樹脂を紫外線により硬化させることで有機EL素子を封止している。しかし、防湿シートの設置に接着剤を用いる方式は、その設置の際に液状の接着剤を取り扱う必要がある等、必ずしも作業性がよいとはいえない。また、防湿シートを熱ラミネートにより設置する方式には、耐熱性の低い電子機器には適用し難いという不都合がある。
そこで本発明は、防湿性に優れ、かつ常温において容易に設置し得るように構成された粘着シートを提供することを目的とする。
本発明によると、無機層を含む基材と、該基材に支持された粘着剤層と、を含む粘着シートが提供される。上記粘着シートは、上記粘着剤層により構成された粘着面を有する。この粘着剤層の25℃における引張弾性率は、典型的には50MPa以下である。このような構成の粘着シートは、無機層を含むことにより、該粘着シートの厚さ方向に水蒸気が透過することを高度に阻止し得る。また、粘着剤層により構成された粘着面を有するので、該粘着面を圧着することにより、常温で簡単に被着体に貼り付けることができる。上記粘着剤層は、25℃における引張弾性率が低いので、常温を超える温度に加熱することなく、被着体に粘着面を適切に密着させることができる。このことによって、粘着シートと被着体との界面から該被着体に水蒸気が浸入することを効果的に阻止することができる。また、耐熱性の低い電子機器を含む幅広い用途に適用することができる。
ここに開示される粘着シートは、例えば、該粘着シートの水蒸気透過速度が凡そ5×10−1g/m日未満であることが好ましい。かかる粘着シートによると、水蒸気が該粘着シートを厚さ方向に透過して被着体に浸入する事象を好適に防止することができる。
なお、この明細書において、粘着シートの水蒸気透過速度とは、40℃、90%RHの条件下において、単位面積(m)の粘着シートを単位時間(1日、すなわち24時間)に透過する水蒸気量(g)を指す。具体的には、後述する実施例に記載の方法により、粘着シートの水蒸気透過速度を測定することができる。
また、この明細書において、粘着剤層の25℃における引張弾性率(以下、単に「粘着剤層の引張弾性率」と表記することもある。)とは、25℃における縦弾性係数を指す。ヤング率ともいう。粘着剤層の引張弾性率は、該粘着剤層を構成する粘着剤について25℃の条件下で引張試験を行うことにより求めることができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法により、粘着剤層の引張弾性率を測定することができる。
好ましい一態様に係る粘着シートは、25℃における対ポリイミドフィルム粘着力が3.0N/20mm以上である。このような粘着力を示す粘着シートは、常温での圧着によってもポリイミドフィルムその他の被着体によく密着させることができ、粘着シートと被着体との界面からの水蒸気浸入を高度に防止することができる。
ここで、25℃における対ポリイミドフィルム粘着力(以下、単に「対ポリイミドフィルム粘着力」ともいう。)とは、25℃の条件下において、粘着シートの粘着面をポリイミドフィルムに圧着し、該圧着から30分後に引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で測定される180度引き剥がし粘着力(剥離強度)をいう。具体的には、後述する実施例に記載の方法により、粘着シートの対ポリイミドフィルム粘着力を測定することができる。
ここに開示される粘着シートの好ましい一態様において、該粘着シートの粘着剤層は、ベースポリマーと粘着付与樹脂とを含む粘着剤により構成され得る。粘着付与樹脂の使用により、粘着シートの対ポリイミドフィルム粘着力をさらに向上させ得る。このことによって、ポリイミドフィルムその他の被着体に対する密着性を高め、粘着シートと被着体との界面からの水蒸気浸入をよりよく防止することができる。
ここに開示される粘着シートの他の好ましい一態様において、該粘着シートの粘着剤層は、ベースポリマーとしてイソブチレン系ポリマーを含む粘着剤により構成され得る。かかる組成の粘着剤層は、上記ベースポリマーの有する特性により、該粘着剤層の水蒸気透過速度が低いものとなり得る。水蒸気透過速度の低い粘着剤層は、粘着シートの端面において、粘着剤層の側面から該粘着剤層に水蒸気が浸入し難い。したがって、上記粘着剤層の側面から浸入した水蒸気が該粘着剤層を透過して被着体に到達することを効果的に阻止することができる。このことによって、より高い防湿性能が発揮され得る。
ここに開示される粘着シートにおける粘着剤層の厚さは、例えば3μm以上50μm未満であることが好ましい。上記粘着剤層の厚さが小さすぎないことは、ポリイミドフィルムその他の被着体に対して良好な密着性を発揮し、粘着シートと被着体との界面からの水蒸気浸入を防止する観点から好ましい。上記粘着剤層の厚さが大きすぎないことは、粘着剤層の側面から該粘着剤層への水蒸気浸入を抑制する観点から好ましい。
上記粘着剤層は、厚さ20μmにおける水蒸気透過速度が150g/m・日以下であることが好ましい。このような粘着剤層は、粘着剤層の側面から該粘着剤層への水蒸気浸入を防止する観点から好ましい。
ここで、粘着剤層の厚さ20μmにおける水蒸気透過速度とは、40℃、90%RHの条件下において、厚さ20μmの粘着剤層の単位面積(m)を単位時間(1日、すなわち24時間)に透過する水蒸気量(g)を指す。以下、粘着剤層の厚さ20μmにおける水蒸気透過速度を、単に「粘着剤層の水蒸気透過速度」と表記することがある。具体的には、後述する実施例に記載の方法により、粘着剤層の水蒸気透過速度を測定することができる。
ここに開示される粘着シートにおける基材としては、入手容易性や材料コストの観点から、上記無機層としてアルミニウム層、酸化アルミニウム層および酸化珪素層からなる群から選択される少なくとも一つを含む基材を好ましく採用することができる。
上記基材は、上記無機層に加えて、さらに樹脂層を含んでいてもよい。上記樹脂層は、上記無機層が曲げ変形や摩擦等により損傷することを防止する保護層として役立ち得る。上記無機層の損傷を防止することは、防湿性(水蒸気バリア性)の耐久性や信頼性の観点から好ましい。
粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、上記無機層の厚さは50μm以下であることが好ましい。無機層の厚さを小さくすることは、粘着シートの可撓性の観点からも好ましい。可撓性の高い粘着シートは、例えば、フレキシブルプリント回路基板(FPC基板)を構成するポリイミドフィルム等のように可撓性を有する被着体に貼り付けられる用途において有利である。例えば、可撓性を有する被着体に貼り付けられて該該被着体への水蒸気浸入を防止する用途に好適である。
粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、上記基材の厚さは100μm以下であることが好ましい。基材の厚さを小さくすることは、粘着シートの可撓性の観点からも好ましい。粘着シートの可撓性が高いことは、上記のように、可撓性を有する被着体に貼り付けて用いられる態様において有利である。
粘着シートの一構成例を模式的に示す断面図である。 粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。 粘着シートの他の一構成例を模式的に示す断面図である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
なお、以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、製品として実際に提供される本発明の粘着シートのサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
この明細書において、粘着剤の「ベースポリマー」とは、該粘着剤に含まれるゴム状ポリマーの主成分をいう。上記ゴム状ポリマーとは、室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマーをいう。
また、この明細書において「主成分」とは、特記しない場合、50重量%を超えて含まれる成分を指す。また、ポリマーについて「主モノマー」とは、該ポリマーを構成する繰返し単位のうち50重量%を超えて含まれる繰返し単位に対応するモノマーを指す。
ここに開示される粘着シートは、無機層を含む基材と、該基材に支持された粘着剤層とを含む。この粘着シートは、上記粘着剤層により構成された粘着面を有し、該粘着面を常温で被着体に圧着することで設置し得るように構成されている。以下の説明において「粘着剤層」とは、特記しない場合には、粘着シートの粘着面を構成する粘着剤層を指す。また、本明細書において「常温」とは、室温付近の温度域を意味し、典型的には25℃程度の温度をいう。
<基材>
ここに開示される粘着シートにおいて、粘着剤層を支持する基材(支持基材)としては、無機層を含むものが用いられる。上記無機層の材質や構造は特に限定されず、使用目的や使用態様に応じて選択することができる。例えば、水蒸気透過速度5×10−1g/m日未満の粘着シートを形成し得る無機層が好ましい。水蒸気バリア性の観点から、上記無機層は実質的に非多孔質であることが有利である。また、典型的には実質的に無機材料からなる無機層が好ましい。例えば、その95重量%以上(より好ましくは98重量%以上、さらに好ましくは99重量%以上)が無機材料からなる無機層が好ましい。
基材に含まれる無機層の数は特に限定されず、1層であっても2層以上(例えば2〜5層程度)であってもよい。基材の製造容易性や入手容易性の観点から、通常は、基材に含まれる無機層の数を1〜3層程度とすることが好ましく、1層または2層とすることがより好ましい。基材が複数の無機層を含む場合、それらの無機層の材質や構造(厚さ等)は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
特に限定するものではないが、無機層を構成する無機材料としては、例えばアルミニウム、スズ、ニッケル、コバルト、クロム等の金属の単体またはそれらの合金等の金属材料;珪素,アルミニウム、チタン、ジルコニウム、スズ、マグネシウム等の金属または半金属の酸化物、窒化物、フッ化物等の無機化合物;等を用いることができる。上記無機化合物の具体例としては、酸化珪素(SiO、典型的にはSiO)、酸化アルミニウム(Al)、窒化珪素(Si)、酸化窒化珪素(SiO)、酸化チタン(TiO)、酸化インジウムスズ(ITO;Indium Tin Oxide)等が挙げられる。
上記金属材料は、例えば、圧延機による圧延等、公知の方法により形成された金属箔(例えばアルミニウム箔)の形態で上記無機層として利用され得る。あるいは、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、あるいはメッキ法等の公知の成膜方法を利用して層状に形成した金属材料を無機層として利用してもよい。
上記無機化合物は、典型的には、公知の方法により形成された薄膜の形態で、上記無機層として利用され得る。上記無機化合物の薄膜の形成方法としては各種の蒸着法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法(PVD)や、化学蒸着法(CVD)等を採用することができる。
蒸着法により形成された無機層(蒸着層)を有する基材として、市販の樹脂フィルムを好適に利用することができる。かかる樹脂フィルムの例として、大日本印刷社製の「IB」シリーズ、凸版印刷社製の「GL」シリーズや「GX」シリーズ;東レフィルム加工社製の商品名「バリアロックス」シリーズや、「VMPET」、「YM−CPP」、「VM−OPP」;三菱樹脂社製の商品名「テックバリア」シリーズ;東セロ社製の商品名「メタライン」シリーズ;尾池工業社製の商品名「MOS」や「テトライト」、「ビーブライト」;等が挙げられる。上記基材は、蒸着層の上にさらに樹脂層を有していてもよい。この樹脂層は、例えば、上記蒸着層の保護等を目的として設けられたトップコート層であり得る。
水蒸気バリア性や製造容易性、入手容易性等の観点から、金属材料からなる無機層として、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる無機層を好ましく採用し得る。また、水蒸気バリア性や製造容易性、入手容易性等の観点から、無機化合物からなる無機層として、例えば酸化珪素層や酸化アルミニウム層を好ましく採用し得る。また、光透過性の高い無機層を構成し得るという観点から好ましい無機層として、酸化珪素層、酸化アルミニウム層およびITO層等が例示される。
無機層の厚さの上限は特に限定されない。粘着シートの可撓性を高める観点からは、無機層の厚さを1mm以下とすることが有利である。粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、通常、無機層の厚さとしては、50μm以下が適当であり、20μm以下が好ましく、15μm以下(例えば10μm以下)がより好ましい。基材が複数の無機層を含む場合には、それらの無機層の合計厚さを上記範囲とすることが好ましい。
無機層の厚さの下限は特に限定されず、使用目的や使用態様に応じた水蒸気バリア性を示す粘着シートが得られるように適宜設定することができる。通常は、無機層の厚さを0.1nm以上とすることが適当であり、水蒸気バリア性等の観点から1nm以上とすることが好ましく、5nm以上とすることがより好ましい。基材が複数の無機層を含む場合には、それらのうち少なくとも一つの無機層の厚さを上記範囲とすることが好ましい。上記複数の無機層の各々の厚さがいずれも上記範囲にあってもよい。
無機層の厚さの好ましい範囲は、該無機層の材質や形成方法等によっても異なり得る。例えば、金属箔(例えばアルミニウム箔)からなる無機層の厚さとしては、基材の水蒸気バリア性や製造容易性と、該基材の可撓性とのバランスを考慮して、通常は1μm〜50μmの範囲が適当であり、2μm〜20μmの範囲が好ましく、5μm〜15μmの範囲がより好ましい。また、無機化合物の蒸着により形成された無機層の厚さは、基材の水蒸気バリア性と、該基材の製造容易性や可撓性とのバランスを考慮して、通常は0.1nm〜1000nmの範囲が適当であり、1nm〜500nmの範囲が好ましく、5nm以上300nm未満の範囲がより好ましい。
ここに開示される粘着シートの基材は、上記無機層に加えて樹脂層を含んでもよい。上記樹脂層は、粘着シートまたは基材の曲げ変形や摩擦により上記無機層が損傷することを防止する保護層として役立ち得る。したがって、基材が無機層に加えて樹脂層を含むことは、防湿性能の耐久性や信頼性の観点から好ましく、上記基材または粘着シートの取扱い容易性の観点からも好ましい。また、基材の粘着剤層側表面に樹脂層を配置することにより、該粘着剤層の投錨性を向上させ得る。また、無機層を蒸着法やスパッタリング法等により形成する場合には、上記樹脂層を無機層形成の土台として利用することができる。
樹脂層の構造は特に限定されない。例えば、織布または不織布等のような繊維集積体やポリエチレンフォーム等の発泡体のように空隙を含む樹脂層であってもよく、実質的に空隙を含まない樹脂層(樹脂フィルム)であってもよい。粘着シートの薄膜化の観点から、実質的に空隙を含まない樹脂層を好ましく採用し得る。
樹脂層を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)のポリエステル樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂;ポリイミド(PI);ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン等の塩素含有ポリマー;ナイロン、アラミド等のポリアミド系樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリスチレン系樹脂;アクリル系樹脂;フッ素樹脂;セルロース系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;等を用いることができる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上の樹脂を組み合わせて用いる場合、それらの樹脂は、ブレンドして用いてもよく、別々に用いてもよい。熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれも使用可能である。成膜容易性等の観点から、通常は熱可塑性樹脂の使用がより好ましい。
樹脂層を含む基材では、粘着シートの端面において、上記樹脂層の側面から該樹脂層に水蒸気が浸入することがあり得る。かかる水蒸気浸入を抑制する観点から、樹脂層を構成する樹脂材料としては、水蒸気バリア性の高い材料を好ましく採用し得る。例えば、PET等のポリエステル樹脂や、PE、PP等のポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂材料を用いて形成された樹脂層が好ましい。好ましい一態様において、樹脂層としてPETフィルムを好ましく採用することができる。他の好ましい一態様において、PPを主成分とする樹脂材料をフィルム上に形成した後に二軸延伸してなるBOPP(Biaxially Oriented PolyPropylene)フィルムを、上記樹脂層として好ましく採用することができる。当該樹脂層よりも被着体側に無機層が存在しない構成の粘着シートでは、樹脂層の側面からの水蒸気浸入を抑制することが特に有意義である。かかる構成の粘着シートの典型例として、基材の粘着剤層側表面が樹脂層により構成されている粘着シートが挙げられる。
樹脂層には、必要に応じて、充填剤(無機充填剤、有機充填剤等)、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種添加剤が配合されていてもよい。各種添加剤の配合割合は、通常は30重量%未満(例えば20重量%未満、典型的には10重量%未満)程度である。
基材に含まれる樹脂層の数は特に限定されず、1層であっても2層以上(例えば2層〜5層程度)であってもよい。基材の製造容易性や入手容易性の観点から、通常は、基材に含まれる樹脂層の数を1層〜3層とすることが好ましく、1層または2層とすることがより好ましい。基材が複数の樹脂層を含む場合、それらの樹脂層の材質や構造(厚さ、空隙含有の有無等)は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
樹脂層の厚さの下限は特に限定されない。成膜容易性等の観点から、通常は、樹脂層の厚さを0.5μm以上とすることが適当であり、1μm以上とすることが好ましく、3μm以上とすることがより好ましい。基材が複数の樹脂層を含む場合には、それらのうち少なくとも一つの樹脂層の厚さを上記範囲とすることが好ましい。上記複数の樹脂層の各々の厚さがいずれも上記範囲にあってもよい。
樹脂層の厚さの上限は特に限定されず、例えば1mm以下とすることができる。粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、通常、樹脂層の厚さとしては、50μm以下が適当であり、30μm以下が好ましく、25μm以下(例えば20μm以下)がより好ましい。基材が複数の樹脂層を含む場合には、それらの樹脂層の合計厚さを上記範囲とすることが好ましい。一般に、樹脂層の水蒸気透過速度は上述した無機層の水蒸気透過速度に比べて高いことから、樹脂層の合計厚さを小さくすることは、粘着シートの端面において樹脂層の側面から該樹脂層に水蒸気が浸入することを防止する観点からも好ましい。
樹脂層の形成方法は特に限定されない。例えば、押出成形法、インフレーション成形法、Tダイキャスト成形法、カレンダーロール成形法、湿式キャスティング法等の、従来公知の一般的な樹脂フィルム成形方法を適宜採用して樹脂層を形成することができる。樹脂層は、無延伸であってもよく、一軸延伸や二軸延伸等の延伸処理が施されていてもよい。
無機層と樹脂層とは接合していることが好ましい。接合方法は特に限定されず、当該分野で公知の方法を適宜採用することができる。例えば、あらかじめ成形した無機層(典型的には金属箔)とともに樹脂層形成用の樹脂材料を溶融状態で押し出す方法(押出ラミネート法)、あらかじめ成形した無機層に樹脂層形成用の樹脂材料の溶液または分散液を塗付して乾燥させる方法等を採用し得る。また、あらかじめ成形した樹脂層上に無機層を蒸着する方法、独立して成形した樹脂層と無機層とを接合する方法等を用いてもよい。上記接合は、例えば熱プレスにより行うことができる。また、接着剤層または粘着剤層を介して樹脂層と無機層とを接合してもよい。
樹脂層と無機層とを接合するための接着剤層は、プライマー等の下塗り剤を樹脂層に塗付して形成された下塗り層であり得る。下塗り剤としては、例えば、ウレタン系下塗り剤、エステル系下塗り剤、アクリル系下塗り剤、イソシアネート系下塗り剤等の、当該分野で公知のものを利用することができる。下塗り層の厚さは、粘着シートの薄膜化および軽量化の観点から、7μm以下とすることが適当であり、5μm以下とすることが好ましく、3μm以下とすることがより好ましい。下塗り層の厚さの下限は特に限定されず、例えば0.01μm以上(典型的には0.1μm以上)とすることができる。
上記樹脂層には、上記接合に先立って、慣用の表面処理、例えば、マット処理、コロナ放電処理、架橋処理、クロム酸処理、オゾン曝露、火炎曝露、高圧電撃曝露、イオン化放射線処理等の、化学的または物理的処理が施されていてもよい。
なお、基材を構成する層の間に配置されてこれらを接合する粘着剤層は、粘着シートの表面に露出しないため、上記粘着シートの粘着面を構成する粘着剤層には該当しない。ここに開示される粘着シートにおいて、このように基材内で用いられる粘着剤層の材質や物理特性は特に限定されない。該粘着剤層は、例えば、粘着面を構成する粘着剤層と同様の粘着剤により構成されていてもよく、異なる粘着剤により構成されていてもよい。その厚さも特に制限されず、例えば上記下塗り層と同程度の厚さであり得る。
基材の厚さの下限は特に限定されない。粘着シートの製造容易性や取扱い容易性の観点から、基材の厚さは、典型的には1μm以上であり、2μm以上であることが好ましく、5μm以上(例えば10μm以上)であることがより好ましい。
基材の厚さの上限も特に限定されないが、粘着シートの可撓性の観点から、通常は2mm以下とすることが適当である。粘着シートの可撓性が高いことは、FPC基板等のような可撓性の被着体に貼り付けて用いられる態様において有利である。また、粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、上記基材の厚さとしては、100μm以下が適当であり、50μm以下であることが好ましく、40μm以下であることがより好ましく、35μm以下(例えば30μm以下)であることがさらに好ましい。
基材の厚さが小さくなると、該基材を用いた粘着シートを被着体の表面形状に沿って変形させやすくなる傾向にある。すなわち、粘着シートの表面形状追従性が向上する傾向にある。これにより、被着体と基材との間に隙間が生じにくくなるので、該隙間を通じての水蒸気浸入を防止することができる。曲面形状または曲面形状に変形し得る被着体(例えば、可撓性のある被着体)に貼り付けられる粘着シートや、表面に回路配線等の段差が存在し得る被着体に貼り付けられる粘着シートでは、基材の厚さを抑えて表面形状追従性を向上させることが特に有意義である。
基材の水蒸気透過速度は特に限定されないが、通常は5×10−1g/m・日未満であることが好ましく、より好ましくは5×10−2g/m・日未満、さらに好ましくは5×10−3g/m・日未満、例えば5×10−5g/m・日未満である。基材の水蒸気透過速度が低くなると、粘着シートの水蒸気透過速度も低くなる傾向にある。したがって、より防湿性の高い粘着シートが実現され得る。
ここで、基材の水蒸気透過速度は、例えば、MOCON法(JIS K7129:2008)により測定することができる。具体的には、測定装置としてPERMATRAN W3/33(MOCON社製)を用いて、40℃、90%RHの条件下にて測定した値とすることができる。
基材の粘着剤層側表面には、慣用の表面処理、例えば、マット処理、コロナ放電処理、架橋処理、クロム酸処理、オゾン曝露、火炎曝露、高圧電撃曝露、イオン化放射線処理等の、化学的または物理的処理が施されていてもよい。また、基材の粘着剤層側表面には、プライマー等の下塗り剤を樹脂層に塗付して形成された下塗り層が配置されていてもよい。下塗り剤としては、例えば、ウレタン系、エステル系、アクリル系、イソシアネート系等の、当該分野で公知のものを利用することができる。下塗り層の厚さは、粘着シートの薄膜化および軽量化の観点から、7μm以下とすることが適当であり、5μm以下とすることが好ましく、3μm以下とすることがより好ましい。
ここに開示される粘着シートに用いられる基材の一好適例として、無機層と、該無機層の上下に積層された第1樹脂層および第2樹脂層とを含む積層体からなる基材が挙げられる。上記無機層は、アルミニウム、スズ、ニッケル、コバルト、クロム等の金属の単体またはそれらの合金等の金属材料からなる金属層であり得る。例えば、上記無機層がアルミニウム層であることが好ましい。上記基材は、全体の厚さが50μm以下であり、かつ上記無機層の厚さが20μm以下であることが好ましい。
基材を構成する第1樹脂層および第2樹脂層は、無機層の上下に積層されている。このような積層関係を実現し得るのであれば、第1樹脂層および第2樹脂層が直接無機層に接触していてもよいし、第1樹脂層および第2樹脂層と無機層との密着を実現するために、上述のような下塗り層を介在していてもよい。
第1樹脂層と第2樹脂層とは同じ引張弾性率を有することが好ましい。ここでいう引張弾性率とは、フィルム状の第1樹脂層および第2樹脂層を、それぞれ縦100mm×横5mmの短冊状に切り出し、切り出したフィルムを、23℃雰囲気下で、チャック間距離50mm、引張速度300mm/分の条件で引張試験機(島津製作所(株)製、オートグラフ AG−IS型)にて引張試験を行い、応力−ひずみ曲線を得、この得られた応力−ひずみ曲線の初期の立ち上がりの部分に接線を引き、その接線が100%伸びに相当するときの引張強度をフィルムの断面積で割った値を指す。
引張弾性率の値は、第1樹脂層および第2樹脂層が互いに同じであれば特に限定されないが、例えば、1GPa以上が好ましく、2GPa以上がより好ましい。このような引張弾性率とすることにより、第1樹脂層および第2樹脂層それぞれの剛性が大きくなり、上述した無機層を好適に保護することができ、種々の製造工程(例えば、無機層の第1樹脂層等への積層または貼り合わせ、基材の打ち抜き加工等)における圧力や温度の負荷によっても、屈曲、しわ、破断、変形等を効果的に防止して、基材自体に機械的強度を付与することができる。その結果、基材のハンドリング性を向上させることができる。
第1樹脂層および第2樹脂層は、互いに同じ材料によって形成された層であることが好ましく、熱可塑性樹脂、例えば、ポリエステル(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系フィルム、ポリイミド(PI)等の芳香族ポリイミド系フィルム、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン系フィルム、ポリスチレンなどを用いることができる。これらの材料は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよいし、2層以上の積層構造でもよいが、単層であることが好ましい。なかでも、引張弾性率が上述した値を有するものが好ましい。具体的には、PET、PP、ポリスチレン等が好ましく、PET、PPがより好ましい。
第1樹脂層および第2樹脂層は、それぞれ、無機層(典型的には、アルミニウム層等の金属層)の10〜150%の厚みを有するものが好ましく、例えば、それぞれ20μm程度以下がより好ましく、15μm程度以下がさらに好ましく、10μm程度以下がより一層好ましい。また、5μm程度以上、7μm程度以上が好ましい。このような範囲とすることにより、無機層を十分に保護することができ、薄膜状の基材または該基材を用いた粘着シートの状態で、上記無機層の破断等を効果的に防止することができ、上記基材または粘着シートの機械的強度およびハンドリング性を確保することができる。
特に、第1樹脂層および第2樹脂層は、互いに同じ厚みで形成された層であることが好ましい。これにより、基材に圧力等が負荷された際に、無機層の上下における強度をバランスさせて、無機層等の破断を効果的に防止することができる。
また、無機層の上下に第1樹脂層および第2樹脂層を積層した基材の全厚みは、100μm程度以下であることが好ましく、50μm程度以下であることがより好ましく、40μm程度以下または35μm程度以下であることがさらに好ましく、30μm程度以下であることがより一層好ましい。
無機層、第1樹脂層および第2樹脂層を有する積層体を形成する方法としては、上述したように、各層を公知の方法によって膜状に形成し、それらを上述した下塗り層の形成によりドライラミネートする方法や、第1樹脂層上に無機層を密着状態で形成し、その上に第2樹脂層をドライラミネートするか押出ラミネートする方法等の、種々の方法を利用することができる。
このように無機層の上下に第1樹脂層および第2樹脂層が積層された構成を有する基材の好ましい態様として、第1樹脂層と第2樹脂層とが互いに同じ引張弾性率を有する態様、第1樹脂層と第2樹脂層とが同じ材料によって同じ厚さで構成されている態様、また、第1樹脂層および第2樹脂層のそれぞれが1GPa以上の引張弾性率を有する材料によって構成されている態様、さらに、第1樹脂層および第2樹脂層のそれぞれが無機層と同程度の厚さまたは該無機層より若干大きい厚さに形成されている態様、特に、基材が全体として1GPa以上(好ましくは1.5GPa以上、さらに好ましくは1.8GPa以上)の引張弾性率で形成されている態様、等を例示することができる。これらの態様の1または2以上に該当する基材によると、薄膜状の無機層(例えばアルミニウム層)を、折れ、しわ、破断等から効果的に保護することができる。このことによって、基材または該基材を用いた粘着シートが製造工程等において様々な負荷にさらされても、あるいは、使用時において長期にわたって厳しい環境下にさらされても、防湿膜としての特性をより確実に維持することができる。
<粘着剤層>
次に、ここに開示される粘着シートにおいて、粘着面を構成する粘着剤層について説明する。この粘着剤層は、上記粘着シートの少なくとも一方の表面を構成するように設けられている。上記粘着剤層は、25℃における引張弾性率が50MPa以下であればよく、その組成や構成は特に限定されない。上記粘着剤層は、例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤等の公知の各種粘着剤により構成された粘着剤層であり得る。ここで、ゴム系粘着剤とは、ゴム系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤をいう。アクリル系粘着剤その他の粘着剤についても同様である。粘着剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
好ましい一態様に係る粘着シートは、上記粘着剤層が、ゴム系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤組成物から形成されたゴム系粘着剤層である。
上記ゴム系ポリマーの例には、天然ゴム;スチレンブタジエンゴム(SBR);ポリイソプレン;ブテン(1−ブテン、cis−またはtrans−2−ブテン、および2−メチルプロペン(イソブチレン)を包含する意味である。)を主モノマーとするブテン系ポリマー;A−B−A型ブロック共重合体ゴムおよびその水素化物;ニトリルゴム;再生ゴム;等の種々のゴム系ポリマーが含まれる。A−B−A型ブロック共重合体ゴムおよびその水素化物の例としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SIS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SIBS)、スチレン−ビニル・イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SVIS)、SBSの水素化物であるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SEBS)、SISの水素化物であるスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SEPS);等のスチレン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。上記ブテン系ポリマーの好適例としては、イソブチレン系ポリマーが挙げられる。これらは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
ここに開示される技術において、粘着面を構成する粘着剤層としては、イソブチレン系ポリマーをベースポリマーとするものが好ましい。イソブチレン系ポリマーは、その分子構造上、疎水性が高い。したがって、イソブチレン系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤層は、それ自体の水蒸気透過速度が比較的小さいものとなり得る。このことは、粘着シートの端面において粘着剤層の側面から該粘着剤層に水蒸気が浸入することを防止する観点から有利である。
また、イソブチレン系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤は、常温を含む幅広い温度域で低い引張弾性率を示すものとなり得る。したがって、被着体を加熱することなく該被着体に圧着することで密着性よく貼り付け得ることに加えて、室温の変化や作業プロセスの変更等により粘着シートまたは被着体の温度が変動しても被着体に対する密着性に及ぼす影響が小さいという利点がある。
イソブチレン系ポリマーの好適例として、ポリイソブチレンおよびブチルゴムが挙げられる。上記ブチルゴムの概念には、レギュラーブチルゴム;塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム等のハロゲン変性ブチルゴム;レギュラーブチルゴムまたはハロゲン変性ブチルゴムに水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等の官能基が導入された構造の官能基変性ブチルゴム;が包含される。なかでも好ましいイソブチレン系ポリマーとして、ポリイソブチレンおよびレギュラーブチルゴムが挙げられる。
ポリイソブチレンの分子量は特に制限されない。例えば重量平均分子量(Mw)が20×10〜300×10の範囲にあるものを適宜選択して用いることができる。粘着剤組成物の取扱い性と被着体に対する密着性(粘着力)とのバランスを考慮して、通常、ポリイソブチレンのMwは、40×10〜200×10であることが好ましく、より好ましくは50×10〜150×10、例えば70×10〜120×10である。互いにMwの異なる複数種類のポリイソブチレンを組み合わせて使用してもよい。
特に限定するものではないが、ポリイソブチレンとしては、重量平均分子量(Mw)に対する数平均分子量(Mn)の比として表される分散度(Mw/Mn)が3〜7(より好ましくは3〜6、例えば3.5〜5.5)の範囲にあるものを好ましく使用し得る。互いにMw/Mnの異なる複数種類のポリイソブチレンを組み合わせて使用してもよい。
なお、ここでポリイソブチレンのMwおよびMnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定に基づいて求められる、ポリスチレン換算の値をいう。GPC測定装置としては、例えば、東ソー(TOSOH)社製、型式「HLC−8120GPC」を使用することができる。具体的には、後述する実施例に記載の方法でGPC測定を行うことにより、ポリイソブチレンのMwおよびMnを求めることができる。
ここに開示される技術において好ましく使用し得るポリイソブチレンの市販品としては、BASF社製の商品名「Oppanol」シリーズ、例えば「B50」、「B80」、「B100」、「B150」等が挙げられるが、これらに限定されない。
ブチルゴムの分子量は特に制限されない。例えば、Mwが5×10〜100×10の範囲にあるものを適宜選択して用いることができる。粘着剤層の形成容易性と被着体に対する密着性(粘着力)とのバランスを考慮して、通常、ブチルゴムのMwは、10×10〜80×10であることが好ましく、15×10〜50×10であることがより好ましい。互いにMwの異なる複数種類のブチルゴムを組み合わせて使用してもよい。
特に限定するものではないが、ブチルゴムとしては、分散度(Mn/Mw)が3〜8の範囲にあるものが好ましく、4〜7の範囲にあるものがより好ましい。互いにMw/Mnの異なる複数種類のブチルゴムを組み合わせて使用してもよい。ブチルゴムのMwおよびMnは、ポリイソブチレンと同様のGPC測定により求めることができる。
ブチルゴムのムーニー粘度は特に限定されない。例えば、ムーニー粘度ML1+8(125℃)が10〜100のブチルゴムを使用することができる。粘着剤層の形成容易性と被着体に対する密着性(粘着力)とのバランスを考慮して、通常は、ムーニー粘度ML1+8(125℃)が15〜80のブチルゴムが好ましく、20〜60(例えば、30〜40)のものがより好ましい。
ブチルゴムのヨウ素価は特に限定されないが、典型的には5.0以下であり、好ましくは1.0以下、より好ましくは0.2以下である。入手容易性の観点から、通常は、ヨウ素価0.01以上のブチルゴムを好ましく使用し得る。ヨウ素価が小さすぎないことは、粘着力の観点から有利となり得る。ヨウ素価は、JIS K0070:1992に準じて測定することができる。
ここに開示される技術において好ましく使用し得るブチルゴムの市販品としては、JSR社製の商品名「JSR BUTYL」シリーズ、例えば、品種名「065」、「268」、「365」等が挙げられるが、これらに限定されない。
ここに開示される粘着シートの粘着剤層は、上記ベースポリマーに加えて粘着付与樹脂を含み得る。粘着付与樹脂の使用により、被着体に対する粘着力(剥離強度)を向上させることができる。このことは、例えば被着体に対する密着性の観点から好ましい。
粘着付与樹脂としては、テルペン系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ロジン系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂等の、粘着剤の分野において公知の粘着付与樹脂を適宜選択して用いることができる。このような粘着付与樹脂は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
テルペン系粘着付与樹脂としては、例えば、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体、ジペンテン重合体等のテルペン重合体や、そのようなテルペン重合体を変性(フェノール変性、スチレン変性、芳香族変性、水素添加変性、炭化水素変性等)した変性テルペン樹脂等が挙げられる。上記変性テルペン樹脂の例には、テルペンフェノール樹脂、スチレン変性テルペン樹脂、芳香族変性テルペン樹脂、水素添加テルペン樹脂(水素化テルペン樹脂)等が含まれる。ここでいう水素添加テルペン樹脂の例には、テルペン重合体の水素化物および他の変性テルペン樹脂の水素化物が含まれる。
フェノール系粘着付与樹脂としては、例えば、各種フェノール類(例えば、フェノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アルキルフェノール、レゾルシン等)とホルムアルデヒドとの縮合物(例えば、アルキルフェノール系樹脂、キシレンホルムアルデヒド系樹脂等)、上記フェノール類とホルムアルデヒドとをアルカリ触媒で付加反応させたレゾールや、上記フェノール類とホルムアルデヒドとを酸触媒で縮合反応させて得られるノボラックの他、ロジン類(未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体等)にフェノールを酸触媒で付加させ熱重合することにより得られるロジン変性フェノール樹脂等が挙げられる。
ロジン系粘着付与樹脂としては、例えば、ガムロジン、ウッドロジン、トール油ロジン等の未変性ロジン(生ロジン)や、これらの未変性ロジンを水添化、不均化、重合等により変性した変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジンの他、その他の化学的に修飾されたロジン等)の他、各種のロジン誘導体等が挙げられる。なお、上記ロジン誘導体としては、例えば、未変性ロジンをアルコール類によりエステル化したロジンのエステル化合物や、水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等の変性ロジンをアルコール類によりエステル化した変性ロジンのエステル化合物等のロジンエステル類;未変性ロジンや変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジン類;ロジンエステル類を不飽和脂肪酸で変性した不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類;未変性ロジン、変性ロジン(水添ロジン、不均化ロジン、重合ロジン等)、不飽和脂肪酸変性ロジン類や不飽和脂肪酸変性ロジンエステル類におけるカルボキシル基を還元処理したロジンアルコール類;未変性ロジン、変性ロジンや、各種ロジン誘導体等のロジン類(特に、ロジンエステル類)の金属塩等が挙げられる。
石油樹脂系粘着付与樹脂としては、例えば、芳香族系石油樹脂、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂(脂肪族環状石油樹脂)、脂肪族・芳香族系石油樹脂、脂肪族・脂環族系石油樹脂、水素添加石油樹脂、クマロン樹脂、クマロンインデン樹脂等が挙げられる。
芳香族系石油樹脂としては、例えば、炭素原子数が8〜10であるビニル基含有芳香族系炭化水素(スチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、インデン、メチルインデン等)が1種のみまたは2種以上用いられた重合体等が挙げられる。上記芳香族系石油樹脂の例には、ビニルトルエンやインデン等の留分(いわゆる「C9石油留分」)から得られる芳香族系石油樹脂(いわゆる「C9系石油樹脂」)が好ましく挙げられる。
脂肪族系石油樹脂としては、例えば、炭素原子数4〜5のオレフィンやジエンが1種のみまたは2種以上用いられた重合体等が挙げられる。上記炭素原子数4〜5のオレフィンの例としては、1−ブテン、イソブチレン、1−ペンテン等が挙げられる。上記ジエンの例としては、ブタジエン、ピペリレン(1,3−ペンタジエン)、イソプレン等が挙げられる。脂肪族系石油樹脂の好適例としては、ブタジエン、ピペリレン、イソプレン等の留分(いわゆる「C4石油留分」や「C5石油留分」等)から得られる脂肪族系石油樹脂(いわゆる「C4系石油樹脂」や「C5系石油樹脂」等)が挙げられる。
脂環族系石油樹脂の例には、上記留分(いわゆる「C4石油留分」や「C5石油留分」等)を環化二量体化した後に重合させた脂環式炭化水素樹脂、環状ジエン化合物(シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン、ジペンテン、エチリデンビシクロヘプテン、ビニルシクロヘプテン、テトラヒドロインデン、ビニルシクロヘキセン、リモネン等)の重合体またはその水素添加物、上記の芳香族系炭化水素樹脂や下記の脂肪族・芳香族系石油樹脂の芳香環を水素添加した脂環族飽和炭化水素樹脂等が含まれる。
脂肪族・芳香族系石油樹脂としては、スチレン−オレフィン系共重合体や、いわゆる「C5/C9共重合系石油樹脂」等が挙げられる。
粘着付与樹脂は、該粘着付与樹脂がベースポリマーと良好に相溶した粘着剤層を形成し得るように使用することが好ましい。粘着付与樹脂をベースポリマーと良好に相溶させることにより、粘着力を効率よく向上させることができる。粘着剤層における粘着付与樹脂とベースポリマーとの相溶性が良いことは、被着体に対する密着性の観点からも有利である。また、粘着剤層と基材との密着性(投錨性)のよいものとなり得る。さらに、相溶性のよい粘着剤層を有する粘着シートは、該粘着シートの保存中において、粘着性能(例えば、被着体に対する密着性や粘着力等)の経時変化が少ない傾向にある。このことは、粘着シートの性能ばらつき低減等の観点から好ましい。また、相溶性のよい粘着剤層を有する粘着シートは、該粘着シートを被着体に貼り付けた後における粘着性能の経時変化も少ない傾向にある。したがって、被着体に対する良好な密着状態を安定して維持することができる。このことは、防湿性能の信頼性や継続性の観点から好ましい。
特に限定するものではないが、ベースポリマーとしてイソブチレン系ポリマーを含む粘着剤層において好ましく使用し得る粘着付与樹脂の例として、脂肪族系石油樹脂、脂環族系石油樹脂、脂肪族・脂環族石油樹脂、水素添加石油樹脂、テルペン重合体、テルペン重合体の水素化物、変性テルペン樹脂の水素化物、等が挙げられる。このような粘着付与樹脂は、それ自体の疎水性が高いので、粘着剤の防湿性能を大きく損なうことなく被着体との密着性を効果的に向上させ得る。イソブチレン系ポリマーとの組み合わせにおいて好適な粘着付与樹脂として、テルペン重合体、テルペン重合体水素化物および脂環族系石油樹脂が挙げられる。脂環族系石油樹脂のなかでも脂環族飽和炭化水素樹脂が好ましい。
使用する粘着付与樹脂の軟化点(軟化温度)は特に限定されない。例えば、軟化点が凡そ80℃以上(好ましくは凡そ100℃以上)であるものを好ましく使用し得る。粘着付与樹脂の軟化点の上限は特に制限されず、例えば凡そ200℃以下(典型的には凡そ180℃以下)とすることができる。なお、ここでいう粘着付与樹脂の軟化点は、JIS K5902およびJIS K2207のいずれかに規定する軟化点試験方法(環球法)によって測定された値として定義される。
このような粘着付与樹脂の使用量は特に限定されない。粘着剤層と被着体表面との密着性の観点から、通常は、ベースポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の使用量を200重量部以下(典型的には0.1重量部以上200重量部以下)とすることが適当である。ベースポリマーに対する粘着付与樹脂の使用量が多すぎると、粘着剤層の引張弾性率が高くなりすぎることがあり得る。かかる観点から、ベースポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の使用量は、100重量部以下とすることが適当であり、70重量部以下とすることが好ましく、50重量部以下(例えば40重量部以下)とすることがより好ましい。また、粘着付与樹脂の使用による効果をよりよく発揮させる観点から、ベースポリマー100重量部に対する粘着付与樹脂の使用量は、0.1重量部以上とすることが適当であり、1重量部以上とすることが好ましく、5重量部以上とすることがより好ましく、10重量部以上(例えば20重量部以上)とすることがより好ましい。
ここに開示される技術における粘着剤層は、ベースポリマーおよび必要に応じて用いられる粘着付与樹脂のほかに、当該粘着剤層への含有が許容される適宜の成分(添加剤)を必要に応じて配合したものであり得る。かかる添加剤の例として、架橋剤、可塑剤、顔料や染料等の着色材、酸化防止剤、老化防止剤、充填剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、軟化剤、硬化剤、光安定剤、重合開始剤、電磁波防止剤等が挙げられる。架橋剤としては、公知のイソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤等を用いることができる。イソシアネート系架橋剤の例として、日本ポリウレタン工業社製の商品名「コロネートHL」(ヘキサメチレンジイソシアネートのトリメチロールプロパン付加物)、商品名「コロネートL」(トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートの三量体付加物)等が挙げられる。アジリジン系架橋剤の例として、東洋インキ製造社製の商品名「オリバインBXX5134」が挙げられる。可塑剤の例としては、ナフテンオイル、パラフィンオイル等が挙げられる。顔料または充填材の例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化珪素等の無機粉末が挙げられる。帯電防止剤の例としては、日本油脂社製の商品名「エレガン(登録商標)264WAX」が挙げられる。このような添加剤は、それぞれ、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
添加剤の使用量は、その特性等に応じて適宜調整することができる。特に限定するものではないが、通常は、ベースポリマー100重量部に対する添加剤の合計使用量を10重量部以下とすることが好ましく、5重量部以下とすることがより好ましい。
粘着剤層の形成は、公知の粘着シートにおける粘着剤層形成方法に準じて行うことができる。例えば、上述のような粘着剤層形成材料が適当な溶媒に溶解または分散した粘着剤組成物を基材に直接付与(典型的には塗付)して乾燥させることにより粘着剤層を形成する方法(直接法)を好ましく採用することができる。また、上記粘着剤組成物を剥離性のよい表面(例えば、剥離ライナーの表面、離型処理された基材背面等)に付与して乾燥させることにより該表面上に粘着剤層を形成し、その粘着剤層を支持基材に転写する方法(転写法)を採用してもよい。
粘着剤組成物の形態は特に限定されず、例えば、上述のような粘着剤層形成材料を有機溶媒中に含む形態(溶剤型)の粘着剤組成物、粘着剤が水性溶媒に分散した形態(水分散型、典型的には水性エマルション型)の粘着剤組成物、活性エネルギー線(例えば紫外線)硬化型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物等の種々の形態であり得る。塗工性や粘着性能の観点から、溶剤型の粘着剤組成物を好ましく採用し得る。溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族化合物(典型的には芳香族炭化水素);酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル;ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素;等から選択されるいずれか一種の溶媒、または二種以上の混合溶媒を用いることができる。特に限定するものではないが、通常は、上記溶剤型粘着剤組成物を不揮発分(NV)5〜30重量%(例えば5〜20重量%)に調整することが適当である。NVが低すぎると製造コストが高くなりがちであり、NVが高すぎると塗工性等の取扱性が低下することがある。
粘着剤組成物の塗付は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の、公知ないし慣用のコーターを用いて行うことができる。
ここに開示される技術において、粘着面を構成する粘着剤層の厚さは特に限定されない。通常は、上記粘着剤層の厚さを1μm以上とすることが適当であり、3μm以上とすることが好ましく、5μm以上とすることがより好ましい。粘着剤層の厚さの増大により、被着体への粘着力が高くなる傾向にある。また、被着体表面の段差を吸収しやすくなるので、例えば表面に回路配線等の段差が存在する被着体に対しても良好な密着性を実現しやすくなる。また、粘着面を構成する粘着剤層の厚さは、例えば100μm以下とすることができ、通常は50μm以下が適当であり、30μm以下が好ましく、20μm以下(例えば16μm以下)がより好ましい。粘着剤層の厚さを小さくすることにより、粘着剤層の側面から該粘着剤層への水蒸気浸入を抑制する性能が向上する傾向にある。粘着剤層の厚さを小さくすることは、粘着シートの薄膜化や軽量化の観点からも有利である。
特に限定するものではないが、ここに開示される粘着シートの粘着面を構成する粘着剤層は、厚さ20μmにおける水蒸気透過速度が150g/m・日以下であることが適当であり、100g/m・日以下であることが好ましく、50g/m・日以下であることがより好ましく、30g/m・日以下(例えば20g/m・日以下)であることがさらに好ましい。粘着剤層の水蒸気透過速度の下限は特に制限されない。
なお、一般に、膜の構造が均質であれば、該膜の厚さと水蒸気透過速度とは概ね反比例する。このことを利用して、20μmとは異なる厚さの粘着剤層を測定サンプルとして実測した水蒸気透過速度から、該粘着剤層についての厚さ20μmにおける水蒸気透過速度の概算値を算出することができる。
粘着面を構成する粘着剤層の引張弾性率は、典型的には50MPa以下であり、通常は25MPa以下が適当である。常温における被着体表面への密着性を高める観点から、粘着剤の引張弾性率は、10MPa以下であることが有利であり、5MPa以下であることが好ましく、2MPaであることがより好ましく、1MPa以下(例えば0.8MPa以下)であることがさらに好ましい。粘着剤層の引張弾性率の下限は特に限定されない。例えば、粘着剤層の引張弾性率を0.2MPa以上(好ましくは0.3MPa以上)とすることにより、この粘着剤層が適度な凝集力を示すものとなり、粘着シートの取扱い性が向上し得る。
特に限定するものではないが、ここに開示される粘着シートの粘着剤層は、ヘーズ値が15%以下となる程度の透明性を示すことが好ましい。上記ヘーズ値は、10%以下であることがより好ましく、7%以下(例えば5%以下)であることがさらに好ましい。粘着剤層のヘーズ値は、後述する実施例に記載のヘーズ値測定に準じて測定することができる。例えば、厚さ20μmにおいて上記のヘーズ値を示す粘着剤層が好ましい。
ヘーズ値の低い粘着剤層が透明な基材に支持された構成の粘着シートは、該粘着シート越しに防湿対象物をよく視認できるものとなり得る。したがって、電子機器の表示部その他の種々の表面に貼り付けられて防湿性を付与する用途に好ましく利用され得る。また、粘着付与樹脂を含む組成で粘着剤層において、該粘着剤層のヘーズ値が低いことは、ベースポリマーと粘着付与樹脂とが良く相溶していることを示す。粘着剤層の相溶性のよい粘着シートは、上述した種々の点で好ましい。
なお、粘着剤層の透明性を示す指標として全光線透過率を用いてもよい。例えば、全光線透過率が70%以上(より好ましくは80%以上、例えば85%以上)となる程度の透明性を示す粘着剤層が好ましい。全光線透過率は、市販の測定装置を用いて、JIS K7361−1に準拠して測定することができる。例えば、厚さ20μmにおいて上記の全光線透過率を示す粘着剤層が好ましい。
<粘着シート>
ここに開示される粘着シートは、例えば、図1に模式的に示される断面構造を有するものであり得る。図1に示す粘着シート1は、基材10と、その粘着剤層側表面10A上に配置された粘着剤層20とを備える。基材10は、無機層13と、その一方の側(粘着剤層20とは反対側、すなわち基材10の背面側)に設けられた背面側樹脂層12と、無機層13の他方の側(粘着剤層20側)に設けられた前面側樹脂層14とを含む。基材10の粘着剤層側表面10Aは非剥離性の表面(非剥離面)である。この粘着シート1において、無機層13は、例えばアルミニウム層等の金属層であり得る。また、樹脂層12,14は、いずれもPET層であり得る。
粘着シート1の一方の表面1Aは、粘着剤層20の表面20Aにより構成された粘着面となっている。使用前(すなわち、被着体への貼り付け前)の粘着シート1は、図1に示すように、剥離性の表面(剥離面)30Aを有する剥離ライナー30によって粘着面1Aが保護された形態であり得る。粘着シート1の他方の表面(背面)1Bが剥離性を有する表面(剥離面)である場合には、粘着シート1を巻回して粘着面1Aを背面1Bに当接させることにより粘着面1Aが保護された形態であってもよい。
本実施態様に係る粘着シート1は、典型的には、後述する実施例に記載の方法で測定される水蒸気透過速度が5×10−1g/m・日未満という優れた水蒸気バリア性(防湿性)を示すように構成されている。したがって、水蒸気が粘着シート1の背面1Bから粘着シート1を透過して被着体に到達することを高度に防止することができる。
粘着面1Aを構成する粘着剤層20は、後述する実施例に記載の方法で測定される引張弾性率が50MPa以下であるので、常温でも応力に対して優れた変形性を示し、これにより粘着面1Aを被着体の表面によく密着させることができる。このように被着体の表面に粘着面1Aをよく密着させることにより、被着体の表面と粘着面1Aとの界面からの水蒸気浸入を高度に防止することができる。また、常温でも良好な密着性が得られるので、耐熱性の低い被着体(例えば、有機EL素子を有する電子機器等)にも好ましく適用することができる。さらに、被着体表面に粘着シート1を設置するにあたり、接着剤の使用を必要としないので、作業性がよく、生産性の向上にも適している。
なお、無機層13と樹脂層12との間および無機層13と樹脂層14との間の一方または両方には、図示しない中間層が介在されていてもよい。この中間層は、無機層13と樹脂層12とを接合するための接着剤層または粘着剤層であり得る。
また、剥離ライナー30としては、特に限定されず、例えば、樹脂フィルムや紙等のライナー基材の表面に剥離処理層を有する剥離ライナーや、ポリテトラフルオロエチレンやポリエチレン等のような低接着性材料からなる剥離ライナー等を用いることができる。上記剥離処理層は、例えば、シリコーン系や長鎖アルキル系等の公知の剥離処理剤により上記ライナー基材を表面処理して形成されたものであり得る。剥離ライナーの好適例として、シリコーン系の公知の剥離処理剤で処理されたPETフィルムが挙げられる。このようなシリコーン処理PETを、そのシリコーン処理面(剥離面)が粘着面に接触するように積層することが好ましい。
ここに開示される粘着シートは、また、図2に模式的に示す断面構造を有するものであってもよい。この粘着シート2における基材10は、該基材10の樹脂層14と、その一方の表面に設けられて基材10の背面10Bを構成する無機層13とから構成されている。樹脂層14は、例えばPET層であり得る。無機層13は、例えば、樹脂層14に蒸着された酸化珪素層であり得る。その他の構成は、剥離ライナーの図示を省略している点以外は図1に示す粘着シート1と同様である。
ここに開示される粘着シートは、また、図3に模式的に示す断面構造を有するものであってもよい。この粘着シート3における基材10は、3つの樹脂層と2つの無機層が交互に積み重なった構造を有する。具体的には、背面側樹脂層12、無機層(第一無機層)13、中間樹脂層16、無機層(第二無機層)15および前面側樹脂層14が、該基材10の背面10B側からこの順に配置されている。無機層13,15は、例えば、それぞれアルミニウム層であり得る。樹脂層12,14,16は、例えば、それぞれPET層であり得る。その他の構成は、剥離ライナーの図示を省略している点以外は図1に示す粘着シート1と同様である。
なお、図1〜3に示す例では、いずれも、基材の片面に粘着剤層が設けられた片面粘着シートの形態であるが、ここに開示される技術は、基材の両面に粘着剤層が設けられた両面粘着シートの形態で実施することも可能である。また、図1〜3に示す例では、いずれも基材の粘着剤層側表面をいずれも樹脂層により構成しているが、該表面を無機層により構成してもよい。通常は、基材の粘着剤層側表面を樹脂層により構成することにより、無機層により構成する場合に比べて粘着剤層の投錨性を高めやすいという利点がある。
ここに開示される粘着シートの総厚は特に限定されず、例えば10μm〜3mm程度であり得る。粘着シートの可撓性や表面形状追従性等の観点から、通常、粘着シートの厚さは、150μm以下が適当であり、100μm以下が好ましく、50μm以下がさらに好ましい。ここで粘着シートの総厚とは、基材と粘着剤層との合計厚さをいい、後述する剥離ライナーの厚さは含まない。
特に限定するものではないが、ここに開示される粘着シートの水蒸気透過速度は、典型的には5×10−1g/m・日未満であり、5×10−2g/m・日未満であることが好ましく、5×10−3g/m・日未満であることがより好ましい。より高い防湿性を付与する観点から、ここに開示される粘着シートは、該粘着シートの水蒸気透過速度が5×10−5g/m・日未満である態様で好ましく実施され得る。粘着シートの水蒸気透過速度の下限は特に制限されない。
ここに開示される粘着シートは、その粘着面をポリイミドフィルムに貼り合わせた評価用サンプルを60℃、95%RHの環境で7日間保存した後において、粘着シートの外観変化が生じないことが好ましい。ここで、粘着シートの外観変化とは、例えば、上記の高温多湿条件下で保存されることにより、粘着剤層が湿気を吸って膨潤することで粘着シートが膨れたり、さらには基材の下からはみ出したり、あるいは粘着剤層の粘着性が低下してポリイミドフィルムから剥がれたりすることをいう。このような促進試験において外観変化が生じない粘着シートは、長期にわたって被着体との良好な密着状態を維持し、所望の防湿性能を安定して発揮するものとなり得るので好ましい。
ここに開示される粘着シートは、金属の腐食防止等の観点から、ハロゲンフリーであることが好ましい。粘着シートがハロゲンフリーであることは、例えば、この粘着シートが電気・電子部品に防湿性を付与する用途に用いられ得る場合において、有利な特徴となり得る。また、燃焼時におけるハロゲン含有ガスの発生を抑制し得るので、環境負荷軽減の観点からも好ましい。ハロゲンフリーの粘着シートは、ハロゲン化合物を基材や粘着剤の原料として意図的に用いないこと、ハロゲン化合物を意図的に配合しない基材を用いること、添加剤を用いる場合にハロゲン化合物由来の添加剤を用いないこと、等の手段を単独で、あるいは適宜組み合わせて採用することにより得ることができる。
ここに開示される粘着シートは、水蒸気透過速度が低く、かつ常温において被着体表面に良好に密着させて設置することができ、粘着シートと基板との界面からの水蒸気浸入を効果的に阻止することができる。かかる特徴を活かして、上記粘着シートは、例えば、電子ペーパー、有機EL素子およびこれを有する携帯型電子機器(例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パソコン、ノートパソコン等の携帯端末)、スマートカード、防災機器、E−タグ、標識、電子看板、医療機器等の電気・電子機器類;リチウムイオンバッテリー等の非水電解液二次電池;等の各種の物品に防湿性を付与するための防湿シートとして好ましく利用され得る。例えば、ポリイミドフィルム等のプラスチックフィルムを基板とするフレキシブルな回路基板を備える電子機器において、該プラスチックフィルムに常温付近の温度域で貼り合わされることによって防湿性を付与する粘着シート(防湿シート)として好適である。
ここに開示される粘着シートは、対ポリイミドフィルム粘着力が1.0N/20mm以上であることが好ましい。より良好な密着状態を安定して実現する観点から、粘着シートの対ポリイミドフィルム粘着力は、3.0N/20mm以上であることがより好ましく、5.0N/20mm以上(例えば7.0N/20mm以上)であることがさらに好ましい。対ポリイミドフィルム粘着力の上限は特に制限されないが、凝集性等の他の粘着性能とのバランスを調整しやすくする観点から、通常は50.0N/20mm以下(例えば30.0N/20mm以下)程度が適当である。粘着シートの薄膜化の観点から、粘着剤層の厚さが10μmまたはそれ以下である態様において上記の対ポリイミドフィルム粘着力を示す粘着シートが好ましい。
ここに開示される粘着シートは、上述のように、常温での圧着によっても被着体に対して良好に密着し得る。したがって、ここに開示される粘着シートは、例えば、70℃以下の温度で被着体に貼り付ける態様で好ましく使用され得る。ここで、70℃以下の温度で被着体に貼り付けるとは、粘着シートの温度および被着体表面の温度がいずれも70℃以下である状態で該粘着シートの貼り付けを行うことをいう。より好ましい態様において、上記貼り付けを50℃以下の温度で行ってもよく、さらに40℃以下(例えば35℃以下)の温度で行ってもよい。このことによって、上記粘着シートは、耐熱性の低い電子機器(例えば有機EL素子)の防湿を含む種々の用途に好適に利用され得る。したがって、この明細書によると、ここに開示されるいずれかの粘着シートを備える電子機器が提供される。より詳しくは、上記粘着シートを防湿シートとして備える電子機器が提供される。
以下、本発明に関するいくつかの実施例を説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。
以下の各例に係る粘着シートの作製に使用した材料は次のとおりである。
<使用材料>
[ベースポリマー]
ポリイソブチレン:BASF社製、商品名「Oppanol B80」、Mw約75万、Mw/Mn約5。
ブチルゴム:JSR社製、商品名「JSR BUTYL 065」、Mw約43万、Mn約10.2万、Mw/Mn約4.2。
スチレン・エチレンブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS):旭化成ケミカルズ社製、商品名「タフテックMP10」、MFR4.0(ISO 1133、230℃、2.16kgf)。
なお、ポリイソブチレンおよびブチルゴムの分子量は以下の条件で測定した。すなわち、上記ポリイソブチレンおよびブチルゴムを1.0g/Lのテトラヒドロフラン(THF)溶液に調整して24時間静置した。上記THF溶液を平均孔径0.45μmのメンブレンフィルタで濾過した濾液につき、以下の条件でGPC測定を行って、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)を求めた。GPC測定装置としては、東ソー(TOSOH)社製、型式「HLC−8120GPC」を使用した。得られたMwおよびMnから分散度(Mw/Mn)を算出した。
GPC測定条件
・サンプル注入量:20μL
・溶離液:テトラヒドロフラン
・流速:0.6mL/分
・カラム:内径6.0mm×長さ150mmの4本のカラム(東ソー社製、TSKgel SuperHZM−H/HZ4000/HZ3000/HZ2000)を直列に接続して使用した。
・カラム温度:40℃
・検出器:RI検出器
[粘着付与樹脂]
脂環族飽和炭化水素樹脂:荒川化学社製、商品名「アルコンP100」、軟化点約100℃。
テルペン重合体水素化物:ヤスハラケミカル社製、商品名「クリアロンP135」、軟化点約135℃。
テルペン重合体:ヤスハラケミカル社製、商品名「YSレジンPX1150」、軟化点約115℃。
テルペンフェノール共重合体:ヤスハラケミカル社製、商品名「YSポリスターK125」、軟化点約125℃。
[基材]
基材1:厚さ7μmのアルミニウム箔(Al層)の両面それぞれに、厚さ9μmのPETフィルム(PET層)を、ポリイソシアネート系の下塗り剤(日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名「コロネートL」)による厚さ2μmの下塗り層を介してドライラミネートした。これにより、上記の層がPET層/下塗り層/Al層/下塗り層/PET層の順に積層された構成の基材を作製した。
基材2:厚さ12μmのPETフィルム(PET層)の片面に、厚さ1μm未満の酸化珪素蒸着層(シリカ層)および厚さ1μm未満のトップコート層(コート層)がこの順に積層された構成の基材(三菱樹脂社製の商品名「テックバリアHX」)を使用した。
<実施例1>
ベースポリマーとしてのポリイソブチレンをトルエンに溶解して、NV12%の粘着剤組成物L1を調製した。この粘着剤組成物L1を基材1の片面に、乾燥後の厚さが10μmとなるように塗付し、120℃で3分間乾燥させて粘着剤層を形成した。このようにして実施例1に係る粘着シートを得た。
<実施例2>
ベースポリマーとしてのポリイソブチレン100部と、粘着付与樹脂としての脂環族飽和炭化水素樹脂30部とをトルエンに溶解して、NV12%の粘着剤組成物L2を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L2を用いた他は実施例1と同様にして、実施例2に係る粘着シートを得た。
<実施例3>
基材1に代えて基材2を用い、該基材2のPET層上に粘着剤組成物L2を塗付した他は実施例2と同様にして、実施例3に係る粘着シートを得た。
<実施例4>
粘着付与樹脂としてテルペン重合体を用いた他は実施例1と同様にして、粘着剤組成物L4を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L4を用いた他は実施例1と同様にして、実施例4に係る粘着シートを得た。
<実施例5>
粘着付与樹脂としてテルペン重合体水素化物を用いた他は実施例1と同様にして、粘着剤組成物L5を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L5を用いた他は実施例1と同様にして、実施例5に係る粘着シートを得た。
<実施例6>
ベースポリマーとしてブチルゴムを用いた他は実施例1と同様にして、粘着剤組成物L6を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L6を用いた他は実施例1と同様にして、実施例6に係る粘着シートを得た。
<実施例7>
ベースポリマーとしてブチルゴムを用いた他は実施例2と同様にして、粘着剤組成物L7を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L7を用いた他は実施例1と同様にして、実施例7に係る粘着シートを得た。
<比較例1>
ベースポリマーとしてSEBSを用いた他は実施例1と同様にして、粘着剤組成物L8を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L8を用いた他は実施例1と同様にして、比較例1に係る粘着シートを得た。
<比較例2>
ベースポリマーとしてのSEBS100部と、粘着付与樹脂としてのテルペンフェノール共重合体30部とをトルエンに溶解して、NV12%の粘着剤組成物L9を調製した。粘着剤組成物L1に代えて粘着剤組成物L9を用いた他は実施例1と同様にして、比較例2に係る粘着シートを得た。
<評価>
(1)粘着シートの水蒸気透過速度測定
粘着シートの水蒸気透過速度は、MOCON法(JIS K 7129:2008)により、下記条件にて測定した。
測定装置:PERMATRAN W3/33(MOCON社製)
環境条件:40℃,90%RH
(2)粘着剤層の引張弾性率測定
片面に剥離処理が施されたPET製剥離ライナー(東洋メタライジング社製、商品名「♯38セラピールMD(A)(R)」)を用意した。各例に係る粘着剤組成物を上記剥離ライナーの剥離面に、乾燥後の厚さが20μmとなるように塗付し、120℃で3分間乾燥させて粘着剤層を形成した。このようにして剥離面上に形成された粘着剤層を直径約0.7mmの円筒形状に丸めて測定用サンプルを作製した。25℃、50%RHの測定環境下において、上記円筒形状の測定用サンプルをオリエンテック社製の万能試験機、製品名「TENSILON RTC−1150」にセットし、チャック間距離10mm、引張速度50mm/分の条件で上記円筒の軸方向に延伸することにより、該測定サンプルの25℃における引張弾性率(ヤング率)を求めた。
(3)粘着剤層の水蒸気透過速度測定
各例に係る粘着剤組成物を上記剥離ライナーの剥離面に、乾燥後の厚さが20μmとなるように塗付し、120℃で3分間乾燥させて粘着剤層を形成した。この粘着剤層の一方の表面を覆う剥離ライナーを剥がし、厚さ25μmのトリアセチルセルロースフィルム(コニカミノルタ社製、商品名「KC2UY」、水蒸気透過速度約850g/m・日)に貼り付けて測定用サンプルを作製した。
上記測定用サンプルの水蒸気透過速度(WVTR;Water Vapor Transmission Rate)を、JIS Z0208に規定する透湿度試験(カップ法)に準じて測定した。すなわち、上記測定用サンプルを直径70mmの円形に切断し、その粘着剤層の他方の表面を覆う剥離ライナーを剥がし、適量の塩化カルシウムを入れた透湿カップ(安田製作所製のNo.318透湿カップ)にセットした。これを40℃、90%RHの恒温機に入れ、24時間毎に塩化カルシウムを含む透湿カップの重量増加を測定することにより水蒸気透過速度(g/m・日)を求めた。
なお、上記トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)の水蒸気透過速度は、各例に係る測定用サンプルを構成する粘着剤層に比べて充分に高いため、実用上、この測定用サンプルについて測定される水蒸気透過速度を上記粘着剤層の水蒸気透過速度を示す値として採用することができる。
(4)対ポリイミドフィルム粘着力測定
粘着シートのポリイミドフィルムに対する粘着力(剥離強度)は、以下のようにして測定した。すなわち、粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして測定サンプルを作製した。25℃、50%RHの環境下にて、被着体としてのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製、商品名「カプトン100H」)に上記測定サンプルの粘着面を、2kgのローラを1往復させて圧着した。これを23℃、50%RHの環境下に30分間放置した後、万能引張圧縮試験機(装置名「引張圧縮試験機、TG−1kN」、ミネベア社製)を使用して、JIS Z0237に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、180度引き剥がし粘着力(N/20mm)を測定した。
(5)相溶性評価
上記PET製剥離ライナーを、剥離面が内側となるようにして皿状に成形し、ここに各例に係る粘着シートの作製に用いた粘着剤組成物を滴下して、室温で一週間かけて自然乾燥させた。これにより厚さ約500μmの粘着剤層を形成し、その透明性を目視にて観察した。その結果、粘着剤層が透明であった場合には相溶性「良」と判定し、粘着剤層が白濁していた場合には相溶性「不良」と判定した。
(6)ヘーズ値測定
各例に係る粘着シートの作製に用いた粘着剤組成物を、PETフィルム(東レ社製、商品名「ルミラー25R75」)の片面に、乾燥後の厚さが20μmとなるように塗付し、120℃で3分間乾燥させて粘着剤層を形成した。これを測定用サンプルとして、村上色彩技術研究所製のヘーズメーター「HM−150」を用いて該サンプルのヘーズ値を測定した。
得られた結果を表1および表2に示す。これらの表には、各例に係る粘着シートの概略構成を併せて示している。
Figure 2015155490
Figure 2015155490
これらの表に示されるように、25℃における引張弾性率が50MPa以下である粘着剤層により構成された粘着面を有する実施例1〜7の粘着シートは、いずれも、25℃において優れた対ポリイミドフィルム粘着力を示した。このことは、実施例1〜7の粘着シートは、被着体に圧着するという簡便な操作により、かつ常温(ここでは25℃)を超える温度に加熱することなく、該被着体に適切に密着させて設置し得ることを示している。また、実施例1〜7の結果から、ベースポリマーとの相溶性のよい粘着付与樹脂を用いることにより、対ポリイミドフィルム粘着力をさらに向上させ得ることがわかる。
これに対して、粘着剤層の引張弾性率が高すぎる比較例1,2の粘着シートは、25℃における対ポリイミドフィルム粘着力が低く、この温度では被着体表面に適切に密着させることができなかった。
基材1および基材2のいずれの基材を用いた粘着シートにおいても、水蒸気透過速度5×10−1g/m・日未満の優れた水蒸気バリア性が得られた。また、ポリイソブチレンまたはブチルゴムをベースポリマーとする実施例1〜7の粘着剤層は、SEBSをベースポリマーとする比較例1,2の粘着剤層に比べて水蒸気透過速度が著しく低く、粘着剤層への水蒸気浸入を防止する性能に優れていた。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
1,2,3 粘着シート
1A 粘着面(一方の表面)
1B 背面(他方の表面)
10 基材
10A 粘着剤層側表面
12,14,16 樹脂層
13,15 無機層
20 粘着剤層
20A 表面(粘着面)
30 剥離ライナー
30A 剥離面

Claims (10)

  1. 無機層を含む基材と、
    前記基材に支持された粘着剤層とを含み、
    前記粘着剤層により構成された粘着面を有し、
    該粘着剤層の25℃における引張弾性率が50MPa以下である、粘着シート。
  2. 25℃における対ポリイミドフィルム粘着力が3.0N/20mm以上である、請求項1に記載の粘着シート。
  3. 前記粘着剤層を構成する粘着剤は、ベースポリマーおよび粘着付与樹脂を含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
  4. 前記粘着剤層を構成する粘着剤は、ベースポリマーとしてイソブチレン系ポリマーを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の粘着シート。
  5. 前記粘着剤層の厚さが3μm以上50μm未満である、請求項1から4のいずれか一項に記載の粘着シート。
  6. 前記粘着剤層は、厚さ20μmにおける水蒸気透過速度が150g/m・日以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の粘着シート。
  7. 前記無機層として、アルミニウム層、酸化アルミニウム層および酸化珪素層からなる群から選択される少なくとも一つを含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の粘着シート。
  8. 前記基材はさらに樹脂層を含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の粘着シート。
  9. 前記無機層の厚さが50μm以下である、請求項1から8のいずれか一項に記載の粘着シート。
  10. 前記基材の厚さが100μm以下である、請求項1から9のいずれか一項に記載の粘着シート。
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