JP2015160936A - 粘着シート及び加工済み被着体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(A)少なくとも粘着剤と熱発泡温度が100℃以下の熱発泡剤を含有する粘着剤組成物により形成されていること、
(B)熱発泡剤の熱発泡温度より10℃低い温度のときにJIS−Z0237:2009に準拠した方法で測定したタック値が、3N以下となるように調整されていること。
第1粘着シートをその粘着層を対向させて第1被着体に重ね、第1積層体を得た後、第1積層体から第1粘着シートを下記条件2で剥離したときの、第1粘着シートの剥離力をa1とし、
第1積層体に、下記条件3で加温しながら一方の面を押圧する加温処理を施して第2積層体を得た後、25℃の環境下で第2積層体から第1粘着シートを剥離したときの、第1粘着シートの剥離力をa2とし、
25℃の環境下で第2積層体から第2セパレータを剥離し、第1被着体上に粘着層を露出させた第2’粘着シートを得たときの、第2セパレータの剥離力をbとし、
第2’粘着シートをその粘着層を対向させて第2被着体に重ねて第4’積層体を得た後、25℃の環境下で第4’積層体から第2粘着シートを剥離したときの、第2’粘着シートの剥離力をb1とし、
第4’積層体に、下記条件4による加熱処理を施して第4”積層体を得た際の、この第4”積層体の第2’粘着シートと第2被着体との接合力をb2とし、また第4”積層体の第2被着体上に粘着層を露出させた第3粘着シートと第1被着体との接合力をa3としたとき、
粘着層の加熱処理前の剥離力及び加熱処理後の接合力が、関係A(すなわちa3≒b2<a<a1≦b<a2≦b1))を満足することを特徴とする。
条件2:剥離環境は25℃、第1積層体を得てから剥離開始までの時間は1分間以内。
条件3:加える温度は40℃以上90℃以下、圧力は0.2〜1.5MPa、時間は1〜60秒。
条件4:加熱温度は80℃以上100℃以下の範囲であって、条件3の加温処理の温度より10℃以上高い温度、加熱時間は15分以上
(1)粘着層を形成する粘着剤組成物中に、重量平均分子量が800以上の粘着付与樹脂を配合すること、
(2)粘着層を形成する粘着剤組成物に含有させる粘着剤の、架橋剤と反応し得る官能基の種類や数、ガラス転移温度を調整すること、
(3)粘着層を形成する粘着剤組成物に架橋剤を配合すること。この際、配合する架橋剤の種類や配合量を調節すること、
(4)粘着層を形成する粘着剤組成物に可塑剤を配合すること、
(5)粘着層を形成する粘着剤組成物に、粘着剤と反応する表面処理を施した無機粒子や有機粒子を配合すること、
(6)上記(1)〜(5)を適宜組み合わせること、
等が考えられる。
第1積層体に、40℃以上90℃以下に加熱しながら一方の面を押圧する加温処理を施して第2積層体を得る第2工程と、
第2積層体に断裁加工を施し、第2セパレータ上に第1粘着シートの粘着層と第1被着体を所定パターンで残存させた第3積層体を得る第3工程と、
第3積層体から第2セパレータを引き離し、所定形状の第1被着体パターン上にそれと同一形状の粘着層パターンを露出させた第2粘着シートを得た後、該第2粘着シートをその粘着層パターンを対向させて第2被着体に重ね、第4積層体を得る第4工程と、
第4積層体をその第1被着体パターンを対向させて、耐熱性が十分でないプラスチック基材を含む第3被着体に重ね、第5積層体を得る第5工程と、
第5積層体に断裁加工を施し、第2被着体上に粘着層パターン及び第1被着体パターンを介して第3被着体を所定パターンで残存させた第6積層体を得る第6工程と、
第6積層体に、80℃以上100℃以下の範囲であってプラスチック基材の耐熱温度より低く、かつ第1積層体に施した加温処理の温度より10℃以上高い温度で加熱する加熱処理を施して、粘着層パターンの表裏両面のタックを低下させ、これによって該粘着層パターンを第1被着体パターン及び第3被着体パターンからなる両パターン群と第2被着体から引き離し、該両パターン群による加工済み被着体を得る第7工程とを、有する。
本発明の粘着シートは、後述するように、リワーク性をも兼ね備えていることによる。
以下では、粘着層3が基材レスの態様である場合を例示して説明する。
本例の粘着層3は、(A)必須成分として熱発泡剤と粘着剤を含有する粘着剤組成物により形成される。
無機系発泡剤としては、例えば、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウム、アジド類等が挙げられる。有機系発泡剤としては、例えば、水、塩フッ化アルカン(例えば、トリクロロモノフルオロメタン、ジクロロモノフルオロメタン等)、アゾ系化合物(例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボンアミド(ADCA)、バリウムアゾジカルボキシレート等)、ヒドラジン系化合物(例えば、パラトルエンスルホニルヒドラジドやジフェニルスルホン−3,3'−ジスルホニルヒドラジド、4,4'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アリルビス(スルホニルヒドラジド)等)、セミカルバジド系化合物(例えば、ρ−トルイレンスルホニルセミカルバジド、4,4'−オキシビス(ベンゼンスルホニルセミカルバジド)等)、トリアゾール系化合物(例えば、5−モルホリル−1,2,3,4−チアトリアゾール等)、N−ニトロソ系化合物(例えば、N,N'−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、N,N'−ジメチル−N,N'−ジニトロソテレフタルアミド等)、等が挙げられる。
これらの熱発泡剤は、単独又は複数を混合して用いることができる。
熱発泡温度は、熱発泡剤として、熱膨張性微小球を用いる場合は熱膨張温度に相当し、熱分解型発泡剤を用いる場合は熱分解温度に相当する。ここで、「熱膨張温度」とは発泡開始温度と同義であり、本例ではTMA測定における熱膨張開始温度のことをいい、体積が最大限に膨張する最大膨張温度の意味ではない。熱発泡温度が100℃以下のものであれば、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
粘着剤としては、従来から熱発泡剤を含有させた粘着層を形成する際に用いられている粘着剤の中から適宜選択すればよい。ただし、熱発泡剤を発泡させたときの粘着層3表面に形成される凹凸形状や初期粘着力、再剥離性の面からアクリル系粘着剤を用いるのが好ましい。アクリル系粘着剤の組成に特に制限はない。
粘着層3は、上述したように、(A)特定の熱発泡剤と粘着剤を含有する粘着剤組成物により形成されるとともに、(B)熱発泡剤の熱発泡温度より10℃低い温度のときにJIS−Z0237:2009に準拠した方法で測定したタック値が3N以下となるように調整されている。
粘着層3の所定温度のときのタック値を調整することにより、粘着層3の加熱処理前の剥離力及び加熱処理後の接合力前の粘着力が、所定の関係A(a3≒b2<a<a1≦b<a2≦b1)。後述)を満足するようにさせやすい。その結果、加工完了後の被着体に、糊残り等による汚染や被着面全体における部分的な付着を生ずることなく、該被着体からの均一な剥離が実現される。
粘着付与樹脂としては、例えば、キシレン系樹脂;α−ピネン系、β−ピネン系、ジペンテン系、テルペンフェノール系等のテルペン系樹脂;ガム系、ウッド系、トール油系等の天然系ロジン;これらの天然系ロジンに水素化、不均化、重合、マレイン化、エステル化等の処理をしたロジン系誘導体等のロジン系樹脂;石油樹脂;クマロン−インデン樹脂等を挙げることができる。
(2)粘着層3を形成する粘着剤組成物に含有させる粘着剤の、架橋剤と反応し得る官能基の種類や数、ガラス転移温度を調整すること。
(3)粘着層3を形成する粘着剤組成物に架橋剤を配合すること。この際、配合する架橋剤の種類や配合量を調節する。
(4)粘着層3を形成する粘着剤組成物に可塑剤を配合すること。
(5)粘着層3を形成する粘着剤組成物に、粘着剤と反応する表面処理を施した無機粒子や有機粒子(以下、特定粒子)を配合すること。
(6)上記(1)〜(5)を適宜組み合わせること。
剥離力a1は、第1粘着シート10をその粘着層3を対向させて第1被着体12に重ね、第1積層体20を得た後、第1積層体20から第1粘着シート10を条件2で剥離したときの、第1粘着シート10の剥離力である(図3参照)。
剥離力a2は、第1積層体20に条件3で加温しながら一方の面を押圧する加温処理を施して第2積層体22を得た後、25℃の環境下で第2積層体22から第1粘着シート10を剥離したときの、第1粘着シート10の剥離力である(図4参照)。
剥離力b1は、第2粘着シート11aをその粘着層3を対向させて第2被着体14に重ねて第4’積層体26aを得た後、25℃の環境下で第4’積層体26aから第2’粘着シート11aを剥離したときの、第2’粘着シート11aの剥離力である(図7A参照)。
接合力a3は、第4”積層体26bの第2被着体14上に粘着層3を露出させた第3粘着シート11bと第1被着体12との接合力である(図7B参照)。
条件2は、剥離環境が25℃であり、第1積層体20を得てから剥離開始までの時間が1分間以内であることとなる条件である。
条件4は、加熱温度が80℃以上100℃以下の範囲であり、条件3の加温処理の温度より10℃以上高い温度であり、加熱時間が15分以上であることとなる条件である。
具体的には、例えば、封筒や精密機械収納用ケース等のシール部分、壁紙、ラベル、車のバンパーや電線等の取り付け、フレキシブルプリント基板(FPC)製造工程における裏打用シートやメッキ工程でのマスク材、並びに半導体ウェハの切断工程、及び積層セラミックコンデンサーや、タブレットPC・TV等のディスプレイパネル基板の小片化加工工程における仮止めシート等として、電気・電子業界において広く用いることができる。特に、タブレットPC・TV等のディスプレイパネルを製造する場合において、耐熱性が十分でないプラスチック基材を含む、大判のパネル基板の小片化加工時に使用する仮止めシートとして、本発明技術は有用である。
第1被着体12としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等が挙げられる。
加温処理は、加熱しながら第1積層体20の一方の面を押圧する処理である。加熱温度(T1)は40℃以上、好ましくは50℃以上であって、80℃以下、好ましくは70℃以下とする。
断裁加工は、第2積層体22の第1被着体12側から(図4の下側から、に相当)行う。
第2被着体14としては、例えば、キャリアガラス、ステンレス板、エポキシシート等が挙げられる。
第3被着体16としては、例えば、ノルボルネン系樹脂(COP樹脂)製のパネル等が挙げられる。本例において第3被着体16が加工対象の大判パネル基板に相当し、耐熱性が十分でないプラスチック基材を含んでいる。プラスチック基材としては、例えば、ポリカーボネート基板等が挙げられる。
加熱処理での加熱温度(T2)は、
・80℃以上90℃以下の範囲であること、
・第3被着体16であるプラスチック基板の耐熱温度より低いこと、かつ
・第1積層体20に施した加温処理の温度(T1)より10℃以上高い温度であること、のすべてを満足する温度である。
このような加熱処理によって、図11に示すように、粘着層パターン3aの表裏両面のタックを低下させ、これによって該粘着層パターン3aを第1被着体パターン12a及び第3被着体パターン16aの両パターン群100、並びに第2被着体14から引き離し、これにより両パターン群100による加工済み被着体を得ることができる(第7工程)。
本例の粘着シート1は、上述のように、リワーク性をも兼ね備えているからである。
[実験例1〜11]
第2セパレータ7として、表面に非シリコーン離型処理が施された厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)シートを使用し、その離型処理面に、下記構成成分を表1記載の固形分比で均一に混合し溶解させて調製した粘着層形成塗工液a〜kをそれぞれベーカー式アプリケーターにて塗布した。各塗工液の粘着剤等の固形分比(質量換算)を表1に示す。各塗工液中の全固形分はいずれも40%に調製した。その後、80℃にて十分乾燥することによって粘着層を形成した後、この粘着層の表面に、その一方の表面がシリコーン離型処理された厚み25μmのPETシート(第1セパレータ5)の離型処理面を配設することにより、各例の粘着剤組成物及び粘着シートを作製した。
・粘着剤: 表1記載の種類と固形分比
・熱膨張性微小球(熱発泡剤): 表1記載の種類と固形分比
・イソシアネート系架橋剤: 表1記載の固形分比
(D−170N、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリマー体、(3OCN(CH2)6NCO、NCO含有率:8%、武田薬品工業社製}
・粘着付与剤(固形分100%): 表1記載の種類と固形分比
・溶媒(トルエン): 226質量部
各例の粘着剤組成物及び粘着シートについては、粘着層の厚さ、粘着層のタック値、剥離力及び接合力、加熱剥離性(加熱処理後の剥離性)、並びにリワーク性の5項目について以下の方法により測定または評価した。結果を表2に示す。
マイクロメーターを使用して、2枚のPETシートを含めた厚みを測定し、測定値から2枚のPETシートの厚みを減ずることにより算出した。
実験例で得られた粘着シートを準備し、その第1セパレータ5を剥離して露出させた粘着層について、各塗工液ごとに使用した熱膨張性微小球の熱膨張温度より10℃低い温度(実験例1〜10は70℃、実験例11は90℃)のときに、JIS−Z0237:2009に準拠した方法(500g、1分)で、タック値を測定した。
剥離力aは、第1セパレータ5を条件1で剥離し、第2セパレータ7上に粘着層3を露出させた第1粘着シート10を得たときの、第1セパレータ5の剥離力であり(図2参照)、この剥離力aを測定した。
剥離力a1は、第1粘着シート10をその粘着層3を対向させて第1被着体(ポリエチレンテレフタレートフィルムからなるバリアフィルム)12に重ね、第1積層体20を得た後、第1積層体20から第1粘着シート10を条件2で剥離したときの、第1粘着シート10の剥離力であり(図3参照)、この剥離力a1を測定した。
剥離力a2は、第1積層体20に条件3で加温しながら一方の面を押圧する加温処理を施して第2積層体22を得た後、25℃の環境下で第2積層体22から第1粘着シート10を剥離したときの、第1粘着シート10の剥離力であり(図4参照)、この剥離力a2を測定した。
剥離力b1は、第2粘着シート11aをその粘着層3を対向させて第2被着体(キャリアガラス)14に重ねて第4’積層体26aを得た後、25℃の環境下で第4’積層体26aから第2’粘着シート11aを剥離したときの、第2’粘着シート11aの剥離力であり(図7A参照)、この剥離力b1を測定した。
接合力b2は、第4’積層体26aに、条件4による加熱処理を施して第4“積層体26bを得た際の、この第4”積層体26bの第2’粘着シート11aと第2被着体14との接合力であり(図7B参照)、この接合力b2を測定した。
接合力a3は、第4”積層体26bの第2被着体14上に粘着層3を露出させた第3粘着シート11bと第1被着体12との接合力であり(図7B参照)、この接合力a3を測定した。
そして、a、a1、a2、a3、b、b1、b2の数値の大小を比較し、関係A(a3≒b2<a<a1≦b<a2≦b1)を満足している否かを評価した。満足していたもの「○」、満足していなかったものを「×」とした。
条件2は、剥離環境が25℃であり、第1積層体20を得てから剥離開始までの時間が1分間以内であることとなる条件である。
条件4は、加熱温度が実験例1〜10は80℃、実験例11は100℃、加熱時間は30分である。
2cmm×10cmの実験例で得られた粘着シートを準備し、その第1セパレータ5を剥離して露出させた粘着層を、第1被着体として準備したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み100μm、3cm×15cm:ルミラーT60、東レ社製)の表面に貼付した。次いで、その第2セパレータを剥離して露出させた粘着層を、第2被着体として準備したガラス板(厚み1.5mm、3cm×15cm)の表面に貼付した後、80〜100℃のオーブンで30分間加熱した。放冷後、室温(23℃)にて、粘着シートの粘着層が第1被着体及び第2被着体から剥離しているか否かを目視により評価した。評価は、剥離していた場合を「○」、剥離していなかった場合を「×」とした。
5cm×5cmサイズの実験例で得られた粘着シートを準備し、その第1セパレータ5を剥離して露出させた粘着層を、被着体として準備したポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み100μm、10cm×10cm、ルミラーT60、東レ社製)の表面に2kgのローラーで貼り合せ、30秒以内に剥がしたとき、第2セパレータ7ごと粘着層がきれいに剥がれたものを「○」、第2セパレータ7が剥離し粘着層がフィルムに残ったものを「×」とした。
3…粘着層、
3a…粘着層パターン、
5…第1セパレータ、
7…第2セパレータ、
10…第1粘着シート(7、3)、
11…第2粘着シート(12a、3a)、
11a…第2’粘着シート(12、3)、
12…第1被着体、
12a…第1被着体パターン、
14…第2被着体、
16…第3被着体、
16a…第3被着体パターン
20…第1積層体(10、12)、
22…第2積層体(20)、
24…第3積層体(7、12a、3a)、
26…第4積層体(11、14)、
26a…第4’積層体(11a、14)、26b…第4”積層体(11a、14)、
28…第5積層体(26、16)、
30…第6積層体(14、3a、12a、16a)、
100…両パターン群(12a、16a)。
Claims (5)
- 被着体との接触面の粘着力が加熱の前後で変化する粘着層を第1セパレータと第2セパレータの間に配置した粘着シートにおいて、
前記粘着層は、少なくとも粘着剤と熱発泡温度が100℃以下の熱発泡剤を含有する粘着剤組成物により形成され、前記熱発泡温度より10℃低い温度のときにJIS−Z0237:2009に準拠した方法で測定したタック値が3N以下となるように調整されており、
第1セパレータを下記条件1で剥離し、第2セパレータ上に粘着層を露出させた第1粘着シートを得たときの、第1セパレータの剥離力をaとし、
第1粘着シートをその粘着層を対向させて第1被着体に重ね、第1積層体を得た後、第1積層体から第1粘着シートを下記条件2で剥離したとき、第1粘着シートの剥離力をa1とし、
第1積層体に、下記条件3で加温しながら一方の面を押圧する加温処理を施して第2積層体を得た後、25℃の環境下で第2積層体から第1粘着シートを剥離したときの、第1粘着シートの剥離力をa2とし、
25℃の環境下で第2積層体から第2セパレータを剥離し、第1被着体上に粘着層を露出させた第2’粘着シートを得たときの、第2セパレータの剥離力をbとし、
第2’粘着シートをその粘着層を対向させて第2被着体に重ねて第4’積層体を得た後、25℃の環境下で第4’積層体から第2粘着シートを剥離したときの、第2’粘着シートの剥離力をb1とし、
第4’積層体に、下記条件4による加熱処理を施して第4”積層体を得た際の、この第4”積層体の第2’粘着シートと第2被着体との接合力をb2とし、また第4”積層体の第2被着体上に粘着層を露出させた第3粘着シートと第1被着体との接合力をa3としたとき、
前記粘着層の加熱処理前の剥離力及び加熱処理後の接合力が、下記関係Aを満足していることを特徴とする粘着シート。
条件1:剥離環境は25℃、剥離方向は第1セパレータの一端をその一端が向く方向と反対の方向となる180度の方向、剥離速度は300mm/分、剥離幅は25mm。
条件2:剥離環境は25℃、第1積層体を得てから剥離開始までの時間は1分間以内。
条件3:加える温度は40℃以上90℃以下、圧力は0.2〜1.5MPa、時間は1〜60秒。
条件4:加熱温度は80℃以上100℃以下の範囲であって、条件3の加温処理の温度より10℃以上高い温度、加熱時間は15分以上。
関係A:a3≒b2<a<a1≦b<a2≦b1。 - 前記粘着剤組成物は、さらに、重量平均分子量が800以上の粘着付与樹脂を含有する請求項1記載の粘着シート。
- 剥離力a、a1及びbは0.01〜0.45(N/25mm)であり、剥離力a2及びb1は0.25〜1.50(N/25mm)である請求項1又は2記載の粘着シート。
- 請求項1〜3のいずれか記載の粘着シートを用いた加工済み被着体の製造方法において、
前記粘着シートから第1セパレータを引き離し、第2セパレータ上に粘着層を露出させた第1粘着シートを得た後、該第1粘着シートをその粘着層を対向させて第1被着体に重ね、第1積層体を得る第1工程と、
第1積層体に、40℃以上80℃以下に加熱しながら一方の面を押圧する加温処理を施して第2積層体を得る第2工程と、
第2積層体に断裁加工を施し、第2セパレータ上に第1粘着シートの粘着層と第1被着体を所定パターンで残存させた第3積層体を得る第3工程と、
第3積層体から第2セパレータを引き離し、所定形状の第1被着体パターン上にそれと同一形状の粘着層パターンを露出させた第2粘着シートを得た後、該第2粘着シートをその粘着層パターンを対向させて第2被着体に重ね、第4積層体を得る第4工程と、
第4積層体をその第1被着体パターンを対向させて、耐熱性が十分でないプラスチック基材を含む第3被着体に重ね、第5積層体を得る第5工程と、
第5積層体に断裁加工を施し、第2被着体上に粘着層パターン及び第1被着体パターンを介して第3被着体を所定パターンで残存させた第6積層体を得る第6工程と、
第6積層体に、80℃以上90℃以下の範囲であってプラスチック基材の耐熱温度より低く、かつ第1積層体に施した加温処理の温度より10℃以上高い温度で加熱する加熱処理を施して、粘着層パターンの表裏両面のタックを低下させ、これによって該粘着層パターンを第1被着体パターン及び第3被着体パターンからなる両パターン群と第2被着体から引き離し、該両パターン群による加工済み被着体を得る第7工程とを、有する加工済み被着体の製造方法。 - 第1工程後の第1積層体の、第1被着体に対する第1粘着シートの重ね位置が適切でなかった場合に、第1積層体から第1粘着シートを引き離し、第1被着体との重ね位置を変更した後、再び第1粘着シートを第1被着体に重ねて得られる第1積層体を第2積層体の処理に使用する請求項4記載の製造方法。
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