JP2015205986A - 携帯型電子機器用両面粘着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材と、上記基材の第一面上に配置されている第一粘着剤層と、上記基材の第二面上に配置されている第二粘着剤層とを含む携帯型電子機器用両面粘着シートが提供される。上記第一粘着剤層および上記二粘着剤層の少なくとも一方は、熱伝導性フィラーを含むフィラー含有粘着剤層である。上記熱伝導性フィラーの平均粒径は、上記フィラー含有粘着剤層の厚さの15%以下である。上記携帯型電子機器用両面粘着シートの総厚tは、10μm以上150μm以下である。
【選択図】図1
Description
上記基材としては、例えば、樹脂フィルムを含む構成のものを好ましく使用することができる。例えば、ベースフィルムとしての樹脂フィルムと、該樹脂フィルムの表面に印刷等の方法により形成された着色層とを含む基材を好ましく採用し得る。
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。
ここに開示される技術において、第一粘着剤層および第二粘着剤層の各々を構成する粘着剤の種類は特に限定されない。上記粘着剤は、粘着剤の分野において公知のアクリル系ポリマー、ゴム系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、ポリエーテル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリアミド系ポリマー、フッ素系ポリマー等の各種ゴム状ポリマーの1種または2種以上をベースポリマーとして含むものであり得る。粘着性能やコスト等の観点から、アクリル系ポリマーまたはゴム系ポリマーをベースポリマーとして含む粘着剤を好ましく採用し得る。なかでもアクリル系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤(アクリル系粘着剤)が好ましい。第一粘着剤層を構成する粘着剤の組成と第二粘着剤層を構成する粘着剤の組成とは、同一であってもよく、異なってもよい。
また、「アクリル系ポリマー」とは、該ポリマーを構成するモノマー単位として、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに由来するモノマー単位を含む重合物をいう。以下、1分子中に少なくとも一つの(メタ)アクリロイル基を有するモノマーを「アクリル系モノマー」ともいう。したがって、この明細書におけるアクリル系ポリマーは、アクリル系モノマーに由来するモノマー単位を含むポリマーとして定義される。アクリル系ポリマーの典型例として、該アクリル系ポリマーの合成に用いられる全モノマー成分のうちアクリル系モノマーの割合が50重量%より多いアクリル系ポリマーが挙げられる。
また、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイルおよびメタクリロイルを包括的に指す意味である。同様に、「(メタ)アクリレート」とはアクリレートおよびメタクリレートを、「(メタ)アクリル」とはアクリルおよびメタクリルを、それぞれ包括的に指す意味である。
CH2=C(R1)COOR2 (1)
ここで、上記式(1)中のR1は水素原子またはメチル基である。また、R2は炭素原子数1〜20の鎖状アルキル基である。以下、このような炭素原子数の範囲を「C1−20」と表すことがある。粘着剤の貯蔵弾性率等の観点から、R2がC1−14(例えばC2−10、典型的にはC4−8)の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとすることが適当である。粘着特性の観点から、R1が水素原子であってR2がC4−8の鎖状アルキル基であるアルキルアクリレート(以下、単にC4−8アルキルアクリレートともいう。)を主モノマーとすることが好ましい。
ここに開示される技術におけるアクリル系ポリマーの一好適例として、上記その他モノマーとしてカルボキシ基含有モノマーが共重合されたアクリル系ポリマーが挙げられる。カルボキシ基含有モノマーとしては、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MAA)、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等が例示される。なかでも、AA、MAAが好ましい。
他の好適例として、上記その他モノマーとして水酸基含有モノマーが共重合されたアクリル系ポリマーが挙げられる。水酸基含有モノマーの例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。なかでも好ましい水酸基含有モノマーとして、アルキル基が炭素原子数2〜4の直鎖状であるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記その他モノマーとしてカルボキシ基含有モノマーを用いる場合、その含有量は、全モノマー成分の凡そ0.1〜10重量%(例えば0.2〜8重量%、典型的には0.5〜5重量%)とすることが適当である。上記その他モノマーとして水酸基含有モノマーを用いる場合、その含有量は、全モノマー成分の凡そ0.001〜10重量%(例えば0.01〜5重量%、典型的には0.02〜2重量%)とすることが適当である。
いるものとする。
2−エチルヘキシルアクリレート −70℃
n−ブチルアクリレート −55℃
エチルアクリレート −22℃
メチルアクリレート 8℃
メチルメタクリレート 105℃
2−ヒドロキシエチルアクリレート −15℃
4−ヒドロキシブチルアクリレート −40℃
酢酸ビニル 32℃
スチレン 100℃
アクリル酸 106℃
メタクリル酸 228℃
具体的には、温度計、攪拌機、窒素導入管および還流冷却管を備えた反応器に、モノマー100重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部および重合溶媒として酢酸エチル200重量部を投入し、窒素ガスを流通させながら1時間攪拌する。このようにして重合系内の酸素を除去した後、63℃に昇温し10時間反応させる。次いで、室温まで冷却し、固形分濃度33重量%のホモポリマー溶液を得る。次いで、このホモポリマー溶液を剥離ライナー上に流延塗付し、乾燥して厚さ約2mmの試験サンプル(シート状のホモポリマー)を作製する。この試験サンプルを直径7.9mmの円盤状に打ち抜き、パラレルプレートで挟み込み、粘弾性試験機(ティー・エイ・インスツルメント・ジャパン社製、機種名「ARES」)を用いて周波数1Hzのせん断歪みを与えながら、温度領域−70℃〜150℃、5℃/分の昇温速度でせん断モードにより粘弾性を測定し、せん断損失弾性率G”のピークトップ温度に相当する温度(G”カーブが極大となる温度)をホモポリマーのTgとする。
ここに開示される両面粘着シートは、第一粘着剤層および第二粘着剤層のうち少なくとも一方が、熱伝導性フィラーを含有する粘着剤層(フィラー含有粘着剤層)である。第一粘着剤層および第二粘着剤層の両方がフィラー含有粘着剤層であってもよい。これにより、高い粘着性能と低い熱抵抗とがより高レベルで両立され得る。第一粘着剤層および第二粘着剤層がいずれもフィラー含有粘着剤層である場合、熱伝導性フィラーの種類やその含有量は、第一粘着剤層と第二粘着剤層とで同一であってもよく、異なってもよい。
ここに開示される技術における粘着剤は、粘着付与樹脂を含む組成であり得る。粘着付与樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ロジン系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、炭化水素系粘着付与樹脂、エポキシ系粘着付与樹脂、ポリアミド系粘着付与樹脂、エラストマー系粘着付与樹脂、フェノール系粘着付与樹脂、ケトン系粘着付与樹脂等の各種粘着付与樹脂を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使用することができる。ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを採用する場合、ロジン系粘着付与樹脂を用いることが好ましい。
ここに開示される両面粘着シートにおいて、第一粘着剤層および第二粘着剤層を支持(裏打ち)する基材(支持基材)としては、各種のフィルム状基材を用いることができる。上記基材として、例えば、樹脂フィルム、ゴムシート、発泡体フィルム、金属箔、これらの複合体等をベースフィルムとして含むものを好ましく用いることができる。上記ベースフィルムは、典型的には、独立して形状維持可能な(非依存性の)部材である。上記基材は、このようなベースフィルムから実質的に構成されたものであり得る。あるいは、上記基材は、上記ベースフィルムの他に、補助的な層を含むものであってもよい。上記補助的な層の例としては、上記ベースフィルムの表面に設けられた着色層、反射層、下塗り層、帯電防止層等が挙げられる。
着色層全体の厚さは、通常、1μm〜10μm程度が適当であり、1μm〜7μm程度が好ましく、例えば1μm〜5μm程度とすることができる。二層以上のサブ着色層を含む着色層において、各サブ着色層の厚さは、通常、1μm〜2μm程度が好ましい。
剥離ライナーとしては、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、フッ素系ポリマー(ポリテトラフルオロエチレン等)やポリオレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレン等)の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、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等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。
ここに開示される両面粘着シートは、従来公知の方法によって形成することができる。例えば、上述のような基材に粘着剤組成物を直接付与(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)を採用することができる。また、剥離性を有する表面(剥離面)に粘着剤組成物を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、その粘着剤層を基材に転写する方法(転写法)を採用してもよい。これらの方法を組み合わせてもよい。上記剥離面としては、剥離ライナーの表面や、剥離処理された基材背面等を利用し得る。なお、ここに開示される粘着剤層は典型的には連続的に形成されるが、このような形態に限定されるものではなく、例えば点状、ストライプ状等の規則的あるいはランダムなパターンに形成された粘着剤層であってもよい。
架橋反応の促進、製造効率向上等の観点から、粘着剤組成物の乾燥は加熱下で行うことが好ましい。乾燥温度は、例えば40〜150℃程度とすることができ、通常は60〜130℃程度とすることが好ましい。粘着剤組成物を乾燥させた後、さらに、粘着剤層内における成分移行の調整、架橋反応の進行、基材や粘着剤層内に存在し得る歪の緩和等を目的としてエージングを行ってもよい。
ここに開示される両面粘着シートは、基材を含むので加工性に優れ、熱伝導性フィラーを含む粘着剤層を有することにより熱抵抗が低く、かつ総厚が10μm以上であるので粘着性能の良いものとなり得る。このような特徴を活かして、上記両面粘着シートは、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)の液晶表示モジュールユニットとバックライトユニットの固定用、上記携帯型電子機器の表示部を保護する保護パネル(レンズ)固定用、携帯電話のキーモジュール部材固定用、テレビのデコレーションパネル固定用、ノートパソコンのバッテリーパック固定用、デジタルビデオカメラのレンズ防水等の用途に好ましく適用され得る。特に、液晶表示装置を内蔵する携帯型電子機器に好ましく使用され得る。
遮光用途に用いられる両面粘着シートの他の例として、携帯型電子機器の表示素子よりも手前側(表示面側)に貼り付けられて該表示素子からの光漏れを防止する両面粘着シートが挙げられる。上記表示素子は、例えば、液晶素子、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子等であり得る。携帯型電子機器の表示部を保護する保護パネル(レンズ)を固定する用途は、かかる用途の一好適例である。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流冷却器、滴下ロートを備えた反応容器に、モノマー成分としてのn−ブチルアクリレート(BA)70部、2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)30部、アクリル酸(AA)3部および4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)0.05部と、重合開始剤としての2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.08部と、重合溶媒としてのトルエン150部とを仕込み、65℃で8時間溶液重合してアクリル系ポリマーAのトルエン溶液を得た。このアクリル系ポリマーAのMwは約40×104であった。
厚さ12μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラーS10#12」、東レ社製)の第一面および第二面に、上記2枚の剥離ライナー上に形成された粘着剤層をそれぞれ貼り合わせて、本例に係る両面粘着シートを作製した(転写法)。上記剥離ライナーは、そのまま粘着剤層上に残し、該粘着剤層の表面(粘着面)の保護に使用した。この両面粘着シートは、厚さ12μmのPETフィルム(基材)の第一面および第二面に、粘着剤組成物B1から形成された厚さ19μmの第一粘着剤層および第二粘着剤層をそれぞれ有する、総厚50μmの両面粘着シートである。上記熱伝導性フィラーは、上記粘着剤層の厚さの30%より小粒径の粒子から実質的に構成されている。
アクリル系ポリマーA100部に対する上記熱伝導性フィラーの使用量を100部とし、上記分散剤の使用量を8部とした他は例1と同様にして、粘着剤組成物B2を調製した。粘着剤組成物B1に代えて粘着剤組成物B2を使用した他は例1と同様にして、例2に係る両面粘着シートを作製した。
第一粘着剤層および第二粘着剤層の厚さをそれぞれ24μmとした他は例2と同様にして、例3に係る両面粘着シートを作製した。この両面粘着シートは、厚さ12μmのPETフィルム(基材)の第一面および第二面に、粘着剤組成物B2から形成された厚さ24μmの第一粘着剤層および第二粘着剤層をそれぞれ有する、総厚60μmの両面粘着シートである。上記熱伝導性フィラーは、上記粘着剤層の厚さの25%より小粒径の粒子から実質的に構成されている。
アクリル系ポリマーA100部に対する上記熱伝導性フィラーの使用量を160部とし、上記分散剤の使用量を12.8部とした他は例1と同様にして、粘着剤組成物B3を調製した。粘着剤組成物B1に代えて粘着剤組成物B3を使用した他は例1と同様にして、例4に係る両面粘着シートを作製した。
アクリル系ポリマーA100部に対する上記熱伝導性フィラーの使用量を40部とし、上記分散剤の使用量を3.2部とした他は例1と同様にして、粘着剤組成物B4を調製した。粘着剤組成物B1に代えて粘着剤組成物B4を使用した他は例1と同様にして、例5に係る両面粘着シートを作製した。
熱伝導性フィラーおよび分散剤を使用しない点以外は例1と同様にして、粘着剤組成物B0を調製した。粘着剤組成物B1に代えて粘着剤組成物B0を使用した他は例1と同様にして、例6に係る両面粘着シートを作製した。
本例では、基材として、厚さ12μmの透明なPETフィルム(商品名「ルミラーS10#12」、東レ社製)と該PETフィルム(ベースフィルム)の片面に設けられた厚さ5μmの黒色印刷層(着色層)とからなる、合計厚さ17μmの基材を使用した。以下、この基材を「基材(黒)」ということがある。上記黒色印刷層は、黒色の着色剤を含むインク組成物を用い、グラビア印刷法を利用して印刷を行うことにより形成した。
上記基材(黒)と粘着剤組成物B1とを使用し、第一粘着剤層および第二粘着剤層の厚さをそれぞれ約17μmとした点以外は例1と同様にして、例7に係る両面粘着シートを作製した。この両面粘着シートの総厚は約50μmである。上記熱伝導性フィラーは、上記粘着剤層の厚さの30%より小粒径の粒子から実質的に構成されている。
粘着剤組成物B1に代えて粘着剤組成物B2を使用した他は例7と同様にして、例8に係る両面粘着シートを作製した。
例1〜6に係る両面粘着シートについて、80℃における熱抵抗の測定を行った。図4(a)に、測定に使用した熱特性評価装置100の正面概略図を示す。図4(b)は、図4(a)に示す熱特性評価装置100の側面概略図である。
各例に係る両面粘着シートの一方の粘着面を覆う剥離ライナーを剥がし、該一方の粘着面に厚さ25μmのPETフィルムを貼り合わせて裏打ちした。これを幅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。
23℃、50%RHの環境下にて、上記測定サンプルの他方の粘着面を覆う剥離ライナーを剥がし、該他方の粘着面をステンレス鋼板(SUS304BA板)の表面に、2kgのローラを1往復させて圧着した。これを同環境下に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 Z 0237に準じて、引張速度300mm/分、剥離角度180度の条件で、剥離強度(N/20mm)を測定した。
10 基材
10A 第一面
10B 第二面
12 樹脂フィルム(ベースフィルム)
14 着色層
21 第一粘着剤層
22 第二粘着剤層
21A 第一粘着面
22A 第二粘着面
31,32 剥離ライナー
100 熱特性評価装置
110 測定用サンプル
122,123 ロッド
124 発熱体
125 放熱体
126 圧力調整用ネジ
128 ロードセル
130 接触式変位計
132 プローブ
140 温度計
142 温度センサ
200 携帯型電子機器
210 液晶モジュールユニット
220 バックライトユニット
230 両面粘着シート
t 両面粘着シートの総厚
Claims (10)
- 基材と、
前記基材の第一面上に配置されている第一粘着剤層と、
前記基材の第二面上に配置されている第二粘着剤層と、
を含み、
前記第一粘着剤層および前記二粘着剤層の少なくとも一方は、熱伝導性フィラーを含むフィラー含有粘着剤層であり、
前記熱伝導性フィラーの平均粒径は、前記フィラー含有粘着剤層の厚さの15%以下であり、
総厚が10μm以上150μm以下である、携帯型電子機器用両面粘着シート。 - 前記熱伝導性フィラーは、前記フィラー含有粘着剤層の厚さの50%以下の粒径を有する粒子から実質的に構成されている、請求項1に記載の両面粘着シート。
- 前記熱伝導性フィラーは、粒径5μm以下の粒子から実質的に構成されている、請求項1または2に記載の両面粘着シート。
- 前記第一粘着剤層および前記二粘着剤層はいずれもフィラー含有粘着剤層であり、
前記第一粘着剤層に含まれる熱伝導性フィラーと前記第二粘着剤層に含まれる熱伝導性フィラーとの合計量は、前記第一粘着剤層を構成する粘着剤のベースポリマーと前記第二粘着剤層を構成する粘着剤のベースポリマーとの合計量100重量部に対して50〜150重量部である、請求項1から3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。 - 前記第一粘着剤層の厚さおよび前記第二粘着剤層の厚さがいずれも5μm以上である、請求項1から4のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記基材の厚さは、前記総厚の15%以上35%以下である、請求項1から5のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記基材は着色層を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 熱抵抗が3.0K・cm2/W以下であり、かつ前記第一粘着剤層および前記第二粘着剤層について測定される剥離強度がいずれも2.5N/20mm以上である、請求項1から7のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 幅4mm以下、長さ30mm以上の線状部分を含む形状で使用される、請求項1から8のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 携帯型電子機器の液晶表示モジュールユニットとバックライトユニットとを固定するために用いられる、請求項1から9のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
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