JP2016008274A - 紫外線硬化型キャリアテープ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材フィルムの少なくとも一方の表面に紫外線硬化型粘着剤層が形成されている紫外線硬化型キャリアテープであって、上記紫外線硬化型粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaが10nm以下であり、かつ、上記紫外線硬化型粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzが100nm以下である紫外線硬化型キャリアテープ。
【選択図】なし
Description
パターニングされた透明導電フィルムを製造する方法としては、錫を含む酸化インジウム(ITO)等の金属又は金属酸化物を含有する導電性金属層が形成された透明導電フィルムを、仮固定用両面粘着テープを介して作業台に固定した後、アニール処理、フォトリソグラフィー処理及びエッチング処理を施して導電パターンを形成する方法が挙げられる(例えば、特許文献1)。
キャリアテープは、脆弱な材料等を、作業台上のフィルム又は粘着剤に転写するために用いられるが、その役割が終わった後は剥離される。
したがって、キャリアテープには、脆弱な材料を接着するための適当な粘着力を有する一方で、脆弱な材料を破壊することなく剥離できることが求められている。
以下、本発明を詳述する。
しかしながら、一般的な紫外線硬化型キャリアテープでは、脆弱な材料の一部にダメージを与える場合があることが分かった。
本発明者らは、このようにダメージを与える原因が紫外線硬化型キャリアテープの粘着面の表面が粗いことにあることを見出し、紫外線硬化型キャリアテープの粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaが10nm以下、かつ、粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzが100nm以下の平滑性を有する紫外線硬化型キャリアテープを用いることで、脆弱な材料をフィルム又は粘着剤に転写でき、転写した後に該脆弱な材料を破壊することなく剥離することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
上記粘着剤層としては、例えば、分子内にラジカル重合性の不飽和結合を有するアクリル酸アルキルエステル系及び/又はメタクリル酸アルキルエステル系の重合性ポリマーと、ラジカル重合性の多官能オリゴマー又はモノマーとを主成分とし、必要に応じて光重合開始剤を含む紫外線硬化型粘着剤により構成されたものが挙げられる。
このような粘着剤層は、紫外線を照射することにより粘着剤の全体が均一にかつ速やかに重合架橋して一体化するため、重合硬化による弾性率の上昇が著しくなり、粘着力が大きく低下して容易に剥離することができる。
なお、重量平均分子量は、GPC(Gel Permeation Chromatography:ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)法によりポリスチレン換算分子量として測定された値である。
上記共重合可能な他の改質用モノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン等の一般の(メタ)アクリル系ポリマーに用いられている各種のモノマーが挙げられる。
上記光重合開始剤を用いる場合には、酸素による硬化阻害を防止するために、2phr以上配合することが好ましい。
上記気体発生剤は特に限定されないが、例えば、アジド化合物、アゾ化合物、ケトプロフェン、テトラゾール化合物等が挙げられる。なかでも、入手が容易であることからアゾ化合物が好適である。
上記粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaが上記範囲を満たさない場合は、脆弱な材料をフィルム又は粘着剤に転写した際に材料へ凹み等の損傷を与え、材料の機能を損ねる。
上記粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaの上限が8.5nmであることが好ましい。
上記粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaの下限は特に限定されないが、上記粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaの下限が1nmであることが好ましい。
上記粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzが上記範囲を満たさない場合は、脆弱な材料をフィルム又は粘着剤に転写した際に材料へ凹み等の損傷を与え、材料の機能を損ねる。
上記粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzの上限が85nmであることが好ましい。
上記粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzの下限は特に限定されないが、上記粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzの下限が10nmであることが好ましい。
なお、本明細書中において「粘着力」とは、JIS Z0237に準拠して測定した180度剥離試験により測定された粘着力を意味する。
上記樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィン系樹脂フィルム又は、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等のポリエステル系樹脂フィルム又は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体等の変性オレフィン系樹脂フィルム又は、ポリ塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、シクロオレフィンポリマー樹脂フィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、ABS(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン)樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられる。
上記離型フィルムは特に限定されず、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のポリオレフィン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム等のポリエステル系樹脂フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム等が挙げられる。
上記離型紙は特に限定されず、例えば、ポリエチレンラミネートタイプ、グラシンタイプ、スーパーカレンダードタイプ、クレーコートタイプ、水系樹脂コートタイプ等が挙げられる。
なかでも、弾性率、耐熱性、及び、平滑性の観点から、上記セパレーターとしてはポリエチレンラミネートタイプの離型紙が好適である。
また、上記セパレーターの粘着剤層と接する面には離型処理が施されていることが好ましい。
上記粘着剤層の粘着面と接する表面の算術平均粗さRaが上記範囲を満たさない場合は、粘着剤層との貼り合わせ条件が不適切であると、粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaが10nmを超えることがある。
上記粘着剤層の粘着面と接する表面の算術平均粗さRaの上限が8.5nmであることがより好ましい。上記算術平均粗さRaの更に好ましい上限は7.5nmである。
上記粘着剤層の粘着面と接する表面の算術平均粗さRaの下限は特に限定されないが、上記粘着剤層の粘着面と接する表面の算術平均粗さRaの下限が1nmであることが好ましい。
上記粘着剤層の粘着面と接する表面の十点平均粗さRzが上記範囲を満たさない場合は、粘着剤層との貼り合わせ条件が不適切であると、粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzが100nmを超えることがある。
上記粘着剤層の粘着面と接する表面の十点平均粗さRzの上限が150nmであることがより好ましい。
上記粘着剤層の粘着面と接する表面の十点平均粗さRzの下限は特に限定されないが、上記粘着剤層の粘着面と接する表面の十点平均粗さRzの下限が10nmであることが好ましい。
また、算術平均粗さRa及び十点平均粗さRzが所定の範囲となるように離型処理されたセパレーター表面に、上記粘着剤層用組成物を塗布し、粘着剤層用組成物中の溶剤を完全に乾燥除去して粘着剤層を形成した後、形成された粘着剤層の上に基材フィルムを貼り付ける方法も挙げられる。
上記粘着剤層用組成物を塗布する方法としては、少量であればナイフコーターやアプリケーターが一般的に用いられる。連続塗工する場合は、一般に3本リバースコーターやダイレクトグラビアコーター、ダイレクトバーコーター、バーリバースコーター、ダイコーター等が好適に用いられる。
なかでも、所望の表面粗さに調整しやすいことから、上記粘着剤層の粘着面に接するセパレーター表面の粗さを粘着剤層の算術平均粗さRa及び十点平均粗さRz以下に抑える方法が好ましい。
本発明の紫外線硬化型キャリアテープを用いて支持体上に形成された脆弱な材料を粘着剤層に転写する方法の一例を図1〜3に示す。
以下、図1〜図3を参照しながら、本発明を詳しく説明する。
次いで、図1(b)に示すように、脆弱な材料3を支持体4から剥がし、本発明の紫外線硬化型キャリアテープ7の紫外線硬化型粘着剤層2上に保持する。
上記薄層フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂や、ポリカーボネート系樹脂、ノルボルネン樹脂(COP、COC)、ポリイミド樹脂等からなるフィルムが挙げられる。なかでも、PETからなるフィルムが一般的である。
上記薄層ガラスは特に限定されず、例えば、アルカリガラス、非アルカリガラス等が挙げられる。
上記透明導電層を構成する金属としては、例えば、金、銀、銅等の金属や酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン等の金属酸化物、これらで作られるナノワイヤー、ナノ粒子、金属メッシュ等が挙げられる。
更に、図2(b)に示すように、本発明の紫外線硬化型キャリアテープ7の基材フィルム1上から、紫外線8を照射することにより、紫外線硬化型粘着剤層2を硬化させて粘着力を低下させる。
上記透明基板6は特に限定されないが、例えば、ガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル等のプラスチック基板等が挙げられる。
上記紫外線の照射強度の好ましい下限は1mW/cm2、好ましい上限は20000mW/cm2である。紫外線の照射強度が1mW/cm2未満であると、照射時間を延長しても確実な剥離を行えないことがあり、20000mW/cm2を超えると、照射装置等に要する費用が著しく増大し、現実的ではない。コスト等を勘案すれば、実際の生産現場においては、5000mW/cm2程度が事実上の上限であると考えられる。
上記紫外線の照射時間は、照射強度によって異なるが、好ましい下限は1秒、好ましい上限は200秒である。
<粘着剤層用組成物の調製>
温度計、攪拌機、冷却管を備えた反応器を用意し、この反応器内に、2−エチルヘキシルアクリレート94重量部、アクリル酸1重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート5重量部、ラウリルメルカプタン0.01重量部、酢酸エチル80重量部を加えた後、反応器を加熱して還流を開始した。続いて、上記反応器内に、重合開始剤として1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.01重量部を添加し、還流下で重合を開始させた。次に、重合開始から1時間後及び2時間後にも、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンを0.01重量部ずつ添加し、更に、重合開始から4時間後にt−ヘキシルパーオキシピバレートを0.05重量部添加して重合反応を継続させた。そして、重合開始から8時間後に、固形分55重量%、重量平均分子量60万の官能基含有アクリル系ポリマーを得た。
その後、上記溶液の樹脂固形分100重量部に対して、2,2−アゾビス−(N−ブチル−2−メチルプロピオンアミド)100重量部を混合して、アゾ化合物を含有する粘着剤層用組成物を調製した。
上記で得られた粘着剤層用組成物を、75μm厚さ、表1に記載された表面粗さ(Ra、Rz)に離型処理された透明なPETフィルム(セパレーター)の片面に乾燥皮膜の厚さが10μmとなるようにドクターナイフで塗工し110℃、5分間加熱して塗工溶液を乾燥させて粘着剤層を得た。乾燥後の粘着剤層は乾燥状態で粘着性を示した。次いで、粘着剤層の他方の面に75μmのPETフィルム(基材フィルム)を貼り付けた。その後、40℃、3日間静置養生を行い、総厚85μm、表1に記載された粘着剤層の粘着面の表面粗さ(Ra、Rz)のキャリアテープを得た。
なお、表面粗さ(Ra)は、Veeco社製 光干渉顕微鏡Wyko NT9300を用いて面スキャン法により評価し、表面粗さ(Rz)は、Veeco社製 光干渉顕微鏡Wyko NT9300を用いて面スキャン法により評価した。
表1に記載のセパレーターにより、粘着剤層の粘着面の表面粗さ(Ra、Rz)を表1に記載された値とした以外は、実施例1と同様にして紫外線硬化型キャリアテープを作製した。
表1に記載のセパレーターにより、粘着剤層の粘着面の表面粗さ(Ra、Rz)を表1に記載された値とした以外は、実施例1と同様にして紫外線硬化型キャリアテープを作製した。
表1に記載のセパレーターにより、粘着剤層の粘着面の表面粗さ(Ra、Rz)を表1に記載された値とした以外は、実施例2と同様にして紫外線硬化型キャリアテープを作製した。
実施例1〜2及び比較例1〜5で得られた紫外線硬化型キャリアテープについて以下の評価を行った。結果を表1に示した。
実施例1〜2及び比較例1〜5で得られた紫外線硬化型キャリアテープについて、紫外線照射前における粘着力、及び、紫外線硬化型キャリアテープの基材フィルム側から超高圧水銀灯を用いて365nmの紫外線を基材フィルム上面への照射強度50mW/cm2で2分間照射した後における粘着力をJIS Z0237に準拠し180度剥離により測定した。
実施例1〜2及び比較例1〜5で得られた紫外線硬化型キャリアテープを用いて、以下の方法により透明導電層を粘着剤層に転写し、転写後の透明導電層の外観を光学顕微鏡により観察して評価した。
転写後の透明導電層の外観評価に用いた透明導電層及び粘着剤層は以下の方法により製造した。
<透明導電層の製造方法>
支持体に100μm厚さの離型処理された透明なポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いて、離型処理された面に導電インク(銀ペースト)を印刷して透明導電層を得た。
<粘着剤層の製造方法>
透明基板として厚み0.7mmの無アルカリガラスを用い、該透明基板の一方の表面上に75μm厚みの透明粘着テープ(積水化学工業社製、OCA 7622−75)を、2kgローラーを用いて貼り付け、オートクレーブを用いて5kg/cm2、40℃条件下に30分置いて粘着剤層を製造した。
実施例1〜2及び比較例1〜5で得られた紫外線硬化型キャリアテープを、表面粗さRaが5nm以下に鏡面処理された鉄製ロールを用いて、上記方法により得られた透明導電層に貼り付け、速度1m/分で貼り合せた。
次いで、紫外線硬化型キャリアテープに貼り付けた透明導電層を、上記方法により透明基板上に形成された粘着剤層に2kgローラーを用いて貼り付け、オートクレーブを用いて5kg/cm2、40℃の条件下に30分置いた。
その後、紫外線硬化型キャリアテープの基材フィルム側から超高圧水銀灯を用いて365nmの紫外線を基材フィルム上面への照射強度が50mW/cm2となるよう照度を調節して2分間照射し、10m/分の速度でキャリアテープを剥離した。
比較例1〜5で得られた紫外線硬化型キャリアテープでも、紫外線照射後、キャリアテープを手で容易に剥離することができ、透明導電層が粘着剤層から剥離することもなかった。しかしながら、キャリアテープを剥離後の導電インクの一部に、凹みが観察された。
2 紫外線硬化型粘着剤層
3 脆弱な材料
4 支持体
5 粘着剤層
6 透明基板
7 本発明の紫外線硬化型キャリアテープ
8 紫外線
Claims (2)
- 基材フィルムの少なくとも一方の表面に紫外線硬化型粘着剤層が形成されている紫外線硬化型キャリアテープであって、
前記紫外線硬化型粘着剤層の粘着面の算術平均粗さRaが10nm以下であり、かつ、前記紫外線硬化型粘着剤層の粘着面の十点平均粗さRzが100nm以下である
ことを特徴とする紫外線硬化型キャリアテープ。 - 紫外線硬化型粘着剤層の粘着面がセパレーターにより保護されており、
前記紫外線硬化型粘着剤層の粘着面に接する前記セパレーター表面の算術平均粗さRaが10nm以下であり、かつ、前記セパレーター表面の十点平均粗さRzが200nm以下である
ことを特徴とする請求項1記載の紫外線硬化型キャリアテープ。
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