JP2016041483A - 基板加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加工精度および安全性に優れるとともに、低コスト化が可能であり、しかも効率よく基板を加工することができる基板加工方法を提供することである。
【解決手段】融点未満の温度で結晶化する側鎖結晶性ポリマーを含有し、かつ発泡剤が添加されている感温性粘着シート１を介して基板１１Ａを積層する工程と、粘着シート１の温度を特定の温度にして側鎖結晶性ポリマーを流動させた後に結晶化させて第１積層体１０を得る工程と、第１積層体１０を加工して第２積層体２０を得る工程と、粘着シート１の温度を特定の温度にして粘着シート１の粘着力を低下させ、第２積層体２０を構成している加工された基板１１Ｂを粘着シート１から剥離する工程と、を備える、基板加工方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスプレイ用ガラス基板等の基板加工方法に関する。

スマートフォン、タブレット端末、測定機器等に使用されるディスプレイ用ガラス基板の加工方法として、複数のガラス基板を積層して加工する方法がある（例えば、特許文献１，２参照）。また、複数のガラス基板を積層するときに光硬化性の接着剤を使用することが知られている（例えば、特許文献２，３参照）。
しかし、複数のガラス基板の積層に接着剤を使用すると、以下のような問題がある。

（ａ）ディスプレイ用ガラス基板の表面には、通常、有機膜がコートされているため、接着剤を直接塗布するとブロックしてしまい加工後に剥離できなくなる。それゆえ、全てのガラス基板に前処理としてプライマーコートを施す必要があり、結果として生産性が低下し、コストも高くなる。
（ｂ）互いに隣接するガラス基板間に気泡が発生するのを防ぐため、接着剤を余分に塗布する必要がある。そのため、複数のガラス基板を積層接着したとき、余分な接着剤が積層体の外周部からはみ出してしまう。はみ出した接着剤は、廃棄になることから、材料ロスが発生してコストが高くなる。
（ｃ）接着剤層の厚みに厚薄差（バラツキ）が大きく、厚み精度が悪いことから、加工精度が低下し易い。
（ｄ）スマートフォン、タブレット端末等の印刷パターン部には、紫外線を十分に照射できず、それゆえ接着剤層の硬化部位にバラツキが発生し易い。その結果、ガラス基板を接着剤層から剥離したとき、接着剤層の未硬化部分が剥離したガラス基板上に残る糊残りが発生する。糊残りが発生すると、洗浄工程および検査工程がさらに必要になり、結果として生産性が低下し、コストも高くなる。
（ｅ）複数のガラス基板を積層接着した後、紫外線を照射して接着剤層を硬化させる必要があることから、ガラス基板の加工をスムーズに行うことができない。また、接着剤層の硬化に高額な紫外線照射装置等が必要になることから、コストが高くなる。
（ｆ）接着剤の溶媒に使用されている有機溶剤等が、呼気または皮膚等を介して作業者の体内に侵入することによって健康被害が発生するおそれがある。

特開２００１−２４３６号公報 特開２００９−２５６１２５号公報 特開２０１３−７６０７７号公報

本発明の課題は、加工精度および安全性に優れるとともに、低コスト化が可能であり、しかも効率よく基板を加工することができる基板加工方法を提供することである。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）融点未満の温度で結晶化し、かつ前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーを含有するとともに、前記融点よりも高い温度で膨張ないし発泡を開始する発泡剤が添加されている感温性粘着シートを介して複数の基板を積層する第１工程と、前記感温性粘着シートの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを流動させた後に前記融点未満の温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを結晶化させ、前記複数の基板のうち互いに隣接している基板同士を前記感温性粘着シートによって固定して第１積層体を得る第２工程と、前記第１積層体を加工して第２積層体を得る第３工程と、前記感温性粘着シートの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度にして前記感温性粘着シートの粘着力を低下させ、前記第２積層体を構成している加工された前記複数の基板のそれぞれを前記感温性粘着シートから剥離する第４工程と、を備える、基板加工方法。
（２）前記融点が、３５℃以上である、前記（１）に記載の基板加工方法。
（３）前記側鎖結晶性ポリマーが、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜１００重量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレート０〜７０重量部と、極性モノマー１〜１０重量部と、を重合させて得られる共重合体である、前記（１）または（２）に記載の基板加工方法。
（４）前記炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートが、ブチルアクリレートであり、前記極性モノマーが、２−ヒドロキシエチルアクリレートである、前記（３）に記載の基板加工方法。
（５）前記炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが、ベヘニルアクリレートである、前記（３）または（４）に記載の基板加工方法。
（６）前記側鎖結晶性ポリマーが、ベヘニルアクリレート３５〜５５重量部、ブチルアクリレート３５〜６５重量部および２−ヒドロキシエチルアクリレート１〜１０重量部を重合させることによって得られる共重合体である、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の基板加工方法。
（７）前記側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量が、５０万〜８０万である、前記（１）〜（６）のいずれかに記載の基板加工方法。
（８）前記側鎖結晶性ポリマーは、前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度における貯蔵弾性率Ｅ’が、１．０×１０³〜２．０×１０⁵Ｐａである、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の基板加工方法。
（９）前記複数の基板が、ガラス基板である、前記（１）〜（８）のいずれかに記載の基板加工方法。
（１０）前記複数の基板が、ディスプレイ用である、前記（１）〜（９）のいずれかに記載の基板加工方法。
（１１）前記第４工程を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度の温水中に前記第２積層体を浸漬することによって行う、前記（１）〜（１０）のいずれかに記載の基板加工方法。
（１２）融点未満の温度で結晶化し、かつ前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーを含有するとともに、前記融点よりも高い温度で膨張ないし発泡を開始する発泡剤が添加されている感温性粘着剤層をフィルム状の基材の両面に有する感温性両面粘着テープを介して複数の基板を積層する第１工程と、前記感温性両面粘着テープの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを流動させた後に前記融点未満の温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを結晶化させ、前記複数の基板のうち互いに隣接している基板同士を前記感温性両面粘着テープによって固定して第１積層体を得る第２工程と、前記第１積層体を加工して第２積層体を得る第３工程と、前記感温性両面粘着テープの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度にして前記感温性両面粘着テープの粘着力を低下させ、前記第２積層体を構成している加工された前記複数の基板のそれぞれを前記感温性両面粘着テープから剥離する第４工程と、を備える、基板加工方法。

本発明によれば、加工精度および安全性に優れるとともに、低コスト化が可能であり、しかも効率よく基板を加工することができるという効果がある。

（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る基板加工方法を示す工程図である。 本発明の一実施形態に係る基板加工方法に使用する感温性粘着シートを示す概略説明図である。 本発明の他の実施形態に係る基板加工方法に使用する感温性両面粘着テープを示す概略説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る基板加工方法について、図１および図２を参照して詳細に説明する。

（感温性粘着シート）
図１および図２に示すように、本実施形態では、複数の基板１１Ａの加工に感温性粘着シート（以下、「粘着シート」と言うことがある。）１を使用する。本実施形態の粘着シート１は、基材レスの粘着シートである。シートとは、シート状のみに限定されるものではなく、本実施形態の効果を損なわない限りにおいて、シート状ないしフィルム状をも含む概念である。本実施形態の粘着シート１は、側鎖結晶性ポリマーを含有しているとともに、発泡剤が添加されている。

側鎖結晶性ポリマーは、融点を有するポリマーである。融点とは、ある平衡プロセスにより、最初は秩序ある配列に整合されていた重合体の特定部分が無秩序状態になる温度であり、示差熱走査熱量計（ＤＳＣ）によって１０℃／分の測定条件で測定して得られる値のことを意味するものとする。

側鎖結晶性ポリマーは、上述した融点未満の温度で結晶化し、かつ融点以上の温度では相転位して流動性を示す。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、温度変化に対応して結晶状態と流動状態とを可逆的に起こす感温性を有する。これにより、粘着シート１の温度を融点以上の温度であり、かつ発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度にして側鎖結晶性ポリマーを流動させれば、粘着シート１が粘着力を発現することから、互いに隣接している基板１１Ａ，１１Ａ同士を粘着シート１によって貼り合わせることが可能となる。また、粘着シート１の温度を上述の温度にして側鎖結晶性ポリマーを流動させると、粘着シート１が基板１１Ａの表面に存在する微細な凹凸形状によく追従するようになる。そして、この状態の粘着シート１を融点未満の温度に冷却すると、側鎖結晶性ポリマーが結晶化することによっていわゆるアンカー効果が発現し、その結果、互いに隣接している基板１１Ａ，１１Ａ同士を粘着シート１によって固定することが可能となる。

本実施形態の粘着シート１は、側鎖結晶性ポリマーが流動性を示したときに基板１１Ａを貼り合わせることができ、かつ側鎖結晶性ポリマーが結晶化したときに基板１１Ａを固定できる割合で側鎖結晶性ポリマーを含有している。つまり、本実施形態の粘着シート１は、側鎖結晶性ポリマーを主成分として含有しており、実質的には発泡剤が添加された側鎖結晶性ポリマーからなる。

側鎖結晶性ポリマーの融点としては、３５℃以上であるのが好ましく、３５〜５０℃であるのがより好ましく、４０〜４５℃であるのがさらに好ましい。これにより、室温（２３℃）において側鎖結晶性ポリマーが結晶状態にあることから、粘着シート１が粘着力を発現しておらず、それゆえ粘着シート１の取り扱い性が良好になり、結果として作業性を向上させることができる。

上述した融点は、側鎖結晶性ポリマーの組成等を変えることによって調整することができる。側鎖結晶性ポリマーの組成としては、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜１００重量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレート０〜７０重量部と、極性モノマー１〜１０重量部と、を重合させて得られる共重合体であるのが好ましい。

炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えばセチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、エイコシル（メタ）アクリレート、ベヘニル（メタ）アクリレート等の炭素数１６〜２２の線状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが挙げられ、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等が挙げられ、極性モノマーとしては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のカルボキシル基を有するエチレン不飽和単量体；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、２−ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基を有するエチレン不飽和単量体等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートのことを意味するものとする。

上述した炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートのうち炭素数１８以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートを選択すると、融点を比較的高い温度に調整することができる。本実施形態では、融点を上述した３５℃以上にするうえで、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが、ベヘニルアクリレートであるのが好ましい。

また、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートとしては、ブチルアクリレートであるのが好ましい。これにより、融点以上の温度において側鎖結晶性ポリマーが高い流動性を示すようになり、発泡剤が膨張ないし発泡し易くなる。

極性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレートであるのが好ましい。これにより、上述したブチルアクリレートと同様に、融点以上の温度において側鎖結晶性ポリマーが高い流動性を示すようになり、発泡剤が膨張ないし発泡し易くなる。また、基板１１Ａがガラス基板であるとき、粘着シート１が優れた剥離性を発揮するようになる。

側鎖結晶性ポリマーの好ましい組成としては、例えばベヘニルアクリレート３５〜５５重量部、ブチルアクリレート３５〜６５重量部および２−ヒドロキシエチルアクリレート１〜１０重量部を重合させることによって得られる共重合体等が挙げられる。

重合方法としては、特に限定されるものではなく、例えば溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法等が採用可能である。溶液重合法を採用する場合には、上述したモノマーを溶剤に混合し、４０〜９０℃程度で２〜１０時間程度攪拌すればよい。

側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量としては、５０万〜８０万であるのが好ましい。これにより、適度な凝集力によって基板１１Ａを固定することができ、かつ粘着シート１を後述する基板１１Ｂから剥離したときに糊残りが発生するのを抑制することができる。重量平均分子量は、側鎖結晶性ポリマーをゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値である。

側鎖結晶性ポリマーは、特定の温度における貯蔵弾性率Ｅ’が次のような値であるのが好ましい。すなわち、側鎖結晶性ポリマーは、融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’が、５．０×１０⁶〜９．０×１０⁸Ｐａであるのが好ましく、５．０×１０⁶〜５．０×１０⁷Ｐａであるのがより好ましい。これにより、互いに隣接している基板１１Ａ，１１Ａ同士を粘着シート１によって高い固定力で固定することができる。また、側鎖結晶性ポリマーは、融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’が、２．０×１０³〜３．０×１０⁵Ｐａであるのが好ましく、２．０×１０³〜３．０×１０⁴Ｐａであるのがより好ましい。これにより、粘着シート１が基板１１Ａの表面に存在する微細な凹凸形状によく追従するようになり、アンカー効果が発現し易くなる。さらに、側鎖結晶性ポリマーは、発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度における貯蔵弾性率Ｅ’が、１．０×１０³〜２．０×１０⁵Ｐａであるのが好ましく、１．０×１０³〜４．０×１０³Ｐａであるのがより好ましい。これにより、発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度において側鎖結晶性ポリマーが高い流動性を示すようになり、発泡剤が膨張ないし発泡し易くなる。各温度における貯蔵弾性率Ｅ’は、動的粘弾性測定装置で測定して得られる値である。

一方、粘着シート１に添加されている発泡剤としては、一般的な化学発泡剤および物理発泡剤のいずれもが採用可能である。化学発泡剤には、熱分解型および反応型の有機系発泡剤ならびに無機系発泡剤が含まれる。

熱分解型の有機系発泡剤としては、例えば各種のアゾ化合物（アゾジカルボンアミド等）、ニトロソ化合物（Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等）、ヒドラジン誘導体［４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）等］、セミカルバジド化合物（ヒドラゾジカルボンアミド等）、アジド化合物、テトラゾール化合物等が挙げられ、反応型の有機系発泡剤としては、例えばイソシアネート化合物等が挙げられる。

熱分解型の無機系発泡剤としては、例えば重炭酸塩・炭酸塩（炭酸水素ナトリウム等）、亜硝酸塩・水素化物等が挙げられ、反応型の無機系発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウムと酸との組み合わせ、過酸化水素とイースト菌との組み合わせ、亜鉛粉末と酸との組み合わせ等が挙げられる。

物理発泡剤としては、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ジクロロエタン、ジクロロメタン等の塩化炭素水素類、フロン等のフッ化塩化炭化水素類等の有機系物理発泡剤；空気、炭酸ガス、窒素ガス等の無機系物理発泡剤等が挙げられる。

また、他の発泡剤として、マイクロカプセル化された熱膨張性微粒子である、いわゆるマイクロバルーン発泡剤を採用することができる。マイクロバルーン発泡剤は、熱可塑性または熱硬化性樹脂によって構成されているポリマー殻の内部に、固体、液体または気体からなる加熱膨張性物質を封入したものである。言い換えれば、マイクロバルーン発泡剤は、マイクロオーダーの平均粒径を有する中空状のポリマー殻と、ポリマー殻の内部に封入されている加熱膨張性物質と、を備えるものである。マイクロバルーン発泡剤は加熱によって体積が４０倍以上に膨張し、独立気泡形式の発泡体が得られる。したがって、マイクロバルーン発泡剤は、通常の発泡剤に比べて、発泡倍率がかなり大きくなるという特性を有する。このようなマイクロバルーン発泡剤は、市販のものを用いることができ、例えばＥＸＰＡＮＣＥＬ社製の「４６１ＤＵ２０」、「５５１ＤＵ４０」等が好適である。

発泡剤は、固形分換算で側鎖結晶性ポリマー１００重量部に対して１０〜１００重量部の割合で添加されているのが好ましく、１０〜６０重量部の割合で添加されているのがより好ましい。これにより、発泡剤が膨脹ないし発泡したときに、粘着シート１の粘着力を十分に低下させることができる。

発泡剤が膨脹ないし発泡を開始する温度は、側鎖結晶性ポリマーの融点よりも高い温度である。発泡剤が膨脹ないし発泡を開始する温度としては、９０℃以上であるのが好ましい。

発泡剤の平均粒径としては、特に限定されるものではないが、通常、５〜５０μｍであるのが好ましく、５〜２０μｍであるのがより好ましい。平均粒径は、粒度分布測定装置で測定して得られる値である。

粘着シート１は、２３℃における１８０°剥離強度が０．１〜６．０Ｎ／２５ｍｍであるのが好ましく、２．０〜４．０Ｎ／２５ｍｍであるのがより好ましい。２３℃における１８０°剥離強度は、２３℃の雰囲気温度におけるポリエチレンテレフタレートフィルムに対する１８０°剥離強度をＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて測定して得られる値である。

粘着シート１には、上述した発泡剤の他に、例えば架橋剤、粘着付与剤、可塑剤、老化防止剤、紫外線吸収剤等の各種の添加剤を添加することができ、例示した添加剤のうち架橋剤を添加するのが好ましい。架橋剤としては、例えばイソシアネート化合物、アルミニウム有機化合物等が挙げられる。架橋剤は、固形分換算で側鎖結晶性ポリマー１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合で添加するのが好ましい。これにより、粘着シート１の凝集力を適度に向上させることができ、糊残りが発生するのを抑制することができる。

粘着シート１の厚さとしては、１０〜２００μｍであるのが好ましく、２０〜１００μｍであるのがより好ましい。

図２に示すように、本実施形態の粘着シート１は、粘着シート１の片面１ａおよび他面１ｂに積層されているセパレーター２，２を有する。これにより、粘着シート１の片面１ａおよび他面１ｂをそれぞれ保護することができる。

セパレーター２，２としては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等からなるフィルムの表面に、シリコーン、フッ素等の離型剤を塗布したものが挙げられる。また、セパレーター２，２のそれぞれの厚さとしては、１０〜１１０μｍであるのが好ましい。セパレーター２，２は、互いの組成、厚さ等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

上述した粘着シート１を使用する本実施形態の基板加工方法は、第１〜第４工程を備えている。以下、工程順に本実施形態を詳細に説明する。

（第１工程）
まず、図１（ａ）に示すように、上述した粘着シート１を介して複数の基板１１Ａを積層する。第１工程は、粘着シート１の温度が融点未満の温度で行ってもよいし、粘着シート１の温度が融点以上の温度であり、かつ発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度で行ってもよい。

（第２工程）
次に、粘着シート１の温度を、融点以上の温度であり、かつ発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度にして側鎖結晶性ポリマーを流動させた後に融点未満の温度にして側鎖結晶性ポリマーを結晶化させ、複数の基板１１Ａのうち互いに隣接している基板１１Ａ，１１Ａ同士を粘着シート１によって固定して第１積層体１０を得る。具体例を挙げると、側鎖結晶性ポリマーの融点が４０〜４５℃、発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度が９０℃以上であるとき、粘着シート１の温度は、５０〜６０℃にした後に室温（２３℃）にすればよい。

ここで、本実施形態では、上述した第１〜第２工程において複数の基板１１Ａの積層固定に粘着シート１を使用することから、上述した接着剤による問題を解決することができる。具体的には、基板１１Ａの前処理（プライマーコート）の必要がなく、リードタイムを短縮することができる。また、余分な接着剤を使用することによる材料ロスの発生を抑制することができる。接着剤層の厚み精度が悪いことによる加工精度の低下を抑制することができる。具体例を挙げると、基板１１Ａがガラス基板であるとき、第１積層体１０の端部が欠けるチッピングの発生を抑制することができる。粘着シート１の使用により、通常、厚み精度を接着剤層よりも１桁向上させることができる。具体的には、接着剤を使用すると第１積層体１０の厚薄差が最大１００μｍになるのに対し、粘着シート１を使用すると第１積層体１０の厚薄差を最大３０μｍに抑制することができる。紫外線照射装置等の高額な装置が不要になる。簡単な温度管理によって複数の基板１１Ａを積層固定できることから、タクトタイムを短縮することができる。有機溶剤等による健康被害の発生を抑制することができる。工程数およびコストを削減することができる。

基板１１Ａとしては、所望のものを採用することができ、特に限定されないが、ガラス基板であるのが好ましく、ディスプレイ用であるのが好ましい。

本実施形態の第１積層体１０は、積層方向の両端にダミー材１２，１２をさらに積層している。ダミー材１２としては、例えばガラス基板等が挙げられるが、これに限定されるものではない。

（第３工程）
次に、第１積層体１０を加工して、図１（ｂ）に示す第２積層体２０を得る。加工方法としては、例えば切断、研削、研磨、エッチング加工等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。本実施形態では、第１積層体１０を切断することによって複数の第２積層体２０を形成しており、複数の第２積層体２０のうちの１つを図１（ｂ）に示している。

（第４工程）
最後に、粘着シート１の温度を、融点以上の温度であり、かつ発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度にして粘着シート１の粘着力を低下させ、第２積層体２０を構成している加工された複数の基板１１Ｂのそれぞれを粘着シート１から剥離する。本実施形態によれば、上述した粘着シート１を使用していることから、接着剤層を硬化させることによる硬化部位のバラツキ発生がなく、それゆえ接着剤層の未硬化部分が剥離した基板１１Ｂ上に残る糊残りの発生を抑制することができる。その結果、洗浄工程および検査工程を省略することができ、生産性を向上させてコストを削減することができる。

本実施形態では、加工された複数の基板１１Ｂの剥離を、図１（ｃ）に示すように、融点以上の温度であり、かつ発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度の温水３０中に第２積層体２０を浸漬することによって行う。具体例を挙げると、側鎖結晶性ポリマーの融点が４０〜４５℃、発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度が９０℃であるとき、温水３０の温度は、９０℃以上であればよい。温水３０中への第２積層体２０の浸漬時間としては、１〜５分が好ましい。

なお、粘着シート１の温度を加熱手段によって上述した温度にして、加工された複数の基板１１Ｂを剥離してもよい。加熱手段としては、例えばヒータ等が挙げられる。

次に、本発明の他の実施形態に係る基板加工方法について、図３を参照して詳細に説明する。

本実施形態では、複数の基板１１Ａの加工に、上述した粘着シート１に代えて、図３に示す感温性両面粘着テープ（以下、「粘着テープ」と言うことがある。）３を使用する。本実施形態の粘着テープ３は、感温性粘着剤層４，４をフィルム状の基材５の両面に有する。

本実施形態の感温性粘着剤層４，４は、粘着シート１と同様に、側鎖結晶性ポリマーを含有しているとともに、発泡剤が添加されている。感温性粘着剤層４，４は、互いの組成等が同じであってもよいし、異なっていてもよい。

感温性粘着剤層４，４を基材５の両面に積層するには、例えば側鎖結晶性ポリマーおよび発泡剤を溶剤に加えた塗布液を、コーター等によって基材５の両面に塗布して乾燥させればよい。コーターとしては、例えばナイフコーター、ロールコーター、カレンダーコーター、コンマコーター、グラビアコーター、ロッドコーター等が挙げられる。

感温性粘着剤層４，４のそれぞれの厚さとしては、１０〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜５０μｍであるのがより好ましく、１５〜４５μｍであるのがさらに好ましい。感温性粘着剤層４，４のそれぞれの厚さは、互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。
感温性粘着剤層４，４のその他の構成は、上述した一実施形態に係る粘着シート１と同様であるので、説明を省略する。

一方、本実施形態の基材５は、フィルム状である。フィルム状とは、フィルム状のみに限定されるものではなく、本実施形態の効果を損なわない限りにおいて、フィルム状ないしシート状をも含む概念である。

基材５の構成材料としては、例えばポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンポリプロピレン共重合体、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられ、例示した合成樹脂のうちポリエチレンテレフタレートが好ましい。

本実施形態の基材５は、単層体または複層体のいずれであってもよく、その厚さとしては、５〜２５０μｍであるのが好ましく、１２〜１８８μｍであるのがより好ましく、２５〜１２５μｍであるのがさらに好ましい。基材５の表面には、感温性粘着剤層４，４に対する密着性を高めるうえで、例えばコロナ放電処理、プラズマ処理、ブラスト処理、ケミカルエッチング処理、プライマー処理等の表面処理を施すことができる。

また、本実施形態の粘着テープ３は、感温性粘着剤層４，４の表面４ａ，４ａに積層されているセパレーター２，２をさらに有する。

本実施形態において、温水３０中に第２積層体２０を浸漬することによって加工された複数の基板１１Ｂの剥離を行う場合、温水３０中への第２積層体２０の浸漬時間としては、３〜５分が好ましい。
その他の構成は、上述した一実施形態に係る基板加工方法と同様であるので、説明を省略する。

以下、合成例および実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の説明で「部」は重量部を意味する。

（合成例１）
ベヘニルアクリレートを４５部、ブチルアクリレートを５０部、２−ヒドロキシエチルアクリレートを５部、および重合開始剤として日油社製の「パーブチルＮＤ」を０．５部の割合で、それぞれ酢酸エチル２３０部に加え、５５℃で４時間攪拌して、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量、融点、融点−１０℃、融点＋１０℃および９０℃における各貯蔵弾性率Ｅ’は、以下のとおりである。
重量平均分子量：６６万
融点：４４℃
融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：９．５×１０⁶Ｐａ
融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：５．０×１０³Ｐａ
９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：２．０×１０³Ｐａ

（合成例２）
２−ヒドロキシエチルアクリレート５部に代えてアクリル酸を５部にした以外は、合成例１と同様にして、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量、融点、融点−１０℃、融点＋１０℃および９０℃における各貯蔵弾性率Ｅ’は、以下のとおりである。
重量平均分子量：６２万
融点：４４℃
融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：１．２×１０⁷Ｐａ
融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：１．４×１０⁴Ｐａ
９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：４．８×１０³Ｐａ

（合成例３）
ベヘニルアクリレートを４５部に代えて２３部にし、ステアリルアクリレートを２２部加え、ブチルアクリレート５０部に代えてメチルアクリレートを５０部にした以外は、合成例１と同様にして、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量、融点、融点−１０℃、融点＋１０℃および９０℃における各貯蔵弾性率Ｅ’は、以下のとおりである。
重量平均分子量：６１万
融点：４４℃
融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：５．７×１０⁷Ｐａ
融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：３．４×１０⁴Ｐａ
９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：１．３×１０⁴Ｐａ

（合成例４）
ベヘニルアクリレートを４５部に代えて２３部にし、ステアリルアクリレートを２２部加え、ブチルアクリレート５０部に代えてメチルアクリレートを５０部にし、２−ヒドロキシエチルアクリレート５部に代えてアクリル酸を５部にした以外は、合成例１と同様にして、これらのモノマーを重合させた。得られた共重合体の重量平均分子量、融点、融点−１０℃、融点＋１０℃および９０℃における各貯蔵弾性率Ｅ’は、以下のとおりである。
重量平均分子量：５９万
融点：４３℃
融点−１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：１．８×１０⁸Ｐａ
融点＋１０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：６．４×１０⁴Ｐａ
９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’：２．９×１０⁴Ｐａ

合成例１〜４の各共重合体を表１に示す。なお、合成例１〜４の各共重合体はいずれも、側鎖結晶性ポリマーである。合成例１〜４において、重量平均分子量、融点、融点−１０℃、融点＋１０℃および９０℃における各貯蔵弾性率Ｅ’の測定方法は、以下のとおりである。

（重量平均分子量）
共重合体をＧＰＣで測定し、得られた測定値をポリスチレン換算することによって得た。

（融点）
共重合体をＤＳＣで１０℃／分の測定条件で測定することによって得た。

（貯蔵弾性率Ｅ’）
融点−１０℃、融点＋１０℃および９０℃における各貯蔵弾性率Ｅ’は、サーモサイエンティフィック（Thermo Scientific）社製の動的粘弾性測定装置「ＨＡＡＫＥ ＭＡＲＳIII」を用いて、１Ｈｚ、５℃／分、０〜１２０℃の昇温過程で測定した。なお、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’が、発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度における貯蔵弾性率Ｅ’に相当する。

［実施例１〜４］
＜感温性粘着シートの作製＞
まず、合成例１〜４で得た各共重合体、すなわち側鎖結晶性ポリマーを表２に示す組み合わせで使用し、かつ発泡剤および架橋剤を添加して混合物（塗布液）を得た。

添加した発泡剤の組成および添加量は、以下のとおりである。
（組成）
平均粒径が６〜９μｍであり、発泡開始温度が９０℃以上であるＥＸＰＡＮＣＥＬ社製のマイクロバルーン発泡剤「４６１ＤＵ２０」
（添加量）
固形分換算で側鎖結晶性ポリマー１００部に対して５０部

添加した架橋剤の組成および添加量は、以下のとおりである。
（組成）
実施例１，３：日本ポリウレタン工業社製のイソシアネート化合物「コロネートＬ−４５Ｅ」
実施例２，４：川研ファインケミカル社製のアルミニウム有機化合物「アルミキレートＡ（Ｗ）」
（添加量）
実施例１，３：固形分換算で側鎖結晶性ポリマー１００部に対して２部
実施例２，４：固形分換算で側鎖結晶性ポリマー１００部に対して１部

次に、得られた混合物を離型フィルム上に塗布し、８０℃で１０分間加熱して架橋反応させ、厚さ４０μｍの粘着シートを得た（表２中の実施例１〜４）。なお、離型フィルムは、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面にシリコーンを塗布した厚さ５０μｍのものを用いた。

＜評価＞
得られた粘着シートについて、２３℃における１８０°剥離強度および剥離性を評価した。各評価方法を以下に示すとともに、その結果を表２に示す。

（２３℃における１８０°剥離強度）
２３℃の雰囲気温度におけるポリエチレンテレフタレートフィルムに対する１８０°剥離強度をＪＩＳ Ｚ０２３７に準拠して測定した。具体的には、５０℃の雰囲気温度で粘着シートを厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに貼着し、この雰囲気温度で２０分間静置した後、雰囲気温度を２３℃に下げ、この雰囲気温度で２０分間静置した後、ロードセルを用いて３００ｍｍ／分の速度で１８０°剥離した。

（剥離性）
まず、５０℃の雰囲気温度で粘着シートを直径５０ｍｍ、厚さ５００μｍの円形のガラス板に貼着した。次に、この雰囲気温度で２０分間静置した後、雰囲気温度を５０℃から２３℃に下げ、この雰囲気温度で２０分間静置した後、雰囲気温度を２３℃から９０℃まで上げ、この雰囲気温度でガラス板が自重のみで粘着シートから剥離する時間を測定した。なお、評価基準は、以下のように設定した。
◎：９０℃昇温後１分以内にガラス板が自重のみで粘着シートから剥離した。
○：９０℃昇温後３分以内にガラス板が自重のみで粘着シートから剥離した。
△：９０℃昇温後１０分以内にガラス板が自重のみで粘着シートから剥離した。
×：９０℃昇温後１０分を超えてもガラス板が自重のみで粘着シートから剥離しなかった。

表２から明らかなように、実施例１〜４は、２３℃における１８０°剥離強度および剥離性のいずれにおいても良好な結果を示しているのがわかる。特に、実施例１は、剥離性に優れる結果を示した。

１ 感温性粘着シート
１ａ 片面
１ｂ 他面
２ セパレーター
３ 感温性両面粘着テープ
４ 感温性粘着剤層
４ａ 表面
５ 基材
１０ 第１積層体
１１Ａ 基板
１１Ｂ 加工された基板
１２ ダミー材
２０ 第２積層体
３０ 温水

Claims (12)

1. 融点未満の温度で結晶化し、かつ前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーを含有するとともに、前記融点よりも高い温度で膨張ないし発泡を開始する発泡剤が添加されている感温性粘着シートを介して複数の基板を積層する第１工程と、
   前記感温性粘着シートの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを流動させた後に前記融点未満の温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを結晶化させ、前記複数の基板のうち互いに隣接している基板同士を前記感温性粘着シートによって固定して第１積層体を得る第２工程と、
   前記第１積層体を加工して第２積層体を得る第３工程と、
   前記感温性粘着シートの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度にして前記感温性粘着シートの粘着力を低下させ、前記第２積層体を構成している加工された前記複数の基板のそれぞれを前記感温性粘着シートから剥離する第４工程と、を備える、基板加工方法。
2. 前記融点が、３５℃以上である、請求項１に記載の基板加工方法。
3. 前記側鎖結晶性ポリマーが、炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレート３０〜１００重量部と、炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレート０〜７０重量部と、極性モノマー１〜１０重量部と、を重合させて得られる共重合体である、請求項１または２に記載の基板加工方法。
4. 前記炭素数１〜６のアルキル基を有する（メタ）アクリレートが、ブチルアクリレートであり、
   前記極性モノマーが、２−ヒドロキシエチルアクリレートである、請求項３に記載の基板加工方法。
5. 前記炭素数１６以上の直鎖状アルキル基を有する（メタ）アクリレートが、ベヘニルアクリレートである、請求項３または４に記載の基板加工方法。
6. 前記側鎖結晶性ポリマーが、ベヘニルアクリレート３５〜５５重量部、ブチルアクリレート３５〜６５重量部および２−ヒドロキシエチルアクリレート１〜１０重量部を重合させることによって得られる共重合体である、請求項１〜５のいずれかに記載の基板加工方法。
7. 前記側鎖結晶性ポリマーの重量平均分子量が、５０万〜８０万である、請求項１〜６のいずれかに記載の基板加工方法。
8. 前記側鎖結晶性ポリマーは、前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度における貯蔵弾性率Ｅ’が、１．０×１０³〜２．０×１０⁵Ｐａである、請求項１〜７のいずれかに記載の基板加工方法。
9. 前記複数の基板が、ガラス基板である、請求項１〜８のいずれかに記載の基板加工方法。
10. 前記複数の基板が、ディスプレイ用である、請求項１〜９のいずれかに記載の基板加工方法。
11. 前記第４工程を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度の温水中に前記第２積層体を浸漬することによって行う、請求項１〜１０のいずれかに記載の基板加工方法。
12. 融点未満の温度で結晶化し、かつ前記融点以上の温度で流動性を示す側鎖結晶性ポリマーを含有するとともに、前記融点よりも高い温度で膨張ないし発泡を開始する発泡剤が添加されている感温性粘着剤層をフィルム状の基材の両面に有する感温性両面粘着テープを介して複数の基板を積層する第１工程と、
    前記感温性両面粘着テープの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度よりも低い温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを流動させた後に前記融点未満の温度にして前記側鎖結晶性ポリマーを結晶化させ、前記複数の基板のうち互いに隣接している基板同士を前記感温性両面粘着テープによって固定して第１積層体を得る第２工程と、
    前記第１積層体を加工して第２積層体を得る第３工程と、
    前記感温性両面粘着テープの温度を、前記融点以上の温度であり、かつ前記発泡剤が膨張ないし発泡を開始する温度にして前記感温性両面粘着テープの粘着力を低下させ、前記第２積層体を構成している加工された前記複数の基板のそれぞれを前記感温性両面粘着テープから剥離する第４工程と、を備える、基板加工方法。

Images