JP2019119843A - 粘着シートおよび磁気ディスク装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、本明細書における粘着シートの概念には、粘着テープ、粘着ラベル、粘着フィルム等と称されるものが包含され得る。なお、ここに開示される粘着シートは、ロール状であってもよく、枚葉状であってもよい。あるいは、さらに種々の形状に加工された形態の粘着シートであってもよい。
ここに開示される粘着シートは、例えば、図1に示す断面構造を有する片面接着性の粘着シートの形態であり得る。この粘着シート1は、基材層10と、基材層10の一方の表面に支持された粘着剤層20とを備える。基材層10は、具体的には、第1樹脂層12、無機層14および第2樹脂層16がこの順で積層された積層体(積層フィルム)であり、厚さ方向に対して非透湿の非透湿層である。無機層14の一方の表面側に配置された第1樹脂層12は、粘着シート1の外表面を構成しており、第2樹脂層16は、無機層14の他方の表面側であって粘着剤層20側に配置されている。粘着剤層20は、防湿性の観点から、少なくとも被着体との接着面においては、基材層10の一方の表面全体にわたって連続的に形成されている。使用前(被着体への貼り付け前)の粘着シート1は、少なくとも粘着剤層20側の表面が剥離面となっている剥離ライナー(図示せず)で保護された形態であり得る。
ここに開示される粘着シートは、JIS Z 0237:2009に準じて60℃にて測定されるステンレス鋼板に対する180度剥離強度(対SUS60℃粘着力)が1N/20mm以上であることによって特徴づけられる。上記対SUS60℃粘着力を有する粘着シートは、常温よりも高温域であっても被着体との接着状態を良好に保持し得るので、高温での接着信頼性に優れる。このことは、高温域においても良好なシール性を発揮することに通じる。上記対SUS60℃粘着力は、好ましくは凡そ1.5N/20mm以上、より好ましくは凡そ2N/20mm以上、さらに好ましくは凡そ2.5N/20mm以上、特に好ましくは凡そ3N/20mm以上である。上記対SUS60℃粘着力の上限は特に制限されず、糊残り防止性の観点から、凡そ20N/20mm以下が適当であり、例えば凡そ15N/20mm以下であってもよく、凡そ10N/20mm以下であってもよく、凡そ5N/20mm以下であってもよい。
(1)中央に50mm角の正方形の開口を有する金属板を用意する。図2は、透湿度測定に用いる透湿度測定装置50の概略構成を示しており、図2中、符号56が金属板、符号58が金属板56に設けられた開口を示している。開口58を有する金属板56の上面図を図3に示す。
(2)測定対象である粘着シートを55mm角の正方形にカットし、上記金属板の開口を覆うように貼りつけて測定サンプルを作製する。このとき、上記粘着シートの上記金属板への貼付けは、上記開口の各辺において粘着シート貼付け幅が2.5mmとなるように行う。粘着シートの貼付けは、2kgのローラを1往復することによって行う。粘着シート貼付け幅は、開口の各辺において、粘着シートと金属板との帯状接着面の幅であり、粘着シートの接着面方向の透湿距離[mm]を意味する。また、金属板における開口の周長を貼付け長さ[mm]という。貼付け長さ[mm]は、水蒸気に曝される帯状接着面の総長さである。測定サンプルは、具体的には図3に示されるような、金属板56と、金属板56に貼りつけられた粘着シート1とからなる符号60で示す構造を有する。
(3)JIS K 7129:2008のB法に準拠して、透湿度測定装置の低湿度チャンバと高湿度チャンバとの間に上記測定サンプルを装着する。具体的には、図2に示すように、低湿度チャンバ54と高密度チャンバ52との間に測定サンプル60は配置される。図2中、符号WVは水蒸気である。
(4)MOCON法(等圧法)に基づき、3時間のコンディショニングを実施した後、図2に示すように、40℃、90%RHにおける1時間当たりの粘着シート接着面方向の透湿量[μg]を測定する。
(5)上記測定値の24時間換算透湿量および粘着剤層の面積(透湿距離×貼付け長さ)を、式:
透湿度[μg/(cm2・24時間)]=透湿量[μg]/(透湿距離[cm]×貼付け長さ[cm]×24時間)
;に代入することにより、接着面方向の透湿度[μg/(cm2・24時間)]は求められる。
本明細書において、「MOCON法(等圧法)に基づき、透湿距離2.5mmの条件で測定される粘着シート接着面方向の透湿度[μg/(cm2・24時間)]」とは、24時間の測定で得られる値であってもよく、しかしそれに限定されず、上記のように、所定時間(例えば1時間)の測定を24時間換算した値であり得る。測定時間として1時間よりも長い時間(好ましくは凡そ6時間。後述の実施例も同じ。)を採用して、測定値を24時間当たりの値に換算したものを採用することもできる。
ここに開示される粘着シートの総厚は特に限定されず、凡そ6μm以上とすることが適当であり、防湿性、シワ防止性等の観点から、好ましくは25μm以上、より好ましくは40μm以上、さらに好ましくは60μm以上である。また、上記総厚は、凡そ1.2mm以下が適当であり、被着体追従性や、薄膜化、軽量化の観点から、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下、さらに好ましくは120μm以下(例えば100μm未満)である。ここで粘着シートの総厚とは、基材層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。
ここに開示される技術において、粘着剤層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ゴム系ポリマー、アクリル系ポリマー、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。防湿性、アウトガス低減の観点から、ゴム系ポリマーをベースポリマーとして含むゴム系粘着剤、またはアクリル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。他の例として、ベースポリマーとしてゴム系ポリマーおよびアクリル系ポリマーを含む粘着剤が挙げられる。なかでも、防湿性に優れるゴム系粘着剤層がより好ましい。ここに開示される粘着シートを、磁気ディスク装置に用いる場合、シロキサンガスを生成し得るシリコーン系ポリマーを実質的に含まないことが望ましい。
以下、ゴム系粘着剤層を有する粘着シートについて主に説明するが、ここに開示される粘着シートの粘着剤層をゴム系粘着剤により構成されたものに限定する意図ではない。
なお、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(室温付近の温度域においてゴム弾性を示すポリマー)のうちの主成分(すなわち、該ゴム状ポリマーの50重量%超を占める成分)をいう。
好ましい一態様に係る粘着剤層は、モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体を含有する。本明細書において「モノビニル置換芳香族化合物と共役ジエン化合物とのブロック共重合体」とは、モノビニル置換芳香族化合物を主モノマー(50重量%を超える共重合成分をいう。以下同じ。)とするセグメント(以下「Aセグメント」ともいう。)と、共役ジエン化合物を主モノマーとするセグメント(以下「Bセグメント」ともいう。)とを、それぞれ少なくとも一つ有するポリマーをいう。一般に、Aセグメントのガラス転移温度はBセグメントのガラス転移温度よりも高い。かかるポリマーの代表的な構造として、Bセグメント(ソフトセグメント)の両端にそれぞれAセグメント(ハードセグメント)を有するトリブロック構造の共重合体(A−B−A構造のトリブロック体)、一つのAセグメントと一つのBセグメントとからなるジブロック構造の共重合体(A−B構造のジブロック体)等が挙げられる。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、粘着剤層はスチレン系ブロック共重合体を含む。本明細書において「スチレン系ブロック共重合体」とは、少なくとも一つのスチレンブロックを有するポリマーを意味する。上記スチレンブロックとは、スチレンを主モノマーとするセグメントを指す。実質的にスチレンのみからなるセグメントは、ここでいうスチレンブロックの典型例である。
粘着剤組成物には、上述した各成分以外に、必要に応じて粘着付与剤(粘着付与樹脂)、レベリング剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、充填剤、顔料や染料等の着色材、軟化剤、帯電防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤等の、粘着剤の分野において一般的な各種の添加剤が含まれていてもよい。このような各種添加剤については、従来公知のものを常法により使用することができる。ここに開示される技術では、粘着シートからのアウトガス量が所定値以下に制限されている。したがって、アウトガス発生要件となるような低分子量成分の使用は避けることが望ましい。そのような観点から、粘着剤層におけるその他の添加剤(例えば粘着付与樹脂)の含有量は、凡そ10重量%以下(例えば5重量%以下、典型的には3重量%以下)に制限されていることが好ましい。ここに開示される技術は、粘着剤層がその他の添加剤(例えば粘着付与樹脂)を実質的に含まない態様で好ましく実施され得る。
ここに開示される粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率G´(25℃)は特に限定されず、要求特性等に応じて適切な範囲に設定され得る。好ましい一態様では、上記G´(25℃)は0.5MPa未満である。G´(25℃)が所定値以下の粘着剤層を用いることにより、常温域において粘着剤層は被着体表面によく濡れて密着する。上記G´(25℃)は、より好ましくは0.4MPa以下、さらに好ましくは0.3MPa以下、特に好ましくは0.25MPa以下である。上記G´(25℃)は、最も好ましくは0.2MPa以下(例えば0.15MPa以下)である。上記G´(25℃)は特に限定されず、凡そ0.01MPaよりも大きいことが適当であり、常温での粘着特性および糊残り防止性等の観点から、好ましくは0.05MPa以上、より好ましくは0.07MPa以上(例えば0.1MPa以上)である。
・測定モード:せん断モード
・温度範囲 :−50℃〜150℃
・昇温速度 :5℃/min
・測定周波数:1Hz
後述の実施例においても上記の方法で測定される。
ここに開示される技術における基材層を構成する材料は特に制限されない。基材層としては、例えば、ポリプロピレンフィルム、エチレン−プロピレン共重合体フィルム、ポリエステルフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム等のプラスチックフィルム;ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリクロロプレンフォーム等の発泡体からなる発泡体シート;各種の繊維状物質(麻、綿等の天然繊維、ポリエステル、ビニロン等の合成繊維、アセテート等の半合成繊維、等であり得る。)の単独または混紡等による織布および不織布(和紙、上質紙等の紙類を包含する意味である。);アルミニウム箔、銅箔等の金属箔;等を、粘着シートの用途に応じて適宜選択して用いることができる。
ここに開示される技術において、粘着剤層の形成、粘着シートの作製、使用前の粘着シートの保存、流通、形状加工等の際に、剥離ライナーを用いることができる。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(PE、PP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。粘着シートを磁気ディスク装置のシール材として用いる場合には、シロキサンガスを生じ得るシリコーン系剥離処理剤を含まない非シリコーン系剥離ライナーを用いることが好ましい。
ここに開示される粘着シートは、高温での接着信頼性とアウトガス量低減とを両立し得るので、ガス混入が制限されていることが望ましく、かつ系内の温度上昇がある各種用途に好ましく用いられる。ここに開示される粘着シートは、例えば、各種電子機器に好ましく用いられる。より具体的には、上記電子機器における封止材料(例えば内部空間をシールするためのシール材)に好ましく用いられる。より好ましい一態様では、粘着シートは、例えば、HDD等の磁気ディスク装置の内部空間をシールするために好ましく用いられる。この用途では、例えばシロキサンガス等の混入ガスは、装置の故障の原因となり得るため、そのようなガス混入が防止されていることが重要である。また、ここに開示される好ましい一態様に係る粘着シートは防湿性にも優れ、この特徴も上記用途における有利な特徴となり得る。具体的には、例えばHAMRを採用した磁気ディスク装置では、書込み寿命に悪影響を与える水分の混入が防止されていることが重要である。このような用途、すなわちHAMR型の磁気ディスク装置のシール材(カバーシールともいう。)用途に、ここに開示される粘着シートを用いることにより、より高密度な磁気記憶装置を実現することができる。
(1) データを記憶する1以上の磁気ディスクと;
前記磁気ディスクを回転させるモータと;
前記磁気ディスクに対してデータの読み書きの少なくとも一方を行う磁気ヘッドと;
前記磁気ヘッドを作動させるアクチュエータと;
前記磁気ディスクと前記モータと前記磁気ヘッドと前記アクチュエータとを収容するハウジングと;を備える磁気ディスク装置であって、
ここで、前記ハウジングにはカバーシールが設けられており、
前記カバーシールは、基材層と、該基材層の一方の表面に設けられた粘着剤層と、を備える粘着シートであり、
前記粘着シートは、
60℃でのステンレス鋼板に対する180度剥離強度が1N/20mm以上であり、
ガスクロマトグラフ/質量分析法により130℃、30分間の条件で測定される加熱ガス発生量が10μg/cm2以下である、磁気ディスク装置。
(2) 前記ハウジングは、上面が開口した箱形状のハウジング本体と、該開口を覆うカバー部材と、を備える、上記(1)に記載の磁気ディスク装置。
(3) 前記ハウジング本体上面の開口の内周側には段差が設けられており、該段差の底部に前記カバー部材の外周端が載置されている、上記(2)に記載の磁気ディスク装置。
(4) 前記カバー部材には孔が形成されている、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(5) 前記粘着シートは、前記磁気ディスク装置の内部空間をシールしている、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(6) 前記粘着シートは、前記磁気ディスク装置のハウジング本体の上面をカバーし、かつシールする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(7) 熱アシスト磁気記録が可能である、上記(1)〜(6)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
60℃でのステンレス鋼板に対する180度剥離強度が1N/20mm以上であり、
ガスクロマトグラフ/質量分析法により130℃、30分間の条件で測定される加熱ガス発生量が10μg/cm2以下である、粘着シート。
(9) 前記60℃でのステンレス鋼板に対する180度剥離強度が2N/20mm以上である、上記(8)に記載の粘着シート。
(10) 前記粘着剤層はスチレン系ブロック共重合体を含む、上記(8)または(9)に記載の粘着シート。
(11) 前記スチレン系ブロック共重合体は、スチレンイソプレンブロック共重合体、スチレンブタジエンブロック共重合体およびそれらの水素化物からなる群から選択される少なくとも1種である、上記(10)に記載の粘着シート。
(12) 前記粘着剤層の厚さは20μm以下である、上記(8)〜(11)のいずれかに記載の粘着シート。
(13) 前記基材層は、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RHの条件で測定される透湿度(厚さ方向への水蒸気透過速度)が5×10-1g/(m2・24時間)未満である非透湿層を含む、上記(8)〜(12)のいずれかに記載の粘着シート。
(14) 荷重1kg、60℃、1時間の条件で行われるせん断保持力試験におけるズレ距離が2mm未満である、上記(8)〜(13)のいずれかに記載の粘着シート。
(15) MOCON法に基づき、透湿距離2.5mmの条件で測定される粘着シート接着面方向の透湿度が90μg/(cm2・24時間)未満である、上記(8)〜(14)のいずれかに記載の粘着シート。
(17) 上記(8)〜(16)のいずれかに記載の粘着シートと、該粘着シートの粘着面を保護する剥離ライナーとを備え、
前記剥離ライナーは、シリコーン系剥離処理剤を含まない非シリコーン系剥離ライナーである、剥離ライナー付き粘着シート。
(18) 上記(8)〜(15)のいずれかに記載の粘着シートを備える、磁気ディスク装置。
(19) 前記粘着シートは、前記磁気ディスク装置の内部空間をシールしている、上記(18)に記載の磁気ディスク装置。
(20) 前記粘着シートは、前記磁気ディスク装置のハウジング本体の上面をカバーし、かつシールするカバーシールである、上記(18)または(19)に記載の磁気ディスク装置。
(21) 熱アシスト磁気記録が可能である、上記(18)〜(20)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
実験1では、高温での接着信頼性、加熱ガス発生量を含む評価項目に関して、粘着剤のベースポリマー種の影響を検討した。
(基材層の作製)
第1樹脂層として厚さ25μmのPETフィルム(PET層)、無機層として厚さ7μmのアルミニウム箔(Al層)、および第2樹脂層として厚さ9μmのPETフィルム(PET層)を、この順で表側(外表面側)から裏側(粘着剤層側)にかけてドライラミネート接着により積層した。各樹脂層と無機層との間には、それぞれ厚さ3μmの接着剤層が積層されている。このようにして、厚さ47μmの基材層(非透湿層)を作製した。
ベースポリマーとしての水添スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIPS;綜研化学社製の商品名「2563NS」、Mw約24万、Mw/Mn約2.0、スチレン含有量11%)をトルエンに溶解して、NV25%の粘着剤組成物を調製した。この粘着剤組成物を基材層の片面(第2樹脂層側表面)に、乾燥後の厚さが30μmとなるように塗布し、120℃で3分間乾燥させて粘着剤層を形成した。このようにして本例に係る粘着シートを得た。粘着剤層の表面(粘着面)の保護には、離型処理された熱可塑性フィルムからなる剥離ライナー(フジコー社製、商品面「HP−S0」、厚さ50μm)を用いた。
粘着剤として日東電工社製の粘着テープ「VR5300」(スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)を主成分とするゴム系粘着剤、スチレン含有量10%)を用いた他は例1と同様にして例2に係る粘着シートを得た。
SIPSに代えて、例3ではポリイソブチレン(PIB;BASF社製の商品名「Oppanol N50」、Mw約34万、Mw/Mn5.0)を、例4ではブチルゴム(IIR;JSR社製の商品名「JSR BUTYL 268」、Mw約54万、Mw/Mn約4.5)を用いた。その他は例1と同様にして例3,4に係る粘着シートを得た。
粘着剤層の厚さ方向の透湿度を、JIS Z0208の透湿度試験(カップ法)に準拠して測定した。具体的には、各例の粘着剤組成物を剥離性表面に塗布、乾燥し、厚さ50μmの粘着剤層を形成した。この粘着剤層を、厚さ2μmのPETフィルム(三菱プラスチック社製「ダイヤホイル」)にゴムローラを用いて貼り合わせた。このPET層付き粘着剤層を、試験用カップ(アルミニウム製、直径30mm、JIS Z0208のカップ法で用いられるカップ)の口径に合わせて、直径30mmの円形状に切り取った。これを試験サンプルとして用いた。そして、上記カップの内部に所定量の塩化カルシウムを入れた状態で、上記で作製した試験サンプルでカップの口を密閉した。試験サンプルで覆われたカップを60℃、90%RHの恒温高湿チャンバー内に入れて、24時間放置した前後における塩化カルシウムの重量変化を測定することにより、透湿度[g/(cm2・24時間)]を求めた。
実験2では、スチレン系ブロック共重合体を用いた粘着剤層の厚さを変更して、高温での接着信頼性、加熱ガス発生量を含む評価項目の検討を行った。
表2に示す粘着剤層厚さとした他は例1と同様にして例5に係る粘着シートを得た。表2にその評価結果を示す。表2には例1の粘着剤層厚さおよび評価結果も併記した。
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。
10 基材層
12 第1樹脂層
14 無機層
16 第2樹脂層
20 粘着剤層
50 透湿度測定装置
52 高湿度チャンバ
54 低湿度チャンバ
56 金属板
58 (金属板の)開口
60 測定サンプル
100,200 磁気ディスク装置
110,210 磁気ディスク
112,212 スピンドルモータ
114,214 磁気ヘッド
116,216 アクチュエータ
120,220 ハウジング
122,222 ハウジング本体
124,224 カバー部材
126,226 段差
140,240 隙間
Claims (10)
- 基材層と、該基材層の一方の表面に設けられた粘着剤層と、を備え、
60℃でのステンレス鋼板に対する180度剥離強度が1N/20mm以上であり、
ガスクロマトグラフ/質量分析法により130℃、30分間の条件で測定される加熱ガス発生量が10μg/cm2以下である、粘着シート。 - 前記60℃でのステンレス鋼板に対する180度剥離強度が2N/20mm以上である、請求項1に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層はスチレン系ブロック共重合体を含む、請求項1または2に記載の粘着シート。
- 前記スチレン系ブロック共重合体は、スチレンイソプレンブロック共重合体、スチレンブタジエンブロック共重合体およびそれらの水素化物からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項3に記載の粘着シート。
- 前記粘着剤層の厚さは20μm以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 前記基材層は、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RHの条件で測定される透湿度(厚さ方向への水蒸気透過速度)が5×10-1g/(m2・24時間)未満である非透湿層を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 荷重1kg、60℃、1時間の条件で行われるせん断保持力試験におけるズレ距離が2mm未満である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の粘着シート。
- MOCON法に基づき、透湿距離2.5mmの条件で測定される粘着シート接着面方向の透湿度が90μg/(cm2・24時間)未満である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 磁気ディスク装置の内部空間をシールするために用いられる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着シート。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の粘着シートを備える、磁気ディスク装置。
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