JP2020068043A - 電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法 - Google Patents

電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020068043A
JP2020068043A JP2018198526A JP2018198526A JP2020068043A JP 2020068043 A JP2020068043 A JP 2020068043A JP 2018198526 A JP2018198526 A JP 2018198526A JP 2018198526 A JP2018198526 A JP 2018198526A JP 2020068043 A JP2020068043 A JP 2020068043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
sensitive adhesive
adhesive sheet
layer
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018198526A
Other languages
English (en)
Inventor
憲司 古田
Kenji Furuta
憲司 古田
平尾 昭
Akira Hirao
昭 平尾
立也 鈴木
Tatsuya Suzuki
立也 鈴木
博基 家田
Hiroki Ieda
博基 家田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP2018198526A priority Critical patent/JP2020068043A/ja
Priority to US16/599,388 priority patent/US20200126597A1/en
Priority to CN201910976506.9A priority patent/CN111081644A/zh
Publication of JP2020068043A publication Critical patent/JP2020068043A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
    • G11B33/148Reducing friction, adhesion, drag
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02Containers; Seals
    • H01L23/10Containers; Seals characterised by the material or arrangement of seals between parts, e.g. between cap and base of the container or between leads and walls of the container
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
    • G11B33/1446Reducing contamination, e.g. by dust, debris
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29Laminated material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70Other properties
    • B32B2307/724Permeability to gases, adsorption
    • B32B2307/7242Non-permeable
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2405/00Adhesive articles, e.g. adhesive tapes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/10Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet
    • C09J2301/12Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers
    • C09J2301/122Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive tape or sheet by the arrangement of layers the adhesive layer being present only on one side of the carrier, e.g. single-sided adhesive tape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16Metal
    • C09J2400/163Metal in the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2423/00Presence of polyolefin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2467/00Presence of polyester
    • C09J2467/006Presence of polyester in the substrate
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0021Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

【課題】優れた気密性を実現する電子デバイスを提供する。【解決手段】磁気ディスク装置100は、部品を収容する内部空間を形成するハウジング120とカバーシールとを備える。ハウジングは、該内部空間と該ハウジングの外部との間で気体が移動可能な開口および/または隙間140を有する。カバーシールは、第1の粘着シート101Aと第2の粘着シート101Bにより開口および/または隙間を覆って該ハウジングに接着している。カバーシールは、ガスバリア層10A、10Bと、該ガスバリア層の少なくとも一方の表面に設けられた粘着剤層20A、20Bとを備える。ハウジングとカバーシールとの接着面は、該接着面に沿って、開口および/または隙間から外部に向けて、第1接着領域D1と、非接着領域150と、第2接着領域D2とを、この順で有する。【選択図】図2

Description

本発明は、電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法に関する。
一般に、粘着剤(感圧接着剤ともいう。以下同じ。)は、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する。このような性質を活かして、粘着剤は、例えば、支持基材上に粘着剤層を有する基材付き粘着シートの形態で、各種用途において、接合や固定、保護、シール等の目的で広く利用されている。例えば、電子デバイスの1種である磁気ディスク装置の内部空間を気密にシールする粘着シートに関する技術文献として、特許文献1〜3が挙げられる。
特開2014−162874号公報 特開2017−014478号公報 特開2017−160417号公報
上記の粘着シートはいずれも非通気性の基材を備える粘着シートであり、ハードディスクドライブ(HDD)等の磁気ディスク装置において、磁気ディスク(典型的にはHD)が収容された内部空間をシールする態様で使用される。具体的には、磁気ディスクを収容するハウジング本体とカバー部材間等に存在し得る空隙を、一枚の粘着シートを被せてシールすることで、装置内部空間の気密性が得られる。そのような気密性は、装置内部空間にヘリウム等の低密度ガスを充填し、ディスク回転に伴う気流の影響を低減したタイプでは特に重要な要求特性となり得る。
また近年、さらなる高容量化のために、HAMR(熱アシスト磁気記録:Heat Assist Magnetic Recording)を採用した磁気ディスク装置の検討が進められている。HAMRは、端的には、レーザービームを利用して面記録密度を高める技術である。この技術では、系内に水分が存在するとレーザー減衰が生じ、書込み寿命に悪影響を与える。そのため、HAMRでは水分が極力排除されていることが望ましい。以上のように、内部空間の少なくとも一部に高い気密性が求められる電子デバイスは多数存在する。
そこで、本発明者らは、装置内部空間の気密性のさらなる向上のために、理論検証試験に基づき検討した結果、装置内部空間の高気密性を実現し得る技術の開発に成功し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、優れた気密性を実現し得る電子デバイスを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、優れた気密性を実現し得るカバーシールを提供することである。本発明はさらに、優れた気密性を実現し得るカバーシールの貼付方法を提供することを目的とする。
本明細書によると、部品を収容する内部空間を形成するハウジングと、カバーシールと、を備える電子デバイスが提供される。前記ハウジングは、該内部空間と該ハウジングの外部との間で気体が移動可能な開口および/または隙間を有する。前記カバーシールは、前記開口および/または隙間を覆って該ハウジングに接着している。前記カバーシールは、ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも一方の表面に設けられた粘着剤層とを備える少なくとも1つの粘着シートからなる。前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面は、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する。
上記構成の電子デバイスでは、粘着剤層と被着体との接着面に沿う方向において、開口および/または隙間から外部に向けて、第1接着領域部分を通過して封入ガス成分(例えばヘリウムガス)が漏出したとしても、漏出するガス成分は、接着面に存在する非接着領域に形成された空間(典型的には閉塞空間)に一旦留まる。この空間内における漏出ガス成分濃度は、ハウジングの内部空間における濃度よりも有意に低くなる。そして、その低濃度化したガス成分の一部が当該非接着領域空間から第2接着領域を通過してさらに外部へと漏出する。このフローにおいて、外部へ漏出するガス成分は、低濃度化した非接着領域空間からの漏出となり、結果、上記非接着領域がない構成と比べて、最終的なガス成分漏出量は低下する。この作用は、電子デバイス外部からのガス成分や水分(典型的には水蒸気、湿気)の内部空間への進入を防止する場合にも発揮される。上記構成によると、ハウジングの内部空間は優れた気密性を有する。
ここに開示される技術(電子デバイス、カバーシールおよびその貼付方法を包含する。)の好ましい一態様では、前記粘着剤層のうち、前記粘着剤層の外側端部と前記開口および/または隙間の間に閉塞空間が形成されている。粘着剤層の外側端部と開口および/または隙間との間に閉塞空間が存在することにより、気密性向上効果が好ましく発揮される。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記カバーシールは、前記開口および/または隙間を覆う第1の粘着シートと、前記第1の粘着シートのうち少なくとも外側の端部を覆う第2の粘着シートと、を含む。また、前記第1の粘着シートの前記外側の端部と前記第2の粘着シートとが重なる部分に隣接して閉塞空間が形成されている。この構成によると、粘着シートの構造や被着体(例えばハウジング)の構造を工夫しなくても、複数の粘着シートが重ねて貼られるだけで、接着面の第1接着領域と第2接着領域との間に非接着領域(ひいては閉塞空間)が形成される。よって、より容易に気密性を確保することができる。
なお、1つの内部空間を密封するために複数の粘着シートを使用する場合、粘着シートの数は2つに限定されず、3つ以上でもよいことは言うまでもない。また、第1の粘着シートが被着体に貼られた後に、第2の粘着シートが貼られてもよい。あるいは、第1の粘着シートと第2の粘着シートが予め重ねられた状態で、重ねられた粘着シートが被着体に貼られてもよい。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記第2の粘着シートが、前記ハウジングに接着された前記第1の粘着シートの全体を覆っている。この構成によると、第1の粘着シートの全体を覆うように第2の粘着シートが重ねられるだけで、接着面の第1接着領域と第2接着領域との間に非接着領域(ひいては閉塞空間)が形成される。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記カバーシールの2つの表面のうち、前記粘着剤層が形成された側の表面に、反対側の表面に向けて凹状に形成され、且つ、厚み方向から見た場合に環状に配置された環状溝部が形成されている。カバーシールがハウジングに接着されることで、環状溝部が非接着領域となって空間を形成し、これを利用してガス成分や水分の出入りが高度に防止される。
なお、カバーシールに環状溝部を形成する場合、環状溝部の数が1つに限定されないことは言うまでもない。また、環状溝部は、厚み方向から見た場合に環状に繋がって(連続して)配置されていてもよい。この場合、環状に繋がった空間の内側にハウジングの開口や隙間が配置されるので、気密性がさらに向上する。ただし、環状溝部は、環状に断続的に配置されていてもよい。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記非接着領域までの第1接着領域の幅が、前記非接着領域から前記粘着剤層の前記外側端部までの第2接着領域の幅よりも大きい。この構成によると、第1接着領域の幅が第2接着領域の幅よりも小さい構成に比べて、非接着領域空間に封入される漏出ガス成分濃度がさらに低下する。これにより、より優れた気密性が得られる。
他の好ましい一態様では、前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記非接着領域までの第1接着領域の幅が、前記非接着領域から前記粘着剤層の前記外側端部までの第2接着領域の幅よりも小さい。この構成によると、第1接着領域の幅が第2接着領域の幅よりも大きい構成に比べて、外部からのガス成分や水分の進入量を低減することができる。これにより、外部から内部空間への不純成分の混入をより高度に防止することができる。
ここに開示される技術の好ましい一態様では、前記ガスバリア層は、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RH、24時間の条件で測定される透湿度が5×10-1g/m2未満である。このようなガスバリア層を備えるカバーシールは、ガスバリア性を有するだけでなく、非透湿性にも優れる。
また、本明細書によると、カバーシールが提供される。このカバーシールは、ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも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を1つ以上備える。また、前記粘着剤層の接着面は、該接着面に沿って、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する。この構成のカバーシールは、例えばハウジングに接着された際に、粘着剤層の外側端部とハウジングの開口および/または隙間との間に非接着領域を形成する。この非接着領域空間が第1接着領域と第2接着領域との間に形成されることで、優れた気密性が実現される。
なお、本明細書において「カバーシール」とは、被着物体の少なくとも一部を覆うように貼りつけられるシール、封止物、封止材、シール材全般をいい、典型的には、電子デバイスのハウジングが有する開口や隙間を覆って、ハウジング内外の空気の移動を防止するものをいう。
ここに開示されるカバーシールは、気密性に優れるので、気密性が要求され、さらに必要な場合には防湿性も要求される電子デバイスの内部空間をシールするために好ましく用いられる。
また、本明細書によると、部品を収容する内部空間を形成するハウジングの該内部空間をシールするカバーシールの貼付方法が提供される。この方法は、前記ハウジングが有する開口および/または隙間を覆うようにカバーシールを貼りつける工程;を含む。ここで前記貼付工程は、前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面が、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有するように前記カバーシールを貼りつける工程である。このような方法によると、内部空間の気密性に優れたハウジングを有する物体(例えば電子デバイス)を得ることができる。
好ましい一態様では、上記貼付方法は、(A)前記開口および/または隙間を覆うように第1の粘着シートを貼る工程と;(B)前記第1の粘着シートのうち少なくとも外側の端部を覆うように第2の粘着シートを貼ることで、前記第1の粘着シートの前記外側の端部と前記第2の粘着シートとが重なる部分に隣接して閉塞空間を形成する工程と;を含む。このような方法によると、カバーシールの構造や被着体(例えばハウジング)の構造を工夫することなく、複数の粘着シートが重ねて貼られるだけで閉塞空間が形成される。よって、より容易に気密性が確保される。
一態様に係る磁気ディスク装置を模式的に示す断面図である。 一態様に係る磁気ディスク装置の一部を模式的に示す拡大断面図である。 他の一態様に係る磁気ディスク装置を模式的に示す断面図である。 他の一態様に係る磁気ディスク装置の一部を模式的に示す拡大断面図である 粘着シートの一構成例を模式的に示す断面図である。 理論検証試験で用いた実験装置を模式説明図である。 理論検証試験で用いた試験サンプルの模式説明図である。 透湿度測定方法の模式説明図である。 透湿度測定で使用する測定サンプルを拡大して示す上面図である。
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、本明細書に記載された発明の実施についての教示と出願時の技術常識とに基づいて当業者に理解され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、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や磁気ディスク装置のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
本明細書において「粘着剤」とは、前述のように、室温付近の温度域において柔らかい固体(粘弾性体)の状態を呈し、圧力により簡単に被着体に接着する性質を有する材料をいう。ここでいう粘着剤は、「C. A. Dahlquist, “Adhesion : Fundamentals and Practice”, McLaren & Sons, (1966) P. 143」に定義されているとおり、一般的に、複素引張弾性率E(1Hz)<10dyne/cmを満たす性質を有する材料(典型的には、25℃において上記性質を有する材料)であり得る。
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。
<電子デバイス>
ここに開示される電子デバイスの種類は特に制限されない。各種電子デバイスに対して、ここに開示される技術は適用され得る。ここに開示される技術は、内部空間に気密性が要求される電子デバイスや、水分等の不純物の進入が望ましくない電子デバイスに対して好ましく適用される。なかでも、気密性および防湿性が要求される電子デバイスへの適用が特に好ましい。典型例としては、HDD等の磁気ディスク装置が挙げられる。磁気ディスク装置においては、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、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。ここに開示される技術は、そのようなHAMR型の磁気ディスク装置に好ましく適用される。また、ここに開示される粘着シートは、磁気ディスク装置以外の電子デバイスの内部空間をシールするために用いられてもよい。例えば、有機発光ダイオードの内部空間をシールするために、ここに開示される技術を適用することもできる。
ここに開示される技術の適用対象の好適例としての磁気ディスク装置の一態様を図1および図2に示す。図1は、一態様に係る磁気ディスク装置を模式的に示す断面図である。図2は、一態様に係る磁気ディスク装置の一部を模式的に示す拡大断面図である。磁気ディスク装置100は、データを記憶する磁気ディスク110、磁気ディスク110を回転させるスピンドルモータ112、磁気ディスク110に対してデータの読み書きを行う磁気ヘッド114、および、磁気ヘッド114の動力源となるアクチュエータ116、を備える。アクチュエータ116には、図示しないリニアモータが内蔵されている。この構造例では、磁気ディスク110は2枚内蔵されているが、これに限定されず、3枚以上の磁気ディスクを内蔵するものであり得る。
これらの磁気ディスク装置100の構成部品は、磁気ディスク装置100のケースというべきハウジング120内に配置されている。ハウジング120は、部品を収容する内部空間130を形成する。具体的には、磁気ディスク装置100の構成部品は、上面が開口した箱形状のハウジング本体(支持構造体)122に収容されており、ハウジング本体122上面の開口には、剛性のカバー部材124が被せられている。より具体的には、ハウジング本体122上面の開口の内周側には段差126が設けられており、この段差126の底部にカバー部材124の外周端を載置することによって、カバー部材124は開口を覆っている。
カバーシール101は、ハウジング120の内部空間130と外部との間で気体が移動可能な開口および/または隙間140をシールすることで、内部空間130を密封する。本態様では、段差126の底部にカバー部材124が載置されることで、内部空間130が閉じられているものの、段差126とカバー部材124の接触部分を通じて僅かに気体が移動し得る。その結果、本態様では、ハウジング本体122とカバー部材124との間に存在する隙間が開口および/または隙間140となる。
本態様では、カバーシール101は、第1の粘着シート101Aと第2の粘着シート101Bを含む。第1の粘着シート101Aは、ガスバリア層10Aと粘着剤層20Aを備える。第2の粘着シート101Bは、ガスバリア層10Bと粘着剤層20Bを備える。粘着シート101Aは、カバー部材124の上面から、カバー部材124とハウジング本体122の上面(開口の外周)、すなわちハウジング120の上面全体をまとめて覆うように貼りつけられている。ここで、粘着シート101Aの粘着剤層20A側がハウジング120の上面側に配置される。これによって、粘着シート101Aは隙間140を覆う。これによって、粘着シート101Aは、装置内部を気密状態に保つ。さらに、粘着シート101Bが、粘着シート101Aのうち少なくとも外側の端部102A(図2参照)を覆う。ここで、粘着シート101Bの粘着剤層20B側が粘着シート101A側に配置される。本態様では、一例として、粘着シート101Bは、ハウジング120に接着された粘着シート101Aの全体を覆うことで、粘着シート101Aの外側の端部102Aを覆う。粘着シート101Aの外側の端部102Aと粘着シート101Bとが重なる部分に隣接して、閉塞空間(非接着領域)150が形成されている。これにより、内部空間130内の封入ガス成分(例えば、ヘリウム等の低密度ガス等)が、隙間140から外部に向けて漏出したとしても、漏出するガス成分が、非接着領域に形成された閉塞空間150に一旦封入される。閉塞空間150に封入された漏出ガス成分濃度は、内部空間130における濃度よりも低くなる。したがって、閉塞空間150からさらに外部へ漏出する上記ガス成分の量は減少する。
なお、図2に示すように、粘着剤層20A,20Bのうち、閉塞空間150から隙間までの第1接着領域D1の幅は、閉塞空間150から粘着剤層20A,20Bの外側端部20Eまでの第2接着領域D2の幅よりも大きいことが望ましい。本態様では、一例として、粘着剤層20Aのうち、閉塞空間150から隙間140までの第1接着領域D1の幅が、閉塞空間150から粘着剤層20Bの外側端部20Eまでの第2接着領域D2の幅よりも大きい。これにより、閉塞空間150に封入される漏出ガス成分の濃度がより低下する。
上記の構成において、ハウジング本体122上面における開口周縁(枠状の面)の幅(ハウジング本体122上面の開口外縁から該上面の端辺までの距離)は、最短部分で凡そ0.1〜5mm(例えば3mm以下、さらには2mm以下)となり得る。粘着シート101Aをカバーシールとして、ハウジング本体122の上面に貼りつける場合、ハウジング本体122上面の開口周縁部分は、粘着シート101Aとの接着面となり、磁気ディスク装置100の内部空間と外部とを隔てる領域となる。
ここに開示される技術を適用し得る磁気ディスク装置の他の一態様を図3および図4に示す。この磁気ディスク装置200は、ハウジング220の構造とカバーシール201(第1の粘着シート201Aおよび第2の粘着シート201B)以外は上記一態様に係る構成と基本的に同じであるので、異なる点について説明する。本態様では、ハウジング220は、部品を収容する内部空間230を形成する。具体的には、磁気ディスク装置200の構成部品は、上面が開口した箱形状のハウジング本体(支持構造体)222に収容されており、ハウジング本体222上面の開口には、剛性のカバー部材224が被せられている。より具体的には、ハウジング本体222の上面端部(側面上端)に、カバー部材224の外周端を載置することによって、カバー部材224は開口を覆っている。しかしながら、ハウジング本体222の上面端部とカバー部材224の接触部分を通じて、僅かにガス成分が移動する可能性がある。つまり、ハウジング本体222の上面端部とカバー部材224の接触部分は、ハウジング220の内部空間230と外部との間で気体が移動可能な隙間240(図4参照)となり得る。
カバーシール201は、第1の粘着シート201Aと第2の粘着シート201Bを含む。第1の粘着シート201Aは、ガスバリア層11Aと粘着剤層21Aを備える。第2の粘着シート101Bは、ガスバリア層11Bと粘着剤層21Bを備える。磁気ディスク装置200では、粘着シート201Aは、カバー部材224とハウジング本体222の上面(開口の外周)をまとめて覆いつつ、そこからさらにハウジング220の側面に延びる部分(延設部ともいう。)を有する。この延設部は、具体的には、ハウジング本体222の上面からハウジング本体222の上面端部の角に沿って折れ曲がって、ハウジング本体222の側面に到達している。一例として、このような延設部は、ハウジング220の上面外周を構成する各一辺の全体に設けられる。すなわち、粘着シート201Aは、磁気ディスク装置200においてハウジング220の上面および側面の上部に貼りつけられている。この粘着シート201Aは、ハウジング本体222とカバー部材224との間に存在する隙間240を覆う。また、粘着シート201Aは、磁気ディスク装置200の内外に通じる孔や空隙をシールしつつ、ハウジング本体222の側面に延びて貼りつけられることで、そのシール状態を接着面方向に延長している。そのため、隙間等と外部とを隔てる粘着シート201Aの接着面の距離はより長くなり、カバーシール201接着面におけるガス非透過性がより向上する。この構成では、ハウジング220の上面端部(側面上端)からハウジング220の側面下方に延びる粘着シート201Aの距離(上記側面を覆う粘着シート201Aの長さ)は、凡そ1mm以上(例えば2mm以上、さらには3mm以上)である。
さらに、粘着シート201Bが、粘着シート201Aのうち少なくとも外側の端部202A(図4参照)を覆う。本態様では、一例として、粘着シート201Bは、ハウジング220に接着された粘着シート201Aの端部202Aを覆う。具体的には、粘着シート201Bは長尺状であり、ハウジング本体222の側面に位置する粘着シート201Aの端部202Aを環状に取り囲むように接着されることで、端部202Aを覆う。粘着シート201Aの外側の端部202Aと粘着シート201Bとが重なる部分に隣接して、閉塞空間(非接着領域)250が形成されている。これにより、ハウジング220の内部空間230の気密性が効率よく維持される。
なお、本態様においても、図4に示すように、粘着剤層21A,21Bのうち、閉塞空間250から隙間240までの第1接着領域の幅は、閉塞空間250から粘着剤層21A,21Bの外側端部21Eまでの第2接着領域の幅よりも大きいことが望ましい。本態様では、一例として、粘着剤層21Aのうち、閉塞空間250から隙間(ハウジング本体222とカバー部材224との間の隙間)240までの第1接着領域D1の幅が、閉塞空間250から粘着剤層21Bの外側端部21Eまでの第2接着領域D2の幅よりも大きい。これにより、閉塞空間250に封入される漏出ガス成分濃度がより低下する。
なお、上記の態様では、カバー部材124,224は、磁気ディスク110,210やアクチュエータ116,216をまとめて覆う一部材であったが、これに限定されず、磁気ディスク110,210、アクチュエータ116,216、その他の部材を別々にカバーするものであってもよく、アクチュエータ116,216はカバーせず磁気ディスク110,210をカバーするものであってもよい。そのような構成であっても、上記カバー部材の上から粘着シートを貼りつけることで、装置内部の気密性を得ることができる。そのような構成を有する磁気ディスク装置は、薄厚の粘着シートの使用によって気密性が得られるので、シール構造が薄厚化されている。それによって、磁気ディスクの収容性が向上し、磁気ディスク装置の高密度化、大容量化を実現することができる。
なお、上記の態様では、1つの内部空間を密封するために2枚の粘着シートが用いられる例を示した。しかしながら、複数の粘着シートを使用する場合に、粘着シートの数は2つに限定されず、3つ以上でもよいことは言うまでもない。また、第1の粘着シートが被着体に貼られた後に、第2の粘着シートが貼られてもよい。また、第1の粘着シートと第2の粘着シートが予め重ねられた状態で、重ねられた粘着シートが被着体に貼られてもよい。
また、上記の態様では、粘着シートの粘着剤層は、少なくとも被着体との接着面においては、ガスバリア層の一方の表面全体にわたって連続的に形成されているが、これに限定されない。例えば、粘着シートの2つの表面のうち、粘着剤層が形成された側の表面に、反対側の表面に向けて凹状に形成され、且つ、厚み方向から見た場合に環状に配置された環状溝部が形成されていてもよい。この場合、粘着シートがハウジングに接着されることで、環状溝部が閉塞空間(非接着領域)を形成してもよい。この場合、1つの内部空間を密封するために使用される粘着シートの枚数は、1枚であってもよいし、複数であってもよい。
なお、粘着シートに環状溝部を形成する場合、環状溝部の数が1つに限定されないことは言うまでもない。また、環状溝部は、厚み方向から見た場合に環状に繋がって(連続して)配置されていてもよい。この場合、環状に繋がった閉塞空間の内側に開口および/または隙間が配置されるので、内部空間の気密性がさらに向上する。ただし、環状溝部は、環状に断続的に配置されていてもよい。
また、上記の態様では、例えば、図1および図2に示すように、粘着シート101Aは、ハウジング本体122とカバー部材124との間に存在する隙間140を覆う。さらに、粘着シート101Bが、粘着シート101Aのうち少なくとも外側の端部102Aを覆う。しかしながら、例えば、ハウジング220に貼り付けられた粘着シート201Aおよび粘着シート201B(図3および図4参照)が、ハウジング120(図1および図2参照)に用いられてもよい。すなわち、粘着シート201Aは、カバー部材124とハウジング本体122の上面(開口の外周)をまとめて覆いつつ、そこからさらにハウジング120の側面に延びる部分(延設部)を有していてもよい。また、さらに、粘着シート201Bが、ハウジング120に貼り付けられた粘着シート201Aのうち少なくとも外側の端部202Aを覆っていてもよい。
また例えば、粘着シート201Aの延設部は、ハウジングの上面外周を構成する各一辺の全体に設けられていてもよく、該一辺に部分的に設けられていてもよい。すなわち、粘着シート201Aは、少なくとも部分的に、磁気ディスク装置200においてハウジング220の上面および側面にコの字状に貼りつけられていてもよい。また、さらに、粘着シート201Bが、ハウジング120に貼り付けられた粘着シート201Aのうち少なくとも外側の端部202Aを覆っていてもよい。
また、図1および図2に示す例では、粘着シート101Aによってハウジング120の上面全体が覆われた後、粘着シート101Bによって粘着シート101Aの全体が覆われている。しかし、2つの粘着シート101A,101Bの構成を変更することも可能である。例えば、平面視環状となる開口および/または隙間140の形状に一致するように、粘着シート101Aが環状に形成されていてもよい。この場合、粘着シート101Bは、環状の粘着シート101Aの全体を覆ってもよい。粘着シート101Bの形状の環状に形成されてもよい。
また、図3および図4に示す例では、粘着シート201Aによってハウジング220の上面全体が覆われた後、長尺状の粘着シート201Bによって粘着シート201Aの外側の端部202Aが覆われている。しかし、2つの粘着シート201A,201Bの構成を変更することも可能である。例えば、長尺状(帯状)の粘着シート201Aが、隙間240が位置するハウジング220の側面上部を環状に覆ってもよい。この場合、粘着シート201Bは、粘着シート201Aを含むハウジング220の上部の全体を覆ってもよいし、環状の粘着シート201Aをさらに環状に覆ってもよい。
また、ハウジング本体122とカバー部材124の間に、ガスケットが配置されてもよい。この場合、例えば、ハウジング本体122の段差126の底部とカバー部材124の外周端との間に、ガスケットが配置されてもよい。また、ハウジング本体222とカバー部材224の間に、ガスケットが配置されてもよい。この場合、例えば、ハウジング本体222の上面端部(側面上端)とカバー部材224の外周端との間に、ガスケットが配置されてもよい。
また、例えば、閉塞空間(非接着領域)150,250、および、ハウジング本体とカバー部材の間の隙間の少なくともいずれかに、除湿剤(例えば、シリカゲル等)が配置されてもよい。この場合、閉塞空間150,250および隙間の少なくともいずれかにおいて、除湿剤により湿気が吸着され、湿度を下げることができる。
<カバーシール>
ここに開示されるカバーシールは、少なくとも1つの粘着シートからなる。カバーシールを構成する粘着シートの数は、特に制限されず、2つであってもよく、3つ以上でもよいことは言うまでもない。また、上記実施形態において説明したように、第1の粘着シートと第2の粘着シートとを備えるものである場合、第2の粘着シートは、第1の粘着シートの外側端部よりも外方に延びており、第1の粘着シートの少なくとも外側の端部を覆うものであり得る。一態様に係るカバーシールは、第1の粘着シートと第2の粘着シートの積層体であって、第2の粘着シートが第1の粘着シートの全体を覆っている。他の一態様に係るカバーシールは、その第2の粘着シートが第1の粘着シートの外側の端部を覆うように部分的に第1の粘着シートに積層されている。特に限定されるものではないが、1つの粘着シートからなるカバーシールは、その粘着剤層の接着面(粘着剤層表面)に、非接着領域となる凹状が形成されたものであり得る。上記粘着剤層の接着面は、該接着面に沿って、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有するものとなる。カバーシールの構造に関するその他の事項については、上記電子デバイスの項で説明したとおりであるので、重複する説明は省略する。
<粘着シートの構成>
ここに開示される粘着シートは、例えば、図5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、ガスバリア層10と、ガスバリア層10の一方の表面に支持された粘着剤層20とを備える。ガスバリア層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。一例として、粘着剤層20は、気密性の観点から、少なくとも被着体との接着面においては、ガスバリア層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。
<粘着シートの特性>
特に限定されるものではないが、ここに開示される粘着シートは、MOCON法(等圧法)に基づき、透湿距離2.5mm、24時間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未満であることが適当である。これによって、接着面方向(粘着シート厚さ方向に直交する方向)の透湿が制限され、優れた防湿性が得られる傾向がある。上記接着面方向の透湿度は、好ましくは60μg/cm2未満、より好ましくは30μg/cm2未満、さらに好ましくは15μg/cm2未満(例えば9μg/cm2未満)である。
上記接着面方向の透湿度は、具体的には下記の方法で測定される。
(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8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8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9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9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8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8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8に示すように、40℃、90%RH(相対湿度)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)=透湿量(μg)/(透湿距離(cm)×貼付け長さ(cm))
;に代入することにより、接着面方向の透湿度(μg/cm2)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、24時間の条件で測定される粘着シート接着面方向の透湿度」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。)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。
なお、金属板の種類は特に限定されず、例えばアルミニウム板を用いることができる。また、金属板のサイズは特に限定されず、測定装置のサイズ等に応じて、例えば100mm角の正方形状のものを用いることができる。金属板は表面が平滑なものであればよく、例えば算術平均粗さRaが3μm以下程度のものを用いるとよい。測定装置としては、MOCON社製の製品名「PERMATRAN−W3/34G」またはその相当品を用いるとよい。この種の測定装置では、高湿度チャンバに90%RHのNガスを供給することができ、低湿度チャンバに0%RHのNガスを供給することができ、これによって上記測定サンプルによって分画された2つのチャンバは等圧条件に維持される。上記測定装置では、水蒸気濃度は赤外線センサ(図8中、符号IRで示す。)を用いて測定されるが、検出手段はこれに限定されない。測定装置における測定サンプルの配置は特に限定されず、高湿度チャンバ側に粘着シート貼付け面が配置されてもよく、低湿度チャンバ側に粘着シート貼付け面が配置されてもよい。
また、ここに開示される粘着シートは、特に限定されるものではないが、GC−MS法を用いて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(具体的には0〜10μg/cm2)であることが適当である。このように、加熱ガス発生量も高度に制限された粘着シートは、揮発ガスの存在が望ましくない用途(典型的には磁気ディスク装置)に好ましく利用され得る。上記特性を満足す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た場合には、装置に悪影響を及ぼすシロキサンガスその他のガスの系内への混入を高度に抑制することができる。上記加熱ガス発生量は、好ましくは7μg/cm2以下、より好ましくは5μg/cm2以下、さらに好ましくは3μg/cm2以下、特に好ましくは1μg/cm2以下である。
上記加熱ガス発生量は、ダイナミックヘッドスペース法に基づき測定される。具体的には、測定対象である粘着シートを7cm2サイズに切り出し、これを測定サンプルとする。この測定サンプルを50mLバイアル中に封入し、ヘッドスペースオートサンプラーを用いて、130℃、30分間の条件で加熱する。ヘッドスペースオートサンプラーとしては、市販品を特に制限なく使用することができる。例えば、JEOL社製の製品名「EQ−12031HSA」またはその相当品を使用することができる。測定サンプルから発生するガスの総量は、ガスクロマトグラフ/質量分析計(GC−MS)を用いて測定する。GC−MSは市販品を使用するとよい。なお、上記加熱ガス発生量は、粘着シートの単位面積当たりの発生ガス量(単位:μg/cm2)である。
また、ここに開示される粘着シートは、特に限定されるものではないが、JIS Z 0237:2009に準じて測定されるステンレス鋼板に対する180度剥離強度(粘着力)が、1N/20mm以上であることが適当であり、3N/20mm以上であることが好ましい。上記粘着力を有する粘着シートは、被着体に対して良好に接着し、良好なシール性を発揮し得る。上記粘着力は、より好ましくは5N/20mm以上、さらに好ましくは8N/20mm以上、特に好ましくは10N/20mm以上(例えば12N/20mm以上)である。上記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(例えば凡そ15N/20mm以下)が適当である。
粘着シートの粘着力は、下記の方法で測定される。測定対象である粘着シートを幅20mm、長さ100mmのサイズにカットして試料片を作製する。23℃、50%RHの環境下にて、上記試料片の粘着面をステンレス鋼板(SUS304BA板)に圧着して測定サンプルを得る。上記圧着は、2kgのローラを1往復させることにより行う。上記測定サンプルを、23℃、50%RHの環境下に30分間放置した後、引張試験機を使用して、JIS Z 0237:2009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]を測定する。なお、引張試験機としては、島津製作所社製の「精密万能試験機 オートグラフ AG−IS 50N」またはその相当品を用いるとよい。
ここに開示される粘着シートは、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未満であることが好ましい。この特性を満足する粘着シートは、比較的高温で使用される場合であっても、良好な保持力を発揮し得る。上記せん断保持力試験におけるズレ距離は、より好ましくは1mm未満、さらに好ましくは0.7mm未満(例えば0.5mm未満、さらには0.1mm未満)である。特に好ましい一態様に係る粘着シートは、上記せん断保持力試験においてズレが生じない(すなわち、ズレ距離が約0mm)。
粘着シートのせん断保持力は下記の方法で測定される。すなわち、測定対象である粘着シートを幅10mm、長さ20mmにカットして試験片を作製する。23℃、50%RHの環境下にて、上記試料片の粘着面をステンレス鋼板に圧着して測定サンプルを得る。上記圧着は、2kgのローラを1往復させることにより行う。上記測定サンプルを垂下させた状態で、60℃、50%RHの環境下に30分間放置した後、上記試験片の下側自由端に1kgの錘を取り付けて試験を開始する。試験は1時間行い、1時間経過後における試験片のずれた距離(ズレ距離)を測定する。後述の実施例においても同様の方法で測定される。
ここに開示される粘着シートは、単位幅当たりの引張弾性率が所定の範囲内に設定されていることが好ましい。具体的には、上記引張弾性率は、好ましくは1000N/cmよりも大きく、より好ましくは1400N/cm超、さらに好ましくは1800N/cm超、特に好ましくは2200N/cm超である。上記引張弾性率を有する粘着シートは、適度な剛性を有してシワになりにくい。ハンドリング性にも優れる傾向がある。上記引張弾性率は、好ましくは3500N/cm未満、より好ましくは3000N/cm未満、さらに好ましくは2800N/cm未満(例えば2600N/cm未満)である。上記引張弾性率を有する粘着シートは、良好な被着体追従性を有し、例えば被着体の角を含む領域に対して、折り曲げた状態でよく追従し得る。
粘着シートの単位幅当たりの引張弾性率は、次のようにして測定される。すなわち、粘着シートを幅10mm、長さ50mmの短冊状にカットして試験片を作製する。この試験片の長手方向の両端を引張試験機のチャックに固定し、23℃雰囲気下で、チャック間距離20mm、速度50mm/分の条件で引張試験機にて引張試験を行い、応力−ひずみ曲線を得る。得られた応力−ひずみ曲線の初期傾きにつき、規定された2点のひずみε1およびε2の間の曲線の線形回帰によってヤング率(N/mm2=MPa)を求める。得られた値と粘着シートの厚さとの積から、単位幅当たりの引張弾性率[N/cm]は求められる。引張試験機としては公知または慣用のものを使用することができる。例えば、島津製作所社製の「オートグラフ AG−IS型」またはその相当品を用いることができる。
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、気密性、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、ガスバリア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。
<粘着剤層>
(ベースポリマー)
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、アクリル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やアクリル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。
(ゴム系ポリマー)
ここに開示される粘着剤層は、ゴム系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤組成物から形成されたゴム系粘着剤層であることが好ましい。上記ベースポリマーの例としては、天然ゴム;スチレンブタジエンゴム(SBR);ポリイソプレン;ブテン(1−ブテン、およびcis−もしくはtrans−2−ブテンを指す。)および/または2−メチルプロペン(イソブチレン)を主モノマーとするブテン系ポリマー;A−B−A型ブロック共重合体ゴムおよびその水素化物、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体ゴム(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SIS)、スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SIBS)、スチレン−ビニル・イソプレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SVIS)、SBSの水素化物であるスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SEBS)、SISの水素化物であるスチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体ゴム(SEPS)やスチレン−イソプレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体(SIPS);等の種々のゴム系ポリマーが挙げられる。これらのゴム系ポリマーは、1種を単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。上記ブテン系ポリマーの好適例として、イソブチレン系ポリマーが挙げられる。イソブチレン系ポリマーは、その分子構造上、疎水性が高い。したがって、イソブチレン系ポリマーをベースポリマーとする粘着剤層(イソブチレン系粘着剤層)は、それ自体の透湿度が比較的小さいものとなり得る。このことは、粘着シートの端面において粘着剤層の側面から該粘着剤層に水蒸気が浸入することを防止する観点から有利である。かかる粘着剤層は良好な弾性率を有し、また再剥離性にも優れる傾向がある。上記イソブチレン系ポリマーの具体例として、ポリイソブチレン、イソブチレンとイソプレンとの共重合体(ブチルゴム)等が例示される。
ここに開示されるゴム系ポリマーを重合するためのモノマー成分は、ブテン、イソブチレン、イソプレン、ブタジエン、スチレン、エチレン、プロピレンから選択される1種または2種以上のモノマーを含む。上記ゴム系ポリマーは、上記例示されたモノマーの1種または2種以上を重合することにより得られる重合物である。ここに開示されるゴム系ポリマーを重合するためのモノマー成分は、典型的には、上記モノマーの1種または2種以上を50重量%以上(例えば50〜100重量%)の割合で含み、好ましくは75重量%以上、より好ましくは85重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上(例えば95重量%以上)の割合で含む。全モノマー成分中に占める上記モノマーの含有割合は、99重量%以上であってもよい。好ましい一態様に係るゴム系ポリマーは、イソブチレン、イソプレンおよびブテンから選択される1種または2種以上のモノマーを重合することにより得られる重合物である。なお、アウトガス低減の観点から、上記モノマー成分に占めるスチレンの含有割合は、好ましくは10重量%未満、より好ましくは1重量%未満である。ここに開示される技術は、上記モノマー成分がスチレンを実質的に含まない態様で好ましく実施することができる。
ここに開示される粘着シートの好ましい一態様では、粘着剤に含まれるポリマー成分の50重量%より多く(例えば70重量%以上、さらには85重量%以上)がイソブチレン系ポリマーである。イソブチレン系ポリマー以外のポリマー成分を実質的に含有しない粘着剤であってもよい。かかる粘着剤は、例えば、ポリマー成分のうちイソブチレン系ポリマー以外のポリマーの割合が1重量%以下、あるいは検出限界以下であり得る。
なお、本明細書において「イソブチレン系ポリマー」とは、イソブチレンのホモポリマー(ホモポリイソブチレン)に限定されず、イソブチレンを主モノマーとする共重合体をも包含する用語である。かかる共重合体には、上記イソブチレン系ポリマーを構成するモノマーのうち最も多くの割合を占める成分がイソブチレンである共重合体が含まれる。典型的には、該モノマーの50重量%より多くを占める成分、さらには70重量%以上を占める成分がイソブチレンである共重合体であり得る。上記共重合体は、例えば、イソブチレンとブテン(ノルマルブチレン)との共重合体、イソブチレンとイソプレンとの共重合体(ブチルゴム)、これらの加硫物や変性物等であり得る。上記共重合体としては、レギュラーブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム、部分架橋ブチルゴム等のブチルゴム類が例示される。また、上記加硫物や変性物としては、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、エポキシ基等の官能基で変性したものが例示される。気密性、防湿性、アウトガス低減、粘着力等の観点から好ましく使用されるイソブチレン系ポリマーとして、ポリイソブチレン、イソブチレンとイソプレンとの共重合体(ブチルゴム)等が挙げられる。かかる共重合体は、例えば、イソブチレン以外のモノマー(イソプレン等)の共重合割合が30モル%未満である共重合体(例えばイソブチレン/イソプレン共重合体)であり得る。
なお、本明細書において「ポリイソブチレン」とは、イソブチレン以外のモノマーの共重合割合が10重量%以下(好ましくは5重量%以下)であるポリイソブチレンをいうものとする。なかでもホモポリイソブチレンが好ましい。
上記イソブチレン系ポリマーの分子量は特に制限されず、例えば重量平均分子量(Mw)が凡そ5×10以上(好ましくは凡そ15×10以上、例えば凡そ30×10以上)のものを適宜選択して使用することができる。上記Mwの上限は特に限定されず、凡そ150×10以下(好ましくは凡そ100×10以下、例えば凡そ80×10以下)であり得る。互いにMwの異なる複数のイソブチレン系ポリマーを組み合わせて使用してもよい。Mwが上記範囲内であることにより、粘着剤の弾性率を好ましい範囲に調節しやすく、また良好な凝集力を発揮しやすい。
ポリイソブチレンの分子量は特に制限されない。例えばMwが凡そ1×10以上のものを適宜選択して使用することができる。上記Mwの上限は特に限定されず、凡そ150×10以下であり得る。また、気密性、防湿性の観点から、上記Mwは、好ましくは凡そ100×10以下、例えば凡そ80×10以下である。好ましい一態様に係るポリイソブチレンは、粘着剤の弾性率、凝集力等の観点から、Mwが好ましくは凡そ2×10以上、より好ましくは凡そ3×10以上、さらに好ましくは凡そ5×10以上(例えば凡そ7×10以上)である。また、気密性、防湿性の観点から、上記Mwは、好ましくは凡そ50×10以下、より好ましくは凡そ30×10以下、さらに好ましくは凡そ15×10以下、特に好ましくは凡そ10×10以下(例えば10×10未満)である。他の一態様に係るポリイソブチレンのMwは、例えば凡そ5×10以上であり、好ましくは凡そ15×10以上(典型的には凡そ30×10以上)であり得る。
特に限定するものではないが、ポリイソブチレンとしては、重量平均分子量(Mw)に対する数平均分子量(Mn)の比として表される分散度(Mw/Mn)が3〜7(より好ましくは3〜6、例えば3.5〜5.5)の範囲にあるものを好ましく使用し得る。互いにMw/Mnの異なる複数種類のポリイソブチレンを組み合わせて使用してもよい。
なお、ここでイソブチレン系ポリマーのMwおよびMnとは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定に基づいて求められる、ポリスチレン換算の値をいう。GPC測定装置としては、例えば、東ソー(TOSOH)社製、型式「HLC−8120GPC」を使用することができる。
ブチルゴムの分子量は特に制限されない。例えば、Mwが5×10〜100×10の範囲にあるものを適宜選択して用いることができる。粘着剤層の形成容易性と被着体に対する密着性(粘着力)とのバランスを考慮して、ブチルゴムのMwは、好ましくは10×10以上、より好ましくは15×10以上であり、また、好ましくは100×10以下、より好ましくは80×10以下である。互いにMwの異なる複数種類のブチルゴムを組み合わせて使用してもよい。
特に限定するものではないが、ブチルゴムとしては、分散度(Mn/Mw)が3〜8の範囲にあるものが好ましく、4〜7の範囲にあるものがより好ましい。互いにMw/Mnの異なる複数種類のブチルゴムを組み合わせて使用してもよい。ブチルゴムのMwおよびMnは、ポリイソブチレンと同様のGPC測定により求めることができる。
ブチルゴムのムーニー粘度は特に限定されない。例えば、ムーニー粘度ML1+8(125℃)が10〜100のブチルゴムを使用することができる。粘着剤層の形成容易性と被着体に対する密着性(粘着力)とのバランスを考慮して、ムーニー粘度ML1+8(125℃)が15〜80のブチルゴムが好ましく、30〜70(例えば40〜60)のものがより好ましい。
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、ベースポリマーとして、ゴム系ポリマーAとゴム系ポリマーBとを含む。ゴム系ポリマーAおよびBは、ともにイソブチレン系ポリマーであることが好ましい。より好ましい一態様に係るゴム系ポリマーAは、イソブチレンが50重量%以上(例えば70重量%以上、好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上)の割合で重合されたイソブチレン系ポリマーであり、典型的にはポリイソブチレンである。また、ゴム系ポリマーBは、イソブチレンおよびイソプレンが共重されたイソブチレン系ポリマー(イソブチレン系共重合体)であり、典型的にはイソブチレンとイソプレンとの共重合体である。この共重合体において、モノマー成分としてのイソブチレンとイソプレンとの合計量は、典型的には、全モノマー成分中50重量%以上(例えば70重量%以上、好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上)を占める。上記ゴム系ポリマーAおよびBを用いることにより、粘着剤層の弾性率が好ましい範囲となり、より優れた気密性、防湿性が得られる。
ゴム系ポリマーAとゴム系ポリマーBとを併用する態様では、ゴム系ポリマーA,Bの分子量を異ならせることで、低分子量体に基づく気密性、防湿性と、高分子量体に基づく粘着特性(凝集力等)とを好ましく発揮させることができる。そのような観点から、ゴム系ポリマーAを相対的に高分子量とする態様では、ゴム系ポリマーBのMw(M)に対するゴム系ポリマーAのMw(M)の比(M/M)は1超であり、好ましくは凡そ2以上、より好ましくは凡そ3以上、さらに好ましくは凡そ5以上(例えば凡そ7以上)である。上記比(M/M)の上限は、凡そ100以下であることが適当であり、好ましくは凡そ50以下、より好ましくは凡そ20以下、さらに好ましくは凡そ10以下(例えば10未満)である。ゴム系ポリマーBを相対的に高分子量とする態様では、ゴム系ポリマーAのMw(M)に対するゴム系ポリマーBのMw(M)の比(M/M)は1超であり、好ましくは凡そ2以上、より好ましくは凡そ3以上、さらに好ましくは凡そ5以上(例えば凡そ7以上)である。上記比(M/M)の上限は、凡そ100以下であることが適当であり、好ましくは凡そ50以下、より好ましくは凡そ20以下、さらに好ましくは凡そ10以下(例えば10未満)である。
ゴム系ポリマーAとゴム系ポリマーBとを併用する態様では、上述のような分子量の基づく気密性、防湿性と粘着特性との両立の観点から、ゴム系ポリマーA(例えばポリイソブチレン)のMwは、凡そ80×10以下とすることが適当であり、好ましくは凡そ50×10以下、より好ましくは凡そ30×10以下、さらに好ましくは凡そ15×10以下、特に好ましくは凡そ10×10以下(例えば10×10未満)である。また、ゴム系ポリマーAのMwは凡そ1×10以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ2×10以上、より好ましくは凡そ3×10以上、さらに好ましくは凡そ5×10以上(例えば凡そ7×10以上)である。一方、ゴム系ポリマーB(例えばイソブチレンとイソプレンとの共重合体)のMwは、凡そ5×10以上とすることが適当であり、好ましくは10×10以上、より好ましくは15×10以上、さらに好ましくは凡そ30×10以上(例えば50×10以上)である。またゴム系ポリマーBのMwは、凡そ150×10以下とすることが適当であり、好ましくは凡そ100×10以下、より好ましくは凡そ80×10以下、さらに好ましくは凡そ70×10以下(例えば凡そ60×10以下)である。
ゴム系ポリマーAおよびBを使用する場合、その配合比は、ここに開示される好ましい弾性率や気密性、防湿性、粘着特性が実現されるように適宜設定することができる。ゴム系ポリマーB(P)に対するゴム系ポリマーA(P)の重量比(P/P)は、例えば95/5〜5/95とすることができ、好ましくは90/10〜10/90、より好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは70/30〜30/70、特に好ましくは60/40〜40/60である。
好ましい一態様では、上述のベースポリマー全体としての分散度(Mw/Mn)は3以上であり、より好ましくは4以上である。かかるベースポリマーを含む粘着剤によると、粘着力と糊残り防止性とを両立しやすい。粘着剤層の弾性率も好適な範囲となり、良好な気密性、防湿性が得られやすい傾向がある。Mw/Mnを所定以上とすることで、Mwの割に溶液粘度の低い粘着剤とすることができる。ベースポリマー全体の分散度は、5以上であってもよく、6以上、さらには7以上であってもよい。ベースポリマー全体の分散度の上限は特に限定されず、10以下(例えば8以下)であることが好ましい。
ここに開示される技術は、上記ベースポリマーが非架橋である粘着剤(非架橋タイプの粘着剤)からなる粘着剤層を備える態様で好ましく実施され得る。ここで、「非架橋タイプの粘着剤からなる粘着剤層」とは、該粘着剤層を形成する際に、ベースポリマー間に化学結合を形成するための意図的な処理(すなわち架橋処理、例えば架橋剤の配合等)が行われていない粘着剤層をいう。
(アクリル系ポリマー)
ここに開示される技術の一態様では、粘着剤層は、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層である。上記アクリル系ポリマーは、好ましくは、アルキル(メタ)アクリレートを主モノマーとして含み、該主モノマーと共重合性を有する副モノマーをさらに含み得るモノマー原料の重合物である。ここで主モノマーとは、上記モノマー原料において50重量%を超えて含まれる成分をいう。
なお、この明細書において「(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。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば下式(1)で表される化合物を好適に用いることができる。
CH=C(R)COOR (1)
ここで、上記式(1)中のRは水素原子またはメチル基である。また、Rは炭素原子数1〜20の鎖状アルキル基(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。)である。粘着剤の貯蔵弾性率、粘着特性等の観点から、RがC1−18の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、RがC2−14の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートがより好ましく、RがC4−12の鎖状アルキル基であるアルキル(メタ)アクリレートがさらに好ましい。なかでも、主モノマーとして、アルキルアクリレートを用いることが好ましい。なお、上記鎖状(非環式ともいう。)アルキル基は、直鎖状および分岐状のアルキル基を含む。
がC1−20の鎖状アルキル基であるアルキル(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、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、テトラデシル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート、ノナデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらアルキル(メタ)アクリレートは、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
防湿性の観点から、アクリル系ポリマーを形成する主モノマーとして、鎖状アルキル基の炭素原子数が多いアルキル(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。アクリル系ポリマーの側鎖アルキル基の炭素原子数が増加することで、ポリマーの疎水性が強まり、防湿性が向上する傾向がある。鎖状アルキル基の炭素原子数は、2以上であり、好ましくは4以上、より好ましくは8以上、さらに好ましくは9以上、特に好ましくは12以上である。
上記アクリル系ポリマーを形成する全モノマー成分における主モノマーとしてのアルキル(メタ)アクリレートの含有割合は、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上、さらに好ましくは75重量%以上(例えば85重量%以上)である。アルキル(メタ)アクリレートの割合の上限は特に限定されず、95重量%以下(例えば90重量%以下)とすることが好ましい。
また、アクリル系ポリマーに架橋基点となり得る官能基を導入し、あるいは接着力の向上に寄与し得る副モノマーとして、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマー、酸無水物基含有モノマー、アミド基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、イミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類等が挙げられる。なかでも、水酸基含有モノマー、カルボキシ基含有モノマーが好ましく、水酸基含有モノマーがより好ましい。
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、上記副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。アルキル基の疎水性を考慮して、炭素原子数4の直鎖状アルキル基を有するヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートがより好ましい。
他の例として、上記副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。
上記副モノマーは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。アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分が官能基含有モノマーを含む場合、該モノマー成分に占める官能基含有モノマーの割合は、凝集力等の観点から、全モノマー成分中、0.1重量%以上とすることが適当であり、好ましくは1重量%以上、より好ましくは3重量%以上である。また、その上限は、30重量%以下(例えば25重量%以下)程度とすることが好ましい。全モノマー成分に占める水酸基含有モノマーの含有割合は、凡そ2重量%以上とすることが適当であり、好ましくは5重量%以上、より好ましくは12重量%以上、さらに好ましくは16重量%以上である。上記水酸基含有モノマーの含有割合の上限は、主モノマーによる特性を考慮して、例えば30重量%以下(典型的には24重量%以下)とすることが適当である。
アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分としては、該アクリル系ポリマーの凝集力を高める等の目的で、上述した副モノマー以外の他の共重合成分を用いることができる。かかる共重合成分の例としては、酢酸ビニル等のビニルエステル系モノマー;スチレン等の芳香族ビニル化合物;シクロヘキシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート;アリール(メタ)アクリレート等の芳香族性環含有(メタ)アクリレート;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、イソブチレン等のオレフィン系モノマー;1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等の、1分子中に2以上(例えば3以上)の重合性官能基(例えば(メタ)アクリロイル基)を有する多官能モノマー;等が挙げられる。
かかる他の共重合成分の量は、目的および用途に応じて適宜選択すればよく特に限定されないが、モノマー成分の10重量%以下(例えば1重量%以下)とすることが好ましい。
アクリル系ポリマーを構成するモノマー成分の組成は、該アクリル系ポリマーのガラス転移温度(Tg)が所定の範囲内となるように設計されていることが適当である。ここで、アクリル系ポリマーのTgとは、上記モノマー成分の組成に基づいて、Foxの式により求められるTgをいう。Foxの式とは、以下に示すように、共重合体のTgと、該共重合体を構成するモノマーのそれぞれを単独重合したホモポリマーのガラス転移温度Tgiとの関係式である。
1/Tg=Σ(Wi/Tgi)
なお、上記Foxの式において、Tgは共重合体のガラス転移温度(単位:K)、Wiは該共重合体におけるモノマーiの重量分率(重量基準の共重合割合)、Tgiはモノマーiのホモポリマーのガラス転移温度(単位:K)を表す。
Tgの算出に使用するホモポリマーのガラス転移温度としては、公知資料に記載の値を用いるものとする。例えば、以下に挙げるモノマーについては、該モノマーのホモポリマーのガラス転移温度として、以下の値を使用する。
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℃
ラウリルアクリレート 0℃
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℃
アクリル酸 106℃
メタクリル酸 228℃
上記で例示した以外のモノマーのホモポリマーのガラス転移温度については、「Polymer Handbook」(第3版、John Wiley & Sons, Inc., 1989)に記載の数値を用いるものとする。本文献に複数種類の値が記載されているモノマーについては、最も高い値を採用する。
特に限定するものではないが、接着性の観点から、アクリル系ポリマーのTgは、凡そ0℃以下であることが有利であり、好ましくは凡そ−5℃以下(例えば凡そ−15℃以下、あるいは−25℃以下)である。また、粘着剤層の凝集力の観点から、アクリル系ポリマーのTgは、凡そ−75℃以上であり、好ましくは凡そ−70℃以上(例えば−50℃以上、さらには−30℃以上)である。アクリル系ポリマーのTgは、モノマー組成(すなわち、該ポリマーの合成に使用するモノマーの種類や使用量比)を適宜変えることにより調整することができる。
アクリル系ポリマーのMwは、特に限定されず、例えば凡そ10×10以上500×10以下であり得る。凝集性の観点から、上記Mwは、凡そ30×10以上であり、凡そ45×10以上(例えば凡そ65×10以上)とすることが適当である。好ましい一態様では、アクリル系ポリマーのMwは70×10以上であり、より好ましくは凡そ90×10以上、さらに好ましくは凡そ110×10以上である。また、上記Mwは、300×10以下(より好ましくは凡そ200×10以下、例えば凡そ150×10以下)であることが適当である。
なお、Mwは、GPCにより得られた標準ポリスチレン換算の値から求められる。GPC装置としては、例えば機種名「HLC−8320GPC」(カラム:TSKgelGMH−H(S)、東ソー社製)を用いることができる。
アクリル系ポリマーを得る方法は特に限定されず、溶液重合法、エマルション重合法、バルク重合法、懸濁重合法、光重合法等の、アクリル系ポリマーの合成手法として知られている各種の重合方法を適宜採用することができる。例えば、溶液重合法を好ましく採用し得る。溶液重合を行う際のモノマー供給方法としては、全モノマー原料を一度に供給する一括仕込み方式、連続供給(滴下)方式、分割供給(滴下)方式等を適宜採用することができる。重合温度は、使用するモノマーおよび溶媒の種類、重合開始剤の種類等に応じて適宜選択することができ、例えば20℃〜170℃程度(より具体的には40℃〜140℃程度)とすることができる。好ましい一態様において、重合温度を凡そ75℃以下(より好ましく凡そ65℃以下、例えば凡そ45℃〜65℃程度)とすることができる。
溶液重合に用いる溶媒(重合溶媒)は、従来公知の有機溶媒から適宜選択することができる。例えば、トルエン、キシレン等の芳香族化合物類(例えば芳香族炭化水素類);酢酸エチル等の酢酸エステル類;ヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素類;イソプロピルアルコール等の低級アルコール類;ケトン類;等から選択されるいずれか1種の溶媒、または2種以上の混合溶媒を用いることができる。
重合に用いる開始剤は、重合方法の種類に応じて、従来公知の重合開始剤から適宜選択することができる。例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等のアゾ系重合開始剤の1種または2種以上を好ましく使用し得る。重合開始剤の他の例として、ベンゾイルパーオキサイド(BPO)、過酸化水素等の過酸化物系開始剤が挙げられる。その他の重合開始剤としては、過硫酸カリウム等の過硫酸塩;フェニル置換エタン等の置換エタン系開始剤;芳香族カルボニル化合物;過酸化物と還元剤との組み合わせによるレドックス系開始剤;等が挙げられる。このような重合開始剤は、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。重合開始剤の使用量は、通常の使用量であればよく、例えば、モノマー成分100重量部に対して凡そ0.005〜1重量部程度(通常は凡そ0.01〜1重量部程度)の範囲から選択することができる。
(アクリル系ポリマーとゴム系ポリマーとのブレンド)
ここに開示される技術の一態様に係る粘着剤層は、ベースポリマーとして、ゴム系ポリマーとアクリル系ポリマーとを含むゴム−アクリルブレンド粘着剤層である。ゴム系ポリマーとしては、上述のゴム系ポリマーの1種または2種以上を使用することができ、アクリル系ポリマーとしては、上述のアクリル系ポリマーの1種または2種以上を使用することができる。ゴム系ポリマーとアクリル系ポリマーとを適切に混ぜ合わせることにより、ゴム系ポリマーの利点(防湿性等)とアクリル系ポリマーの利点(低アウトガス、粘着特性等)とを好ましく両立することができる。ゴム系ポリマーとアクリル系ポリマーとを併用する場合、アクリル系ポリマー(A)に対するゴム系ポリマー(R)の重量比(R/A)は、例えば95/5〜20/80とすることができ、好ましくは90/10〜30/70、より好ましくは80/20〜40/60、さらに好ましくは70/30〜50/50である。
上記のようにアクリル系ポリマーとゴム系ポリマーとを併用する態様では、両者の分子量を異ならせることで、低分子量体に基づく気密性、防湿性と、高分子量体に基づく粘着特性(凝集力等)とを好ましく発揮させることができる。そのような観点から、ゴム系ポリマーのMw(M)に対するアクリル系ポリマーのMw(MAC)の比(MAC/M)は1超であり、好ましくは凡そ3以上、より好ましくは凡そ5以上、さらに好ましくは凡そ10以上(例えば凡そ15以上)である。上記比(MAC/M)の上限は、凡そ100以下であることが適当であり、好ましくは凡そ50以下、より好ましくは凡そ30以下、さらに好ましくは凡そ20以下である。ブレンドに用いるアクリル系ポリマーのMwとしては、上述のアクリル系ポリマーのMwのなかから適切な範囲を選択することができる。ブレンドに用いるゴム系ポリマーのMwとしては、上述のゴム系ポリマーのMw(例えば上述のイソブチレン系ポリマーのMw、ポリイソブチレンのMw、ブチルゴムのMw)のなかから適切な範囲を選択することができる。Mw/Mnについても同様である。
(架橋剤)
粘着剤層の形成に用いられる粘着剤組成物(好ましくは溶剤型粘着剤組成物)は、任意成分として、架橋剤を含有することが好ましい。ここに開示される技術における粘着剤層は、上記架橋剤を、架橋反応後の形態、架橋反応前の形態、部分的に架橋反応した形態、これらの中間的または複合的な形態等で含有し得る。上記架橋剤は、通常、専ら架橋反応後の形態で粘着剤層に含まれている。
架橋剤の種類は特に制限されず、従来公知の架橋剤から適宜選択して用いることができる。そのような架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、オキサゾリン系架橋剤、アジリジン系架橋剤、メラミン系架橋剤、カルボジイミド系架橋剤、ヒドラジン系架橋剤、アミン系架橋剤、過酸化物系架橋剤、金属キレート系架橋剤、金属アルコキシド系架橋剤、金属塩系架橋剤等が挙げられる。架橋剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。ここに開示される技術において好ましく使用し得る架橋剤として、イソシアネート系架橋剤およびエポキシ系架橋剤が例示される。なかでも、イソシアネート系架橋剤がより好ましい。
イソシアネート系架橋剤としては、多官能イソシアネート(1分子当たり平均2個以上のイソシアネート基を有する化合物をいい、イソシアヌレート構造を有するものを包含する。)が好ましく使用され得る。イソシアネート系架橋剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい多官能イソシアネートとして、1分子当たり平均して3個以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネートが例示される。かかる3官能以上のイソシアネートは、2官能または3官能以上のイソシアネートの多量体(例えば、2量体または3量体)、誘導体(例えば、多価アルコールと2分子以上の多官能イソシアネートとの付加反応生成物)、重合物等であり得る。例えば、ジフェニルメタンジイソシアネートの2量体や3量体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート体(イソシアヌレート構造の3量体付加物)、トリメチロールプロパンとトリレンジイソシアネートとの反応生成物、トリメチロールプロパンとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、ポリエーテルポリイソシアネート、ポリエステルポリイソシアネート等の多官能イソシアネートが挙げられる。
エポキシ系架橋剤としては、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物を特に制限なく用いることができる。1分子中に3〜5個のエポキシ基を有するエポキシ系架橋剤が好ましい。エポキシ系架橋剤は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。特に限定するものではないが、エポキシ系架橋剤の具体例として、例えばN,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
ここに開示される粘着剤組成物における架橋剤の含有量は、特に限定されない。凝集性の観点から、上記架橋剤の含有量は、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して凡そ0.001重量部以上とすることが適当であり、好ましくは凡そ0.002重量部以上、より好ましくは凡そ0.005重量部以上、さらに好ましくは凡そ0.01重量部以上である。また、粘着力や弾性率の観点から、粘着剤組成物における架橋剤の含有量は、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して凡そ20重量部以下であり、凡そ15重量部以下とすることが適当であり、凡そ10重量部以下(例えば凡そ5重量部以下)とすることが好ましい。
イソシアネート系架橋剤を使用する態様において、その使用量は特に限定されない。イソシアネート系架橋剤の使用量は、例えば、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対して、凡そ0.5重量部以上凡そ10重量部以下とすることができる。凝集性の観点から、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対するイソシアネート系架橋剤の使用量は、凡そ1重量部以上とすることが適当であり、凡そ1.5重量部以上とすることが好ましい。また、ベースポリマー(例えばアクリル系ポリマー)100重量部に対するイソシアネート系架橋剤の使用量は、凡そ8重量部以下とすることが適当であり、凡そ5重量部以下(例えば凡そ4重量部未満)とすることが好ましい。
(その他の添加剤)
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。
粘着剤層の形成は、公知の粘着シートにおける粘着剤層形成方法に準じて行うことができる。例えば、上述のような粘着剤層形成材料が適当な溶媒に溶解または分散した粘着剤組成物を基材(ガスバリア層)に直接付与(典型的には塗布)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)を好ましく採用することができる。また、上記粘着剤組成物を剥離性のよい表面(例えば、剥離ライナーの表面、離型処理された基材背面等)に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、その粘着剤層を支持基材(ガスバリア層)に転写する方法(転写法)を採用してもよい。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。
粘着剤組成物の形態は特に限定されず、例えば、上述のような粘着剤層形成材料を有機溶媒中に含む形態(溶剤型)の粘着剤組成物、粘着剤が水性溶媒に分散した形態(水分散型、典型的には水性エマルション型)の粘着剤組成物、活性エネルギー線(例えば紫外線)硬化型粘着剤組成物、ホットメルト型粘着剤組成物等の種々の形態であり得る。塗工性や粘着性能の観点から、溶剤型の粘着剤組成物を好ましく採用し得る。溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族化合物(典型的には芳香族炭化水素);酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル;ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルシクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素;等から選択されるいずれか一種の溶媒、または二種以上の混合溶媒を用いることができる。特に限定するものではないが、上記溶剤型粘着剤組成物を不揮発分(NV)5〜30重量%に調整することが適当である。NVが低すぎると製造コストが高くなりがちであり、NVが高すぎると塗工性等の取扱性が低下することがある。
粘着剤組成物の塗布は、例えば、グラビアロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター等の、公知ないし慣用のコーターを用いて行うことができる。
ここに開示される技術において、粘着面を構成する粘着剤層の厚さは特に限定されない。上記粘着剤層の厚さを3μm以上とすることが適当であり、10μm以上とすることが好ましく、20μm以上とすることがより好ましい。粘着剤層の厚さの増大により、被着体への粘着力が高くなる傾向にある。また、所定以上の厚さを有する粘着剤層は、被着体表面の粗さを吸収して密着する。厚さが10μm以上の粘着剤層によると、例えば、算術平均表面粗さRaが凡そ1〜5μm(例えば3μm)程度の表面を有する被着体に対して良好な密着性を実現することができる。また、粘着面を構成する粘着剤層の厚さは、例えば150μm以下とすることができ、100μm以下が適当であり、50μm以下が好ましい。粘着剤層の厚さを小さくすることにより、粘着剤層の側面から該粘着剤層への水蒸気浸入を抑制する性能が向上する傾向にあり、また粘着剤層に由来するアウトガス発生量の低減にも通じる。粘着剤層の厚さを小さくすることは、粘着シートの薄膜化や軽量化の観点からも有利である。
(粘着剤層の特性)
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、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、例えば0.2MPa以下であってもよい。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、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。
ここに開示される技術において、粘着剤層の貯蔵弾性率G´(25℃)は、動的粘弾性測定により求めることができる。具体的には、測定対象である粘着剤層を複数枚重ね合わせることにより、厚さ約2mmの粘着剤層を作製する。この粘着剤層を直径7.9mmの円盤状に打ち抜いた試料をパラレルプレートで挟み込んで固定し、粘弾性試験機(例えば、ティー・エー・インスツルメント社製、ARESまたはその相当品)により以下の条件で動的粘弾性測定を行い、貯蔵弾性率G´(25℃)を求める。なお、測定対象である粘着剤層は、対応する粘着剤組成物を剥離ライナーの剥離面等に層状に塗布し、乾燥または硬化することにより形成することができる。測定に供する粘着剤層の厚さ(塗布厚)は2mm以下であれば特に限定されず、例えば50μm程度とすることができる。
・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。
<ガスバリア層>
ここに開示される技術におけるガスバリア層は、ガスバリア性を有する層(フィルム)であれば、その材料や積層形態に特に制限はない。また、ガスバリア層とは、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RH、24時間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未満である層(フィルム)であることが好ましい。このような非透湿性を有する層を、本明細書では「非透湿層」ともいう。上記特性を満足するガスバリア層を用いることにより、厚さ方向に対してガスバリア性を有する粘着シートが得られる。上記透湿度は、好ましくは5×10-2g/m2未満、より好ましくは5×10-3g/m2未満、例えば5×10-5g/m2未満である。上記透湿度の測定装置としては、MOCON社製の「PERMATRAN−W3/33」またはその相当品を用いることができる。なお、ここに開示される粘着シートにおいて、ガスバリア層は、粘着剤層を支持する基材(支持基材)でもあり得る。
好ましい一態様では、ここに開示されるガスバリア層として、無機層を含むものが用いられる。上記無機層の材質や構造は特に限定されず、使用目的や使用態様に応じて選択することができる。気密性、防湿性の観点から、上記無機層は実質的に非多孔質であることが有利である。また、典型的には実質的に無機材料からなる無機層が好ましい。例えば、その95重量%以上(より好ましくは98重量%以上、さらに好ましくは99重量%以上)が無機材料からなる無機層が好ましい。ガスバリア層に含まれる無機層の数は特に限定されず、1層であっても2層以上(例えば2〜5層程度)であってもよい。製造容易性や入手容易性の観点から、ガスバリア層に含まれる無機層の数を1〜3層程度とすることが好ましく、1層または2層とすることがより好ましい。ガスバリア層が複数の無機層を含む場合、それらの無機層の材質や構造(厚さ等)は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
無機層を構成する無機材料としては、例えばアルミニウム、銅、銀、鉄、スズ、ニッケル、コバルト、クロム等の金属の単体またはそれらの合金等の金属材料;珪素,アルミニウム、チタン、ジルコニウム、スズ、マグネシウム等の金属または半金属の酸化物、窒化物、フッ化物等の無機化合物;等を用いることができる。上記無機化合物の具体例としては、酸化珪素(SiO、典型的にはSiO)、酸化アルミニウム(Al)、窒化珪素(Si)、酸化窒化珪素(SiO)、酸化チタン(TiO)、酸化インジウムスズ(ITO;Indium Tin Oxide)等が挙げられる。
上記金属材料は、例えば、圧延機による圧延等、公知の方法により形成された金属箔(例えばアルミニウム箔)の形態で上記無機層として利用され得る。あるいは、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、あるいはメッキ法等の公知の成膜方法を利用して層状に形成した金属材料を無機層として利用してもよい。
上記無機化合物は、典型的には、公知の方法により形成された薄膜の形態で、上記無機層として利用され得る。上記無機化合物の薄膜の形成方法としては各種の蒸着法を用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理蒸着法(PVD)や、化学蒸着法(CVD)等を採用することができる。上記ガスバリア層は、蒸着層の上にさらに樹脂層を有していてもよい。この樹脂層は、例えば、上記蒸着層の保護等を目的として設けられたトップコート層であり得る。
ガスバリア性や製造容易性、入手容易性等の観点から、金属材料からなる無機層として、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる無機層を好ましく採用し得る。また、ガスバリア性や製造容易性、入手容易性等の観点から、無機化合物からなる無機層として、例えば酸化珪素層や酸化アルミニウム層を好ましく採用し得る。また、光透過性の高い無機層を構成し得るという観点から好ましい無機層として、酸化珪素層、酸化アルミニウム層およびITO層等が例示される。
無機層の厚さの上限は特に限定されない。被着体形状への追従性を得る観点からは、無機層の厚さを50μm以下とすることが有利である。粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、無機層の厚さとしては、15μm以下が適当であり、好ましくは13μm以下、より好ましくは11μm以下、さらに好ましくは9μm以下である。ガスバリア層が複数の無機層を含む場合には、それらの無機層の合計厚さを上記範囲とすることが好ましい。無機層の厚さの下限は特に限定されず、使用目的や使用態様に応じたガスバリア性を示す粘着シートが得られるように適宜設定することができる。無機層の厚さを1nm以上とすることが適当であり、気密性、防湿性等の観点から2nm以上とすることが好ましく、5nm以上とすることがより好ましい。ガスバリア層が複数の無機層を含む場合には、それらのうち少なくとも一つの無機層の厚さを上記範囲とすることが好ましい。上記複数の無機層の各々の厚さがいずれも上記範囲にあってもよい。
無機層の厚さの好ましい範囲は、該無機層の材質や形成方法等によっても異なり得る。例えば、金属箔(例えばアルミニウム箔)からなる無機層(金属層ともいう。)の厚さとしては、ガスバリア性や製造容易性と、シワ防止性等を考慮して、1μm以上が適当であり、2μm以上が好ましく、5μm以上がより好ましい。また、被着体追従性に通じる可撓性を考慮して、金属層の厚さは50μm以下が適当であり、20μm以下が好ましく、15μm以下がより好ましく、12μm以下がさらに好ましく、10μm以下が特に好ましい。また、無機化合物の蒸着により形成された無機層の厚さは、粘着シートのガスバリア性と、ガスバリア層の製造容易性や可撓性とのバランスを考慮して、1nm〜1000nmの範囲が適当であり、2nm〜300nmの範囲が好ましく、5nm以上100nm未満の範囲がより好ましい。
ここに開示されるガスバリア層は、上記無機層に加えて樹脂層を含んでもよい。上記樹脂層は、粘着シートの曲げ変形や摩擦により上記無機層が損傷することを防止する保護層として役立ち得る。したがって、ガスバリア層が無機層に加えて樹脂層を含むことは、ガスバリア性能の耐久性や信頼性の観点から好ましく、上記ガスバリア層または粘着シートの取扱い容易性の観点からも好ましい。また、ガスバリア層の粘着剤層側表面に樹脂層を配置することにより、該粘着剤層の投錨性を向上させ得る。また、無機層を蒸着法やスパッタリング法等により形成する場合には、上記樹脂層を無機層形成の土台として利用することができる。
樹脂層の構造は特に限定されない。例えば、織布または不織布等のような繊維集積体やポリエチレンフォーム等の発泡体のように空隙を含む樹脂層であってもよく、実質的に空隙を含まない樹脂層(樹脂フィルム)であってもよい。粘着シートの薄膜化の観点から、実質的に空隙を含まない樹脂層を好ましく採用し得る。
樹脂層を構成する樹脂材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)のポリエステル樹脂;ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂;ポリイミド(PI);ポリエーテルエーテルケトン(PEEK);ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン等の塩素含有ポリマー;ナイロン、アラミド等のポリアミド系樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリスチレン系樹脂;アクリル系樹脂;フッ素樹脂;セルロース系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;等を用いることができる。これらは1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上の樹脂を組み合わせて用いる場合、それらの樹脂は、ブレンドして用いてもよく、別々に用いてもよい。熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれも使用可能である。成膜容易性等の観点から、熱可塑性樹脂の使用がより好ましい。
樹脂層を含むガスバリア層では、粘着シートの端面において、上記樹脂層の側面から該樹脂層に水蒸気が浸入したり、内部ガス成分が漏出することがあり得る。かかるガス成分漏出や水蒸気浸入を抑制する観点から、樹脂層を構成する樹脂材料としては、気密性、防湿性の高い材料を好ましく採用し得る。例えば、PET等のポリエステル樹脂や、PE、PP等のポリオレフィン系樹脂を主成分とする樹脂材料を用いて形成された樹脂層が好ましい。好ましい一態様において、樹脂層としてPETフィルムを好ましく採用することができる。他の好ましい一態様において、PPを主成分とする樹脂材料をフィルム上に形成した後に二軸延伸してなるBOPP(Biaxially Oriented PolyPropylene)フィルムを、上記樹脂層として好ましく採用することができる。当該樹脂層よりも被着体側に無機層が存在しない構成の粘着シートでは、樹脂層の側面からのガス成分漏出や水蒸気浸入を抑制することが特に有意義である。かかる構成の粘着シートの典型例として、ガスバリア層の粘着剤層側表面が樹脂層により構成されている粘着シートが挙げられる。
樹脂層には、必要に応じて、充填剤(無機充填剤、有機充填剤等)、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種添加剤が配合されていてもよい。各種添加剤の配合割合は、30重量%未満(例えば20重量%未満、典型的には10重量%未満)程度である。
ガスバリア層に含まれる樹脂層の数は特に限定されず、1層であっても2層以上(例えば2層〜5層程度)であってもよい。製造容易性や入手容易性の観点から、ガスバリア層に含まれる樹脂層の数を1層〜3層とすることが好ましく、1層または2層とすることがより好ましい。ガスバリア層が複数の樹脂層を含む場合、それらの樹脂層の材質や構造(厚さ、空隙含有の有無等)は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
樹脂層の形成方法は特に限定されない。例えば、押出成形法、インフレーション成形法、Tダイキャスト成形法、カレンダーロール成形法、湿式キャスティング法等の、従来公知の一般的な樹脂フィルム成形方法を適宜採用して樹脂層を形成することができる。樹脂層は、無延伸であってもよく、一軸延伸や二軸延伸等の延伸処理が施されていてもよい。
樹脂層の厚さの下限は特に限定されない。シワ防止性や成膜容易性等の観点から、樹脂層の厚さを1μm以上とすることが適当であり、3μm以上とすることが好ましく、5μm以上とすることがより好ましく、7μm以上とすることがさらに好ましい。ガスバリア層が複数の樹脂層を含む場合には、それらのうち少なくとも一つの樹脂層の厚さを上記範囲とすることが好ましい。上記複数の樹脂層の各々の厚さがいずれも上記範囲にあってもよい。
樹脂層の厚さの上限は特に限定されず、例えば100μm以下とすることができる。粘着シートの薄膜化や軽量化の観点から、樹脂層の厚さとしては、70μm以下が適当であり、55μm以下が好ましく、35μm以下がより好ましい。ガスバリア層が複数の樹脂層を含む場合には、それらの樹脂層の合計厚さを上記範囲とすることが好ましい。一般に、樹脂層のガス透過度や透湿度は上述した無機層のそれに比べて高いことから、樹脂層の合計厚さを小さくすることは、粘着シートの端面において樹脂層の側面から該樹脂層に水蒸気が浸入したり、内部ガス成分が漏出することを防止する観点からも好ましい。
無機層と樹脂層とは接合していることが好ましい。接合方法は特に限定されず、当該分野で公知の方法を適宜採用することができる。例えば、あらかじめ成形した無機層(典型的には金属箔)とともに樹脂層形成用の樹脂材料を溶融状態で押し出す方法(押出ラミネート法)、あらかじめ成形した無機層に樹脂層形成用の樹脂材料の溶液または分散液を塗布して乾燥させる方法等を採用し得る。また、あらかじめ成形した樹脂層上に無機層を蒸着する方法、独立して成形した樹脂層と無機層とを接合する方法等を用いてもよい。上記接合は、例えば熱プレスにより行うことができる。また、接着剤層または粘着剤層を介して樹脂層と無機層とを接合してもよい。
樹脂層と無機層とを接合するための接着剤層は、プライマー等の下塗り剤を樹脂層に塗布して形成された下塗り層であり得る。下塗り剤としては、例えば、ウレタン系下塗り剤、エステル系下塗り剤、アクリル系下塗り剤、イソシアネート系下塗り剤等の、当該分野で公知のものを利用することができる。下塗り層の厚さは、粘着シートの薄膜化および軽量化の観点から、7μm以下とすることが適当であり、5μm以下とすることが好ましく、3μm以下とすることがより好ましい。下塗り層の厚さの下限は特に限定されず、例えば0.01μm以上(典型的には0.1μm以上)とすることができる。
上記樹脂層には、上記接合に先立って、慣用の表面処理、例えば、マット処理、コロナ放電処理、架橋処理、クロム酸処理、オゾン曝露、火炎曝露、高圧電撃曝露、イオン化放射線処理等の、化学的または物理的処理が施されていてもよい。
なお、ガスバリア層を構成する層の間に配置されてこれらを接合する粘着剤層は、粘着シートの表面に露出しないため、上記粘着シートの粘着面を構成する粘着剤層には該当しない。ここに開示される粘着シートにおいて、このようにガスバリア層内で用いられる粘着剤層の材質や物理特性は特に限定されない。該粘着剤層は、例えば、粘着面を構成する粘着剤層と同様の粘着剤により構成されていてもよく、異なる粘着剤により構成されていてもよい。その厚さも特に制限されず、例えば上記下塗り層と同程度の厚さであり得る。
ここに開示される粘着シートに用いられるガスバリア層の好適例として、無機層と、該無機層の上下に積層された第1樹脂層および第2樹脂層とを含む積層体からなるガスバリア層が挙げられる。ガスバリア層を構成する第1樹脂層および第2樹脂層は、無機層の上下に積層されている。このような積層関係を実現し得るのであれば、第1樹脂層および第2樹脂層が直接無機層に接触していてもよいし、第1樹脂層および第2樹脂層と無機層との密着を実現するために、上述のような下塗り層を介在していてもよい。ここに開示される粘着シートにおいて、第1樹脂層は、無機層からみて粘着シートの背面(ガスバリア層のおもて面)側に配置される樹脂層であり、第2樹脂層は、粘着剤層側に配置される樹脂層である。
上記無機層としては、上述の金属材料からなる金属層が挙げられ、例えばアルミニウム層が好ましい。また、第1樹脂層および第2樹脂層は、互いに同じ材料によって形成された層であることが好ましく、例えば、上記で例示した熱可塑性樹脂を用いることができる。これらの材料は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いてもよい。第1樹脂層および第2樹脂層の各々は、2層以上の積層構造でもよいが、単層であることが好ましい。なかでも、第1樹脂層および第2樹脂層を形成する材料は、PET、PP、ポリスチレン等が好ましく、PET、PPがより好ましい。
第1樹脂層の厚さTR1と第2樹脂層の厚さTR2との比(TR1/TR2)は、特に限定されず、0.5以上とすることが適当であり、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、さらに好ましくは2.0以上である。また、上記比(TR1/TR2)は、凡そ10以下とすることが適当であり、好ましくは7.0以下、より好ましくは5.0以下、さらに好ましくは4.0以下である。上記比(TR1/TR2)を上記の範囲内とすることによって、被着体追従性とシワ防止性とが好ましく両立される。第1樹脂層の厚さTR1は、凡そ10μm以上が適当であり、好ましくは15μm以上、より好ましくは18μm以上、さらに好ましくは20μm以上(例えば22μm以上)である。上記TR1は、凡そ100μm以下が適当であり、好ましくは70μm以下、より好ましくは60μm以下、さらに好ましくは50μm以下、特に好ましくは35μm以下である。第2樹脂層の厚さTR2は、凡そ1μm以上が適当であり、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上、さらに好ましくは7μm以上である。上記TR2は、凡そ25μm以下が適当であり、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下、さらに好ましくは12μm以下(例えば10μm以下)である。
無機層の厚さTに対する第1樹脂層の厚さTR1と第2樹脂層の厚さTR2の和(合計厚さT)の比(T/T)は、特に限定されず、シワ防止性、無機層の保護等の観点から、1以上とすることが適当であり、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、さらに好ましくは4以上である。上記比(T/T)は、被着体形状に応じて折り曲げて貼りつける場合の被着体への追従性を考慮して、10以下とすることが適当であり、好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。第1樹脂層の厚さTR1と第2樹脂層の厚さTR2の和(T)は、凡そ15μm以上とすることが適当であり、好ましくは20μm以上、より好ましくは25μm以上、さらに好ましくは30μm以上である。上記Tは、凡そ100μm以下とすることが適当であり、好ましくは80μm以下、より好ましくは70μm以下、さらに好ましくは60μm以下(例えば50μm以下)である。上記構成を有するガスバリア層によると、薄膜状の無機層(例えばアルミニウム層)を、折れ、皺、破断等から効果的に保護することができる。このことによって、粘着シートが製造工程等において様々な負荷にさらされても、あるいは、使用時において長期にわたって厳しい環境下にさらされても、ガスバリア膜としての特性をより確実に維持することができる。
無機層、第1樹脂層および第2樹脂層を有する積層体を形成する方法としては、上述したように、各層を公知の方法によって膜状に形成し、それらを上述した下塗り層の形成によりドライラミネートする方法や、第1樹脂層上に無機層を密着状態で形成し、その上に第2樹脂層をドライラミネートするか押出ラミネートする方法等の、種々の方法を利用することができる。
ガスバリア層の厚さの下限は特に限定されない。粘着シートの製造容易性や取扱い容易性の観点から、ガスバリア層の厚さは、凡そ3μm以上であり、凡そ5μm以上(例えば10μm以上)が適当である。気密性や防湿性、シワが生じ難い剛性を有するためには、ガスバリア層の厚さは大きい方がよい。そのような観点から、ガスバリア層の厚さは、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上、さらに好ましくは30μm以上、特に好ましくは40μm以上である。ガスバリア層の厚さの上限も特に限定されず、凡そ1mm以下、凡そ300μm以下(例えば150μm以下)とすることが適当である。粘着シートの被着体追従性や、薄膜化、軽量化の観点から、上記ガスバリア層の厚さは、好ましくは100μm以下、より好ましくは80μm以下、さらに好ましくは70μm以下、特に好ましくは65μm以下(例えば55μm以下)である。上記のように厚さが制限されたガスバリア層によると、被着体と粘着シートとの間に隙間が生じにくくなるので、該隙間を通じてのガス成分漏出や水蒸気浸入を防止することができる。
ガスバリア層の粘着剤層側表面には、慣用の表面処理、例えば、マット処理、コロナ放電処理、架橋処理、クロム酸処理、オゾン曝露、火炎曝露、高圧電撃曝露、イオン化放射線処理等の、化学的または物理的処理が施されていてもよい。また、ガスバリア層の粘着剤層側表面には、プライマー等の下塗り剤を樹脂層に塗布して形成された下塗り層が配置されていてもよい。下塗り剤としては、例えば、ウレタン系、エステル系、アクリル系、イソシアネート系等の、当該分野で公知のものを利用することができる。下塗り層の厚さは、粘着シートの薄膜化および軽量化の観点から、7μm以下とすることが適当であり、5μm以下とすることが好ましく、3μm以下とすることがより好ましい。
<剥離ライナー>
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)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。
<用途>
ここに開示されるカバーシールや粘着シートは、優れた気密性を有するので、ガス漏出や混入が制限されていることが望ましい各種用途に好ましく用いられる。ここに開示されるカバーシールや粘着シートは、例えば、電子デバイスの一種である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。例えば、ヘリウム等の低密度ガスを充填し、ディスク回転に伴う気流の影響を低減したタイプでは、ヘリウムガスの漏出を防止することができる。またこの用途では、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、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。ここに開示される粘着シートをHAMR型の磁気ディスク装置のシール材として用いることにより、より高密度な磁気記憶装置を実現することができる。
この明細書により開示される事項には以下のものが含まれる。
(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、
前記ハウジングは、該内部空間と該ハウジングの外部との間で気体が移動可能な開口および/または隙間を有しており、
前記開口および/または隙間を覆って該ハウジングに接着したカバーシールをさらに備え、
前記カバーシールは、ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも一方の表面に設けられた粘着剤層とを備える少なくとも1つの粘着シートからなり、
前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面は、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する、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(開口)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。
(8) 前記粘着剤層のうち、前記粘着剤層の外側端部と前記開口および/または隙間との間に閉塞空間が形成されている、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(9) 前記カバーシールは、
前記開口および/または隙間を覆う第1の粘着シートと、
前記第1の粘着シートのうち少なくとも外側の端部を覆う第2の粘着シートと、
を含み、
前記第1の粘着シートの前記外側の端部と前記第2の粘着シートとが重なる部分に隣接して閉塞空間が形成されている、上記(1)〜(8)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(10) 前記第2の粘着シートが、前記ハウジングに接着された前記第1の粘着シートの全体を覆っている、上記(9)に記載の磁気ディスク装置。
(11) 前記カバーシールの2つの表面のうち、前記粘着剤層が形成された側の表面に、反対側の表面に向けて凹状に形成され、且つ、厚み方向から見た場合に環状に配置された環状溝部が形成されている、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(12) 前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記非接着領域までの第1接着領域の幅が、前記非接着領域から前記粘着剤層の前記外側端部までの第2接着領域の幅よりも大きい、上記(1)〜(11)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(13) 前記ガスバリア層は、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RH、24時間の条件で測定される透湿度が5×10-1g/m2未満である、上記(1)〜(12)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(14) 部品を収容する内部空間を形成するハウジング、ここで該ハウジングは、該内部空間と該ハウジングの外部との間で気体が移動可能な開口および/または隙間を有する;および
前記開口および/または隙間を覆って該ハウジングに接着したカバーシール;
を備え、
前記カバーシールは、ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも一方の表面に設けられた粘着剤層とを備える少なくとも1つの粘着シートからなり、
前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面は、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する、電子デバイス。
(15) 前記粘着剤層のうち、前記粘着剤層の外側端部と前記開口および/または隙間との間に閉塞空間が形成されている、上記(14)に記載の電子デバイス。
(16) 前記カバーシールは、
前記開口および/または隙間を覆う第1の粘着シートと、
前記第1の粘着シートのうち少なくとも外側の端部を覆う第2の粘着シートと、
を含み、
前記第1の粘着シートの前記外側の端部と前記第2の粘着シートとが重なる部分に隣接して閉塞空間が形成されている、上記(14)または(15)に記載の電子デバイス。
(17) 前記第2の粘着シートが、前記ハウジングに接着された前記第1の粘着シートの全体を覆っている、上記(16)に記載の電子デバイス。
(18) 前記カバーシールの2つの表面のうち、前記粘着剤層が形成された側の表面に、反対側の表面に向けて凹状に形成され、且つ、厚み方向から見た場合に環状に配置された環状溝部が形成されている、上記(14)〜(17)のいずれかに記載の電子デバイス。
(19) 前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記非接着領域までの第1接着領域の幅が、前記非接着領域から前記粘着剤層の前記外側端部までの第2接着領域の幅よりも大きい、上記(14)〜(18)のいずれかに記載の電子デバイス。
(20) 前記ガスバリア層は、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RH、24時間の条件で測定される透湿度が5×10-1g/m2未満である、上記(14)〜(19)のいずれかに記載の電子デバイス。
(21) ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも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を1つ以上備え、
前記粘着剤層の接着面は、該接着面に沿って、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する、カバーシール。
(22) MOCON法に基づき、透湿距離2.5mm、24時間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未満である、上記(21)に記載のカバーシール。
(23) ガスクロマトグラフ/質量分析法を用いて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、上記(21)または(22)に記載のカバーシール。
(24) ステンレス鋼板に対する180度剥離強度が3N/20mm以上である、上記(21)〜(23)のいずれかに記載のカバーシール。
(25) 前記粘着剤層の25℃における貯蔵弾性率は0.5MPa未満である、上記(21)〜(24)のいずれかに記載のカバーシール。
(26) 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(21)〜(25)のいずれかに記載のカバーシール。
(27) 前記粘着剤層は、ベースポリマーとしてゴム系ポリマーを含むゴム系粘着剤層、ベースポリマーとしてアクリル系ポリマーを含むアクリル系粘着剤層、または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とがブレンドされてなるゴム−アクリルブレンド粘着剤層である、上記(21)〜(26)のいずれかに記載のカバーシール。
(28) 前記粘着剤層は前記ゴム系粘着剤層であり、
前記ゴム系ポリマーは、ブテン、イソブチレンおよびイソプレンからなる群から選択される少なくとも1種のモノマーが重合されている、上記(27)に記載のカバーシール。
(29) 単位幅当たりの引張弾性率が1000N/cmよりも大きく3500N/cm未満である、上記(21)〜(28)のいずれかに記載のカバーシール。
(30) 総厚が25〜200μmである、上記(21)〜(29)のいずれかに記載のカバーシール。
(31) 前記ガスバリア層は無機層を含む、上記(21)〜(30)のいずれかに記載のカバーシール。
(32) 前記無機層は金属層である、上記(31)に記載のカバーシール。
(33) 前記無機層は、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる、上記(31)または(32)に記載のカバーシール。
(34) 前記無機層の厚さは2〜20μmである、上記(31)〜(33)のいずれかに記載のカバーシール。
(35) 前記ガスバリア層は、前記無機層に加えて樹脂層を含む、上記(31)〜(34)のいずれかに記載のカバーシール。
(36) 前記樹脂層はポリエステル樹脂層である、上記(35)に記載のカバーシール。
(37) 前記樹脂層の厚さは3〜55μmである、上記(35)または(36)に記載のカバーシール。
(38) 前記ガスバリア層は、無機層と、該無機層の上下に積層された第1樹脂層および第2樹脂層とを含む積層体からなる、上記(31)〜(37)のいずれかに記載のカバーシール。
(39) 電子デバイスの内部空間をシールするために用いられる、上記(21)〜(38)のいずれかに記載のカバーシール。

(40) 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、上記(21)〜(38)のいずれかに記載のカバーシール。
(41) 上記(21)〜(40)のいずれかに記載のカバーシールを備える、磁気ディスク装置。
(42) 前記カバーシールは、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(41)に記載の磁気ディスク装置。
(43) 前記カバーシールは、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、かつシールしている、上記(41)または(42)に記載の磁気ディスク装置。
(44) 熱アシスト磁気記録が可能である、上記(41)〜(43)のいずれかに記載の磁気ディスク装置。
(45) 部品を収容する内部空間を形成するハウジングの該内部空間をシールするカバーシールの貼付方法であって、
前記ハウジングが有する開口および/または隙間を覆うようにカバーシールを貼りつける工程;を含み、
ここで前記貼付工程は、前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面が、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有するように前記カバーシールを貼りつける工程である、カバーシールの貼付方法。
以下、本発明に関する理論検証試験について説明する。なお、以下の説明において「部」および「%」は、特に断りがない限り重量基準である。
<理論検証試験>
(粘着シートの作製)
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の積層フィルムを作製した。この積層フィルムをガスバリア層として用いた。
ベースポリマーとしてのポリイソブチレン(BASF社製の商品名「Oppanol N50」、Mw約34万、Mw/Mn5.0)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ガスバリア層の片面(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。
実験装置と、上記で用意した粘着シートを試験サンプルとして用いて、理論検証試験を行った。理論検証試験に用いた実験装置3の概略構成を図6に示す。実験装置3は、金属製の筐体31を備える。筐体31の内部には、チャンバ32が設けられている。チャンバ32の上部は、開口322を有する蓋部321を備える。蓋部321には、開口322を覆うように試験サンプル4が配置される。これによって、チャンバ32の内部は密閉状態となる。各実験開始時点において、チャンバ32は、略真空状態(1Pa)に設定された。各実験開始前、筐体31の内部であってチャンバ32の外側の内部空間33には、注入口34から、10分間ヘリウムガスが充填された。その後、排出口35を介してチャンバ32に連結された検出器36により、チャンバ32内へのヘリウム漏れ率(nPa・m/sec)を検出した。
蓋部321と試験サンプル4の概略構成を図7に示す。上記の通り、蓋部321には、開口322を覆うように試験サンプル4が配置される。本試験において、開口322の直径Hは10mmであった。試験サンプル4は、上記態様の粘着シート1で構成される内側シート41を備える。また、試験サンプル4は、上記態様の粘着シート1で構成される外側シート42を備える場合もある。内側シート41の直径はL1である。外側シート42の直径はL2である。内側シート41は、開口322を覆うように蓋部321上に配置される。その際、内側シート41の粘着剤層側が、蓋部321の上面側に配置される。外側シート42は、内側シート41を覆うように、蓋部321および内側シート41の上に配置される。その際、外側シート42の粘着剤層側が、蓋部321の上面側に配置される。円形である開口322と、内側シート41と、外側シート42は、略同心円状となるように配置される。このように蓋部321に試験サンプル4が貼り付けられると、内側シート41の外側の端部と外側シート42とが重なる部分に隣接して、閉塞空間43が形成される。この閉塞空間43は、外側シート42と内側シート41とからなる試験サンプル4の接着面において、外側シート42の接着領域(第1接着領域)と内側シート41の接着領域(第2接着領域)との間に位置する非接着領域によって形成される空間である。なお、外側シート42の端部から内側シート41の端部までの距離((L2−L1)/2)[mm]を第1接着領域の幅D11とする。また、閉塞空間43に隣接する内側シート41の端部から蓋部321の開口322までの距離((L1−H)/2)[mm]を第2接着領域の幅D12とする。本試験において、試験サンプル4として、表1に示す例1〜例11に係る試験サンプルを用意した。
Figure 2020068043
例1〜例4に係る試験サンプルは各々、1枚の粘着シート(便宜上、これを内側シートとする。)のみを備える。表1に示すとおり、例1〜例4のヘリウム漏れ率は、粘着シートの直径が大きくなるほど低かった。
内側シートと外側シートの直径(14mm)が等しい例5に係る試験サンプルは、同じ直径を有する1枚の粘着シートを用いた例1と同じヘリウム漏れ率であった。同様の結果が、直径30mmのシートを用いた例4および例11でも認められた。また、例9に係る試験サンプルは、内側シートの直径(20mm)が外側シートの直径(14mm)よりも大きい。この試験サンプルは、直径20mmの粘着シート1枚のみを使用した例3と同じヘリウム漏れ率であった。したがって、粘着シートを1枚用いた場合と、同じサイズの2枚の粘着シートを同心円状に重ねて用いた場合とでは、ヘリウム漏れ率に差がなく、また内側シートよりも小さい直径の外側シートを重ねて貼り合わせた場合も効果に差がないことがわかる。
例6および例7に係る試験サンプルにおいて、内側シートの直径は、各々14mmである。外側シートの直径は、例6では20mm、例7では30mmである。例8に係る試験サンプルにおいて、内側シートの直径は16mmであり、外側シートの直径は30mmである。例10に係る試験サンプルにおいて、内側シートの直径は20mmであり、外側シートの直径は30mmである。例6のヘリウム漏れ率は、同じシート直径(20mm)を有する例3のヘリウム漏れ率よりも低下した。同様に、例7,例8、例10のヘリウム漏れ率は、同じシート直径(30mm)を有する例4、例11のヘリウム漏れ率よりも低下した。これは、例6,例7,例8,例10のように、直径の小さい内側シートの外方から直径の大きい外側シートを同心円状に重ねた構成では、内側シートの接着面(第2接着領域)と外側シートの接着面(第1接着領域)との間に、非接着領域が形成され、その非接着領域による空間にてヘリウムが低濃度化され、ヘリウム漏れ率が低下したと考えられる。
また、外側シートの直径(30mm)が同じ例8と例10とを対比すると、内側シートの直径が小さい例8の方が、例10よりも低いヘリウム漏れ率を記録した。これは、第1接着領域の幅D11が第2接着領域の幅D12よりも大きい方が、ヘリウム漏れ率が低下することを示唆している。その原因としては、次のことが考えられる。すなわち、この実験では、原理上、ヘリウムガスは第1接着領域を通過して非接着領域(閉塞空間43)に一旦封入された後、第2接着領域を経て開口322に移動する。この移動経路において、閉塞空間43に封入されたヘリウムガスの濃度は、筐体31の内部空間33のヘリウムガスの濃度よりも有意に低い。したがって、閉塞空間43からさらに開口内に進入するヘリウムガスの量は、閉塞空間43の低濃度に依存し、閉塞空間43がない構成よりも微量となると考えられる。
なお、外側シートの直径(30mm)が同じ例7と例10とが同じヘリウム漏れ率となった原因としては、特に限定的に解釈されるものではないが、第1接着領域および第2接着領域の幅が考えられる。第1接着領域および第2接着領域ともに、一定以上の幅を有することが望ましい可能性がある。
本試験における筐体31の内部空間33には、ヘリウムガスが充填された。また、本試験では、筐体31の内部のヘリウムガスがチャンバ32に移動した。一方、上述した実施形態では、ハウジング120の内部空間130および内部空間230の気体(例えば、ヘリウム等の低密度ガス等)が外部に漏出する可能性がある。したがって、本試験における筐体31の内部空間33は、上記態様におけるハウジング120の内部空間130および内部空間230に相当し得る。また、本試験におけるチャンバ32の内部は、上記態様におけるハウジング120の外部に相当し得る。また、本試験における閉塞空間43は、上記態様における閉塞空間150および閉塞空間250に相当し得る。したがって、本試験における、外側シート42の端部から内側シート41の端部までの距離である第1接着領域の幅D11は、上記実施形態における閉塞空間150から隙間140までの第1接着領域D1の幅に相当し得る。また、本試験における、閉塞空間43に隣接する内側シート41の端部から蓋部321の開口322までの距離である第2接着領域の幅D12は、閉塞空間150から粘着剤層20Bの外側端部までの第2接着領域D2の幅に相当し得る。逆に、上記実施形態において外部からの水分の進入防止を考える場合には、技術的思想として、第1接着領域と第2接着領域とは入れ替わり得る。
本試験結果から、非接着領域(ひいては閉塞空間)が存在する構成では、そうでない構成と比べて、ヘリウム漏れ率が低下することがわかる。また、第1接着領域D1の幅が第2接着領域D2の幅より大きい方が、ヘリウム漏れ率が低下すると考えられる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を
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。
1,101,201 カバーシール
10,10A,10B,11A,11B ガスバリア層
20,20A,20B,21A,21B 粘着剤層
20E,21E 外側端部
100,200 磁気ディスク装置
101A,201A 第1の粘着シート
101B,201B 第2の粘着シート
102A,202A 端部
120,220 ハウジング
130,230 内部空間
140,240 開口および/または隙間
150,250 閉塞空間(非接着領域)
D1 第1接着領域
D2 第2接着領域

Claims (10)

  1. 部品を収容する内部空間を形成するハウジング、ここで該ハウジングは、該内部空間と該ハウジングの外部との間で気体が移動可能な開口および/または隙間を有する;および
    前記開口および/または隙間を覆って該ハウジングに接着したカバーシール;
    を備え、
    前記カバーシールは、ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも一方の表面に設けられた粘着剤層とを備える少なくとも1つの粘着シートからなり、
    前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面は、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する、電子デバイス。
  2. 前記粘着剤層のうち、前記粘着剤層の外側端部と前記開口および/または隙間との間に閉塞空間が形成されている、請求項1に記載の電子デバイス。
  3. 前記カバーシールは、
    前記開口および/または隙間を覆う第1の粘着シートと、
    前記第1の粘着シートのうち少なくとも外側の端部を覆う第2の粘着シートと、
    を含み、
    前記第1の粘着シートの前記外側の端部と前記第2の粘着シートとが重なる部分に隣接して閉塞空間が形成されている、請求項1または2に記載の電子デバイス。
  4. 前記第2の粘着シートが、前記ハウジングに接着された前記第1の粘着シートの全体を覆っている、請求項3に記載の電子デバイス。
  5. 前記カバーシールの2つの表面のうち、前記粘着剤層が形成された側の表面に、反対側の表面に向けて凹状に形成され、且つ、厚み方向から見た場合に環状に配置された環状溝部が形成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子デバイス。
  6. 前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記非接着領域までの第1接着領域の幅が、前記非接着領域から前記粘着剤層の前記外側端部までの第2接着領域の幅よりも大きい、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子デバイス。
  7. 前記ガスバリア層は、MOCON法(JIS K7129:2008)に基づき、40℃、90%RH、24時間の条件で測定される透湿度が5×10-1g/m2未満である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の電子デバイス。
  8. ガスバリア層と、該ガスバリア層の少なくとも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を1つ以上備え、
    前記粘着剤層の接着面は、該接着面に沿って、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有する、カバーシール。
  9. 電子デバイスの内部空間をシールするために用いられる、請求項8に記載のカバーシール。
  10. 部品を収容する内部空間を形成するハウジングの該内部空間をシールするカバーシールの貼付方法であって、
    前記ハウジングが有する開口および/または隙間を覆うようにカバーシールを貼りつける工程;を含み、
    ここで前記貼付工程は、前記ハウジングと前記カバーシールとの接着面が、該接着面に沿って、前記開口および/または隙間から前記外部に向けて、第1接着領域と、非接着領域と、第2接着領域とを、この順で有するように前記カバーシールを貼りつける工程である、カバーシールの貼付方法。
JP2018198526A 2018-10-22 2018-10-22 電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法 Pending JP2020068043A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018198526A JP2020068043A (ja) 2018-10-22 2018-10-22 電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法
US16/599,388 US20200126597A1 (en) 2018-10-22 2019-10-11 Electronic Device, Cover Seal and Method for Applying Cover Seal
CN201910976506.9A CN111081644A (zh) 2018-10-22 2019-10-15 电子器件、盖密封件和盖密封件的粘贴方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018198526A JP2020068043A (ja) 2018-10-22 2018-10-22 電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020068043A true JP2020068043A (ja) 2020-04-30

Family

ID=70281009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018198526A Pending JP2020068043A (ja) 2018-10-22 2018-10-22 電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200126597A1 (ja)
JP (1) JP2020068043A (ja)
CN (1) CN111081644A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180308941A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 Yu-chen Chang Two-dimensional electronic devices and related fabrication methods

Also Published As

Publication number Publication date
US20200126597A1 (en) 2020-04-23
CN111081644A (zh) 2020-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6695959B2 (ja) 粘着シート、及び磁気ディスク装置
US20140240869A1 (en) Pressure-sensitive adhesive sheet and magnetic disk drive
US9683138B2 (en) Pressure-sensitive adhesive sheet and magnetic disk drive
JP2017160417A (ja) 粘着シート
JP2018168305A (ja) 粘着シート、積層体、及びデバイス
JP6122368B2 (ja) 剥離シートおよび粘着シート
JP2019163369A (ja) 粘着シートおよびその利用
JP2011042777A (ja) 粘着テープ
JP2020068043A (ja) 電子デバイス、カバーシールおよびカバーシールの貼付方法
TWI805854B (zh) 氣體阻隔性積層體
JP6936556B2 (ja) 接着剤組成物、封止シート、及び封止体
WO2019131967A1 (ja) シート体、電子部品収納ケース、シート体の透湿性評価方法、透湿度測定方法およびシート体の透湿性評価装置
JP2011042776A (ja) 粘着テープ
JP2019218532A (ja) シート体、電子部品収納ケース、シート体の透湿性評価方法、透湿度測定方法およびシート体の透湿性評価装置
JP6452919B1 (ja) 接着シート、及び積層体の製造方法
US10593353B2 (en) Pressure-sensitive adhesive sheet and magnetic disc device
JP7040968B2 (ja) 粘着シートおよび磁気ディスク装置
JP2019119843A (ja) 粘着シートおよび磁気ディスク装置
JP3992162B2 (ja) 包装材
JP2023011339A (ja) 粘着シートおよび剥離ライナー付き粘着シート
JPWO2018221573A1 (ja) 接着剤組成物、接着シート、及び封止体
JP2013100438A (ja) 表面保護シート
JPH09188855A (ja) 接着シート
JP2024008152A (ja) 樹脂フィルム
CN114672265A (zh) 带剥离衬垫的粘合片