JP2021075620A - 接着フィルム及び接着複合シート - Google Patents

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Abstract

【課題】カバーガラスを備えたセンサーに対して、検知対象以外の波長域の光の透過を抑制するのに好適な新規の接着フィルムと、この接着フィルムを備えた接着複合シートの提供。
【解決手段】波長が800〜1400nmの光の直線透過率が70%以上である2枚のプレート同士の接着用で、硬化性の接着フィルム13であって、接着フィルム13の硬化物の波長850nmの光の直線透過率が60%以上であり、前記硬化物の波長400nmの光の直線透過率が40%以下であり、大きさが2mm×2mmで厚さが20μmの接着フィルム13の硬化物と、その一方の面の全面に設けられた厚さ900μmの第1ガラス片と、他方の面の全面に設けられた厚さ350μmの第2ガラス片と、を備えた試験片のせん断強度が5MPa以上である、接着フィルム13。支持シート10を備え、支持シート10の一方の面10a上に接着フィルム13を備えた、接着複合シート101。
【選択図】図3

Description

本発明は、接着フィルム及び接着複合シートに関する。
電子機器中において、センサーは、例えば、基板上で固定され、その受光部側がカバーガラスで保護されている。さらに、センサーの受光部に、目的外である特定の波長域の光が到達しない様に、カバーガラスとセンサーとの間には、このような特定の波長域の光の透過を抑制するための手段が設けられる。これは、センサーが目的とする波長域の光を検知対象とするのに対して、目的外の波長域の光によってセンサーが誤動作するのを防止するためである。例えば、センサーが赤外光を検知対象としている場合、典型的な目的外の波長域の光としては、可視光が挙げられる。
特定の波長域の光の透過を抑制するためには、例えば、表面に着色剤がコーティング又は蒸着されることによって着色されたガラスプレートが、センサーの受光部側の面上に、接着剤によって固定され、配置されることがある。この場合、カバーガラスは、別途接着剤によってガラスプレートに固定される。
しかし、このような着色されたガラスプレートは、その製造スケールの大型化が難しい。これは、大型のガラスプレートが反り易く、さらに割れ易いために、その取り扱いが難しいからである。
そこで、このような着色されたガラスプレートに代わる手段が望まれている。例えば、特定の波長域の光の透過を抑制する樹脂フィルムであれば、上記のような不具合が解消され、特に接着性の樹脂フィルム(接着フィルム)が好適である。
このように光の透過を抑制する接着フィルム(接着シート)としては、これまでに、半導体装置の製造用であるものが知られている。そして、このような接着シートとしては、例えば、波長域が290〜450nmの範囲内にある光を吸収又は反射させる顔料を含有し、290〜450nmの波長域にある光に対する直線透過率が40%以下である接着シートが開示されている(特許文献1参照)。
特許第4975564号公報
しかし、特許文献1で開示されている接着シートは、センサー等を使用せずにそれ自体を識別することを目的としており、そのままセンサーの誤作動を防止する目的で使用可能なものであるとはいえない。
本発明は、カバーガラスを備えたセンサーに対して、検知対象以外の波長域の光の透過を抑制するのに好適な新規の接着フィルムと、この接着フィルムを備えた接着複合シートを提供することを目的とする。
本発明は、硬化性の接着フィルムであって、前記接着フィルムは、波長が800〜1400nmの光の直線透過率が70%以上である2枚のプレート同士の、接着用であり、前記接着フィルムの硬化物の、波長が850nmの光の直線透過率が、60%以上であり、前記接着フィルムの硬化物の、波長が400nmの光の直線透過率が、40%以下であり、大きさが2mm×2mmで厚さが20μmである前記接着フィルムの硬化物と、前記硬化物の一方の面の全面に設けられた、厚さが900μmである第1ガラス片と、前記硬化物の他方の面の全面に設けられた、厚さが350μmである第2ガラス片と、を備えており、前記硬化物の側面と前記第2ガラス片の側面が位置合わせされて構成された試験片を作製し、前記試験片中の前記硬化物の側面と前記第2ガラス片の側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/sの速度で力を加えたとき、前記硬化物が破壊されるか、又は、前記硬化物が前記第1ガラス片から剥離する、までに加えられた前記力の最大値が、5MPa以上である、接着フィルムを提供する。
本発明の接着フィルムにおいては、前記接着フィルムの硬化物を、175℃で5時間加熱して得られた追加加熱物の、波長が850nmの光の直線透過率が、50%以上であることが好ましい。
本発明は、支持シートを備え、前記支持シートの一方の面上に、前記接着フィルムを備えた、接着複合シートを提供する。
本発明の接着複合シートにおいては、前記支持シートが、基材と、前記基材の一方の面上に設けられた粘着剤層と、を備えており、前記粘着剤層が、前記基材と、前記接着フィルムと、の間に配置されていてもよい。
本発明によれば、カバーガラスを備えたセンサーに対して、検知対象以外の波長域の光の透過を抑制するのに好適な新規の接着フィルムと、この接着フィルムを備えた接着複合シートが提供される。
本発明の一実施形態に係る接着フィルムを模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る接着フィルムの硬化物のせん断強度の測定方法を模式的に説明するための断面図である。 本発明の一実施形態に係る接着複合シートの一例を模式的に示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る接着複合シートの他の例を模式的に示す断面図である。
◇接着フィルム
本発明の一実施形態に係る接着フィルムは、硬化性の接着フィルムであって、前記接着フィルムは、波長が800〜1400nmの光(本明細書においては、「光(800〜1400nm)」と略記することがある)の直線透過率が70%以上である2枚のプレート同士の、接着用であり、前記接着フィルムの硬化物の、波長が850nmの光(本明細書においては、「光(850nm)」と略記することがある)の直線透過率が、60%以上であり、前記接着フィルムの硬化物の、波長が400nmの光(本明細書においては、「光(400nm)」と略記することがある)の直線透過率が、40%以下であり、大きさが2mm×2mmで厚さが20μmである前記接着フィルムの硬化物と、前記硬化物の一方の面の全面に設けられた、厚さが900μmである第1ガラス片と、前記硬化物の他方の面の全面に設けられた、厚さが350μmである第2ガラス片と、を備えており、前記硬化物の側面と前記第2ガラス片の側面が位置合わせされて構成された試験片を作製し、前記試験片中の前記硬化物の側面と前記第2ガラス片の側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/sの速度で力を加えたとき、前記硬化物が破壊されるか、又は、前記硬化物が前記第1ガラス片から剥離する、までに加えられた前記力の最大値(本明細書においては、「せん断強度」と略記することがある)が、5MPa以上である。
本実施形態の接着フィルムは、ガラス同士を接着するために使用でき、接着フィルムの硬化物は、これらガラス同士をより強固に接着する。
例えば、本実施形態の接着フィルムは、カバーガラスを備えたセンサーに対して適用するのに好適である。
より具体的には、センサーの受光部側の面に、本実施形態の接着フィルムとは異なる接着剤又は粘着剤等の何らかの固定手段を介してガラスプレート(以下、「内側ガラスプレート」と称することがある)を配置し、この内側ガラスプレートのセンサー側とは反対側の面と、カバーガラスと、の間に、前記接着フィルムを設けることができる。
本実施形態の接着フィルムは、光(800〜1400nm)直線透過率が70%以上である2枚のプレート同士の接着用である。ここで、「光(800〜1400nm)直線透過率が70%以上である」とは、「800〜1400nmの少なくとも一部の波長域の光の直線透過率が70%以上である」ことを意味し、「800〜1400nmのすべての波長域の光の直線透過率が70%以上である」であってもよい。したがって、例えば、前記カバーガラス及び内側ガラスプレートとしても、このような光(800〜1400nm)直線透過率を有するものが使用できる。
本実施形態の接着フィルム及びその硬化物は、それ自体が光透過に関する特定の特性を有し、かつ、ガラス同士(例えば、カバーガラスと内側ガラスプレート)を接着する。そして、前記接着フィルムの硬化物は、ガラス同士をより強固に接着する。
本実施形態の接着フィルムの硬化物は、その光(850nm)の直線透過率が60%以上であり、赤外光の直線透過率が高いのに対し、その光(400nm)の直線透過率が40%以下であり、可視光の直線透過率が低い。
また、本実施形態の接着フィルムの硬化物は、前記せん断強度が5MPa以上であり、ガラスへの接着力が高い。
前記接着フィルムの硬化物は、センサーに対して上述のように配置されていることで、カバーガラス側の外部からセンサーに向かって光が入射しようとするときに、センサーの検知対象である赤外光は透過させ、検知対象外(目的外)の可視光の透過は抑制する手段を安定して構成できる。
なお、上述の「特許第4975564号公報」(特許文献1)には、「半導体装置製造用の接着シートの290〜450nmの波長域にある光に対する直線透過率」が開示されているが、この接着シートは、硬化性シートの硬化物であるとは認められず、本実施形態の接着フィルムの硬化物を何ら示唆するものではない。
本実施形態の接着フィルムは、例えば、後述する支持シートと併用することで、接着複合シートを構成でき、この接着複合シートを対象物に貼付することによって、目的の用途に使用できる。
また、本実施形態の接着フィルムは、支持シートと併用せずに対象物に貼付した後、さらに、支持シートを貼付することで接着複合シートを構成でき、又は、後述するダイシングシートを貼付することで、ダイシングダイボンディングシートを構成でき、これらのいずれかの状態で目的の用途に使用できる。
上述のガラス同士の一方(例えば、前記カバーガラス及び内側ガラスプレートの一方)が、ガラスウエハ等のガラスの分割によって作製されたガラスチップに相当する場合には、このガラスと前記接着フィルムとの積層体(本明細書においては、「接着フィルム付きガラスチップ」と称することがある)を製造するために、前記接着複合シート又はダイシングダイボンディングシートを使用できる。その製造方法については、後ほど別途説明する。
図1は、本実施形態の接着フィルムの一例を模式的に示す断面図である。なお、以下の説明で用いる図は、本発明の特徴を分かり易くするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
ここに示す接着フィルム13は、その一方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)13a上に第1剥離フィルム151を備え、前記第1面13aとは反対側の他方の面(本明細書においては、「第2面」と称することがある)13b上に第2剥離フィルム152を備えている。
このような接着フィルム13は、例えば、ロール状として保管するのに好適である。
接着フィルム13の硬化物の光(850nm)直線透過率は60%以上であり、光(400nm)直線透過率は40%以下である。
接着フィルム13の硬化物の前記せん断強度は、5MPa以上である。
第1剥離フィルム151及び第2剥離フィルム152は、いずれも公知のものでよい。
第1剥離フィルム151及び第2剥離フィルム152は、互いに同じものであってもよいし、例えば、接着フィルム13から剥離させるときに必要な剥離力が互いに異なるなど、互いに異なるものであってもよい。
図1に示す接着フィルム13においては、第1剥離フィルム151及び第2剥離フィルム152がいずれも取り除かれ、生じた露出面の一方が前記カバーガラスへの貼付面となり、他方が前記内側ガラスプレートへの貼付面となる。例えば、前記第1面13aが前記カバーガラスへの貼付面である場合には、前記第2面13bが前記内側ガラスプレートへの貼付面となる。
図1においては、剥離フィルムが接着フィルム13の両面(第1面13a、第2面13b)に設けられている例を示しているが、剥離フィルムは、接着フィルム13のいずれか一方の面のみ、すなわち、第1面13aのみ、又は第2面13bのみに、設けられていてもよい。
<<接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率>>
前記接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率は、60%以上であればよい。前記硬化物の赤外光の直線透過率がより高い点では、前記硬化物の光(850nm)直線透過率は、63%以上であることが好ましく、66%以上であることがより好ましく、例えば、70%以上及び75%以上のいずれかであってもよい。
前記接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率の上限値は、特に限定されない。すなわち、前記光(850nm)直線透過率は、100%以下であればよい。
前記接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率は、上述のいずれかの下限値と、上限値と、を任意に組み合わせて設定される範囲内に、適宜調節できる。例えば、一実施形態において、前記光(850nm)直線透過率は、60〜100%であることが好ましく、63〜100%であることがより好ましく、66〜100%であることがさらに好ましく、70〜100%、及び75〜100%のいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率の一例である。
<<接着フィルムの硬化物の光(800〜1400nm全域)直線透過率>>
前記接着フィルムの硬化物の、800〜1400nmの全波長域の光の直線透過率は、60%以上であることが好ましく、上述の前記接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率と同様の数値範囲(下限値、上限値)であってもよい。このような特性を示す接着フィルムは、赤外線を検知対象とするセンサーとして、幅広い領域のものに適用可能である。
<<接着フィルムの光(850nm)直線透過率>>
前記接着フィルムの光(850nm)直線透過率は、上述の接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率を実現可能であれば、特に限定されない。
例えば、接着フィルムの光(850nm)直線透過率は、100%以下であり、60%以上、63%以上、66%以上、70%以上、75%以上及び80%以上のいずれかであってもよいし、60〜100%、63〜100%、66〜100%、70〜100%、75〜100%、及び80〜100%のいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記接着フィルムの光(850nm)直線透過率の一例である。
<<接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率>>
前記接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率は、40%以下であればよい。前記硬化物の可視光の直線透過率がより低い点では、前記硬化物の光(400nm)直線透過率は、37%以下であることが好ましく、34%以下であることがより好ましく、例えば、30%以下及び20%以下のいずれかであってもよい。
前記接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率の下限値は、特に限定されない。すなわち、前記光(400nm)直線透過率は、0%以上であればよい。
前記接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率は、上述の下限値と、いずれかの上限値と、を任意に組み合わせて設定される範囲内に、適宜調節できる。例えば、一実施形態において、前記光(400nm)直線透過率は、0〜40%であることが好ましく、0〜37%であることがより好ましく、0〜34%であることがさらに好ましく、0〜30%、及び0〜20%のいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率の一例である。
<<接着フィルムの光(400nm)直線透過率>>
前記接着フィルムの光(400nm)直線透過率は、上述の接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率を実現可能であれば、特に限定されない。
例えば、接着フィルムの光(400nm)直線透過率は、0%以上であり、45%以下、40%以下、37%以下、34%以下、30%以下及び20%以下のいずれかであってもよいし、0〜45%、0〜40%、0〜37%、0〜34%、0〜30%、及び0〜20%のいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記接着フィルムの光(400nm)直線透過率の一例である。
前記接着フィルムは硬化性を有し、熱硬化性及びエネルギー線硬化性のいずれであってもよく、熱硬化性及びエネルギー線硬化性の両方の特性を有していてもよい。前記接着フィルムが熱硬化性及びエネルギー線硬化性の両方の特性を有する場合、その硬化に対して、熱硬化の寄与が、エネルギー線硬化の寄与よりも大きい場合には、前記接着フィルムを熱硬化性のものとして取り扱う。反対に、その硬化に対して、エネルギー線硬化の寄与が、熱硬化の寄与よりも大きい場合には、前記接着フィルムをエネルギー線硬化性のものとして取り扱う。例えば、接着フィルムに対してエネルギー線を照射せずに、接着フィルムを加熱することによって、接着フィルムを硬化させる場合には、この接着フィルムは熱硬化性のものとして取り扱う。
本明細書において、「エネルギー線」とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するものを意味する。エネルギー線の例としては、紫外線、放射線、電子線等が挙げられる。紫外線は、例えば、紫外線源として高圧水銀ランプ、ヒュージョンランプ、キセノンランプ、ブラックライト又はLEDランプ等を用いることで照射できる。電子線は、電子線加速器等によって発生させたものを照射できる。
本明細書において、「エネルギー線硬化性」とは、エネルギー線を照射することにより硬化する性質を意味する。
本実施形態において、光(850nm)直線透過率及び光(400nm)直線透過率を規定する前記接着フィルムの硬化物は、熱硬化性接着フィルムを160℃で1時間加熱処理することにより得られた熱硬化物、又は、エネルギー線硬化性接着フィルムに対して、照度230mW/cm、光量200mJ/cmの条件で、エネルギー線を照射することにより得られたエネルギー線硬化物である。
接着フィルムの硬化物の実使用時において、接着フィルムを硬化させて硬化物を形成するときの硬化条件は、前記硬化物の硬化度が十分に高くなる限り、特に限定されず、接着フィルムの種類に応じて、適宜選択すればよい。
熱硬化性接着フィルムの熱硬化時の加熱温度は、100〜200℃であることが好ましく、例えば、125〜185℃、及び150〜170℃のいずれかであってもよい。そして、前記熱硬化時の加熱時間は、0.5〜5時間であることが好ましく、例えば、0.5〜4時間、及び0.5〜3時間のいずれかであってもよい。
エネルギー線硬化性接着フィルムのエネルギー線硬化時における、エネルギー線の照度は、60〜320mW/cmであることが好ましい。そして、前記エネルギー線硬化時における、エネルギー線の光量は、100〜1000mJ/cmであることが好ましい。
<<接着フィルムの硬化物の追加加熱物の光(850nm)直線透過率>>
前記接着フィルムの硬化物を、さらに175℃で5時間加熱処理することにより得られた追加加熱物(本明細書においては、単に「追加加熱物」と称することがある)の、光(850nm)直線透過率は、特に限定されない。前記硬化物が、その実使用時において、赤外光の高い直線透過率をより長期間維持でき、より高い実用性を有する点では、前記追加加熱物の光(850nm)直線透過率は、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、65%以上であることがさらに好ましく、例えば、70%以上及び75%以上のいずれかであってもよい。
前記追加加熱物の光(850nm)直線透過率の上限値は、特に限定されない。すなわち、前記光(850nm)直線透過率は、100%以下であればよく、例えば、90%以下であってもよい。
前記追加加熱物の光(850nm)直線透過率は、上述のいずれかの下限値と、いずれかの上限値と、を任意に組み合わせて設定される範囲内に、適宜調節できる。例えば、一実施形態において、前記光(850nm)直線透過率は、50〜100%であることが好ましく、60〜100%であることがより好ましく、65〜100%であることがさらに好ましく、70〜100%、及び75〜100%のいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記追加加熱物の光(850nm)直線透過率の一例である。
接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率及び光(400nm)直線透過率等の、接着フィルムの硬化物の光透過に関する特性と、接着フィルムの光(850nm)直線透過率及び光(400nm)直線透過率等の、接着フィルムの光透過に関する特性と、前記追加加熱物の光(850nm)直線透過率等の、前記追加加熱物の光透過に関する特性は、いずれも、接着フィルムの含有成分の種類若しくは量、又は、接着フィルムの厚さ等を調節することで、調節できる。特に、接着フィルムの着色剤(例えば、後述する着色剤(I))の含有の有無と、含有する場合のその種類若しくは含有量、又は、接着フィルムの充填材(例えば、後述する充填材(d))の含有の有無と、含有する場合のその種類(例えば、材質、平均粒子径等)若しくは含有量、を調節ことで、上述の光透過に関する特性を幅広い範囲で調節できる。
<<接着フィルムの硬化物のせん断強度>>
図2は、前記接着フィルムの硬化物の前記せん断強度の測定方法を模式的に説明するための断面図である。
なお、図2以降の図において、既に説明済みの図に示すものと同じ構成要素には、その説明済みの図の場合と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
前記せん断強度の測定時には、試験片9を作製する。
試験片9は、接着フィルムの硬化物90と、前記硬化物90の第1面90aの全面に設けられた第2ガラス片92と、前記硬化物90の第2面90bの全面に設けられた第1ガラス片91と、を備えて構成されている。
接着フィルムの硬化物90は、本実施形態の接着フィルムの硬化物である。
前記硬化物90の前記第1面90a及び第2面90bの平面形状は矩形(正方形)である。
前記硬化物90の大きさ(前記第1面90a及び第2面90bの大きさ)は2mm×2mmであり、前記硬化物90の厚さは20μmである。
第1ガラス片91の厚さは900μmであり、第2ガラス片92の厚さは350μmである。
試験片9において、接着フィルムの硬化物90の側面90cと、第2ガラス片92の側面92cとは、位置合わせされており、例えば、この断面では、接着フィルム90の第1面90a又は第2面90bに対して平行な方向において、接着フィルム90の側面90cの位置と、第2ガラス片92の側面92cの位置とは、一致している。
第2ガラス片92の側面92cにおいては、少なくとも接着フィルムの硬化物90の側面90cと位置合わせされている部位が平面であることが好ましい。
第2ガラス片92の、前記硬化物90との接触面の大きさは、前記硬化物90の第1面90aの大きさに対して、同等以上であればよく、同じであってもよい。
第2ガラス片92の、前記硬化物90との接触面の平面形状は、矩形であることが好ましく、例えば正方形であってもよく、前記硬化物90の第1面90aの平面形状と同じであることが好ましい。
実施例で後述するように、接着フィルム(図示略)の切断及び硬化によって前記硬化物90を形成し、ガラス片(図示略)の分割によって第2ガラス片92を形成するときに、これら切断及び分割を同時に行うプロセスを採用可能であり、その場合には、第2ガラス片92の前記硬化物90との接触面と、前記硬化物90の第1面90aとを、互いに同じ大きさで、かつ同じ形状とすることが可能であり、しかも、前記硬化物90の側面90cと、第2ガラス片92の側面92cと、の位置合わせも容易である。
第1ガラス片91の、接着フィルムの硬化物90との接触面の大きさは、前記硬化物90の第2面90bの大きさに対して、同等以上であればよく、大きいことが好ましい。
第1ガラス片91の、前記硬化物90との接触面の平面形状は、第1ガラス片91が前記硬化物90の第2面90bの全面を覆うことが可能であれば、特に限定されず、例えば、矩形であってもよい。
前記せん断強度の測定時には、試験片9中の接着フィルムの硬化物90の側面90cと、第2ガラス片92の側面92cと、の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物90の一方の面(前記第1面90a又は第2面90b)に対して平行な方向に、200μm/sの速度で力Pを加える。ここでは、押圧手段8を用いて、上述の位置合わせ部位に対して力Pを加える場合について示している。
前記せん断強度をより高精度に測定できる点から、押圧手段8の力を加える部位は平面であることが好ましく、押圧手段8はプレート状であることがより好ましい。
押圧手段8の構成材料としては、例えば、金属等が挙げられる。
上記のように、接着フィルムの硬化物90及び第2ガラス片92に対して、同時に力Pを加えるときには、押圧手段8を、第1ガラス片91に接触させないことが好ましい。
本実施形態においては、このように、接着フィルムの硬化物90の側面90cと、第2ガラス片92の側面92cと、の位置合わせされた部位に対して、力Pを加え、前記硬化物90が破壊されるか、又は、前記硬化物90が第1ガラス片91から剥離する、までに加えられた力Pの最大値を、前記硬化物90のせん断強度として採用する。
前記せん断強度の測定対象である前記試験片(例えば、試験片9)は、前記接着フィルムの実使用時に想定される目的物(すなわち、接着フィルムの硬化物の両面にガラスが積層された構成を有する積層構造体)に包含される。
前記接着フィルムの硬化物の前記せん断強度は、5MPa以上であればよい。前記接着フィルム及びその硬化物の、ガラスへの接着力がより高い点では、前記接着フィルムの前記せん断強度は、10MPa以上、15MPa以上、20MPa以上、30MPa以上及び40MPa以上のいずれかであってもよい。
前記接着フィルムの硬化物の前記せん断強度の上限値は、特に限定されない。例えば、上述の光透過に関する特性を有する前記硬化物の作製が、より容易である点では、前記せん断強度は、65MPa以下であってもよい。
前記接着フィルムの硬化物の前記せん断強度は、上述のいずれかの下限値と、上限値と、を任意に組み合わせて設定される範囲内に、適宜調節できる。例えば、一実施形態において、前記せん断強度は、5〜65MPaであることが好ましく、10M〜65MPa、15〜65MPa、20〜65MPa、30〜65MPa、及び40〜65MPaのいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記せん断強度の一例である。
本実施形態において、前記せん断強度を規定する前記試験片中の接着フィルムの硬化物は、熱硬化性接着フィルムを160℃で1時間加熱処理することにより得られた熱硬化物、又は、エネルギー線硬化性接着フィルムに対して、照度230mW/cm、光量200mJ/cmの条件で、エネルギー線を照射することにより得られたエネルギー線硬化物である。
接着フィルムの硬化物の前記せん断強度は、接着フィルムの含有成分の種類又は量等を調節することで、調節できる。特に、接着フィルムの含有成分のうち、後述する重合体成分(a)、エポキシ系熱硬化性樹脂(b)、カップリング剤(e)若しくは架橋剤(f)の、種類又は含有量を調節することで、前記せん断強度を幅広い範囲で調節できる。
前記接着フィルムは1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよく、複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
なお、本明細書においては、接着フィルムの場合に限らず、「複数層が互いに同一でも異なっていてもよい」とは、「すべての層が同一であってもよいし、すべての層が異なっていてもよいし、一部の層のみが同一であってもよい」ことを意味し、さらに「複数層が互いに異なる」とは、「各層の構成材料及び厚さの少なくとも一方が互いに異なる」ことを意味する。
前記接着フィルムの厚さは、特に限定されないが、2〜100μmであることが好ましく、2〜70μmであることがより好ましく、例えば、2〜40μmであってもよい。接着フィルムの厚さが前記下限値以上であることで、接着フィルムのガラスに対する接着力が、より高くなる。一方、接着フィルムの厚さが前記上限値以下である場合には、例えば、後述する接着剤組成物を必要とされる厚さで塗工するときの適性がより高いなど、接着フィルムの製造適性がより高い。
ここで、「接着フィルムの厚さ」とは、接着フィルム全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる接着フィルムの厚さとは、接着フィルムを構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
前記接着フィルムは、その構成材料を含有する接着剤組成物を用いて形成できる。例えば、接着フィルムの形成対象面に接着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位に接着フィルムを形成できる。熱硬化性接着フィルムは、熱硬化性接着剤組成物を用いて形成でき、エネルギー線硬化性接着フィルムは、エネルギー線硬化性接着剤組成物を用いて形成できる。
接着剤組成物中の、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、接着フィルムの前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。なお、本明細書において、「常温」とは、特に冷やしたり、熱したりしない温度、すなわち平常の温度を意味し、例えば、15〜25℃の温度等が挙げられる。
接着剤組成物の塗工は、公知の方法で行えばよく、例えば、エアーナイフコーター、ブレードコーター、バーコーター、グラビアコーター、ロールコーター、ロールナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター、ナイフコーター、スクリーンコーター、マイヤーバーコーター、キスコーター等の各種コーターを用いる方法が挙げられる。
接着剤組成物の乾燥条件は、特に限定されないが、接着剤組成物は、後述する溶媒を含有している場合、加熱乾燥させることが好ましい。溶媒を含有する接着剤組成物は、例えば、70〜130℃で10秒〜5分の条件で乾燥させることが好ましい。
以下、接着フィルム及び接着剤組成物の含有成分について、詳細に説明する。
<<熱硬化性接着剤組成物>>
熱硬化性接着剤組成物としては、例えば、重合体成分(a)及びエポキシ樹脂(b1)を含有するもの(本明細書においては、「組成物(I)」と略記することがある)が挙げられる。以下、各成分について説明する。
<重合体成分(a)>
重合体成分(a)は、重合性化合物が重合反応して形成されたとみなせる成分であり、接着フィルムに造膜性や可撓性等を付与すると共に、接着対象(ガラス)への接着性(貼付性)を向上させるための高分子成分である。また、重合体成分(a)は、後述するエポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)に該当しない成分でもある。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する重合体成分(a)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
重合体成分(a)としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリエステル、ウレタン系樹脂、アクリルウレタン樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド等が挙げられ、アクリル系樹脂が好ましい。
重合体成分(a)における前記アクリル系樹脂としては、公知のアクリル重合体が挙げられる。
アクリル系樹脂の重量平均分子量(Mw)は、10000〜2000000であることが好ましく、100000〜1500000であることがより好ましく、例えば、500000〜1000000であってもよい。アクリル系樹脂の重量平均分子量がこのような範囲内であることで、接着フィルムと被着体との間の接着力を好ましい範囲に調節することが容易となる。
一方、アクリル系樹脂の重量平均分子量が前記下限値以上であることで、接着フィルムの形状安定性(保管時の経時安定性)が向上する。また、アクリル系樹脂の重量平均分子量が前記上限値以下であることで、被着体の凹凸面へ接着フィルムが追従し易くなり、被着体と接着フィルムとの間でボイド等の発生がより抑制される。
なお、本明細書において、「重量平均分子量」とは、特に断りのない限り、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)法により測定されるポリスチレン換算値である。
アクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、−60〜70℃であることが好ましく、−30〜50℃であることがより好ましく、例えば、0〜30℃であってもよい。アクリル系樹脂のTgが前記下限値以上であることで、接着フィルムと被着体との間の接着力が抑制されて、ピックアップ時において、先に説明した接着フィルム付きガラスチップの、後述する支持シートからの引き離しがより容易となる。アクリル系樹脂のTgが前記上限値以下であることで、接着フィルムと被着体との間の接着力が向上する。
アクリル系樹脂が2種以上の構成単位を有する場合には、そのアクリル系樹脂のガラス転移温度(Tg)は、Foxの式を用いて算出できる。このとき用いる、前記構成単位を誘導するモノマーのTgとしては、高分子データ・ハンドブック又は粘着ハンドブックに記載されている値を使用できる。
アクリル系樹脂を構成する前記(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸sec−ブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸ドデシル((メタ)アクリル酸ラウリル)、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸テトラデシル((メタ)アクリル酸ミリスチル)、(メタ)アクリル酸ペンタデシル、(メタ)アクリル酸ヘキサデシル((メタ)アクリル酸パルミチル)、(メタ)アクリル酸ヘプタデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル((メタ)アクリル酸ステアリル)等の、アルキルエステルを構成するアルキル基が、炭素数が1〜18の鎖状構造である(メタ)アクリル酸アルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イソボルニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル等の(メタ)アクリル酸シクロアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ベンジル等の(メタ)アクリル酸アラルキルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルエステル;
(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチルエステル等の(メタ)アクリル酸シクロアルケニルオキシアルキルエステル;
(メタ)アクリル酸イミド;
(メタ)アクリル酸グリシジル等のグリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸ヒドロキシメチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル等の水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル;
(メタ)アクリル酸N−メチルアミノエチル等の置換アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。ここで、「置換アミノ基」とは、アミノ基の1個又は2個の水素原子が水素原子以外の基で置換された構造を有する基を意味する。
なお、本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を包含する概念とする。(メタ)アクリル酸と類似の用語についても同様である。
アクリル系樹脂は、例えば、前記(メタ)アクリル酸エステル以外に、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン及びN−メチロールアクリルアミド等から選択される1種又は2種以上のモノマーが共重合して得られた樹脂であってもよい。
アクリル系樹脂を構成するモノマーは、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
アクリル系樹脂は、上述の水酸基以外に、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、カルボキシ基、イソシアネート基等の他の化合物と結合可能な官能基を有していてもよい。アクリル系樹脂の水酸基をはじめとするこれら官能基は、後述する架橋剤(f)を介して他の化合物と結合してもよいし、架橋剤(f)を介さずに他の化合物と直接結合していてもよい。アクリル系樹脂が前記官能基により他の化合物と結合することで、接着フィルムの凝集力が向上し、接着フィルムの物理的安定性が向上する。
アクリル系樹脂において、これを構成する構成単位の全量に対する、グリシジル基含有モノマーから誘導された構成単位の量の割合(含有量)は、25質量%以下であることが好ましく、例えば、15質量%以下及び10質量%以下のいずれかであってもよい。前記割合(含有量)が前記上限値以下であることで、組成物(I)の相溶性及び安定性がより高くなる。なお、前記グリシジル基含有モノマーとは、例えば、前記グリシジル基含有(メタ)アクリル酸エステル等の、グリシジル基を有するモノマーを意味する。
アクリル系樹脂において、これを構成する構成単位の全量に対する、グリシジル基含有モノマーから誘導された構成単位の量の割合(含有量)の下限値は、特に限定されない。
アクリル系樹脂において、前記割合(含有量)は、0質量%以上であってもよいし、例えば、2質量%以上であれば、グリシジル基含有モノマーを用いたことによる効果が、より明らかに得られる。
アクリル系樹脂において、これを構成する構成単位の全量に対する、グリシジル基含有モノマーから誘導された構成単位の量の割合(含有量)は、上述の下限値と、いずれかの上限値と、を任意に組み合わせて設定される範囲内に、適宜調節できる。例えば、一実施形態において、前記割合は、好ましくは0〜25質量%であり、例えば、0〜15質量%、及び0〜10質量%のいずれかであってもよい。また、一実施形態において、前記割合は、好ましくは2〜25質量%でりあり、例えば、2〜15質量%、及び2〜10質量%のいずれかであってもよい。ただし、これらは、前記割合の一例である。
本発明においては、重合体成分(a)として、アクリル系樹脂以外の熱可塑性樹脂(以下、単に「熱可塑性樹脂」と略記することがある)を、アクリル系樹脂を用いずに単独で用いてもよいし、アクリル系樹脂と併用してもよい。前記熱可塑性樹脂を用いることで、ピックアップ時において、接着フィルム付きガラスチップの、後述する支持シートからの引き離しがより容易となったり、被着体の凹凸面へ接着フィルムが追従し易くなり、被着体と接着フィルムとの間でボイド等の発生がより抑制されることがある。
前記熱可塑性樹脂の重量平均分子量は1000〜100000であることが好ましく、3000〜80000であることがより好ましい。
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度(Tg)は、−30〜150℃であることが好ましく、−20〜120℃であることがより好ましい。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン、フェノキシ樹脂、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリスチレン等が挙げられる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する前記熱可塑性樹脂は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(I)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する重合体成分(a)の含有量の割合(すなわち、接着フィルムにおける、接着フィルムの総質量に対する、重合体成分(a)の含有量の割合)は、重合体成分(a)の種類によらず、5〜80質量%であることが好ましく、例えば、5〜50質量%、及び5〜20質量%のいずれかでってもよいし、20〜50質量%、及び30〜50質量%のいずれかであってもよいし、50〜80質量%、及び60〜80質量%のいずれかであってもよい。前記含有量の割合がこのような範囲であることで、重合体成分(a)を用いたことによる効果と、重合体成分(a)以外の成分を用いたことによる効果と、のバランスを幅広く調節できる。
組成物(I)及び接着フィルムにおいて、重合体成分(a)の総含有量に対する、アクリル系樹脂の含有量の割合は、25〜100質量%であることが好ましく、例えば、50〜100質量%、70〜100質量%、及び90〜100質量%のいずれかであってもよい。前記含有量の割合が前記下限値以上であることで、接着フィルムの保存安定性がより高くなる。
<エポキシ樹脂(b1)>
エポキシ樹脂(b1)としては、公知のものが挙げられ、例えば、多官能系エポキシ樹脂、ビフェニル化合物、ビスフェノールAジグリシジルエーテル及びその水添物、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェニレン骨格型エポキシ樹脂等、2官能以上のエポキシ化合物が挙げられる。
エポキシ樹脂(b1)としては、不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂を用いてもよい。不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂は、不飽和炭化水素基を有しないエポキシ樹脂よりも、後述するアクリル系樹脂との相溶性が高い。そのため、不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂(b1)を用いることで、接着フィルムの硬化物とガラスとの積層構造を、より安定して維持できることがある。
不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂としては、例えば、多官能系エポキシ樹脂のエポキシ基の一部が不飽和炭化水素基を有する基に変換された構造を有する化合物が挙げられる。このような化合物は、例えば、エポキシ基へ(メタ)アクリル酸又はその誘導体を付加反応させることにより得られる。
なお、本明細書において「誘導体」とは、特に断りのない限り、元の化合物の1個以上の基がそれ以外の基(置換基)で置換された構造を有するものを意味する。ここで、「基」とは、複数個の原子が結合して構成された原子団だけでなく、1個の原子も包含するものとする。
また、不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂を構成する芳香環等に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合した化合物等が挙げられる。
不飽和炭化水素基は、重合性を有する不飽和基であり、その具体的な例としては、エテニル基(ビニル基)、2−プロペニル基(アリル基)、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリルアミド基等が挙げられ、アクリロイル基が好ましい。
エポキシ樹脂(b1)の数平均分子量は、特に限定されないが、接着フィルムの硬化性、並びに接着フィルムの硬化物の強度及び耐熱性の点から、300〜30000であることが好ましく、400〜10000であることがより好ましく、500〜3000であることが特に好ましい。
エポキシ樹脂(b1)のエポキシ当量は、100〜1000g/eqであることが好ましく、150〜650g/eqであることがより好ましく、例えば、150〜400g/eqであってもよいし、400〜650g/eqであってもよい。
組成物(I)及び接着フィルムが含有するエポキシ樹脂(b1)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
エポキシ樹脂(b1)の市販品としては、アクリル樹脂微粒子(微粒子状のアクリル樹脂)を含有するものがある。本実施形態においては、アクリル樹脂微粒子を含有しないエポキシ樹脂(b1)を用いることで、例えば、重合体成分(a)として、アクリル樹脂微粒子との相互作用によって、アクリル樹脂微粒子を凝集させ易いものを用いた場合であっても、このようなアクリル樹脂微粒子の凝集が抑制されることがあり、これにより、組成物(I)の相溶性及び安定性がより高くなることがある。
このような効果がより明確に得られる点では、例えば、組成物(I)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する、アクリル樹脂微粒子の含有量の割合(すなわち、接着フィルムにおける、接着フィルムの総質量に対する、アクリル樹脂微粒子の含有量の割合)は、アクリル樹脂微粒子の由来によらず、0〜5質量%であることが好ましく、0〜3質量%であることがより好ましい。
組成物(I)及び接着フィルムは、接着フィルムの各種物性を改良するために、重合体成分(a)及びエポキシ樹脂(b1)以外に、さらに必要に応じて、これらに該当しない他の成分を含有していてもよい。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する他の成分としては、例えば、熱硬化剤(b2)、硬化促進剤(c)、充填材(d)、カップリング剤(e)、架橋剤(f)、エネルギー線硬化性樹脂(g)、光重合開始剤(h)、着色剤(i)、汎用添加剤(j)等が挙げられる。
<熱硬化剤(b2)>
熱硬化剤(b2)は、エポキシ樹脂(b1)に対する硬化剤である。エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)の組み合わせは、エポキシ系熱硬化性樹脂(本明細書においては、「エポキシ系熱硬化性樹脂(b)」と称することがある)として機能する。
組成物(I)及び接着フィルムが含有するエポキシ系熱硬化性樹脂(b)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
熱硬化剤(b2)としては、例えば、1分子中にエポキシ基と反応し得る官能基を2個以上有する化合物が挙げられる。前記官能基としては、例えば、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アミノ基、カルボキシ基、酸基が無水物化された基等が挙げられ、フェノール性水酸基、アミノ基、又は酸基が無水物化された基であることが好ましく、フェノール性水酸基又はアミノ基であることがより好ましい。
熱硬化剤(b2)のうち、フェノール性水酸基を有するフェノール系硬化剤としては、例えば、多官能フェノール樹脂、ビフェノール、ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂等が挙げられる。
熱硬化剤(b2)のうち、アミノ基を有するアミン系硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド(DICY)等が挙げられる。
熱硬化剤(b2)は、不飽和炭化水素基を有していてもよい。
不飽和炭化水素基を有する熱硬化剤(b2)としては、例えば、フェノール樹脂の水酸基の一部が、不飽和炭化水素基を有する基で置換されてなる化合物、フェノール樹脂の芳香環に、不飽和炭化水素基を有する基が直接結合してなる化合物等が挙げられる。
熱硬化剤(b2)における前記不飽和炭化水素基は、上述の不飽和炭化水素基を有するエポキシ樹脂における不飽和炭化水素基と同様である。
熱硬化剤(b2)としてフェノール系硬化剤を用いる場合には、接着フィルムの接着力を調節することが容易となる点から、熱硬化剤(b2)は軟化点又はガラス転移温度が高いものが好ましい。
熱硬化剤(b2)のうち、例えば、多官能フェノール樹脂、ノボラック型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂等の樹脂成分の数平均分子量は、300〜30000であることが好ましく、400〜10000であることがより好ましく、500〜3000であることが特に好ましい。
熱硬化剤(b2)のうち、例えば、ビフェノール、ジシアンジアミド等の非樹脂成分の分子量は、特に限定されないが、例えば、60〜500であることが好ましい。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する熱硬化剤(b2)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
熱硬化剤(b2)を用いる場合、組成物(I)及び接着フィルムにおいて、熱硬化剤(b2)の含有量は、エポキシ樹脂(b1)の含有量100質量部に対して、10〜100質量部であることが好ましく、10〜60質量部であることがより好ましく、例えば、10〜30質量部、及び10〜20質量部のいずれかであってもよいし、30〜60質量部、及び40〜60質量部のいずれかであってもよい。熱硬化剤(b2)の前記含有量が前記下限値以上であることで、接着フィルムの硬化がより進行し易くなる。熱硬化剤(b2)の前記含有量が前記上限値以下であることで、接着フィルムの吸湿率が低減されて、接着フィルムの硬化物とガラスとの積層構造を、より安定して維持できる。
熱硬化剤(b2)を用いる場合、組成物(I)及び接着フィルムにおいて、エポキシ系熱硬化性樹脂(b)の含有量(エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)の総含有量)は、重合体成分(a)の含有量100質量部に対して、20〜1000質量部であることが好ましく、20〜800質量部であることがより好ましく、例えば、20〜200質量部、及び20〜100質量部のいずれかであってもよいし、200〜800質量部、及び500〜800質量部のいずれかであってもよい。エポキシ系熱硬化性樹脂(b)の前記含有量がこのような範囲であることで、接着フィルムと、後述する支持シートと、の間の接着力を調節することがより容易となる。
<硬化促進剤(c)>
硬化促進剤(c)は、組成物(I)及び接着フィルムの硬化速度を調節するための成分である。
好ましい硬化促進剤(c)としては、例えば、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の第3級アミン;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール類(1個以上の水素原子が水素原子以外の基で置換されたイミダゾール);トリブチルホスフィン、ジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン類(1個以上の水素原子が有機基で置換されたホスフィン);テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のテトラフェニルボロン塩;前記イミダゾール類をゲスト化合物とする包接化合物等が挙げられる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する硬化促進剤(c)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
硬化促進剤(c)を用いる場合、熱硬化剤(b2)の使用の有無によらず、組成物(I)及び接着フィルムにおいて、硬化促進剤(c)の含有量は、エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)の総含有量100質量部に対して、0.01〜5質量部であることが好ましく、0.1〜2質量部であることがより好ましい。硬化促進剤(c)の前記含有量が前記下限値以上であることで、硬化促進剤(c)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。硬化促進剤(c)の含有量が前記上限値以下であることで、例えば、高極性の硬化促進剤(c)が、高温・高湿度条件下で接着フィルム中において被着体との接着界面側に移動して偏析することを抑制する効果が高くなり、接着フィルムの硬化物とガラスとの積層構造を、より安定して維持できる。
<充填材(d)>
接着フィルムは、充填材(d)を含有することにより、その熱膨張係数の調整が容易となり、この熱膨張係数を接着フィルムの貼付対象物に対して最適化することで、接着フィルムの硬化物とガラスとの積層構造を、より安定して維持できることがある。また、接着フィルムが充填材(d)を含有することにより、接着フィルムの硬化物の吸湿率を低減したり、放熱性を向上させたりすることもできる。
充填材(d)は、有機充填材及び無機充填材のいずれであってもよいが、無機充填材であることが好ましい。
好ましい無機充填材としては、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム、チタンホワイト、ベンガラ、炭化ケイ素、窒化ホウ素等の粉末;これら無機充填材を球形化したビーズ;これら無機充填材の表面改質品;これら無機充填材の単結晶繊維;ガラス繊維等が挙げられる。
これらの中でも、無機充填材は、シリカ、アルミナ又はこれらの表面改質品であることが好ましい。
充填材(d)の平均粒子径は、特に限定されず、例えば、300nm以下であってもよいが、200nm以下であることが好ましく、10〜200nm、10〜150nm、及び10〜100nmのいずれかであってもよい。充填材(d)の平均粒子径が前記下限値以上であることで、充填材(d)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。充填材(d)の平均粒子径が200nm以下であることで、接着フィルムの硬化物において、光(850nm)直線透過率が60%以上であり、光(400nm)直線透過率が40%以下であることを、より容易に実現できる。
なお、本明細書において「平均粒子径」とは、特に断りのない限り、レーザー回折散乱法によって求められた粒度分布曲線における、積算値50%での粒子径(D50)の値を意味する。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する充填材(d)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
充填材(d)を用いる場合、組成物(I)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する充填材(d)の含有量の割合(すなわち、接着フィルムにおける、接着フィルムの総質量に対する、充填材(d)の含有量の割合)は、5〜60質量%であることが好ましく、10〜45質量%であることがより好ましく、例えば、10〜20質量%であってもよいし、20〜45質量%であってもよい。充填材(d)の含有量が前記下限値以上であることで、接着フィルムの線膨張係数を被着体の線膨張係数に合わせることが容易となり、接着フィルムと被着体との間の接着力を向上させ易くなる。充填材(d)の含有量が前記上限値以下であることで、接着フィルムの硬化物において、光(850nm)直線透過率が60%以上であり、光(400nm)直線透過率が40%以下であることを、より容易に実現できる。
充填材(d)を用いる場合、組成物(I)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する、平均粒子径が500nm超(平均粒子径(nm)>500nm)である充填材(d)の含有量の割合(すなわち、接着フィルムにおける、接着フィルムの総質量に対する、平均粒子径が500nm超である充填材(d)の含有量の割合)は、50質量%以下であることが好ましく、例えば、30質量%以下、20質量%以下、及び10質量%以下のいずれかであってもよい。前記含有量の割合が前記上限値以下であることで、接着フィルムの硬化物において、光(850nm)直線透過率が60%以上であり、光(400nm)直線透過率が40%以下であることを、より容易に実現できる。一方、前記含有量の割合は、0質量以上である。
<カップリング剤(e)>
接着フィルムは、カップリング剤(e)を含有することにより、被着体に対する接着性及び密着性が向上する。また、接着フィルムがカップリング剤(e)を含有することにより、その硬化物は耐熱性を損なうことなく、耐水性が向上する。カップリング剤(e)は、無機化合物又は有機化合物と反応可能な官能基を有する。
カップリング剤(e)は、重合体成分(a)、エポキシ樹脂(b1)、熱硬化剤(b2)等が有する官能基と反応可能な官能基を有する化合物であることが好ましく、シランカップリング剤であることがより好ましい。
好ましい前記シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルメチルジエトキシシラン、3−(フェニルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、イミダゾールシラン、オリゴマー型又はポリマー型オルガノシロキサン等が挙げられる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有するカップリング剤(e)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
カップリング剤(e)を用いる場合、熱硬化剤(b2)の使用の有無によらず、組成物(I)及び接着フィルムにおいて、カップリング剤(e)の含有量は、重合体成分(a)、エポキシ樹脂(b1)及び熱硬化剤(b2)の総含有量100質量部に対して、0.03〜20質量部であることが好ましく、0.05〜10質量部であることがより好ましく、0.1〜5質量部であることが特に好ましい。カップリング剤(e)の前記含有量が前記下限値以上であることで、充填材(d)の樹脂への分散性の向上や、接着フィルムの被着体との接着性の向上など、カップリング剤(e)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。カップリング剤(e)の前記含有量が前記上限値以下であることで、アウトガスの発生がより抑制される。
<架橋剤(f)>
重合体成分(a)として、上述のアクリル系樹脂等の、他の化合物と結合可能なビニル基、(メタ)アクリロイル基、アミノ基、水酸基、カルボキシ基、イソシアネート基等の官能基を有するものを用いる場合、組成物(I)及び接着フィルムは、前記官能基を他の化合物と結合させて架橋するための架橋剤(f)を含有していてもよい。架橋剤(f)を用いて架橋することにより、接着フィルムの初期接着力及び凝集力を調節できる。
架橋剤(f)としては、例えば、有機多価イソシアネート化合物、有機多価イミン化合物、金属キレート系架橋剤(金属キレート構造を有する架橋剤)、アジリジン系架橋剤(アジリジニル基を有する架橋剤)等が挙げられる。
前記有機多価イソシアネート化合物としては、例えば、芳香族多価イソシアネート化合物、脂肪族多価イソシアネート化合物及び脂環族多価イソシアネート化合物(以下、これら化合物をまとめて「芳香族多価イソシアネート化合物等」と略記することがある);前記芳香族多価イソシアネート化合物等の三量体、イソシアヌレート体及びアダクト体;前記芳香族多価イソシアネート化合物等とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマー等が挙げられる。前記「アダクト体」は、前記芳香族多価イソシアネート化合物、脂肪族多価イソシアネート化合物又は脂環族多価イソシアネート化合物と、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン又はヒマシ油等の低分子活性水素含有化合物との反応物を意味する。前記アダクト体の例としては、後述するようなトリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物等が挙げられる。また、「末端イソシアネートウレタンプレポリマー」とは、ウレタン結合を有するとともに、分子の末端部にイソシアネート基を有するプレポリマーを意味する。
前記有機多価イソシアネート化合物として、より具体的には、例えば、2,4−トリレンジイソシアネート;2,6−トリレンジイソシアネート;1,3−キシリレンジイソシアネート;1,4−キシレンジイソシアネート;ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート;ジフェニルメタン−2,4’−ジイソシアネート;3−メチルジフェニルメタンジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート;イソホロンジイソシアネート;ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート;ジシクロヘキシルメタン−2,4’−ジイソシアネート;トリメチロールプロパン等のポリオールのすべて又は一部の水酸基に、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート及びキシリレンジイソシアネートのいずれか1種又は2種以上が付加した化合物;リジンジイソシアネート等が挙げられる。
前記有機多価イミン化合物としては、例えば、N,N’−ジフェニルメタン−4,4’−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)、トリメチロールプロパン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、テトラメチロールメタン−トリ−β−アジリジニルプロピオネート、N,N’−トルエン−2,4−ビス(1−アジリジンカルボキシアミド)トリエチレンメラミン等が挙げられる。
架橋剤(f)として有機多価イソシアネート化合物を用いる場合、重合体成分(a)としては、水酸基含有重合体を用いることが好ましい。架橋剤(f)がイソシアネート基を有し、重合体成分(a)が水酸基を有する場合、架橋剤(f)と重合体成分(a)との反応によって、接着フィルムに架橋構造を簡便に導入できる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する架橋剤(f)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
接着フィルムとその硬化物の着色を抑制する効果が高い点では、好ましい架橋剤(f)としては、脂肪族多価イソシアネート化合物;脂環族多価イソシアネート化合物;脂肪族多価イソシアネート化合物又は脂環族多価イソシアネート化合物の三量体、イソシアヌレート体及びアダクト体;脂肪族多価イソシアネート化合物又は脂環族多価イソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて得られる末端イソシアネートウレタンプレポリマーが挙げられる。
架橋剤(f)の含有量は、重合体成分(a)の含有量100質量部に対して、0〜5質量部であることが好ましく、0〜3質量部であることがより好ましく、0〜1質量部であることがさらに好ましく、0質量部、すなわち、組成物(I)及び接着フィルムが架橋剤(f)を含有していなくてもよい。架橋剤(f)の前記含有量が前記上限値以下であることで、接着フィルムの保存安定性がより高くなる。
<エネルギー線硬化性樹脂(g)>
接着フィルムは、エネルギー線硬化性樹脂(g)を含有していることにより、エネルギー線の照射によって特性を変化させることができる。
エネルギー線硬化性樹脂(g)は、エネルギー線硬化性化合物を重合(硬化)して得られたものである。
前記エネルギー線硬化性化合物としては、例えば、分子内に少なくとも1個の重合性二重結合を有する化合物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基を有するアクリレート系化合物が好ましい。
前記アクリレート系化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート等の鎖状脂肪族骨格含有(メタ)アクリレート;ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート等の環状脂肪族骨格含有(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;オリゴエステル(メタ)アクリレート;ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー;エポキシ変性(メタ)アクリレート;前記ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート以外のポリエーテル(メタ)アクリレート;イタコン酸オリゴマー等が挙げられる。
エネルギー線硬化性樹脂(g)の重量平均分子量は、100〜30000であることが好ましく、300〜10000であることがより好ましい。
組成物(I)が含有するエネルギー線硬化性樹脂(g)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
エネルギー線硬化性樹脂(g)を用いる場合、組成物(I)において、組成物(I)の総質量に対する、エネルギー線硬化性樹脂(g)の含有量の割合は、1〜95質量%であることが好ましく、例えば、1〜50質量%、1〜25質量%、及び1〜10質量%のいずれかであってもよい。
<光重合開始剤(h)>
組成物(I)及び接着フィルムは、エネルギー線硬化性樹脂(g)の使用の有無によらず、光重合開始剤(h)を含有していてもよい。
前記光重合開始剤(h)としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイン安息香酸メチル、ベンゾインジメチルケタール等のベンゾイン化合物;アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン等のアセトフェノン化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド化合物;ベンジルフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド等のスルフィド化合物;1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等のα−ケトール化合物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;チタノセン等のチタノセン化合物;チオキサントン等のチオキサントン化合物;パーオキサイド化合物;ジアセチル等のジケトン化合物;ベンジル;ジベンジル;ベンゾフェノン;2,4−ジエチルチオキサントン;1,2−ジフェニルメタン;2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノン;1−クロロアントラキノン、2−クロロアントラキノン等のキノン化合物等が挙げられる。
また、光重合開始剤(h)としては、例えば、アミン等の光増感剤等も挙げられる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する光重合開始剤(h)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(I)において、組成物(I)の総質量に対する、光重合開始剤(h)の含有量の割合は、例えば、0〜15質量%であってもよく、エネルギー線硬化性樹脂(g)を用いる場合には、組成物(I)において、光重合開始剤(h)の含有量は、エネルギー線硬化性樹脂(g)の含有量100質量部に対して、0〜10質量部であることが好ましい。
<着色剤(i)>
着色剤(i)は、接着フィルム及びその硬化物において、光(850nm)直線透過率、光(400nm)直線透過率に限定されず、種々の波長の光の直線透過率を調節するための成分である。
着色剤(i)としては、例えば、無機系顔料、有機系顔料、有機系染料等、公知のものが挙げられる。
前記有機系顔料及び有機系染料としては、例えば、アミニウム系色素、シアニン系色素、メロシアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、アズレニウム系色素、ポリメチン系色素、ナフトキノン系色素、ピリリウム系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ナフトラクタム系色素、アゾ系色素、縮合アゾ系色素、インジゴ系色素、ペリノン系色素、ペリレン系色素、ジオキサジン系色素、キナクリドン系色素、イソインドリノン系色素、キノフタロン系色素、ピロール系色素、チオインジゴ系色素、金属錯体系色素(金属錯塩染料)、ジチオール金属錯体系色素、インドールフェノール系色素、トリアリルメタン系色素、アントラキノン系色素、ジオキサジン系色素、ナフトール系色素、アゾメチン系色素、ベンズイミダゾロン系色素、ピランスロン系色素及びスレン系色素等が挙げられる。
前記無機系顔料としては、例えば、カーボンブラック、コバルト系色素、鉄系色素、クロム系色素、チタン系色素、バナジウム系色素、ジルコニウム系色素、モリブデン系色素、ルテニウム系色素、白金系色素、ITO(インジウムスズオキサイド)系色素、ATO(アンチモンスズオキサイド)系色素等が挙げられる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する着色剤(i)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
着色剤(i)を用いる場合、組成物(I)及び接着フィルムの着色剤(i)の含有量は、例えば、着色剤(i)の種類等に応じて適宜調節できる。通常、組成物(I)において、溶媒以外の全ての成分の総含有量に対する着色剤(i)の含有量の割合(すなわち、接着フィルムにおける、接着フィルムの総質量に対する、着色剤(i)の含有量の割合)は、着色剤(i)の種類によらず、0.01〜10質量%であることが好ましく、0.01〜7.5質量%であることがより好ましく、0.01〜5質量%であることが特に好ましい。前記割合が前記下限値以上であることで、着色剤(i)を用いたことによる効果がより顕著に得られる。前記割合が前記上限値以下であることで、接着フィルム及びその硬化物の光直線透過率(例えば、光(850nm)直線透過率、光(400nm)直線透過率)をより容易に調節できる。
<汎用添加剤(j)>
汎用添加剤(j)は、公知のものでよく、目的に応じて任意に選択でき、特に限定されない。好ましい汎用添加剤(j)としては、例えば、可塑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、ゲッタリング剤、消泡剤、レベリング剤等が挙げられる。
組成物(I)及び接着フィルムが含有する汎用添加剤(i)は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(I)及び接着フィルムの汎用添加剤(i)の含有量は、特に限定されず、例えば、汎用添加剤(i)の種類に応じて適宜選択できる。
<溶媒>
組成物(I)は、さらに溶媒を含有することが好ましい。溶媒を含有する組成物(I)は、取り扱い性が良好となる。
前記溶媒は特に限定されないが、好ましいものとしては、例えば、トルエン、キシレン等の炭化水素;メタノール、エタノール、2−プロパノール、イソブチルアルコール(2−メチルプロパン−1−オール)、1−ブタノール等のアルコール;酢酸エチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;テトラヒドロフラン等のエーテル;ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等のアミド(アミド結合を有する化合物)等が挙げられる。
組成物(I)が含有する溶媒は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
組成物(I)が含有する溶媒は、組成物(I)中の含有成分をより均一に混合できる点から、メチルエチルケトン等であることが好ましい。
<<エネルギー線硬化性接着剤組成物>>
エネルギー線硬化性接着剤組成物としては、例えば、エネルギー線硬化性成分を含有するもの(本明細書においては、「組成物(II)」と略記することがある)が挙げられ、エネルギー線硬化性成分、エネルギー線硬化性基を有しない重合体及び光重合開始剤を含有するものであってもよい。
前記エネルギー線硬化性成分としては、例えば、アクリロイル基等のエネルギー線重合性不飽和基(エネルギー線重合性基)と、グリシジル基等の他の化合物と反応可能な基と、を有する樹脂等が挙げられる。
先に説明した組成物(I)におけるエポキシ樹脂(b1)中に、前記エネルギー線硬化性成分に該当するものがある。
前記エネルギー線硬化性基を有しない重合体としては、アクリル系重合体、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、ゴム系樹脂、アクリルウレタン樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、エネルギー線硬化性基を有しない重合体は、アクリル系重合体であることが好ましい。
先に説明した組成物(I)における重合体成分(a)中に、前記エネルギー線硬化性基を有しない重合体に該当するものがある。
前記光重合開始剤としては、例えば、先に説明した組成物(I)における光重合開始剤(h)と同じものが挙げられる。
組成物(II)における前記エネルギー線硬化性成分、エネルギー線硬化性基を有しない重合体、及び光重合開始剤の含有量は、これら成分の種類に応じて適宜調節すればよく、特に限定されない。例えば、前記エネルギー線硬化性成分と、前記エネルギー線硬化性基を有しない重合体と、前記光重合開始剤と、のいずれかの成分に、組成物(I)におけるいずれかの含有成分に該当するものがある場合には、その成分の組成物(II)における含有量は、組成物(I)におけるその該当成分の含有量と同様とすることができる。
組成物(II)は、目的に応じて、前記エネルギー線硬化性成分と、前記エネルギー線硬化性基を有しない重合体と、前記光重合開始剤と、のいずれにも該当しない、他の成分を含有していてもよい。
前記他の成分としては、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化剤、充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、汎用添加剤及び溶媒からなる群より選択される1種又は2種以上が挙げられる。
組成物(II)における前記エポキシ樹脂、熱硬化剤、充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、汎用添加剤及び溶媒としては、それぞれ、組成物(I)におけるエポキシ樹脂(b1)、熱硬化剤(b2)、充填材(d)、カップリング剤(e)、架橋剤(f)、着色剤(i)、汎用添加剤(j)及び溶媒と同じものが挙げられる。
組成物(II)における前記エポキシ樹脂、熱硬化剤、充填材、カップリング剤、架橋剤、着色剤、汎用添加剤及び溶媒の含有量は、目的に応じて適宜調節すればよく、特に限定されない。
<<接着剤組成物の製造方法>>
接着剤組成物(熱硬化性接着剤組成物、エネルギー線硬化性接着剤組成物)は、これを構成するための各成分を配合することで得られる。
各成分の配合時における添加順序は特に限定されず、2種以上の成分を同時に添加してもよい。
溶媒を用いる場合には、溶媒を溶媒以外のいずれかの配合成分と混合してこの配合成分を予め希釈しておくことで用いてもよいし、溶媒以外のいずれかの配合成分を予め希釈しておくことなく、溶媒をこれら配合成分と混合することで用いてもよい。
配合時に各成分を混合する方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサーを用いて混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
各成分の添加及び混合時の温度並びに時間は、各配合成分が劣化しない限り特に限定されず、適宜調節すればよいが、温度は15〜30℃であることが好ましい。
◇接着複合シート及びその使用方法
本発明の一実施形態に係る接着複合シートは、支持シートを備え、前記支持シートの一方の面上に、上述の本発明の一実施形態に係る接着フィルムを備えたものである。
本実施形態の接着複合シートは、例えば、ダイシングによってガラスをガラスチップへと分割することにより、先に説明した接着フィルム付きガラスチップを製造するための、ダイシングダイボンディングシートとして使用できる。すなわち、前記接着複合シート中の支持シートは、ダイシングシートとして使用できる。
<<支持シート>>
前記支持シートは、1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよい。支持シートが複数層からなる場合、これら複数層の構成材料及び厚さは、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは、本発明の効果を損なわない限り、特に限定されない。
好ましい支持シートとしては、例えば、基材のみからなるもの;基材と、前記基材の一方の面上に設けられた粘着剤層と、を備えたもの等が挙げられる。
支持シートが前記基材及び粘着剤層を備えている場合、前記接着複合シートにおいては、前記粘着剤層が、前記基材と、前記接着フィルムと、の間に配置される。
基材のみからなる前記支持シートは、キャリアシート又はダイシングシートとして好適である。このような基材のみからなる支持シートを備えた接着複合シートは、接着フィルムの、支持シート(すなわち基材)を備えている側とは反対側の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)が、ガラスの一方の面に貼付されて、使用される。
基材のみからなる支持シートを用いた場合には、低コストで接着複合シートを製造できる。
一方、基材及び粘着剤層を備えた前記支持シートは、ダイシングシートとして好適である。このような支持シートを備えた接着複合シートも、接着フィルムの、支持シートを備えている側とは反対側の面(第1面)が、ガラスの一方の面に貼付されて、使用される。
基材及び粘着剤層を備えた支持シートを用いた場合には、接着複合シートにおいて、支持シートと接着フィルムとの間の粘着力又は密着性を容易に調節できる。
接着複合シートの使用方法は、後ほど詳しく説明する。
以下、支持シートを構成する各層について、説明する。
<基材>
前記基材は、シート状又はフィルム状であり、その構成材料としては、例えば、各種樹脂が挙げられる。
前記樹脂としては、例えば、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)等のポリエチレン;ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエン、ポリメチルペンテン、ノルボルネン樹脂等のポリエチレン以外のポリオレフィン;エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、エチレン−ノルボルネン共重合体等のエチレン系共重合体(モノマーとしてエチレンを用いて得られた共重合体);ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂(モノマーとして塩化ビニルを用いて得られた樹脂);ポリスチレン;ポリシクロオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、すべての構成単位が芳香族環式基を有する全芳香族ポリエステル等のポリエステル;2種以上の前記ポリエステルの共重合体;ポリ(メタ)アクリル酸エステル;ポリウレタン;ポリウレタンアクリレート;ポリイミド;ポリアミド;ポリカーボネート;フッ素樹脂;ポリアセタール;変性ポリフェニレンオキシド;ポリフェニレンスルフィド;ポリスルホン;ポリエーテルケトン等が挙げられる。
また、前記樹脂としては、例えば、前記ポリエステルとそれ以外の樹脂との混合物等のポリマーアロイも挙げられる。前記ポリエステルとそれ以外の樹脂とのポリマーアロイは、ポリエステル以外の樹脂の量が比較的少量であるものが好ましい。
また、前記樹脂としては、例えば、ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上が架橋した架橋樹脂;ここまでに例示した前記樹脂の1種又は2種以上を用いたアイオノマー等の変性樹脂も挙げられる。
基材を構成する樹脂は、1種のみでもよいし、2種以上でもよく、2種以上である場合、それらの組み合わせ及び比率は任意に選択できる。
基材は1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよく、複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
基材の厚さは、50〜300μmであることが好ましく、60〜150μmであることがより好ましい。基材の厚さがこのような範囲であることで、接着複合シートの可撓性と、ガラス製部材(例えば、これまでに説明したガラスウエハ、カバーガラス、内側ガラスプレート等)への貼付性がより向上する。
ここで、「基材の厚さ」とは、基材全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる基材の厚さとは、基材を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
基材は、前記樹脂等の主たる構成材料以外に、充填材、着色剤、帯電防止剤、酸化防止剤、有機滑剤、触媒、軟化剤(可塑剤)等の公知の各種添加剤を含有していてもよい。
基材は、透明であってもよいし、不透明であってもよく、目的に応じて着色されていてもよいし、他の層が蒸着されていてもよい。
基材は、その上に設けられる層(例えば、粘着剤層、接着フィルム等)との密着性を向上させるために、サンドブラスト処理、溶剤処理等による凹凸化処理;コロナ放電処理、電子線照射処理、プラズマ処理、オゾン・紫外線照射処理、火炎処理、クロム酸処理、熱風処理等の酸化処理等が表面に施されていてもよい。
また、基材は、その表面がプライマー処理されていてもよい。
また、基材は、帯電防止コート層;接着複合シートを重ね合わせて保存する際に、基材が他のシートに接着することや、基材が吸着テーブルに接着することを防止する層等を有していてもよい。
また、基材は、その表面に剥離処理層を有していてもよい。前記剥離処理層は、公知の各種剥離剤を用いて、基材の表面を剥離処理することで形成できる。
また、基材は、特定範囲の成分(例えば、樹脂等)を含有することで、少なくともその一方の面において、粘着性を有していてもよい。
基材は、公知の方法で製造できる。例えば、樹脂を含有する基材は、前記樹脂を含有する樹脂組成物を成形することで製造できる。
<粘着剤層>
前記粘着剤層は、シート状又はフィルム状であり、粘着剤を含有する。
前記粘着剤としては、例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリビニルエーテル、ポリカーボネート、エステル系樹脂等の粘着性樹脂が挙げられる。
本明細書において、「粘着性樹脂」には、粘着性を有する樹脂と、接着性を有する樹脂と、の両方が包含される。例えば、前記粘着性樹脂には、樹脂自体が粘着性を有するものだけでなく、添加剤等の他の成分との併用により粘着性を示す樹脂や、熱又は水等のトリガーの存在によって接着性を示す樹脂等も含まれる。
粘着剤層は1層(単層)からなるものであってもよいし、2層以上の複数層からなるものであってもよく、複数層からなる場合、これら複数層は、互いに同一でも異なっていてもよく、これら複数層の組み合わせは特に限定されない。
粘着剤層の厚さは、特に限定されないが、1〜100μmであることが好ましく、1〜60μmであることがより好ましく、1〜30μmであることが特に好ましい。
ここで、「粘着剤層の厚さ」とは、粘着剤層全体の厚さを意味し、例えば、複数層からなる粘着剤層の厚さとは、粘着剤層を構成するすべての層の合計の厚さを意味する。
粘着剤層は、エネルギー線硬化性粘着剤を用いて形成されたものであってもよいし、非エネルギー線硬化性粘着剤を用いて形成されたものであってもよい。すなわち、粘着剤層は、エネルギー線硬化性及び非エネルギー線硬化性のいずれであってもよい。エネルギー線硬化性の粘着剤層は、その硬化前及び硬化後での物性を容易に調節できる。
粘着剤層は、粘着剤を含有する粘着剤組成物を用いて形成できる。例えば、粘着剤層の形成対象面に粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、目的とする部位に粘着剤層を形成できる。粘着剤組成物における、常温で気化しない成分同士の含有量の比率は、通常、粘着剤層における前記成分同士の含有量の比率と同じとなる。
粘着剤組成物は、上述の接着剤組成物の場合と同じ方法で、塗工できる。
粘着剤層がエネルギー線硬化性である場合、エネルギー線硬化性の粘着剤組成物としては、例えば、非エネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−1a)(以下、「粘着性樹脂(I−1a)」と略記することがある)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する粘着剤組成物(I−1);前記粘着性樹脂(I−1a)の側鎖に不飽和基が導入されたエネルギー線硬化性の粘着性樹脂(I−2a)(以下、「粘着性樹脂(I−2a)」と略記することがある)を含有する粘着剤組成物(I−2);前記粘着性樹脂(I−2a)と、エネルギー線硬化性化合物と、を含有する粘着剤組成物(I−3)等が挙げられる。
粘着剤層が非エネルギー線硬化性である場合、非エネルギー線硬化性の粘着剤組成物としては、例えば、前記粘着性樹脂(I−1a)を含有する粘着剤組成物(I−4)等が挙げられる。
粘着剤組成物(I−1)〜(I−4)等の粘着剤組成物は、配合成分が異なる点以外は、上述の接着剤組成物の場合と同じ方法で、製造できる。
図3は、本発明の一実施形態に係る接着複合シートの一例を模式的に示す断面図である。
ここに示す接着複合シート101は、支持シート10を備え、支持シート10の第1面10a上に接着フィルム13を備えている。
支持シート10は、基材11のみからなり、すなわち、接着複合シート101は、基材11の一方の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)11a上に接着フィルム13が積層された構成を有する。基材11の第1面11aは、支持シート10の第1面10aと同じである。
接着複合シート101は、さらに、接着フィルム13の、基材11側とは反対側の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)13a上に、剥離フィルム15を備えている。
剥離フィルム15は、図1に示す第1剥離フィルム151又は第2剥離フィルム152と同様のものである。
剥離フィルム15は、任意の構成であり、接着複合シート101は、剥離フィルム15を備えていなくてもよい。
接着フィルム13の第1面13aと、第1面13aとは反対側の面(本明細書においては、「第2面」と称することがある)13bは、いずれも、ガラスの貼付面である。
次に、接着複合シート101の使用方法について説明する。
まず、接着複合シート101において、接着フィルム13から剥離フィルム15を取り除いた後、接着フィルム13の第1面13aに、ガラスウエハの一方の面を貼付する。
次いで、ガラスウエハをガラスチップへと分割し、接着フィルム13をチップサイズへと切断して、接着フィルム付きガラスチップを形成し、支持シート10上でこれら複数個(多数)の接着フィルム付きガラスチップが保持された状態の接着フィルム付きガラスチップ集合体を作製する。ガラスウエハをガラスチップへ分割(ダイシング)する方法としては、例えば、ブレードを用いるブレードダイシングが挙げられるが、これに限定されず、ウエハを個片化する公知の方法全般を適用できる。
次いで、接着フィルム付きガラスチップを、公知の方法で支持シート10(基材11)から引き離してピックアップし、このピックアップ後の接着フィルム付きガラスチップを、その中の接着フィルムの露出面(すなわち、切断後の接着フィルム13の第2面13b)によって、ガラス製部材に貼付する。
以上により、切断後の接着フィルム13の両面(第1面13a、第2面13b)にガラスが貼付された構成を有する、中間積層構造体を得る。ガラスチップは先に説明したカバーガラスとして利用でき、ガラス製部材としては先に説明した内側ガラスプレートが挙げられる。
この中間積層構造体において、さらに、切断後の接着フィルム13を硬化させ、この硬化物によって、ガラス同士をより強固に接着する。
これにより、切断後の接着フィルム13の硬化物の両面にガラスが積層された構成を有する、目的とする積層構造体を得る。
この積層構造体においては、接着フィルム13の硬化物によって、一方のガラスから他方のガラスへと(例えば、前記カバーガラスから内側ガラスプレートへと)、目的とする赤外光が高い直線透過率で透過するのに対し、目的外の可視光の透過が抑制される。
図4は、本発明の一実施形態に係る接着複合シートの他の例を模式的に示す断面図である。
ここに示す接着複合シート102は、支持シート10に代えて、支持シート20を備えている点以外は、接着複合シート101と同じである。支持シート20は、基材11と、基材11の第1面11a上に設けられた粘着剤層12と、を備えており、接着複合シート102において、粘着剤層12は、基材11と接着フィルム13との間に配置されている、すなわち、接着複合シート102は、基材11、粘着剤層12及び接着フィルム13がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて、構成されている。粘着剤層12の接着フィルム13側の面(本明細書においては、「第1面」と称することがある)12aは、支持シート20の第1面20aと同じである。
接着複合シート102は、さらに、接着フィルム13の第1面13a上に、剥離フィルム15を備えている。接着複合シート102においても、剥離フィルム15は、任意の構成である。
次に、接着複合シート102の使用方法について説明する。
まず、接着複合シート101を用いた場合と同じ方法で、接着複合シート102中の接着フィルム13にガラスウエハを貼付し、接着フィルム付きガラスチップを形成することによって、支持シート20上、より具体的には、粘着剤層12の第1面12a上、で複数個(多数)の接着フィルム付きガラスチップが保持された状態の接着フィルム付きガラスチップ集合体を作製する。
次いで、接着フィルム付きガラスチップを、公知の方法で支持シート20(粘着剤層12)から引き離してピックアップする。このとき、粘着剤層がエネルギー線硬化性である場合には、粘着剤層を硬化させることによって、接着フィルム付きガラスチップを支持シート20(粘着剤層12)からより容易にピックアップできる。これ以降は、接着複合シート101を用いた場合と同じ方法で、接着フィルム13の両面(第1面13a、第2面13b)にガラスが貼付された構成を有する、中間積層構造体を得る。ここで得られる中間積層構造体は、接着複合シート101を用いた場合と同じものである。したがって、以降、接着複合シート101を用いた場合と同じ方法で、接着複合シート101を用いた場合と同じである、目的とする積層構造体を得る。
本実施形態の接着複合シートは、図3〜図4に示すものに限定されず、本発明の効果を損なわない範囲内において、図3〜図4に示すものの一部の構成が変更又は削除されたものや、これまでに説明したものにさらに他の構成が追加されたものであってもよい。
例えば、図3〜図4に示す接着複合シートは、基材と、粘着剤層と、接着フィルムと、剥離フィルムと、のいずれにも該当しない他の構成が、任意の箇所に設けられていてもよい。このような他の構成としては、例えば、上述の4つの層(基材、粘着剤層、接着フィルム、剥離フィルム)のうちの、いずれか2層の間に配置された、シート状又はフィルム状の中間層;支持シート(例えば、基材又は粘着剤層)の第1面のうち、その周縁部に沿って配置された、リング状の治具用接着剤層等が挙げられる。治具用接着剤層は、支持シートをリングフレーム等の固定用治具に固定するために用いる。
また、図3〜図4に示す接着複合シートにおいては、剥離フィルムと、この剥離フィルムと直接接触している層との間に、一部隙間が生じていてもよい。
また、図3〜図4に示す接着複合シートにおいては、各層の大きさや形状は、目的に応じて任意に調節できる。
ここまでは、接着複合シートと、その使用方法について説明したが、このようにあらかじめ作製済みの接着複合シートではなく、支持シートを備えていない状態の接着フィルムを用い、この接着フィルムにガラスを貼付してもよい。その場合には、接着フィルムにガラスを貼付した後、接着フィルムのガラス側とは反対側の露出面に、前記支持シート又はダイシングシートを貼付することによって、あらかじめ作製済みの接着複合シートを用いた場合と同様の、ダイシング対象物が得られる。
◇接着複合シートの使用方法
前記接着複合シートは、上述の各層を対応する位置関係となるように積層し、必要に応じて、一部又はすべての層の形状を調節することで、製造できる。各層の形成方法は、先に説明したとおりである。
例えば、支持シートを製造するときに、基材上に粘着剤層を積層する場合には、基材上に上述の粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させればよい。
また、剥離フィルム上に粘着剤組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、剥離フィルム上に粘着剤層を形成しておき、この粘着剤層の露出面を、基材の一方の面と貼り合わせる方法でも、基材上に粘着剤層を積層できる。このとき、粘着剤組成物は、剥離フィルムの剥離処理面に塗工することが好ましい。
ここまでは、基材上に粘着剤層を積層する場合を例に挙げたが、上述の方法は、例えば、基材上に、先に説明した中間層等の他の構成を積層する場合;基材上に前記接着フィルムを積層する場合にも適用できる。前記接着フィルムを積層する場合には、前記接着剤組成物を用いる。
一方、例えば、基材上に積層済みの最上層(以下、「第1層」と略記する)の上に、さらに新たな層(以下、「第2層」と略記する)を積層する場合には、前記第2層を形成するための組成物を用いて、剥離フィルム上にあらかじめ第2層を形成しておき、この形成済みの第2層の前記剥離フィルムと接触している側とは反対側の露出面を、基材上の前記第1層の露出面と貼り合わせることで、連続する2層の積層構造(換言すると、第1層及び第2層の積層構造)を形成できる。このとき、前記組成物は、剥離フィルムの剥離処理面に塗工することが好ましい。剥離フィルムは、積層構造の形成後、必要に応じて取り除けばよい。前記第2層が前記接着フィルムである場合には、第2層を形成するための組成物として前記接着剤組成物を用いる。
このように、接着複合シートを構成する基材以外の層はいずれも、剥離フィルム上にあらかじめ形成しておき、目的とする層の表面に貼り合わせる方法で積層できるため、必要に応じてこのような工程を採用する層を適宜選択して、接着複合シートを製造すればよい。
なお、接着複合シートは、通常、その支持シート側とは反対側の最表層(例えば、接着フィルム)の表面に剥離フィルムが貼り合わされた状態で保管される。したがって、この剥離フィルム(好ましくはその剥離処理面)上に、前記接着剤組成物等の、最表層を構成する層を形成するための組成物を塗工し、必要に応じて乾燥させることで、剥離フィルム上に最表層を構成する層を形成しておき、この層の剥離フィルムと接触している側とは反対側の露出面上に残りの各層を上述のいずれかの方法で積層し、剥離フィルムを取り除かずに貼り合わせた状態のままとすることで、剥離フィルム付きの接着複合シートが得られる。
以下、具体的実施例により、本発明についてより詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に、何ら限定されるものではない。
<モノマー>
本実施例及び比較例において、略記しているモノマーの正式名称を、以下に示す。
MA:アクリル酸メチル
EA:アクリル酸エチル
BA:アクリル酸n−ブチル
HEA:アクリル酸2−ヒドロキシエチル
GMA:メタクリル酸グリシジル
AN:アクリロニトリル
<接着剤組成物の製造原料>
本実施例及び比較例において、接着剤組成物の製造に用いた原料を以下に示す。
[重合体成分(a)]
(a)−1:BA(40質量部)、EA(25質量部)、AN(30質量部)及びGMA(5質量部)を共重合して得られたアクリル系樹脂(重量平均分子量700000、ガラス転移温度14℃)。
(a)−2:MA(95質量部)及びHEA(5質量部)を共重合(リビング重合)して得られたアクリル系樹脂(重量平均分子量800000、ガラス転移温度9℃)。
(a)−3:MA(85質量部)及びHEA(15質量部)を共重合(リビング重合)して得られたアクリル系樹脂(重量平均分子量800000、ガラス転移温度6℃)。
(a)−4:BA(55質量部)、MA(10質量部)、GMA(20質量部)及びHEA(15質量部)を共重合して得られたアクリル系樹脂(重量平均分子量800000、ガラス転移温度−28℃)。
[エポキシ樹脂(b1)]
(b1)−1:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER828」、エポキシ当量184〜194g/eq)
(b1)−2:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製「EOCN−1020、エポキシ当量191〜207g/eq)
(b1)−3:トリアジン骨格含有液状エポキシ樹脂(日産化学社製「TEPIC−PAS B22」、エポキシ当量180〜200g/eq)
(b1)−4:アクリロイル基が付加されたクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬社製「CNA147」、エポキシ当量518g/eq、数平均分子量2100、不飽和基含有量はエポキシ基と等量)
(b1)−5:液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びアクリルゴム微粒子の混合物(日本触媒社製「BPA328」、エポキシ当量235g/eq)
(b1)−6:固形ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル社製「jER1055」、エポキシ当量800〜900g/eq)
[熱硬化剤(b2)]
(b2)−1:o−クレゾールノボラック型フェノール樹脂(昭和電工社製「BRG556」)
(b2)−2:アラルキル型フェノール樹脂(エア・ウォーター社製「HE100C−10」)
(b2)−3:ジシアンジアミド(熱活性潜在性エポキシ樹脂硬化剤、ADEKA社製「アデカハードナーEH−3636AS」、活性水素量21g/eq)
[硬化促進剤(c)]
(c)−1:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業社製「キュアゾール2PHZ−PW」
[充填材(d)]
(d)−1:エポキシ基で修飾された球状シリカ(アドマテックス社製「アドマナノ YA050C−MKK」、平均粒子径50nm)
(d)−2:エポキシ基で修飾された球状シリカ(アドマテックス社製「アドマナノ YA050C−MKK」、平均粒子径500nm)
(d)−3:メタクリルシランで処理された球状シリカ(アドマテックス社製「YA050C−MJE」、平均粒子径50nm)
[カップリング剤(e)]
(e)−1:3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン(信越シリコーン社製「KBE−402」、シランカップリング剤)
[架橋剤(f)]
(f)−1:トリメチロールプロパンのトリレンジイソシアネート三量体付加物(東ソー社製「コロネートL」、固形分濃度70質量%)
[エネルギー線硬化性樹脂(g)]
(g)−1:トリシクロデカンジメチロールジアクリレート(日本化薬社製「KAYARAD R−684」、紫外線硬化性樹脂、分子量304)
[光重合開始剤(h)]
(h)−1:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製「IRGACURE(登録商標)184」)
[着色剤(i)]
(i)−1:有機系黒色顔料(大日精化工業社製「6377ブラック」)
[汎用添加剤(j)]
(j)−1:ビス(デシル)ペンタエリスリトールジホスファイト(城北化学工業社製「JPE−10」、酸化防止剤)
(j)−2:シリコーンオイル(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製「XF−42−334」)
[実施例1]
<<接着フィルムの製造>>
<接着剤組成物の製造>
重合体成分(a)−1(9.8質量部)、エポキシ樹脂(b1)−1(25.3質量部)、エポキシ樹脂(b1)−2(22.5質量部)、熱硬化剤(b2)−1(24.6質量部)、硬化促進剤(c)−1(0.2質量部)、充填材(d)−1(14.6質量部)、カップリング剤(e)−1(1質量部)、及び着色剤(i)−1(2質量部)をメチルエチルケトンに溶解又は分散させて、23℃で撹拌することにより、メチルエチルケトン以外の上述のすべての成分の合計濃度が50質量%である接着剤組成物を得た。なお、ここに示すメチルエチルケトン以外の成分の配合量はすべて、溶媒成分を含まない目的物の量である。
<接着フィルムの製造>
ポリエチレンテレフタレート(PET)製フィルムの片面がシリコーン処理により剥離処理されている剥離フィルム(リンテック社製「SP−PET381031」、厚さ38μm、第1剥離フィルム)を用い、その前記剥離処理面に、上記で得られた接着剤組成物を塗工し、100℃で5分加熱乾燥させることにより、厚さ20μmの硬化性接着フィルムを形成した。
次いで、この接着フィルムの、前記剥離フィルム側とは反対側の露出面に、上記と同じ剥離フィルム(第2剥離フィルム)の剥離処理面を貼り合わせることにより、第1剥離フィルム、接着フィルム及び第2剥離フィルムがこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層フィルムを得た。
<接着複合シートの製造>
上記で得られた積層フィルムから第2剥離フィルムを取り除き、これにより生じた接着フィルムの露出面に、ポリオレフィン製基材(ファンクレアLLD、厚さ80μm)を貼り合わせることにより、基材(すなわち支持シート)、接着フィルム及び剥離フィルム(すなわち第1剥離フィルム)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された、剥離フィルム付きの接着複合シートを得た。
<<接着フィルムの評価>>
<接着フィルムの光直線透過率の測定>
分光光度計(Shimadzu社製「UV−3101PC」)を用いて、スライドガラス(厚さ900μm)の光直線透過率を測定した。
次いで、上記で得られた積層フィルムから第2剥離フィルムを取り除き、これにより生じた接着フィルムの露出面を、このスライドガラスの一方の面に貼り合わせることにより、第1試験片を作製した。
次いで、前記分光光度計を用いて、上記で得られたスライドガラスの光直線透過率の測定結果からベースライン補正を行い、上記で得られた第1試験片中の接着フィルムの光直線透過率を、第1試験片のスライドガラス側から直接受光により測定した。このとき得られた接着フィルムの光(400nm)直線透過率と光(850nm)直線透過率の測定結果を表1に示す。
<接着フィルムの硬化物の光直線透過率の測定>
前記接着フィルムの光直線透過率を測定後の第1試験片を、160℃で1時間加熱処理して、接着フィルムを熱硬化させることにより、第2試験片を作製した。
次いで、上記の第1試験片の場合と同じ方法で、この第2試験片中の接着フィルムの硬化物(熱硬化物)の光直線透過率を、第2試験片のスライドガラス側から直接受光により測定した。このとき得られた前記硬化物の光(400nm)直線透過率と光(850nm)直線透過率の測定結果を表1に示す。
<追加加熱物の光直線透過率の測定>
前記硬化物の光直線透過率を測定後の第2試験片を、さらに175℃で5時間加熱処理して、前記硬化物を追加加熱することにより、第3試験片を作製した。
次いで、上記の第1試験片の場合と同じ方法で、この第3試験片中の追加加熱物の光直線透過率を、第3試験片のスライドガラス側から直接受光により測定した。このとき得られた前記追加加熱物の光(850nm)直線透過率の測定結果を表1に示す。
<接着フィルムの硬化物のせん断強度の測定>
上記で得られた接着複合シートにおける、ポリオレフィン製基材の接着フィルム側とは反対側の露出面に、ダイシングテープ(リンテック社製「Adwill D−210」)中の粘着剤層を貼り合わせることにより、前記ダイシングテープと接着複合シートとの積層物を得た。
次いで、この積層物から第1剥離フィルムを取り除き、これにより生じた接着フィルムの露出面を、ガラス片(直径150mm、厚さ350μm)の一方の面に貼り合わせた。
次いで、ダイシング装置(ディスコ社製「DFD6362」)を用いて、ガラス片を接着フィルムごとダイシングすることにより、支持シート(すなわち基材)上で複数個(多数)の接着フィルム付きガラスチップが保持された状態の接着フィルム付きガラスチップ集合体を得た。このとき、ダイシングブレードとしては、ディスコ社製「R07−SDC400−BB300−100(54×0.23A×40)」を用い、回転数50000rpm、送り速度5mm/s、ハイト0.185mmの条件で、支持シートに対して、その接着フィルム側の面から20μmの深さまで、ダイシングブレードで切り込むことによりダイシングを行い、大きさが2mm×2mmの接着フィルム付きガラスチップを作製した。
次いで、上記で得られた接着フィルム付きガラスチップ集合体から、接着フィルム付きガラスチップをピックアップし、その接着フィルムの露出面(ガラスチップ側とは反対側の面)全面を、上記と同じスライドガラス(厚さ900μm)の一方の面に貼り合わせること(すなわちダイボンディング)により、スライドガラス(前記第1ガラス片に相当)、接着フィルム及びガラスチップ(前記第2ガラス片に相当)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された積層物を作製した。
さらに、この積層物中の接着フィルムを、160℃で1時間加熱処理して、熱硬化させることにより、スライドガラス(前記第1ガラス片に相当)、接着フィルムの硬化物、及びガラスチップ(前記第2ガラス片に相当)がこの順に、これらの厚さ方向において積層されて構成された第4試験片を作製した。
次いで、第4試験片中の接着フィルムの硬化物の側面とガラスチップの側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/sの速度で力を加えた。このとき、力を加えるための押圧手段としては、ステンレス鋼製のプレート状であるものを用い、この押圧手段をスライドガラスに接触させないようにした。そして、前記硬化物が破壊されるか、又は、前記硬化物がスライドガラスから剥離する、までに加えられた力の最大値を測定し、その測定値を前記硬化物のせん断強度として採用した。その結果を表1に示す。
<接着フィルムの硬化物の赤外光の透過性の評価>
上記で得られた積層フィルムを、160℃で1時間加熱処理して、接着フィルムを熱硬化させることにより、前記第2試験片中の接着フィルムの硬化物と同様の硬化物(熱硬化物)を得た。
この硬化物から第2剥離フィルムを取り除き、これにより生じた硬化物の露出面を、テレビのリモコン(東芝社製「CT−90372」)に対して、その赤外光発信部を覆うように貼り合わせた。さらに、前記硬化物から第1剥離フィルムを取り除いた。
次いで、この状態でリモコンを操作し、デジタルカメラを用いて、前記硬化物越しに、操作時に発信される赤外光を確認できるか否か、観察者5名で観察した。観察者5名のうち、赤外光を確認できた人数を、表1に示す。表1中、例えば、「4/5」とは、観察者5名のうち4名が、赤外光を確認できたことを意味する。
<追加加熱物の赤外光の透過性の評価>
上記で得られた積層フィルムを、160℃で1時間加熱処理して、接着フィルムを熱硬化させ、さらに、この熱硬化後の積層フィルムを、175℃で5時間加熱処理して、接着フィルムの硬化物を追加加熱することにより、前記第3試験片中の追加加熱物と同様の追加加熱物を得た。
上記で得られた追加加熱物について、前記硬化物の場合と同じ方法で、赤外光の透過性を評価した。結果を表1に示す。
<<接着フィルム及び接着複合シートの製造、並びに接着フィルムの評価>>
[実施例2〜4、比較例1〜4]
接着剤組成物の含有成分の種類及び含有量が、表1に示すとおりとなるように、接着剤組成物の製造時における、配合成分の種類及び配合量のいずれか一方又は両方を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、接着フィルム及び接着複合シートを製造し、接着フィルムを評価した。ただし、接着剤組成物の、メチルエチルケトン以外のすべての成分の合計濃度は、実施例2〜4並びに比較例2及び4では35質量%とし、比較例1及び3では50質量%とした。結果を表1に示す。
なお、表1中の含有成分の欄の「−」との記載は、接着剤組成物がその成分を含有していないことを意味する。
[実施例5、比較例5]
接着剤組成物の含有成分の種類及び含有量が、表1に示すとおりとなるように、接着剤組成物の製造時における、配合成分の種類及び配合量を変更した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、硬化性接着フィルム及び接着複合シートを製造した。ただし、接着剤組成物の、メチルエチルケトン以外のすべての成分の合計濃度は、35質量%とした。
そして、この接着フィルムを、160℃で1時間加熱処理して熱硬化させるのに代えて、照度230mW/cm、光量200mJ/cmの条件で、紫外線を1回照射してエネルギー線硬化させて、接着フィルムの硬化物を作製した点以外は、実施例1の場合と同じ方法で、接着フィルム及び接着複合シートを評価した。結果を表1に示す。
Figure 2021075620
Figure 2021075620
上記結果から明らかなように、実施例1〜5において、接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率は67%以上(67〜80%)であり、接着フィルムの硬化物の赤外光の直線透過率が十分に高かった。これは、これら実施例において、接着フィルムの光(850nm)直線透過率が68%以上(68〜93%)であり、十分に高かったことを反映していた。
実施例1〜5において、接着フィルムの硬化物及び追加加熱物の、赤外光の透過性がいずれも良好であったことは、上記の光(850nm)直線透過率の結果と整合していた。
また、実施例1〜5において、接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率は34%以下(4〜34%)であり、接着フィルムの硬化物の可視光の直線透過率が十分に低かった。これは、これら実施例において、接着フィルムの光(400nm)直線透過率が35%以下(13〜35%)であり、十分に低かったことを反映していた。
また、実施例1〜5において、接着フィルムの硬化物のせん断強度は6MPa以上(6〜58MPa)であり、前記硬化物のガラスへの接着力が十分に高かった。
以上の結果から、実施例1〜5の接着フィルムは、その硬化性(熱硬化性、エネルギー線硬化性)の如何によらず、カバーガラスを備えたセンサーに対して、検知対象である赤外光は透過させ、目的外の可視光の透過は抑制する手段を安定して形成するものとして、好適であることを確認できた。
なお、実施例1〜5において、追加加熱物の光直線透過率(850nm)は65%以上(65〜79%)であり、依然十分に高く、前記硬化物の実用性は顕著に高かった。
これに対して、比較例1及び3において、接着フィルムの硬化物の光(850nm)直線透過率は46%以下(42〜46%)であり、接着フィルムの硬化物の赤外光の直線透過率が低かった。これは、これら比較例において、接着フィルムの光(850nm)直線透過率が68%以下(46〜68%)であり、低めであったことを反映していた。
比較例1及び3において、接着フィルムの硬化物及び追加加熱物の、赤外光の透過性がいずれも不良であったことは、上記の光(850nm)直線透過率の結果と整合していた。
一方、比較例2、4及び5において、接着フィルムの硬化物の光(400nm)直線透過率は54%以上(54〜93%)であり、接着フィルムの硬化物の可視光の直線透過率が高かった。これは、これら比較例において、接着フィルムの光(400nm)直線透過率が55%以上(55〜94%)であり、顕著に高かったことを反映していた。
以上の結果から、比較例1〜5の接着フィルムは、その硬化性(熱硬化性、エネルギー線硬化性)の如何によらず、カバーガラスを備えたセンサーに対して用いるのに不適であることを確認できた。
本発明は、カバーガラスを備えたセンサーに対して、検知対象である赤外光は透過させ、目的外の可視光の透過は抑制する手段の形成に利用可能である。
101,102・・・接着複合シート、10,20・・・支持シート、10a,20a・・・支持シートの一方の面(第1面)、11・・・基材、11a・・・基材の一方の面(第1面)、12・・・粘着剤層、13・・・接着フィルム,13a・・・接着フィルムの一方の面(第1面),13b・・・接着フィルムの他方の面(第2面),90・・・接着フィルムの硬化物、90a・・・接着フィルムの硬化物の一方の面(第1面)、90b・・・接着フィルムの硬化物の他方の面(第2面)、90c・・・接着フィルムの硬化物の側面、91・・・第1ガラス片、92・・・第2ガラス片、92c・・・第2ガラス片の側面、9・・・試験片

Claims (4)

  1. 硬化性の接着フィルムであって、
    前記接着フィルムは、波長が800〜1400nmの光の直線透過率が70%以上である2枚のプレート同士の、接着用であり、
    前記接着フィルムの硬化物の、波長が850nmの光の直線透過率が、60%以上であり、
    前記接着フィルムの硬化物の、波長が400nmの光の直線透過率が、40%以下であり、
    大きさが2mm×2mmで厚さが20μmである前記接着フィルムの硬化物と、前記硬化物の一方の面の全面に設けられた、厚さが900μmである第1ガラス片と、前記硬化物の他方の面の全面に設けられた、厚さが350μmである第2ガラス片と、を備えており、前記硬化物の側面と前記第2ガラス片の側面が位置合わせされて構成された試験片を作製し、前記試験片中の前記硬化物の側面と前記第2ガラス片の側面の位置合わせされた部位に対して、同時に、前記硬化物の一方の面に対して平行な方向に、200μm/sの速度で力を加えたとき、前記硬化物が破壊されるか、又は、前記硬化物が前記第1ガラス片から剥離する、までに加えられた前記力の最大値が、5MPa以上である、接着フィルム。
  2. 前記接着フィルムの硬化物を、175℃で5時間加熱して得られた追加加熱物の、波長が850nmの光の直線透過率が、50%以上である、請求項1に記載の接着フィルム。
  3. 支持シートを備え、前記支持シートの一方の面上に、請求項1又は2に記載の接着フィルムを備えた、接着複合シート。
  4. 前記支持シートが、基材と、前記基材の一方の面上に設けられた粘着剤層と、を備えており、
    前記粘着剤層が、前記基材と、前記接着フィルムと、の間に配置されている、請求項3に記載の接着複合シート。
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