JP4592535B2 - 多層シートとその製造方法及びこの多層シートを用いた粘着シート - Google Patents
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Description
このアクリル系ポリマーは窒素含有モノマーを共重合させることにより得られることが好ましい。
図1の(a)は、本発明の第1の実施形態に係る多層シートの層構成を示す断面図である。図1の(a)に示す多層シートは、複合フィルム2の上に第一フィルム1が積層されている。
(a)ポリオールとジイソシアネートとを反応させ、この反応生成物をアクリル系モノマーに溶解させて粘度調整を行い、これを第一フィルムに塗工した後、低圧水銀ランプ等を用いて硬化させることにより、ウレタン−アクリル複合材料を得ることができる。
ポリオレフィン系ジオールとしては、1,2−ポリブタジエン及びその水添物、1,4−ポリブタジエン及びその水添物、ポリイソプレン及びその水添物、ポリイソブチレンなどの主骨格を有し、その両末端に水酸基を有するものを用いることができる。本発明においては、特に水添1,2−ポリブタジエンが好適に用いられる。これらのポリオレフィン系ジオールは、一般に共役ジエンモノマー(ブタジエンやイソプレンなど)を過酸化水素等の水酸基含有ラジカル重合開始剤を用いてラジカル重合させることにより、直接末端に水酸基を有する共役ジエン系重合体とし、得られた水酸基含有共役ジエン系重合体を常法により水素添加することにより製造される。またアニオンリビング重合により製造することもできる。
放射線硬化性の官能基を有するモノマーとしては、例えば、ウレタンオリゴマー、ウレタン(メタ)アクリレート、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−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また放射線硬化性のオリゴマー成分としては、ウレタン系、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリブタジエン系等の種々のオリゴマーが挙げられ、その分子量が100〜30,000程度の範囲のものが適当である。放射線硬化性の官能基を有するモノマー成分やオリゴマー成分の配合量は、粘着剤を構成するアクリル系ポリマー等のベースポリマー100重量部に対して、例えば、5〜500重量部であることが好ましく、さらに好ましくは40〜150重量部程度である。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)25部、アクリル酸n−ブチル(BA)15部と、ポリオールとして、数平均分子量1,500の両末端に水酸基(OH)を有する水添1,2−ポリブタジエン(商品銘柄「GI−1000」、日本曹達株式会社製)45部と、光重合開始剤として、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名「イルガキュア2959」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.15部と、ウレタン反応触媒として、ジブチルすずジラウレート0.025部とを投入し、攪拌しながら、キシリレンジイソシアネート(XDI)5部を滴下し、65℃で2時間反応させた。室温まで冷却した後、アクリル酸(AA)10部、アクリロイルモルホリン(ACMO)2部と、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)0.5部とを添加して、ウレタンポリマー−アクリル系モノマー混合物を得た。なお、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の使用量は、NCO/OH(当量比)=1.1であった。
実施例1において、表1に示すようにアクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)25部、アクリル酸n−ブチル(BA)20部、アクリル酸(AA)5部、アクリロイルモルホリン(ACMO)2部を用いた以外は実施例1と同様にして多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例1と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
実施例1において、表1に示すようにアクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)40部、アクリル酸n−ブチル(BA)10部、アクリロイルモルホリン(ACMO)2部を用い、ポリオールとして数平均分子量2100の両末端に水酸基を有する水添ポリブタジエン(商品銘柄「GI−2000」、日本曹達(株)製)46部を用い、ポリイソシアネートとしてキシリレンジイソシアネート(XDI)4部(NCO/OH=1.1)を用いた以外は実施例1と同様にして多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例1と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)30部、アクリル酸n−ブチル(BA)21部と、ポリオールとして、数平均分子量1,500の両末端に水酸基(OH)を有する水添1,2−ポリブタジエン(商品銘柄「GI−1000」、日本曹達株式会社製)36部と、光重合開始剤として、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.13部と、ウレタン反応触媒として、ジブチルすずジラウレート0.02部とを投入し、攪拌しながら、キシリレンジイソシアネート(XDI)4部を滴下し、65℃で2時間反応させた。室温まで冷却した後、アクリル酸(AA)9部、アクリロイルモルホリン(ACMO)2部と、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)0.6部とを添加して、ウレタンポリマー−アクリル系モノマー混合物を得た。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)25部、アクリル酸n−ブチル(BA)10部と、ポリオールとして数平均分子量650のポリテトラメチレングリコール(PTMG)(分子量650、三菱化学(株)製)35部と、光重合開始剤として、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(商品名「イルガキュア2959」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.15部と、ウレタン反応触媒として、ジブチルすずジラウレート0.025部とを投入し、攪拌しながら、キシリレンジイソシアネート(XDI)15部を滴下し、65℃で2時間反応させた。室温まで冷却した後、アクリル酸(AA)15部と、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)と3部を添加して、ウレタンポリマーとアクリル系モノマーの混合物を得た。なお、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の使用量は、NCO/OH(当量比)=1.25であった。
比較例1において、アクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)20部、アクリル酸n−ブチル(BA)10部、アクリル酸(AA)10部を用い、多官能モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート0.1部を用い、ポリオールとして数平均分子量2000のポリプロピレングリコール(「PP−2000」、三洋化成工業(株)製)50部、ポリイソシアネートとしてキシリレンジイソシアネート(XDI)10部(NCO/OH=1.1)を用いた以外は比較例1と同様にして、多層シートを作製した。また、得られた多層シートを用い、比較例1と同様にして多層シートの中間層面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル系モノマーとして、アクリル酸n−ブチル(BA)90部、アクリル酸(AA)10部と、トリメチロールプロパントリアクリレート0.1部と、光重合開始剤として、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(商品名「イルガキュア184」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.3部とを投入し、窒素雰囲気下で紫外線に曝露して部分的に光重合させることにより、プレポリマーを含むシロップを作製した。
冷却管、温度計、および攪拌装置を備えた反応容器に、アクリル系モノマーとして、アクリル酸t−ブチル(t−BA)25部、アクリル酸n−ブチル(BA)15部と、ポリオールとして、数平均分子量1,500の両末端に水酸基(OH)を有する水添1,2−ポリブタジエン(商品銘柄「GI−1000」、日本曹達株式会社製)45部と、光重合開始剤として2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(商品名「イルガキュア651」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.1部と、ウレタン反応触媒として、ジブチルすずジラウレート0.03部とを投入し、攪拌しながら、キシリレンジイソシアネート(XDI)5部を滴下し、75℃で2時間反応させた。室温まで冷却した後、アクリル酸(AA)10部、ウレタンアクリレートとして重量平均分子量が38,000のエーテル系ウレタンアクリレート(UV−3700B:日本合成化学株式会社製)1部とを添加して、ウレタンポリマー−アクリル系モノマー混合物を得た。なお、ポリイソシアネート成分とポリオール成分の使用量は、NCO/OH(当量比)=1.1であった。
実施例5において、表1に示すように複合フィルムの形成に用いられるエーテル系ウレタンアクリレートの配合量を、UV−3700Bを10部に変更した以外は実施例5と同様にして、多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例5と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
実施例5において、表1に示すように複合フィルムの形成に用いられるポリオールをGI1000からGI2000に変更し、ポリオールとジイソシアネートとの配合量をGI2000:XDI=46部:4部に変更し、かつ、エーテル系ウレタンアクリレートの配合量を、UV−3700Bを10部に変更した以外は実施例5と同様にして、多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例5と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
実施例5において、表1に示すように複合フィルムの形成に用いられるエーテル系ウレタンアクリレートの配合量を、UV−3700Bを0.5部に変更した以外は実施例5と同様にして、多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例5と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
実施例5において、表1に示すように複合フィルムの形成に用いられるエーテル系ウレタンアクリレートの配合量を、UV−3700Bを25部に変更した以外は実施例5と同様にして、多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例5と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
実施例5において、表1に示すように複合フィルムの形成に用いられるエーテル系ウレタンアクリレート「UV−3700B」の替わりにトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)を用いた以外は実施例5と同様にして、多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例5と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
実施例5において、表1に示すように複合フィルムの形成に用いられるエーテル系ウレタンアクリレート「UV−3700B」の替わりにトリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)を使用し、その使用量をTMPTAの10部に変更した以外は実施例5と同様にして、多層シート(支持体)を形成した。また、得られた多層シートを用いて実施例5と同様にして複合フィルム面上に粘着剤層を形成し、粘着シートを作製した。
(1)反り量、たるみ量、割れの評価
厚さ625μmの8インチのシリコンウエハを20枚用意し、これに得られた粘着シートを、日東精機(株)製の「DR−8500III」を用いて貼り合わせた後、ディスコ(株)製のシリコンウエハ研削機によって厚さ50μmになるまで研削を行った。これについて、下記に示す評価を行った。その結果を表1に示す。
研削した後のシリコンウエハを、粘着シートを貼着したままで、平板上に粘着シート面が上になるように静置した。平板から最も浮いているシリコンウエハ部分(通常はウエハ端部)の平板面からの距離を測定した。反り量の平均値を求めた。ただし、ウエハ20枚の測定値を平均した平均値で示す。反り量の平均値が5mm以下のものが好ましく、8mmを超えるものは不良である。
研削した後のシリコンウエハを、粘着シートを貼着したままで、8インチウエハ収納用カセットにウエハ面を上にして収納した。自重によって湾曲したウエハについて、最も高い部分の位置と、最も垂れ下がって低い部分の位置との間の距離をたるみ量とした。ただし、ウエハ20枚の測定値を平均した平均値で示す。
研削中にシリコンウエハに割れが発生した枚数をカウントした。ただし、ウエハの研削枚数は5枚で評価した。
得られたシートにつき、下記評価方法に基づき汚染性の評価を行った。
すなわち、得られた粘着シートを、シリコンウエハ(3〜4atomic%)に日東精機(株)製のテープ貼り合わせ機「DR8500」を用いて貼り付け(貼り付け圧力2MPa、貼り付け速度12m/分)、40℃中に1日放置後、粘着シートを日東精機(株)製のテープ剥離機「HR8500」を用いて剥離し(剥離速度12m/分、剥離角度180度)、ウエハ上に転写した有機物を下記に示すX線光電子分光分析(XPS)装置を用いて測定した。まったく粘着シートを貼り付けていないウエハも同様に分析し、検出された炭素原子のatomic%の増加量により有機物の転写量を評価した。なお、炭素原子のatomic%は、炭素、窒素、酸素、シリコン等の各元素比率(総量100%)から算出した。
XPS装置:アルバックファイ社製のESCA「Quantum 2000」
Xray setting 200μm径[30W(15kV)]のポイント分析
X線源 モノクロAlkα
光電子取出し角 45度
真空度 5×10−9torr
中和条件 中和銃とイオン銃(中和モード)の併用
なお、ナロースキャンスペクトルについて、ClsのC−C結合に起因するピークを285.0 eVに補正した。
得られた粘着シートの粘着剤層面に、厚み50μmのPETテープを貼り合わせた後、粘着剤層と中間層との界面でT剥離(粘着シートとPETテープの端部を180度逆方向に引張って粘着剤層と中間層との界面で引き剥がし、剥離した粘着シートとPETテープとのなす角度が約180度となるように剥がす剥離方法)し、そのときの剥離力を測定した。
2 複合フィルム
3 第二フィルム
4 粘着剤層
Claims (11)
- ウレタンポリマーとアクリル系ポリマーとを有効成分として含有する複合フィルムと、該複合フィルムとは異なる材料からなる第一フィルムとを有する粘着シート用多層シートであって、前記ウレタンポリマーが水素添加型ポリブタジエンジオールとポリイソシアネートとを用いて形成されることを特徴とする粘着シート用多層シート。
- 前記アクリル系ポリマーが窒素含有モノマーを共重合させることにより得られることを特徴とする請求項1記載の粘着シート用多層シート。
- 前記アクリル系ポリマーが、2官能のウレタンアクリレートを含むことを特徴とする請求項1から2のいずれか1項記載の粘着シート用多層シート。
- 前記2官能のウレタンアクリレートがアクリル系モノマー100重量部に対して1重量部以上、50重量部以下含まれることを特徴とする請求項3記載の粘着シート用多層シート。
- 前記複合フィルムが、アクリル系モノマー中で、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させてウレタンポリマーを形成し、該ウレタンポリマーと該アクリル系モノマーとを含む混合物を、第一フィルム上に塗布し、放射線を照射して硬化させて、形成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の粘着シート用多層シート。
- 前記複合フィルムの一方の面上に該複合フィルムとは異なる材料からなる第一フィルムを有し、該複合フィルムの他方の面上に第一フィルム又は第一フィルムと異なる材料からなる第二フィルムを有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の粘着シート用多層シート。
- 請求項1から6のいずれか1項記載の多層シートの少なくとも一方の面に粘着剤層をさらに有することを特徴とする粘着シート。
- 請求項7記載の粘着シートを、精密加工される製品に貼着して保持及び/又は保護した状態で精密加工することを特徴とする製品の加工方法。
- 水素添加型ポリブタジエンジオールとポリイソシアネートとを用いて形成されるウレタンポリマーとアクリル系モノマーとを含む混合物を、第一フィルムの上に塗布し、放射線を照射して硬化させることにより複合フィルムを形成することを特徴とする粘着シート用多層シートの製造方法。
- 前記混合物を第一フィルムの上に塗布した後、その上に、さらに第一フィルム又は第二フィルムを重ね、この上から放射線を照射して硬化させることにより複合フィルムを形成し、第一フィルムと複合フィルムと第一フィルム又は第二フィルムとを有する積層体を形成することを特徴とする請求項9記載の粘着シート用多層シートの製造方法。
- 前記混合物が、アクリル系モノマー中で、ポリオールとポリイソシアネートとを反応させてウレタンポリマーを形成することにより製造されることを特徴とする請求項9又は10記載の粘着シート用多層シートの製造方法。
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