JP4884249B2 - 基板用マスキングテープ - Google Patents
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Description
[1]マスキングテープの側面に付着した流動性材料がメニスカスを形成すること。
[2]マスキングテープの背面に塗布された流動性材料がマスキングテープの側部の薄膜形成面に脱落すること。
そこで、本発明者らは、かかる知見に基づいて、マスキングテープと薄膜形成材料(流動性材料)との濡れ性を改善する観点から研究を進めた結果、テープ背面(基材の粘着層非形成面)及びテープ側面(粘着層の側面)における水の接触角がそれぞれ特定範囲であると、上記[1]が抑制され、かつ、上記[2]が解消されて、テープ周囲での流動性材料による薄膜(塗膜)における不所望な厚みの増大を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
(1)基材の一方の面に粘着層を有する基板用マスキングテープであって、
基材の他方の面における水の接触角が65°未満であり、
粘着層の側面における水の接触角が100°未満である、
基板用マスキングテープ、
(2)粘着層の被着面にセパレータを有する、上記(1)記載のマスキングテープ、
(3)基材がポリエステル系フィルムからなる、上記(1)又は(2)記載のマスキングテープ、
(4)基材の他方の面に表面処理層を有する、上記(1)〜(3)のいずれか一つに記載のマスキングテープ、
(5)粘着層の側面に表面処理層を有する、上記(1)〜(4)のいずれか一つに記載のマスキングテープ、
(6)表面処理層が光触媒を塗布したものである、上記(5)記載のマスキングテープ、
(7)基板がガラス基板である、上記(1)〜(6)のいずれか一つに記載のマスキングテープ、
(8)基板が有機EL用基板である、上記(1)〜(7)のいずれか一つに記載のマスキングテープ、及び
(9)ノズルから基板に向けて流動性材料を塗布する塗布法による薄膜形成時に用いる、上記(1)〜(8)のいずれか一つに記載のマスキングテープ、に関する。
図1は、第1実施形態に係る基板用マスキングテープの斜視図であり、図2(a)は第1実施形態に係る基板用マスキングテープの、I−I線に沿ってとられた断面図である。
本発明の基板用マスキングテープは、当該第1実施形態に係る基板用マスキングテープ10に示されるように、基材1と、該基材1の一方の面に形成された粘着層3とを備えるものである。粘着層3はそれ自体が粘着性を有しており、後述する粘着剤から構成されている。そして、基材1の他方の面A、すなわち該マスキングテープ10の背面における水の接触角が65°未満であり、かつ、粘着層の側面Bにおける水の接触角が100°未満であることを特徴とする。
以下、基板用マスキングテープの各構成要素について詳細に説明するが、基板用マスキングテープを単にマスキングテープという。
基材1としては、基材の他方の面における水の接触角が65°未満(好ましくは60°未満、より好ましくは50°未満)となるものであれば特に限定なく使用することができる。かかる接触角が65°以上であると、薄膜形成時において、マスキングテープ背面における濡れ性が不十分となり、マスキングテープ背面から流動性材料が脱落しやすくなり、流動性材料がテープ側部に脱落した場合は、薄膜の不所望な厚みの増大の原因となる。また、パーティクル、スプラッタ、コンタミ等の汚染の原因ともなる。
なお、基材の他方の面における水の接触角の下限は特に限定されないが、5°以上が好ましく、10°以上がより好ましい。
本明細書において、「水の接触角」とは、内径0.4mmのステンレス製の針を装着したガラス製注射器で3μgの蒸留水を被験面に付着し、付着後20秒以内に、23℃×50%RH下で接触角計(商品名:CA−X型、協和界面科学(株)製)を用いてθ/2法により測定されるものをいう。そして、本発明においては、上述のように水の接触角を測定したときに65°未満となる基材を選択して使用する。
粘着層の形成に用いられる粘着剤としては、粘着層を形成した際に再剥離可能であって、粘着層側面における水の接触角が100°未満(好ましくは90°未満、より好ましくは80°未満)となることの可能な粘着剤を選択する。かかる接触角が100°以上であると、マスキングテープ側面における薄膜形成材料との濡れ性が不十分となり、テープの側部(側面近傍)に形成される薄膜形成材料のメニスカスの高さを小さくすることができず、薄膜の厚みや塗布形状が所望の状態と異なることとなる。また、水の接触角が小さ過ぎると、例えば、塗布液をストライプ状に塗布した場合に、塗布液の隣接するパターンが繋がると、塗布液をテープ側部に引張り過ぎることから、薄膜の厚みが所望の状態とは異なる状態になってしまうというような不具合を生じやすく、かかる不具合を解消する観点から、10°以上(好ましくは15°以上、より好ましくは20°以上)とすることが望ましい。
ポリエステルの数平均分子量の下限は、例えば5000、好ましくは10000、より好ましくは11000、さらに好ましくは12000、特に好ましくは20000であり、上限は、例えば90000、好ましくは80000、より好ましくは70000、さらに好ましくは60000である。ポリエステルの数平均分子量が5000以上であると、粘着剤としての機械的強度が低下したりリワーク性や耐熱性が低下したりしにくい。一方、90000以下、特に80000以下であると、粘着シートの形成が比較的容易である。また、ポリエステルの分散度(重量平均分子量/数平均分子量)の下限は、通常は0.5、好ましくは1であり、上限は、通常は25、好ましくは14、より好ましくは13である。ここで、数平均分子量はGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定して得られたものをいう。
炭化水素含有基を有するポリオール成分としては、例えば、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3,プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール,2−メチル−2,4−ペンタジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,3,5−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−メチル−1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,9−ノナンジオール、ダイマージオール、2−メチル−1,4−シクロヘキサンジオール等の炭化水素含有基を有するジオール成分などが挙げられる。
他のポリオール成分及び他のポリカルボン酸成分の使用量は、例えば、ポリオール成分およびポリカルボン酸成分全量に対して0〜80重量%の範囲から選択することができる。
3価以上の多価アルコールとしては、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの脂肪族多価アルコールやこれらの誘導体が挙げられる。また、3価以上の多価カルボン酸としては、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、meso−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸などの芳香族多価カルボン酸などや、これらの酸無水物または低級アルキルエステルなどが挙げられる。
なお、重量平均分子量および数平均分子量はGPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)により測定して得られたものをいう。
図2(b)は、第2実施形態に係る基板用マスキングテープを示す断面図である。本実施形態に係る基板用マスキングテープ20は、粘着層3の被着面にセパレータ5が形成されている点で上記第1実施形態に係る基板用マスキングテープ10と相違しており、基材1及び粘着層3の構成は上記実施形態において説明したとおりである。なお、セパレータは、使用目的に応じて適宜装着することができる。セパレータとしては、上記基材で例示したものが挙げられる。セパレータの表面は、粘着層からの剥離性を高めるために、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の離型処理が施されていてもよい。また、セパレータの厚さは、通常10〜300μm、好ましくは20〜100μm、より好ましくは38〜75μmである。
本発明の基板用マスキングテープを使用することで、テープ周囲(側部)に塗布された流動性材料の薄膜(塗膜)は不所望な厚みの増大を生じることがなく、該薄膜(塗膜)の不所望な厚みの増大が原因で生じる問題(例えば、有機ELDでの陰極の断線や陰極における外部からの水分や酸素の遮断性の低下等)を回避することができる。
本態様に係る有機ELDは、対向する一対の電極と、該電極間に配置された一層以上の有機層とを備えるものである。
まず、基板を準備する。基板としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板等の透明基板が用いられる。また、基板は、例えば、ITO(酸化インジウム錫)等により所定のパターンニングが施されていてもよい。次いで、室温〜80℃にて基板の塗布不要領域(薄膜非形成領域)を本発明の基板用マスキングテープでマスクする。
次いで、ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT−PSS)を水に分散させた塗布液をノズル塗布法により基板に塗布し、厚さ50nm〜100nm程度の均一な薄膜を形成する。
次いで、基板用マスキングテープを剥離した後、基板を加熱乾燥するか、或いは、基板を加熱乾燥した後、基板用マスキングテープを剥離して、正孔輸送層を形成する。
次いで、室温又は80℃にて基板の塗布不要領域(薄膜非形成領域)を本発明の基板用マスキングテープでマスクする。
次いで、有機EL材料(R,G,B)をノズル塗布法により基板に塗布し、基板用マスキングテープを剥離した後、基板を加熱乾燥するか、或いは、基板を加熱乾燥した後、基板用マスキングテープを剥離し、厚さ60〜80nm程度の均一な発光層を形成する。
次いで、基板を真空蒸着機中に移し、上記発光層上に膜厚100〜300nm程度の陰極を蒸着により形成する。そして、基板用マスキングテープの貼付部分を接着剤により封止する。このようにして、有機ELDが得られる。
(製造例1)
撹拌機、温度計及び反応副生成物分離管を付した、四つ口セパラブルフラスコに、ポリカーボネートジオール(商品名:PLACCEL CD220PL、水酸基価:55.1KOHmg/g、ダイセル化学工業(株)製)200.0重量部、セバシン酸19.8重量部、及び触媒としてのテトラn−ブチルチタネート0.1重量部を仕込み、反応副生成物である水の排出溶剤として少量のキシレンを加えた。次いで、反応溶液を撹拌し180℃まで昇温し、この温度で一定撹拌した。しばらくすると、水の流出分離が認められ、反応が進行し始めたことを確認した後、約18時間加熱撹拌した。そして、重量平均分子量49,000、分散度1.8のポリエステルを得た。
次いで、得られたポリエステル100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤(商品名:コロネートHL、日本ポリウレタン工業(株)製)3.5重量部を加えてポリエステル系粘着剤を得た。
製造例1と同様の反応容器に、アクリル酸2−エチルへキシル(2−EHA)75重量部、N−アクリロイルモルホリン(ACMO)25重量部、アクリル酸(AA)3重量部、及びアクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEA)0.5重量部を仕込み、通常の溶液(酢酸エチル)重合を行ない、重量平均分子量が1,100,000のアクリル系ポリマーを得た。
次いで、得られたアクリル系ポリマー95重量部に対して、エポキシ系架橋剤(商品名:テトラッドC、三菱ガス化学工業(株)製)1.5重量部、イソシアネート系架橋剤(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)2重量部、及び非イオン界面活性剤(商品名:エパン7 10、第一工業製薬(株)製)0.05重量部を加えてアクリル系粘着剤(以下、「アクリル系粘着剤A」という)を得た。
製造例1と同様の反応容器に、2−EHA90重量部、及びHEA3.5重量部を仕込み、通常の溶液(酢酸エチル)重合を行ない、重量平均分子量が600,000のアクリル系ポリマーを得た。
次いで、得られたアクリル系ポリマー100重量部に対して、イソシアネート系架橋剤(日本ポリウレタン工業(株)製、コロネートHX)3.5重量部を加えてアクリル系粘着剤(以下、「アクリル系粘着剤B」という)を得た。
固形分60%のシリコーンポリマー(商品名:X−40−3229、信越化学工業(株)製)70重量部に、固形分60%のシリコーンポリマー(商品名:KR−3770、信越化学工業(株)製)30重量部、固形分5%の触媒(商品名:CAT−PL−50T、信越化学工業(株)製)0.5重量部、トルエン100重量部を加えてシリコーン系粘着剤を得た。
製造例1と同様の反応容器に、ブチルアクリレート(BA)95重量部、アクリル酸(AA)5重量部を仕込み、通常の溶液(酢酸エチル)重合を行い、重量平均分子量600,000のアクリル系ポリマーを得た。
次いで、得られたアクリル系ポリマー100重量部に対して、エポキシ系架橋剤(商品名:テトラッドC、三菱ガス化学工業(株)製)4.5重量部、イソシアネート系架橋剤(商品名:コロネートL、日本ポリウレタン工業(株)製)1重量部を加えてアクリル系粘着剤(以下、「アクリル系粘着剤C」という)を得た。
下記シリコーン処理セパレータのシリコーン処理面に、製造例1で得られたポリエステル系粘着剤を厚みが15μmになるように塗布し、130℃×3minの条件で乾燥した。乾燥後の粘着面に、一方面に帯電防止層を有し、他方面にコロナ処理面を有するポリエステルフィルム(商品名:T100N38、厚さ38μm、三菱化学ポリエステル(株)製)のコロナ処理面を貼り合わせることでマスキングテープを得た。得られたマスキングテープを平滑なガラス板上に載置し、基材側からトリミング用カミソリでカットして、サンプルとした。なお、トリミング用カミソリは、1回使用した刃は使用しないこととした。
(離型コート剤の作製)
ポリジメチルシロキサン(商品名:KS−3601、信越化学工業(株)製)100重量部にアセチレン系反応制御剤(商品名:CAT PLR−1、信越化学工業(株)製)2重量部、アセチレン系反応制御剤(商品名:CAT PLR−2、信越化学工業(株)製)1重量部、溶剤(商品名:ノルマルヘキサン、丸善(株)製)、溶剤(商品名:ノルマルヘプタン、東亜合成(株)製)を加えて20分攪拌し、さらに触媒(商品名:CAT−PL−50T、信越化学工業(株)製)5重量部を加えて10分攪拌することでシリコーン塗液を得た。
(離型フィルムの作製)
片面コロナ処理ポリエステルフィルム(商品名:S−105、厚さ50μm、東レ(株)製)のコロナ処理面に上記シリコーン塗液をグラビア法で塗布し、140℃×1min乾燥させることで離型ポリエステルフィルム(シリコーン離型層の乾燥後重量0.07g/cm2)を得た。
製造例2で得られたアクリル系粘着剤Aを用い、粘着剤の乾燥条件を140℃×3minに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりマスキングテープを得た。
粘着面に貼り合わせる基材をポリエステルフィルム(商品名:S−10、厚さ38μm、東レ(株)製)とし、マスキングテープの背面に下地処理剤(商品名:アルコール系下地処理剤、丸昌産業(株)製)及び光触媒(商品名:M−5タイプアルコール溶剤、丸昌産業(株)製)を塗布したこと以外は、実施例2と同様の方法によりマスキングテープを得た。
製造例3で得られたアクリル系粘着剤Bを用いて粘着剤の乾燥条件を130℃×1minとし、実施例1と同様にトリミング用ナイフでカット後に、マスキングテープの側面に下地処理剤(商品名:アルコール系下地処理剤、丸昌産業(株)製)、及び光触媒(商品名:M−5タイプアルコール溶剤、丸昌産業(株)製)を塗布したこと以外は、実施例1と同様の方法によりマスキングテープを得た。
製造例5で得られたアクリル系粘着剤Cを用い、粘着剤の乾燥条件を140℃×3minに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法によりマスキングテープを得た。
製造例3で得られたアクリル系粘着剤Bを用い、粘着剤の乾燥条件を130℃×1minとしたこと以外は、実施例1と同様の方法によりマスキングテープを得た。
一方面に帯電防止層を有し、他方面にコロナ処理面を有するポリエステルフィルム(商品名:T100N38、厚さ38μm、三菱化学ポリエステル(株)製)のコロナ処理面に、下記の下塗り剤と、製造例4で得られたシリコーン系粘着剤を順次塗布し、下塗り剤の乾燥条件を120℃×2min、粘着剤の乾燥条件を100℃×5minとし、粘着面にポリエステルフィルム(商品名:S−10、厚さ38μm、東レ(株)製)を貼り合せたこと以外は、実施例1と同様の方法によりマスキングテープを得た。
固形分30%のシリコーンポリマー(商品名:X−40−3501、信越化学工業(株)製)100重量部に、固形分5%の触媒(商品名:CAT−PL−50T、信越化学工業(株)製)0.5重量部、ヘキサン130重量部、及びメチルエチルケトン130重量部を加えて下塗り剤を得た。
粘着面に貼り合わせる基材をポリエステルフィルム(商品名:S−10、厚さ38μm、東レ(株)製)としたこと以外は、実施例2と同様の方法によりマスキングテープを得た。
粘着面に貼り合わせる基材を、厚さが40μmであって、片面にコロナ処理を施したポリプロピレン・ポリエチレンブレンドフィルム(ポリプロピレン:ポリエチレン=90:10(重量比))とし、コロナ処理面を粘着剤に貼り合わせたこと以外は、実施例2と同様の方法によりマスキングテープを得た。
(1)水の接触角
ガラス板上に、被験面を上にしてマスキングテープを平らに固定した後、内径0.4mmのステンレス製の針を装着したガラス製注射器で3μgの蒸留水を被験面に付着させた。付着後20秒以内に、23℃×50%RH下で接触角計(商品名:CA−X型、協和界面科学(株)製)でθ/2法にて接触角を測定した。接触角は10点測定し、上下2点ずつを除いた平均値とした。なお、粘着層側面は厚さが薄く直接接触角を測定することができないため、マスキングテープにセパレータがある場合は、上述のようにセパレータを剥離した粘着層の被着面における接触角を測定して粘着層側面における水の接触角とした。また、マスキングテープ背面にマスキングテープ糊面が接触して巻体となっている場合は、マスキングテープ背面よりマスキングテープを剥離した粘着層の被着面における接触角を測定して粘着層側面における水の接触角とした。光触媒をマスキングテープ側面に塗布した実施例4の場合には、セパレータを剥離した被着面に光触媒を同様に塗布し、その面の接触角を測定することで粘着層側面における水の接触角とした。評価結果を表1に示す。
ガラス(1.3mm×65mm×165mmのマイクロスライドガラス、マツナミ(株)製)の非スズ接触面に同じ場所にトルエンが留まらないようにガラスを傾け、トルエンがガラス以外に触れないようにトルエンを流して洗浄し、自然乾燥させた面に、マスキングテープを貼り、測定面から1mm離れた場所に水分散液タイプの導電性材料(商品名:Bayer P VP CH 8000、Bayer(株)製)を内径0.8mmのステンレス製の針を装着したガラス製注射器で0.5μg付着させた。23℃×50%RHで24時間放置し、その後マスキングテープを剥離し、マスキングテープ側面に広がった導電性材料の幅を測定した。幅は5点測定した平均値とした。すなわち、図3(a)はマスキングテープTを貼り、水分散液タイプの導電性材料32を滴下し、24時間放置した時点でのガラス板30の測定面31をその上方から観察した模式図であり、図3(b)は、24時間放置後、マスキングテープTを剥離した状態の模式図である。上記「マスキングテープ側面に広がった導電性材料の幅」とは、図3(b)の状態での、導電性材料32のマスキングテープTと接触していた側の最大幅部(W1)の幅である。
こうして測定した流動性材料の幅(W1)が3mmよりも大きいものを良好と判断し、幅が3mm以下ものを不良と判断した。
評価結果を表1に示す。
平滑な板に被験面を上にしてマスキングテープを固定し、2mlのポリエチレン製スポイト(商品名:コードNo.1−4656−01、アズワン(株)製)で水分散液タイプの導電性材料(商品名:Bayer P VP CH 8000、Bayer(株)製)を被験面に1滴滴下し、45°傾けたときに導電性材料が転がり落ちるか否かを以下の基準により評価した。評価結果を表1に示す。
良好(○):転がり落ちない。
不良(×):転がり落ちる。
以下の方法で、マスキングテープ側部における薄膜の高さを測定した。
まず、ガラス基板若しくは透明プラスチック基板上にITO膜を形成した後、ITO膜をフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングして複数本のストライプ状の第1電極を形成する。この第1電極は陽極に相当する。
次に、フォトリソグラフィー等を用いて電気絶縁性の隔壁(バンク)を形成し、上記の各第1電極間を埋める。隔壁の材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等の有機材料等や液状ガラス等の無機材料を使用する。
次に、ITO膜上にマスキングテープを貼り付け、続いて、水分散液タイプの導電性材料(商品名:Bayer P VP CH 8000、Bayer(株)製)を各隔壁間に供給(塗布)する。この際の導電性材料の各隔壁間への供給は特開2002−75640号公報に記載の塗布装置を用いて行う。
その塗布工程後、同装置で正孔輸送液を各隔壁間への供給し、正孔輸送液から溶媒を除去するとともに、100℃で5〜10分ポストベーク処理を施して正孔輸送層を形成する。なお、正孔輸送層の膜厚が数十〜数百nmとなるように、導電性材料の塗布量を設定する。
次に、マスキングテープを剥離し、正孔輸送層のテープ側面に面した剥離端部のITO膜からの高さを段差・表面粗さ・微細形状測定装置P−11(KLA−Tencor(株)製、商品名)を用いて測定する。
この高さが5μm以下を良好(〇)とし、5μmより大きい場合を不良(×)と判定した。
また、上記の正孔輸送層の形成後に形成した有機EL層(PPV)の剥離端部の高さも評価した。
その結果、比較例1〜4に対して実施例1〜5では、有機EL層の剥離端部の高さが相対的に小さくなっていることが確認された。
Claims (9)
- 基材の一方の面に粘着層を有する基板用マスキングテープであって、
基材の他方の面における水の接触角が65°未満であり、
粘着層の側面における水の接触角が100°未満である、
基板用マスキングテープ。 - 粘着層の被着面にセパレータを有する、請求項1記載のマスキングテープ。
- 基材がポリエステル系フィルムからなる、請求項1又は2記載のマスキングテープ。
- 基材の他方の面に表面処理層を有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のマスキングテープ。
- 粘着層の側面に表面処理層を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のマスキングテープ。
- 表面処理層が光触媒を塗布したものである、請求項5記載のマスキングテープ。
- 基板がガラス基板である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のマスキングテープ。
- 基板が有機EL用基板である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のマスキングテープ。
- ノズルから基板に向けて流動性材料を塗布する塗布法による薄膜形成時に用いる、請求項1〜8のいずれか一項に記載のマスキングテープ。
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