JP4947921B2 - 加熱剥離型粘着シートおよび該加熱剥離型粘着シートを用いた被着体の加工方法 - Google Patents
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Description
本発明の他の目的は、さらに、熱膨張性粘着層中の発泡剤や固形物の粒径、熱膨張性粘着層の厚みに制限が生じない加熱剥離型粘着シート、および該加熱剥離型粘着シートを用いた被着体の加工方法を提供することにある。
[加熱剥離型粘着シート]
本発明の加熱剥離型粘着シートは、図1で示されるように、基材と、該基材の少なくとも一方の面に形成された、発泡剤として熱膨張性微小球を含有する熱膨張性粘着層とを有しており、前記熱膨張性粘着層は、23℃でポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:25μm)に圧着(圧力:1.47×105Pa、時間:1分間)させた後に、23℃の雰囲気下で30分間放置した際の23℃における粘着力(ピール角度:180°、引張速度:300mm/min;「低温粘着力」と称する場合がある)が0.5N/20mm以下であり、且つ95℃でポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:25μm)に圧着(圧力:1.47×105Pa、時間:1分間)させた後に、90℃の雰囲気下で30分間放置した際の90℃における粘着力(ピール角度:180°、引張速度:300mm/min;「高温粘着力」と称する場合がある)が2.0N/20mm以上である特性を有している。図1は、本発明の加熱剥離型粘着シートの一例を部分的に示す概略断面図である。図1において、1は加熱剥離型粘着シート、2は基材、3はゴム状有機弾性層、4は熱膨張性粘着層、5はセパレータ(剥離ライナー)である。なお、熱膨張性粘着層3は、低温粘着力が0.5N/20mm以下であり、また、高温粘着力が2.0N/20mm以上である。
基材は、熱膨張性粘着層等の支持母体として用いることができる。基材としては、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材;金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;発泡シートなどの発泡体や、これらの積層体(特に、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。基材としては、熱膨張性粘着層の加熱処理温度で溶融しない耐熱性に優れるものが、加熱後の取扱性などの点より好ましい。基材としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチックのフィルムやシートにおける素材としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル;ポリ塩化ビニル(PVC);ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが挙げられる。これらの素材は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
熱膨張性粘着層としては、低温粘着力[すなわち、23℃でポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:25μm)に、圧力:1.47×105Pa(1.5kgf/cm2)、時間:1分間の圧着条件で圧着させ、さらに、23℃の雰囲気下で30分間放置した後、23℃で、ピール角度:180°、引張速度:300mm/minの条件で測定した際の粘着力]が0.5N/20mm以下(好ましくは0.3N/20mm以下、さらに好ましくは0.1N/20mm以下)である特性を有しているとともに、高温粘着力[すなわち、95℃でポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:25μm)に、圧力:1.47×105Pa、時間:1分間の圧着条件で圧着させ、さらに、90℃の雰囲気下で30分間放置した後、90℃で、ピール角度:180°、引張速度:300mm/minの条件で測定した際の粘着力]が2.0N/20mm以上(好ましくは2.5N/20mm以上、さらに好ましくは3.0N/20mm以上)である特性を有している。
図1では、熱膨張性粘着層の保護材としてセパレータ(剥離ライナー)が用いられているが、セパレータは必ずしも設けられていなくてもよい。なお、熱膨張性粘着層以外の粘着層が設けられている場合、その粘着層の保護材としても、セパレータ(剥離ライナー)が用いられていてもよい。
図1では、加熱剥離型粘着シートの変形性の付与や加熱後の剥離性の向上などの点より、基材と熱膨張性粘着層との間にゴム状有機弾性層が設けられているが、ゴム状有機弾性層は、必要に応じて設けられる層であり、必ずしも設けられていなくてもよい。このように、ゴム状有機弾性層を設けることにより、加熱剥離型粘着シートを被着体に接着させる際に、前記加熱剥離型粘着シートの表面(熱膨張性粘着層の表面)を被着体の表面形状に良好に追従させて、接着面積を大きくすることができ、また、前記加熱剥離型粘着シートを被着体から加熱剥離させる際に、熱膨張性粘着層の加熱膨張を高度に(精度よく)コントロールし、熱膨張性粘着層を厚さ方向へ優先的に且つ均一に膨張させることができる。すなわち、ゴム状有機弾性層は、加熱剥離型粘着シートを被着体に接着させる際にその表面が被着体の表面形状に追従して大きい接着面積を提供する働きと、加熱剥離型粘着シートより被着体を剥離するために熱膨張性粘着層を加熱して発泡及び/又は膨張させる際に加熱剥離型粘着シートの面方向における発泡及び/又は膨張の拘束を少なくして熱膨張性粘着層が三次元的構造変化することによるウネリ構造形成を助長する働きをすることができる。
本発明の加熱剥離型粘着シートとしては、基材の少なくとも一方の面に、熱膨張性粘着層が形成されていればよく、例えば、基材の片面に熱膨張性粘着層が形成された形態の加熱剥離型粘着シート、基材の両面に熱膨張性粘着層が形成された形態の加熱剥離型粘着シート、基材の一方の面に熱膨張性粘着層が形成され且つ他方の面に非熱膨張性粘着層(熱膨張性を有していない粘着層)が形成された形態の加熱剥離型粘着シートなどが挙げられる。なお、基材の両面に熱膨張性粘着層が形成されている場合、少なくとも一方の熱膨張性粘着層が、前記特性を有していればよい。
非熱膨張性粘着層を形成するための粘着剤としては、特に制限されず、上記熱膨張性粘着層において用いられる粘着剤として例示された粘着剤(例えば、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、ビニルアルキルエーテル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、ウレタン系粘着剤、フッ素系粘着剤、スチレン−ジエンブロック共重合体系粘着剤、クリ−プ特性改良型粘着剤、放射線硬化型粘着剤など)等の公知乃至慣用の粘着剤を用いることができる。これらの粘着剤は単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。非熱膨張性粘着層を形成するための粘着剤には、例えば、可塑剤、充填剤、界面活性剤、老化防止剤、粘着性付与剤などの公知乃至慣用の添加剤が配合されていてもよい。
また、本発明の加熱剥離型粘着シートでは、前述のように、中間層を有していてもよい。このような中間層としては、剥離性の付与を目的とした剥離剤のコーティング層や、密着力の向上を目的とした下塗り剤のコーティング層などが挙げられる。なお、剥離剤のコーティング層や下塗り剤のコーティング層以外の中間層としては、例えば、良好な変形性の付与を目的とした層、被着体(半導体ウエハなど)への接着面積の増大を目的とした層、接着力の向上を目的とした層、被着体(半導体ウエハなど)の表面形状に良好に追従させることを目的とした層、加熱による接着力低減の処理性の向上を目的とした層、加熱後の被着体(半導体ウエハなど)よりの剥離性の向上を目的とした層などが挙げられる。
本発明の被着体(被加工品)の加工方法では、前記加熱剥離型粘着シートにおける熱膨張性粘着層上に被着体を貼り合わせて、被着体に加工処理を施すことにより、被着体を加工している。被着体の加工処理する際の工程としては、任意に選択することができる。より具体的には、被着体の加工処理する際の工程としては、例えば、グリーンシートへの電極印刷工程(パターン形成工程など)、積層工程、加圧工程(加圧プレス工程)、切断工程(研磨処理工程、ダイシング工程など)、焼成工程などが挙げられ、その他に、組み立て工程なども挙げられる。
前記加熱剥離型粘着シートにより保持する物品(被着体;被加工品)は、任意に選択することができる。具体的には、被着体としては、半導体ウエハ(シリコンウエハなど)や半導体チップなどの電子系部品類;セラミックコンデンサや発振子などの電気系物品類;液晶セルなどの表示デバイス類の他、サーマルヘッド、太陽電池、プリント基板(積層セラミックシートなど)、いわゆる「グリーンシート」などの種々の物品が挙げられる。被着体は単独であってもよく、又は2種以上組み合わせられていてもよい。
本発明では、加熱剥離型粘着シートに被着体(被加工品)を貼着させた後、加工処理を施すことにより各種加工品(加工された被着体)を得ることができる。例えば、被着体(被加工品)として、半導体ウエハなどの電子系部品類を用いた場合、加工品として電子部品や回路基板などを得ることができる。また、被着体として、セラミックコンデンサ用のグリーンシートを用いた場合、加工品として積層セラミックコンデンサなどを得ることができる。すなわち、本発明の電子部品や、積層セラミックコンデンサは、前記加熱剥離型粘着シートを用いて製造されており、また、前記被着体の加工方法を利用して製造されている。
アクリル系共重合体(アクリル酸エチル:70重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル:30重量部、メタクリル酸メチル:5重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル:4重量部をモノマー成分とするアクリル系共重合体):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L」日本ポリウレタン工業社製):1.2重量部と、溶媒としてトルエンとを含む樹脂組成物(混合物)を、乾燥後の厚さが10μmとなるように、基材としてのポリエステルフィルム(厚さ:100μm)上に塗布し、乾燥してゴム状有機弾性層を形成した。
アクリル系共重合体(アクリル酸エチル:70重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル:30重量部、メタクリル酸メチル:5重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル:4重量部をモノマー成分とするアクリル系共重合体):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L」日本ポリウレタン工業社製):2重量部と、溶媒としてトルエンとを含む樹脂組成物(混合物)を、乾燥後の厚さが10μmとなるように、基材としてのポリエステルフィルム(厚さ:100μm)上に塗布し、乾燥してゴム状有機弾性層を形成した。
アクリル系共重合体(アクリル酸エチル:70重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル:30重量部、メタクリル酸メチル:5重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル:4重量部をモノマー成分とするアクリル系共重合体):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L」日本ポリウレタン工業社製):2重量部と、溶媒としてトルエンとを含む樹脂組成物(混合物)を、乾燥後の厚さが10μmとなるように、基材としてのポリエステルフィルム(厚さ:100μm)上に塗布し、乾燥してゴム状有機弾性層を形成した。
アクリル系共重合体(アクリル酸エチル:70重量部、アクリル酸2−エチルヘキシル:30重量部、メタクリル酸メチル:5重量部、アクリル酸2−ヒドロキシエチル:4重量部をモノマー成分とするアクリル系共重合体):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L」日本ポリウレタン工業社製):2重量部と、溶媒としてトルエンとを含む樹脂組成物(混合物)を、乾燥後の厚さが10μmとなるように、基材としてのポリエステルフィルム(厚さ:100μm)上に塗布し、乾燥してゴム状有機弾性層を形成した。
実施例1〜2および比較例1〜2で得られた加熱剥離型粘着シートについて、以下の測定方法又は評価方法により、粘着力、せん断弾性率を測定又は評価した。
加熱剥離型粘着シートを幅20mm、長さ140mmのサイズに切断し、セパレータを剥離した後、熱膨張性粘着層上に、被着体としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ:25μm、幅30mm)を、23℃で、圧力:1.47×105Pa(1.5kgf/cm2)、時間:1分間の圧着条件で圧着して貼り合わせた後、23℃に設定された恒温槽付き引張試験機(商品名「島津オートグラフAG−1 20kN」島津製作所社製)にセットし、30分間放置する。放置後、被着体を、ピール角度:180°、引張速度:300mm/minの条件で引き剥がした時の荷重(最大荷重)を測定し、23℃で圧着した後に23℃で測定した際の粘着力(ピール角度:180°、引張速度:300mm/min;N/20mm)を求める。なお、該粘着力は、表1の「常温粘着力(N/20mm)」の欄に示した。
セパレータ上の熱膨張性粘着層と、前述のゴム状有機弾性層を有するポリエステルフィルムにおけるゴム状有機弾性層とを接触させて加熱剥離型粘着シートを作製する前の、セパレータ上の熱膨張性粘着層について、せん断弾性率を測定した。具体的には、セパレータ上の熱膨張性粘着層をセパレータから剥離して、該熱膨張性粘着層を動的粘弾性測定装置としてのレオメトリック社製の商品名「ARES」の所定の部位にセットして、温度:23℃、95℃の各温度、測定周波数:1Hz、サンプル厚さ(熱膨張性粘着層の厚さ):約2.0mm、歪み:0.1%(23℃)又は0.3%(95℃)、プレート:直径7.9mmφのパラレルプレートの治具の条件で、未発泡状態の熱膨張性粘着層のせん断弾性率を測定した。なお、23℃で測定した場合のせん断弾性率は、表1の「常温せん断弾性率(Pa)」の欄に示し、また、95℃で測定した場合のせん断弾性率は、表1の「95℃せん断弾性率(Pa)」の欄に示した。
2 基材
3 ゴム状有機弾性層
4 熱膨張性粘着層
5 セパレータ(剥離ライナー)
Claims (7)
- 基材の少なくとも一方の面に発泡剤を含有する熱膨張性粘着層が形成された加熱剥離型粘着シートであって、
23℃でポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:25μm)に圧着(圧力:1.47×105Pa、時間:1分間)させた後に、23℃の雰囲気下で30分間放置した際の23℃における熱膨張性粘着層の粘着力(ピール角度:180°、引張速度:300mm/min)が0.5N/20mm以下であり、且つ95℃でポリエチレンテレフタレートフィルム(厚み:25μm)に圧着(圧力:1.47×105Pa、時間:1分間)させた後に、90℃の雰囲気下で30分間放置した際の90℃における熱膨張性粘着層の粘着力(ピール角度:180°、引張速度:300mm/min)が2.0N/20mm以上であり、
前記熱膨張性粘着層において用いられている粘着剤が、スチレン・ブタジエン(SB)ゴム、スチレン・イソプレン(SI)ゴム、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)ゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体(SBS)ゴム、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)ゴム、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(SEPS)ゴム、スチレン・エチレン・プロピレンブロック共重合体(SEP)ゴム、およびこれらの変性体からなる群より選択される少なくとも1種のゴムをベースポリマーとしたゴム系粘着剤であり、
前記粘着剤は、硬化後又は乾燥後のせん断弾性率(23℃)が、7×106Pa以上となるとともに、硬化後又は乾燥後のせん断弾性率(95℃)が7×106Pa未満であり、
前記熱膨張性粘着層中の発泡剤の発泡開始温度が95℃を超えている
ことを特徴とする加熱剥離型粘着シート。 - 前記ゴム系粘着剤が、スチレン・エチレン・ブチレン・スチレンブロック共重合体(SEBS)ゴムをベースポリマーとしたゴム系粘着剤であり、前記SEBSゴムは、スチレン部位と、エチレン・ブチレン部位との割合が、スチレン部位/エチレン・ブチレン部位(重量比)=10〜50/90〜50であるSEBSゴムである、請求項1記載の加熱剥離型粘着シート。
- 加熱剥離型粘着シートを用いて被着体を加工する方法であって、請求項1又は2記載の加熱剥離型粘着シートに被着体を貼り合わせて、被着体に加工処理を施すことを特徴とする被着体の加工方法。
- 被着体が、電子系部品類である請求項3記載の被着体の加工方法。
- 被着体が、セラミックコンデンサ用のグリーンシートであり、且つグリーンシートの積層工程を有する請求項3記載の被着体の加工方法。
- 請求項4記載の被着体の加工方法を利用して製造されたことを特徴とする電子部品。
- 請求項5記載の被着体の加工方法を利用して製造されたことを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
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