JP5903984B2 - 着色粘着テープおよびグラファイト複合シート - Google Patents
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Description
さらには、薄型でありながら、外観上のムラが隠蔽されており、シワ等が生じにくく見栄えの良いグラファイト複合シートを提供することにある。
本発明に使用する樹脂フィルム層は、厚さが1〜6μmの樹脂フィルム層である。より好ましくは2〜5μmであり、さらに好ましくは3〜5μmである。当該厚さの基材を使用することで、極薄型の構成であっても好適な貼り付け性を実現しやすく、グラファイトシートの保護用として適した粘着テープが得られる。
本発明の着色粘着テープにおける着色層は、その厚さが0.5〜2μm、好ましくは1〜1.5μmである。着色層を当該範囲とすることで、極薄型の構成でありながら、好適な隠蔽性と検品性とを高度に両立できる。
着色インキの組成としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系等が使用できるが、そのなかでもポリエステルウレタン系のものが好ましい。またポリエステルウレタン系樹脂は、そのガラス転移温度が−30〜10℃であることが好ましい。当該ポリエステルウレタン系樹脂を使用することで、極薄型の粘着テープ構成とした際にも薄いフィルムにコートしてもカールが少なく、コロナ処理等の易接着処理が困難な薄い樹脂フィルムにも強固に密着し、また、良好な接着性やリワーク性を実現できる。より好ましくは−25℃〜0℃であり、特に好ましくは−20℃〜−5℃である。なお、ポリエステルウレタン系樹脂のガラス転移温度は、下記にて測定される周波数1Hzでの動的粘弾性スペクトルのtanδのピーク温度である。
本発明に使用する着色基材は、上記厚さが1〜6μmの樹脂フィルム層と、厚さが0.5〜2μmの着色層とを有する着色基材であり、その光透過率が0.1〜10%の着色基材である。当該着色基材を使用することで、得られる着色粘着テープは極薄型でありながら好適な隠蔽性と検品性とを実現でき、また貼り付け時にもシワが生じにくい好適な貼り付け性を実現できる。
本発明の着色粘着テープの粘着剤層の厚みは、1〜6μmである。好ましくは2〜5μmであり、さらに好ましくは2.5〜4μmである。上記範囲にあることで極薄型の構成とした際にも良好な接着物性を実現できる。特に1μm未満である場合は、接着力が著しく低下し、グラファイトシートの生産性や筐体への貼付け性に劣る。粘着テープの粘着剤層の厚みは、両面粘着テープの場合、以下の関係であることが好ましい。
グラファイトシートに貼られる面の厚み≦電子機器に貼られる面の厚み。
ゲル分率=[(粘着剤層のトルエン浸漬後質量)/(粘着剤層のトルエン浸漬前質量)]×100
本発明の着色粘着テープは、樹脂フィルム層と着色層とを有する着色基材の少なくとも一面に粘着剤層が設けられた着色粘着テープであり、例えば、図1(片面テープ:着色基材の着色層側に粘着剤層を有する構成)、図2(片面テープ:着色基材の着色層とは他の表面側に粘着剤層を有する構成)のような片面粘着テープの構成、あるいは、図3(両面テープ)のような両面粘着テープの構成であってもよく、その総厚みが15μm以下の着色粘着テープである。このように本発明の着色粘着テープはきわめて薄く、スペースの少ない電子機器、特に携帯用電子機器に使用される部品の保護・接合用において好適に使用できる。また基材が着色されている為、視認性・隠蔽性に優れる。なお、本発明の着色粘着テープの厚さ範囲内であれば、各層は複数の層が積層されている構成であっても、各層間に他の機能性層が含まれる構成であってもよい。
また、着色基材の着色層とは他の表面側に粘着剤層を有する構成においては、マット感のある着色層がテープ表面となるため、搬送時等にテープ表面に透明な保護フィルムが設けられる場合に、光沢のある保護フィルムの剥がし忘れを防止しやすくなる。即ち、光沢のある保護フィルムを剥がした際にマット感のある着色層が現れるため、剥がし忘れを防止できる。当該用途においては、着色層のマット感を向上させておくことで、当該効果を奏しやすくなる。
本発明の着色粘着テープの接着力は、2〜12N/25mmであることが好ましい。より好ましくは4〜10N/25mmであり、7〜10N/25mmである。接着力が低すぎると剥がれが生じやすくなり、高すぎるとリワーク時にテープが破れやすくなる。接着力はJIS Z0237−2000に従い測定される、180°ピール接着力である。被着体はステンレス板であり、23℃50%RHで貼付後1時間後に300mm/minの剥離速度で剥がしたときの接着力である。尚、両面テープの場合は、PETフィルム25μmで裏打ちして、測定した値である。
本発明の粘着テープは、粘着剤層を保護するために、各粘着剤層表面に剥離ライナーが設けられていても良い。当該剥離ライナーとしては、公知の剥離ライナーを適宜選択して使用すればよい。樹脂フィルムに離形処理したものが平滑性に優れ、好ましい。そのなかでも耐熱性に優れるポリエステルフィルムに離形処理したものが好ましい。なお、本発明でいう着色粘着テープの総厚みとは、当該剥離ライナーを含まない粘着テープ自体の厚みをいう。
本発明に使用するグラファイトシートとしては、天然黒鉛粉末をシート化して得られる天然グラファイトシートや、高分子フィルムを熱処理して得られる人工グラファイトシートが挙げられる。グラファイトシートは、面方向に高い熱伝導性を有し、面方向の熱伝導性と厚み方向の熱伝導性に大きな異方性があり、電子機器・精密機器などのようにスポットで熱が高くなる電子部材において、有効に熱を拡散することができる。そのなかでも、特に人工グラファイトシートは薄型で面方向に高い熱伝導性を有するため、適している。市販品としてはカネカ製「グラフィニティー」やパナソニック製「PGSシート」があげられる。
本発明のグラファイト複合シートは、グラファイトシートを上記粘着テープで被覆したシートである。当該構成とすることで、グラファイトシートに絶縁性や強度を付与できる。グラファイトシートの被覆は、グラファイトシート片面の上記粘着テープによる被覆(図4)であっても、両面の被覆であってもよい。なかでも、粘着テープの面積をグラファイトシートより広くし、グラファイトシートを粘着テープでパウチした構成によりグラファイトシートを封止する(図5)ことで、端面でのグラファイトシートの層間破壊やグラファイトシートの粉落ちを防止でき、好適な加工性を実現しやすくなるため、好ましい。
n−ブチルアクリレート:97.98部と、アクリル酸:2部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート:0.02部とを、アゾビスイソブチロニトリル:0.2部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合を行って、重量平均分子量:90万のアクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー:100部に、重合ロジンエステル(商品名「D−135」荒川化学社製):5部と、不均化ロジンエステル(商品名「KE−100」荒川化学社製):20部、石油樹脂(商品名「FTR6100」:25部)を加えて、酢酸エチルを加え、固形分40%の粘着剤溶液を調整した。さらにイソシアネート系架橋剤(商品名「NC40」DIC社製):0.8部を加えて、均一になるように撹拌して混合することにより、粘着剤Aを調製した。ゲル分率は20%、25℃の貯蔵弾性率は9×104Paであった。
n−ブチルアクリレート:93.4部と、アクリル酸:3.5部と、酢酸ビニル:3部と、βヒドロキシエチルアクリレート:0.1部とを、アゾビスイソブチロニトリル:0.2部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合を行って、重量平均分子量:80万のアクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー:100部に、重合ロジンエステル(商品名「D−135」荒川化学社製):10部と、不均化ロジンエステル(商品名「A−100」荒川化学社製):10部を加えて、酢酸エチルを加え、固形分38%の粘着剤溶液を調整した。さらにイソシアネート系架橋剤(商品名「NC40」DIC社製):1.3部を加えて、均一になるように撹拌して混合することにより、粘着剤Bを調製した。ゲル分率は45%、25℃の貯蔵弾性率は105Paであった。
n−ブチルアクリレート:97.98部と、アクリル酸:2部と、4−ヒドロキシブチルアクリレート:0.02部とを、アゾビスイソブチロニトリル:0.2部を重合開始剤として、酢酸エチル溶液中で、80℃で8時間溶液重合を行って、重量平均分子量:90万のアクリル系ポリマーを得た。該アクリル系ポリマー:100部に、重合ロジンエステル(商品名「D−135」荒川化学社製):5部と、不均化ロジンエステル(商品名「KE−100」荒川化学社製):20部、石油樹脂(商品名「FTR6100」:25部)を加えて、酢酸エチルを加え、固形分40%の粘着剤溶液を調整した。次にDIC製黒色着色剤「DICTONクロAR8555」(カーボンブラック含有量:45%(固形分比)、樹脂固形分濃度49%)を10部添加し、攪拌機で均一に混合した。さらにイソシアネート系架橋剤(商品名「NC40」DIC社製):1.2部を加えて、均一になるように撹拌して混合することにより、粘着剤Cを調製した。ゲル分率は20%、25℃の貯蔵弾性率は8×104Paであった。
攪拌機,温度計,還流冷却器および窒素ガス導入管を備えた四つロフラスコにアジピン酸/テレフタル酸=50/50なる酸成分と3一メチル‐1,5ペンタンジオールから得られる数平均分子量(以下Mnという)2,000のポリエステルジオール256.3部とイソホロンジイソシアネート36.5部を仕込み、窒素気流下に90℃で15時間反応させた。次いでイソホロンジアミン5.0部、ジ‐n‐ブチルアミン2.2部、トルエン175部、メチルエチルケトン350部、イソプロピレンアルコール175部を添加し、攪枠下に40℃で3時間反応させ、樹脂固形分濃度30.0%、ガードナー粘度U−V(25℃)、アミン価=0、質量平均分子量(以下Mwという)67,000のポリエステルウレタン樹脂Aを得た。得られた樹脂のtanδのピーク温度は−8℃であった。
デグサ社製「カーボンスペシャル250P」8部、ポリエステルウレタン樹脂A(tanδピーク温度=−8℃)を40部、メチルエチルケトンを23部、トルエンを13部、酢酸エチルを6部、N−プロピルアセテートを3部、イソプロピルアルコール3部を添加し、サンドミルで約1時間湿式分散した物に、DIC社製硬化剤「KR90」(ヘキサメチレンジジイソシアネートのビウレット体)を4部、DIC社製希釈剤「ダイレジューサーV No.20」を35部添加して黒色インキAを作成した。黒色インキ固形分中のカーボンブラック含有量は40重量%であった。
デグサ社製「カーボンスペシャル250P」の配合量を8部の代わりに4部に変更した以外は黒色インキAと同様に黒色インキBを作成した。黒色インキ固形分中のカーボンブラック含有量は25重量%であった。
(黒インキコートフィルムA)
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0W(厚み:2.0μm、引張強さ:3N/10mm)に黒インキAを乾燥厚み1.0μmとなるようグラビアコートし、40℃で1日エージングして黒インキコートフィルムAを得た。
黒インキAの乾燥厚みを1.0μmの代わりに0.5μmとした以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムBを得た。
三菱樹脂製ポリエステルフィルムK100−2.0Wの代わりに三菱樹脂製ポリエステルフィルムK330−4.5W(厚み:4.5μm、引張強さ:6.5N/10mm)を用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムCを得た。
黒インキAの代わりに黒インキBを用いた以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムDを得た。
黒インキAの乾燥厚みを1.0μmの代わりに4.0μmとした以外は黒インキコートフィルムAと同様に黒インキコートフィルムEを得た。
先ず、剥離フィルム(ニッパ社製「PET38×1A3」)に前記粘着剤Aを乾燥厚みが2.0μmとなるようロールコーターにて塗工し、100℃で1分乾燥し、これを基材である黒インキコートフィルムAのポリエステル面に貼り合せ、さらに40℃で2日エージングした。
先ず、剥離フィルム(商品名「PET38×1A3」)に前記粘着剤Aを乾燥厚みが2.0μmとなるようロールコーターにて塗工し、100℃で1分乾燥し、これを基材である黒インキコートフィルムAの両面に貼り合せ、さらに40℃で2日エージングした。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムBを用いた以外、実施例1と同様に実施例3の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムCを用いた以外、実施例1と同様に実施例4の粘着テープを得た。
粘着剤Aの乾燥厚みを2μmから1μmに変更した以外は実施例2同様に実施例5の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムDを用いた以外、実施例1と同様に実施例6の粘着テープを得た。
粘着剤Aの代わりに粘着剤Bを用いた以外、実施例1と同様に実施例7の粘着テープを得た。
カネカ製グラファイトシート「グラフィニティー25μm」(50mm×50mm)の片面に56mm×56mmにカットした実施例1の片面粘着テープを中心があうように貼り合せる。さらにもう一方の面56mm×56mmにカットした実施例2の両面粘着テープをパウチして貼り合せ、グラファイトシート複合シートを得た。
実施例1の片面粘着テープの代わりに実施例3の片面粘着テープを、実施例2の両面粘着テープの代わりに実施例5の両面粘着テープを用いた以外は、実施例6のグラファイトシート複合シートと同様に実施例7のグラファイトシート複合シートを得た。
実施例1の片面粘着テープの代わりに実施例4の片面粘着テープを用いた以外は実施例6のグラファイトシート複合シートと同様に実施例8のグラファイトシート複合シートを得た。
透明ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(東レ(株)製「ルミラー 5AF53」)(厚み:4μm)の一方の面に、白色インク(大日精化工業(株)製「NB−300白」)を、グラビア印刷法により3回重ね塗りして、総厚み5μmの白色印刷層(3層)を形成した。次いで、該白色印刷層上に、黒色インク(大日精化工業(株)製「NB−300墨」)を、グラビア印刷法により3回重ね塗りして、総厚み3μmの黒色印刷層(3層)を形成し、透明PET基材/白色印刷層(3層)/黒色印刷層(3層)の積層構成の積層体(厚み:12μm)を得た。この積層体の両面に上記アクリル系粘着剤を粘着剤層の厚さが2μmとなるように塗布し、厚み16μmの両面粘着テープを得た。両面粘着テープの構成は、透明粘着剤層/透明PETフィルム基材/白色印刷層(3層)/黒色印刷層(3層)/透明粘着剤層である。
黒インキコートフィルムAの代わりに三菱樹脂製透明PETフィルム「K100−2.0W」(2μm)を用いた以外、実施例1と同様に比較例2の粘着テープを得た。
粘着剤層の厚みを2μmから0.5μmに変更した以外、実施例2と同様に比較例3の粘着テープを得た。
粘着剤Aの代わりに粘着剤Cを用いた以外、実施例1と同様に比較例4の粘着テープを得た。
黒インキコートフィルムAの代わりに黒インキコートフィルムEを用いた以外、実施例1と同様に比較例5の粘着テープを得た。
50mm×50mmのカネカ製グラファイトシート「グラフィニティー25μm」の一方の面に53mm×53mmの実施例1の片面粘着テープを、他方の面に53mm×53mmの実施例2の両面粘着テープを貼り合せ、グラファイト複合シートを作成した。
50mm×50mmのカネカ製グラファイトシート「グラフィニティー25μm」の一方の面に53mm×53mmの実施例3の片面粘着テープを、他方の面に53mm×53mmの実施例5の両面粘着テープを貼り合せ、グラファイト複合シートを作成した。
50mm×50mmのカネカ製グラファイトシート「グラフィニティー25μm」の一方の面に53mm×53mmの実施例4の片面粘着テープを、他方の面に53mm×53mmの実施例2の両面粘着テープを貼り合せ、グラファイト複合シートを作成した。
50mm×50mmのカネカ製グラファイトシート「グラフィニティー25μm」の一方の面に53mm×53mmの実施例1の片面粘着テープを、他方の面に53mm×53mmの比較例3の両面粘着テープを貼り合せ、グラファイト複合シートを作成した。
ニコン社製「デジマイクロMF−501」「MCF−101」「MS−31G」を用い、0.1μm単位で厚みを測定した。テープ厚みが10μm以下である場合を合格とした。
カネカ製グラファイトシート「グラフィニティー25μm」に粘着テープを貼り合せ、グラファイトシートのムラが見えるか否かを評価する。
◎:全くムラが見えない。
○:ほとんどムラが見えない。
×:ムラが見える。
電通産業製ライトボックス「HF−SL−A48LCG」(10000cd/m2)の上に、粘着テープを貼り付けたグラファイトシート「グラフィニティー25μm」を置き、粘着テープ側からグラファイトシートにピンホールがあるか否かを検品した。
○:ピンホールの検品ができる。
×:ピンホールの検品ができない。
粘着テープを25mm幅に切断し、JIS Z0237に準じて、テンシロン引張試験機を用いて、ピール粘着力(剥離角度:180°、引張速度:300mm/min、23℃×50%RH、被着体:ステンレス板、貼付時間:1時間)を測定した。接着力が2N/25mm以上である場合を合格とした。
粘着テープを25mm幅に切断し、JIS Z0237に準じて、鉛直方向に100g(25mm×25mm)の荷重をかけ、100℃雰囲気下で落下時間を測定した。
グラファイトシートの両面に粘着テープを貼り合せ、グラファイト複合シートを作成し、パウチの段差でシワがよらないかを目視で評価した。
◎:シワが全く見えない。且つテープのウキがない。
○:わずかにシワが見える。且つテープのウキがない。
×:シワがはっきり見える。又はテープのウキがある。
グラファイト複合シートの片面粘着テープ面に保護フィルム(DIC社製「パチカットPET50SER」)を貼付する。次にグラファイト複合シートの両面粘着テープ面をアルミ板に貼り付け、23℃で5分放置する。その後、保護フィルムを剥がした際、グラファイト複合シートがアルミ板から剥がれるか否かを評価した。
◎:ウキ・剥がれなし。
○:剥がれは発生しないが、僅かにウキが発生する。
×:剥がれが発生する。
着色基材の全光線透過率TtをJIS K7105に準じ、村上色彩技術研究所製「HR−100」を測定した。
2 着色層
3 樹脂フィルム層
4 粘着剤層
10 グラファイトシート
11 片面粘着テープ
12 両面粘着テープ
Claims (5)
- グラファイトシートの保護に使用される粘着テープであって、
厚さが1〜6μmの樹脂フィルム層と厚さが0.5〜2μmの着色層とを有する着色基材の少なくとも一面に厚さ1〜6μmの粘着剤層を有し、
前記着色基材の光透過率が0.1〜10%であり、
テープの厚みが3〜10μmであることを特徴とする着色粘着テープ。 - 前記着色層が着色材料としてカーボンブラックを含有する黒色の着色インキからなり、カーボンブラックの含有量が着色インキ固形分中の10〜70質量%である請求項1記載の着色粘着テープ。
- グラファイトシートの両面が、請求項1又は2に記載の着色粘着テープで被覆されていることを特徴とするグラファイト複合シート。
- 前記グラファイトシートが両面に設けられる着色粘着テープにより封止されている請求項3に記載のグラファイト複合シート。
- グラファイトシートの両面に設けられる粘着テープの一方が片面に粘着剤層を有する片面粘着テープであり、他方が両面に粘着剤層を有する両面粘着テープである請求項3又は4に記載のグラファイト複合シート。
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