JP5968175B2 - 電子部品用両面粘着シート - Google Patents
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Description
このような粘着剤層を有する両面粘着シートに関し、特許文献1には、厚さ20μm以下のプラスチックフィルム基材の両面側に粘着剤層が設けられた粘着体部分、および、粘着体部分の両側の表面に設けられた非シリコーン系の剥離ライナーから構成された両面粘着シートであって、粘着体部分の厚さが60μm以下、120℃にて10分間加熱した際のアウトガス量が1μg/cm2以下である、HDDの部品を固定するための両面粘着シートが開示されている。
1.両面粘着シート
本発明の一実施形態に係る両面粘着シートは、その双方の主面が特定の粘着剤層の面により構成されていれば、他の構成は特に限定されない。単一の粘着剤層の双方の主面が両面粘着シートの双方の主面を構成していてもよいし、両面粘着シートが複数の粘着剤層の積層体からなり、両面粘着シートの2つの主面が同一種類または異なる種類の粘着剤層の面から構成されていてもよい。あるいは、両面粘着シートは粘着剤層以外の部材(具体例として後述する芯材が挙げられる。)を備え、複数の粘着剤層がその芯材などの部材を挟持する構成であってもよい。この場合には、両面粘着シートの2つの主面は、同一種類の粘着剤層の面から構成されていてもよいし、異なる種類の粘着剤層の面から構成されていてもよい。
(1−1)応力緩和率
本実施形態に係る両面粘着シートが備える粘着剤層の少なくとも1つは、次に定義される応力残留率が40%未満である。本実施形態に係る両面粘着シートが備える粘着剤層の全てについて、応力残留率が40%未満であることが好ましい。
本実施形態に係る両面粘着シートが備える、上記の応力残留率に関する特性を有する粘着剤層は、架橋剤と、架橋剤と反応しうる官能基である反応性官能基を有する重合体(本明細書において「架橋性重合体」ともいう。)とが反応してなる架橋構造を含む。
本実施形態の粘着剤層に係る架橋性重合体は、両面粘着シートからのアウトガス量をより低減させる観点から、カルボキシル基量を低減したアクリル系重合体であることが好ましい。具体的には、架橋性重合体内のカルボキシル基の含有率は、架橋性重合体を形成するためのモノマーの総和100質量部に対して、カルボキシル基を有する構成単位が1.0質量部以下である事が好ましく、0.5質量部以下である事がさらに好ましい。さらには、架橋性重合体はカルボキシル基を有さないアクリル系重合体(本明細書において「カルボキシル基フリー重合体」ともいう。)であることが好ましい。本実施形態の両面粘着シートを構成する粘着剤層も同様に、カルボキシル基の含有量が少ないことが好ましく、さらには、カルボキシル基を有する成分を実質的に含有しないことが好ましい。カルボキシル基を有する構成単位はアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸などが挙げられる。
本実施形態の粘着剤層に係る架橋剤は、トリレンジイソシアネート(TDI)およびその誘導体からなる群から選ばれる一種または二種以上の化合物(本明細書において「トリレンジイソシアネート系架橋剤」ともいい、さらに「TDI系架橋剤」と略記することもある。)を含有する。本実施形態の粘着剤層に係る架橋剤は、TDI系架橋剤を主成分とすることが好ましく、TDI系架橋剤からなることがさらに好ましく、実質的にTDIからなることが特に好ましい。TDI系架橋剤の具体例として、トリメチロールプロパンなどと付加反応させたポリイソシアネート化合物やイソシアヌレート化物、ビュレット型化合物、さらには公知のポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールなどを付加反応させたウレタンプレポリマー型のポリイソシアネート等が挙げられる。架橋剤がTDI系架橋剤を含有することにより、他のポリイソシアネート化合物、例えばキシリレンジイソシアネート(XDI)やヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)等を含有する場合に比べて、両面粘着シートが折り曲げられるなどして粘着剤層に外力が加えられても、粘着剤層内に応力が残留しにくい。
粘着剤層は、応力残留率が前述の範囲にある限り、各種の成分を含有することができる。例えば、架橋促進剤;染料、顔料等の着色材料;アニリド系、フェノール系等の酸化防止剤;ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤;タルク、二酸化チタン、シリカ、でんぷんなどのフィラー成分;可塑剤;酸化防止剤;光安定剤;分散剤;レベリング剤が例示される。ただし、これらの成分はアウトガスを発生させにくいものであることが好ましい。
本実施形態に係る両面粘着シートが備える粘着剤層の厚さは特に限定されない。過度に薄い場合には所望の粘着特性を得ることができないことが懸念され、過度に厚い場合には加工性の観点から不利となることが懸念される。したがって、粘着剤層の厚さは、粘着層全体として、通常、4〜30μmの範囲、好ましくは6〜25μmの範囲で選定される。
本実施形態に係る両面粘着シートは芯材を備えてもよい。一具体例において、本実施形態に係る両面粘着シートは、それぞれの主面に粘着剤層が積層された芯材を備える。
本実施形態に係る両面粘着シートの両端面をなす粘着剤層の面は露出させていてもよいが、通常は、使用するまで粘着剤層を保護するために剥離材を仮貼着しておく。
本実施形態に係る両面粘着シートが備える粘着剤層は、次に説明する粘着剤層形成用塗工材料を用いて形成することができる。なお、本明細書において「粘着剤層形成用塗工材料」とは、粘着剤層を形成するための成分を含有し、粘着剤層を形成するための塗布工程に使用される材料であって、23℃、相対湿度50%の環境下に置かれたときに流動性を有するものを意味し、塗布する際に低粘度の液体である場合だけでなく、ある程度の粘度を有する粘性体である場合も含むものとする。また、粘着剤層を形成するための成分を溶質として含有する場合もあれば、分散質として含有する場合もある。
本実施形態に係る両面粘着シートの製造方法は特に限定されない。両面粘着シートの製造方法の具体的な一例を挙げれば次のとおりである。
第一の積層体を準備するために、前述の粘着剤層形成用塗工材料を第一の剥離材の剥離面側の面上に塗布して、粘着剤層形成用塗工材料の塗膜を剥離材上に形成する。この塗布方法は特に制限はなく、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法などを用いることができる。次に、剥離材上の粘着剤層形成用塗工材料の塗膜を乾燥して粘着剤層が第一の剥離材上に積層された第一の積層体を得る。この乾燥条件は任意であり、室温に放置してもよいし、例えば80℃程度に上記の塗膜を加熱してもよい。乾燥時間は塗膜の厚さや乾燥温度などに応じて適宜設定すればよい。例えば、上記の塗膜を80℃に加熱する場合には、加熱時間を数分程度以下とすることができる。この第一の積層体の粘着剤面に芯材を貼り合わせて片面粘着シートを得る。
本実施形態に係る両面粘着シートは、HDD、リレーなどのデバイスに組み込まれた部品を他の部品に貼着(仮着であってもよい。)するために使用される。
ブチルアクリレート(BA)、メチルアクリレート(MA)、アクリロイルモルフォリン(ACMO)および2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)をモノマー成分とする架橋性重合体[BA/MA/ACMO/HEA=83.5/2/14/0.5、重合平均分子量60万、固形分35質量%]100質量部に、トリレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」、固形分37.5質量%]0.45質量部を混合し、粘着剤層形成用塗工材料を調製した。
トリレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」、固形分37.5質量%]を0.3質量部混合し粘着剤形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
トリレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」、固形分37.5質量%]を0.6質量部混合し粘着剤形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
〔実施例4〕
トリレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」、固形分37.5質量%]を1.2質量部混合し粘着剤形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
ブチルアクリレート(BA)、メチルアクリレート(MA)、アクリル酸(AA)、アクリロイルモルフォリン(ACMO)および2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)をモノマー成分とする架橋性重合体[BA/MA/AA/ACMO/HEA=83/2/0.5/14/0.5、重合平均分子量60万、固形分35質量%]100質量部に、トリレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」、固形分37.5質量%]0.4質量部を混合し、粘着剤層形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
〔比較例1〕
キシレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ製造社製、商品名「BXX5640」、固形分35.0質量%]を2.0質量部混合し粘着剤形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
〔比較例2〕
キシレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ製造社製、商品名「BXX5640」、固形分35.0質量%]を3.0質量部混合し粘着剤形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
〔比較例3〕
トリレンジイソシアネート系架橋剤[東洋インキ社製、商品名「BHS−8515」、固形分37.5質量%]を3.0質量部混合し粘着剤形成用塗工材料を調製したこと以外は実施例1と同様に両面粘着テープを作製した。
実施例または比較例で得られた第一の積層体の粘着剤層側の面に、第二の剥離材を貼付してゲル分率測定用積層体を得た。このゲル分率測定用積層体を23℃、相対湿度50%の環境下に7日間放置した。その後、ゲル分率測定用積層体を50mm×90mmに裁断し、当該積層体に貼付していた第一の剥離剤および/または第二の剥離材を剥離して粘着剤層のみを得た。この粘着剤層をゲル分率測定用試料としてその質量を測定した後、テフロン(登録商標)製のメッシュ(#380)で包み、これを200mlの酢酸エチルに48時間浸漬した。続いて、テフロン製メッシュおよびこれに内包されたゲル分率測定用試料を酢酸エチルから取り出し、80℃のオーブンで2時間乾燥させた。テフロン製メッシュおよびこれに内包されたゲル分率測定用試料をオーブンから取り出し、テフロン製メッシュ内のゲル分率測定用試料の質量を測定した。測定した試料の質量から、下記式に基づいてゲル分率を算出した。結果を表1に示す。
ゲル分率(%)=(乾燥後の試料質量/浸漬前の試料質量)×100
ゲル分率の算出結果を表1に示す。
第一の剥離材(軽剥離材)[リンテック社製、商品名「SP−PET381031」]の剥離処理面に、ナイフコーターを用いて、各実施例および比較例の粘着剤形成用塗工材料を乾燥後の塗布量が50μmとなるように塗布し、得られた塗膜を100℃で約2分間加熱乾燥して、第一の剥離材と粘着剤層とからなる第一の積層体を得た。この積層体を23℃、相対湿度50%の環境下に7日間放置した。次に、第一の積層体の粘着剤層側の面に第二の剥離材(重剥離材)を貼合し、その後これらの剥離材を除去して粘着剤層のみを得た。この粘着剤層を円柱状に丸めて引張試験用試料とした。この引張試験用試料を万能引張試験機で引張速度200mm/min、チャック間距離30mmで引っ張り、引張試験用試料の測定対象部分(チャック間の30mmの部分)が5%伸長した時の応力A(N)と、伸長停止から5分後の応力B(N)とを測定した。測定されたこれらの応力A、BからB/A×100(%)を算出し、その値を応力残留率(%)とした。
応力残留率の算出結果を表1に示す。
実施例および比較例の両面粘着シートのそれぞれについて、第一の剥離材を剥離して厚さ25μmのPETフィルム[東レ社製、商品名「ルミラー」]を貼付し、得られた積層体を切断して25mm×100mmの矩形の粘着シートを得た。続いて、得られた粘着シートの第二の剥離材を剥離して表出させた粘着剤層の面を、エポキシ電着塗装板(パルテック社製)からなる平面被着体上に、貼付面積が25mm×50mmになるように、23℃、相対湿度50%の環境下で貼付し、前記環境下で、粘着シートにおける貼付されていない(粘着剤層が表出したままの)端部に、平面被着体との貼付面に対して90°方向に0.49Nの荷重を加えた。この状態で24時間放置し、24時間経過後の平面被着体からの粘着シートの剥がれ量(ズレ量)を測定し、以下の基準にて評価した。
A:ずれ量:10mm以下
B:ずれ量:10超40mm未満
C:ずれ量:40mm以上
評価結果を表1に示す。
2…FPC
3…両面粘着シート
4…FPCと両面粘着シートとの積層体
Claims (7)
- 応力残留率が40%未満である粘着剤層を少なくとも1層備えた両面粘着シートであって、
前記粘着剤層は、架橋剤と架橋性重合体とが反応してなる架橋構造を含み、
前記架橋剤はトリレンジイソシアネート系架橋剤を含有し、
前記架橋性重合体はカルボキシル基を有さないアクリル系重合体を含有し、
前記カルボキシル基を有さないアクリル系重合体は、エチレン性不飽和基を有するモルフォリン系化合物に基づく構成単位を含むこと
を特徴とする両面粘着シート。 - 前記粘着剤層のゲル分率が10%以上70%以下である請求項1に記載の両面粘着シート。
- 両面粘着シートが備える全ての粘着剤層について、応力残留率が40%未満である請求項1または2に記載の両面粘着シート。
- 前記カルボキシル基を有さないアクリル系重合体は、アルキル基の炭素数が4以下のアルキル(メタ)アクリレートに基づく構成単位および前記反応性官能基を有するエチレン性不飽和化合物に基づく構成単位を含む請求項1から3のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記両面粘着シートは、2つの主面を有する芯材を備え、それぞれの主面に前記粘着剤層が積層されている請求項1から4のいずれか一項に記載の両面粘着シート。
- 前記芯材の厚さが2μm以上15μm以下である請求項5に記載の両面粘着シート。
- 請求項1から6のいずれか一項に記載される両面粘着シートが備える粘着剤層を形成するための塗工材料であって、架橋性重合体と、トリレンジイソシアネート系架橋剤とを含有し、流動性を有する塗工材料。
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