JP6145231B2 - 粘着テープ - Google Patents

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Description

本発明は、放熱シート又は磁性シートと被着体の間の貼り付けに使用される粘着テープに関する。
例えば携帯電話、スマートフォン等の電子機器においては、その樹脂製筐体に放熱シート(グラファイトシート)や磁性シート(フェライトシート)が貼着される場合がある。また、電子機器が大型になると、それに合わせて放熱シートや磁性シートも大型化される。そしてその貼着には両面粘着テープが使用される場合がある(特許文献1等)。さらに筐体以外の部材、例えば液晶ユニットや有機EL素子の裏等の近辺にある部材に放熱シートや磁性シートを貼着する為に両面粘着テープが使用される場合もある。また、例えば液晶ユニット裏や有機EL素子の裏に貼り付けるクッション材の固定の為に粘着テープが使用される場合もある。
しかし、筐体等の被着体の熱収縮により寸法変化が発生すると両面粘着テープ及び放熱シートや磁性シートにしわが発生し、外観が悪化する場合がある。また、このようなしわの発生に伴い、放熱シートや磁性シートの機能が低下する恐れもある。
特開2010-254979号公報
本発明の目的は、被着体の熱収縮により寸法変化が発生しても、両面粘着テープ及び放熱シートや磁性シートのしわの発生を緩和できる粘着テープを提供することにある。
本発明は、基材の両面に粘着剤層を有する粘着テープであって、前記基材の厚さが1〜75μmであり、前記粘着剤層のうち少なくとも片面の粘着剤層は粘着剤が存在する粘着剤部分と粘着剤が存在しない非粘着剤部分とが混在してなり、前記粘着剤層における粘着剤部分の面積の割合が40〜95%である、放熱シート又は磁性シートと被着体の間の貼り付けに使用される粘着テープである。
さらに本発明は、本発明の粘着テープの粘着剤層側と、放熱シート又は磁性シートとを貼り付けてなり、貼り付け後の粘着テープの粘着剤層に非粘着剤部分が残存している積層体である。
本発明によれば、被着体の熱収縮により寸法変化が発生しても、両面粘着テープ及び放熱シートや磁性シートのしわの発生を緩和することができる。
本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的断面図である。 本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的平面図である。 本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的平面図である。 本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的平面図である。 本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的平面図である。 本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的平面図である。 本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的平面図である。
図1は、本発明の粘着テープの一実施形態を示す模式的断面図である。この粘着テープは、基材3の両面に粘着剤層1及び2を有し、粘着剤層1は全面に粘着剤が存在する層であり、粘着剤層2は粘着剤が存在する粘着剤部分2aと粘着剤が存在しない非粘着剤部分2bとが混在してなる層である。この形態は好ましい形態であるが、本発明はこれに限定されない。例えば二つの粘着剤層がどちらも粘着剤部分2aと非粘着剤部分2bとが混在してなる層であっても良い。
粘着剤部分2aと非粘着剤部分2bが混在するパターンは特に制限されない。例えば、図2に示すように、四角い島状の粘着剤部分2aが等間隔に縦列で規則正しく配列したパターンであっても良いし、図3に示すように、丸い島状の粘着剤部分2aが半分ずれた位置の横列で規則正しく配列したパターンであっても良いし、図4に示すように、縦筋状の粘着剤部分2aが等間隔に規則正しく配列したパターンであっても良いし、図5に示すように、四角い島状の粘着剤部分2aが半分ずれた位置の縦列で規則正しく配列したパターンであっても良いし、図6に示すように、四角い島状の粘着剤部分2aが等間隔に斜め列で規則正しく配列したパターンであっても良いし、図7に示すように、四角い島状の粘着剤部分2aが半分ずれた位置の斜め列で規則正しく配列したパターンであっても良い。
粘着剤部分2aは、図2〜図7に示すような島状又は筋状が好ましい。ただし、粘着剤部分2aは規則正しく配列したパターンに限定されず、ランダムに混在させたものでも構わない。四角状以外の形状としては、例えば三角状、多角形状が挙げられるが、四角状が粘着剤部分2aの面積を一番効率的に確保でき、かつ筋状の粘着剤部分と比較して縦横の等方性の点からも好ましい。筋状の形状は直線的に配列されるものに限定されず、例えば波線状でも折れ線状でも良い。
粘着剤層2における粘着剤部分2aの面積の割合は40〜95%であり、好ましくは50〜95%である。このような割合で粘着剤部分2aと非粘着剤部分2bとが混在することにより、被着体の熱収縮により寸法変化が発生しても、両面粘着テープ及び放熱シートや磁性シートのしわの発生を緩和できる。その理由は必ずしも明らかではないが、非粘着剤部分2bが分散・点在することで、大きなしわが局所的に集中発生することが無くなり、全体的に分散されることも一因であろうと考えられる。粘着剤部分2aの面積の割合が95%を超えると、しわ発生の緩和効果が発現し難くなる。また、その割合が40%未満であると粘着力が低下してしまう傾向にある。
なお、粘着テープの貼り付けの際に混入する気泡が原因で部分的なふくらみが発生することがあるが、本発明の粘着テープは、非粘着剤部分2bから気泡を逃すこともできる。したがって本発明は、貼り合わせ時に混入する気泡を追い出し、均一に貼り合わせる事ができるという効果も奏する。
粘着剤部分2aの幅は特に限定されないが、好ましくは5mm以下、より好ましくは1mm以下である。粘着剤部分2aの幅が適度に狭ければ、粘着剤部分2a中に気泡の混入(部分的なふくらみ)がより生じ難くなり、パターン模様に起因する表面の凹凸がより少なく、放熱シート又は磁性シートと貼り合わせた際の外観がより平滑になる。
隣り合う粘着剤部分2aの隙間(すなわち非粘着剤部分2bの幅)は特に限定されないが、好ましくは0.01〜1mm、より好ましくは0.01〜0.3mmである。この隙間が0.01mm以上であれば、しわの発生をより効果的に緩和できる。またこの隙間が適度に狭ければ、非粘着剤部分2bのみにおける局所的なしわの発生をより緩和でき、外観の悪化や粘着力の低下をより防止できる。さらには、粘着テープの加工品(カット品)のエッジ部に非粘着剤部分2bが存在する確率が低くなるので、取り付け性がより安定する。
粘着剤層1及び2の厚さは特に限定されないが、好ましくは0.5〜7μmである。特に、放熱シート又は磁性シートと被着体の間の貼り付けに使用される粘着テープの粘着剤層は、このような薄い層であることが好ましい。また一般に粘着剤部分2aが薄い場合はしわが発生し易い傾向にあるので、本発明はこのような薄い粘着剤層を有する粘着テープにおいて特に有用である。また粘着剤部分2aが薄い場合は、テープの運搬時や各種シートの抜き加工時、貼り合わせ時に部分的にテープに圧力をかけても非粘着剤部分2bはつぶれにくいため、取り扱い性に優れ、安定して粘着剤の特性を活かす事ができる。さらに、非粘着剤部分2bも薄ければそこに空気が存在するにもかかわらず、放熱シートの熱伝導性を悪化させない。
粘着剤層1及び2を構成する粘着剤組成物の種類は特に限定されない。例えば、アクリル系、ポリエステル系、シリコーン系、ゴム系等の公知の粘着剤組成物を使用できる。粘着剤組成物には、粘着剤の凝集力を高める為に硬化剤(架橋剤)を配合することが好ましい。凝集力が高ければ、粘着シートの非粘着剤部分2bがつぶれ難くなる。硬化剤の種類は特に限定されず、例えば2官能以上の反応性官能基を有する化合物を使用できる。具体例としては、金属キレート系硬化剤(アルミキレート、チタンキレート等)、イソシアネート系硬化剤、エポキシ系硬化剤、アジリジン系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤が挙げられる。特に硬化速度が速い硬化剤を使用すれば、粘着テープの製造工程において、例えば粘着剤層形成直後に粘着テープを巻き取る際に圧力がかかっても非粘着剤部分2bがつぶれ難い。このような点からは、硬化速度が速い金属キレート系硬化剤が好ましい。
粘着剤組成物には、公知の粘着付与剤、熱伝導性フィラーや導電フィラーを混入しても良い。さらに必要に応じてテープを着色する為に、カーボンブラック等の着色剤を混入しても良い。
基材3の種類は特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、アルミや銅の金属箔等、公知の基材を使用できる。また必要に応じてテープを着色する為に、カーボンブラック等を印刷又は練り込んだ着色基材を用いても良い。基材3の厚さは、好ましくは1〜75μm、より好ましくは1〜12μmである。また粘着テープの厚さ(剥離シートの厚さは除く)は、好ましくは4〜85μm、より好ましくは4〜30μmである。
本発明の粘着テープは、放熱シート又は磁性シートと被着体との貼り付けに使用される。被着体の具体例としては、携帯電話、スマートフォン等の電子機器の筐体、並びに電子機器内部で熱や電磁波を発生する部材(例えば液晶ユニット、有機EL素子、CPU、集積回路、電池など)やその近辺の部材が挙げられる。さらに本発明の粘着テープは、放熱シートと磁性シートを積層する用途にも使用できる。この場合の粘着テープは、放熱シート及び磁性シートの一方と、被着体(放熱シート及び磁性シートの他の一方)との貼り付けに使用されるものである。
本発明の粘着テープは、非粘着剤部分2bがつぶれ難いものであることが好ましい。具体的には、例えば、30×30mmのサイズの粘着テープに70℃雰囲気下で1kgの荷重を3日間かけた場合であっても、非粘着剤部分2bがつぶれないことが好ましい。
本発明の積層体は、本発明の粘着テープの粘着剤層側と、放熱シート又は磁性シートとを貼り付けてなり、貼り付け後の粘着テープの粘着剤層に非粘着剤部分2bが残存している積層体である。このような積層体は、好ましくは上述した試験を行っても非粘着剤部分2bがつぶれない粘着テープを使用することにより得ることができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。以下の記載において「部」は「質量部」を意味する。
<実施例1>
アクリル系粘着剤組成物100部に対し、アルミキレート系硬化剤の2.5%希釈溶液(川研ファインケミカル社製、商品名アルミキレートA(W))7部を添加し、攪拌して粘着剤を調製した。この粘着剤を、離型処理した厚さ25μmのポリエステルフィルムの上に全面平滑に塗布し、加熱乾燥を行い厚さ1.0μmの粘着剤層1を形成した。そしてこの粘着剤層1を、厚さ2μmの基材(三菱樹脂社製ポリエステルフィルム、商品名K100−2.0W)の片面に転写した。
またこれとは別に、前記粘着剤を、離型処理した厚さ25μmのポリエステルフィルムの上にグラビア印刷により図2に示すように四角い島状の粘着剤部分2aが等間隔に縦列で規則正しく配列するように塗布し、加熱乾燥を行い厚さ2.0μmの粘着剤層2を形成した。そしてこの粘着剤層2を、前記基材の粘着剤層1とは反対側の面に転写した。
次いで、40℃で3日間養生して総厚5μmの両面粘着テープを得た。粘着剤層2の四角い島状の粘着剤部分2aの一辺の長さは0.5mm、非粘着剤部分の幅は0.17mm、粘着剤部分の面積の割合は56%とした。
<実施例2>
アクリル系粘着剤組成物100部に対し、イソシアネート系硬化剤(東ソー社製、商品名コロネートL45E)1.2部を添加し、攪拌して粘着剤を調製した。この粘着剤を、離型処理した厚さ25μmのポリエステルフィルムの上に全面平滑に塗布し、加熱乾燥を行い厚さ1.5μmの粘着剤層1を形成した。そしてこの粘着剤層1を、厚さ2μmの基材(三菱樹脂社製ポリエステルフィルム、商品名K100−2.0W)の片面に転写した。
またこれとは別に、前記粘着剤を、離型処理した厚さ25μmのポリエステルフィルムの上にグラビア印刷により図2に示すように四角い島状の粘着剤部分2aが等間隔に縦列で規則正しく配列するように塗布し、加熱乾燥を行い厚さ1.5μmの粘着剤層2を形成した。そしてこの粘着剤層2を、前記基材の粘着剤層1とは反対側の面に転写した。
次いで、40℃で3日間養生して総厚5μmの両面粘着テープを得た。粘着剤層2の四角い島状の粘着剤部分2aの一辺の長さは1.3mm、非粘着剤部分の幅は0.2mm、粘着剤部分の面積の割合は75%とした。
<実施例3>
図3に示すように丸い島状の粘着剤部分2aが半分ずれた位置の横列で規則正しく配列するように形成したこと以外は、実施例2と同様にして粘着剤層2を形成し、両面テープを作製した。粘着剤層2の丸い島状の粘着剤部分2aの直径は1.1mm、非粘着剤部分の幅は0.15mm、粘着剤部分の面積の割合は70%とした。
<実施例4>
アクリル系粘着剤組成物100部に対し、エポキシ系硬化剤(三菱ガス化学社製、商品名TETRAD−C)0.6部を添加し、攪拌して粘着剤を調製した。この粘着剤を、離型処理した厚さ25μmのポリエステルフィルムの上に全面平滑に塗布し、加熱乾燥を行い厚さ3μmの粘着剤層1を形成した。そしてこの粘着剤層1を、厚さ4μmの基材(東レ社製ポリエステルフィルム、商品名ルミラー4AF53)の片面に転写した。
次いで前記粘着剤を、前記基材の粘着剤層1とは反対側の面にグラビア印刷により図4に示すように縦筋状の粘着剤部分2aが等間隔に規則正しく配列するように塗布し、加熱乾燥を行い、厚さ3μmの粘着剤層2を形成した。
さらにその粘着剤層2の上に、離型処理した厚さ25μmのポリエステルフィルムを貼り合わせて、40℃で3日間養生し、総厚10μmの両面粘着テープを得た。粘着剤層2の縦筋状の粘着剤部分の幅は0.8mm、非粘着剤部分の幅は0.5mm、粘着剤部分の面積の割合は62%とした。
<実施例5>
粘着剤層2の縦筋状の粘着剤部分の幅を4mm、非粘着剤部分の幅を4mm、粘着剤部分の面積の割合を50%としたこと以外は、実施例4と同様にして総厚10μmの両面粘着テープを得た。
<比較例1>
基材の両面に全面塗布の厚さ1.5μmの粘着剤層1を形成したこと以外は、実施例21と同様にして総厚5μmの両面粘着テープを作製した。
<評価>
実施例及び比較例で作製した両面粘着テープを、以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
(耐たわみ性)
両面テープの粘着剤層1を厚さ25μmのグラファイトシートに2kgローラーで貼り合わせた。さらにグラファイトシートのもう一方の面に厚み5μmのポリエステルフィルム片面粘着テープ((株)寺岡製作所製、商品名633M 0.005黒)を貼り合わせた。次いで、粘着剤層2(比較例1はもう一方の粘着剤層1)を厚さ1.5mmのアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂板(ABS板)に2kgローラーで貼り合わせる事で90×40mmの大きさの試験片を作製した。この試験片を85℃雰囲気下で1時間加熱し、温度23±1℃、湿度50±5%の雰囲気下で1時間放置し、グラファイトシートとABS板との熱収縮率の違いにより発生するグラファイトシートのたわみによるしわの有無を観察し、以下の基準で評価した。
「○」:しわの発生無し
「×」:しわの発生有り
(粘着力)
JIS−Z−1528に準じ、180°粘着力(N/20mm幅)を下記手順により測定した。厚さ25μmのポリエステルフィルムで裏打ちした両面粘着テープの粘着剤層2(比較例1は粘着剤層1)を温度23±1℃、湿度50±5%の雰囲気下にてSUS板に貼り合わせ、2kgのローラーで一往復圧着し、30分放置後、引っ張り試験機(東洋精機製作所製、装置名STROGRAPH E−L)を用いて剥離角度180°、剥離速度300mm/分の条件でSUS板より剥離し、粘着力(N/20mm)を測定した。
(貼り合わせ後の気泡の抜け易さ)
100×100mmの両面テープの粘着剤層2(比較例1は粘着剤層1)を硝子板の上に気泡を抱き込むように貼り合わせ、2kgローラーを用いて抱き込んだ気泡を追い出せるかどうかを観察し、以下の基準で評価した。
「○」:気泡を追い出せる
「×」:気泡を追い出せない
(熱画像による温度測定)
両面テープの粘着剤層1を200×200mmの大きさ、18μmの厚さのグラファイトシートの片面に貼り合わせた。さらにグラファイトシートのもう一方の面に厚さ5μmのポリエステルフィルム片面粘着テープ((株)寺岡製作所製、商品名633M 0.005黒)を貼り合わせた。次いで、両面テープの粘着剤層2(比較例1はもう一方の粘着剤層1)に200×200mmの大きさ、1.5mmの厚さのアルミ板に貼り合わせて、試料片とした。温度23±1℃、湿度50±5%の雰囲気下で、試験片にアルミ板面から110℃の熱源(KIKUSUI社製、装置名PASIO−35)を接触させ、熱源から60mmの位置の20分後の試料片表面温度を、グラファイトシート積層品側から熱画像測定装置(アピステ社製、装置名FSV−210L)で測定し、熱伝導性を評価した。
Figure 0006145231
表1に示す通り、実施例1〜5は耐たわみ性、気泡の抜け易さ、熱伝導性のいずれも良好な特性を有していた。一方、全面塗りで糊面の平滑な比較例1は耐たわみ性、貼り合わせ後の気泡の抜け易さが劣っていた。
なお、実施例1〜5の粘着テープの耐たわみ性の評価は全て「〇」(しわの発生無し)であるが、その張り付け後の外観を比較すると、実施例1では粘着剤部分2aの幅が特に狭いのでパターン模様に起因する表面の凹凸がより少なく、外観がより平滑になるという点で実施例2〜5よりもさらに優れていた。また、実施例1〜5の粘着テープの何れも、30×30mmのサイズの粘着テープに70℃雰囲気下で1kgの荷重を3日間かけた場合であっても、非粘着剤部分2bがつぶれないものであり、張り付け後の粘着剤層には非粘着剤部分が残存していた。
1 粘着剤層
2 粘着剤層
2a 粘着剤部分
2b 非粘着剤部分
3 基材

Claims (6)

  1. 基材の両面に粘着剤層を有する粘着テープであって、前記基材の厚さが1〜75μmであり、前記粘着剤層のうち少なくとも片面の粘着剤層は粘着剤が存在する粘着剤部分と粘着剤が存在しない非粘着剤部分とが混在してなり、前記粘着剤層における粘着剤部分の面積の割合が40〜95%である、放熱シート又は磁性シートと被着体の間の貼り付けに使用される粘着テープ。
  2. 粘着剤層の粘着剤部分が島状又は筋状である請求項1記載の粘着テープ。
  3. 粘着剤層の厚さが0.5〜7μmである請求項1記載の粘着テープ。
  4. 隣り合う粘着剤部分の隙間が0.01〜1mmである請求項1記載の粘着テープ。
  5. 粘着テープの厚さが4〜85μmである請求項1記載の粘着テープ。
  6. 請求項1記載の粘着テープの粘着剤層側と、放熱シート又は磁性シートとを貼り付けてなる積層体であって、貼り付け後の粘着テープの粘着剤層に非粘着剤部分が残存している積層体。
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