JP7452977B2

JP7452977B2 - 粘着シート、粘着テープ及び被加工品の加工方法

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Publication number: JP7452977B2
Application number: JP2019196844A
Authority: JP
Inventors: 直樹石原; 裕貴吉田
Original assignee: Sun A Kaken Co Ltd
Current assignee: Sun A Kaken Co Ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2024-03-19
Anticipated expiration: 2039-10-30
Also published as: JP2021070730A

Description

本発明は、粘着シート、粘着テープ及び被加工品の加工方法に関する。

積層セラミックコンデンサーの製造過程において、粘着テープや粘着シートが使用されている。この粘着テープや粘着シートは、再剥離性を有しており、セラミックグリーンシート積層体などの被加工品を仮固定する際に用いられる。
近年の積層セラミックコンデンサーの高性能化によって、セラミックグリーンシートの表面形状が複雑化しており、その表面の凹凸形状に追従可能な粘着シートが求められている。

従来より、加熱溶融及び紫外線照射を用いて粘着シートの物性を変化させ、凹凸形状による段差に追従する柔軟性と、加工物を容易に剥離することのできる粘着テープ及びシートが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－１７８０５６号公報

しかしながら、加熱溶融及び紫外線照射を用いて物性を変化させる粘着テープ及びシートを用いた場合、被加工品の製造工程数が増えてしまい、製品の歩留まり及び作業性が低下するといった問題があった。

そこで、本発明は、追加工程及び設備を用いず凹凸を有する被加工品（セラミックグリーンシート積層体）を加工するときの固定性に優れ、加工品を容易に剥離することのできる粘着シート、粘着テープ及び被加工品の加工方法を提供することを目的とする。

本発明に係る粘着シートは、表面に凹凸を有する被加工品を加工する際に貼合して使用する仮固定用の粘着シートであって、
ガラス転移点（Ｔｇ）が－５０℃～－４０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００～２１０００、水酸基価が８ｍｇＫＯＨ／ｇであるウレタン系粘着剤１００部と、イソシアネート化合物３～６部との反応生成物であり、
常温における１．５倍伸張時の戻り荷重が０．１Ｎ以上０．６１Ｎ以下である。

本発明によれば、表面に凹凸を有する被加工品を加工するときの固定性に優れると共に、加工後の加工品を容易に剥離することができる粘着シート、粘着テープ及び被加工品の加工方法を提供できる。

本発明の一実施形態に係る粘着シートの構成を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る粘着テープの構成を示す断面図である。本発明の粘着シートを用いた被加工品の加工方法の好適な実施形態を示す工程図である。

以下、本発明の粘着シート、粘着テープ及び被加工品の加工方法の好適な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

《粘着シート及び粘着テープ》
まず、本発明の粘着シート及び粘着テープの好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る粘着シートの構成を示す断面図、図２は、本発明の一実施形態に係る粘着テープの構成を示す断面図である。

本実施形態において、粘着シート１は、粘着シート１の一方の面側に貼合された第一離型フィルム２と、粘着シート１の他方の面側に貼合された第二離型フィルム３とを有している。
粘着シート１は、表面に凹凸を有する被加工品を加工する際に、被加工品に貼合して使用する仮固定用の粘着シートである。

粘着シート１は、常温における２５ｍｍ幅での１．５倍伸張時の戻り荷重が０．１Ｎ以上０．８Ｎ以下である。粘着シート１がこのような特徴を有することにより、表面に凹凸を有する被加工品を加工するときの固定性に優れる。さらに、加工後の加工品を容易に剥離することができる。上記戻り張力が前記下限値未満であると、加工後の加工品から粘着シート１を剥離する際に、粘着シート１が破断して糊残りが発生する。これに対して、上記戻り張力が前記上限値を超えると、粘着シート１の段差追従性が低下し、被加工品を加工する際に、被加工品に破損やバリが発生する恐れがある。
なお、粘着シート１は、常温における２５ｍｍ幅での１．５倍伸張時の戻り荷重が０．１Ｎ以上０．８Ｎ以下であるが、０．１Ｎ以上０．４Ｎ以下であるのが好ましい。

なお、粘着シート１の１．５倍伸長時戻り荷重は、粘着シート１を２５ｍｍ幅×１２０ｍｍ長さに裁断し、１００ｍｍ長さになるように引張試験機に取り付け、引張速度３０ｍｍ／分で１５０ｍｍ長さまで伸長した時の荷重を常温において測定した値である。

このような粘着シート１は、主として粘着剤で構成されている。
粘着シート１を構成する粘着剤としては、特に限定されず、例えば、アクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を用いることができる。これらの中でも、ウレタン系粘着剤を用いるのが好ましい。これにより、加工後の加工品から粘着シート１を剥離する際に、糊残りが発生するのを効果的に防止することができる。また、加工後の加工品をより容易に剥離することができる。

なお、粘着シート１には、必要に応じて、紫外線防止剤、架橋剤、触媒、可塑剤、軟化剤、充填剤、着色剤（顔料、染料等）、酸化防止剤、レベリング剤、安定剤、防腐剤、帯電防止剤、滑剤等の添加剤が含まれていてもよい。

粘着シート１の厚みは、特に限定されないが、５μｍ以上１００μｍ以下であるのが好ましく、８μｍ以上８０μｍ以下であるのがより好ましく、１０μｍ以上６０μｍ以下であるのがさらに好ましい。

また、下記剥離強度試験により測定した粘着シート１の剥離強度は、０．１０Ｎ／２５ｍｍ以上０．４０Ｎ／２５ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１５Ｎ／２５ｍｍ以上０．４０Ｎ／２５ｍｍ以下であるのがより好ましい。剥離強度が前記下限値未満であると、被加工品を粘着シート１に貼合した後の取り扱いの際に、被加工品が粘着シートから剥離する場合があり、被加工品の加工を十分に行えない場合がある。

（剥離強度試験）
粘着シート１を未処理ＰＥＴフィルムに貼合し、粘着テープを得る。得られた粘着テープを２５ｍｍ幅×２００ｍｍ長さに裁断し、ガラス板に貼合する。その後、常温で一昼夜保管後、引張試験機を用いて、３００ｍｍ／分の剥離速度でガラス板から粘着テープを１８０°方向に剥離し、剥離強度を測定する。

第一離型フィルム２及び第二離型フィルム３は、粘着シート１の粘着面を保護する機能を有している。
このような第一離型フィルム２及び第二離型フィルム３としては、例えば、ポリエステルフィルムなどのプラスチックフィルムの表面に離型処理を施したものを用いることができる。

図２に示すように、本実施形態に係る粘着テープ１０は、上述した粘着シート１と、粘着シート１の一方の面に貼合された基材フィルム４とを有している。
基材フィルム４としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレン（ＰＥ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルムなどが挙げられる。なかでも、フィルムの機械的特性、汎用性、コストなどの観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム又はポリエチレン（ＰＥ）フィルムを用いるのが好ましい。

基材フィルム４の厚さは、通常１２～２５０μｍであり、好ましくは２５～１５０μｍである。
なお、被加工品としては、例えば、セラミックグリーンシート積層体、半導体ウェーハや光デバイスウェーハ、ガラスや水晶等、各種板状のものを挙げることができる。

《被加工品の加工方法》
次に、上述した本発明の粘着シートを用いた被加工品の加工方法について説明する。
図３は、本発明の粘着シートを用いた被加工品の加工方法の好適な実施形態を示す工程図である。

本発明の被加工品の加工方法は、被加工品の凹凸を有する表面に、本発明の粘着シートを貼合する工程と、粘着シートを貼合した被加工品に加工を施し加工品を得る工程と、粘着シートに、粘着性を有する除去テープを貼合する工程と、加工品から除去テープとともに粘着シートを除去する工程と、を有する。

以下、被加工品の加工方法について、添付図面を参照しつつ説明する。
図３（ａ）に示すように、まず、表面に凹凸を有する被加工品２０を用意する。
次に、図１に示す粘着シート１から、第二離型フィルム３を剥がし、図３（ｂ）に示すように、被加工品２０の凹凸面に、粘着シート１の粘着面を貼合する。
次に、第一離型フィルム２を除去する。粘着シート１は、大気圧及び濡れで、図３（ｃ）に示すように、凹凸に追従する。

次に、図３（ｄ）に示すように、粘着シート１によって仮固定された被加工品２０を裁断線２２で裁断（加工）し、加工品２１を得る。
次に、図３（ｅ）に示すように、粘着シート１の加工品２１とは反対側の面に、粘着性を有する除去テープ３０を貼合する。
その後、図３（ｆ）に示すように、加工品２１から除去テープ３０とともに粘着シート１を除去することにより、加工品を単離する。

以上説明したような被加工品の加工方法によれば、被加工品２０を確実に固定することができるとともに、加工された加工品２１を粘着シート１から容易に剥離することができる。

以上、本発明の粘着シート、粘着テープ及び被加工品の加工方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。
前述した実施形態では、粘着シートが２枚の離型フィルムを備える場合について説明したが、離型フィルムは１枚でもよいし、無くてもよい。

以下、具体的な実施例に基づき本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
１．粘着シートの作成

（実施例１）
粘着剤（１）：ウレタン系粘着剤（１）（ガラス転移点（Ｔｇ）：－５０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２１，０００、水酸基価：８ｍｇＫＯＨ／ｇ）と、東ソー社製「コロネートＬ－５５Ｅ」（イソシアネート化合物）とを１００：３の重量比で混合させ、剥離性ＰＥＴフィルム（第二離型フィルム）に乾燥後の塗工量が２５μｍになるように塗布した。その後、１１０℃で３分間乾燥させ剥離性ＰＥＴフィルム（第一離型フィルム）を上から貼合した後、２３℃で７日間養生し粘着シートを得た。

（実施例２）
乾燥後の塗工量が１０μｍになるように塗布した以外は、前記実施例１と同様にして粘着シートを得た。

（実施例３）
乾燥後の塗工量が５０μｍになるように塗布した以外は、前記実施例１と同様にして粘着シートを得た。

（実施例４）
粘着剤（２）：ウレタン系粘着剤（２）（ガラス転移点（Ｔｇ）：－４０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２０，０００、水酸基価：１０ｍｇＫＯＨ／ｇ）と、東ソー社製「コロネートＬ－５５Ｅ」（イソシアネート化合物）とを１００：６の重量比で混合させ、実施例１と同様に、乾燥後の塗工量が１０μｍになるように塗布した後、２３℃で７日間養生し、粘着シートを得た。

（実施例５）
乾燥後の塗工量が２５μｍになるように塗布した以外は、前記実施例４と同様にして粘着シートを得た。

（実施例６）
粘着剤（３）：ウレタン系粘着剤（１）（ガラス転移点（Ｔｇ）：－５０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２１，０００、水酸基価：８ｍｇＫＯＨ／ｇ）と、東ソー社製イソシアネート化合物「コロネートＬ－５５Ｅ」とを１００：６の重量比で混合させ、実施例１と同様に、乾燥後の塗工量が１０μｍになるように塗布した後、２３℃で７日間養生し、粘着シートを得た。

（比較例１）
粘着剤（３）：ウレタン粘着剤（１）（ガラス転移点（Ｔｇ）：－５０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）：２１，０００、水酸基価：８ｍｇＫＯＨ／ｇ）と、東ソー社製イソシアネート化合物「コロネートＬ－５５Ｅ」とを１００：６の重量比で混合させ、実施例１と同様に、乾燥後の塗工量が５０μｍになるように塗布した後、２３℃で７日間養生し、粘着シートを得た。

（比較例２）
粘着剤（４）：綜研化学社製アクリル粘着剤「ＳＫダイン１４９５」と、東ソー社製イソシアネート化合物「コロネートＬ４５」とを１００：４の重量比で混合させ、実施例１と同様に、乾燥後の塗工量が２５μｍになるように塗布した後、２３℃で７日間養生し、粘着シートを得た。

（比較例３）
粘着剤（５）：トーヨーケム社製アクリル粘着剤「ＢＰＳ－６２７８」と、トーヨーケム社製イソシアネート化合物「ＢＸＸ－６２６９」とを１００：６の重量比で混合させ、実施例１と同様に、乾燥後の塗工量が２５μｍになるように塗布した後、２３℃で７日間養生し、粘着シートを得た。

なお、本発明において、粘着剤の重量平均分子量とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー測定装置を用いて、標準ポリスチレンで換算することにより得られる測定値のことを意味する。

また、本発明において、粘着剤のガラス転移点（Ｔｇ）とは、粘弾性測定装置を用いて得られた、ｔａｎδのピーク値における温度の値を意味する。

また、本発明において、水酸基価とは、試料１ｇをアセチル化するとき、水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数であり、ＪＩＳＫ００７０－１９９２に準じて測定される値を意味する。

２．評価試験
（粘着シートの厚みの測定）
デジタル厚み計を用いて測定した。

（段差追従性）
表面に５０μｍの段差の凹凸を備えたセラミックシートに粘着シートを貼合後、剥離ＰＥＴフィルムを除去し、段差間に発生する、エアギャップ距離をレーザー顕微鏡で測定し、以下の３段階の基準に従って評価した。
◎ ：エアギャップ距離が２５０μｍよりも小さい。
〇：エアギャップ距離が２５０μｍ以上５００μｍ以下。
× ：エアギャップ距離が５００μｍよりも大きい。

（剥離強度試験）
粘着シートを未処理ＰＥＴフィルムに貼合し、粘着テープを得た。得られた粘着テープを２５ｍｍ幅×２００ｍｍ長さに裁断し、ガラス板に貼合した。その後、常温で一昼夜保管後、引張試験機を用いて、３００ｍｍ／分の剥離速度でガラス板から粘着テープを１８０°方向に剥離し、剥離強度を測定し、以下の３段階の基準に従って評価した。
◎ ：剥離強度が０．１５Ｎ／２５ｍｍ以上０．４０Ｎ／２５ｍｍ以下。
〇：剥離強度が０．１０Ｎ／２５ｍｍ以上０．１５Ｎ／２５ｍｍよりも小さい。
× ：剥離強度が０．１０Ｎ／２５ｍｍよりも小さい、又は、０．４０Ｎ／２５ｍｍよりも大きい。

（１．５倍伸長時戻り荷重試験）
粘着シートを２５ｍｍ幅×１２０ｍｍ長さに裁断し、１００ｍｍ長さになるように引張試験機に取り付け、引張速度３０ｍｍ／分で１５０ｍｍ長さまで伸長した時の荷重を測定し、以下の３段階の基準に従って評価した。
◎ ：１．５倍伸長時戻り荷重が０．１０Ｎ以上０．４０Ｎ以下。
〇：１．５倍伸長時戻り荷重が０．４０Ｎよりも大きく０．８０Ｎ以下。
× ：１．５倍伸長時戻り荷重が０．８０Ｎよりも大きい、又は、破断測定不可。

（剥離性試験）
表面に５０μｍの段差の凹凸を備えたセラミックシートに粘着シートを貼合後、粘着シートに除去テープを貼合して、セラミックシートセラミックシートから除去テープとともに粘着シートを除去し、以下の基準に従って剥離性を評価した。
〇：セラミックシート表面に糊残り及び汚染が無い。
× ：セラミックシート表面に糊残り及び汚染が有る。

（裁断性）
粘着シートの一方の面に表面に５０μｍの段差の凹凸を備えたセラミックシートを貼合し、他方の面にガラス板に貼合した。その後段差から５００μｍ貼られた箇所を裁断し、以下の基準に従って裁断性を評価した。
〇：セラミックシートの裁断面に破損、バリが無い。
× ：セラミックシートの裁断面に破損、バリが有る。

（総合評価）
上記各評価結果から、以下の３段階の基準に従って評価した。
◎ ：評価結果がより好ましい。
〇：評価結果が好ましい。
× ：評価結果が好ましくない。
これらの結果を、粘着剤の種類及び配合量（重量部）とともに、表１に示した。

表１から明らかなように、本発明の粘着シートは、段差追従性、剥離強度、１．５倍伸長時戻り荷重、剥離性、裁断性の全てにおいて良好であった。これに対して、比較例では、十分な結果が得られなかった。

１粘着シート
２第一離型フィルム
３第二離型フィルム
４基材フィルム
１０粘着テープ
２０被加工品
２１加工品
２２裁断線
３０除去テープ

Claims

表面に凹凸を有する被加工品を加工する際に貼合して使用する仮固定用の粘着シートであって、
ガラス転移点（Ｔｇ）が－５０℃～－４０℃、重量平均分子量（Ｍｗ）が２００００～２１０００、水酸基価が８ｍｇＫＯＨ／ｇであるウレタン系粘着剤１００部と、イソシアネート化合物３～６部との反応生成物であり、
常温における１．５倍伸張時の戻り荷重が０．１Ｎ以上０．６１Ｎ以下である粘着シート。
常温における１．５倍伸張時の戻り荷重が０．１Ｎ以上０．４Ｎ以下である請求項１に記載の粘着シート。
請求項１または２に記載の粘着シートと、前記粘着シートの一方の面に貼合された基材フィルムとを有する粘着テープ。
被加工品の凹凸を有する表面に、請求項１または２に記載の粘着シートを貼合する工程と、
前記粘着シートを貼合した前記被加工品に加工を施し加工品を得る工程と、
前記粘着シートに、粘着性を有する除去テープを貼合する工程と、
前記加工品から前記除去テープとともに前記粘着シートを除去する工程と、を有する被加工品の加工方法。